人工智能在学前教育的应用范例6篇

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人工智能在学前教育的应用

人工智能在学前教育的应用范文1

关键词:人工智能;教育;应用;问题

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0159-02

人工智能是研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使其模拟、延伸、扩展人类智能的学科。随着人工智能的理论与技术在社会各个领域的广泛应用,其在教育领域内的应用也越来越受到重视,并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育应用的主要形式

人工智能在教育领域应用的最直接结果就是诞生了智能教学系统。智能教学系统是以计算机辅助教学为基础而兴起的,它是以学生为中心,以计算机为媒介,利用计算机模拟教学专家的思维过程而形成的开放式人机交互系统。目前,智能教学系统已成为人工智能在教育中应用的主要形式。智能教学系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用了人工智能原理。由于它综合了知识专家、教师与学生三者的活动,因此,与之相对应的,智能教学系统一般分成知识库、教学策略和学生模型三个基本模块,再加上一个自然语言智能接口。智能教学系统的功能具体来说有以下几条:了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平;能根据学生的不同特点选择适当的教学内容和教学方法,并可对学生进行有针对性的个别指导;允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话。智能教学系统的设计不仅要有计算机科学的知识,还需要有教育科学的理论指导。

二、人工智能在教育中应用的局限性分析

1.阻碍人工智能发展的关键因素。在人工智能的发展中,一直存在着对“计算机是否能代替人脑甚至超过人脑”的问题的讨论,实际上,以电子计算机为主要工具模拟人的某些思维活动而产生的人工智能是有局限的。①计算机处理问题的根本原理。要计算机解决某种问题,有三个基本的前提:必须把问题形式化;问题还必须是可计算的,即要有一定的算法;问题必须有合理的复杂度,即要避免指数爆炸。由于人的智能活动不能完全形式化,因此,机器就不能将人脑的智力活动全部复制出来。电子计算机最终只能把握0、1这两个开关代码,遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任务,计算机则难以执行。②人和机器之间的根本区别。智能模拟利用了人和机器的共性,即两者都是一个信息转换系统,但两者之间存在着不容忽视的本质区别。智能模拟与天然智能属于两种不同的进化系统,人类的智能是人类社会实践的产物,机器的智能是机械制造的结果。大脑和电脑的组织结构也不相同,两者属于两种不同的运动过程,前者是复杂的生理--心理过程,后者是机械--物理过程。智能模拟可以在局部上超过天然智能,但是,模拟的根本方法是功能模拟法,两个系统在结构和实际过程上是不一样的。智能模拟不具有人的思维的社会性,不具有主观世界。

2.人工智能在教育中应用的局限。就目前人工智能的发展水平以及人工智能本身的特点而言,它在教育中的应用也是有其局限性的。①与学生之间无法畅通交流。教育本质上是一种“交互”活动,而智能教学系统无法实现最充分、最真实的交互。目前自然语言理解的研究成果非常有限,远不能达到人人交流的要求。此外,就态度、品德、情感等教育问题而言,机器只能通过学生输入计算机的信息来判断其掌握和内化程度,而无法像人类教师通过自然状态的交流和观察来判断学生的真实情况,因此,“机器智能”很容易被蒙蔽“双眼”,无法做到像人与人之间那样自然畅通的交流。②决策和推理机制不完善。智能教学系统的关键智能所在是其决策和推理机制,即“教学策略”模块根据不同学生的具体情况通过推理做出灵活决策,这种决策基于学生模块提供的有关学生的知识水平、认知特点和学习风格,而这些不能完全被形式化。同时,随着教育理念的不断更新以及教学模式和教学方法的不断改进,系统所应用的教学策略模块用于评估和判断学生学习过程的能力是有限的。③人工智能并非适合所有的学习领域。根据加涅的学习结果分类,学习分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度五类。言语信息分为符号学习、事实学习和有组织的知识学习,这些属于可形式化内容,适用于智能教学系统;智慧技能分为辨别、具体概念、定义性概念、规则和高级规则,其中前四项属于可形式化内容,适用于智能教学系统,而高级规则属于复杂――形式化内容,部分内容不适用于智能教学系统;动作技能和态度领域的学习,在其认知成分中可以使用智能教学系统,但情感和行为成分等非形式化内容,则难以用智能教学系统来实现。因此,并不是所有的学习领域都适用于智能教学系统。智能教学系统在教育中应用的重点应放在认知领域中的符号学习、事实学习和有组织的知识学习、辨别、具体概念、定义性概念以及规则这些学习内容上。

三、人工智能教育应用的发展方向

近年来,随着计算机技术、网络技术、人工智能技术以及现代教育教学理论的发展,人工智能在教育中应用的发展呈现出以下几个趋势。

1.开始突破单一的个别化教学模式。长期以来,计算机辅助教学系统和智能教学系统都是强调个别化教学模式,这种模式在发挥学生的学习积极性、主动性和进行因人而异的指导等方面确实有许多优点。但是,随着认知学习理论研究的进展,人们发现在计算机辅助教学系统和智能教学系统中只强调个别化是不够的,在某些场合(例如问题求解)采用协作方式往往更能奏效。因此,近年来在智能教学系统中,协作型教学模式得到越来越多的重视和研究。

2.智能教学系统日益与超媒体技术相结合。超媒体系统具有良好的开发环境、灵活方便的用户界面以及图、文、声并茂的特点,而且其信息的组织方式与人类认知的联想记忆习惯相符,已成为目前一种最理想的信息载体和最有效的信息组织与信息管理技术,在许多领域尤其是教育领域有广阔的应用前景。把超媒体技术引入智能教学系统,从而发展成为智能超媒体辅助教学系统,可以大大改善计算机辅助教学系统的教学环境,激发学生的学习积极性,从而显著提高教学效果。

3.智能教学系统与网络的关系日益密切。网络的应用和普及为远程教育和终身教育提供了一个良好的空间。当前,智能教学与多媒体网络的结合成为人工智能在教育中应用的一个势不可挡的发展趋势。

4.传统人工智能与神经网络模糊决策机制相结合。传统人工智能从宏观角度开展认知模拟,可以部分地模拟人类的逻辑思维过程,而神经网络模糊决策机制从微观方面进行认知模拟,着力实现模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。今后将探索一种新的智能处理模型:把神经网络的模糊决策机制和符号专家系统的推理能力结合起来,利用多重知识源、多种模型进行复合协同处理。如果上述技术能够成熟运用,那将对人工智能的发展及其在教育中的应用起到决定性的作用。

参考文献:

[1]王士同.人工智能教程[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安:西安交通大学出版社,1998.

[3]何克抗.计算机辅助教育[M].北京:高等教育出版社,1997.

[4]徐鹏,王以宁.国内人工智能教育应用研究现状与反思[J].现代远距离教育,2009,(5):3-5.

人工智能在学前教育的应用范文2

关键词:智慧教育;多媒体;教学环境

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)13-0072-03

在教育信息化飞速发展的时代,经常会听到某高校建成了“智慧教学环境”或“智慧校园”,甚至有些高校进行了简单的信息化教学设施的改造,也冠名为“智慧教育环境”建设。是技术发展太快,还是概念炒作呢?或者是人们对“智慧教学环境”的内涵理解有偏差呢?带着这些问题,笔者对智慧教育的概念进行了深入研究,并对现阶段已经建成的智慧教学环境进行了实地调研。希望通过开展此项研究找到当前智慧教学环境建设中存在的问题与漏洞,为今后智慧教学环境的建设提供建议。

一、智慧教学环境的内涵

今天我们所说的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”,智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。智慧地球具有三个明显的特征:①对环境透彻的感知力,通过利用物联网等实现随时随地感知、测量、捕获和传递信息;②更全面的互联互通,在有线和无线网络支持下,利用先进的系统协同工作实现全面互通;③深入的智能化,利用人工智能技术获取智能化的洞察并付诸实践,进而创造新的价值。[1]

《2015中国智慧学习环境白皮书中》指出,智慧学习作为一类学习系统,是通过物联网技术、大数据系统和人工智能技术等现代高科技来全面感知学习情境、识别学习者特征,提供合适的学习资源与便利的互动工具,自动记录学习过程和测评学习结果,有效支持人们的终身学习、职业发展和自我价值的实现。从而可以实现人们能够在任意时间(Any time)、任意地点(Any where),以任意方式(Any way)和任意步调(Any pace)(简称4A)进行学习,这类学习环境能够支持学习者轻松地(Easy Learning)、投入地(Engaged Learning))和有效地(Effetive Learning))(简称3E)学习。[2]

我国学者祝智庭教授认为:智慧教育的真谛就是通过构建技术融合的学习环境,让教师能够施展高效的教学方法,让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,使其由不能变为可能,由小能变为大能,从而培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。[3]

通过对上述概念的分析可以看出,智慧教学环境的基本条件是对环境的感知、全面的互联互通和深入的人工智能;智慧教学环境中主要用到物联网、大数据和人工智能来感知学习环境和学习者特征、营造学习情景,主动提供学习资源、自动记录和评价学习结果;智慧教学环境建设为培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才,提供环境保障。

智慧教学环境主要具有如下特征:①ρ习者和环境的感知,比如,通过一些传感设备(物联网)实时控制教室的温度、湿度、亮度等,为学习者提供最为舒适的学习环境;②个性化资源的推送,在智慧教学环境中,可以实时感知学习过程,并主动推送个性化的学习资源;③对学习结果的记录与分析。智慧教学环境通过对学习者学习过程的记录与分析,可自动分析学习者的特征和学习情况,并产生相应的学习报表或者学习建议;[4](4)智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的终极目标。

二、智慧学习环境的建设现状

当前智慧教学环境的建设正在如火如荼的进行,部分高校已经建成了智慧教学环境示范区。为深入研究智慧教学环境的建设与应用情况,笔者对部分高校的智慧教学环境示范区进行了实地考察,发现当前的智慧教学环境可分如下几类:

1.普通多媒体教室的改造升级

在已经建设成功的“智慧教室”中最为初级的是普通多媒体教室的升级版,此类教室只是对普通多媒体教室进行了装修和改造,使得教室中的座位灵活、舒适,其多媒体设备配置更加先进。当前改造成功的多媒体教室中基本都安装了高清投影、交互式电子白板或互动式大屏幕、无线扩音系统等。

2.课堂互动工具应用型

当前智慧教室中的互动系统种类繁多,比较常见的主要包括:利用台式电脑通过局域网进行互动、利用Internet进行远程的互动教学、基于手机或平板电脑的互动系统:

(1)基于台式电脑的互动系统。这种类型的教室中,每个学生座位上配有一台台式计算机,通过相关的互动软件,可实现师生之间、学生之间在网络环境下的实时互动交流,包括教师单独辅导,下发、上传资料等。

(2)基于网络的远程直播、互动系统。为实现跨校区之间、跨区域之间的教学直播互动,部分院校建设了“远程直播”教室。在此类型教室中通过高清摄像机、直播管理系统,可实现远距离直播、互动等功能。此外,通过录播控制系统,也可以实现对教师授课过程的自动录制和保存。

(3)基于智能手机或平板电脑的课堂互动系统。有些学校的“智慧课堂”可以看到基于手机或平板电脑的互动系统,此类互动系统可以让师生之间通过智能手机或平板电脑进行互动,下发、上传资料,也实现了学生实时投票、抢答等功能。另外,此类课堂互动系统已经初步实现记录课堂教学过程,并对授课情况可进行初步分析与统计。

3.教学资源库及社会化软件应用型

(1)有些地区或学校建设了相应的资源库或学习平台,便称之为智慧教育环境。

(2)还有些学校可利用微信、QQ等社会化软件实现新生注册、宿舍查询等功能,他们把这些社会化软件的简单应用说成了智慧校园。[5]

4.环境友好型

(1)教学环境的提升

部分智慧教学示范区中教室颜色鲜艳、明亮,走廊和学习区温馨、清爽,桌椅板凳舒适、灵活,教室里面配置了中央空调、电动窗帘等,整个示范区使学生能感受到愉悦、清新。但在信息化智能技术的应用方面,很少看到大数据分析系统、物联网、云计算等新型技术的应用,因此,这些环境也难以称为智慧教学环境。

(2)物联网的初步应用

有些学校建成的“智慧教室”中开始使用一些初级的物联网设备,比如,显示温度、湿度、照度等参数设备。仅仅使用一些物联网设备也难以称之为智慧教学环境。

5.综合应用型

一些学校智慧教室中综合了各种前沿技术,我们似乎看到了智慧教育的影子。此类教学环境中:教室实现有线和无线网络的全覆盖;教室外安装了人脸识别系统和RFID考勤机,这些系统采集的数据可直接传送到教务系统;可以感知教室的温度、光线等,并可实现自动控制;开发了基于云计算的教育资源库和移动学习管理系统;此外,还有智能控制系y、增强现实的互动演示和视频会议系统、自动录播系统等。[6]

三、现阶段高等院校智慧教学环境“智慧”的缺失

通过对智慧教育内涵的研究,结合智慧教学环境的建设现状,发现现阶段“智慧教学环境”的建设与传统教学环境相比已经有了很大的提升,但还没真正实现“智慧教育”。下面笔者对照智慧教育的概念与特征,从环境建设、技术的运用以及对人才培养的支持等方面对现阶段的“智慧教学环境”加以分析:

1.对环境和学习者的感知

感知学习情景涉及学习者特征分析、传感器技术和自动推理等方面的应用,通过信息采集、动态建模和情景推理三个模块来实现[7],要感知学习情景,物联网和人工智能技术是必不可少的。目前,智慧教学环境中对物联网技术的应用还处在最初级的对基本环境的感知方面,比如,温度、湿度和光线的感知,缺乏对物联网的深入应用。要实现对学习者特征的自动识别,必然用到人工智能、学习分析等技术,但在目前的智慧教育环境中还没有看到成功案例。

2.智慧教育资源的提供

智慧资源是指以培养具有21世纪生存技能的智慧创造者为目的,支持智慧学习和智慧教学活动的有效开展,具有泛在性、情景感知性、联通性、进化性、多维交互性和个性化智能推送等核心特征的新型数字化学习资源[8]。在智慧教育资源的建设和应用过程中:首先,用到大数据分析技术,对学生的学习特征和学习情况进行全面的分析;其次,通过人工智能等技术实现向学习者进行优质教育资源的精准推送;第三,可通过物联网、大数据和人工智能来全面感知学习环境,利用VR技术营造更为真实的学习情境。在当前建设的“智慧教学环境”中,虽然可以看到丰富的学习资源和互动工具,但它们并没有达到智慧资源的标准。

3.对学习结果的记录与分析

Siemens认为学习分析是:“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现,目的是理解和优化学习以及学习情境”[9],学习分析必然会用到学习科学、人工智能、大数据等方面的理论和技术。目前我们看到的是一些授课软件对课堂的记录与初步的数据统计,并不能达到学习分析的标准。在对教学过程的记录过程中,通过自动录播系统,可以实现对教学过程的自动录制,但这种记录只能是机械的记录,缺少智能成分。

4.对教育目标的实现

智慧教育最根本的特征是要实现教育信息化的根本目标,即“要破解制约我国教育发展的难题,促进教育的变革与创新;要对教育发展具有革命性影响”[10]。要对教育发展产生革命性影响,智慧教学环境应做到如下几点:首先,要改变知识产生、传播和管理的方法和模式,让知识变得触手可及;其次,要支持学习者的终身学习、职业发展和自我价值的实现;第三,要营造良性的教育生态环境,使学习者能随时、随地开展所需的学习。显然目前的“智慧教学环境”还不能支持实现教育信息化的根本目标,因此还难以称之为智慧教学环境。

四、智慧教学环境建设建议

通过上述分析可以看出智慧教学环境的建设还处在初级阶段,目前建设的很多“智慧教学环境”只能说是现代教育环境,还不能称之为智慧教学环境。要真正实现智慧教学环境,还需要在教育理论、技术和方法等方面大幅提升。结合上述分析,本文对智慧教学环境的建设提出如下几点认识:

1.强化顶层设计,准确定位,系统规划

智慧教学环境的建设是一个系统工程,它包括校园环境、教室环境、硬件设施、软件系统,甚至还包括教师的教学理念、方法,学生的学习习惯、方式等方面的内容。因此,智慧教学环境的建设首先需要明确目标,强调顶层设计,对我们将要实现的目标进行系统的规划。

2.遵从事物发展规律,循序渐进,稳步推进

智慧教学环境的建设是一个长期的过程,不可能一蹴而就。在智慧教学环境的建设过程中还伴随着教学方法、理念的转变。因此,智慧教学环境的建设应该在系统规划的基础上分阶段开展,循序渐进地做好每个阶段的工作,最后才有可能实现真正的智慧教育。

3.明确智慧教育本质,平心静气,不忘教育根本

智慧教育的本质是利用信息化手段,为学习者的学习提供更优质的环境、更人性化的服务。智慧教学环境的建设必然用到云计算、物联网、大数据和人工智能等技术;智慧教学环境必然能给师生提供更便捷的教与学支持,让学生可以开展任何时间、任何地点、任意方式的学习;智慧教学环境必然给师生提供丰富的、个性化的资源和及时的教与学的分析报告;智慧教学环境可以支持实现教育信息化的根本目标。满足了上述条件才可称之为智慧教学环境,切不可将简单的环境改造、软件应用和资源建设冠名为智慧教学环境。

五、结束语

智慧教学环境的建设应该有一个长远的、系统的规划,盲目的、填鸭式的建设只会造成对人力、财力的浪费,不利于智慧教学环境的应用;而把普通的信息化教学环境冠名为“智慧教学环境”是对“智慧教学环境”这一概念的滥用,这样不利用智慧教育的良性发展。在智慧教学环境的建设中,我们应该在认清现状的基础上循序渐进,站在教学理论和技术的前沿脚踏实地,不断追求,逐步实现真正意义上的智慧教学环境建设!

参考文献:

[1]IBM商业价值研究院.智慧地球赢在中国[EB/OL].https:///services/multimedia/smarter_ planet_zh_cn.pdf.

[2]黄荣怀等.2015中国智慧学习环境白皮书中[R].北京:北京师范大学智慧学习研究院,2015.9.

[3]祝智庭.智慧教育新l展:从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016(2):18-25.

[4]黄荣怀等.智慧教育的三重境界:从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究2014(6):8-9.

[5]陈琳,王蔚,李佩佩,李冰冰.智慧校园的智慧本质探讨――兼论智慧校园“智慧缺失”及建设策略[J].远程教育杂志2016(4):17-24.

[6]聂风华,钟晓流,宋述强.智慧教室:概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术,2013(7):5-8.

[7]张永和,肖广德,胡永斌,黄荣怀.智慧学习环境中的学习情景识别――让学习环境有效服务学习者[J].远程教育杂志2012(2):85-89.

[8]郑旭东,杨现民,岳婷燕.智慧环境下的学习资源建设研究[J].现代教育技术,2015(4):27-32.

人工智能在学前教育的应用范文3

[关键词]人工智能;职业教育;产教融合;发展路径

一、问题的提出

2017年,国务院政府工作报告中首次写入人工智能,人工智能上升为国家战略。同年10月,十九大报告进一步提出“加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。在国家层面的大力倡导下,全社会掀起人工智能技术创新的热潮。近年来,互联网巨头企业纷纷投身无人驾驶技术的研发,为实现人工智能与传统汽车技术的融合而不断探索创新,引发人们对未来智能出行的无限遐想;传统制造业企业大量引进智能机器人进行生产,提高了生产效率,让人们体会到智能制造的魅力;快递企业引进快递包裹智能分拣系统,让人们体会到网上购物的便捷。可见,人工智能的发展正不断深刻地影响和改变着人类的生产生活。

生产力决定生产关系。从生产力与生产关系的角度来分析,人工智能本质上是对生产力的变革。当人工智能不断深刻地影响和改变着人类的生产生活时,职业教育作为劳动者这一生产要素的供给者之一,不可避免地要积极思考如何应对人工智能时代的到来。对于我国大部分职业教育工作者来说,人工智能是一个具有挑战性的新命题。因此,面对人工智能时代,深入分析我国职业教育面临的挑战与机遇,主动探讨职业教育如何突破挑战、实现跨越式发展的现实路径,具有较强的理论价值和现实意义。

二、人工智能时代职业教育面临的挑战与机遇

(一)人工智能发展对职业教育提出的现实挑战

1.毕业生结构性失业矛盾会进一步加剧。随着人工智能技术的广泛应用,吸纳职业院校毕业生就业的企业,部分岗位会逐渐被人工智能所取代,这将加剧毕业生结构性失业矛盾,主要体现在以下方面:一是随着我国经济社会发展,劳动力成本不断攀升,人工智能技术快速发展,人工智能技术的成本优势越来越明显,推动企业广泛应用人工智能,减少用工需求,从而加大毕业生就业难度。二是企业中不需要特殊技能和专业知识的岗位、简单重复机械操作的职业以及标准化程度比较高的工种,由于容易实施人工智能,企业会逐渐采用人工智能替代人工生产,减少对毕业生的需求。三是一些专业性较强的职业,同样也可能被人工智能取代,如会计、医生、银行职员等。四是职业教育目前本身就面临着毕业生结构性失业的难题。一方面,企业大量缺乏高级技能人才。中华全国总工会李守镇2017年曾疾呼,全国高级技工缺口近1000万。另一方面,每年均有一定比例的大学生因找不到满意工作而选择待业。随着人工智能的广泛使用,被替代的从业人员短期内获得体面就业的难度较大,与未就业毕业生叠加,就业矛盾会更加突出。

2.治理体系不完善问题会进一步显现。职业教育是一类“具有多重利益格局的社会组织系统,高度分化又高度聚合,具有特殊的治理结构”。人工智能时代,职业教育治理将面临现实环境和虚拟世界同时并存的挑战。

一是重构治理结构存在挑战。现代信息技术不断增加人类社会对信息资源的依赖性,产生众多数据空间,管理方式上更强调让数据“多跑路”,组织结构期待扁平化。然而,由于多方面原因,我国高校还存在强有力的行政隶属关系,以及由此产生的资源调配依赖关系,管理体制自然是以行政管理为主。人工智能新时代,改变这种均衡状态,调整治理结构,重构治理逻辑,面临挑战。二是变革治理方式面临考验。当前,人工智能深入到人类社会的方方面面,治理方式上强调靠数据来说话,强调以大数据为核心,推动职业教育治理方式现代化。但在职业教育领域,与以行政管理为主的治理结构共存的、依靠既有传统经验进行治理的方式还依然大量存在,变革相对低效、传统保守的治理方式面临诸多考验。三是界定治理范围,实现治理机制创新存在阻力。人工智能时代的人类社会是一个多元协同的复杂系统,现实空间治理边界和虚拟空间治理边界并存。这需要职业教育重新审视不同利益主体之间的关系,重新界定治理范围。增强各利益主体的协同性,实现职业教育治理的约束、激励、保障等机制处于帕累托最优状态,需要不断创新与突破。

3.教育教学变革压力会进一步增强。包括职业教育在内的教育系统教育教学改革的脚步从未停止,各类经验、成果层出不穷。但人工智能时代,教育教学变革会面对更大的压力。

一是人工智能新时代对职业教育模式提出新要求。平等沟通、分享互动是人工智能时代学习最为突出的特点之一。在此精神的不断影响下成长起来的新一代青年,更加注重在平等的基础上,通过互动分享等获得知识、掌握相关技能。因此,他们容易对传统教育模式产生抵触情绪,尤其是现在还广泛存在的被动式、灌输式教育模式。变革势在必行,压力也与日俱增。二是各种新的信息化媒介通过大数据的挖掘,不断迎合新一代青年的“口味”,推出其最容易接受的知识传播方式,使其形成一定程度的路径依赖,传统教学方式已经不能调动其学习热情,传统教育方式方法面临变革压力。三是大数据挖掘、数据画像等人工智能技术的快速进步,为全方位评价教学、考查学生提供了途径。如何通过新技术运用,使职业教育告别“批量生产”,走向为每个学生“量身定制”,对教育教学变革提出了更高要求。

4.人才培养格局突破难度会进一步增加。伴随着人工智能的兴起,未来社会对人才的要求越来越高,将更加注重跨学科、多领域、综合性的技能和素质,这对职业教育提出新要求。职业院校如何在既有体制机制下,培养出能够从事创新型工作,综合素质、技能符合时代要求的人才,实现人才培养格局的普遍提升,需要突破重重难关。

(二)人工智能时代职业教育面临的发展机遇

1.人工智能为职业教育发展提供新机遇。纵观人类社会历经的每一次工业革命,都极大地解放了生产力,加快了人类社会向文明迈进的步伐。由于历史原因,当前我国工业化整体水平与发达国家相比依然存在一定的差距。虽然我国的工业化水平有了大幅提升,取得了世界公认的巨大成就,但制造业大而不强的事实还客观存在,部分领域甚至还存在代际差距。然而在人工智能引发的新一轮技术创新中,我国始终处于第一方阵,部分技术研发与应用走在了世界前列。新时代,人工智能为职业教育发展提供了新机遇。在人工智能创新型人才培养上,我国已与主要发达国家处于齐头并进的态势,只要抓住机遇,就能实现职业教育跨越式发展。

2.人工智能为职业教育改革注入新动能。职业教育改革是伴随着区域经济发展、产业结构转型升级而不断深入的。为适应人工智能时代对人才培养的新要求,部分职业院校已经做出了积极应对,走在了前列。例如,汽车维修专业。为胜任未来智能汽车维修的需要,一些职业院校开设了人工智能技术的相关课程,通过虚拟现实技术,直观地为学生呈现未来智能汽车故障诊断和维修的场景,开阔了学生的视野,激发了学生的创新思维,取得了较好的学习效果。

3.人工智能为职业教育创新提供新理念。由于职业教育的特点,与行业企业联系紧密,以把学生培养成为符合企业用工需要的人才为目标。诸如“学徒制”“订单班”“订单培养”等职业教育校企合作的经典模式,学生通过大量的实训课程、企业实践等,即通过“标准生产线”,被塑造成为“合格产品”。为此,一直以来职业教育都被认为过分强调“工具属性”而广受诟病。人工智能时代,简单的、重复性操作被智能机器人取代,学生得以从简单的训练中脱离出来,更加关注个性化需求的生产工艺,投入到创造性、创新性活动中去,职业教育因此得以回归教育的本质——不管用什么手段,不管在什么时候,都应该是关注生命的、关注心灵的、关注精神的。

三、人工智能时代职业教育发展路径

(一)转变培养理念,拥抱人工智能

首先要勇于投身到人工智能的浪潮中,以人工智能、“互联网+”的思维重构我们的思维方式。一方面,人工智能已成为国际竞争的焦点,世界各国都在抓紧谋划和布局,力求掌握国际竞争的主导权,我国也理应积极投入,抢占先机。另一方面,人工智能带来的技术进步,为社会经济发展注入强劲动力,成为经济发展的新引擎,必将引发经济结构的重构与变革,对人类社会产生深刻影响。职业教育与经济社会联系最为密切,面对这种新形势,一定要主动作为,而不能被动引领,要用全新的视角、全新的理念重构人才培养的目标与定位。具体来说:一是树立职业教育终身学习的理念。人工智能时代,科学技术发展日新月异。技术的提升、能力的积累不是一蹴而就的,要打通职前学历教育与职后继续教育,让社会各界不同类型、不同层次、不同需求的人都可以享受到职业教育,这是新时代职业教育为提高人民群众的获得感而应有的贡献。二是树立职业教育开放包容的人才培养理念。随着人工智能的兴起,被淘汰的落后产业从业人员和被人工智能替代的简单、重复性操作工作人员,以及随着城镇化而来的农民工群体,他们都有再就业培训的需要。职业教育应承担起社会化职业培训的重担,提升就业人员专业技能,维护社会稳定,促进社会和谐发展。三是树立职业教育资源共享的理念。人工智能时代,岗位对于知识和技能的要求已经突破单一学科或单一知识体系。因此,职业教育应树立共享理念,突破原有共享边界,甚至是放眼全世界,在全球职业教育领域进行广泛交流,共享职业教育资源。

(二)提升培养格局,对接人工智能

人工智能时代对从业者素质和能力的基本要求将发生改变,创新精神、合作精神和创新能力将成为“基本配置”,这迫切需要职业教育提升人才培养格局,突破以就业为导向、忽视学生个性化发展的原有格局。

一是从单一型到复合型,提升人才综合素质。人工智能时代,生产方式将从“标准化大生产”向“个性化私人定制”方向发展,更强调客户体验,“小订单、多批次”将成为主流生产方式。新的生产方式在生产流程、价值链的整合方面将发生剧烈变革,产业更加趋向知识密集型。由此,职业教育要提升学生综合素质,学生不仅要掌握相关知识和技能,更要具备自主学习能力和自主创新能力。二是从共性到个性,提升人才个性化创新能力。人工智能时代,各种新技术、新岗位、新业态不断涌现,学习从“要我学”逐渐转变为“我要学”,学习也不再以就业为终极目标,而以满足个性化发展需求为目标。从共性培养到满足个性化发展需要,有利于学生创新力、创造力的释放和潜能的开发,更好地对接人工智能。三是从“工具属性”向“个性发展”,回归到教育本质。满足学生个性发展需要是人工智能时代职业教育面临的发展机遇,有助于职业教育回归教育本质,进一步提升人才培养格局。

(三)调整专业布局,适应人工智能

职业院校由于经费、资源等原因,目前较少开设人工智能相关专业,滞后于新兴产业对人才的需求。因此,职业院校应聚焦区域经济发展,贴合自身实际,提前谋划,调整专业布局,满足人工智能发展需要。

一是突破瓶颈障碍,设置新专业。人工智能时代,新旧动能转换加快,产业发展速度加快,职业院校要充分对接区域经济发展与产业升级的需要,突破各类障碍藩篱,提前谋划专业布局,增设新兴专业。二是适应人工智能,改造原有专业。与人工智能、信息技术、无人控制技术、虚拟现实等领域相关的专业应在职业院校专业体系布局中占据重要席位。考虑到新设置专业面临师资队伍建设、实验实训条件建设等问题,需要巨大的资源和经费投入,职业院校可以通过重构已有专业,对贴近人工智能的专业进行改造,进一步缩短响应时间,降低人才培养周期的不利影响。三是探索设置交叉培养专业,适应人工智能未来需要。为适应未来人工智能对人才知识、技能、创新等并重的复合型需要,探索建立机械制造、信息技术、智能控制等交叉培养的专业,力求与人工智能发展保持一定的同步。四是建立专业动态调整机制。人工智能技术迭代速度加快,要建立专业动态调整机制,促进人才培养与区域产业发展的联动,保障人才培养供给侧和产业需求端在结构层次、质量水平上协同。

(四)深化产教融合,融入人工智能

人工智能时代,职业教育要想引领发展潮流,在人才培养中抢占高地,就必须提高人才精准有效供给能力,培养适应时展要求的高素质、创新型、复合型人才,真正将人力资源优势转化为人力资本。而实现人才精准有效供给,唯有深化产教融合,促进教育链、人才链、产业链和创新链有机融合。

一是实现人才供给与产业需求的融合。人工智能产业的兴起是建立在关键技术突破基础上的,本质上竞争的核心是人才,尤其是高素质、创新型技能人才。通过产教融合,校企共同确定人才培养目标和培养方式,共同完成人才培养。学生正式的学历教育与非正式的企业培训相融合,为人工智能新兴产业发展提供支撑保障。二是实现知识、技术与行业企业的融合。职业院校注重理论联系实际培养创新型人才,在不断的实践中进行着理论创新和技术研发,产生了大量有价值的科技成果。通过产教融合,一方面,能够实现科技成果与行业企业的融合,实现科技成果转化,促进行业企业发展;另一方面,新技术、新产品、新设备也需要进行体验和推广,人工智能领域的新技术、新产品很多本身就可以运用到教学实践、技术研发的过程中,通过体验使用、反馈数据更好地促进技术突破和产品升级。三是实现教师与企业工程师互聘互通融合。随着人工智能时代人才培养格局的提升,对教师“复合型”能力的要求越来越高。通过产教融合,一方面,职业院校教师可以深入企业,参与企业的生产、研发实践,成为具有高水平教育教学能力、娴熟的专业技能和较高科研创新能力的高素质综合型人才;另一方面,行业企业具有较强研发能力、实践指导能力的工程师,通过培训后具备职业教育教学能力,可以受聘到职业院校从事教育教学工作。

(五)创新课程教学,发展人工智能

人工智能在学前教育的应用范文4

记者:刚刚过去的2015年是全面完成“十二五”规划的收官之年。江苏省教育信息化在此阶段取得了哪些成绩?还存在哪些挑战?

苏春海: “十二五”期间,我省教育信息化建设以“三通两平台”(宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通以及教育管理公共服务平台和教育资源公共服务平台)建设为抓手,在以下四个方面取得了一定的成绩:

1.教育信息化基础设施建设逐步到位

目前,全省中小学的生机比超过6:1,远远高于全国平均水平,校均计算机拥有量每年以11%的速度递增。全省所有高校、98.6%的普通高中、96.9%的初中、90.5%的小学建成了数字校园,义务教育学校全面实现“宽带网络校校通”, 77.1%以上的高校建成覆盖部分校园的无线网络。江苏教育和科研计算机网覆盖全省所有高校、13个省辖市、102个县(市、区)和所有乡镇以上中心校,并和全省所有市、县(市、区)教育城域网实现高速互联。

2.管理平台、资源平台和网络空间建设成效显著

目前,已实现全省所有教育机构、学生和教师数据的全面入库及与教育部相关数据库的有序对接,学前教育、基础教育、中职教育学生信息已全部入库,学生资助系统、高考巡考系统运行正常。教育卡项目试点地区不断扩大,将于2015年底完成义务教育阶段全部中小学生教育卡的注册工作。全省基础教育优质资源已覆盖所有阶段和全部主干学科, 截至目前,平台教育资源数量380万节课、资源访问量2.2亿人次、下载达4767万次,平台总访问量3.8亿人次。平台的特色应用书香江苏读书网站提供的电子图书达3184多万册,访问人次达1.59亿。网络空间建设有序开展,全省职业学校已依托江苏职教公共服务平台创建学校空间147个,领军人才空间139个,教师空间5091个,学生空间17184个。

3.教师和学生信息技术应用能力大幅提升

实施中小学教师信息技术应用能力提升工程。开展网络管理员培训,开展教师信息技术应用能力网上培训,每年通过网络注册培训教师超过10万人次。网络备课、授课、教研、学生和学校管理已成为教育教学工作的新常态。我省教师在全国多媒体大赛、信息技术创新大赛等竞赛中表现优异,中职组在全国信息化教学大赛中实现五连冠。2015年5月,我省以“智慧教育 点亮未来”为主题参加了全国教育信息化应用展览,展示江苏省教育信息化成果,受到国务院副总理刘延东、联合国教科文总干事博科娃的好评,并获得展会四项大奖中的三项,两项排名第一。

4.教育信息化统筹推进力度持续加大

省政府办公厅印发《江苏省教育信息化三年行动计划(2013-2015)》和《关于推进智慧教育的实施意见》,统筹推进全省教育信息化工作。省教育厅建立教育信息化工作领导小组例会制度,定期研究工作。成立江苏教育信息化产教联盟和江苏教育信息化专家指导委员会,指导全省教育信息化建设。各级财政努力加大教育信息化经费投入,省财政每年安排专项经费用于优质资源建设。

与此同时,我们还面临一些挑战。随着新一代互联网技术的飞速发展,信息化必然对教育发展产生革命性的影响。但这种影响是对传统教育的重生而非颠覆。首先需要厘清教育领域哪些工作是互联网的专长,哪些工作是传统教育要承载的,明确工作认知,才能让传统教育插上互联网的翅膀迎来新的腾飞。其次顶层设计仍需完善,虽然我省已印发了《关于推进智慧教育的实施意见》,但具体实施路线图和时间表不明朗,省市县三级职责不明晰,工作任务不具体,经费保障、体制机制等相关政策有待进一步明确。

记者:为积极推进智慧教育建设,江苏省于2015年率先在全国以省政府名义颁布《关于推进智慧教育的实施意见》,请您就此解读下智慧教育内涵以及其重点建设内容。

苏春海: 智慧教育是教育信息化的高级形态,是信息时代教育改革和发展的战略抉择和必由路径。智慧教育以“三通两平台”(宽带网络校校通、数字资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台)建设为抓手,充分利用信息技术手段改革教学模式、创新学习方式、提升管理水平,全面建成涵盖各级各类教育的教育信息化公共服务体系。完善智慧校园建设,整合优化教育管理应用系统,集成推送各种优质教育资源,实现教学科研、管理服务和文化建设的数字化、网络化、智能化。着力构建社会继续教育公共服务平台,广泛开展城乡社区远程教育,推动构建人人皆学、处处可学、时时能学的学习型社会。

我省智慧教育重点任务主要归纳为以下几个建设工程:

1.实施智慧教育环境提升工程

(1)建设智慧校园。推进云计算、大数据、物联网、移动互联网、社交网络等新一代信息技术在智慧校园中的创新应用,建设覆盖学校日常运行各个环节的高速有线、无线网络及各种智能信息终端,建立电子身份及统一认证系统,构建课堂教学、教师教研、学生学习、管理评价、家校沟通、学校安全管理等一体化智能化的校园环境。全面使用或对接国家核心系统、省级通用系统,建成符合国家标准规范的各类特色系统,实现对学校师生、教育教学、科研、资产等的智能化管理。

(2)提升“宽带网络校校通”水平。加强网络基础设施建设,增强省教育与科研计算机网的服务性能,省、市、县、校四级教育网络实现高速互联。

(3)打造省级智慧教育云计算服务平台。为全省智慧教育提供性能良好、服务便捷的资源服务和信息服务基础平台及网络运行环境。省、市、县、校平台分级管理、互联互通,保证运行安全、服务及时、应用有效。

2.实施智慧教育资源共享工程

整合推送苏派优质教育资源。充分利用省智慧教育云计算服务平台,通过多种方式推送优质数字化教学资源。采取汇聚、自建、共建、引进、购买等形式,建设覆盖基础教育、职业教育、高等教育、社会教育、教师教育的课程资源和自主学习资源,建成一批能够体现江苏特色的精品数字化课程资源。制定完善数字化教学资源建设标准、规范和质量评价办法。

3.实施智慧教育应用融合工程

(1)探索智慧教学新模式。开展智能化信息生态环境下的新型教学模式试点,促进信息技术与教育教学深度融合。在中小学“e学习”试点基础上建立智慧课堂示范点,开展慕课、微课、翻转课堂、电子书包等新型教学模式和新型载体的试点示范应用。基于教育大数据,积极开展数据挖掘与学习分析,进一步优化教学策略、教学方式、教学过程和教学评价。

(2)推进智慧管理和智慧决策。制定教育管理信息化建设和应用规划,鼓励教育行政部门和学校依托省级教育数据中心开展数据挖掘,实施标准化、精细化、智能化的教育管理和科学决策。加快建设学生管理类信息系统、教师管理类信息系统、学校资产及办学条件管理类信息系统、教育规划与决策支持类信息系统及其他业务管理类信息系统。

4.实施智慧教育人才培养工程

(1)提升教师信息技术能力。鼓励教师利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,建立以学习者为中心的教学模式。推进基于网络的城乡、学校之间结对帮扶,引导教师利用网络进行学科教研、远程研修和学术交流合作等。

(2)培养智慧型学习人才。创建智能化学习生态,使新一代信息技术深度融入每一名学习者的学习生活,让每一名学习者都能够便捷获取最适切的个性化学习服务,努力培养适应“互联网+”和智能化信息生态环境、具有终身学习能力的创新型人才。

记者:为何将江苏省智慧教育云服务平台作为推进全省教育信息化工作的重要抓手?其主要功能有哪些?目前取得哪些建设成果?

苏春海:智慧教育云服务平台是在江苏省教育信息化公共服务平台的基础上优化、演进、迭代进一步建设的平台,通过中小学教育卡实现用户身份认证统一管理,注重资源整合、数据共享、应用融合及服务推送,打造“统一、开放、高效”的智慧教育云平台,实现教育条件网络化、教育内容数字化、教育管理智能化,能够实施自主学习、个性化学习、协作学习、泛在学习为主要特征的智慧教学和基于互联网、大数据、云计算的智慧管理。

江苏省智慧教育云服务平台的主要功能体现在三个方面:一是以“建设省级云计算数据中心”为依托,构建全省智慧化高性能高可靠的教育基础设施环境;二是以“建立省级公共软件统一数据服务平台”为重点,提供智慧化聚合式共享型数据服务;三是以“建成云+端应用服务体系”为突破口,满足用户“随需而变”的各类应用服务,真正实现信息技术与教育管理、教学融合。

其中教育管理公共服务平台已在如下方面取得了进展:

一是量化幼儿园评估与建设规划:通过学前教育管理信息系统,掌握全省各地各级别(省优、市优、普通)幼儿园的学生就读、办学力量、师资情况、收费情况,各类统计数据直接作为幼儿园评估的参考。同时根据系统中采集到的幼儿园地理位置信息,通过地图可视化方式直观展示幼儿园的分布,为新建或改扩建幼儿园提供决策依据。

二是促进中小学规范办学:通过中小学生学籍管理系统落实教育部关于中小学学生“一人一生一号”和省教育厅“一人一籍、籍随人走、终身不变”管理要求,从而控制学生的无序流动,促进义务教育均衡。

三是规范化中小学招生考试:义务教育阶段提供学生基本信息导出功能,各市可以导出和本地中招系统结合对中考报名进行有效性验证,高中学籍系统直接和高中学业水平测试报名以及高考报名系统进行实时对接,以学籍系统数据作为判断学生是否有学籍的依据,保证了招生考试报名数据的准确性。

四是优化师资队伍建设与规划:通过全省教师管理信息系统,掌握各级学校的教师的基本信息、学历信息、工资信息等各类信息,进行数据分析和挖掘,已为师范毕业生就业情况、音体美教师配备情况、乡村教师情况等重大师资决策或行动计划提供关键性的数据支撑。

五是精确化事业统计:在每年进行教育事业统计年报工作的时候,各业务处室参考各个信息管理系统中的数据对相关统计报表进行审校,并可通过数据库间联合交叉查询,生成特定需求的数据分析报表。

记者:江苏省教育信息化建设一直走在国内前沿,您认为推进教育信息化的关键要素有哪些?

苏春海: 教育信息化是一个系统性的工程,我认为其关键要素主要是四个方面:一是加强基础设施环境建设。统筹建设教育专网和省级教育网群,继续推进“三通两平台”建设,为建设智慧教育打下坚实基础。二是加强优质资源共建共享。统筹建设覆盖各级各类教育的优质资源省级云平台、大数据中心。三是加强师生信息技术应用能力提升。四是加强应用驱动、融合创新。创新“互联网+教育”环境下师生教学、教育管理的模式和方式,全面提升教育质量。

记者:2016年是“十三五”开局之年,对此,江苏省教育信息化是如何进行整体布局的?有哪些重点建设任务?

人工智能在学前教育的应用范文5

>> 云计算时代更需政府智慧 智能机器将取代甚至消灭人类? 人类智慧vs人工智能 智能机器人学会欺骗人类 机器智能技术模仿人类认知创造价值 智能机器人时代的来临 “放弃”更需要智慧 智慧城市进入超智能时代 安全更需要智能 《机器智能》 智能仓储物流机器人时代的来临 世界机器人大会2016,开启智能时代 机器人开启安全智能时代 人类与机器赛跑 机器如何“假装人类” 机器狗搅乱人类情感 围棋手挑战人工智能 全职妈妈更需要智慧 职场管理更需要智慧 管理婚姻更需要智慧 融合智慧社区建设智能家居迈入“云”时代 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 管理 > 机器智能时代更需人类智慧 机器智能时代更需人类智慧 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 吴丹妮")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 1997年5月3日,卡斯帕罗夫在纽约与“深蓝”对弈。

1997年,超级计算机“深蓝”击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫时,人类对机器智能的不懈追求和恐慌之感同时俱增。今天,当数字技术、机器智能被不断应用于教育、金融、传媒等领域,并创造出丰硕成果时,人们对“机器是否将取代人脑”的追问更加迫切。这场由“机器发起的变革”让亲手创造它们的人类“痛并快乐着”。

面对日益强大的机器智能,人们的担心不无道理。不过,长期关注教育、科技创新以及公共政策的布鲁金斯学会研究员丹尼尔・阿拉亚(Daniel Araya)认为,机器取代人脑尚需时日。他在近期发表的《机器智能时代的教育与失业》一文中提出,我们更应看到:正是因为机器智能的蓬勃发展,人类智慧,特别是创新思维才更显得难能可贵。

机器智能打破“旧秩序”

尽管丹尼尔认为现在机器取代人脑还为时尚早,但他也毫不避讳机器智能给社会带来的冲击与改变,特别是在部分职位被机器取代后带来的失业问题。

《机器智能时代的教育与失业》一文认为,统计显示,目前美国的失业率仅有5%,但许多经济学家承认,实际数字恐怕要高出许多。而导致当今美国社会失业率居高不下的根本原因只有两个字――科技。

这一说法并不“武断”。丹尼尔指出,农业革命后,人类饲养动物为农业服务;工业革命后,人类制造大型机器为工厂生产服务;计算机革命出现后,人类正想方设法让电脑变得更智能化、高效化,以期取代会疲劳、容易出错的人类,或者干脆将人类从工作中彻底解放出来。

总体而言,当下这个以科学知识为基础蓬勃发展的社会,正变得越来越“计算化”:新式软件算法,电脑辅助设计,数据挖掘,还有机器学习……凡此种种都已开始扰动现有的经济秩序和社会实践,后工业社会的新秩序正在逐步形成。文章认为,这种“计算机知识经济”的日趋发展和成熟,必将大大推进劳动力市场的结构性变革。

目前美国的机械化程度已经很高,丹尼尔认为现在也应该为未来的劳动人口担忧了。文章研究发现,美国的劳动力参与率从2009年开始就在走下坡路,同时,为了调节通货膨胀,从1970年代中期开始,美国的人工工资就再也没有增长过。

当然,科技不能完全为失业问题“买单”。丹尼尔认为,过去三十年所创造的财富,很大一部分都集中到了小部分精英的手中,位于财富金字塔顶尖的那1%的人群,实际上掌握着世界一半的家庭财富,这样的不平等显然给劳动人口带来了更多问题。

机器智能需要更多创新人才

对于美国及其他经济合作与发展组织国家内的贫富差距扩大现象,部分国家在公共政策方面已开始有所回应。丹尼尔认为,这些政策主要集中在教育领域的改革上。

无论是在拥有较高机械自动化程度的美国,还是在处于经济结构转型关键时期的中国,教育一直以来都被看作是培养技术工人、扩大就业机会的关键因素之一。然而,目前教育领域的许多改革政策仍过于短视,政府未能以长远眼光进行教育改革政策的规划和制定。

《机器智能时代的教育与失业》一文以美国为例,当科技正以指数倍的趋势发展时,现有人力资源策略和教育改革方式,没有考虑到科技对新型劳动力的促进作用,只是把这些新型劳动力按一般劳动人口,简单地纳入全国劳动力资源中。可实际上,教育改革应该以为社会培养更多的新型劳动力为长期目标。

什么是“新型劳动力”?丹尼尔认为,计算机和数字媒体应用将成为21世纪领军型行业的基础,这为重大的长期创新提供了广阔空间。诚然,电脑确实可以在许多逻辑功能方面超越人类,但它还不能像人类一样,高效完成那些要求灵活性和判断力的任务。换言之,电脑能提高许多常规工作的自动化水平,但也放大了社会对有创造力、问题解决能力和社会协作能力人才的需求。这部分人才就是当今教育体系应着力培养的新型劳动力。

因此,在机器智能时代,教育改革的价值不言自明。可是,文章认为,现在的问题在于,当前的教育系统,还没有为即将发生的大规模劳动错位问题做好准备,无法承担起培养足够新型劳动力或创造型人才的任务。

改革教育才能适应新时代

长期的研究与观察让丹尼尔相信,如今的学生必须拥有运用自主创新能力,解决生活中实际问题的能力。除基本的计算和读写外,一些更高级的职业素质,比如网络协作、数字化应用、创新思维等应成为必备技能。

为此,政府必须推行新政,改变由来已久的教育教学结构和方式。文章提出,当前教育政策制定的核心应当是:满足能适应具有破坏力的“计算机经济”的人才需求,而不是仅满足大规模工业社会的人才需求。

当然,这样的改革还面临诸多挑战,不可能一蹴而就。丹尼尔在其著作《创新经济与教育》一书中也谈到,在一个由创造、创新能力来驱动的社会,转变已经固化的基础知识和实践教育体系,着实不易。如果说现有文化系统所肯定的能力,是工业社会的教育目标的话,那么在机器智能时代,教育所要达到的目标就是对这个文化系统进行创造性的改革。与为社会再生产而存在的工厂相比,人类如今更需要的是迅速建立在“智能扩张”基础上的各式创新孵化器。

如今,人类处在一个关键拐点,计算机正在把教育从“严格的信息传递系统”变成将机器学习、创业合作和多媒体资源结合起来的交互式学习系统。因此,教育领域的新政策应是在正规教育继续集中传授基本技能的基础上,搭建起一个能运用先进计算机技术传递最新知识的有效平台,让学生能运用机器智能和创造性思维,去解决现实生活中的种种问题。

人工智能在学前教育的应用范文6

关键词:人工智能;智能科学技术;学科;教育;发展方向

0引言

人工智能(Artificial Intelligence,AI),又称为机器智能或计算机智能,是计算机科学或智能科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。人工智能近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能,而远期目标是用自动机模仿人类的思维活动和智力功能。

1来之不易的大好机遇

比起国际上人工智能的发展情况,我国的人工智能研究起步较晚,发展道路曲折坎坷,经过质疑、批判甚至压制的艰难发展历程。直到20世纪80年代初期,中国的人工智能研究才开始活跃起来,但由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈,对两者一起批判,并一并斥之为“伪科学”,使中国人工智能经历过一段弯路。

中国人工智能学会于1981年在长沙成立后,长期得不到中国科学技术协会和国内科技界的认同,只能挂靠到中国社会科学院哲学研究所,直到2004年,才得以挂靠到中国科学技术协会。这足以表明中国人工智能学会成立后经历的20多年岁月是多么艰辛。因此,在这个时期内,有比较多的中国人工智能学者研究人工智能哲学问题是有历史原因的。

直到改革开放之后,我国的人工智能才逐渐走上发展之路。近两年来,国家领导人对人工智能高度评价,并对我国人工智能的发展提出重要指示,有关部门了《中国制造2025》《机器人产业发展规划(2016―2020年)》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。这些文件体现了我国已把人工智能技术提升到国家发展战略的高度,为中国人工智能的发展创造了前所未有的优良环境,也赋予人工智能艰巨而光荣的历史使命。

2016年4月,中国人工智能学会联合20余家国家一级学会,在北京举行“2016全球人工智能技术大会暨人工智能60周年纪念活动启动仪式”。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年,谷歌Alpha Go与世界围棋冠军李世石上演“世纪人机大战”,将人工智能的关注度推到了前所未有的高度。启动仪式共同庆祝国际人工智能诞辰60周年,传承和弘扬人工智能的科学精神,开启智能化时代的新征程。

2大力发展智能科学与技术教育

包括人工智能教育在内的智能科学技术教育是智能科技和智能产业赖以发展的强化剂和推动力,也是高素质智能科技人才培养及智能科技与产业可持续发展的根本保证。我国的智能科技教育已初步形成学科教育与课程教学体系,并在大学计算机、智能科学与技术、电子信息、自动化等专业开设不同层次的人工智能类课程。中国智能科技的进一步发展和人工智能的基础建设问题,都与智能科技人才培养密不可分。只有培养足够多的高素质智能科技人才,才能保证我国智能科技的顺利发展,进而攀登国际智能科技的高峰。

智能科技教育和人才培养是智能科技学科发展的重要基础。我国自20世纪80年代中期开始在少数高校开设各种人工智能类课程以来,经过推广与提高,30年前的人工智能星星之火如今已形成燎原之势,数以百计的高校开设了各种层次的人工智能类课程,有些课程已成为我国高校教育园地上的名花。例如,中南大学的人工智能课程已成为首批国家级精品课程、教育部新世纪优秀网络课程、国家级全国双语示范课程、首批国家级精品视频公开课和国家级资源共享课程。全国已有20门智能类课程入选国家级质量工程。尽管为数不多,但这些智能类课程在改革中不断发展壮大,已为国家培养了成千上万的智能科技专门人才。虽然这些课程只占数以千计的国家级质量工程课程的冰山一角,但也表明智能科技课程仍然占有一席之地,并具有不可替代的作用,产生了非常大的影响。

全国智能科学与技术教育暨教学学术研讨会是我国人工智能教育与教学领域具有特色的最权威的学术盛会,自2002年起已成功举办了13次,对于智能科技及其相关学科的教育教学、学科建设和人才培养发挥了十分重要的作用。

2004年在北京大学开设的智能科学与技术专业,已发展到全国近30所大学,仅这些大学的“智能”专业每年就培养大约2 000名人工智能专业人才。据估计,近30年来,全国高校已培养人工智能及其相关学科的硕士和博士数以千计,本科毕业生数以万计。这些高层次的人工智能专门人才是我国发展人工智能的最为宝贵的财富。这些年轻的智能人有幸遇上千载难逢的人工智能大好发展机遇,必将成为我国智能科技跨越式发展的中坚力量。

3客观评价我国人工智能科技水平

无论是智能科技学科建设或是智能科技类课程建设,都离不开对我国人工智能水平与国际先进水平差距的深刻认识。

有些学者或企业家认为,我国的人工智能科技水平已经与美国不相上下。我们需要科学客观地评估已有成绩,既不要妄自菲薄,又不能夜郎自大,既要充分肯定成绩,又要深刻认识差距。过高地估计我国现有人工智能成果既不实事求是,又不利于人工智能学科与产业的健康发展。

美国是世界上人工智能科技整体水平最高的国家。分析中美两国在人工智能方面的差距,有助于我们保持清醒的认识。许多人工智能界内专家指出:我们在人工智能方面一直跟踪美国的理论,然后应用并在一些地方有所创新,应用上的追赶很快,但是,在基础理论研究方面和美国还是差距很大的。国内做人工智能基础理论研究的人很少,这是学术环境问题造成的。例如,美国把脑科学和类脑科学排在研究的最前面,而我国在这方面的自主研发能力却比较薄弱,在突破和创新上也有所差距。又如,国内在深度学习方面发表了不少论文,但真正有理论创新或具备重要应用价值的研究并不多。

美国人已经在构思下一个人工智能是什么,而我们这里还没有动静,这是我们面临的最大挑战。这个难题牵涉面很广,不是一两个团队投入进去就能解决的。这种差距在很大程度上源于我们学术评价体系以及以实际应用为导向有关。我们可能要通过10~20年的努力才能在人工智能方面全面赶上美国。

许多有识之士认为,我国当前的人工智能基础研究和应用开发与国际先进水平存在很大差距,国际影响力有待提高。然而,国内有一部分人工智能研究与开发人员却过高地估计成绩,认为我国的人工智能已经在很多方面甚至全面超过国际先进水平。评价一门学科是否达到或超过国际先进水平,不但要有客观标准和国际同行普遍认可,而且要有一批令人信服的标志性成果。这里笔者不准备具体讨论或争论这个问题,而是试图从以国际人工智能之父图灵命名的国际计算机学科科技最高奖图灵奖的获奖情况来说明我国人工智能的发展水平。

自1969年以来,美国计算机学会先后举行过48届图灵奖评审与颁奖,图灵奖得主共计64位。其中,美籍华裔计算机科学家姚期智2000年获得图灵奖,他是图灵奖设立48年以来获得该奖项的唯一华裔学者。在64位图灵奖得主中,有12位杰出人工智能专家获此殊荣,但当中没有一个是中国人。

4坚持人工智能研究及教育的正确方向

国际人工智能在过去60年历程里,取得举世瞩目的进展和公认成果,但其发展也是极其曲折与坎坷的。之所以艰难前行,除了由于科学发展的必然性外,社会上对人工智能的误解与偏见及人工智能内部的偏激争论,特别是在人工智能哲学与方法论方面的争论都是不争的事实。人工智能三大不同学派之间势不两立的争论持续了约30年,直到本世纪初才平静下来。人工智能学界已形成共识,即面对现代社会科技、经济和人民生活的重大问题,任何一种人工智能方法,无论是符号主义、连接主义或行为主义,均不可能单枪匹马打天下,而需要各个学派之间携手合作,走综合集成、优势互补、共同发展的康庄大道。尤其是今天的中国,人工智能面对大数据、机器人、“互联网+”等国家重大战略所带来的机遇与挑战,探索大规模深度学习、类脑神经计算、智能机器人、智能互联网、智能物联网、智能移动终端、产业智能化升级等重大理论和技术问题,推进社会智能化进程,提升社会文明程度,才是人工智能研究与发展的主流,至于学派和方法之争已不是人工智能研究的关键。

在人工智能与哲学的关系方面,应该说人工智能有哲学和方法论问题需要研究,但人工智能不属于哲学。有一些人从信息哲学或人工智能哲学角度进行人工智能研究,既是需要的,也是值得支持的,但不应该过分夸大哲学和方法论问题对人工智能的作用,必须强调智能实现理论、方法、技术在人工智能研究中的核心地位,必须注重人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科的这一基本属性。

人工智能作为一门新兴技术学科,特别需要就其发展和应用中的一系列重大理论和技术问题进行踏踏实实的研究。吴文俊先生曾经语重心长地告诫我们:“我们真正的意图绝不在于口舌之争,在字面上夸夸其谈。真正应该做的事是实干巧干,借计算机时代来临的大好契机,率先在全世界推行脑力劳动机械化,以具体成就和我们的成功来向世人表明我们的主张。”

前面提到,人工智能诞生60年走过了极其曲折与坎坷的历程,但我们不愿意更多地回忆与评论国内外人工智能发展过程中的种种艰难往事,只是希望大家能记住历史教训。过激的、势不两立的学派争论和过于浓厚的哲学色彩都不利于人工智能学科全面与健康的发展。今天,在进行人工智能/智能科技研究与教育时,一定要把握人工智能作为一门自然科学新兴学科的方向,从获得国际人工智能学界认同和经受应用检验两个角度,创造中国人工智能的新成果和新品牌。

智能科学与技术专业抓住教材建设和师资队伍建设作为专业建设的突破口,这是非常正确的,尤其是教材,作为课程教学环节的重要资源,不仅是专业建设和教学活动的重要载体,而且对学生的课程认知和能力培养都具有十分重要的导向和启迪作用,因此需要用十分严谨和科学的态度去对待。实际上,入选普通高等教育“十二五”国家级规划教材的4本人工智能教材中,有3本书的作者为现有智能科学与技术专业的教授,这至少从一个侧面说明,智能科学与技术专业还是有着较好的人工智能教材基础的。

当然,由于智能科学与技术本科专业在开设人工智能课程之前,一般会有智能科学技术导论和脑与认知基础这两门前导课程,因此作为智能科学与技术专业的人工智能教材,应在结构和内容上有别于其他信息类专业的同类教材。但作为人工智能的主流理论、方法和技术,仍然应该是该教材应该坚持的基本架构和内容主线,而不应该偏离。

在当前国内外人工智能空前大好的发展形势下,作为人工智能教育工作者,我们应该创新进取、谦虚谨慎、求真务实,用科学态度对待人工智能科学和智能科学技术问题,为国内外人工智能的健康发展,为我国智能科技人才的培养做出新的贡献。