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一、高職教育現(xiàn)狀
（一）客觀層面
（1）社會面。當(dāng)前社會發(fā)展處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，高職教育迎來全新發(fā)展機遇，對人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。傳統(tǒng)思想中，家長學(xué)生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會給技術(shù)技能型人才提供很多高薪崗位，部分學(xué)生主動選擇高職院校進修學(xué)業(yè)，提高自身技能水平。高職院校必須以社會發(fā)展趨勢為導(dǎo)向，及時調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略。（2）政策面。在新課程改革視域下，政府高度重視高職教育的發(fā)展，出臺了多項扶持政策，如《國家職業(yè)教育改革實施方案》《職業(yè)學(xué)校專業(yè)頂崗實習(xí)標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于推進高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見》等，極大的推動了高職教育的穩(wěn)定發(fā)展。
（二）主觀層面
（1）教學(xué)理念。高職教師受傳統(tǒng)思想影響，往往重視成績和理論知識，亟需引進新的教學(xué)理念，并落實在實際教學(xué)中。高職院校已經(jīng)意識到人工智能時代，自身轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的必要性，正積極將全新的教學(xué)理念貫穿在人才培養(yǎng)過程中。（2）教學(xué)方式。高職教育逐漸創(chuàng)新教學(xué)方式，將頂崗實習(xí)、校企合作、實訓(xùn)教學(xué)等應(yīng)用在常規(guī)教學(xué)中，適應(yīng)時展，彰顯職教特色。但在實際教學(xué)中，教師理念未發(fā)生變化，能力無法滿足新型教學(xué)方式需求，存在亟需改進優(yōu)化的地方。（3）教學(xué)體系。只有完善的教學(xué)體系，才能為高職教育的改革創(chuàng)新提供依據(jù)參考。當(dāng)前高職教育體系中含有諸多不足，如學(xué)科單一、理論與實踐比重不協(xié)調(diào)、知識內(nèi)容陳舊等。高職教育要想適應(yīng)新時展趨勢，應(yīng)積極完善教學(xué)體系。
二、人工智能現(xiàn)狀
（1）國家戰(zhàn)略。近年來，國家高度重視人工智能發(fā)展，國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號），提出科技創(chuàng)新的主要方向是人工智能，提倡積極構(gòu)建全新的人工智能科技創(chuàng)新協(xié)同機制，進一步完善人工智能教育體系，實現(xiàn)人才儲備和梯隊建設(shè)的目標(biāo)，推動智能經(jīng)濟的發(fā)展。各部委也積極頒布一系列政策，如《智能制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等[2]?？梢?，國家為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了充足動力，人工智能已成為國家戰(zhàn)略的一部分。（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年的探索，人工智能技術(shù)有了明顯提升，在問題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓?fù)鋵W(xué)、圖像處理、模式識別、專家系統(tǒng)等方面有了顯著研究成果，一部分成果甚至領(lǐng)先世界水平。例如我國在模式識別領(lǐng)域的研究，文字識別、語言識別、虹膜識別都取得優(yōu)異成果，被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥、機器人視覺研究、衛(wèi)星遙感、自主導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域。企業(yè)十分關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術(shù)的深度研究，使應(yīng)用和商業(yè)價值最大化。據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造700億元市場價值，預(yù)計在2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1600億元。
三、人工智能推動新時代高職教育轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性
（一）技術(shù)技能型人才的需求
高職教育發(fā)展的目的是培養(yǎng)適合崗位需求的技術(shù)技能型人才。人工智能時代，先進技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分崗位對人才的需求發(fā)生明顯變化，逐漸形成了“機器換人”的局面。企業(yè)中簡單、重復(fù)、勞動強度大的崗位，都由智能機器人予以代替。例如在京東電商的物流中，出現(xiàn)無人機配送方式，直接沖擊了傳統(tǒng)人工物流配送模式。相信在不久的將來，會有更多的智能機器人走向物流配送的工作崗位，形成全新的工作體系。此外，在生產(chǎn)制造的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)人工監(jiān)測方式存在諸多不足，應(yīng)用人工智能的圖像識別技術(shù)，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的動態(tài)檢測。可見，人工智能時代會有大批崗位“消失”，取而代之的是智能化機器人。高職教育必須轉(zhuǎn)變以往的教育模式，順應(yīng)時展趨勢，結(jié)合社會崗位對技能人才的需求，調(diào)整高職教育方向，實現(xiàn)高職教育價值。
（二）國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求
以往的發(fā)展致力于“中國制造”，但新時代“中國制造”已無法提升綜合國力，國家必須調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能時代將“中國制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊鴦?chuàng)造”“中國智造”。這一發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，能看出先進科學(xué)技術(shù)在國家發(fā)展中的重要地位。為了2025年實現(xiàn)“中國智造”的目標(biāo)，高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，順應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。同時，高職教育轉(zhuǎn)型過程中，轉(zhuǎn)變以往以理論、成績?yōu)橹鞯乃枷胗^念，對人才進行更加系統(tǒng)的培養(yǎng)，調(diào)整理論知識、實習(xí)實踐之間的關(guān)系比例。人工智能時代的高職教育轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，可以加大對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)力度，使人才綜合素養(yǎng)得到更好提升，滿足“中國創(chuàng)造”的需求。
（三）學(xué)生自身價值實現(xiàn)的需求
1 人工智能定義和發(fā)展階段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡稱AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說法認(rèn)為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器, 短期目標(biāo)是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中, 所以它包含了科學(xué)和工程雙重目標(biāo)。根據(jù)其功能強弱, 人工智能分為三類, 即弱人工智能、強人工智能還有超級人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個階段, 第一階段是20世紀(jì)50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識表達和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀(jì)70~80年代, 提出了專家系統(tǒng), 同時基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開始突破;第三階段是自20世紀(jì)末以來, 尤其是2006年開始進入了大數(shù)據(jù)和自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知智能時代。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場景也開始增多, 特別是深度學(xué)習(xí)算法在語音和視覺識別上實現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個方面, 即機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、圖像識別以及人機交互等。當(dāng)今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機器學(xué)習(xí)中的深度學(xué)習(xí)算法。
2 人工智能應(yīng)用狀況與反思
2017年, 阿里的無人超市落地杭州, 進店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購物。與此類似, 昆山富士康公司裁員6萬名工人, 全用機器人代替。京東、淘寶引入的智能機器人替代了原來的倉庫管理、人工客服等崗位。因此有學(xué)者悲觀地斷言:在人工智能時代, 因為很多職業(yè)崗位或技能將被智能機器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認(rèn)為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國制定的限制汽車推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個在今天看來毫無道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國和美國的汽車工業(yè)完全趕上來, 最終遠超英國。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時又會創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級的、長期的艱難過程, 對于職業(yè)教育來說, 這既是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 也是一個難得的機遇。
3 人工智能時代職業(yè)教育的發(fā)展策略
為了更積極地適應(yīng)人工智能時代, 除了國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)指導(dǎo)和政策、經(jīng)費支持之外, 建議還要做好以下幾個方面的發(fā)展規(guī)劃。
3.1 解放思想, 更新理念與制度
中國工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來由人類社會與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類社會與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學(xué)和管理過程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時其辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評價標(biāo)準(zhǔn)等方面都需要做出相應(yīng)的改進。比如當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校非計算機類專業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類課程課時偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有, 這樣的安排不利于提升學(xué)生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時適當(dāng)減少將來可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時, 比如電算會計、環(huán)境監(jiān)測等。
3.2 善用人工智能, 提升教學(xué)與管理
在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學(xué)任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時間, 更充分地關(guān)注學(xué)生的個性差異, 從而為學(xué)習(xí)者提供更精確的個性化學(xué)習(xí)服務(wù), 教師也能夠及時調(diào)整教學(xué)方法和手段, 優(yōu)化教學(xué)評價方式, 補充教學(xué)資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學(xué)效率, 真正地做得因材施教, 同時學(xué)生們的學(xué)習(xí)方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線學(xué)習(xí)平臺大量出現(xiàn), 不同的學(xué)校、學(xué)科及專業(yè)課程不再封閉, 學(xué)習(xí)時時處處都可以進行, 碎片化與個性化學(xué)習(xí)將日益普遍。教師能完整地跟蹤學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程, 比如學(xué)生上課是否睡覺、是否玩手機、是否在教室里與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行智能解析, 有利于更有效、更全面地對學(xué)生進行過程性評價。大部分課程考試將全部自動化, 考生資格審查利用人臉識別、監(jiān)考與閱卷都由智能機器來完成。上述人工智能給教學(xué)帶來的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強信息素養(yǎng)。
3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實訓(xùn)筑牢就業(yè)
在人工智能時代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學(xué)改革, 多種方式參與學(xué)校專業(yè)規(guī)劃、教材開發(fā)、教學(xué)設(shè)計、課程設(shè)置、實習(xí)實訓(xùn), 促進企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制, 推動學(xué)校就業(yè)與企業(yè)招工無縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時間進行學(xué)習(xí)與實踐。
3.4 完善終身學(xué)習(xí)的職業(yè)教育體系
隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時進行充電升級, 中低端的重復(fù)性強的工作將面臨被智能機器人不同程度進行替代的危險。所以對于不少技能崗位, 守著一門技術(shù)吃一輩子老本的時代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學(xué)生的充電升級鋪就一條縱深的通道。
3.5 人文教育為道, 智能教育為用
在人工智能的幫助下, 簡單重復(fù)性的工作將被機器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來, 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學(xué)生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造力, 促進跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時代的相關(guān)職業(yè)崗位知識和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學(xué)家霍金曾說:完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類的末日。Tesla汽車和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說:我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測我們面臨的最大現(xiàn)實威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學(xué)生入學(xué)起就開始, 不斷提升學(xué)生的思想道德水平, 熱愛社會、熱愛生活、樂于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會。
4 結(jié)論
人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學(xué)、生活和工作方式, 也對職業(yè)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 同時也是一個巨大的機遇。職業(yè)教育在面對人工智能時代的變革時, 須要從國家政策、理念與制度、教學(xué)管理、產(chǎn)教融合、終身學(xué)習(xí)等方面做好應(yīng)對, 切實地把握人文教育之道對智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。
參考文獻
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[3]Nils J.Nilsson.人工智能[M].鄭扣根, 莊越挺, 譯.北京:機械工業(yè)出版社, 2000.
[4]王璐菲.美國制定人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃[J].防務(wù)視點, 2017 (3) :59-61.
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科，是模擬、延伸和擴展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時代的到來，大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對于管理類人才來說，加強對人工智能知識的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識結(jié)合起來，對其未來職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學(xué)科，管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點，通過概率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強學(xué)生解決實際問題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會對于人工智能領(lǐng)域的人才需求，結(jié)合諸多長期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見，針對管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進行探討，以期對中國高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實踐性和應(yīng)用性很強的理論技術(shù)學(xué)科，人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富，外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力。針對管理類人才，該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進行人工智能相關(guān)課程知識講解時，隨著章節(jié)的知識難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識點較多，涵蓋模式識別、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先修課程，缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時不足和教學(xué)內(nèi)容難點過多的問題。(3)教學(xué)與實際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機器視覺、智能制造等各個領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機械設(shè)計制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來源；在醫(yī)療領(lǐng)域，是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動力；在能動領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動；在光電信息與計算機工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時刻推動著智能科學(xué)與技術(shù)核心價值的提升。然而，對于管理類專業(yè)的學(xué)生來說，現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論，在教學(xué)過程中常常涉及到很多從未接觸過的抽象理論和復(fù)雜算法，書本中的應(yīng)用實例大多紙上談兵，缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實生活。另外，大學(xué)生對知識的理解能力差異很大，教師采用統(tǒng)一的方式教給他們，這使一些學(xué)生無法跟上和理解，教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實情況，提高他們的動手能力和實踐經(jīng)驗也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進策略
課程教學(xué)改革是一項提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進行實施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡單數(shù)字化和信息化，而是充分利用時代信息資源優(yōu)勢的新型教學(xué)模式。針對管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題，可以從教學(xué)方法改進和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個方面進行課程教學(xué)改進。
2.1教學(xué)方法改進
教師對學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進能夠帶動學(xué)生改進自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達等多項活動，是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法，有效理解知識要點及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問題啟發(fā)性、教學(xué)互動性以及實踐有用性等特點，可以建立基于人工智能知識體系的教學(xué)案例庫，雖然這項建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時性，但具有很強的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強的批判性思維能力，更多地保留課程材料，更積極地參與課堂活動，對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如，通過單一案例教學(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識原理及應(yīng)用；通過一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法；通過綜合案例的設(shè)計，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動式教學(xué)研討互動式的各個教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進、有機結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個體的差異性，在課堂討論的過程中對學(xué)生做出評判，從而對不同類型的學(xué)生開展針對性的教學(xué)?；觿t是在研討的基礎(chǔ)上，通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動，讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中，教師通過課堂討論了解學(xué)生對于知識點的掌握情況，可以有針對性地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，例如，對于學(xué)校積極性不強的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個人興趣范疇、社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來，能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對于基礎(chǔ)知識較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻資料，根據(jù)自己的理解撰寫心得報告，并在課堂或課外進行師生互動。像這樣研討與互動相結(jié)合的模式。有助于增強學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，人才需求量極大，對教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進行有效激勵極為重要。在學(xué)生激勵方面，可以舉辦各類人工智能競賽項目，設(shè)置相應(yīng)項目獎學(xué)金，吸引學(xué)生參與實踐，調(diào)動學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如，教育部主辦的中國研究生人工智能創(chuàng)新大賽，圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式，在各學(xué)院乃至全校開展此類競賽項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團隊合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵方面，在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵教師積極參與這些活動。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識融合程度較高，學(xué)科交叉性強?；谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點，增強管理類人才對學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起，國務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，人類進入數(shù)字經(jīng)濟時代，社會需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如，基于工業(yè)4.0和強國戰(zhàn)略，人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強少數(shù)民族管理類人才對該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識，我們請機械工程、能源動力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式，進行相關(guān)領(lǐng)域知識和發(fā)展趨勢的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實踐過程中，還可以用舉辦人工智能知識交流會、線上人工智能論壇等形式，促進不同專業(yè)間老師、學(xué)生對于人工智能知識模塊的見解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動人工智能課程教學(xué)的改進。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
張海濤：的確，2015~2016一年多的時間里，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)生了轉(zhuǎn)折性的變化。大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)醫(yī)療、人工智能這些成為醫(yī)療領(lǐng)域的“爆款”詞匯。智能醫(yī)療已經(jīng)不是從科幻片中看到，是真實世界的真實事件。人工智能有多神，要回答這個問題，得先了解醫(yī)療的人工智能完成了哪些了不起的事。
第一是認(rèn)知計算，人工智能可以24小時不間斷的讀取海量文獻，具備最全面的基礎(chǔ)知識和最新進展，這屬于認(rèn)知，很好理解。但重點在于智能要做到的不僅是錄入，而是讀懂，將海量外部信息轉(zhuǎn)化為自身知識和結(jié)論。比如從文獻中獲取了他汀在某個數(shù)值下使用會減少冠心病發(fā)生，它會給出相應(yīng)治療建議，這是計算，即學(xué)習(xí)能力。人工智能能快速將患者病情的相關(guān)信息搜索一遍，通過統(tǒng)計運算給出最個性最優(yōu)化的治療方案。再拿現(xiàn)有的可穿戴設(shè)備舉例，雖然它能監(jiān)測人的心率運動量等，但無法給出進一步建議，未來的人工智是能根據(jù)不同患者的狀況給出不同的解決方案的，告訴你食物攝入不足還是過多，運動量還需多少達標(biāo)等等。
第二是深度學(xué)習(xí)，等同于人類直覺。打個比方，我們讓機器人對某個物品做出鑒別，它需要根據(jù)這個物品的大小、重量及其他特定屬性做出判斷并得出結(jié)論。而具備深度學(xué)習(xí)的智能機器可以不需通過數(shù)據(jù)和邏輯得出結(jié)論，當(dāng)它看到一位急癥患者，會根據(jù)患者的痛苦面容、喘氣速度、所選醫(yī)院和科室等，迅速反應(yīng)出他是急性左心衰。這種推測不需要輸入患者信息，反應(yīng)快，但不一定準(zhǔn)確。
第三是智能數(shù)據(jù)。以前講到的數(shù)據(jù)其實是小數(shù)據(jù)，我們對小數(shù)據(jù)進行抽樣研究去尋找規(guī)律，但這種推理只能預(yù)測大概率事件，無法認(rèn)識小概率事件。例如他汀輸注后的橫紋肌溶解是小概率事件，如果發(fā)病率為十萬分之一，我們很難收據(jù)足夠樣本進行研究分析。相反，如果通過智能錄入一千萬例患者，按比例將有一百例患者，假設(shè)一百例都出現(xiàn)在北京，那么可認(rèn)為發(fā)病與地域相關(guān)，如果其中九成是男性則可認(rèn)為疾病與性別有關(guān)，如果其中又有九成是抽煙者，說明疾病與煙草有關(guān)。這對我們定位和救治小概率事件中的人群有重大意義。通過這種方式發(fā)現(xiàn)小概率事件的規(guī)律，可以理解為將架構(gòu)師的腦袋放在大數(shù)據(jù)庫中，可使我們的認(rèn)識更接近真實世界。另一方面，通過大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律可以更好的預(yù)測未來。再比如，人工智能根據(jù)患者身高體重、血糖血脂以及個人生活方式進食方式等預(yù)測他在某個時間可能發(fā)生低血糖，可以在此之前提醒患者補充糖類來預(yù)防惡性事件發(fā)生。
用于心臟疾病的人工智能可以實現(xiàn)什么？
張海濤：現(xiàn)在來看至少能實現(xiàn)兩方面的問題。我們知道心臟病患者在出院后要滿足用藥達標(biāo)和生活方式達標(biāo)，如果患者僅有高血壓，用藥達標(biāo)是較容易實現(xiàn)的，如果患者在高血壓基礎(chǔ)上還合并高血脂、消化道出血，或合并前列腺問題，有闌尾手術(shù)史、腦梗史，有牙科問題等，這時需要綜合各?？频闹R來做決策。但人腦的知識儲備是遠遠不足的，人工智能卻可具備最全面正確的知識和診療標(biāo)準(zhǔn)，可以指導(dǎo)醫(yī)生臨床用藥。另外，它可以連續(xù)觀察患者出院后的運動狀況，根據(jù)其身高體重心律血壓用藥狀況等給予運動方式建議，并做出評估。
在6月17-19日舉辦的第五屆中國心臟重癥大會上，人工智能作為會議的亮點之一會有很多精彩的報告?？梢哉f，心臟重癥領(lǐng)域要正式“觸電”大數(shù)據(jù)、智能醫(yī)療、精準(zhǔn)醫(yī)療，去擁抱新思潮、新設(shè)備、新話題和新模式，非常希望屆時與更多醫(yī)生探討這一話題。
人工智能可以治病，醫(yī)生做什么呢？
張海濤：智能醫(yī)生只能為數(shù)字人看病。什么是數(shù)字人呢？從某種意義上，人具有生物人和數(shù)字人兩種基本屬性，血型、身高、體重等構(gòu)成數(shù)字人。人工智能可像人一樣讀文獻，超過人的精力，24小時不間斷的讀錄文獻，具備最全面的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識和最新進展，并且具備超強的運算能力，可快速將患者信息統(tǒng)計運算，給出最個體優(yōu)化的治療方案，但它無法與患者進行情感交流。說到底，醫(yī)學(xué)是文明的產(chǎn)物，醫(yī)生不是修理工，我們的醫(yī)療過程會涉及到感情、文化、患者意愿等，這是機器無法復(fù)制的。未來，人工智能是醫(yī)生的助手，為醫(yī)生的決策提供參考，醫(yī)生根據(jù)患者意愿、經(jīng)濟能力、依從性等綜合考量并做出決定。
醫(yī)生在臨床決策出現(xiàn)沖突時怎么辦？醫(yī)生的權(quán)威性會受到挑戰(zhàn)嗎？
張海濤：這是個很關(guān)鍵的問題。首先，不但人與人工智能間會遇到?jīng)Q策不一致，人工智能本身也會遇到，它能錄入巨大數(shù)據(jù)，其中必然有觀點相悖的信息，但它比人更理性，會一遍遍學(xué)習(xí)從而得出最優(yōu)建議，而人類在治療中感性成分更多。從另外的角度想想，其實沒有一種方式是非常完美的，任何一種方式都有利弊，所謂的決策的沖突和矛盾屬于真實現(xiàn)象，是允許存在的。
醫(yī)生的決策與人工智能發(fā)生沖突時呢？通常覺得，醫(yī)生對同一種疾病應(yīng)該有相同的診斷、相似治療方案，實際不同醫(yī)生在同一疾病的診療方案會相差很大，這受醫(yī)生教育、利益、地域文化的影響。比如女性更年期后服用雌激素的比例在美國是28%，在中國不到7%。中國女性的觀念傾向于不用，因為服用雌激素可能引發(fā)腫瘤，而美國人對生活質(zhì)量的要求高，她會選擇使用。醫(yī)生與智能出現(xiàn)決策沖突并不奇怪，醫(yī)生需要根據(jù)不同需求確定醫(yī)囑，無關(guān)對錯。所以，醫(yī)生仍需查文獻、不斷學(xué)習(xí)，需要綜合判斷，智能給出的只是參考，它只是醫(yī)生的助手或患者的顧問，絕不會取代。
未來，手術(shù)也可以被機器取代嗎？
張海濤：手術(shù)操作其實是創(chuàng)造“藝術(shù)”的過程，需要更多層面的知識和技能，而且機器在精細(xì)操作方面遠不如人類手指靈活，它的優(yōu)勢是運算速度和自我學(xué)習(xí)能力。雖然現(xiàn)在達芬奇機器人下的手術(shù)在很多醫(yī)院開展，但真正實現(xiàn)機器人做手術(shù)還很長遠。
如果人工智能能可實現(xiàn)基本醫(yī)療任務(wù)，患者來院的剛需是什么？
互聯(lián)網(wǎng)教育尤其是線上K12培優(yōu)項目一直是投資熱門，直播1對1模式風(fēng)口過后，教育圈內(nèi)最火的應(yīng)該是AI項目了。據(jù)億歐智庫的報告顯示，2017年人工智能教育融資額度達42.17億元，其中超80%屬于早期投資項目，這個賽道有望誕生多個獨角獸公司。
筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前布局人工智能的在線教育大體分為三派：
教學(xué)或題庫測評類工具產(chǎn)品，比如作業(yè)盒子等；
培訓(xùn)機構(gòu)應(yīng)用AI技術(shù)，比如好未來等；
人工智能教育引擎及平臺提供商，比如高木學(xué)習(xí)等。
現(xiàn)在擺在AI教育創(chuàng)投從業(yè)者面前的問題是：到底以技術(shù)實力論英雄的AI教育的泡沫有多大？真金不怕火煉的AI教育項目的核心能力在哪里？如何才能落地？ 本文試做解讀。
一、為什么“自適應(yīng)”其實并非真正的AI？一位投資人朋友曾向我這樣說道：“既懂互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)又完全懂本行業(yè)的業(yè)務(wù)的管理型人才不超過十個，這是在‘互聯(lián)網(wǎng)+’雙創(chuàng)浪潮中每個垂直行業(yè)頭部項目就幾家能玩轉(zhuǎn)的原因。”而認(rèn)知和技術(shù)門檻更高的“AI+”情況恐怕會更加不妙，甚至很多人把“自適應(yīng)”與“AI教育”劃等號。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)（Adaptive Learning）的鼻祖是美國的Knewton公司，它通過評估不同學(xué)生對知識材料掌握度進行個性化推薦，有點類似于今日頭條的興趣引擎。 Knewton在國內(nèi)的門徒眾多，目前大概有40多家項目宣布發(fā)力做“自適應(yīng)”，比如“乂學(xué)教育”（學(xué)練測自適應(yīng)）、“學(xué)吧課堂”（題庫自適應(yīng)）、“英語 流利說”（英語口語糾正）、“一起作業(yè)”（家長、老師在線監(jiān)控）等等。
嘉御基金創(chuàng)始人衛(wèi)哲說過，“90%的人工智能項目都是偽AI”，鑒別的依據(jù)是看項目“算法速度”，如果是代數(shù)級而不是幾何級計算那就不是“真AI”，以此來考驗自適應(yīng)項目，得到的結(jié)論未免讓人失望。
初級的自適應(yīng)項目是人工預(yù)設(shè)指令或編程規(guī)則推薦，高級的自適應(yīng)是基于知識圖譜推薦，即使是高級的自適應(yīng)項目由于沒有按照既定的教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)有 邏輯地展開，在具體知識學(xué)習(xí)之中并不系統(tǒng)。關(guān)鍵是很多自適應(yīng)項目采集的是各科最優(yōu)秀特級教師的能力，導(dǎo)致其算法本身是線性的、模擬人學(xué)習(xí)而已。
自適應(yīng)的技術(shù)原理就好比AlphaGo是應(yīng)用了人類最優(yōu)秀圍棋大師的能力而非是完全迥異機器深度學(xué)習(xí)和自演化模型；自動駕駛AI應(yīng)用了某個人類零誤 差老司機的感知能力而非是基于全網(wǎng)海量交通大數(shù)據(jù)做運算和決策；人工智能醫(yī)生是應(yīng)用了看X片最快最準(zhǔn)的醫(yī)生的經(jīng)驗而非是海量數(shù)據(jù)庫訓(xùn)練；顯然按這樣的路徑 訓(xùn)練出的機器并非是真正的AI。
“真正擁有充分教學(xué)大數(shù)據(jù)及算法速度的‘AI教師’是能輕松超越擁有30年教齡特級教師的，并且可以突破人類的知識局限，對算法模型進行自動演化，找到人類從未嘗試過的策略?！备吣緦W(xué)習(xí)創(chuàng)始人劉瞻這樣描述AI教師。
劉瞻是帝國理工學(xué)院科班出身，早在2015年開啟AI教育創(chuàng)業(yè)，他認(rèn)為判斷真?zhèn)蜛I教育項目具體有三個考察維度：
（1）自適應(yīng)是基于模擬優(yōu)秀老師的知識圖譜推薦知識，而真正的AI教育機器人則是泡在“教學(xué)實踐大數(shù)據(jù)”中做深度學(xué)習(xí)。
（2）自適應(yīng)主要用作知識盲點的統(tǒng)計，但無法分析出知識體系之間的本質(zhì)聯(lián)系，用AI更重要的任務(wù)是找到行為背后的原因，比如某學(xué)生表面上二次函數(shù)是 薄弱環(huán)節(jié)，既有可能是其對二次函數(shù)的各細(xì)分知識點掌握不牢，也有可能是前置知識點一次函數(shù)、函數(shù)的思想理解不透徹，還有可能是方程求解的問題；甚至有可能 是抽象思維或計算能力的問題，AI會根據(jù)該學(xué)生數(shù)據(jù)和“知識路徑矩陣”，找到問題背后的原因從而匹配出最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑。
（3）人類教師的情感因素能左右學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，AI教師也應(yīng)綜合考慮學(xué)生的自信心與成就感的培育與激發(fā)，從而確保學(xué)生學(xué)習(xí)過程“知”、“情”、“意”的一體化。
二、AI教育的核心：幫助每個學(xué)生找到“元認(rèn)知能力”AI教育并不會改變“老師-學(xué)生”的二元結(jié)構(gòu)，甚至人工智能教育還要在師生兩端徹底解決互聯(lián)網(wǎng)教育未完成的兩大難題：
如何幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)方法、提升學(xué)習(xí)效率？在中國一個普通中學(xué)生80%的學(xué)習(xí)時間是低效的。
如何幫助老師對學(xué)生更高效的“因材施教”？目前在我國師資資源依然整體短缺并且分布不均，1對1培優(yōu)成本高、小班普及率低等問題依然突出。
AI教育的優(yōu)勢在于通過數(shù)據(jù)化形式分析學(xué)生自己都不清楚的“癥結(jié)”，即所謂的“懂我更懂教好我”，同時AI還能幫助老師實現(xiàn)教學(xué)效果的穩(wěn)定化和可控化。AI在充分收集和處理教與學(xué)兩端的大數(shù)據(jù)后，還得在具體教學(xué)場景之中個性化建模，最終實現(xiàn)“讓學(xué)生更會學(xué)，讓老師更會教”，這是人工智能教育的目的。
陶行知先生說過，“教是為了不教”，教育本質(zhì)不是灌輸知識，而是要啟發(fā)學(xué)生思考并讓學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的能力。目前很多偽AI學(xué)習(xí)神器只能“授人以 魚”但并不能“授人以漁”，我國基礎(chǔ)教育歷來缺乏方法論課程，只有極少數(shù)有天賦的學(xué)生能自主制定適合自己的學(xué)習(xí)方案，而絕大多數(shù)天資處于平均線的學(xué)生在混 沌中摸索。如果從AI的視角來看，所謂“天賦”不過是少數(shù)幸運兒自覺不自覺的分享了“元認(rèn)知能力”。
當(dāng)人主動設(shè)定學(xué)習(xí)計劃、自我反饋、動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)策略時，就接近了“元認(rèn)知”，在大數(shù)據(jù)時代，這種元認(rèn)知能力是能被定量化分析的，AI 教育可以為學(xué)習(xí)者提供關(guān)于反復(fù)激活元認(rèn)知能力的“訓(xùn)練法”。根據(jù)劉瞻的解讀，AI教育的“訓(xùn)練法”就好比給蹣跚學(xué)步的嬰兒安上矯正走姿的“學(xué)步車”，具體 應(yīng)用什么樣“訓(xùn)練模型”則是由AI根據(jù)大數(shù)據(jù)進行場景化定制的，有可能是通向?qū)W習(xí)目標(biāo)所需要的“云梯”，有可能是“舟楫”，或者是“拐杖”等等，這些模型 能不斷調(diào)取和強化人的“元認(rèn)知能力”。
盡管市面上90%項目都是著眼于知識點和解題訓(xùn)練的自適應(yīng)，真正AI教育項目比如高木學(xué)習(xí)的AI不僅包含自適應(yīng)的知識圖譜大數(shù)據(jù)，而且還能不斷從學(xué) 生的行為數(shù)據(jù)中演化“知識路徑矩陣”即AI可根據(jù)學(xué)生對知識和能力體系的理解定制出個性化學(xué)習(xí)路徑。與此同時，AI讓學(xué)生在對知識的理解與記憶過程中不僅 訓(xùn)練知識掌握度，還不自覺地訓(xùn)練了元認(rèn)知能力，這套“個性化學(xué)習(xí)引擎”其實是在培養(yǎng)學(xué)生“忘掉所有知識后”剩下的元認(rèn)知能力，具有普適化的特點。
實際上，AI教育并不需要局限在某一學(xué)習(xí)階段、某一學(xué)科的知識體系，完全可以打造一個跨學(xué)科、跨門類、跨階段使用的“通用知識學(xué)習(xí)引擎”，也就是說，除了應(yīng)用在K12領(lǐng)域外，AI教育還可以應(yīng)用在高等教育階段，甚至在輔導(dǎo)大學(xué)生時比中小學(xué)生會更為輕松，無須綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)動力因素等。
反過來講，如果市面上的人工智能教育項目只能用于某一單科或只能教K12，就不是基于大數(shù)據(jù)獲取和智能化引擎的“全才”和“通才”，基本可視為基于特定領(lǐng)域?qū)＜铱偨Y(jié)的經(jīng)驗規(guī)則的“偽AI”。
三、為什么AI教育項目落地，to B模式比to C模式更容易跑通？當(dāng)前AI教育項目的商業(yè)化進程走向大體分為兩大派：
一派是自建場景的顛覆派，試圖開發(fā)新的測試軟件以抓取學(xué)生的數(shù)據(jù)，甚至引入一些把AR（增強現(xiàn)實）、MR（混合現(xiàn)實）等黑科技，其目標(biāo)是以“AI教師”完全取代真人老師教學(xué)，屬于“人機對抗”模式，較為典型的是乂學(xué)教育的松鼠AI。
另一派是升級現(xiàn)行教育體系、不另創(chuàng)場景的改良派，屬于“人機共教”模式，較為典型的是高木學(xué)習(xí)的AI Tutor。
一般走人機對抗模式最終走的是to C模式；而“人機共教”走的是to B模式。鑒于我國當(dāng)前AI教育的應(yīng)用場景主要為教學(xué)機構(gòu)包括全日制學(xué)校與培訓(xùn)機構(gòu)，而非一個個分散的學(xué)生；只有讓AI去輔助老師備課、上課，嵌入到學(xué)生作 業(yè)和訓(xùn)練，幫助學(xué)生提分和學(xué)校提升升學(xué)率，才能幫助AI更快落地并且找到盈利模式。
從“全日制學(xué)?！睉?yīng)用AI的實踐上看， AI能讓老師“心中有數(shù)（據(jù)）”，提升教學(xué)的針對性，AI教師實際上相當(dāng)于真人老師的“智能助教”，可以減輕老師50%的工作負(fù)荷量，比如AI幫老師批改 作業(yè)，把數(shù)據(jù)分析的可視化呈現(xiàn)出來幫助老師定制教研方案。因此，在市場推廣過程中，AI教育項目不需要擔(dān)心基層老師的接受阻力，能讓老師擺脫“汗水老師” 的局面也是基礎(chǔ)教育機構(gòu)所希望看到的。
由于全日制學(xué)校獲取的大數(shù)據(jù)比培訓(xùn)機構(gòu)更加海量、持續(xù)、高頻，因此高木學(xué)習(xí)更看重AI在全國全日制學(xué)校場景中的數(shù)據(jù)價值，積極在全國推行城市合伙人制度，并計劃與地方教育主管部門合作推出全國教師AI應(yīng)用能力培訓(xùn)公益活動。
To B模式中另一大企業(yè)客戶就是體制外的培訓(xùn)機構(gòu)，他們所面對的學(xué)生付費意愿強、購買力相對旺盛，是AI教育項目獲得穩(wěn)健現(xiàn)金流的必爭之地，那么當(dāng)前培訓(xùn)機構(gòu)應(yīng)用AI教育項目開展“人工智能雙師班”的效果如何呢？
首先，AI教練能保持教學(xué)效果穩(wěn)定化輸出，解決原本老師教學(xué)效果不確定的弊端。
其次，AI 提升了老師的工作效率，突破了培訓(xùn)機構(gòu)因為名師稀缺且流動性大限制培訓(xùn)機構(gòu)的規(guī)?；l(fā)展的瓶頸。
一、教育形態(tài)轉(zhuǎn)變：關(guān)注個性化教學(xué)
美國《時代周刊》有一期封面人物是蘋果公司的“I”。這是“我”的時代。學(xué)生個性越發(fā)鮮明，教師的挑戰(zhàn)隨之而來，工作形態(tài)處于轉(zhuǎn)型之中。
（一）利用大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生個性
教師工作的總體重心要從以知識傳授為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注每個學(xué)生個性的特征。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，任何一個學(xué)習(xí)者都可以憑借網(wǎng)絡(luò)獲得豐富的信息資源和廣泛的人機互動機會。這一事實促使我們對教育者自身所承擔(dān)的角色進行新的思考。教師作為知識壟斷者的權(quán)威地位被徹底打破，教師的工作形態(tài)發(fā)生意義深遠的改變。這種改變的基本方向是面向群體的、集體化的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)支持下的教學(xué)，在精確了解學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)、身體健康、心理和認(rèn)知能力等一系列數(shù)據(jù)的前提下，用信息技術(shù)來實現(xiàn)知識的傳授和遷移。
在原始社會，教育主流的形態(tài)是個性化的、小范圍的教育。在孔子時代，實行私塾制，教師帶徒弟?？鬃娱T下七十二賢，個性不一。針對弟子們的不同特點，孔子實行小范圍的個性化教學(xué)。工業(yè)社會以后，《大教學(xué)論》提出了班級授課制，把教學(xué)內(nèi)容分成不同的學(xué)科，按照班級開設(shè)不同的課程，班級內(nèi)統(tǒng)一進度。班級授課制大規(guī)模地提高了教育的覆蓋面，但不可否認(rèn)的是這種授課制無法兼顧每個學(xué)生個性的發(fā)展。隨著科技的不斷進步，教育大數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的優(yōu)勢不僅僅表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量大，它更強調(diào)全樣本、全過程。我們可以通過教育大數(shù)據(jù)及時地記錄，利用技術(shù)采集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的全數(shù)據(jù)，通過建模設(shè)計出學(xué)生的知識、能力、情感以及學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)并增強每個學(xué)生的個體優(yōu)勢。
（二）摒棄“一刀切”教學(xué)，發(fā)展新型講學(xué)
如果沒有大數(shù)據(jù)的輔助，要實現(xiàn)大范圍的個性化教學(xué)就像盲人走迷宮一樣困難。在準(zhǔn)確地了解學(xué)生的個性差異，知識掌握以及學(xué)科素養(yǎng)程度之后，我們可以為學(xué)生提供精準(zhǔn)的、個性化的支持。面對一個班級的學(xué)生，統(tǒng)一的進度和教學(xué)內(nèi)容這樣“一刀切”的教學(xué)方式不再適用，教師要根據(jù)學(xué)生個體特征來講授不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，開展不同的學(xué)習(xí)活動，給學(xué)生制訂不同的學(xué)習(xí)計劃。在個性化教學(xué)體系轉(zhuǎn)型的過程中，教師的關(guān)注點要從如何把一個知識點講清楚，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖髷?shù)據(jù)的個性化教學(xué)或?qū)W習(xí)方案的設(shè)計以及學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。不同背景、不同能力、不同個性的學(xué)生，可能都需要學(xué)習(xí)同樣的知識，但是他們經(jīng)過的學(xué)習(xí)路徑、參與的學(xué)習(xí)活動、接受的學(xué)習(xí)資源是不一樣的。以前，教師面對一個班級四五十名學(xué)生，每節(jié)課都要統(tǒng)一講解，很難兼顧每個孩子的學(xué)習(xí)特點。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，一對一個性化教學(xué)已經(jīng)有條件實現(xiàn)。
教師如何根據(jù)每個學(xué)生的個性特長，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能？根據(jù)學(xué)生的不同個性發(fā)展新型講學(xué)呢？美國有一所學(xué)校正進行未來教學(xué)形態(tài)的探索，這所學(xué)校有三個特點：一是包班制教學(xué)。一個班有25名同學(xué)，由兩位教師負(fù)責(zé)所有學(xué)科；二是互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)。教師負(fù)責(zé)提前準(zhǔn)備好教學(xué)內(nèi)容，通過互聯(lián)網(wǎng)講授。每個學(xué)生有一個平板，平板里有學(xué)習(xí)列表，不同的W生走不同的路徑。教師通過后臺數(shù)據(jù)就能知道每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進展以及學(xué)習(xí)過程中面臨的困難，然后進行定向的輔導(dǎo)。因此，同一個班上的學(xué)生，有的學(xué)習(xí)進度進入二年級的狀態(tài)，有的則已進入五年級的狀態(tài)；三是實施能力課程。學(xué)校要求教師每周帶領(lǐng)學(xué)生到科技館、博物館做綜合課程交叉項目。教師設(shè)計項目相關(guān)問題，學(xué)生將在平板上學(xué)到的知識遷移、運用、轉(zhuǎn)化到項目中。
（三）構(gòu)建生態(tài)圈，融合虛擬現(xiàn)實
新一代移動網(wǎng)絡(luò)、云計算技術(shù)提供了無處不在的網(wǎng)絡(luò)和計算空間，教育進入到一個虛實結(jié)合、虛實融合的智慧空間。在這種形態(tài)下，育人的空間不僅僅是學(xué)校的實體空間，還包括網(wǎng)上的虛擬空間。放眼未來學(xué)校教育，知識性的講授一定會被互聯(lián)網(wǎng)的工具所取代。比如，英語教學(xué)，我們給學(xué)生提供語法軟件、單詞軟件、口語軟件、閱讀軟件，聽、說、讀、寫通過軟件就能完成，不再需要教師的講授。
我們需要轉(zhuǎn)變學(xué)生獲取知識的路徑，在這個過程中，教師講授性的功能會被電腦所取代，并不是教師的教學(xué)功能被機器取代。知識性的教學(xué)將由技術(shù)替代，教師的主要工作形態(tài)是培育學(xué)生能力。學(xué)生在教師的陪伴下，完成整個學(xué)習(xí)的流程。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生在獲得知識的同時擁有自主學(xué)習(xí)、獨立思考、協(xié)作協(xié)同、知識遷移和運用的機會。教師的陪伴、組織，對中小學(xué)生有非常重要的作用。未來的學(xué)習(xí)形態(tài)一定是學(xué)生線上學(xué)習(xí)，教師線下督促、管理、陪伴三位一體的形態(tài)，而不是以課堂講授為主的單一形態(tài)。
工業(yè)時代的教育是培育人工林，而未來的教育是培育一個生態(tài)圈，在這個生態(tài)圈中有參天大樹、小草，還有其他各種各樣的動植物，各得其所、相互支撐。我們要拋棄一致性的教育，因為學(xué)生是多元化的，他們有的情緒感知能力比較強，有的運動能力比較強，有的社交能力比較強，有的感性思維比較強，有的理性思維比較強……所以，我們要從培育人工林到培育一個生態(tài)圈。
培育人工林很容易，把樹苗統(tǒng)一種下，澆水就可以了。構(gòu)建生態(tài)圈不一樣，教師要把握每一個個體之間相互競爭、相互依賴的關(guān)系，要關(guān)注生態(tài)圈里每一個個體的需求。未來的教師要關(guān)注學(xué)生個性、培養(yǎng)學(xué)生個性、促進學(xué)生個性的良性發(fā)展。
二、教師職能分化：人機結(jié)合的
智能教育
（一）全能型和R敵徒淌
在大數(shù)據(jù)時代，未來教育是基于精確了解學(xué)生數(shù)據(jù)的前提下，給學(xué)生提供權(quán)威的學(xué)習(xí)支撐、精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動，實現(xiàn)多元的教育服務(wù)供給。新形態(tài)個性化教育體系強調(diào)領(lǐng)導(dǎo)力、人才的多元化，對教師提出了更高的要求。
不妨預(yù)測一下，未來教師隊伍會向兩個方向分化。
一是全能教師。教師要對個性化的群體、生態(tài)圈提供支持，這就要求他們既要掌握學(xué)科知識，又要掌握教學(xué)知識、技術(shù)知識；既要掌握認(rèn)知、腦科學(xué)發(fā)展、兒童身心健康發(fā)展相關(guān)知識，還要了解各種社會屬性，具有領(lǐng)導(dǎo)力。
二是專業(yè)性教師。未來教師角色會越來越多地出現(xiàn)精細(xì)的、個性化的分工。讓每一位教師成為全能大師是不可能的，不過部分教師可以在某一方面做到極致。未來會有專門做練習(xí)輔導(dǎo)的教師、專門做項目設(shè)計的教師、專門疏解學(xué)生心理問題的教師、專門授課的教師、專門做教學(xué)設(shè)計的教師等。這種分工就像拍電影，拍一個電影要有編劇、演員、導(dǎo)演、攝像、后期制作。今后，一門課可能由多位教師負(fù)責(zé)，有學(xué)科的專家、教學(xué)的設(shè)計師、知識的傳遞者、活動的設(shè)計者，有越來越多專業(yè)化的分工。互聯(lián)網(wǎng)的萬物互聯(lián)改變了社會組織機構(gòu)以及大規(guī)模的社會化系統(tǒng)，未來教師要擅于基于大規(guī)模的社會化協(xié)同來開展教育服務(wù)。
（二）人機結(jié)合的思維方式
數(shù)據(jù)、信息和知識日新月異，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，呼喚著人機結(jié)合的教育技術(shù)，我們借助智能設(shè)備而生存的時代已經(jīng)到來。運用人機結(jié)合的思維方式，教育才既能實現(xiàn)大規(guī)模的覆蓋，又能實現(xiàn)與個人能力相匹配的個性化。我們要利用外部的工具或者智能設(shè)備將智慧發(fā)揮到極致，創(chuàng)造新型事物、新穎范式。人機結(jié)合的思維體系是我們未來思維方式非常重要的轉(zhuǎn)變方向。一個人的能力是有限的，但如果將人的智慧與手機、電腦結(jié)合，那么我們處理信息、數(shù)據(jù)的總量，應(yīng)對突發(fā)事件的能力會大幅度地提高。人與電腦的結(jié)合可以突破人類個體認(rèn)知的極限，使我們能夠駕馭超越個體認(rèn)知極限的復(fù)雜性，處理超越個人認(rèn)知能力的海量信息，應(yīng)對超越個體認(rèn)知能力的急速變化。
人工智能于教師有特殊意義。機器來替代機械化的工作，而智慧化的工作通過人機結(jié)合的方式完成。在教師的日常工作中，有很多煩瑣、機械性的工作，比如閱卷，而智能批改技術(shù)可以把教師從重復(fù)性、機械性的事務(wù)中解放出來。人工智能，一方面會取代教師某一項單一的技能；另外一方面，人工智能技術(shù)會成為未來教師有機的組成部分。面向?qū)W生個體發(fā)展的生態(tài)圈，單靠教師個人是很難平衡的。尤其在中國大班級授課的模式下，沒有技術(shù)的支撐想要了解每個學(xué)生的具體情況是不可能的。大數(shù)據(jù)時代，在全面采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的個性化教學(xué)。
現(xiàn)階段，大部分人工智能處于弱人工智能的狀態(tài)，但是人工智能技術(shù)本身在快速地更新迭代，在摸索中成長、壯大，它會顛覆很多現(xiàn)有的行業(yè)，創(chuàng)造出新的秩序。我們可以推測在未來的五到十年里，人工智能的水平可以與特級教師的水平相媲美，甚至?xí)鲆恍┨丶壗處熖幚聿涣说氖虑椤?/p>
三、綜合素質(zhì)評價：創(chuàng)新制度，
服務(wù)未來
現(xiàn)在中高考強調(diào)綜合素質(zhì)評價，要求家長、學(xué)生填寫數(shù)據(jù)。在當(dāng)今社會中，教師、家長、學(xué)生填的數(shù)據(jù)是沒有公信力的。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的分析，計算機能夠?qū)W(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力、情感態(tài)度和價值觀做到相對科學(xué)的評價。比如美國醫(yī)學(xué)考試中心對醫(yī)生的測試，通過計算機仿真出病人的癥狀讓學(xué)生做診斷，系統(tǒng)里面有各種儀器，學(xué)生可以自主選擇，它是一個開放的系統(tǒng)。根據(jù)學(xué)生在仿真情景中做的決策，判斷學(xué)生知識遷移和運用的能力，這是我們傳統(tǒng)教育難以企及的。由此可見，在教育測評方面，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮非常重要的作用。
另外，在心理健康、心理問題的咨詢方面，人工智能可以對學(xué)生進行有效的心理疏解，尤其是對早期現(xiàn)象進行干預(yù)。中科院心理所做過學(xué)生心理異常干預(yù)的研究，通過在大學(xué)校園的部分論壇網(wǎng)站加載數(shù)據(jù)采集程序，搜集學(xué)生的數(shù)據(jù)。研究分析發(fā)現(xiàn)，有心理隱患的人容易出現(xiàn)共有的模式，例如他們經(jīng)常在半夜上網(wǎng)，一分鐘切十幾個瀏覽頁面。通過搜集網(wǎng)上的數(shù)據(jù)，與常見的行為數(shù)據(jù)庫匹配，再根據(jù)其他觀察的數(shù)據(jù)綜合判斷，就可以對學(xué)生心理問題進行早期的干預(yù)預(yù)防，當(dāng)然前提是要嚴(yán)格保護學(xué)生的隱私。
新事物的發(fā)展前途是光明的，道路是曲折的。教育制度、教師的知識結(jié)構(gòu)、教師習(xí)慣、教師觀念的轉(zhuǎn)變是漫長的、痛苦的過程。一個新的教育體系的構(gòu)建，也必然會經(jīng)歷很多艱辛的過程。要使人工智能發(fā)揮作用，我們就要突破原有的制度，創(chuàng)造出新的范式、新的流程、新的結(jié)構(gòu)、新的業(yè)務(wù)形態(tài)，來為我們未來的教育服務(wù)。
當(dāng)前，我國已進入互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟高速發(fā)展的新時期，如何打通數(shù)據(jù)“鴻溝”，讓蘊藏著巨大價值的海量數(shù)據(jù)真正產(chǎn)生和發(fā)揮作用，讓數(shù)據(jù)“活”起來已成為當(dāng)務(wù)之急。在人工智能、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，在《“十三五”國家信息化規(guī)劃》的帶領(lǐng)下，我們新的教育呼喚著新的業(yè)務(wù)流程、新的制度、新的業(yè)務(wù)形態(tài)、新的教育結(jié)構(gòu)，只有突破傳統(tǒng)的制度，我們才能創(chuàng)造出嶄新的、適應(yīng)未來發(fā)展的教學(xué)。
人工智能時代的教育變革
一、人工智能驅(qū)動智慧教育
當(dāng)前，以人工智能為代表的技術(shù)創(chuàng)新進入到一個前所未有的活躍期。當(dāng)人類社會邁進信息時代的新階段——人工智能時代，這種工業(yè)化的教育體系已經(jīng)無法滿足未來社會對人才的需求，時展迫切需要一場教育變革。換句話說，教育不是由外而內(nèi)傳遞知識，而是由內(nèi)而外覺悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構(gòu)建與人工智能時代相適應(yīng)的智慧教育體系，利用智能技術(shù)對學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式、管理模式進行系統(tǒng)化改造，為學(xué)生提供富有選擇、更有個性、更加精準(zhǔn)的智慧教育。
二、智慧教育的理念內(nèi)涵
綜合已有研究，我們認(rèn)為，智慧教育是指以“人的智慧成長”為導(dǎo)向，運用人工智能技術(shù)促進學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式和教育管理的智慧轉(zhuǎn)型，在普及化的學(xué)校教育中提供適切的學(xué)習(xí)機會，形成精準(zhǔn)、個性、靈活的教育服務(wù)體系，最大限度地滿足學(xué)生的成長需要。只有把“人”置于教育的最高關(guān)注，發(fā)掘人的潛能，喚醒人的價值，啟發(fā)人的智慧，才能從容應(yīng)對人工智能時代帶來的挑戰(zhàn)。智慧教育不僅是教育基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉(zhuǎn)型升級，從注重“物”的建設(shè)向滿足“人”的多樣化需求和服務(wù)轉(zhuǎn)變。
智慧教育包括三個組成部分：一是相互融通的學(xué)習(xí)場景，利用智能技術(shù)打通物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間之間的壁壘，讓萬物互聯(lián)，讓世界互通，所有學(xué)生都可以在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)習(xí)的社會性、參與性和實踐性，打破學(xué)科之間的界限，開展面向真實情境和豐富技術(shù)支持的深度學(xué)習(xí)；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發(fā)展理念，釋放學(xué)校的自主辦學(xué)活力，利用人工智能提高教育治理的現(xiàn)代化水平，讓學(xué)生站在教育的正中央。
虛擬和增強現(xiàn)實（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望
一、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的起源、概念和應(yīng)用領(lǐng)域
（一）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的起源
虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR）技術(shù)描述的就是我們現(xiàn)在熟悉的“虛擬現(xiàn)實”。增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR）是指在真實環(huán)境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋。
我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初。隨著計算機圖形學(xué)、計算機系統(tǒng)工程等的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾暋?016 年3 月17 日全國兩會授權(quán)的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》中指出：“大力推進先進半導(dǎo)體、機器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實與互動影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點?！?/p>
（二）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實的概念、特征和應(yīng)用領(lǐng)域
1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實，是一種基于多媒體計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說，就是采用計算機技術(shù)生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實環(huán)境的感受和體驗。
虛擬現(xiàn)實具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構(gòu)想性(Imagination)，是一個學(xué)科高度綜合交叉的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實與人工智能 (AI) 技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，將會使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備，即可觀看虛擬現(xiàn)實視頻介紹。
虛擬現(xiàn)實涉及門類眾多的學(xué)科，整合了很多相關(guān)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實是未來科技發(fā)展的方向之一，它可以從人的感覺系統(tǒng)上改變現(xiàn)有的空間感。虛擬現(xiàn)實現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為硬件設(shè)計開發(fā)、軟件設(shè)計開發(fā)、資源設(shè)計開發(fā)和資源運營平臺等幾種類別。通過虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)的突破以及“虛擬現(xiàn)實+”的帶動，會產(chǎn)生大量行業(yè)和領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)與移動終端應(yīng)用帶來全新發(fā)展，將會推動許多行業(yè)實現(xiàn)升級換代式的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實可以應(yīng)用于國防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商務(wù)消費、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領(lǐng)域中。
2. 增強現(xiàn)實技術(shù)
增強現(xiàn)實是在虛擬現(xiàn)實的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。增強現(xiàn)實技術(shù)基于計算機的顯示與交互、網(wǎng)絡(luò)的跟蹤與定位等技術(shù)，將計算機形成的虛擬信息疊加到現(xiàn)實中的真實場景，以對現(xiàn)實世界進行補充，使人們在視覺、聽覺、觸覺等方面增強對現(xiàn)實世界的體驗。
增強現(xiàn)實具有三大特點，即虛實結(jié)合、實時交互和三維配準(zhǔn)。
增強現(xiàn)實具有三種呈現(xiàn)顯示方式，按距離眼睛由近到遠劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強現(xiàn)實智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強現(xiàn)實演示視頻。
增強現(xiàn)實的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如在教育領(lǐng)域增強現(xiàn)實可以為學(xué)生呈現(xiàn)全息圖像、虛擬實驗、虛擬環(huán)境等；在旅游業(yè)增強現(xiàn)實可以幫助游客自助游玩景區(qū)，以虛擬影像的形式為游客講解景區(qū)概況、發(fā)展歷史、人文景觀等內(nèi)容；在零售業(yè)中增強現(xiàn)實技術(shù)可以實現(xiàn)一鍵試穿，在網(wǎng)上銷售中具有極大的應(yīng)用空間。增強現(xiàn)實在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。
二、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在運用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)具有激發(fā)學(xué)習(xí)動機、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強學(xué)習(xí)體驗、感受心理沉浸、跨越時空界限、動感交互穿越和跨界知識融合等多方面的優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，能夠為教育工作者提供全新的教學(xué)工具，同時，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣，讓學(xué)生在動手體驗中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個新的飛躍， 它營造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過新型信息化環(huán)境和工具來獲取知識和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備有多種，這里分別介紹各種設(shè)備在教學(xué)中的具體應(yīng)用。
（一）頭戴式虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用
頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)備等，分為移動虛擬現(xiàn)實頭盔和分體式虛擬現(xiàn)實頭盔。國外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現(xiàn)實頭盔產(chǎn)品，國內(nèi)有微視酷、蟻視、暴風(fēng)魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現(xiàn)實頭盔產(chǎn)品。結(jié)合國內(nèi)外的研究報告以及目前虛擬現(xiàn)實教育實踐情況，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在生物、物理、化學(xué)、工程技術(shù)、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習(xí)俗等教學(xué)中均可應(yīng)用。
學(xué)生使用頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備體驗學(xué)習(xí)時具有置身真實情境的沉浸式感覺，能給學(xué)生以絕佳的真實體驗， 使人如身臨其境，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動、可感知。例如地理學(xué)科講述關(guān)于宇宙太空星際運行的課程時，在現(xiàn)實生活中學(xué)生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備，就可以讓學(xué)生從各個角度近距離觀察行星、恒星和衛(wèi)星的運行軌跡，觀察每個星球的地表形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能夠降落在火星或月球上進行“實地” 考察、體驗星際之旅等。虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備， 手機掃描二維碼觀可看虛擬現(xiàn)實效果視頻。
（三）手持式虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用
手持式增強現(xiàn)實設(shè)備多采用移動設(shè)備與APP 軟件相結(jié)合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強現(xiàn)實圖書都有相配套的APP，如《機器人跑出來了》《實驗跑出來了》《恐龍爭霸賽來了》這套“科學(xué)跑出來”系列增強現(xiàn)實科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭霸賽來了等多個APP，它們的原理都是采用手機攝像頭獲取現(xiàn)實世界影像，通過手機在現(xiàn)實世界上疊加虛擬形象的形式，實現(xiàn)增強現(xiàn)實的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機APP 與相配套的紙質(zhì)圖書一起使用，用手機攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機屏幕上即可呈現(xiàn)出演示效果；另一種使用方法是運用APP 下載增強現(xiàn)實資源并與外界實景疊加即可呈現(xiàn)出演示效果。增強現(xiàn)實特效非常逼真，利用這些APP 進行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程具有真實感、體驗感、沉浸感，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣，可以達到寓教于樂的教學(xué)效果。
三、虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢分析
（一）虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件
虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實教學(xué)資源存在形式多種多樣， 根據(jù)采用的設(shè)備不同，可以將教學(xué)資源保存在網(wǎng)絡(luò)運營平臺、桌面式設(shè)備、移動設(shè)備和紙質(zhì)圖書里，學(xué)生可以在不同的地方采用不同的設(shè)備調(diào)用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實教學(xué)資源進行隨時隨地的自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上有些知識點未能掌握，可以重新學(xué)習(xí)一遍，增加對知識的鞏固和理解，有時學(xué)生因為特殊原因未能在課堂上學(xué)習(xí)，也可以課后彌補，同時可以將虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備作為載體采用“翻轉(zhuǎn)課堂”或“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式組織教學(xué)，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)條件，教師也可以從繁重的重復(fù)性講解中解脫出來，有針對性地為學(xué)生答疑解惑，有助于傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。
（二）虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供更加真實的情景
在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，知識的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動畫和視頻的形式呈現(xiàn)。遇到比較復(fù)雜的情況，比如數(shù)學(xué)課的立體幾何、地理課的天體運動、物理課的磁力線和電力線、化學(xué)課的微觀粒子結(jié)構(gòu)、生物課的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，教師用語言很難把這些知識點表達得非常清晰，同時由于每個學(xué)生的理解力不同，教學(xué)效果也會因人而異，甚至初次學(xué)習(xí)這些知識的學(xué)生會得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)組織教學(xué)，三維立體效果的呈現(xiàn)可以彌補這樣的缺憾，能夠把知識立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀感受到文字所表達不出來的知識，真實的情景可以幫助學(xué)生對知識的理解和記憶，使學(xué)生的想象變得更加豐富。
（三）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學(xué)生具有真實情境體驗、跨越時空界限、動感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗不僅極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機，更給學(xué)習(xí)者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學(xué)習(xí)的機會，促進了學(xué)生的認(rèn)知加工過程及知識建構(gòu)過程，有利于實現(xiàn)深層次理解。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式讓很多學(xué)生覺得枯燥乏味， 為了應(yīng)付考試不得不去死記硬背，但很多知識學(xué)生考完之后很快會忘得一干二凈，而采用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)組織教學(xué)，新穎的學(xué)習(xí)方式和豐富多彩的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠極大地提升課堂教學(xué)的趣味性，生動形象的場景會加強學(xué)生的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，興趣也是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的不竭動力。
（四）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用能促進優(yōu)質(zhì)資源均衡化
我國幅員遼闊，地區(qū)之間貧富差距較大，存在教學(xué)資源分配不均的情況。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)無論是軟硬件配置， 教學(xué)師資和教學(xué)資源都非常豐富，而經(jīng)濟落后、地域偏遠的山村學(xué)校學(xué)生連接受最基本的教育都難以實現(xiàn)。各級政府和教育主管部門都在大力推進教育均衡發(fā)展，加大教育投資力度，而虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用將是解決城鄉(xiāng)教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區(qū)和學(xué)校，讓教育發(fā)達地區(qū)的名教師通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實課堂走進山村學(xué)校，能通過整體優(yōu)化教育資源配置，來縮小城鄉(xiāng)差距，實現(xiàn)教育公平，同時這也是教育扶貧的較佳途徑。
四、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題
雖然虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、實現(xiàn)教育均衡發(fā)展，但虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展還處在初級應(yīng)用階段，在技術(shù)瓶頸、資源開發(fā)、教學(xué)內(nèi)容和推廣普及等方面還存在很多問題。
（一）虛擬現(xiàn)實設(shè)備應(yīng)用中的眩暈問題
人們在使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備時會出現(xiàn)眩暈感，從硬件結(jié)構(gòu)來看，由于現(xiàn)在的科技還無法做到高度還原真實場景，許多用戶使用配置達不到要求的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品時會產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實界面中的視覺反差較大，實際運動與大腦運動不能夠正常匹配，影響大腦對所呈現(xiàn)影像的分析和判斷，從而產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實設(shè)備的內(nèi)容有相當(dāng)一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現(xiàn)實設(shè)備，不同的系統(tǒng)處理上也無法達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，畫面感光線太強或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現(xiàn)實設(shè)備幀間延遲跟不上人的運動，會有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步時也會讓使用者產(chǎn)生眩暈感。
（二）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中資源短缺
目前虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)剛起步，軟硬件設(shè)施不完備，開發(fā)人員技術(shù)力量不足，很多學(xué)校未配備虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備；中小學(xué)校的很多教師還沒有接觸過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實，不知道如何在教學(xué)中應(yīng)用，更談不上如何去開發(fā)虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實教學(xué)資源。因此，針對中小學(xué)教學(xué)所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實資源很少，課程資源短缺是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實在中小學(xué)推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)勢在必行，未來虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢必帶來課堂教學(xué)方式的顛覆性改變。
（三）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實教學(xué)平臺和資源的設(shè)計重形式輕內(nèi)容
當(dāng)前很多虛擬現(xiàn)實教育平臺都只是在一個3D 視頻或虛擬現(xiàn)實軟件游戲的基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬現(xiàn)實教學(xué)。雖然學(xué)生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學(xué)生互動、交流和討論很熱烈，表面上看學(xué)生得到了沉浸式的體驗感，但是有些虛擬現(xiàn)實教育平臺所提供的知識點講解還停留在現(xiàn)實世界中，課本內(nèi)容的單調(diào)、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識要點的講解沒有變得更加生動、有趣和有針對性，這種只重視形式而不重視內(nèi)容、教與學(xué)完全脫節(jié)的虛擬現(xiàn)實課堂只能稱為“偽虛擬現(xiàn)實課堂”。
（四）虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備價格較高和技術(shù)條件限制導(dǎo)致普及困難
企業(yè)的前期研發(fā)成本較高、設(shè)備銷售量較少，導(dǎo)致多數(shù)虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備銷售價格居高不下， 很多學(xué)校因資金問題望而卻步，無力購買售價高昂的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實設(shè)備，進而導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在學(xué)校的推廣普及步履艱難。大多數(shù)虛擬現(xiàn)實軟件普遍存在語言專業(yè)性較強、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現(xiàn)實軟件開發(fā)花費巨大且效果有限。另外在新型傳感應(yīng)用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領(lǐng)域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術(shù)也需進一步完善，大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融合處理等都有待進一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的推廣和普及。
五、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的前景展望
虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展對未來教學(xué)形式的影響
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在云計算、霧計算、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能突飛猛進的新時代背景下，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)融合，將會讓虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用如虎添翼。
麻省大學(xué)計算機系成立于1964年,其研究生教育也有超過40年的發(fā)展歷史。由最初的3名教授發(fā)展到現(xiàn)在擁有43名教授,其中包括9名ACM計算機學(xué)會(Association for Computing Machinery)院士(Fellow)、4名電子和電氣工程師協(xié)會(IEEE)院士、5名人工智能學(xué)會(AAAI)院士和2名美國科學(xué)促進協(xié)會(AAAS)院士。麻省大學(xué)計算機系在人工智能、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)、計算理論等多個領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。作為美國知名的計算機系,麻省大學(xué)計算機系的教育理念是“培養(yǎng)下一代能以創(chuàng)新的方法解決真實世界問題的計算機科學(xué)家”(cs.umass.edu/grads/msphd-requirements)。在這個核心思想的指導(dǎo)下,該系非常注重對博士研究生的培養(yǎng),為了達到培養(yǎng)學(xué)生具備進行原創(chuàng)性科學(xué)研究(Original Research)的能力的教育宗旨,該系制定了一套非常嚴(yán)格的課程計劃,以培養(yǎng)學(xué)生堅實而廣博的基礎(chǔ)知識、良好的科學(xué)研究方法和思維習(xí)慣。麻省大學(xué)計算機系每年大約會收到1000份左右來自世界各國的優(yōu)秀學(xué)生的申請,攻讀其博士學(xué)位,而錄取的人數(shù)一般保持在30名左右。完善和嚴(yán)格的博士研究生培養(yǎng)體系、開放而先進的教育理念,使麻省大學(xué)計算機系成為全美最具有競爭力的計算機院系之一。
麻省大學(xué)計算機系招收兩種形式的博士研究生:碩士/博士連讀研究生和直博研究生。只有在美國其他大學(xué)獲得相應(yīng)計算機碩士學(xué)位,并修完麻省大學(xué)計算機系認(rèn)可的相關(guān)課程的學(xué)生,才有資格申請直接攻讀博士學(xué)位;否則,學(xué)生在錄取后必須經(jīng)過碩士/博士的連續(xù)培養(yǎng)才能獲得博士學(xué)位。
無論哪種形式,麻省大學(xué)計算機系博士生培養(yǎng)大體分為兩個階段:博士生資格學(xué)習(xí)階段和博士生研究階段。博士生資格學(xué)習(xí)階段主要是對學(xué)生進行基礎(chǔ)知識培養(yǎng)和基本研究能力訓(xùn)練。學(xué)生只有在通過博士資格考試論證,成為正式博士候選(PhD Candidate)人后,才能進入下一步的博士論文研究階段學(xué)習(xí)。以下是麻省大學(xué)計算機系對碩士/博士研究生的培養(yǎng)要求:
(1)Actively participate in research under the guidance of an advisor(在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,積極參與研究)
(2)Satisfy 6 Core Requirements (完成6門核心課程的要求)
(3)Complete 42 course credits (core courses taken to satisfy core requirements are included)(完成42個課程學(xué)分,其中包括核心課程的學(xué)分)
(4)Complete a 6-credit MS Project (完成6個學(xué)分的碩士研究項目)
(5)Graduate with an M.S. Degree(申請獲得碩士學(xué)位)
(6)Pass the Department Qualifying Exam- Portfolio(通過博士資格考試)
(7)Form a Committee(成立答辯委員會)
(8)Propose a Thesis(提交博士開題報告)
(9)Complete 18 Dissertation Credits (完成18個學(xué)分博士論文)
(10)Pass the Teaching Assistant Requirement(完成助教的工作要求)
(11)Pass the Residency Requirement (at least 9 credits in back-to-back semesters) (完成連續(xù)兩個學(xué)期修9個學(xué)分的要求)
(12)Defend and Submit a Thesis (博士答辯和提交博士論文)
本文將以麻省大學(xué)計算機系為例,探討美國計算機專業(yè)博士研究生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)――博士研究生課程教育體系的特點,以期為提高我國的計算機專業(yè)博士生教育提供借鑒。
2掌握牢固的理論知識是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ)
美國的計算機博士教育非常注重對學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的培養(yǎng),為了使學(xué)生掌握牢固而廣博的基礎(chǔ)知識,麻省大學(xué)計算機系要求每個碩士/博士研究生必須修完6門博士核心課程,而且成績必須達到B+以上。這些核心課程分別屬于計算機科學(xué)的三大領(lǐng)域:理論(Theory)、系統(tǒng)(Systems)和人工智能(Artificial Intelligence),課程設(shè)置具體如下:
(1) 理論核心課:計算理論(Computation Theory)、高級算法(Advanced Algorithms)
(2) 系統(tǒng)核心課:有三組課程,分別是:
編譯技術(shù)(Compiler Techniques)、現(xiàn)代計算機體系結(jié)構(gòu)(Modern Computer Architecture)
數(shù)據(jù)庫設(shè)計和實現(xiàn)(Database Design and Implementation)、高級計算機網(wǎng)絡(luò)(Advanced Computer Networking)、操作系統(tǒng)(Operating Systems)
高級軟件工程I(Advanced Software Engineering: Synthesis and Development)、高級軟件工程II(Advanced Software Engineering: Analysis and Evaluation)、程序設(shè)計語言(Programming Languages)
(3) 人工智能核心課程:高級人工智能(Artificial Intelligence)、機器人學(xué)(Robotics)、信息檢索(Information Retrieval)、不確定環(huán)境下的推理(Reasoning and Acting under Uncertainty)、增強型學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)、機器學(xué)習(xí)(Machine Learning: Pattern Classification)
根據(jù)不同的研究方向,學(xué)生可以在六門核心課程的選擇上有所不同,但為了加強理論基礎(chǔ)和掌握知識的廣度,無論哪個研究方向的學(xué)生,都必須修完兩門理論核心課程和一門高級人工智能課程,同時,再根據(jù)自己的研究方向選修其他三門核心課程。例如,一個系統(tǒng)方向的博士研究生除了修完以上兩門理論和一門人工智能課程以外,還必須修完來自于系統(tǒng)方向不同組的三門系統(tǒng)方向的課程;而一個人工智能方向的博士生則必須修完另外兩門人工智能方向的核心課程和一門系統(tǒng)方向的核心課程。
每門核心課程由教師講授一學(xué)期,其中每星期2次課,每次2小時,3個學(xué)分。根據(jù)內(nèi)容不同,每門課程一般要安排5～8次書面作業(yè)、1次期中考試和1次期末考試。其中,對系統(tǒng)方向的課程來說,每個章節(jié)完成后一般還有一次課程項目設(shè)計(Course Project),主要要求學(xué)生實現(xiàn)相應(yīng)的算法和進行性能評價。由于核心課程要求高,課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多,導(dǎo)師和系里會建議學(xué)生每學(xué)期選學(xué)不超過一門的核心課程,所有6門核心課程則在三年內(nèi)完成。如果成績沒有達到B+,麻省大學(xué)計算機系允許學(xué)生重修該核心課;但是,如果學(xué)生在規(guī)定的博士資格考試申請時間前沒有通過全部的6門核心課,則不再具備繼續(xù)攻讀博士的資格。
嚴(yán)格的核心課程作業(yè)、考試制度和淘汰制度,不但使學(xué)生牢固掌握了計算機科學(xué)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)了學(xué)生勤奮刻苦的專研精神,而且極大地豐富了學(xué)生的視野,為學(xué)生進入實際科學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
3靈活而完善的博士生選修課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑
美國一流研究型大學(xué)博士生教育的目標(biāo)是培養(yǎng)世界一流的科學(xué)家和拔尖創(chuàng)新型人才,為了實現(xiàn)這個目標(biāo),美國的博士生教育除了注重培養(yǎng)學(xué)生扎實和精深的基礎(chǔ)知識外,還非常注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)新問題的探索精神及能力。
如果核心課程體系的設(shè)置是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ),是向?qū)W生傳授學(xué)科領(lǐng)域的重要基本知識和原理與技術(shù),是學(xué)生全面掌握計算機基本理論與方法的重要途徑,那么,選修課的設(shè)置則是對學(xué)科基本知識的補充,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識和了解并探索前沿研究方向,從而成為創(chuàng)新型人才的重要手段。
麻省大學(xué)計算機系的做法是,在博士研究階段,除了要求學(xué)生完成18個學(xué)分(6門)的核心課程學(xué)習(xí)以外,還要求完成24個學(xué)分(8門)的非核心課程(或稱為選修課)學(xué)習(xí)。這些選修課大多是關(guān)于本學(xué)科及相關(guān)專業(yè)前沿領(lǐng)域近3～5年的新研究方向、研究方法或新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容的介紹,一般由教師在每學(xué)期開學(xué)前提出新的課程計劃,學(xué)生則根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)目標(biāo)自由選課。通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能在最短的時間內(nèi)了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀,更重要的是,在課程的學(xué)習(xí)過程中,教授會將許多新出現(xiàn)的問題在課堂上和學(xué)生討論,同時,通過2～3個課程項目培養(yǎng)學(xué)生獨立(或合作)解決新問題的能力,以及教會學(xué)生各種探索問題的研究方法。
在教學(xué)模式上,可以采用由教授主講的傳統(tǒng)方式,也可以采用以討論為主的方式。以教授為主講的教學(xué)模式在此就不再贅述,以下著重描述以討論為主的選修課教學(xué)模式。
以討論為主的Seminar是美國計算機院系的教授最常用的選修課教學(xué)模式。Seminar的課程設(shè)置沒有固定模式,但通常有以下幾方面的特點。
第一,課程的選題一般是近年新出現(xiàn)的有代表性的前沿研究課題。
第二,課程內(nèi)容的選擇一般來自近年來該領(lǐng)域頂級國際會議的專題論文。
第三,課程內(nèi)容的組織由教師完成。教師在確定題目后,一般會根據(jù)論文的情況將討論的內(nèi)容分為多個子專題,每個子問題由3～4篇論文組成。課程的開始一般是綜述性的論文或在該領(lǐng)域出現(xiàn)的最早的學(xué)術(shù)論文,其目的是探討該研究方向出現(xiàn)的新的應(yīng)用背景需求和所帶來的新的挑戰(zhàn)。其后的每個子專題則將對具體問題和方法進行深入探討。
第四,選課的學(xué)生人數(shù)一般在20～30人左右,而且通常是由學(xué)完了核心課程以后的高年級博士生組成。學(xué)生人數(shù)太少,論文的覆蓋面可能太小;學(xué)生太多,可能導(dǎo)致討論的深度不夠。同時,只有學(xué)完了基本理論后,學(xué)生才有可能具備較深入分析問題的能力。在Seminar的學(xué)習(xí)討論中,找到新的研究問題也是該課程設(shè)置的重要目的之一。
第五,課堂教學(xué)的模式基本上是教師和學(xué)生互動的教學(xué)方式。教師在第一節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生對該領(lǐng)域的基本問題有了初步認(rèn)識后,學(xué)生將對每篇論文進行評估(Review)、宣講(Presentation)和進行課堂討論。每篇論文的宣講時間是25～30分鐘,課堂討論時間是10～15分鐘。其中教師將引導(dǎo)學(xué)生對論文中所研究的問題和關(guān)鍵技術(shù)進行深入討論,學(xué)生參與討論的情況將作為課程考核的重要依據(jù)。
選擇合適的題目并對教學(xué)討論的內(nèi)容(論文)進行篩選和組織對開課教師的要求非常高。為了準(zhǔn)備一門新的Seminar課,教師一般需要預(yù)先通讀該研究方向所有重要國際會議的相關(guān)論文,然后根據(jù)不同的研究問題對論文分類,并將其中有代表性的論文提煉出來,作為課程學(xué)習(xí)的論文。在課程項目的設(shè)置上,教師會事先準(zhǔn)備一些題目,如對某些算法的實現(xiàn)、評估和改進,實現(xiàn)原形系統(tǒng)等,同時也非常鼓勵學(xué)生在論文討論的過程中有針對性地提出自己的見解和新的解決問題的方法。
4合理的課程學(xué)習(xí)安排是培養(yǎng)高質(zhì)量博士生的有效保證
美國的博士教育是以博士生的最終質(zhì)量為評判標(biāo)準(zhǔn),而不是以年限來規(guī)定學(xué)生的畢業(yè)時間。在美國計算機專業(yè),培養(yǎng)一個碩士/博士生一般需要至少5年時間。由于強調(diào)博士生專業(yè)知識學(xué)習(xí)的深度和廣度,在整個博士學(xué)習(xí)階段,博士生都會積極參與課程的學(xué)習(xí),并盡可能地將研究項目中的問題和課程學(xué)習(xí)聯(lián)系起來,用所學(xué)到的方法或思路來解決新問題。
以麻省大學(xué)計算機系為例,雖然學(xué)生的背景不同,但為了在保證質(zhì)量的前提下幫助學(xué)生用最短的時間順利完成博士課程要求和博士論文要求,系里建議學(xué)生按如表1所示的時間表安排整個博士階段的學(xué)習(xí)計劃。
麻省大學(xué)計算機系不但在本系有完善的研究生課程體系,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)規(guī)劃來自由選課,而且也鼓勵學(xué)生在其他相關(guān)院系選修本系沒有開設(shè)但對研究有用的課,如數(shù)學(xué)系或電子工程系的高級課程?？傊?美國博士教育的一個重要特點是強調(diào)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生以積極的態(tài)度參與到課程的學(xué)習(xí)中,同時訓(xùn)練學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中逐步學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題和研究問題的方法。
5啟示和建議
美國的博士教育強調(diào)堅實的基礎(chǔ)理論知識、完善的知識體系和用于探索與創(chuàng)新的研究能力,而這些恰恰是決定博士畢業(yè)生日后發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵。長期以來,我國計算機博士教育主要是通過參與科研項目的形式來對學(xué)生進行培養(yǎng),這種“研究項目驅(qū)動型教育”在我國恢復(fù)研究生教育的初期起到了很好的推動作用,培養(yǎng)了大批科研人才。但隨著教育本質(zhì)的回歸和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,從總體來看,我國的這種單純強調(diào)研究項目的教育模式培養(yǎng)的博士生,質(zhì)量與國際先進水平相比還有一定的差距。由于沒有嚴(yán)格的博士課程要求和淘汰制度,學(xué)生在學(xué)習(xí)階段往往會忽略對基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和對知識結(jié)構(gòu)的完善。長此以往,必然會影響博士生的研究水平和發(fā)展?jié)摿?最終將會影響國家的整體創(chuàng)新能力。
筆者建議,為了使學(xué)生掌握牢固的專業(yè)基礎(chǔ)知識,同時培養(yǎng)學(xué)生在某一學(xué)科領(lǐng)域的研究興趣和基本的研究能力,應(yīng)該首先強調(diào)核心課程體系的建設(shè),不論哪個方向的學(xué)生都必須通過一定數(shù)量的核心課程的學(xué)習(xí),如算法、分布式操作系統(tǒng)、人工智能等,這些核心課程應(yīng)由教師來講授;同時,應(yīng)嚴(yán)格課程的考核制度和課程評價體系。對于選修課,由于其主要目的是擴展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和研究問題的能力,所以應(yīng)借鑒國內(nèi)外Seminar課程的成功經(jīng)驗,積極有效地激勵教師和學(xué)生共同上好Seminar課。
過去我也一直被這個問題困擾著，不過最近發(fā)生的一件事情讓我感覺或許真的到了質(zhì)變的時候了。前些天，我們在四川舉行一個為期兩天的面向教師的游戲化教學(xué)培訓(xùn)項目，其中有一個環(huán)節(jié)是觀課。以往都是由示范教師現(xiàn)場講課，參訓(xùn)教師現(xiàn)場觀課。但是這次因為示范教師有事不能參加，只能組織參訓(xùn)教師觀看事先錄制的視頻課件。說實話，盡管MOOC、微課已經(jīng)火遍了全世界，真到組織大家集體收看視頻課件的時候，我們心里還是很忐忑的：教師們會接受這種形式的培訓(xùn)嗎？讓我們沒想到的是，培訓(xùn)效果特別好。沒有技術(shù)故障，沒有口頭錯誤，細(xì)節(jié)可以看得更清楚。老師們都在認(rèn)真專心地學(xué)習(xí)。
當(dāng)然，這次的視頻課件是我們精心錄制的高清課件。另外，考慮到觀看視頻課件可能存在的問題，我們將40多分鐘的課件拆成了兩段觀看，并事先給老師們布置了問題，讓大家?guī)е鴨栴}去觀看。這些措施確實提升了觀看效果，不過這件事情還讓我深切地感受到習(xí)慣是可以改變的。上課（至少有一些課）這個環(huán)節(jié)或許有一天真的可以用視頻課件代替。其實不光視頻課件，還有教材。因為人們的閱讀習(xí)慣正在發(fā)生改變，學(xué)生帶著電子書包去上學(xué)的那一天似乎正在臨近。
0 引言
我們處于信息時代，衣食住行時刻與信息技術(shù)相關(guān)聯(lián)，信息技術(shù)的發(fā)展水平從側(cè)面反映了社會的發(fā)展進度。當(dāng)前計算網(wǎng)絡(luò)與大型數(shù)據(jù)庫的廣泛使用，給決策者和經(jīng)營者帶來了很大的壓力，他們面對海量的數(shù)據(jù)而無從下手。因此智能信息處理應(yīng)運而生，它能便捷快速地解決這一困境，推動社會信息化的發(fā)展。智能信息處理的最終目的是發(fā)明出能夠集學(xué)習(xí)能力、理解能力和判斷能力于一身的人工智能系統(tǒng)。其根本就是要基于部分算法來得到并提出信號中的有用信息，最終實現(xiàn)智能系統(tǒng)控制。智能信息處理技術(shù)幾十年來經(jīng)歷了模擬數(shù)字，現(xiàn)在正向以“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”為主，與模糊數(shù)學(xué)、遺傳算法、小波分析、混沌理論相結(jié)合的方向發(fā)展。一些新思想、新理論、新算法、新器件也不斷涌現(xiàn)。所有這些給未來信息科學(xué)的發(fā)展，描繪出了一副誘人的前景。
智能信息處理作為智能類專業(yè)的重要基礎(chǔ)專業(yè)課程，為更深入地學(xué)習(xí)后續(xù)的智能類專業(yè)知識奠定了基礎(chǔ)，同時，將所學(xué)知識融會貫通巧妙應(yīng)運用于專業(yè)學(xué)習(xí)中，為日后科研打下堅實的基礎(chǔ)，所以，如何進行教學(xué)改革，以達到培養(yǎng)高素質(zhì)人才的目標(biāo)，是我們需要認(rèn)真研究的重要課題。
1 智能信息處理改革背景
智慧城市的建設(shè)基于云計算、人工智能、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù)，針對包括政務(wù)、民生、環(huán)境、公共安全、城市服務(wù)、工商活動在內(nèi)的各種信息的需求，提供智能化響應(yīng)和智能化決策支持的信息服務(wù)。因此，智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容是智能信息處理。換種角度來看，將智慧注入城市之后，便有了智慧城市，若沒有智能信息處理技術(shù)，傳統(tǒng)的城市在面對海量數(shù)據(jù)時就遠不能滿足其主體要求，這便使得供求關(guān)系嚴(yán)重失衡。在這種供求矛盾激化的前提下，才使得智能信息處理技術(shù)的發(fā)展更加快速。
在智慧城市背景下的智能信息處理是在城市的建設(shè)過程中，借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能化設(shè)備等高度發(fā)達的信息化手段，在其管轄的城市環(huán)境、公共服務(wù)、本地產(chǎn)業(yè)和全體公民的范圍中，將城市的政治、經(jīng)濟、生活和文化等綜合信息進行廣泛地采集和動態(tài)的監(jiān)控，通過充分地統(tǒng)計、互聯(lián)和共享，將這些信息進行智慧地感知、分析、集成和應(yīng)對，為城市運營和發(fā)展提供更好的決策支持和動態(tài)管控的能力，讓城市管理變得更加智能，以盡可能最大化地去解放、利用和提升人自身的智慧，為城市居民提供一個更加健康、安全、和諧和幸福的生活環(huán)境。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》的重要內(nèi)容，由教育部發(fā)起，目的是為了向未來的工程領(lǐng)域培養(yǎng)高品質(zhì)、類型豐富的工程師后備軍。其要求是高等院校需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換辦學(xué)理念、調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位和轉(zhuǎn)換人才培養(yǎng)模式等途徑來培養(yǎng)面向工業(yè)領(lǐng)域、面向未來、面向世界的優(yōu)秀工程技術(shù)人才，從而提升我國產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。卓越計劃為智能化信息處理的改革指明了道路，為高等工程教育培養(yǎng)提出了要求。高等工程教育要遵守以德為先、能力為重、全面發(fā)展的培養(yǎng)規(guī)律，增強為國家、為行業(yè)和企業(yè)主動奉獻的意識，持續(xù)提高大學(xué)生的競爭能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，最終建設(shè)出布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、類型多樣、主動適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高等工程教育體系，從而加快我國向工程教育強國邁進的步伐。針對目前的人才需要，智能信息處理教學(xué)改革勢不可擋。
2 原有教學(xué)方式
智能信息處理是信息處理的一種方法，將不完全的信息改變?yōu)橥耆男畔ⅲ瑫r使其具有可靠性、精確性、一致性和確定性。智能信息處理學(xué)科于當(dāng)前來說是相對前沿的，同時也是新觀念、新思想、新理論、新技術(shù)不斷出現(xiàn)并迅速壯大的新興學(xué)科。智能信息技術(shù)是多個領(lǐng)域的綜合，其中包含了人工智能、現(xiàn)代信號處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論等理論。基于對智能信息處理理論和方法的分析，原有的智能信息處理的教學(xué)安排如表1所示。
原有授課方法主要是講授法，教師通過口頭語言敘述向?qū)W生傳授知識的同時培養(yǎng)其思考能力的教育方法，在以語言傳遞為主的教學(xué)方法中應(yīng)用最廣泛，是最基礎(chǔ)的授課方法。這種授課方式使教學(xué)內(nèi)容較為單一，教學(xué)質(zhì)量不穩(wěn)定，無法使學(xué)生對智能信息處理這種學(xué)科有更深刻的認(rèn)識。
3 改革教學(xué)方式
3.1 以競賽的方式開展
1998年中華人民共和國頒布的高等教育法中曾提出：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”。自1990年至今，一定數(shù)量的研究型高等院校開始借鑒國外成功的教學(xué)思路，實施本科生科研訓(xùn)練計劃。2006年教育部面向全國重點大學(xué)和部分有較強行業(yè)背景和特色的地方大學(xué)，在國家層面上開始實施大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃，引起許多地方高校的重視。
圍繞“智能”和“智慧城市”參加與其相關(guān)的“和利時杯”電氣控制應(yīng)用設(shè)計大賽、“亞控杯”組態(tài)軟件應(yīng)用設(shè)計大賽、全國大學(xué)生西門子杯挑戰(zhàn)賽等面向全國高校學(xué)生的賽事，可以優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實踐和動手能力，增強創(chuàng)新和競爭意識，并且能夠提高學(xué)生的整體素質(zhì)。通過開展競賽式教學(xué)模式，脫離枯燥的課堂，鍛煉實際操作能力，讓學(xué)生體驗新穎的教學(xué)方式，能調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識和競爭意識。重要的是通過競賽，學(xué)生能深切掌握書本的理論知識，切實掌握智能信息技術(shù)的關(guān)鍵。競賽的教學(xué)方式符合國家和社會對人才的需求，能在諸多方面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，推動了“卓越工程師計劃”的培養(yǎng)進程。
3.2 以建構(gòu)主義開展
建構(gòu)主義教學(xué)理論是一種源于歐美的新興教學(xué)改革理論，國外教育專家曾對建構(gòu)主義理論有過較為深入的探索。建構(gòu)主義強調(diào)以學(xué)生為中心，教師只對學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用，較傳統(tǒng)教育來講，這使教師和學(xué)生的地位有了較大的改變。所以，自建構(gòu)主義提出至今，教育專家始終不放棄對其進行分析和研究，努力建立起一整套能夠與建構(gòu)主義教學(xué)相適應(yīng)的方法體系和設(shè)計理論?？墒钦麄€過程非常艱難，需要非常長的時間才能完成，盡管如此，建構(gòu)主義教學(xué)理論的基本思想和主要原則已經(jīng)取得階段性成果，已經(jīng)成功地運用于Intemet和多媒體的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中。以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)，融合智慧城市的建設(shè)需求，更深入地理解智能信息處理在智慧城市中的作用和必要性，對整體提高學(xué)生對學(xué)科的認(rèn)知和應(yīng)用能力起到推動作用，十分契合“卓越工程師計劃”對學(xué)生素質(zhì)的要求。
由于個人的基礎(chǔ)、水平、背景等方面的原因，每個學(xué)生對知識點的理解程度參差不齊，所以，為了讓更多的學(xué)生理解和提高水平，教學(xué)中就不能以教師為中心，更不能“填鴨式”教學(xué)，而要結(jié)合智能信息處理教學(xué)，以學(xué)生為中心。面向全體學(xué)生，教師在教學(xué)時不僅要通俗易懂、深入淺出，還要注意知識的廣度和深度，以便適應(yīng)不同學(xué)生的需要。再結(jié)合智能信息處理教學(xué)中學(xué)生應(yīng)建構(gòu)起自己的知識結(jié)構(gòu)，教師要善于啟發(fā)、誘導(dǎo)，幫助學(xué)生豐富和調(diào)整自己的理解。
3.3 以智慧城市案例開展
案例教學(xué)法早在20世紀(jì)20年代就已被提出。它從出現(xiàn)至今始終具有強大的活力和影響力，所以一直被美國企業(yè)界、學(xué)術(shù)界、教育界等高度重視。采用智慧城市案例開展智能信息處理教學(xué)類似于醫(yī)學(xué)院運用病例分析來輔助教學(xué)，都是應(yīng)用大批實際情況和經(jīng)歷的介紹材料來訓(xùn)練學(xué)生。這樣既達到鍛煉大學(xué)生思維的目的，也顯示了學(xué)校先進的教育方式，這是已經(jīng)被證實的顯著有效的教學(xué)方式。顧名思義，案例教學(xué)法就是結(jié)合案例，讓學(xué)生以自己的認(rèn)知來分析和理解案例，或與集體共同討論、實踐，最終培養(yǎng)和提高各自實際管理工作的能力或處理解決問題的能力?！白吭焦こ處熡媱潯彼囵B(yǎng)的人才以工程師的身份為智慧城市設(shè)計智能產(chǎn)品，滿足智慧城市建設(shè)需求的同時也對人才培養(yǎng)起到督促作用。
1科技檔案管理工作在實踐中遇到的問題
1．1歸檔記錄不詳細(xì)，檔案管理系統(tǒng)不成熟
雖然歸檔方和相關(guān)負(fù)責(zé)人有完整的檔案接收信息，但卻沒有對歸檔后的操作流程進行詳細(xì)記錄，相關(guān)問題的解決進度也無法詳細(xì)記載。當(dāng)新舊員工交接工作時，這些歷史遺留問題會因各種特殊原因而得不到及時處理，拖延時間較久，會對后來接續(xù)工作的人員在處理相關(guān)問題時產(chǎn)生較大阻力。檔案歸檔會涉及很多細(xì)致龐雜的工作內(nèi)容，需要檔案管理者花費大量精力對相關(guān)資料的信息進行處理。隨著時間的不斷累計，檔案數(shù)量會變得非常龐大，需要記錄的信息會越來越多，工作量也隨之增大。當(dāng)前的檔案管理系統(tǒng)在功能設(shè)計方面還不夠全面，設(shè)計理念也不夠成熟，會對歸檔工作造成很大困擾，費時費力，使管理效率大幅降低。檔案管理在處理特殊情況時，往往面對的都是龐大的信息量，在查找與核對不確定的信息時無異于大海撈針。因此，要根據(jù)實際情況，不斷對檔案管理系統(tǒng)進行完善和升級，使操作能夠更人性化，信息收集和錄入能夠更加準(zhǔn)確，幫助檔案管理員能夠快速完成檔案管理工作。
1．2檔案管理成本較高，工作環(huán)境較差
檔案的歸檔、調(diào)取和管理等工作都需要消耗大量的人力、財力，還會占用大量的存儲空間，落后的檔案管理技術(shù)無法降低管理成本。實體檔案數(shù)量多、體積大、質(zhì)量重，在整理、搬運和入庫的過程中會耗費大量人力，而且大量的檔案堆積還會擠占檔案管理人員原有的工作空間，會對管理人員的身心健康造成不利影響。落后的管理手段對物質(zhì)資源的消耗是非常大的，既增加管理支出，又不綠色環(huán)保。
1．3歸檔方式雜亂，管控處罰機制不完善
在歸檔工作強制力度不夠的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)歸檔不完整和順序雜亂等現(xiàn)象，會在歸檔時耗費大量時間對資料進行整理和修改，要反復(fù)核對檔案信息，致使歸檔效率低下，拖慢歸檔速度。文件與信息歸檔的意義在于提高對檔案的利用率，減少不規(guī)范檔案占用的空間。但在歸檔工作的高峰時間，容易積壓過量檔案，若不能及時進行歸檔，檔案遺失和內(nèi)容混淆等問題就會頻繁出現(xiàn)。對于違反信息資料歸檔規(guī)定和要求的單位，檔案管理部門沒有對其進行處罰，這對檔案信息的完整保留和有效利用都埋下了隱患。
1．4無法修正檔案中的錯誤信息，管理方式較為落后
在檔案管理工作中，沒有將先進的科學(xué)工具與理念應(yīng)用到人才培養(yǎng)過程當(dāng)中，管理方式較為落后。如果電子信息和實體檔案中出現(xiàn)錯誤，無法及時對其進行校正。發(fā)生錯誤是在所難免的，要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和先進的技術(shù)手段將歸檔記錄中的錯誤率降到最低。記錄是老員工最常采用的管理方法，老員工僅通過自己多年的工作經(jīng)驗來進行檔案管理工作，不及時更新管理理念，安于現(xiàn)狀，無法起到傳幫帶的作用，這會對新人造成巨大壓力，對科技檔案的建立和發(fā)展毫無幫助。
2提高科技檔案管理效率的有效方法
2．1建立完善的檔案管理體系，接受先進的管理理念
檔案管理部門要建立先進的檔案管理體系，制定完善的規(guī)章制度和詳細(xì)明確的政策條例，要對檔案管理中存在的問題提出有針對性的解決方法。領(lǐng)導(dǎo)層要全面了解對檔案管理工作的實際情況，要和管理人員工共同努力，迎難而上。檔案管理人員要保持對新事物的敏感，及時接受先進的管理技術(shù)和理念，時刻保持與時代共同前行的意識，要正確認(rèn)識科技檔案管理工作的價值和意義。科技檔案管理工作離不開好的政策引導(dǎo)和系統(tǒng)化的動態(tài)建設(shè)規(guī)劃，要從強化歸檔制度入手，對違反規(guī)定的部門和相關(guān)負(fù)責(zé)人進行嚴(yán)厲處罰，責(zé)任要落實到個人，提高檔案管理人員的重視程度。
2．2完善歸檔信息，做好流程記錄
要保證歸檔信息、數(shù)據(jù)分類和流程記錄的完整性，明確各環(huán)節(jié)和相關(guān)部門的負(fù)責(zé)人。良好的流程記錄不僅可以為檔案查詢和利用提供便利條件，還能提高歸檔效率和工作質(zhì)量。
2．3引進人工智能化輔助技術(shù)，減輕人力勞動負(fù)擔(dān)
第一，結(jié)合檔案管理工作的實際發(fā)展需求，積極吸納前沿領(lǐng)域的新技術(shù)，構(gòu)建全新的檔案管理理念，開拓創(chuàng)新思維，可以引進人工智能化輔助技術(shù)，建立數(shù)據(jù)信息庫，提高檔案工作的自動化程度，在完善工作機制的同時，減輕人力勞動負(fù)擔(dān)，節(jié)約勞動成本。第二，提高歸檔流程的電子化比例，實名制登錄，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行傳輸歸檔，人工智能的檔案管理流程會對各環(huán)節(jié)進行詳細(xì)記錄，并自動提示相關(guān)管理人員，使工作內(nèi)容更加清晰明了。第三，人工智能不僅能避免因集中歸檔造成的人力負(fù)擔(dān)和材料積壓等問題，還能減輕檔案管理部門的工作壓力，使歸檔工作變得更加科學(xué)化、便利化。第四，歸檔地點將不再受辦公地點的限制，通過互聯(lián)網(wǎng)登錄平臺即可上傳資料進行歸檔，提高了歸檔速度，使歸檔流程變得井然有序，減少對人力的依賴程度。
2．4加強對檔案人才的培養(yǎng)力度，重視學(xué)科發(fā)展趨勢
在檔案管理工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，將理論與實踐相結(jié)合，關(guān)注檔案管理專業(yè)的發(fā)展趨勢，及時更新學(xué)科內(nèi)容，調(diào)整學(xué)科架構(gòu)，建立更科學(xué)的教育體系，提升檔案管理人才的業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識。
3結(jié)語
目前，科技檔案的應(yīng)用在各企事業(yè)單位的檔案管理部門已經(jīng)十分普便，為檔案信息的系統(tǒng)化、科學(xué)化運行提供了巨大幫助，是當(dāng)下主要的檔案管理手段。智能化是未來檔案管理主要的發(fā)展方向，提高科技檔案管理的智能化水平是保證檔案管理工作質(zhì)量的重要前提，對今后檔案學(xué)的發(fā)展具有重要意義。
參考文獻:
［1］王冬梅．淺談事業(yè)單位檔案管理的現(xiàn)狀及對策研究［J］．科技視界，2014，(03):103－104．
