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0 引言
黨的十提出實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，并強調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置，通過科技創(chuàng)新推動改革。高校是科技創(chuàng)新的主陣地，大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為各高校教育教學的主要抓手。
機器人活動是典型的機電一體化技術，囊括了機械、電子、計算機、自動控制、傳感器、通信、人工智能等學科的尖端技術，是一門跨專業(yè)、多學科交叉且高度綜合的新興事物。它具有創(chuàng)造性、趣味性、觀賞性和對抗性等特點，是在學生具備基礎能力的前提下，綜合運用多學科知識，給學生廣闊的發(fā)揮空間，提高學生的創(chuàng)新能力。機器人研究正處于不斷完善、不斷出新、不斷深入的動態(tài)研究之中，這些未知領域也恰恰是大學生們的興趣點所在。
筆者于2008年開始管理、指導學校機器人實踐創(chuàng)新團隊，從08年開始，連續(xù)7年參加了中國機器人大賽暨RoboCup公開賽。該項賽事是中國最具影響力、最權威的機器人技術大賽、學術大會和博覽盛會。7年來，我校代表隊一共獲得冠軍15項、亞軍12項、季軍7項。本文以實際指導與參賽的經(jīng)驗，就我校新設的交通設備與控制工程專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進行探討。
1 交通設備與控制工程專業(yè)情況
交通設備與控制工程專業(yè)為工科學科特設專業(yè)，主要培養(yǎng)適應國家交通運輸設備現(xiàn)代化、智能交通工程建設的需要，具備交通設備、信息及控制工程方面專業(yè)知識與應用能力，能從事交通領域設備研發(fā)、設計、制造、智能交通系統(tǒng)集成、維護、運行管理的應用性高級工程技術人才。目前全國僅有10所左右的高校開設了此專業(yè)。我校交通設備與控制工程專業(yè)于2011年開始招生，目前有在校生191人。作為工科專業(yè)，學院十分重視學生創(chuàng)新能力、動手實踐能力的培養(yǎng)，并將機器人活動作為抓手，促進學生素質(zhì)全面提升。
2 機器人活動培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的優(yōu)勢
2.1 機器人活動營造良好的校園科技創(chuàng)新氛圍
機器人活動豐富了同學們的課余文化生活，培養(yǎng)了同學們科技創(chuàng)新的濃厚興趣，它作為一種參與面極廣的大學生課外科技創(chuàng)新活動，能讓同學們將平時所學的課本理論知識應用于實踐活動，同時又擴大了知識面。特別是校團委每年一度的大學生科技節(jié)開幕式上的展演，把每年參加全國賽、省賽的獲獎作品予以宣傳展示，邀請相關指導教師開展機器人制作系列講座，邀請獲獎學生代表分享參賽心得等，營造良好的校園科技學術氛圍，使得機器人活動被廣大同學所了解、喜愛。
2.2 機器人活動激發(fā)學生的學習興趣
在對交通設備與控制工程專業(yè)學生專業(yè)學習情況的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，學生對于自己所學的專業(yè)認識迷茫，方向不清楚，自然學習的興趣不濃、動力不足。對于開設的很多專業(yè)課程，他們并不清楚課程的重要性，更談不上靈活運用。有些十分重要的課程同學們感覺比較枯燥無味，難以理解，無的放矢。課堂教學和固定模式的試驗并不能激發(fā)他們的學習興趣，教學效果也不是很好。機器人團隊的學生普遍反映，通過機器人活動，他們不僅鞏固了學習過的課程，而且能將所學的課程與實際運用相結合，有助于他們理解知識點、掌握知識點。同時還具備了圍繞具體的制作項目，搜集資料、自學新知識的技能。
2.3 機器人活動的各項賽事有完整的比賽規(guī)則
中國機器人大賽暨RoboCup公開賽已成功舉辦了15屆，比賽規(guī)則完備，自始至終均保持著公平、公正的競賽原則，除個別項目是通過評委打分來評判成績之外，絕大多數(shù)項目是通過計時、計分等方式公正客觀的來分出勝負，對于結果令人信服。在這樣一個公平公正的全國大賽的競技場上，參賽學生不受任何不良因素的干擾，不存在任何找關系、開后門等社會不良風氣，只需關注自身機器人的穩(wěn)定性，展現(xiàn)自己的設計成果和創(chuàng)新做法。
3 機器人活動促進學生多方面能力的提高
3.1 機器人活動提高學生的工程實踐能力
每個機器人都是一個復雜的機電產(chǎn)品，它既是設計出來的，更是制造出來的，好的設計不見得就是好的產(chǎn)品，一個好的產(chǎn)品既依賴于好的設計、制造，也依賴于好的項目管理、質(zhì)量控制等，這一切都依賴于對于過程的實踐，它需要經(jīng)驗的積累，時間的考驗。[1]同學們在機器人作品的設計制作過程中，通過反復觀察、實踐、總結來掌握核心技術、解決棘手問題，為解決工程實際問題打下基礎。
在2013年的比賽中，我們進入決賽的一臺旅游機器人在賽前適應場地的時候出現(xiàn)了問題，整臺車處于不工作的狀態(tài)，經(jīng)過隊員反復檢測，發(fā)現(xiàn)主控板被燒掉，更換主控板需要把整臺車全部拆掉，此時距離決賽開始還有20分鐘，除了要將另外一臺車上的主控板拆下?lián)Q掉燒壞的主控板之外，還要留有時間適應場地。同學們齊心協(xié)力，拆車的拆車，焊接的焊接，編程的編程，緊張的15分鐘之后，整車裝備完畢，開始調(diào)試，最終我們獲得冠軍，同學們欣喜若狂。這與同學們在日常實際訓練時，主動將所學課程知識融會貫通，綜合運用，具備了一定的工程意識和工程實踐能力分不開。
3.2 機器人活動培養(yǎng)學生團隊協(xié)作的精神
團隊協(xié)作精神是當今社會衡量大學生個人素質(zhì)的重要因素，作為一個機器人活動小組成員，他們來自不同的年級、不同的專業(yè)，各自的特長也不盡相同，有的擅長硬件制作，有的擅長軟件編程，在日常的訓練比賽中，難免會出現(xiàn)意見不統(tǒng)一，方法不一致的情況，這就更需要團隊的相互協(xié)作、各司其職。有時我們也會發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)問題之后，隊員間相互埋怨，缺乏理解、溝通，嚴重影響了機器人的創(chuàng)作進程。經(jīng)過指導教師的勸解、調(diào)節(jié)，促使他們走到相互協(xié)作的軌道上來，讓同學們意識到只有團隊合作才能順利完成設計、制作、訓練、參賽的任務。
3.3 機器人活動培養(yǎng)學生全面發(fā)展的個人品質(zhì)
機器人活動綜合了多學科的知識，在選題、策略分析、制作方案、設計加工、軟硬件設計以及穩(wěn)定性方面的工作量很大。同學們圍繞核心主題各抒己見的時候，促進了自己的語言表達能力的提高。
在前期驗證、中期制作、后期調(diào)試等過程中，促進了同學們思考問題、分析問題和解決問題的能力提高。
機器人調(diào)試時一個不斷完善、追求完美的過程，它與普通的課程設計不同，需要實踐的檢驗。所以同學們在運行調(diào)試過程中，通過反復多次的檢測、修改，努力提高機器人的性能，潛移默化地培養(yǎng)了同學們對待工作追求完美、精益求精的品質(zhì)。
機器人活動作為一項實踐性很強的活動，對于學生的動手能力要求很高，在制作調(diào)試的過程中，一些純手工的活兒給同學們帶來了極大的挑戰(zhàn)。不論男生女生，熟練使用鋸子、手電鉆、烙鐵、鉗子等工具都是必須的，這對大多數(shù)獨生子女都是一個難得的生活體驗。在此過程中，加班加點也并不稀奇，熬夜通宵更是家常便飯。調(diào)試累了，趁給機器人充電的時候，抓緊時間休息一會兒。在比賽過程中，為了了解競爭對手的機器人，同學們不停地觀摩、拍攝、討論，甚至通宵改進策略。整個過程無形中培養(yǎng)了學生不畏艱難、吃苦耐勞的優(yōu)秀品質(zhì)。
4 基于機器人活動的學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法實施
4.1 創(chuàng)建專門的機器人創(chuàng)新實驗室
高校想要在科技竟賽中取得好成績，就必須注重人才梯隊的培養(yǎng)。而依托開放性實驗室不失為一種行之有效的方法[2]。目前，由于學校學生人數(shù)較多，大部分學校的實驗室都在安排正常的實驗教學，有的甚至從早安排到晚，無法滿足學有余力的同學開展各類科技創(chuàng)新活動。為此，學院專門為機器人活動創(chuàng)建了創(chuàng)新實驗室，該實驗室不承擔普通實驗教學，全天候為機器人團隊成員開放。實驗室既是創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)及選拔的基地，同時也為指導教師與學生之間的溝通提供了穩(wěn)定的場所和條件。
我們將實驗室劃分為制作區(qū)、訓練區(qū)和展示區(qū)。在制作區(qū)和訓練區(qū)內(nèi)，同學們可以放開手腳、充分發(fā)揮自身和團隊的聰明才智，緊密圍繞中心任務動手實踐。展示區(qū)就是機器人創(chuàng)新團隊的成長足跡，我們將同學們自己設計研發(fā)的機器人作品和歷年比賽的獎狀、獎杯、照片等按照時間順序進行擺放展示，記錄整個團隊成長的點滴。我們還將實驗室作為新生入學教育的陣地，盡早在他們心中點燃科技創(chuàng)新的火種。
4.2 組建機器人實踐創(chuàng)新團隊
在組建機器人實踐創(chuàng)新團隊的時候，我們實行“大手拉小手、左手拉右手”的管理模式，也就是整個團隊的梯隊式培養(yǎng)。高年級的老隊員在知識儲備、動手能力、比賽經(jīng)驗等方面有一定的積累，低年級的同學加入后，由老隊員對他們進行相關內(nèi)容的培訓和指導，分享自己在機器人活動過程中所積累的豐富經(jīng)驗。即使今后老隊員們面臨著實習、就業(yè)、升學等問題，也不會影響整個團隊的繼續(xù)發(fā)展。此外我們還根據(jù)每個隊員的特長進行合理組隊，盡量做到每個隊中都有一名有經(jīng)驗的高年級隊員，并擔任組長，帶領小隊員們進行理論學習、技術攻關、參加比賽。
4.3 充分給予學生發(fā)揮的空間
學生的創(chuàng)造力是無窮無盡的，在機器人的設計制作或優(yōu)化改進的過程中，指導教師給予學生充分的信任，放開手腳讓同學們自行設計、改進。指導教師僅在方案制定、測試調(diào)試、策略運用上給予指導和幫助，出現(xiàn)問題時鼓勵學生堅持克服、樹立自信，鼓勵學生永不放棄、重整方案。使學生在機器人活動中真正成為一名設計者、而不僅僅是一名操作者。
4.4 教師的指導要把握好
總的來說，教師的指導原則是“到位不越位”，做好學生的參謀，審核設計的方案，督促制作的過程，協(xié)調(diào)團隊的管理。教師應當常去創(chuàng)新實驗室，抓住重點環(huán)節(jié)，給予具體建議。由于學生在實際工程設計經(jīng)驗等方面不足，有的學生甚至還不會繪圖。在這種情況下，指導教師應把機器人關鍵零部件的制作和結構設計放在首位，把好重點關，使重點零部件和結構可靠、穩(wěn)定、實用。指導教師還要和學生分享自己豐富的經(jīng)驗，盡量爭取時間，少走彎路，提高效率。此外，指導教師還要深入研讀比賽規(guī)則，根據(jù)實際情況選擇機器人的制作、策略等，這個過程要給予足夠的重視。
5 總結
機器人活動有效的激發(fā)了學生參與科技創(chuàng)新活動的熱情，有利于學生將理論與實踐相結合，促進學生實際分析問題、解決問題能力的提升，是大學生創(chuàng)新能力、實踐能力培養(yǎng)的很好的切入點，為全面提升我校交通設備與控制工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的空間提供了很好載體和平臺。
【參考文獻】
[1]張東泉，等.以機器人大賽為載體 構建大學生科技創(chuàng)新訓練體系[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育.2011，2（4）.
專業(yè)建設是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升學校學術和整體水平的根本，是一項牽動全局、具有戰(zhàn)略意義的重要工作。以專業(yè)建設為抓手，加強學校內(nèi)涵建設，已日益成為高職院校發(fā)展的一個重要特征。我院在2001年升格后就明確提出了“規(guī)模適度，內(nèi)涵發(fā)展，競爭力提升”的辦學理念。經(jīng)過近十年的努力，我院在專業(yè)建設、師資隊伍建設、人才培養(yǎng)模式探索、教學資源和條件建設、為農(nóng)服務等方面均取得了一些成就，在2007年第一輪高職高專人才培養(yǎng)工作水平評估中被確定為“優(yōu)秀”，2008年被確定為省高職高專示范建設院校和創(chuàng)業(yè)示范院?！仡欉@些成就，我們深深感到加強專業(yè)教研室建設是何等重要。
專業(yè)教研室的功能定位
專業(yè)教研室是高職高專院校在專業(yè)建設中最重要的一級組織，其人員組成情況和水平高低將直接影響專業(yè)建設的質(zhì)量乃至專業(yè)建設的成敗，因此，各學校都會對專業(yè)教研室的建設和室主任的選拔培養(yǎng)給予相當?shù)闹匾?，但重視程度與功能定位仍有較大的差距。筆者根據(jù)多年從事教學工作的經(jīng)驗對專業(yè)教研室功能提出以下觀點。
專業(yè)建設的承擔者專業(yè)是高職高專教育的載體，它從設置到建設的整個過程均由專業(yè)教研室來承擔（當然需要學院相關職能部門的指導和配合）。專業(yè)教研室從專業(yè)設置開始就應進行深入調(diào)研、確定人才規(guī)格、論證人才培養(yǎng)方案、制定專業(yè)教學計劃、編寫課程教學大綱或標準、進行教學條件建設等。
教學研究的落實者開展教學研究是教研室的主要職責。教學過程中有許多問題需要進行研究，尤其是起步較晚的高等職業(yè)院校。教學研究涉及的范圍很廣，從專業(yè)設置到學生畢業(yè)后的就業(yè)工作，但更多的應在人才培養(yǎng)模式、課程設置標準、教材和教學指導書編寫、教學手段和方法選擇、試卷庫和試題庫編制、教師評價、學生考核方法和職業(yè)技能（工種）標準等方面進行研究，力爭探索一條既符合中國國情、又適合本校特點和專業(yè)特色的人才培養(yǎng)之路。
教學任務的安排者教學是學校的中心工作，在辦學過程中必然有大量的教學任務要分解落實，這是教研室的日常工作，需要進行精心的組織和安排。教學任務的落實需要細致的態(tài)度和協(xié)調(diào)能力，要與教研室其他工作任務統(tǒng)籌起來考慮，如組織生產(chǎn)，畢業(yè)實習，落實學生實習單位，實習巡視指導，畢業(yè)論文（設計）的檢查、指導、答辯、評閱，以及教師外出進修學習、基地鍛煉、社會服務等。
教師培養(yǎng)的設計者教師是學院實施教學工作的主體，是專業(yè)教學工作成敗的關鍵。引進和培養(yǎng)教師必須立意高遠，既要注重引進學歷高、素質(zhì)好、職業(yè)崗位能力強、具有“雙師型”素質(zhì)的教師，也要注重培養(yǎng)有前途、有潛力、有敬業(yè)奉獻和團結協(xié)作精神的中青年教師，還要注重教師的年齡結構、性別結構、職稱結構、專業(yè)結構、知識結構、學緣結構。尤其在推薦教師參與培訓時一定要注意這些方面，既不能讓部分教師長期教學、部分教師長期參加培訓，也不能搞平均主義。這就要求教研室在安排時要根據(jù)專業(yè)教師的情況作好長遠規(guī)劃，既要讓教師有一定的知識儲備，又要重點培養(yǎng)骨干教師、不搞論資排輩，使專業(yè)教師能夠始終處于競爭態(tài)勢、保持昂揚斗志、永葆青春活力。
教學資源的建設者專業(yè)建設中大量的細致和繁重的工作需要由專業(yè)教研室來完成。課程設置和標準制定是一項十分嚴肅和細致的工作，專業(yè)教研室必須對本專業(yè)的核心課程進行課程標準的全面制定，為專業(yè)人才培養(yǎng)服務。此外，課程建設、教材建設、多媒體課件建設、試卷庫和試題庫建設、實訓資源建設、教學文件建設等均需由專業(yè)教研室來完成。
教研室主任的作用
專業(yè)建設的帶頭人學院教學常規(guī)工作一般由教學副院長——教務處長——系教學主任——教研室主任組織完成，因此，教研室主任在實施教學過程中起著非常重要的作用。教研室主任不僅要有豐厚的專業(yè)基礎和職業(yè)崗位能力，對本專業(yè)要有寬闊的視野和前景預測，而且必須有一定的管理能力、協(xié)調(diào)能力和全局意識，此外，還必須有敬業(yè)奉獻和甘為人梯的精神，是集道德教育、情感教育、素質(zhì)教育、技術教育和科學教育等任務于一身的人。因此，培養(yǎng)和提拔教研室主任必須慎重。
教學研究的引領人開展教學研究是保持專業(yè)教研室活力的動力和精神支撐，教研室主任必須引領大家重視教學研究，因為教師如果不進行教學研究，不對自己的教學進行總結，其教學水平永遠得不到提高。
師資培養(yǎng)的規(guī)劃人師資隊伍建設是高職院校發(fā)展的基礎，專業(yè)建設同樣需要一代又一代人的努力。教研室主任一定要協(xié)助學院做好教師的引進和培養(yǎng)工作，其本身也必須注重提高，還要培養(yǎng)接班人，一定要有這樣的胸懷和遠見。對于本教研室的教師要做到培養(yǎng)和使用并重，加強管理和傳、幫、帶，使他們能夠“一年站穩(wěn)講臺，三年熟悉教材，五年成為骨干”；對于學院內(nèi)部的兼職教師要注重協(xié)調(diào)和利用，充分發(fā)揮他們的作用；對于行業(yè)或企業(yè)的外聘教師，要本著“不求所有，但求所用”的原則，充分發(fā)揮他們專業(yè)技能強、信息廣泛等優(yōu)勢，為專業(yè)建設服務。
資源建設的謀劃人教學資源建設是教研室工作的重要內(nèi)容，其工作內(nèi)容十分廣泛，需要協(xié)調(diào)和謀劃，既要有長遠打算，又要有短期計劃，更要有近期的工作安排。因此，教研室主任在安排教學任務時必須進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，將各項工作任務落到實處，做到“事事有人做，人人有事做”，并保證每年有成果。
教學質(zhì)量的評價人學校每學期都要進行教學評價，目前的教學評價由四方面組成，即學生評教、同行評價、督導評價和領導評價，四者各占一定的比重。但教研室主任對教師情況最了解、對教學情況最清楚、對學生的反饋最直接，因此，他們對專業(yè)教師的評價也應該是最準確、有效和直接的，應增加其在教師評價中的權重。
關于專業(yè)教學團隊建設的思考
高職院校應高度重視專業(yè)教學團隊的建設國家和地方政府均高度重視教學團隊的建設，國家和省教學行政部門隔年分別進行教學團隊評審。教學團隊的申報實行逐級申報制度，專業(yè)教學團隊可以專業(yè)為單位，也可以課程為單位，并將高職高專院校單獨列出，可見國家對高職教育的重視和關心。因此，高職院校本身必須高度重視專業(yè)教學團隊建設，使大家擰成繩、握成拳、形成團。
高職院校應高度重視教研室主任的選拔和培養(yǎng)鑒于專業(yè)教研室主任的作用十分重要，高職高專院校必須高度重視教研室主任的選拔和培養(yǎng)。在沒有合適人選時應寧缺勿濫，可找一個臨時負責人做一些日常工作。目前，各高職院校在教研室主任隊伍建設上普遍存在重視不夠的現(xiàn)象，必須引起高度重視。
高職院校應高度重視師資的引進和管理近十年是中國高等職業(yè)教育大發(fā)展的時期。目前，職業(yè)教育在高等教育中已占半壁江山，但高職教育作為一種尚未完全成熟的教育類型，本科壓縮型的痕跡仍十分明顯，要徹底改變這一狀況，必須在師資引進和培養(yǎng)上下功夫。目前，高職院校普遍存在引進教師注重學歷的現(xiàn)象，需要改變方式和標準，引進既有實際經(jīng)驗又有理論水平的人員（包括專業(yè)技術人員和能工巧匠）充實到教師隊伍，但必須對他們進行教育教學方面的培訓和管理。
高職院校應高度重視專業(yè)教學條件的建設專業(yè)要發(fā)展至少需要有三大支柱：專兼職師資隊伍、實驗實訓條件和圖書信息資源。目前，各高職院校對三者的態(tài)度不一，但普遍存在的問題是新專業(yè)開設太多，各高職院校之間重復開設的專業(yè)多，專業(yè)特色不明顯，對于實訓條件建設投入不夠，新專業(yè)的教學質(zhì)量有待于進一步提高，各高職院校對專業(yè)教學條件的建設需要進一步加強。
高職院校應高度重視教學研究和經(jīng)驗總結高職院校要重視教學研究，要讓教學成果與科研成果有同樣的待遇。學院在制定政策時要將教學研究作為一項內(nèi)容，這樣才能保證有足夠的人員從事教學研究，才能在普及中得到提高，在總結經(jīng)驗中不斷提升教學水平、提高教學質(zhì)量，使高等職業(yè)教育真正成為一種類型，而不僅僅是高等教育的一種補充。
總之，高等職業(yè)教育在發(fā)展過程中必然會遇到這樣或那樣的問題。各高職院校要高度重視教研室建設，將教學研究提升到一定高度。只有這樣，高等職業(yè)教育才能走上健康發(fā)展之路。
參考文獻
[1]徐國洪，胡華文.高職院校教研室工作思路初探[J]．中國職業(yè)技術教育，2008，（25）．
[2]雷世鑫，楊亮.淺談如何提升高職院校教研室的工作水平[J]．甘肅科技縱橫，2010，（4）．
專業(yè)建設是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升學校學術和整體水平的根本，是一項牽動全局、具有戰(zhàn)略意義的重要工作。以專業(yè)建設為抓手，加強學校內(nèi)涵建設，已日益成為高職院校發(fā)展的一個重要特征。我院在2001年升格后就明確提出了“規(guī)模適度，內(nèi)涵發(fā)展，競爭力提升”的辦學理念。經(jīng)過近十年的努力，我院在專業(yè)建設、師資隊伍建設、人才培養(yǎng)模式探索、教學資源和條件建設、為農(nóng)服務等方面均取得了一些成就，在2007年第一輪高職高專人才培養(yǎng)工作水平評估中被確定為“優(yōu)秀”，2008年被確定為省高職高專示范建設院校和創(chuàng)業(yè)示范院?！仡欉@些成就，我們深深感到加強專業(yè)教研室建設是何等重要。
專業(yè)教研室的功能定位
專業(yè)教研室是高職高專院校在專業(yè)建設中最重要的一級組織，其人員組成情況和水平高低將直接影響專業(yè)建設的質(zhì)量乃至專業(yè)建設的成敗，因此，各學校都會對專業(yè)教研室的建設和室主任的選拔培養(yǎng)給予相當?shù)闹匾?，但重視程度與功能定位仍有較大的差距。Www.133229.cOM筆者根據(jù)多年從事教學工作的經(jīng)驗對專業(yè)教研室功能提出以下觀點。
專業(yè)建設的承擔者專業(yè)是高職高專教育的載體，它從設置到建設的整個過程均由專業(yè)教研室來承擔（當然需要學院相關職能部門的指導和配合）。專業(yè)教研室從專業(yè)設置開始就應進行深入調(diào)研、確定人才規(guī)格、論證人才培養(yǎng)方案、制定專業(yè)教學計劃、編寫課程教學大綱或標準、進行教學條件建設等。
教學研究的落實者開展教學研究是教研室的主要職責。教學過程中有許多問題需要進行研究，尤其是起步較晚的高等職業(yè)院校。教學研究涉及的范圍很廣，從專業(yè)設置到學生畢業(yè)后的就業(yè)工作，但更多的應在人才培養(yǎng)模式、課程設置標準、教材和教學指導書編寫、教學手段和方法選擇、試卷庫和試題庫編制、教師評價、學生考核方法和職業(yè)技能（工種）標準等方面進行研究，力爭探索一條既符合中國國情、又適合本校特點和專業(yè)特色的人才培養(yǎng)之路。
教學任務的安排者教學是學校的中心工作，在辦學過程中必然有大量的教學任務要分解落實，這是教研室的日常工作，需要進行精心的組織和安排。教學任務的落實需要細致的態(tài)度和協(xié)調(diào)能力，要與教研室其他工作任務統(tǒng)籌起來考慮，如組織生產(chǎn)，畢業(yè)實習，落實學生實習單位，實習巡視指導，畢業(yè)論文（設計）的檢查、指導、答辯、評閱，以及教師外出進修學習、基地鍛煉、社會服務等。
教師培養(yǎng)的設計者教師是學院實施教學工作的主體，是專業(yè)教學工作成敗的關鍵。引進和培養(yǎng)教師必須立意高遠，既要注重引進學歷高、素質(zhì)好、職業(yè)崗位能力強、具有“雙師型”素質(zhì)的教師，也要注重培養(yǎng)有前途、有潛力、有敬業(yè)奉獻和團結協(xié)作精神的中青年教師，還要注重教師的年齡結構、性別結構、職稱結構、專業(yè)結構、知識結構、學緣結構。尤其在推薦教師參與培訓時一定要注意這些方面，既不能讓部分教師長期教學、部分教師長期參加培訓，也不能搞平均主義。這就要求教研室在安排時要根據(jù)專業(yè)教師的情況作好長遠規(guī)劃，既要讓教師有一定的知識儲備，又要重點培養(yǎng)骨干教師、不搞論資排輩，使專業(yè)教師能夠始終處于競爭態(tài)勢、保持昂揚斗志、永葆青春活力。
教學資源的建設者專業(yè)建設中大量的細致和繁重的工作需要由專業(yè)教研室來完成。課程設置和標準制定是一項十分嚴肅和細致的工作，專業(yè)教研室必須對本專業(yè)的核心課程進行課程標準的全面制定，為專業(yè)人才培養(yǎng)服務。此外，課程建設、教材建設、多媒體課件建設、試卷庫和試題庫建設、實訓資源建設、教學文件建設等均需由專業(yè)教研室來完成。
教研室主任的作用
專業(yè)建設的帶頭人學院教學常規(guī)工作一般由教學副院長——教務處長——系教學主任——教研室主任組織完成，因此，教研室主任在實施教學過程中起著非常重要的作用。教研室主任不僅要有豐厚的專業(yè)基礎和職業(yè)崗位能力，對本專業(yè)要有寬闊的視野和前景預測，而且必須有一定的管理能力、協(xié)調(diào)能力和全局意識，此外，還必須有敬業(yè)奉獻和甘為人梯的精神，是集道德教育、情感教育、素質(zhì)教育、技術教育和科學教育等任務于一身的人。因此，培養(yǎng)和提拔教研室主任必須慎重。
教學研究的引領人開展教學研究是保持專業(yè)教研室活力的動力和精神支撐，教研室主任必須引領大家重視教學研究，因為教師如果不進行教學研究，不對自己的教學進行總結，其教學水平永遠得不到提高。
師資培養(yǎng)的規(guī)劃人師資隊伍建設是高職院校發(fā)展的基礎，專業(yè)建設同樣需要一代又一代人的努力。教研室主任一定要協(xié)助學院做好教師的引進和培養(yǎng)工作，其本身也必須注重提高，還要培養(yǎng)接班人，一定要有這樣的胸懷和遠見。對于本教研室的教師要做到培養(yǎng)和使用并重，加強管理和傳、幫、帶，使他們能夠“一年站穩(wěn)講臺，三年熟悉教材，五年成為骨干”；對于學院內(nèi)部的兼職教師要注重協(xié)調(diào)和利用，充分發(fā)揮他們的作用；對于行業(yè)或企業(yè)的外聘教師，要本著“不求所有，但求所用”的原則，充分發(fā)揮他們專業(yè)技能強、信息廣泛等優(yōu)勢，為專業(yè)建設服務。
資源建設的謀劃人教學資源建設是教研室工作的重要內(nèi)容，其工作內(nèi)容十分廣泛，需要協(xié)調(diào)和謀劃，既要有長遠打算，又要有短期計劃，更要有近期的工作安排。因此，教研室主任在安排教學任務時必須進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，將各項工作任務落到實處，做到“事事有人做，人人有事做”，并保證每年有成果。
教學質(zhì)量的評價人學校每學期都要進行教學評價，目前的教學評價由四方面組成，即學生評教、同行評價、督導評價和領導評價，四者各占一定的比重。但教研室主任對教師情況最了解、對教學情況最清楚、對學生的反饋最直接，因此，他們對專業(yè)教師的評價也應該是最準確、有效和直接的，應增加其在教師評價中的權重。
關于專業(yè)教學團隊建設的思考
高職院校應高度重視專業(yè)教學團隊的建設國家和地方政府均高度重視教學團隊的建設，國家和省教學行政部門隔年分別進行教學團隊評審。教學團隊的申報實行逐級申報制度，專業(yè)教學團隊可以專業(yè)為單位，也可以課程為單位，并將高職高專院校單獨列出，可見國家對高職教育的重視和關心。因此，高職院校本身必須高度重視專業(yè)教學團隊建設，使大家擰成繩、握成拳、形成團。
高職院校應高度重視教研室主任的選拔和培養(yǎng)鑒于專業(yè)教研室主任的作用十分重要，高職高專院校必須高度重視教研室主任的選拔和培養(yǎng)。在沒有合適人選時應寧缺勿濫，可找一個臨時負責人做一些日常工作。目前，各高職院校在教研室主任隊伍建設上普遍存在重視不夠的現(xiàn)象，必須引起高度重視。
高職院校應高度重視師資的引進和管理近十年是中國高等職業(yè)教育大發(fā)展的時期。目前，職業(yè)教育在高等教育中已占半壁江山，但高職教育作為一種尚未完全成熟的教育類型，本科壓縮型的痕跡仍十分明顯，要徹底改變這一狀況，必須在師資引進和培養(yǎng)上下功夫。目前，高職院校普遍存在引進教師注重學歷的現(xiàn)象，需要改變方式和標準，引進既有實際經(jīng)驗又有理論水平的人員（包括專業(yè)技術人員和能工巧匠）充實到教師隊伍，但必須對他們進行教育教學方面的培訓和管理。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G及人工智能等信息技術的發(fā)展，為了應對中國產(chǎn)業(yè)變革及新一輪的科技革命，適應“中國制造2025”國家戰(zhàn)略需要及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展，同時將國際工程教育思想本土化，“新工科”應運而生[1]。信息技術發(fā)展催生出了人工智能相關的專業(yè)，國內(nèi)高校紛紛設立了智能科學與技術專業(yè)。近年來，人工智能技術的發(fā)展引領著人類社會正逐漸走進智能社會，人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發(fā)展，高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此，各高校應盡快建立與新工科相一致的智能科學與技術專業(yè)，并深入研究我國人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設置、實驗平臺及成果轉化等方法，改革傳統(tǒng)人工智能的教育教學方法，形成有新工科特色的智能科學與技術專業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專業(yè)是按學科劃分的，因此，目前的智能科學與技術專業(yè)課程體系以理論為主，強調(diào)學科知識的系統(tǒng)性和完備性[3]。人工智能導論作為智能科學與技術專業(yè)的核心課程，同時也是人工智能“入門性”和“引導性”的課程。但是，目前人工智能導論的課程設置上主要存在課程內(nèi)容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學模式老舊及實踐教學與企業(yè)需求不適應等問題。尤其是人工智能導論課程，缺乏實踐教學將會降低學生學習人工智能的興趣和積極性。因此，為了解決這些問題，并使高校跟上人工智能時代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機遇，進行面向新工科的人工智能導論實踐教學模式探索具有重要的現(xiàn)實意義。
1人工智能對新工科人才的新要求
1.1具備多學科交叉知識。人工智能導論是一個多個學科交叉而成的一門課程。人工智能導論主要包括知識系統(tǒng)、智能搜索技術、腦科學、機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機、專家系統(tǒng)、智能計算及分布式智能等內(nèi)容[4]。因此，一個合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學科知識。1.2具備多領域應用能力。人工智能導論的應用領域廣泛，基本包含工業(yè)、農(nóng)業(yè)及社會生活的各個行業(yè)（如工業(yè)生產(chǎn)、通信、醫(yī)療、金融、社會治安、交通領域及服務業(yè)等）[5]。人工智能導論課程要求學生在學好理論前提下也應該掌握各行業(yè)的相關知識，只有這樣才能提高人工智能技術在各領域的應用。1.3具備人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。目前，創(chuàng)新驅動發(fā)展成為了我國現(xiàn)階段發(fā)展的重要力量，人工智能成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的號角下，人工智能技術作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個大趨勢。因此，當今新形勢下培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人工智能專業(yè)人才對我國經(jīng)濟發(fā)展及大學畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養(yǎng)。人的內(nèi)在品質(zhì)就是人文素養(yǎng)，人文科學的知識水平和研究能力是人文素養(yǎng)的重要組成部分，人文素養(yǎng)是人文科學體現(xiàn)出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災難，關鍵是使用者的思想道德和人文素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)具有人文精神的人工智能專業(yè)人才具有重要的意義。
2人工智能導論課程教學現(xiàn)狀
目前，許多高校已經(jīng)認識到傳統(tǒng)的人工智能導論課程已經(jīng)不能適應社會和學生發(fā)展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學科力量薄弱情況下進行人工智能導論的實踐教學。目前人工智能導論的課程設置上主要存在的問題如下：⑴本科生課程內(nèi)容陳舊。近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、5G等信息技術的快速發(fā)展，也帶動人工智能技術發(fā)展日新月異。對于高校來說，要緊跟人工智能技術前沿，傳授學生的知識也要緊跟人工智能的發(fā)展。目前，雖然也出現(xiàn)了不少新的人工智能導論教材，但在課堂上能夠教學的新內(nèi)容仍然不多，教材內(nèi)容仍然集中在傳統(tǒng)的人工智能技術（如問題求解、知識表示、歸結原理及經(jīng)典推理等技術）上。⑵研究生課程內(nèi)容重疊。研究生的人工智能導論課程應作為本科生課程的一個延續(xù)，但部分高校對研究生人工智能導論課程的教學重視不夠。很多本科生已經(jīng)學過的內(nèi)容在研究生階段又進行了重復。因此，在新工科背景下培養(yǎng)高層次的人工智能人才，就必須要在研究生階段加強新工科人才實踐能力的培養(yǎng)，選擇合理的人工智能導論課程，改革研究生階段人工智能導論的教學理念和教學模式。⑶實踐課程不足。實踐教學是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前，大多數(shù)院校的人工智能導論課程理論與實踐聯(lián)系不夠緊密，對學生實踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進行實際的實踐應用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外，大多數(shù)地方高校的人工智能實驗室建設投入不足，實驗條件差，驗證性的實驗較多，實驗課時不足，學生對人工智能新技術的接觸不夠。⑷人工智能導論教材理論性過強。目前，現(xiàn)有的人工智能導論教材以理論為主，缺乏人工智能實踐內(nèi)容。在課程教學過程中學生經(jīng)常會感覺索然無味，當實踐課程開設不足時，這種情況會非常明顯。學生會漸漸的對人工智能導論課程失去興趣和熱情，最終會導致課程的教學質(zhì)量和效果下降，不能達到新工科人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的預期。⑸教學模式老舊。人工智能導論是多學科交叉的課程，課程內(nèi)容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而，大多數(shù)地方高校仍然采用過去的課堂教學模式（即“教師講、學生聽”的教學模式），這種單向灌輸?shù)慕虒W方式以教師為主，學生的主動性不夠，只是在被動接收知識。學校這種重視理論不重視實踐的教學模式，在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力，從而導致教學內(nèi)容與企業(yè)社會需求脫節(jié)。
3人工智能導論實踐教學初探
3.1人工智能導論課程實踐平臺建設。為了提高學生對實踐教學的興趣，南陽師范學院計算機科學與技術學院在人工智能導論授課過程中廣泛應用多種計算機實驗教學平臺，如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學習平臺，希冀一體化人工智能實踐教學平臺及大數(shù)據(jù)綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學過程中方便的使用這些平臺進行授課，學生也可以在課堂中跟隨老師完成相關實驗，并能夠在課下進行相關實驗練習及提交作業(yè)。3.2人工智能導論課程實驗內(nèi)容優(yōu)化。在人工智能導論實踐教學過程中，以學生興趣為導向，開展相關應用課程實驗，南陽師范學院計算機科學與技術學院對人工智能導論實驗課程內(nèi)容進行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實驗課程包括搜索優(yōu)化算法實現(xiàn)、智能計算實現(xiàn)、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學習實驗及神經(jīng)網(wǎng)絡實驗。最后，通過期末課程設計進一步提高學生解決實際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導論實踐教學模式改革。⑴校企合作為使人工智能導論實踐教學不與企業(yè)脫節(jié)，校企合作是關鍵。應積極派遣教師進企業(yè)進修，了解企業(yè)需求，并提高教師的工程能力。從2018年以來，南陽師范學院計算機科學與技術學院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數(shù)碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓。同時已經(jīng)在固定時間邀請相關企業(yè)講師到學校進行人工智能方面的項目教學。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊伍及校企協(xié)調(diào)的實踐教學模式，從而避免人工智能導論課程實踐與企業(yè)實際脫節(jié)。⑵“雙導師”負責制人工智能導論實踐課程實行“雙導師”制，邀請企業(yè)中實踐經(jīng)驗豐富的人才任教或任職，校企合作建立實踐教師指導團隊，改革教學策略及教學方法，以項目為牽引，將人工智能導論實踐課程作為第二課堂學分。還要積極制定人工智能相關的科技作品競賽的獎勵機制，積極引導學生參加各種人工智能相關的比賽，從而進一步提高學生在創(chuàng)新實踐方面的能力。⑶采用案例教學法以案例導入進行教學，提高學生興趣。首先，從人工智能競賽的部分賽事中、（如百度的人工智能大賽，“2020年全國人工智能大賽”，“2020中國高校計算機大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導論實踐課程的案例來源。然后，采用目前主流的人工智能開發(fā)軟件進行算法代碼的編寫，引導學生采用Python語言調(diào)用第三方接口庫進行算法的實現(xiàn)。最后，讓學生使用主流的編程語言（如C++、Java等）開發(fā)完善算法或進行系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。
4結束語
在新工科背景下，人工智能導論作為智能科學與技術專業(yè)的基礎核心課程，人工智能人才培養(yǎng)應注重提高學生解決問題的能力。在這種背景下，筆者結合近年來了解到的企業(yè)需求和上課的實際，對人工智能導論實踐教學模式進行初探，具體如下：①校企合作，構建人工智能實踐平臺；②建立案例庫，優(yōu)化實踐的內(nèi)容；③校企“雙導師”制，采用案例教學，從而進一步提高學生在創(chuàng)新實踐方面的能力。
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Research on Artificial Intelligent Series Courses of Graduate Students
REN Xiao-ping1,2, REN Qing-xiong3, GUO Fan2
人工智能技術是在計算機科學日新月異發(fā)展的進程中一大成果，由于其智能、高效、優(yōu)化的強大功能，為許多研究者所重視。部分教育領域的研究者，將人工智能技術引入教育行業(yè)，探討人工智能如何融入教育，促進教育深度發(fā)展。研究者們將人工智能與職業(yè)教育、繼續(xù)教育、遠程教育及教育技術結合，進行探討，提出了一些很好的建議。農(nóng)村遠程教育雖然也屬于遠程教育范疇，但由于其自身具有許多特殊性，因此有必要單獨將其應用于農(nóng)村遠程教育進行探討。
1 我國當前農(nóng)村遠程教育發(fā)展面臨的困境
我國農(nóng)村遠程教育是伴隨著現(xiàn)代通訊技術的發(fā)展而在廣大農(nóng)村出現(xiàn)的一種新的教育模式。隨著上世紀70年代末，以廣播電視大學為代表的遠程教育的興起，為我國教育的發(fā)展寫下了濃重的一筆，由于其不受時間、空間、學習者等要素的影響，充分體現(xiàn)了“時時能學、處處可學、人人皆學”的巨大優(yōu)勢。因此，本世紀初，國家將遠程教育教學模式引入廣大農(nóng)村，于2003年推出了“農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠程教育”、“農(nóng)村中小學現(xiàn)代遠程教育工程”，于2004年依托廣播電視大學體統(tǒng)推出了“一村一名大學生”工程，這些遠程教育工程對推進農(nóng)村教育起到了舉足輕重的作用。但其發(fā)展也遇到了困難，具體說主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1 師資力量短缺
由于受我國長期以來的城鄉(xiāng)二元制經(jīng)濟發(fā)展模式的影響，導致城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展不均衡，直接造成了城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡。在農(nóng)村教育中，首先表現(xiàn)在教師配置上，由于農(nóng)村教育經(jīng)費投、教師工資水平均低于城市，造成了長期以來農(nóng)村教育師資力量短缺，遠程教育更是如此。據(jù)相關研究表明，現(xiàn)我國農(nóng)村遠程教育由于缺少懂計算機或網(wǎng)絡技術的專業(yè)人才，往往用不相關專業(yè)的人才作為替代，且大都為兼職人員。這就造成了對遠程教育設備的維護、遠程教育資源的管理及遠程教育教學輔導等方面出現(xiàn)問題。以廣播電視大學系統(tǒng)為例，自2004年廣播電視大學開始招收“一村一名大學生”學員，雖然學員增長速度很快，但其教學點僅延伸至縣城，招收的學員往往為縣城周邊農(nóng)村的農(nóng)民，而廣大較偏遠地區(qū)正真渴望接受教育的農(nóng)民缺少受教育機會，之所以沒有延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村，根本原因是缺少師資力量。
1.2 資源建設不足
由于農(nóng)村遠程教育是本世紀初才在農(nóng)村興起的一種新的教育模式，屬于新生事物，因此缺少前期的積累，主要體現(xiàn)在教學資源的積累上。我們知道，是否擁有豐富優(yōu)質(zhì)的教學資源是關乎遠程教育成敗的關鍵。而長期以來，我們主要注重城市遠程教育的發(fā)展，現(xiàn)城市遠程教育已相當成熟，擁有一大批優(yōu)質(zhì)的教育資源，吸引了大批學習者。但由于農(nóng)村遠程教育與城市遠程教育相比有其特殊性，廣大農(nóng)村學員需要掌握的不僅僅是理論知識，他們最迫切學習的是農(nóng)業(yè)實用新技術及掌握能夠改變自己生活現(xiàn)狀的一技之長，而這些課程資源在城市遠程教育中設計不多。因此我們沒有現(xiàn)成的教育資源可供使用，需要另起爐灶進行建設。但由于投入農(nóng)村遠程教育的經(jīng)費有限，用于資源建設的經(jīng)費也不足。造成了現(xiàn)階段農(nóng)村遠程教育資源依然短缺的現(xiàn)實。這不利于農(nóng)村遠程教育進一步發(fā)展。
1.3 課程設置不合理
如上所述，廣大農(nóng)村學員渴望學習的是改善自身生活的實用農(nóng)業(yè)新技術及一技之長，同時廣大農(nóng)村也需要培養(yǎng)一批懂管理的鄉(xiāng)村干部。因此在專業(yè)和課程設置上，客觀上要求向這些方面靠攏。雖然現(xiàn)在農(nóng)村遠程教育在專業(yè)設置上慢慢轉向適合農(nóng)村學員的涉農(nóng)專業(yè)，但在課程設置上還是不盡如人意，往往只根據(jù)自己師資情況及資源情況來設置課程，這樣往往造成農(nóng)民學員需要的課程沒有涉及，而農(nóng)民學員缺乏興趣的理論課程所占比重過大的問題。這樣會嚴重挫傷廣大農(nóng)村學員學習積極性，對農(nóng)村遠程教育發(fā)展極為不利。
1.4 網(wǎng)絡教學平臺存在不足
我國現(xiàn)階段遠程教育的網(wǎng)絡輔導教學平臺現(xiàn)階段的形勢往往通過QQ對話、Email郵件、BBS及一些音頻、視頻系統(tǒng)進行。這些方式當然是有效的網(wǎng)絡教學方式，但存在問題也是十分明顯的，最主要問題在于如果沒有提前聯(lián)系，教師就不會及時回復學生提出的問題，缺少師生互動。學生的學習效果會大打折扣。
2 人工智能應用于遠程教育的優(yōu)勢
2.1 人工智能的概念
人工智能是計算機學科的一個分支，是一門研究計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性科學，部分研究者將其定義為：一個電腦系統(tǒng)具有人類的知識和行為，具有學習、推理判斷來解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。人工智能的產(chǎn)生過程：對于人類因問題和事物而引起的刺激和反應，以及因此而引發(fā)的推理、解決問題及思考決策等過程，將這些過程分解成一些步驟，再通過程序設計，將這些人類解決問題的過程模擬化或公式化，使電腦能有一個系統(tǒng)的方法來設計或應付更復雜的問題，這套能夠應付問題的軟件系統(tǒng)，稱之為人工智能。
2.2 人工智能切合了遠程教育的要求
有研究者指出：人工智能是研究如何構造智能機器（智能計算機）或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴展人類智能的學科。人工智能在教學領域應用的最直接結果就是誕生了智能教學系統(tǒng)。而所謂的智能教學系統(tǒng)是以計算機輔助教學為基礎而興起的，它是以學生為中心，以計算機為媒介，利用計算機模擬教學專家的思維過程而形成的開放式人機交流系統(tǒng)。由于它綜合了知識專家、教師、學生三者的活動，因此，與之相對應，智能教學系統(tǒng)一般分為知識庫、教學策略和學生模型三個基本模塊，再加上自然語言智能接口。人工智能的這些功能和模塊剛好切合了遠程教育的特點及要求。我們開展的遠程教育一直以來就強調(diào)以學生為中心，以學生自學為主，教師輔導為輔，教師通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)對學生進行實時和非實時輔導，以此來完成學生的學習過程。因此人工智能適合應用于遠程教育教學過程。
2.3 人工智能能夠有效加強對學生的管理，提高學習效率
長期以來遠程教育為社會詬病的是，由于缺少師生間直接交流的機會，造成教師對學生的組織和管理方面的困難。如果我們僅僅依據(jù)學生登錄次數(shù)、登錄時間等方面來評價學生學習情況，這樣往往造成對學生學習的錯誤評價，但對遠程教育的教師來說也只能做到這些。但如果我們將人工智能引入遠程教育，它可以依據(jù)自己強大的功能，通過對學生情況的數(shù)據(jù)分析，科學提供學生的學習能力、認知特點及當前的知識水平。更為重要的是，通過對這些信息的分析，它能為每位學習者制定適當?shù)慕虒W內(nèi)容和教學方法，為學生提供個性化的學習服務，切實提高學生的學習效率，這是我們遠程教育所倡導的最佳服務的效果。
2.4 人工智能可以從某方面解決農(nóng)村遠程教育師資力量
如上所述，由于城鄉(xiāng)間經(jīng)濟差距，造成了長期以來城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡，廣大農(nóng)村地區(qū)師資力量較為薄弱，特別是遠程教育方面。這一問題解決的根本途徑在于縮小城鄉(xiāng)經(jīng)濟差距，但這并非一朝一夕就能解決的問題。因此農(nóng)村師資力量特別是遠程教育師資力量的解決，需要一個過程。而人工智能技術利用了計算機模擬教學專家的思維過程而形成的開放式人機交流系統(tǒng)，它集知識專家和教師于一身。廣大學員可以通過自然語言系統(tǒng)，實現(xiàn)正真意義上的人機對話，完成適時的學習輔導過程，這從某種程度上解決了師資短缺的問題，為農(nóng)村遠程教育的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展思路。
2.5 人工智能能夠有效解決農(nóng)村遠程教育資源建設問題
目前我國農(nóng)村遠程教育在資源方面存在的問題除了數(shù)量較少，質(zhì)量也不高，許多網(wǎng)絡課程資源僅僅是課本的翻版，雖然資源制作者利用現(xiàn)代資源制作手段，以文字、視頻及圖片等手段來展現(xiàn)知識，但知識之間的邏輯聯(lián)系性方面存在不足。這給學習者有效學習帶來極大不便，影響了學習效果。而人工智能技術，能夠對現(xiàn)有的網(wǎng)絡課程資源進行智能加工，對知識結構進行重新構建，對知識間的層次性、邏輯性進行重新編排，為學習者展示學習重點、難點，切實提高學習效率。使資源更加優(yōu)質(zhì)高效。
2.6 人工智能能夠提供實時交流，解決網(wǎng)絡教學平臺的不足
由于人工智能集知識專家、教師與一身，可以通過自然語言系統(tǒng)，開展人機對話，通過討論解決學生遇到的問題。能改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡教學平臺缺乏及時交互性的問題。能夠解決網(wǎng)絡教學平臺的不足。促進農(nóng)村遠程教育的發(fā)展。
3 結語
人工智能技術是計算機科學發(fā)展的成果之一，它具有智能、高效、優(yōu)化的強大功能，許多行業(yè)都利用人工智能技術提高效率。對我國農(nóng)村遠程教育而言，如果能將人工智能引入，能從某種程度解決因為資金問題造成的師資力量缺乏問題；提高對遠程教育學生的管理，為他們提供個性化的高效遠程教育服務；能夠利用它強大的功能重新編輯網(wǎng)絡資源，讓它更有利于學生學習；同時人工智能還能提供自然語言接口，打破以往網(wǎng)絡教學平臺的弊端。相信通過引入人工智能技術，我國農(nóng)村遠程教育會迎來新的發(fā)展。
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中圖分類號：G71文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0028-02
21世紀是一個智能化時代，人工智能與智能系統(tǒng)的不斷發(fā)展，成為當今世界各國發(fā)展的重中之重。2015年來，人工智能快速覆蓋了我國的各行各業(yè)，這些新型行業(yè)的出現(xiàn)，一方面給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)帶來挑戰(zhàn)，使得傳統(tǒng)行業(yè)開始萎縮，對人才的需求開始下降，而新產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)的出現(xiàn)并得到快速發(fā)展，因此對人才的需求量逐年增加。這一變革，給高校人才培養(yǎng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機遇。
1人工智能背景下的貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)辦學與人工智能的聯(lián)系很弱
從貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的辦學水平和內(nèi)容來看，均處于傳統(tǒng)階段，對行業(yè)在人工智能方向上的變遷沒有系統(tǒng)的認識和認知性教育，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的改革勢在必行。
以重慶工商大學為例，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的辦學與人工智能的結合非常微弱，甚至可以說基本沒有考慮到人工智能與專業(yè)辦學的結合。最近三年，重慶工商大學的貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)開始探索大數(shù)據(jù)與專業(yè)辦學的結合，苦于師資和其他辦學資源的限制，目前仍處于討論階段。
1.2貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的人才培養(yǎng)仍停留在傳統(tǒng)模式上
從開設貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的高校來看，人才培養(yǎng)模式均未與人工智能、大數(shù)據(jù)進行緊密結合，這一現(xiàn)狀對專業(yè)建設與快速發(fā)展的行業(yè)之間對現(xiàn)代人才需求之間存在著較大的差距，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)需要加快改革的力度。
1.3貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的課程體系仍未與人工智能結合起來
從課程體系來看，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的專業(yè)類課程設置中不同學校有些差異，標志著各校的專業(yè)建設和人才培養(yǎng)有所不同，但是大部分課程設置都是傳統(tǒng)類課程，如西方經(jīng)濟學、政治經(jīng)濟學、會計學、貿(mào)易經(jīng)濟學、零售學、消費經(jīng)濟學、商品學、市場營銷、商務談判、國際貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學。與人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析的課程很少出現(xiàn)，傳統(tǒng)課程也未與人工智能進行交叉，或者以多種方式將人工智能、大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析嵌入各門課程中。
2人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)發(fā)展的機遇
人工智能與大數(shù)據(jù)的發(fā)展勢不可擋，產(chǎn)業(yè)體系初具規(guī)模，支撐能力日益增強。為貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的未來發(fā)展帶來了不可多得的機遇。
2.1人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)帶來了新的發(fā)展方向
無論從流通2025還是從流通4.0來看，人工智能與流通、貿(mào)易行業(yè)的深度結合形成的新行業(yè)，成為未來發(fā)展的新趨勢，這些行業(yè)的快速發(fā)展，對人才的需求，為貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)明確了未來的辦學方向。
2.2人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的課程體系改革帶來了新方向
開設貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的各高校均有自己的一些課程建設的特征和特色，在科學研究方面，多學科之間互相支持也具備了前提條件，這一先天優(yōu)勢，給貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)進行的課程體系的重構，提供了優(yōu)越的前提條件。人工智能背景為貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的課程體系重構和改革提供了新的方向，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)可以在專業(yè)課程體系設計上，加大大數(shù)據(jù)與人工智能與貿(mào)易經(jīng)濟課程的結合力度。
2.3人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)學生就業(yè)帶了新機遇
傳統(tǒng)時代貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)主要為商貿(mào)流通類企業(yè)培養(yǎng)高端商貿(mào)人才，或者為政府部門、科研單位培養(yǎng)管理和科研型人才。人工智能與各行業(yè)的結合，孕育出了一些新的崗位，這些崗位需要高端人才，這些人才不止懂貿(mào)易、物流、商務的專業(yè)知識，更要懂數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)，尤其是能夠進行數(shù)據(jù)處理和分析，并等運用大數(shù)據(jù)進行管理。同時智能貿(mào)易、智能零售、智慧商業(yè)、智慧物流等行業(yè)對新型人才的需求非常緊迫。
因此，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的辦學需要進行深入的市場調(diào)研，全面深入掌握行業(yè)發(fā)展和人才需求的實際情況，重構人才培養(yǎng)的體系和思路，重新設計專業(yè)課程，這是提升人才質(zhì)量的關鍵。
3人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)
人工智能+商貿(mào)流通的快速發(fā)展，以及人工智能在高等教育中的廣泛應用，給高校貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的辦學和未來發(fā)展帶來了很大的挑戰(zhàn)，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)行業(yè)的升級換代需要新型人才；另一方面當前高校貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的現(xiàn)有資源的落后制約了教育改革。與此同時，智能化不斷進入課程，對教師的替代力度在不斷提高，這些變化，給高校的專業(yè)建設和專業(yè)發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
4人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)發(fā)展的路徑
4.1建立適應人工智能+背景下的貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)人才培養(yǎng)理念
人才培養(yǎng)的創(chuàng)新首先是理念的創(chuàng)新與形成，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)在人工智能時代的未來發(fā)展之路，是從人才培養(yǎng)創(chuàng)新出發(fā)，所以首當其沖的是人工智能+的培養(yǎng)理念的形成，根據(jù)區(qū)域商貿(mào)流通業(yè)發(fā)展與社會對貿(mào)易經(jīng)濟人才培養(yǎng)提出的新需求和高等教育與人工智能的融合發(fā)展的新趨勢，在持續(xù)深入開展貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)人才培養(yǎng)模式的社會調(diào)研的同時，深入進行理論研究和實踐探索的基礎上，形成適合本校獨特的人工智能背景下的貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)獨特的培養(yǎng)模式。即“大德育理念”“大商科理念”“學科交叉融合發(fā)展理念”。
4.2構建人工智能+的人才培養(yǎng)方式與手段
貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的教師和學生面對的是一個瞬息萬變的時代，因此，教師要不斷地跟進行業(yè)發(fā)展，成為理論的“創(chuàng)新者”，同時還要增加著名企業(yè)的管理者和實踐者成為教學團隊成員，來促進貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)教學與時俱進，促進科研、教學與社會服務一體化，形成風格獨特的教學內(nèi)容體系和教學方法，啟發(fā)學生多思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和決策能力。
4.3加強適應人工智能+貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)教學的新型教師團隊
教師是教學的最根本資源，是確保教學質(zhì)量提升的根本性條件，也是推動教學改革的主要力量，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)的一切改革均是基于教師的改革。首先，要加強教師在人工智能方面的學習和提升。其次，我國高等院校的貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)教師還要探索信息技術、人工智能如何支持教師決策、教師教育教學、改進教學手段等，推動新技術與教師專業(yè)發(fā)展有機融合，實行線上線下結合的混合教學。最后，貿(mào)易經(jīng)濟專業(yè)教師要充分認識到人工智能技術的廣泛應用，不斷可以促使和推進教師的研究能力，形成新型的教師團隊。
1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓必要性分析
11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景
我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有極其重要的影響，一方面是由于我國人口基數(shù)大；另一方面是由于我國進出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后，尤其與發(fā)達國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比，依舊有較大差距。
12開展農(nóng)業(yè)知識培訓的必要性
反思其他發(fā)達國家在?r業(yè)發(fā)展上實施過的舉措，包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術推廣，注意提高勞動者素質(zhì)；推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械和高技術，重視農(nóng)場管理；經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化；生產(chǎn)專業(yè)化；服務社會化；市場機制與政府扶持相結合；加強農(nóng)業(yè)基礎設施建設等，可以看出，我國在農(nóng)業(yè)知識培訓、素質(zhì)教育、技術推廣方面與發(fā)達國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術、會經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻的高學歷人才成為關鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進步，也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力，而開展農(nóng)業(yè)知識培訓，則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實的道路。
2人工智能在教育中的應用與發(fā)展
近年來，伴隨著人工智能在各行業(yè)的應用和發(fā)展，人工智能在教育領域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如，智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負擔，在線學習等網(wǎng)絡教學模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始，其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系，延續(xù)發(fā)展至今，人工智能在教育領域中的應用主要包含以下幾個方面。
21基于人工智能的計算機網(wǎng)絡課程
計算機網(wǎng)絡教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新，而人工智能對網(wǎng)絡教育的滲透，又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學生可以自主地登錄網(wǎng)絡平臺進行在線學習，根據(jù)智能導學系統(tǒng)制訂學習計劃，進行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程，學生可以便捷地通過網(wǎng)絡獲取全球最高質(zhì)量的教學資源，并可以量身打造自己的學習計劃。
22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)
近十年來，智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學習、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準確高效，這無疑使得人工智能與輔助教學系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術，學生可以將學習過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng)，借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準確的搜素和整合能力，實時地為學生提供答案或相關信息，答疑解惑。目前此類應用軟件的應用廣泛，例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。
23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
隨著信息化時代的到來，如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學資源，無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息，在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢在必行?，F(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學習的研究成果不斷深入，依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構建，學生可以將已習得的零星的知識點進行擴充，由點至面的不斷學習新知識；依托教育資源管理系統(tǒng)中來，教育管理工作者可以合理分配教學資源，讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來，真正做到物為己用，因材施教。
3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓的結合
新時代社會經(jīng)濟的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章，如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，促進農(nóng)業(yè)轉型，這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外，近年來勞動力轉型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而，對于農(nóng)業(yè)知識培訓的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設的重中之重，已被提上日程。
人工智能技術和教育領域融合的不斷完善成熟，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓正如雨后春筍般涌現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)教育培訓領域嶄露頭角。
31人工智能應用于農(nóng)業(yè)知識培訓的優(yōu)勢
從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看，較之于發(fā)達國家，我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低，農(nóng)業(yè)專業(yè)領域的知識匱乏，農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱，而且效率低下。因此，伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強有力革新，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓展示了其強大的威力和優(yōu)勢，具體可以總結為如下兩個方面。
311個性化教育針對性強
相比于課堂教學的傳統(tǒng)模式，基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠為學生個性化地制訂學習計劃，靈活安排學習時間。這有力地解決了學生參加農(nóng)業(yè)知識培訓的時間成本問題，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學習。另外，針對于培訓者的當前知識水平和培訓需求，培訓平臺可以個性化地安排教學相關領域的專業(yè)知識和操作技能。
312教育資源利用率高
我國當前的農(nóng)業(yè)知識培訓，教育教師需求數(shù)量和實際在崗教師資源極不匹配，具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的教師數(shù)量缺乏，這是導致農(nóng)業(yè)知識培訓推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音，智能化的教學進程得以讓教師從繁重的教學負擔中解放。同時，基于網(wǎng)絡的課程資源共享可以讓先進的農(nóng)業(yè)技術走進千家萬戶，讓學生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠。
4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構
基于人工智能技術，一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學技能知識，并且能夠模擬及擴充教師的教學過程。除此之外，該培訓平臺還能夠準確實時地與學生進行信息交互，有針對性地開展個性化教學，并可以自適應地完成教學效力評估和反饋，不斷更新和完善教學內(nèi)容和教學策略。基于以上分析，該開發(fā)平臺的系統(tǒng)架構分為學生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機交互接口四個組成部分，結合下圖對每一部分分別進行詳細闡述。
41學生模型
學生模型應針對不同的學生，準確地評估學生當前的學習水平，對學生的學習背景、知識水平、知識架構進行診斷和評定，以便有針對性地制訂教學方案，進而實施個性化教育。
另外，學生模型需要對學習過程中的學生的學習情況進行記錄入庫，對教育效果進行評定，從而診斷出當前教學計劃是否合適，以便下述教師模型中對教學內(nèi)容和教學策略的靈活調(diào)整。
42教師模型
教師是教學工作開展過程中的主體，一個合理的教師模型應該包括如下三個部分。
教師模型首先完成教學內(nèi)容的選擇，這要根據(jù)學生模型中對學生當前的學習水平的評定，并且針對學生既定的學習目標，并從下述知識庫中調(diào)取對應的內(nèi)容，為教學的開展做好準備。
在確定了教什么的問題之后，教室模型要確定如何教的問題，即選取合理的教學策略開展教學。教學方式的選擇依附于學生模型，而又能根據(jù)學生學習情況記錄進行反饋動態(tài)，不斷完善和調(diào)整教學策略。
另外，在傳統(tǒng)教學模式中，教師傳授知識，并能為學生答疑解惑。當學生在學習過程中遇到問題和疑惑時，教師模型應該實時地提供信息支持，為學生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現(xiàn)與人機交互接口的實時連接，在問題到來時控制模塊驅動應答部分為學生答疑解惑。
43綜合數(shù)據(jù)庫模型
綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持，主要包括以下三個模塊。
知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領域的專業(yè)知識，包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學習知識。一旦教師模型中完成了教學內(nèi)容的選擇，便由此模塊中調(diào)取相對應的文件開展教學。
專家評估模塊用于處理教學過程中的教學效果評價和經(jīng)驗總結，為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學過程，教師需要根據(jù)學生的學習效果進行總結和反饋，以此指導下一步的教學內(nèi)容和策略的更新。
為了對學生階段性學習的效果進行評估，還需要引入測試考核模塊對學生的成績進行量化考核。測試考核模塊中包含學生答題庫和成績測評庫，準確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培?的作用與效果。
44人機交互接口
高職教育強調(diào)培養(yǎng)學生的知識應用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學生把理論知識應用到實際生產(chǎn)中的能力。然而在教學實踐過程中，學生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯(lián)系到實際的專業(yè)應用上，這樣對激發(fā)學生的學習興趣，提高技能應用水平是不利的。
實際上，人工智能涉及的應用領域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學科的基本理論方法特點。因此，在課程學習的開始階段，應讓學生按照個人興趣自行選定某個應用領域，在一定的提示和引導下通過檢索有關文獻，訪問相關的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料，了解當前該領域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結束階段以學習報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學生學習人工智能課程的主觀能動性，開闊學生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應用型人才的知識應用技能很有幫助。（二）安排學生對經(jīng)典算法程序進行實驗
與普通高等教育相比，高職教育更加強調(diào)實踐教學的重要性。從實踐中學習和理解理論知識，并且把所學知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強，單純的理論講解學生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現(xiàn)出高職教育突出實踐教學的特點，為此需要安排學生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學的理論原理和應用途徑。
在人工智能科學的發(fā)展過程中，先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡的BP學習算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應用，在實踐教學中同樣有著重要價值。根據(jù)教學要求和實際情況，學生并不需要自行設計關于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網(wǎng)絡能夠獲得大量相關的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱等，只需設定相關輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)，便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實現(xiàn)算法，極為簡便而易于理解。
學生應通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學內(nèi)容。為安排學生有效地進行實驗，教師應結合當前階段所講授的內(nèi)容準備相應的算法程序，當該部分內(nèi)容結束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學生獲得該算法程序以及具體的實驗任務后在課后完成實驗并提交實驗報告。
例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向學生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序，并對某個學生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數(shù)計算結果，以及相應的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學習算法時，可根據(jù)學生的實際情況對內(nèi)容進行調(diào)整，強調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡的實際工程應用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向學生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡學習特定目標函數(shù)的MATLAB程序代碼后，要求學生動手運行該程序，并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡在訓練前后對目標函數(shù)的逼近效果。
（三）啟發(fā)學生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設計加以創(chuàng)新
近年來大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關鍵領域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預測，人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領域，人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用，國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略?！叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷?，引發(fā)了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領域的大量研究和應用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于：
（一）教育理念的革新?！叭藱C一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術和新手段的出現(xiàn)所應運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。
（二）關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破，為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。
（三）探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業(yè)測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中，教師可以根據(jù)評分實時調(diào)整授課內(nèi)容，以促進個性化學習，從而提升教學效果。教育深受技術發(fā)展的影響，新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而，技術是一把“雙刃劍”，如何獲取或實現(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應有的價值呢？人工智能技術如何繼續(xù)被安全使用到教育領域？如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用，實現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質(zhì)是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術：深度學習、大數(shù)據(jù)和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領域，人工智能促進教學質(zhì)量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升；為教育研究提供新技術和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認為，人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標，實現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面，人工智能技術的發(fā)展將可能導致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風險在教育領域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學習能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協(xié)助教師實現(xiàn)個性化指導，從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學習方式的變革
第一，深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習，是一類算法的集合。深度學習概念的提出，一方面尊重了教學規(guī)律，另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學習在機器學習、專家系統(tǒng)、信息處理等領域取得了顯著成就，提倡學教并重、認知重構、反思教學過程，進而達到解決問題的目的。第二，個性化學習。個性化學習區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術與大數(shù)據(jù)的應用有利于學生享受個性化的學習服務，可提供個性化的學習內(nèi)容，可視化分析學生的學習數(shù)據(jù)，快速提高學生的學習效率。第三，自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上，根據(jù)學習者特征，為其推薦個性化的學習資源和學習路徑，從而最大程度上適應學生的學習狀態(tài)，是實現(xiàn)個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態(tài)，進行學習反饋；持續(xù)收集學生的學習數(shù)據(jù)，其中包括學習目標、學習內(nèi)容；高效地為學生提供海量的學習資源。
2.3人工智能與學習環(huán)境的變革
首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學習環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學習支持將改變目前學習的學習空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現(xiàn)虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協(xié)作也有利于搭建新的學習環(huán)境，滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中，進行學生的學習情緒感知，學習狀況的了解，從而促進學生學習的科學化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學環(huán)境的建設提供重要參考。
3人工智能在教育領域的應用
時代轉型下的“國學熱”催生了幼兒國學教育潮流，但在具體實踐中教育效果卻不盡如人意?？v觀現(xiàn)階段的幼兒國學教育，我們不難發(fā)現(xiàn)其存在一定的誤區(qū)：
1.1教學活動方式單一
“幼兒園在進行國學啟蒙教育時采用的教學形式較為單一，幼兒園采用的最主要方式是誦讀法[1]”。首先，一位老師面對多位幼兒，教師朗讀示范，幼兒跟讀后進行熟背是現(xiàn)在多數(shù)幼兒園的教學形式，以強迫幼兒“讀經(jīng)”的形式灌輸傳統(tǒng)文化知識。其次，教師多采用傳統(tǒng)的“獎勵”模式來激勵幼兒背誦。導致幼兒背誦課文僅僅是為了表現(xiàn)自己并獲得獎勵，而并非為了獲取知識。這種單一的教學模式，忽視了幼兒的興趣，也體現(xiàn)不了幼兒學習國學經(jīng)典的真實意義。
1.2缺乏國學啟蒙環(huán)境的熏陶
當前幼兒園的國學環(huán)境啟蒙大多形式較為復古。根據(jù)調(diào)查，目前幼兒園進行的環(huán)境創(chuàng)設，大多是形式上的創(chuàng)設。大多數(shù)幼兒園誤以為將國學經(jīng)典（如《千字文》《百家姓》《三字經(jīng)》）通篇印在墻面上、將國學經(jīng)典人物畫像掛在墻上，或者在某一區(qū)域內(nèi)擺放古代學習的書桌和古代書本，便是營造了國學環(huán)境。這些復古形式的長期使用會使幼兒對國學失去興趣，產(chǎn)生“抵觸”和“視而不見”的現(xiàn)象。
1.3缺乏科學系統(tǒng)的國學教育內(nèi)容
國學文化包羅萬象。首先，當前大部分私立幼兒園對幼兒國學教育的理解都停留在國學經(jīng)典典籍這個層面上，將國學典籍的教學作為國學教育的重點，且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規(guī)》和《千字文》背誦作為國學教育的主要內(nèi)容。其次，幼兒園國學教育內(nèi)容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點和身心發(fā)展水平，教材也不具備層次性。
2幼兒園國學教育融入人工智能的必要性
時代轉型背景下，人工智能與教育領域的深度融合是解決當前幼兒國學教育問題、健康發(fā)展的必經(jīng)之路。當前幼兒園亟須建設國學特色課程、提高國學教師素質(zhì)、實現(xiàn)高效的因材施教。
人工智能是一門綜合的交叉學科，涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。[9]首先，人工智能的新型教育模式能綜合多領域學科知識，打破單一的教學方式，創(chuàng)新當前幼兒國學教育。其次，人工智能可以發(fā)揮其智能化、自動化、個性化和協(xié)同的特點，為幼兒園區(qū)域活動提供智能化、自動化的環(huán)境創(chuàng)設材料。此外，人工智能可以根據(jù)每一位幼兒的特點采用大數(shù)據(jù)分析的方式，分析幼兒認知發(fā)展程度，在夯實國學教育理論的基礎上，根據(jù)幼兒身心發(fā)展規(guī)律循序漸進地實施幼兒國學教育，在真正意義上建設并發(fā)展幼兒園特色課程。[2]國學教育師資短缺是阻礙國學教育發(fā)展的首要因素。教師短缺是一個嚴重的問題，對教育影響重大。而人工智能能夠獨立扮演教師的角色，且儲備了大量國學專業(yè)知識。人工智能在以教師的角色進入幼兒園師資隊伍的同時，對幼兒教師本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼兒教師需要具備更廣泛的知識范圍、更強的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新型的思維以及較強的信息技術應用能力。因此，人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專業(yè)化能夠提高幼兒園師資隊伍的整體素質(zhì)。
幼兒園國學教育融入人工智能，旨在促進幼兒國學個性化教育。在幼兒園國學教育中引入人工智能，為幼兒活動提供了創(chuàng)新性的玩教具和活動形式。在國學教育中，兼顧幼兒的特殊性，通過分析不同年齡段的幼兒身體發(fā)育程度、認知水平、思維能力、學習接受程度，為幼兒制定個性化課程。因此，人工智能技術與國學教育融合能兼顧個體的特殊性，能夠高效地做到因材施教。
3幼兒園國學教育融入人工智能的路徑
幼兒園國學教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發(fā)展規(guī)律的同時，借助人工智能科技優(yōu)勢，實現(xiàn)傳統(tǒng)幼兒國學教育與人工智能的有機結合，能夠增強國學教育的效果。
3.1環(huán)境創(chuàng)設
人工智能以其不可匹敵的技術優(yōu)勢，創(chuàng)設全新的學校環(huán)境特征[3]。國學環(huán)境創(chuàng)設融入人工智能是促進國學教育開展的重要路徑。在傳統(tǒng)環(huán)境靜態(tài)創(chuàng)設的基礎上，安置多媒體一體機來創(chuàng)設動態(tài)多變的主題墻，播放國學經(jīng)典動畫、歌曲、故事，展示栩栩如生的動態(tài)人物造型，呈現(xiàn)豐富多樣的色彩，使幼兒園的墻面設計能夠有效地將動態(tài)和靜態(tài)相結合。除了提供動態(tài)國學經(jīng)典文化元素之外，還可以利用人工智能篩選不同年齡段的國學知識展現(xiàn)給幼兒，創(chuàng)設符合幼兒年齡特點的主題墻。天花板是傳統(tǒng)環(huán)境創(chuàng)設易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾，它能夠為幼兒園內(nèi)公共環(huán)境增添動感和立體感?？梢岳萌斯ぶ悄軐鴮W經(jīng)典文化中的人物形象（孔融、孟子、孔子）、書法作品、傳世經(jīng)典國畫、經(jīng)典國學典籍（《三字經(jīng)》《千字文》）等投影展示到天花板上。同時，在圖書角安置人工智能設備，將傳統(tǒng)紙質(zhì)書籍與有聲讀物有機結合，打造人工智能讀書角。書架旁邊則可以布置以國學經(jīng)典文化為主元素的周邊，力圖將智能元素與傳統(tǒng)文化元素相結合進行環(huán)境創(chuàng)設。
3.2人工智能教學系統(tǒng)
人工智能教育系統(tǒng)的融入促進了“有形”教師與“隱形”教師的有效結合，發(fā)揮了國學教育的巨大效力。首先，智能多媒體一體機是較為普遍的一種人工智能系統(tǒng)。在組織國學經(jīng)典教育過程中利用其人工智能計算的個性特點，選擇出適合各個年齡階段兒童的國學經(jīng)典知識。以小班為例，人工智能設備篩選出適合小班幼兒觀看的圖片、國學律動、順口溜、兒童化故事等，并以動態(tài)方式展現(xiàn)給幼兒。同時，教師要對多媒體設備進行有效操作、關注幼兒的身心狀態(tài)。其次，人工智能機器人基本可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師進行“教學自動化設計”，減輕教師負擔。機器人能為幼兒營造出一種“混合現(xiàn)實”的環(huán)境，讓幼兒更好地參與到故事表達中，機器人作為活動組織者，替代了教師在活動組織中的主導角色，自行設計活動流程，引導幼兒自主探索學習。此外，遠程教學是基于人工智能的教育交流平臺。[4]幼兒園建立遠程教學，以線上互動的方式，將幼兒國學教育專家與幼兒園的孩子聯(lián)系起來，實現(xiàn)專家與孩子的線上國學交流和互動，以便對幼兒進行更專業(yè)、更科學的國學教育指導。
3.3智能化、自動化的國學區(qū)域活動
區(qū)域活動，是指教師根據(jù)教育目標，為幼兒提供一定的活動空間和活動材料，幼兒在豐富的環(huán)境中進行自主、自由的探索性活動和個性化學習。幼兒國學區(qū)域活動的智能化能促進幼兒園學知識的有效獲得。
3.3.1智能化材料
人工智能的發(fā)展帶來智能化的益智玩教具，智能機器人尤為突出。首先，在國學區(qū)域活動中投放智能化的玩教具，能夠實現(xiàn)區(qū)域活動智能化。以國學藝術活動“智能機器人與幼兒園皮影戲剪紙活動的融合”為例。在幼兒美工區(qū)進行活動前，人工智能機器人獨自操作皮影戲，并展示給幼兒，啟發(fā)幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后，機器人可以扮演活動組織者，引導幼兒逐步完成皮影剪紙。其次，國學的益智玩教具還包括國學經(jīng)典有聲讀物、國學趣味創(chuàng)意觸感玩具書、智能優(yōu)秀傳統(tǒng)人物模型、智能傳統(tǒng)習俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區(qū)域活動的智能化和自主性。
3.3.2自主化學習
