论文部分内容阅读
摘要:人工智能 教育产生新形态,创新新模式,新应用,促使教育的变革新信息作为一种新型工程教育,其育人的本质没有变,但对人才的培养要求发生了变化。结合我院实际,基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学,培养未来多元化、 创新型卓越工程人才。实践证明,相比传统课堂,人工智能课堂教学能有效提升教学质量,有利于培养学生的自主学习和协作学习能力,可应用于更多课程中。
关键词:人工智能;计算机;教育;多元化;交叉融合
Abstract: As a new engineering education, the essence of education has not changed, but the training requirements of talents have changed. In combination with the actual situation of our college, based on the basic idea of artificial intelligence construction, taking morality cultivation as the guidance, coping with changes and shaping the future as the construction concept, inheritance and innovation, cross and integration, coordination and sharing are the main ways to strengthen the integration of production and education, and use artificial intelligence to assist teaching to cultivate future diversified and innovative outstanding engineering talents. Practice has proved that compared with the traditional classroom, artificial intelligence classroom teaching can effectively improve the quality of teaching, is conducive to the cultivation of students’ autonomous learning and collaborative learning ability, and can be applied to more courses.
Key words: Artificial intelligence; computer; education; diversification; cross integration
1 研究背景及意义
2017年,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,这是我国“抢占信息化制高点,增加国际话语权”的重要战略举措,标志着当前人类已经进入人工智能时代[1]。规划中明确指出加快个性化创新复合型人才的培养诉求。培养共性化人才的传统教育的“工厂模式”已无法适应时代发展要求。人工智能、互联网、大数据等信息技术高速发展,推进技术与教育的深度融合,特别是大规模开放在线课程(MOOC)[2-4]的兴起,为高校课程教学改革提供了一大契机。基于线上线下一体化的多元混合教学[5-7]备受国内外研究者们关注。研究表明:多元混合教学模式以学生为中心,实施个性化教学,能获得更好的教学效果。人工智能课堂已逐渐发展成为教学深化改革的一个得力工具。将人工智能课堂引入到多元混合教学方法改革中,取得了不错的效果。但总体来说,教育进一步深化改革的任务任重道远,仍存在“外焦里嫩”的困局:概念规划火爆,真正转型不易,迫切需要更多切实可行有效的改革方法和实践经验的支撑。
《计算机基础及互联网技术》作为高校计算机基础的第一门课程,主要教学内容是计算机学科知识的“压缩饼干”,内容多、课时少[8-9]。传统课堂主要采取满堂灌、填鸭式的授课方式,只注重知识传授,忽略了师生间互动交流的重要性,导致学生听课效果较差,教学质量不高。难以满足2010年教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出的由“基于知识的技能传授”向“基于应用的计算思维能力培养”转变的目标。基于此,本研究以“计算思维能力培养”为目标,结合《计算机基础及互联网技术》课程教学,借助MOOC开展基于人工智能课堂的混合教学模式实践研究。对实现人工智能课堂教学的教学资源建设、教学准备、课前学习、课堂学习和过程性考核等五个方面进行深入研究,并给出具体可行的设计与实现方案。实践证明,相比传统课堂,人工智能课堂教学能有效提升教学质量,有利于培养学生的自主学习和协作学习能力,可应用于更多课程中。
2 国内外研究现状
在大数据、云计算、人工智能、“互联网 ”等新兴信息技术进入教育领域的背景下,学生的学习需求也产生了变化,书本知识、课堂知识已经远远无法满足学生的学习需求,一部手机、一台平板电脑,整个世界的面貌便可呈现于青少年眼前。国际人工智能与教育大会第三届世界智能大会相继召开,各类AI 教育产品竞相亮相。教育部部长陈宝生表示,新一代信息技术的发展为中国教育带来了新的发展契机。
随着人工智能技术的不断升级换代与创新变革,AI也在潜移默化改变着生活的方方面面。国内更是诞生了诸如旷视科技、商汤科技、极链科技Video 、依图科技等人工智能初創企业。AI在人类社会中所起到的作用将越发重要,培养人工智能人才将成为教育的重要使命,同时教育方式也将随着人工智能的发展而产生变化。当前,我国已充分认识到人工智能与教育融合发展的重要性,并进行了相关规划布局。教育部副部长钟登华介绍说,2017年,中国政府发布《新一代人工智能发展规划》,提出加快人工智能高端人才培养,建设人工智能学科,发展智能教育。 2018年,教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》,从高等教育领域推动落实人工智能发展。2019年2月,《中国教育现代化20135》发布,提出加快推进信息化时代的教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,利用现代技术加快推动人才培养模式改革。在这些政策的引导下,一些地区和学校已经开始了人工智能与教育教学融合的探索。
随着人工智能技术的不断成熟,教师不仅能获得技术人员的及时支持,还能深度了解人工智能系统的功能,对全新的人工智能产品做出合理的评价和判断;同时,教师的能力结构也将发生解构与重构, AI技术应用将激发教师的研究能力,提出与数据相关的最有价值的问题,并引导学生使用数据分析的方法。
人工智能与信息化引发“人工智能 教育”的兴起,在人工智能建设背景下,传统教学理念、方法和手段已经不适应未来教育的需要,教育的新形态迫使我们转变思维,时代发展和国家发展需求必须进行教育改革,课堂教学改革是未来人才培养的必要条件。
3 研究目标及方法
3.1研究目标
人工智能 教育产生新形态,新模式,新应用,促使教育的变革新信息作为一种新型工程教育,其育人的本质没有变,但对人才的培养要求发生了变化。结合我院实际,基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学功能,学生可以根据自己的实际情况,随时随地的进行学习、交流。其适用性更强,同时有效实现了资源共享,实现了交互式学习,使各项教学资料更能满足学生发展的需求,也完成了传统的教师教和学生学中的一些难点重点的突破,使教与学的效果更加突出。更为重要的是,利用人工智能化系统可以随时掌握分析学生的学习情况,将信息反馈给教师,教师及时调整教学内容,更好地完成教学目标。
3.2研究方法
人工智能 教育产生新形态,创新新模式,新应用,促使教育的变革新信息作为一种新型工程教育,其育人的本质没有变,但对人才的培养要求发生了变化。结合我院实际,基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学,培养未来多元化、 创新型卓越工程人才。本文研究方法主要有:
(1)“人工智能 教育”课堂教学新模式
“人工智能 教育”,改变着学习环境、教学模式、师生关系等。借助人工智能与大数据技术,老师可以分析学生的整体和个体情况,针对学生的薄弱环境,预设课堂的教学重点。人工智能与教育融合,不仅推动教学模式的转变,还对教育改革创新起到重要作用,在学校开展人工智能创新教育课程,激发学生动手实践创新能力,为未来培养复合型人才。这是该课题解决的首要关键问题。
(2)避免人工智能强化应试教育
改变以“讲、测、考、练”为核心的人工智能教育应用现状,人工智能要在降低教师的负担、降低学生学习知识的负担、促进学生德智体美劳全面发展方面等方面,起到更加积极的作用。
3.3特色与创新
(1)实施“人工智能 教育”行动,将人工智能纳入大学计算机基础教学内容;同时响应2017年教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会与思科公司联合推进的以提升“网络素养与计算思维”为目标的课程改革,借助思科公司免费提供的先进的课程资源、测试和仿真软件,实现校企合作,并采用人工智能教学模式,激发学生的学习兴趣和提升学习效果,以更好地适应“人工智能 教育”时代。
(2)在实训内容改革上,构建相应的合理的大学计算机基础课程的实训体系对提升学生的计算机实践动手能力,夯实计算机理论知识具有重要意义。因此,大学计算机基础的实训内容结合培养计算思维能力针对性设计实训方案,使学生学习计算机学科领域解决问题的基本思维方法。
(3)开展基于人工智能的MOOC/SPOC混合激趣教学模式,对于易理解的概念,先让学生在SPOC课前自学,课堂上再由教师精讲重点、难点以及设计互动问题,这样就可以最优化利用宝贵的课堂时间。
4 结束语
基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学功能,学生可以根据自己的实际情况,随时随地的进行学习、交流。其适用性更强,同时有效实现了资源共享,实现了交互式学习,使各项教学资料更能满足学生发展的需求,也完成了传统的教师教和学生学中的一些难点重点的突破,使教与学的效果更加突出。
参考文献:
[1] https://www.e-works.net.cn/report/201710ai/ai.html
[2] 魏丹.大学计算机基础精品课程的建设[J].电脑知识与技术,2008,4(3):583-585.
[3] 廖雪峰.计算机公共基础课教学理念与教学方法探讨[J].中国西部科技,2009,8(4):91-92,90.
[4] 李影,王波.非计算机专业大学计算机基础教法的探讨[J].电脑知识与技术,2008,4(36):2787-2788.
[5] 王建军,郝素兰.基于工作任务的《计算机文化基础》教学探索[J].中国科技信息,2009(7):236,242.
[6] 唐宁.计算机基础教学改革探析[J].电脑知识与技术,2018,14(7):141-142.
[7] 姜漓.计算机等级考试对计算机基础教学影响的探讨[J].福建电脑,2009,25(2):187-188.
[8] 董玫,胡文胜.高校计算机专业实验课考核方法的改革与探索[J].科技信息,2009(17):601.
[9] 宋丽,吴玉华,蔡麗艳.任务驱动教学法在大学计算机基础教学中的探索[J].电脑知识与技术,2009,5(21):6002-6003.
[10] 谭睿璞.对大学计算机基础教学的几点思考[J].电脑知识与技术,2011,7(25):6310-6311.
【通联编辑:王力】
关键词:人工智能;计算机;教育;多元化;交叉融合
Abstract: As a new engineering education, the essence of education has not changed, but the training requirements of talents have changed. In combination with the actual situation of our college, based on the basic idea of artificial intelligence construction, taking morality cultivation as the guidance, coping with changes and shaping the future as the construction concept, inheritance and innovation, cross and integration, coordination and sharing are the main ways to strengthen the integration of production and education, and use artificial intelligence to assist teaching to cultivate future diversified and innovative outstanding engineering talents. Practice has proved that compared with the traditional classroom, artificial intelligence classroom teaching can effectively improve the quality of teaching, is conducive to the cultivation of students’ autonomous learning and collaborative learning ability, and can be applied to more courses.
Key words: Artificial intelligence; computer; education; diversification; cross integration
1 研究背景及意义
2017年,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,这是我国“抢占信息化制高点,增加国际话语权”的重要战略举措,标志着当前人类已经进入人工智能时代[1]。规划中明确指出加快个性化创新复合型人才的培养诉求。培养共性化人才的传统教育的“工厂模式”已无法适应时代发展要求。人工智能、互联网、大数据等信息技术高速发展,推进技术与教育的深度融合,特别是大规模开放在线课程(MOOC)[2-4]的兴起,为高校课程教学改革提供了一大契机。基于线上线下一体化的多元混合教学[5-7]备受国内外研究者们关注。研究表明:多元混合教学模式以学生为中心,实施个性化教学,能获得更好的教学效果。人工智能课堂已逐渐发展成为教学深化改革的一个得力工具。将人工智能课堂引入到多元混合教学方法改革中,取得了不错的效果。但总体来说,教育进一步深化改革的任务任重道远,仍存在“外焦里嫩”的困局:概念规划火爆,真正转型不易,迫切需要更多切实可行有效的改革方法和实践经验的支撑。
《计算机基础及互联网技术》作为高校计算机基础的第一门课程,主要教学内容是计算机学科知识的“压缩饼干”,内容多、课时少[8-9]。传统课堂主要采取满堂灌、填鸭式的授课方式,只注重知识传授,忽略了师生间互动交流的重要性,导致学生听课效果较差,教学质量不高。难以满足2010年教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出的由“基于知识的技能传授”向“基于应用的计算思维能力培养”转变的目标。基于此,本研究以“计算思维能力培养”为目标,结合《计算机基础及互联网技术》课程教学,借助MOOC开展基于人工智能课堂的混合教学模式实践研究。对实现人工智能课堂教学的教学资源建设、教学准备、课前学习、课堂学习和过程性考核等五个方面进行深入研究,并给出具体可行的设计与实现方案。实践证明,相比传统课堂,人工智能课堂教学能有效提升教学质量,有利于培养学生的自主学习和协作学习能力,可应用于更多课程中。
2 国内外研究现状
在大数据、云计算、人工智能、“互联网 ”等新兴信息技术进入教育领域的背景下,学生的学习需求也产生了变化,书本知识、课堂知识已经远远无法满足学生的学习需求,一部手机、一台平板电脑,整个世界的面貌便可呈现于青少年眼前。国际人工智能与教育大会第三届世界智能大会相继召开,各类AI 教育产品竞相亮相。教育部部长陈宝生表示,新一代信息技术的发展为中国教育带来了新的发展契机。
随着人工智能技术的不断升级换代与创新变革,AI也在潜移默化改变着生活的方方面面。国内更是诞生了诸如旷视科技、商汤科技、极链科技Video 、依图科技等人工智能初創企业。AI在人类社会中所起到的作用将越发重要,培养人工智能人才将成为教育的重要使命,同时教育方式也将随着人工智能的发展而产生变化。当前,我国已充分认识到人工智能与教育融合发展的重要性,并进行了相关规划布局。教育部副部长钟登华介绍说,2017年,中国政府发布《新一代人工智能发展规划》,提出加快人工智能高端人才培养,建设人工智能学科,发展智能教育。 2018年,教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》,从高等教育领域推动落实人工智能发展。2019年2月,《中国教育现代化20135》发布,提出加快推进信息化时代的教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,利用现代技术加快推动人才培养模式改革。在这些政策的引导下,一些地区和学校已经开始了人工智能与教育教学融合的探索。
随着人工智能技术的不断成熟,教师不仅能获得技术人员的及时支持,还能深度了解人工智能系统的功能,对全新的人工智能产品做出合理的评价和判断;同时,教师的能力结构也将发生解构与重构, AI技术应用将激发教师的研究能力,提出与数据相关的最有价值的问题,并引导学生使用数据分析的方法。
人工智能与信息化引发“人工智能 教育”的兴起,在人工智能建设背景下,传统教学理念、方法和手段已经不适应未来教育的需要,教育的新形态迫使我们转变思维,时代发展和国家发展需求必须进行教育改革,课堂教学改革是未来人才培养的必要条件。
3 研究目标及方法
3.1研究目标
人工智能 教育产生新形态,新模式,新应用,促使教育的变革新信息作为一种新型工程教育,其育人的本质没有变,但对人才的培养要求发生了变化。结合我院实际,基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学功能,学生可以根据自己的实际情况,随时随地的进行学习、交流。其适用性更强,同时有效实现了资源共享,实现了交互式学习,使各项教学资料更能满足学生发展的需求,也完成了传统的教师教和学生学中的一些难点重点的突破,使教与学的效果更加突出。更为重要的是,利用人工智能化系统可以随时掌握分析学生的学习情况,将信息反馈给教师,教师及时调整教学内容,更好地完成教学目标。
3.2研究方法
人工智能 教育产生新形态,创新新模式,新应用,促使教育的变革新信息作为一种新型工程教育,其育人的本质没有变,但对人才的培养要求发生了变化。结合我院实际,基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学,培养未来多元化、 创新型卓越工程人才。本文研究方法主要有:
(1)“人工智能 教育”课堂教学新模式
“人工智能 教育”,改变着学习环境、教学模式、师生关系等。借助人工智能与大数据技术,老师可以分析学生的整体和个体情况,针对学生的薄弱环境,预设课堂的教学重点。人工智能与教育融合,不仅推动教学模式的转变,还对教育改革创新起到重要作用,在学校开展人工智能创新教育课程,激发学生动手实践创新能力,为未来培养复合型人才。这是该课题解决的首要关键问题。
(2)避免人工智能强化应试教育
改变以“讲、测、考、练”为核心的人工智能教育应用现状,人工智能要在降低教师的负担、降低学生学习知识的负担、促进学生德智体美劳全面发展方面等方面,起到更加积极的作用。
3.3特色与创新
(1)实施“人工智能 教育”行动,将人工智能纳入大学计算机基础教学内容;同时响应2017年教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会与思科公司联合推进的以提升“网络素养与计算思维”为目标的课程改革,借助思科公司免费提供的先进的课程资源、测试和仿真软件,实现校企合作,并采用人工智能教学模式,激发学生的学习兴趣和提升学习效果,以更好地适应“人工智能 教育”时代。
(2)在实训内容改革上,构建相应的合理的大学计算机基础课程的实训体系对提升学生的计算机实践动手能力,夯实计算机理论知识具有重要意义。因此,大学计算机基础的实训内容结合培养计算思维能力针对性设计实训方案,使学生学习计算机学科领域解决问题的基本思维方法。
(3)开展基于人工智能的MOOC/SPOC混合激趣教学模式,对于易理解的概念,先让学生在SPOC课前自学,课堂上再由教师精讲重点、难点以及设计互动问题,这样就可以最优化利用宝贵的课堂时间。
4 结束语
基于人工智能建设的基本思想,以立德树人为引领, 以应对变化、 塑造未来为建设理念, 以继承与创新、 交叉与融合、 协调与共享为主要途径,加强产教融合,并且利用人工智能辅助教学功能,学生可以根据自己的实际情况,随时随地的进行学习、交流。其适用性更强,同时有效实现了资源共享,实现了交互式学习,使各项教学资料更能满足学生发展的需求,也完成了传统的教师教和学生学中的一些难点重点的突破,使教与学的效果更加突出。
参考文献:
[1] https://www.e-works.net.cn/report/201710ai/ai.html
[2] 魏丹.大学计算机基础精品课程的建设[J].电脑知识与技术,2008,4(3):583-585.
[3] 廖雪峰.计算机公共基础课教学理念与教学方法探讨[J].中国西部科技,2009,8(4):91-92,90.
[4] 李影,王波.非计算机专业大学计算机基础教法的探讨[J].电脑知识与技术,2008,4(36):2787-2788.
[5] 王建军,郝素兰.基于工作任务的《计算机文化基础》教学探索[J].中国科技信息,2009(7):236,242.
[6] 唐宁.计算机基础教学改革探析[J].电脑知识与技术,2018,14(7):141-142.
[7] 姜漓.计算机等级考试对计算机基础教学影响的探讨[J].福建电脑,2009,25(2):187-188.
[8] 董玫,胡文胜.高校计算机专业实验课考核方法的改革与探索[J].科技信息,2009(17):601.
[9] 宋丽,吴玉华,蔡麗艳.任务驱动教学法在大学计算机基础教学中的探索[J].电脑知识与技术,2009,5(21):6002-6003.
[10] 谭睿璞.对大学计算机基础教学的几点思考[J].电脑知识与技术,2011,7(25):6310-6311.
【通联编辑:王力】