引論:我們?yōu)槟砹?3篇人工智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
所謂人工智能,就是利用人工方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)智能,也可以說是人工智能在計(jì)算機(jī)上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑:一是以生物學(xué)理論為支撐,掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律;二是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為支撐,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬,實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動;三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類,人類和計(jì)算機(jī)智能,兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)化,相反,機(jī)器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先,人工智能具備非常強(qiáng)的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對海量信息的快速檢索,滿足個性化信息需求;其次,人工智能具備很強(qiáng)的知識表示能力。具體來講,就是人工智能對信息的行為,能夠像人類智能一樣,對模糊的信息加以表示;最后,人工智能具有較強(qiáng)的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分,以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機(jī)器提出具體要求便可,至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先,人機(jī)對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機(jī)對話方面極為欠缺,導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味,不能取得預(yù)期良好效果,但智能多媒體卻不然,他能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)自由對話和互動,同時(shí)還能結(jié)合學(xué)生實(shí)際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次,教學(xué)可行性更強(qiáng)。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個人素養(yǎng)方面都存在差異,而且學(xué)習(xí)主動性也不盡相同,人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀況,為每一位學(xué)生設(shè)計(jì)制定個性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)目標(biāo),對學(xué)生進(jìn)行針對性較強(qiáng)的教學(xué),真正實(shí)現(xiàn)因材施教。再次,具有強(qiáng)大的創(chuàng)造性和糾錯性。前者屬于人工智能的顯著特征,而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后,智能多媒體具有老師特征。在實(shí)際教學(xué)過程中,智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價(jià),以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點(diǎn),有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá),人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會對人才的實(shí)際需求,培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前,高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流,盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢,但在資金投入、效益創(chuàng)收和時(shí)空限制等方面具有很大的弊端,靈活性不足,無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn),并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制缺陷,而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性,吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去,任何人無論何時(shí)何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期,在實(shí)際運(yùn)用方面還存在許多問題:第一,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全,導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后,由于各種原因,在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性;第二,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著空間分散、時(shí)間流動和自主性差等問題和弊端;第三,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限;第四,如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試的開放性,確保考試的客觀性、公正性、權(quán)威性,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸;第五,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI,還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種,一種是單機(jī)版的初級課件,包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主,以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔,實(shí)現(xiàn)師生互動、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實(shí)際教學(xué)中以操作容易、更新及時(shí)和維護(hù)方便著稱,但實(shí)際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件,盡管在互動性方面有著不錯的效果,但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此,高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件,已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件,盡管兩者都有各自的優(yōu)勢,但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段,仍存在許多問題和弊端:無法實(shí)現(xiàn)因材施教,無法開展層次教學(xué);作為教學(xué)的一大主體,學(xué)生在個性化交互操作方面仍有很大不足;對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)、分析和評價(jià)等。
3 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。(1)知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了,它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫,而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個性化設(shè)計(jì)。同時(shí),要實(shí)現(xiàn)知識庫資源的高度共享,并及時(shí)加以更新和補(bǔ)充,如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。(2)教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計(jì)主要是出于教學(xué)綜合性考慮的,教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。該模塊的實(shí)現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機(jī)對話等領(lǐng)域的知識為前提,結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點(diǎn),利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。(3)學(xué)生板塊。及時(shí)掌握學(xué)生心理動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征,結(jié)合學(xué)生實(shí)際狀況加以智能評判,進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個性化輔導(dǎo),實(shí)現(xiàn)因人施教和因材施教,全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。(4)用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊,整個智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開人工程序操作,用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。(1)加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密,多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢。互聯(lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時(shí)空性等優(yōu)勢,加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。(2)加強(qiáng)智能的應(yīng)用。人機(jī)對話、機(jī)器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式,傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計(jì)算機(jī)取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。(3)加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異,舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時(shí)代要求,加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求,更好地幫助學(xué)生解決實(shí)際問題,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語
人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路,將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道,提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量,并有可能徹底打破計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空限制,全面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化、人性化和智能化,充分落實(shí)以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局,我們有理由相信,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。
參考文獻(xiàn):
[1]劉廣鐘,高軍,劉,李吉彬.報(bào)文分析技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育,2014(01).
篇2
一、人工智能技術(shù)概況
人工智能是通過研究人的智慧機(jī)理和思維過程,利用計(jì)算機(jī)體現(xiàn)和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內(nèi)取得飛速的發(fā)展,已經(jīng)成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧,在進(jìn)行信息分析處理時(shí)可以采取語音識別,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話,所以其應(yīng)用范圍自其發(fā)展以來逐步向諸多領(lǐng)域擴(kuò)展,如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)、機(jī)械等,而其研究課題也不斷深入,如專家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語言處理系統(tǒng)、博弈等。人工智能具有理解經(jīng)驗(yàn)并從中學(xué)習(xí)、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環(huán)境做出反應(yīng)、在解決問題時(shí)使用推理進(jìn)行有效的推導(dǎo)、能處理復(fù)雜的情況、應(yīng)用知識控制環(huán)境等諸多能力。人工智能是一個知識信息系統(tǒng),知識在人工智能中占據(jù)重要的地位,計(jì)算機(jī)的智能只有通過對知識的發(fā)現(xiàn)、儲存、學(xué)習(xí)、推理和決策才能展現(xiàn)出來。人工智能主要有以下優(yōu)勢:首先,由于知識儲存與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,為人們知識傳播和復(fù)制帶來了極大的便利,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使知識的傳播和復(fù)制突破時(shí)間和空間的限制,為人們帶來無限的知識共享。其次,人工智能系統(tǒng)拓展了知識信息獲取渠道,同時(shí)在某些任務(wù)處理的質(zhì)量和速度上,人工智能展現(xiàn)的能力驚人的能力,遠(yuǎn)非人類所能及[2]。
二、人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
(一)智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)(IntelligentDecision Support System)是由決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物,在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用,則使得決策目標(biāo)和進(jìn)行問題的識別更加明確,幫助決策者建立起完善的決策模型,提供多種備選方案,同時(shí)對各種備選方案進(jìn)行選擇、優(yōu)化、比較、分析,從而使決策者的決策更加準(zhǔn)確、有效[3]。
(二)智能教學(xué)專家系統(tǒng)
智能教學(xué)專家系統(tǒng)ITES(Intelligent Teaching Expert System)是傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的主要方向,是一種開放式交互教學(xué)系統(tǒng),通過智能教學(xué)專家系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)對專家教授教學(xué)思維的模擬,從而為教學(xué)提供一個良好的智能環(huán)境。一方面,學(xué)生可以通過智能專家系統(tǒng)獲取知識,另一方面,智能教學(xué)專家系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的具體實(shí)際情況(包括知識儲備、能力、學(xué)習(xí)方式等)進(jìn)行知識傳授,從而使教學(xué)效果大大提升。在智能教學(xué)專家系統(tǒng)中,智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)占據(jù)重要地位,具有以下智能:首先,自動生成各種問題和練習(xí),并在教學(xué)內(nèi)容理解的基礎(chǔ)上,形成問題解決方案,同時(shí)還能自動生成和理解自然語言;其次,能根據(jù)學(xué)生的自身實(shí)際情況,對學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整,并對教學(xué)內(nèi)容具有解釋咨詢的能力;再次,能對學(xué)生的錯誤進(jìn)行判斷,評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)行為,并幫助學(xué)生糾正錯誤,同時(shí)使自身教學(xué)策略得到完善。
(三)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Induct-learning System)是現(xiàn)代繼續(xù)安吉網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保障。通過智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng),能為學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,并能快速地獲取其所需要的各種資源,從而使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)的全方位服務(wù),進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)的成功。智能Agent技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng),可根據(jù)學(xué)生的具體情況制定符合學(xué)生實(shí)際的導(dǎo)學(xué)策略,并為學(xué)生提供個性化、針對性的服務(wù)。在這種導(dǎo)學(xué)策略下,系統(tǒng)不僅能自動生成各種問題和解決方案,并且能合理規(guī)劃、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度,同時(shí)能針對信息反饋內(nèi)容及時(shí)修正導(dǎo)學(xué)策略,使導(dǎo)學(xué)策略更加合理科學(xué)[4]。除了上述3各種系統(tǒng)在計(jì)算教學(xué)中的應(yīng)用,還有智能仿真技術(shù)(Intelligent Simulation Technology)、智能硬件網(wǎng)絡(luò)IHN(Intelligent Hardware Network)、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES (Intelligent Network Examine System)、智能信息檢索引擎 (Intelligence Information Retrieval Engine)等系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用,這些人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用,共同推進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。
三、結(jié)語
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中加強(qiáng)對人工智能技術(shù)的引入,使我國現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,通過多種智能系統(tǒng)的應(yīng)用,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境得到極大的改善,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空制約進(jìn)一步突破,大大延伸了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的服務(wù)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的深入研究和發(fā)展,未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的個性化將會更加突出,遠(yuǎn)程教育也將實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]潘瑞玲,余輪.具有Agent功能的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03):105-106.
篇3
一、目前醫(yī)學(xué)教育以及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)狀況
智能醫(yī)學(xué)工程是一門將人工智能、傳感技術(shù)等高科技手段綜合運(yùn)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科,研究內(nèi)容包括智能藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、智能診療、智能影像識別、智能健康數(shù)據(jù)管理等。
智能醫(yī)學(xué)工程的畢業(yè)生掌握了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論,對智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療中心、家庭自助健康監(jiān)護(hù)三級網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、醫(yī)學(xué)問題和醫(yī)療模式有較深入的理解,能熟練地將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù),應(yīng)用于醫(yī)療信息大數(shù)據(jù)的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實(shí)踐等各個環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是融合型創(chuàng)新人才的最好培養(yǎng)方式。智能醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)需要各學(xué)科間的相互交融更為緊密,學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力才能得到更好的培養(yǎng)。與此同時(shí),由于絕大部分醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)大部分歸屬與工科學(xué)院下,缺乏必要的臨床經(jīng)驗(yàn),因而學(xué)生不能很好的把握新技術(shù)的應(yīng)用。
而國內(nèi)相關(guān)人才缺口還非常大,目前,國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。但是囿于培養(yǎng)時(shí)間與培養(yǎng)模式,他們往往只能針對具體某一方向,并且目前的培養(yǎng)體系還多著重于工學(xué)技術(shù)的研究,缺乏臨床實(shí)踐。
二、智能+醫(yī)學(xué)教育的必要性探究
2.1技術(shù)進(jìn)步對醫(yī)療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例,由于針對癌癥藥物的研究何藥物數(shù)量非常巨大,對于普通醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷針對癌癥的研究和藥物數(shù)量非常巨大,具體來說,目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是,這對于醫(yī)生來說卻有負(fù)面的影響,因?yàn)橛刑喾N選擇可供選擇,使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣,精確醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也是非常困難的,因?yàn)榛蛞?guī)模的知識和推理成為決定癌癥和其他復(fù)雜疾病的最終瓶頸。今天,許多受過專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)研究員需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間來檢查一個病人的基因組數(shù)據(jù)并作出治療決定。
上述問題在擁有工學(xué)、醫(yī)學(xué)雙背景的醫(yī)生手中已經(jīng)不是問題,通過目前日漸成熟的AI技術(shù),對于大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,通過可靠的編程手段,通過人工智能技術(shù),建立完備的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫,幫助醫(yī)生進(jìn)行診療。據(jù)調(diào)查,美國微軟公司已經(jīng)研制出幫助醫(yī)生治療癌癥的人工智能機(jī)器,其原理是對于所有關(guān)于癌癥的論文進(jìn)行檢索,并提出對于病人治療最有效的參考方案,它可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)來幫助醫(yī)生找到最有效,最個性化的癌癥治療方案,同時(shí)提供可視化的研究數(shù)據(jù)。
2.2智能醫(yī)學(xué)對于新時(shí)代醫(yī)生培養(yǎng)的影響
人工智能通過計(jì)算機(jī)可為學(xué)生提供圖文并茂的豐富信息和數(shù)據(jù),一方面加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識,加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解和掌握,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應(yīng)各種教學(xué)的教學(xué)課程、課件等設(shè)計(jì),使教師將更多的精力專注于學(xué)與教的行為和過程,從而提高教學(xué)效率。正如前面所述例子,智能網(wǎng)絡(luò)模塊化學(xué)習(xí)平臺可使教學(xué)擺脫以往對于示教病例的依賴,拓展了學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間和時(shí)間,可極大地提高醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
教育與人工智能相結(jié)合將會創(chuàng)新教育方式和理念。北京師范大學(xué)何克抗教授在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究內(nèi)容與發(fā)展趨勢》中提到當(dāng)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”。結(jié)合上述人工結(jié)合上述人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的創(chuàng)新作用,下面就人工智能結(jié)合醫(yī)學(xué)學(xué)教育新模式提出一些構(gòu)想。
三、交叉醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)
3.1建立智能醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的必要性
目前智能醫(yī)學(xué)的研發(fā)和臨床還存在隔閡,臨床醫(yī)生并沒有很好地理解人工智能,無法從實(shí)踐出發(fā)提出人工智能能夠解決的方向,而人工智能的產(chǎn)業(yè)界熱情高漲,卻未必能踩準(zhǔn)點(diǎn),所以產(chǎn)業(yè)界需要和臨床深度溝通融合,才能真正解決看病難、看病貴的問題,緩解醫(yī)療資源緊張。目前,國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。
3.2醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系初步構(gòu)想
篇4
教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,要不斷提高教學(xué)質(zhì)量,就不能固步自封,吃老本,而必須不斷深化教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進(jìn)教學(xué)方法。
(1) 搞好精品課程建設(shè),發(fā)揮示范作用
把人工智能國家級精品課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,講究教學(xué)質(zhì)量,推進(jìn)教學(xué)改革是本課程一直堅(jiān)持的教學(xué)理念。首屆國家級精品課程評選時(shí),還很少有其他課程采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué),而我們的課程就已經(jīng)建設(shè)了完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺并被國家教育部評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程,這有助于充分發(fā)揮國家級精品課程的示范作用。在此后的建設(shè)過程中,我們堅(jiān)持每年都對網(wǎng)絡(luò)課程和教學(xué)課件進(jìn)行改進(jìn)和更新,在國內(nèi)發(fā)揮了應(yīng)有的示范作用。
為開拓學(xué)生眼界,追蹤國際前沿研究,這幾年我們加強(qiáng)了對雙語教學(xué)的研究和實(shí)踐,采用多種方式堅(jiān)持漢英雙語教學(xué)。經(jīng)過實(shí)踐我們體會到,英語教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語水平而定,其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,并根據(jù)這一點(diǎn)來適時(shí)調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。
(2) 編著立體配套教材,為教學(xué)改革服務(wù)
根據(jù)學(xué)科和課程的發(fā)展及教學(xué)改革的需要,我們十分重視教材建設(shè),不斷更新人工智能課程教材內(nèi)容,使其具有系統(tǒng)性、新穎性、實(shí)用性和可讀性等特色,所編優(yōu)秀教材處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
在過去5年建設(shè)過程中,在原有的信息類本科生教材的基礎(chǔ)上,又增加了研究生教材、網(wǎng)絡(luò)課程教材和管理類通用教材,形成了多層次、多專業(yè)、多平臺的立體配套教材共4個版本,以適應(yīng)學(xué)生的不同層次要求。這些教材已為高水平課程建設(shè)和學(xué)科建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。
(2) 創(chuàng)新教學(xué)方法,開展多種形式教學(xué)
近年來,我們學(xué)習(xí)和推廣了教學(xué)名師在長期教學(xué)實(shí)踐中形成的“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法,并不斷摸索和實(shí)踐,采取了多種形式的教學(xué)方式,包括多媒體教學(xué)、雙語教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、智能系統(tǒng)物理實(shí)體演示、課堂討論會、論點(diǎn)辯論會、學(xué)術(shù)研討會以及網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)代化教學(xué)方法,取得了優(yōu)良的教學(xué)效果。在課程講授中盡力做到生動形象,富有啟發(fā)性,從而充分激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,發(fā)揮獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
要取得良好的教學(xué)效果,首先要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)。如何充分激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情,發(fā)揮其主觀能動性是我們一直在探索的問題。我們在教學(xué)實(shí)踐中多次開展辯論會、討論會等活動,通過讓學(xué)生自己動手查資料,分析整理,提出自己的觀點(diǎn),使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實(shí)現(xiàn)師生互動。在課程中我們還經(jīng)常請來在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教師和博士生給本科生介紹最前沿的科學(xué)動態(tài),激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。更進(jìn)一步,我們在研究生教學(xué)方面通過舉辦學(xué)術(shù)研討會,讓學(xué)生接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養(yǎng)獨(dú)立研究能力,為將來的研究工作打下基礎(chǔ)。許多本科生和研究生在討論會上有十分突出的表現(xiàn)。這種課堂學(xué)術(shù)研討活動深受廣大學(xué)生歡迎。
(4) 教學(xué)與科研結(jié)合,以科研促進(jìn)教學(xué)
對于高等教育來說,教學(xué)與科研始終是相互促進(jìn),不可分割的。我們認(rèn)識到,要提高師資水平和教學(xué)質(zhì)量,就必須鼓勵教師開展科學(xué)研究,處理好教學(xué)與科研的關(guān)系。要以教學(xué)為中心,以科研促進(jìn)教學(xué)。通過科研實(shí)踐,提高教師的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)起點(diǎn)。教師只有站得高,才能看得遠(yuǎn);只有看得遠(yuǎn),才能明確方向和目標(biāo)。本精品課程立項(xiàng)后,我們每年都有意識地組織學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室,向他們介紹最新的科研進(jìn)展,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科研素質(zhì);同時(shí)吸收部分學(xué)生直接參與到科研工作中來,提高他們分析和解決實(shí)際問題的能力;本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目也直接與科研工作掛鉤,讓學(xué)生真正學(xué)以致用;支持青年教師參加科研和各種技術(shù)培訓(xùn),不斷提高他們的科研能力和教學(xué)能力,從而有力地推動了教學(xué)科研的相互促進(jìn)和協(xié)調(diào)發(fā)展。
2 構(gòu)建立體式教學(xué)平臺,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長
(1) 建設(shè)前沿交叉學(xué)科的多類型教學(xué)資源
教學(xué)資源是教學(xué)質(zhì)量的重要保證,通過多年的積累和長期努力,我們已擁有大量立體配套式的教學(xué)資源,除了針對計(jì)算機(jī)、智能科學(xué)與技術(shù)和自動化專業(yè)的系列教材外,還有面向軍隊(duì)的智能決策的教材,面向人工智能初學(xué)者和研究人員的工具書《人工智能辭典》。大量教參、教研論文、科研論文、多媒體課件、雙語課件、網(wǎng)絡(luò)課件、視頻錄像、習(xí)題庫、試題庫、虛擬實(shí)驗(yàn)室等都包含在我們的教學(xué)資源中。
(2) 開發(fā)富有特色的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,使學(xué)生能夠在不受地域和環(huán)境限制的情況下主動學(xué)習(xí)和繼續(xù)學(xué)習(xí)。我們的《人工智能網(wǎng)絡(luò)課程》上網(wǎng)使用已經(jīng)7年了。該網(wǎng)絡(luò)課程具備向?qū)W(xué)習(xí)、交互式和情景化學(xué)習(xí)、多媒體支持、學(xué)習(xí)評價(jià)、智能答疑、全文搜索、虛擬算法實(shí)驗(yàn)等功能。特別是在向?qū)W(xué)習(xí)、個性化以及算法實(shí)驗(yàn)上,采用了人工智能技術(shù)本身來實(shí)現(xiàn)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化等顯著的特色和先進(jìn)性,得到專家和同行的認(rèn)可和肯定。如今我們的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺已不斷得到更新和擴(kuò)展,學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷完善,學(xué)生們不僅可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn),并能通過網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè)和報(bào)告,與老師進(jìn)行交流。網(wǎng)絡(luò)課程的使用,促進(jìn)了本課程教學(xué)改革,更好地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,深受學(xué)生歡迎。
(3) 建立開放式的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺
理論聯(lián)系實(shí)際永遠(yuǎn)是教學(xué)過程中不可或缺的重要部分,讓學(xué)生發(fā)揮主動性,學(xué)以致用,從而加深對課堂接受知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,使他們能夠?qū)W以致用,是我們開發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺的目的。為此,我們在2005年開發(fā)了一個網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室,在這個實(shí)驗(yàn)室中,通過動畫演示,學(xué)生能夠直觀地看到課堂上講到的多種算法和方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟和運(yùn)行結(jié)果,還能夠自己動手,創(chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立自己的實(shí)驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺中對每個實(shí)驗(yàn)的目的、要求、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式內(nèi)容都作出了詳細(xì)的闡述和要求,網(wǎng)絡(luò)的開放環(huán)境使得學(xué)生可以在寢室、家里、機(jī)房,甚至在機(jī)場、車站、碼頭隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,注重培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。首先,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè),經(jīng)過了嚴(yán)格的考慮,使之具備研究性和綜合性。其次,實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)有明確的設(shè)計(jì)探討要求,要求學(xué)生帶著問題和任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。再者,充分采用虛擬實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),大大提高了學(xué)生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。
直觀生動的實(shí)驗(yàn)演示和個性化的實(shí)驗(yàn)設(shè)置增加了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,驗(yàn)證和加深對所學(xué)理論知識和概念的理解,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
3 構(gòu)建富于創(chuàng)新的教學(xué)隊(duì)伍
教學(xué)人才資源是教學(xué)的第一資源。堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀和以人為本的思想,組建一支結(jié)構(gòu)合理、愛崗敬業(yè)、不斷創(chuàng)新的教學(xué)隊(duì)伍是精品課程建設(shè)不斷持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(1) 名師牽頭,結(jié)構(gòu)合理
自精品課程立項(xiàng)以來,在多年的建設(shè)實(shí)踐中,我們逐步建立了一支由國家級教學(xué)名師牽頭,以中青年教師為骨干,學(xué)歷、學(xué)位、職稱和年齡結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)隊(duì)伍,以保證教學(xué)和教改工作的可持續(xù)發(fā)展。此外,任課教師圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng),以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,以促進(jìn)學(xué)生的成才為目標(biāo),討論并設(shè)定了明確、可行的課程教學(xué)改革目標(biāo)。
(2) 抓好隊(duì)伍建設(shè),不斷提高整體素質(zhì)
建立一支愛崗敬業(yè)、富有戰(zhàn)斗力的高素質(zhì)教學(xué)隊(duì)伍是出色完成教學(xué)任務(wù)和提高課程教學(xué)質(zhì)量的根本保證。我們的教學(xué)隊(duì)伍中,從帶頭人到成員,都堅(jiān)持在教育第一線親自執(zhí)教,傳道、授業(yè)、解惑,做好本職教學(xué)工作,都秉承熱愛黨的教育事業(yè),熱愛教學(xué)工作、熱愛學(xué)生。教學(xué)骨干和主講教授具有較高的學(xué)術(shù)造詣和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),其他教師也有較好的教學(xué)功底和較強(qiáng)的教學(xué)能力,他們團(tuán)結(jié)協(xié)作, 精益求精地認(rèn)真做好每一環(huán)節(jié)的教學(xué)工作。
篇5
廣大高校教師對當(dāng)前科技研究及發(fā)展方向有深刻理解,在整個國家人才類型需求與人才培養(yǎng)之間扮演著紐帶角色,不但有科研能力還有教書育人的能力,因此在國家科技發(fā)展過程中的地位舉足輕重。國家需要的人才是由高校教師來培養(yǎng),教師對學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)以國家需要為依據(jù),而學(xué)校應(yīng)以國家對人才的需求而制定相應(yīng)的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容,以保證國家需要的人才與學(xué)校及教育機(jī)構(gòu)培養(yǎng)的人才一致。國家、科技項(xiàng)目、教師和學(xué)生這4個環(huán)節(jié)只有保持協(xié)調(diào)一致,才能使國家科技穩(wěn)步快速的向前發(fā)展。
智能科學(xué)技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿和制高點(diǎn),涉及自然科學(xué)的深層奧秘,觸及哲學(xué)的基本命題。智能科學(xué)技術(shù)的研究將對國民經(jīng)濟(jì)、社會進(jìn)步、國家安全生產(chǎn)產(chǎn)生深刻而巨大的影響,并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎(chǔ),為智能系統(tǒng)的研制提供新概念、新思想、新途徑。
1國家科技項(xiàng)目中與智能相關(guān)的內(nèi)容
國家每年會頒布一些科研項(xiàng)目指南,如863、973、國家科技重大專項(xiàng)、國家科技支撐計(jì)劃和國家重大科學(xué)研究計(jì)劃等。這些項(xiàng)目指南中均包含大量與智能相關(guān)的內(nèi)容。下面以國家科技重大專項(xiàng)和973計(jì)劃為例加以說明:
1) 國家科技重大專項(xiàng)。
2011年國家科技重大專項(xiàng)中包含2項(xiàng)有關(guān)智能方面的項(xiàng)目,其中“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”重大專項(xiàng)中包含一個“智能海量數(shù)據(jù)資源中心”課題;“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中包含2個有關(guān)智能的課題:“移動互聯(lián)網(wǎng)及業(yè)務(wù)應(yīng)用研發(fā)”和“物聯(lián)網(wǎng)及泛在網(wǎng)”。
2)973計(jì)劃。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在2008年到2011年的973計(jì)劃指南中關(guān)于“智能”一詞的出現(xiàn)頻率如表1所示。
從上述統(tǒng)計(jì)數(shù)字可以看出,“智能”一詞的出現(xiàn)次數(shù)由1次增加到12次;出現(xiàn)在一級標(biāo)題的次數(shù)由1個增加到3個,出現(xiàn)在二級標(biāo)題的次數(shù)由空白增加到4個。由此不難分析出,智能科學(xué)技術(shù)在973計(jì)劃中的比例逐年增加,其重要性不言而喻。
這些項(xiàng)目的前期研究以及后續(xù)成果的產(chǎn)業(yè)化,不可避免地需要更多的智能方面的專業(yè)人才。在設(shè)立智能科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科的建議書中提到,智能科技人才的社會需求占整個信息領(lǐng)域人才需求的1/6左右,而且將不斷增長。高校需要培養(yǎng)這方面的人才,滿足國家和社會的需要。
2河北省和天津市科技項(xiàng)目與智能相關(guān)內(nèi)容
河北工業(yè)大學(xué)隸屬于河北省,坐落于天津市,形成了立足天津面向河北的發(fā)展戰(zhàn)略,為河北省和天津市提供有力的技術(shù)支撐。
河北省當(dāng)前正在實(shí)施轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的戰(zhàn)略部署,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的重要作用,并于2010年3月啟動了光伏、風(fēng)電裝備、鋼鐵節(jié)能減排等8個支柱產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線圖的編制工作,河北工業(yè)大學(xué)承擔(dān)了其中“河北省風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖”的繪制工作,該路線圖為全國首個關(guān)于風(fēng)電的路線圖,對我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展將起到積極的推動作用。
以2011年天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目指南為例,該計(jì)劃以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整為主攻方向,以提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新為目標(biāo),通過關(guān)鍵技術(shù)的突破、引進(jìn)技術(shù)的消化吸收再創(chuàng)新、高新技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化,為天津市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量提供技術(shù)支撐。2011年共安排25個專項(xiàng),與“智能”相關(guān)的內(nèi)容有軟件專項(xiàng)中的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘與信息檢索技術(shù);數(shù)字技術(shù)專項(xiàng)中的智能檢測、監(jiān)控技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用;可再生能源及能源存儲轉(zhuǎn)換專項(xiàng)中的智能電網(wǎng)等。
由上面的分析,可以看出智能科學(xué)技術(shù)在河北省和天津市的科技項(xiàng)目布局中占有重要的地位,這也對高校提出了培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求。
3河北工業(yè)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀
據(jù)教育部統(tǒng)計(jì),自2004年北京大學(xué)自主設(shè)置“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)通過備案以來,先后有北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京信息科技大學(xué)、首都師范大學(xué)、武漢工程大學(xué)、西安郵電學(xué)院、北京科技大學(xué)、湖南大學(xué)、廈門大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、大連海事大學(xué)、中南大學(xué)和上海理工大學(xué)共17所高校建立了智能科學(xué)技術(shù)本科專業(yè)。
河北工業(yè)大學(xué)在結(jié)合自身優(yōu)勢和借鑒兄弟院校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)體系和課程內(nèi)容逐步合理化;緊跟科技發(fā)展新趨勢,突出智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特色,注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),在智能化電器、智能化樓宇、智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化物流等方面培養(yǎng)社會急需的特色人才;在控制科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點(diǎn)下設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”的相關(guān)研究方向,加強(qiáng)該專業(yè)的學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)和人才培養(yǎng),促進(jìn)控制科學(xué)與工程學(xué)院整體教學(xué)科研的和諧發(fā)展。
我們努力使學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展,具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、自動控制和信息處理的基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法,受到良好的科學(xué)思維、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及初步科學(xué)研究的訓(xùn)練,使其具有分析問題和解決問題的能力,知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力。在個人素質(zhì)方面,要求學(xué)生具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的適應(yīng)新環(huán)境、新群體的能力,并具有良好的語言和計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。
4教學(xué)內(nèi)容的思考
目前智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)隸屬于控制科學(xué)與工程學(xué)院,本學(xué)院包括自動化、風(fēng)能與動力工程和智能科學(xué)與技術(shù)3個本科專業(yè)。自動化專業(yè)作為一個成熟專業(yè),有穩(wěn)定的社會認(rèn)可度,其近年的發(fā)展受到了無行業(yè)背景的限制;風(fēng)能與動力工程專業(yè)是一個新興專業(yè),為了滿足國家風(fēng)力發(fā)電的強(qiáng)勢發(fā)展需求而設(shè)立的,具有顯著的行業(yè)背景,從目前情況看,學(xué)生就業(yè)前景很好;智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為新興專業(yè),沒有固定的行業(yè)背景,因此有必要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況確定1~2個背景,體現(xiàn)個1~2個特色,以使學(xué)生的學(xué)習(xí)落在實(shí)處。
我校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)擬將智能網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)作為本科生的學(xué)習(xí)指向,在相關(guān)課程的講授中以它們作為實(shí)例講解,籌建智能網(wǎng)絡(luò)的平臺,以及利用風(fēng)能與動力工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的操作和演示,在課外科技活動中以它們作為選題方向,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
我校作為地方工科院校,結(jié)合自身特點(diǎn)和優(yōu)勢,對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特色定位于工業(yè)過程和實(shí)際工程中的智能控制與智能決策,相對應(yīng)的核心課程包括智能控制、智能信息處理、復(fù)雜系統(tǒng)建模、智能系統(tǒng)、智能機(jī)器人和智能工程。我們希望通過這些課程教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃,使培養(yǎng)的學(xué)生“考研考得上,分配分得出”。
1) 智能控制課程在介紹控制理論的同時(shí),通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和單獨(dú)學(xué)時(shí)的課程設(shè)計(jì)使學(xué)生對智能網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等在內(nèi)的實(shí)際系統(tǒng)先進(jìn)控制方案/方法的實(shí)現(xiàn)有較深入了解,并側(cè)重于硬件實(shí)現(xiàn)。
2) 智能信息處理課程主要介紹經(jīng)典人工智能、計(jì)算智能和其他智能理論,通過方法的介紹和推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生理論素養(yǎng),并通過將具體方法代碼化提高學(xué)生的編程能力,其中可以將風(fēng)電場數(shù)據(jù)作為研究對象。
3) 復(fù)雜系統(tǒng)建模課程在介紹復(fù)雜系統(tǒng)基本概念、理論基礎(chǔ)以及與建模相關(guān)問題的同時(shí),著重以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為著力點(diǎn),對這兩大類系統(tǒng)的模型進(jìn)行建立和分析。
4) 智能系統(tǒng)課程在介紹人工智能技術(shù)如何具體應(yīng)用于某些領(lǐng)域的同時(shí),側(cè)重分析如何應(yīng)用于智能網(wǎng)絡(luò)特別是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,以及如何應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。
5) 智能機(jī)器人課程在介紹機(jī)器人基本工作原理以及控制方法的同時(shí),加強(qiáng)與實(shí)際工程的結(jié)合,如自動化倉庫等領(lǐng)域。
6) 智能工程課程在介紹人工智能技術(shù)如何具體應(yīng)用于某個實(shí)際工程的同時(shí),著重考慮目前國家急待發(fā)展的工程方向。
通過上述課程的學(xué)習(xí),并基于軟硬件的結(jié)合與課內(nèi)課外的配合,學(xué)生可對目前體現(xiàn)前沿科技的行業(yè)有所熟悉,為進(jìn)一步的深造和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
5結(jié)語
前沿性、時(shí)代性是大學(xué)課程的一大特點(diǎn)。20世紀(jì)以來,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,使知識的更新周期越來越短,大大豐富了大學(xué)的課程及其內(nèi)容,也改變了課程設(shè)置的技術(shù)與方法。
篇6
1 研究背景
Internet和WWW技術(shù)的迅猛發(fā)展給傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、學(xué)習(xí)和答疑模式帶來了新的思路和方法,基于Internet和WWW技術(shù)的教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用并且取得了良好的教學(xué)效果。然而,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)存在交互手段缺乏,智能性較低,針對用戶水平的個性化幫助和輔導(dǎo)較少的問題,難以制定針對個人的教學(xué)方法。Agent是一種網(wǎng)絡(luò)智能算法,多Agent則是由多個Agent組成的系統(tǒng),多Agent具有分散控制、并行處理等特點(diǎn),適用于多用戶和并發(fā)處理,適用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)。本文論述了基于多Agent的智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
2 Agent技術(shù)概述
Agent技術(shù)也稱技術(shù),從廣義上來說,包括具有智能的任何實(shí)體,如人類、智能硬件、智能軟件等。Agent定義可以分為軟件Agent和硬件Agent定義,其中軟件Agent是指執(zhí)行用戶任務(wù),具有一定的人工智能,可以與環(huán)境相互作用自主完成任務(wù)的軟件程序。硬件Agent是指可以從環(huán)境中獲得反映環(huán)境中所發(fā)生事件的數(shù)據(jù),執(zhí)行相關(guān)影響的行為主體。
智能Agent技術(shù)能夠用戶完成某項(xiàng)任務(wù),并且不斷積累知識和經(jīng)驗(yàn),提高問題處理能力。總體來說,智能Agent有以下四個方面的特性:
1)自主性:Agent具有屬于自身的計(jì)算資源和行為控制機(jī)制,能夠在其他Agent干涉的情況下自動運(yùn)行,并且自身具有學(xué)習(xí)功能,能根據(jù)自身內(nèi)部狀態(tài)、感知到的外界環(huán)境信息和本身已有的經(jīng)驗(yàn)知識決定和控制自身的狀態(tài)和行為。
2)自發(fā)性:Agent的行為總是為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)在目標(biāo),自主的產(chǎn)生主動的行為對環(huán)境做出反應(yīng)。
3)反應(yīng)性:Agent能夠探測并感知所處的外界環(huán)境,并且能對相關(guān)事件的發(fā)生自主作出反應(yīng)。
4)社會性:Agent處于由多個Agent構(gòu)成的社會環(huán)境中,能夠與其他Agent進(jìn)行交互和通訊,實(shí)現(xiàn)與其他Agent的合作和協(xié)調(diào),并且共享其他Agent的知識 。
Agent一般由感知模塊、執(zhí)行模塊、通訊模塊、處理模塊、控制模塊、知識庫和任務(wù)表組成。其中感知模塊、執(zhí)行模塊和通訊模塊與其他的Agent和外界環(huán)境交互,處理模塊對感知和接收到的信息進(jìn)行加工、處理和存儲,控制模塊對接收到的信息進(jìn)行分析、推理并做出決策。
多Agent系統(tǒng)是指由多個Agent組成的松散的聯(lián)邦,所有Agent成員的活動均是自制的和獨(dú)立的,其他Agent成員也不限制他的目標(biāo)和行為。每個Agent對于所要完成的任務(wù)具有不完全的信息或能力,任務(wù)的執(zhí)行和計(jì)算是異步的。可以看出,單個Agent的功能并不強(qiáng)大,但是一旦通過適當(dāng)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)把Agent組織起來構(gòu)成多Agent系統(tǒng),系統(tǒng)就具有很強(qiáng)的求解能力,能夠處理一些復(fù)雜的問題。
3 答疑系統(tǒng)模型
3.1 系統(tǒng)的主要功能
智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的關(guān)鍵在于能夠?qū)μ釂栍脩暨M(jìn)行個性化分析,根據(jù)個性化分析的結(jié)果搜索用戶提問的答案,并且以多媒體的形式顯示問題答案。系統(tǒng)同時(shí)具有自學(xué)習(xí)功能,可以根據(jù)用戶的新問題和補(bǔ)充的系統(tǒng)的知識庫,具有自學(xué)習(xí)功能。答疑系統(tǒng)的主要功能如下。
1)用戶可以選擇同步提問和異步提問等提問方式,也可選擇系統(tǒng)自動回答,在登陸后向系統(tǒng)提問。
2)系統(tǒng)可以以多種方式回答用戶問題,既可以通過知識庫、問題庫、課件庫搜素答案并自動回答用戶問題,也可通過BBS,e-mail或留言板回答用戶提問。
3)系統(tǒng)在搜索完用戶問題答案之后,在用戶瀏覽器上顯示的答案即包括多媒體形式(圖文并茂)的問題解答,又包括用戶應(yīng)鞏固復(fù)習(xí)的知識點(diǎn)建議、少量練習(xí)題等。
4)系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的提問自動生成以及維護(hù)常見數(shù)據(jù)庫,保持結(jié)構(gòu)良好性,同時(shí)支持教師等高級別用戶的人工維護(hù)操作,比如增加、刪除和修改。
3.2 智能答疑系統(tǒng)的組成和關(guān)系
智能答疑系統(tǒng)主要包括用戶子系統(tǒng)、教師子系統(tǒng)、知識庫子系統(tǒng)和答疑子系統(tǒng)組成,系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
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圖1答疑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
各子系統(tǒng)的功能如下:
1)用戶子系統(tǒng):用戶子系統(tǒng)搜集用戶個性化信息,實(shí)現(xiàn)用戶的智能化、個性化提問好回答。用戶子系統(tǒng)的功能包括用戶信息注冊,用戶個性化信息分析,用戶提問整理抽象等。
2)教師子系統(tǒng):教師子系統(tǒng)用于教師登陸實(shí)現(xiàn)指示庫的人工維護(hù),包括知識的增加、刪除和修改等。
3)知識庫子系統(tǒng):知識庫子系統(tǒng)用于系統(tǒng)知識庫的保存,維護(hù)和擴(kuò)展。知識庫保存的指示分為兩個方面,一方面是有關(guān)課程的內(nèi)容,就是課程的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn),第二個方面是典型例題,例題答案。知識庫的維護(hù)和擴(kuò)展是指知識庫子系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的提問頻率和提問方法不斷優(yōu)化調(diào)整知識庫的結(jié)構(gòu),提高頻繁提問知識點(diǎn)的權(quán)重。
4)答疑子系統(tǒng):在用戶登陸系統(tǒng)并且提問之后,該子系統(tǒng)一方面接受用戶提出的問題,另一方接收用戶Agent提供的用戶子信息,根據(jù)用戶信息采用對應(yīng)的推理規(guī)則尋求問題的答案。同時(shí),它還可以對問題和答案進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,并且把統(tǒng)計(jì)結(jié)果傳遞給知識庫子系統(tǒng),知識庫子系統(tǒng)可以根據(jù)答疑子系統(tǒng)傳遞過來的信息來維護(hù)和優(yōu)化知識庫。
5)接口子系統(tǒng):接口子系統(tǒng)一方面多種形式接受用戶的問題,處理傳統(tǒng)的鍵盤輸入之外,還可以通過e-mail、BBS或留言板等方式輸入,并且把問題經(jīng)過整理后傳遞到答疑子系統(tǒng)。并且根據(jù)答疑子系統(tǒng)的回答情況,以多媒體的形式顯示問題答案。
3.3 知識庫的設(shè)計(jì)
由于SQL語言風(fēng)格統(tǒng)一,可以獨(dú)立完成數(shù)據(jù)庫中全部操作,并且集據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言、數(shù)據(jù)控制語言等功能于一體,因此系統(tǒng)知識庫采用SQL數(shù)據(jù)庫,在系統(tǒng)的構(gòu)建中,涉及到的知識庫主要有用戶信息庫、知識試題庫和答疑推理庫。其中用戶信息庫用來保存用戶的注冊信息,存放用戶名、口令字和身份信息,由于口令信息并不固定,因此調(diào)用用戶的個人信息表保存登錄時(shí)輸入的個人信息。注冊人員身份包括用戶和教師,其中用戶個人信息保存于用戶表中,教師個人信息保存于教師表中。知識試題庫用于存放試題和知識信息,其中知識信息表按照知識章節(jié)-課程等進(jìn)行保存,試題信息按照章節(jié)-字符保存并建立索引,并且試題信息表根據(jù)用戶的提問和教師的解答不斷進(jìn)行自動擴(kuò)充。答疑推理庫保存不同水平的用戶的答疑推理需求,從而根據(jù)不同的用戶制定個性化的答疑推理方法。
4 基于多Agent的網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)
4.1 多Agent實(shí)現(xiàn)
篇7
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(kuò)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(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)、云計(jì)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(qiáng)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(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn),通過概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)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(jìn)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(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識講解時(shí),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(shí)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(jìn)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(shí)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(diǎn)較多,涵蓋模式識別、機(jī)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(yùn)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(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過多的問題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下,人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)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(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)情況,提高他們的動手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)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(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)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(shí)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(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對學(xué)生具有引領(lǐng)作用,其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動學(xué)生改進(jìn)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(dá)等多項(xiàng)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(diǎn)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(shí)踐有用性等特點(diǎn),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(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性,但具有很強(qiáng)的積極效果:培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)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(jì),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(jìn)、有機(jī)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)。互動則是在研討的基礎(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(diǎn)的掌握情況,可以有針對性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,例如,對于學(xué)校積極性不強(qiáng)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(xiàn)資料,根據(jù)自己的理解撰寫心得報(bào)告,并在課堂或課外進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(xiàng)目,設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎學(xué)金,吸引學(xué)生參與實(shí)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(shí)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(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)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(xiàng)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(qiáng)。基于人工智能的學(xué)科交叉性特點(diǎn),增強(qiáng)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(jìn)“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(jì)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(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
篇8
基于多Agent技術(shù)的系統(tǒng)是指多個Agent相互通訊、彼此協(xié)調(diào),共同完成作業(yè)任務(wù)的系統(tǒng),它不僅具備一般分布式系統(tǒng)所具有的資源共享、易于擴(kuò)張、可靠性強(qiáng)、靈活性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn),而且各Agent能夠通過相互協(xié)調(diào)解決大規(guī)模的復(fù)雜問題,使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的魯棒性、可靠性和自組織能力。在多Agent系統(tǒng)中,單個Agent是一個物理的或抽象的實(shí)體,能作用于自身和環(huán)境,操縱環(huán)境的部分表示,并與其他Agent通訊,具有感知、通訊、行動及控制和推理能力等基本功能。多Agent技術(shù)的這些特點(diǎn),使得其在處理基于互聯(lián)網(wǎng)的知識問題方面,具有廣闊的應(yīng)用前景。
智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的功能
總體說來,智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)應(yīng)具備四項(xiàng)功能。(1)學(xué)員用戶能在學(xué)習(xí)過程中隨時(shí)中止課件演示進(jìn)程,運(yùn)用自然語言進(jìn)行提問,并可對提問方式進(jìn)行選擇(同步提問、異步提問等),也可選擇系統(tǒng)自動回答的相關(guān)參數(shù)(如答案材料大小等)。(2)系統(tǒng)既能通過在常見問題庫、知識點(diǎn)庫及課件素材庫中搜索答案并自動回答用戶所提問題,又能通過e-mail、BBS或留言板等方式使學(xué)員用戶的問題得以解答。(3)系統(tǒng)呈現(xiàn)在用戶瀏覽器上的答案應(yīng)包括兩方面內(nèi)容:一是多媒體形式(圖文并茂)的問題解答;二是學(xué)員用戶應(yīng)鞏固復(fù)習(xí)的知識點(diǎn)建議、少量練習(xí)題等。(4)系統(tǒng)能夠自動生成和維護(hù)常見問題庫(FAQ庫),并保持其結(jié)構(gòu)良好性,同時(shí)還應(yīng)該支持專任教師用戶的人工維護(hù)(增加、刪除和修改等)。
智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的用戶分三類。(1)請求解答疑問的學(xué)員用戶,他們是系統(tǒng)的服務(wù)對象。(2)某課程的專任教師,他們負(fù)責(zé)構(gòu)建課件庫、知識點(diǎn)庫,并提供對課件庫、知識點(diǎn)庫、FAQ庫的不定期維護(hù),同時(shí)負(fù)責(zé)回答系統(tǒng)無法自動回答的問題。(3)系統(tǒng)管理員,其負(fù)責(zé)整個答疑系統(tǒng)的安裝、軟硬件維護(hù)等,以維持整個網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的良性運(yùn)行。
根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)及用戶分析,同時(shí)結(jié)合Agent技術(shù),我們可以將智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)組織成如下圖所示的總體結(jié)構(gòu)。
1.問題
問題是整個網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的核心部件,絕大多數(shù)問題都由它來回答,并由它自動生成FAQ庫。其基本工作過程為:當(dāng)學(xué)員用戶點(diǎn)擊“提問”按鈕并選擇“計(jì)算機(jī)自動答疑”選項(xiàng)后,系統(tǒng)將直接啟動“問題”模塊。該模塊首先將用戶輸入的自然語言問題文本切分成“關(guān)鍵詞”的邏輯組合,然后結(jié)合用戶對答疑限制條件的選擇結(jié)果形成復(fù)合的全文搜索條件,對FAQ庫進(jìn)行搜索。如果能發(fā)現(xiàn)大于規(guī)定閾值的答案材料,就按權(quán)值大小返回給用戶,并對知識點(diǎn)庫也進(jìn)行全文搜索,將與問題文本關(guān)鍵詞相匹配的知識點(diǎn)找出,給出用戶應(yīng)鞏固復(fù)習(xí)的知識點(diǎn)建議。如果在FAQ庫中沒有找到合適的答案材料,則先對知識點(diǎn)庫進(jìn)行全文搜索,再根據(jù)知識點(diǎn)庫中的線索和問題文本關(guān)鍵詞的邏輯組合對課件庫進(jìn)行全文搜索。如果發(fā)現(xiàn)權(quán)值大于規(guī)定閾值的句子序列(兩個句號之間的字串為一個句子),就按權(quán)值由大到小的次序返回給用戶,并把它作為參考答案。同時(shí)發(fā)出用戶對該回答滿意程度的選擇,若用戶給出“比較滿意”以上的選擇,問題則將該問題題目及答案記入FAQ庫(可供其他用戶使用),并給用戶指出應(yīng)復(fù)習(xí)的知識點(diǎn)建議;否則,就將該問題發(fā)給專任教師。專任教師解答以后,以郵件形式發(fā)給提問用戶,同時(shí)將該問題及其解答加入FAQ庫。
2.郵件(e-mail)
郵件是一個具有相對獨(dú)立結(jié)構(gòu)和功能的部件。當(dāng)學(xué)員用戶選擇了郵件答疑方式以后,系統(tǒng)將直接啟用郵件。該同樣首先讓用戶對答案材料的限制條件作選擇,然后讓用戶填寫所提問題;接下來,郵件先將用戶所交的提問郵件進(jìn)行處理,從中提取出問題文本后,交給問題進(jìn)行處理,問題即按上述方法尋找答案或加入到FAQ庫或轉(zhuǎn)到專任教師郵箱(由教師答疑)。這里要求郵件與Web自動答疑無隙整合。而郵件的另一任務(wù)是將網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)無法回答的問題轉(zhuǎn)發(fā)給專任教師,并把專任教師的回答返回給學(xué)員用戶。
3.討論
如果學(xué)員用戶選擇了討論答疑,則系統(tǒng)立即啟用討論模塊。該模塊又劃分為兩個子模塊:實(shí)時(shí)討論和BBS討論。(1)實(shí)時(shí)討論。該實(shí)質(zhì)上是一個有專門任務(wù)的聊天室,方便討論和交流。如果學(xué)員用戶對某個同學(xué)的回答比較滿意,就點(diǎn)“問題已解決”按鈕。這時(shí),系統(tǒng)就要求將學(xué)員滿意的答案用鼠標(biāo)左鍵拖黑并復(fù)制后粘貼到另一個指定小窗口中。這樣,既能讓學(xué)員用戶加深印象,又便于系統(tǒng)將該問題及答案加入FAQ庫(如發(fā)現(xiàn)庫已有相同或權(quán)值大于規(guī)定閾值的答案,就放棄加入)。(2)BBS討論。該展示給用戶的是一個留言板,當(dāng)用戶輸入完問題文本并點(diǎn)擊“確定”按鈕后,學(xué)員用戶的問題就貼在留言板上。瀏覽留言后,如對某個回答比較滿意,就將該回答內(nèi)容復(fù)制粘貼到另一指定小窗口中,系統(tǒng)會自動將該內(nèi)容加入到FAQ庫中。
系統(tǒng)實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)
1.Web瀏覽服務(wù)與e-mail服務(wù)的統(tǒng)一化
要實(shí)現(xiàn)Web瀏覽,只需將智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)建立在Web服務(wù)器上,并將相關(guān)文件材料組織成HTML或XML(適用于IE 5.0以上瀏覽器)形式,同時(shí)利用FrontPage的自動轉(zhuǎn)換技術(shù)將FAQ庫中的答案材料轉(zhuǎn)換成HTML形式。對于e-mail服務(wù)的支持,則需要在Web服務(wù)器端增加電子郵件處理,且郵件處理至少應(yīng)具備三種基本功能。(1)可以接收遠(yuǎn)程郵件服務(wù)器上某個郵件賬戶的郵件。它包括兩個方面:一是在服務(wù)器端定時(shí)執(zhí)行,接收學(xué)員用戶給系統(tǒng)專用郵件賬戶發(fā)送的提問郵件;二是用戶可使用瀏覽器通過郵件來接收自己的郵件。(2)可以分析并提取郵件的組成部分,如收件人地址、發(fā)件人地址、主題、郵件正文和附件等。(3)可以發(fā)送電子郵件,可以指定收件人的郵件地址、抄送地址、主題、郵件正文、附件等。一般說來,上述功能可利用服務(wù)器擴(kuò)充API(Internet Information Server的ISAPI、Netscape公司的Web服務(wù)器NSAPI等)及服務(wù)器端腳本語言(如ASP、JSP、VB Script、JavaScript和PHP3等)來實(shí)現(xiàn)。
2.FAQ庫、知識點(diǎn)庫和課件庫的自動分詞
考慮到FAQ庫與知識點(diǎn)庫是文本內(nèi)容,而課件庫多是HTML文檔,故分詞前往往需要先對課件庫進(jìn)行預(yù)處理,其基本過程為:將HTML文檔中“BODY”的文本、“TITLE”的“標(biāo)題文本”、“META”的“keywords”屬性值中的“關(guān)鍵詞”全部提取出來,并對“TITLE”和“keywords”中的文本作上特殊標(biāo)記。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的領(lǐng)域知識專業(yè)性較強(qiáng)的特點(diǎn),本文采納字符串匹配與頻率統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)自動分詞。總體說來,對FAQ庫、知識點(diǎn)庫和課件庫的自動分詞包括分詞和加權(quán)兩個基本步驟。
分詞。為了識別一些本專業(yè)特有的新詞,并將新詞組成新詞詞庫,進(jìn)行分詞操作之前,通常需要先根據(jù)標(biāo)點(diǎn)符號、數(shù)字、英文字母等非漢語符號把全文切分成短串序列,然后再對全文字符短串各字串的出現(xiàn)頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其統(tǒng)計(jì)思路為:(1)計(jì)算所有漢字短串的字串。(2)利用經(jīng)驗(yàn)函數(shù)B=F×L計(jì)算出每個串的權(quán)值。其中,F(xiàn)為字串在全文中出現(xiàn)的次數(shù),L為該字串所包含的漢字個數(shù),B為該字串的權(quán)值。(3)把權(quán)值超過規(guī)定閾值的字串作為新詞放入到新詞詞庫中。
對FAQ庫、知識點(diǎn)庫和課件庫的分詞過程可描述為:首先把知識點(diǎn)庫中已指明的關(guān)鍵詞和課件庫抽取文本中的keywords屬性值中的詞語序列組建成關(guān)鍵詞庫,然后把全文基于關(guān)鍵詞庫、新詞詞庫、常用詞詞典(優(yōu)先級依次減小)進(jìn)行正向最大匹配和逆向最小匹配分詞,最后選擇切分段數(shù)少的方案作為分詞結(jié)果。如果切分段數(shù)相同,以最小逆向匹配分詞方案作為分詞結(jié)果。
加權(quán)。對于知識點(diǎn)庫和課件庫中的分詞結(jié)果,關(guān)鍵詞的作用是不相同的。這里用關(guān)鍵詞相對于全文的滲透度來標(biāo)示,并采用統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算某關(guān)鍵詞相對于全文的滲透度。由Hash表得出每個詞的同現(xiàn)頻率(設(shè)為Fi),將知識點(diǎn)庫中的知識點(diǎn)關(guān)鍵詞的同現(xiàn)頻率額外加上一個整數(shù)K1,將課件庫的keywords屬性值中出現(xiàn)詞的同現(xiàn)頻率額外加上一個整數(shù)K2,將課件庫的TITLE標(biāo)記中出現(xiàn)詞的同現(xiàn)頻率額外加上一個整數(shù)T;接下來將每個詞的修正同現(xiàn)頻率全部計(jì)算出來(設(shè)為Fi′),并將所有修正同現(xiàn)頻率相加得到總和S,則關(guān)鍵詞的滲透度Ri=Fi′/S;最后,把滲透度大于某個規(guī)定值的關(guān)鍵詞存入到加權(quán)關(guān)鍵詞庫,這對問題文本的分詞和問題答案的形成非常重要。
3.全文搜索技術(shù)
全文搜索是智能網(wǎng)絡(luò)答疑系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。要順利實(shí)現(xiàn)全文搜索之目標(biāo),必須將原始文檔所有基本元素的位置信息記錄在索引庫中。索引庫一般有基于字表和基于詞表兩種形式。由于答疑內(nèi)容基本上是針對某學(xué)科(或某專有領(lǐng)域),因此本文采取詞表法來組織全文索引。全文索引庫的主要部分是每個關(guān)鍵詞的詞表,索引庫中的詞表結(jié)構(gòu)如下。
其中,詞語i就是被索引的、能夠代表目標(biāo)文檔j的文本特征關(guān)鍵詞。由于文本特征關(guān)鍵詞可能不只在某一個文檔中是關(guān)鍵詞,故后面的文檔選項(xiàng)則記錄了對應(yīng)目標(biāo)的文檔j的ID號。通過ID號,可以在相應(yīng)文檔庫中查找文檔j的屬性信息。權(quán)值則是詞語i在文檔j中的權(quán)值(其計(jì)算方法在前面已敘述),位置序列則是詞語i在文檔j中出現(xiàn)的位置的數(shù)組(串號,字號)。
篇9
Research and Implementation of Self-adaptive Distance Eduection Platform Based on Specialist System
WEN Guo-qi1, YANG Ke1,YING Guan-yi2
(1.Tianzhuang Coal Preparation Plant of Pingdingshan Tianan Coal Mining CO.,LTD, Pingdingshan 467013,China; 2. Wuyang Iron and Steel, Hebei Iron & Steel Group Co., Ltd, Pingdingshan 462500,China)
Abstract: The rapid development of the computer-centered internet and multi-media technologies is fundamentally changing our ways of work,association and life and in the meanwhile,it’s deeply influencing our education.The simple teaching mode and less intelligence are common problems in the net education, which brings contradiction between net teaching platform and students.The article introduces a self-adaptive learning platform of distance education which is based on specialist system,the aim is to achieve personal net education.
Key words: specialist system;personal net education;a self-adaptive learing platform of distance education
近十年來,科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)為人類社會帶來了一系列的深刻變革。信息技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用改變了人們工作、生活和學(xué)習(xí)的方式,遠(yuǎn)程教育的發(fā)展也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
目前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺主要是以“系統(tǒng)”為中心,沒有體現(xiàn)以“學(xué)習(xí)者”為中心的思想。為了解決這一矛盾,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中引入了自適應(yīng)學(xué)習(xí)概念。所謂自適應(yīng)學(xué)習(xí),就是指學(xué)習(xí)不是一個被動的接受知識的過程,而是主動發(fā)現(xiàn)知識的過程[1]。開發(fā)自適應(yīng)遠(yuǎn)程教育平臺就是要為每一個學(xué)習(xí)者提供適應(yīng)其需求特點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源,自動地調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)容以適應(yīng)學(xué)習(xí)者的興趣,真正達(dá)到“因材施教”的目的。
1 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育存在的不足
目前,基于Web的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)在國內(nèi)外已有不少,但是總體來說仍存在以下一些問題:
1) 目前網(wǎng)上的課程內(nèi)容基本上是教師的教案,教學(xué)的重點(diǎn),難點(diǎn),例題分析,練習(xí)和測試題等,主要是幫助學(xué)習(xí)者鞏固課堂上所學(xué)的知識,很難實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)上自主學(xué)習(xí),更難進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
2) 不具備真正的“以學(xué)習(xí)者為中心”的網(wǎng)上教學(xué)管理功能。目前大多數(shù)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站,除了對用戶進(jìn)行注冊登記外,不再進(jìn)行其他管理活動,不關(guān)心學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,而學(xué)習(xí)者也無法記錄和了解自己的學(xué)習(xí)情況,整個學(xué)習(xí)活動呈無序狀態(tài)。
3) 不能對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動進(jìn)行較客觀的評價(jià)。盡管有些網(wǎng)站設(shè)有對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動的測試、考試及評價(jià)系統(tǒng),可是絕大多數(shù)只是將傳統(tǒng)測試、考試試題電子化,并以此作為評價(jià)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)成績的手段,沒有很好的利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及人工智能技術(shù)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)成績做出客觀、及時(shí)的評價(jià)。因此,學(xué)習(xí)者難以進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
由此可見,要克服目前基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中存在的問題,探討基于網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一項(xiàng)迫切而重要的工作。
2 專家系統(tǒng)介紹
2.1 專家系統(tǒng)的定義及其基本特征
什么是專家系統(tǒng)目前尚無統(tǒng)一定義的、精確的、公認(rèn)的定義。但一般來說,所謂專家系統(tǒng)就是利用存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)的某一特定領(lǐng)域內(nèi)人類專家的知識,來解決過去需要人類專家才能解決的現(xiàn)實(shí)問題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[2]。專家系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),但與一般的程序系統(tǒng)不同,其知識庫和程序是分開的,易于修改和增刪,其有很大的靈活性,而在一般程序中,知識是以隱式方式存在的,程序完成之后就確定了,一般不易修改。與數(shù)據(jù)庫不同之處在于,它與邏輯推理有聯(lián)系,具有啟發(fā)性,而一般的數(shù)據(jù)庫只是對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理,提供檢索方法。
一個高性能的專家系統(tǒng)應(yīng)具備如下特征[3]:
1) 具有專家水平的知識。專家系統(tǒng)間做的一個最重要的目標(biāo)是達(dá)到一個專家在解決任務(wù)時(shí)所體現(xiàn)出的高水平的性能。
2) 符號處理。專家系統(tǒng)使用符號推理。
3) 一般問題的求解能力。
4) 復(fù)雜度與難度。
5) 具有解釋功能。
6)具有獲取知識的能力。
7) 知識與推機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立。
2.2 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),如圖1所示。該結(jié)構(gòu)在目前專家系統(tǒng)建造中比較流行。包括六個部分[4]:知識庫、推理機(jī)、綜合數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口、解釋程序以及知識獲取程序。
2.3 專家系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的關(guān)鍵有兩大部分:一是建造知識庫,二是設(shè)計(jì)推理機(jī)制與策略。一般一個專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可按三個步驟進(jìn)行[5]。
1) 初步設(shè)計(jì)。分析要求解的領(lǐng)域問題,在領(lǐng)域?qū)<业膮f(xié)作下明確專家系統(tǒng)期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和專家系統(tǒng)如何從整個問題中分離出來,又怎樣與其它子系統(tǒng)嵌接起來;確定參與系統(tǒng)研制的合作專家和知識源;在領(lǐng)域?qū)<业闹笇?dǎo)下,對專家系統(tǒng)求解的問題進(jìn)行了解,通過各種知識源的知識獲取和領(lǐng)域?qū)<业呐浜?專家系統(tǒng)求解目標(biāo)任務(wù)的主要概念、關(guān)系、假設(shè)、約束等進(jìn)行圖解形式的描述;選擇合適的知識表示方法,把圖解形式的內(nèi)容形式化表達(dá)出來,并確定推理的控制方向等內(nèi)容。
2) 開發(fā)原型系統(tǒng)。選擇合適的程序設(shè)計(jì)語言或?qū)<蚁到y(tǒng)開發(fā)工具,設(shè)計(jì)推理機(jī)制或借用工具語言已具備的推理機(jī)制,把形式化表示的知識以專家系統(tǒng)求解目標(biāo)或圖解形式中的模塊為單元,逐個單元地把知識轉(zhuǎn)換為適合程序設(shè)計(jì)語言或工具能接受的內(nèi)部編碼的形式,輸入知識庫。在不斷供給知識庫新的知識的同時(shí),要不斷地對已有知識和新加入的知識的正確性及協(xié)調(diào)性進(jìn)行用例測試。這種不斷擴(kuò)充知識庫和不斷測試的過程一般可以發(fā)現(xiàn)已形式化的知識有許多不完善之處,從而需要在領(lǐng)域?qū)<业呐浜舷虏粩嗾{(diào)整。這一階段產(chǎn)生出可運(yùn)行的專家系統(tǒng)雛形,包括知識獲取模塊和解釋機(jī)制等可交付使用[6]。
3) 知識庫的維護(hù)。當(dāng)開發(fā)出原系統(tǒng)之后,讓領(lǐng)域?qū)<疫x擇一些有代表性的試驗(yàn)用例,在可能的情況下讓領(lǐng)域?qū)<矣眠@些試驗(yàn)例子進(jìn)行實(shí)際問題的求解,通過實(shí)際例子的運(yùn)行可能出現(xiàn)新的問題,比如人機(jī)接口的輸入輸出模塊,知識庫中的知識不全或不精確等,甚至領(lǐng)域?qū)<疫€會人為地需要完善知識庫中的某些知識。這一階段理想方式是在上一階段提供一個知識獲取模塊和解釋機(jī)制,讓領(lǐng)域?qū)<一蛭磥淼膶?shí)際用戶與知識庫直接打交道。
3 專家系統(tǒng)在開發(fā)本系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
3.1 智能答疑模型的設(shè)計(jì)
本答疑模型是一個自適應(yīng)性的知識庫系統(tǒng),分為人工答疑和自動答疑兩部分,允許學(xué)習(xí)者通過瀏覽器在線提問、離線提問、BBS、發(fā)送E-mail等,不受時(shí)空的限制。智能答疑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
當(dāng)學(xué)生提出問題后,對學(xué)生提出的這些問題的知識點(diǎn)和語義進(jìn)行分析處理,并查找所有相關(guān)問題。其中答疑知識庫的構(gòu)造主要是實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息向智能答疑的知識轉(zhuǎn)換,進(jìn)行知識庫的層次化和結(jié)構(gòu)化處理,并通過推理機(jī)制進(jìn)行教學(xué)信息的存取控制。答疑知識庫主要包括教學(xué)庫和問題庫。教學(xué)庫匯集了按特定環(huán)境和條件進(jìn)行有效教學(xué)的方法和策略,這些方法和策略采用產(chǎn)生式規(guī)則表示。問題庫中保存了在教學(xué)中遇到的問題,首先是確定問題的范圍,然后通過對問題的分析,找出各個知識點(diǎn)的層次關(guān)系和語義聯(lián)系等信息。
3.2 智能網(wǎng)上測試模型的設(shè)計(jì)
智能化的網(wǎng)上測試主要體現(xiàn)在智能組卷上。如何保證生成的試卷能最大程度地滿足不用用戶的需要,并具有隨機(jī)性、科學(xué)性、合理性,是首要解決的問題。
智能組卷的智能性主要體現(xiàn)在組卷的過程是根據(jù)學(xué)生對知識點(diǎn)掌握的程度,確定測試知識點(diǎn)權(quán)值以及難度系數(shù)范圍等參數(shù),然后基于一種算法從題庫中抽取滿足要求的試卷。另外,智能組卷采用基于專家知識的表示及實(shí)現(xiàn)方法模擬人的思維來確定試卷題型比例等參數(shù)。因此它能充分體現(xiàn)組卷系統(tǒng)的“因材施教”的能力。
4 結(jié)束語
遠(yuǎn)程教育以其不受時(shí)空限制和獨(dú)具的交互性越來越受到人們的關(guān)注,但是目前的研究開發(fā)大多數(shù)還只是將老師的課堂教學(xué)內(nèi)容簡單、機(jī)械地挪到網(wǎng)上,并沒有充分利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)中交互和智能分析的優(yōu)勢。今后遠(yuǎn)程教育應(yīng)該朝著智能化,個性化教學(xué)系統(tǒng)的方向發(fā)展。本人提出開發(fā)一種基于專家系統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育平臺,也只是某些理論在實(shí)際中的應(yīng)用,相信隨著人們不斷的深入研究,遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)將具有更為深遠(yuǎn)的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
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[3] 武波,馬玉祥.專家系統(tǒng)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2001.
篇10
一、引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,造就了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機(jī)電一體化技術(shù)始于電子技術(shù)的發(fā)展及電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合,尤其是大規(guī)模集成電路出現(xiàn),促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展并引起廣泛注意。數(shù)控機(jī)床的問世寫下機(jī)電一體化技術(shù)新篇章;微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來勃勃生機(jī);可編程序控制器“電力電子”的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);激光技術(shù)模糊技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化技術(shù)躍上新臺階。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時(shí)期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。由于技術(shù)的局限性已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。20世紀(jì)70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面進(jìn)行研究和應(yīng)用。但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機(jī)電一體化的技術(shù)分類
1.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。各種信息資料之間交換、運(yùn)算、存儲、判斷和決定以及專家系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)都是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
2.機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)。它和機(jī)電一體化相互促進(jìn),完成了結(jié)構(gòu)和功能上的改革,同時(shí)它的重量減輕,體積相對以前更小,精度也得到了提高,它的性能指標(biāo)也更加的適應(yīng)人類的需要,努力地利用高科技來更新著機(jī)電一體化的概念。
3.自動化技術(shù)。自動化技術(shù)是在自動控制理論的基礎(chǔ)上,先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)然后再經(jīng)過仿真調(diào)試,它可以進(jìn)行高精度和速度的控制,還能進(jìn)行自我的調(diào)制、診斷和修補(bǔ)。
4.系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)是以整體趨勢和目標(biāo)為基礎(chǔ),利用整體概念組織和各種相關(guān)的技術(shù),利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關(guān)聯(lián)的小單元,其中的接口技術(shù)是紐扣是實(shí)現(xiàn)各小部分進(jìn)行連接的保證。
5.感應(yīng)技術(shù)。現(xiàn)在的感應(yīng)技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用十分普遍,機(jī)電一體化也應(yīng)用了感應(yīng)檢測技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制和自動調(diào)節(jié),傳感檢測技術(shù)是必不可少的,它向人類的皮膚那樣,是整個系統(tǒng)的感受器官,而且他的功能越是強(qiáng)大那么系統(tǒng)的自動化程度就越高。
四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機(jī)電一體化中越來越受到人們的重視,它是在理論得以控制上,讓機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能,在這其中還有人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、生命科學(xué)等一些新的思想和新的方法,它雖然不能達(dá)到人類那樣的水平,但也可以進(jìn)行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當(dāng)然,要想真正的像人一樣是不可能的,它只能進(jìn)行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體不僅可以利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,還可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,從這一點(diǎn)來說不管是對于任何機(jī)電一體化化的企業(yè),模塊化將帶來一個美好的前景,并且它的潛力是無窮的。
3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革,全球化的趨勢也無可阻擋,機(jī)電一體化新產(chǎn)品無疑會暢銷全球,而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進(jìn)智能化的應(yīng)用,他可以以計(jì)算機(jī)為中心把一系列的家用電器連成一個系統(tǒng),讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來的便利,因此機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果。
4、微型化。現(xiàn)在社會上大多數(shù)的產(chǎn)品都在走向微型化,機(jī)電一體化也是順應(yīng)時(shí)代的潮流。機(jī)電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題,現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源的呼聲更加高漲,時(shí)展的要求是可以設(shè)計(jì)一不污染環(huán)境的綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品,讓綠色路線在產(chǎn)品中一路暢通,這也就成為了機(jī)電一體化最符合人類社會發(fā)展的一個發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在具有一定完整性能的基礎(chǔ)上,對于外觀設(shè)計(jì)以及它的外觀視覺也有著相應(yīng)的要求,這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加的適應(yīng),讓人們使用產(chǎn)品更加的貼心,更加的自然,更接近生活習(xí)慣。
篇11
一、機(jī)電一體化的技術(shù)分類
1.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。各種信息資料之間交換、運(yùn)算、存儲、判斷和決定以及專家系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)都是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
2.機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)。它和機(jī)電一體化相互促進(jìn),完成了結(jié)構(gòu)和功能上的改革,同時(shí)它的重量減輕,體積相對以前更小,精度也得到了提高,它的性能指標(biāo)也更加的適應(yīng)人類的需要,努力地利用高科技來更新著機(jī)電一體化的概念。
3.自動化技術(shù)。自動化技術(shù)是在自動控制理論的基礎(chǔ)上,先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)然后再經(jīng)過仿真調(diào)試,它可以進(jìn)行高精度和速度的控制,還能進(jìn)行自我的調(diào)制、診斷和修補(bǔ)。
4.系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)是以整體趨勢和目標(biāo)為基礎(chǔ),利用整體概念組織和各種相關(guān)的技術(shù),利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關(guān)聯(lián)的小單元,其中的接口技術(shù)是紐扣是實(shí)現(xiàn)各小部分進(jìn)行連接的保證。
5.感應(yīng)技術(shù)。現(xiàn)在的感應(yīng)技術(shù)在社會生活中的應(yīng)用十分普遍,機(jī)電一體化也應(yīng)用了感應(yīng)檢測技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制和自動調(diào)節(jié),傳感檢測技術(shù)是必不可少的,它向人類的皮膚那樣,是整個系統(tǒng)的感受器官,而且他的功能越是強(qiáng)大那么系統(tǒng)的自動化程度就越高。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的特征
1.較小靈活,操作方便。機(jī)電一體化技術(shù)讓工作人員可以改變原有的復(fù)雜繁瑣的操作模式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,它的動作可由程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動化和智能化。所以體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操作更方便是機(jī)電一體化技術(shù)的一個最明顯的特征。
2.精度功能強(qiáng)大。現(xiàn)在社會的科技越來越發(fā)展,其中的準(zhǔn)確度、精確度在各個領(lǐng)域都要求十分嚴(yán)格,機(jī)電一體化也在朝著這一特征努力,機(jī)電一體化控制水平得以提高,運(yùn)算速度也更加快速,可以精確按預(yù)設(shè)動作,進(jìn)行自行診斷、校正、補(bǔ)償功能,可以減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。
3.軟件功能的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。
4.產(chǎn)品可靠壽命長。傳統(tǒng)機(jī)械裝置由于運(yùn)動部件之間產(chǎn)生的工作誤差,會嚴(yán)重影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。光機(jī)電一體化技術(shù)可以使裝置的運(yùn)動部件減少,磨損程度也會相對降低,如果沒有了運(yùn)動部件,那么機(jī)械磨損也將會消失。所以,裝置提高了壽命,降低了故障,產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性就會得到提高。
5.協(xié)調(diào)性提高。機(jī)電一體化是多種技術(shù)及多個部分的組合,要想讓機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品擁有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性,那么各個組成部分之間就得有嚴(yán)格的要求,良好的配合默契,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機(jī)電一體化中越來越受到人們的重視,它是在理論得以控制上,讓機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能,在這其中還有人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、生命科學(xué)等一些新的思想和新的方法,它雖然不能達(dá)到人類那樣的水平,但也可以進(jìn)行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當(dāng)然,要想真正的像人一樣是不可能的,它只能進(jìn)行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體不僅可以利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,還可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,從這一點(diǎn)來說不管是對于任何機(jī)電一體化化的企業(yè),模塊化將帶來一個美好的前景,并且它的潛力是無窮的。
3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革,全球化的趨勢也無可阻擋,機(jī)電一體化新產(chǎn)品無疑會暢銷全球,而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進(jìn)智能化的應(yīng)用,他可以以計(jì)算機(jī)為中心把一系列的家用電器連成一個系統(tǒng),讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來的便利,因此機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果。
4、微型化。現(xiàn)在社會上大多數(shù)的產(chǎn)品都在走向微型化,機(jī)電一體化也是順應(yīng)時(shí)代的潮流。機(jī)電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題,現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源的呼聲更加高漲,時(shí)展的要求是可以設(shè)計(jì)一不污染環(huán)境的綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品,讓綠色路線在產(chǎn)品中一路暢通,這也就成為了機(jī)電一體化最符合人類社會發(fā)展的一個發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在具有一定完整性能的基礎(chǔ)上,對于外觀設(shè)計(jì)以及它的外觀視覺也有著相應(yīng)的要求,這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加的適應(yīng),讓人們使用產(chǎn)品更加的貼心,更加的自然,更接近生活習(xí)慣。
機(jī)電一體化與電子之間深度結(jié)合,并且與各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢學(xué)科方向。機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢,準(zhǔn)確定位,嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃,使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢,為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才。
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篇12
關(guān)鍵詞:課程群建設(shè);計(jì)算機(jī)應(yīng)用;教學(xué)團(tuán)隊(duì);創(chuàng)新型應(yīng)用人才;教學(xué)改革
1 從走出去到引進(jìn)來,確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性
1.1 走出去,拓展教育理念
在國家和軍隊(duì)對計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)需求不斷提高的背景下,國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)主動跟蹤國際計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科和教育理念的最新發(fā)展趨勢,科學(xué)謀劃計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程群建設(shè)方案,在兩年多的建設(shè)過程中,有計(jì)劃地選派優(yōu)秀教員出國訪學(xué),把握前沿教育理念,促進(jìn)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)實(shí)力逐漸與國際接軌。近5年來,計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員出國參加了多個國際會議,包括SIGGRAPH(Asia)、ICPR2010、SIGIR2010、IJCAI2011、ICIAR2011等,及時(shí)掌握了計(jì)算機(jī)應(yīng)用方向的最新進(jìn)展,充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容。2011年9月教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員赴韓國忠南大學(xué)參加NUDT-CNU雙邊交流會,加強(qiáng)了兩校教學(xué)和學(xué)術(shù)交流,擴(kuò)大了團(tuán)隊(duì)的國際影響。
1.2 引進(jìn)來,促進(jìn)自身發(fā)展
2011年1月國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院聘請圖靈獎獲得者康奈爾大學(xué)John Hopcroft教授來校講授課程,來自全國各地的教師、學(xué)生以及本校師生共60余人聆聽了課程,反響熱烈。2011年7月由殷建平教授和祝恩副教授擔(dān)任主席和PC委員的人工智能領(lǐng)域的國際會議MDAI2011在長沙召開,進(jìn)一步提升了計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)的實(shí)力和國際聲譽(yù)。
1.3 定路子,保持先進(jìn)性
計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)擁有1名全國優(yōu)秀教師、3名全軍優(yōu)秀教師和1名湖南省教學(xué)名師。團(tuán)隊(duì)建設(shè)了多門精品課程,始終結(jié)合科研優(yōu)勢,瞄準(zhǔn)領(lǐng)域發(fā)展前沿,及時(shí)更新教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)對原理、方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)、發(fā)展趨勢等方面的融會貫通,教學(xué)實(shí)踐凸顯綜合性、設(shè)計(jì)性、自主性和創(chuàng)新性。分層次、多元化的培養(yǎng)模式成效顯著,培養(yǎng)了大批具有高信息素養(yǎng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識、技術(shù)與指揮并重的高素質(zhì)人才。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在高性能計(jì)算方向具有國際領(lǐng)先的優(yōu)勢,在圖形圖像處理、智能計(jì)算、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理庫管理等方向承擔(dān)了多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金、國家863計(jì)劃等高水平科研項(xiàng)目。
2 面向國家和軍隊(duì)?wèi)?yīng)用需求,科學(xué)設(shè)置課程群,促進(jìn)課程體系的整體優(yōu)化
課程建設(shè)是對單門課程的教學(xué)內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)作調(diào)整和改進(jìn),相對于整個課程體系來說是局部優(yōu)化。課程群建設(shè)不僅注重課程內(nèi)部的銜接和組織,更強(qiáng)調(diào)課程之間的關(guān)系,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的貫通能力,提高綜合素質(zhì)。課程群建設(shè)始終參照國際國內(nèi)相關(guān)課程體系,從課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教材選定等多角度人手進(jìn)行改革,同時(shí)注重科學(xué)研究,確保了課程群教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程群體系如圖l所示。
2.1 依據(jù)部隊(duì)實(shí)際需求,分層次培養(yǎng)人才,構(gòu)建動態(tài)型課程群
課程群設(shè)置緊跟國家和軍隊(duì)信息化建設(shè)新需求,通過選派部分老師到部隊(duì)講學(xué)和體驗(yàn)生活、持續(xù)對歷屆畢業(yè)生進(jìn)行追蹤、聽取用人單位反饋等多種途徑,了解部隊(duì)新軍革對新型軍事人才的需求,打破單一類型人才培養(yǎng)模式,采用分層次、多元化的思想,積極探索新型人才培養(yǎng)模式,為部隊(duì)培養(yǎng)技術(shù)和指揮兩類人才。前者理論功底扎實(shí)、技術(shù)操作熟練,勝任技術(shù)研發(fā)工作;后者懂需求、會技術(shù)、能管理,將成為信息系統(tǒng)的需求提出者、軟件開發(fā)的參與者以及信息系統(tǒng)的維護(hù)者的技術(shù)型指揮人才。對畢業(yè)生的追蹤調(diào)查結(jié)果表明,這種動態(tài)型、探索式的創(chuàng)新型課程群建設(shè)能夠滿足國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)不同類型學(xué)生的任職需要,能夠與國家和軍隊(duì)信息化建設(shè)的需要緊密結(jié)合,凸顯學(xué)校信息技術(shù)優(yōu)勢。
2.2 根據(jù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化課程群科學(xué)計(jì)算在國家和軍隊(duì)武器裝備研制與維護(hù)中有著極為廣泛的應(yīng)用,如軍用計(jì)算機(jī)的研制、各種導(dǎo)彈的研制與仿真實(shí)驗(yàn)、航空航天設(shè)備的研發(fā)以及各種武器裝備的仿真訓(xùn)練器的研制等。這些應(yīng)用往往都是一些大型的科學(xué)工程,怎樣科學(xué)合理地對科學(xué)計(jì)算課程子群進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新,使學(xué)員畢業(yè)后具有科學(xué)與工程計(jì)算相關(guān)方面扎實(shí)的基礎(chǔ)以及較強(qiáng)的應(yīng)用能力,這一直是教學(xué)團(tuán)隊(duì)研究的主要課題。團(tuán)隊(duì)教員積極參與部隊(duì)導(dǎo)師行、武器裝備試驗(yàn)基地調(diào)研以及武器裝備預(yù)研課題等工作,努力探索國家和軍隊(duì)對科學(xué)計(jì)算課程子群的應(yīng)用能力需求,不斷積累經(jīng)驗(yàn),力爭科學(xué)合理地對科學(xué)計(jì)算課程群進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新,提出課程群在本科階段設(shè)置“數(shù)值分析”與“仿真與模擬技術(shù)”2門課程。在教學(xué)內(nèi)容改革上,教學(xué)團(tuán)隊(duì)注重計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在數(shù)值問題和仿真建模方面有關(guān)計(jì)算思維訓(xùn)練的要求,較大幅度修訂了課程群的授課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)注意選擇與國家和軍隊(duì)?wèi)?yīng)用能力需求相關(guān)的核心基礎(chǔ)以及應(yīng)用較廣泛的內(nèi)容,包括數(shù)值建模、數(shù)值穩(wěn)定及收斂分析和仿真實(shí)驗(yàn)。
3 在“強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)、重應(yīng)用能力”的模式下實(shí)施課堂教學(xué)
在確定教學(xué)內(nèi)容之后,我們在實(shí)際的教學(xué)過程中,從便于學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā),根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容嘗試了自頂向下逐級分解法、自底向上逐級歸納抽象法、“提綱一展開一小結(jié)”法、參與式教學(xué)法、目標(biāo)制導(dǎo)教學(xué)法、章回小說式教學(xué)法、情感教學(xué)法、交互式教學(xué)法等多種不同的教學(xué)方法和教學(xué)技巧。
從2002年開始,課程組便搭建了618因特網(wǎng)、AI天堂和軍網(wǎng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,學(xué)生與教師可以在課外進(jìn)行流暢而生動的溝通互動,教師利用這些平臺指導(dǎo)學(xué)生開展自學(xué)活動。學(xué)校軍網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開通后,課程組精心設(shè)計(jì)和建設(shè)的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)課程、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程、人工智能網(wǎng)絡(luò)課程等成為課堂教學(xué)的有力助手,在輔助教學(xué)和幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面發(fā)揮著巨大作用。
3.1 科學(xué)計(jì)算課程子群
科學(xué)計(jì)算首要的應(yīng)用特色就是一整套解決科學(xué)問題的普適的方法論,即數(shù)值建模—數(shù)值穩(wěn)定性及收斂性分析—仿真實(shí)驗(yàn)。課程組在教學(xué)組織上以從簡到繁的案例不斷強(qiáng)調(diào)這一方法。而這一方法在不同問題或同一問題不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用中也可以融入不同的教學(xué)方法,如導(dǎo)彈軌跡的數(shù)值建模(案例式)、數(shù)值求導(dǎo)的穩(wěn)定性分析(研討式)、插值實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展的穩(wěn)定性調(diào)試(自主探討式)等。
3.2 數(shù)據(jù)管理課程子群
除為本科生開設(shè)數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程外,課程組還結(jié)合科研工作建設(shè)并完善了先進(jìn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、實(shí)用數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)等一系列課程。指導(dǎo)研究生在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、海量信息處理、復(fù)雜信息系統(tǒng)開發(fā)等方向開展課題研究。
3.3 智能計(jì)算課程子群
課程組在對麻省理工學(xué)院和約克大學(xué)的模式識別課程的教學(xué)組織方式進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,將模式識別的許多應(yīng)用研究問題引入課程實(shí)踐環(huán)節(jié)。這些研究問題為研究生課題選題提供了依據(jù),部分研究生針對實(shí)踐環(huán)節(jié)的研究問題撰寫的課程論文經(jīng)過討論修改被國際刊物錄用。在研討課程自動指紋識別技術(shù)中,介紹國內(nèi)外的最新研究成果,同時(shí)引入課題組的研究成果,針對關(guān)鍵的開放研究問題組織學(xué)員進(jìn)行研究性地學(xué)習(xí)和討論,學(xué)員經(jīng)歷了查閱剖析文獻(xiàn)、學(xué)術(shù)交流討論的過程,為從事科學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。
3.4 可視計(jì)算課程子群
課程組在查閱國外多本主流教材的基礎(chǔ)上,充分將各知識點(diǎn)前后貫通,綜合案例式、啟發(fā)式等多種教學(xué)手段,組織學(xué)員進(jìn)行圖形實(shí)踐創(chuàng)作比賽,調(diào)動了學(xué)員對圖形設(shè)計(jì)的興趣。針對工程碩士、工學(xué)碩士、工學(xué)博士分別構(gòu)建不同的可視計(jì)算課程,課程子群設(shè)置分層次、重繼承、有深度。針對不同課程內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),從經(jīng)典的ISAS教學(xué)法、MCLA教學(xué)法、Workshop教學(xué)法和Project-learning教學(xué)法中選擇合適的教學(xué)方法。例如,能力素質(zhì)模型建立時(shí)會涉及數(shù)學(xué)思維、計(jì)算思維、編程實(shí)現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作等各項(xiàng)能力。課程組針對不同類型研究生對可視計(jì)算技術(shù)的目標(biāo)要求不同,設(shè)計(jì)相應(yīng)的能力素質(zhì)模型。
4 發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢,在實(shí)踐中培養(yǎng)能力
實(shí)踐教學(xué)作為高等教育的重要組成部分,對學(xué)生創(chuàng)新精神和動手能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。如何提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力是課程群體系實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)是吸收、消化課程內(nèi)容的第一實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)既要考慮對基本知識的理解又要考慮對后續(xù)內(nèi)容的鋪墊;既強(qiáng)調(diào)知識與技能的融合,又強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)是對課程內(nèi)容的總結(jié),在加強(qiáng)案例教學(xué)的同時(shí),遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,合理安排實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容;既要考慮課程內(nèi)容銜接,又要考慮加強(qiáng)工程化訓(xùn)練,把提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力貫穿于整個實(shí)踐環(huán)節(jié)的始終。
4.1 加強(qiáng)校企合作,獲取最新實(shí)驗(yàn)資源
學(xué)院與國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)密切交流與合作,得到了Microsoft、Oracle等公司的技術(shù)支持,以O(shè)racle教據(jù)庫等免費(fèi)資源作為教學(xué)的實(shí)驗(yàn)平臺,多名教師獲得了IBM、Oracle、Microsoft等公司數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的培訓(xùn)合格證,實(shí)驗(yàn)軟環(huán)境得到充分改善。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)與企業(yè)合作,將企業(yè)的資源優(yōu)勢與學(xué)校的理論知識優(yōu)勢充分結(jié)合,共同設(shè)計(jì)和建設(shè)課程群中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
4.2 分層次設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
整個實(shí)驗(yàn)課程體系的設(shè)置涵蓋技能、基本知識、設(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)新5個層次。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)各類學(xué)生的特點(diǎn),按演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)4個層次組織。各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目彼此銜接,循序漸進(jìn),便于學(xué)生掌握。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇具有靈活性,既有必做項(xiàng)目,也有較多的選做項(xiàng)目,適應(yīng)不同層次的學(xué)生要求。演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生掌握DBMS的一般性操作,綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,要求學(xué)生綜合利用程序設(shè)計(jì)、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)交互、信息安全以及數(shù)據(jù)庫課程所學(xué)知識,開發(fā)一個(基于網(wǎng)絡(luò)的)MIS系統(tǒng),設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的安全保障體系,同時(shí)要求提供新穎的人機(jī)交互界面和交互方式。
4.3 針對不同學(xué)生群體設(shè)置多元化實(shí)踐教學(xué)方案
考慮到計(jì)算機(jī)專業(yè)與信息大類非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方案不同,我們實(shí)施了多元化的實(shí)踐教學(xué)方案。計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案重在綜合性和設(shè)計(jì)性。課程組為該類學(xué)生設(shè)計(jì)了9個實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)DBMS的高級使用及研發(fā)能力。在2009年之前的培養(yǎng)方案中,學(xué)生完成這9個實(shí)驗(yàn)之后,還要在軟件工程課程設(shè)計(jì)課程中進(jìn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)開發(fā),學(xué)生需要完成數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)和軟件工程實(shí)驗(yàn)后,才能體驗(yàn)一個完整的軟件開發(fā)過程。在2009年的培養(yǎng)方案中,根據(jù)信息化建設(shè)的需求,我們?yōu)橛?jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生單獨(dú)開設(shè)了數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)課程,強(qiáng)化學(xué)生的信息基礎(chǔ);信息大類非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案則偏重于驗(yàn)證性和綜合性。我們偏向計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用方向設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn):SQL語句、存儲過程、觸發(fā)器、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份、MIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。這些實(shí)驗(yàn)旨在強(qiáng)調(diào)DBMS一般應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
4.4 結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模塊
教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)“十一五”實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)中心”的建設(shè)任務(wù),圍繞其中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方向子項(xiàng)目,設(shè)計(jì)了“人工智能”基礎(chǔ)實(shí)踐能力訓(xùn)練模塊、“機(jī)器人中的智能技術(shù)”綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)項(xiàng)目、“智能信息系統(tǒng)的軍事應(yīng)用”主題創(chuàng)新活動,同時(shí)將“人工智能”基礎(chǔ)實(shí)踐能力訓(xùn)練模塊細(xì)化為專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)兩個基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)單元以及自然語言處理和神經(jīng)計(jì)算兩個提高型實(shí)驗(yàn)單元,明確了每個實(shí)驗(yàn)單元的目的和內(nèi)容,包括基于sics prolog的搜索實(shí)驗(yàn)和約束滿足問題實(shí)驗(yàn)、基于移動機(jī)器人平臺的智能agent實(shí)驗(yàn)等。智能計(jì)算子群和綜合實(shí)驗(yàn)子群采用課堂教學(xué)與課外活動相結(jié)合的方法來加強(qiáng)實(shí)踐教育,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握專業(yè)技能,教師全程參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)并在實(shí)際的創(chuàng)新實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。上述一系列活動的開展取得了良好的效果,如基于LEGO機(jī)器人的創(chuàng)新實(shí)踐活動成果在銀河之光計(jì)算機(jī)文化節(jié)上和實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目檢查中獲得學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和專家的好評。
5 結(jié)語
通過近4年的試行,高水平計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)模式改革在國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院取得實(shí)質(zhì)性成效。目前,計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)出的學(xué)員超過9000名,他們遍布軍內(nèi)外機(jī)關(guān)、科研院所、高等學(xué)校、部隊(duì)及地方IT企業(yè)。大量調(diào)查數(shù)據(jù)表明,這些學(xué)員的綜合素質(zhì)、學(xué)術(shù)水平、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)造性思維均得到明顯提高,受到用人單位的好評。
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篇13
當(dāng)前,中職計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方對學(xué)生的培養(yǎng)仍以知識的積累為主要目標(biāo)。在這個“人才飽和”就業(yè)困難的情況下,仍出現(xiàn)了“技工荒”;計(jì)算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向課程是一門不斷高速發(fā)展的交叉性應(yīng)用型課程,該課程的教學(xué)難度較大,現(xiàn)實(shí)的教學(xué)效果并不令人滿意。它是中職計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)必修的重點(diǎn)課程,是一門理論性,實(shí)踐性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程,為了使計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)適應(yīng)社會需求,將從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的主要特點(diǎn)、教學(xué)現(xiàn)狀入手,討論如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與自主獲取知識的能力。
1專業(yè)特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),就是把分布在不同地理區(qū)域的計(jì)算機(jī)與專門的外部設(shè)備用通信線路互連成一個規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而使眾多的計(jì)算機(jī)可以方便地互相傳遞信息,共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程大致可以分為具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)、具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三個階段。 一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連人網(wǎng)絡(luò)以后,具有共享資源、提高可靠性、分擔(dān)負(fù)荷和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理等優(yōu)點(diǎn)。
從80年代末開始,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段,它以光纖通信應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)ISDN、人工智能網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展為主要標(biāo)志。90年代至下個世紀(jì)初將是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時(shí)期,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將向更高層次發(fā)展,尤其是Internet網(wǎng)絡(luò)的建立,推動了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。據(jù)預(yù)測,今后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個特點(diǎn):
(1)開放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),使不同軟硬件環(huán)境、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)可以互連,真正達(dá)到資源共享,數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標(biāo)。
(2)向高性能發(fā)展。追求高速、高可靠和高安全性,采用多媒體技術(shù),提供文本、聲音圖像等綜合。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化,多方面提高網(wǎng)絡(luò)的性能和綜合的多功能服務(wù),并更加合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的管理,真正以分布和開放的形式向用戶提供服務(wù)。
隨著社會及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出了更加有利的條件。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)的結(jié)合,可以使眾多的個人計(jì)算機(jī)不僅能夠同時(shí)處理文字、數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息, 而且還可以使這些信息四通八達(dá),及時(shí)地與全國乃至全世界的信息進(jìn)行交換。
2當(dāng)前現(xiàn)狀
作為一門中等職業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的方向課程,目前課程的教學(xué)存在三個比較大的問題:
(1)教學(xué)內(nèi)容方面:網(wǎng)絡(luò)相關(guān)學(xué)科發(fā)展迅速,內(nèi)容更新快,課程內(nèi)容難以跟上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的發(fā)展變化。
(2)在教學(xué)方式上:網(wǎng)絡(luò)課程有相當(dāng)部分的內(nèi)容屬于基礎(chǔ)理論知識,難度大,相對枯燥,在課堂教學(xué)方面需要適當(dāng)調(diào)整,改變學(xué)生積極性調(diào)動不充分,課堂互動性不足等問題。
(3)教學(xué)目標(biāo)方面:中職網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目標(biāo)主要依賴高校的經(jīng)驗(yàn),集中在如何完成課程的教學(xué),傳授其中的知識點(diǎn),但對于學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力沒有適當(dāng)?shù)年P(guān)注。與此相對的是,計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)走向工作崗位,能否有效解決有關(guān)的實(shí)際問題,對于用人單位用人的一項(xiàng)硬件指標(biāo)。這些能力培養(yǎng)的忽略。對于今后學(xué)生的工作和發(fā)展非常不利。
3教改措施
3.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)基本概念和知識的學(xué)習(xí)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容包括通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù),無論從軟硬件、通信哪一個方面講,都是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。因此,要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué),內(nèi)容的安排非常重要。我們根據(jù)目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r,對教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,精選教學(xué)內(nèi)容,保留基本的通信理論,略講部分網(wǎng)絡(luò)原理,刪去一些過時(shí)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把重點(diǎn)放在讓學(xué)生掌握目前流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和理解未來的發(fā)展方向上。
3.2提高教學(xué)質(zhì)量,采用合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段
(1)上課教師最好能參與本單位的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè),或者參與社會上的網(wǎng)絡(luò)工程,積累工程經(jīng)驗(yàn),豐富上課內(nèi)容。教師在備課過程中力求對內(nèi)容高度熟練,能夠深入淺出的講授,并引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),使學(xué)生能掌握基本的理論、概念、技術(shù)、方法。
(2)有選擇性地布置一些思考題、練習(xí)題、市場調(diào)研、專業(yè)技能訓(xùn)練等,使學(xué)生通過認(rèn)真閱讀教材和參考書,以掌握課程的基本內(nèi)容以及重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師可以將科研中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的需求或已有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)情況告訴學(xué)生,讓學(xué)生分析企業(yè)已有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的問題,提出改進(jìn)方案,或?yàn)槠髽I(yè)設(shè)計(jì)滿足實(shí)際需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。最后由指導(dǎo)老師對學(xué)生提出的企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行講評,指出其設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn),并提出改進(jìn)意見。
(3)利用及時(shí)通信技術(shù),如微信、QQ等手段,回答學(xué)生提出的問題;學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)提交作業(yè),教師通過網(wǎng)絡(luò)將批閱后的作業(yè)返回給學(xué)生。這樣不僅使學(xué)生對本課程的內(nèi)容更進(jìn)一步的了解,主要是加深學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識應(yīng)用的興趣愛好。