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【關鍵字】人工智能；課程改革；高中；信息技術；課程實施

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097 (2008) 10―0043―04

教育部在2003年頒布的高中信息技術新課程標準中，首次把“人工智能初步”設置為選修模塊，與多媒體、網絡、程序設計、數據庫技術等一起列入信息技術課程體系[1]。此舉曾被視作信息技術課程改革的亮點之一。然而，在如今高中信息技術新課改已經全面鋪開之際，人工智能選修課程的推進仍然舉步維艱，面臨諸多困難和問題。

一 高中人工智能課程的現狀分析

自2004年我國部分省級實驗區開始推進高中新課程改革以來，信息技術課程改革已經開展了四年之久。從目前的總體情況來看，信息技術課程的基礎模塊與多媒體技術、網絡技術、算法與程序設計三個選修模塊的實施情況較好，而數據庫技術與人工智能初步兩個選修模塊的推進情況相對不佳。特別是人工智能課程，至今在全國范圍內正式開設該課程的學校寥寥可數，少數高中展開了一定的探索和實驗，而大多數學校仍持有觀望態度。以下分別從實施取向和實施層次的角度分析該課程的現狀：

（1） 課程實施的取向

由于我國長期以來實行的是全國統一的課程與教材，按照統一規定執行教學計劃，對學校和學生的評價也是按照統一標準與方式實施的，因此我國以往的課程實施基本上都采用了忠實觀的取向[2]。本次新課改中信息技術課程的實施過程難免受到這種取向的影響。然而，新課程標準中對信息技術技術各個模塊的具體實施并沒有明確而詳細的規定，從而使教師對包括人工智能模塊在內的課程實施缺乏長期慣于依賴的參照和依據，增加了課程實施的難度，造成部分模塊的課程難以開設的情況。

（2） 課程實施的層次

課程實施包括五個層面的變化，即教材的改變、組織方式的改變、角色和行為的改變、知識與理解的改變、價值的內化[3]。目前高中人工智能課程在教材改變的層面已經做出了一定的努力。在課程標準的指導下，現已出版的五套教材在體例、版面、學習活動、評價等方面進行了多樣化的設計，基本上貫徹了新課標所倡導的課程目標和理念。在組織方式的層次，少數已經開設人工智能課程的學校結合學生的興趣與學校的實際情況，有針對性地開展了課程的組織。然而，仍然有一些地區或學校不愿或不習慣打破原有的課程組織方式，而是采用硬性規定的方式，人為指定兩三門課程，將選修變為必修，限制學生的自由選擇，依然維持原有的固定班級授課的形式。教材的改變僅僅是課程實施的開始，在組織方式、角色或行為、知識與理解、價值等層次，大部分學校還未發生變化或變化還很小。

（3） 課程實施的典型個案

目前國內開展人工智能課程教學或實驗的典型學校如表1所示。總體來看，這兩所學校都地處東南沿海地區，且學校本身比較積極參與高中新課改的實踐探索，屬于“敢于吃螃蟹”的類型。考慮到課程本身的要求較高，兩所學校都選取了基礎較好的學生開展教學。到目前為止，兩所學校均已開展了三期的教學或實驗探索，任課教師及時總結教學心得體會，并在相關教學刊物或課程研修活動中與廣大一線教師分享教學經驗。

二 高中人工智能課程的影響因素

根據Snyder的研究，可以把課程實施的影響因素歸納為四個方面：課程改革自身的性質、校區的整體情況、學校的水平以及外部環境[4]。結合高中人工智能課程的現狀，本文分別從以上四個方面來探討影響該課程的主要因素。

（1） 課改自身的性質

課程改革本身的性質是影響課程實施的第一要素。它包括課程改革的必要性及其相關性、改革方案的清晰程度、改革內容的復雜性以及改革方案的質量與實用性。結合信息技術新課程改革的相關調查研究，廣大信息技術教師和教研人員對課改的必要性應該認識得比較到位，然而他們對信息技術課程中是否有必要單獨開設人工智能模塊存有疑惑。其次，不少教師對課程改革方案（課程標準）的認識并不是非常清晰。他們認為新課程標準中的教學理念、實施建議等內容相對抽象，不易把握和理解，缺乏具體的針對性，可操作性不強。再次，人工智能課程的實用性相比其他模塊并不明顯，課程內容也相對難度較高。這些因素造成課程設置的必要性不強、實施難度大、實用性不高，直接影響人工智能課程在學校的順利設置。

（2） 校區的整體情況

校區的整體情況主要包括地區的適應性、地方管理部門的支持、教學隊伍的培養、教學研討和交流等等。各地區對課程改革的需要程度會直接影響人們實施課程的積極性和主動性。我國東西部地區的學校對課程改革的需求程度不同，從而造成了課程實施的地區差別。從目前開設人工智能課程或教學實驗的學校來看，均分布于東南沿海較為發達的地區。這些學校的共同特點是基礎條件較好，對課程改革的積極性高，敢于進行教學嘗試和革新。此外，地方管理部分的支持對課程實施也有很大影響，如廣東省為了推動信息技術課程改革，專門出臺了關于課程標準的教學指導意見[5]。其中強調“要特別注意人工智能初步”，并針對人工智能課程提供了較為具體的教學建議，從而促使該省出現了全國最早正式開設人工智能課程的學校。師資隊伍也是影響課程的因素之一。目前大多數高中缺乏熟悉人工智能課程內容和教學方法的專業教師，使得學校無法開設該課程。因此，有關人工智能課程的研討和學習交流顯得尤為重要，然而目前這些方面的活動總體上相對缺乏。

（3） 學校的水平

學校水平對課程實施的影響因素包括校長的作用、教師的個人特征和教師集體的行為取向。學校是課程改革的基本單位，校長和教師是學校課程改革的動因。校長對課改理念的理解，以及對課改的支持、參與程度都會影響課程的順利實施。校長通常會根據上級主管部門的意見，結合本校的實際情況，權衡課程改革可能對學校形成的各種影響。在高考的影響下，信息技術課程在高中各科中長期存在地位“低人一等”的現象，甚至出現課時常被“侵占”的現象。如果校長對信息技術課程本身不重視，那么要求學校開設人工智能選修課無疑是一種奢望。此外，一所學校教師個人和集體的改革意識的強弱也會影響課程的實施。從人工智能課程的現狀來看，恰好印證了這一點：改革意識強的教師個人或教研組即使沒有上級的硬性指令，也能積極展開各選修模塊的教學嘗試和探索，并自覺地從教學者成長為研究者，而思想保守的學校即使具備了課程實施的基本條件，也不愿積極開設相關的選修課程，長期停留于課程的“忠實執行者”的層次。

（4） 外部環境

外部環境因素主要包括政府部門的重視、外部機構的支持以及社區與家長的協助。各國課程改革的經驗表明，教育行政部門和相關機構的態度在很大程度上影響到新課程的順利實施。特別是我國長期以來受到前蘇聯教育模式的影響，課程改革通常是自上而下的模式，新課程的實施主要依靠各級政府教育行政部門的政策和指令的推動。本次新課程改革同樣繼承了這一模式，但是整個教育體制和評價體系未能及時進行相應的調整，因此在某些方面造成各級教育部門的政策抵觸，出現“上有政策、下有對策”的情況。此外，社區與家長對新課改的認識和態度也影響到人工智能課程的實施。研究表明，社區與家長更加關心的是新課改是否有助于提高學生的學業成績，是否會給學生造成更大的負擔，而對學生能力的全面發展和個性的培養則是其次的考慮。因此，要使社區與家長認識和了解課程改革的意義和目標，引導其關心新課程、支持新課程才能更好的促進新課改的健康發展，進而才可能使得包括人工智能在內的高中各科選修模塊得以全面開設與實施。

三 高中人工智能課程的反思

通過調查訪談以及與相關授課教師的交流，筆者了解到高中人工智能課程的教學情況和教師的經驗體會。總體來說，該課程的推進情況不如預期理想，需要從課程的設計、管理、教學以及評價等方面進行反思。

（1） 課程設計

本次高中信息技術課程改革將原來的一門課程分解為1個必修模塊和5個選修模塊，從而給學生提供多樣化的選擇。“人工智能初步”選修模塊是作為智能信息技術處理專題設置的，以反映信息技術學科的發展趨勢，體現教育的時代性要求。課程設置的目的在于使學生在技術掌握與使用的過程中，逐漸領會信息技術在現代社會中的應用以及對科學技術和人類發展的深遠意義[6]。然而，以上的描述更多是該模塊的隱性價值，相比其他模塊該課程的顯性價值并不是很直觀。而一線的信息技術教師較多關注的是該課程的顯性價值：課程能給學生帶來些什么？學生的實踐能力能否有較大提高？教師們在沒有找到一個合理的價值依托之前，一般不會貿然開課。這一點值得課程設計者和教研人員的深刻思考。

通過網絡問卷調查，不少教師認為人工智能課程在高中開設是有一定必要性的[7]，但并不意味著所有的學生都需要學習該課程。課程應面向對人工智能有一定興趣的學習者，且最好有一定的基礎。事實上，相對于其他選修模塊，選擇人工智能課程的學生并不是很多。因此，結合我國目前的情況，可以考慮優先在發達地區條件較好的部分學校開設，再進一步利用其示范作用，以點帶面，逐步鋪開培訓、指導、交流的規模和影響面，積極穩妥地推進高中人工智能課程的建設。

（2） 課程管理

課程的有效管理有助于提高課程實施的質量。上個世紀90年代以來，我國的中小學課程由原來的中央集權管理體制逐步轉變為國家、地方、學校的三級管理體制。國家負責課程的總體規劃，省級教育部門結合本地區實際制定課程計劃或實施方案，而學校也將有權根據學校傳統或學生興趣開發適合本校的課程。目前人工智能課程雖然已被列入國家課程標準，但在地方管理層面并未得到應有的認可。部分地區考慮到高考因素，直接將人工智能模塊排除在學生的選擇范圍之外，無疑成為阻礙該課程順利實施的一個重要原因。

目前我國高中了解熟悉人工智能教學內容、方法的教師十分缺乏，相關教育主管部門需加強該課程的師資培養，邀請教材編寫人員和相關專家，積極開展各級培訓、研討和交流活動，以務實的態度來聽取學科教師的意見，為他們提供一些明確的、可操作的指導和建議。也可以開展優秀教學案例的征集和評獎，通過公開課的觀摩和點評活動，或吸納中學教師參與有關課程改革和教學研究的課題，以此提高教師參與改革的積極性。此外，國內高等師范院校信息技術相關專業應該對新課改作出及時的反應，針對高中信息技術各選修模塊為師范生開設相關的課程，為課改的成功實施提供后備師資力量的支持。

（3） 課程教學

從已開展的人工智能課程教學或實驗情況來看，主要的教學體會包括：教學對象選取時要有針對性，不宜硬性指定，應結合學習者自己的興趣和學習基礎供其自由選擇；由于課程的理論和技術的要求較高，不宜大量采用“講授法”進行教學，應設計一些有挑戰性的活動供學生實踐；為保證教學進度有序進行，可通過課堂小測及時鞏固所學內容；應提供良好的網絡條件和計算機設備以支持課程教學和實踐的順利開展。

國外一些高校通過遠程網絡的手段與中學合作開展人工智能教學，加快了課程建設的步伐，并提高了教學質量。大學負責教學網站的建設維護，主持與中小學的討論答疑，中學則負責課程教學的具體實施。文中個案也印證了這種做法的有效性：讓一些致力于高中人工智能課程研究的高校和部分條件較好的中學建立共同體，協作推動課程的實施。一方面，高校研究人員能為中學提供教學指導建議、技術和資源的支持；另一方面，中學的教學實踐也為高校進行課程教學研究提供了材料和依據。

（4） 課程評價

研究表明，評價目前已成為影響高中信息技術新課程實施的一個重要問題[8]。從本次課改的動因來看，針對我國現行教育體制下的高考選拔制度在很多方面呈現的弊端，新課改力圖在一定程度上改變這一局面，努力使學習者能夠真正獲得全面的發展。但是，在目前情況下以高考為“指揮棒”的評價體系短期內仍然無法發生質的變化。高中新課改實施以來，部分省份相繼將信息技術課程納入了高考的范疇，以往信息技術課程不受重視的情況逐漸得到了一些改善。然而，高考是否解決信息技術課程評價問題的一劑良藥，進而為人工智能課程的實施及其評價帶來新的希望，目前仍是值得懷疑和思考的問題。特別是當前高考科目已經較多，再增加科目無疑會加重學習者的負擔，且很容易回到應試教育的老路上。

其次，雖然新課程標準中提供了關于課程評價的建議，但是其中的內容仍然比較抽象，可操作性不夠。如在信息技術課程標準的評價建議中，提倡評價主體的多元化，關注學生的個別差異，綜合應用多種過程性評價方式，適當滲透表現性評價的理念，等等。這些內容從理念上來講都是很好的，但是如何在教學實踐中加以操作實施，對一線教師而言仍是不夠明確和難以把握的問題。而且，信息技術課程的每個模塊各有特色，然而課程標準并未就此提供專門的評價建議。因此，一套科學合理、適合人工智能課程的評價體系和方法仍需要教研人員在實踐中不斷摸索總結。

參考文獻

[1] 教育部. 普通高中技術課程標準(實驗) [S].北京:人民教育出版社,2003:9.

[2] 鐘啟泉. 課程論[M].北京:教育科學出版社,2007:207-214.

[3] Fullan, M. & Pomfret, A. Research on curriculum and instruction implementation [J]. Review of education research, 1997, 47(1).

[4] Snyder J.B. & Zumwalt K. Curriculum implementation [M]. In Jackson P. W. (Ed).Handbook of Research on Curriculum. New York: Macmillan Publishing Company, 1992.

[5] 珠海教育信息網. 廣東省普通高中信息技術課程標準教學指導意見 [DB/OL].

[6] 顧建軍等.技術課程標準(實驗)解讀[M].武漢:北教育出版社,004:9.

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關鍵詞：人工智能；Python程序設計教學；項目驅動混合教學模式

人工智能技術在教育領域的應用已經非常深入，它可呈現深度學習、跨學科融合、人機協同、群智開放、自主操控等諸多內容，并在教學中引發鏈式突破、推動教學內容的數字化、網絡化與智能化躍升式快速發展。所以說在教育領域中，人工智能如魚得水，它獲得了更大的自我技術展現空間，也為學生學習新知識內容帶來諸多福音。

一、高職院校Python程序設計教學引入人工智能技術的必要性

人工智能本身離不開算法，而算法的實現則需要語言做支撐，像目前高職院校的Python程序編程設計教學就可引入人工智能技術，Python作為AI時代的頭牌語言其融合性教學也成為了培養AI人才的重要關鍵。目前國內許多高職院校都在全面推行人工智能技術背景下的Python教學，將其作為是數據分析、網絡攻防的第一語言以及編程入門教學的第一語言。

換個角度講，高職院校在Python程序設計教學中引入人工智能是非常必要的，因為它關系到高職生未來的就業生存、崗位專業能力創新與事業發展，考慮到人工智能領域的知識理論性偏強，且對學生的數學基礎能力要求較高，整體學科學習難度較大，所以許多高職院校也在思考如何將人工智能技術內容合理融入到Python程序設計教學體系當中，為學校相關專業領域拓展教育新路，培養對路人才[1]。

二、高職院校人工智能背景下的Python程序設計教學方法應用研究

（一）教學應用概述與教學目標明確

Python語言作為高職院校守門程序設計課程教學語言，相比于其它傳統計算機語言具有簡單易學、程序可讀性、可遷入性、可擴展性、邏輯結構縝密等特點。同時該編程語言采用了開放開源設計，擁有12萬以上的第三方庫，可有效避免編程重復問題，提高教學中的語言編程教學效率。另外Python是一種解釋型語言，它的跨平臺與可移植性相當之強，可在任何系統中拷貝運行，對環境配置要求不高。

為了確保某些沒有編程基礎知識能力的高職生也能學好Python語言程序設計課程，教師專門在教學中加入了人工智能技術內容，圍繞該技術融合可開展的Python編程語言課程就包括了Python安裝、Python輸入輸出、Python特性、人工智能編程等等知識內容。在教學中希望明確3點教學目標：

第一，要求學生初步具有利用Python初步編寫基本程序的能力。

第二，要求學生掌握Python編程語言的基本特性。

第三，要求學生深入了解某些常用Python庫，特別是了解人工智能的基本思想與編程方式，能夠利用人工智能和Python編寫出某些復雜的處理程序。

（二）創新教法設計應用

為切實達到Python程序設計教學目標，凸顯學生在課堂教學中的主體地位，教師可采用任務驅動配合項目驅動的混合教學模式展開一系列的教學設計活動，引導學生循序漸進的完成各項教學任務內容，不斷提升自身的Python語言程序設計水平。

具體到教學方案設計中，教師專門圍繞學生中心、任務載體將教學內容相對巧妙的隱藏于具體的教學任務中，再通過Python編程語言新知識內容與新教學技能驅動學生深入學習展開基礎章節任務，結合任務結果評價評價學生對知識點的掌握情況。這一教法的提出與運用希望解決傳統程序設計教學中理論與實踐相互分離的不利教學局面，希望將課堂中的所有理論內容全部轉移到實踐任務中，凸顯教學中理論與實踐過程的相互和諧統一。如下：

教師為學生設計教學任務，設計Python程序示例任務，將fileA和fileB兩個文件各存放于不同的兩行字母中，然后將兩個文件中的信息數據內容完全合并，按照字母順序排列并再次輸出一個新文件fileC，以下給出該任務教學中的程序設計編寫代碼：

fp1=open(‘fileA.txt’)

data1=fp1.read()

fp1.close()

fp2=open(‘fileB.txt’)

data2=fp2.read()

fp2.close()

fp3=open(‘fileC.txt’，w)

data_all=list（data1+data2）

fp3.write（data_unite）

fp3.close()

采用上述項目任務驅動項目混合教學法可為學生構建一個相對完整的人工智能Python程序設計教學獨立項目，將項目完全交由學生獨立處理完成，教師負責設計教學方案，而由學生收集信息，實施項目并最后再由教師給出學生項目完成評價。它全面考驗了學生對于Python基本庫與第三方庫的學習了解與運用程度，同時在融入大量人工智能編程思路后顛覆學生的語言編程學習認知思維，讓學生了不但能夠練習獨立編程，也能共同學習協作編程，全面提高自己的的Python語言編程能力[2]。

總結：

綜上所述，在高職院校中采用人工智能技術配合Python語言編程設計可有效拓展教學思路，而本文中所采用的的任務驅動項目混合教學模式則能有效激發學生的學習熱情，促進他們合理運用所學習知識解決實際問題，徹底擺脫復雜語法及算法所帶來的學習困擾，更好學習Python編程語言知識。

參考文獻

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人工智能技術的誕生，為人類探索計算機科技、便捷生活展望了美好的前景，提供了豐富的想象空間，在社會科學中的應用廣泛。教育手段革新，需要一種新的技術作為保障和支持。人工智能技術應用的普遍性和網絡教育技術發展的需求性一拍即合，成為一種新的教育發展模式。本文將對人工智能在網絡教育中的應用進行探究。

【關鍵詞】人工智能 網絡教育 具體應用

1 網絡教育模式的發展現狀

1.1 網絡教育的優勢

網絡教育模式是對傳統課堂教育模式的更新與演進，傳統課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優勢，但是也受到空間和時間的雙重限制，需要繳納昂貴的場地和設施費用，難以追趕新時期人們快捷的工作步伐。網絡教育通過互聯網遠程傳遞，在繼承和發展了傳統課堂優勢的同時，彌補了缺點和不足，在虛擬的網絡環境，擺脫了有關時間、空間、身份等諸多限制，促進了教育手段的創新，為人們提供了更多接受教育的機會，促進了國民教育水平的提高。

1.2 網絡教育存在的問題

網絡教育的問題主要體現在以下方面：

1.2.1 操作平臺的局限性

網絡教育登錄界面的首頁，一般包含著課程選擇、成績查詢、習題演練、師資介紹等基本內容，這容易導致眾多網絡教育平臺具有相同的首頁模板和計算機程序，不同平臺、不同學科、不同專業沒能充分體現出其獨一無二的課程特色。操作平臺具有局限性，無法充分體現人性化特色和該課程的特殊化要求。

1.2.2 教學方式的一致性

網絡教學中，一般采用計算機程序設定好的流程，授課、復習、習題演練、期末考試、綜合評估為基本程序，流程化操作，無法根據學生的學習特點和成績要求制定相應的教學方式。教學評價流程過于死板，無法像教師一樣考慮其他綜合因素進行分析，這就容易導致考試系統的公平性、評分的合理性受到質疑，無法體現教學權威性。

1.2.3 服務系統的落后性

網絡教育是以計算機的軟件程序為表現載體，將教學課程和學習方式相融合。隨著知識體系更新換代的不斷加快，學術糾錯的發生，課程及時更新也是十分重要的。但是網絡教育服務系統具有一定的落后性和延時性，傳遞的知識和答疑手段相對落后，影響著網絡教育的準確性和科學性。

2 人工智能在網絡教育中的具體應用

網絡教育缺陷的存在，其重要原因是教育流程系統的“剛性”無法符合學習者不同的教學需求，不懂得如何具體因人而異、因材施教；而人工智能“柔性”的工作特點，可以有綜合考慮各種影響因素，并及時調節，恰好是對缺陷的補充。事實證明，人工智能在網絡教育中的具體應用也取得了較好的效果，主要體現在以下方面：

2.1 專家系統的應用

專家系統是對智能教學系統、決策系統、導學系統以及先進的智能化硬件設備的總稱。傳統的網絡教育是流程化、規范化的，智能化教學系統是對每個流程應用智能化手段，促進教學過程的科學性。

2.1.1 智能決策系統。

在課程開始之前，增設智能決策功能即智能決策系統，類似于學校的入學考試，對學生的學習能力、成績水平、智力狀況進行基本的分析和了解，以學生能力而不是教師要求為教學依據，制定合理的教學計劃和學習方案；通過智能化設計，確定學習成績分階段測試計劃、智力開發方案和考試模擬系統等，通過這些方式，實現對學生能力的充分開發。

2.1.2 智能導學系統

這是通過對學生一定時期學習環境的營造，通過對環境內各影響因素施加措施，為學生的學習提供優質條件。影響因素包括教師、學習資源、外部因素等，一旦學生學習沒有達到預定的目標，教師模塊就會對學生的動態行為做出科學正確的指導，并向正確的學習軌跡糾正；學生學習所需要的參考資料、試卷分析、時事熱點等，會根據學生的學習進展情況及時更新資料庫；學生在學習中遭遇困境，系統會根據智能化發揮引導和提醒功能。

2.1.3 智能教學系統和智能化硬件設備

智能教學系統和智能化硬件設備分別是智能學習系統的軟件和硬件載體。智能教學系統是智能決策和智能導學子系統的綜合，是幾種不同模式的組合與搭配，最終出現適合學生自身的學習模式，并且讓系統關系更加穩固；硬件系統是網絡學習的基礎和載體，包括傳輸設備中的路由器、交換機設備，終端的打印機、攝像頭等。

2.2 其他人工智能系統的應用

2.2.1 語言處理系統

語言處理系統在人工智能領域是一種應用較為廣泛的技術，系統內部擁有錄音模塊、語言識別模塊、轉換模塊和輸出模塊。學生向錄音系統發出聲音，語言識別和轉換模塊將語言轉化為文字顯示在計算機界面上。就目前的技術來說，語言處理系統可以處理簡單口語和書面語言，局限在普通話，隨著語言庫的升級，語言處理系統的功能會越來越強大。這一功能的出現，對學生學習語言口語和減少文字任務有很大的幫助。

2.2.2 知識庫系統

知識庫系統是對知識和數據的整合、匯總和儲存，學生僅依靠記憶中對知識的只言片語和殘損記憶，發揮知識庫強大搜索功能，自動分辨出關鍵詞，并提供完整的數據。這對學生學習記錄的查找和知識的復習有很大幫助，也有助于系統的升級和完善。

3 促進人工智能在網絡教育中應用的具體措施

3.1 加大資金支持

資金支持是發展新科技的堅實保證，政府和相關機構應該重視人工智能在網絡教育發展中的巨大作用，提供政策的優惠和資金撥款，給予場地和設備的支持。有了資金的支持，可以吸引優秀人才開展系統研發和技術升級工作，可以為人工智能的應用提供高性能、高水平、先進的硬件設施保障。

3.2 開展教學實施

應該積極促進人工智能在網絡教育中的教學實施活動，通過一線學習的監測和實驗，推動新技術的普及與應用。在相關專業院校安裝人工智能軟件，也是促進教學實施的有效途徑。

4 結束語

綜上所述，人工智能是一項應用廣泛，可研究性強的計算機前沿技術。通過人工智能相關技術的研究，能夠解決網絡教育中存在的諸多問題，提高學生的學習質量和效率，方便老師的教學管理，以及對教育教學模式將產生深刻影響。

參考文獻

[1]馮佳.虛擬機技術在計算機網絡課程教學中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2011（17）.

[2]王世剛，王紀鳳，尚玉蓮，趙學軍.計算機網絡課程教學中的虛擬機技術應用[J].中國現代教育裝備，2011（01）.

[3]劉健.人工智能在網絡教育中的應用探索[J]. 計算機光盤軟件與應用，2014（06）.

[4]陳建鋒.人工智能及其在計算機網絡技術中的應用[J].城市建設理論研究.2015（03）.

作者簡介

侯燕（1981-），女，山東省濟寧市人。碩士學歷。現為齊魯師范學院講師。研究方向為計算機應用。

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關鍵詞：人工智能；高中生；職業規劃；建議

一、引言

人工智能的不斷發展與拓展促進了我國各個領域的發展，同時對各個行業產生巨大沖擊，很多需要人工機械作業的領域將會使用機器人，造成大量人員的失業。面對如此現狀，今后我們高中生如何做好職業生涯規劃成為當務之急，只有深刻把握社會發展趨勢，加強學習方向與時代潮流的匹配性，才能迎接挑戰、抓住機遇、趨利避害，做好職業選擇和規劃，更好地適應今后的社會發展。

二、人工智能的發展現狀和趨勢

（一）人工智能的發展現狀

“人工智能”一詞最初是在1956年Dartmouth學會上提出的。它是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。從計算機應用系統的角度出發，人工智能是研究如何制造智能機器或智能系統，來模擬人類智能活動的能力，以延伸人們智能的科學。目前，人工智能技術在美國、歐洲和日本呈現飛速發展趨勢。隨著人工智能技術的快速發展，人工智能已經在各個行業得到廣泛應用，其中比較典型應用主要包括符號計算、模式識別、機器翻譯、機器學習、問題求解、邏輯推理和定理證明、自然語言處理、智能信息檢索技術以及專家系統等，這些在計算機領域、化學領域、醫學領域以及礦物勘測領域等得到廣泛應用，并取得較好效果。

（二）人工智能的發展趨勢

技術的發展總是超乎人們的想象，要準確地預測人工智能的未來是不可能的。但是，從目前的一些前瞻性研究可以看出未來人工智能可能會綜合模糊處理、并行化、神經網絡和機器情感等進行全方位發展。隨著全球化趨勢的不斷增強，今后人工智能會向著全球國際標準的方向發展。人工智能技術不斷地在就業領域應用及發展，因此高中階段就對自己的職業生涯有著規劃是未來發展的必然趨勢，并且美國、加拿大等先進國家早早的就把高中生職業規劃教育課程安排在了高中階段，相比之下安排職業規劃教育課程的高中畢業生，甚至大學畢業生對自己的規劃都有著明確的方向，我國目前某些地區高中階段已經安排了職業規劃類型的課程，相信不久高中生職業規劃的課程也會出現在更多地區的校園。

（三）人工智能發展對就業的影響

隨著機器眼下正在取代的首當其沖的是那些簡單機械操作的勞動者，比如說我國工廠里的初級工人正在面臨自動化的威脅。還有美國福特公司，不僅大量裁減藍領工人，而且還要把工廠搬到別的州或國家去，那里稅收更低、政策環境更寬松、工會更友善的，在這些地方使用機器人不僅可以提高作業效率和質量，而且能夠極大的降低各種成本，能夠為企業創造更多的效益。

隨著人工智能的快速發展，人工智能對各個領域的就業產生了重大影響，我國也在往這個方向發展，對于IT行業，今后會大量使用機器人進行工作，制造業也在逐漸增加使用機器人。技術的進步，使得個人的生產效率得到了巨大的提升。雖然就短期而言，機器是不會一下子取代大多數人，但我們必須未雨綢繆、防患于未然。有一些機械的、長時間集中精神的、固定套路的工作，比如流水線工、司機、配藥師等，機器比人還擅長，這些領域將會淘汰大量的工人，導致很多人員失業。而很多工作需要人搭配機器做才最高效，這些工作是主流的新工作，但是需要注意的是，在人和機器協作的過程中，機器一定會不斷智能優化的，在單一專業的工作內容中，機器逐漸又會替代人，因此也會造成人員失業。對于人際溝通事務，由于需要人與人之間的交流，還是人比較擅長。審美是模糊的、社會性的，這個還是人比較擅長。

對于我們高中生而言，勤動腦，勤動手，不斷創新，是未來立足之本。因此不僅要埋頭學習知識，還要培養創新能力和實踐能力，以應對迎接人工智能的挑戰。

（四）高中生應該怎樣規劃職業生涯

面對人工智能的快速發展，今后我們高中生應當趨利避害，努力做好職業生涯規劃，實現自我價值的增值，具體來說應當從以下幾個方面入手：

1.增強職業規劃的意識

高中生要根據自身的主觀因素以及外界的環境因素，分析、歸納、選擇自己的職業發展方向，并且制定相應的學習、培養計劃，采取必要行動去實現目標。這種確定人生方向的規劃問題應該在高中階段每一個學生都應該對自己有著清醒的認識，并且得到自身的重視，對選考科目的選擇及大學志愿的填報就不會盲目、無頭緒，在高中階段有了明確的目標會使自己的學習方向更加準確，學習積極性更加強勁，同時在就業選擇上也可以盡量地少走彎路。

2.選擇高水平的職業指導教師

高中生實現從學校到社會或者更高層學校的過程中職業規劃具有重要的導向作用，因此在高中階段一個好的職業規劃指導教師對學生的影響有著重要的意義。首先我們選擇的職業規劃指導教師必須具備一定的任職條件，目前國家也一再的強調任職職業資格的嚴格性；其次就是指導教師要善于啟發式指導學生，增強學生的獨立思考能力，在教師的幫助下充分認識自己的天賦、特長、興趣、能力、心理等方，發現和挖掘自己多方面的潛能，學會正確利用各方面條件充分發展。同時，要注意避免指導教師的思想左右了我們的思想，只有準確的認識自己，才能促使我們帶著自己的職業規劃繼續努力進步。

3.自己的高中生涯規劃

高中的三年，對一個高中生的人生有著重要的意義，因此高中階段可以進行分階段的自我管理培養。高一階段：剛進入學校，通過學習了解學科特點，利用學校、教師、網絡、社會了解就業動向，自我優勢結合人才需求，明確選考科目，初步制定職業發展意向。高二階段：正確處理選考科目學習與學考科目學習的關系，既突出專業知識又兼顧知識廣度。高三階段：更要處理好語文數學英語必考科目學習與選修科目深化拓展的關系，既要提高高考成績又要深化拓展專業素養；既要強化高考復習又要重視面試培訓，為參加高校自主招生考試或“三位一體”考試做好充分準備。因為近年來重點大學通過高考統一招生錄取的名額正在減少，而自主招生或“三位一體”的名額大量增加，有志于就讀名牌大學的學生要注意這方面的情況。同時高中生要根據自己的理想多去了解高校情況，多去了專業設置的情況，為報考適合自己的學校及專業做好信息準備。

4.積極參加選修課程，為今后的職業生涯做好基礎

按照教育部有關規定，高中學校要開設選修課程。我們可以根據自己的興趣愛好，選取自己喜歡的課程進行學習，這不僅可以及早的發現我們的喜好和特長，為我們的職業生涯做規劃有著重要的參考意義，同時對我們的基礎知識的培養也很重要，拓寬了我們的見識寬度，為今后的職業生涯奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]劉界，黃冠，王冰潔.關于人工智能教育如何彌補當前教育缺陷的思考[J].內蒙古民族大學學報，2006，12（3）：50-51.

[2]焦加麟，徐良賢，戴克昌.人工智能在智能教學系統中的應用[J].計算機仿真，2003.20（8）.

[3]劉春玲，張煥生，郝國芬.BP神經網絡在教學評價中的應用[J].煤炭技術，2012，31（5）：231-232.

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關鍵詞：互聯網+；計算機硬件課程；教學方法

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）07-0045-02

隨著中國社會進入“互聯網+”時代，在“萬眾創業，大眾創新”的大環境下，IT領域中各項新興技術層出不窮，例如應用于各領域的智能電子設備、可穿戴設備、人工智能等。這些新興技術又都與計算機硬件緊密聯系，于是社會對當前的計算機硬件類專業人才的培養提出了新要求。以人工智能為例，國家發改委、科技部等幾部門聯合的《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》中明確提出，“培養發展人工智能新興產業”、“推進重點領域智能產品創新”和“提升終端產品智能化水平”等三點目標，同時強調方案實施的關鍵是大量的“互聯網+人工智能”專業人才。由此可見，時代的發展方向正要求對計算機硬件課程進行調整，勢必會引領計算機的軟硬件課程的協同發展，開展新一輪的計算機教學內容的整合和教學方法的改革。

一、計算機硬件類課程現狀

（一）計算機硬件課程設置現狀

從計算機專業本科生的培養計劃可見，軟件類課程仍占據主導地位，而硬件類課程則相對較少。筆者以南京郵電大學信息類各專業的培養計劃為例，將與計算機硬件相關的課程整理在表1當中。根據各專業的培養計劃的具體要求不同，課程會放在不同學期進行授課。

表1 計算機硬件類課程的設置

（二）計算機專業現有培養模式的特點

通過長期對計算機專業本科生在教學以及畢業設計過程中的表現的調查和研究[1-3]，筆者發現“欺軟怕硬”的現象很普遍。所謂“欺軟怕硬”，是指學生對軟件類課程的學習熱情和掌握情況要遠遠好于硬件類課程。由此形成了學生在畢業設計選題時對軟件類題目趨之若鶩，而硬件類題目則無人問津的局面。通過與學生的交流和教學過程中的思考，同時借鑒了相關文獻的研究經驗[4-5]，筆者認為目前的局面是由現有的培養模式決定的，其特點可以總結如下。

1.想法可以快速實現并驗證，因此大多數學生更喜歡軟件。2.相較于軟件類課程，硬件類課程內容顯得較枯燥。3.不同的硬件課程采用不同的實驗設備，不便于學生貫通式地掌握系統化知識。4.硬件類課程的實驗教學與實際開發有較大區別，實驗技能往往無法直接用于實際項目開發。5.教學實驗設備無法為教師的科研項目提供支撐，教師將科研與教學實驗相結合的熱情不高。6.實驗室人員需要花費大量時間維護各種硬件實驗設備。

二、“互聯網+”時代計算機硬件課程面臨的挑戰

“互聯網+”是將互聯網作為當前信息化發展的核心特征，提取出來，并與工業、商業、金融業等服務業全面融合。其核心是創新，只有創新才能讓這個“+”真正有價值、有意義。在分析了目前市場上的各種“互聯網+智能硬件”后，筆者認為對計算機硬件課程發展的挑戰主要體現在以下幾點。

（一）個體化向網絡化的轉變

目前的計算機硬件課程基本都是面向個體化設備的，無論是“計算機體系結構”課程中側重對計算機系統的性能評價，還是“計算機組成原理”課程中著重于運算器、控制器、存儲器、指令系統各部分的設計和組成，抑或是“微型計算機原理與接口技術”課程中關注的CPU工作原理和常用外設與主機的連接方法等，無一例外是在單一設備上進行。而“互聯網+”所倚重的物聯網、云技術和大數據等技術則需要網絡化設備進行分布式的協同工作。這是傳統的計算機硬件課程在教學和實驗環節中比較欠缺的。

（二）功能化向智能化的轉變

學習了計算機硬件課程后，學生大多能熟悉和了解對于實現特定功能的硬件系統的開發流程。但是目前的“互聯網+智能硬件”已經不僅僅局限于實現某個或某幾個簡單的功能，而是更多地強調可以進行“隨機應變”的智能化屬性，這就要求學生不僅要學好硬件類課程，還需要對人工智能、機器學習、云計算等相關領域的知識有廣泛的涉獵。

（三）低成本至高性價比的轉變

在以往的硬件_發中，特別是在對價格較敏感的某些應用領域，開發者往往更重視對硬件成本的控制。隨著微電子技術的快速發展，各芯片及相關的外設和傳感器的價格不斷降低，如今人們對成本的要求已經不像以往那么嚴苛了，人們往往更注重性能或者說是性價比的提升。目前的硬件課程中介紹的芯片大都是很久以前的產品，如何使課程與時俱進是課程改革中需要關注的問題。

三、計算機硬件課程教學方法改革的策略

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構建未來學校形態，營造智能校園環境

升級優化基礎設施。福田教科院附小大力推行教育管理數字化，構建具有附小特色的“掌上附小”教學管理系統，建設了附小特色數字中心機房，實現評價系統云處理，學生學業成績大數據綜合平臺分析，優化完善學校教學資源庫，學科資源覆蓋率達90%以上。基于5G技術，一方面完善校園安全管控信息化建設，提升校園實施視頻監控水平；另一方面，以“5G+互動教學”推動教育教學模式創新，鼓勵跨校區課程協同共享，“自動跟蹤錄播教室”“未來閱覽室”等先進的信息化設施陸續啟用。目前學校已實現教育管理數字化應用全覆蓋。重構創新教學空間。重構后的福田教科院附小具有五種空間形式：一是“研學創中心”，是基于項目式學習、問題探究、滿足高水平學習者（教師、學生）能力的學習研究創新的空間；二是“學科大觀園”，以學科核心素養為基礎，構建學科教學情景空間、全學科班級圖書角，在真實空間中感受學科魅力；三是“學校文化長廊”，利用此空間打造智慧圖書館、校園歷史博物館，凝聚、展現附小校園文化；四是“創意盒子”，這是一個創新型的孵化器，在此空間師生可以參與各種科技類創新項目，實現“讓創意可見，讓思維有型”；五是“云上學院”，搭建自選式創新學習超市，組建項目化學習網絡社區空間。

引領規劃整體設計，打造前沿智慧課程

兩年來，學校先后邀請了20多位教育教學、信息化水平前沿的專家為全校教師量身定制項目化及學科融合課程培訓計劃，積極引導各學科探索開發“信息化特色課程”“AI+”特色課程，充分利用學校信息化教學空間，根據教學大綱要求，開展智慧科技特色校本課程，并探索開發科技與五育融合課程。重塑年級組內各學科相對獨立的形態，形成五育融合教研共同體，打通學科之間的壁壘。五育融合理念下的課程融合，是基于知識、經驗、社會需求的融合。將其形成“學科+”的課程形態，即“學科+學科”“學科+生活”“學科+社會”“學科+活動”等課程形態。

AI賦能智慧教學，創設育人新生態

信息技術賦能學科教學。深圳教育以教育部信息化“雙區”建設為有力抓手，以信息技術深化教育教學改革，不斷探索新型教與學模式。信息技術賦能學科教學一直是劉銳娟倡導的教育教學方式。認知科學與智能技術的結合將使教與學變得多元化，并且可進行低成本、高效能的個性化定制，幫助學習者設計更有效的學習策略。2021年，福田教科院附小成功申報國家級課題《信息技術賦能學科教學與區域教研的實踐研究》。同時，福田教科院附小以青年教師“青藍杯”基本功大賽和骨干教師“紅燭杯”教學展示為契機，通過公開課、錄像課、微課錄制等活動，激發更多教師利用信息技術手段，在學習空間、教學方式、學習內容和學習方式上實現教學模式的創新。學生方面，學校積極普及人工智能課程，探索人工智能教學的路徑和策略，以期實現提升學生信息素養、普及全民智能教育、培養人工智能人才的目標，為促進中小學人工智能教育、推動教育教學改革和創新發展提供參考。智能體育守護生命本色。深圳市福田區是中國教育科學研究院的綜合改革實驗區，福田教科院附小是全區首批參與中國教科院的重點課題《中國學校體育智慧系統研究》的學校，學校多年來一直堅持致力于智慧體育探索研究，實施青少年健康體能促進與干預方案。2021年12月，劉銳娟親自主持的中國教育科學研究院《中國青少年健康體能研究》課題項目子課題《“雙減”背景下對智慧體育校園構建的研究》順利開題。2022年1月，以學校為牽頭單位的“智能體育學生數據分析與教學應用實踐共同體”項目榮耀入選教育部“2021年度教育信息化教學應用實踐共同體項目”。基于學校智能教學基礎和理念，劉銳娟在體育科組率先嘗試依托AI技術精準監測與評價學生的體能訓練，利用運動數據采集裝備+綜合管理平臺，通過學生佩戴的傳感器設備，實時采集每位學生運動過程中的心率及運動負荷情況等數據，對潛在的運動風險進行實時的評估與預警，把學生的體質數據形成電子成長檔案，為教師設計合理的體育課程提供參考，為學生的體質健康保駕護航。多樣態教學促進學生個性化發展。一是在線教學求質量，創新課堂新生態。在常態化疫情防控和泛在學習普及的雙重背景下，在線教學模式應運而生，從學生學習需求出發，搭建適合學生學習的平臺，采用個性化的學習模式，提供全程化的學習支持服務，以提高學生學習效率。二是探索混合式教學模式，推進泛在化學習發展。項目化混合式研究團隊結合學段特點、學校校情，以調查研究作為基礎，以教師培訓、課程實踐、評價改革作為抓手，以項目化課程為載體，以混合式教學為手段，在校內進行探索實驗。

多元評價，看見動態成長

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關鍵詞：網絡；智能學習；自適應學習；智能支持模塊

中圖分類號：TN91134；TP311.52文獻標識碼：A文章編號：1004373X（2012）18007703

引言

在當今信息時代，隨著網絡技術的普及應用和人工智能技術為核心的信息技術的發展給人們創造了基于網絡的自主學習，使學習者有了自主獲取信息的便利條件。因此以學習者為中心的學習越來越引起人們的重視。

目前，我國網絡教學平臺在展現課程基本內容、教學信息方面已經比較成熟，不少課程的教學資料已經數字化。然而，由于我國遠程教育還存在很多矛盾和問題。現在網絡教學平臺不得不面對和解決的實際問題是：隨著網上教學資源日益增多，如何使學習者能在浩如煙海的教學資源中迅速找到適應自己學習能力的教學內容，如何正確評估自己的學習能力，如何使學習者在學習的過程中得到及時、準確的反饋和評價并及時調整自己的學習步調等。要解決上述問題，就必須發展智能化的網絡學習平臺。筆者認為，支撐智能化網絡學習平臺的技術已日趨成熟。如何把這些技術整合社會教育資源，從而在網絡教育實踐中逐步開發出基于網絡的自適應智能學習系統，是擺在遠程教育工作者面前的一項迫切而重要的工作[1]。

本文采用網絡與人工智能為核心的技術，并以某學校作為課題實驗基地，研究并開發了一個《計算機應用基礎》課程自適應智能學習系統。該系統能在學生測驗時不斷地對學生能力作實時的評估，由此不斷給出難度與學生能力相適應的試題，從而在學生學習中體現了因人而異，達到個性化學習，讓學習程度不同的學生同時得到最佳的學習效果[2]。

1系統各模塊功能

整個自適應學習系統由學習模塊、考試模塊、指導者模塊和智能支持模塊四部分組成。需要說明的是：系統的各個模塊相互作用、相互依存，每個模塊都無法獨立完成系統能完成的任務，在這里只是為了方便論述和研究，將它們在邏輯上相對化為四個主要邏輯模塊進行研究。下面就對各個模塊進行比較詳細的闡述。

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計劃強調，要加強人工智能領域專業建設，形成“人工智能＋X”復合專業培養新模式。計劃的重點任務之一，是要完善人工智能領域人才培養體系，并且推動高校人工智能領域科技成果轉化與示范應用。高校在人才培養中起到了至關重要的作用，雖然人工智能尚未成為一級學科，但國內不少一流的高校已經開始通過建立合作實驗室、增強人工智能分支教學等方式發展人工智能。

為了解各高校開展人工智能研究的情況，億歐盤點了10家在設有人工智能實驗室或有人工智能分支專業的高校。

清華大學：計算機科學與技術系

清華大學計算機科學與技術系（簡稱計算機系）成立于1958年，在2006年、2012年全國學位與研究生教育發展中心開展的一級學科整體水平評估中，以總分滿分100分的成績排名第一。2017年，在 USnews 推出的世界大學學科排名 Best Global Universities for Computer Science 中，計算機科學與技術學科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學排名 （QS World University Rankings） 給出的全球計算機學科排名中為例第15名，其排名與得分逐年穩步提升。

計算機系包含了國內計算機專業最全的學科方向，設有高性能計算機與處理器、并行與分布式處理、存儲系統、大數據與云計算、計算機網絡、網絡與信息系統安全、系統性能評價、理論計算機科學、數據工程及知識工程、軟件工程、計算機與VLSI設計自動化、軟件理論與系統、生物計算及量子計算、人工智能、智能控制及機器人、人機交互與普適計算、計算機圖形學與可視化技術、CAD技術、計算機視覺、媒體信息處理等研究方向。

計算機系現設有高性能計算、計算機網絡技術、計算機軟件、人機交互與媒體集成4個研究所；智能技術與系統國家重點實驗室；計算機基礎與實驗教學部等科研教學機構。

計算機系還設有國家級計算機實驗教學示范中心，包括：計算機原理實驗室、微型計算機實驗室、計算機網絡實驗室、操作系統實驗室、計算機軟件實驗室、計算機控制系統實驗室、智能機器人實驗室、計算機接口實驗室、學生科技創新實驗室等。此外，計算機系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國內外著名公司建立了面向教學或研究的聯合實驗室。

北京大學：智能科學系

智能科學系成立于2002年7月，主要從事智能感知、機器學習、數據智能分析與智能計算、智能機器人等方向的基礎和應用基礎研究，側重于理論、方法以及重大領域應用上。

北大智能科學系依托于視覺聽覺信息處理國家重點實驗室，實驗室以實現高度智能化的機器感知系統為目標，在生物特征識別研究方面處于國際領先地位。智能科學系在著名的軟件與人工智能專家、我國載人飛船工程軟件專家組組長何新貴院士和長江特聘教授查紅彬教授的帶領下，重點開展機器視覺、機器聽覺、智能系統與智能的生理心理基礎等研究。以北大智能科學研究人員為技術核心的北大指紋自動識別系統，是國內唯一能與國外系統抗衡的自主知識產權，是中國第一家也是唯一的一家提供公安應用全面解決方案的系統，擁有中國指紋自動識別技術產品第一市場占有率。

人工神經網絡說話人識別新方法的研究獲得教育部科技進步一等獎；國家空間信息基礎設施關鍵技術研究獲得2000年中國高校科學技術二等獎，入選2000年中國高校十大科技進展。

復旦大學：類腦智能科學與技術研究院

復旦大學類腦智能科學與技術研究院于2015年3月籌建成立，是復旦大學校內的獨立二級研究機構。其前身為復旦大學第一批跨學科交叉國際化研究中心——計算系統生物學研究中心，成立于2008年。研究院基于復旦大學既有的數學、統計學、計算機科學、生物學、信息學、臨床醫學、語言學、心理學等多學科綜合交叉研究優勢，以計算神經科學為橋梁，著力開展大腦機制解析、腦疾病智能診療、類腦智能算法、類腦智能軟硬件、新藥智能研發、通用智能等相關領域的科學研究、技術研發和人才培養。

研究院率先探索打通國際與國內、科技與產業的全鏈條、全球化產學研合作機制，充分發揮高校培養和儲備高端智能人才、發現和培育前沿技術的綜合優勢，推動產學研源頭創新與合作，致力于成為推動腦科學、人工類腦智能與產業應用融合發展的重要科技創新平臺。

研究院目前在建五個核心功能平臺和一個國際合作研發中心，主要包括：一是以腦高級認知功能的多信息反饋處理機制研究為核心的神經形態計算仿真平臺；二是以多尺度多中心重大腦疾病數據庫和算法開發為基礎的智能診治數據示范平臺；三是依托高端醫療影像設備集群，為生物醫學轉化研究和信息產業智能化提供試驗技術支撐的綜合生物醫學影像平臺；四是以開發深度學習、強化學習和自組織學習等機器學習算法以及可穿戴設備、類腦芯片、健康服務機器人等為目標的類腦智能軟、硬件開發平臺；五是集孵化加速、產業聯盟、投資基金為一體，為類腦智能創新項目及企業提供應用技術資源和孵化服務的類腦智能產業化平臺；六是依托已有的歐洲人類腦計劃、美國腦計劃等國際合作的數據、學術資源，建設類腦智能國際合作節點和人才培養中心。

中國科學院：自動化研究所

中國科學院自動化研究所成立于1956年10月，是我國最早成立的國立自動化研究機構。目前設有類腦智能研究中心、智能感知與計算研究中心、腦網絡組研究中心等12個科研開發部門，還有若干與國際和社會其他創新單元共建的各類聯合實驗室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。

近年來，自動化所共獲得省部級以上獎勵30余項。數量逐年增加，質量不斷提高；專利申請和授權量連年攀升，多年位居北京市科研系統前十名繪制的“腦網絡組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜；虹膜識別核心技術突破國外封鎖，通過產學研用相結合走出“中國制造”之路；基于自動化所語音識別技術的“紫冬語音云”在淘寶、來往等阿里巴巴旗下移動客戶端產品中得到推廣；“分子影像手術導航系統”通過國家藥監局醫療器械安全性及有效性檢測認證并進入臨床應用；“智能視頻監控技術”和“人臉識別技術”分別成功應用于2008年北京奧運會、2010年上海世博會的安保工作中，為社會安全貢獻自己的力量；研制的AI程序“CASIA－先知1．0”采用知識和數據混合驅動的體系架構，在2017首屆全國兵棋推演大賽總決賽中7：1的懸殊比分戰勝人類頂級選手，展示了人工智能技術在博弈對抗領域的強大實力……

在共建機構方面，自動化所與新加坡媒體發展管理局聯合成立中新數字媒體研究院，聚焦交互式語言學習、視頻和分析等領域；與瑞士洛桑聯邦理工大學（EPFL）在京成立中瑞數據密集型神經科學聯合實驗室，在類腦智能研究方面展開合作；與澳大利亞昆士蘭大學（UQ）共建中澳腦網絡組聯合實驗室，在“計算大腦”研究方向上進行遠景規劃；還與香港科技大學共建智能識別聯合實驗室，在模式識別、無線傳感器網絡等領域展開合作。

廈門大學：智能科學與技術系

早在上世紀八十年代初，廈門大學就已開始從事人工智能領域的研究，相繼在專家系統、自然語言處理與機器翻譯等領域取得過一系列成果。為此，1988年經學校批準成立“廈門大學人工智能與計算機應用研究所”，后于2004年更名為“廈門大學人工智能研究所”。2006年12月，經國家教育部批準，廈門大學正式設立“智能科學與技術”本科專業，并于2007年6月經學校批準成立“廈門大學智能科學與技術系”。

廈門大學智能科學與技術系現有一個本科專業（智能科學與技術），三個碩士學位授予專業（模式識別與智能系統、計算機科學與技術、智能科學與技術），兩個博士學位授予專業（計算機科學與技術、智能科學與技術）。

目前該系承擔多項國家863、國家自然科學基金、福建省科技基金等項目，擁有“福建省仿腦智能系統重點實驗室”、“智能信息技術福建省高校重點實驗室”和“廈門大學語言技術中心”三個平臺，此外還有“藝術認知與計算”、“自然語言處理”、“智能多媒體技術”、“人工大腦實驗室”、“智能中醫信息處理”等多個研究型實驗室，為培養高質量的學生提供了必要的保障。

上海交通大學：計算機科學與工程系

上海交通大學計算機科學與工程系成立于1984年。近年來，隨著計算機科學與技術在人們生活中的應用不斷深入，特別是隨著云計算、物聯網、移動互聯網、大數據等技術的興起，交通大學計算機系不斷調整學科方向，形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統、計算機網絡、智能人機交互、密碼學與信息安全等研究方向。

該院系下設三個重點實驗室：智能計算與智能系統重點實驗室、上海市教委智能交互與認知工程重點實驗室、省部共建國家重點實驗室培育基地及上海市可擴展計算與系統重點實驗室。其中，上海交通大學－微軟智能計算與智能系統聯合實驗室目前是教育部－微軟重點實驗室，成立于2005年9月，是交通大學和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎上，為了更好發揮各自在并發計算、算法與復雜性理論、仿腦計算、計算機視覺、機器學習、計算智能、自然語言處理、多媒體通訊以及機器人等領域的優勢，實現“使未來的計算機和機器人能夠看、聽、學，能以自然語言的方式與人類交流”這一共同使命而成立的。實驗室在科學研究、人才培養、學術交流等方面也取得了很好的成績。實驗室累積200余篇，成果發表于CVPR，ICCV，WWW等國際頂級會議上。

南京大學：計算機科學與技術系

南京大學的計算機科學研究起步于1958年，建立了計算技術、計算數學、數理邏輯等專業開始培養計算機相關領域專門人才，1978年在上述三個專業基礎上成立了計算機科學系，1993年更名為計算機科學與技術系。

依托該系師資，先后成立了南京大學計算機軟件研究所、計算機軟件新技術國家重點實驗室（南京大學）、南京大學計算機應用研究所、南京大學多媒體計算技術研究所、南京大學軟件工程中心（江蘇省軟件工程研究中心）、南京大學信息安全研究所等科研機構。主要科研方向有：軟件自動化與形式化、分布與并行計算及新型網絡、新型程序設計與軟件方法學、多媒體與信息處理、人工智能與機器學習、系統軟件及信息安全等。

建系30年來，共承擔國家973計劃、國家863計劃、國家攀登計劃、國家自然科學基金、國家科技攻關等重大科技計劃項目以及省、部、委科研項目和企事業委托或國際合作的研發項目300余項，科研成果獲得各種獎勵80余項，其中國家科技進步獎一等獎1項、二等獎4項、三等獎2項，省部委自然科學獎和科技進步獎特等獎2項，一等獎8項，二等獎37項。3000多篇，出版專著、教材50多部，申請國家發明專利33項。部分成果被轉化為產品，產生了較大社會效益和經濟效益。

哈爾濱工業大學：計算機科學與技術學院

哈爾濱工業大學計算機專業創建于1956年，是中國最早的計算機專業之一。在1985年，發展成為計算機科學與工程系，并建立了計算機科學技術研究所。2000年，計算機科學與技術學院成立；同年，建立了軟件學院，后經國家教育部、國家計委批準為國家示范性軟件學院。目前。哈工大計算機科學與技術學院擁有計算機科學與技術國家一級重點學科、7個博士點和7個碩士點、1個博士后科研流動站、一個國家級教學團隊、一個國家級科技創新團隊、一個國防科工委創新研究團隊。

目前主要研究方向包括：智能人機交互、音視頻編解碼技術、語言處理、自然語言理解與中文信息處理、機器翻譯、信息檢索、海量數據計算、計算機網絡與信息安全、傳感器網與移動計算、高可靠與容錯計算技術、穿戴計算機、企業計算與服務計算、智能機器人、生物計算與生物特征識別。

學院有一批研究成果達到國際先進水平，包括：國家信息安全管理系統、數字視頻廣播編碼傳輸與接收系統、大規模網絡特定信息獲取系統、計算機機群并行數據庫系統、并行數據庫系統、神州號飛船數據管理分系統、穿戴計算機系統、信息安全與實時監測系統、人臉識別系統、視頻編解碼技術、黑龍江省CIMS應用示范工程、農業專家系統等等。

中國科學技術大學：計算機科學與技術學院

中國科技大學于1958年建校時就設置了計算機專業。根據學科發展趨勢和國家中長期發展規劃，面向國家和社會的重大需求，計算機科學與技術學院將科研力量凝聚在高性能計算、智能計算與應用、網絡計算與可信計算、先進計算機系統四個主要的研究領域。

學院的支撐實驗室有：國家高性能計算中心（合肥）、安徽省高性能計算重點實驗室、安徽省計算與通訊軟件重點實驗室、 多媒體計算與通信教育部－微軟重點實驗室、中國科大超級運算中心和信息科學實驗中心。

其中，多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室主要從事人機自然語音通信、語義計算與數據挖掘等方面的研究。人機自然語音通信方面，主要研究中文信息處理、人類視聽覺機理、語音語言學等。語義計算與數據挖掘方面，主要研究自然語言驅動的計算、多媒體內容的語義標注、自動問答、語義社會網絡、數據與知識工程、隱私保護與管理中的語義計算等。

依托多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室，雙方聯合實施了聯合培養博士生計劃、實習生計劃、精品課程建設計劃、青年教師培養計劃等，取得了突出成果，探索出了一條企業和高校共同培養優秀人才的道路，為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個經典范例。

華中科技大學：自動化學院

華中科技大學自動化學院是由原控制科學與工程系和原圖像識別與人工智能研究所于2013年合并組建的學院。原控制科學與工程系前身是成立于1973年的華中工學院自動控制系，1998年更名為華中理工大學控制科學與工程系；原圖像識別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準成立從事圖像識別和人工智能研究的研究機構。

科學研究工作主要涉及復雜系統控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運動控制、智能控制與機器人、計算機集成控制與網絡技術、信息檢測與識別、飛行器控制與狀態監測、生物信息處理、神經接口與康復技術、物流系統、國民經濟動員與公共安全、多譜圖像制導、目標探測的多譜信息技術、多譜信息的實時處理與系統集成技術、人工智能與思維科學、信息安全等方向。

模式識別與智能系統是自動化一級學科的重要二級學科。迄今為止，本系在原 “圖像識別與人工智能研究所”和“控制科學與工程系”的這兩個學科點承擔了百余項國家、國防與行業項目。近5年科研經費總額在8000萬元以上，包括973計劃，國家自然科學基金重點、面上和青年基金項目，863計劃，國家重大專項、國防重點預研與基金，國家科技支撐計劃，省部級科研項目，以及大型工程和企業科研合作項目等。

總結

篇9

葉圣陶先生說：“教育是農業，不是工業。”在這個意義上，可以說教育是復雜的農業栽培，不是標準化的工業操作，因為教育的對象是有生命力、存在差異的個體。自班級授課制產生以來，在傳統技術條件的制約下，大班教學這一傳統教學組織形式難以得到突破。然而，互聯網技術的發展恰恰解決了這一教育難題。“互聯網+”就像一個魔法棒，揮到哪個領域就在哪個領域引起變革的新氣象。它讓教育從封閉走向開放，人人在線上能輕松獲取知識。如今，大眾化教育已經遠遠不能滿足學生的個性化需求，優質、靈活、個性化教育的新型服務模式應運而生。“互聯網+”教育將走向何方？未來教師將如何應對？

一、教育形態轉變：關注個性化教學

美國《時代周刊》有一期封面人物是蘋果公司的“I”。這是“我”的時代。學生個性越發鮮明，教師的挑戰隨之而來，工作形態處于轉型之中。

（一）利用大數據，發現學生個性

教師工作的總體重心要從以知識傳授為中心，轉變為關注每個學生個性的特征。在“互聯網+”時代，任何一個學習者都可以憑借網絡獲得豐富的信息資源和廣泛的人機互動機會。這一事實促使我們對教育者自身所承擔的角色進行新的思考。教師作為知識壟斷者的權威地位被徹底打破，教師的工作形態發生意義深遠的改變。這種改變的基本方向是面向群體的、集體化的教學轉變為信息技術支持下的教學，在精確了解學生的知識結構、能力結構、學科素養結構、身體健康、心理和認知能力等一系列數據的前提下，用信息技術來實現知識的傳授和遷移。

在原始社會，教育主流的形態是個性化的、小范圍的教育。在孔子時代，實行私塾制，教師帶徒弟。孔子門下七十二賢，個性不一。針對弟子們的不同特點，孔子實行小范圍的個性化教學。工業社會以后，《大教學論》提出了班級授課制，把教學內容分成不同的學科，按照班級開設不同的課程，班級內統一進度。班級授課制大規模地提高了教育的覆蓋面，但不可否認的是這種授課制無法兼顧每個學生個性的發展。隨著科技的不斷進步，教育大數據所呈現的優勢不僅僅表現為數據量大，它更強調全樣本、全過程。我們可以通過教育大數據及時地記錄，利用技術采集學生學習過程中的全數據，通過建模設計出學生的知識、能力、情感以及學科素養結構，發現并增強每個學生的個體優勢。

（二）摒棄“一刀切”教學，發展新型講學

如果沒有大數據的輔助，要實現大范圍的個性化教學就像盲人走迷宮一樣困難。在準確地了解學生的個性差異，知識掌握以及學科素養程度之后，我們可以為學生提供精準的、個性化的支持。面對一個班級的學生，統一的進度和教學內容這樣“一刀切”的教學方式不再適用，教師要根據學生個體特征來講授不同的學習內容，開展不同的學習活動，給學生制訂不同的學習計劃。在個性化教學體系轉型的過程中，教師的關注點要從如何把一個知識點講清楚，轉變為基于大數據的個性化教學或學習方案的設計以及學習的引導。不同背景、不同能力、不同個性的學生，可能都需要學習同樣的知識，但是他們經過的學習路徑、參與的學習活動、接受的學習資源是不一樣的。以前，教師面對一個班級四五十名學生，每節課都要統一講解，很難兼顧每個孩子的學習特點。而在“互聯網+”時代，一對一個性化教學已經有條件實現。

教師如何根據每個學生的個性特長，激發他們的學習潛能？根據學生的不同個性發展新型講學呢？美國有一所學校正進行未來教學形態的探索，這所學校有三個特點：一是包班制教學。一個班有25名同學，由兩位教師負責所有學科；二是互聯網教學。教師負責提前準備好教學內容，通過互聯網講授。每個學生有一個平板，平板里有學習列表，不同的W生走不同的路徑。教師通過后臺數據就能知道每個學生的學習進展以及學習過程中面臨的困難，然后進行定向的輔導。因此，同一個班上的學生，有的學習進度進入二年級的狀態，有的則已進入五年級的狀態；三是實施能力課程。學校要求教師每周帶領學生到科技館、博物館做綜合課程交叉項目。教師設計項目相關問題，學生將在平板上學到的知識遷移、運用、轉化到項目中。

（三）構建生態圈，融合虛擬現實

新一代移動網絡、云計算技術提供了無處不在的網絡和計算空間，教育進入到一個虛實結合、虛實融合的智慧空間。在這種形態下，育人的空間不僅僅是學校的實體空間，還包括網上的虛擬空間。放眼未來學校教育，知識性的講授一定會被互聯網的工具所取代。比如，英語教學，我們給學生提供語法軟件、單詞軟件、口語軟件、閱讀軟件，聽、說、讀、寫通過軟件就能完成，不再需要教師的講授。

我們需要轉變學生獲取知識的路徑，在這個過程中，教師講授性的功能會被電腦所取代，并不是教師的教學功能被機器取代。知識性的教學將由技術替代，教師的主要工作形態是培育學生能力。學生在教師的陪伴下，完成整個學習的流程。在學習的過程中，學生在獲得知識的同時擁有自主學習、獨立思考、協作協同、知識遷移和運用的機會。教師的陪伴、組織，對中小學生有非常重要的作用。未來的學習形態一定是學生線上學習，教師線下督促、管理、陪伴三位一體的形態，而不是以課堂講授為主的單一形態。

工業時代的教育是培育人工林，而未來的教育是培育一個生態圈，在這個生態圈中有參天大樹、小草，還有其他各種各樣的動植物，各得其所、相互支撐。我們要拋棄一致性的教育，因為學生是多元化的，他們有的情緒感知能力比較強，有的運動能力比較強，有的社交能力比較強，有的感性思維比較強，有的理性思維比較強……所以，我們要從培育人工林到培育一個生態圈。

培育人工林很容易，把樹苗統一種下，澆水就可以了。構建生態圈不一樣，教師要把握每一個個體之間相互競爭、相互依賴的關系，要關注生態圈里每一個個體的需求。未來的教師要關注學生個性、培養學生個性、促進學生個性的良性發展。

二、教師職能分化：人機結合的

智能教育

（一）全能型和R敵徒淌

在大數據時代，未來教育是基于精確了解學生數據的前提下，給學生提供權威的學習支撐、精準的學習內容和學習活動，實現多元的教育服務供給。新形態個性化教育體系強調領導力、人才的多元化，對教師提出了更高的要求。

不妨預測一下，未來教師隊伍會向兩個方向分化。

一是全能教師。教師要對個性化的群體、生態圈提供支持，這就要求他們既要掌握學科知識，又要掌握教學知識、技術知識；既要掌握認知、腦科學發展、兒童身心健康發展相關知識，還要了解各種社會屬性，具有領導力。

二是專業性教師。未來教師角色會越來越多地出現精細的、個性化的分工。讓每一位教師成為全能大師是不可能的，不過部分教師可以在某一方面做到極致。未來會有專門做練習輔導的教師、專門做項目設計的教師、專門疏解學生心理問題的教師、專門授課的教師、專門做教學設計的教師等。這種分工就像拍電影，拍一個電影要有編劇、演員、導演、攝像、后期制作。今后，一門課可能由多位教師負責，有學科的專家、教學的設計師、知識的傳遞者、活動的設計者，有越來越多專業化的分工。互聯網的萬物互聯改變了社會組織機構以及大規模的社會化系統，未來教師要擅于基于大規模的社會化協同來開展教育服務。

（二）人機結合的思維方式

數據、信息和知識日新月異，“互聯網+”時代，呼喚著人機結合的教育技術，我們借助智能設備而生存的時代已經到來。運用人機結合的思維方式，教育才既能實現大規模的覆蓋，又能實現與個人能力相匹配的個性化。我們要利用外部的工具或者智能設備將智慧發揮到極致，創造新型事物、新穎范式。人機結合的思維體系是我們未來思維方式非常重要的轉變方向。一個人的能力是有限的，但如果將人的智慧與手機、電腦結合，那么我們處理信息、數據的總量，應對突發事件的能力會大幅度地提高。人與電腦的結合可以突破人類個體認知的極限，使我們能夠駕馭超越個體認知極限的復雜性，處理超越個人認知能力的海量信息，應對超越個體認知能力的急速變化。

人工智能于教師有特殊意義。機器來替代機械化的工作，而智慧化的工作通過人機結合的方式完成。在教師的日常工作中，有很多煩瑣、機械性的工作，比如閱卷，而智能批改技術可以把教師從重復性、機械性的事務中解放出來。人工智能，一方面會取代教師某一項單一的技能；另外一方面，人工智能技術會成為未來教師有機的組成部分。面向學生個體發展的生態圈，單靠教師個人是很難平衡的。尤其在中國大班級授課的模式下，沒有技術的支撐想要了解每個學生的具體情況是不可能的。大數據時代，在全面采集、分析學生學習過程數據的基礎上，可以實現基于大數據的個性化教學。

現階段，大部分人工智能處于弱人工智能的狀態，但是人工智能技術本身在快速地更新迭代，在摸索中成長、壯大，它會顛覆很多現有的行業，創造出新的秩序。我們可以推測在未來的五到十年里，人工智能的水平可以與特級教師的水平相媲美，甚至會做一些特級教師處理不了的事情。

三、綜合素質評價：創新制度，

服務未來

現在中高考強調綜合素質評價，要求家長、學生填寫數據。在當今社會中，教師、家長、學生填的數據是沒有公信力的。通過對學生學習過程數據的分析，計算機能夠對學生的知識結構、能力結構、認知能力、情感態度和價值觀做到相對科學的評價。比如美國醫學考試中心對醫生的測試，通過計算機仿真出病人的癥狀讓學生做診斷，系統里面有各種儀器，學生可以自主選擇，它是一個開放的系統。根據學生在仿真情景中做的決策，判斷學生知識遷移和運用的能力，這是我們傳統教育難以企及的。由此可見，在教育測評方面，大數據可以發揮非常重要的作用。

另外，在心理健康、心理問題的咨詢方面，人工智能可以對學生進行有效的心理疏解，尤其是對早期現象進行干預。中科院心理所做過學生心理異常干預的研究，通過在大學校園的部分論壇網站加載數據采集程序，搜集學生的數據。研究分析發現，有心理隱患的人容易出現共有的模式，例如他們經常在半夜上網，一分鐘切十幾個瀏覽頁面。通過搜集網上的數據，與常見的行為數據庫匹配，再根據其他觀察的數據綜合判斷，就可以對學生心理問題進行早期的干預預防，當然前提是要嚴格保護學生的隱私。

新事物的發展前途是光明的，道路是曲折的。教育制度、教師的知識結構、教師習慣、教師觀念的轉變是漫長的、痛苦的過程。一個新的教育體系的構建，也必然會經歷很多艱辛的過程。要使人工智能發揮作用，我們就要突破原有的制度，創造出新的范式、新的流程、新的結構、新的業務形態，來為我們未來的教育服務。

當前，我國已進入互聯網經濟高速發展的新時期，如何打通數據“鴻溝”，讓蘊藏著巨大價值的海量數據真正產生和發揮作用，讓數據“活”起來已成為當務之急。在人工智能、大數據、“互聯網+”的時代，在《“十三五”國家信息化規劃》的帶領下，我們新的教育呼喚著新的業務流程、新的制度、新的業務形態、新的教育結構，只有突破傳統的制度，我們才能創造出嶄新的、適應未來發展的教學。

（本文由北京師范大學未來教育高精尖創新中心高思、李天媛整理）

篇10

關鍵詞：工業4.0；智能科學與技術；創新課程體系；中國制造2025

0引言

智能科學與技術專業是教育部根據“面向國家戰略需求、面向世界科技前沿”的方針，為適應國家科學與技術發展的需要而設立的，專業代碼080907T。智能科學與技術專業屬于一個交叉學科，涵蓋了電子信息技術、計算機硬件和軟件、人工智能、自動控制等多項技術領域的應用。因此，如何交叉學科，立足于工業智能化的發展方向和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》的要求，適應國家對高質量的智能技術人才的社會需求，研究與實踐體現行業產業發展、技術進步和社會建設需求的智能科學與技術專業人才培養課程體系具有重大意義。

1創新課程體系的意義

德國率先提出的“工業4.0”概念其實就是將互聯網技術與嵌入式系統技術、計算機技術、先進制造技術等相結合，形成虛擬與現實相融合的智能制造系統。人們可以在世界任何地方采用電腦或任何移動終端，在互聯網上選擇標準的或定制的貨品訂單，系統會采用人工智能、大數據、機器學習等技術在全球范圍整合資源、信息、物品和人，以高質量、低成本、高效率生產制造出產品，快速交付給客戶。

在制造領域，這種技術的漸進性進步可以被描述為工業化的第4階段，即“工業4.0”，如圖1所示。其中，第①階段以1784年的英國蒸汽機為代表；第②階段以1870年的電動機械發明與應用為代表；第③階段以使用電子與IT技術的自動化時代為代表；第④階段就是我們正在經歷的智能制造時代。當前，中國工業機器人銷量連續兩年行業增速在50%以上，行業進入成長期。另外，中國工業機器人使用密度遠低于主要發達國家，具有廣闊的市場空間。智能裝備的大發展對相關專業人才的需求呈爆發趨勢，智能科學與技術專業畢業生今后的一個重要就業方向將是服務于產業界的機器人領域。

我們國家正在大力提倡的“中國制造2025”與德國提出的“工業4.0”有著異曲同工之妙，盡管兩國的工業、社會發展階段存在差異，但在智能制造領域、互聯網領域發展水平基本同步。通過國家層面大力推廣發展智能制造技術，以及在大學智能制造相關專業的課程改革，為我國的智能制造技術趕上甚至超過發達國家創造了千載難逢的機遇。

2智能科學與技術專業創新課程體系目標

如何充分利用民辦學校的企業資源優勢，辦好智能科學與技術專業是本專業面臨的重要挑戰之一。本著教育先行、為產業服務的辦學宗旨，根據行業中長期發展的需求，在保證專業知識體系完整性的前提下，結合“工業4.0”對專業人才知識、能力的需求，我們將專業定位側重于智能傳感與檢測技術，智能機器人傳動、驅動技術，智能機器人系統構建技術，嵌入式系統技術等。4年來的辦學實踐證明，我們的專業定位符合地區與行業發展需求，并具有一定的前瞻性。

基于以上專業定位，對智能科學與技術專業的人才培養課程體系進行深入的探索與實踐，涉及專業一體化的理論與實踐課程體系規劃，機器人實踐平臺升級，專業課程的教學設計、教學方法、考核方式改革，教學資源、師資隊伍、評估反饋機制建設等。通過有針對性地研究我們在專業教學中存在的問題，尋找解決問題的有效途徑，探索出符合現代高等教育發展規律、適應“工業4.0”及“中國制造2025”對專業人才知識及能力要求的創新課程體系，為國家、社會輸送高素質的應用型工程技術人才。

通過對智能科學與技術專業的面向“工業4.0”的創新課程體系的研究，在已運行4年的本專業課程體系的基礎上建立完善的智能科學與技術專業創新課程體系；完成課程體系面向“工業4.0”的課程群知識結構設計、理論與實踐一體化設計；總結課程教學手段和方法；完成高質量的教學資源建設；建立高水平的師資隊伍。

3創新課程體系構建方案

專業人才培養遵循工程教育思想，以項目為導向設計專業課程培養體系，將項目設計和實施貫穿于大學4年的教學過程之中，讓學生在校期間就有機會參與真實項目的開發與運作，獲得實踐經驗和實際操作能力，實現企業真實項目實踐與學校理論教學的無縫對接。設置面向“工業4.0”的創新課程群及項目群，對學生的知識、能力、素質進行全面培養，使學生得到全方位的鍛煉。

3.1支撐培養目標實現的一體化課程體系

專業課程體系的構建思路以行業與社會需求為根本。在此基礎上確定智能科學與技術專業人才的培養目標。以TOPCARES-CDIO教育理念為指導，定制科學先進的人才培養模式和過程，最終建立面向“工業4.0”的智能科學與技術專業創新課程體系。

引進與國際接軌的課程體系，制定全新的適應我國國情的教學計劃，采用先進的教學理念與培養模式，初步構建以設計為中心，理論與實踐高度融合的應用型本科課程體系。

理論課程體系方面具體表現在適當降低理論知識的難度，著重培養學生理論結合實際的能力。理論課程的整合要突出理論教學的應用性，構建基礎理論平臺課程群與專業模塊化課程群相結合的理論教學體系，保證人才的基本規格和多樣化、個性化發展，增強學生對社會的適應性。

實踐課程體系方面，依據專業能力培養目標，以能力為本位，以項目為載體，以“學中做”和“做中學”為方法，統籌安排基礎實踐、專業實踐、創新訓練與實踐、創業訓練與實踐、綜合實訓與實踐、畢業設計（論文）與企業實習等各類實踐教學環節，使實踐學期教學內容逐級遞進、逐步深化；將實踐學期實訓內容與理論學期的教學內容緊密銜接。系統化構建理論與實踐相結合、課內與課外相結合、學校與企業相結合，貫穿于大學教育全程的一體化實踐教學體系。本專業采用自頂而下的方式設計各級項目。一級項目（智能機器人綜合設計項目）的設計直接針對專業的培養目標，實踐學期的二級項目和基于專業課程的三級項目分別是一級項目培養能力的分解。

采用基于社會實際崗位的逆推法設計課程體系，如圖2所示。按照人才職業需求確定專業培養目標，將專業培養目標抽象為若干個專業核心應用能力，再根據每個專業核心應用能力所需的知識、能力、素質結構劃分不同的課程群。

設置課程群不僅要考慮智能科學與技術專業本身課程體系的科學性與遞進關系，還要充分研究專業相關的重點行業、大型企業崗位特點，針對人才市場的人才需求和崗位需求，把行業、企業、崗位所需與“工業4.0”相關的新知識、新技術、新平臺、新規范納入課程，實現專業課程體系與區域經濟及行業、企業的有效對接。目前，智能科學與技術專業現行的人才培養課程體系將專業定位側重于智能傳感與檢測技術、智能機器人傳動與驅動技術、智能機器人系統構建技術和嵌入式系統技術，包括智能系統的軟/硬件設計與開發，以及智能技術在工業控制領域的應用等。雖然該體系與面向“工業4.0”相關技術有一定的匹配度，但還需進一步改革，擬融合“通信規約”“IoT”“工業現場總線”等知識模塊構建“工業4.0”的CPS虛擬網絡課程群，融合“工業機器人”“智能傳感檢測”等構建“工業4.0”的CPS實體物理課程群。實踐課程體系的改革主要圍繞KUKA工業機器人開設相關的課程實驗、課程項目、實踐學期項目及實訓等。

智能科學與技術專業課程體系的構建分為基礎課程、專業基礎課程、專業崗位應用技能課程、專業方向和專業技能拓展課程4個階段。注重崗位需求對課程設置的對應性，前兩個階段與傳統大學基本一致，只是深度上淺顯一些，后兩個階段面向人才市場的崗位需求，著重培養企業用得上的專業人才。

3.2科學的人才培養質量評價體系

大連東軟信息學院智能科學與技術專業按照全面質量管理的理念，建立了全員參與、全過程監控、全方位評價的教學質量評價機制。做到了常項評價與專項評價相結合，形成性考核評價與終結性考核評價相結合，定性評價與定量評價相結合，采取管理學確認有效的5W1H（Why-What-Where-When-Who-How）和PDCA（Plan-Do-Check-Action）方法進行評價，可以有效地保證各環節教學質量的穩步提升與持續改善。

智能科學與技術專業教學質量評價包括TOPCARES-CDIO系列評估、教學質量評價以及教學過程評價3個部分。TOPCARES-CDIO系列評估主要評價專業、課程、項目、教材以及素質教育等環節落實工程教育理念的效果。教學質量評價主要包括教師教學質量評價，學生對課程的滿意度調查、對重點課程的評價、對重點教材的評價等，由定量評價和定性評價組成。教學過程評價，主要從課程考核、實踐學期以及畢業設計（論文）3個關鍵環節展開。

3.3高水平師資隊伍建設

專業自成立以來就十分關注師資隊伍的培養，不斷強化專業師資隊伍建設，持續關注專業帶頭人和骨干教師建設，加強“雙師型”教師隊伍的培養力度。通過開展內部培訓、教學研討、企業實踐、學術研討等全方位的培養措施，努力建設一支結構合理、素質優良、教研科研水平高、技術服務能力強的教學團隊。在師資隊伍建設過程中，實施“引聘訓評”的雙師型師資隊伍建設發展方案。

3.4教學資源建設

根據課程體系改革方案，完善改革課程的教學大綱，積極開展專業課程教材、試題庫、項目庫、實驗指導書、教學案例、課件等教學資源建設，升級機器人系列實驗室。