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智能科学技术论文大全11篇

时间:2023-03-22 17:36:19

智能科学技术论文

智能科学技术论文篇(1)

1 引言

在这里,我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术,并与您一起走进我国智能科学技术教育领域,共同探讨什么是“智能科学与技术”学科,其学科结构及内涵、外延是什么,什么是“智能科学与技术”本科专业,它是什么时候产生的,其主要教学内容有哪些,培养目标是什么,国内有哪些学校开设了这一专业,目前的状况如何,将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。

通过这些研究和讨论,笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用,为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍,目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解,更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。

2 我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展

2.1 “智能科学与技术”本科专业的诞生

我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即CAAI-9)。CAAI-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献:一是大会接受了部分学者(例如,时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议,并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”:二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任),并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。

CAAI-9结束后,在中国人工智能学会的领导下,中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上,北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况,并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日,这是在何新贵院士倡导下,国内高校中建立的第一个智能科学技术系。

在认真研究和充分讨论的基础上,这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议,该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”,在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系,其“智能科学与技术”本科专业设置申请,分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审,并于12月15日前报到国家教育部备案,同年年底在教育部备案通过。

在此期间,2003年11月20日,在广州召开的CAAI―lO期间,中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是:如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业,培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见,论坛达成的普遍共识是:智能化是信息化最精彩的篇章,信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件,因此,在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上,再进行必要的调查论证,结合北京大学等学校的实践经验,形成系统的意见和方案,向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报,以推动智能科学技术专业的建设与发展。

2004年初,教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”,北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名,专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立,标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。

2.2 “智能科学与技术”本科教育事业的发展

继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后,2005年,北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学:2006年,首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院;2007年,北京科技大学、厦门大学和湖南大学;2008年,河北工业大学和桂林电子科技大学;2009年,重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此,经教育部正式批准,全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。

几年来,中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展,先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等,做了大量的促进工作。

2004年8月15日,由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开,中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题,韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告,刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告,彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后,中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上,形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》,包括以下三个建议,一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》,二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》,三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。

2004年11月6日~7日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开,会议对上述材料进行了认真讨论,形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后,该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅,于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门,对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本 资队伍建设方面,北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路;西安电子科技大学依托优秀创新团队,采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法,其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言,最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。

在师资队伍建设成效方面,北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和部级优秀教学团队;西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。

4 对我国智能科学技术教育的共识

在五年多的发展历程中,我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨,目前已达成如下基本共识:

第一,智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点,我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才,在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟,建议尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。

第二,智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践,已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件,建议取消“试办”,即取消专业代码后面的“s”,在全国范围内加快发展。

第三,经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论,确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。

第四,在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上,确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。

5 我国智能科学技术教育急需解决的几个问题

我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流,在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下,得到了较快的发展,其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样,还有许多重要问题亟待解决。

第一,亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科,尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细,这既是我国智能科学技术教育中的头等大事,也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。

第二,进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言,虽然我们已经确立了的第一批核心课程,但这仅是开始,还需要进一步优化,以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言,则需要在专业核心课程体系下,更加突出建设自己的特色专业课程,以凝练自身的特色专业方向。

第三,加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题,我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程,但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学,我们虽然给出了三个教学实验平台,但也没制定相应的实验教学大纲。因此,需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲,以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。

第四,重视优秀教学团队建设,汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源,要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生,首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面,北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇,汇聚高水平的专业师资队伍,争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。

智能科学技术论文篇(2)

随着物联网、大数据、5G及人工智能等信息技术的发展,为了应对中国产业变革及新一轮的科技革命,适应“中国制造2025”国家战略需要及产业经济创新发展,同时将国际工程教育思想本土化,“新工科”应运而生[1]。信息技术发展催生出了人工智能相关的专业,国内高校纷纷设立了智能科学与技术专业。近年来,人工智能技术的发展引领着人类社会正逐渐走进智能社会,人工智能将深刻影响人类社会。随着人工智能的进一步发展,高等教育的价值也将进一步提高[2]。因此,各高校应尽快建立与新工科相一致的智能科学与技术专业,并深入研究我国人工智能的人才培养体系、课程设置、实验平台及成果转化等方法,改革传统人工智能的教育教学方法,形成有新工科特色的智能科学与技术专业工程教育方法。由于传统的专业是按学科划分的,因此,目前的智能科学与技术专业课程体系以理论为主,强调学科知识的系统性和完备性[3]。人工智能导论作为智能科学与技术专业的核心课程,同时也是人工智能“入门性”和“引导性”的课程。但是,目前人工智能导论的课程设置上主要存在课程内容陈旧、实践课程不足、教材理论过强、教学模式老旧及实践教学与企业需求不适应等问题。尤其是人工智能导论课程,缺乏实践教学将会降低学生学习人工智能的兴趣和积极性。因此,为了解决这些问题,并使高校跟上人工智能时代的脚步,抓住高等教育发展的新机遇,进行面向新工科的人工智能导论实践教学模式探索具有重要的现实意义。

1人工智能对新工科人才的新要求

1.1具备多学科交叉知识。人工智能导论是一个多个学科交叉而成的一门课程。人工智能导论主要包括知识系统、智能搜索技术、脑科学、机器学习、神经网络、支持向量机、专家系统、智能计算及分布式智能等内容[4]。因此,一个合格人工智能专业人才需要具备多学科知识。1.2具备多领域应用能力。人工智能导论的应用领域广泛,基本包含工业、农业及社会生活的各个行业(如工业生产、通信、医疗、金融、社会治安、交通领域及服务业等)[5]。人工智能导论课程要求学生在学好理论前提下也应该掌握各行业的相关知识,只有这样才能提高人工智能技术在各领域的应用。1.3具备人工智能创新创业精神。目前,创新驱动发展成为了我国现阶段发展的重要力量,人工智能成为经济发展的新引擎[5]。在大众创业、万众创新的号角下,人工智能技术作为创新创业过程中的一个大趋势。因此,当今新形势下培养具有创新创业精神的人工智能专业人才对我国经济发展及大学毕业生创新创业具有重要意义。1.4具备人工智能人文素养。人的内在品质就是人文素养,人文科学的知识水平和研究能力是人文素养的重要组成部分,人文素养是人文科学体现出来的以人为研究对象和中心的精神[6]。人工智能对人类社会带来的是便利还是带来灾难,关键是使用者的思想道德和人文素养。因此,培养具有人文精神的人工智能专业人才具有重要的意义。

2人工智能导论课程教学现状

目前,许多高校已经认识到传统的人工智能导论课程已经不能适应社会和学生发展的需要。尤其是地方普通高校在师资、科研及学科力量薄弱情况下进行人工智能导论的实践教学。目前人工智能导论的课程设置上主要存在的问题如下:⑴本科生课程内容陈旧。近年来,随着云计算、大数据、5G等信息技术的快速发展,也带动人工智能技术发展日新月异。对于高校来说,要紧跟人工智能技术前沿,传授学生的知识也要紧跟人工智能的发展。目前,虽然也出现了不少新的人工智能导论教材,但在课堂上能够教学的新内容仍然不多,教材内容仍然集中在传统的人工智能技术(如问题求解、知识表示、归结原理及经典推理等技术)上。⑵研究生课程内容重叠。研究生的人工智能导论课程应作为本科生课程的一个延续,但部分高校对研究生人工智能导论课程的教学重视不够。很多本科生已经学过的内容在研究生阶段又进行了重复。因此,在新工科背景下培养高层次的人工智能人才,就必须要在研究生阶段加强新工科人才实践能力的培养,选择合理的人工智能导论课程,改革研究生阶段人工智能导论的教学理念和教学模式。⑶实践课程不足。实践教学是提高人工智能新工科人才能力的重要路径。目前,大多数院校的人工智能导论课程理论与实践联系不够紧密,对学生实践能力的培养不够,只知道理论,而不进行实际的实践应用就不能成为合格的人工智能新工科人才。另外,大多数地方高校的人工智能实验室建设投入不足,实验条件差,验证性的实验较多,实验课时不足,学生对人工智能新技术的接触不够。⑷人工智能导论教材理论性过强。目前,现有的人工智能导论教材以理论为主,缺乏人工智能实践内容。在课程教学过程中学生经常会感觉索然无味,当实践课程开设不足时,这种情况会非常明显。学生会渐渐的对人工智能导论课程失去兴趣和热情,最终会导致课程的教学质量和效果下降,不能达到新工科人工智能专业人才培养的预期。⑸教学模式老旧。人工智能导论是多学科交叉的课程,课程内容理论性强、抽象、多知识点是新工科的特点。然而,大多数地方高校仍然采用过去的课堂教学模式(即“教师讲、学生听”的教学模式),这种单向灌输的教学方式以教师为主,学生的主动性不够,只是在被动接收知识。学校这种重视理论不重视实践的教学模式,在一定程度上影响了新工科人才的实践能力,从而导致教学内容与企业社会需求脱节。

3人工智能导论实践教学初探

3.1人工智能导论课程实践平台建设。为了提高学生对实践教学的兴趣,南阳师范学院计算机科学与技术学院在人工智能导论授课过程中广泛应用多种计算机实验教学平台,如采用开源的PaddlePaddle百度飞桨深度学习平台,希冀一体化人工智能实践教学平台及大数据综合实验平台。教师可以在实践教学过程中方便的使用这些平台进行授课,学生也可以在课堂中跟随老师完成相关实验,并能够在课下进行相关实验练习及提交作业。3.2人工智能导论课程实验内容优化。在人工智能导论实践教学过程中,以学生兴趣为导向,开展相关应用课程实验,南阳师范学院计算机科学与技术学院对人工智能导论实验课程内容进行优化。优化后的主要实验课程包括搜索优化算法实现、智能计算实现、贝叶斯分类实验、最近邻算法实验、机器学习实验及神经网络实验。最后,通过期末课程设计进一步提高学生解决实际问题及创新创业的能力。3.3人工智能导论实践教学模式改革。⑴校企合作为使人工智能导论实践教学不与企业脱节,校企合作是关键。应积极派遣教师进企业进修,了解企业需求,并提高教师的工程能力。从2018年以来,南阳师范学院计算机科学与技术学院每年暑假期间累积派遣教师58人/次前往百度、中兴、科大讯飞、神舟数码及江苏传智播客公司等进修培训。同时已经在固定时间邀请相关企业讲师到学校进行人工智能方面的项目教学。建立起了具有地方区域特色的师资队伍及校企协调的实践教学模式,从而避免人工智能导论课程实践与企业实际脱节。⑵“双导师”负责制人工智能导论实践课程实行“双导师”制,邀请企业中实践经验丰富的人才任教或任职,校企合作建立实践教师指导团队,改革教学策略及教学方法,以项目为牵引,将人工智能导论实践课程作为第二课堂学分。还要积极制定人工智能相关的科技作品竞赛的奖励机制,积极引导学生参加各种人工智能相关的比赛,从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。⑶采用案例教学法以案例导入进行教学,提高学生兴趣。首先,从人工智能竞赛的部分赛事中、(如百度的人工智能大赛,“2020年全国人工智能大赛”,“2020中国高校计算机大赛人工智能创意赛”等)中选取贴近实际问题的案例作为人工智能导论实践课程的案例来源。然后,采用目前主流的人工智能开发软件进行算法代码的编写,引导学生采用Python语言调用第三方接口库进行算法的实现。最后,让学生使用主流的编程语言(如C++、Java等)开发完善算法或进行系统设计与实现。

4结束语

在新工科背景下,人工智能导论作为智能科学与技术专业的基础核心课程,人工智能人才培养应注重提高学生解决问题的能力。在这种背景下,笔者结合近年来了解到的企业需求和上课的实际,对人工智能导论实践教学模式进行初探,具体如下:①校企合作,构建人工智能实践平台;②建立案例库,优化实践的内容;③校企“双导师”制,采用案例教学,从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。

参考文献:

[1]杨晴,王晓墨,成晓北等.新工科背景下的新能源科学与工程专业——哈佛大学工科教育在学科交叉方面的启示[J].高等工程教育研究,2019.S1:23-24,33

[2]李明媚,成希,罗娟.人工智能时代的高等教育之变与不变[J].黑龙江高教研究,2020.2:41-44

[3]陈义明,刘桂波,张林峰等.智能科学与技术专业课程体系建设的理论思考[J].计算机教育,2020.309(9):103-107

[4]刘永,胡钦晓.论人工智能教育的未来发展:基于学科建设的视角[J].中国电化教育,2020.2:37-42

智能科学技术论文篇(3)

1 引言

“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业,代码;080627S,属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。

智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,涉及自然科学的深层奥秘,触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响,并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础,为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前,国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。

智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此,为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此,我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的,必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。

近5年来,我校自动化系先后从事的包括11项部级项目在内的70余项科研课题,发表的近200篇学术论文,均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关,积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件,由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报,因此,学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。

2 办学条件

2.1 师资状况

从我校办学发展来看,“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展,以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制,仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要,因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因,“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务,专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。

由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业,两个专业多门课程的教学内容是相同的,因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助,从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。

2.2 相关支撑专业

“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等,其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况,在新专业的办学初期,“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持,共同进步。

2.3 实验条件

由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的,因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用,包括:微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。

2.4 生源及就业形势

智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点,其广泛的应用前景日趋明显,如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等,所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才,同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用,就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。

3 近期办学规划

3.1 师资队伍建设

在师资建设方面,需要采取积极的人才战略,走引进和培养并重的道路,注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时,聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导,积极鼓励教师们的学术交流活动。

3.2 实验室建设

(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等,完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。

(2)建设“智能信息处理实验室”,以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。

(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器,满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3,3新专业课程体系建设

(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习,通过广泛的调研,使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。

(2)紧跟科技发展新趋势,突出“智能科学与技术”新专业的特色,注重学生实践能力的培养,在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。

(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向,加强该专业的学术梯队建设和人才培养,促进学院整体教学科研的和谐发展。

4 培养方案

4.1 培养目标

我们努力使学生德、智、体、美全面发展,具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识,系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法,受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练,具有分析问题和解决问题的能力,以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面,具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力,并具有良好的语言和计算机运用能力。

4.2 基本要求

使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识,以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求;掌握电路与系统的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的能力;掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有系统设计、集成、应用的基本能力;了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿,具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。

4.3 主要课程

我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。

智能科学技术论文篇(4)

一、多元智能理论的提出及意义

美国哈佛大学教授霍华得・加德纳,广泛借鉴当代心理学研究成果,运用生物科学及各种不同文化中在认知的发展及运用方面的研究成果的基础上,于1983年,提出了多元智能的这一概念,并在之后逐渐形成了多元智能这一理论。

这一理论针对传统的单一、可量化、整合于的智力观,反驳其认为的智力的范围就仅仅局限在语文和数理逻辑方面[1]。加德纳认为智力是“一种处理信息的生理心理潜能,这种潜能在某种文化背景之下,会被引发去解决问题或是创作该文化所重视的作品。”它认为,人的智力不是单一整体的能力,而是由多种智能成分组成的综合体。这些智能包括:语言言语智能、数理逻辑智能 、空间视觉智能 、音乐韵律智能 、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能与自然观察者智能等,并且认为还可能存在着其他多种智能,并不是仅仅局限与以上的八种。[2]

多元智能理论认为:“每个学生都是潜在的天才儿童,只是经常表现为不同的方式。” 虽然并非每一个人都能成为伟大的艺术家、音乐家或作家,但是通过开发多种类型的智能,根据学生不同的智能性向,客观公正地给予其积极、肯定的评价,可以充分发掘每一个人的潜在能力,让在不同智能上各有所长的学生能够高效地、有意义地愉快地学习。这一理念,与我国历来所提倡的素质教育理念不谋而合。

二十余年来,这一理论在美国获得了许多专业团体的关注与认可,全美亦有不少学校也将多元智能并入他们教学的方案中。在中国,多元智能等许多理论的核心理念被应用到语文课改的指导思想中,并进一步被丰富和深化,为新课程和新语文带来了一些清新的空气。

二、语文整合的内涵

整合,简单而言,是整理融合,其主要的精髓在于将零散的要素组合在一起,并最终形成有价值有效率的一个整体。在各科当中,语文学科具有基础性、人文性、广域性、开放性、实践性、工具性、累积性和外显性等特征,有着文以载“文(文化)”、文以载“道”以及文以载“情”的功能。

我们这里所要研究的语文整合是指信息技术与语文的整合。信息技术与语文学科整合,强调两个方面:一方面信息技术要广泛渗入语文学科;另一方面,语文教学要广泛采用信息技术。这种信息技术不是强加的、附带的、可有可无的,它是与语文教学紧密融合在一起的,是提高语文教学质量不可或缺的有机要素。也就是说,将技术作为一种工具,刺激学生的感官,提高学生的兴趣、自觉性,激发学生思维,提高课堂教与学效果,增强语文教学的直观性,改变传统语文教学模式的单调性、封闭性以及限制性。

信息技术与语文之间的整合可以使语文教学声情并茂、知情并重、化繁为简、化难为易;有利于学生思维能力、想象能力、认知能力和综合能力的培养;有利于学生学习潜力的开发,为学生的发展创造了良好的课业环境和时空条件。具体体现在以下几点:

1.信息技术与语文学科整合,有利于激发学生的学习兴趣。

2.信息技术与语文学科整合,有利于知识的获取与保持。

3.信息技术与语文学科整合,有利于培养学生的信息素养。

4.信息技术与语文学科的整合,有利于学生自主学习。

5.信息技术与语文学科整合,有利于培养学生的合作精神。[4]

三、语文教学中的问题

在语文教学中,虽然整合这一思想已经得到了广大教师的认同,但还是存在着一些问题,特别是在语文整合过程中缺少可依靠的指导思想。信息技术与语文教学整合在一起,可以让学生以更为丰富生动的方式来进行学习活动。但它只是一个有效的工具,若缺少能让这个工具发挥作用的指导思想,那么这种课堂与原来传统的课堂并无太大区别,最多也只是增加了些展示方式而已。在实践中,我们看到更多的是这种缺少一指导思想的语文整合课堂。由于多元智能理论与语文教学之间有很多的切合点,因而,将其作为整合的指导思想,将帮助我们更好的进行语文整合。

四、多元智能与语文整合的关系

众所周知,教育改革的推进步伐已经走到了包括语文在内的学科教学领域,全面的语文课改开始了。国家、省、市级实验区越来越多,新的课程标准编定,新的教材纷纷出版,新的课堂教学模式被实践。多元智能理论提倡以学生为中心、以活动为中心,认为智力具有一定的情境性和发展性,并能够照顾到每个学生的个性、旨趣和愿望,使每个学生的个性得以及时发现、发挥、发展。这与新课程改革中对语文整合的要求一致。1996年大纲中提出指导教学的视角提出六条教学原则:(1)语文训练和思想道德教育统一。(2)语言训练和思维训练相辅相成。(3)语文训练中语文知识教学同能力训练密切结合。(4)阅读能力、写作能力和听说能力全面训练。(5)教师的主导性和学生的主动性相结合。(6)语文课内教学和课外学习相结合。

加德纳的多元智力理论为这些原则的达成提供了可能性和参照性。而这两者之间又有很多的结合点,如:读写听说――言语语言智能;阅读理解训练――数理逻辑智能;直观教材――空间视觉智能;音乐渲染情境――音乐韵律智能;研究性学习――人际交往智能;写观察日记――自然观察智能;排演课本剧――肢体运动智能;学会反思――自我认识智能。信息技术在培养学生以上各种能力的过程中扮演着重要的角色。

因此,多元智能理论中的理念体系完全可以作为语文整合中的指导思想,充分发挥信息技术多媒体化的特征,促进语文教学改革的不断进步。

参考文献:

[1]邹羽燕,多元智能对培养人文精神的作用[J].中学语文,2004.5.

[2]祝智庭,钟志贤.现代教育技术――促进多元智能发展[M].上海:华东师范大学出版社,2003.132-133.

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智能科学技术论文篇(5)

摘要:以智能科学与技术导论(专业认识与实践)独立实践教学课程建设为切入点,在分析专业人才培养特点的基础上,阐述针对大学一年级第一学期专业教育的实施方案,提出按照“项目任务驱动目标学习”的方法培养学生的专业创新能力、实践动手能力及团队合作精神的教学思路。

关键词 :智能科学与技术;项目驱动;实践教学;课程建设

基金项目:北京信息科技大学2015年人才培养质量提高经费项目( 5111523309);北京市教委科研计划项目( KM201411232006)。

第一作者简介:许晓飞,女,实验师,研究方向为智能机器人、创新教育,xuxiaofe12001@bistu.edu.cn。

0 引言

智能科学与技术专业及其专业导论(简称智能专业)课程建设的目标是依托检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航与制导等学科优势及其教学资源,尽快让新入学的本科生了解工科门类中智能科学与技术专业的学科专业分支内涵知识。教师可通过设计分解项目驱动,采取课堂讲解和实验指导的教学方式完成专业导论建设,实现专业的培养目标;培养学生面向现代前沿交叉技术的创新思维方式,从脑与认知科学等智能信息技术宏观上引领学生认识到掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理基本技能的必要性。

1 智能科学与技术导论教学现状分析

根据对以往教学效果的调研,我们发现智能科学技术导论这门实践教学课程教学效果不好的原因主要有以下几方面:①教学内容缺乏针对性。智能科学与技术汇集多种边缘学科与技术,如信号与信息处理、模式识别、图像处理、机器人学等课程,所涉及的研究领域及内容十分丰富,教学知识结构比较庞大,涵盖范围广,教学内容庞杂,热点分支多,知识点相对独立,联系不紧密。因此,在有限的教学时数中,教师需要在宽泛化及针对性之间寻求一种平衡。②学生缺乏相关知识。在实际教学活动中,由于智能科学技术导论课程一般开设在入学之初,学生处于高中到大学的过渡阶段,缺乏相关基础知识,因此他们的学习认知行为、学习方法、学习要求和学习内容的组织形式难以适应大学专业基础课的要求。如果课程内容过于偏重理论,那么教学过程会很枯燥;如果过于注重工艺的讲解,那么又会给学生增加理论学习难度。因此,教师在教学过程中如何摆脱两难境地,让学生尽快对整个专业系统和完整的知识体系有一个宏观认识,在有限的时间里能掌握、吸收并内化更多的智能科学基础知识,为后续专业课学习奠定基础。③教学方式落后。目前,智能科学技术导论课程采取的教学方式主要是传统以课堂教学为主的教学方式,如果知识面广而不深,学生知识结构的延伸就无法完成,同时对后续专业课教学也会有不利影响。

2 项目驱动的专业导论课程建设

作为一门专业基础课,智能科学技术导论首先应以学生在专业领域的发展为主线,在教学内容的组织上增加4个专题实践环节,选择适合学生接受能力且对后续专业课学习有帮助的难度适中的授课内容;另外,智能科学是一个不断发展的学科,其技术成果、研究动向更新快,教师在教学中应融人智能科学技术领域的最新科技成果,引导学生关注本专业的知识应用,及时掌握本学科领域发展的最新动态,扩大知识面,为今后专业课的学习以及就业作铺垫。

2.1 课程建设教育理论依据

在智能科学与技术本科专业的课程体系中,智能科学技术导论作为基础实践类课程,针对学生实际需要,科学、系统地解答相关专业问题。创新是一个实践过程,教师要重视在创新实践的过程中激发学生的兴趣,帮助学生完成由被动学习到主动学习、由正向思维到逆向思维的转变,使学生获得初步的科研能力。以往的教学关注理论知识的内容更多,繁重的理论学习任务使得学生没有足够的时间和精力参与课外创新实践活动。教师只追求“短、平、快”,对过程培养重视不够,是需要改进的一个重要问题。

作为“入门”课程,智能科学技术导论的讲授如果过度偏重理论,容易使学生失去学习的信心;而且强调理论如果造成教学内容重复知识点过多,也会使学生失去学习兴趣。因此,教师对教学内容的安排要做到难度适中,选择与学生接受能力相适应且对后续专业课学习有帮助的内容;遵循以“在实践中学、在学中实践”工程化教育为主、以学术发展为辅引入CDIO教育模式的理念,重视培养学生的工程能力,包括学科知识、学生的终身学习能力、团队交流能力和在企业和社会环境下的构思一设计一实施一运行能力,按照“项目任务驱动目标学习”的思路,重点培养学生的创新能力、实践动手能力及团队合作精神。

2.2 课程建设研究内容

1)项目内容建设。

依据智能专业培养计划,智能科学与技术导论是一门独立实践课程。表1为智能科学技术导论实践类课程项目内容及课时安排。

智能科学与技术导论课程设置于本科一年级秋季学期,采用分散教学方式,共计32学时。教学改革内容包括在演示型实验项目的基础上,增加4个专题实践环节,揭示“层次化”“模块化”和“开放式”的课程特点;项目内容建设根据智能创新平台研究与开发的内在技术规律,立足于“基础性、综合性、实用性和创新性”原则,将本专业教师团队的最新学科项目和专业课程建设最新成果应用于教学,将最新、最适用的智能科学与技术学科内容融入教学;根据智能科学与技术专业的培养目标和方案并结合专业领域人才需求分布特点,及时调整授课内容和方法,更新课程教学讲义、实验大纲等教学文件,编写新的实验教学教材。

2)项目教学方法和手段的改革。

教师应建设智能科学与技术导论课程资源共享平台,使教学资源得到充分利用,促进师生在课下的交流,实时解答学生的疑问,以达到更好的教学效果;建设项目资料和视频库,针对课程具体项目特点,将实物、内部结构、工作原理、应用背景和工作过程以影音文件的形式体现,增强学生的感性认识、对抽象知识的理解以及对工程实际的认识和了解;建立阶梯式的实验教学平台,包括演示型和验证型实验及自选实验项目的多级实践项目,既注重基础实验,又强调系统综合能力的训练,使课堂教学在时间、空间及内容上得到有效延伸;建立学生课外实践活动平台,以弥补课内学时的不足,利用现有实验室条件,建设“智能科学与技术导论”学生业余创新制作工作室,增加学生实践机会;建立学生课外实践项目库,鼓励学生完成开放实验、进行自拟项目的开发调试,在教师的辅导下,锻炼学生学以致用的实践能力,激发和培养创新意识和创造力;通过不断地教学改革实践,总结课程建设经验,修正课程项目教学大纲、学期授课计划,监测课堂建设及预期效果,调整考试考核改革方案。

为了提高教学效果,使教学过程更生动形象,充分调动学生的学习兴趣,教师可在教学过程中加强以下教学方法与手段的运用。

(1)教师结合视频文件、成果实物等进行智能系统仿真演示和虚拟实验演示,将枯燥的理论知识实物化、感观化。

(2)采用“案例教学法”和“项目教学法”。教师讲解符合专业发展方向且贴近社会需求和工程实际的案例,以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣;将案例讲授与课程验证实验相结合,构建以真实项目为载体的基于工作流程的教学模式,调动学生的学习主动性。

(3)建设课外学习交流平台。鼓励学生加入课外实践创新基地,进入以智能科学与技术专业本科生为主体的智能机器人俱乐部梯队,进行团队成员间学习的交流;通过教学网站,鼓励专业教师上传“微课或慕课”,教学辅导信息,促进学生更深层次、更广范围、更深入地学习;建立网站答疑系统,使学生与教师的沟通更加快捷方便,使课程资源得到充分利用。

(4)针对课程特点进行应用设计项目考核,2~3人/组,让学生通过从方案比较到软硬件设计、制作与调试的实践,熟悉学科领域的工程项目实施模式。

(5)建设课外实践教学平台。建立学生课外实践项目库和创新工作室,通过开放实验和自选实验项目,满足学生不同层次的学习需求,为学生提供提高实践技能的实验平台,培养实践和创新能力。

3)评价与考核方式的改革。

为了更好地调动学生学习的积极性、主动性,全面客观地考查学生的综合素养,课程采用任务评价与课程评价相结合的方式,即根据学生在每个实验项目中的实践表现、学习成果质量等进行任务评价。项目开始时,教师专题案例资料,要求学生预习相关知识,课上引导学生分组讨论,组内各成员提出解决方案思路,再进行实际成果程序的演示讲评,最后教师根据课堂表现给出项目成绩。综合成绩是将演示项目成绩、参观项目成绩、验证项目成绩以及最后的结课专题书面报告成绩进行一定比例的加权平均得出,加权平均权重由专业教师团队集体讨论决定。考评体系改革的目标是实现对参与改革的智能科学与技术专业学生的包括创新能力在内的综合素质给予更科学的评判,以利于下一步正确引导学生的专业职业生涯科学规划。

3 项目驱动实践教学创新意识和团队协作

创新意识在一个充满团结协作精神的环境里更容易被激发,学生始终是创新能力培养的主体,是中心。在围绕智能导论项目驱动的课程建设研究和开发中,指导教师要设计6个环节衔接课堂教学新体系,即“精讲、举例、提问、点拨、研讨、评析”。

前4个环节教师是主体。精讲,就是简要介绍相关的理论知识和实际应用背景,明确提出培养目标。对基础实验突出4个“一”:围绕一个基本原理、掌握一组实验仪器、学会一种研究方法、解决一类实际问题。举例,通过演示,剖析实验的基本思路及技术要点。提问,在实验教学过程中,贯彻“发现问题、解决问题”的基本思想,引导学生接近问题、发现问题和解决问题,把对问题的认识逐渐引向深入。点拨,结合实验中的提问和暴露的具体问题,给予必要的指点。

后2个环节学生是主体。研讨,主动收集共性问题,组织集体讨论,积极思考并高质量参与,总结和强化知识点。评析,结合实验报告对实验项目进行分析和评价,得到有意义的结论。教师指导学生组建中、低年级到高年级之间的纵向梯级团队,定期进行各种学科竞赛和内部讨论学习,将大学生科技创新等活动内容作为实验教学的延伸。专题讨论,前沿讲座是提高创新教学质量和创新能力的有效途径,内容不拘一格,形式灵活多样,可以谈具体的实验感受,也可结合专业实验和设计谈实验方案,通过研讨扩大学生的知识面,培养团队精神。

教师可打造创新人才培养平台,合理使用各种现代化教学手段,采用参观、演示、实际项目电路搭建和程序仿真、实物调试等多种方式结合的方法,引导学生学习综合物联网技术、机器人技术以及智能信息处理技术的专业导论课程项目的任务与要求。在六大项目的学习讨论中,将在不同学科领域有特长的学生组成不同的项目小组,各团队成员通过定期或不定期的交流,充分发挥团队优势和提高分工协作能力。教师还需引导学生加入智能机器人俱乐部,参与全国几大有影响力的机器人赛事活动,通过方案设计、动作编排、程序优化、现场测试等环节的实践(如通过asuro小车平台,熟悉C语言程序控制小车,熟悉简单避障循迹功能),引导低年级学生通过解决实际问题达到学以致用的目的,结合教师演示讲解的大型工程硬软件调试仿真等系统,使学生能够将理论知识和实践经验相结合,达到最好的学习和实践效果。

4 结语

总体而言,项目驱动的智能科学与技术导论课程教学改革以培养专业素养认识及提高专业综合素质为目标,让学生通过深入浅出的实际项目运作完成课程学习,鼓励学生打造良好的专业素养,争当“智能工程师”,基本具备三大看家本领——智能思想、硬件设计能力和程序设计能力;在此基础上,吸收从新生中脱颖而出的创新能力强的学生参加学科创新项目,推广在实践类课程教学改革中(如智能创新实践平台等)具有一定借鉴价值的系列项目集。

综合素质的提高和创新能力的培养是社会进步和科技发展对高校人才培养提出的新的要求。高等学校的实验教学只有通过改革传统的实验教学内容、教学方法和教学手段,建立新型的实验教学体系,引入现代化的实验技术,才能更好地为创新人才培养服务,为深化教育教学改革注入活力。教师最感快乐的事是看见学生在实验室忙碌时专注的神情,在取得成果时灿烂的笑容。实验室教学创新任重而道远,需要在不断的实践中加强交流与反馈,积极进取,稳步提高。

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[5]向晓东,张榜生,刘晓云,构建大学生科技创新活动的长效机制[J]实验技术与管理,2012,29(5): 19-24.

智能科学技术论文篇(6)

随着科技发展和人们知识需求量增大,图书馆资源和服务逐渐趋向数字化和智能化。尤其大数据时代的到来在一定程度上推动图书馆向纯数字图书馆和智慧图书馆转化[1]。未来图书馆的数据资源丰富、结构复杂,需要通过云计算、数据聚类、相关分析等技术手段实现一站式搜索 [2]。目前,CNKI数字图书馆作为国际上技术领先的数字化学习平台,为读者提供跨库检索、学术趋势、学术研究热点等功能,实现了资源的高度整合和智能交互,满足了不同人群对知识的个性化、多样化需求。目前,智能机器人是国家产业创新发展重点项目和科研热点项目,本文利用CNKI数字图书馆的学术研究热点、学术趋势搜索、指数等检索功能实现“智能机器人”学术热点和学术趋势研究,让读者对其有个整体认识。

一、智能机器人

机器人是一种可编程和多功能的,用来完成搬运、安装、焊接、切割等不同任务的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统[3]。 智能机器人则是一个在感知、反应、思维方面全面模拟人的机器系统,融合了机械、电子、传感器、计算机、仿生学、自动控制、人工智能等多学科知识的复杂智能机械,可以代替人从事危险复杂的工作,例如在工业、农业、军事、航天、医疗等多个领域大显身手。目前,各国正加快智能机器人技术的创新与发展,如美国再工业化和工业互联网战略、德国工业 4.0 战略、日本机器人新战略、韩国机器人强国战略等,机器人技术引领当今科技和产业发展态势。中国通过制定“互联网+”行动计划、“中国制造 2025”发展目标、“十三五”规划,,将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域[4][5]。

二、 “智能机器人”和“智能控制”主题热点搜索

本文以“智能机器人”和“智能控制”为主题进行“学术研究热点”检索,检索结果显示了按照热度值排序的热点主题相关的主要知识点、主题学科名称、热度值、主要文献数、相关国家课题数、主要研究人员数和主要研究机构数。“智能机器人”相关知识点主要有移动机器人、工业机器人、仿人机器人、服务机器人、机器人导航、远程操作、人工智能、神经网络、模糊控制等知识点。

智能化是机器人控制和产业创新发展的重点。关于“智能控制”的热点知识主要包括模糊控制、神经网络、遗传算法、学习控制、自适应控制、变结构控制、预测控制、专家系统、非线性系统等知识点,这些知识点代表着“智能机器人”主要研究方向。

三、“智能机器人”和“智能控制”主题学术趋势和研究发展

CNKI数字图书馆提供“学术趋势”检索功能,为科研工作者了解“智能机器人”发展趋势提供了非常好的工具。本文通过“学术趋势”功能检索“智能机器人”和“智能控制”主题的学术趋势,图中不仅提供学术关注度,还提供热门被引文章供读者深度研究。图2显示智能机器人和智能控制方面的从1997年至2015年论文收录量逐年增大,2015年收录量达1343篇。读者可以从图2中及时掌握每年学术热点论文,从中深入学习“智能机器人”的具体研究方法和科研理论,为理论创新寻找突破口。

另外,CNKI数字图书馆还具有“指数”功能,通过对“智能机器人”和“智能控制”主题进行检索,得到以下各项信息:

“学术关注度”和“媒体关注度”是我们进行科学研究时比较关注的两个方面。通过对关注度的分析发现最近三年科研工作者和媒体对智能机器人的关注度剧增,预示着国家加大了“智能机器人”领域的投入和研究力度。

“关注文献”和“研究进展”搜索功能为读者提供了当前“智能机器人”领域高被引论文、下载量比较大的论文以及最新相关论文,为科研工作者迅速把握“智能机器人”研究的内容和研究趋势提供帮助。

“学科分布”为读者提供“智能机器人”和“智能控制”在不同学科领域的研究情况和“相关词”的统计情况。通过分析可知,移动机器人、智能制造、人工智能、路径规划、机器视觉、图像处理、虚拟现实、语音识别、声源定位等是分布在不同学科领域的“智能机器人”相关词,也是“智能机器人”目前重要的学术研究方向;单片机、模糊控制、神经网络、智能家居、智能电网、物联网、RFID、ZigBee、无线传感器网络、智能交通等是分布在不同学科领域的“智能控制”的相关词。因此,我们通过它们可以了解到跨学科智能机器人的研究动向。

“机构分布”显示了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学、中国科学院沈阳自动化研究所等多所研究机构是文献的主要提供单位,这为读者认识机器人研究机构提供参考。

结论

CNKI数字图书馆提供的“学术研究热点”、“学术趋势”和“指数”功能为我们展示了“智能机器人”和“智能控制”的研究热点和学术研究方向,为读者科研选题和科学研究提供学术参考。通过对“智能机器人”关键知识点的、经典科研论文和最新科研论文的深度分析,探索和挖掘智能机器人发展的技术空白点,发现最新研究方向。目前大学图书馆的资源整合和智能搜索功能还比较弱,需要进一步加强图书馆智能搜索引擎的构建和其他智能交互平台建设才能提高图书馆资源利用率和服务效能。

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智能科学技术论文篇(7)

随着信息技术的应用和普及,“智能化”成为信息化后续发展的重要内容之一。在决策领域,20世纪80年代,一种以计算机为工具、应用决策科学及有关学科的理论与方法、以人机交互方式辅助决策者决策的决策支持系统(DSS)应运而生。但是,DSS只能辅助和支持决策者决策,其贡献局限于对可选方案的评价,只能对有量化特性的问题使用数据模型和数值计算方法来辅助决策,不具有表示复杂决策过程的能力,因此,促使人们提出将DSS与专家系统(ES)相结合,以分别发挥DSS的数值分析和ES的符号处理优势,从而将定性分析和定量分析有机结合起来,以既能进行知识处理,又能有效地解决半结构化和非结构化问题,这就是智能决策支持系统(IDSS)的产生背景。

随着人工智能和智能技术的发展,IDSS在广泛的工程技术、经济、管理、医疗和农业科学等诸多领域,得到广泛应用。了解、掌握智能决策的基本知识和技术是计算机科学、智能科学类专业大学生的基本要求,因此,智能决策类课程应运而生,并逐渐发展成为计算机、自动化、管理科学与工程和智能科学技术等专业的专业课之一[1-4]。

在我校,智能决策系统课程作为计算机科学与技术、软件工程、网络工程和其他电子信息类专业的专业限选或选修课程。目前,该课程的教学内容存在如下问题:一是教学内容繁,二是技术更新快,三是涉及的专业知识深,对学生的理论基础知识(特别是数学知识、计算机技术)要求极高,教学难度大。因此,学生在学习过程中不得要领,抓不住课程的核心,只见树木、不见森林,从而影响学生们的学习效果。本文就是在这样背景下,提出并开展教学研究的。

1教学内容改革

智能决策系统是一门计算机科学、管理科学、人工智能和应用数学交叉的新兴专业课程,其学分通常为2~2.5学分,即32~40学时,其中包括0.5学分的实验课程(8学时)。因此,如何在有限学时中容纳下本课程教学内容,完成本课程的教学目标,就成为首要问题。

通过实践和教学改革,我校本课程的理论教学内容主要包括下列6个知识单元。

1) 决策理论概述。主要内容有决策的概念、类型、基础、流程和目标。理论课时数4学时。

2) 决策系统。主要内容有决策支持系统的概念、结构、功能、主要部件与设计要点。理论课时数控制在6学时。

3) 决策模型。主要内容有数据仓库、知识管理、数据挖掘、智能算法和数据处理。理论课时数控制在6学时。

4) 智能决策系统。主要内容有计算智能基础、专家系统的概念和结构、智能决策系统的概念和结构、智能决策系统的设计要点。理论课时数控制在8学时。

5) 群体决策系统。主要内容有协同计算概述,群体决策系统的概念、结构、功能、群体决策过程与建模和实现方法。理论课时数控制在6学时。

6)智能决策系统的发展。主要包括基于网络的决策系统技术和应用,网络技术与基于Agent的决策系统,智慧地球与智能化企业。理论课时数控制在2学时。

实践教学内容包括4个实验,学时总数为8学时,其教学内容设置见本文§3。

2教学方法改革

教学方法是为完成一定的教学目的、教学任务所采取的教学途径或教学程序,是以解决教学任务为目的、师生共同进行认识和实践的方法体系。其方法体系主要包含多个基本要素,比如教、学、信息传输载体(包含文字、图形、图像、肢体语言、表情、感知等)和教学辅助设备等。教学过程就是要充分利用具有信息优势、知识优势的教师,将信息、知识、技能、技巧,系统集成地传输给暂时处于低信息状态的学生。决定这个传输过程顺利进行的至关重要因素有:教师的积极性与责任心和学生的求知欲与基础知识及其结构。从教育学和心理学角度看,课程教学方法改革就是围绕这两个因素展开[5],限于篇幅,本文的讨论仅从如何调动学生的求知欲着手。

2.1探索式教学方法

经过多年教学实践,本文实践了“探索式教学法”,此法强调因材施教,在教学全过程创设教学环境、培养学生创新精神。所谓探索式教学方法是指在教学过程中,在教师的启发、诱导下,学生自主学习和合作讨论,以学习课程知识和科学问题为探索目标,以学生熟悉和能接触到生活原型为研究对象,为学生提供自由表达、质疑、探索、讨论问题的环境,学生通过个体、小组、团队等多种形式完成解难、释疑、尝试学习活动,将学生自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学程序。探索式教学方法重视发展学生的创造性思维,培养自学能力,力图通过自我探索引导学生学会学习和初步掌握科学研究方法[6],培养学生的文献获取与加工能力、信息分析与加工利用能力、团队协作与沟通能力、语言表达与写作能力,和创新精神。为其终身学习和工作奠定良好基础。

尽管探索式教学法能够给教师的教学提供思想、理念指导,但是,针对不同教学对象和不同课程内容,其实际应用方法也会存在差异,这就是所谓的教无定法之说。本文以智能决策系统课程第1知识单元课外作业为例,尝试说明该法的具体应用方法,为保证该方法的实施效果,本文拟定了如下的教师操作流程:

1) 制定论文目标:培养学生综合利用参考文献和学会表达的能力。首先,要求学生学会获取、理解、过滤和分析信息;其次,要求学生掌握撰写科技论文的基本技巧;最后,要求学生在观众面前表达自己观点,学习说服听众、推销自己观点的技巧。

2) 论文基本要求:①围绕“关于信息技术对决策影响”的主题,学生自拟题目;②2周时间内,学生完成1 000字左右(2页A4幅面)的论文,其中内容需要包括摘要,关键词,问题或观点概述,目前发展状况,结论或结语;③制作演示幻灯片。

3) 提供信息查阅途径:通过网络教师自己已经掌握的文献资源和网络地址资源,指出查询方法和基本技巧。

4) 抽查式演讲:①使用幻灯片;②介绍主要内容;③结论;④点评、提问与回答。

5) 评价标准:①文档编制能力;②问题发现与分析能力;③表达与陈述能力。

在实施中,要防止出现如下情况:①题目太难或太容易,以免挫伤学生积极性;②提前告示和监督,防止学生偷懒或拷贝;③灵活掌握考评手段,鼓励创新,保护学生学习积极性。

2.2案例教学方法

案例教学法是在教师指导下,根据教学目标的要求,创设学生身临案例场境的教学氛围,使用案例来组织学生的学习、研究、实践等活动的教学方法。本课程利用该方法,加强了理论与实际的结合,为学生学习提供模仿案例,提高了学生对理论知识的理解和实践能力,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学法需要掌握好2个重要环节:

1) 案例选编。必须选择学生容易理解、常见的例子,案例选编必须围绕课程某个具体的教学目标,要适当加工,剔除与课程内容关联性小的内容和技术,降低难度,方便学生理解。同时,案例必须来自于实际,并且问题明确。

2) 案例讲解与分析。案例本身只是对实例的某些情况描述,表面上平铺直叙,但是,其中必须隐藏着多个问题,要引导学生积极思考、深入分析,以发现其中隐藏的问题,并找出问题产生的原因,提出解决方案。在思考和分析过程中,既要培养和开发学生智力,又要培养学生综合运用所学理论知识的能力。案例分析不能苛求解决问题的结果如何,而应该重点强调分析过程是否正确、方法是否恰当,案例讲解和分析的主要任务是培养学生发现问题、分析问题和逻辑思维等能力,通常解决问题的能力正是课程后续需要实施的教学目标。

本文在第4知识单元中,以6子棋计算机博弈系统为例,通过对6子棋计算机博弈平台的仿真实验,选择不同的博弈策略,比如不同的估值函数、不同的搜索策略等,获得不同的实验结果,实现人-机对战、机-机对战,让学生切实体会到机器智能的魔力及其智能系统的构造方法,有力地促进了学生对理论知识的理解,并激发了学生的学习兴趣。

3实验教学内容

3.1实验教学内容的设置

实验课是智能决策系统课程的重要环节,由于总课时有限,实验课时也就不多。但是,本校在专业课程中,仍然坚持设置了0.5学分的实验,以使学生能将理论知识与实践联系起来,使抽象的理论不再是深奥,提高学生灵活运用知识的能力。本课程实验学时为8学时,主要设置了表1中的3个实验。

3.2实验课的操作

为提高学生对课程理论知识的理解和应用设计能力,针对课程实验教学课时少和实验复杂特点,需要注意以下几点。

1) 简化平台、降低实验难度。实验教学过程重在是一个训练学生动手、动眼和动脑的过程,旨在培养学生好奇心和操作技能,以及观察问题、分析问题和解决问题能力。因此,在实验中,要尽量将实验平台简化,以将学生注意力集中于实验内容,保证实验效果。比如实验2,提供给学生智能交通灯控仿真平台,它实际上是一个软件模拟平台,能实现固定交管模式的全部功能,学生能通过标准接口建立自己设计的智能交通管理模式;又如实验3,以FIRA机器人足球5vs5比赛项目的仿真平台为实验平台,利用平台已设置的运球、传球、前进、后退、转动等命令,学生能通过这些命令建立足球机器人的路径规划和避障策略。

2) 科学分组、培养协作能力。由于实验3工作量比较大,需要多人协作完成,发挥集体智慧作用,因此,在实验3中,按照3~5人/组,实行组长负责制。组长监督、管理、协调本组实验过程,每个组员都有明确的任务,并对组长负责,组长对教师负责。实验3的课内实验设置4学时/2次,学时主要在课外完成实验3,历时1个月。

3) 设计算法、培养智能意识。引导学生,模仿人类智能,设计智能算法,实现简单的智能决策。由于课时有限,必须注意控制算法的简洁、实效,以使学生能在短时间内模拟实现简单的智能行为,着重引导学生分析业务行为,发现系统流程,构造智能算法,以此培养学生开发信息系统的智能意识。

4结语

智能决策系统是人工智能、计算机科学、自动控制科学交叉结合的一门新兴专业课程,对推动信息化向智能化方向发展具有重要意义。该课程作为在校主要面对电子信息、计算机专业学生,通过该课程学习,学生反映加深了对智能的理解,提高了对计算机技术应用的认识深度,培养了学生的智能化设计意识,激发了学生的求知欲望。本文的研究成果是源于智能决策系统课程,但是,对其他信息技术课程,也具有积极的借鉴意义。

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智能科学技术论文篇(8)

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[5]朱祝武.人工智能发展综述[J].中国西部科技,2011(17).

人工智能论文参考文献:

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[2]刘步青.人机协同系统的推理机制及其哲学意蕴[D].华东师范大学,2016.

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[5]马仲雄.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程,2014,(11):246-247.

[6]纪文革.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试,2014,(03):137-138.

智能科学技术论文篇(9)

1 B/S技术概述

B/S(Browser/server浏览器/服务器)结构技术是由美国微软公司研发,是WEB兴起后的一种网络结构模式,WEB浏览器(Browser)是客户端最主要的应用软件,这种模式统一了客户端,将智能系统可实现的核心内容集中到服务器(Server)上,简化了系统开发、维护及使用成本。在网络信息技术飞速发展的当下,教育界提出“面向教育信息化”的教学管理发展目标。就本科毕业论文管理工作而言,以往论文写作、指导模式主要是通过笔、墨、纸等传统媒介实现,论文管理工作也主要是按照印发规章制度推行。这种管理模式在当今信息技术已渗透教育管理各个层面的形势下为高度依赖网络交流手段的“90一代”的“电子学生”所排斥。可以说基于B/S技术下的论文智能管理系统是应人、应时而生。

2002年B/S计算模式与C/S的计算模式并存混合计算模式的提出,预示着B/S架构模式,跨入“大众”门槛。我校引进论文智能管理系统,也是基于此技术研发的。首先,它是基于JAVA跨平台语言的B/S智能论文管理系统,具有使用随时性和便捷性的特点,不仅无需安装任何专门软件,且系统操作方便,用户通过浏览器,输入系统管理员分配的用户名和密码(系统设置为教师工号或学生学号)就能很方便地登录并使用系统。其次,该系统日常维护成本低廉,作为技术成熟产品它已考虑多种应用环境,能针对不同的使用者身份设定权限,更可以让用户在不同的使用地点、以不同的接入方式(比如LAN,WAN,Internet/Intranet等)便捷访问,无需后期额外开发。再次,该系统稳定性强,能有效地保护数据平台和管理访问权限,服务器数据库也相对安全。

2 论文写作质量现状

基于B/S技术下的论文智能系统优化策略分析是笔者对南京晓庄学院2009-2012级毕业生(部分)进行论文写作模式、智能系统应用缺陷及论文管理方式缺陷等问卷调查及跟踪数据基础上提出,具有一定的科学性、准确性、应用性及创新性特点。同时针对性指出“传统模式”(纸质材料为主要媒介)缺陷同时,也为论文管理的完善提供重要参考数据;强化智能管理系统与论文写作之间融合度,以期帮助学生提高对论文写作训练功效的认知和对切实论文写作总体质量的提高提供有效数据。笔者依据对调查数据的汇总、统计后发现目前论文写作存在众多问题:(1)论文重题问题不时发生;(2)论文抄袭现象普遍;(3)学生写作素养较为薄弱;(4)部分导师指导能力有限;(5)论文管理人员工作方式传统、单一和低效率。

在数字化、网络化的社会发展趋势下,教育领域顺应时代潮流,逐步向全面信息化发展目标迈进,在数字信息技术普及应用的当下,单一、低效的传统论文管理模式已严重滞后于时展和教育改革方向的要求。2012年教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确提出,“要强化实践育人环节,结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,加强实践教学管理,提高实验、实习实训、实践和毕业设计(论文)质量。”这意味着毕业论文写作要从质量逐年降低的颓势中解放出来,必须寻找由传统模式向数字信息模式转变的自救创新之路。受此发展趋势影响,基于B/S技术架构下的智能论文管理系统应时而生,其特点与优势凸显。虽然技术和时代优势明显,但根据调出数据显示:仍存在一些问题:(1)使用者对论文智能系统操作不熟练;(2)论文智能系统技术漏洞有待完善(文件支持版本格式太低、软件兼容性问题等);(3)功能设置与论文实际管理有较多矛盾点等问题需要解决。

3 智能技术深入应用

3.1 B/S新模式与传统模式的功能衔接

1999年国内高校开始大规模扩招,学生人数飙涨。论文传统模式,历史资料长期保存不易,参考时查询异常困难,大量纸质材料的存档浪费资源;工作程序繁琐复杂需要耗费人力、物力和时间来完成;受现有条件所困,师生交流互动受限等诸多问题,都从侧面上反映出我国的高校管理工作需要尽快实现数字化、网络化新模式已迫在眉睫。B/S智能管理系统符合高校信息化发展特点,我们可以将一些先进的管理技术、智能技术等应用到论文系统应用中,从而提高系统的智能化程度,更好地为论文管理服务。论文智能管理系统依赖的是B/S技术优荩加以适当的优化而来。但系统研发的基础是对论文传统模式管理经验的基础上发展而来的,两者之间的是相辅相成,优势互补的关系。所以,在调查数据的基础上,认真总结出传统模式的管理优势,看准时机的融入到B/S智能管理系统中,达到新旧管理模式的和谐衔接。对此我们应依据论文成果质量和使用反馈的调查问卷为基础,与软件开发公司协调信息进行功能性的技术弥补和进一步完善,直至缩小智能系统与是实际论文管理间的距离或提高其相互间的融合度。

3.2 B/S架构下论文智能管理系统的优化

随着计算机技术、网络技术、智能技术的不断发展,论文智能化管理的手段也得到很大提升,水平也得到快速的提高,并逐渐为高校的师生创造了良好论文写作与指导新环境。较之发展,论文管理虽然在智能化发展上取得了一定的突破。但是高校围绕论文管理而展开的各项工作,还远远没有集成到各个管理系统中(论文管理和教学并没有紧密结合)所以,未来的论文智能管理系统的优化应该重点考虑各种管理系统的高度集成化,并且以教务管理中的论文管理和教学工作为优化核心。同时,对于智能系统与实际管理中的时间节点、步骤安排、灵活机动等方面问题还需要进一步的优化及融合。

3.3 智能系统功能优化,应考虑不同学生的专业特点

对于B/S论文智能管理系统的研发应用,应考虑学生的不同院系、不同学科及专业性质等情况,区别对待,合理开发应用。根据学生所学学科,凡所学为基础学科,考核标准应趋重理论,以培养学术人才为旨归的,论文考核标准就需要求严格;而学生所学学科为应用学科范畴,考核标准英趋重实践,以培养实用型为目标,应更看重大学四年平时考试或实践成绩为考核重点。对于智能系统的管理应将一定的权限划分到二级学院,由他们根据专业教学大纲和培养目标设置论文完成步骤的各要求(质量、字数、时间节点、评优及考核标准等)为智能系统的“自”方面的技术设计应用提供合理思路,增加智能系统的操作灵活性,强化系统的应用体验。例如英语学科论文写作中存在机器翻译问题、语法问题等这方面系统功能并未有效开发,导致教师认为智能系统并未真正体现“智能”不过是个重复工作步骤的“系统”而已。最大的优势就是把纸质材料转化成电子文档,并未对论文指导工作的有效开展起到明显作用,所以对于智能软件的维护更新还应进一步多功能、多学科的角度进行优化,实现真正的智能。

4 结束语

在数字信息技术飞速发展的当下,本科论文管理走上信息化之路是必然趋势。本研究开展过程中将随时跟踪本科毕业生论文撰写各环节的数据资源,进行及时的动态分析,并向相关领导和论文指导教师以及学生及时反馈信息,从而对学生毕业论文写作进行全过程质量控制。此项就如何运用B/S技术论文智能管理系统以促进毕业论文质量大面积提高的研究只要各环节数据获取准确、分析方法得当、对发现的问题能构想出有效解决路径,那么研究过程中累积的成果必然会促进我院办学质量的提高,也会有向其他院校推广的价值。同时,B/S架构技术下论文智能管理系统的全面推广应用,能够有效减轻管理人员的工作强度,提高工作效率;丰富指导教师的论文指导方式,优化工作流程,促动指导热情的激发与提升;满足学生他们对电子技术应用教学模式的功能延续的“电子心理”。以上种种价值同时对促进论文写作、指导与管理模式的变革,调动学生的写作积极性与指导教师的工作积极性都有积极影响作用。最终为本科毕业论文质量的提高创造了机会和新途径。

参考文献

智能科学技术论文篇(10)

【中图分类号】G420 【文献标识码】A【论文编号】1009―8097(2009)12―0016―03

随着基础教育改革的逐步推进和教师教育的不断发展,人们逐渐意识到教师的教学要回归实践,关注教师实践智慧的重要性,“让智慧回归教育,让智慧唤醒课堂,让智慧引领教师专业成长”已成共识。教师实践智慧是其专业特性的重要表现,培养教师实践智慧应当成为当前教师教育的重要目标之一。目前关于教师实践智慧理论研究的文章逐渐增多,但对信息技术教师实践智慧论述的文章寥寥无几。信息技术教师实践智慧的强弱,不仅决定着信息技术课教学质量的高低,而且在一定程度上会影响中小学教育信息化的进程和新课改的效果。我国信息技术教师实践智慧的特征和表现如何,信息技术教师如何积累、丰富、完善自己的实践智慧等等,都已成为当前信息技术教师发展必须要解决的重要问题。

一 新课改呼唤智慧型信息技术教师

我国新课改即基础教育课程改革于2001年启动,要求从教育观念、教学方式和学习方式、课程功能、课程结构、课程管理方式及课程建设方式等方面做深度改革。[1]教师是新课程改革的实施者,新课程改革对教师从教育观念、教学行为、教学模式和教学方式等方面都提出了新的要求。信息技术教师作为中小学教师殊的群体,既要接受新课改对一般教师的要求和挑战,还要接受新课改对自己提出的独特要求和挑战。不仅要依据课程标准和新课改的要求,对信息技术课程进行大胆、积极、创新地改革,而且要协助其他学科教师进行课程改革,从技术和理念方面推动信息技术与学科课程整合,加快整个学校的信息化进程。新课改对信息技术教师提出了以下具体要求:①转变教学理念:从传统意义上的知识传授者转变为新课程的实施者、参与者、研究者和创作者,成为学生学习的促进者,成为学生数字化学习能力的培养者;②调整课程结构:新课程改革注重信息技术课程内容的社会性和人文性,强调教学内容的开放性,强调与不同学科知识内容的融合,信息技术教学内容不限于书本、课标、教材、技术理性层面的科学知识,而是向生活、自然开放,向人类道德、价值领域开放,向信息技术学科前沿开放;③融洽师生关系:从以往强调教师权威的苛刻型师生关系转向强调民主、师生对话的平等师生关系;④创新教学模式:由以往注重知识传授的注入式、传递接受式教学模式转向倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手、主动合作、提高信息素养及问题解决能力的探究-发现式教学模式;⑤转换课程角色:由课程内容的传递者转向课程内容的建设者和开发者。

改革需要热情和激情,更需要理性和智慧,因为课程改革是一种教学实践,而成功的教学实践需要理性的指引和智慧的导航,所以新课程改革亟需智慧型、专家型教师的积极参与,也亟需教师尽快提升自己的实践智慧。信息技术教师要迎接新课改对自己提出的挑战,除了具备坚实的学科专业基础和掌握丰富的教育教学理论以外,还需要在教学实践中去体验、去落实、去创造,通过大量的实践探索,不断反思、总结经验,并且把教育理性和情感有效地整合和融化,不断地积累、丰富、完善自我的实践智慧。

二 信息技术教师实践智慧的特征

1 信息技术教师的实践智慧

教师要有广博的知识,深厚的素养以及一定的理论修养和思辨能力,但这不能取代教师的实践智慧。教师实践智慧的提出是相对于教师的理论智慧而言的,是教师教育智慧的核心要素之一。苏霍姆林斯基在《给教师的建议》中说:“教育的技巧并不在于预见到课堂的所有细节,而在于根据当时的具体情况,巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变动。”

有学者认为:“所谓教师的实践智慧是指教师对教育合理性的追求,对当下教育情景的感知、辨别与顿悟以及对教育道德品性的彰显。”[2]也有学者认为:教师的实践智慧主要指教师在教育教学实践中基于善的教育价值追求,对教学工作的规律性把握、创造性的驾驭,深度洞悉、深度思考、敏锐的感悟与反应以及灵活机智应对的综合能力。[3]

笔者认为:信息技术教师的实践智慧是在信息技术教学活动和数字化学习资源创作与管理的实践活动中,对有关信息技术教学和数字化学习资源创作的整体直觉认识。它来源于教学和学习资源开发的经验,通过对具体的教学和数字学习资源开境、教学事件和课件开发事件的关注和反思,将感性的、内隐的经验提升,使其内化为信息技术教师的教学实践能力和学习资源开发能力,并且使信息技术教师能在不断变化的工作情景中采取有效的行动,解决实际问题。

信息技术教师的实践智慧既包括教学实践智慧,也包括数字化资源开发和管理的实践智慧,它是信息技术教师在长期的教育教学和数字化学习资源开发实践中感悟、反思的结果,也是他们教学理念、技术素养、艺术素养、情感与价值观、教学风格等多方面素质高度个性化的综合体现。

2 信息技术教师实践智慧的特征

信息技术教师的实践智慧具有一般教师实践智慧的共性,又有自身的专业特色,具体来讲,信息技术教师的实践智慧具有以下特征:

(1)内隐性:波兰尼(Polanyi M)认为:人类有两种知识:即显性知识和隐性知识,隐性知识是不能用语言文字、地图和公式表述的。隐性知识具有如下特征:不能通过语言、文字或符号进行逻辑说明;不能以正规的方式加以传递;不能“批判性反思”。[4]信息技术教师实践智慧主要来源于,在对软硬件的操作过程中对知识和技能的渐进累积,众所周知,对同一个软件的操作方法因人而异,而且在实际的软件使用情境中有些技巧和方法是只可意会不可言传的,难以与他人分享,而只能靠个体去体会和感受。信息技术教师的实践智慧具有很明显的内隐特征,完全符合波兰尼所认定的隐性知识的特征。

(2)个体性:实践智慧是信息技术教师个性的独特表现,是其教学风格的折射。教师的实践智慧存在于个人过去的经验、现在的身心和将来的行动和计划中,因为它来自教师的个人经验,是教师自己的体验和感悟。但不同的教师由于其年龄、成长经历、生活背景等差异,对教学的感悟也会有种种不同,再与个人的思维方式、行为特征相结合,往往会形成极具个性化特点的实践智慧。

(3)动态性:信息技术教师的工作环境变化多端,信息技术教师工作的环境不仅包括教室等物理环境,还包括以计算机为核心的各种软硬件环境。信息技术教师实践智慧是在和复杂多变的对象以及环境交互中动态生成的,又反作用于实践,是在信息技术教学实践中对复杂教学关系的梳理,体现教师的随机应变能力和灵活的教学机智,也是教师在长期的数字化资源开发和管理实践中,对用户需求、软件构架和系统生成的经验积累、深度反思。

(4)随机性:信息技术教师面对的是个性多异的学生和学科教师在课程整合和信息化教学实践中遇到的复杂技术难题。因此,信息技术教师在实践工作中面临的对象、任务和工作内容都具有不确定性和不可预测性。信息技术教师的实践智慧是教师无法预设的随机行为,它的发生具有一定的偶然性,与信息技术教学过程中发生的偶然事件有一定的联系。信息技术教师在数字学习资源开发和管理过程中,经常会遇到“有心栽花花不成,无心插柳柳成荫”的现象,这充分体现了信息技术教师实践智慧的随机性。

(5)情境性:“实践智慧处于特定时空所构成的情境中,与特定的事情相关联,实践智慧需要的是与情境的特殊性相关的认知和思考。”[5]教学情境和数字资源开发与管理的情景具有易变性、不确定性和特殊性等特征,充满变化和不确定性的实践要求教师时刻机敏地感知、辨别与顿悟当下的教育情景和资源开景。信息技术教学与特定人、物、时、空和具体的情境密切相关:一方面,信息技术教师实践智慧的生成是在具体的教学情境和特定的问题背景下,具有情境特定性;另一方面,信息技术教师的实践智慧适用的教育情境也是无法预料的,所以难以对这种情境中的教学行为或事件予以准确的认定,事先制定合理而有效的应对策略。

三 信息技术教师实践智慧的培育策略

1 在专业意识唤醒中激活实践智慧

关注信息技术教师的职业情感状态,学校对信息技术教师的职业认同和接受,会直接影响信息技术教师的整体智慧水平。要提升信息技术教师的实践智慧水平:第一,要唤醒自身的专业意识,给自己准确的定位。信息技术虽然是小学科,但不要把自己定位为技术和服务人员,要有发展成学校主流学科教师的志气。第二,要转变学校领导和学科教师的信息技术课程观念。观念是行动的灵魂,教育观念对教学实践具有指导和统率的作用。现实中,学校领导和学科教师对信息技术教师的专业认同存在偏见,要转变学校领导和学科教师对信息技术教师的偏见和陈旧观念,重视信息技术教师的生存问题,采取切实有效的措施,解决信息技术教师的工作量、职称评定等一系列问题。

2 在学习中坚实实践智慧

“要给学生一碗水,教师要有一桶水。”信息技术是一个不断发展的动态学科,信息技术日新月异,新名词、新概念层出不穷,需要信息技术教师及时更新自己的知识储备,把自己的“一桶水”变成“长流水”。新课改对信息技术学科的要求更高了,学校教育信息化要求信息技术教师学习更多的教育新理论并进行新的尝试。因此,提高理论知识和技术、强化自己的实践智慧是信息技术教师的当务之急。

信息技术教师既要学习先进的教学理论和信息技术的新知识,还要注重对教学和媒体实践知识的积累。实践智慧的核心要素是个体在“Know how”方面的实践性知识。对实践性知识的学习,最好的获取方法是给一个师傅当徒弟――不是因为师傅能教他,而是因为只有通过与一个不断实践它的人持续接触,才能习得它。[6]信息技术教师可以通过拜师获取信息技术教学专家的实践智慧,可以有意识地深入到他人的教学场景和工作场景,领悟他人的实践智慧。

3 在反思中梳理实践智慧

美国心理学家波斯纳(Posner G.J)提出了教师成长的公式:“成长=反思+经验”。信息技术教师要获得或者增进实践智慧,不能坐等经验的自然积累,而要充分利用个人现有的经验,不断自我提问或与他人对话,这种反思是以具体的信息技术教学情境为背景、以教师个人经验为基础、以信息技术教学实践为指向。结合自己的专业特色,信息技术教师可以通过以撰写反思日记的方式进行课后反思,反思的内容包括教学起点、教学内容、教学目标、教学媒体和教学过程等方面。

4 在对话中共享实践智慧

新课程强调,教学是教与学的交往、互动,交往意味着人人参与,意味着平等对话。对话是提升信息技术教师实践智慧的有效手段。与学生之对话,折射自己教学实践智慧的效果,为以后的教学实施提供参考。与学科教师对话,既可以促进信息技术教师对学生的全面认识,也能让不同学科教师的实践智慧相互碰撞,共同提高与发展,还能促进学科教师信息技术与课程整合的步伐和效果。与学校领导对话,让学校领导知晓信息技术教师的工作状态,认同信息技术教师的工作。与资深教师对话,资深教师身上蕴含丰富的实践智慧,年轻教师经过对资深教师课堂教学实践的观察、模仿和体验资深教师的实践智慧。[7]与互联网中信息技术教学相关论坛中的同行对话,观看和收集同行的教学日志和教育叙事,挖掘其行为背后的思想闪光点。

5 在培训中丰富实践智慧

信息技术与其他成熟学科不同,没有多少较好的、完备的经验可供参考,需要教师不断地去探索实践。信息技术教师专业成长需要专家引领、同伴合作、和自我反思相结合;需要新课程通识培训、专业培训、课堂教学实践培训相结合,通过培训激活教师的实践性智慧。要探索注重教学实践的培训模式,如案例式教学、问题式教学、参与式教学和情景体验式教学等。其中参与式培训是目前教师培训中备受青睐的一种方式,也是信息技术教师实践智慧重要的生成过程。参与式培训赋予每位教师平等学习和表达的权利,还十分重视教师已有的知识经验,把它视为重要的课程资源,通过教师分享彼此之间的教学经验,将自己的实践经验通过交流表达出来。通过培训能真正积累实践经验,为自己今后的实践智慧的提升提供新思路,打下坚实的基础。

信息技术教师利用机会培训其他学科教师,授之以渔,让学科教师掌握基本的信息技术知识,这样既历练了信息技术教师的实践技能,又提高了学科教师的信息素养。

6 在研究中提升实践智慧

前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说过:“如果你想让教师的劳动能够给教师带来乐趣,天天上课不至于变成一种单调乏味的义务,那你就应该引导每一位教师走上从事研究这条幸福的道路上来。”新课程要求教师应该是教育教学的研究者,信息技术教师要树立“教学即教研”、“教师即研究者”的观念。

对信息技术教师来说,最有效和最可行的方式之一就是引导教师结合自己的教育教学实践开展行动研究。行动研究是专门以解决教育实践中的问题为目的,把解决实际情境中的问题放在第一位,倡导教师以研究实践者的角色进入研究情景。信息技术教师分析自己在专业发展和教学实践中遇到的问题,通过反思,结合实践境遇,提出解决问题的方案,并实施方案,观察和记录自己实施的过程,通过多轮的行动研究,直到自己的实际问题解决为止。信息技术教师也要关注当前信息技术教育专家提出的各种理论、各种学说,从教学实际出发,在实践中尝试、试验,并发展完善。

随着新一轮基础教育课程改革的深入发展,信息技术与学科课程整合的呼声也越来越高,信息技术课程及信息技术教育的普及都亟需富有智慧的信息技术教师,但是信息技术教师实践智慧的培育和提升犹如一艘刚刚启航的帆船,任重而道远,还需信息技术教师、同行、学校、社会的共同护航,才能顺利抵达胜利的彼岸。

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参考文献

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智能科学技术论文篇(11)

中图分类号:TH-39 文献标识码:A

智能控制技术是近三十几年来发展起来的一门新兴科技,通常通过智能控制系统(智能控制系统主要包括神经网络、模糊控制、专家控制、遗传算法等)发挥作用。它的出现改变了人们的传统的控制思想,作为自动控制领域的一次重大变革,它有着其自身不可忽视的优势:科技力量强大;综合多种学科的优势形成独特的自身优势。如今的智能控制技术主要应用于解决那些用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题,如智能机器人系统、计算机集成制造系统、复杂的工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、通信网络系统、环保与能源系统等。

1机电一体化发展

机电一体化迄今为止已经经历了三个发展阶段,在各个阶段都有其不同的应用侧重点:(1)在萌芽时期,最具代表性的莫过于二战带来的机遇――在二战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能相当优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军事用途的技术在战后转为民用,对战后的经济的恢复和技术进步起到了积极作用。有这样的一个基础后,在以后的发展历程中,人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。(2)处于蓬勃发展阶段的人们主动的利用3C技术的巨大成果创造出了新的机电一体化产品,在这个阶段最具代表性的是日本。日本在推动机电一体化技术的发展方面起到了主导作用。(3)智能化阶段时期,机电一体化技术向智能化新阶段迈进,在人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步的基础上,机电一体化技术又向前进行发展进化,开辟出自身发展的广阔天地――大量的智能化机械产品不断涌现,人们的生活中随处可见的智能机就是一个很好的代表;选择、模糊控制技术已经相当普遍,甚至还出现了混沌控制的产品。在这种程度上我们可以说机电一体化技术将以智能化为内核进入二十一世纪。

2智能控制技术与机电一体化

(1)自从二十一世纪到来之后,科技力量迅猛发展,同时也带动了智能化控制技术的发展。随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也在不断提升。快节奏的要求促使人们把智能控制技术与机电一体化进行结合,服务于人类社会。典型的机电一体化系统由两大部分组成:控制器与受控对象。其中受控对象包括:机械本体、检测元件、执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分组成。将智能控制技术与机电一体化结合起来,这样的做法不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间,完善其自身的不足之处,还可以有效的促进工业化的生产,满足人类需求,同时为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础,当前状态下,我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中,还将许多先进的科学理论融入其中,从而形成了许多的新思想、新理论,进而为机电一体化技术的发展奠定了厚实的基础,同时也提供了良好的发展前景。

(2)智能控制技术是控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。机电一体化技术是多种技术结合的产物,它是在信息论、控制论和系统论的基础上,在计算机、传感器和软件的三者的支撑下发展起来的。实际上,机电一体化技术已经不仅仅局限于机械与电子技术的有机结合,而是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、精密机械技术、计算机技术、系统总体技术等多种技术交于一体的交叉学科与综合技术。它与智能控制系统进行相容,更可以发挥出产品的作用,最大限度开发其利用价值。其中,信息处理技术是机电一体化技术中必不可少的部分,以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化、智能化的关键所在。机电一体化技术是控制理论的最新发展,是机械理论与计算机、网络等信息理论的结合,是机械设计理论的发展,在智能控制的技术管理下,不仅能提高工作效率,更可以对信息进行分类,减少工作量,优化整个工作流程。

3结语

通过以上分析,我们可以看出智能控制系统与机电一体化的应用前景是十分光明的。在机电一体化系统中使用智能控制技术与其他技术相比是具有相当大的优势的――不仅在加工效率上提高到了一个层次,产品的质量也得到了一定的保证。在传统的方法逐渐不适应与当今时代的时期,运用新兴科技是当务之急。为了更好的提高工作效率,减少工作失误,我们还需要继续加强对智能控制系统与机电一体化的结合,开发出更高效的产品。

参考文献