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論文摘要:社會適應能力培養是新時期高校體育課程的重要培養目標;元認知學習理論是適應現代教育理念的新的教學理論,必將對高校體育教學產生深遠的影響。文章主要運用實驗法、問卷調查法等方法考察了元認知體育教學對大學生體育社會適應能力的影響,結果發現:在教學中實施現有的提高元認知水平的方法、措施可提高大學生的元認知水平;大學生體育方面的社會適應情況處于基本適應狀態,與相關培養目標存在一定差距;元認知體育教學可有效地提高大學生體育方面的社會適應能力。
0前言
現代社會發展呈現出有別于傳統社會特征的信息化、快節奏、高壓力和高競爭等特征,這就對我們的包括高等教育在內的學校教育的人才培養提出了新的要求,即培養適應現代社會生活的具備一定社會適應能力的合格勞動者。在社會學中,社會適應是指個人或群體調整自己的行為使其適應所處社會環境的過程,其實質就是個體的社會化過程。體育是個體社會化的重要方式,與他人和群體的聯系是體育活動的必要條件。4學校體育課程的學習過程不僅體現為個體認知性知識的積累、深化,更體現為個體體能的增強、技能的掌握和行為態度的改變等方面,具有參與性、實踐性特點,因此學校體育課程在個體社會適應能力培養方面將承擔重要的責任。籍此,教育部在2002年頒布的《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》中指出社會適應能力培養是高校體育課程的課程目標之一,并進一步提出“表現出良好的體育道德和合作精神;正確處理競爭與合作的關系”是我國高校大學生社會適應能力培養的基本目標。
“元認知學習”是現代學習理念的一種新觀念。這種新的學習理論在教育觀念上強調的不僅僅是“學會”,而更主要的是“會學”,以及對學習動機、學習方式、學習結果的調節與監控。元認知學習理論所倡導的是學生個體自身對學習的監督和調控及學習過程結束后的自我反饋,要求每個學習個體學會學習、學會生活、學會生存。元認知學習理論指導高校體育學習將徹底改變以往的傳統的體育教學思想,并使每個學習個體對自身學習進行調節和監控,這也是元認知體育教學促進大學生社會適應能力發展的理論依據。本研究旨在探討體育的元認知教學對大學生社會適應能力的影響,進而為高校公共體育教學的社會適應教學目標的實現尋找一條可行途徑。
通過查閱大量的參考文獻,并進行綜述研究之后,本研究提出以下假設:
①元認知教學可有效提高大學生的元認知水平;
②元認知教學是達成高校公共體育課程社會適應目標的有效途徑。
1研究對象與研究方法
1.1研究對象
本研究以大學一、二年級的大學生(開設公共體育課程)為研究對象,樣本為某高校開設公共體育課程的大一、大二部分大學生,共75人,其中男生36人,女生39人。
1.2研究方法
1.2.1文獻資料法。查閱了國內外大量的文獻資料,掌握了有關元認知和社會適應問題的相關研究成果,為本次研究奠定了較好的理論基礎。
1.2.2問卷調查法。本文采用國內研究者根據Gregory .Schrawd等人編制的元認知意識量表(Meta一cognition con-sciousness questionnaire)翻譯修訂而成的中文版量表。該量表采用10等級記分法,從元認知知識、元認知體驗和元認知技能三個維度測量了被試的元認知水平。馬建鋒研究表明該問卷具有較好信效度,適合中國背景下的大學生。
根據社會適應能力的相關研究成果,并結合大學生公共體育課程課堂教學實際與課外體育活動情況自編大學生社會適應能力問卷,該問卷采用5等級記分法,并主要從對活動的規則、紀律的遵守、活動中的人際互動、活動中的自我激勵、自我調控、團隊意識(競爭、合作、集體榮辱感)等社會適應方面對大學生進行考察。該問卷的重測信度:=0.94(時間間隔為3周),另外就問卷的內容效度對多所高等院校的心理學、體育學專家進行了訪談,最終的反饋結果表明該問卷內容效度良好(每個條目與問卷總分的相關系數在0. 31-0.66之間),能全面、有效地反映所要研究的問題。因此該問卷具有較好的信效度,可以為本研究服務。
1.2.3實驗法。采用單因素完全隨機等組前測后測實驗設計方法并隨機選取對照組與實驗組(分組時對其元認知水平和體育社會適應水平進行了均衡化處理)。實驗組與對照組課堂教學活動內容相同,時間共16周,并由同一教師教授(實驗組接受元認知教學培訓)。對照組按教學計劃學習,不進行任何干預。實驗組在按教學計劃學習的同時,一是教師在教學過程中提示學生注意運用元認知的方法進行學習,二是實驗者在學習現場進行言語指導,讓學生注意采用元認知的方法進行社會適應訓練。最初和最終學生在體育活動中的社會適應水平由同一教師按同一問卷進行調查。在實驗過程中,注意到了教師及學生主觀期望效應可能對實驗結果的影響,并加以控制。
1.2.4數理統計法。本研究測量所得數據均運用SPSS for Windows 11.0統計軟件進行處理。
2實驗組進行的元認知教學培訓說明
2.1教學目的
對實驗組學生進行另外的元認知能力培訓,以提高其元認知能力。
2.2教學方法
一是采用課堂教學法對實驗組學生講授元認知的理論知識,以及提高元認知能力的方法;二是在公共體育課堂上采用現場言語指導的方法提示學生注意使用元認知有關的技能進行學習活動(主要是體育活動的社會適應方面)。
2.3教學內容
2. 3.1有關元認知理論方面的內容。元認知的基本含義、實質和要素。元認知與體育活動的社會適應方面結合起來,讓學生理解、體會體育活動的社會適應方面的元認知知識、元認知體驗、元認知技能。體育活動的社會適應方面的元認知知識是指對體育活動的社會適應方面認知的知識,即學生對自己的體育社會適應認識活動過程與結果及其影響因素的知識,包括三個方面內容:個人、任務和策略。體育的元認知體驗是指伴隨著體育認知活動的體育認知體驗或體育運動的情感體驗,它包括知的體驗,也包括不知的體驗。體育的元認知技能是指學生在運動學習過程中對動作活動進行調節的技能。
2.3.2培養、訓練元認知的一般方法。自我提問法:在元認知訓練中,通過提供給學習者一系列自我觀察、自我監控、自我評價的問題,不斷地促進學生進行自我反省而提高問題解決的能力。
相互提問法:讓學生每兩人分成一組,給每個學生一份類似于上述自我提問的問題單,讓學生在嘗試解決問題的同時根據問題單相互提問并做出回答。這種方法能有效地促進學生的思考和競爭,提高元認知水平。
知識傳授法:通過傳授元認知理論的有關內容,使學生認識到元認知在學習中的重要性,自覺地將元認知運用于學習中,以提高學習效果。
元認知培訓和訓練的各方法在體育課程教學活動中實施(主要與大學生體育課程活動的社會適應方面相結合而開展)。
2.4元認知理論教學進度安排
利用體育課程以外的時間,采用課堂教學的方法對實驗組學生進行元認知能力的培訓,培訓共4次課,每次30min,并布置課后作業。教學進度安排如下:
課次1:元認知理論知識的培訓。
課次2;元認知與體育運動的關系、在體育運動中的作用等方面的知識培訓。
課次3:訓練、提高元認知的方法的培訓。
課次4:對所培訓內容復習,鞏固所培訓的知識。
3結果與分析
3.1元認知教學效果考察
實驗組經元認知培訓后,其元認知水平較對照組呈現下表所示變化(調查數據統計采用配對樣本t檢驗方法)。
結果顯示實驗組在經過元認知教學后,整體元認知水平有了顯著提高(實驗組整體元認知水平實驗前后比較P- I) . 046,達到顯著差異),且元認知知識、元認知體驗、元認知調控水平也都有顯著性提高,而對照組無論整體元認知水平p=0.446),還是分維度水平前后測均未出現顯著性變化。實驗結果說明元認知教學可有效提高大學生元認知水平,證實了研究假設。這進一步說明個體的元認知能力不僅是在個體長期的學習過程中形成和發展起來的,而且元認知能力是可以教授的,即經過系統、專門的教學培訓,個體的元認知斃力可以在相對較短的時間內得以提高。該結果可解釋為:通過提問、講授等元認知培訓方法的實施并在實踐中加以鍛煉,可使學習者個體更好地掌握自我的元認知知識,加深元認知體驗,增強元認知技能,進而提高個體整個元認知水平。
3.2大學生體育方面的社會適應能力考察
實驗前對普通專業103名大學生(大一、大二)的體育方面的社會適應能力進行了調查,結果如下表:
表2顯示大學生體育社會適應情況:規則適應方面相對較好,達到基本適應水平,且個體差異不大;人際互動、自我調控、團隊意識方面表現較差,且人際互動、自我調控方面的個體差異較大。總體而言,大學生社會適應的整體水平與我們的基本培養目標間還存在一定差距。造成這一差距的原因是多方面的,如由于受中小學應試教育環境影響,學生的社會適應教育得不到足夠重視,缺乏足夠的鍛煉;社會適應能力培養的實施存在一定的難度,由于學生個體差異較大,因此較難采取統一的培養措施。
對性別變量進行考察(表3),發現:男生在人際互動、團隊意識方面好于女生,在規則適應、自我調控方面差于女生。除規則適應方面,女生顯著好于男生外,社會適應其它方面不存在顯著性別差異。另外統計顯示大學生的元認知水平與社會適應能力之間的相關系數為0. 45,為中度相關,說明兩者之間存在一定程度的共變關系。
3.3體育教學對大學生社會適應能力的影響考察
實驗組接受元認知培訓和元認知教學及相應體育教學,對照組接受相同體育教學。實驗結束后,實驗組和對照組大學生的體育方面的社會適應水平前后呈現表4所示變化。
表4表明,實驗前后實驗組與對照組大學生體育方面的社會適應各維度均存在顯著性差異,實驗組與對照組不同組別大學生體育方面的社會適應各維度均存在顯著性差異,且交互作用不明顯,即實驗后實驗組大學生體育方面的社會適應各維度較實驗前有顯著性改善,實驗后實驗組大學生體育方面的社會適應各維度較對照組均有顯著性改善。統計結果說明元認知體育教學可有效改善大學生的體育社會適應水平,結合對元認知教學效果的考察,這一結論可理解為元認知教學提高了學習者的元認知水平,而提高的元認知水平又在個體的體育社會適應實踐方面發揮作用,即在體育活動實踐中通過比較、反饋、自我暗示、自我調控等手段,逐步提高自我的體育社會適應水平。元認知體育教學以學生的發展為中心,突出學生的主體地位和主觀能動性,在社會適應的教學中,學生不再處于從屬、被動的“他控”地位,他們的社會適應是主動的,并對適應的過程和結果具有深刻的感受和體驗,對自我的社會適應具有高度的自控,因而可有效地促進大學生適應能力的發展。
4結論與建議
4.1結論
通過本實驗研究,可以得出以下結論:在教學中實施現有的提高元認知水平的方法、措施可在相對較短時間內提高大學生的元認知水平;大學生體育方面的社會適應情況處于基本適應狀態,與相關培養目標存在一定差距;元認知體育教學有效地提高了大學生的體育方面的社會適應能力。
4.2建議
元認知理論與現代教育思想緊密相關,并對學校教育目標的實現將起到很好的促進作用。在高校體育教學中采用元認知教學手段,必將為體育教學的各學習目標的實現提高一條可行性途徑。
4.2.1因本次實驗條件的局限,還應進一步考察實驗效果的外部效度,為其應用、推廣提供可靠的理論依據。
4.2.2應在體育教學中加強元認知教學措施的滲透,如反饋、自我體驗、自我監控與調節等與個體元認知水平提高有關手段的運用。
關鍵詞:智能科學與技術;發展;應用;高中教學場景
一、緒論
科學技術的發展幫助人類經歷了農耕社會、工業社會、信息社會,逐漸步入到當前可初步以“智能”定義的新階段。“智能科學”正以一種全新的方式改變著我們的生活。從AlphaGo取得人機大戰的壓倒性勝利,到無人駕駛技術的火爆,以及智能音箱的入戶、語音識別人臉識別在眾多公共場景的應用。無疑,人們已開始轉向基于數據、信息和科學技術的智能工具,智能科學與技術的發展與廣泛應用必將成為智能時展的基礎與風向標。
二、智能科學與技術的概念
智能科學與技術是進入21世紀后得益于計算機技術成熟與飛速發展應運而生的全新研究領域。其綜合了信息論、計算機科學、自動化技術以及腦科學、生物智能等在內的多學科領域,借助日益發達的計算機、信息處理等技術,從而實現模擬人類思維和認知的活動,并最終在計算能力、感性認知等方面改進并代替人的能力。智能科學與技術,一方面在于研究和發現機器智能的本質和規律;另一方面,則強調通過技術升級實現對智能科學理論的應用。不難看到,智能科學與技術與信息技術、納米技術、生物基因工程等尖端科技聯系密切,并呈現引領趨勢。新一輪科技革命和產業變革,都是在智能科學的基礎下啟動的。國家科委主任宋健就曾明確指出:“人智能則國智,科技強則國強。”總之,智能科學與技術就是讓機器實現智能化,代替更多只有人類才能完成的復雜工作,從而極大提高社會生產效率。[1]
三、智能科學與技術發展現狀及應用
(一)智能科學與技術發展
智能科學與技術的發展最早可追溯至上世紀三四十年代,圖靈等計算機科學家提出的關于計算本質的思想及人工智能。此后,智能科學發展陸續經歷了1956年達特茅斯會議(第一次人工智能研討會);1969年第一次人工能聯合會議;至二十世紀末期的AI知識的實踐應用等逐漸發展壯大的歷史進程,最終進入當前的飛速發展時期。時下,智能科學與技術已經發展成為了一門多學科門類的交叉滲透的新型研究領域廣泛涉及哲學、理學、計算機科學、生物學、醫學、自然科學等多學科門類下的眾多專業。
(二)智能科學與技術在目前社會中的應用
隨著智能科學與技術不斷成熟與發展,其應用已廣泛在我們身邊開花結果:無人駕駛汽車已經完成上路試驗;CBD(計算機輔助診斷)、指紋和虹膜識別技術等已經在各類智能產品尤其是智能手機上得到廣泛的使用;一些大數據智能算法與決策系統在日常網絡瀏覽智能推薦中已經屢見不鮮。基于人臉識別和大數據分析等的智慧城市安全網絡的建設方面我國也已經走在前列。同時在醫療領域、醫院系統中,智能科學也有了極大的發展。這些智能的應用不僅便利了我們的生活,還大大提高了安全保障和醫療手段。當前,智能科學與技術的發展中已經逐漸衍生出基于大數據的系統控制與決策、智能檢測技術與儀器、智慧農業、機器人與智能系統、電力電子與運動控制、智能交通、無人系統與自主控制、智能電網與智能制造、智慧教育、工業控制系統信息安全、智慧醫療與健康工程、人工智能與機器學習、系統生物信息技術、計算感知與模式識別、智慧城市與物聯網、流程工業智能化等諸多具體可實施的研究發展領域。[3]
四、智能科學與技術在學校教學場景中的應用構想
當前,很多學校教學過程中已經引入了一些智能化設備,計算機、信息設備在很多日常教學中已不少見。如觸屏智能黑板、校園一卡通、智能簽到系統等都在高中教學場景中有著較為廣泛的應用。但是我認為智能科學與技術在高中教學場景中的應用仍只是停留在技術層面,還未達到對智能教育以及學生智能科學理解學習的促進作用,遠不能滿足使我國2030年成為全球智能創新中心和機器人最大的制造市場[4]的迫切需要。智能教育的開展離不開手段與技術的智能化,但現在很多學校中應用的智能化設備,其重點還是在對教育過程起到支撐作用的工具進行智能化、提升其適配性,本質上是對教育環境的優化。這樣的應用場景只是停留在智能技術的硬件層面,而未曾真正應用智能科學的理念來解決問題。在現有的技術支持下,可以通過軟硬件相結合的方式,深度定制,將智能科學與技術廣泛應用于基于學習交互數據的分析、個性化學習方案、基于大數據智能教育平臺、立體化綜合教學場所等組合而成的智能校園。真正實現通過智能科學的理論基礎完整學科交互,培養信息意識、掌握信息技能、形成信息能力和運用信息方法,營造更真實的學習氛圍。
A=Martin Anstice
云計算、物聯網、人工智能,不斷冒出的新技術讓我們想象著一個不可預知的未來,而我們手中的移動終端也在往更輕薄、更低能耗以及更高性能的方向發展,但是要實現這一切都基于芯片的演進。讓芯片變得更薄更輕、性能更強而能耗更低,要從芯片制造工藝本身來改進,現有的改進方法有芯片制造過程的縮減以及芯片架構的調整。不過無論哪種方式都對制造芯片的設備提出了更高的要求。在泛林集團(Lam Research)總裁兼首席執行官Martin Anstice看來,摩爾定律需要延續甚至突破,半導體行業才能持續發展。
C:全球半導體領域的技術發展呈現出怎樣的趨勢?
A:技術的發展基于整個半導體行業以及電子工業的發展,而半導體行業的發展又遵循于“摩爾定律”。要將“摩爾定律”延續下去,需要整個行業不斷創新,以挖掘更多技術上的可能性。比如,現在業界比較關注的多重圖形技術,就是把芯片的設計圖曝光到晶圓上,然后我們再根據這個設計圖來刻蝕晶圓。但由于現在器件越來越小,越來越精密,制造工藝都是在納米級別下完成的,很多時候僅通過一次曝光很難達到需要的精度,必須通過多次曝光和刻蝕才能實現。此外,如今人們對電子產品性能的要求越來越高,這就意味著對半導體器件的性能提出更高的要求。如何在現有尺寸的器件上集成更多的功能,已成為我們必須解決的問題。目前,行業通過將器件的構架由二維向三維轉變解決了這個難題,比如3D NAND技術,就是沿垂直方向來堆疊存儲單元,從而有效提升器件的整體性能。其他的還有鰭式場效應晶體管(FinFET)技術、先進封裝技術等。總而言之,未來的發展趨勢主要聚焦于如何通過創新技術實現芯片尺寸的進一步縮減,這也將對半導體設備制造商帶來很大的挑戰。
C:設備制造商所在的行業面臨什么挑戰?
A:如今,隨著物聯網、云計算、互聯網+等概念的應用和深入,以及電子產品與移動終端的普及和更新迭代速度的加快,市場對半導體產品的需求大大增加,同時也要求上游半導體器件設備制造商對市場的反應速度更快,經營方式更加靈活,業務體系更加全面。這是挑戰之一。其次,消費者也希望手中的電子產品和移動終端變得更加輕薄、能耗更低,性能更高,但價格卻更加優惠。這就要求這些設備中的半導體器件的尺寸進一步縮減,性能進一步提升。這樣勢必對半導體器件的制造工藝和設備制造商的創新能力提出更高的要求,尤其是在諸多技術已經進入拐點,行業迫切需要突破的時候。這是挑戰之二。第三個挑戰是如何培養,吸納和留住尖端的技術人才。
C:你們怎么看待中國在半導體教育以及人才儲備方面的狀況?
A:總體來說半導體領域的人才還是比較短缺的。不僅中國如此,美國也是一樣,甚至美國比中國還要嚴重。中國的半導體產業相對美國來說還比較新,但這里卻擁有大量的發展機遇和潛力,比如這里既有諸如14納米、16納米以及3D NAND等行業最先進的技術,也有諸如物聯網的很多成熟的技術。泛林和中國很多的高等院校合作,從教育體系入手,加快該領域人才的培養。
關鍵詞:智能時代;傳媒專業;智慧教育;生態系統構建
智能時代正在構筑一個嶄新的數字化立體化環境,重塑和勾勒傳媒行業的未來生態圖景,作為實踐性較強的傳媒教育急需重新審視專業定位及行業人才需求,為專業變革注入新的活力和能量。智慧教育是智能時代背景下催生和倡導的新型教學形態,其教學理念的前沿性、教學工具的智能化、教學場景的交互式正在引發新一輪教育改革浪潮。傳媒專業建設需與時俱進,與當下科學技術的發展和行業實踐的進步相適應和匹配,運用智慧教育在多個層面和維度打破傳媒專業發展桎梏并助力傳媒專業學科再造、教學創新、師資專業和人才優化。
一、智慧教育的產生與運用
“智慧教育”的概念起源于2008年,其核心旨要是借助信息化技術讓萬事萬物實現感知化、互聯化和智能化。近年來,國家出臺相關政策鼓勵和推動智能技術運用于教育實踐,支持以智能技術為基礎,依托各類信息化設備及平臺,積極開展智慧教育創新研究和示范,推動智能技術支持下教育模式變革和生態重構。[1]進入2020年,5G技術開始全面運用,其迅捷的速度、強大的容量、極致的體驗為智能化運用提供技術支撐和運作基礎,智能時代賦能智慧教育已進入高速發展階段。智慧教育本質是一種智能化知識傳播模式,以智能技術的融合為優勢,以教師智慧實踐為支撐,以學生智慧發展為旨歸,主要解決教學設備落后、師資力量匱乏、教學資源不均等問題,其目的是優化教學過程,提高學生信息素養,促進教育現代化的發展進程。目前智慧教育的應用有以下幾個維度:一是智慧教育工具的應用。先進的教學工具是提高智能教育效率的有效手段;二是智慧教育環境的建設。實現智慧教育過程的交互與滲透;三是智慧教育資源的開發。促進優質教學資源共享,實現課程資源的均衡分配;四是智慧教育策略的實施。包括宏觀的教育制度策略和微觀的教學環節策略兩個方面。
二、智慧教育運用于傳媒專業的價值與意義
新文科時代,傳媒教育應真正踐行新聞觀中與時俱進的精神,重視科技前沿動態,順應時代的發展潮流。智慧教育本質是一種智能化知識傳播模式,以智能技術的融合為優勢,以教師智慧實踐為支撐,以學生智慧發展為旨歸,主要解決教學設備落后、師資力量匱乏、教學資源不均等問題,其目的是優化教學過程,提高學生信息素養,促進教育現代化的發展進程,是實現傳媒專業新文科建設的有效途徑和手段。對于傳媒專業未來的發展前景具有重大的價值和意義。
(一)服務國家戰略和新興產業
傳媒專業智慧教育的實踐和改革是落實教育部實施卓越新聞傳播人才教育培養計劃2.0的集中體現,是對新聞觀教育新局面的開創,是對國家傳媒教育“頂層設計”的貫徹落實。同時,伴隨著傳媒行業的裂變和升級,智慧教育的精準教學模式實現與新興行業人才資源的優化配置。
(二)構建傳媒專業智能教育范式
智慧教育有助于傳媒專業主動適應智能化社會變革,及時融入技術變革的新趨勢,更新課程設置、重構教學內容、創新教學形式,實現教學模式的多樣化和立體化,打造國家級一流課程,形成智能教育新范式。
(三)優化傳媒專業師資力量
智慧教育有利于激活教師的流動機制,促進教學主體的多元化。基于傳媒專業的交叉融合特性,智慧教育模式下的傳媒教師將獲得極大豐富,主要有三個來源:第一,吸納其他學科背景的教師,綜合運用線上線下的教學資源;第二,傳媒行業一線教師,豐富實踐教學;第三,經過培訓和調整的傳媒專業教師。
(四)培養卓越型創新型傳媒人才
智慧教育能夠深度實踐產學一體化人才培養模式,構建具有傳媒特色的人才培養方案,實現傳媒專業在課堂教學、實踐訓練和學術研究等環節的改革創新,培養既懂傳媒業發展規律又適應新傳播環境的寬口徑厚基礎高素質的卓越創新型傳媒人才。
三、智能時代背景下傳媒專業智慧教育生態系統構建機制
傳媒專業與國家政治、經濟、技術等因素聯系緊密,具有邊緣性、交叉性和實踐性等特征。智慧教育是實現傳媒專業信息化和現代化的重要方向,是傳媒專業從傳統教學到智慧型教學轉型的必然選擇,傳媒類專業智慧教育系統機制建設主要內容包括專業結構模式、專業資源構成、專業運作效率三個層面。
(一)智慧教育層次機制:革新傳媒專業結構模式
智慧教育的層次機制圍繞宏觀、中觀和微觀三個層面,考察教育結構要素的相互關系和運行模式。教育的宏觀層次與社會環境關系密切,是教育體系總體結構的集中體現;教育的中觀層次是從學校職能組織入手,制定科學化、規范化、制度化的教學環節,是對教學過程的強化和管控;教育的微觀層次是將宏觀的共性要求和中觀的個性要求有機融合并落實到具體的教學活動過程中。傳媒專業結構革新以智慧教育的層次機制為準則,從宏觀層次、中觀層次、微觀層次三個維度深入認識和理解傳媒專業改革背景,借助智慧教育的優勢,注重國家層面的“頂層設計”思路,掛鉤傳媒專業行業發展現實,依托智慧設施建設、智能化管理模式及教育系統,囿于外部環境—學校組織—教學主客體之間的多維交互,生成和建立傳媒專業智慧管理和多重機制。
(二)智慧教育形式機制:調整傳媒專業資源構成
智慧教育的形式機制是從教育形式的角度探索教學活動各要素間的資源構成。首先,是教學環境的資源構成,智慧教育環境主要包括物理環境、在線學習環境兩個方面。在“智慧+”背景下,智慧教育能夠實現教育環境的智能感知、管理和控制,使教學過程由傳統的平面、靜態、單一場景轉換為立體、生動、多維的交互呈示;[2]其次,是教學方式的資源構成,例如應用較為深廣的翻轉課堂、慕課、微課等,從本質而言,這類課程是在原有傳統課堂面授教學的基礎上,利用智能化工具實現教學資源的重組和調整;最后,是師資力量的構成,讓行業資深從業者走進校園,加強學術型師資與業界師資相融合,實現師資資源的豐富和多元。圖1傳媒專業智慧教育形式機制智能時代使傳統傳媒專業教育工業時代特征、信息孤島等壁壘日益凸顯,專業資源構成混亂與異化。傳媒專業建設需從智慧教育的形式機制著手,從教學環境、教學方式、師資力量三個層面進行資源的重新匹配和融合。線下物理教學環境與線上智能化工具的使用實現教學環境的重構;學術型師資和傳媒業界師資的融合,實現教學資源的合理利用和多元化呈現。最終,提升傳媒教育服務品質,消除信息孤島和資源堰塞湖,實現傳媒教育機制的協同發展。如圖1所示。
(三)智慧教育功能機制:提升傳媒專業運作效率
傳統的教育功能機制包括激勵機制、制約機制和保障機制,存在機制效率低下且缺乏適應能力等問題,條分縷析的標準化流程和按部就班的機械化運作遠離了智慧教育的場域。智慧教育改變了這種局面,從行政化、程式化走向彈性化、自發化,激發教育活動和熱情。激勵機制調動教育主客體積極性,是推進教育進程的基本保證;制約機制是教育體系各部門間的分權和制衡,為教育運行提供自由環境;保障機制包括兩種形式:一是教育經費、技術設備等物質保障。二是學校觀念、政策的支持和推動。傳媒專業應發揮智慧教育功能機制的效用,提升傳媒專業運作效率。首先,運用形成性評價,形成激勵機制。形成性評價是智慧教育的新型教學評價方式,具備連續反饋、及時改進和形成激勵的功能,有助于增強教與學的活力和彈性;其次,傳媒專業具有高度開放性、實戰性等特征,組織機構應遵循傳媒專業發展規律,破除束縛其改革發展的機制障礙,激發教學科研人員的積極性和主動性;最后,加強傳媒專業與業界聯系,投入資金支持,加強傳媒專業與業界對話和合作,保障智慧教育平臺建設、深耕智慧教育文化賦能。如圖2所示。
四、智能時代背景傳媒專業智慧教育生態系統構建路徑
面對智能時代的沖擊和挑戰,傳媒專業智慧教育生態系統的構建一方面要堅守學科立命之本,遵循專業發展邏輯和旨趣;另一方面需以行業動向為依托,培養適應時代和社會需求的人才為宗旨。其構建路徑如下。
(一)運用智慧平臺,架構跨界與融合的傳媒專業生態體系
智慧平臺是集成智慧教學終端和學習工具的綜合學習設備,具有支持數據分析的泛在網絡連接系統和匯聚多方資源的全面向交互能力。[3]例如:雨課堂、超星學習通、科大訊飛智學網等。智慧平臺形式多樣,包含在線課程課、拓展資源、教輔材料、測試題庫動畫教學工具等。智慧平臺橫向可以打通學科專業各領域資源,建設完整資源庫;縱向服務于專業教學的各個成員,將教學過程完美串聯。傳媒專業需要借助智慧資源平臺實現生態體系的重新架構。通過智慧資源平臺滲透數學、哲學、經濟、人工智能等領域,促進傳媒專業與這些學科的交叉與融合,使傳媒專業由工業化走入智能化。同時,實現教師對傳媒專業優質學科融合教學資源的呈現和分享,優化學習過程完善學生深度學習體系。
(二)建設智慧教室,打造智慧化立體化傳媒專業學習空間
智慧教室,是順應智能時代新時代要求用于開放遠程教育領域,利用智能技術、云計算技術、物聯網技術等建立的信息化學習空間,包括標準智慧教室、研討型智慧教室、階梯智慧教室等形式和跨校區協作智慧教室等形式,每種形式的智慧教室各有優勢(如圖3)。智慧教室作為學生學習的空間和場域,其設計應根據不同學科專業的特征,體現服務教學的基本思路;其價值需通過對具體學習過程的支持來體現。總而言之,智慧教室應滿足教與學的個性化需求,靈活而富有彈性的實施學習活動。[4]圖3智慧教室的類型按照智慧學習空間的構成形式,傳媒專業學習空間以智慧教室的建設為核心和基礎:一是建立傳媒教學智慧教室,多屏互動的教學場景實現學生與教師的深度交流,以學習者為中心的多感官體驗能夠提升學習能力和激發學習熱情。智慧教室的參與感和實踐導向有利于傳媒創新創業課程的展開,例如互聯網創業、傳媒運營創新、媒體策劃與創意等課程;二是開展虛擬仿真教學項目,例如浙江傳媒學院的多訊道導播虛擬仿真實驗,山東大學“基于多角色扮演的新聞交互式演練”虛擬仿真實驗教學,虛擬仿真項目是傳媒專業實驗教學內容與技術更新的著力點,對傳媒實驗教學全媒體化、平臺化、信息化有積極意義。
(三)完善智慧教育服務,搭建綜合性個性化傳媒專業服務體系
智慧教育的出發點和歸宿是為學習者和教學者提供個性化、智能化的教學服務。智慧教育服務一方面要能通過聯接教學社群、知識庫和學情分析等方式接受學習者對教學的反饋,促進教學方法和教學內容的演進;另一方面要依托智慧教育云,為學習者提供符合智慧教育特征的個性化教學服務。如圖4所示。傳統傳媒專業存在的最大問題是教與學的斷層,缺乏一以貫之的專業教學核心匹配序列去引導和促進教與學的投入產出效果。針對此,傳媒專業應通過完善智慧教育服務體系,形成教與學的交互模式。第一,智能教育通過大數據、區塊鏈技術實現學情的精準分析,便于學生即時進行學習診斷并調整學習進度和方案;第二,通過教學社群劃分課程主線,確定理論課程、實踐課程、比賽課程及畢業設計等社群模塊,與學習者學習社群對接,以作品或成果為產出標準,與傳媒專業課程體系精準匹配;第三,借助智慧服務建立傳媒專業知識圖譜,通過信息抽取、實體融合、跨媒體計算等技術,構建高質量媒體知識圖譜,精準構筑每位學生的學習場景,實現學習的自主性和個性化[5]。
五、結語
智慧教育是智能時代背景下的產物,傳媒教育要以智慧教育的運行規律為基準,通過先進的教學理念和科學技術,融合多學科、投入新設備建設學習和實踐平臺。傳媒專業的改革創新需要運用智慧教育模式從機制的理論建設和路徑的實際運作兩個層面進行探索和實踐,機制的理論建設是新時代傳媒專業教育改革的根本遵循和行動指南;路徑的實際運作是新時代探求傳媒專業教育創新的基本方法和有效途徑。其最終歸旨是打造國家一流傳媒專業,培養復合型、全媒型、專家型、技能型傳媒人才[6]。
參考文獻:
[1]飛鵬,湯京淑.高校智慧教室的建設與評價——以北京語言大學為例[J].現代教育技術,2019(19).
[2]羅生全,王素月.智慧課程:理論內核、本體解讀與價值表征[J].電化教育研究,2020(01).
[3]胡欽太,鄭凱,胡小勇,林南暉.智慧教育的體系技術解構與融合路徑研究[J].中國電化教育,2016(01).
[4]景玉慧,沈書生.智慧學習空間的教學應用及建議[J].現代教育技術,2017(11).
[5]徐晶晶,田陽,高步云,莊榕霞,楊瀾.智慧教室中基于學習體驗的學習者滿意度研究[J].現代教育技術,2018(09).
關鍵詞:智能制造;新科技革命;復合型技能;人才困境;發展建議
基金項目:2016-2017年度蘇州市“高技能人才培養研發”市級課題:“蘇州‘智能制造’人才現狀與培養對策研究”(項目編號:GJNP201604)階段性研究成果
中圖分類號:F24 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年4月2日
一、智能制造技術是新科技革命實現的關鍵技術
科技革命是16世紀以來的一個歷史現象,是科技發展的一種表現形式。在人類文明史和現代化研究領域,科技革命大致有三個判斷標準:(1)科學范式或技術范式的轉變;(2)人類生產、生活方式或思想觀念的顯著改變;(3)人口影響覆蓋率超過50%。按照這種標準,16世紀以來世界科技大致發生了兩次科學革命和三次技術革命。兩次科學革命分別是16~17世紀的近代物理學誕生、20世紀初的相對論和量子論革命。三次技術革命分別是18~19世紀初的蒸汽機和機械革命、19~20世紀初的電力和運輸革命、20世紀40年代以來的電子和信息革命。
從世界科技的前沿角度看,第三次技術革命即電子和信息革命即將結束,后信息時代即將來臨,新一輪科技革命即將爆發。從人工智能到機器人,新興技術的商業化正在重新定義各行各業并重塑社會準則。世界經濟論壇創始人克勞斯?施瓦布指出:“第四次技術革命將數字技術、物理技術、生物技術有機融合,觸及經濟社會的方方面面,可植入技術、數字化身份、物聯網、3D打印、無人駕駛、人工智能、機器人、大數據、智慧城市等將對社會產生深刻影響,重塑全球生產、消費、運輸與交付體系,新產業、新業態、新經濟將隨之應運而生”。而這些變化的廣度與深度預示著整個生產、管理及治理體系的變革。
制造在科學、技術與產業的轉換之間具有橋梁和紐帶作用。任何新興科學或技術,都只有通過制造才能轉化為現實生產力,制造技術是包括新一輪科技革命在鵲乃有科學技術的實現技術,見圖1。而新科技革命中的制造技術則以智能制造為代表,正在改變人類生活的方方面面,智能家居、智能手機、智能設備與機器、智能建筑……所有一切都表明,人類智能的秘密正在緩緩拉開帷幕,智能制造技術將成為揭示未來新科技革命面紗的關鍵技術。(圖1)
二、智能制造工作特點與人才技能分析
技術融合是現代社會的發展趨勢,智能制造技術將通過與其他新興技術,如語音、數據、視頻、感知計算、生命科學……的交互融合,在經濟產業結構、組織生產方式、基礎設施建設等方面,通過遞進協同效應帶來社會生活的重大變革,并最終影響其工作特點與人才技能要求。
(一)智能制造工作特點
1、工作界限模糊化。傳統企業將制造過程劃分為三個層面,即工程層面、技術層面和技能層面。這三個層面的工作界線分明,工程層面(設計、規劃、決策)的工作是產品的設計、規劃與決策工作,技術層面(工藝、執行、中間)的工作是生產第一線的工藝設計或設備維護工作,技能層面(技藝、操作)的工作是生產第一線的設備操作工作。然而,在智能制造過程中,各層面的工作將相互融合,從而使工作結構呈扁平化趨勢。這種不同層面間的融合需要大量融技術理論與技能操作于一體的復合型人才,也使智能制造在人才需求層次上整體呈上移趨勢。
2、工作方式研究化。智能制造的關鍵在于使用什么樣的方式與技術來達到智能化的效果。如果忽視了工作方式與技術本身的創新,只是一味地實施智能化,必是舍本逐末。制造業要保持旺盛的生命力,關鍵在于創新。《中國制造2025》對我國技術創新與高端制造業的發展做了具體規劃。但創新是個極為復雜的過程,包括多個層面,既需要在研發設計層面創新,也需要在工藝應用層面創新。智能制造將內在地要求從業者進行創新性研究,研究與創新將成為智能制造工作內容中的應有成分。
3、操作技能高端化。智能制造生產體系所需要的是高端技能操作。高端技能操作主要存在于三大領域:(1)智能化生產系統的操作。由于智能化生產系統非常復雜,設備非常昂貴,因而對這類操作人員的能力要求也很高,操作者要能理解整個生產系統,并熟練運用各類工業軟件進行柔性化生產;(2)智能化生產線本身的安裝、調試與維護性操作;(3)特種加工所需要的高端操作。這是更為重要的方面,智能化生產系統無論如何復雜,它也只能生產常規產品,企業為了提高競爭力,往往要在此基礎上生產特種加工的產品,而這種產品很可能是無法完全用智能化設備進行加工的,必須人工操作,但它的操作會非常復雜,對操作技能的要求也會大大提高。
4、生產服務一體化。盡管服務是企業的根本使命,但在傳統制造企業中,就個體員工而言,服務與生產是相互分離的,服務屬于銷售或售后服務人員的工作范圍,車間內的從業人員只是按標準生產產品,往往眼里只有“物”,沒有“人”。這是由于在傳統制造企業中,缺乏把生產與客戶連通起來的技術和理念,智能制造則將完全改變這一狀況。智能制造的目標是把生產線與庫存、產品和客戶全部連通起來,構成一個大系統,包括智能生產、智能工廠、智能物流和智能服務四大主題。在這種制造系統中,服務與生產融為一體,生產者將直接面向客戶進行生產,這是一種全新的工作模式,生產者必須具備與客戶溝通的能力以及按照客戶需求進行定制化生產的理念。
(二)智能制造人才技能分析。智能制造的工作特點決定了其需要更多擁有跨學科背景的復合型人才,即更多具備通用性、專業性、融合性技能的人才。
1、通用性技能。智能制造將會改變從業人員原有的工作范式,對從業人員的專業性、能動性、靈活性、協作性等通用技能提出更高的要求。
(1)專業性技能。智能機器人可替代部分“低技能”勞動力,但智能化生產線和大數據系統的指揮、操作和運營需要更具專業能力的從業人員彌補機器的不足。從業人員需要能夠將所學的知識和技能應用于構建真實的工業系統,以應對自動化系統故障。
(2)能動性技能。智能制造工作內容的變化要求從業人員兼具多種工作技能,以能動性地應變復雜性的工作要求。
(3)靈活性技能。智能制造要求能夠迅速根據市場需求調整其生產適應能力。新形式的協作工廠讓虛擬工作和移動工作成為現實,多模式、用戶友好界面的智能輔助系統將協助從業者的工作。這些都可以幫助從業者實現更靈活的操作方式。
(4)協作性技能。一方面是“人人協作”,不同職業之間的分工運行模式將逐漸被合作模式所取代。智能制造將制造各個環節的聯系變得更加緊密,不同的職業分工將需要更多的溝通與合作;另一方面是“人機協作”,在智能工廠里,人、機器和資源如同在一個社交網絡里一般溝通協作,相互配合,重塑傳統制造模式下人與設備之間的機械關系。
2、專業性技能。當前,制造企業包括很多專家都意識到一個問題,即企業無法明確需求,對自身的流程、內部業務關系無法理清,“專業性技能”的缺乏影響了智能制造工作推進的進程。
(1)精益化技能。精益生產本身提出了量化基礎,而數字化車間的根基是可量化的被測對象。數學建模的控制過程、可量化的信息模型,都是依賴于精益提供基礎數據源,精益缺乏的情況下也就會失去“數字化”的根基。
(2)信息化技能。很多精益生產基礎很好的企業,同樣困惑如何推動智能制造。因為,在傳統的制造業里,也有所謂的“CIO”(Chief Information Officer,首席信息官),這些CIO可能是IT出身,但是對于如何將底層數據、智能分析進行融合,由于缺乏對工藝對象的了解,使得具備智能制造意義下信息化技能的人才極其缺乏。
(3)自動化技能。自動化銜接了機器控制與數據采集,但是自動化在向更為智能的機器開發時,需要基于PLCopen的標準化編程、OPC UA、機器人應用與集成系統的規劃與開發等技術人才。隨著機器的智能性、集成性的提高,對于自動化本身的人才需求也與以往更加不同,對于軟件工程的能力,包括軟件開發、軟件質量與進度控制這些綜合能力的要求較之以往更高。
3、融合性技能。技術的融合,包括OICT(Operational、Information、Communication、Technology的縮寫)的融合是一種趨勢,但是規劃與設計的全局性人才是缺乏的,這類人才需要具有統籌運作與規劃的技能。
(1)項目規劃技能。這項技能要求懂得精益生產,了解生產過程與工藝,能夠將信息通過組織分類來設定企業的制造目標,并能夠統籌自動化、信息化與通信規劃流程、制定執行路線圖,推動項目的進度并持續推進設計的改善。
(2)資源整合技能。整合技能包括內部各個部門之間的溝通、外部力量的協調,類似于一個中央節點來協調各方,對各方設定目標、提出需求,并定義標準接口,設計流程與檢查,以及進行階段性的目標監視。
(3)結構化思維與思維完整性技能。與所有的創新一樣,智能制造的創新也不是大腦靈光一現的結果。創新需要系統性的思維,需要在一個問題中能夠按照邏輯順序將可能潛藏的問題進行結構化的規劃,包括對問題的結構化思考、策略性思考,而這需要具備標準化、模塊化思想,以及完整性思考的能力。
三、智能制造人才困境與發展建議
根據教育部官網2012~2014年統計數據測算,2014年度,我國十大重點制造領域年度人才總缺口粗略估計在50萬人左右。其中,高檔數控機床和機器人、農機裝備、節能與新能源汽車三大智能制造領域人才缺口共計25.5萬人左右。(圖2)
《世界經理人》雜志2015年公布的《中國制造企業智能制造現狀報告》顯示,有近三成被訪企業認為,使用智能設備生產的最大難題是人才,越來越多企業面臨“設備易得、人才難求”的尷尬局面。人社部的勞動力市場供需數據亦能說明我國技工的緊缺現象,數據顯示,近幾年我國技能勞動者的求人倍率一直在1.5∶1(1.5個崗位對應1個求職者)以上,高級技工的求人倍率更是達到2∶1以上的水平。
目前,智能制造人才除了在盜可洗嬖誥藪筧笨冢在技能上亦與發達國家相去甚遠。以機器人行業為例,2013年我國就已超越日本成為全球最大的工業機器人應用市場,2014年我國共銷售工業機器人5.6萬臺,2015年6.42萬臺,但多以三軸、四軸低端機器人為主,五軸、六軸等高端機器人較少,且關鍵零部件,如控制器、減速機、伺服電機等主要依靠進口。
人才的缺失極大地制約了智能制造的推進與發展,造成這種現象的主要原因有:
(一)缺乏能促進職業能力持續積累的人才培養體系。智能制造所需要的高度復合型人才的供給,需要一種能促進職業能力持續積累的人才培養體系。目前,我國的職業教育體系有完備的中等職業教育、高等職業教育,如果一批本科院校能順利向技術應用型轉換,我們還將擁有規模較大的技術應用型本科教育。同時,專業學位教育隨著多元化學位制度改革的順利進行,在人才培養中發揮的作用也將越來越強。但問題是,各個階段的職業教育相互割裂,其關系更多的只是學制關聯,而非課程關聯。雖然許多省市推出了中高職銜接甚至是中本銜接項目,但這種銜接也更多地只是為了解決職業院校的招生問題,它們往往只是在現有課程框架下對課程體系做些整合,以提高人才培養效益,并沒有系統探索這種框架在新的人才培養體系中的功能。
(二)缺乏基于職業能力開發的課程體系與組織方法。任何人才的培養最終都要依托課程設置。當前,既有職業院校的課程體系仍以應用系統的學科知識架構為主,且專業區分過于細化,跨學科的課程體系相對缺乏,造成懂信息化的不懂智能化,懂智能化的又不懂制造技術等,因而跟不上智能制造實踐的發展需求。職業能力課程標準體系是智能制造人才培養體系有效運行的前提,只有設計直接針對基于實際工作職業能力的課程體系,才能保障智能制造意義上的人才供給。這就涉及到基于實際工作的職業能力開發及課程組織問題,這也是課程體系開發的關鍵環節,如果缺乏有效解決這一問題的方法,智能制造職業能力的培養就只能停留在概念或理想階段。
(三)缺乏基于深度校企合作的工藝傳承模式。目前,智能制造最具代表性的國家是德國、日本和美國。美國的制造業主要靠基礎研究的重大突破作支撐,德國和日本的制造業則主要靠精湛的工藝與工藝創新作支撐。從我國制造業的發展軌跡來看,短期內期望通過基礎研究的重大突破來提升競爭力不太現實,較為可靠的路徑是工藝層面的突破。無論德國還是日本,之所以擁有大量技術精湛的工匠,能在工藝領域有重大創新,關鍵在于其技術技能人才培養都有著企業的成功介入,而且這種介入不是表層的校企合作,而是有著企業內穩定的師徒關系作保障。正是這種師徒關系,使其技術技能人才能獲得大量企業技術專家的支持,并通過師徒傳承持續地在某技術領域進行鉆研,最終取得突破。目前,我國院校職業教育只能教給學生普通的技術知識,這種技術知識對于維持處于粗放型階段的企業運行是可行的,但對定位于高技術的企業來說就遠遠不夠了,對于從事智能制造的企業來說更顯無力。
針對以上問題,建議如下:
(一)深化“專業能力”和“通用能力”兼具的人才培養體系。智能制造對人才的專業能力無疑提出了更高的要求。技術的日趨復雜和精密,專業化程度越來越高,無扎實的專業知識則無法滿足崗位需要。為提高專業能力,需要加大專業訓練的強度,增加專業知識的深度,在大學階段就強化學生在校項目經驗以及企業實習經歷。除了專業能力,綜合能力或通用能力也很重要。通用能力如溝通表達能力、自我管理能力、邏輯思維能力、問題解決能力、學習能力等,至為關鍵。優秀的個人素養和職業素養,也是人才持續發展的重要因素。德國慕尼黑工業大學機械工程系的社會軟技能培訓提供了一個通用能力培養的范例。除了在學士學位課程和碩士學位課程中分別設置有兩學期和一學期的軟技能模塊,該系還成立了社會能力與管理培訓中心、關鍵能力中心等專門的機構,并開設超越工程學科本身的職業技能主題工作坊。社會能力和管理培訓中心的目標是增加本系學生除工程學科之外的各種技能。該中心的教學主題覆蓋了社交途徑、問題方法和管理培訓等方面,具體包括團隊和項目工作能力、解決問題的能力、創造力、肢體語言和領導能力、自我反思能力等。關鍵能力中心通過塑造高水平的課程,旨在為學生提供職業技能以及所需要的其他能力資質,并充分滿足以服務和效率為導向的社會需要。
(二)開發“工作系統分析”與“職業能力研究”相結合的課程體系。適應智能制造職業能力開發的課程體系,必須按照職業教育課程開發原理,找到適合職業能力開發與課程框架的正確方法,否則很容易滑入偏向理論知識的學科課程體系中,從而培養不出技術應用型人才。這種課程開發方法應當朝兩個方向進行研究:一是工作系統分析。這種方法不是把個體要執行的局部任務作為分析單元,而是把個體要完成的一個完整的工作系統作為分析單元,從而避免因任務的片段化而無法獲得整體能力的問題;二是職業能力研究。智能制造系統對職業能力的要求是深層多樣的,要開發出這種反映個體工作實際的能力標準,有必要在工作系統分析能力的基礎上輔以職業能力研究。這種職業能力研究還應當建立在工作模式研究的基礎上,結合心理學等學科挖掘智能制造所需要的職業能力。
(三)構建基于深度校企合作的高端現代學徒制。智能制造人才的培養必須有企業的深度介入,這需要在一貫制培養體系設計的基礎上,進一步構建現代學徒制的人才培養方法。現代學徒制需要考慮以下三個方面的問題:(1)解決社會青年的就業問題;(2)培養技術精湛的技術技能型人才;(3)通過師徒之間技術的傳承與長期積累實現技術創新。學校職業教育盡管存在許多優勢,但它也只能讓學生獲得基礎性的技術知識,無法讓學生獲得精深的技術知識,技術精湛并能實現技術創新的人才培養體系離不開現代學徒制。
四、結論
綜上所述,以智能制造櫬表的新科技革命在有望促進經濟發展、改善人類生活品質的同時,對人才技能的培養也產生了深遠影響。在智能制造過程中,從業人員將扮演規劃者、協調者、評估者、決策者等多個角色,不僅需要懂得管理、研發與創新,還需要熟悉機械、電子、通信、互聯網等領域,不僅需要承擔起智能設備的設計、安裝、改裝、保養工作,還需要對相關信息物理系統、新型網絡組件進行維護,并對生產設備模式、框架結構、規章條款、研發設計進行不斷優化,這些都對從業人員提出了更多更高的技能性要求。智能制造人才的培養,需要我們對相關問題進行深入、系統的研究,這是一個龐大的工程,需要做好頂層設計,并采取果斷行動。
主要參考文獻:
[1]中國教育科學研究院課題組.完善先進制造業重點領域人才培養體系研究[J].教育研究,2016.1.
[2]朱劍英.智能制造的意義、技術與實現[J].機械制造與自動化,2013.3.
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1 引言
“智能科學與技術”專業是國家教委在2006年設置的新專業,代碼;080627S,屬于工學電氣信息類。現已有南開大學、西安電子科技大學等12所高校獲準招生。
智能科學技術是信息科學技術的核心和現代科學技術的前沿和制高點,涉及自然科學的深層奧秘,觸及哲學的基本命題。智能科學技術的研究將對國民經濟、社會進步、國家安全生產產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,為智能系統的研制提供新概念、新思想、新途徑。智能科學的興起和發展標志著對人類為中心的認知和智能活動的研究已進入新的階段。目前,國際上對智能科學及其相關學科的研究高度重視。我國對該領域的發展特別關注。
智能科學與技術在一定程度上代表著信息技術的前沿,其理論研究與應用開發對我國現行的教育與教學理念提出了挑戰。在現有的教育體系中增加智能理論和智能技術教學,對全面地培養學生的信息素養、創新的思維方式及激發學生們對信息技術未來的追求具有積極的意義。因此,為適應智能科學與技術的深入研究和社會對從事智能化產品研發人員的迫切需求,在本科階段設立相應的“智能科學與技術”專業是十分必要和及時的。因此,我校設立“智能科學與技術”專業是適應了社會發展要求的,必將為河北乃至全國的社會、經濟發展作出巨大的貢獻。
近5年來,我校自動化系先后從事的包括11項國家級項目在內的70余項科研課題,發表的近200篇學術論文,均不同程度地與“智能科學與技術”領域相關,積累了深厚的學術基礎。由于良好的辦學隊伍和實驗條件,由我校申報的“智能控制技術與裝置教育部工程研究中心”已經通過省級審查上報,因此,學科已經具備了承辦“智能科學與技術”新專業的條件。
2 辦學條件
2.1 師資狀況
從我校辦學發展來看,“智能科學與技術”專業的設立主要來自于近年來“自動化”專業在“智能化”和“信息化”方向的逐漸發展,以及“自動化”專業與“信息工程”、“計算機科學與技術”等專業的交叉。受專業發展特色和學時等因素的限制,僅靠在原有“自動化”專業課程中增設新課已經難以滿足相關領域人才培養的需要,因此可以說“智能科學與技術”專業是由量變積累超出“自動化”專業領域而質變派生出的一個新專業。基于此原因,“智能科學與技術”專業主要由自動化系中抽調人員組織專業課程階段的教學任務,專業基礎課程階段的教學任務則由電工電子教學中心等單位系協助完成。
由于我校“智能科學與技術”專業是由“自動化”專業發展派生出的新專業,兩個專業多門課程的教學內容是相同的,因此“智能科學與技術”專業可以得到“自動化”專業的協助,從而避免多數新專業先期出現的師資力量欠缺問題。
2.2 相關支撐專業
“智能科學與技術”專業的主要相關支撐專業有“自動化”、“信息工程”、“計算機科學與技術”等,其中與同屬電氣信息類的“自動化”專業關系最近。考慮到我校的具體情況,在新專業的辦學初期,“智能科學與技術”專業和“自動化”專業在科研、辦學經費、研究生培養等方面的統籌安排上統一劃歸省重點學科“控制理論與控制工程”管理。兩個本科專業的教學與學科的總體發展相互協調和支持,共同進步。
2.3 實驗條件
由于“智能科學與技術”和“自動化”兩個專業多門專業課程的教學內容是相同的,因此“自動化”專業的多個本科生實驗室可以與“智能科學與技術”專業共用,包括:微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等,可完成“自動控制理論”、“現代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”和“單片機原理與應用”等多門專業基礎課程的實驗。
2.4 生源及就業形勢
智能科學與技術已經成為信息技術創新的重要增長點,其廣泛的應用前景日趨明顯,如智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等,所培養的學生正是目前高新技術研究及產業發展急需的人才,同時這類人才也會對傳統產業的提升起到積極的作用,就業前景廣闊。在招生生源和畢業生就業方面均具備比較好的條件。
3 近期辦學規劃
3.1 師資隊伍建設
在師資建設方面,需要采取積極的人才戰略,走引進和培養并重的道路,注重引進和培養具有智能信息處理或智能控制研究背景的人才。同時,聘請人工智能領域經驗豐富的專家、教授對本專業的實驗及教學進行指導,積極鼓勵教師們的學術交流活動。
3.2 實驗室建設
(1)利用自動化專業的微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等,完成“智能科學與技術”專業本科教學環節中“自動控制理論”、“現代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”、“單片機原理與應用”5門課程的實驗。
(2)建設“智能信息處理實驗室”,以通用實驗平臺的模式用于“數字信號與數字圖像處理”、“軟件工程”、“數據庫與數據挖掘”等課程的實驗和上機。
(3)利用教師在承擔智能科學與技術相關領域科研課題中購置的相關實驗設備和儀器,滿足學生在畢業設計階段和參加科技創新活動中對實驗設備的需求。3,3新專業課程體系建設
(1)積極向已經設立“智能科學與技術”專業的南開大學、北京科技大學等高校學習,通過廣泛的調研,使新專業的教學體系和課程內容逐步合理化。
(2)緊跟科技發展新趨勢,突出“智能科學與技術”新專業的特色,注重學生實踐能力的培養,在智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等方面培養社會急需的特色人才。
(3)在控制科學與工程一級學科碩士點下設立“智能科學與技術”的相關研究方向,加強該專業的學術梯隊建設和人才培養,促進學院整體教學科研的和諧發展。
4 培養方案
4.1 培養目標
我們努力使學生德、智、體、美全面發展,具有堅實的數學、電子、計算機、自動控制和信息處理的基礎知識,系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法,受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓練,具有分析問題和解決問題的能力,以及知識自我更新和不斷創新的能力。學生能適應智能科學與技術的飛速發展。在個人素質方面,具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的適應新環境、新群體的能力,并具有良好的語言和計算機運用能力。
4.2 基本要求
使學生系統地掌握“智能科學與技術”的基礎理論知識,以適應自動化、智能信息處理與技術等方面的工作需求;掌握電路與系統的基本理論和實驗技術,具備分析和設計電子設備的能力;掌握信息獲取、處理的基本理論和方法,具有系統設計、集成、應用的基本能力;了解智能科學與技術領域的學科前沿、最新進展和發展動態;了解自動化和信息系統及網絡技術的應用現狀和理論前沿,具有研究開發新系統、新技術和各種智能化工程裝備的初步能力。
4.3 主要課程
我校“智能科學與技術”專業的主要規劃課程包括電路、電子技術、微機原理、自動控制理論、現代控制理論、嵌入式系統、軟件工程、計算機網絡、數字信號與數字圖像處理、智能控制、數據庫與數據挖掘、人工智能概論、信息管理系統等。
在課程的設置上,我校適應社會發展需求,突出“工學并舉”實踐能力的培養,開展有自身特色的“智能科學與技術”本科生教學。區別于北京大學等高校的智能理論算法為主、南開大學等高校的智能信息處理為主、西安電子科技大學等高校的通信工程應用為主的辦學主導方向,突出河北工業大學地方工科院校的自身特色,以培養學生研究開發新系統、新技術和各種智能化工程裝備的基礎能力為目標,設置相關的課程。其中,學科基礎課程、專業必修課程和專業選修課程安排如表1~表3所示。
論文摘要:根據全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布的控制工程領域工程碩士專業學位標準(試行),結合軍械工程學院研究生生源的特點以及培養要求,對控制工程領域工程碩士專業學位標準實施細則進行了修訂,就培養方案中的研究方向、課程設置等內容進行了重點的思考,使培養方案在符合學科內涵的基礎上兼顧學院行業需求,切實使培養的控制工程領域工程碩士在相應的工作崗位發揮應有的作用。
論文關鍵詞:工程碩士;培養方案;課程設置;教育改革
工程碩士專業學位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分,其設置適應了國家經濟體制的改革,適應了在崗人員進一步提高自身能力素質的需要。工程碩士與工學碩士相比,它們雖然處于同一層次,但由于其生源的顯著差異,其培養目標、知識結構、能力結構和培養模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術和管理人才,符合未來社會發展的需要,就必須貫徹“以人為本,因材施教”的教育原則,制訂一套科學、合理的培養方案,并建立與之相適應的培養模式。
為了提高工程碩士培養質量、規范培養模式和培養流程、明確評估辦法等,2005年7月召開了第二屆全國工程領域教育協作組組長全體會議,提出“建立規范化的工程碩士學位標準”的設想,并選擇了控制工程等五個領域,以課題研究的形式,率先開展工作。2007年全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布了“控制工程領域工程碩士專業學位標準(試行)”,對我院控制工程領域工程碩士的培養起到了很好的指導性作用。考慮我院控制工程領域工程碩士的培養主要是面向部隊、基地等情況,在對“專業學位標準實施細則”修訂中,培養方案在符合學科內涵的基礎上,要兼顧生源單位需求,在研究方向的確定、課程設置等方面突出應用性、針對性,切實使培養的工程碩士在相應的工作崗位上發揮應有的作用。
一、以武器控制系統為中心確定培養方案的主要研究方向
現代兵器裝備的特點是精確化、遠程化、智能化,以導彈、無人機、指揮系統等為代表的武器裝備更突出了這一特點,這些特點的基礎之一是自動化技術。根據我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗、軍代表、部隊技術保障、部隊裝備管理單位等崗位特點,依托控制工程領域培養工程碩士,應該以武器裝備為大背景,在控制工程學科內涵的基礎上緊緊以武器控制系統為中心,來確定相應的研究方向,因此我院控制工程領域工程碩士專業研究方向確定的基本思路是:涵蓋我軍武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控、武器控制系統性能測試與故障診斷、武器控制系統信息化管理等方面,為軍代表系統、武器裝備試驗基地、部隊修理所、部隊裝備管理等單位培養具有我軍特色的高層次應用型、復合型工程技術和管理人才。具體如下:
1.武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控
該方向以提高復雜武器控制系統綜合戰術技術性能為目標,以數學、力學、控制理論、系統科學、計算機技術為基礎,研究武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法。主要研究內容包括:火控、指控、無人機和導彈等復雜武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法及武器系統作戰效能評估等。
2.武器控制系統性能測試與故障診斷
該方向以提高武器系統技術保障人員的裝備保障能力、試驗技術人員的工程實踐能力為目標,以自動測試技術、故障診斷技術、信號處理技術和計算機技術等為基礎,研究武器系統的性能檢測、故障診斷的技術與方法及靶場試驗中技術保障的關鍵技術。主要研究內容包括:新標準測試總線的應用、測試系統模塊化設計、武器系統運行狀態監測與診斷、測試診斷設備研制等。
3.武器系統信息化管理
該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標,以人工智能、裝備保障理論、計算機技術、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術等為基礎,研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術和系統。主要研究內容包括:研究制訂適合裝備保障信息化管理的標準體系,研究建立統一的適合裝備保障管理信息化的數據交換代碼,基于裝備的狀態信息、故障信息、維修信息等進行研究裝備保障領域的全程可視化信息管理系統。
二、以適應培養方向要求為出發點確定適宜的課程體系
課程教學是工程碩士培養的一個重要環節,它對于構建合理的知識結構、打下扎實的基礎理論和系統的專業知識起著相當重要的作用。當今社會,科學技術迅猛發展,知識更新不斷加快,只有打下牢固的基礎,才能自如地實現向新領域的轉變,才具有可靠的應變能力的堅實后勁;只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經驗,才能運用它們來進行創造性思維。課程設置在整個課程教學工作中起著基石性和原本性的作用,只有合理的課程設置才有可能使研究生具有合理的知識結構,才有可能在課程學習過程中激發研究生的創新意識與創新能力。
考慮到工程碩士的培養模式是“進校不離崗”,邊工作邊學習,在職攻讀學位的特點,在課程學習上,我院采取的是“兩階段”學習方式,即第一階段主要學習公共和領域必修課程,在學院集中學習;第二階段主要學習選修課,采取先寄發教材供學員自學,再到學院集中輔導兩次,每次為期兩周,最后集中進行考試。因此課程設置一方面要充分考慮這些特點、安排,另一方面更要考慮所設置課程應與各培養方向相適宜。對控制工程領域工程碩士研究生來說,應具備以控制論、系統論、信息論原理為核心的知識結構。同時,還要具備基于與數學方法、計算機技術、網絡技術、通信技術、各種傳感器和執行器等相結合的、針對具體應用方向的知識面。這些知識結構、知識面要通過一類課程群的設置來落實。由于培養時間、教學時數的限制,課程的門數設置受到了約束,這樣就要求對課程的選擇必須反復斟酌,切實使選擇的課程具有較強的針對性,有利于學生建立合理的知識結構,有利于學生進行后續的學位論文研究工作。我院工程碩士專業學位課程設置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課,包括公共必修課和領域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數理統計、科技信息檢索。領域必修課主要有線性系統理論、計算機控制系統、自動測試系統。另一部分是為不同研究方向設置的選修課。選修課設置的基本思想是在保證對一個控制工程領域工程碩士研究生而言,至少應掌握一個課程群的知識要求的基礎上,引入專題講座形式來開闊學生視野,增大學生知識面。根據學科培養方案設置的三個研究方向,結合部隊崗位需求,我們按優化、控制類課程群、控制系統故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設置領域專業技術類選修課課程。
具體地講,為三個研究方向設置的選修課程分別是:
為武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控研究方向設置了優化、控制類為主的課程,包含軍事運籌分析、系統決策與建模、智能控制、人工神經網絡、防空武器系統效能分析以及專題講座。
為武器控制系統性能測試與故障診斷研究方向設置了故障檢測與診斷為中心的課程,包含測試與接口技術、軍用電子系統測試、電子系統故障診斷、故障分析與預測、人工智能原理以及專題講座。
為武器系統信息化管理研究方向設置了信息傳輸與處理為中心的課程,包含數字信號處理、戰術互聯網及其應用、圖像工程、多媒體技術、人工智能原理以及專題講座。
關鍵詞:都市型農業;服務體系;信息化專業;管理運行
中圖法分類號:TP399 文獻標識碼:A
The Research and Construction of Urban Agricultural Information Service System
Lan Bin
(School of Computer and Information Engineering, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206,China)
Abstract: Urban higher education system of agriculture gradually took shape with the requirements of talents, technology, and intellectual support by Beijing agriculture in different stages of development. Management and operational means of information runs through the periods before, while and after agricultural production. Regardless of the configuration and optimization of resources in early production, or the digitization, intellectualization and precision in medium-term production, the means aims at standardization of production and management, thus it needs information professional talents with both solid agricultural knowledge and knowledge of agricultural production, operating and management to serve for the construction of urban agricultural information service technology.
Key words: urban agriculture; service system; information professional; management and operational
1引言
當前,農業結構面臨著戰略性的調整,農民的知識結構已難于適應新形勢的需求,急待加強科學文化素質與提高技能。而農民居住分散,經營規模小,傳統的農民培訓與科技推廣效率低、時效差、成本高;農村地域廣,地形復雜,地面網絡建設周期長,單純的信息技術移植應用常導致信息傳播無法延伸至“最后一公里”,在城鄉之間形成了一道 “數字鴻溝”。那么,將信息服務傳遞到千家萬戶,打通服務與用戶之間的最后通道的任務就變得艱巨了。
我校提出的以“立足北京,服務首都現代化,服務都市型郊區經濟,培養具有創新精神和實踐能力的應用型、復合型技術人才,為實現首都的農村城市化、農業現代化和農民知識化提供有效的人才與智力支持”為辦學宗旨,以服務地方“三農”為己任,運用信息技術來提升、改造傳統農業就變得尤為重要了。
2農業信息化服務智能技術研究
目前,廣大農村在農業信息化技術的帶動下,積累了大量的數字化生產、經營、管理數據信息,智能化技術研究將為農業數據的深層次利用開辟新的發展空間。縱觀當前智能化信息服務技術的研究,已經在眾多領域的應用中取得了顯著成效,推進了行業進步。但在農村信息服務領域的應用研究還比較少。由于農業生產經營環境復雜,影響因素較多,農民科技文化水平不高,農村經濟基礎薄弱,將先進的智能技術與農村信息服務相結合,以提高農業生產力水平,促進農村經濟發展,是當前急需探索和研究的方向。
2.1農業文本知識智能理解
文本信息智能理解主要以實現機器對信息的自動分析處理為目標,提供提問理解、搜尋、語義匹配、個性分析等智能服務。其通過對用戶所能表達的自然語言描述問題進行理解,直接返回若干最準確的答案,而不是一大堆相關信息。農業文本知識智能理解主要研究農業文本信息的收集、加工、存儲、檢索、分析理解、傳遞與應用中的理論和方法,進行以計算機為基礎的知識信息的處理。包括對文本主題信息自動生成技術、本體技術、語義網格、知識關聯、聚類技術等內容的研究應用。農行業的文本信息有著自身的專業特點和語言風格,因此,需充分考慮其個性化特點才能對農業文本進行準確全面的理解,從而提供最適宜的信息服務。
2.2農業數據信息智能挖掘
主要研究以人工智能模型為基礎的農業數據信息潛在規律發現,為農業生產、經營、管理環節提供智能決策及預測服務。研究將遺傳算法與人工神經網絡模型相結合,在一些復雜非線性系統數據的分析預測中開展了研究與應用。包括對應用神經網絡、遺傳算法、時間序列模型、灰色模型、支持向量回歸等對線性、非線性因素進行分析,對不確定性事件建立專門的模型進行處理等。
3果樹病蟲害遠程咨詢診斷專家系統關鍵技術研究
結合農村信息化主題,研究采用基于符號和規則的推理診斷模式并利用多媒體技術、人機交互技術和網絡化的實現手段,開發果樹病蟲害遠程咨詢、診斷專家系統,對果樹的病蟲害特征、原因、傳播途徑、發病條件等作為診斷基本特征,通過推理機制得到診斷結果,提交給用戶,實現基于Internet的果樹病蟲害遠程咨詢、診斷,能夠在果樹生長發育的全過程為農業種植農戶和基層農科人員提供不同層次、不同需求的信息咨詢和技術服務。該系統能夠及時解決果樹種植業中的問題,防止病蟲害的蔓延,提高果實產量、為改善和提高農民生活提供重要的保障。
3.1果樹病蟲害遠程診斷分析
本系統核心是基于知識庫的專家系統,它既具有數據庫管理和演繹能力,又提供專家推理判斷等智能模塊。該系統包含客戶端的用戶可以對果樹病蟲害專家遠程咨詢、診斷。病蟲害信息的檢索,集文字、圖片、音頻、視頻各種信息媒體于一體;服務器端的管理員具有對系統維護、知識獲取與維護的功能。果樹病蟲害咨詢、診斷專家系統要對病蟲害進行準確地診斷,必須對病蟲害診斷知識有系統而詳細的結構劃分及分析。
3.2系統果樹病蟲害知識獲取與知識庫建立
本系統主要是以現有果樹病蟲害科技信息作為系統的知識基礎,選擇領域專家正式出版的教材、圖譜、視頻等信息資源,圍繞果樹的種類及生長發育的階段性、連續性進行特征庫劃分,對傳統理論知識進行總結、提煉,通過編輯整理,組成相關知識庫,將圖片及視頻資料構建成多媒體數據庫。
3.3果樹病蟲害遠程咨詢診斷專家系統應用開發
在本系統中,推理建立知識庫、特征庫、數據庫的基礎上,從用戶提供的已有事實推出新的結果。果樹的部位、病斑/霉層顏色、形狀、生長狀況是一個變化的過程。因而在推理過程中以之作為條件對問題進行求解,系統采用正向推理的方法,其實際上就是完成對樹結構分枝結點的搜索過程。研究服務于農業生產、農產品流通、農村政務、農市商務、農民教育、農村生態環境管理的智能化服務系統,為用戶提供專業周到個性化的信息服務。
3.4果樹病蟲害遠程咨詢診斷專家系統算法研究
在本系統中有較多的功能模塊需要用到專用設計算法,例如病蟲害診斷、特征庫的創建、病害癥狀檢。構建專家系統知識庫,對系統推理機的實現提供支持。該知識庫既包含專家知識,又包含了系統的推理規則,是本系統實現的基礎,將利用專用算法來實現規則的添加、修改和刪除。此外,推理機和專家系統知識庫在本系統的研究中占有同等重要的地位,也是決定本系統功能能否實現的關鍵,系統將采用“向導式”診斷推理算法與“關鍵詞”檢索等診斷算法分別來實現果樹病蟲害農作物的精確推理與非精確推理診斷。
4基于Web GIS的農業資源信息系統關鍵技術研究
當前,隨著遙感、計算機等高新技術的發展和各種應用軟件的成熟,通過遙感手段可以及時采集到土地、水域、生物(林、草)資源和環境信息。據此,近年來國內許多地區在農業資源信息系統建設方面都開展了一定程度的研究和開發應用,總的來說項目的設計重點和研發進展不盡相同,各有側重。
研究采用Web GIS技術、數據庫技術與網絡技術整合構建農業資源信息系統,利用地理信息為載體,通過Interment在Web上為用戶提供直觀的農業資源的時空分布、動態分析區域農業資源狀況,實現土地利用、土壤類型、氣候、道路、水利、作物管理、農業社會經濟等資源信息的交互查詢和專題圖的定制,實現真正的網絡空間信息共享與跨平臺應用。采用GPS接收機、傳感器搭建信息獲取實驗平臺,通過該平臺獲取農田位置信息、農田水分信息,使學生掌握GPS接收機、傳感器設置,并能夠使用GPS與土壤水分傳感器結合來記錄農田位置信息和水分信息,完成信息采集工作的實踐訓練。
建設數字農業模擬平臺,建立實驗室物聯網模型,通過模擬農田環境的土壤類型、肥力等土壤信息,降雨、日照等氣象信息以及農業生產動態等信息收集,利用信息分析系統將這些信息進行綜合分析處理,決定耕作的種類、方式,在模擬農田環境中根據不同地塊的情況進行精耕細作,實現變量施肥、噴藥、灌溉等生產過程,集合了農業灌溉、施肥、溫室調控等幾大領域的功能,為數字農業實訓提供強大的技術原型支持。為農業資源的管理、規劃和決策提供了快速、直觀和有效的手段。
5結束語
北京市農業生產正處于由傳統農業向現代農業的過渡中,農民收入普遍不高,城鄉差距依舊很大。因此,在提高農民生活水平,增加經濟收入的過程中,農民對市場信息的需求急為迫切。利用農業信息化服務智能技術,搭建農業信息服務平臺(果樹病蟲害遠程咨詢診斷專家系統、基于Web GIS的農業資源信息系統),使農民在信息服務平成信息交互,實現信息對等。在現代農業生產中,通過計算機技術、3S技術、人工智能技術、農業專家系統、農業生產模擬技術,發揮農業信息化技術在農田基本建設、農作物生產管理的應用,實現優質高效農業,提高農業生產過程的科學化、精確化和標準化水平。
都市型農業信息化服務技術體系集成方案,并通過推廣,進行實踐總結,研究提升都市型農業信息化的服務水平,完善農村信息服務體系的解決方案與有效模式,提升農村信息服務技術水平,增加農村信息服務效果顯示度。
參考文獻:
參考文獻:
[1] 孫素芬.新形式下北京市農村信息服務體系建設實踐與思考[M].“第二屆國際計算機及計算技術在農業中的應研討會”暨“第二屆中國農村信息化發展論壇”論文集,2008.
[2] 黎宏生,楊叔子等.基于B/S的遠程診斷專家系統研究[J].計算機工程與應用,2003,(3).
[3] 蘭彬,張一. 農業信息化領域應用型IT人才培養模式初探[J]. 中國科教創新導刊,2011,(28).
[3] 張榮沂 等. 應用型本科院校中卓越工程師應具備的技能[J]. 交通科技與經濟,2011,(2).
作者姓名:蘭彬
工作單位:北京農學院計算機與信息工程學院 (102206)
聯系方式:北京市昌平區回龍觀鎮龍騰苑二區14號樓3單元301 室 (102208)
聯系電話:13671195943
大規模網絡開放課程,即MOOC(Massive Open 0nline Courses,譯為“慕課”),是一種新型的網絡教學形式。“開放”是指課程面向大眾開放,課程的注冊學習對象不受地域、學籍、年齡等限制。由于克服了傳統課程學習所存在的時空限制,一門MOOC課程的報讀人數可能動輒上萬人,甚至十幾萬人,“大規模”特征明顯。MOOC通過信息技術和網絡技術,分享優質的教育資源,滿足個性化的學習,給學習者提供靈活自主的學習體驗,也將會給傳統的高職教育帶來挑戰。該文擬在回顧MOOC發展歷程的基礎上,分析其對傳統大學教育的影響,以期對高職教育的改革提供一些參考建議。
1 MOOC發展歷程
2011年秋,斯坦福大學教授塞巴斯蒂安?史朗的在互聯網上免費分享了《人工智能導論》課程,注冊人數高達10萬,該課程的成功,促使了以盈利為目的的Udacity在線課程的誕生。2011年11月,斯坦福大學教授吳恩達(AndrewNg)和達芙妮?科勒(Daphne KOller)共同聯合創立了Coursera,該平臺與世界知名大學合作,免費提供優質的網絡課程,合作的院校包括普林斯頓大學、斯坦福大學、加州理工、密歇根大學和賓夕法尼亞大學等100多所知名大學。2012年5月,麻省理工學院和哈佛大學聯合兩校師資,共同提出edX網絡在線教學計劃。各種MOOC課程在2012年得到了迅速的傳播和發展。因此,紐約時報把2012年命名為“MOOC元年”。
2013年5月,清華大學、香港大學、香港科技大學成為首批加入edX的亞洲成員。同年7月,復旦大學、上海交通大學等高校加入Coursera。此外,由40余所高校聯合成立的“東西部高校課程共享聯盟”,也旨在通過MOOC形成優質課程的市場化共享。
2 MOOC對高等教育的影響
作為一種新型網絡教學模式,MOOC集視頻和交流一起,實現了交互式的實時互動,充分滿足了高等教育的教學和社會服務職能,大大的降低了高等教育的門檻,使高等教育變得更為普遍,讓更多的人能負擔高等教育的成本,成為高等教育的受惠群體。這對需要繳納昂貴學費才有可能獲得相似教育的傳統大學教育而言,帶來不小的威脅。
教育部高等教育司司長張大良在2013 年大學素質教育研究會年會暨第三屆高層論壇上指出:“慕課浪潮來臨之際,教師應當具備哪些教學能力,學生需要什么樣的教學方式,值得我們思考。當學生能在網上找到費用低廉甚至免費教學課程的時候,可以斷言,不久的將來,大學里那些沒有師生互動的教學課程終將消失,低水平教學終將被慕課取代”[1]。英國南安普敦大學副校長鄧恩?納特比穆表示:“不接受‘慕課’就是死。大學必須欣然接受大規模開放在線課程行動,并適應他們的教學方法,否則將面臨一個艱難的未來”[2]。
MOOC未來的發展會不會由當前作為傳統大學的補充的地位上升為取代傳統大學?答案估計是否定的,因為現在運行的MOOC都是由傳統的大學參與的,或是傳統的大學創建的[3]。另外,我們也要正視MOOC存在的問題,其一,就是退學率高,斯坦福大學的機器學習課程、人工智能課程,麻省理工學院的電子學課程,都是有十多萬人選學,最終只有10%左右的人通過考核獲得證書。因此,傳統的高等教育還是有存在的必要,MOOC只是我們的一種課程形式。
3 高職教育如何應對MOOC的挑戰
MOOC的匆匆來襲,對高校教育產生不小的影響,而高職教育作為高等教育體系的重要組成部分,如何揚長避短,求得發展。作為一所高職院校,首要的還是做好自己的份內事,也就是讓自己的大部分教師能夠上好課,讓大部分能上好課的教師愿意上課并努力上課,有了這個基礎,再加上教學系統對信息傳播方式的適應,高職院校才能立于不敗之地[4]。
3.1 揚長避短,加大實訓建設
高職院校本身的特點決定了要以培養學生的職業技能為主,而這一點就是MOOC的弱點所在,要應對MOOC的沖擊,高職院校應該繼續發揮其優勢,繼續加大實驗實訓條件建設,加強對學生操作技能的培養。
3.2 促進教師角色的轉換
MOOC教學模式中,通過“翻轉課堂”等教學模式,改變傳統教學模式中教師一言堂的情況。從傳統的以教師為中心轉變成以學生為中心,學生是教學活動的主體,參與在線討論與測試,而教師在教學過程的作用是組織、指導、協調與促進。
作為高職院校的教師,不僅要提高課程設計的能力,還要積極開展對教學模式的探索和研究,在教學中實現角色的多元化轉變,使學生的學習變得更有效,從而不斷提高教學質量。例如,可以要求學生在上課之前提前預習相關內容,并完成要求的作業,做到有備而來。而在課堂上則是以討論為主,從而實現將“教師講授為主”的教學轉換成“討論、點評、提升”的教學。
3.3 建立多元教育評價機制
MOOC具體課程的評價方式不盡相同,但大多都采用了過程性評價和總結性評價相結合的方式。對于高職教育,在設定教學評價形式時,可以參考MOOC的評價方式,注重學習結果的同時也注重學習過程。對于課程的總結性評價也有多種形式可以參考,比如等級評價、同行評價、教師評價等。
3.4 提升學生自主學習能力
對于眾多中途退出MOOC課程學習的學習者而言,自主學習能力是首要函待提高的。首先,教師要激發學生內在的求知動力,指導其明確學習目標,引導其在MOOC平臺上有目的地選課。其后,在學習的過程中,及時了解學生的學習情況和學習進度,給予幫助和鼓勵。同時,定期進行學習經驗交流活動等。對于完成課程學習的學生,給予學分認可。