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人工智能实践活动报告范文1
关键词:智能机器人;外科学;专业学位研究生
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)通过计算机技术来模拟人类的智能,是一门多学科、多领域交叉的前沿学科[1]。AI的快速发展,促使“AI+教育”模式席卷整个教育行业,能够在一定程度上缓解教育行业持续增长的个性化需求与日益稀缺的师资之间的矛盾,从而成为教育改革的热门和前沿[2]。当前在临床教学过程中,医学专业学位硕士研究生面临跨学科知识面狭窄和临床能力不足、本学科疾病相关基础知识匮乏和遗忘、缺乏横向和纵向的整合式医学知识回顾与临床思维训练等一系列突出问题[3]。而智能机器人作为“AI+教育”的一种形式,集多学科知识库、虚拟检查和操作、病例资料库、课程中心、个性化考核等智能模块于一体[4],在专业学位硕士研究生临床教学中具有巨大潜力。我们将智能机器人应用于外科学专业学位硕士研究生临床能力培养中,取得了较好的教学效果,现报告如下。
1对象和方法
1.1对象
2019年2月至2020年1月,选取重庆医科大学第一临床学院在骨科进行临床实践的2017级、2018级外科学专业学位硕士研究生共82名作为研究对象,其中男生65名,女生17名,年龄23~30岁,平均(25.20±1.24)岁,所有研究对象均知情同意。
1.2方法
本研究采用试验对照方法。利用骨科两个独立楼层的病区作为便利条件,按照随机原则以每病区41人分入骨科两个病区。一个病区配置智能机器人辅助临床教学,作为试验组,男生34人,女生7人,年龄23~30岁,平均(25.05±1.11)岁;另一病区未配置智能机器人,进行传统临床教学,作为对照组,男生33人,女生8人,年龄23~30岁,平均(25.37±1.36)岁。入科前统一进行理论知识考试,所有学生使用同一套试卷。两组基线资料如年龄、性别及入科前理论考试成绩比较均无显著性差异(P>0.05)。
1.3教学实施
两组均按照国家《住院医师规范化培训内容与标准(试行)》[5]进行培训,以住院医师负责制参加临床医疗工作,临床技能操作基本训练要求按统一标准,定期以小讲座、疑难病例讨论形式学习相关专业理论知识。每位学生均固定医疗组,并指定一名带教教师,均为本科室取得中级职称3年以上的医师。临床实践时长均为24周。1.3.1试验组教学实施整体上按照带教教师为主、智能机器人为辅的教学模式,将智能机器人应用于研究生临床医疗实践活动中,包括参与入科教育、岗前培训、小讲座、疑难病例讨论、跟随查房等。(1)移动数据终端功能:通过先期导入骨科教学大纲、骨科学专著、运动系统教学PPT、影像学资料、解剖资料、病理资料、教学视频,建立智能机器人教学多学科数据库。学生可利用智能机器人这一移动数据终端,随时通过输入和语音对话功能查询、获取相关知识,及时解决临床活动中遇到的部分问题。(2)人工智能化辅助教育:依靠人工智能的自适应学习功能,智能机器人可在与学生不断的交互中了解其学习短板,不断更新临床指南、专家共识等临床研究进展,实现教学数据库的持续更新。临床教学过程中,带教教师在讲解典型疾病、分析疑难病例和操作指导时,智能机器人可以就云数据库相关资料及网络资源进行系统检索,快速整合相关图片、视频等资料,配以语音解读及即时问答,实现即时教学基本理论巩固和教学深度及广度的拓展。此外,根据对知识的掌握程度,智能机器人可为不同学生制订个性化学习计划。(3)考核功能:通过实时提问、课后问卷调查等形式对学生进行反馈式考核,通过下一次学习提醒或再考核,不断促进学生巩固所学知识,以考助练,以练代考,练考一体。1.3.2对照组教学实施采用传统临床教学法,学生跟随带教教师参与床旁示教式临床实践,同时参加入科教育、岗前培训、小讲座、疑难病例讨论等教学活动。
1.4教学效果评价
1.4.1理论知识考试24周的临床实践结束后进行理论知识考试。试题命题与组卷由两名具有副高级职称、未承担带教任务的教师负责。所有学生使用同一套试题,均为选择题,题量100题,总分100分,考核方式为机考,每位学员的题目顺序由电脑随机抽取,在相同时间闭卷完成考试。1.4.2问卷调查调查问卷为自行设计,经过本专业基地3位高级职称专家审核。包括5个问题,设置赞同、中立和不赞同3个选项。问卷调查由住培教学秘书负责,于出科理论考核后现场发放并回收,学生匿名填写。1.5统计学处理采用SPSS25.0软件对相关数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验;计数资料以频数和百分比表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。
2结果
2.1两组理论知识考试成绩比较
试验组理论知识考试成绩为(87.02±4.89)分,高于对照组的(80.59±5.86)分,差异具有统计学意义(t=5.406,P<0.01)。
2.2两组对教学方法的评价比较
以问卷调查方式了解两组对教学方法的评价。共发放问卷82份,回收有效问卷82份,有效回收率100.0%。结果显示,试验组对教学方法的满意度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05,见表1)。
3讨论
3.1专业学位研究生临床教学的特点和存在的问题
专业学位研究生的学习不同于本科学生,需要培养自主探究和解决问题能力[6]。同时,临床实践教学亦不同于课堂教学,更需要学生发挥主观能动性和积极性,解决临床工作中遇到的困难和发现的问题,有目的性地获取知识[7]。专业学位研究生临床教学长期以来存在教学资源较为单一、缺乏新颖性及参与感等问题[8],教学内容主要局限于临床症状与临床处置,缺乏对疾病病理生理基础、解剖基础等相关知识的展示与梳理,导致学生机械地重复临床工作,而对疾病诊断、影像学资料理解及分析能力较差,出现临床实践和基础理论脱节现象[9]。
3.2智能机器人的智能移动数据终端功能有利于学生掌握知识
智能机器人辅助教学可以在一定程度上弥补上述缺陷[10]。本研究结果显示,试验组理论知识考试成绩高于对照组,这提示智能机器人辅助骨科临床教学,使学生能够更深入地理解、更好地掌握理论知识。骨科医疗领域数据中超过50%的是医学影像和病理图片等非结构化数据,智能机器人通过人工智能技术建立骨科和相关学科知识库,在临床教学中及时、实时提供病理生理、解剖等基础知识,进而带来更好的决策体验,提高临床教学效率,让临床教学起到再次巩固整合基础知识的作用,让学生更好地做到学以致用。智能机器人具备的自适应学习功能,高效、准确地提供相关学科知识,使师生双方教与学的效率得以大幅度提升,交互学习和自主学习能力得以增强。
3.3智能机器人利于实施个性化反馈和考核
智能机器人的另一个重要特点就是在与学生交互过程中实时准确记录其对知识的掌握程度,通过信息反馈分析,制订个性化教学计划及考核方案,实现某种程度上的因材施教,这也是带教教师个人工作很难达到的。临床带教教师首要属性是临床医生,并非全日制专职教师,需要承担大量繁重的临床工作,无法随时随地回答学生的问题和亲自指导技能操作。因此,智能机器人对传统带教模式进行了有效补充,弥补了师资不足所带来的缺陷。
3.4智能机器人提高了学生满意度
智能机器人由于形式的新颖性和科技潮流感,激发了学生学习的主动性、积极性和兴趣,活跃了临床教学气氛。与对照组相比,试验组学生对教学模式的评价更高。
4结语
智能机器人辅助骨科临床教学,提高了专业学位研究生临床教学质量,得到了学生的普遍认可,同时对现有培养制度进行了有效补充,丰富了教学手段,创新了培养模式,值得进一步探索。但人工智能在医学教育中的应用尚处于起步阶段,技术上不太成熟,功能设计也有待研发人员和医学教育人员共同完善。值得一提的是,智能机器人可以提高医学生的学习效率,但不能完全取代教师。人类的想象力、独创思维、交流能力是人工智能暂时无法具备的,医学专家丰富的理论知识和宝贵的临床经验,以及言传身教的影响力,在专业学位研究生临床实践教学中始终占主导地位,不可或缺。
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人工智能实践活动报告范文2
机器人竞赛是一项很好的科技创新活动,形式繁多,内容丰富。设计方案的开放性,也为学生的创新奠定了基础。参赛者可以用不同的方法实现同一个项目,通过比赛,激发其对机器人的学习兴趣,引导他们积极探索机器人新科技,为其自主创新能力的培养提供良好的平台。中国机器人大赛暨RoboCup公开赛:1999年,在RoboCup国际委员的支持和授权下,首届中国机器人大赛暨RoboCup公开赛在中国重庆举办,目前是中国机器人最具影响力的赛事,比赛共设立12类65项赛事。机器人竞赛种类多、规模大、水平高,为大学生进行创新实践活动提供了很好的平台。“未来伙伴”杯中国智能机器人大赛(暨国际机器人灭火比赛中国赛区选拔赛),是中国人工智能机器人专业委员会等多个单位主办的一项全国性赛事。大赛包含机器人救火大赛、机器人足球比赛、机器人创新大赛、机器人搜救大赛、机器人擂台赛和机器人舞蹈戏剧大赛等6个主题项目。其中机器人救火大赛是国际赛制机器人灭火比赛(暨国际机器人灭火比赛中国赛区选拔赛)。“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛,由教育部委托高等学校自动化专业教学指导分委员会主办。竞赛分竞速赛与创意赛两类比赛。自2006年首次举办以来,“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛已经成功举办了6届。
机器人实践教学的具体实施
机器人竞赛、创新实践是一项很好的科技创新活动,机器人的趣味性易于激发学生学习和研究的兴趣,同时将创新实践、竞赛引入教学过程,使学生变被动学习为主动学习和研究。“机器人项目教学法”的一般教学结构如图1所示:“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。本文以参加2012年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛的医疗与服务机器人组的项目为例,在比赛初期确定人员,将不同专业和不同年级的学生组成一个竞赛小组,研究竞赛规则、制定项目方案、机器人结构设计、电路设计、程序调试,学生分工合作,过程中集思广益、取长补短、团结协作。这种在探索中学习的过程是其他教学环节无法实现的,对于培养学生的实践创新能力非常重要。本文以一种医疗与服务机器人设计为导向的项目教学法,按照以下六个教学步骤进行:1.项目的申请根据学院参加机器人竞赛的实际情况,中国机器人大赛暨RoboCup公开赛,作为全国最具影响力的机器人比赛。本学院主要参加了医疗服务机器人、机器人游中国、擂台等机器人项目,学生可以针对感兴趣的比赛项目,或者根据江苏省高等学校大学生实践创新训练计划,申报项目,填写申请书。教师针对学生申报的项目,分析学生的实际情况,建议选择项目规模和难度适中的项目。中国已经进入了老龄化社会,而且在今后几年内老龄人口数量将会呈上升趋势,老龄化将更加严重。老龄化使社会的劳动力减少,一些老年人不仅不能参加劳动,而且有的甚至失去了自理能力,需要人照顾,这就增加了他们的子女以及社会的负担。年轻人为了工作日益繁忙,在目前服务行业工作者稀缺的背景下,在医院时不时会有行动不便的病人需要护士和家人的搀扶。而在没有人帮助的情况下,行动不便的病人寸步难行,稍有不慎就有可能摔倒受伤。所以笔者建议学生选择参加医疗与服务机器人创新设计与制作赛项,设计一种医疗服务机器人更好的服务病人。2.项目团队的建立建立学生团队,营造互相竞争、互相帮助的学习氛围,学生在做项目过程中携手合作,弥补相互间的不足,遇到问题大家一起讨论解决,这让学生体会到团队的重要性,做到共同进步。同时,团队的学生分工明确,每人负责项目的某一部分,使学生真正参与到项目中,整个项目的完成,离不开每一个学生,学生为使项目不会因为自己负责的部分没有完成而主动学习,主动查资料,可以培养和提高学生的自主学习能力。学生团队的建立,应考虑学生的专业,年纪,特长等因素。教师确定一名队长,根据项目的特点,队长可以自己招学生,实现学生管理学生。参加医疗与服务机器人创新设计与制作赛项,笔者选择了5名学生,队长由09级的一名学生担任,该生组织能力比较强,专业能力也比较脱出,由他负责整个项目的进展,汇报工作。其他学生分别是1名2009级的,2名2010级的,1名2011级的,专业分别是自动化、测控、电气。3.项目任务、计划的制定团队负责人制定机器人项目工作计划,确定工作步骤。机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的智能仪器。本次设计的医疗服务机器人由小组讨论决定,医疗服务机器人外形像轮椅,病人能够独自驾驶去化验室拿取报告,去门诊找医生复诊,降低护士工作量及病人家属的负担。为使医疗服务机器人更好的服务病人,该团队为机器人设置了两种模式:座椅模式和病床模式,免去了病人就诊、休息时需要被移动到病床上的麻烦。机器人将现场键盘控制和远程控制相结合,实现护士对病人的远程监护,机器人在前进过程中,检测到前方有障碍物时就会立刻停下,减少不必要的事故。同时机器人配备了机械手,可以帮助病人取物品,最大程度帮助病人。根据团队中学生的专业、特长等分配任务,负责机器人机械结构设计的学生需要画图纸、电焊等来完成机器人结构的设计、机械手的设计;电路设计的学生制作包括单片机电路、电源稳压电路、电机驱动电路、红外避障电路、键盘输入电路;测控专业的学生负责电路的测试、场地的制作等工作;程序编写的学生,完成程序的设计、调试;控制界面的设计由另外一个学生负责,主要是VB编写上位机、WIFI摄像头的调试、蓝牙通信的调试。根据机器人项目的特点,学生在制作过程中可适当地作一些调整。根据项目完成的时间确定工作步骤,进行时间分配。最终得到教师的认可才能执行。4.项目制作学生自己确定各自在小组中的分工,然后按照已确立的工作步骤和程序工作。基于机器人项目的作品成果形式多种多样,可以是调查报告、实物模型、演讲稿、论文等。通过展示作品成果,可反映学生在项目完成过程中所掌握的技能。本次设计的医疗服务机器人成果包括机器人模型一个、机器人设计与使用说明书一份、演讲稿一份。在本项目比赛结束后,指导学生按照他们设计的医疗服务机器人撰写论文、申请专利。5.项目检查评估整个项目检查评估采用答辩的形式向教师汇报,首先由队长对整个项目进行汇报总结,再由队员对自己负责的工作进行汇报和自我评估,并且对设计的医疗服务机器人进行展示,教师根据团队成员的表现、研究成果表述和作品的展示进行检查,为到现场比赛作准备。针对项目中出现的问题,师生共同讨论,教师引导学生独立思考问题,解决问题。学生通过对比师生评价结果,找出造成结果差异的原因6.项目资料归档或应用为使学生养成良好的习惯,项目结束后,教师监督学生将项目工作资料整理归档,材料包括项目申报书、进度表、机器人机械结构图、程序设计流程、机器人控制程序、项目结项书、项目报告讲义等。
机器人项目教学的成果
人工智能实践活动报告范文3
摘 要:随着互联网技术和电子商务的飞速发展,传统的电子商务管理模式已经受到制约,而电子商务企业又急需实现对现金流、信息流、物流全方位管理和监控,同时有需要对上下游供应商、经销商、企业、客户进行全面的协同管理,实现高效的资金周转。传统的电子商务管理模式已经不能适应当下的电子商务企业快节奏的发展,电子商务的管理模式面临着新的变革。文章通过介绍近年来国内外学者对电子商务管理研究的主要领域和热点问题,指出国内外学者需要加大电子商务管理研究的深度与广度,从而尽快形成一套适合当下电子商务环境的电子商务智能管理模式,以指导企业高效的开展电子商务活动。
关键词:电子商务;智能管理;研究现状
一、研究目的
电子商务作为一种高速发展的商务模式,传统的技术理论和管理模式明显不能满足企业电子商务客户量增加、产业扩大、产品更新的要求,难以有力地支持电子商务的改革与发展。为了适应当前激烈的竞争环境和未来可能出现的危机,最大限度的发挥其商业效益,一些较大的电子商务企业纷纷引入智能管理理念并以此来提高其核心竞争力。
电子商务智能管理作为电子商务事业的重要组成部分,也是开展电子商务实践活动与信息服务的重要前提。国内外关于电子商务智能管理的研究大部分是关于电子商务管理理论、电子商务档案、订单、客户关系、交易、电子商务智能管理系统(推送系统、谈判系统、系统、决策系统)等层面研究,目前尚无专门针对电子商务智能管理全面、系统性的宏观问题进行研究的课题。企业在实施电子商务智能管理时,只能探索性的在电子商务流程中某一环节上进行改进并积累经验,而电子商务的商业模式具有其特殊性,完全照搬其他行业组织的管理方法模式不仅在技术上难以实现,而且也难以达到预期目标。
二、研究意义
关于电子商务智能管理,在国内外还没有相对完整、成熟的理论和模式来指导电子商务实践活动。从企业和客户两方面出发,即可以帮助电子商务企业获得其商业效益和客户满意度,达到共赢的目的。研究电子商务智能管理的意义主要表现在以下几个方面:
(1)分别从企业和客户的角度最大限度的了解双方需求,为开展电子商务智能管理工作提供理论支持。
(2)可以扩大电子商务行业的社会影响力,为电子商务行业争取更多的政策倾斜。
(3)通过与其他行业(如物流、金融)的合作,提高我国电子商务行业的整体水平。
(4)可以完善电子商务智能管理理论体系,引导电子商务企业推动自身的发展和拓展管理渠道,对外展示与电子商务相关的内容、理论、系统技术,以吸引更多的人参与研究和实践。
三、国内外同类课题研究现状及发展趋势
20世纪90年代末,Internet逐渐普及化,基于互联网的电子商务活动被正式推上了历史舞台。这也意味着电子商务以非常迅猛的速度形成了一套系统学科体系。随着电子商务的迅速发展和普遍性的应用为世界带来了重大变革,伴随而来的便是一种全新的管理思想:电子商务管理思想。电子商务的发展给人类带来的变革是以往的任何一次变革都无法比拟的深远影响。迅速发展的电子商务是建立在高速发展的技术平台上的,所以其所具有的顽强生命力可想而知。但它并不是完美的,也有着其与其它新兴事物一样的局限于缺陷,它所面临的障碍急需解决。因此,在不久的将来,电子商务活动的理念和观念必定会发生重大转变:
(1)新生、小微企业得到快速发展的环境:随着社会环境的不断完善和互联网技术的不断进步,电子商务活动将获得迅速发展,相关新兴企业也将逐渐崛起,形成一套完整的电子商务活动生态圈。
(2)电子商务企业将以技术为中心的理念逐步转向以市场、客户为中心。
(3)传统的“三流”将以信息流为主导,资金流和物流为辅助,强调三者有机结合和统一协调。
(4)商务模式:从初期的B2C、B2B发展到统一、开放、集成的电子集市与外延更广泛、内涵更深刻而丰富的电子商务动态战略联盟DSA(Dynamic Strategy Alliance),同时电子商务模式实现的本地化趋势将更为突出。
(5)管理模式:从信息资源管理发展到知识管理。
(一)国外研究现状
从1996年起,国外的相关学者对电子商务管理系统进行了一些探索性的研究。并从各个方面研究了电子商务智能管理活动。
Kalakota R,Whinston A B[1]在《电子商务》一书中,提出电子商务环境下的管理理论新框架已逐渐开始形成,一种依托于知识信息,以高效率、高质量、低成本的管理理念初步形成。
Ravi Kalakota[2]的著作《电子商务管理指南》从理论和实践的角度以大量生动的电子商务实践案例来指导企业应如何从事电子商务活动。
Martin V.Deise[3]等编著的《电子商务管理者指南:从战术到战略》从管理者的角度出发,论述了战略、战术等各个层面的电子商务管理实践操作。
Sandeep Krishnamurthy[4]从一些著名的公司成功或失败的电子商务案例分析入手,整理出了一些整合的电子商务模型和网络技术,为企业的管理者们详细的阐述了电子商务管理的过程。
Jae Heon Park,Sang Chan Park[5]提出了基于的系统的商品管理模式,像人一样自主的在企业电子商务环境下(B2B)进行评价、选择商品和预测。为了便于Agent的智能行为,将数据包络分析(DEA)等分析工具、遗传算法(GA)、线性回归算法和规则归纳算法引入到系统。该系统将实现商品管理及时、自主和有效。有效的商品管理可以降低库存水平的同时增加销售和利润。基于的商品管理系统将提高成功的零售公司的潜力。
Deng Neng Chen,B.Jeng,Wei Po Lee et al[6]解决了B2C模式下如何将个人的偏好综合为一个群体的共识。探析了如何在群内互相交流,以及如何共同与卖方谈判等问题,致力在电子市场建立一个成功的商业模式。并提出一个基于多框架的买方集体采购模型。
Pauline Ratnasingam[7]探讨了B2C电子商务模式与客户关系管理相互影响的因素(ECCRM)。基于客户关系管理理论,电子商务理论,信任度和忠诚度,Pauline Ratnasingam开发了一个集成框架的模型来说明ECCRM反映交易和沟通的关系、影响顾客购物时间周期的软硬件因素。
Yun E.Zeng,H.Joseph Wen,David C.Yen et al[8]梳理了客户关系管理(CRM)和B2B的相关性。文章认为它们是两个不同的模块,但有许多相似之处。CRM和B2B的整合将有利于所有相关各方的业务流程,包括销售,市场营销,客户服务,和信息支持。Yun E等人讨论了两者特征、相似性、和B2B和客户关系管理的差异,还探讨了CRM与B2B整合策略以及当前的问题和未来的发展趋势。
Koki Murakata,Tokuro Matsuo[9]探讨了电子商务中的评价系统的智能计算、电子商务智能计算的理论。为了避免交易信息不对称和不完整,设计了一个交易的评价机制。并给出了实验证明了提出的机制对于交易成功率较高。
(二)国内研究现状
从2001年起,国内加大了对电子商务管理方面的研究。但是,在目前的电子商务管理领域中的研究方法还缺乏先进性和科学性,没有真正认识到电子商务环境下的各种活动之间的有机联系。例如,在对电子商务中的物流管理进行研究和讨论时,并没有对各项管理如知识管理、信用管理等方面进行同时探讨,也没有把各项管理活动统一到一个完善的系统中进行考虑。
涂序彦、李秀山、陈凯[10]在《智能管理》中系统地论述了智能管理系统的基本概念、总体方案、设计方法、开发策略、关键技术及应用事例,提出智能管理是现代管理科学技术发展的新动向。
杨德礼[11]主持的国家自然科学基金重点项目“电子商务环境下管理理论与方法研究”,将电子商务管理理论与方法推向了一个新的高度。他从“电子商务环境下的企业战略管理方法”、“电子商务环境下信息管理的特点与相应方法”等方面研究了电子商务环境下管理理论与方法,将电子商务管理理论与方法推向了一个新的台阶。
钟元生[12]从管理学的角度总结了由中国高校电子商务专业建设协作组支持的“电子商务与电子政务管理”国际会议。本次国际会议是国内第一次正式地将电子商务研究引入管理领域,这次会议所倡导的从管理视角研究电子商务、“点面结合”深入研究电子商务管理,必将掀起电子商务管理研究新的。
孙宝文,王天梅[13]的《电子商务与管理模式变革》通过对电子商务的特点、发展现状、应用模式分析的基础上,提出了基于价值链的电子商务模式理论;论述了客户关系管理对传统企业实施电子商务的重要性,以及主要实施步骤和内容等。
王学东[14]明确的提出了电子商务管理就是以“信息流、资金流、物流”相互协同为核心思想的观点,构建了电子商务管理体系,阐述了电子商务管理的原理、内容、方法,探究了电子商务管理思想的产生和发展,架构了电子商务的管理平台。
张冬青[15]通过对档案智能化的研究,提出了电子商务档案管理的智能化需求主要体现在电子商务档案的存储智能化、检索智能化、应用的智能化。电子商务档案信息检索的智能化发展历程同步于图情信息智能检索技术的发展历程。电子商务档案应用的智能化体现在智能化的商情预测、营销策划及客户关系管理。
李伟超,牛改芳[16]分析了智能技术的概念、功能特点、工作原理等,探讨智能在网络信息检索和服务方面的重要作用,并预测性的提出了移动技术广阔的前景。
于茜[17]认为在我国的高速发展的电子商务这一领域积累了海量商务数据,经过数据挖掘后可为商家提供决策支持,基于数据挖掘的电子商务决策系统对商家的可持续发展具有深刻意义。
黄承龙[18]提出了一种基于序列模式协同推荐系统,预测在电子商务环境下顾客购买行为的逐渐变化、顾客的购买模式的逐渐变化。以一个两阶段推荐过程来预测顾客的购买行为、以及产品类别。
国内电子商务智能管理领域的学者大多是从基本概念入手,提出各自的研究目的和意义,并对研究课题所涉及的技术问题加以支持,同时也对其存在的问题进行分析,并提出相关建议,最后给出未来的发展方向。相对国外在电子商务智能管理研究方面可以说较为先进,结合实验、案例详细的阐述了电子商务管理的系统构建、智能算法、智能、客户关系、人工智能技术等方面的一些问题,但还没有探讨出一套针对现今电子商务企业全面性的智能管理理论。
四、电子商务智能管理在企业中应用问题的发展趋势
随着电子商务的蓬勃发展,更加智能化的电子商务将逐渐走入人类的日常生活中。电子商务企业将通过智能的管理系统实时、完整、安全地对客户的数据进行存储和管理,在必要时结合云技术对客户活动行为产生的数据进行分析。提供有价值的分析报告,准确的做出及时性客户价值评价、企业和客户双向满意度评价,服务质量评价、营销效果评价、未来市场需求等报告。总之,电子商务智能管理的实现将为企业的各种经营活动提供智能的决策信息。(作者单位:黑龙江大学信息管理学院)
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人工智能实践活动报告范文4
机器人是现代技术特别是信息技术发展的综合体现,是中小学信息技术课程和综合实践课程的良好载体。机器人教育具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于学生迅速接触前沿研究,并有利于提高学生的创新能力和科学素养。机器人提供了一种素质教育和创新教育相结合的生动形式。
为了培养学生的动手能力、创新能力、综合能力和协作能力,我校从2009年开始进行机器人创新教学,先后设计制作了多项创新机器人,并以机器人创新为支点,深化创新教育改革。下面结合自己6年来在信息技术活动中开展机器人创新教育方面的实践,谈谈以机器人为载体的信息技术创新教育:
1 组织各种科技活动,培养学生的学习兴趣
机器人活动不能简单地看成是组织一次学生活动或参加一次竞赛,而应该利用科学探究的方法去研究在机器人教育中学生的科学素养如何培养问题,以机器人教育为载体来提高学生的科学素养。并把在机器人教育中科学素养的培养内容和方法推广到科技小发明等其他科技活动中。
我校每年组织一次机器人比赛活动,由同学们自己制订比赛规则,赛后参赛同学需要对自己的机器人作品的设计思路进行阐述。在去年举行的机器人射门比赛中,机器人在离球门不同的角度和不同的距离的三个点上发射乒乓球到球门内,机器人必须要有弹射球装置,并根据射门难易度不同而设置不同进球分值。这种形式有效地调动了学生的学习兴趣,丰富了学校文化生活,也展现了学生的创造才华,并有效地提高了机器人应用水平。这个项目成为广受欢迎、最具人气的学校文化活动之一。
2 举办科技展,学习借鉴创新思维
为了让学生进一步了解青少年科技创新大赛,激发青少年对科学的兴趣,更好地培养和提高青少年的科技创新精神和实践能力,开阔他们的眼界,启迪他们的思维,我校每年在顺庆区青少年科技创新赛结束后都要举行科技创新作品的展览,把全区获奖的优秀作品实物展览,消除了同学们对科技创新的神秘感,很多同学发现其实发明创造离我们很近,也许一个好的想法,一个好的点子就能成就一个小发明,小创造,极大地提高了同学们的制作、创新作品的热情,从而培养学生的创新思维。
3 敏锐观察,积极思考、敢于创新
敏锐的观察能力对于每个人来说,都是不可缺少的能力素质。独立思考是一个人进行创新活动的前提,也是素质教育的目标之一。这些都需要在后天的实践中逐渐培养起来的。
机器人创新可以在实际的教学过程中培养学生良好的观察习惯,提高观察能力。我们经常要求学生调试时留心观察机器人的运动情况、观察周围光线环境、观察观感和黑线的位置等等,这在很大程度上锻炼了学生的观察能力。如走轨迹机器人,经常会出现机器人脱离轨迹的现象。我们建议学生主要从环境光的干扰方面考虑。通过仔细观察发现,在电源正常的情况下,模拟黑标安装的高低位置不同,采集的数据也相差很大,降低模拟黑标离地面的高度,安装位置越低效果越好。另外在模拟黑标上套上用热缩管做成的一个黑色小圆圈,防止外界光的干扰,通过这些调整,机器人能很稳定地完成任务。
提高观察力还要克服粗心大意、不求甚解的毛病,心要细,把观察与思考结合起来。机器人活动中,一丁点的误差也会导致失败:红外线的影响、光线的变化、电量的消耗、机器人每次放置的位置都会影响你的成绩。在不断的失败中,学生懂得了如何保持平和的心态,仔细观察,积极思考,发现问题所在。勤于观察、善于思考的人才能拥有充满希望的未来之路。
4 以老带新 同伴互助 共同进步
随着机器人活动开展的深入,成员越来越多,加上不同兴趣小组研究的课题不一样,小组碰到解决不了的问题,教师无法及时解决,效率不高,于是,我们采取以老带新,同伴互助,共同进步的方式,新的兴趣小组有问题先跟老队员小组讨教,一般都能得到妥善解决,老队员也在帮助新队员的过程中得到了锻炼。对于确实解决不了的问题,再跟教师一起研究,使教师的指导更加深入,更加有效。
5 以任务驱动为形式,开展项目教学
机器人教学中,教师起着指导者、组织者、帮助者、合作者的作用。在掌握基本知识后,同学们以小组合作为形式,进行创新设计、编制程序、组装部件、演习实验、研究反思,各个小组可以确定各自不同类别的机器人进行研究,课题截然不同。这样如何保证教学组织呢? 教师尝试采用任务驱动式的项目教学,让学生根据兴趣和研究的问题组成项目小组,每个项目小组内部又根据研究具体任务进行责任分工,教师根据学生需要帮助项目小组选择明确的研究课题,并宏观指导,具体设计研究则由各项目小组合作来完成,教师最后负责鉴定各小组的研究报告、机器人操作演习。完成某个项目后,原项目小组即告解散,再重新确定下一个研究课题,重组结构。这种教学方式任务明确,资源共享,灵活自主,操作性强,收到了很好的教学效果。比如同学们在制作迎面接力机器人的研究过程中,调查参阅大量文献资料,涉及了信息技术、电子技术、机械结构等在内的多个技术领域,他们联合攻关,反复推敲,改进设计,最终出色地完成了项目任务。事实上,学生在设计操演过程中,已经有效地构建了知识系统,并创造性地应用于实践活动,同时培养了创新思维、合作精神和竞争意识。
6 加强学科整合,培养学生综合素质和实践能力
人工智能实践活动报告范文5
关键词: 物理创新教育 生活 实践活动 网络
创新是时代的要求。“要注重从青少年入手培养创新意识和实践能力,积极改革教育体制和改进教学方法,大力推进素质教育,鼓励青少年参加丰富多彩的科普活动和社会实践”。作为农村初中教师,我们要把创新作为教育教学的重要目标之一,在战略上从大处着眼,要充分认识创新的时代意义和迫切感,在战术上从小处着手,从改变自身的教育理念做起,立足自身的实际情况,从身边的小事做起,从生活中做起,在教育教学活动中给学生创设一个尽情发挥聪明才智和创造力的平台,不求学生有惊天动地的创新伟业,力求学生从小就具备创新的意识,让学生的自主性、创造性在学习活动中得到了淋漓尽致的发挥。
一、更新教师的教育观,是我们教育的当务之急
创新的基础在教育,教育创新的根本任务就是培养学生的创新精神和创新能力。多年来,在教育实践中我们面临的不是教师能否从事教育创新的问题,而是绝大多数教师缺乏教育创新的意识。他们怕改革、怕影响升学率、怕家长抱怨,因而被迫或自愿地“沉睡”在应试教育模式之中。学生从小学到中学的学习几乎完全依赖教师,从思维的培养方面,只要求按教师和书本之导向去记忆和容纳知识,既缺少创造性思维的要求和压力,又缺少相应的训练,因此创造心理逐渐淡化,养成了依赖思维心理。为此,教师教育观念的更新已是当务之急。知识经济时代、网络时代,师生关系由授受关系转为讨论关系、交往关系。“只有民主才能解放最大多数人的创造力,而且使最大多数人之创造力发挥到最高峰”。为此,教师在教学中不仅要营造民主、合作的学习氛围,而且要鼓励学生自我评价、相互评价,以培养他们对自身努力的肯定和信心。 创设和谐、自由、安全、宽松的创新教育的环境的责任在教师,要为人师表,要有创新意识和实践能力,不能仅满足于让学生接受知识,而应使学生学会创造。
二、立足农村初中的实际情况,以生活为基础,激发出学生创新的火花
在我们农村学校,不管从硬件到软件,与城市学校相比是有巨大落差的,要像城市学生那样进少年宫、走科技馆、访科学家是基本做不到的。那么我们应怎样来实施创新教育,激发学生的创新火花呢?陶行知先生在《创造的儿童教育》一文中说过一段有趣的故事:一个朋友的太太,因为小孩子把她的一个新买来的金表拆坏了,在大怒之下,把小孩子结结实实地打了一顿。于是陶行知先生对她说:“恐怕中国的爱迪生被你枪毙掉了。你可以把孩子和金表一块送到钟表铺,请钟表师傅修理,他要多少钱,你就给多少钱,但附带的条件是要你的小孩子在旁边看他如何修理。这样修表铺成了课堂,修表匠成了先生,令郎成了速成学生,修理费成了学费,你的孩子好奇心就可得到满足,或者他还可以学会修理咧。”这个故事告诉我们“生活即教育”。要实施创新教育,我们就要从生活中找源泉,“解放小孩子的头脑”,“解放小孩子的双手”,“解放儿童的时间”。以生活为基础,降低创新的门槛,撕去创新教育的“神秘化”外衣,让学生从小事做起,从身边的事做起,在动手动脑中激发出创新的火花。例如橡皮泥和陶泥是很容易买到的物品,学生们用它们做成了能浮在水面上的小船,这其中就蕴涵着创新的灵感和火花。日常家里的废旧用品,如茶叶罐、洗发液的瓶、硬纸盒、香烟盒,等等,都是物理实验的好器材。我们还引导学生进行利用废旧用品自制天平活动。这样的活动不但是知识的展示,而且能够给学生创造的体验,使学生的创造欲得到充分的满足。
三、开展综合实践活动,拓阔学生的视野,激发创新意识
物理综合实践活动的内容是由每一所学校根据实际充分发挥师生的创造性而定的。我们在确定综合实践活动时遵循两个原则:一是尊重每一个学生的兴趣、爱好和特长,二是体现每一所学校的特色。我校所处地是一个电子电缆制造发达地区,大部分学生家长是电子厂的职工,好多学生耳闻目染,对电子技术很感兴趣。所以我们以电子电路为综合实践活动的主要科目,这也是我校科技教育的特色。学校在为学生参与综合实践活动尤其是研究性学习方面做了大量准备工作的基础上,先后抓了以下几个环节:①指导学生确定选题;②组织课题组,制订课题研究计划与活动方案;③组织研究,落实方案;④活动成果展示与交流;⑤撰写实践活动报告。如我校几位老师分别指导本班学生确定和开展了《家用电器待机耗电的调查》、《冰箱冷冻温度的高低与耗电的研究》等综合实践活动课题的研究,都体现了一定的课题特色,并取得了一定的成效。
几年来,通过走出去和请进来的方式,我们组织学生参观工厂自动电缆生产流水线,参观电器制造厂,请工厂技术员介绍电子元件的作用等。综合实践活动的开展,拓阔了学生的视野,激发了学生的创新意识。在学校的电子制作活动中,我们的学生制作了声控小电扇、声控电灯、光控电灯、生日电子卡片等。
四、网络是农村学校进行创新教育免费资源
随着现代科技的迅猛发展,信息技术发生日新月异的变化。网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域,网络环境由于自身的特点反映出网络学习的交互性,实现了人机对话与人工智能化,同时,网络改变了世界的界限,其信息量大,时代性强,实现了信息资源的共享,网络环境的开放性促进了人与人之间交流与合作,为人类知识学习带来许多有益的帮助。电脑在农村也逐渐普及,几乎每个学校都建有电脑网络教室。所以,利用网络上的免费资源进行创新教育是可行之举。我们在实施过程中,让学生带着问题去上网学习。教师先确定每一个阶段上网学习的内容与目标,然后向学生提供相关的网站,让学生去上网浏览学习,做好学习笔记,并在下一节课上进行讨论。这样既提高了上网浏览的效率,又解决了学生进了网络教室偷偷玩电脑游戏的问题。学生在网上了解了近几年的全国青少年创新大赛的情况,从中开阔了眼界,激发了学习和创新的欲望,利用电脑软件进行仿真练习,使电子电路的设计简单明了。在江苏省青少年电子技师电子制作软件仿真练习比赛中,我校学生获得了优秀的成绩。现如今我们的学生熟知的科普创新类网站有:省略.cn(江苏公众科技网)、省略.(AST321中国科普网址大全)、省略/ (科学大众)、省略.cn(上海市青少年科技教育网)、省略(中国科技教育资源网)、省略.cn (中国青少年科技辅导员协会)等数十个。由于科普、创新教育的介入,学生在上网时已养成了自觉浏览科普网站的习惯,不再一味地玩网络游戏,学会了正确合理地利用网络资源。
通过几年来的实践,我们认为在农村学校的物理教育中开展创新教育,要立足农村学校的实际情况,要充分利用好农村学校现有的资源,让学生从生活中的小事做起,使学生从小就具备创新的意识和创新的欲望,将来长大成人后成为建设祖国的创新人才。
参考文献:
[1]陶行知.创造的儿童教育.行知教育论著百篇.中国和平出版社,2005.
[2]陶行知.实施民主教育的提纲.行知教育论著百篇.中国和平出版社,2005.
[3]温恒福.从创新教育走向教育创新.黑龙江省教育科学研究院.省略L
人工智能实践活动报告范文6
关键词:大学计算机;素质教育;计算文化;计算科学;计算思维
从教育学意义上讲,素质主要指人在先天生理的基础上,在后天通过环境影响和教育培训所获得的内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特征及其基本品质(Character)。古人对素质的重要性早就有论述:“有出格见地,方有千古品格;有千古品格,方有超方学问;有超方学问,方有盖世文章。”[1]当前,大学生素质教育的具体内涵就是要培养学生高尚坚定的人格、理性辩证的思维以及对科学精神的追求。为此,大学的通识教育应注重传递科学精神和人文精神,体现不同文化和不同学科的思维方式和魅力。相应地,大学计算机素质教育的基本要素就是传承计算文化、弘扬计算科学和培养计算思维。
一、传承计算文化
计算文化(Computational Culture)就是计算的思想、方法、观点等的演变史。它通过计算和计算机科学教育及其发展过程中典型的人物与事迹,体现了计算对促进人类社会文明进步和科技发展的作用以及它与各种文化的关系。
通过计算文化的教育,可以让高校学生了解计算科学与人类社会发展的关系,为学生展现计算之美,从而使学生对计算科学产生兴趣。
1.对计算文化的理解要建立在对计算本质的认识上
计算文化是指“计算”这个学科所蕴涵的文化,我们理解计算文化首先要对计算的本质有清晰的认识。人类对计算本质的认识经历了三个阶段。
第一个阶段是计算手段器械化。计算手段的器械化是“计算”学科的基本属性。在古代,人类社会最早使用手指、结绳、算筹等方式进行计算。公元11世纪中国人发明了算盘(Abacus)。1275年西班牙的R. Lullus发明了旋转玩具,可以将初始符号串通过机械变换得到另一个所希望的字符串。1614年法国的B. Pascal受钟表齿轮传动装置的影响,制造了能够进行加法和减法运算的“加法机”。1673年德国人G. W. Leibniz设计制造了能够进行加、减、乘、除的计算轮(Calculating Wheel),为手摇计算机的发展奠定了理论基础。到了19世纪30年代,英国人C. Babbage设计了能用于计算对数、三角函数等的分析机。以上这些计算工具的特点都是机械式的,无法实现自动计算。到了20世纪,美国人V. Bush研制了能求解微分方程的电子模拟计算机;20世纪40年代,德国人K. Zuse和美国人H. Aiken研制了用继电器作为部件的二进制机电式程序控制计算机;到了20世纪四五十年代,美国研制了所谓第一代电子管数字计算机ENIAC和EDVAC。
第二个阶段是计算描述形式化。人类对计算本质的真正认识,取决于对计算过程的形式化描述。形式化方法和理论研究起源于数学的基础研究。首先Russell发现了Cantor集合论的逻辑矛盾,即“罗素悖论”;接着,Hilbert提出了形式逻辑系统的完备性,即Hilbert纲领。但G?del指出了形式系统的不完备性,Hilbert纲领的失败启发了后人应避免花费大量精力去证明那些不能判定的问题,而应把精力集中于解决问题的“可计算求解性”。在Hilbert纲领失败的启发下,图灵从计算一个数的一般过程入手,将可计算性与机械程序和形式化系统的概念统一起来,从而真正开始了对计算本质的研究。图灵计算就是计算者(人或机器)对一条两端可以无限延长的纸带上的0和1符号执行操作,一步一步地改变纸带上的0或1值,经过有限步骤最终得到一个满足预先要求的符号变换。在研究问题的可计算性时,图灵是从一种简单的数学机器出发来研究计算概念的,通过引入机器状态,使用了本质上具有指令特点的程序运算操作。这种数学机器虽不是一台具有现代意义上的计算机,但它却是一种操作十分简单且运算能力很强的计算装置,它就是著名的图灵机。
第三个阶段是计算过程自动化。当计算机执行的过程能实现自动化时,它才能真正发挥强大无比的计算能力。冯・诺依曼提出了存储程序的概念,将机器所执行操作的步骤(即所谓程序)和操作对象(即数据)一样都存入计算机的存储器中,这是一个很大的进步,在计算机发展历史上具有革命性的意义。一旦有了存储程序的概念,运算对象(数据)和运算指挥者(指令)都一视同仁地存放于存储器中,通过程序计数器,机器就可自动连续运行,无需操作员干预,从而实现了计算过程的全部自动化。
2.计算机发展的历史是计算文化的生动载体
在计算机发展的历程中,出现了一些对计算机发展具有重大意义的事件及人物[2],对计算学科的发展产生了深远的影响。例如,计算理论的奠基者阿兰・图灵,为计算机科学做出了重大贡献。ACM专门设立了图灵奖来纪念这位卓越的科学家,图灵奖已经成为计算机科学界的诺贝尔奖。又如,提出了“存储程序式电子数字计算机”概念的冯・诺依曼,被誉为“计算机之父”。现在各种各样的计算机仍然采用他提出的体系结构,从而又被统称为“冯・诺依曼计算机”。
这样的人物还有很多,他们的事迹是计算文化的生动载体,从中我们可以得到很多启示。例如,不少计算机科学家都很喜欢甚至痴迷物理,和诺贝尔物理学家私交甚深,也有很多计算机科学家似乎对生物学普遍感兴趣,认为计算机智能的下一个大进展将来自于生物学;重视学科交叉是计算机科学家取得很多创新性成果的重要因素。又如,科学研究同时也是冒险之旅,科学家要取得成就必须要有牺牲精神,著名结构大师D. Lenat在做项目研究时曾说过:“作为研究人员,我们其实就是在拿自己生命中的三十年进行赌博。”这些启示对于有志于从事科学研究的大学生都是很重要的。
二、弘扬计算科学
从计算的视角,计算科学(Computational Science)是一种研究数学建模、定量分析以及利用计算机来分析解决问题的研究领域;从计算机的视角,计算科学(Computing Science)是一种利用高性能计算能力预测和了解现实世界物质运动或复杂现象演化规律的研究领域。
随着时代的发展和技术的进步,人们对计算科学的概念有了更深一步的认识和理解。
1.伟大的计算原理(Great Principles of Computing)[3]
P. J. Denning曾指出:计算不仅仅是一门人工的科学,还是一种自然的科学。计算不是“围绕计算机研究现象”,而是研究自然的(Natural)和人工的(Artificial)信息处理,计算机是工具,而计算是原理。
一个领域的原理(Principle)实际上就是讲述一组交织在一起的有关该领域中的诸元素(术语)的结构(Structure)和表现方式(Behavior)的故事。而P. J. Denning将计算原理描述为运行(Mechanics)原理和设计(Design)原理:前者指计算的结构和行为运转方式,后者指对系统和程序等进行规划和组织等。他着重研究了运行原理,将其归纳为要素:(1)计算。关注点是什么能计算,什么不能计算;其核心概念就是可计算性与计算复杂性理论等。(2)抽象。关注点是对计算问题的归约、转换及建模;其核心概念是概念模型与形式化模型,抽象层次,归约、分解与转换等。(3)自动化。关注点是信息处理算法与智能化;其核心概念是算法设计,迭代与递归,人工智能与群体智能等。(4)设计。关注点是可靠和可信系统的构建;其核心概念是模型、抽象、模块化,一致性和完备性,安全可靠等。(5)通信。关注点是不同场点间信息可靠移动;其核心概念是编码、传输,接收与发送,通信协议等。(6)协同。关注点是多个计算间步调一致;其核心概念是并发、同步、死锁、仲裁等。(7)存储。关注点是信息的表示、存储和恢复;其核心概念是存储体系、绑定、命名、检索等。(8)评估。关注点是计算系统的性能与可靠性评价;其核心概念是模型、模拟方法、基准测试程序等。
2.计算透镜(Computational Lens)[4]
R. M. Karp在计算透镜一文中提出:(1)很多自然的、工程的和社会的系统中的过程(Processes)自然而然是计算的(Computational),计算就是执行信息的变换。(2)很多不同的学科领域(物理学,社会学等),传统的研究过程(或处理)都是基于物质变换和能量变换,但它们也可自然地视为计算,就此意义上讲,这些过程(或处理)动态地执行以数字或数据表示的信息变换。(3)通过计算透镜,我们可以根据计算要求和变换信息的方式来看待自然的或工程的系统。这些允许我们运用计算机科学的概念产生新的理解和新的思维方式,而计算可作为通用的思维方式。
化学家H. Davy曾指出:没有什么比应用工具更有助于知识的发展。在不同的历史时期,人们取得的业绩与其说是天赋智能所致,倒不如说是他们拥有的工具特征和软资源不同所致。如今,计算科学已经成为各个学科研究中不可或缺的理论方法与技术手段。计算科学、理论科学和实验科学并列成为科学发现三大支柱。美国PITAC(总统信息技术咨询委员会)报告认为[5]:21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能利用先进的计算技术和计算科学而得以解决。所以弘扬计算科学,应该成为我国高校学科教育的重要组成部分。
三、培养计算思维
计算思维是运用计算的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法[6]。计算思维是一种解析(Analytical)思维,它共用了数学思维、工程思维和科学思维。计算思维的两个核心概念是抽象(Abstract)和自动化(Automation)。计算是抽象的自动执行,自动化隐含着需要某类计算机去解释抽象。
培养创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地培养他们的计算思维。无论哪个学科,具有突出的计算思维能力都将成为新时期拔尖创新人才不可或缺的素质。高校应该旗帜鲜明地把培养具有计算思维能力的高级人才的作为一项重要的长期任务[7]。
1.计算思维在美国
计算思维的提出与2005年6月美国PITAC(总统信息技术咨询委员会)致美国总统报告《计算科学:确保美国竞争力》有关。为了落实PITAC报告,美国NSF组织召开了一系列会议,选择了以计算思维为突破口的行动方案,启动了两个重大的国家科学基金计划:一个是2007年启动的CPATH计划,另一个是2008年启动的CDI计划。
CPATH计划针对的是以计算思维为核心的大学计算机教育改革,目标是促进造就具有基本计算思维能力的、在全球有竞争力的美国劳动大军,确保美国在全球创新企业的领导地位。CDI计划针对的则是科学研究领域方面的创新,目标是通过多学科方法,使用计算思维在计算概念、方法、模型、算法、工具与系统等方面的创新与进步,对科学与工程领域产生新理解、新模式,从而创造革命性成果。CPATH计划最初的目标是大学本科的计算机教育改革,随着计划的实施,美国人认为这种思维方式还应该向中小学延伸,为此,2011年美国NSF又启动了CE21(21世纪计算教育)计划,目的在于促进美国K-14(中小学和大学一、二年级)教师与学生计算思维能力的提升。
与中国类似,在计算思维方面,美国也召开了一系列研讨会,仅CDI计划启动前的会议就有12次。2008年5月后,美国国家研究会更是召集了来自美国科学院、工程院、医学研究院的代表对计算思维的本质进行了近两年的讨论,2010年会议的研究报告Report of a Workshop on The Scope and Nature of Computational Thinking由美国国家科学院出版发行。
2.计算思维在我国
计算思维在中国高等教育领域与科学研究领域都得到了高度重视,并在近几年的时间里得到全面推进和发展。
教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会最早在2010年关注到计算机计算能力培养的重要性,在两年的时间里面组织了十多次各种范围的工作会议,对计算思维的内涵以及如何将计算思维融入大学计算机课程进行了交流,逐步形成了以计算思维为切入点全面改革高校计算机基础课程的思路。2012年,教育部开展了“大学计算机课程改革项目”的立项工作,力图在理论层面上丰富和完善计算思维的内涵,在操作层面上把计算思维能力的培养体现在课程、教学和教材中,从而正式确立了高校计算机基础课程的改革方向。在教育部项目的支持和教指委的具体指导下,很多高校开展了各种形式的教学改革与实践活动。在教指委主办的三届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”上,很多高校展示了课程改革的成果,充分体现了在高校普及计算思维教育的重要性与有效性。
国家自然基金委也非常重视计算思维的研究工作,先后多次在全国各地召开专题会议,研讨、部署、推进此项工作,并对计算思维进行专题立项研究[8]。科技部在信息技术领域备选项目推荐指南中,有关基础研究的先进计算,对计算思维及其支持机理也推荐立项开展研究。在职业教育数字化教学公共服务技术研发及应用示范项目中,也支持计算思维能力培养及职教技能评测关键技术研究。
计算思维源于西方、兴于东方。我们不应将培养计算思维简单地作为口号,但是应该在学科研究、在人才培养中不遗余力地引导学生去理解、体会、落实计算思维。这不仅仅是计算机专业教育的使命,同样也是面向全体大学生的计算机基础教育的使命。
参考文献:
[1] q益. 灵峰宗论[M]. 北京:北京图书馆出版社,2005.
[2] 刘瑞挺. 计算机名校风采录[M]. 北京:中国铁道出版社,2010.
[3] P. J. Denning. Great principles of Computing [J]. Communications of the ACM, 2003, 46(11).
[4] K. M. Karp. Understanding Science through the Computational Lens[J]. Journal of Computer Science and Technology, July 2011, 26(4): 569-577.
[5] President's Information Technology Advisory Committee. Computational Science: Ensuring America’s Competitiveness[EB/OL].http://nitrd.gov/pitac/reports/ 20050609_computational/computational.pdf, June 2005.
[6] J. M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM, 2006.
[7] 九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学,2010(9).