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對(duì)人工智能教育的建議

時(shí)間:2023-10-29 14:57:44

導(dǎo)語:在對(duì)人工智能教育的建議的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

對(duì)人工智能教育的建議

第1篇

【關(guān)鍵字】人工智能;課程改革;高中;信息技術(shù);課程實(shí)施

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 10―0043―04

教育部在2003年頒布的高中信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)中,首次把“人工智能初步”設(shè)置為選修模塊,與多媒體、網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等一起列入信息技術(shù)課程體系[1]。此舉曾被視作信息技術(shù)課程改革的亮點(diǎn)之一。然而,在如今高中信息技術(shù)新課改已經(jīng)全面鋪開之際,人工智能選修課程的推進(jìn)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(xiàn)狀分析

自2004年我國部分省級(jí)實(shí)驗(yàn)區(qū)開始推進(jìn)高中新課程改革以來,信息技術(shù)課程改革已經(jīng)開展了四年之久。從目前的總體情況來看,信息技術(shù)課程的基礎(chǔ)模塊與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、算法與程序設(shè)計(jì)三個(gè)選修模塊的實(shí)施情況較好,而數(shù)據(jù)庫技術(shù)與人工智能初步兩個(gè)選修模塊的推進(jìn)情況相對(duì)不佳。特別是人工智能課程,至今在全國范圍內(nèi)正式開設(shè)該課程的學(xué)校寥寥可數(shù),少數(shù)高中展開了一定的探索和實(shí)驗(yàn),而大多數(shù)學(xué)校仍持有觀望態(tài)度。以下分別從實(shí)施取向和實(shí)施層次的角度分析該課程的現(xiàn)狀:

(1) 課程實(shí)施的取向

由于我國長期以來實(shí)行的是全國統(tǒng)一的課程與教材,按照統(tǒng)一規(guī)定執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃,對(duì)學(xué)校和學(xué)生的評(píng)價(jià)也是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與方式實(shí)施的,因此我國以往的課程實(shí)施基本上都采用了忠實(shí)觀的取向[2]。本次新課改中信息技術(shù)課程的實(shí)施過程難免受到這種取向的影響。然而,新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)信息技術(shù)技術(shù)各個(gè)模塊的具體實(shí)施并沒有明確而詳細(xì)的規(guī)定,從而使教師對(duì)包括人工智能模塊在內(nèi)的課程實(shí)施缺乏長期慣于依賴的參照和依據(jù),增加了課程實(shí)施的難度,造成部分模塊的課程難以開設(shè)的情況。

(2) 課程實(shí)施的層次

課程實(shí)施包括五個(gè)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(shí)與理解的改變、價(jià)值的內(nèi)化[3]。目前高中人工智能課程在教材改變的層面已經(jīng)做出了一定的努力。在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,現(xiàn)已出版的五套教材在體例、版面、學(xué)習(xí)活動(dòng)、評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了多樣化的設(shè)計(jì),基本上貫徹了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的課程目標(biāo)和理念。在組織方式的層次,少數(shù)已經(jīng)開設(shè)人工智能課程的學(xué)校結(jié)合學(xué)生的興趣與學(xué)校的實(shí)際情況,有針對(duì)性地開展了課程的組織。然而,仍然有一些地區(qū)或?qū)W校不愿或不習(xí)慣打破原有的課程組織方式,而是采用硬性規(guī)定的方式,人為指定兩三門課程,將選修變?yōu)楸匦?,限制學(xué)生的自由選擇,依然維持原有的固定班級(jí)授課的形式。教材的改變僅僅是課程實(shí)施的開始,在組織方式、角色或行為、知識(shí)與理解、價(jià)值等層次,大部分學(xué)校還未發(fā)生變化或變化還很小。

(3) 課程實(shí)施的典型個(gè)案

目前國內(nèi)開展人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)的典型學(xué)校如表1所示??傮w來看,這兩所學(xué)校都地處東南沿海地區(qū),且學(xué)校本身比較積極參與高中新課改的實(shí)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(xué)校都選取了基礎(chǔ)較好的學(xué)生開展教學(xué)。到目前為止,兩所學(xué)校均已開展了三期的教學(xué)或?qū)嶒?yàn)探索,任課教師及時(shí)總結(jié)教學(xué)心得體會(huì),并在相關(guān)教學(xué)刊物或課程研修活動(dòng)中與廣大一線教師分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

二 高中人工智能課程的影響因素

根據(jù)Snyder的研究,可以把課程實(shí)施的影響因素歸納為四個(gè)方面:課程改革自身的性質(zhì)、校區(qū)的整體情況、學(xué)校的水平以及外部環(huán)境[4]。結(jié)合高中人工智能課程的現(xiàn)狀,本文分別從以上四個(gè)方面來探討影響該課程的主要因素。

(1) 課改自身的性質(zhì)

課程改革本身的性質(zhì)是影響課程實(shí)施的第一要素。它包括課程改革的必要性及其相關(guān)性、改革方案的清晰程度、改革內(nèi)容的復(fù)雜性以及改革方案的質(zhì)量與實(shí)用性。結(jié)合信息技術(shù)新課程改革的相關(guān)調(diào)查研究,廣大信息技術(shù)教師和教研人員對(duì)課改的必要性應(yīng)該認(rèn)識(shí)得比較到位,然而他們對(duì)信息技術(shù)課程中是否有必要單獨(dú)開設(shè)人工智能模塊存有疑惑。其次,不少教師對(duì)課程改革方案(課程標(biāo)準(zhǔn))的認(rèn)識(shí)并不是非常清晰。他們認(rèn)為新課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)理念、實(shí)施建議等內(nèi)容相對(duì)抽象,不易把握和理解,缺乏具體的針對(duì)性,可操作性不強(qiáng)。再次,人工智能課程的實(shí)用性相比其他模塊并不明顯,課程內(nèi)容也相對(duì)難度較高。這些因素造成課程設(shè)置的必要性不強(qiáng)、實(shí)施難度大、實(shí)用性不高,直接影響人工智能課程在學(xué)校的順利設(shè)置。

(2) 校區(qū)的整體情況

校區(qū)的整體情況主要包括地區(qū)的適應(yīng)性、地方管理部門的支持、教學(xué)隊(duì)伍的培養(yǎng)、教學(xué)研討和交流等等。各地區(qū)對(duì)課程改革的需要程度會(huì)直接影響人們實(shí)施課程的積極性和主動(dòng)性。我國東西部地區(qū)的學(xué)校對(duì)課程改革的需求程度不同,從而造成了課程實(shí)施的地區(qū)差別。從目前開設(shè)人工智能課程或教學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)校來看,均分布于東南沿海較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。這些學(xué)校的共同特點(diǎn)是基礎(chǔ)條件較好,對(duì)課程改革的積極性高,敢于進(jìn)行教學(xué)嘗試和革新。此外,地方管理部分的支持對(duì)課程實(shí)施也有很大影響,如廣東省為了推動(dòng)信息技術(shù)課程改革,專門出臺(tái)了關(guān)于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)意見[5]。其中強(qiáng)調(diào)“要特別注意人工智能初步”,并針對(duì)人智能課程提供了較為具體的教學(xué)建議,從而促使該省出現(xiàn)了全國最早正式開設(shè)人工智能課程的學(xué)校。師資隊(duì)伍也是影響課程的因素之一。目前大多數(shù)高中缺乏熟悉人工智能課程內(nèi)容和教學(xué)方法的專業(yè)教師,使得學(xué)校無法開設(shè)該課程。因此,有關(guān)人工智能課程的研討和學(xué)習(xí)交流顯得尤為重要,然而目前這些方面的活動(dòng)總體上相對(duì)缺乏。

(3) 學(xué)校的水平

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

(4) 外部環(huán)境

外部環(huán)境因素主要包括政府部門的重視、外部機(jī)構(gòu)的支持以及社區(qū)與家長的協(xié)助。各國課程改革的經(jīng)驗(yàn)表明,教育行政部門和相關(guān)機(jī)構(gòu)的態(tài)度在很大程度上影響到新課程的順利實(shí)施。特別是我國長期以來受到前蘇聯(lián)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(shí)施主要依靠各級(jí)政府教育行政部門的政策和指令的推動(dòng)。本次新課程改革同樣繼承了這一模式,但是整個(gè)教育體制和評(píng)價(jià)體系未能及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,因此在某些方面造成各級(jí)教育部門的政策抵觸,出現(xiàn)“上有政策、下有對(duì)策”的情況。此外,社區(qū)與家長對(duì)新課改的認(rèn)識(shí)和態(tài)度也影響到人工智能課程的實(shí)施。研究表明,社區(qū)與家長更加關(guān)心的是新課改是否有助于提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績,是否會(huì)給學(xué)生造成更大的負(fù)擔(dān),而對(duì)學(xué)生能力的全面發(fā)展和個(gè)性的培養(yǎng)則是其次的考慮。因此,要使社區(qū)與家長認(rèn)識(shí)和了解課程改革的意義和目標(biāo),引導(dǎo)其關(guān)心新課程、支持新課程才能更好的促進(jìn)新課改的健康發(fā)展,進(jìn)而才可能使得包括人工智能在內(nèi)的高中各科選修模塊得以全面開設(shè)與實(shí)施。

三 高中人工智能課程的反思

通過調(diào)查訪談以及與相關(guān)授課教師的交流,筆者了解到高中人工智能課程的教學(xué)情況和教師的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)??傮w來說,該課程的推進(jìn)情況不如預(yù)期理想,需要從課程的設(shè)計(jì)、管理、教學(xué)以及評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行反思。

(1) 課程設(shè)計(jì)

本次高中信息技術(shù)課程改革將原來的一門課程分解為1個(gè)必修模塊和5個(gè)選修模塊,從而給學(xué)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(shù)處理專題設(shè)置的,以反映信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),體現(xiàn)教育的時(shí)代性要求。課程設(shè)置的目的在于使學(xué)生在技術(shù)掌握與使用的過程中,逐漸領(lǐng)會(huì)信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用以及對(duì)科學(xué)技術(shù)和人類發(fā)展的深遠(yuǎn)意義[6]。然而,以上的描述更多是該模塊的隱性價(jià)值,相比其他模塊該課程的顯性價(jià)值并不是很直觀。而一線的信息技術(shù)教師較多關(guān)注的是該課程的顯性價(jià)值:課程能給學(xué)生帶來些什么?學(xué)生的實(shí)踐能力能否有較大提高?教師們?cè)跊]有找到一個(gè)合理的價(jià)值依托之前,一般不會(huì)貿(mào)然開課。這一點(diǎn)值得課程設(shè)計(jì)者和教研人員的深刻思考。

通過網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查,不少教師認(rèn)為人工智能課程在高中開設(shè)是有一定必要性的[7],但并不意味著所有的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)該課程。課程應(yīng)面向?qū)θ斯ぶ悄苡幸欢ㄅd趣的學(xué)習(xí)者,且最好有一定的基礎(chǔ)。事實(shí)上,相對(duì)于其他選修模塊,選擇人工智能課程的學(xué)生并不是很多。因此,結(jié)合我國目前的情況,可以考慮優(yōu)先在發(fā)達(dá)地區(qū)條件較好的部分學(xué)校開設(shè),再進(jìn)一步利用其示范作用,以點(diǎn)帶面,逐步鋪開培訓(xùn)、指導(dǎo)、交流的規(guī)模和影響面,積極穩(wěn)妥地推進(jìn)高中人工智能課程的建設(shè)。

(2) 課程管理

課程的有效管理有助于提高課程實(shí)施的質(zhì)量。上個(gè)世紀(jì)90年代以來,我國的中小學(xué)課程由原來的中央集權(quán)管理體制逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閲?、地方、學(xué)校的三級(jí)管理體制。國家負(fù)責(zé)課程的總體規(guī)劃,省級(jí)教育部門結(jié)合本地區(qū)實(shí)際制定課程計(jì)劃或?qū)嵤┓桨?,而學(xué)校也將有權(quán)根據(jù)學(xué)校傳統(tǒng)或?qū)W生興趣開發(fā)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(biāo)準(zhǔn),但在地方管理層面并未得到應(yīng)有的認(rèn)可。部分地區(qū)考慮到高考因素,直接將人工智能模塊排除在學(xué)生的選擇范圍之外,無疑成為阻礙該課程順利實(shí)施的一個(gè)重要原因。

目前我國高中了解熟悉人工智能教學(xué)內(nèi)容、方法的教師十分缺乏,相關(guān)教育主管部門需加強(qiáng)該課程的師資培養(yǎng),邀請(qǐng)教材編寫人員和相關(guān)專家,積極開展各級(jí)培訓(xùn)、研討和交流活動(dòng),以務(wù)實(shí)的態(tài)度來聽取學(xué)科教師的意見,為他們提供一些明確的、可操作的指導(dǎo)和建議。也可以開展優(yōu)秀教學(xué)案例的征集和評(píng)獎(jiǎng),通過公開課的觀摩和點(diǎn)評(píng)活動(dòng),或吸納中學(xué)教師參與有關(guān)課程改革和教學(xué)研究的課題,以此提高教師參與改革的積極性。此外,國內(nèi)高等師范院校信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)應(yīng)該對(duì)新課改作出及時(shí)的反應(yīng),針對(duì)高中信息技術(shù)各選修模塊為師范生開設(shè)相關(guān)的課程,為課改的成功實(shí)施提供后備師資力量的支持。

(3) 課程教學(xué)

從已開展的人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)情況來看,主要的教學(xué)體會(huì)包括:教學(xué)對(duì)象選取時(shí)要有針對(duì)性,不宜硬性指定,應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)者自己的興趣和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)供其自由選擇;由于課程的理論和技術(shù)的要求較高,不宜大量采用“講授法”進(jìn)行教學(xué),應(yīng)設(shè)計(jì)一些有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)供學(xué)生實(shí)踐;為保證教學(xué)進(jìn)度有序進(jìn)行,可通過課堂小測及時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容;應(yīng)提供良好的網(wǎng)絡(luò)條件和計(jì)算機(jī)設(shè)備以支持課程教學(xué)和實(shí)踐的順利開展。

國外一些高校通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的手段與中學(xué)合作開展人工智能教學(xué),加快了課程建設(shè)的步伐,并提高了教學(xué)質(zhì)量。大學(xué)負(fù)責(zé)教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)維護(hù),主持與中小學(xué)的討論答疑,中學(xué)則負(fù)責(zé)課程教學(xué)的具體實(shí)施。文中個(gè)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(xué)建立共同體,協(xié)作推動(dòng)課程的實(shí)施。一方面,高校研究人員能為中學(xué)提供教學(xué)指導(dǎo)建議、技術(shù)和資源的支持;另一方面,中學(xué)的教學(xué)實(shí)踐也為高校進(jìn)行課程教學(xué)研究提供了材料和依據(jù)。

(4) 課程評(píng)價(jià)

研究表明,評(píng)價(jià)目前已成為影響高中信息技術(shù)新課程實(shí)施的一個(gè)重要問題[8]。從本次課改的動(dòng)因來看,針對(duì)我國現(xiàn)行教育體制下的高考選拔制度在很多方面呈現(xiàn)的弊端,新課改力圖在一定程度上改變這一局面,努力使學(xué)習(xí)者能夠真正獲得全面的發(fā)展。但是,在目前情況下以高考為“指揮棒”的評(píng)價(jià)體系短期內(nèi)仍然無法發(fā)生質(zhì)的變化。高中新課改實(shí)施以來,部分省份相繼將信息技術(shù)課程納入了高考的范疇,以往信息技術(shù)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(shù)課程評(píng)價(jià)問題的一劑良藥,進(jìn)而為人工智能課程的實(shí)施及其評(píng)價(jià)帶來新的希望,目前仍是值得懷疑和思考的問題。特別是當(dāng)前高考科目已經(jīng)較多,再增加科目無疑會(huì)加重學(xué)習(xí)者的負(fù)擔(dān),且很容易回到應(yīng)試教育的老路上。

其次,雖然新課程標(biāo)準(zhǔn)中提供了關(guān)于課程評(píng)價(jià)的建議,但是其中的內(nèi)容仍然比較抽象,可操作性不夠。如在信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)建議中,提倡評(píng)價(jià)主體的多元化,關(guān)注學(xué)生的個(gè)別差異,綜合應(yīng)用多種過程性評(píng)價(jià)方式,適當(dāng)滲透表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的理念,等等。這些內(nèi)容從理念上來講都是很好的,但是如何在教學(xué)實(shí)踐中加以操作實(shí)施,對(duì)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(shù)課程的每個(gè)模塊各有特色,然而課程標(biāo)準(zhǔn)并未就此提供專門的評(píng)價(jià)建議。因此,一套科學(xué)合理、適合人工智能課程的評(píng)價(jià)體系和方法仍需要教研人員在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

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[6] 顧建軍等.技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀[M].武漢:北教育出版社,004:9.

第2篇

關(guān)鍵詞:智能制造 機(jī)械 啟示

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代制造業(yè)向著以智能制造為核心的新一代工業(yè)發(fā)展,社會(huì)對(duì)機(jī)械人才的需求量越來越大,但同時(shí)對(duì)人才的質(zhì)量和綜合素質(zhì)也提出了與以往不同的新要求。筆者將從智能制造基礎(chǔ)和內(nèi)涵出發(fā)分析智能制造高職院校機(jī)械教學(xué)影響和啟示。

一、智能制造的含義及關(guān)鍵技術(shù)

制造是從概念到實(shí)物的過程,通過制造活動(dòng)把原材料加工成適用的產(chǎn)品,智能制造是在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化基礎(chǔ)上融入人工智能和機(jī)器人技術(shù)形成的人、機(jī)、物之間相互交互與深度融合的新一代制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)特征是分布于各個(gè)地方的單個(gè)制造者自主性和整個(gè)制造系統(tǒng)的自組織能力,實(shí)質(zhì)就是應(yīng)用快速可靠的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建立的分布式多自主體智能系統(tǒng)。

智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。

1.數(shù)控機(jī)床技術(shù)

數(shù)控機(jī)床技術(shù)是智能制造的基礎(chǔ),智能制造系統(tǒng)最終產(chǎn)品的生產(chǎn)都依賴于數(shù)據(jù)機(jī)床技術(shù)。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,在制造過程綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)使生產(chǎn)從概念、設(shè)計(jì)到制造聯(lián)成一體,做到直接面向市場進(jìn)行生產(chǎn),可以從事大小規(guī)模并舉的多樣化的生產(chǎn)。

3.工業(yè)控制技術(shù)、微電子技術(shù)

利用工業(yè)控制技術(shù)、微電子技術(shù)結(jié)合人工智能技術(shù)發(fā)明的機(jī)器人開創(chuàng)了工業(yè)智能新局面,使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化,使制造過程更富于柔性,擴(kuò)展了人類工作范圍。

4.人工智能技術(shù)

人工智能的目的是為了用技術(shù)系統(tǒng)來突破人的自然智力的局限性,達(dá)到對(duì)人腦的部分代替、延伸和加強(qiáng)的目的,使那些單靠人的天然智能無法進(jìn)行或帶有危險(xiǎn)性的工作得以完成,從而使人類的智慧能集中到那些更富于創(chuàng)造性的工作中去。人是制造智能的重要來源,在制造業(yè)走向智能化過程中起著決定性作用。

5.通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

構(gòu)成智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò),通過通信網(wǎng)絡(luò)高速可靠實(shí)時(shí)傳輸智能制造系統(tǒng)中各個(gè)制造者所需要的所有信息,通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高可靠無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間無縫交換技術(shù)。

二、智能制造對(duì)機(jī)械教學(xué)影響及啟示

機(jī)械專業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),機(jī)械專業(yè)的人才將是工業(yè)4.0時(shí)代弄潮兒,為了適應(yīng)智能制造工業(yè)發(fā)展的需要,在機(jī)械人才培養(yǎng)方面必須要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,作為機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)主要搖籃,高職院校培養(yǎng)的人才只有滿足智能制造的需求,才能立足于未來工業(yè)發(fā)展,否則培養(yǎng)的人才將被現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)所淘汰。因此在機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)方面對(duì)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革創(chuàng)新是大勢(shì)所趨。

1.不斷完善機(jī)械專業(yè)教學(xué)內(nèi)容

智能制造所需要的機(jī)械人才已經(jīng)不再是僅僅懂得機(jī)械專業(yè)的人才,而應(yīng)該是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)等智能制造基礎(chǔ)技術(shù)都要熟悉和了解的人才,這就需要學(xué)校在進(jìn)行機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)要在加強(qiáng)傳統(tǒng)機(jī)械專業(yè)課程的同時(shí),增加計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制和微電子技術(shù)以及人工智能技術(shù)的相關(guān)課程,老師在教授傳統(tǒng)機(jī)械課程的同時(shí),把計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和人工智能技術(shù)融入到教學(xué)中,從而使學(xué)生熟悉在機(jī)械制造工業(yè)中如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)、人工智能等技術(shù),充實(shí)學(xué)生的技術(shù)儲(chǔ)備,為學(xué)生的就業(yè)打好基礎(chǔ)。

2.在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中不斷創(chuàng)新應(yīng)用教學(xué)方法

智能制造對(duì)機(jī)械專業(yè)人才提出了新的要求,學(xué)生不僅要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械知識(shí)的掌握和運(yùn)用,還要熟悉了解計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制和微電子技術(shù)和人工智能知識(shí),這就產(chǎn)生老師傳統(tǒng)教授機(jī)械知識(shí)的教學(xué)方法不一定適用于這些新知識(shí)教學(xué)的問題,因此教師應(yīng)該深入研究計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制和微電子技術(shù)以及人工智能技術(shù)的教學(xué)方法,并結(jié)合適用于機(jī)械專業(yè)教學(xué)方法不斷創(chuàng)新新的教學(xué)方法, 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性、理論實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)的方法習(xí)慣。同時(shí)要不斷提高任職教師能力素質(zhì),加強(qiáng)學(xué)習(xí)智能制造關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)知識(shí)。

3.逐步完善改進(jìn)教學(xué)模式

智能制造需要新的理論知識(shí)體系,原來的機(jī)械專業(yè)知識(shí)的教學(xué)模式可能已經(jīng)不再適應(yīng)新知識(shí)的教學(xué),這就要求我們的老師不斷研究新知識(shí)理論,探索嘗試新的教學(xué)模式,使得學(xué)生能夠牢固、快速掌握新知識(shí)。

三、小結(jié)

第3篇

一、人工智能應(yīng)用于稅收征管的必要性分析

1.優(yōu)化辦稅體驗(yàn),提高納稅遵從度。稅務(wù)部門的納稅服務(wù)有網(wǎng)絡(luò)和辦稅服務(wù)廳兩種方式。利用人工智能技術(shù),可以智能地分析納稅人輸入的信息,精準(zhǔn)納稅信息的推送,提高個(gè)性化咨詢的針對(duì)性,服務(wù)好PC端和移動(dòng)端,使納稅人無需離開住宅即可完成一般的稅收申報(bào)。對(duì)于某些納稅人條件有限或無法在線解決的問題,實(shí)體服務(wù)機(jī)構(gòu)仍可以使用人工智能系統(tǒng)。自2016年以來,江蘇、廣東、上海等地陸續(xù)推出了采集納稅人人臉圖像、身份信息和電話號(hào)碼的“旺寶”、“小賢”等稅務(wù)服務(wù)機(jī)器人提供自助稅收服務(wù)、發(fā)票申請(qǐng)等,它不僅減輕了工作人員的負(fù)擔(dān),而且提高了稅務(wù)處理的效率。人工智能的友好、耐心、準(zhǔn)確和高效的服務(wù),也受到了公眾的好評(píng)。2.實(shí)現(xiàn)稅收信息共享,確保信息對(duì)稱。目前,“金稅”項(xiàng)目的第三階段已逐步在全國范圍內(nèi)建立了信息收集系統(tǒng)。政府應(yīng)建立基于“金稅”項(xiàng)目的綜合電子稅務(wù)辦公系統(tǒng),運(yùn)用人工智能技術(shù)分析大數(shù)據(jù),連接各稅務(wù)機(jī)關(guān)的信息,整合分散的資源并重新開發(fā)一套用于稅收信息收集和管理的操作方法,以增強(qiáng)稅收信息收集和管理的相關(guān)性,確保信息的對(duì)稱。3.創(chuàng)新檢查手段,兼顧公平速度質(zhì)量。對(duì)于稅收征管檢查工作分為兩部分,計(jì)算機(jī)選擇選案,然后由稽查人員負(fù)責(zé)后續(xù)的稽查工作。人工智能的選擇不僅有助于確保公平性和準(zhǔn)確性,還可以提高速度,使稅務(wù)人員更好地投入于跟蹤工作。人類與人工智能各司其職,這是流程再造理論下稅收征管改革的必然趨勢(shì)。4.加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范,打擊涉稅違法。電子商務(wù)的興起,納稅人收入來源的不明確和生產(chǎn)模式的多樣化催生了一系列偷稅和逃稅行為。稅務(wù)部門應(yīng)依靠人工智能技術(shù),建立稅收風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和控制系統(tǒng),對(duì)評(píng)估有疑問的納稅人,由人工智能系統(tǒng)過濾后,發(fā)送給不同的部門進(jìn)行監(jiān)控和定期檢查,從而遏制不法行為發(fā)生。5.節(jié)省人力時(shí)間,降低稅收成本。人工智能的優(yōu)勢(shì)在于能夠利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和稅源管理機(jī)制來減少稅收管理資源的投入,日常工作效率得到有效提高。人工智能還可以對(duì)熱點(diǎn)稅收問題進(jìn)行智能分析和評(píng)論。還可以應(yīng)用于稅務(wù)審批事務(wù)。通過智能的機(jī)檢,可提高工作效率,從而降低稅收成本。

二、基于人工智能應(yīng)用稅收征管的障礙因素

1.人工智能技術(shù)的發(fā)展不夠完善。首先,稅收信息與人民生活息息相關(guān),但稅收人工智能技術(shù)還存在技術(shù)方面的不足,容易受到黑客攻擊。目前,稅收信息的保護(hù)是有限的。其次,人工智能系統(tǒng)的專家系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)經(jīng)過的智能程序的學(xué)習(xí),除了原有的程序思維,也導(dǎo)入了另一個(gè)思維,有了雙思維,這就是人性化的專家思維,使稅收征管中解決復(fù)雜問題能力上了一個(gè)臺(tái)階,計(jì)算機(jī)程序通過稅務(wù)專業(yè)知識(shí)+稅務(wù)專家經(jīng)驗(yàn)兩個(gè)思維去思考和分析面對(duì)的稅收征管難題。事實(shí)上由于缺乏專家系統(tǒng)的技術(shù)支撐,人工智能應(yīng)用會(huì)大打折扣。2.缺乏人工智能復(fù)合的高端人才。首先,稅收征管需要兼通IT和稅收的人才。但如今,稅務(wù)專業(yè)中基本上沒有人工智能的本科教育,人工智能與稅收學(xué)科的交叉和融合無法實(shí)現(xiàn)。另外,在稅收征管領(lǐng)域,人工智能廣泛應(yīng)用之后,普通稅收專業(yè)人員的數(shù)量將減少。簡單的咨詢輔導(dǎo)工作,發(fā)票業(yè)務(wù)等可以輔以人工智能系統(tǒng)。而高端管理人才缺乏,是阻礙稅收人工智能發(fā)展的重要成因。3.適應(yīng)智能辦稅能力尚顯不足。在稅收實(shí)際工作中,由于納稅人的水平不一,接受新事物新技術(shù)的能力不一,也就不能很好地掌握智能辦稅中的各種操作要求和智能處理。4.缺乏人工智能應(yīng)用和數(shù)據(jù)的保護(hù)。政府對(duì)個(gè)人信息的收集,分析和比較,確實(shí)提高了政府部門的管理能力,并在一定程度上有助于改善政府管理手段。但是,公權(quán)力無限收集信息超出必要程度可能會(huì)侵犯私人權(quán)利。目前,我國還沒有關(guān)于“人工智能數(shù)據(jù)的應(yīng)用和保護(hù)”的規(guī)定。建議從法律條文上體現(xiàn)對(duì)公民的隱私保護(hù)。

三、完善人工智能應(yīng)用稅收征管的對(duì)策

第4篇

這些預(yù)言是危言聳聽還是未雨綢繆?基于這樣的判斷,我們是否應(yīng)當(dāng)反對(duì)人工智能的發(fā)展?該如何應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的不平等?帶著這些問題,《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者采訪了尤瓦爾?赫拉利。

Q:有這樣一種擔(dān)心,人工智能或許會(huì)令許多人喪失工作,對(duì)于普通人而言應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對(duì)這種可能性?我們是否應(yīng)當(dāng)反對(duì)人工智能的發(fā)展?

A:我不認(rèn)為我們應(yīng)當(dāng)停止發(fā)展人工智能,它會(huì)帶來很多益處,并不是那種我們需要對(duì)抗的危險(xiǎn)之物。但為了保持貼近,最重要的能力是保持改變的能力、靈活性,尤其是在精神上。

傳統(tǒng)而言,人生會(huì)被分成兩個(gè)階段。在第一個(gè)階段,你學(xué)習(xí)知識(shí),獲取技能,形成個(gè)性并建立起一定的職業(yè)身份。在第二個(gè)階段,當(dāng)然你會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí),在一定程度上保持改變。但更多數(shù)的情況是,你要利用早年已經(jīng)學(xué)會(huì)的知識(shí)和技能。

這種模型在21世紀(jì)已經(jīng)不再適用。改變的速度非???,你在今天學(xué)會(huì)的大多數(shù)東西將會(huì)很快變得無用。要保持貼近,你需要終身保持學(xué)習(xí),持續(xù)改變,改變你的職業(yè)身份、個(gè)性等等。這非常困難。如何在壓力中保持平衡?我想,這個(gè)問題將會(huì)成為21世紀(jì)人類生活中最大的挑戰(zhàn)。

人們?cè)?jīng)認(rèn)為,在現(xiàn)代科技如空調(diào)、電腦等等的幫助下,生活將會(huì)更加舒適和平靜。但實(shí)際上,我們的生活比一個(gè)世紀(jì)以前更有壓力了。如何保持改變,不被壓力淹沒?這是你我都將面對(duì)的挑戰(zhàn)。

Q:對(duì)商業(yè)社會(huì)而言,未來組織會(huì)以什么樣的形式存在?

A:今天,我們甚至無法預(yù)知20或30年后的經(jīng)濟(jì)是什么樣子的。這在人類歷史上是史無前例的?;仡櫄v史,人類對(duì)未來的經(jīng)濟(jì)形態(tài)總有較好的預(yù)期。

如果你生活在一千年以前的中國,在1017年的宋朝,你或許會(huì)想到各種情況,1050年,宋朝(北宋)可能會(huì),契丹可能會(huì)從北方打過來,未來可能會(huì)有瘟疫,或者是地震。你可以肯定未來基本的經(jīng)濟(jì)形態(tài),你甚至能夠肯定,即便到了1050年,絕大多數(shù)中國人還是農(nóng)民,男人依舊支配著女人,最好教育孩子的方式是教他們種植和紡織,學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典。

而到了今天,沒人知道到2050年的世界經(jīng)濟(jì)會(huì)是什么樣子,我們不知道未來就業(yè)市場會(huì)怎樣,貨幣系統(tǒng)是怎樣。很可能,現(xiàn)有的貨幣體系將會(huì)完全顛覆。新科技,如區(qū)塊鏈技術(shù),將會(huì)成為未來全新的貨幣系統(tǒng)的框架。在我們有生之年,類似于銀行、保險(xiǎn)、信貸類的機(jī)構(gòu)會(huì)有完全不同的形態(tài)。

另外一個(gè)巨大的未知是,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中度的鐘擺將走向何方。歷史上,高度集中的商業(yè)活動(dòng)帶來金融、財(cái)富、勞動(dòng)力和權(quán)力的集中。我們常??吹?,一個(gè)地區(qū)、一個(gè)公司、一個(gè)國家擁有巨大優(yōu)勢(shì)。因此,我們看到了許多壟斷組織的誕生。但是,在歷史的一些時(shí)刻,這些大公司變成了恐龍,非常低效。而許多中小企業(yè)則欣欣向榮,它們比大公司更靈活,更能創(chuàng)新。

可以肯定的是,在未來30年,這個(gè)鐘擺仍會(huì)擺動(dòng),只是不知走向何方?;ヂ?lián)網(wǎng)公司誕生之初,許多人相信,它將鼓勵(lì)中小企業(yè)的蓬勃。而我們今天看到的情況是,許多互聯(lián)網(wǎng)寡頭誕生了。在西方,谷歌、蘋果、Facebook、Amazon等控制了一切。

在未來,我們會(huì)否有一個(gè)數(shù)據(jù)方面的超級(jí)寡頭?有這么一個(gè)公司或者政府幾乎控制了一切?又或者,這些巨頭會(huì)分崩離析,剩下了許多小的靈活的公司。人工智能可能促使數(shù)據(jù)的集中,從而導(dǎo)致權(quán)力的集中。也可能,區(qū)塊鏈技術(shù)打破了傳統(tǒng)的巨頭,如金融系統(tǒng)。今天最好的專家也無法預(yù)測,未來基本的經(jīng)濟(jì)形態(tài)是怎么樣的。

Q:人工智能或其他技術(shù)會(huì)否導(dǎo)致人類的滅亡?

A:我不認(rèn)為我們將會(huì)看到像許多科幻小說中所描寫的人類滅絕。很大程度上是因?yàn)槿斯ぶ悄懿]有意識(shí)、感覺和情緒,因此也不會(huì)有自己的欲望,更遑論殺掉人類掌控世界。

但危機(jī)在于,人工智能會(huì)導(dǎo)致人類內(nèi)部的不平等。一小部分人將會(huì)擁有前所未有的權(quán)力,他們很可能會(huì)與機(jī)器融合成為科技人(scibots),他們的大腦可能直接與電腦相連,他們可能擁有更高級(jí)的物理能力。

另一方面,更多人將會(huì)變得毫無實(shí)力,長期來看,這些人可能會(huì)被喪失所有權(quán)力甚至滅絕。所以,人工智能不會(huì)導(dǎo)致全體人類的滅亡,更可能的是將人類割裂為不同的等級(jí),從而走向完全不同的軌道,迎來不同的命運(yùn)。

Q:在您看來,什么樣的人可能成為“少數(shù)人”?

A:如果我們對(duì)此毫無作為,很有可能,在未來2%乃至5%的人類會(huì)成為“權(quán)勢(shì)物種”。我想,他們會(huì)包含最富有的人,政治上最有權(quán)勢(shì)的人,這二者常常是一類人。這與你是否聰明無關(guān),設(shè)想一下,你非常聰明,但卻生長在埃及的某個(gè)貧困家庭。對(duì)你而言,要贏得足夠的財(cái)富和權(quán)勢(shì)成為精英階層,是非常困難的。但若我們對(duì)此毫無作為,這將會(huì)成為一個(gè)問題:經(jīng)濟(jì)或政治精英將會(huì)成超級(jí)人類物種。

歷史上,富人和窮人間有很多差別,但僅僅是社會(huì)、法律或者政治上的不同?,F(xiàn)在危險(xiǎn)的是,有了將經(jīng)濟(jì)上的不平等轉(zhuǎn)變?yōu)樯锷系牟黄降鹊目赡苄?。富裕的人很可能擁有超越所有人的更高的能力。?dāng)然,這只是一種危機(jī),如果我們現(xiàn)在采取行動(dòng)的話,可以防止這樣的危險(xiǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

Q: 我應(yīng)當(dāng)采取什么樣的行動(dòng)?

A: 人們需要試圖理解現(xiàn)在在世界上發(fā)生著什么。你需要的不是更多的信息,而是少量的信息。對(duì)于大多數(shù)人而言,他們被海量的信息所取悅,無法判斷區(qū)別什么是重要的。

你會(huì)看到很有錢、有權(quán)勢(shì)的人并沒有智能手機(jī)。有智能手機(jī)的人常常被海量的無關(guān)信息所轟炸,致使一個(gè)人沒有足夠的時(shí)間和注意力,專注于那些更深層次的東西。

我鼓勵(lì)人們不要讀屏幕上彈出的碎片的字節(jié)。如果你們想真正理解這個(gè)世界,去讀一整本書,而不是彈出的300字的內(nèi)容。我還建議,要與你的身體保持聯(lián)系。許多人經(jīng)常對(duì)著屏幕,關(guān)注虛擬空間中發(fā)生在其他地方、其他時(shí)間的事情,他們喪失了當(dāng)下現(xiàn)實(shí)的感受。我希望人們能夠找到一種方式,真正感受現(xiàn)實(shí),而不是在電子數(shù)據(jù)的取悅下喪失自我。

《未來簡史》

推薦指數(shù):

作 者:尤瓦爾?赫拉利

譯 者:林俊宏

出版社:中信出版集團(tuán)

第5篇

上半年工作目標(biāo):

1.堅(jiān)持面向廣大青少年開展興趣特長普及性活動(dòng)。重點(diǎn)抓好圍棋、跆拳道、中國武術(shù)、小模特、民族舞、拉丁舞、街舞、酷吧機(jī)器人、航模、沙畫、葫蘆絲、鋼琴、吉他(尤克里里)、架子鼓(非洲鼓)、相聲曲藝等18項(xiàng)專業(yè)的培訓(xùn)工作,豐富青少年的課余生活,促進(jìn)廣大青少年特長的提升。

2.堅(jiān)持免費(fèi)開展公益性活動(dòng)。利用寒假等節(jié)假日開展留守兒童關(guān)愛活動(dòng),與學(xué)校聯(lián)合組織研學(xué)活動(dòng)。繼續(xù)打造“四點(diǎn)半彩虹公益學(xué)堂”品牌活動(dòng),充分挖掘“彩虹”公益活動(dòng)特色文化,做實(shí)做優(yōu)“四點(diǎn)半彩虹學(xué)堂”、“彩虹圍棋學(xué)堂”等公益學(xué)堂,招收一批家庭貧困、有興趣愛好的學(xué)生免費(fèi)學(xué)特長。

3.發(fā)揮校外活動(dòng)中心的輻射作用,整合周邊城區(qū)“學(xué)校少年宮”優(yōu)秀師資帶動(dòng)“農(nóng)村學(xué)校少年宮”建設(shè)。

4.辦好家長學(xué)??傂#B(tài)化開展家庭教育講座活動(dòng)。

完成情況:

2020年上半年因疫情影響,很多的工作計(jì)劃沒有得到實(shí)施。到5月下旬中心才開展了“四點(diǎn)半彩虹公益學(xué)堂”和周未特長班。

利用疫情這段時(shí)間,中心主要做的工作有:

1、 對(duì)新科技館進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì);

2、 修繕了中心房屋滲雨的問題,樓頂重新做了防水,對(duì)中心進(jìn)行安全隱患排查;

3、 對(duì)中心課程進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,規(guī)劃下半年工作任務(wù)。

存在問題:

做為公益性培訓(xùn)機(jī)構(gòu),無教學(xué)管理人員,無專業(yè)藝術(shù)老師,建議局領(lǐng)導(dǎo)能優(yōu)化師資給予配置。

二、下半年工作計(jì)劃

1、開展好青少年校外教育公益性活動(dòng)

定期或不定期開展青少年校外教育公益課堂和活動(dòng)。聯(lián)合學(xué)校做好校外教育的組織聯(lián)絡(luò)工作。開展公益講堂,邀請(qǐng)孩子、家長免費(fèi)聽各種知識(shí)講座;開展多樣的校外活動(dòng),帶孩子拓展社會(huì)實(shí)踐,增加孩子的認(rèn)知能力。中心將繼續(xù)開展好“四點(diǎn)半”彩虹課堂、國學(xué)課堂、家教沙龍、才藝沙龍、出彩少年郎等公益活動(dòng)。同時(shí)我們利用中心藝術(shù)教師積極、義務(wù)地為有需要的學(xué)校打造特長興趣社團(tuán)。

2、做好機(jī)器人科技館的改造建設(shè)

下半年建成機(jī)器人工作室,與宿遷學(xué)院機(jī)器人創(chuàng)客項(xiàng)目合作,做好機(jī)器人的教育培訓(xùn),讓孩子們了解機(jī)器人的搭建、編程及參加比賽,培養(yǎng)孩子們對(duì)人工智能技術(shù)的興趣,真正認(rèn)識(shí)智能機(jī)器人對(duì)社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用,培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)。

3、建立新的運(yùn)營管理機(jī)制

今年中心將開設(shè)舞蹈、美術(shù)、書法、圍棋、葫蘆絲、竹笛、“四點(diǎn)半”課堂等項(xiàng)目。特長班采用分塊化管理,主要分為舞蹈組、書美組、“四點(diǎn)半”彩虹學(xué)堂組、器樂組、棋類組,每個(gè)組由一名工作人員做組長,負(fù)責(zé)該組的特長班教學(xué)管理、考級(jí)和各項(xiàng)活動(dòng)及比賽,讓項(xiàng)目都有團(tuán)隊(duì),讓團(tuán)隊(duì)管理讓他們課程出彩,辦出特色,塑造精品。

第6篇

關(guān)鍵詞:SQL語句;優(yōu)化;智能;自動(dòng);數(shù)據(jù)庫;程序

中圖分類號(hào):TP311.131 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2010) 09-0000-01

SQL Statement Optimization Study for Database

------- LECCO SQL Expert Analysis and Research

Li Maozhou

(Sichuan Transportation Vocational&Technical College,Chengdu611130,China)

Abstract:Some optimization experts believe that database can get nearly 40% system performance by optimizing SQL statements to high performance of SQL statements about the problem of database SQL statement optimization,which have always been keen on by computer researchers. Through artificial intelligence to automatically optimize on the SQL is re-inputing of the SQL statement for get the optimal SQL statement with the same effect.

Keywords:SQL statement;Optimization;Intelligent;Automatic;

Database;Program

一、對(duì)數(shù)據(jù)庫中SQL語句進(jìn)行優(yōu)化的背景

我們都知道,對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期進(jìn)行分階段優(yōu)化研究,它可以分為設(shè)計(jì)階段優(yōu)化、開發(fā)階段優(yōu)化、成品階段優(yōu)化這三個(gè)階段,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能其成本最低收益最大,而對(duì)于成品階段優(yōu)化而言,這一階段對(duì)數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的成本最高收益最小,許多的優(yōu)化專家都認(rèn)為,通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)、計(jì)算機(jī)硬件、應(yīng)用程序等來優(yōu)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在很大程度上讓計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能得到提升,據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能提升的40%來源于對(duì)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)等的優(yōu)化,其余的將近60%則是來源于對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的優(yōu)化,有的優(yōu)化專家甚至認(rèn)為對(duì)于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中SOL語句的優(yōu)化占到其中的一半還多,由此可見優(yōu)化數(shù)據(jù)庫中SQL語句對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升有著很大的影響。

二、在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中SQL語句優(yōu)化的意義

作為對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的唯一途徑,SQL語句對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能直接有著決定性的影響。在數(shù)據(jù)庫資源的消耗中,SQL語句占了總消耗量的70%-90%;基于獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)邏輯的特點(diǎn),我們對(duì)SQL語句進(jìn)行優(yōu)化對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫來說,不對(duì)造成程序邏輯的混亂。

三、對(duì)SQL優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行分析

在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫方面的研究中,對(duì)于SQL優(yōu)化技術(shù)而言,它的發(fā)展一共經(jīng)歷的三個(gè)階段,在第一階段是專門針對(duì)輸入方面的SQL語句執(zhí)行計(jì)劃分析的技術(shù),這種從數(shù)據(jù)庫中提取執(zhí)行計(jì)劃,而且執(zhí)行解釋關(guān)鍵字含義的技術(shù)被稱為第一代的SQL優(yōu)化技術(shù)。第二階段的SQL優(yōu)化技術(shù)是通過對(duì)輸入的SQL語句的執(zhí)行計(jì)劃進(jìn)行分析,由此來產(chǎn)生是否增加索引的建議,這類技術(shù)被稱為二代的SQL語句優(yōu)化工具,它只能提供增加索引的一些建議,最后一階段的SQL優(yōu)化技術(shù)在分析輸入SQL語句執(zhí)行計(jì)劃的基礎(chǔ)上,同時(shí)對(duì)輸入的SQL語句本身進(jìn)行語法分析,由此來產(chǎn)生對(duì)SQL語句寫法上的改進(jìn)。

四、對(duì)于人工智能自動(dòng)SQL優(yōu)化技術(shù)-----LECCO SQL Expert的分析性研究

(一)對(duì)于LECCO SQL Expert優(yōu)化模塊的特點(diǎn)進(jìn)行研究

LECCO SQL Expert通過獨(dú)家的人工智能知識(shí)庫反饋式搜索引擎進(jìn)行對(duì)SQL語句進(jìn)行優(yōu)化,通過重寫性能優(yōu)異的SQL語句來達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升,在保證產(chǎn)生相同結(jié)果的接觸上,它通過先進(jìn)的SQL語法分析器來對(duì)較為復(fù)雜的SQL語句進(jìn)行分析,通過對(duì)優(yōu)化重寫而得出的SQL語句進(jìn)行測試運(yùn)行,從而自動(dòng)的找出性能最好的SQL語句,為應(yīng)用程序跟數(shù)據(jù)庫提供最為便捷的服務(wù)。

其次,LECCO SQL Expert作為非常先進(jìn)的SQL優(yōu)化工具,它提供的邊做邊學(xué)式訓(xùn)練模式,可以迅速有效的提升開發(fā)人員的SQL編程技能,而且與此同時(shí)提供SQL運(yùn)行狀態(tài)幫助跟更為便捷的上下文敏感的執(zhí)行計(jì)劃幫助系統(tǒng),提供出獨(dú)一無二的SQL重寫解決方案。

(二)LECCO SQL Expert可以讓普通的程序員寫出專家級(jí)別的SQL語句

對(duì)SQL語句的優(yōu)化變的方便快捷簡單是其最大最優(yōu)特點(diǎn),筆者認(rèn)為只要能寫出好的SQL語句,它就能為用戶提供出最好性能的優(yōu)化寫法,同以往的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化手段進(jìn)行分析比較,LECCO SQL Expert的出現(xiàn)把數(shù)據(jù)庫優(yōu)化技術(shù)提升了一個(gè)很高的層次,在最短的時(shí)間內(nèi)找出所有可能的優(yōu)化方案,再通過實(shí)際的測試,提供出最有效的優(yōu)化方案,讓普通的程序員即可寫出專家級(jí)別的SQL語句,這一最大的特征讓原本傳統(tǒng)上由人的來完成的完全依賴于人的經(jīng)驗(yàn)、受人思維限制的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化手段變得更為簡單有效,更為自動(dòng)準(zhǔn)確起來。

五、結(jié)束語

總的來說,對(duì)于數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化時(shí)一個(gè)嚴(yán)格復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在數(shù)據(jù)庫德整體實(shí)施過程中影響到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的因素是非常多的,不同項(xiàng)目應(yīng)用要求也各不相同,我們必須對(duì)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的實(shí)際情況加以分析,然后才能得出更好的優(yōu)化解決方案。通過對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中SQL語句的優(yōu)化研究,一定程度上可以為數(shù)據(jù)庫德更好的維護(hù)跟開發(fā)提供一些有益的解決辦法。

參考文獻(xiàn):

[1]茹蓓.SQL查詢語句的優(yōu)化,《新鄉(xiāng)教育學(xué)院學(xué)報(bào)》,2006年第4期

第7篇

關(guān)鍵詞:智能制造;新科技革命;復(fù)合型技能;人才困境;發(fā)展建議

基金項(xiàng)目:2016-2017年度蘇州市“高技能人才培養(yǎng)研發(fā)”市級(jí)課題:“蘇州‘智能制造’人才現(xiàn)狀與培養(yǎng)對(duì)策研究”(項(xiàng)目編號(hào):GJNP201604)階段性研究成果

中圖分類號(hào):F24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

收錄日期:2017年4月2日

一、智能制造技術(shù)是新科技革命實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

科技革命是16世紀(jì)以來的一個(gè)歷史現(xiàn)象,是科技發(fā)展的一種表現(xiàn)形式。在人類文明史和現(xiàn)代化研究領(lǐng)域,科技革命大致有三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn):(1)科學(xué)范式或技術(shù)范式的轉(zhuǎn)變;(2)人類生產(chǎn)、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(biāo)準(zhǔn),16世紀(jì)以來世界科技大致發(fā)生了兩次科學(xué)革命和三次技術(shù)革命。兩次科學(xué)革命分別是16~17世紀(jì)的近代物理學(xué)誕生、20世紀(jì)初的相對(duì)論和量子論革命。三次技術(shù)革命分別是18~19世紀(jì)初的蒸汽機(jī)和機(jī)械革命、19~20世紀(jì)初的電力和運(yùn)輸革命、20世紀(jì)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(shù)革命即電子和信息革命即將結(jié)束,后信息時(shí)代即將來臨,新一輪科技革命即將爆發(fā)。從人工智能到機(jī)器人,新興技術(shù)的商業(yè)化正在重新定義各行各業(yè)并重塑社會(huì)準(zhǔn)則。世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人克勞斯?施瓦布指出:“第四次技術(shù)革命將數(shù)字技術(shù)、物理技術(shù)、生物技術(shù)有機(jī)融合,觸及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的方方面面,可植入技術(shù)、數(shù)字化身份、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、無人駕駛、人工智能、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、智慧城市等將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深刻影響,重塑全球生產(chǎn)、消費(fèi)、運(yùn)輸與交付體系,新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)將隨之應(yīng)運(yùn)而生”。而這些變化的廣度與深度預(yù)示著整個(gè)生產(chǎn)、管理及治理體系的變革。

制造在科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)換之間具有橋梁和紐帶作用。任何新興科學(xué)或技術(shù),都只有通過制造才能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,制造技術(shù)是包括新一輪科技革命在鵲乃有科學(xué)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),見圖1。而新科技革命中的制造技術(shù)則以智能制造為代表,正在改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷?,智能家居、智能手機(jī)、智能設(shè)備與機(jī)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(shù)將成為揭示未來新科技革命面紗的關(guān)鍵技術(shù)。(圖1)

二、智能制造工作特點(diǎn)與人才技能分析

技術(shù)融合是現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì),智能制造技術(shù)將通過與其他新興技術(shù),如語音、數(shù)據(jù)、視頻、感知計(jì)算、生命科學(xué)……的交互融合,在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、組織生產(chǎn)方式、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面,通過遞進(jìn)協(xié)同效應(yīng)帶來社會(huì)生活的重大變革,并最終影響其工作特點(diǎn)與人才技能要求。

(一)智能制造工作特點(diǎn)

1、工作界限模糊化。傳統(tǒng)企業(yè)將制造過程劃分為三個(gè)層面,即工程層面、技術(shù)層面和技能層面。這三個(gè)層面的工作界線分明,工程層面(設(shè)計(jì)、規(guī)劃、決策)的工作是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、規(guī)劃與決策工作,技術(shù)層面(工藝、執(zhí)行、中間)的工作是生產(chǎn)第一線的工藝設(shè)計(jì)或設(shè)備維護(hù)工作,技能層面(技藝、操作)的工作是生產(chǎn)第一線的設(shè)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(jié)構(gòu)呈扁平化趨勢(shì)。這種不同層面間的融合需要大量融技術(shù)理論與技能操作于一體的復(fù)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(shì)。

2、工作方式研究化。智能制造的關(guān)鍵在于使用什么樣的方式與技術(shù)來達(dá)到智能化的效果。如果忽視了工作方式與技術(shù)本身的創(chuàng)新,只是一味地實(shí)施智能化,必是舍本逐末。制造業(yè)要保持旺盛的生命力,關(guān)鍵在于創(chuàng)新?!吨袊圃?025》對(duì)我國技術(shù)創(chuàng)新與高端制造業(yè)的發(fā)展做了具體規(guī)劃。但創(chuàng)新是個(gè)極為復(fù)雜的過程,包括多個(gè)層面,既需要在研發(fā)設(shè)計(jì)層面創(chuàng)新,也需要在工藝應(yīng)用層面創(chuàng)新。智能制造將內(nèi)在地要求從業(yè)者進(jìn)行創(chuàng)新性研究,研究與創(chuàng)新將成為智能制造工作內(nèi)容中的應(yīng)有成分。

3、操作技能高端化。智能制造生產(chǎn)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(lǐng)域:(1)智能化生產(chǎn)系統(tǒng)的操作。由于智能化生產(chǎn)系統(tǒng)非常復(fù)雜,設(shè)備非常昂貴,因而對(duì)這類操作人員的能力要求也很高,操作者要能理解整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng),并熟練運(yùn)用各類工業(yè)軟件進(jìn)行柔性化生產(chǎn);(2)智能化生產(chǎn)線本身的安裝、調(diào)試與維護(hù)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(chǎn)系統(tǒng)無論如何復(fù)雜,它也只能生產(chǎn)常規(guī)產(chǎn)品,企業(yè)為了提高競爭力,往往要在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)特種加工的產(chǎn)品,而這種產(chǎn)品很可能是無法完全用智能化設(shè)備進(jìn)行加工的,必須人工操作,但它的操作會(huì)非常復(fù)雜,對(duì)操作技能的要求也會(huì)大大提高。

4、生產(chǎn)服務(wù)一體化。盡管服務(wù)是企業(yè)的根本使命,但在傳統(tǒng)制造企業(yè)中,就個(gè)體員工而言,服務(wù)與生產(chǎn)是相互分離的,服務(wù)屬于銷售或售后服務(wù)人員的工作范圍,車間內(nèi)的從業(yè)人員只是按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品,往往眼里只有“物”,沒有“人”。這是由于在傳統(tǒng)制造企業(yè)中,缺乏把生產(chǎn)與客戶連通起來的技術(shù)和理念,智能制造則將完全改變這一狀況。智能制造的目標(biāo)是把生產(chǎn)線與庫存、產(chǎn)品和客戶全部連通起來,構(gòu)成一個(gè)大系統(tǒng),包括智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流和智能服務(wù)四大主題。在這種制造系統(tǒng)中,服務(wù)與生產(chǎn)融為一體,生產(chǎn)者將直接面向客戶進(jìn)行生產(chǎn),這是一種全新的工作模式,生產(chǎn)者必須具備與客戶溝通的能力以及按照客戶需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)的理念。

(二)智能制造人才技能分析。智能制造的工作特點(diǎn)決定了其需要更多擁有跨學(xué)科背景的復(fù)合型人才,即更多具備通用性、專業(yè)性、融合性技能的人才。

1、通用性技能。智能制造將會(huì)改變從業(yè)人員原有的工作范式,對(duì)從業(yè)人員的專業(yè)性、能動(dòng)性、靈活性、協(xié)作性等通用技能提出更高的要求。

(1)專業(yè)性技能。智能機(jī)器人可替代部分“低技能”勞動(dòng)力,但智能化生產(chǎn)線和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的指揮、操作和運(yùn)營需要更具專業(yè)能力的從業(yè)人員彌補(bǔ)機(jī)器的不足。從業(yè)人員需要能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)和技能應(yīng)用于構(gòu)建真實(shí)的工業(yè)系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)故障。

(2)能動(dòng)性技能。智能制造工作內(nèi)容的變化要求從業(yè)人員兼具多種工作技能,以能動(dòng)性地應(yīng)變復(fù)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(jù)市場需求調(diào)整其生產(chǎn)適應(yīng)能力。新形式的協(xié)作工廠讓虛擬工作和移動(dòng)工作成為現(xiàn)實(shí),多模式、用戶友好界面的智能輔助系統(tǒng)將協(xié)助從業(yè)者的工作。這些都可以幫助從業(yè)者實(shí)現(xiàn)更靈活的操作方式。

(4)協(xié)作性技能。一方面是“人人協(xié)作”,不同職業(yè)之間的分工運(yùn)行模式將逐漸被合作模式所取代。智能制造將制造各個(gè)環(huán)節(jié)的聯(lián)系變得更加緊密,不同的職業(yè)分工將需要更多的溝通與合作;另一方面是“人機(jī)協(xié)作”,在智能工廠里,人、機(jī)器和資源如同在一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)里一般溝通協(xié)作,相互配合,重塑傳統(tǒng)制造模式下人與設(shè)備之間的機(jī)械關(guān)系。

2、專業(yè)性技能。當(dāng)前,制造企業(yè)包括很多專家都意識(shí)到一個(gè)問題,即企業(yè)無法明確需求,對(duì)自身的流程、內(nèi)部業(yè)務(wù)關(guān)系無法理清,“專業(yè)性技能”的缺乏影響了智能制造工作推進(jìn)的進(jìn)程。

(1)精益化技能。精益生產(chǎn)本身提出了量化基礎(chǔ),而數(shù)字化車間的根基是可量化的被測對(duì)象。數(shù)學(xué)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(chǔ)數(shù)據(jù)源,精益缺乏的情況下也就會(huì)失去“數(shù)字化”的根基。

(2)信息化技能。很多精益生產(chǎn)基礎(chǔ)很好的企業(yè),同樣困惑如何推動(dòng)智能制造。因?yàn)?,在傳統(tǒng)的制造業(yè)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(duì)于如何將底層數(shù)據(jù)、智能分析進(jìn)行融合,由于缺乏對(duì)工藝對(duì)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(dòng)化技能。自動(dòng)化銜接了機(jī)器控制與數(shù)據(jù)采集,但是自動(dòng)化在向更為智能的機(jī)器開發(fā)時(shí),需要基于PLCopen的標(biāo)準(zhǔn)化編程、OPC UA、機(jī)器人應(yīng)用與集成系統(tǒng)的規(guī)劃與開發(fā)等技術(shù)人才。隨著機(jī)器的智能性、集成性的提高,對(duì)于自動(dòng)化本身的人才需求也與以往更加不同,對(duì)于軟件工程的能力,包括軟件開發(fā)、軟件質(zhì)量與進(jìn)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(shù)的融合,包括OICT(Operational、Information、Communication、Technology的縮寫)的融合是一種趨勢(shì),但是規(guī)劃與設(shè)計(jì)的全局性人才是缺乏的,這類人才需要具有統(tǒng)籌運(yùn)作與規(guī)劃的技能。

(1)項(xiàng)目規(guī)劃技能。這項(xiàng)技能要求懂得精益生產(chǎn),了解生產(chǎn)過程與工藝,能夠?qū)⑿畔⑼ㄟ^組織分類來設(shè)定企業(yè)的制造目標(biāo),并能夠統(tǒng)籌自動(dòng)化、信息化與通信規(guī)劃流程、制定執(zhí)行路線圖,推動(dòng)項(xiàng)目的進(jìn)度并持續(xù)推進(jìn)設(shè)計(jì)的改善。

(2)資源整合技能。整合技能包括內(nèi)部各個(gè)部門之間的溝通、外部力量的協(xié)調(diào),類似于一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)來協(xié)調(diào)各方,對(duì)各方設(shè)定目標(biāo)、提出需求,并定義標(biāo)準(zhǔn)接口,設(shè)計(jì)流程與檢查,以及進(jìn)行階段性的目標(biāo)監(jiān)視。

(3)結(jié)構(gòu)化思維與思維完整性技能。與所有的創(chuàng)新一樣,智能制造的創(chuàng)新也不是大腦靈光一現(xiàn)的結(jié)果。創(chuàng)新需要系統(tǒng)性的思維,需要在一個(gè)問題中能夠按照邏輯順序?qū)⒖赡軡摬氐膯栴}進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的規(guī)劃,包括對(duì)問題的結(jié)構(gòu)化思考、策略性思考,而這需要具備標(biāo)準(zhǔn)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(fā)展建議

根據(jù)教育部官網(wǎng)2012~2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)測算,2014年度,我國十大重點(diǎn)制造領(lǐng)域年度人才總?cè)笨诖致怨烙?jì)在50萬人左右。其中,高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、農(nóng)機(jī)裝備、節(jié)能與新能源汽車三大智能制造領(lǐng)域人才缺口共計(jì)25.5萬人左右。(圖2)

《世界經(jīng)理人》雜志2015年公布的《中國制造企業(yè)智能制造現(xiàn)狀報(bào)告》顯示,有近三成被訪企業(yè)認(rèn)為,使用智能設(shè)備生產(chǎn)的最大難題是人才,越來越多企業(yè)面臨“設(shè)備易得、人才難求”的尷尬局面。人社部的勞動(dòng)力市場供需數(shù)據(jù)亦能說明我國技工的緊缺現(xiàn)象,數(shù)據(jù)顯示,近幾年我國技能勞動(dòng)者的求人倍率一直在1.5∶1(1.5個(gè)崗位對(duì)應(yīng)1個(gè)求職者)以上,高級(jí)技工的求人倍率更是達(dá)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(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。以機(jī)器人行業(yè)為例,2013年我國就已超越日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場,2014年我國共銷售工業(yè)機(jī)器人5.6萬臺(tái),2015年6.42萬臺(tái),但多以三軸、四軸低端機(jī)器人為主,五軸、六軸等高端機(jī)器人較少,且關(guān)鍵零部件,如控制器、減速機(jī)、伺服電機(jī)等主要依靠進(jìn)口。

人才的缺失極大地制約了智能制造的推進(jìn)與發(fā)展,造成這種現(xiàn)象的主要原因有:

(一)缺乏能促進(jìn)職業(yè)能力持續(xù)積累的人才培養(yǎng)體系。智能制造所需要的高度復(fù)合型人才的供給,需要一種能促進(jìn)職業(yè)能力持續(xù)積累的人才培養(yǎng)體系。目前,我國的職業(yè)教育體系有完備的中等職業(yè)教育、高等職業(yè)教育,如果一批本科院校能順利向技術(shù)應(yīng)用型轉(zhuǎn)換,我們還將擁有規(guī)模較大的技術(shù)應(yīng)用型本科教育。同時(shí),專業(yè)學(xué)位教育隨著多元化學(xué)位制度改革的順利進(jìn)行,在人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用也將越來越強(qiáng)。但問題是,各個(gè)階段的職業(yè)教育相互割裂,其關(guān)系更多的只是學(xué)制關(guān)聯(lián),而非課程關(guān)聯(lián)。雖然許多省市推出了中高職銜接甚至是中本銜接項(xiàng)目,但這種銜接也更多地只是為了解決職業(yè)院校的招生問題,它們往往只是在現(xiàn)有課程框架下對(duì)課程體系做些整合,以提高人才培養(yǎng)效益,并沒有系統(tǒng)探索這種框架在新的人才培養(yǎng)體系中的功能。

(二)缺乏基于職業(yè)能力開發(fā)的課程體系與組織方法。任何人才的培養(yǎng)最終都要依托課程設(shè)置。當(dāng)前,既有職業(yè)院校的課程體系仍以應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)架構(gòu)為主,且專業(yè)區(qū)分過于細(xì)化,跨學(xué)科的課程體系相對(duì)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(shù)等,因而跟不上智能制造實(shí)踐的發(fā)展需求。職業(yè)能力課程標(biāo)準(zhǔn)體系是智能制造人才培養(yǎng)體系有效運(yùn)行的前提,只有設(shè)計(jì)直接針對(duì)基于實(shí)際工作職業(yè)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(shí)際工作的職業(yè)能力開發(fā)及課程組織問題,這也是課程體系開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果缺乏有效解決這一問題的方法,智能制造職業(yè)能力的培養(yǎng)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(yè)主要靠基礎(chǔ)研究的重大突破作支撐,德國和日本的制造業(yè)則主要靠精湛的工藝與工藝創(chuàng)新作支撐。從我國制造業(yè)的發(fā)展軌跡來看,短期內(nèi)期望通過基礎(chǔ)研究的重大突破來提升競爭力不太現(xiàn)實(shí),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(shù)精湛的工匠,能在工藝領(lǐng)域有重大創(chuàng)新,關(guān)鍵在于其技術(shù)技能人才培養(yǎng)都有著企業(yè)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(yè)內(nèi)穩(wěn)定的師徒關(guān)系作保障。正是這種師徒關(guān)系,使其技術(shù)技能人才能獲得大量企業(yè)技術(shù)專家的支持,并通過師徒傳承持續(xù)地在某技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行鉆研,最終取得突破。目前,我國院校職業(yè)教育只能教給學(xué)生普通的技術(shù)知識(shí),這種技術(shù)知識(shí)對(duì)于維持處于粗放型階段的企業(yè)運(yùn)行是可行的,但對(duì)定位于高技術(shù)的企業(yè)來說就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了,對(duì)于從事智能制造的企業(yè)來說更顯無力。

針對(duì)以上問題,建議如下:

(一)深化“專業(yè)能力”和“通用能力”兼具的人才培養(yǎng)體系。智能制造對(duì)人才的專業(yè)能力無疑提出了更高的要求。技術(shù)的日趨復(fù)雜和精密,專業(yè)化程度越來越高,無扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)則無法滿足崗位需要。為提高專業(yè)能力,需要加大專業(yè)訓(xùn)練的強(qiáng)度,增加專業(yè)知識(shí)的深度,在大學(xué)階段就強(qiáng)化學(xué)生在校項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及企業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)歷。除了專業(yè)能力,綜合能力或通用能力也很重要。通用能力如溝通表達(dá)能力、自我管理能力、邏輯思維能力、問題解決能力、學(xué)習(xí)能力等,至為關(guān)鍵。優(yōu)秀的個(gè)人素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng),也是人才持續(xù)發(fā)展的重要因素。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系的社會(huì)軟技能培訓(xùn)提供了一個(gè)通用能力培養(yǎng)的范例。除了在學(xué)士學(xué)位課程和碩士學(xué)位課程中分別設(shè)置有兩學(xué)期和一學(xué)期的軟技能模塊,該系還成立了社會(huì)能力與管理培訓(xùn)中心、關(guān)鍵能力中心等專門的機(jī)構(gòu),并開設(shè)超越工程學(xué)科本身的職業(yè)技能主題工作坊。社會(huì)能力和管理培訓(xùn)中心的目標(biāo)是增加本系學(xué)生除工程學(xué)科之外的各種技能。該中心的教學(xué)主題覆蓋了社交途徑、問題方法和管理培訓(xùn)等方面,具體包括團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目工作能力、解決問題的能力、創(chuàng)造力、肢體語言和領(lǐng)導(dǎo)能力、自我反思能力等。關(guān)鍵能力中心通過塑造高水平的課程,旨在為學(xué)生提供職業(yè)技能以及所需要的其他能力資質(zhì),并充分滿足以服務(wù)和效率為導(dǎo)向的社會(huì)需要。

(二)開發(fā)“工作系統(tǒng)分析”與“職業(yè)能力研究”相結(jié)合的課程體系。適應(yīng)智能制造職業(yè)能力開發(fā)的課程體系,必須按照職業(yè)教育課程開發(fā)原理,找到適合職業(yè)能力開發(fā)與課程框架的正確方法,否則很容易滑入偏向理論知識(shí)的學(xué)科課程體系中,從而培養(yǎng)不出技術(shù)應(yīng)用型人才。這種課程開發(fā)方法應(yīng)當(dāng)朝兩個(gè)方向進(jìn)行研究:一是工作系統(tǒng)分析。這種方法不是把個(gè)體要執(zhí)行的局部任務(wù)作為分析單元,而是把個(gè)體要完成的一個(gè)完整的工作系統(tǒng)作為分析單元,從而避免因任務(wù)的片段化而無法獲得整體能力的問題;二是職業(yè)能力研究。智能制造系統(tǒng)對(duì)職業(yè)能力的要求是深層多樣的,要開發(fā)出這種反映個(gè)體工作實(shí)際的能力標(biāo)準(zhǔn),有必要在工作系統(tǒng)分析能力的基礎(chǔ)上輔以職業(yè)能力研究。這種職業(yè)能力研究還應(yīng)當(dāng)建立在工作模式研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合心理學(xué)等學(xué)科挖掘智能制造所需要的職業(yè)能力。

(三)構(gòu)建基于深度校企合作的高端現(xiàn)代學(xué)徒制。智能制造人才的培養(yǎng)必須有企業(yè)的深度介入,這需要在一貫制培養(yǎng)體系設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步構(gòu)建現(xiàn)代學(xué)徒制的人才培養(yǎng)方法?,F(xiàn)代學(xué)徒制需要考慮以下三個(gè)方面的問題:(1)解決社會(huì)青年的就業(yè)問題;(2)培養(yǎng)技術(shù)精湛的技術(shù)技能型人才;(3)通過師徒之間技術(shù)的傳承與長期積累實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。學(xué)校職業(yè)教育盡管存在許多優(yōu)勢(shì),但它也只能讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)性的技術(shù)知識(shí),無法讓學(xué)生獲得精深的技術(shù)知識(shí),技術(shù)精湛并能實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系離不開現(xiàn)代學(xué)徒制。

四、結(jié)論

綜上所述,以智能制造櫬表的新科技革命在有望促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人類生活品質(zhì)的同時(shí),對(duì)人才技能的培養(yǎng)也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在智能制造過程中,從業(yè)人員將扮演規(guī)劃者、協(xié)調(diào)者、評(píng)估者、決策者等多個(gè)角色,不僅需要懂得管理、研發(fā)與創(chuàng)新,還需要熟悉機(jī)械、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,不僅需要承擔(dān)起智能設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、改裝、保養(yǎng)工作,還需要對(duì)相關(guān)信息物理系統(tǒng)、新型網(wǎng)絡(luò)組件進(jìn)行維護(hù),并對(duì)生產(chǎn)設(shè)備模式、框架結(jié)構(gòu)、規(guī)章條款、研發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化,這些都對(duì)從業(yè)人員提出了更多更高的技能性要求。智能制造人才的培養(yǎng),需要我們對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究,這是一個(gè)龐大的工程,需要做好頂層設(shè)計(jì),并采取果斷行動(dòng)。

主要參考文獻(xiàn):

[1]中國教育科學(xué)研究院課題組.完善先進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系研究[J].教育研究,2016.1.

[2]朱劍英.智能制造的意義、技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2013.3.

第8篇

我國的信息技術(shù)教育是從原來計(jì)算機(jī)教學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展到今天的,其內(nèi)容也將會(huì)隨著信息技術(shù)的發(fā)展而變化。

過去我們對(duì)信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的理解與信息技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和信息技術(shù)教學(xué)載體(計(jì)算機(jī))的惟一性是相關(guān)的。而智能機(jī)器人作為中小學(xué)校信息技術(shù)教育的另一載體的出現(xiàn),不僅充實(shí)了信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容,也使我們對(duì)中小學(xué)校信息技術(shù)教育有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。使中小學(xué)的信息技術(shù)教育更全面的體現(xiàn)了信息技術(shù)的內(nèi)涵。

我國中小學(xué)智能機(jī)器人教育方興未艾,有識(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的決策者和工作者應(yīng)該抓住這一教育改革創(chuàng)新的先機(jī),將我國的信息技術(shù)教育推進(jìn)到一個(gè)新的水平上。當(dāng)今的教育是為以后的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展打基礎(chǔ)的。有超前意識(shí)的教育工作者,應(yīng)該關(guān)注經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì),思考未來社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,并為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才打好基礎(chǔ)。

當(dāng)今信息技術(shù)的發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)作為一種信息處理工具被廣泛的普及使用。正是由于這個(gè)原因,我國逐步將中小學(xué)校的計(jì)算機(jī)課程改為了信息技術(shù)課程。而眾所周知的是信息技術(shù)的基本內(nèi)容包括:感測技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)和控制技術(shù)。特別是20世紀(jì)中后期以來,在以上四種技術(shù)中,智能技術(shù)又處于核心地位。它已經(jīng)無孔不入地滲透到其它三種技術(shù)中。

我國的信息技術(shù)教育是從原來計(jì)算機(jī)教學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展到今天,其內(nèi)容也將會(huì)隨著信息技術(shù)的發(fā)展而變化。多年來計(jì)算機(jī)作為信息技術(shù)教育的載體成為中小學(xué)信息技術(shù)教育的惟一工具,這種狀況決定了中小學(xué)校信息技術(shù)教育的教學(xué)內(nèi)容。也引發(fā)了對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)教育內(nèi)容的爭論。例如:關(guān)于信息技術(shù)教育是否只要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)使用的爭論和信息技術(shù)教育內(nèi)容中是否要有程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的爭論。

過去我們對(duì)信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的理解與信息技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和信息技術(shù)教學(xué)載體(計(jì)算機(jī))的惟一性是相關(guān)的。而智能機(jī)器人作為中小學(xué)校信息技術(shù)教育另一載體的出現(xiàn),不僅充實(shí)了信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容,也使我們對(duì)中小學(xué)校信息技術(shù)教育有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。使中小學(xué)的信息技術(shù)教育更全面的體現(xiàn)了信息技術(shù)的內(nèi)涵。

一、讓智能機(jī)器人走進(jìn)中小學(xué)校的信息技術(shù)教育

隨著智能技術(shù)的發(fā)展,智能機(jī)器人的教育走進(jìn)中小學(xué)校已經(jīng)成為可能和必然趨勢(shì),智能機(jī)器人技術(shù)融合了造型技術(shù)、機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟件、硬件和人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù),充分地體現(xiàn)了當(dāng)代信息技術(shù)多個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),是信息技術(shù)的重要內(nèi)容,更是智能技術(shù)的結(jié)晶。智能機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容必將給信息技術(shù)基礎(chǔ)教育帶來新的活力,智能機(jī)器人會(huì)成為中小學(xué)生能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺(tái)。在中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中智能機(jī)器人將會(huì)與計(jì)算機(jī)一起成為信息技術(shù)教育的工具,承載起信息技術(shù)教學(xué)載體的任務(wù)。

智能機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容作為信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容之一的作用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.使學(xué)生了解智能機(jī)器人這個(gè)信息技術(shù)前沿領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用狀況,了解智能機(jī)器人的概念和工作方式,破除中小學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的神秘感,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)智能機(jī)器人技術(shù)的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。

2.使學(xué)生掌握為一種智能機(jī)器人下載程序的方法,了解智能機(jī)器人的傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置的作用。理解體會(huì)程序是智能機(jī)器人的靈魂,了解體會(huì)智能機(jī)器人是怎樣在人的指揮下工作的。學(xué)習(xí)為一種智能機(jī)器人編寫程序,通過為機(jī)器人編寫程序?qū)W到科學(xué)而高效的思維方式,提高規(guī)劃能力,提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

3.通過完成項(xiàng)目任務(wù)和比賽項(xiàng)目,使學(xué)生在為機(jī)器人擴(kuò)充功能的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字電路方面的知識(shí),在組裝擴(kuò)展機(jī)器人的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。

智能機(jī)器人教育走進(jìn)普通中、小學(xué)校的可能性和必然性,已經(jīng)在近兩年中得到了充分的體現(xiàn)。智能機(jī)器人教育在中、小學(xué)校中主要是從下面的方式體現(xiàn)出來的。

1.以校外科技活動(dòng)為動(dòng)力,在校內(nèi)以科技活動(dòng)小組的方式出現(xiàn)。

2.以信息技術(shù)課內(nèi)容之一的方式出現(xiàn)在中、小學(xué)的信息技術(shù)課上。

二、信息技術(shù)教育中的程序設(shè)計(jì)與智能機(jī)器人

程序設(shè)計(jì)是中小學(xué)校信息技術(shù)學(xué)科教育的重要內(nèi)容之一。在80年代初我國開展信息技術(shù)教育之初就是以程序設(shè)計(jì)為主要教學(xué)內(nèi)容的。在中學(xué)程序設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的同學(xué)在其它學(xué)科的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生正遷移現(xiàn)象也屢見不鮮,程序設(shè)計(jì)課程在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維上起著非常重要的作用。程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)這一現(xiàn)代工具為基礎(chǔ)教育帶來的一種培養(yǎng)綜合能力的新方法和新手段。

在強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)教育作用的同時(shí)反思目前程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題是必要的。對(duì)于初學(xué)程序設(shè)計(jì)的中小學(xué)生來說興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力,而利用以往的程序設(shè)計(jì)媒介很難使初學(xué)者 看到程序設(shè)計(jì)應(yīng)用的效果,體驗(yàn)成功的樂趣,這是目前程序設(shè)計(jì)教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)兩極分化的主要原因。

程序是智能機(jī)器人的靈魂,讓中學(xué)生通過為機(jī)器人編程序來學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的知識(shí)是程序設(shè)計(jì)教學(xué)入門的最好方法。在學(xué)習(xí)為機(jī)器人編寫程序的過程中學(xué)生會(huì)獲得成功的喜悅、會(huì)建立成功的信心,從而取得程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的興趣。將智能機(jī)器人作為程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的載體,會(huì)從根本上解決目前程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題。智能機(jī)器人使程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域緊密的結(jié)合在一起。

智能機(jī)器人對(duì)學(xué)生引發(fā)的程序設(shè)計(jì)的興趣還會(huì)對(duì)算法的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),使學(xué)生通過程序設(shè)計(jì)更好的學(xué)習(xí)有關(guān)的算法知識(shí)。

三、能力培養(yǎng)的綜合平臺(tái)

學(xué)習(xí)為智能機(jī)器人編寫程序是以智能機(jī)器人為平臺(tái)的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一,在編程序的過程中學(xué)生要了解智能機(jī)器人的功能、結(jié)構(gòu)和工作原理,并根據(jù)要機(jī)器人完成的任務(wù)來編寫程序。學(xué)習(xí)者要了解機(jī)器人的各種傳感器,并通過編程序來控制傳感器,使機(jī)器人感知外界的環(huán)境信息,并對(duì)感知的信息做出決策和響應(yīng),以使機(jī)器人完成規(guī)定的任務(wù)。學(xué)習(xí)為機(jī)器人編寫程序的過程可以用擬人的方法循序漸進(jìn)的進(jìn)行。例如:可以將機(jī)器人的硬件看作一個(gè)剛剛出生的孩子,而學(xué)習(xí)為機(jī)器人編程序的過程是學(xué)生賦予機(jī)器人行走、避障、避碰、說話、聽話、觀察等人類行為功能的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中始終感受著失敗的遺憾和成功的喜悅,對(duì)遺憾和喜悅的感受必然形成學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。

智能機(jī)器人作為培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的平臺(tái),除了要具有中學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)的程序設(shè)計(jì)語言系統(tǒng)和編輯系統(tǒng)。還要有適當(dāng)?shù)挠布δ?。語言系統(tǒng)應(yīng)該是具有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的語言系統(tǒng),學(xué)生在學(xué)習(xí)編程的過程中要能夠?qū)W到程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的功能。硬件要具有很好的可擴(kuò)充性和可塑性,適合學(xué)習(xí)有關(guān)的硬件知識(shí),便于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

智能機(jī)器人融合了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),隨著智能機(jī)器人作為學(xué)習(xí)平臺(tái)在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,會(huì)有許多針對(duì)中小學(xué)生的機(jī)器人產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,教育機(jī)構(gòu)在選擇教學(xué)用機(jī)器人的時(shí)候,要結(jié)合基礎(chǔ)教育對(duì)能力培養(yǎng)的要求來選擇智能機(jī)器人學(xué)習(xí)平臺(tái)。

智能機(jī)器人作為信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容在中學(xué)信息技術(shù)教育中出現(xiàn),會(huì)給信息技術(shù)教育帶來新的內(nèi)容、新的思考和新的活力。借助智能機(jī)器人學(xué)生可以進(jìn)行多項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)。智能機(jī)器人體現(xiàn)的知識(shí)的綜合性,使他不僅會(huì)成為信息技術(shù)教育的載體,也會(huì)成為中小學(xué)課程整合的新載體。

四、讓我國中小學(xué)信息技術(shù)教育走在世界的前列

據(jù)了解一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)看好智能機(jī)器人教育對(duì)未來高科技社會(huì)的作用和影響,他們?cè)谥行W(xué)的信息技術(shù)教育中都不同程度地對(duì)學(xué)生進(jìn)行智能機(jī)器人知識(shí)的教育。在他們的課程中有讓學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容。目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人的作用。例如,介紹機(jī)器人的由來,要求學(xué)生搜集各種機(jī)器人的圖片、小說或錄像等資料。讓學(xué)生分組討論有關(guān)機(jī)器人的功用和局限性及可能對(duì)人類產(chǎn)生的影響等問題。這些內(nèi)容主要穿插在科學(xué)概論、社會(huì)研究和計(jì)算機(jī)概論等課程教學(xué)中進(jìn)行。

美國教育界普遍確信,信息技術(shù)將在人們的未來生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果現(xiàn)在的在校學(xué)生具有了這方面的素質(zhì),他們將來可以更容易地適應(yīng)各種技術(shù)革新,也更容易在未來的信息時(shí)代獲得成功。

我國中小學(xué)智能機(jī)器人教育方興未艾,有識(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的決策者和工作者應(yīng)該抓住這一教育改革創(chuàng)新的先機(jī),將我國的信息技術(shù)教育推進(jìn)到一個(gè)新的水平上。當(dāng)今的教育是為以后的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展打基礎(chǔ)的。有超前意識(shí)的教育工作者,應(yīng)該關(guān)注經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì),思考未來社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,并為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才打好基礎(chǔ)。

參考資料:

1.讓智能機(jī)器人教育走進(jìn)中、小學(xué)校

沙有威

2001年4月5日

2.程序設(shè)計(jì)教學(xué)的新載體──智能機(jī)器人 沙有威

2002年3月17日

3.在景山學(xué)校開展智能機(jī)器人普及教育實(shí)驗(yàn)的建議 沙有威

2001年4月7日

4.智能機(jī)器人制作入門

徐愛萍 沙有威

第9篇

從信息技術(shù)發(fā)展的角度來看,如果我們把20世紀(jì)80年代稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代,把90年代稱為互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展時(shí)代,那么本世紀(jì)的第1個(gè)10年,會(huì)是個(gè)人機(jī)器人(PerSOnalR0bot)時(shí)代。個(gè)人機(jī)器人的核心——智能技術(shù)是信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域,個(gè)人機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛開始形成,隨著技術(shù)的發(fā)展,個(gè)人機(jī)器人將會(huì)成為人們學(xué)習(xí)、生活、娛樂的好伙伴!

據(jù)了解,一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)看到智能機(jī)器人教育對(duì)未來高科技社會(huì)的作用和影響,他們?cè)谥行W(xué)的信息技術(shù)教育中不同程度地對(duì)學(xué)生進(jìn)行智能機(jī)器人知識(shí)教育。在他們的課程中有讓學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容,目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人的作用。例如,介紹機(jī)器人的由來,要求學(xué)生搜集各種機(jī)器人的圖片、小說或錄像等資料;讓學(xué)生分組討論有關(guān)機(jī)器人的功用和局限性,以及可能對(duì)人類產(chǎn)生的影響等問題。這些內(nèi)容主要穿插在科學(xué)概論、社會(huì)研究和計(jì)算機(jī)概論等課程教學(xué)中。

美國教育界普遍確信以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)將在人們的未來生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果現(xiàn)在的在校學(xué)生具有了這方面的素質(zhì),他們將來可以更容易地適應(yīng)各種技術(shù)革新,也更容易在未來的信息時(shí)代獲得成功。

我國智能機(jī)器人的基礎(chǔ)教育方興未艾,信息技術(shù)基礎(chǔ)教育的決策者和工作者應(yīng)該抓住這一教育改革創(chuàng)新的先機(jī),將我國的信息技術(shù)教育推進(jìn)到一個(gè)新的水平上。當(dāng)今的教育是為以后的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展打基礎(chǔ)的。有超前意識(shí)的教育工作者,應(yīng)該關(guān)注經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì),思考未來社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,并為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才打好基礎(chǔ)。

智能機(jī)器人教育在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中的作用主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

(1)使學(xué)生了解智能機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用狀況,了解它的概念和工作方式,破除對(duì)機(jī)器人的神秘感,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。

(2)使學(xué)生掌握為一種智能機(jī)器人下載程序的方法,了解智能機(jī)器人各種傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置的作用,了解機(jī)器人是怎樣在人的指揮下工作的。學(xué)習(xí)為一種智能機(jī)器人編寫程序,通過為機(jī)器人編寫程序?qū)W習(xí)科學(xué)而高效的思維方式,提高邏輯思維能力、規(guī)劃能力,提高分析問題和解決問題的能力。

(3)通過完成任務(wù)和模擬項(xiàng)目使學(xué)生在為機(jī)器人擴(kuò)充接口的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字電路方面的知識(shí),在組裝機(jī)器人的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。

智能機(jī)器人教育在中小學(xué)校會(huì)以下面的方式體現(xiàn)出來。

(1)以校外科技活動(dòng)為動(dòng)力,在校內(nèi)以科技活動(dòng)小組的方式出現(xiàn)。

(2)以校內(nèi)科技活動(dòng)的方式出現(xiàn),大大提高活動(dòng)的科技知識(shí)含量。

(3)以信息技術(shù)課內(nèi)容之一的方式出現(xiàn)在中小學(xué)信息技術(shù)課上,并可為信息技術(shù)課這個(gè)內(nèi)容更新速度很快的學(xué)科帶來新的活力。

機(jī)器人競賽作為一個(gè)交流平臺(tái),已成為備受關(guān)注的焦點(diǎn),對(duì)新進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的教師該如何應(yīng)對(duì),在了解機(jī)器人競賽是什么、為什么之后,我們將共同學(xué)習(xí)怎么做。我將從以下6個(gè)方面和大家討論。

1.機(jī)器人競賽內(nèi)容豐富、形式多樣

(1)機(jī)器人賽事不斷增加

20世紀(jì)末,中國科協(xié)在一些省市青少年科技中心的積極建議下,將機(jī)器人競賽引進(jìn)我國并取得成功。第1屆中國青少年機(jī)器人競賽于2001年在廣州市南沙科技館舉辦。當(dāng)時(shí)僅有10多個(gè)省市的200多名學(xué)生參加,發(fā)展到今天,數(shù)十萬中小學(xué)機(jī)器人愛好者參與其中,深受青少年和家長的歡迎,在全國各地產(chǎn)生了廣泛的社會(huì)影響。

目前,機(jī)器人賽事主要有:中國青少年機(jī)器人競賽(中國科協(xié))、全國中小學(xué)電腦機(jī)器人競賽(電教館)、中國機(jī)器人大賽暨RoBoCup公開賽(RoBoCup組委會(huì))、香港“創(chuàng)協(xié)杯”創(chuàng)意科技機(jī)械人競賽、機(jī)器人奧林匹克(北京師范大學(xué)、中國青少年科普教育俱樂部)、CCTV機(jī)器人電視大賽(中央電視臺(tái))、中國機(jī)器人足球競賽(中國人工智能學(xué)會(huì))等。

(2)機(jī)器人競賽項(xiàng)目逐年豐富

目前,機(jī)器人競賽項(xiàng)目主要有:機(jī)器人足球、機(jī)器人籃球、VEX機(jī)器人、FLL機(jī)器人、機(jī)器人綜合技能、機(jī)器人創(chuàng)意、機(jī)器人滅火、機(jī)器人舞蹈、機(jī)器人超級(jí)軌跡賽、虛擬機(jī)器人大賽、雙足機(jī)器人舞蹈賽、雙足機(jī)器人3米障礙跑、遙控擂臺(tái)機(jī)器人賽、機(jī)器人現(xiàn)場制作競技賽、機(jī)器人論文賽(參加科研課題)等10余項(xiàng)。競賽選拔出的優(yōu)勝學(xué)生將參與國際青少年機(jī)器人競賽(WorldRobot Olympiad)、FLL機(jī)器人世錦賽(FIRST LEGOLeague)、FVC機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽(FIRST VEXChaHenge)等國際賽事。

機(jī)器人競賽競爭雖然激烈,但是并不像高考過獨(dú)木橋,你可以選擇合適的賽事、喜歡的項(xiàng)目把自己對(duì)機(jī)器人的創(chuàng)意和激情發(fā)揮得淋漓盡致。

2.競賽難度不斷加大

豐富的競賽項(xiàng)目和大量的機(jī)器人愛好者涌現(xiàn),直接導(dǎo)致了青少年機(jī)器人競賽水平的快速大幅提高。但凡參加過兩次以上的學(xué)生和教師都會(huì)明顯感到,大賽的組織者在不斷求新求變,以滿足高水平競技的需要,這是社會(huì)整體發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)于新參賽的隊(duì)伍,大家首先要作好的思想準(zhǔn)備就是“我們是來學(xué)習(xí)的”,唯有這樣才能在較短的時(shí)間內(nèi)快速成長。但同時(shí)我們也要盡量選擇合適自己的項(xiàng)目,不要“什么難,選什么”,這樣的結(jié)果只能是打擊自己和耽誤學(xué)生。

難度變化的趨勢(shì)是在競賽中增加各種可變因素。以山西省超級(jí)軌跡賽來說,前幾屆沒有現(xiàn)場組裝搭建,而且競賽的線路很簡單,沒有過多的交叉和虛實(shí)線。從2012年開始大家可以明顯感到,場地的復(fù)雜程度增加很大,而且規(guī)定時(shí)間、地點(diǎn)搭建。今年還很有可能在中學(xué)組增加橋梁、隧道等障礙。

另一個(gè)趨勢(shì)是限制器材。比如足球賽限制電壓、傳感器數(shù)量和軟件集成等,從比速度、比力量轉(zhuǎn)向比技術(shù)、比穩(wěn)定。

3.競賽項(xiàng)目界線分明,特點(diǎn)突出

不同的競賽項(xiàng)目,有相對(duì)固定的規(guī)則,項(xiàng)目的觀賞性、競技內(nèi)容大不相同。過去的基本技能比賽被看作是超級(jí)軌跡的升級(jí)版,沒有太多的指定動(dòng)作?,F(xiàn)在的綜合技能比賽在路線上有轉(zhuǎn)彎標(biāo)記,有沼澤、隧道、橋梁,而且還有裝載貨物、卸貨、投擲、傳遞火炬等復(fù)雜的動(dòng)作,需要更多的驅(qū)動(dòng)部件和傳感器。

不同的競賽項(xiàng)目針對(duì)不同的青少年人群,喜歡對(duì)抗的可以選足球和VEX等近身對(duì)抗項(xiàng)目;不喜歡激烈對(duì)抗的,可以選擇獨(dú)立作業(yè)的FLL、綜合技能等競賽。

4.競賽考查的內(nèi)容越來越全面

競賽考查的內(nèi)容從原來單一的看競賽結(jié)果,到現(xiàn)在看技術(shù)的掌握和理解,從會(huì)不會(huì)到快不快,從懂不懂到新不新,從個(gè)體技術(shù)到集體合作,從場上競賽擴(kuò)展到賽前賽后問答。

5.競賽平臺(tái)強(qiáng)調(diào)交流

在競賽前、中、后期,教師、學(xué)生都可以獲得大量的信息,通過交流做到人無我有、人有我優(yōu),比賽更加公正、公平、公開,賽場上是對(duì)手,賽場下是朋友。

6.不足和思考

廠家在一段時(shí)間內(nèi)過多地參與。其實(shí)這個(gè)問題很容易理解,大家都想在短時(shí)間內(nèi)取得好的競賽成績??梢钥隙ㄟ@只是一段時(shí)間的現(xiàn)象,等大家都懂了、會(huì)了,對(duì)機(jī)器人的操控就更加如魚得水了。