人工智能專題報告范文

時間:2024-01-09 17:34:27

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篇1

潘云鶴院士于2016年12月在中國工程院院刊《信息與電子工程前沿(英文)》上出版了“Special issue on artificial intelligence 2.0”的專題報告。該報告提出了大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、混合增強(qiáng)智能和自主智能等人工智能可升級的技術(shù)。

數(shù)字時代下的圖書館已從單純地獲取信息轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┨囟ǖ闹R和服務(wù)來解決問題,從而達(dá)到知識創(chuàng)新。因此在人工智能2.0環(huán)境下,圖書館運(yùn)用大數(shù)據(jù)智能能夠更好地實現(xiàn)知識服務(wù)。

1.大數(shù)據(jù)智能

大數(shù)據(jù)智能,顧名思義是指大數(shù)據(jù)時代下的人工智能。人工智能作為交叉學(xué)科,是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)?,F(xiàn)階段,人工智能已不再局限于模擬人的行為結(jié)果,而拓展到“泛智能”應(yīng)用,即更好地解決問題、有創(chuàng)意地解決問題和解決更為復(fù)雜的問題。

大數(shù)據(jù)時代下,人工智能將在海量的數(shù)據(jù)中,運(yùn)用強(qiáng)大的計算和處理能力,不斷地學(xué)習(xí)和解決問題。目前人工智能因其快速處理和自主學(xué)習(xí)的能力,被應(yīng)用在計算機(jī)視覺、人臉識別、語音識別和無人駕駛等各個領(lǐng)域。未來,人工智能將無處不在。

2.圖書館知識服務(wù)

柯平教授認(rèn)為:“圖書館的知識服務(wù)是圖書館運(yùn)用知識資源和智慧開展的高層次信息服務(wù)?!比诤先说闹腔?,圖書館將資源整合成為具有特定價值的解決方案,為讀者服務(wù)實現(xiàn)知識共享。近年來,圖書館知識服務(wù)研究從理論(概念、內(nèi)容、原則)到知識服務(wù)平臺的構(gòu)建、知識服務(wù)模式探析、技術(shù)支撐等角度進(jìn)行研究。讀者利用知識服務(wù)平臺可以獲取、利用知識,而館員利用知識服務(wù)平臺可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘,從而更好地為讀者提供服務(wù)。

3.圖書館知識服務(wù)面臨的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)

一方面,隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,社交網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量正在快速地增長,圖書館的數(shù)據(jù)量也不可避免地急速膨脹。

另一方面,由于各種新技術(shù)的沖擊,知識服務(wù)的承受者、提供者、運(yùn)營者及知識本身不僅覆蓋了圖書館基礎(chǔ)服務(wù)體系,還直指結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的常規(guī)、廣度及深度分析。因此,面對這些大數(shù)據(jù),圖書館知識服務(wù)面臨著以下挑戰(zhàn):

(1)外部數(shù)據(jù)量的龐大導(dǎo)致現(xiàn)有的圖書館知識服務(wù)體系難以存儲、?M織和利用大數(shù)據(jù),也難以滿足讀者需求。

(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多樣性以及復(fù)雜性導(dǎo)致知識服務(wù)平臺現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析技術(shù)難以對大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)建設(shè)和管理。

未來,知識服務(wù)平臺不僅要能存儲、處理以及應(yīng)用這些大數(shù)據(jù),還要能分析這些大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,并能分析和預(yù)測讀者的行為。顯然,數(shù)據(jù)分析已經(jīng)成為圖書館知識服務(wù)體系創(chuàng)新與完善必不可少的支撐點。

4.大數(shù)據(jù)智能在知識服務(wù)中的應(yīng)用思考

篇2

關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);本科實驗教學(xué)模式;實驗教學(xué)體系

“智能科學(xué)與技術(shù)”是面向前沿高新技術(shù)的基礎(chǔ)型本科專業(yè)。它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計算機(jī)軟硬件、人工智能、智能系統(tǒng)集成等眾多先進(jìn)技術(shù),是現(xiàn)代檢測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、光學(xué)工程和機(jī)械工程等學(xué)科相互交叉和融合的綜合學(xué)科[1]。北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)于2005年開始申請,2006年獲教育部批準(zhǔn)設(shè)立,2007年開始正式招收本科生,至2009年,規(guī)模已擴(kuò)大到每屆3個班[2]。

智能科學(xué)與技術(shù)是集哲學(xué)、生命科學(xué)、電子、信息處理和計算機(jī)以及數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科為一體的交叉綜合性學(xué)科。同時,智能科學(xué)又是一個不斷發(fā)展的學(xué)科,它的技術(shù)成果和研究動向更新得很快[3]――這就給智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)教育提出了很大的挑戰(zhàn)。

因此,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)更加注重學(xué)生實踐應(yīng)用能力和研究思考能力的培養(yǎng),培養(yǎng)本科生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,注重本科生整體素質(zhì)的提高。實驗教學(xué)不僅可以使學(xué)生把實踐同課本知識聯(lián)系起來,而且能夠培養(yǎng)他們的實際動手能力、獨(dú)立思考能力和科學(xué)研究能力,對專業(yè)教學(xué)能起到很好的作用。本文主要介紹本專業(yè)在本科生實驗教學(xué)模式方面的思考。

1實驗教學(xué)理念與思路

我校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)結(jié)合自動化、信息網(wǎng)絡(luò)、航空航天和機(jī)器人開展。本著培養(yǎng)工程領(lǐng)域的應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才,實驗教學(xué)理念歸納如下。

1) 堅持以能力培養(yǎng)為核心,以學(xué)生為本,學(xué)習(xí)、實踐、創(chuàng)新相互促進(jìn),知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學(xué)思想。

2) 培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的“大電類”人才,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才[4]。

為了能夠適應(yīng)時代要求,更好地實施《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》,在實驗教學(xué)理念與思想的指導(dǎo)下,我們對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)進(jìn)行了深化改革,展開創(chuàng)新模式的探討[5]。

2完善實驗教學(xué)體系,堅實實驗教學(xué)基礎(chǔ)

我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)分四個實驗層次,由淺入深地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

它們分別為基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、工程應(yīng)用實踐、科學(xué)研究實驗。

基礎(chǔ)實驗包括基本元器件的認(rèn)知、基本實驗儀器的使用、基本操作技能的訓(xùn)練、重要原理的驗證、實驗數(shù)據(jù)的處理分析等,夯實學(xué)生的基礎(chǔ)理論,為后續(xù)的專業(yè)實驗和創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。我們以電路理論、模擬電路、數(shù)字電路為基礎(chǔ),以電子工藝實習(xí)為平臺,設(shè)計制作小型實物型作品,如簡易數(shù)字表、機(jī)器貓、小收音機(jī)等。這些基礎(chǔ)實驗利于學(xué)生將基本理論與實際結(jié)合起來,提高學(xué)生對實驗的興趣,使學(xué)生有親手制作簡單電路的成就感。

專業(yè)實驗分為課堂實驗和課外實驗。課堂實驗包括教學(xué)內(nèi)容和一些擴(kuò)展內(nèi)容。比如對檢測傳感器的性能、電機(jī)的驅(qū)動方式等進(jìn)行實驗,讓學(xué)生把抽象理論落實到實際應(yīng)用環(huán)境中,促進(jìn)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握。同時,擴(kuò)展實驗內(nèi)容,利用開放實驗室環(huán)境,學(xué)生小組在教師的指導(dǎo)下,在一學(xué)期內(nèi)完成一項設(shè)計作品。經(jīng)過選擇元器件、購買元器件、選擇電路、搭建電路、實驗結(jié)果比較整個過程,學(xué)生對工程應(yīng)用有較系統(tǒng)的了解,提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

對于工程應(yīng)用實踐,雖然專業(yè)實驗也已經(jīng)涉及到一些具體內(nèi)容,但這與真正走出校園不同。我們鼓勵學(xué)生在暑假期間實習(xí),并專門組織大三和大四學(xué)生去公司實習(xí),體驗社會工作氣氛,培養(yǎng)他們的團(tuán)隊合作精神、社會責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

科學(xué)研究實驗是學(xué)生在工程應(yīng)用實踐基礎(chǔ)上參與教師科研課題、申請科研項目等,提高學(xué)習(xí)積極性和主動性,并進(jìn)一步提高工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力。

3開放式網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)提高自主學(xué)習(xí)能力

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)分為課堂和課外兩部分。課堂實驗主要在課上完成,課外實驗采用開放式網(wǎng)絡(luò)化管理,學(xué)生根據(jù)興趣愛好選擇一些開放式實驗,提高實踐能力。實驗室為學(xué)生創(chuàng)造了一個儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開放服務(wù)的實驗教學(xué)環(huán)境,并提供了豐富的實驗教學(xué)資源,滿足學(xué)生的各種需求。網(wǎng)絡(luò)平臺為實驗室的開放式教學(xué)提供了良好保障,開放式實驗教學(xué)從以下幾個方面進(jìn)行。

1) 實驗室實行開放式管理,學(xué)生可以網(wǎng)上預(yù)約,教師會處理學(xué)生的申請,為學(xué)生分配實驗室。教師在網(wǎng)絡(luò)平臺上提出實驗要求,并布置實驗作業(yè),學(xué)生將實驗結(jié)果與報告提交到網(wǎng)絡(luò)平臺,由教師驗收,從而達(dá)到“教”與“學(xué)”的互動。

2) 為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),教師已經(jīng)把實驗項目中的關(guān)鍵步驟和重點難題錄制成視頻文件,放在網(wǎng)絡(luò)平臺上,學(xué)生可以根據(jù)需要下載。學(xué)生進(jìn)入實驗室前,可以從網(wǎng)絡(luò)平臺上了解實驗的整個過程,利于實驗的進(jìn)行和自身素質(zhì)的提高。

3) 進(jìn)入預(yù)約的實驗室后,學(xué)生根據(jù)課前的預(yù)習(xí)進(jìn)行實驗。每個實驗室都有專人現(xiàn)場指導(dǎo),幫助學(xué)生解決實驗中的問題,使學(xué)生更好地完成實驗。

4組建科研小組,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

組建專業(yè)科研小組,有針對性地對本科生的專業(yè)學(xué)習(xí)加以引導(dǎo)和幫助,可以調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性,使學(xué)生學(xué)到更多的學(xué)科前沿知識,為將來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)??蒲行〗M既有助于學(xué)生在“開放、自由、輕松”的環(huán)境中學(xué)有所得,學(xué)有所長,又可以幫助教師結(jié)合學(xué)生的實際情況深化教學(xué)改革,營造更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。

科研小組的成立在學(xué)生中引起了熱烈反響。學(xué)生踴躍報名,通過查閱資料、實踐調(diào)研等方式確定科研課題,結(jié)合實驗室提供的設(shè)備進(jìn)行實驗或驗證,最終印證自己的想法。最終學(xué)生以小組為單位,向教師和全體學(xué)生作專題報告,評比后給予一定獎勵。這種小組研究的教學(xué)方式能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)生獨(dú)立分析與思考的能力。

5舉辦機(jī)器人比賽,提高學(xué)生實際操作能力

機(jī)器人大賽是我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重點舉辦的一項比賽。實驗室中有參與比賽所必需的機(jī)器人,如舞蹈機(jī)器人、智能小車、足球機(jī)器人等。教師指導(dǎo)學(xué)生解決實際操作中的問題,學(xué)生也組成幫帶小組,甚至對新生進(jìn)行培訓(xùn)。通過學(xué)校的選拔賽后,學(xué)生還有機(jī)會參加全國大學(xué)生機(jī)器人大賽,提高專業(yè)興趣和實踐能力。舉辦機(jī)器人大賽的優(yōu)點如下。

1) 幫助學(xué)生了解本專業(yè)的基本知識框架和專業(yè)方向,在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識能力方面有很重要作用。

2) 在激發(fā)興趣和提高動手能力的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力及外文文獻(xiàn)閱讀理解能力,提高綜合應(yīng)用知識的能力,加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作。

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    1.1計算機(jī)工程專業(yè)方向培養(yǎng)目標(biāo)

    計算機(jī)工程專業(yè)方向?qū)W士學(xué)位學(xué)制為4年,學(xué)習(xí)科目主要內(nèi)容為廣大領(lǐng)域內(nèi)計算機(jī)科學(xué)及其應(yīng)用。專業(yè)的主要培養(yǎng)目標(biāo)為:1、理解并掌握計算機(jī)的基本理論和實踐;2、培養(yǎng)能應(yīng)用計算機(jī)新技術(shù)的能力;3、在計算機(jī)領(lǐng)域為學(xué)生提供進(jìn)一步學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)。該專業(yè)主要為信息技術(shù)類企業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)培養(yǎng)人才。畢業(yè)生的就業(yè)范圍也比較大,可以在軟件開發(fā)、軟件測試、網(wǎng)絡(luò)管理、軟件系統(tǒng)管理、客戶培訓(xùn)和服務(wù)、項目開發(fā)、設(shè)計和調(diào)試等方面從事工作。該培養(yǎng)目標(biāo)比較簡單,以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)為基準(zhǔn),滿足社會對大批量的開發(fā)性人才的需要。

    1.2科學(xué)合理的課程設(shè)置

    按照培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)加大計算機(jī)應(yīng)用方面課程設(shè)置,注重新課程的開設(shè)和引入計算機(jī)的新技術(shù)新應(yīng)用,使計算機(jī)工程專業(yè)方向與時俱進(jìn),合乎信息社會發(fā)展的節(jié)拍。相比當(dāng)前國內(nèi)高校的計算機(jī)學(xué)科各個方向,本課程體系側(cè)重應(yīng)用性、實踐性環(huán)節(jié)。計算機(jī)工程專業(yè)方向的課程分為非計算機(jī)專業(yè)課程和計算機(jī)專業(yè)課程兩類。非計算機(jī)專業(yè)課程占總課時的比例應(yīng)該為17%;其必修課為國家本科工程類教學(xué)規(guī)定的。增加了非計算機(jī)專業(yè)課程選修課,其目的是提高學(xué)生的文化修養(yǎng)和相關(guān)領(lǐng)域知識的了解,能夠拓寬視野和擴(kuò)大知識層面,這些課程主要為文學(xué)院、工商學(xué)院、信電學(xué)院、機(jī)電學(xué)院和法學(xué)院所開設(shè)的課程中選擇,要求該專業(yè)的學(xué)生必須限選7門,主要是按照學(xué)生個人的興趣和個人目標(biāo)為選擇指導(dǎo)。計算機(jī)工程專業(yè)課程分為3個層次:專業(yè)必修課、專業(yè)選修課和實踐環(huán)節(jié),其中必修課占總課時的比例38%,選修課占總課時的比例19%,實踐環(huán)節(jié)占總課時的比例26%。專業(yè)課程主要為計算機(jī)應(yīng)用以及軟件工程和信息處理課程,包括當(dāng)前應(yīng)該掌握的課程如離散數(shù)學(xué)、計算機(jī)原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、算法分析、計算方法、Web技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能及其應(yīng)用、Java和C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、軟件工程、計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等,注重計算機(jī)學(xué)科應(yīng)用能力的培養(yǎng)。減少了計算機(jī)硬件的課程,例如模擬電子和電路、單片機(jī)原理和微型計算機(jī)原理;而是以計算機(jī)組成原理課程為核心,以課程事例引入嵌入式計算機(jī)和微型計算機(jī)的內(nèi)容。按照國際和國內(nèi)信息社會對軟件業(yè)發(fā)展需求來設(shè)置教學(xué)課程,以適合應(yīng)用型軟件人才培養(yǎng)的目標(biāo)。不應(yīng)過多強(qiáng)調(diào)全面的基礎(chǔ)課程,縮小基礎(chǔ),加強(qiáng)知識綜合,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主。在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性、針對性和系統(tǒng)性。

    1.3實踐教學(xué)體系設(shè)置

    計算機(jī)專業(yè)具有實踐性[1]非常強(qiáng)的特點,設(shè)置了課程實驗、綜合設(shè)計、教學(xué)實習(xí)、社會實踐、畢業(yè)設(shè)計等多種形式比較系統(tǒng)的實踐教學(xué)體系。實踐教學(xué)以綜合設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計為主。按照計算機(jī)課程設(shè)置,綜合設(shè)計有高級程序語言綜合設(shè)計、計算機(jī)原理綜合設(shè)計、操作系統(tǒng)綜合設(shè)計、軟件工程綜合設(shè)計、Web技術(shù)綜合設(shè)計、信息管理系統(tǒng)綜合設(shè)計等6門次。綜合設(shè)計是以班級為單位教學(xué),以當(dāng)前現(xiàn)實的計算機(jī)項目開發(fā)為目標(biāo),學(xué)生獨(dú)立設(shè)計和完成,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為核心。較大的項目則采用多名學(xué)生協(xié)同完成,進(jìn)一步提高學(xué)生增強(qiáng)交流能力、解決問題能力和應(yīng)用技術(shù)技能。畢業(yè)設(shè)計采用導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)制,設(shè)計開發(fā)綜合應(yīng)用項目,按照軟件工程和信息開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)編寫文檔、撰寫程序代碼,提交一個項目總結(jié)和程序系統(tǒng),包括開發(fā)文檔、程序源代碼、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、配置文檔和測試文檔。在答辯委員會的審核和測試下完成畢業(yè)設(shè)計,不再進(jìn)行包含大量基礎(chǔ)知識和重復(fù)開發(fā)文檔內(nèi)容的畢業(yè)論文撰寫,側(cè)重于提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

    2計算機(jī)工程專業(yè)方向的課程實施的若干教學(xué)改革

    2.1注重課程實驗教學(xué)

    課程實驗是計算機(jī)工程專業(yè)方向?qū)嵺`教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié),其實施質(zhì)量對專業(yè)教學(xué)質(zhì)量具有舉足輕重的影響[3]。實踐性比較強(qiáng)的課程都設(shè)有試驗內(nèi)容,按照知識結(jié)構(gòu)和學(xué)生需求分配合理的試驗學(xué)時。課程的每個單元實驗都是從講授過該課程一段知識范圍中選取的,其內(nèi)容相對獨(dú)立、自成體系。這些實驗集中反映了各門技術(shù)課程的典型方法和基本技術(shù),能夠加深理解和掌握課堂學(xué)習(xí)主要內(nèi)容。當(dāng)前多數(shù)采用實驗課程單列方式進(jìn)行的,要求每個單元實驗結(jié)束后,每一個學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成試驗過程和結(jié)果的分析,撰寫自己的實驗報告,進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的科技報告撰寫能力。通過課程實驗學(xué)生能夠深入理解課堂中所學(xué)習(xí)的基本原理、基本方法和基本技術(shù)。在實驗過程中掌握計算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)所需要的實驗技術(shù)和實驗方法。

    2.2教學(xué)方式改革

    課堂教學(xué)仍然是主要的教學(xué)模式,以實踐為核心的計算機(jī)工程專業(yè)方向的教學(xué)更應(yīng)該注重教學(xué)互動,以靈活掌握技術(shù)為中心。課堂教學(xué)中增加討論課、習(xí)題課、觀摩課、演示課等方式,補(bǔ)充以大量相關(guān)技術(shù)講座,自學(xué)輔導(dǎo)課相應(yīng)增多,提高學(xué)生的自主性。以實踐為目標(biāo)的課程教學(xué)以大班講課程內(nèi)容,采用多媒體和網(wǎng)絡(luò),以豐富多樣知識形式展示給學(xué)生,更加自然的方式掌握理論知識;同時采用小班輔導(dǎo)方式,進(jìn)行個性化教學(xué)。小班輔導(dǎo)為學(xué)校劃分的自然班級,或者自由組合而成的臨時班,但每個班學(xué)生人數(shù)不超過30人,以便每個學(xué)生能夠直接面對教師來解惑,消化并真正掌握課程內(nèi)容。按照計算機(jī)工程專業(yè)方向的課程教學(xué)大綱知識點選擇合適的教材和教學(xué)參考書,以國家優(yōu)秀教材和各種專業(yè)學(xué)科規(guī)劃教材為主要參考,也可以選擇國外著名大學(xué)教材。但是一定要以課程體系完整性為核心,不能選擇過多以計算機(jī)理論和抽象內(nèi)容等先進(jìn)性為主的教材,要選擇適合專業(yè)和學(xué)校學(xué)生實際需要的教材。注重教材與教材之間的相互銜接,符合計算機(jī)工程的課程設(shè)置。計算機(jī)工程專業(yè)方向的理論核心和課程多數(shù)起源于美英等國家。為了提高計算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生素質(zhì)和學(xué)科的發(fā)展,雙語教學(xué)教育[2]已經(jīng)成為必然趨勢,它能使學(xué)生直接和國際接軌,滿足IT市場對學(xué)生素質(zhì)的需求。普通高等院校的學(xué)生的英語水平參差不齊,為此要采用多種形式進(jìn)行雙語教學(xué)。對于學(xué)生基礎(chǔ)素質(zhì)好的學(xué)校和學(xué)校,外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%-10%。素質(zhì)比較差的可以實現(xiàn)部分課程選用外語教材,采用中文授課,逐步到位。

    2.3考試方式改革

    減少閉卷考試,增加開卷考試,也可以采用項目系統(tǒng)開發(fā)、課程報告等考核方式。當(dāng)前以多種方式的綜合為主,總評成績由考試成績、平時成績和試驗成績組成,其比例為30%、40%、30%。學(xué)生平時成績?yōu)閷W(xué)生在課堂上的回答問題和討論課的發(fā)言,以及作業(yè)和專題報告、期中測試等,以此來激勵學(xué)生與教師的互動,提高學(xué)習(xí)積極性,也能提高他們的語言表達(dá)能力和思維能力。課程試驗內(nèi)容減少驗證型和演示性,以設(shè)計性、綜合性和研究性實驗為主,采用實驗過程和結(jié)果的考核,提高學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。該考核方式能及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,更好指導(dǎo)教學(xué)方向。

    2.4教學(xué)資源庫的建立

    教學(xué)資源包括以學(xué)校數(shù)字圖書館為核心的公共數(shù)字信息資源和專業(yè)教學(xué)資源。公共信息資源建設(shè)以學(xué)校定位和辦學(xué)特色為基準(zhǔn),購買其他高校優(yōu)秀信息資源和社會商業(yè)信息資源為主,本校自己創(chuàng)建信息資源庫補(bǔ)充。公共信息資源庫以服務(wù)公共教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主。計算機(jī)工程專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)關(guān)系到專業(yè)方向的發(fā)展和底氣,以自己建設(shè)為主,突出精品課程,按照各個課程的自己特點建設(shè)比較全面的數(shù)字資源。

    2.5開源應(yīng)用到教學(xué)各個環(huán)節(jié)

    開放源碼程序就是公開源代碼存取訪問、軟件自由再分發(fā),任何人可以閱讀、再、修改軟件的源程序,通過讓更多人參與來提高軟件的質(zhì)量、可靠性、安全性、開發(fā)速度等。把開源軟件應(yīng)用到計算機(jī)課程教學(xué)中可以提高學(xué)生真正地參與比較大且比較實用項目的實踐機(jī)會,讓學(xué)生培養(yǎng)融入IT市場,提高學(xué)生的實踐能力;同時學(xué)生也能夠?qū)W習(xí)到更多的核心技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),開拓知識面,積累實際的開發(fā)經(jīng)驗把握住計算機(jī)新技術(shù)和掌握計算機(jī)發(fā)展方向。學(xué)生通過感興趣的項目,能夠在相互溝通中使計算機(jī)素質(zhì)得到大大提升,也可以協(xié)同開發(fā)和學(xué)習(xí)中相互碰撞中產(chǎn)生新的思想,擁有新的技術(shù),同時也必定激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)造性。

篇4

Jin Huan

(Jining Polytechnic,Jining 272037,China)

摘要: 通過現(xiàn)狀分析,給出基于需求的高職數(shù)學(xué)教學(xué)優(yōu)化策略:精心設(shè)計實例,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在需求;提煉數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)需求;改進(jìn)教學(xué)方法,適應(yīng)學(xué)生多元需求;鼓勵學(xué)科交叉,應(yīng)對社會發(fā)展需求;采用綜合評價,滿足學(xué)生進(jìn)步需求。

Abstract: By means of analyzing current situation, the optimal strategies of high vocational mathematics based on demand are provided: used well-designed example to arouse internal need of student; refined mathematical problem to guide requirement; improved teaching method to adapt polybasic demand; overlapped subject to reply social development; evaluated comprehensively to meet the demand of student.

關(guān)鍵詞: 高職數(shù)學(xué) 需求 優(yōu)化策略

Key words: vocational mathematics;demand;optimal strategy

中圖分類號:G71文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)27-0175-02

0引言

數(shù)學(xué)是各學(xué)科共同使用的語言,學(xué)好數(shù)學(xué),就意味著掌握了一種理性的思維模式,這正是學(xué)生將來需要的“數(shù)學(xué)素養(yǎng)”。但在“唯就業(yè)率致勝”時代,學(xué)生片面地以為只要學(xué)好專業(yè)課,有一技之長,就能找到好工作,一味壓縮數(shù)學(xué)課為專業(yè)課讓路,導(dǎo)致了高職教育過程中科學(xué)思維方式培養(yǎng)的缺失。面對當(dāng)前現(xiàn)狀,如何用最少的投入,讓學(xué)生接受盡可能多的熏陶,全面提高綜合素質(zhì)?如何讓學(xué)生愿意學(xué)、教師愿意教?如何把數(shù)學(xué)最富有吸引力、最本質(zhì)的思想介紹給學(xué)生?如何順應(yīng)高職教育的發(fā)展趨勢,滿足學(xué)生多元需求及社會需求,是我們數(shù)學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。

1現(xiàn)狀調(diào)查與分析

本次調(diào)查采用問卷調(diào)查法、訪談法、定量、定性分析法。調(diào)查對象為濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系2009級、2010級兩個年級學(xué)生,其中發(fā)放問卷392份,收回有效問卷388份;并對本院16名數(shù)學(xué)教師和個別學(xué)生進(jìn)行了訪談。

初步分析調(diào)查結(jié)果,82%的學(xué)生對數(shù)學(xué)課程還是比較感興趣的,63%的學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)對專業(yè)課程的影響,73%學(xué)生希望開展數(shù)學(xué)興趣小組和數(shù)學(xué)實踐活動,希望數(shù)學(xué)過程更豐富些,15%學(xué)生能用數(shù)學(xué)眼光觀察周圍事物,85%學(xué)生在生活中還不能靈活運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識;67%學(xué)生對目前數(shù)學(xué)教學(xué)不是很滿意,認(rèn)為有些枯燥,希望改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容;50%學(xué)生希望能提高自己的分析能力,30%左右的學(xué)生希望提高思維能力、應(yīng)變能力、實踐能力等。教師、學(xué)生個別訪談中普遍認(rèn)為目前的教學(xué)模式單一,過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的系統(tǒng)、抽象性,感到數(shù)學(xué)枯燥、難學(xué),考完就忘、面對專業(yè)中的數(shù)學(xué)問題不知所措、實際應(yīng)用時無所適從,弱化了數(shù)學(xué)應(yīng)用。

以上分析看出,興趣是最好的老師,我們希望抓住這一點,將現(xiàn)實生活中的數(shù)學(xué)問題引入課堂,同時為適應(yīng)市場的多元化需求、學(xué)生的個性化需求,把高職數(shù)學(xué)從“基礎(chǔ)數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)向“數(shù)學(xué)應(yīng)用”,從“數(shù)學(xué)應(yīng)用”轉(zhuǎn)向“大數(shù)學(xué)應(yīng)用”,將“大數(shù)學(xué)”的理念納入教學(xué)中,以此拓展學(xué)生知識面,應(yīng)對變化多樣的社會需求。

2基于需求的優(yōu)化策略

數(shù)學(xué)從表面看單調(diào)、枯燥,似乎脫離實際,實際上隨著其抽象化程度愈高,思考問題會更一般、更本質(zhì),應(yīng)用范圍更廣泛。經(jīng)過多年的教學(xué)經(jīng)驗積累,結(jié)合本次問卷分析及數(shù)學(xué)學(xué)科本身的特點,采取以下優(yōu)化策略:

2.1 精心設(shè)計實例,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在需求數(shù)學(xué)有自己固有的理論體系,實際問題又顯示自己的特征,利用應(yīng)用實例架起兩者溝通的橋梁。在應(yīng)用背景下,通過精心設(shè)計實例,先激發(fā)學(xué)生的需求,然后通過知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí),深入淺出地將所學(xué)應(yīng)用其中。

例1:每逢節(jié)假日各大商場陸續(xù)開展促銷活動,門類繁多,比如50元當(dāng)90元花、買150元送110元、花150元減60元、抽獎、三倍積分等,給商場帶來經(jīng)濟(jì)利益,提高了商場的知名度,同時又得到消費(fèi)者的認(rèn)可,激發(fā)了消費(fèi)需求?;顒咏Y(jié)束后,商場要對促銷效果評價分析,如何用所學(xué)數(shù)學(xué)知識評價?消費(fèi)者、市場業(yè)績、競爭對手、供應(yīng)商、潛在的銷售趨勢、促銷組合的實施效果等?一些能夠量化的指標(biāo)定量分析,不能定量的定性分析,消費(fèi)者臨時購買欲望、促銷措施的引導(dǎo)等會涉及到模糊數(shù)學(xué)概念,教師點到為止,學(xué)生初步有點模糊數(shù)學(xué)意識,鼓勵有興趣同學(xué)課下自修。教師的關(guān)鍵作用更多地體現(xiàn)在引導(dǎo)、點播、激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在需求上。

例2:用數(shù)學(xué)語言描述我們生存的環(huán)境,建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,通過分析模型展示生態(tài)系統(tǒng)的演化過程、解釋生態(tài)現(xiàn)象的機(jī)制、生態(tài)環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系、預(yù)測自然資源的持續(xù)利用?

例3:企業(yè)僅靠節(jié)約原料、節(jié)省勞動力很難獲得高利潤,物流成為企業(yè)利潤的又一源泉。如何用數(shù)學(xué)方法去量化物流指標(biāo),將物流裝卸、運(yùn)輸、儲存、配送建立數(shù)學(xué)模型,尋求最佳解決方案,提高經(jīng)濟(jì)效益?

類似以上應(yīng)用實例,還可以挖掘微分方程在生物學(xué)、概率論在流行病學(xué)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域預(yù)測波動、建筑學(xué)中梁的變形等實例,借助這些與專業(yè)貼近度高的實例的應(yīng)用背景,引入數(shù)學(xué)知識、然后分析實際意義。通過這種方式,學(xué)生接受知識更有效,積極性明顯提高。如果學(xué)生感到枯燥、乏味、脫離實際,該門課程就會失去原有的意義。當(dāng)然課程的實際效果與教師的素質(zhì)是密切相關(guān)的,教師一定要適應(yīng)需求變化,面對挑戰(zhàn),優(yōu)化結(jié)構(gòu),更好地與專業(yè)課程銜接,經(jīng)常反思缺欠的知識,及時彌補(bǔ)。只有這樣,教師才能靈活應(yīng)對學(xué)生的動態(tài)需求。

2.2 提煉數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)需求以問題為觸點,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)需求,緊抓學(xué)生的好奇心,有效提高教學(xué)效果。

信息時代的到來,圖像是人類獲取信息、交換信息的主要來源,比如大家熟悉的CT技術(shù),它的基本方法是根據(jù)人的頭部截面的投影,經(jīng)計算機(jī)處理來重建圖像。醫(yī)學(xué)中染色體分析、心電圖分析、指紋、人臉鑒別、高速路上收費(fèi)系統(tǒng)對車輛的自動識別;產(chǎn)品防偽等。這些不同信息源的圖像通過數(shù)字編碼后,表示為二維數(shù)組的灰度圖像,用(x,y)表示像素點坐標(biāo),數(shù)字圖像一般可用1個矩陣表示為?滋(x,y),采用傅立葉變換等技術(shù),將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理。圖像信息一般需要去除噪聲、突出細(xì)節(jié)、邊緣檢測、銳化等處理,這些處理就是要用學(xué)習(xí)的微積分知識,如何去做呢?以問題為先導(dǎo),然后再來講解教學(xué)內(nèi)容。圖論中的最小支撐樹、最短通路、最大匹配、網(wǎng)絡(luò)流、中國郵遞員問題等,都可以通過巧設(shè)疑問,提煉出數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生主動思考。

2.3 改進(jìn)教學(xué)方法,適應(yīng)學(xué)生多元需求

2.3.1 融入建模方法,培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度尋求對策數(shù)學(xué)建模是通往數(shù)學(xué)應(yīng)用的必經(jīng)之路。面對問題,從數(shù)學(xué)角度思考通常先要找到相應(yīng)的模型,然后求解。教材中導(dǎo)數(shù)、定積分、微分方程的應(yīng)用,都是一些簡單的數(shù)學(xué)建模問題,可以說數(shù)學(xué)建模深無底,豐富了數(shù)學(xué)的內(nèi)涵,構(gòu)造模型既是技術(shù)又是藝術(shù),引導(dǎo)學(xué)生在獲取大量數(shù)據(jù)資料后、通過分類整理、確定主要變量、約束條件、列出關(guān)系式,最后檢驗、修正模型。如經(jīng)濟(jì)類可選取最小投入、最大收益等典型例題,或讓學(xué)生實地調(diào)查商品進(jìn)價、售價與銷售量的關(guān)系,尋找最佳售價等;講微分方程,可結(jié)合當(dāng)前熱門話題,飲酒駕車問題等。

建模中,為使問題更直觀,可以融入數(shù)學(xué)實驗。數(shù)學(xué)實驗使用計算機(jī)作為工具計算和模擬數(shù)學(xué)問題,把常規(guī)的數(shù)學(xué)思維變?yōu)樵谄聊簧系闹庇^。把常規(guī)的數(shù)學(xué)演算變?yōu)橛嬎銠C(jī)計算[1]。數(shù)學(xué)實驗直觀、有利于探索性問題的解決。如Matlab的圖形功能,使計算結(jié)果可視化,數(shù)據(jù)可視化的目的在于:通過圖形,從一堆雜亂的離散數(shù)據(jù)中觀察數(shù)據(jù)間的內(nèi)在關(guān)系,感受圖形所傳遞的內(nèi)在本質(zhì)[2]。講累加求和問題,如曲線弧長、變力作功、體積問題,利用Matlab編程,動態(tài)描述這個過程,學(xué)生可以形象、直觀地理解“分割、近似、求和、取極限”的思想。同時,對Matlab數(shù)學(xué)軟件有了初步認(rèn)識,通過數(shù)學(xué)實驗,加強(qiáng)了學(xué)生實踐應(yīng)用能力,一舉兩得。

2.3.2 采用多種教學(xué)方法,豐富學(xué)生體驗教學(xué)中不斷改進(jìn)教學(xué)方法,少用講授式,多用啟發(fā)式、探究式、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等。教學(xué)內(nèi)容的重點、難點中有爭論的知識點;交流、討論中碰撞出來的疑難問題;查閱文獻(xiàn)中遇到的問題都可拿來作為思考的源泉,引導(dǎo)學(xué)生由淺入深循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),體現(xiàn)出順序、層次性,問題的解決滿足了學(xué)生的勝任需求,豐富了學(xué)習(xí)體驗,同時得到樂趣和愉悅。

2.3.3 感受數(shù)學(xué)文化,提升學(xué)生審美需求數(shù)學(xué)文化的功能是給學(xué)生營造一種文化的氛圍,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受數(shù)學(xué)文化的感染。只有在寬泛文化背景下,學(xué)生才能感受數(shù)學(xué)悠久的歷史、充滿生機(jī)的現(xiàn)在和無可估量的將來。

顧沛教授指出:“數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵,簡單說是指數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點,以及它們的形成和發(fā)展;廣泛些說,除上述內(nèi)涵外,還包括數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與社會的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系等等?!盵3]數(shù)學(xué)本身多姿多彩,繪畫之所以栩栩如生,是掌握了透視方法,導(dǎo)致射影幾何學(xué)的誕生;著名的美國西點軍校,通過開設(shè)數(shù)學(xué)課,對未來將帥進(jìn)行數(shù)學(xué)思想的系統(tǒng)訓(xùn)練;現(xiàn)代數(shù)學(xué)正向復(fù)雜化方向發(fā)展,從單變量到多變量,從局部到整體,從簡單到復(fù)雜,從低維到高維,從連續(xù)到間斷,從線性到非線性,從穩(wěn)定到分岔,從精確到模糊等等?;煦缂芷饻贤ù_定性、隨機(jī)性的橋梁,引入混沌可以對我們現(xiàn)開設(shè)的確定性數(shù)學(xué)和隨機(jī)數(shù)學(xué)加以補(bǔ)充?!耙磺惺挛锾饶芘c美相接,便立即會煥發(fā)出動人的光彩,引得審美主體躍躍欲試,用心靈去交融,萌發(fā)出愛、興趣和愉悅,并因此提高活動水平”[4]。

2.4 鼓勵學(xué)科交叉,應(yīng)對社會發(fā)展需求以不同學(xué)科間的交叉融合,跨學(xué)科教學(xué)模塊的開發(fā),來改變以往知識面過窄、過專的現(xiàn)象,淡化學(xué)科界線,增強(qiáng)課程的社會適應(yīng)性,以應(yīng)對社會發(fā)展的需求。這就要求教師除了掌握基礎(chǔ)理論,還要關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿,以形成深厚的背景知識、廣闊的學(xué)術(shù)視野。比如計算機(jī)專業(yè)時常給學(xué)生提示數(shù)學(xué)與專業(yè)學(xué)科間的緊密聯(lián)系,離散數(shù)學(xué)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能、計算機(jī)圖形學(xué)等各個領(lǐng)域的應(yīng)用;經(jīng)濟(jì)管理中常用彈性來表示因變量隨自變量變化的敏感程度,但彈性分析理論不涉及資本流動,存在時滯;同時補(bǔ)充一些前沿性成果:云計算-―物聯(lián)網(wǎng)時代的基石,電子對抗、空間網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,來拓寬學(xué)生的知識面。了解學(xué)科前沿動態(tài),就要經(jīng)常翻閱科技雜志,同時鼓勵學(xué)生積極參加研討、實驗活動,增設(shè)學(xué)術(shù)講座、專題報告,注重學(xué)生前沿意識的培養(yǎng)。通過這些前沿知識的滲透,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)是隨著時代不斷變化的,是與時俱進(jìn)的,從歷史、文化、哲學(xué)的高度鳥瞰數(shù)學(xué)的全貌。

2.5 采用綜合評價,滿足學(xué)生進(jìn)步需求采用綜合評價方式,教師不再是唯一的評價者,學(xué)生自身、企業(yè)、社會都是評價的參與者??己瞬扇¢_卷、閉卷兼容,融合教學(xué)目標(biāo)與過程,同時引入與專業(yè)掛鉤的開放性試題,突出考核的診斷性、發(fā)展,激活教學(xué)過程的各要素,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整,多采用正面激勵,關(guān)注學(xué)生在各個階段的進(jìn)步狀況,從而讓學(xué)生在不同階段的評價中享受到成功的喜悅。

教學(xué)過程同樣采取定期、不定期的檢測、跟蹤團(tuán)隊建設(shè)質(zhì)量、形成人人參與其中、具有凝聚力的團(tuán)隊,重視共同成長和進(jìn)步,提升理論與實踐的整合力,打造優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊。當(dāng)然,所有這些都離不開良好的政策導(dǎo)向、寬松的制度環(huán)境。

總之,將“大數(shù)學(xué)”的理念納入教學(xué)中,開闊學(xué)生視野,提高學(xué)生綜合素質(zhì),應(yīng)對社會多元需求,解決好理論與實踐、基礎(chǔ)與應(yīng)用、知識與能力、博與專的需求平衡,通過優(yōu)化設(shè)計形成合力。高職教育同任何客觀事物一樣,都是在實踐中不斷調(diào)整、逐步完善的,需要每個教師從現(xiàn)在做起,完善知識結(jié)構(gòu),我們堅信通過全體數(shù)學(xué)教師的不懈努力,會重構(gòu)數(shù)學(xué)教學(xué)的勃勃生機(jī)。

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