人工智能教学培训范文

导语：如何才能写好一篇人工智能教学培训，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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随着信息技术的不断发展，计算机科学渗透生活的各个领域，改变了人们的生活方式和学习方式。其中，人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分，正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”（Artificial Intelligence），顾名思义，即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程，进而扩展人脑的思维和行动，帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年，人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1]，其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位，将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。

1我国农业发展背景和农业培训必要性分析

11我国农业发展背景

我国是传统的农业大国，农业对我国的经济发展具有极其重要的影响，一方面是由于我国人口基数大；另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品，农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因，我国农业发展还比较落后，尤其与发达国家的现代化农业相比，依旧有较大差距。

12开展农业知识培训的必要性

反思其他发达国家在?r业发展上实施过的举措，包括重视农业教育、科研和技术推广，注意提高劳动者素质；推广现代农业机械和高技术，重视农场管理；经营集约化、产业化；生产专业化；服务社会化；市场机制与政府扶持相结合；加强农业基础设施建设等，可以看出，我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业，培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步，也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力，而开展农业知识培训，则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。

2人工智能在教育中的应用与发展

近年来，伴随着人工智能在各行业的应用和发展，人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如，智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担，在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始，其就与教育产生了密不可分的联系，延续发展至今，人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。

21基于人工智能的计算机网络课程

计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新，而人工智能对网络教育的渗透，又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习，根据智能导学系统制订学习计划，进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程，学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源，并可以量身打造自己的学习计划。

22基于人工智能的教师辅助系统

近十年来，智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效，这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术，学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统，借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力，实时地为学生提供答案或相关信息，答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛，例如小猿搜题、百度作业帮等。

23基于人工智能的教育数据库系统

随着信息化时代的到来，如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源，无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息，在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入，依托知识库系统对教育信息的整合与构建，学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充，由点至面的不断学习新知识；依托教育资源管理系统中来，教育管理工作者可以合理分配教学资源，让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来，真正做到物为己用，因材施教。

3人工智能与农业知识培训的结合

新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章，如何加快社会主义农业现代化，促进农业转型，这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外，近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少，为了提高农业生产效率，需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而，对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重，已被提上日程。

人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟，基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现，在农业教育培训领域崭露头角。

31人工智能应用于农业知识培训的优势

从我国农业发展的现状看，较之于发达国家，我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低，农业专业领域的知识匮乏，农业知识教育的推广不仅薄弱，而且效率低下。因此，伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新，基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势，具体可以总结为如下两个方面。

311个性化教育针对性强

相比于课堂教学的传统模式，基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划，灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题，农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外，针对于培训者的当前知识水平和培训需求，培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。

312教育资源利用率高

我国当前的农业知识培训，教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配，具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏，这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音，智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时，基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户，让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。

4平台开发的系统架构

基于人工智能技术，一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识，并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外，该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互，有针对性地开展个性化教学，并可以自适应地完成教学效力评估和反馈，不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析，该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分，结合下图对每一部分分别进行详细阐述。

41学生模型

学生模型应针对不同的学生，准确地评估学生当前的学习水平，对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定，以便有针对性地制订教学方案，进而实施个性化教育。

另外，学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库，对教育效果进行评定，从而诊断出当前教学计划是否合适，以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。

42教师模型

教师是教学工作开展过程中的主体，一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。

教师模型首先完成教学内容的选择，这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定，并且针对学生既定的学习目标，并从下述知识库中调取对应的内容，为教学的开展做好准备。

在确定了教什么的问题之后，教室模型要确定如何教的问题，即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型，而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态，不断完善和调整教学策略。

另外，在传统教学模式中，教师传授知识，并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时，教师模型应该实时地提供信息支持，为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接，在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。

43综合数据库模型

综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持，主要包括以下三个模块。

知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识，包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择，便由此模块中调取相对应的文件开展教学。

专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结，为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程，教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈，以此指导下一步的教学内容和策略的更新。

为了对学生阶段性学习的效果进行评估，还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库，准确检测出开展农业知识培?的作用与效果。

44人机交互接口

基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程，所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中，友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息，提高学习效率。同时，借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术，人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息，进而为系统提供宝贵的输入信息。

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关键词：林业院校；人工智能；课程教学

1背景

近年来，随着“互联网+”的快速普及，互联网跨界融合创新模式进入林业领域，利用移动互联网、物联网、大数据、云计算等技术推动信息化与林业深度融合，开启了智慧林业的大门。我国林业信息化、智能化建设逐步走上了有序、快步发展的轨道，取得了重要的进展。

2011―2013年，国家林业局先后开展了中国林业信息化体制机制研究和中国智慧林业发展规划研究，在此基础上出台了《国家林业局关于进一步加快林业信息化发展的指导意见》和《中国智慧林业发展指导意见》。2012―2013年，在深入研究的基础上，林业局编制了《中国林业物联网发展框架设计》，2016年3月正式了《“互联网+”林业行动计划》。

国家林业局制定的《中国智慧林业发展指导意见》指出，信息化、智能化在林业中的应用已经从零散的点的应用发展到融合的、全面的创新应用。随着现代信息技术的逐步应用，能实现林业资源的实时、动态监测和管理，更透彻地感知生态环境状况、遏制生态危机，更深入地监测预警事件、支撑生态行动、预防生态灾害。

人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个重要分支。国际上，人工智能的研究已取得长足的进展；在国内，也呈现出极好的发展势头，人工智能已得到迅速的传播与发展，并促进了其他学科的发展。我国已有数以万计的科技人员和大学师生从事不同层次的人工智能的研究与学习，人工智能已成为一个受到广泛重视并有着广阔应用潜能的庞大的、交叉的前沿学科。特别是经过近几十年的发展，智能技术及其应用已经成为各行业创新的重要生长点，其广泛的应用前景日趋明显，如智能机器人、智能化机器、智能化电器、智能化楼宇、智能化社区、智能化物流等，对人类生活的方方面面产生了重要的影响。

近年来，人工智能已经在智慧林业相关领域中得到了广泛应用，例如，在智能机器人的应用方面，已经有大量的嫁接机器人、水果采摘机器人、农药喷洒机器人、果实分检机器人等投入使用；在专家系统的应用方面，森林病虫害诊断专家系统、病虫预测预报专家系统、林产品生产管理专家系统、专家咨询和人员培训专家系统等也得到了广泛应用。

随着人工智能在智慧林业中的广泛应用，涉林企业和事业单位对智能型林业高技术人才的需求也在不断加大。为了适应市场对智能型人才的需求，自2003年起，国内诸多林业高等院校在计算机科学与技术专业本科阶段、林业相关专业的研究生阶段陆续开设人工智能课程，同时不断加大人工智能课程的比重，因此，人工智能课程教学对于林业院校显得越来越重要。

2林业院校人工智能课程教学现状

林业院校开设人工智能课程的专业不多，但有不断增加的趋势。以中南林业科技大学为例，该校计算机科学与技术本科专业自2003年起就开设了人工智能课程，所用教材一直是蔡自兴教授主编的《人工智能及其应用》；另外，面向部分专业的硕士和博士研究生开设了人工智能相关课程，如农业硕士的农业信息化领域研究生开设了人工智能技术，森林经理和森林培育两个专业的博士研究生开设了人工智能与专家系统。

针对计算机科学与技术本科专业，人工智能课程主要使用蔡自兴教授主编的《人工智能及其应用》教材施教，但由于课时数仅有32学时，关于人工智能的一些高级应用，如神经网络、专家系统、机器学习等，采用专题的形式组织教学。该专业没有设置实验学时，仅在理论课堂上演示了一些仿真软件，如BP神经网络仿真环境。

针对农业硕士的农业信息化领域研究生和森林经理及森林培育两个专业的博士研究生，教学计划安排的学时数为40学时，没有指定教材，仅给学生列了蔡自兴教授的《人工智能及其应用――研究生用书》等几本参考教材。课堂主要以专题的形式组织教学，每一讲除了相关的理论以外，还介绍一些工程实践应用的例子，让研究生能够了解这些人工智能算法如何在实际中得到具体应用。

3林业院校人工智能课程教学存在的问题

全国各高等院校的人工智能课程教学都或多或少地存在一些问题，林业院校更有区别于其他类型院校的显著特征，而且林业院校开设该课程教学相对较晚，因此林业院校的人工智能课程教学存在更多的问题。

（1）师资短缺。在林业院校，林学相关专业开设该课程往往由林学相关专业的教师主讲。这些非计算机相关专业的教师虽然曾从事过人工智能个别算法或领域研究，但不具备全面的人工智能相关专业知识，在讲授不熟悉的人工智能知识点时显得力不从心。

（2）教学内容专业性不强。人工智能是计算机科学的一个分支学科，一般的人工智能教材都比较适合计算机相关专业的学生使用，但是农业信息化、森林经理、森林培育等专业的学生不管是专业基础还是行业应用背景均与计算机类专业学生不同，如果我们仍然按普通的教材施教，教学内容就缺乏林科特色，显得专业性不强，无法吸引学生的听课兴趣。

（3）教学难度过大。林业院校涉林专业的学生一般只有计算机文化基础、C语言等简单的计算机课程基础，缺乏算法思想。而人工智能课程涉及很多高级、复杂的算法，不论从算法思想，还是从算法实现和算法应用，对非计算机类专业学生来说难度过大。因此，在教学内容和教学要求上要做一些取舍。

除此之外，还存在诸如缺少实验环节、教学手段单一、教学案例缺乏等其他普遍性问题。

4林业院校人工智能课程教学改革建议

通过分析林业院校人工智能课程教学存在的问题，结合自己近十余年来从事人工智能教学的经验，我们提出了一些改革建议。

（1）推行专题式教学，解决师资缺乏的问题。在师资缺乏的情况下，由一名教师完成整个人工智能课程教学比较困难，同时，可能有多名教师分别在人工智能的不同方面进行过深入研究。因此，可以将该课程按章节分成各个不同的模块，每一个模块设一个专题，如神经网络专题、专家系统专题、机器学习专题等，再由多名教师分别承担自己熟悉的专题进行讲授。这样既可以解决一位教师的知识不足，又可以让各位教师结合自己的科研将每一个熟悉的专题讲授得更加详细、更加有趣。

（2）教学内容与涉林专业紧密结合，解决专业性不强的问题。事实上，人工智能的各领域应用在林业行业都能找到对应的应用实例。例如，林果采摘机器人就是机器人在林业中的应用；林火识别和林木病虫害监测就是模式识别在林业中的应用；林火蔓延预测可以用到隐马尔科夫模型；PAID50专家系统平台就是专家系统在农林业中的应用典范等。因此，在教学过程中，我们可以考虑将人工智能知识与林业应用结合进行讲解，这样学生更容易接受也更乐意接受。更进一步，如果能够结合这些林业应用编写一本《人工智能及其林业应用》教材，将会更加适合涉林专业的学生学习这门课程。

（3）应用计算机仿真软件解决教学内容难度大的问题。非计算机类专业的学生计算机基础较差，编程能力不强，算法训练不足，对各种人工智能高级算法难以理解，更难以编程实现。针对这个实际问题，我们可以主动提供一些相关算法的计算机仿真软件，在课堂上通过演示这些仿真软件，让学生直观地理解算法，甚至能够通过仿真软件应用这些算法解决本专业相关的问题。例如可以开发如图1和图2所示的BP神经网络算法仿真软件，通过该仿真可以把神经网络的结构、训练时的权值偏差变化、训练过程中总误差的变化等信息完全呈现在学生面前，学生通过这个仿真过程就不难理解BP神经网络算法，甚至可以使用这个仿真软件来解决本专业相关的一些问题。

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关键词：智能科学与技术；知识结构；应用型人才；人才培养；知识型能力本位教育

中图分类号：G64文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）25-0153-03

1引言

智能科学与技术主要包含智能科学和智能技术两部分内容[1]：智能科学是以人如何认知和学习为研究对象，探索智能机器的实现机理和方法；智能技术则是将这种方法应用于人造系统，使之具有一定的智能或学习能力，让机器系统为人类工作。目前，在本科专业目录中，智能科学与技术专业是计算机类之下的特设专业，在现有的人工智能专业群中，除了新设的人工智能专业外（2019年全国共有35所高校获首批人工智能新专业建设资格），智能科学与技术专业与全球范围大力推进与快速发展的人工智能关系最密切，契合度最高。一方面，智能科学与技术的专业发展和人才培养将为人工智能技术提供理论支撑、技术推进和人才支持，另一方面，人工智能产业现状和未来发展趋势直接影响着智能科学与技术的专业发展和人才需求。

2人工智能时代对人才的需求

站在国家战略的高度来看，人工智能将成为新一轮产业变革的核心驱动力，可以实现社会生产力的整体跃升，因此人工智能将成为引领未来的战略性技术，世界主要发达国家都把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略。

随着人工智能时代的到来，许多企业对具有智能科学与技术专业背景的人才有着巨大的需求。首先，IT企业纷纷涉足智能科学领域，提高产品智能水平；其次，许多传统制造业也在转型，从劳动密集型到知识密集型，进一步提升到智能制造型，并逐渐具备高精尖装备制造能力；此外，医疗、通讯、交通等行业也对智能科技人才有着迫切的需要。人工智能对各行各业的影响，充分体现了智能科技的高速发展，对人才数量和素质要求也越来越高。

从人才的金字塔型分布来看，智能科学与技术领域不仅需要高端学术型人才，更需要接地气、重实践的应用型人才。随着“中国智造”的不断推进，智能科学与技术领域已由顶层设计和关键技术突破向生产、应用、装配、服务等环节延伸，迫切需求大批专业技术精、实践能力强、操作流程熟的应用型人才。2019年，人力资源和社会保障部、国家市场监管总局、国家统计局向社会了13个新职业信息，包括人工智能工程技术人员、物联网工程技术人员、大数据工程技术人员等，这也从另外一个侧面说明人工智能等技术推动了产业结构的升级，催生了相关专业技术类新职业，可形成相对稳定的从业人群。

3应用型人才培养模式分析

《中国制造2025》以推进智能制造为主攻方向，强调健全多层次人才培养体系，提到强化职业教育和技能培训，引导一批普通本科高等学校向应用技术类高等学校转型，建立一批实训基地，开展现代学徒制试点示范，形成一支门类齐全、技艺精湛的技术技能人才队伍。

通常而言，人才类型分为三类[2]：学术型人才、应用型人才、技能型人才。实际上从现代职业教育的发展和社会需求来看，应用型人才和技能型人才的界限相对模糊，可统称为应用型人才，即把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技术技能型人才。从国家的层面来看，为了适应人工智能时展，人才需求数量基数最多、缺口最大的就是应用型人才，这也对众多高校培养人才的导向产生重大影响。这里我们重点讨论智能科学与技术应用型本科人才的培养，可从职能、知识结构、能力结构、行业（产业）导向四个方面来分析。

3.1职能

智能科学与技术应用型人才是培养面向各类智能科学与技术的工程设计、开发及应用，掌握各类现代智能系统设计、研发、集成应用、检测与维修、运行与管理等技术，具有扎实理论基础、较强工程实践和创新能力的高素质应用型工程技术人才。

3.2知识结构

智能科学与技术专业充分体现了跨学科的特点，其知识结构包含了三个并行的基础领域：电子信息、控制工程、计算机，也蕴含了电子信息工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科的交叉和融合，体现了智能感知与模式识别、智能系统设计与制造、智能信息处理三个方面的专业内涵。

（1）智能感知与模式识别

属于电子信息与计算机交叉领域，主要定位在机器视觉与模式识别。包括三维建模与仿真、图像处理与分析、图像理解与识别、机器视觉、模式识别、神经网络、深度学习等。主要课程包括：电子技术基础、信号系统与数字信号处理、数字图像处理、模式识别等。

（2）智能系统设计与制造

属于控制工程领域，包括自动控制、无人系统与工程、精密传感器设计与应用等。主要课程包括：机械基础、工程力学、自动控制原理、传感器与测试技术、计算机控制技术、机电系统分析与设计等。

（3）智能信息处理

属于计算机领域，包括交通大数据、汽车与道路安全大数据等的分析与处理、信息处理与知识挖掘、信息可视化等。主要课程包括：智能科学技术导论、计算机程序设计、微机原理与接口技术、数据结构与算法、嵌入式系统设计等。

3.3能力结构

智能科学与技术应用型人才培养着眼于人工智能工程应用，要求学生具有运用计算机及相关软硬件工具进行大数据的采集、存储、处理、分析、应用的能力；具备智能系统的设计、开发、集成、运行与管理的能力；注重培养学生综合运用所学的智能科学与技术专业的基础理论和知识，分析并解决工程实际问题的能力，其能力结构可以借鉴能力本位教育（CompetencyBasedEducation，简称CBE）模式[3]。

CBE是国际上较流行的一种应用型人才培养模式，主要代表国家为加拿大和美国。该模式以能力为人才培养的目标和评价标准，一切教学活动均围绕综合职业能力的培养展开，CBE人才培养模式主要有以下三方面的特色：能力导向的教学目标；模块化的课程结构；能力为基准的目标评价体系。该模式所培养的本科应用型人才具有较强的专业综合能力和职业能力[4]，在一定时期得到社会的广泛认可，但是单纯的CBE模式并不能完全适应人工智能时代对人才培养的需求，这是由于目前许多职业岗位在人工智能的冲击下，其形式和内容均会产生动态变化，要求现阶段的人才培养具有延伸性和前瞻性，既要兼顾眼前，也要考虑应对智能化浪潮，打好基础，提高自学习能力。因此，智能科学与技术应用型人才培养有一定岗位针对性，但并不是完全固化岗位内容及层次、固化知识属性，必须强化自我学习能力，才能实现能力可持续增长，岗位的向上流动性以及知识和经验的进化，才能真正适应人工智能时展的需求。

自我学习能力的形成与提高往往源于知识结构的构建[5]。为了塑造更合适的能力结构，需要CBE模式与知识结构的相辅相成，有鉴于此，将这种新型人才培养模式称之为知识型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，简称KCBE）模式，这也意味着在人才培养过程中，将知识结构与能力结构放在并重的地位，既着眼于预期能力的培养，也必须让学生筑牢学科专业基础，在走向社会以后，在知识引擎的作用下，通过自我学习，具备并提升适应未来的、新的智能化岗位需求的能力。

3.4行业（产业）导向

从智能科学与技术专业的角度，培养的应用型人才以“智能化应用”为就业大方向，具体而言，包括：

（1）智能感知与模式识别领域

主要从事电子信息的获取、传输、处理、分析、应用等领域的研究、设计及应用，包括图像处理、机器视觉、工业视频检测与识别、视频监控、传感器设计及应用等。

（2）智能系统设计与制造领域

主要从事智能装备、智能制造、智能管理、智能服务等领域的设计、制造及应用，包括智能工厂、智能车间、智能生产线、智能物流、以及智能运营与服务等。

（3）智能信息处理领域

主要从事计算机数据处理、分析、理解、管理、以及服务等领域的研究、设计及应用，包括数据存储与管理、数据分析与预测、交通大数据分析应用、道路与汽车安全大数据分析、智能交通、智能电力、智能家居、智慧城市等。

涉及的产业领域主要包括智能制造，如工业互联网系统集成应用，研发智能产品及智能互联产品等。其他的领域还包括智能农业、智能物流、智能金融、智能商务等。

产业需求带动人才培养，人才培养在满足产业需求的同时推动技术进步，而技术进步又引燃了新的产业需求。产业需求与人才培养的相互作用，呈现出螺旋式上升的发展态势，这在人工智能相关产业与智能科学与技术应用型本科人才培养之间表现的得尤为突出。

4KCBE模式人才培养的主要措施和途径

智能科学与技术专业应用型本科人才的培养模式一定是和人才需求、学校定位相適应的。培养应用型人才，应注重学生实践能力，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。结合上述的KCBE培养模式，知识结构在能力培养过程中也占有非常重要的地位，因此在能力培养方面，知识和实践作为两大要素，不能偏废任何一方，必须齐头并进，既要固基础，也要重实践。

（1）筑牢智能科学与技术专业知识基础，构建与智能化应用相关的知识体系

在本科的低年级阶段，应注重公共基础课，特别是数学和力学课程，还应充分了解智能科学与技术专业的内涵，让学生对所学专业有一个比较全面的认识。在本科中高年级阶段，重点强化专业基础，包括电子技术基础、自动控制原理、传感器与测试技术、微机原理与接口技术、数据结构与算法等。归纳地说，应该筑牢数理基础、计算机基础、机电基础和控制基础，因此对原理课程需要强化，这样对很多工作机理、来龙去脉的理解才能深刻。

（2）增强智能科学与技术专业的实践环节，构建以能力培养为重心的教学体系

按照KCBE模式，校企合作是强化实践的一种重要形式[6]。学校根据人工智能企业实际情况灵活设置实践课程内容，根据企业发展趋势及时调整课程体系以避免教学内容与企业需求相脱离。人工智能企业还可以参与学校教学目标和教学计划的制定，并为学校实践教学提供各方面支持，从而提高人才培养的针对性。

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要实现《中国教育现代化2035》的目标，难点和重点是在农村。面对时代挑战，解决农村教育现代化的问题，需要我们把目光投向农村，充分运用信息技术、人工智能、大数据等手段，帮助农村教师提升信息素养，帮助农村提高教育质量，促进教育公平，让农村的孩子能享有公平而有质量的教育。农村教育和城市教育有相同之处，也有各自不同的优势。在信息技术与教育融合的道路上，农村不能完全套用城市的发展思路和模式，不能盲目追求硬件设备的高大上，而要探索出与自身优势结合的发展路径，解决好人机关系的问题。

第一，始终把提高教育质量放在首位，但要避免重蹈应试教育的覆辙。在技术与教育深度融合的过程中，最重要的问题是要明确目的和手段的关系。教育的根本任务是立德树人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。技术应用到教育中的最终目的，是为了培养人。相较于城市，农村教育的基础较为薄弱，可以充分利用信息化手段，把城市优质资源输送到农村，并且使用技术提高教学效率。但要避免走入技术助长应试教育的误区，要以育人为前提，在实际教育教学中恰当融入信息技术。

第二，要进一步加强农村地区教师队伍建设，提高教师的业务水平和信息素养。免费师范生政策、特岗教师计划及乡村教师支持计划等政策的出台，解决了一些偏远农村教师“下得去、留得住”的问题。

教育部的《全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》中明确指出，“信息技术应用能力是新时代高素质教师的核心素养”。要实现“教得好”的目标，可以充分发挥信息技术的优势，一方面通过网络等手段，为他们提供更多进修、培训、同行交流的机会和平台；另一方面帮助农村教师提升信息素养，借助技术手段提高教育教学质量，增强农村教师的成就感和自信心。

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2019年7月1日至7月5日，东西部协作2019年大通县信息技术骨干教师能力提升培训在南京市雨花台区教师发展中心进行。信息技术素养观转变。从技术应用能力转向信息素养能力，我们不仅要利用技术，更要利用信息素养和信息技术合作。

人工智能时代的教育变革

一、人工智能驱动智慧教育

当前，以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期。当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代，这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求，时展迫切需要一场教育变革。换句话说，教育不是由外而内传递知识，而是由内而外觉悟智慧。这就要求，我们必须打破整齐划一的传统教育形态，构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系，利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造，为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。

二、智慧教育的理念内涵

综合已有研究，我们认为，智慧教育是指以“人的智慧成长”为导向，运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型，在普及化的学校教育中提供适切的学习机会，形成精准、个性、灵活的教育服务体系，最大限度地满足学生的成长需要。只有把“人”置于教育的最高关注，发掘人的潜能，唤醒人的价值，启发人的智慧，才能从容应对人工智能时代带来的挑战。智慧教育不仅是教育基础设施的信息化、智能化，而且是教育理念与教育方式的转型升级，从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。

智慧教育包括三个组成部分：一是相互融通的学习场景，利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒，让万物互联，让世界互通，所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息；二是灵活多元的学习方式，注重学习的社会性、参与性和实践性，打破学科之间的界限，开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习；三是富有弹性的组织管理，破除效率至上的发展理念，释放学校的自主办学活力，利用人工智能提高教育治理的现代化水平，让学生站在教育的正中央。

虚拟和增强现实（VR/AR）技术在教学中的应用与前景展望

一、虚拟现实和增强现实技术的起源、概念和应用领域

（一）虚拟现实和增强现实技术的起源

虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术描述的就是我们现在熟悉的“虚拟现实”。增强现实（Augmented Reality，简称AR）是指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖。

我国虚拟现实技术的研究起步于20 世纪90 年代初。随着计算机图形学、计算机系统工程等的高速发展，虚拟现实技术得到相当的重视。2016 年3 月17 日全国两会授权的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出：“大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。”

（二）虚拟现实和增强现实的概念、特征和应用领域

1. 虚拟现实技术

虚拟现实，是一种基于多媒体计算机技术、传感技术、仿真技术的沉浸式交互环境。具体地说，就是采用计算机技术生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。

虚拟现实具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination)，是一个学科高度综合交叉的科学技术领域。虚拟现实与人工智能 (AI) 技术及其他相关领域技术结合，将会使其还具有智能(Intelligent) 和自我演进演化(Evolution) 特征。头戴式虚拟现实设备，即可观看虚拟现实视频介绍。

虚拟现实涉及门类众多的学科，整合了很多相关技术。虚拟现实是未来科技发展的方向之一，它可以从人的感觉系统上改变现有的空间感。虚拟现实现有的产业链大致可分为硬件设计开发、软件设计开发、资源设计开发和资源运营平台等几种类别。通过虚拟现实关键技术的突破以及“虚拟现实+”的带动，会产生大量行业和领域的虚拟现实应用系统，为网络与移动终端应用带来全新发展，将会推动许多行业实现升级换代式的发展。虚拟现实可以应用于国防军事、航空航天、智慧城市、装备制造、教育培训、医疗健康、商务消费、文化娱乐、公共安全、社交生活、休闲旅游、电视直播等领域中。

2. 增强现实技术

增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的一种新兴技术。增强现实技术基于计算机的显示与交互、网络的跟踪与定位等技术，将计算机形成的虚拟信息叠加到现实中的真实场景，以对现实世界进行补充，使人们在视觉、听觉、触觉等方面增强对现实世界的体验。

增强现实具有三大特点，即虚实结合、实时交互和三维配准。

增强现实具有三种呈现显示方式，按距离眼睛由近到远划分分别为头戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空间展示（spatial）。增强现实智能眼镜，扫描二维码可以观看Magic Leap 增强现实演示视频。

增强现实的应用领域非常广泛。如在教育领域增强现实可以为学生呈现全息图像、虚拟实验、虚拟环境等；在旅游业增强现实可以帮助游客自助游玩景区，以虚拟影像的形式为游客讲解景区概况、发展历史、人文景观等内容；在零售业中增强现实技术可以实现一键试穿，在网上销售中具有极大的应用空间。增强现实在工业、医疗、军事、市政、电视、游戏、展览等领域都表现出了良好的应用前景。

二、虚拟现实和增强现实技术在教学中的具体应用

虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用潜力巨大、前景广阔，主要体现在运用虚拟现实和增强现实技术具有激发学习动机、创设学习情境、增强学习体验、感受心理沉浸、跨越时空界限、动感交互穿越和跨界知识融合等多方面的优势。虚拟现实和增强现实技术的应用，能够为教育工作者提供全新的教学工具，同时，能激发学生学习新知识的兴趣，让学生在动手体验中迸发出创新的火花。因此虚拟现实和增强现实技术应用于教育行业是教育技术发展的一个新的飞跃， 它营造了自主学习的环境，由传统的“以教促学”的学习方式演变为学生通过新型信息化环境和工具来获取知识和技能的新型学习方式，符合新一轮教学改革的教育理念，有助于学生核心素养的培养。虚拟现实和增强现实设备有多种，这里分别介绍各种设备在教学中的具体应用。

（一）头戴式虚拟现实和增强现实设备在教学中的应用

头戴式虚拟现实设备一般包含头戴式显示器、位置跟踪器、数据手套和其他设备等，分为移动虚拟现实头盔和分体式虚拟现实头盔。国外有脸谱、谷歌、微软、三星等公司的虚拟现实头盔产品，国内有微视酷、蚁视、暴风魔镜、中兴、乐视、华为、小米等100 多种虚拟现实头盔产品。结合国内外的研究报告以及目前虚拟现实教育实践情况，虚拟现实和增强现实技术在生物、物理、化学、工程技术、工艺加工、飞行驾驶、语言、历史、人文地理、文化习俗等教学中均可应用。

学生使用头戴式虚拟现实设备体验学习时具有置身真实情境的沉浸式感觉，能给学生以绝佳的真实体验， 使人如身临其境，让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。例如地理学科讲述关于宇宙太空星际运行的课程时，在现实生活中学生无法遨游太空，如果戴上头戴式虚拟现实设备，就可以让学生从各个角度近距离观察行星、恒星和卫星的运行轨迹，观察每个星球的地表形状和内部结构，甚至能够降落在火星或月球上进行“实地” 考察、体验星际之旅等。虚拟现实头戴设备， 手机扫描二维码观可看虚拟现实效果视频。

（三）手持式虚拟现实与增强现实设备在教学中的应用

手持式增强现实设备多采用移动设备与APP 软件相结合的方式。APP 有视+AR、AR、4D 书城、幻视、视AR、尼奥照照等，另外有多种增强现实图书都有相配套的APP，如《机器人跑出来了》《实验跑出来了》《恐龙争霸赛来了》这套“科学跑出来”系列增强现实科普读物有iRobotAR、iScienceAR、恐龙争霸赛来了等多个APP，它们的原理都是采用手机摄像头获取现实世界影像，通过手机在现实世界上叠加虚拟形象的形式，实现增强现实的特殊显示效果。有的APP 中提供了丰富的教育资源，如安全教育、科普读物、识字卡片、益智游戏等，特别适合儿童教育。使用方法有两种：一种是手机APP 与相配套的纸质图书一起使用，用手机摄像头扫描图书上的图片，在手机屏幕上即可呈现出演示效果；另一种使用方法是运用APP 下载增强现实资源并与外界实景叠加即可呈现出演示效果。增强现实特效非常逼真，利用这些APP 进行学习，学习过程具有真实感、体验感、沉浸感，增强了学生学习知识的兴趣，可以达到寓教于乐的教学效果。

三、虚拟现实与增强现实技术在教学中应用的优势分析

（一）虚拟现实与增强现实技术为学生自主学习提供了有利条件

虚拟现实和增强现实教学资源存在形式多种多样， 根据采用的设备不同，可以将教学资源保存在网络运营平台、桌面式设备、移动设备和纸质图书里，学生可以在不同的地方采用不同的设备调用虚拟现实和增强现实教学资源进行随时随地的自主学习。如果学生在课堂上有些知识点未能掌握，可以重新学习一遍，增加对知识的巩固和理解，有时学生因为特殊原因未能在课堂上学习，也可以课后弥补，同时可以将虚拟现实和增强现实设备作为载体采用“翻转课堂”或“微课导学”教学模式组织教学，为学生提供自主学习条件，教师也可以从繁重的重复性讲解中解脱出来，有针对性地为学生答疑解惑，有助于传统教学方式的变革。

（二）虚拟现实与增强现实技术为学生提供更加真实的情景

在传统的教学课堂上，知识的传输主要通过文字、图片、声音、动画和视频的形式呈现。遇到比较复杂的情况，比如数学课的立体几何、地理课的天体运动、物理课的磁力线和电力线、化学课的微观粒子结构、生物课的细胞结构等，教师用语言很难把这些知识点表达得非常清晰，同时由于每个学生的理解力不同，教学效果也会因人而异，甚至初次学习这些知识的学生会得到“盲人摸象”般的感受。而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学，三维立体效果的呈现可以弥补这样的缺憾，能够把知识立体化，把难以想象的东西直接以三维形式呈现出来，让学生直观感受到文字所表达不出来的知识，真实的情景可以帮助学生对知识的理解和记忆，使学生的想象变得更加丰富。

（三）虚拟现实和增强现实技术能提高学生的学习兴趣

由于虚拟现实和增强现实技术具有视觉、听觉和触觉一体化的感知效果，学生具有真实情境体验、跨越时空界限、动感交互穿越的感受，能身临其境般在书海里遨游，让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。身临其境的感受和自然丰富的交互体验不仅极大地激发了学习者的学习动机，更给学习者提供了大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会，促进了学生的认知加工过程及知识建构过程，有利于实现深层次理解。传统的学习方式让很多学生觉得枯燥乏味， 为了应付考试不得不去死记硬背，但很多知识学生考完之后很快会忘得一干二净，而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学，新颖的学习方式和丰富多彩的学习内容能够极大地提升课堂教学的趣味性，生动形象的场景会加强学生的记忆，激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”，兴趣也是学生学习新知识的不竭动力。

（四）虚拟现实和增强现实技术应用能促进优质资源均衡化

我国幅员辽阔，地区之间贫富差距较大，存在教学资源分配不均的情况。经济发达地区无论是软硬件配置， 教学师资和教学资源都非常丰富，而经济落后、地域偏远的山村学校学生连接受最基本的教育都难以实现。各级政府和教育主管部门都在大力推进教育均衡发展，加大教育投资力度，而虚拟现实和增强现实技术应用将是解决城乡教育资源不均衡问题的一把金钥匙，有利于缓解教育资源两极分化，扩大优质资源的分享范围，能让教育资源不再受限于地区和学校，让教育发达地区的名教师通过虚拟现实和增强现实课堂走进山村学校，能通过整体优化教育资源配置，来缩小城乡差距，实现教育公平，同时这也是教育扶贫的较佳途径。

四、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中存在的问题

虽然虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用可以改变传统的教学方式、提高学习兴趣、实现教育均衡发展，但虚拟现实和增强现实技术发展还处在初级应用阶段，在技术瓶颈、资源开发、教学内容和推广普及等方面还存在很多问题。

（一）虚拟现实设备应用中的眩晕问题

人们在使用虚拟现实设备时会出现眩晕感，从硬件结构来看，由于现在的科技还无法做到高度还原真实场景，许多用户使用配置达不到要求的虚拟现实产品时会产生眩晕感；虚拟现实界面中的视觉反差较大，实际运动与大脑运动不能够正常匹配，影响大脑对所呈现影像的分析和判断，从而产生眩晕感；虚拟现实设备的内容有相当一部分资源是从PC电脑版上移植过来的，UI 界面不能很好地匹配虚拟现实设备，不同的系统处理上也无法达到协调统一，画面感光线太强或太弱都不能让用户接受；虚拟现实设备帧间延迟跟不上人的运动，会有微小的延迟感，当感官与帧率不同步时也会让使用者产生眩晕感。

（二）虚拟现实和增强现实技术在教学中资源短缺

目前虚拟现实和增强现实产业刚起步，软硬件设施不完备，开发人员技术力量不足，很多学校未配备虚拟现实和增强现实设备；中小学校的很多教师还没有接触过虚拟现实和增强现实，不知道如何在教学中应用，更谈不上如何去开发虚拟现实和增强现实教学资源。因此，针对中小学教学所开发的虚拟现实资源很少，课程资源短缺是虚拟现实和增强现实在中小学推广的最大瓶颈。但随着虚拟现实和增强现实技术的迅猛发展，将虚拟现实和增强现实技术应用于教学势在必行，未来虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用势必带来课堂教学方式的颠覆性改变。

（三）虚拟现实和增强现实教学平台和资源的设计重形式轻内容

当前很多虚拟现实教育平台都只是在一个3D 视频或虚拟现实软件游戏的基础上构成虚拟现实教学。虽然学生在虚拟世界玩得津津有味，课堂气氛很活跃，学生互动、交流和讨论很热烈，表面上看学生得到了沉浸式的体验感，但是有些虚拟现实教育平台所提供的知识点讲解还停留在现实世界中，课本内容的单调、枯燥并没有因软件的存在而得到缓解，知识要点的讲解没有变得更加生动、有趣和有针对性，这种只重视形式而不重视内容、教与学完全脱节的虚拟现实课堂只能称为“伪虚拟现实课堂”。

（四）虚拟现实和增强现实设备价格较高和技术条件限制导致普及困难

企业的前期研发成本较高、设备销售量较少，导致多数虚拟现实和增强现实设备销售价格居高不下， 很多学校因资金问题望而却步，无力购买售价高昂的虚拟现实和增强现实设备，进而导致虚拟现实和增强现实技术在学校的推广普及步履艰难。大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差和易用性差等问题。受硬件局限性的影响，虚拟现实软件开发花费巨大且效果有限。另外在新型传感应用、物理建模方法、高速图形图像处理、人工智能等领域，都有很多问题亟待解决。三维建模技术也需进一步完善，大数据与人工智能技术的融合处理等都有待进一步提升。以上诸多原因的存在制约了虚拟现实和增强现实技术在中小学教学中的推广和普及。

五、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中的前景展望

虚拟现实和增强现实技术发展对未来教学形式的影响

随着科学技术的迅猛发展，在云计算、雾计算、物联网、“互联网+”、大数据、人工智能突飞猛进的新时代背景下，虚拟现实和增强现实技术与人工智能、大数据和物联网融合，将会让虚拟现实和增强现实技术应用如虎添翼。

随着虚拟现实和增强现实软硬件设备的性能提升和价格降低，会有更多的教育投资公司开发出更加丰富多彩的教学资源，让虚拟现实和增强现实技术快速走进中小学课堂，在教学中大面积应用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、构想性、虚实结合、实时交互和三维配准等超级体验感的优势，教师的教学方式和学生的学习方式都将会发生改变。虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用普及将会颠覆传统的教育方法和教学形式，具有巨大的应用潜力与应用前景。

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关键词：小学；机器人教育；信息技术；技术教育

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）04-222-01

2003年教育部把“人工智能基础”课程作为信息技术教学的技术选修模块引入小学选修课程中之后，我国的人工智能教育在大众化和普及化层面上进入了一个新的阶段。智能机器人作为人工智能的重要应用领域， 在小学中获得了迅速的发展。

一、在小学开展机器人教育的必要性

由于知识经济的出现，知识正在成为经济发展的基础和经济增长的驱动力；拥有先进技术和最新知识，尤其是拥有知识创新能力的人，也因此成为生产中决定性的要素，成为国家最重要的战略资源。机器人技术涉及多门科学，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，因此，机器人技术是世界强国重点发展的高技术，也是世界公认的核心竞争力之一，很多国家已经将机器人教育列为学校的科技教育课程，在孩子中普及机器人学知识，从可持续和长远发展的角度，为本国培养机器人研发人才。

二、新形势下农村小学机器人教育的课程目标

小学机器人教育课程是为了进一步落实信息技术教育的选修课程，以培养学生良好的信息素养、创新精神和实践能力为主要目标。机器人教育以培养学生逻辑思维为主线，以综合性、实践性和探究性为学习特征。不要求学生立刻参加各种机器人竞技大赛和将来投身机器人开发行业，而是培养学生对智能机器人的兴趣，让学生了解和掌握以智能机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能，了解技术的发展及其应用对人类生活和科学的深刻影响。还要使学生学会运用信息技术增进交流与合作，拓展视野，形成解决实际问题的能力和终身学习的能力。

三、新形势下农村小学机器人教育的发展对策

1、教育部门在机制建设、政策完善和课程标准建设方面应切实发挥作用

教育部门要制订明确的机器人教育发展规划，在课程体系建设、考试评价和激励机制等方面加以保障。从目前来看，课程标准和评价激励措施的制定已经刻不容缓。课程标准是机器人教育发展的风向标，直接决定着教材开发、师资建设的进度，其重要意义不言自明。评价激励措施对刚刚走上发展快车道的机器人教育更为重要，完善评价激励措施不仅是对学校和教师劳动成果的尊重，也是不可或缺的行政推动举措。笔者呼吁政府和教育行政部门尽快出台相关评价激励政策，将机器人教育纳入中考范围，提高学校和教师的积极性，使机器人教育常规化、普及化。

2、加大机器人教师队伍建设力度

机器人教育的深入发展离不开教师队伍的建设，教师队伍建设离不开多层次的教师培训。一般来说，培训分为骨干培训与全员培训。骨干培训由省、市教育部门组织，全员培训则由县、区教育部门组织，也包括各学校的校本培训。我们应将骨干培训与全员培训相结合、集中培训与日常学习实践相结合，重点从教育思想、教学理念和技术素养几个方面实现师资培养的突破。各学校要保持机器人研究团队（包括机器人辅导教师和学生）的梯度发展，保证高质量的研究团队和充足的研究时间，不断为机器人教育注入活力 。

3、加强校本课程开发，探索机器人课堂教学

在三级课程体系下，校本课程的开发能够有效地实现机器人教育的价值。各学校应该根据实际，在合理选择机器人产品的同时，尽量学内容，逐步对机器人教材进行二次开发，将其转化为适合学校机器人教学实际的校本教材，并在此基础上开发校本课程。要加强校本课程开发，遵循学生的年龄特点，因材施教，使小学机器人教育教学成为青少年能力、素质培养的智能平台。智能机器人教学内容可以借鉴北京景山学校的做法。在小学阶段，学生注意新鲜、感兴趣的事物，对周围世界有强烈的好奇心和探索欲望，喜欢操作具体形象的物体。此阶段主要使学生了解智能机器人的基本结构和工作方式。教学内容为：搜集机器人图片、展示机器人的发展状况，学习为一种智能机器人下载程序的方法。用现成的程序开展智能机器人的游戏和比赛项目。智能机器人教学安排在四年级较合适。

4、处理好机器人竞赛与普及教育的关系

机器人竞赛的根本价值是其教育价值，竞赛是手段，而不是目的。在积极参加竞赛的同时，更要注意大面积地对学生进行普及教育，实现竞赛与普及教学相互依存、相互促进，避免机器人教育走入“竞赛至上”的误区。这要求我们，一方面要合理利用资源，学校可将竞赛机器人和教学机器人分开使用，还可以使用机器人模拟系统或者自主研发一些适合学生动手制作的简易机器人，解决竞赛机器人数量有限导致的“小众化”问题；另一方面，要积极开发课外学习资源，为大多数学生提供自主学习的平台，提高学生的机器人素养。

结束语

我国小学机器人教育的深入开展，需要教育政府、小学学校、机器人厂商的协作与努力。探索机器人教育的理论与实践问题，更好的服务于广大学生，是教育工作者责无旁待的使命。机器人教育要与信息化教学相结合，全面体现课改精神，更好地培养21世纪人才的创新能力。

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[关键词]多媒体；教育技术：光技术；虚拟仿真

[中图分类号]G40―057

[文献标识码]A

[论文编号]1009―8097(2009)13―0242―02

教学活动中，教师的主导作用不容忽视，教师是教学活动的组织者和引导者、是学习活动的评价者、是渐进层次学习的激发者；教学活动中“学生为主体、教师为主导”，教师现场的言传身教尤为重要，不要指望单靠学生个别化学习、自我学习机械操作，再好的学习资源未必带来预期的成效。而正确运用恰当的技术手段，实现师者，所以传道授业解惑也，真正解决课堂和远程等教学存在问题。本文将在以下进行探讨。

一　光技术在多媒体虚拟仿真课堂教学的应用

从认识论来看，学习的本质是立体的、精神的、多向的、开放的。真实的学习是人与自然、与人相互作用，在开放系统中进行互动，而教育技术则要通过创建学习环境来达到目的。学习环境由内容、媒体(包括软件和硬件)、人员(包括教育工作者和其他学习者)、方法和场所等要素组成，构成一个教育信息传播的系统，即：传播什么信息(内容)，通过什么来储存和传递信息(媒体和人员)，如何传递(方法)，在哪里传递(场所)。在课堂上用何种技术、方法才能做到教师现场仿真的言传身教、师生互动和教师的主导作用呢?有没有一种理想的技术手段和方法能真实再现教学情景呢?本人认为采用光电三维成像技术能最好的虚拟仿真课堂真实的教学情景，促进学生个别化学习、自我学习。由于情景逼真，互动性好，虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景，开发基于网络的、具有自然语言理解与产生功能的“人一机”交互学习环境，对多个不同课室教学、网络远程个体或集中教学，尤其是在职成年人学习最佳。适应当今信息化发展进程，适应未来教学模式向着更深层次发展的要求。本文只从观念技术的角度来探究光技术在多媒体虚拟仿真教学的应用，主要是在课堂教学，运用恰当的人工智能技术手段，再配合有线、无线、卫星、微波等网络通信技术，实现仿真互动，起到教师的主导作用，教师现场的言传身教逼真，实现教育人性化的活动，再现与真实环境相近的学习场景，符合教育技术理论逻辑起点教与学的属性。

二　光技术及其应用效果

1　光电子新技术

常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线的宽广波段范围内的，关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示，以及跟物质相互作用的科学。光学是物理学的一个重要组成部分，也是与其他应用技术紧密相关的学科。光电子技术是以先进探测器和激光器为基础，由光学技术、电子技术、精密机械技术和计算机技术等密切结合而形成的一项高技术。它既改变了传统光学的单纯观察功能，又大大扩展了电子技术的功能。由于光电子技术具有探测精度高、传递信息速度快、信息容量大、抗干扰和保密能力强等优点，因而在军事上得到了广泛应用，在现代战争中已显示了其特有的威力。

而光电子三维成像技术和全息摄影术不同，不需要依靠连贯的激光束产生图像。它使用普通光束即可。普通照相机的镜头工作原理类似模拟计算机，通过程序的运行将外界传来的信息(光线)转换成平面媒介上(通常是胶片)的图像。

[因特网消息1999年7月7日报道]，美国伊利诺依州大学电气工程师大卫布莱迪在数字计算机而非光学镜头的帮助下，利用射电天文学家绘制天空的数学方法从光线中提取出足够的信息来生成三维图像。研究人员用卤灯照亮一只小小的塑料恐龙，将来自恐龙的光线分离成两束。当这两束光线再度会合时，它们相互干扰，虽然强度不如没有受到过干扰的光线，但是所有的波型却都很和谐。在恐龙模型转动时，科学家们记录下来了128种干扰波。这些干扰波中包含有该物体三维图像的全部信息，计算机程序可以对它们作还原处理。

这项技术最大的优点是无论景深多大，它都能保持清晰的聚焦，这一点与传统光学镜头相比表现出极大的优势。决定图像解晰度的唯一因素就是物体离开镜头的距离。这一特点使其对于三维显微具有特别的应用意义。布莱迪设想他发明的技术可用来拍摄细胞在产生交互作用时的高清晰度图像。共焦显微技术采用的是扫描技术，聚焦平台来回移动，以获得细胞的细部信息，从而生成三维图像。利用这种方法，当细胞在移动时，要拍摄到细胞的移动过程就是非常困难的。有了布莱迪发明的科学方法，记录装置就可利用排列成圆圈的光学感应器帮助研究人员记录实时的三维数据。

科学家们指出，即使要拍摄的对象远离感应器，这项技术仍然有用。麻省理工学院电气工程师乔治说：“这个系统同样可以用来拍摄篮球比赛的三维影片。如果你的家中有三维播放机，你就可以在虚拟现实状态下观看篮球比赛，观看者会感觉自己仿佛就在场内一样。”

2　光电三维成像技术在多媒体虚拟仿真课堂教学的具体应用及效果

现在的有线、无线、卫星和微波等网络远程教学，学生面对的都是单向平面银幕，一是没有互动缺乏双向交流，而是画面平面呆板与真实情景差别太大，很难调动学生的兴趣。就是普通的现场课堂教学，应用多媒体课件，也由于画面内容很难反馈真实形象化的情景而大打折扣。如果能将课堂教学情景、课件内容立体可视化，再配合声音、资源库双向互动，完全模拟真实情景，与现场无异，那将是教育教学新的飞跃。有什么适当的技术能实现刺激鼓励指导学生的思考和自动学习方法呢?光电三维成像技术就能在课堂教学应用中虚拟仿真真实场景，而虚拟现实是指通过特殊的输入设备和一些能实现三维图形和三维音效的特殊输出设备来模拟人和环境之间的交互技术。假如远程课堂教学，通过有线、无线、卫星、微波等通信传输，使用课堂多媒体光电三维成像设备，主教室和各分教室双方的三维立体全息图像便瞬间出现在对方面前，就好像一个真人站在你面前一样，然后你便可以和他随意交谈，使用各种表情，那是一种呈现在空气中的光学立体影像，不需要任何屏幕之类的媒质，不像今天的网络卫星远程教学、可视电话还需要一个屏幕才能显像。光虚拟现实技术可很好地应用到虚拟学习环境的建立。它可以虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景，使学生似乎已处于真实环境之中。

当然，屏幕还有作用，显示课件文本等其它信息。过去的所谓三维显像技术显示的并不是真正的三维图像，而是在二维平面上利用人体肉眼的双眼像差而虚拟出的“伪三维图像”，长期观看这种伪三维图像，会损伤视力或造成视觉疲劳。这样，教学所使用的各式方法(如演讲法、问题教学法、设计教学法、复述背诵法、小组研讨法、访问式教学法、辩论法、座谈研讨法、甚至实验教学)都能应用光电三维多媒体

虚拟仿真成像技术达成教学目标[手段]。当然，要真正将光技术应用于实践非一朝一夕，但可以采取过度方法，如先实现屏幕显示三维立体画面，学生观看而无需头盔等辅助设备，能实现师生声像远程互动，虚拟地建立起与真实环境比较相近的学习场景，再随光技术发展和实现，使学生似乎处于真实环境之中将成为现实。光电三维成像技术不但可以应用于多媒体虚拟仿真课堂教学，还可以应用在网络远程在线教学、虚拟学习社区等。由于有教师和学习者之间通过网络进行社会交互的一种虚拟仿真环境建构，有强烈的社交真实感和虚拟社区归属感，不仅可增强学生的在线学习的持久性，提高学习绩效，而且能加强合作和学习满足感，提升合作学习水平。现在，在线学习者只是独立的个体，容易产生焦虑、逆反心理和丧失学习动力，会导致学习的挫折感和低效率。

3　采用中间件技术

中间件(middleware)是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。满足大量应用的需要运行于多种硬件和OS平台支持分布计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互支持标准的协议支持标准的接口。利用中间件技术，将多媒体虚拟仿真应用类似于中间件，任何设计制作软件，包括现在应用的课程教学所需软件，如PowerPoint、Photoshop、Dreamweavcr、Flash等，都可无缝应用。教师无需专门培训，教学应用与以前无异，只是效果大为改观，真实再现场景，其它技术工作则由人工智能管理平台后的多媒体和课程制作人员负责，避免和改善教师计算机焦虑现象。

三　结合我校实践探讨多媒体人工智能课堂教学的管理模式

我校现有四个校区，分布在越秀区、海珠区、番禺区和珠海市，多媒体课室有279间，都基本配置了多媒设备，部分校区具有初级的网络多媒体教学平台。网络学院在省内有50来个教学点，上万名在读生，使用的是目前市场上唯一支持百万级用户的Blackboard网络教学平台。不过由于校区距离较远，不少老师要长年往返于各校区上课，虽然教师身临现场授课，但运作成本较高。网络教学点分布较广，学员分散，对学生来说，多媒体属于模拟交际而非学生直接参与的自然交际，缺乏自然语言进行人际交流的环境。而远程教育更需要互动和教师的主导作用，教师现场的言传身教尤为重要。

未来的新型多媒体教学将是以多媒体技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、传感技术、光技术、人工智能和虚拟仿真技术等的有机结合，能够全面整合网络各种“资源”而形成先进的网络多媒体教学平台。在这种教学平台上.多媒体教室不再是孤立的，它已融入到校园网教学系统中，并以校园网资源为“背景”构建出一个富有时代特色的现代化教学环境：即集教学、管理、娱乐为一体的“数字化校园”。多媒体课室是现代教学环境建设的重要组成部分，是教育技术信息传递的展示平台，是教师了解、联系、应用教育技术的桥梁。既然新型多媒体教学、特别是网络课堂教学如此重要，一般的管理就远不能适应现代化的课堂教学应用。

结合我校的教学实际，本人认为，未来的新型多媒体课堂教学将是一个系统集成，不但要从后端课堂教学管理考虑，还要联系前端课件制作。即多媒体课室管理人员既要参与后端维护保养，也要了解甚至参与前端课件制作，这就需要先进的多媒体人工智能管理平台管理，从制作到应用一条龙服务，时刻把握教师课堂教学需求的命脉，为管理和新技术应用于课堂教学提供依据。即教师只需在其中一个教室就可通过网络开启其它多个接收教室的多媒体设备(无须电教人员参与)，对教师上课教室实施“直播”方式，通过安装在课室的特殊的多媒体光电三维成像、自动跟踪拾音等摄录设备，实现三维图形和三维音效来模拟人和环境之间场景的拾取，多个教室通过特殊的输入设备和一些能实现三维图形和三维音效的特殊输出设备，真实呈现在空气中的主课室教学光学立体影像，各分教室还可以现场与主讲教师交流。并同步录制仿真教学内容，作为课件保存录入资源库中。网络学院的学生可在课堂或家中电脑上，调用资源，远程课堂上的特殊设备也真实呈现在空气中的主课室教学光学立体影像，与现场无误。人工智能管理平台集中监测、控制和管理，教师可在办公室或家中的计算机上，利用人工智能管理平台的多媒体教学系统，远程开启网络教室，同在网络多媒体教室中的学生们实现远程点对点虚拟仿真场景答疑。可将多次答疑场景自动汇编入库，与相关课程智能结合，当点播网络虚拟课程，真实再现上课场景，学生有疑问时，可即时点击提问，人工智能管理平台随即快速智能搜索虚拟课程答疑库，如有相关知识即刻虚拟回复场景，如没有随即跳过继续上课，而此问题现场摄录保存到虚拟仿真场景答疑系统，在下次相关教师登陆远程点对点虚拟仿真场景答疑系统时，人工智能管理平台系统自动插入其中，与现场答疑无异，随答疑量增多，人工智能管理平台上的智能搜索虚拟课程答疑库容量增大，将能即时回复大多数疑难需求。

四　结束语

信息时代的到来，社会节奏的加快，知识呈现出高速增长和快速更新之势。随着科学技术的发展，还会有更多的新技术应用在教育技术中，光技术就是其中重要的一项，21世纪将是光技术应用发展的时代。

参考文献

[1]张祖忻.教育技术是一项解决教育问题的系统技术[J].现代教育技术，2006，(2)：5―10.

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关键词：新文科高职公共英语教育问题

1新文科的概念与方向

所谓新文科，有两方面的内涵，首先来说需要根据时代需求开设新兴专业，其次对于传统文科专业来说需要革新其教学范式[1]。在我国新文科的发展需要基于国内实际情况，对于中国现象进行理论化、系统化的解释，从而形成符合中国人逻辑的理论创新思维来指导经济发展的实践[2]。新文科是反专业细分的一种新型的专业改革，需要根据实际需求，吸收专业以及交叉性专业的优势，从而反哺强化原专业的优势，在这样的需求之下，从专业设置到课程结构设计，再到实际教学、评价以及培养等方面都需要进行一系类更为广泛而深化的改革，从而提升文科专业整体的质量和实用性。在这样的前提条件下，新文科建设需要把握几点方向。首先是针对新兴产业衍生的新文科，例如，人工智能等新技术，在这方面人文社科要与科技强国的战略相结合，文科内容与理学、工学等新出现的领域做好学科融合。其次是传统研究范式改变衍生的新文科，这类文科的研究重点是基于编程、大数据技术等运用人工智能进行社会问题的钻研。最后是在社会发展和需求转变之下出现的新文科，人类发展过程中，对于各个领域和行业发展都提出了新的诉求和方向，那么在大智能时代之下，社会学学科建设需要积极结合人工智能，这将是新文科的重要发展方向。

2高职公共英语教育面临的问题

2.1公共英语教学目标模糊

新文科的主旨是使传统学科提升实用性。而在高职院校的公共英语教学过程中，教师授课只是简单针对教材进行讲解，对于学生实际英语应用的能力方面的教学则没有明确的目标而且不少院校的教学目标只是为了让学生通过某个专业性质的考试，而并非是锻炼学生英语综合能力，这种教学目标与新文科的主旨是相背离的[3]。

2.2英语学习不良习惯多，重点掌握不足

对于高职院校而言，学生大多基础知识薄弱，尤其是在英语方面基础更显薄弱，因此学生对于英语方面专业知识的学习较为懈怠。而且在日常生活和学习过程中学生很难接触和应用英语，因此导致了学生对于英语这门学科的轻视。最主要的是，在教学过程中不少学生学习仅仅是为了修学分，并没有跟上授课教师的讲课思路，也没有掌握学科的重点内容，因此导致听说读写几个方面的英语基本功都很差，阻碍了学生英语能力的提升。

2.3教学内容死板，教学形式不合理

新文科时代，对于传统学科的教学需求就是积极融合和利用人工智能进行授课。而在实际的高职院校公共英语教育授课过程当中，教师授课内容死板枯燥，而且没有针对学生的实际需求进行教学调整，导致学生很难跟上教学进度，抹杀学生学习英语的积极性。而且教师在授课过程中由于条件限制，很少使用先进的多媒体设备和智能设备对学生进行英语教学，况且也没有注意学生在学习过程中的主导地位，导致学生对英语最终失去兴趣[4]。

3新文科背景之下高职公共英语教育优化策略

3.1明确高职公共英语教学改革的方向

要在新文科时代之下做好高职公共英语教学，首先，需要明确公共英语教学目标。在重视学生基础知识学习之余，还要重视学生的英语实际应用能力，把握学生对于英语的听说读写4个方面能力的掌握情况，帮助学生提升英语综合能力的发展。其次，就高职院校来说，根据不同专业的学生，英语教学内容要做出相应的调整[5]。例如，对于编程专业的学生，英语教学内容可以多偏重专业相关内容教学；对于建筑专业的学生，英语教学应当多涉及到建筑领域英语词汇和表达的学习。在学生提升英语水平的同时巩固专业课的知识，同时还要根据国家提出的战略计划调整英语教学，为我国国家发展培养具有实用能力的人才。

3.2转变教学方法

在高职公共英语教学过程中，要激发学生的学习兴趣，教师需要转变传统单一、古板的教学方法，可以结合学生喜欢的方式，利用现代多媒体智能手段进行教学。例如采用平板电脑、多媒体课件甚至是3D技术进行授课。设计英语情境，将学生需要学习的知识融入到情境当中，强化学生的英语应用能力，同时也加强学生对于知识点的理解[6]。例如，教师可以结合京津冀协同发展战略设置英语对话情景教学，让学生在具体的情境当中锻炼表达能力，提升学习积极性，掌握国家战略的文化、历史背景和发展目标等，在学生学习英语的过程中也开阔了眼界，促进英语专业素养的提升。

3.3帮学生创造语言氛围，矫正学习习惯

对于英语学习来说，良好的语言氛围是辅助学习的重要手段之一，因此高职英语教师在日常与学生沟通和教学过程中可以与学生采用英语对话，为学生建立英语表达的语言氛围，帮助学生改善“哑巴英语”的问题。同时，在高职公共英语教学过程中，教师可以与相关企业建立联系，让学生到能接触到英语的岗位当中进行短期实习，让学生将所学的英语知识应用到实际的工作当中。例如，高职院校与对外贸易企业建立联系，学生可以到企业当中进行短期实习，不但能够学习贸易相关知识，同时也能将所学英语知识应用到实际，在实际对话和应用中发现问题、解决问题，矫正以往不良的学习习惯，提高自身英语综合能力。

3.4提升高职院校师资力量投入和建设

做好的教育首先需要雄厚的师资力量，尤其是在国家经济转型升级的重要关口，对于复合型人才的需求是高职院校教学目标。因此高职院校应当打造专业的英语教师队伍，尤其是学历高、专业素质强、综合水平高的教师，是提升学生英语综合素质的重要影响因素。对于在职英语教师，高职院校应当定期举办相关业务培训，提升教师语言表达能力和英语专业技能，在深入浅出的授课过程当中，达到帮助学生学好、学活英语的目的。

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从资本市场与企业的业务经营变化来看，商业模式经历了从线下转向线上之后，进入了业务数字化和智能化阶段。现代信息技术对商业模式的影响日益深广，对财务人才的知识结构和技能提出了重大挑战。尤其是2020年高招过程中，清华大学停招会计学本科专业、安徽大学停招财务管理专业更是引发了社会对财会人才培养和专业建设的反思。

我国财务管理专业建设在信息技术的冲击下正在发生重大变化，浙江大学、山东财经大学等高校已经新开设了智能财务专业，而其他部分高校亦加强了智能财务实验室建设，开设有关大数据分析、人工智能、区块链技术及应用等课程。而国外高校也逐步加强了财务管理专业与信息技术专业的复合型人才培养。在理论研究中，学者已经对财务管理智能化、智慧财务、智能财务等进行了探讨，指出了财务会计转向管理会计的发展趋势，但未对专业本身的建设进行探讨。因此，本文对现代信息技术对财务管理专业建设的影响进行初步探讨，梳理我国高校财务管理专业建设的新变化，提出相应的政策建议，旨在引发数字经济时代财务管理专业建设的反思与改革。

1人才培养模式的比较与反思

从英国大学商学院专业设置来看，会计学与金融学作为传统优势商科专业一直处于重要地位，这也是海外留学的热门专业。但在对金融学、财务管理专业的理解上，我国与英国存在很大的分歧。随着海外留学人才回国任教人数的增加，这种分歧正在逐渐减少，从而促进了人才培养目标共识的达成。

1.1财务管理专业人才培养模式的比较

1.1.1我国现行主要做法

改革开放之后，金融人才的培养成为经济学院或者经济系的重要使命。为此，金融学专业是设置在经济学院或者经济系，课程设计主要以货币银行学和国际金融而展开。而会计学专业作为商科专业设置在商学院或者管理学院。随着市场经济的深化，商学院在培养人才方面也意识到，培养体系缺乏金融人才培养这一重要环节。为此，商学院亦通过设置财务管理专业的方式，与会计学专业一同成为商科主要专业。因此，我国高校商学院在设置财务管理专业上形成了以下格局:要么在设置会计学专业的同时，由会计系下设财务管理专业;要么仅设置会计学专业。毫无例外的是，在商学院设置财务管理专业的同时，经济学院或经济系也开设金融学专业。

在这种专业设置的格局下，财务管理专业培养目标是比较模糊的，基本上是在会计学和金融学专业之间游移。当然，这里的金融学专业是指我国以宏观金融为核心而构建的专业培养体系。随着我国金融学专业建设的推进，以公司金融和证券投资学为核心的微观金融逐步受到重视，公司金融、投资学、金融市场、金融衍生品、金融工程等成为金融学专业的基础课程，但传统宏观金融课程仍然占据重要地位。正因为如此，高校近年来进行专业学科改革中亦停止了财务管理专业的招生，通过开设计算金融或者会计学(智能财务)专业，强化微观金融方向的专业知识和技能的培训。值得注意的是，厦门大学财务管理专业人才培养和课程设置体现了欧美商学院会计与金融本科专业的特点，提供了传统会计学和流行金融学专业的核心课程。除财务会计、管理会计、审计与鉴证、税收等会计课程之外，亦开设了公司财务(金融)、证券投资学、固定收益证券、衍生金融产品、金融工程等必修课程。在培养方向上设定了公司理财和证券投资两个方向，这与英国商学院会计与金融专业培养模式是相通的。

1.1.2英国会计与金融专业模式

从国外来看，会计学专业也发生了很大的改变。英国会计学专业设置极具特点。从《泰晤士报》(TheTimes)和《卫报》(Guardian)公布的2020年会计与金融(accountingandfinance)排名前10的大学名单来看，除利兹大学、伦敦政治经济学院、巴斯大学、华威大学、拉夫堡大学、思克莱德大学这6所大学均入榜之外，根据《卫报》和《金融时报》的评价标准，8所大学出现了较大波动，仅进入其中一份榜单。入围两份榜单前10的这14所大学中，仅思克莱德大学、贝尔法斯特女王大学设置了会计学专业(accounting)，其他12所大学的商学院均设置会计与金融专业(accountingandfinance)(思克莱德大学亦同时设置了会计与金融专业)。值得注意的是，巴斯大学和华威大学商学院只设置了会计与金融专业，没有其他会计学、金融学专业设置。即使利兹大学、伦敦政治经济学院、约克大学设置了多个金融方向的专业，但与会计学有关的专业仅有会计与金融专业。与英国会计与金融学专业设置相比较来看，我国高校的财务管理专业实际上类似英国流行的商科专业———会计与金融，在强化财务会计、管理会计知识和技能的同时，加强公司金融、金融市场、投资分析与组合管理知识和技能的训练。

1.2现代信息技术对人才培养目标带来的挑战

大数据、区块链、人工智能等信息技术对财务管理人才的知识和技能结构产生了影响，企业中传统的大量重复性的日常业务会被智能系统所替代，对日常财务管理人才的需求数量会减少。甚至企业将日常财务业务外包给专业化的财务管理咨询公司，由其利用财务信息技术进行集约化管理。与此同时，现代信息技术凸显了财务管理人才的重要性。公司财务管理人才发挥着财务信息与其他企业信息的归集与分析中枢的角色，尤其是在企业数字化转型中，财务管理人才提供的企业信息的准确性和全面性直接影响着企业发展的重大决策。这就要求公司财务管理人才具备对实时、大量的财务数据和其他数据的挖掘能力和分析能力，要求公司财务人员必须掌握计算机科学与技术、数据科学与大数据技术等专业知识和技能。因此，财务管理人才培养目标应定位于掌握金融学、会计学的基础理论和方法，在企业价值创造、财务决策、风险管理等领域具备较强的数据分析、数理工具运用的能力。

为此，财务管理专业作为会计与金融(accountingandfinance)的复合型专业，应当在财务会计、管理会计、公司财务、资产定价和投资组合管理知识和方法的基础上，通晓数据挖掘与分析的知识和技能。我国部分高校已经进行了积极探索，在专业课程体系与专业学位建设上进行了改革。

2专业课程体系的调整

商学院在财务管理专业课程体系设置方面已经加入了数据分析与大数据技术方面的课程，部分高校甚至设置了专门的智能财务专业。2.1我国大学课程体系的改革

在财务管理与会计学专业建设过程中，部分高校利用其在大数据分析方面的教学科研优势，鼓励财务管理等商科专业选修信息技术类课程，甚至作为必选课程，这在理工类大学商学院得到了积极回应。南京理工大学经管学院智能会计专业的建设过程中，设置了大量开放式选修课程，例如《Excel高级数据分析与可视化》《大数据分析》《财务共享服务与智能财务》《商业智能分析》《大数据财务决策》《大数据供应链成本管理》《IT审计》等。山东财经大学智能会计专业开设了《机器学习与数据挖掘》《智能财务共享》《大数据与智能财务决策》《Python数据分析》核心课程，并加强《智能会计概论》《智能会计信息系统》《智能财务共享》《智能财务决策》《智能财务分析可视化》等智能会计系列教材的建设。而作为面向内地提供复合型、国际化人才的香港中文大学(深圳)经济管理学院，会计学专业课程包括《会计与金融中的文本分析》《会计分析中的数据挖掘》《会计数据库和数据可视化》《计算机科技导论:程式设计方法》《计算机实验》《数据分析导论》《数据挖掘技术》等，并且部分课程是与金融学专业共享的。

2.2智能财务专业的开设

除了智能会计专业之外，浙江大学、长沙理工大学在智能财务专业建设上进行了积极探索。浙江大学管理学院于2019年在竺可桢学院开设智能财务专业，鲜明地体现了“公司财务+人工智能+大数据”的深度融合，开设《人工智能导论》《深度学习理论及应用》《智能机器人原理与技术》《数据编程》《数据管理与数据挖掘》《数据建模与数据可视化》等课程。相较而言，浙江大学智能财务专业更重视人工智能创新能力的培养。浙江大学管理学院鼓励学生辅修计算机、数学等交叉课程，而这一做法在英国亦是普遍做法。上海财经大学会计学院已经开设了财务管理(智能化)专业，开设课程包括《程序语言(Python)》《SQL数据库基础》《智能财务前沿专题(区块链、机器学习)》《大数据分析与数据挖掘》。而长沙理工大学财务管理(智能方向)，以及南京理工大学和山东财经大学智能会计专业则更侧重大数据分析及运用。值得注意的是，即使没有设立智能财务或者智能会计专业，部分高校亦加强了智能财务实验室建设，通过与科技公司的合作推进产学研的协同发展。例如，云南财经大学、西南财经大学、上海财经大学等以成立智能财务与大数据研究院或会计智能化教学改革研究中心等形式，推进财务数智化人才的培养。

2.3英国大学的做法:以选修课程为主的模式

英国商学院在应对信息技术对商科教学体系的挑战时，主要采取了两种教学改革模式:一是在会计与金融专业的选修课程中增加大数据分析方面的课程;二是开设计算机与商科交叉类专业。为了适应信息技术的快速发展，部分大学商学院鼓励学生辅修第二学位或提供双学位教育。英国商学院提供双学位教育的一个便利条例是课程的数量不多，这也是为鼓励甚至要求学生接受双学位教育的前提条件。会计与金融专业的核心课程上基本上包括4门，即《财务会计》《管理会计》《公司财务》《投资学》，其他课程均是在此基础上进一步演变为初级和高级课程，以及专题课程。伦敦政治经济学院在选修课程组上提供了信息系统课程模块，开设了创新数字系统与服务、信息系统发展与管理、信息交流技术、数字创新研究项目、软件工程等课程。利兹大学、华威大学、杜伦大学、巴斯大学、爱丁堡大学均开设了计算科学与商学专业(ComputerScienceandBusiness)。在接受数据科学基础、算法与数据结构等课程基础上，选择商科类课程等。整体而言，英国商学院在会计与金融专业课程数量上并不多，但难度也不低。从伦敦政治经济学院提供的会计与金融专业课程介绍来看，斯蒂芬·罗斯等的《公司金融》、理查德·布雷利等的《公司金融原理》、伯克等的《公司金融》、滋维·博迪等的《投资学》成为资产定价、金融市场、公司金融、投资学课程的指定教材。这几本经典教材采取了“搭积木”的内容模式，可以根据不同授课对象和学分选择不同的内容。这意味着，在核心专业课程之外，学生会有更多的时间选修其他领域的课程，甚至是双学位课程。

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近年来，我国的机器人教育在全国中小学计算机教育研究中心及众多知名专家的大力推动下，有了很大的发展。教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体，新的高中课程标准在“信息技术”科目中也加了“人工智能”的选修课，迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步，这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化方面跃上了一个新的台阶。

智能机器人是近十年内逐步发展起来的一个新兴技术，集电子技术、信息技术、人工智能、自动控制和创新设计于一体。在进行机器人设计、搭建、编程和调试的过程中，能够让学生手脑并用，锻炼学生手与脑的灵活性和协调性，让学生体验挑战困难、超越自我的快乐，增强学生探求科学知识的自信心和创造力，培养学生的动手实践能力、创新思维能力、空间想象能力、科学探究能力和团结协作能力。最近几年，智能机器人教育在全国乃至全世界范围内广泛开展起来，越来越多的政府部门、教育主管部门已经看到，智能机器人教育带来的影响：让学生在“玩”中找到了学习的乐趣，培养了学生乐于学习的良好习惯，能够激发学生的学习兴趣，开发学生的智力潜能，提高青少年学生的科技创新能力。于是，越来越多的关于智能机器人的竞赛也如雨后春笋般开展起来。

我校从2008年以来，在王礼维校长的领导下，率先引进机器人课程，并在全校范围内广泛开展机器人课程和科普知识宣传。2012年9月，我校正式在小学3？6年级和初中1年级开展机器人普及教育，每两周一次课，每次课2个课时。怎样通过这两个课时来开展好机器人普及教育，提高学生的综合素质，我有以下两点看法。

教学课程的设置

我校开展机器人教育虽较早，但由于机器人硬件条件的限制和课程的局限性，在初期，机器人教育只针对兴趣小组和参加各级各类竞赛的学生，主要的培养目标只有一个——竞赛成绩。这样的培训太过目的化，学生在学习的过程中思维并没有得到开拓，多数停留在该项竞赛固有的程序和结构上，缺少了创新和探究能力的培养，也就没有达到提高学生科技创新能力的目标。因此，对于近年来开设的普及课程，我们初步拟定的整个机器人课程体系如上图所示。

整个体系主要分为4大部分，普及课程、选修课程、展示活动和竞赛课程。普及课程主要是针对全校范围内（小学3年级至初中1年级）不同年级、不同学段开展的不同内容的教学。普及课程重在基础知识的讲解，向学生讲解一些生活中事物运动、运行的原理，激发学生将理论联系实际，从实际问题出发来进行创新。选修课程主要是普及课程与竞赛课程的过渡，是针对少部分兴趣班的孩子。在这里，他们可以选择自己喜欢的项目进行学习。教师教学的出发点是从竞赛出发。例如，在讲解灰度传感器时，不再是激发学生与实际联系，思考灰度在现实生活中可以让哪些更方便更快捷，而是联系灰度模块在轨迹赛中的应用，为学生讲解两个灰度夹线走、3个灰度踏线走等原理和策略。展示活动是与选修课程同一阶梯的培训。学生在机器人课程中不仅应该增长动手、动脑的能力，还应学会动口。学校每学期至少会安排一次机器人作品展示或体验活动，在这个活动中，学生是主体。展示什么，怎么展示，展示时怎样介绍等，都是学生需要自己严谨策划和大胆表达的。竞赛课程主要是培养学生面对竞赛的心理状态。有的学生很优秀，在竞赛培训的时候也出类拔萃，在学校展示中也头头是道。但是，在具体的竞赛中则表现出紧张、害怕得失、不能独自面对突发问题，致使竞赛失败，心里承受能力低下。而竞赛培训和竞赛的参与则可以很好地锻炼学生这个方面的能力。

整个课程循序渐进，从大面积的“撒网”到小面积的“收尾”，每个阶段各有侧重点，这样不仅保证了科普教育在全校范围内的开展，也保证了学校选拔学生参加竞赛的优秀率。

学生能力的培养

培养学生较强的逻辑思维能力

在学习机器人程序时，我总是先根据教学内容给出学生本节课要完成的任务，然后按照学习任务利用流程图分解任务，让学生思考。在分解之后，哪些是我们已经学习了的，哪些是我们没有学习的，这样就提高了学生学习的目的性，也锻炼了学生的逻辑思维能力。例如，我们在教学生利用两个传感器走迷宫的时候，学生需要考虑，两个红外传感器将影响机器人有4种状态：（以右手法则为例）如果前面有障碍右手没有障碍；如果前面有障碍右手有障碍；如果前面没有障碍右手有障碍；如果前面没有障碍右手也没有障碍。这4种状态下机器人分别的运行方式应该是怎样的？学生在思考这个问题时，用到了程序编写中的流程图绘制法，先将整个问题绘制成流程图的形式，再利用盲人走迷宫的方法，顺着墙壁走一圈，自然知道4种状态下机器人的运动方式。

培养学生团队协作能力

机器人的制作不是一个人的事情。机器人不仅需要机械部件的搭建，也需要严密程序的控制和无数次程序的测试和调试才能成功。因此，我在上课期间要求，学生分组完成任务，强调组中的每个成员都将影响整个组的得分。在每节课安排任务时，组长必须填写学生学习卡，表示每个组员在本节课中的工作是什么。这样安排的结果，在每个月的小组竞赛或者参加其他各类竞赛时，就能看出同学之间团结的力量。例如，在FLL竞赛中，由于赛台是放置在桌面上的，整个竞赛中要完成更多的任务才能保证成绩的优胜，因此，要求学生在更换机器人装置和清理现场时组内学生必须搭档配合才能更好地完成任务。

培养学生创新的能力

机器人制作如果仅限于配置一些传感器或者搭积木，那就不能达到开展这门课程的目的。机器人教育的目的是让学生认识科技、了解科技、走近科技创新，重在创新。因此，我们在进行知识讲解时，注意将理论与生活中的实际相联系。例如，我们在讲解马达运动状态时，学生可能只知道动力系统就像汽车的马达一样，可以带动车子运动，却并没有想到，在生活中很多东西都只是由一个简单的动力系统控制的。例如风扇、模型飞机螺旋桨、割草机等。经过引导，学生可以想象出利用马达可以制作出自动叉车、升降机、搅拌机、厨房小助手等。

培养学生学科整合的能力

很多家长和老师都认为，机器人就是学生的一个高级玩具而已。学生去学习机器人，浪费时间，也会影响学生学习的成绩。来看看我们在讲解机器人时遇到的一些事情：在普及课程中我们学到机器人小车的几种状态：前进、后退、转弯。当我问学生，为什么机器人能转弯，或者机器人怎样才能转弯时，没有一个学生能回答。在生活中，汽车的转弯只是转动一下方向盘，遥控车的转弯只是按动一下按钮而已。然而，转弯的基本原理其实是在我们数学中早就学习过的圆的形成。机器人转弯就是要求机器人左右2个马达运动的状态或速度不一时，即可达到不同要求的转弯（前进转弯、后退转弯、原地转弯和原地急转弯等）；而转弯的应用，在足球机器人中则是另一种更深的探究：电教馆4轮足球机器人进攻中，总会遇到怎样让你的机器人“完美”地避免乌龙球的问题，因此物理知识中的线速度与角速度的关系、角速度与机器人马达转数的关系，则势必要体现出来。

在机器人校园展示活动中或者在面向校外学生开展的机器人体验活动中，学生不仅需要良好的基础知识，还需要良好的表达能力，如何将自己脑海中存在的原理、策略一一讲解出来，这也不失是对学生另一方面能力的培养。