时间:2023-09-07 17:26:19
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇人工智能教育的培训机构,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
近年来大数据、云计算等信息技术飞速发展,人工智能在一些特殊领域(如图像识别、语音识别、自然语言等)不断取得突破性进展。人工智能作为新的技术驱动力正引发第四次工业革命,为医疗、教育、能源、环境等关键领域带来新的发展机遇。人工智能专家预测,人工智能在通用技术领域可能尚不能替代人类,但在一些特殊领域,人工智能将会淘汰现有的劳动力。在国外,许多国家纷纷把人工智能作为国家发展的重要竞争战略,我国学者也密切关注着人工智能的最新理论进展和实践应用,国务院于2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》,明确人工智能发展的重点策略。“人工智能变革教育”的潮流,引发了教育研究领域的“人工智能热”。当前全球范围内,人工智能在教育领域的大量研究和应用催发形成了教育人工智能概念。目前梳理学术上关于研究人工智能与教育的文献主要集中于:
(一)教育理念的革新。“人机一体”将成为未来新的教育方式[1],由新技术和新手段的出现所应运而生的智慧教育[2],将对原有教育进行改进和完善。智能技术在改变教育的手段和环境的同时,还有利于构建出系统解决教育问题的教育新体系,从而真正触及教育的根本[3]。
(二)关注技术的革新。机器深度学习、智能学习的算法、视觉识别以及智能语言识别这些基础技术的突破,为人工智能的教育应用奠定了坚实的基础[4]。
(三)探究教育的应用。人工智能在学校教育中的学业测评、交叉学科、角色变化等应用领域具有巨大潜力,教师角色内涵也将在与人工智能的协同共存中发生改变。AI监课系统能够数据化、可视化评估教师的授课情况,将人工智能技术的运用渗透到整个教学过程中,教师可以根据评分实时调整授课内容,以促进个性化学习,从而提升教学效果。教育深受技术发展的影响,新技术融入教育并促进教育方式的转变已成为必然趋势。一方面技术为教育提供了新的、更加广阔的可能性;另一方面技术具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。然而,技术是一把“双刃剑”,如何获取或实现以人工智能为代表的新兴信息技术所拥有的特征、优势与功能,使其在教育中最大限度地发挥其应有的价值呢?人工智能技术如何继续被安全使用到教育领域?如何通过教育变革来促进新兴信息技术在教育教学中的广泛与深入应用,实现教育深层次革命等问题,是目前需要关注和探讨的主要问题。
1人工智能时代下教育变革的背景
1.1人工智能的内涵及具备的强大能力
人工智能最早由美国达特茅斯学院于1956年提出,其研究主要包括机器人、图像识别、自然语言处理、语音识别等,实质是一种自动感知、学习思考并做出判断的程序。人工智能具有自主学习、推断与革新的能力,推动了图像识别、自然语言处理等方面的技术突破。人工智能同时具有理性判断力、超强的工作力,只要电力供应不断,几乎可以无限制地工作下去,而且适应不需要情感投入的工作。它的超强能力,源于三个重要的技术:深度学习、大数据和强算力。
1.2人工智能时代的机遇和挑战
人工智能在精力、记忆力、计算力、感知力以及进化力等方面与人类相比,具有突出优势。在医药领域,人工智能的出现使普通民众可以享受更为高效、稀缺的医疗资源,解决医疗诊断领域诊断质量不均衡、医生资源不足等问题。在教育领域,人工智能促进教学质量进一步提升、教师角色多样化、学生学习能力的提升;为教育研究提供新技术和数据支撑;极大拓展了教育研究新视域;使教育在立德树人方面、教育方法创新方面、教育手段和环境方面以及教育服务供给方式方面均发生改变。然而,看到人工智能以其强大的处理能力带来机遇的同时,也需要正视人工智能带来的新挑战。在人工智能浪潮冲击下,如何借助人工智能发展的机遇推进教育的变革与创新?人工智能技术如何继续被安全使用?首先,人工智能专家大都认为,人工智能将会淘汰大量现有的依靠非脑力劳动为生的劳动力,需要培养人工智能时代的新型劳动力。而且,人工智能技术本身的不太成熟使很多人工智能技术只是应用在儿童教育领域,再者,人工智能潜在的道德伦理问题缺乏法律制度规范。除此之外,人工智能时代将对社会结构以及人的地位构成挑战。综上所述,人工智能时代所带来的机遇是大于挑战的。教育需适应人工智能技术所带来的突破和飞跃,不断调整和更新教育的方向和目标,实现育人成人的发展目标。
2人工智能与教育变革
2.1人工智能与教育目的的变革
人工智能带来的巨变不仅影响人类未来如何发展,而且极大释放了人类的生产力,这些在一定程度上使得人类需要重新思考教育是何目的。人工智能影响教育目的的变革主要表现在:第一,人工智能可能会使人类陷入精神危机。这源于两方面的结果:一方面,人工智能将取代大部分人的工作岗位,工作的丧失将会导致人的价值和尊严丧失。另一方面,人工智能技术的发展将可能导致所有基于自由主义的想法破产,转而人类所拥有的价值和尊严可能转化为一种“算法”,人工智能带来的职业替代风险在教育领域同样存在,主要是对教师角色的挑战。第二,人工智能有利于培养人的学习能力。从某种角度上讲,人工智能剥夺人的就业机会,但同时,人工智能助教机器人将协助教师实现个性化指导,从而有利于将学习的过程视为寻求自我价值和意义的过程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培养人的精神能力,这种精神能力大致包括实践动手能力、价值追求能力以及创造能力,从而有利于学生知识以便于更好地完善自我、丰富自我,使教育跳脱“知识为本”的陷阱,发挥“立德树人”的正向作用。
2.2人工智能与学习方式的变革
第一,深度学习。深度学习也称为深度结构学习或者深度机器学习,是一类算法的集合。深度学习概念的提出,一方面尊重了教学规律,另一方面也是应对人工智能时代下的挑战。深度学习在机器学习、专家系统、信息处理等领域取得了显著成就,提倡学教并重、认知重构、反思教学过程,进而达到解决问题的目的。第二,个性化学习。个性化学习区别以往传统班级课堂授课,尊重学生的个性发展,因材施教。人工智能技术与大数据的应用有利于学生享受个性化的学习服务,可提供个性化的学习内容,可视化分析学生的学习数据,快速提高学生的学习效率。第三,自适应学习。自适应学习是指人工智能基于对个体学习进行快速反馈的基础上,根据学习者特征,为其推荐个性化的学习资源和学习路径,从而最大程度上适应学生的学习状态,是实现个性化学习的重要手段。人工智能技术有利于快捷、科学地判断学生的学习状态,进行学习反馈;持续收集学生的学习数据,其中包括学习目标、学习内容;高效地为学生提供海量的学习资源。
2.3人工智能与学习环境的变革
首先,有利于搭建灵活创新的学校环境。不仅可以使空间规划更具弹性,而且可以调节性增强物理环境。其次,人工智能时代的教育区别于以往传统教育强调的统一秩序,更注重个体的用户体验。创客空间、创新实验室等学习环境的不断增加以及人工智能技术的不断发展,个性化的空间环境与学习支持将改变目前学习的学习空间环境。除此之外,随着对话交互技术的逐渐成熟与不断普及,有利于实现虚实结合的立体化实时交互。VR、AR等技术的同步协作也有利于搭建新的学习环境,满足学习者的一系列要求。脑机互动技术的突破有利于实现将人工智能植入人脑,从而改变人类自然语言的交流方式。最后,人工智能通过即时、准确、高效的大数据分析有利于进行精准且个性的学习评价与反馈。人工智能将综合收集所有同学的学习记录,互相比对、优化,从而进行综合提升。更为重要的是,人工智能的人脸识别以及语音识别技术可以运用到教师的教学过程中,进行学生的学习情绪感知,学习状况的了解,从而促进学生学习的科学化;智慧校园、智慧图书馆等的出现,为教学环境的建设提供重要参考。
3人工智能在教育领域的应用
人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学的一个分支,是研究、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学[1]。人工智能技术研究领域包括机器人、模式识别、自然语言处理、机器学习、数据挖掘、人工神经网络和专家系统等[2],其最为广泛的应用之一就是游戏设计[3]。游戏设计虽然涉及多门学科,但其作为应用并没有形成一门单独的理论[4-5]。由于游戏存在较大的市场以及其作为人工智能的一个重要应用,国外已有多所大学开设了游戏设计课程。如卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)于1999年设立了娱乐科技硕士学位,并开设了相关课程;南加州大学(The University of Southern California)设立了为期3年的互动媒体艺术(fine arts in interactive media)硕士学位课程,并于大学部设立电子游戏设计(video-game design)副修课程。该校也为美国军队创作训练士兵的电子游戏,透过战斗情境模拟来进行沙盘演练。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)提供多种电子游戏设计相关课程,并研发将电玩游戏纳入教室教学的方法。斯坦福大学(Stanford University)提供电子游戏设计史及包含最佳电子游戏竞赛奖的计算机绘图课程。华盛顿艺术学院(The Art Institute of Washington)为亚特兰大艺术学院的分校,提供授予学士学位的视觉及游戏程序设计课程。在初期的艺术与设计重点培训后,学生将学习立体动画相关技术。国内也有多所高校开设了游戏设计的相关课程,如北京邮电大学,首都师范大学等,为了适应市场许多培训机构也开设了游戏设计课程,但培训机构将课程的重点放在了实际的编辑代码中而过少的关注理论。中南大学开设人工智能课程已有20多年的历史,在教学实践中,中南大学智能系统与智能软件研究所的教师们在教学科研方面取得了许多令人振奋的成果。在良好的环境中,人工智能与游戏编程课程应运而生[6-7]。
1教学目标与要求
中南大学人工智能与游戏设计课程主要面向智能方向4年级学生,在4年级第一学期开设。学习该门课程之前需要具备人工智能以及计算机编程方面的课程知识,并且需要一定的计算机图形学的相关知识基础。
此门课程的学习使学生了解游戏设计与虚拟现实的基本概念和术语及其基本设计方法,理解人工智能在游戏中的相关应用,熟悉游戏设计中编程以及建模技术,为学生将来利用人工智能技术以及游戏设计技术奠定必要的知识基础。除此之外向学生介绍计算机游戏的基本原理和最新进展,包括计算机游戏动画的最新概况、游戏程序设计概览、2D游戏的基本编程技术、3D游戏动画的基本编程技术、3D游戏场景的组织与绘制、游戏中的高级图形技术、游戏中的音频编程、游戏中的人机界面技术、人工智能在游戏动画中的应用,纹理贴图、基于图像的绘制和加速算法等。
基于该教学目标,本课程有两个重点内容,其分别是人工智能技术如何在游戏设计中的应用,以及游戏编程的相关技术。对于人工智能技术在游戏设计中的应用这一内容,主要采用理论结合实际的理念,将学生已具备的人工智能理论知识与游戏设计的具体应用联系起来,使学生一方面能体会人工智能的基础理论,另一方面使学生能够将其所学用于实践,避免理论与实践脱节。游戏编程内容主要从设计模式入手,然后依托多媒体平台对学生进行讲授设计以及编程方面的相关知识。
围绕这个教学目标,我们安排了28个学时的课堂教学,4个学时的实验,总共32个学时的课程。接下来针对课堂教学、实验设计、考核方式这几个方面分别展开讨论。
2课堂教学设计
本课程采用培训学校模式与大学理论教育折中的方式进行讲授,本节将着重对28个学时的课堂教学内容分别介绍。
1) 游戏程序设计概论与计算机图形学基础。
该部分内容可以分为以下两部分。
(1) 计算机游戏简介与游戏设计概论(2课时)。
(2) 计算机图形学基础(2课时)。
概论部分主要介绍计算机游戏的基本概念、特点以及目前国际上该领域的研究和应用情况。图形学部分主要是介绍计算机图形学的相关理论基础,目的是让没有学过计算机图形学的学生有一定了解,由于考虑到智能专业也开设计算机图形学的相关选修课,因此,本部分内容只是对之前学习的相关知识的复习,目的是为后续的程序设计课程打好相应的理论基础。
本次课程是正门课程的开篇之讲,一方面,教师要开宗明义,让学生明确何为计算机游戏,并对计算机游戏有大致的了解,为后续课程学习起铺垫作用;另一方面,为增强学生学习兴趣,必须介绍计算机游戏的类型以及各种知识与其的关联。
2) 游戏编程技术。
如上所述,游戏编程是本门课程的一个重点内容,游戏编程可以分为如下几个部分。
(1)Windows编程基础(2课时)。
(2)DirectX编程基础(2课时)。
(3)2D游戏的基本编程(2课时)。
(4)3D游戏场景的组织和绘制(2课时)。
(5)3D动画的基本编程技术(2课时)。
(6)游戏中的人机界面技术(2课时)。
对于Windows编程基础,其主要内容是Windows操作系统的发展史、Win32程序的基本结构、消息循环与处理、Windows窗口、GDI接口、集成开发环境(IDE)。
DirectX编程[8]基础的主要内容是DirectX开发包的历史及其框架、介绍每一个组件的功能、DirectX开发包的安装以及与IDE连接的配置。
2D游戏基本编程的主要内容是游戏的基本流程和体系结构、游戏开发的基本理念及方法、游戏引擎简介、游戏的调试与测试。
3D游戏场景的组织与绘制的主要内容是3D场景的组织与管理、游戏场景的几何优化、3D场景的快速可见性判断与消隐、地形场景的绘制与漫游、3D游戏场景中的碰撞检测。
3D动画的基本编程技术的主要内容是3D动画技术概述、Direct3D开发包的使用、关键帧动画技术、基于动作捕捉的动画技术、脚本驱动的动画技术。
游戏中的人机界面技术主要内容是游戏的可玩性与人机界面、用户界面设计基础。
游戏程序设计部分内容主要是让学生了解和掌握面向Windows平台的游戏编程的技能。现在绝大部分游戏和娱乐都是基于Windows平台,因此掌握Windows平台的设计模式与编程方法是必须的。又因为DirectX软件开发包是微软公司面向Windows平台开发的一套专门应用于游戏开发的API,因此了解其原理以及掌握其技术能够提高学生的游戏开发能力。
3) 人工智能在游戏中的应用。
如今的游戏应用了大量的人工智能技术,本门课程将从以下几个方面介绍人工智能技术在游戏中的应用。
(1)遗传算法(6学时)。
(2)神经网络(6学时)。
遗传算法主要内容是遗传算法的概念及其相关研究、杂交操作、变异操作、适应性函数选择、遗传算法优化的算子、创建和处理矢量图形。
神经网络主要内容是神经网络概述、适应性函数、环境探测、有监督的学习、演化神经网络的拓扑。
该部分内容主要是介绍如何将人工智能中的理论用计算机语言实现,并介绍如何在游戏设计中应用这些理论。这部分内容是本门课程一个核心内容,通过学习学生们能够认识到人工智能在游戏设计中的重要性,并提高应用能力。
3实验设计与课程设计
由于该门课程为选修课,因此课时较少,除课堂课时之外只剩下4个学时的实验课时。我们针对这4个课时的实验进行了重点设计,其主要内容是引导学生熟悉Visual Studio .Net 2008集成开发环境、安装与配置DirectX 软件开发包、使用有限状态机设计状态驱动智能体,设计2D图形驱动引擎。
虽然课时很短,但学生能够实际动手操作,熟悉游戏编程的相关开发工具与开发包,另外,学生学习兴趣提高了,学习内容从枯燥的抽象概念、理论变成实际的事例。此外,学生还可以在课下完成任务,继续钻研新的理论应用。
我们针对本门课程实验课时少的缺点,特别设定了一个课程设计环节。课程设计并不占用实验课时,而是要求学生利用课外的时间,自由组合,以团队的模式完成相应的设计要求。
课程设计主要内容是要求学生完成一个项目设计,该项目设计主要是要求学生使用相关的集成开发环境和开发包,利用一个人工智能技术编写出一个小的游戏软件,并给出设计报告。考虑到学生的实际能力,开发与报告以小组的形式进行设计开发,设计团队由3~5人自由组合,具体分工必须在报告中体现,报告要求不少于4000字,以软件开发文档的形式提交,报告中不仅有游戏软件的需求分析文档、设计文档和测试文档,还必须包括游戏的内容设计,即游戏的情节创意或功能设计。设计题目以及游戏类型由学生自选,图形界面可以是3D也可以是2D,开发包可以使用Direct3D也可是Windows自带的GDI。
4考核方式及其安排
考核一个方面是检测学生学习的状况,另一个方面是为了通过考核方式,提高学生的实践动手能力。基于这个原因,我们将整个考核分为3个模块。
1) 期末考试(开卷),占总成绩的50%。
2) 项目设计,占总成绩的35%。
3) 实验,占总成绩的15%。
期末考试采用开卷形式,主要目的在于检测学生通过课程学习,对知识点的掌握程度,以及运用知识点解决问题的能力。其占总成绩比例的一半。虽然期末考试为开卷,但考核的知识点无法直接从教材中直接找到,需要学生实际运用能力和解题手段才能完成答题。精心设计的开卷试题,可以使学生对虚拟现实知识体系进行一个系统的回顾,同时,它也是对教学的补充。
课程设计需要学生有很强的自主性,认真完成将使学生受益匪浅,敷衍了事不仅学生没有得到锻炼,教学目的也难以达成。课程设计以小组的形式有优势也有劣势,好处在于学生可以根据自身能力对应团队中的角色,例如,某同学编程能力强,他可以作为程序设计与开发人员;另一同学数学好,或理论方面出色,他就可以担任算法设计的工作;某些同学有创意,他则可以担任游戏情节设计的工作,等等。这样做分工明确,每个人都能够根据自己的实际需求和情况得到锻炼。劣势在于,如果团队同学能力重点都一样,就会出现分工不清,而最大的问题就是团队合作会导致某些同学出现依赖思想,最终导致整个团队只有一个人完成整个项目,甚至导致项目无法完成的情况。对此,我们应当强调每一个学生都要积极主动参与到课程设计中来,发挥自己的主观能动性,协作完成项目。
5结语
本文探讨了人工智能与游戏设计教学目标与任务、课堂教学、实验设计、考核方式,希望能够给其他相关教学工作者以参考和启发,共同促进其完善与提高。
由于人工智能与游戏设计这门课程是中南大学新开的一门课程,在许多方面存在考虑不周或欠缺的情况,需要向兄弟单位多学习并且多在教学实践中摸索与提高。本门课程是以中南大学智能系统与智能软件研究所为依托,它具有很好的研究基础与良好的实验平台,并能够将这门课程融会贯通,使学生理解人工智能与游戏开发设计的基本理念,并培养学生实际应用技能。
参考文献:
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[4] 刘明昆. 三维游戏设计师宝典:Virtools开发工具篇[M]. 成都:四川出版集团,2005.
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[8] Microsoft. DirectX Software Development Kit[EB/OL]. [2010-7-20]. /downloads/details.aspx.
Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses
LI Yi
中国职业技术教育杂志征稿信息
《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。
中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。
再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构
董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)
摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。
关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化
“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。
一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求
人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。
(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择
“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。
职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。
(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才
人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。
(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展
2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构
“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。
二、当前职业教育发展的现实困境
人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。
(一)职业教育外部环境发展困境
“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。
(二)职业教育自身发展困境
近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:
1.课程与教学困境
职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。
2.认知困境
随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。
3.用户困境
传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。
4.评价困境
传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。
三、人工智能背景下职业教育变革的新特征
人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。
(一)融合
人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。
(二)创新
信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。
(三)跨界
智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。
(四)终身化
人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。
四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构
人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。
(一)人工智能背景下职业教育的课程模式
人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。
(二)人工智能背景下职业教育的教学模式
人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。
(三)人工智能背景下职业教育的学习模式
智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。
(四)人工智能背景下职业教育的环境模式
智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。
(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式
人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。
(六)人工智能背景下职业教育的评价模式
现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。
(七)人工智能背景下职业教育的管理模式
智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。
(八)人工智能背景下职业教育的组织模式
人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。
五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标
人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。
(一)挑战
首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。
(二)发展目标
人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:
1.“智慧脑”与“智能脑”融通
随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。
2.“现实世界”与“虚拟世界”结合
在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。
3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”
新:我们听说你还在写一个武侠小说?跟修行也有关系吗?
朱:其实不是武侠小说,准确地说是历史小说。讲从亚特兰蒂斯文明以降,释迦牟尼、耶稣、达摩,爱因斯坦等对抗雅利安神族卷土重来的故事。主线故事是探索少林武术的神秘起源和使命,你知道吗,少林武功就是冷兵器时代的核技术,把人的最大能量激发出来,和冶金技术为代表的势力对抗。
你看达摩自己的禅宗弟子都不会武功,他为什么去交给少林呢?希特勒在二战最紧张时候派人到藏区也和这有关。同时,这也是关于修行的故事。
新:这真是宏大的一个写作计划,那计算机在你的个人修行里起什么作用吗?
朱:我们还是谈计算机这个正题吧,毕竟这个采访不是关于宇宙人生和小说的,这么讲下去我就不像科学家了,呵呵。我在计算机方面这么多年,主要做语音技术。最早在清华,后来去美国的加州大学,再后来在加州大学伯克利做美国DARPA的项目,互联网就是那个项目下搞出来的。在这个领域的最顶尖的地方都做过,跟一些最顶尖的科学家都合作过,我想这一段发生还是有一定积累。
新:这一段人生里面,比较精彩的是哪一部分?
朱:探索和创造,能有机会在各个不同领域探索,是人生的快乐。无论是在历史、宗教,还是科学领域。保持对一训的好奇心和敏锐,是我在过去10年有幸做并感觉快乐的事情。
新:怎么看待现在做这个公司的意义?
朱:语言交流是尘世间,除了医学第二有意义的事情。
新:你对语言的这种说法让我想起了巴别塔的寓言。计算机能用来实现巴别塔?
朱:巴别塔是一个失败的事情,被神灭了。但我们要做的和巴别塔的理念是一样的,让人能沟通,能够带来人类的创造力,联合起来能做更大的事。实际上我们公司的前一个名字就叫“巴别塔学习”。
新:你怎么理解互联网?
朱:互联网只是一个工具,上面的大部分东西,是没有帮助的,95%以上的信息没有用,只会让你的心更乱。
新:怎么会想到要做口语训练平台呢?
朱:我做的口语训练平台最早是给我自己用
其实从在洛杉矶读博士就开始琢磨这事了,当时就想,怎么把语音分析用到口语教学中。但具体算法花了很长时间才做好。
2004年我要去瑞士开一个学术会议,但不懂法语,便找了个人带我练,他读句我跟一句,然后他反复纠正我。练了几天后我就不好意思再麻烦别人了。但这次我真正清楚要把这个东西做成什么样子了。如果人在7岁以前,发音掌握得不好,对发音的好坏就听不出来,自己不一定马上就知道。所以需要有第三方来给做这个反馈和纠正。我在美国的时候是当助教,需要口语资格考试,就雇了一个人来做发音纠正,每小时50美金,很昂贵!新:计算机可以替代这个每小时50美金的家伙吗?
朱:后来我发现,这个东西完全可以用计算机来反馈,但难度比我想象的大。声音里包含了太多无关的信息,需要挑出什么是核心信息。主要运用的是心理声学(psychoacoustics)的知识,和人工智能技术。
在上世纪五六十年代,MIT的Kennenth Stevens开始探索感知心理信息(心理声学),他也是我导师的导师。那时候计算机还没有,主要用在语音分析上,研究人的心理。
新:比如我说“兔子”,一个女孩说“兔子”,发音不同,但传达的意思一样。是这样吗?
朱:是的,这项基础研究就是回答,为什么你能从声音中感受到信息?1999年Kennenth Stevens获得美国国家科学奖章,克林顿颁发的。相当于我们的国家最高科学技术奖。Kennenth Stevens在技术领域做出了重大的贡献。科学家搞基础研究,一开始谁都不知道研究出来有什么用。很多东西都是先研究出来,再去考虑应用。
新:那你现在就是主要在调用这个领域的知识?
朱:对,我等于是把这些研究成果综合起来,基于这些知识做了一个模型。比如mp3就是用到这项技术,利用感知心理声学,把人对其不敏感的信息就省略,实现大的压缩比。我就是把感知心理分析,用到语音分析上,进行发音评价。
新:你的这套东西是不是就是对波形?难度在哪儿呢?
朱:完全不是,我宁可你说我是比对频谱,但频谱也很不对。波形是毫无意义的。有的口语练习软件用对波形的方式,这太忽悠人了。因为很多发音信息混在波形里面,区分不出来,所以波形的有用信息几乎为零。而频谱比波形要有用得多,但它也还不是我们做的东西。重点在于协调两个方面:感知信息的提取、感知差距的计算。
新:做这个应用,跟你认为中国的英语口语教育出了“毛病”有关?
朱:改革开放以来中国的口语教学,从整体上来说是失败的。我之前去合肥,参加中国教育协会英语教学专业委员会举办的高中英语课教学观摩比赛。老师虽然在课上鼓励大家多说话,但他说5句话,学生可能才说1句。学生在课上的口语练习量是远远不够。这也是为何中国普遍存在哑巴英语。
新:那你的技术提供一个怎样的解决方案呢?
朱:混合教学法,课上+课下,线上+线下,老师+多媒体,是英语教学的未来。我并不封闭自己的技术,而是和所有的学校合作,让学校和老师组成一个高端口语教学方案。我们在课外加一个人工智能的口语教练,供学生一对一的口语发音纠正。这样,第一,保证口语练习的练习量。第二,人工智能教练指导下的练习更高效。第三,老师可以方便地去检查全班练习情况。有了这样的网络联系环境,哪怕老师自己的口语有问题,也能教出口语很好的学生。
新:口语培训机构很多,这个方案和他们的有何不同?
朱:比如华尔街英语、英孚、新动态、新东方精英,都是真正的高端口语培训机构。它们都是采用混合教学法:老师+老外+计算机。华尔街是这个领域的先行者,他们的课程70%是跟着计算机练,他们的口语训练软件,也包括语音识别的智能功能,但技术水平一般。他们的老师、外教可以跳槽,但这个软件不会流传到社会上,这是核心技术。
我们的理想是让所有的学校,能让高端口语教学普及。我们要做的是帮助每个学校具备高端的口语教学能力。
职业非学历教育以民办培训机构教育为主,涉及范围比较广,其中包括职业考试培训、企业管理培训和职业技能培训三个细分板块。
职业非学历教育用户以就业或考试为最终学习目的,得益于付费意愿强和互联网技术带来的产品标准化提升,职业非学历教育行业增长速度加快。2015年我国职业非学历教育规模3106亿元,同比增长16.4%。与职业学历教育相同,我国职业非学历教育处于市场启动期,但略成熟。
《中华人民共和国民办教育促进法》修正案三审表决通过,意味着教育资产证券化元年的到来,民办教育机构的上市资质得到认可,非学历培训类资产上市成为大势所趋。美股、主板、新三板已经形成职业教育产业群,其中在新三板挂牌、待挂牌的职业非学历教育企业有59家,包括华图教育、全美在线、和君商学等细分领域龙头。
职业非学历教育产业链可分为教辅、内容和平台三部分,以教育内容提供者为核心,上游对接教辅,下游对接平台和用户,以向第三方平台提供内容或媒体广告商付费的方式获取用户,通过用户购买线上线下课程实现变现。
在职业非学历教育行业中,人才招录和资格认证考试培训和IT培训,其市场总量分别约为600亿元和880亿元,这两个细分领域已经有行业龙头企业出现,它们通过品牌优势进入相关优质细分领域,并开展互联网业务的布局,以此增加市场份额。根据职业技能的不同,职业非学历教育可以分为IT职业技术、金融财会、商务外语、建筑工程等15个子细分领域。据HCR慧辰资讯研究统计,目前除对于实操性要求较高的心理咨询、管理、服务和餐饮等4类技能尚未有线上企业切入外,其他11类技能均已实现在线化学习。
目前国内职业非学历教育行业涌现的主流商业模式主要包括B2B、B2B2C和O2O。在线教育平台盈利模式相对单一,大多采用先提供免费课程吸引客户,再推出收费课程的方式。事实上,作为平台型的商业模式,需要分清用户与客户的概念,用户是基本服务的使用者,客户是愿意花钱享受增值服务的消费者。所以,在线教育平台需要将免费课程的使用者转变为愿意付费的消费者,盈利模式绝不仅限于课程收费,任何与学习、职业和社区相关的服务,都可以成为平台未来的赢利点,后来者想要打破现有龙头企业壁垒,可在此寻求机会。
2020年市场规模有望达到万亿元
教育部的数据显示,从2001年开始,中国普通高校毕业生人数一路攀升。2001年,全国高校毕业生人数仅有114万名,到2016年的15年间,毕业生人数增长了651万名。2017届全国普通高校毕业生预计795万名,比2016年多出30万名。在高校毕业生数量常年高位运行且逐年增加的情况下,就业压力随之不断增大。职业非学历教育以帮助求职者提升竞争力为目标,受就业压力的推动,职业非学历教育行业将加速增长。国泰君安产业研究报告分析预计,2020年职业非学历教育市场规模将达到9859亿元。
其中“教育+互联网”将占很大比例。根据互联网教育研究院统计,2013年在线职业教育的市场规模为40亿元左右,2014年为50亿元,2015年为70亿元,2016年为85亿元,每年市场规模都在以15%-20%的速度增长,预计2017年市场规模将突破100亿元。
传统线下培训机构以直营模式为主,教师薪酬、营销费用、管理费用三大块成本占比较大,重资产运营不易快速复制,扩张速度慢,因而很难规模化发展。但其通过线下深厚的资源和课程内容的积累,进入线上平台后,具备了标准化条件,轻资产运营后能够实现大规模复制,迅速扩张,华图教育发展华图网校、学尔森拓展学尔森网校等,都是具有代表性的事例。
通过梳理可以发现,当前IT职业教育和金融财会教育领域进入的企业最多,相关课程也较多,课程形式多采用“直播+录播”的方式,且目前已经出现较为细化的企业服务方式――平台和网校,平台不仅包括核心的课程平台,还有相关行业动态、技术发展的资讯平台及带有社交性质的论坛、社区平台等,未来有望拓展至B端企业,推出针对企业员工的定制化职业技能培训服务。
未来内容仍是竞争核心
从学员学习的目的导向上看,职业非学历教育可以划分为以技能提升为主和以通过证书考试为主两类,未来竞争核心仍是课程内容。
在技能提升类方面,IT职业教育、商务外语都是细分领域,IT职业教育重点提供IT相关的软件开发、编程、网络架构、大数据等相关技能类课程,商务外语重点提供口语类技能练习。由于学员学习主要是为了提高专业技能,服务于工作,这些领域的课程内容都较为丰富,与实际工作联系紧密,学习之后利于学员在工作中实践,对课程内容的专业性及更新的及时性要求也较高,如IT职业教育课程中除传统经典软件开发、编程等课程外,对于人工智能等新兴技术领域的课程内容开发需求也较为迫切。
证书考试类可以细分为金融财会类、建工类、司法类、公务员类、医药类及教师类等领域,这些领域的企业考试导向性较强,除了在课程内容上竞争之外,讲师关于配套题库的讲解及辅导练习也是竞争的关键点。
1.行业市场概述
随着中国经济水平的提高,社会发展越来越国际化,英语教育无疑是国民教育花费最多的一份,无论从时间成本还是物质成本来看,从小学到大学,其重要性也不言而喻。英语培训在培训市场具有举足轻重的地位,市场潜力巨大,需求人群以学生和白领为主。据中国社会科学院消费研究院报告(SSIC),国内有3亿人的庞大英语消费群体,有5万所英语培训机构,中国的英语培训市场高达5000亿元的规模。就以上海为例,每年就有超过30万人进行英语培训。随着计算机互联网,以及移动网络的发展普及,网络学习平?_和真人一对一在线培训能够提供更加经济,高效,灵活的资源和服务,已成为资本市场争抢的热点。
2.英语教育培训机构现状概述
英语培训机构按运营模式分为线下实体培训班和在线网络培训平台。线下英语培训主要以大班,小班式实际课堂互动授课方式为主,聘请有资格的外教,或者专业英文教师,提供一对多的指导服务,课程内容普遍包含准备,学习,练习,评测,复习等完整的学习阶段,具有丰富的学习情景,目前是消费者接受度最大,机构数量最多,最成熟的培训模式。在线英语是近几年随着互联网技术发展而出现的新式网络学习模式,学习者可自由利用学习时间,网络平台可提供丰富的学习资源和教师资源,通过教学软件针对每一个不同的学生进行教授,测试,指导,互动更加频繁,更有针对性,。目前在线英语越来越多,51talk,杰森英语、阿克索,网易有道等,许多传统线下培训机构也转型推出在线课程。如英孚,新东方Koolearn,美联,VIPABC等。
二、国内在线英语平台类型
依据收费与否,国内英语在线教育平台分为免费式工具型资源搜索播放平台,如有道词典,可可英语,扇贝网等,和收费式教师授课平台,如沪江网校,新东方Koolearn, 51talk, VIPABC等。目前,由于工具型平台只能为学习者提供公开的文字语音视频学习资源,所以系统性不强,主要针对碎片化的学习。大多数在线平台是收费型,他们建设自己的课程资源,教学模式和教师团队,通过网络软件进行互动教学,凭借其性价比及便捷的优势展示出迅猛的发展态势。
三、51talk在线英语平台
51talk是由一家定位经济,高效的网络英语培训机构,主要聘请菲律宾,欧洲,美国,加拿大等外教进行一对一网络授课,其拥有来自全球的拥有超过10年教学经验的专业教研团队,依照欧洲语言共同框架(CEFR),编制了针对中国英语学习者的课程体系,覆盖听说读写全方位,设计出结合实际生活且充满趣味的教材针对不同阶段学员水平,可进行从零基础入门到精通的16个级别的英语阶梯式学习。51Talk使用自主研发的真人在线互动教学软件――Air Class(AC)空中教室的在线教育平台,Air Class可同时适用于电脑和移动端,使上课时学员和老师课堂动态互动,通过网络实现真实课堂还原,并确保网络课堂畅通无阻。通过软件智能大数据分析辅助教学,提升学员学习效果。
四、在线英语教育模式的优势与劣势分析
1.在线英语的优势
1.1通过互联网教学,便捷高效,有利于明确学习目标,激发学员学习兴趣
在线英语依靠发达的互联网技术以及网络支付平台,利用电脑甚至智能手机就可以参加这种英语培训,无需赶至实地课堂上课,随时随地打开手机电脑,连上网络,通过英语培训商家各自的教学软件即可参与课堂和老师互动,并可进行练习,复习和在线测试。如51talk 网站既有PC客户端也有手机APP, 能在多种场合进行课程学习。
网络能提供丰富的学习资源,信息的传递不受时空限制,可将各种类型风格的教学素材、网络教学课件、学习工具软件等融于学习课程中,调动了视觉、听觉等多种感官通道,激活全脑,使英语学习愈加高效。而且消除外界环境和紧张等心理因素对学生的影响了,能够增强学生与老师交流互动的自信,培养学习兴趣,提高课堂教学效率。
1.2价格优势,能够解决普通家庭学习者的需求
对于传统的面对面的英语培训来说,最直接的就是费用问题。不管找家教还是找培训班,教学费用都是非常昂贵的,一般的消费群体难以接受。但在线英语培训去除了场地费用和路程时间成本,价格一般比实地培训班有较大优势。
1.3全球化师资和学生
在线英语都是通过互联网实现教学,教师和学员均可在各自所在地即可轻松参加课堂,因此,世界各地英语师资均可供的不同地区英语学习者共享。如51talk聘用上万名来自美国,加拿大,欧洲,菲律宾等国家的认证外教,以及国内高等院校专业英语教师通过互联网即可授课,英语学员可覆盖全国,实现英语教育资源共享互通,为小城镇居民提供了与一线城市同样优质的英语学习资源。
1.4可体验式教学
在线英语需要使用网络平台和软件进行教学活动,有兴趣和需求的学习者在线注册或者下载软件即可进行免费体验试听。如51talk,注册后即可参加真人外教一对一在线视频教学免费试听课。为了抓住更多的消费者,很多线下培训机构也纷纷推出免费体验的活动,英语培训行业发展更加优质,透明,公平。
1.5更注重一对一个体化口语教学
在线英语课堂将语音、视频、文字对话框以及课件等真实课堂场景展示在教学软件平?_中,按照科学的教学方法和体系进行一对一的课堂交流,能够最大化的指导每一个学员的个性化学习问题,并且注重英语口语的听说能力,通过不断地师生对话达到英语口语迅速提高的效果,因此一对一口语教学是在线英语培训机构的主打方向。
1.6智能教学软件,大数据分析和解决教与学的问题
在线教育软件能够使老师们能更细致的把握学生的学习进度。比如,51talk Air Class(AC)空中教室将所有的课程的知识进行段落式区划。每个视频时间都是十分钟左右。视频结束可进行测试,学生通过自我测试便知道自己的掌握程度,测试结果是联网的,老师们也能看到测试结果和分析反馈,根据这些反馈,调整自己的讲解方式和知识重点,从而个性化解决学生的问题。
2.在线英语目前存在的不足
2.1缺乏同学伴互动和社群活动
以51talk为例,其课程形式是一对一外教授课,所以课堂内容只是教师和学员及学员和教程的交互,缺乏学习同步的交流。而实际课堂中学习者之间的沟通互动能够激发多维度的思想体会,碰撞出新的思维方式,并能对学习者的心态产生影响促进社交成长,比如自信,热情,积极性,进而让学习者更加乐于学习,对于学习效果影响很大。此外,在线互动的形式变化有限,只能以对话为主,游戏、动手操作等社群实践学习活动难以开展。
2.2缺乏监督,需要学习者具有较强的自制力
在线英语学习毕竟要依托网络这个途径,而且没有教师监督和同学引领,因而在运用网络进程中会呈现许多引诱。特别关于那些年纪较小的学习者,学习意图不明确、好奇心又极强,很简单由于贪玩而忽略了学习。
2.3某些课程固化,教师质量不一
程序性在线学习软件,存在固定化课程内容。因而,其不能依据学习者的本身状况,及时调整课程组织,内容和形式比较固化,缺少自主针对性。而那些由英语老师或外教任教的在线课程,也在进程中显露出许多问题。在51talk中的外教,以菲律宾外教居多,英语为菲律宾官方语言,但并非母语,所以有的外教发音,语法和用语习惯和英语母语国家外教还是存在差距。老师的教学水平和个人素质良莠不齐,给学生的挑选带来困难。其次,许多老师为了吸引学生选课,把寻求生动活泼的授课气氛作为目标,引进许多笑话,影视剧,却忽略了知识点的教育。学生一节课都在哈哈大笑中度过,可是学到的知识点却屈指可数。
2.4缺乏学习过程的综合记录评价体系
虽然51talk等在线学习平台拥有学习软件可以记录学习过程,但综合评定学习中的状态和课堂表现还是依赖于老师对学习者的主观评价,缺乏客观系统的评价体系和标准。
五、对互联网背景下在线英语教育发展趋势分析
针对在线英语学习特点分析,对未来需要解决的问题和发展趋势提出几点论述。
第一,以人为本,实时互动。
随着互联网+物联网发展愈来愈人工智能化,未来的在线教育发展也会体现以人为本,实时互动。虽然目前很多在线英语平台以视屏面对面形式进行多样化的教学互动,包括练习,学习,测试,辅导等教学体系。但是,当非教课时间遇到问题时并不能及时得到反馈,所以在网络课堂互动交流的基础上,实现实时交互和及时反馈是在线英语学习平台未来需要解决的问题。
第二,针对性学习分析和课程建设。
由于网络上存在海量的学习资源,各个平台也有多种课程体系,但每一个学习者都有自身的特点,而其很难在纷繁的资源中选择出满足自己要求的课程。所以,在线英语教育平台应该阶段性对学习者进行综合评价分析,帮助其自我认识,明确学习目标,以便更好的定制和调整自己的课程。
第三,定期对老师进行开放式考核和评价,确保线上教育的教学优势。
中图分类号:G40 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2012)05-0014-03
教育媒介是重要的教育物资之一,不仅反映了一个国家的经济、技术发展水平以及对教育的重视程度,也反映了教育作为特殊的社会活动的专门化程度和一定的教育观。正如叶澜教授所说:“是一定教育观的物质体现”。[1]教育媒介的形态演变是以科学技术的发展为基础的,以技术的教育应用为切入点探索教育媒介的形态演变,实质上是探索教育自身形态与教育技术互动发展的历程。笔者通过对技术与教育发展关系的梳理,认为教育媒介形态经历了教具化、多媒体化、智能化、虚拟化等四个阶段。不同阶段的教育媒介实践有不同的技术发展作为其支持,同时也代表了某种技术应用所蕴含的教育思想。
一、从《世界图解》到 “恩物”:教育媒介形态教具化
教育形态教具化起源于或可追溯到近代欧洲的直观教学。17世纪,著名的捷克教育学家夸美纽斯提出“让一切学校布满图像”,“让一切教学用书充满图像”,他竭力推进直观教学,并编写了一本插图教科书《世界图解》,夸美纽斯也因此获得了“直观教学之父”的赞誉。正如《世界图解》,又叫《可见的世界》,夸美纽斯通过150张图片的呈现让遥远的“世界”变得可见,使得原本只能靠教师用单调语言文字描述的世界场景以“直观”而“真切”的方式展现在学生面前,通过这些图解学生获得了关于自然、生活、社会等等方面百科全书式的知识。[2]卢梭、裴斯泰洛齐等人也主张采用实物教学和直观教学的方法。另一位教育学家福禄培尔吸收夸美纽斯、卢梭、裴斯泰洛齐教育思想的精髓, 创立了学前教育理论的体系,并创办了世界上最早的幼儿园。他的主要功绩还在于提出了幼儿游戏理论以及创制了“恩物”。福禄培尔仿照大自然的性质、形状及法则特制了“恩物”以适应儿童教育的特殊要求。“恩物”是大自然的缩影,儿童利用“恩物”,通过各种游戏活动发展智力和体力,从中发现和掌握世界及其固有的秩序。[3]
无论是夸美纽斯的《世界图解》还是福禄培尔其“恩物”,其核心思想就是“适应自然”。他们在各自的教育实践过程中,不仅做到了教育理念和教学方法上遵循和顺应儿童的天性,而且积极营造与自然融和、一体的环境。教育形态教具化的本质上还是“虚拟”模拟“真实”、“人工”模拟“自然”的一种方式,使得人类的教育摆脱了单纯依赖口耳相传和文字教材的初始状态。
二、从视听教育到教育技术:教育媒介形态多媒体化
教具化阶段以实物作为教育媒介,大都可以称之为视觉教育。到了20世纪20年代末,由于有声电影和广播录音技术的发展以及在教育领域的应用,“声音”也成为教育信息的载体,视觉教育进而发展为视听教育。在声音媒体方面,麦克风作为扩音教学媒体进入教室,使得大规模的集体授课或教育传播成为可能,提高了教学效率,此外还有磁带录音机等等也作为新教学媒体辅助教学活动,直到发展到现在的数码录音笔以及MP3播放器等,这些声音媒体设备在扩音教学应用、放音教学应用(音乐以及语音教学)等方面发挥重大作用;在图形媒体方面,投影仪、视频展示台、数码照相机等设备的使用推动了图片教学法、实物投影法等新型教学法的诞生,而且在幻灯、投影教学中,通过声音和图形结合,做到声画同步,增强了教学效果;在图像媒体方面,电视机、录像机、摄像机以及激光影碟机的出现推动了第二代远程教育——广播电视函授教育的产生与发展;多媒体的出现推动了现代教育技术理论与实践的发展,这种媒体集文本、图形、图像以及声音等传统信息载体于一体,具有集成性、控制性、交互性以及超文本与超媒体等特征,同时多媒体课件的开发成为教师工作内容的一个重要组成部分。[4]至此,教育媒体化推动教育信息化进入了快速发展的实质性阶段,教育技术作为教育信息化的理论与实践成为了教育的“制高点”。
如果说2014年是智能硬件的试探之年,那么2015年是智能硬件的“布局”之年。在硬件复兴的“风口”之下,无论是大厂商还是创业公司都已经推出智能硬件产品,或者搭建智能硬件相关的平台系统。
未来20年,将来到“产业互联网”的时代,互联网将改变每一个产业、组织乃至整个社会。产业互联网所代表的跨界融合成为总的发展趋势,从最早的零售业到如今的金融、医疗、可穿戴、在线教育、在线旅游以及生活服务的方方面面,传统硬件领域也将被改变。一个小米是不可能独揽天下的,智能硬件将会迎来爆发式发展,硬件还是一个新蓝海、新起步的市场,互联网巨头开始布局“万物连网”产业链。
百度:期待诞生“中国大脑”
2013年,百度频频出手与智能硬件创业公司合作,2014年百度围绕人工智能进行了一系列大手笔的投资,百度选择技术道路并且以人工智能为核心,就像Google是美国最积极的巨头一样,百度与Google都是技术驱动、工程师文化浓厚的公司,创始人都是技术大拿,有着浓厚的技术情结。整个公司研发人员比例和地位都相当高。产品的核心优势也在于技术,比如搜索、翻译、地图、语音,门槛都相当高,人工智能时代同样是技术为根基。
阿里:全产业链推智能产品
从阿里巴巴进入智能硬件领域的资源优势来看,阿里云计算资源、活跃在阿里云上的创业者,以及淘宝和天猫的电商平台,都是阿里进入这个领域的重要筹码。阿里巴巴的动作大部分围绕家庭场景展开,阿里在智能电视领域牵头成立了SmartTV联盟,同时投资华数、文化中国等内容厂商,推出天猫魔盒电视盒,并且与华数合作推出电视支付,要做智能电视生态。在智能家居领域则投资了海尔,与格力等合作在智能家电中接入了阿里云服务。合作为主,投资为辅是阿里进军智能家庭的策略。
2014年3月,阿里巴巴和美的集团达成合作,双方将共同构建基于阿里云的物联网开放平台,实现家电产品的连接对话和远程控制。彼时,美的了首款基于阿里云的智能空调,并于天猫商城进行销售。同时,阿里推出alink物联网平台,将云计算、支付、电商等整合在一起,智能硬件创业者可快捷地采用上述资源推出产品。
腾讯:生态构建开启探索之路
马化腾曾提出腾讯要做“连接器”,连接人、连接服务、连接一切,其中一个重要部分就是连接硬件。
腾讯方面表示,QQ物联将通过海量用户覆盖、快速联网、消息触达、服务扩展、大数据计算、安全稳定、一点接入等七大能力全力扶持传统硬件厂商,同时携手越来越多的软件厂商以及第三方服务企业,共同打造智能硬件生态和服务体系。2015年投入20亿去扶持硬件厂商,三年内帮助1000家传统硬件厂商实现互联网化。
“互联网+”:演变的三大阶段
第一阶段:PC互联网(过去、死海)
——基于台式机、笔记本
PC互联网从第一代计算机诞生至今,互联网应用在中国越来越普遍,互联网将改变每一个产业、组织乃至整个社会。进入2015年,互联网能看到的大部分机会已经被阿里、腾讯和百度三巨头,以及京东、苏宁、小米、美团、大众点评、网易、360等公司瓜分了。PC端已经成为过去、历史。
第二阶段:移动互联网(现在、红海)
——基于智能手机、PAD
人类社交的需求,在PC互联网时代已然存在,进入移动时代后,移动社交媒介由电脑端转移到手机端,借助移动设备,人类社会之间的联系更为紧密,这也决定移动时代的生产力应用应该是社交沟通中线上线下的产品。
如果把移动互联网发展作为一个周期,那么2015年已经进入下半个周期,基于线上线下融合的O2O模式强化延伸到生活服务、应用场景。
第三阶段:万物联网(未来、蓝海)
——基于智能硬件、智能家居
互联网已叩响了“万物互联时代”的大门,在物联网的推动下,更多的智能设备互通互联,这不仅是一种需求,同时也是一种趋势。而需求和趋势就代表着机会——智能硬件。纵观全球无论是虚拟现实设备、无人机、智能手环、手表、智能医疗等各个领域甚是火爆,智能硬件正在刮起一场全球瞩目的风暴。
如今“互联网+”、移动互联网已成“红海”,智能硬件正成为成为下一代生活、制造的“风口”。
在此背景下,长期致力于产业互联网化的编写《智能硬件:下一个万亿风口》一书,为更全面、系统、专业地编著本书,中心本着“开放共赢”的理念,特向全国智能硬件有关典型企业进行优秀案例征集。详情查看《智能硬件:下一个万亿风口》合作及征订(100ec.cn/zt/znyj/)另外,旗下“中国智能硬件网”已经上线。
据悉,“中国智能硬件网”主要分为研究篇、产业矩阵、热门领域、行业领域四大模块。
研究篇全面系统地集合了智能硬件行业的“干货”,包括案例、分析、报告文章以及信息图和盘点、PPT。产业矩阵涵盖了互联网派、传统派、海外派、创客派等热门行业的研究性文章。在热门领域中可以看到智能家居、智能物流、智能手环等主要智能硬件行业下的热门领域。行业领域摘选了智能硬件热门行业当中的细分领域,如Iwatch、小米手环、菜鸟网络、京东智能家居等。
在2017年十大战略技术趋势列表中,高德纳公司把智能应用列在了第二位。高德纳公司副总裁大卫・希尔(David Cearley)说:“未来10年,几乎每个APP,每个应用程序和服务都将一定程度上应用AI。大数据行业很多牛人已经转战人工智能,问其原因,答‘大数据的最大价值就在于助力物体、工作、生活的智能化。’”
大数据在政府应用将增多,项目增长迅猛,政府从电子政务到智慧政府需要的是数据思维、技术和数据源的补充。
在2016年的北京信息化专家咨询委员会组织的2016高分论坛上,邬贺铨院士说:“我国大数据还有很长的路要走,还面临很大的挑战。作为世界人口第一大国,我国产生的数据量极为庞大,但真正存储下来的数据仅仅是北美的7%、日本的60%,而且我国所存的数据中有一半未保护。比如,我国在医疗健康、交通治理、环保等方面的研究还不足,还存在数据分散、监测的覆盖率较低等问题。大数据、智能化、移动互联网、云计算,以及物联网结合的大智移云代表了信息技术发展新阶段的时代特征。大数据支撑了社会的精细化管理和智慧城市的建设,是提升管理和服务的重要抓手,是提升政府工作人员转型升级的重要思想和工具。2017年从电子商务到智慧政务,互联网将深度融合政务服务,提升政府的服务水平,促进智慧城市的进一步建设。”
大数据驱动的产业转型升级方案将成为热点,大数据+产业+金融概念盛行。2016年11月19日,以“转型升级 决胜未来”为主题的海智在线周年庆暨SCMClub十二周年大会在上海宝丰联大酒店隆重举行。海智在线的天使投资方海尔产业金融总经理周剑振,围绕“中国制造和产业金融”做了主题演讲。
周剑振表示:“互联网的作用日益加深,管理的范式已经发生革命,产业金融是新管理范式下的金融思维。产业金融是生态圈金融、大数据金融和积极的金融。” 产业是经济的基础,金融在产业发展中具有催化剂和倍增剂的作用,金融与产业互动将创造新的价值,大大加快财富积累。“从某种意义来说,产业金融的翅膀是金融,核心是大数据。”
另外,中润普达集团总裁、东湖大数据交易中心总经理杜小军也提到,因为实体经济和金融结合起来才是升级转型的根本出路,而和金融结合起来,必然需要用大数据解决方案来解决社会信用体系,以及价格评估体系等诸多难题。数据将在跨界融合中发挥最大价值,而数据深度“掘金”、开放流动是关键。
早期的大数据企业讲概念的、融不到资的将死亡,有客户不能交付的也将死亡。根据笔者接触各种投资人的看法总结一下,大数据这个领域的企业几种死法:没有做好数据产品,就不切实际想做平台的,死;不管是2C还是2B,没有实际业务,没有行业深度应用,死;不断融资的,死;天天上媒体包装的,死。也有百度的兄弟说,大数据领域他就看好现金流比融资多的企业,其他都不看好。
开源继续引领大数据技术发展。受益开源,就当回馈,在今年阿里的云栖大会上,阿里巴巴一张“2016阿里开源全向图”拉开了BAT开源技术的序幕。经过多年来的高速发展,BAT与大数据相关的数据采集、存储、分析、可视化等多个基础性技术领域在内部已经取得较大的突破,形成了实用性强、稳定度高的技术能力,大数据整体技术体系已初步构建完成。
因此开源是孵化新技术领域的容器,更是技术演进的最大推动力,开源是一种技术的自信也是技术的众筹,非常适合大数据技术的发展策略,不断地开放融合有利于技术的普及应用。
大数据培训和咨询持续火爆,不再新鲜,而是成为一种培训机构的一般性课程,常态化。2015年开始常态化大数据技术培训,2016年发展了一年, 作为业余的讲师,笔者擅长政府行业和运营商行业的大数据盘经论道,经常有人来咨询培训,明显感觉来自互联网的咨询感觉比线下的机会多了起来。
百度问咖、在行、厅客、知乎、芝麻、喜马拉雅等成为老师新的入口,付费时间、付费问答作为培训咨询的一种新生业态将大有可为。
大数据人才稀缺。随着竞争加剧,很多企业想要进入大数据产业但是缺少好的数据架构师,分析师将缺少竞争力。在不久之前举办的第一届大数据教育论坛上,易观CTO郭炜受邀出席并做了“大数据人才在企业中的需求及现状”的主题演讲。
中图分类号:TM246文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)0320042-01
虚拟现实是人类利用知觉能力和操作能力的新方法。它是一种高逼真度地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、动感等行为的人机界面技术,它涉及计算机图形学、人机接口技术、传感技术及人工智能技术等。这种模拟给用户提供了一种身临其境的体验,通过视觉、听觉、动感等多感通道,进行人机交互,为用户提供最佳的人机通信方式。排爆培训一直是一个高危培训,如果采用能够实现人机交互的虚拟软件,则可以在实际操作爆炸装置前对学员进行基础知识和基本技术要领的培训,消除学员的陌生感和恐惧感,提高学习效率,消除很多潜在危险,提高培训质量,降低培训成本。
1 虚拟现实广泛应用于教学培训
进入21世纪,虚拟现实技术在教学培训领域逐渐得到了广泛的应用,使得传统的教学模式发生了巨大的变革,其中最大的体现就是多媒体技术在教学中的应用。特别是在教育领域,应用前景极为广阔。目前,多媒体技术不仅在国外民航教育培训领域被广泛使用,而且在我国民航教育培训中也得以推广。例如,在飞行训练中,飞行模拟器、桌面飞行训练器和飞行模拟系统的使用使得飞行员在进行真机训练之前就熟悉了各型飞机的操作程序及各种复杂气候和紧急状态下的应急处置程序;在空管培训中,基于计算机的培训(Computer-Based Training,CBT)在整个培训过程中起到承上启下的作用,它既能帮助学员进行理论知识的学习,深入理解学习中的难点,检查学习效果,又能帮助学员在进行模拟训练前建立调配、引导飞机的感性认识,训练标准的管制用语,熟悉管制环境等,以便更有效地进行模拟实验;在航空维修领域,多媒体技术应用于航空维修现场,改革维修手段,提高维修效率,进而提高飞机的出动率。
2 培训系统的软硬件平台
2.1 硬件平台。爆炸装置虚拟培训系统作为低成本的桌面式培训系统,采用目前广泛使用的PC机平台,通过服务器、局域网、校园网和互联网实现培训机构或院校内部电脑和远程电脑实时访问,并可以进行单机操作。
图1爆炸装置虚拟培训系统单机版硬件图
单机版培训系统(图1)利用普及的个人电脑平台,在培训机构或院校内部多媒体教室进行培训。主要利用键盘和鼠标查看爆炸装置的结构、功能介绍和操作说明,并通过系统中不同爆炸装置的各种关键元器件的操作来完成模拟拆除爆炸装置的工作任务。
网络版培训系统利用培训机构或学校的多媒体教室局域网、校园网络和互联网,可以实现对远程认证学员进行培训,其操作和培训内容与单机版相同,并且可以进一步降低培训费用,节省实际培训时间。
2.2 软件平台。爆炸装置虚拟培训系统采用基于windows的平台进行开发,主要利用三维建模软件进行模型的搭建,利用三维交互引擎完成虚拟现实系统的构成,并通过Java程序编写部分关键交互程序。
3 虚拟培训系统制作过程
3.1 基础3D模型建构。首先,爆炸装置的初始设计要求,利用3dmax软件完成各爆炸装置模型的初级建模工作,主要通过车削、放样、布尔等手段完成基础模型构建,总共完成模型零部件约1400个,完成绘图面140万个。
3.2 UI二维交互图片的制作。由于人机交互中有很多必须的按钮和标识来作为人机交互界面的媒介,所以需要利用Photoshop软件完成各种相关的UI二维交互图片的制作。
3.3 模型导入和交互实现。完成后的三维爆炸装置模型和相关环境模型一并导入到VPR中,并对模型比例、光源、环境光等进行调节,并且将整体框架设为背景、对象物体和人机交互界面等三个层次。对于特殊的交互元件,需要利用脚本编辑器对其动作进行编辑。一些特殊动作,则利用Java编写交互代码。然后利用Photoshop完成的图片,构建人机交互的UI界面,并根据交互需求完成相关布置。最后,利用脚本工具,完成交互界面和被控物体件的控制链接,以完成人机交互。
4 爆炸装置虚拟培训系统的积极意义
1)通过人机交互训练,提升学员准确识别与处置爆炸装置的能力。使用本爆炸装置虚拟培训系统,可以强化学员对爆炸装置的原理掌握、模式识别和处置能力,达到多模式、多感官、反复性和针对性的培训要求,切实地提高学员的反劫制爆能力。
2)使用虚拟培训系统,解决无法使用真实爆炸装置的困境。对于普通高等院校和培训机构,要获得真实爆炸装置的合法使用权是非常困难的。但同时,对于一些特种专业又需要了解和掌握各种爆炸装置的基本结构、爆炸原理和拆除方法等知识,如果不能直观的操作爆炸装置,将很难通过简单的理论讲解掌握以上知识,更谈不上能够正确的处置爆炸装置。使用本爆炸装置虚拟培训系统则可以很好的解决这一难题,让学员能够“亲手操作”各种基本形式的爆炸装置,加深对爆炸装置的了解。
3)合理分配责任,降低教学风险。利用爆炸装置虚拟培训系统代替各种爆炸装置实物进行教学,可以有效规避真实爆炸装置储存和使用中可能发生被盗、丢失、爆炸事故等各种风险,同时爆炸模拟装置和培训系统的可重复使用性还可以有效降低爆炸装置实验和教学投入。
5 结束语
本培训系统是基于虚拟现实技术开发的三维立体人机交互系统,可以很好地满足爆炸装置教学需要。学员通过鼠标和键盘实现对各种爆炸装置的操作,直观地了解和掌握各种爆炸装置的基本结构组成、工作原理和排除方法,切实提高处爆排爆能力。同时,爆炸装置虚拟培训系统很好地解决了爆炸装置教学中实物难以获取和使用危险的难题。
参考文献:
[1]汤跃明,虚拟现实技术在教育中的应用[M].北京:科学出版社,2007.