人工智能下的創(chuàng)新教育精選(九篇)

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第1篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

關(guān)鍵詞：人工智能；教育變革；智慧教育

近年來大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領(lǐng)域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預測，人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領(lǐng)域，人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進展和實踐應用，國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流，引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻主要集中于：

（一）教育理念的革新。“人機一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。

（二）關(guān)注技術(shù)的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破，為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎(chǔ)[4]。

（三）探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業(yè)測評、交叉學科、角色變化等應用領(lǐng)域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術(shù)的運用滲透到整個教學過程中，教師可以根據(jù)評分實時調(diào)整授課內(nèi)容，以促進個性化學習，從而提升教學效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響，新技術(shù)融入教育并促進教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而，技術(shù)是一把“雙刃劍”，如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應有的價值呢？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域？如何通過教育變革來促進新興信息技術(shù)在教育教學中的廣泛與深入應用，實現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。

1人工智能時代下教育變革的背景

1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強大能力

人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質(zhì)是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術(shù)：深度學習、大數(shù)據(jù)和強算力。

1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)

人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域，人工智能促進教學質(zhì)量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升；為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認為，人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應用在兒童教育領(lǐng)域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標，實現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標。

2人工智能與教育變革

2.1人工智能與教育目的的變革

人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結(jié)果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面，人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉(zhuǎn)而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風險在教育領(lǐng)域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學習能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協(xié)助教師實現(xiàn)個性化指導，從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。

2.2人工智能與學習方式的變革

第一，深度學習。深度學習也稱為深度結(jié)構(gòu)學習或者深度機器學習，是一類算法的集合。深度學習概念的提出，一方面尊重了教學規(guī)律，另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學習在機器學習、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就，提倡學教并重、認知重構(gòu)、反思教學過程，進而達到解決問題的目的。第二，個性化學習。個性化學習區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應用有利于學生享受個性化的學習服務，可提供個性化的學習內(nèi)容，可視化分析學生的學習數(shù)據(jù)，快速提高學生的學習效率。第三，自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎(chǔ)上，根據(jù)學習者特征，為其推薦個性化的學習資源和學習路徑，從而最大程度上適應學生的學習狀態(tài)，是實現(xiàn)個性化學習的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態(tài)，進行學習反饋；持續(xù)收集學生的學習數(shù)據(jù)，其中包括學習目標、學習內(nèi)容；高效地為學生提供海量的學習資源。

2.3人工智能與學習環(huán)境的變革

首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學習環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學習支持將改變目前學習的學習空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現(xiàn)虛實結(jié)合的立體化實時交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學習環(huán)境，滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術(shù)的突破有利于實現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術(shù)可以運用到教師的教學過程中，進行學生的學習情緒感知，學習狀況的了解，從而促進學生學習的科學化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。

3人工智能在教育領(lǐng)域的應用

人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù)，將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應用，實現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展，未來一段時間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合，進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。

第2篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

[關(guān)鍵詞]研學活動機器人教育科學素養(yǎng)

引言

隨著時代的變遷，以及各種條件的限制，各學校以往每學期的春游、秋游活動基本銷聲匿跡，而以前的春游、秋游活動基本都是野炊或爬山等郊游活動，形式單一，學生的興趣不大。近年來，多地教育部門興起了研學旅行。研學旅行是學生在教師或輔導員的帶領(lǐng)下，確定主題，以課程為目標，通過旅行中的集體住宿、集體體驗、集體感受，以動手做、做中學的探究形式，以提出問題、猜想預測、設(shè)計實驗、進行觀察、尋求實證、搜集數(shù)據(jù)、整理分析、得出結(jié)論、交流表達、集體討論、記錄過程等探究步驟，在教師的幫助下書寫研學日志，形成總結(jié)報告，并嘗試提出新的問題[1]。研學旅行又稱修學旅行、游學、教育旅游等，是以一個專題為目標，以在校學生為主體，以教師等其他人員為補充，以增長技藝、增長見識為目的的一種專項游學活動。研學旅行突出一個“學”字，在旅行過程中要行有所學，學有所獲。開展研學旅行，有利于全面推動素質(zhì)教育，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，引導學生主動適應社會，促進書本知識和生活經(jīng)驗的深度融合[2]；有利于有效培養(yǎng)學生的科學探究意識。研學的宗旨就是在教師和學生共同組成的學習環(huán)境中，以學生為中心，讓學生主動探究、主動學習，即“做中學”，就是讓學生在動手、動腦的實踐中利用所學的知識去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題[3]。探究式學習既是學習的目的，又是學習的理念、方法和模式，是“素質(zhì)教育”的根本出路[4]。

一、開展機器人技術(shù)教育的重要意義

人工智能技術(shù)已經(jīng)是世界領(lǐng)域研究的具有前瞻性的現(xiàn)代高新技術(shù)。國務院于2017年7月8日印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出：“鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發(fā)和推廣。建設(shè)和完善人工智能科普基礎(chǔ)設(shè)施，充分發(fā)揮各類人工智能創(chuàng)新基地平臺等的科普作用，鼓勵人工智能企業(yè)、科研機構(gòu)搭建開源平臺，面向公眾開放人工智能研發(fā)平臺、生產(chǎn)設(shè)施或展館等?！边@為人工智能教育賦予了新的目標、任務和使命。機器人技術(shù)教育是人工智能的啟蒙課，而現(xiàn)階段由于機器人實訓室建設(shè)不完善、師資力量嚴重匱乏等原因，在所有學校實施該課程還有一些困難，全面普及機器人技術(shù)教育的高職院校數(shù)量很少，這樣就局限了機器人技術(shù)教育在高職教育中應發(fā)揮的特質(zhì)和價值。機器人技術(shù)教育集成了數(shù)學、力學、機械、電子、自動控制、傳感器、通信、計算機、人工智能，綜合了眾多領(lǐng)域的高科技，具有實踐性強、探索性強和綜合性強的特點，有利于學生迅速接觸前沿研究，不斷激發(fā)探究興趣，提高創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)。機器人技術(shù)作為一門研究性課程可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與實踐能力，在學習過程中，學生應學會在海量的信息前能自主判斷、選擇、獲取和應用有效資源，這就要求學生必須具有綜合運用各門學科知識分析問題、解決問題的能力。在機器人學習和制作的過程中，學生不僅能夠接觸機器人，還能體驗成功制作機器人的愉悅，提升他們的綜合素質(zhì)[5]，充分彌補其在課堂學習中缺乏實踐的缺陷，強有力地鍛煉了學生的創(chuàng)新思維和動手能力。在高職學生研學中開展機器人項目教學，可以普及信息技術(shù)，提高學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)并激發(fā)學生的動手能力、綜合能力、創(chuàng)新意識、協(xié)作能力和進取精神。當前，職業(yè)院校教育教學改革的重心是積極探索創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，由此確立機器人技術(shù)為高職院校開放型研學課程。高職院校應不拘泥于專業(yè)限制，多方訓練和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生的實踐能力，為在校學生創(chuàng)造一個能激發(fā)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境，使他們能通過機器人活動點燃智慧的火種，因而，將機器人作為科技研學中的一個項目是非常有意義的。

二機器人研學活動在職業(yè)院校中的開展路徑

1.組建研學團隊

高職院校應多加宣傳，營造科技教育的氛圍，形成教師與學生樂于參與的良好態(tài)勢，堅持多樣性與開放性原則，搭建學生科技活動平臺。機器人技術(shù)課程不能僅讓工科專業(yè)學生學習，還應讓其他專業(yè)學生一起參與。要在參加科技研學的學生中招納、吸收一批熱愛發(fā)明、對人工智能感興趣的積極分子，促使其開展機器人研學活動。高職院校應為此配備指導教師、開發(fā)實驗室使該活動常態(tài)化，通過校企合作，產(chǎn)、學、研結(jié)合的方式協(xié)助學生實現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化。學校應多次舉辦或組織學生參加大學生科技創(chuàng)新比賽或機器人大賽，激勵學生的積極性。

2.初期認識階段

在研學活動初期，要引發(fā)學生對機器人的好奇心和求知欲，對學生進行機器人科普教育，如機器人發(fā)展史、機器人的工作場景，炫酷的科技場景為學生提供了一個真實、生動、有趣的學習環(huán)境。可通過展示現(xiàn)代科技信息，激發(fā)學生的好奇心和想象力，引導學生對新科技的興趣，鼓勵他們熱愛科技，嘗試創(chuàng)新。

3.具體實踐階段

在實施階段，硬件平臺的選取已實現(xiàn)了多元化，可以選取“探索者”系列的螺絲零件式組裝或進行樂高型積木式組裝。（1）科普學習。實踐階段以“手腦結(jié)合”為主要學習方式，注重間接知識與直接知識的融合，給學生提供必要的基礎(chǔ)知識?？赏ㄟ^各種零件的組合設(shè)計一些實驗、搭建一些實體模型，比如制作招財貓、攪拌機、唱片機、行走的小車等。應根據(jù)學生程度的不同分別給予其不同的主題和任務，以學生自主探索為主，教師輔導為輔，鼓勵學生動手去做，并在做的過程中發(fā)揮學生的想象力，使其在有限的時間內(nèi)能夠完成項目，形成一個獨具特色的作品。具體形式以小組為單位，將3至5名學生分為一個小組，讓學生嘗試合作學習，增強其團隊協(xié)作精神。由于機器人制作不僅要搭建外型，還要編寫一些程序讓其動起來，所以在創(chuàng)意、搭建、組裝、編程、調(diào)試的過程中，學生可互相交流和討論，各抒己見，選擇最優(yōu)方案，然后將組裝與編程進行分工。通過交流和討論能加深學生對問題的理解，也能提高其語言表達能力。在組裝、調(diào)試過程中，學生會不斷進行集體討論，積極改善方案，彌補不足，充分鍛煉了學生的團結(jié)協(xié)作精神和小組探究精神。（2）綜合學習。在這一階段，學生已掌握了簡單的機器人制作原理，有了編程的基本知識。在此基礎(chǔ)上，可以鼓勵學生自己發(fā)明創(chuàng)造，建議多個專業(yè)的學生進行組隊，這樣可以拓展大家的思維，比如團隊中汽車專業(yè)的學生可能會考慮制作與車輛有關(guān)的作品；醫(yī)學專業(yè)的學生會考慮制作一個與醫(yī)學相關(guān)的小儀器等……建議每個團隊中至少有一位計算機專業(yè)的學生負責程序編寫與調(diào)試，這樣不僅能使設(shè)計方向多元化、作品多樣化，還能使調(diào)試階段少走彎路，提高效率。

第3篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)背景；高職計算機；創(chuàng)新能力

引言

學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)符合課程改革的實質(zhì)要求，對促進學生的全面成長和發(fā)展意義重大。在通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及計算機技術(shù)快速發(fā)展的今天，人們越來越關(guān)注對學生綜合能力的提升以及創(chuàng)新精神的引導。高職院校需要立足于大數(shù)據(jù)背景之下教育教學改革的現(xiàn)實條件積極轉(zhuǎn)變教學思路，充分利用各種創(chuàng)造性的教學策略及手段豐富教學內(nèi)容，實現(xiàn)教學形式和教學內(nèi)容的多元化和多樣化，保障專業(yè)課程教學的質(zhì)量及水平，讓學生能夠主動地利用專業(yè)知識應對大數(shù)據(jù)背景之下的發(fā)展和挑戰(zhàn)。

一、大數(shù)據(jù)背景

大數(shù)據(jù)也被稱作為巨量資料。在信息時代的背景之下，信息的儲量呈現(xiàn)著病毒式的發(fā)展態(tài)勢。人工智能以及大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)直接改變了整個世界，同時對目前的公眾工作方式以及思維模式是一個較大的沖擊和變革。為了為產(chǎn)業(yè)發(fā)展、時代進步以及科技領(lǐng)域的穩(wěn)定運作指明道路和方向，許多行業(yè)開始以大數(shù)據(jù)和人工智能為依據(jù)，充分實現(xiàn)對各類信息的高效處理以及歸納。在這樣的背景之下，社會對人才的需求量也越來越大。對于我國高職教育來說，計算機專業(yè)的教育教學尤為關(guān)鍵。教師需要以學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為依據(jù)，分析大數(shù)據(jù)時代背景之下各類數(shù)據(jù)信息以及人工智能等高新技術(shù)的應用，明確大數(shù)據(jù)與計算機之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，充分體現(xiàn)這一專業(yè)教學的實踐作用以及指導價值。[1]

二、大數(shù)據(jù)背景之下的高職計算機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

根據(jù)上文中的相關(guān)分析可以看出，在大數(shù)據(jù)背景之下，高職計算機專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必不可少。教師需要注重對這一能力培養(yǎng)的具體要求，掌握恰當可行的策略，圍繞大數(shù)據(jù)背景之下的信息化教學要求實現(xiàn)各項工作的穩(wěn)定運作。從微觀的角度上來看，教學活動、教學管理、科學研究之間的融合比較復雜。教師需要注重不同層面的創(chuàng)新以及改革，積極優(yōu)化目前的教學形式，分析傳統(tǒng)教學模式帶來的各類負面影響，以引導學生、鼓勵學生、啟發(fā)學生為依據(jù)，構(gòu)建全新的人才培養(yǎng)創(chuàng)新機制，從整體上實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的綜合提升及發(fā)展。

（一）提升學生的活動信息素養(yǎng)活動信息素養(yǎng)的提升與大數(shù)據(jù)的發(fā)展及應用密不可分。從目前來看，許多教師開始積極調(diào)整理論教學與實踐教學的比重。在大數(shù)據(jù)背景之下，高職計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)要求越來越高。學生除了需要掌握計算機基礎(chǔ)知識之外，還需要主動參與不同的創(chuàng)新活動，了解大數(shù)據(jù)時展的趨勢，充分利用本專業(yè)的知識解決生活實際以及科學技術(shù)在變革過程中所出現(xiàn)的各類問題。例如，教師可以立足于目前的活動平臺拓寬學生的知識視野，豐富其活動信息素養(yǎng)，讓學生能夠在參與各類科技創(chuàng)新比賽的過程之中，對目前的專業(yè)學習和發(fā)展趨勢有一個客觀的認知。互聯(lián)網(wǎng)及大學生創(chuàng)業(yè)大賽每年都會舉行。這種國際性賽事備受關(guān)注并取得了良好的效果。教師可以引導學生主動參與這些技術(shù)含金量比較高，同時信息素養(yǎng)較足的國際賽事。這樣才能更好地吸引學生的注意力，讓學生能夠在主動參與的過程之中獲得更多的信息輸入，形成良好的創(chuàng)新學習意識。在主動實踐和動手時，教師要與優(yōu)秀學生進行交流和互動，從而提升其國際素養(yǎng)、活動實踐素養(yǎng)以及科學素養(yǎng)。[2]

（二）制定創(chuàng)新激勵政策要想調(diào)動學生的參與積極性，充分體現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代背景之下高職計算機專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實質(zhì)作用及優(yōu)勢，教師需要將創(chuàng)新激勵政策的制定與學生的自主成長和發(fā)展相融合，了解高職教育在實踐運作過程之中所面臨的各類發(fā)展機遇以及挑戰(zhàn)，將激勵機制和政策機制融為一體，通過對大數(shù)據(jù)時代背景之下社會公眾對學生創(chuàng)新能力及創(chuàng)新思維的要求來構(gòu)建以學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)的激勵機制，讓學生在主動參與的過程之中意識到自主創(chuàng)新的價值和作用。從微觀的角度來看，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要以情感、物質(zhì)、精神以及校園文化等多個層次為依據(jù)。教師要積極利用各種研討會、國際比賽、社團活動以及實踐活動開展相應的創(chuàng)新教育教學，引導、鼓勵學生主動實現(xiàn)自我教育，在參與創(chuàng)新的過程之中掌握計算機專業(yè)基礎(chǔ)知識的實踐技巧和應用要求，實現(xiàn)個人創(chuàng)新能力的提升。

（三）創(chuàng)新教學形式作為學生自主學習以及主動創(chuàng)新的重要基地，課堂教學尤為關(guān)鍵。教師需要抓住這一主陣地與學生進行交流和溝通，了解學生的真實想法，立足于課堂教學，創(chuàng)新教學形式，積極提升學生的創(chuàng)新思維能力及水平。在大數(shù)據(jù)時代背景之下，各種創(chuàng)造性的教學模式應運而生。許多教師將信息化、多樣化的教學形式融入數(shù)字化學習平臺，通過互動教學、視頻教學來調(diào)動學生的想象力，降低學生的理解難度，鼓勵學生實現(xiàn)自我教育和自我成長。在學生自主學習和獨立思考的過程之中，教師可以針對學生出現(xiàn)的各類疑惑進行實時在線問答，構(gòu)建良好的師生互動關(guān)系，及時了解學生的知識掌握情況，給予學生恰當可行的輔導和針對性的幫助，讓學生在小組討論、獨立思考和數(shù)據(jù)分析的過程中提出個人的想法。這種以學生為中心的課堂教學形式既能夠?qū)崿F(xiàn)教學形式的創(chuàng)新，還可以提升學生的創(chuàng)新能力，加深學生對計算機專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解和認識，使其能做到舉一反三。[3]

第4篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

【2012年學習技術(shù)發(fā)展趨勢】Backchannel（反向通道），Content Curation（內(nèi)容策展），Developing in the Cloud（云發(fā)展），Expanded Instructional Designer’s Role（教學設(shè)計者角色擴展），F(xiàn)lipped Learning（翻轉(zhuǎn)學習），Gamification（游戲化），HTML5 for Mobile（移動HTML5），New Blended Learning（新混合學習）。

【在線教育十大趨勢】走向開源；在線教育文憑得到雇主認可；混合課堂流行；在線教育招生規(guī)模呈幾何級數(shù)增長；數(shù)據(jù)共享、協(xié)作功能；課本將漸被數(shù)字內(nèi)容系統(tǒng)取代；社會化學習系統(tǒng)將基于云計算；視頻短片流行；新的教育信息技術(shù)將基于云計算；教育網(wǎng)絡(luò)的社交媒體化。

【學校需關(guān)注的個性化學習技術(shù)趨勢】報道。①云協(xié)作環(huán)境幫降低IT基礎(chǔ)設(shè)施成本和構(gòu)建智能化個人學習環(huán)境；②跨平臺整合，教育服務商從應用提供轉(zhuǎn)變到平臺整合；③移動需求猛增，BYOD將發(fā)揮更大的作用；④提供個性化學習體驗的自適應學習更受歡迎；⑤游戲化讓學習和獲取知識的方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。

【教育是媒體公司開拓的新領(lǐng)域】電影、電視、報紙和雜志都面臨業(yè)務下滑的危險，現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務拓展領(lǐng)域——教育，這得益于技術(shù)被引進到教室。Discovery、新聞集團、NBC、迪士尼都開始押寶于數(shù)字化教育市場。傳統(tǒng)媒體公司的進入，勢必會為數(shù)字化教育帶來巨大的資源，推動著教育的更深的變革和發(fā)展。

博主評論：最好的學習是個性化學習。可是，由于客觀條件的限制，在傳統(tǒng)教育中很難實現(xiàn)讓每個孩子都進行個性化的學習。這些客觀因素概括起來就是：體制、資源、技術(shù)等。批量生產(chǎn)人才導致的工廠化教學，對教育的投入不足導致學校人力物力缺乏等——這些都是大家知曉卻無能為力的因素。就在大家都在等政策，拼資源的時候。技術(shù)作為影響教育的第三種力量開始引發(fā)前所未有的變革，形成了教學發(fā)展的新趨勢。從云計算到智能終端，我們看到技術(shù)正走向平民化，以低廉的價格讓普通人受益。而教育作為技術(shù)最后開墾的一個市場，讓這個缺錢的行業(yè)成為新技術(shù)輸出的新領(lǐng)域。于是我們看到了——低成本云服務，媒體集團豐富的教學資源，BYOD輕松解決1：1計算困境；也有了MOOCS、數(shù)字教材等技術(shù)專為教育催生的應用；更出現(xiàn)了“新混合學習”、“翻轉(zhuǎn)學習”、“移動學習”等諸多新的學習方式。而這些技術(shù)力量正邁過體制和資源的藩籬，刺激著教育變革的神經(jīng)。

新研究

【21世紀技術(shù)革新教育之個性化學習成為現(xiàn)實】為了讓教學更有效，教師要先了解學生，最好的辦法是使用技術(shù)來收集分析數(shù)據(jù)告訴我們學生的情況，并使用這些數(shù)據(jù)來針對性地創(chuàng)建學生個性化學習的路徑。這就是自適應學習系統(tǒng)。據(jù)美國教育部最近研究，基于技術(shù)的教學能節(jié)約30%～80%的時間。（來自赫芬頓郵報）

【移動設(shè)備+社會化媒體=個性化學習】由Blackboard和Project Tomorrow移動學習報告：近50%高中生和40%初中生有智能手機或平板電腦。比2007年增長400%。尋找移動設(shè)備更廣泛應用，是K12學生關(guān)鍵的機遇和挑戰(zhàn)。越來越多學校學區(qū)考慮在教學中整合移動設(shè)備。27%的學校管理人員正在探索地移動學習想法。

【Learning Analytics-學習分析】學習分析就是對收集到的個體學生的大量數(shù)據(jù)給出闡釋，以評估學業(yè)過程，預測未來表現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)潛在問題：①預測學生學業(yè)表現(xiàn)；②當學生遇到學習困難時給予定制化幫助；③個性化每位學生的學習過程；④用社會化、教育學和技術(shù)實現(xiàn)自適應教和學。此外，它還被用來評估課程，項目和機構(gòu)。

【人工智能進入教育】人工智能和教育是AI、研究、學習和教育的交叉領(lǐng)域。智能教學系統(tǒng)、智能學習環(huán)境、自適應超媒體系統(tǒng)及其他計算機支持的協(xié)作學習系統(tǒng)等都被歸為人工智能與教育領(lǐng)域。SCHOLAR CAI是有史以來第一個智能教學系統(tǒng)，由美國艾倫.M.柯林斯和海梅·卡博內(nèi)爾在20世紀70年明。

【翻轉(zhuǎn)課堂到底有什么價值？】ClassroomWindow近日了翻轉(zhuǎn)課堂應用調(diào)查報告：①88%的受訪教育人士表示翻轉(zhuǎn)課堂提高了他們的職業(yè)滿意度；②67%的受訪者表示學生考試成績得到提高；③80%聲稱學生的學習態(tài)度得到改善；④99%表示下一年將繼續(xù)采用翻轉(zhuǎn)課堂的教育模式。

【游戲如何使教育更好】增強基本技能、喚醒學生興趣、練習科學流程、提高認知能力、更容易評價、自動矯正、擴展學習者能力、學生應用知識新途徑、支持協(xié)作學習。來自2012布魯金斯研究所報告《博客、社交媒體和視頻游戲如何改善教育》作者Darrell M. West。

博主評論：表面上看，現(xiàn)在正經(jīng)歷一場由技術(shù)驅(qū)動的教育變革，實際上這是時代進步中各種力量合力產(chǎn)生的影響。特別是來自教育內(nèi)部對教育規(guī)律進行的深入研究起著根本性的作用。通過這一系列的研究我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)與教育結(jié)合產(chǎn)生的新學習方式效果明顯；并揭示了學習分析、自適應學習的應用價值，即讓教育界幾千年的難題——個性化學習、因材施教成為現(xiàn)實；也表明技術(shù)不再是輔助工具，已經(jīng)進入新教育的骨髓。

新工具

【Knewton開發(fā)出強大的自適應學習算法】該算法能判斷用戶實際水平，并為用戶提供與其水平相適應的課程。Knewton通過不斷的提問和測試判斷使用者的真實水平，再為用戶提供與之水平相適合的課程輔導。比如，用戶代數(shù)有問題，系統(tǒng)會不斷降低測試難度，直到找到用戶能掌握的知識水平。

【戴爾推出教育數(shù)據(jù)管理服務】這個基于預測分析的決策支持系統(tǒng)——EDM，目的是提高K12學生的學習成績和學校效率。EDM能整合來自多個不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，報告學生的表現(xiàn)和成績。該系統(tǒng)在地區(qū)層面工作，可跟蹤學生數(shù)年及跨校表現(xiàn)，可幫助家長和學校識別學生的特殊需要、興趣、能力傾向，以提高學生學習成績。

【創(chuàng)新的虛擬學?！吭S多初創(chuàng)公司都在爭搶一塊免費在線學習餡餅，不過現(xiàn)實是，更多的學生需要個性化教學。創(chuàng)新的混合解決方案讓人眼前一亮：虛擬學習教室模擬傳統(tǒng)教室，用iPad演示和書寫、Kinect捕捉教師動作進行小班授課，學生不僅從教師還能從虛擬小組的同伴處獲得實時指導和幫助。

【Schoology=BlockBoard+FaceBook】Schoology在線學習將社交媒體和電子課堂管理有機整合在一起，提供全套學習管理工具：學習記錄、測驗、考試、家庭作業(yè)提交，這些工具可使用戶通過社交媒體實現(xiàn)教室般互動。平臺甚至還提供跨學校交流，允許學校間分享教室、小組討論，支持外部導入課程。

【Edmodo增加教師集中進行課程創(chuàng)建的工具】Edmodo旨在幫助K12學校和學區(qū)創(chuàng)建封閉的網(wǎng)上學習社區(qū)，實現(xiàn)師生和家長的溝通和協(xié)作。教師用它分配、批改作業(yè)。學生用它訪問項目、作業(yè)、測驗。現(xiàn)增加教師集中進行課程創(chuàng)建的工具，類似于國內(nèi)的集體備課；還有跨學科教師主題協(xié)作，增強的交流反饋，活動流程圖等。

【eSpark另辟蹊徑成功】eSpark本質(zhì)是一個教育應用商店，收錄超過3000個應用和學習資源。eSpark又不僅是教育應用商店，學生登錄eSpark，經(jīng)過學業(yè)分析診斷出學生學業(yè)水平，然后推薦最適合學生的游戲、電子書、APP；同時使用過程中將會有專人輔導監(jiān)護，用數(shù)據(jù)分析幫助學生，成績增幅是傳統(tǒng)學習進度的2～5倍。

【IL&FS教育推出虛擬實驗APP】Xperica HD是基于iPad的虛擬科學實驗室應用程序。該程序針對高中理科學生開發(fā)，為iPad用戶帶來觸摸體驗各種有趣科學實驗，加深對學習內(nèi)容的理解?；緫煤蛯嶒災K免費，更多實驗模塊需要購買。iphone版還未上線。

博主評論：顯然，教育領(lǐng)域正成為科技行業(yè)破壞性創(chuàng)新的新疆界。一些在其他領(lǐng)域成熟的技術(shù)正在以不同的搭配方式巧妙地融合到學習中，并在轉(zhuǎn)變學習方式、降低學習成本，提高教學效率等方面顯示出巨大的力量。例如，新的在線學習工具，課程和學習管理平臺，課堂教學工具，數(shù)據(jù)分析工具和自適應學習算法等。

新實踐

【混合學習成最差學校利器】克萊默中學是華盛頓特區(qū)最差的學校之一，為改變現(xiàn)狀，校長夸梅·西蒙斯決定在2012～2013學年采用混合學習模式，以滿足學校發(fā)展五年戰(zhàn)略計劃。該校選定Adaptive Curriculum提供的在線數(shù)學和科學課程。學生在校的50%時間上傳統(tǒng)課，其余時間在線學習。

【國內(nèi)的BYOD實踐】經(jīng)過調(diào)查，嘉定區(qū)實驗小學發(fā)現(xiàn)100多個小學一年級學生有iPad，學校遂開出了兩個“蘋果班”，一共90個學生。這兩個班學生可用自帶iPad上課，回答問題，回家做練習。小學生用起來得心應手，用現(xiàn)成iPad不增加負擔，語數(shù)外都會用iPad教，防止因iPad分心，家長學校簽協(xié)議。

【弗吉尼亞州頒發(fā)強制在線學習法律】2013年秋天開始，所有學生必須完成一門在線課程才能高中畢業(yè)。弗吉尼亞州是繼密歇根州、阿拉巴馬州、佛羅里達州和愛達荷州之后，成為美國第五個強制在線學習的州。第一個是密歇根州，在2006年，其次是阿拉巴馬州在2008年。

【斯里蘭卡啟動每位學生一臺筆記本電腦項目】該項目已經(jīng)啟動，計劃在2014年為六年級到高中的學生配備筆記本電腦，用數(shù)字技術(shù)武裝年輕一代。為此將在漢班托塔地區(qū)建立一個計算機制造工廠。這些用于教育的筆記本電腦除了安裝相關(guān)軟件外，還提供數(shù)字教科書和教師手冊。這將極大提高該國教育水平。

【iPad取代傳統(tǒng)互動電子白板】南加州瓦爾豪園聯(lián)合學區(qū)為800多名教師配備了Splashtop白板程序，鼓勵他們用iPad控制和批注PC電腦上的內(nèi)容。傳統(tǒng)互動電子白板教師和學生必須要到講臺前才可用。現(xiàn)在師生在座位上通過手中iPad用Splashtop白板程序即可把需要的內(nèi)容顯示到大屏幕。

【自適應數(shù)學學習系統(tǒng)】上海基地附中。3000多個知識點，配合相關(guān)題目，讓學生們在電腦系統(tǒng)內(nèi)進行答題，當遇到做錯的題目時，系統(tǒng)自動推送上一層知識點的有關(guān)題目，從而提升學習效率。教師通過查看系統(tǒng)統(tǒng)計，能夠準確地知道個別學生對某一個知識點的理解不到位。

第5篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

關(guān)鍵詞： 研究性課程； 智能控制； 教學研究； 工程實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）02-57-02

Construction and exploration on research curriculum intelligent control

Zhu Peiyi， Xu Benlian， Shi Jian

（School of Electrical and Automation Engineering， Changshu Institute of technology， Changshu， Jiangsu 215500， China）

Abstract： The research curriculum is aimed at integrating the teacher's scientific research into a customary knowledge system with hierarchical and different module. The latest intelligent control research achievement is transferred into the teaching resources effectively by adopting enquiry-based， discussion-based， project-based and display-based teaching approaches. The students' practical ability is focused on in the teaching process. Concentrating on "theory， experiment， research project"， the curriculum is designed to arouse the students' interest in learning， enhance the connotation of curriculum and improve the students' ability of research problems and innovation consciousness. It lays a solid foundation for subsequent engineering practice.

Key words： research curriculum； intelligent control； teaching research； engineering applications

0 引言

研究性教學就是引導學生在一定的情境中，通過主動發(fā)現(xiàn)問題和解決問題而獲得知識、形成能力、發(fā)展個性的教學方法。它的實質(zhì)就是讓學生在教學過程中體驗科學原理的發(fā)現(xiàn)和應用科學原理解決實際問題等不同類型的研究過程[1]。早在2005年，在《教育部關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》 中明確提出了“積極推動研究性教學，提高大學生的創(chuàng)新能力”的要求[2]。如何在專業(yè)課程教學中實施研究性教學，提高本科生的科學研究能力，是高校理工科教學改革面臨的重要課題[3-5]。

“智能控制”是我校一門理論性與應用性結(jié)合非常強的專業(yè)課程，它不僅涉及自動化技術(shù)，同時與計算機科學技術(shù)、數(shù)學等學科門類交叉[6]。作為應用型本科高校，我們將該課程直接面向自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、機械制造及自動化等本科生和碩士研究生，在注重理論知識傳授的同時，直接面向具體工程應用實例。通過雙語研討式教學方式，以項目應用為紐帶，闡述模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、智能計算在工程中的應用與原理，讓學生直接感觸理論對應用的支撐，應用需要理論指導這一基本工程邏輯。

1 研究性課程設(shè)計理念

“智能控制”研究性課程旨在將教師的科研成果分層次、分塊地融入到原有課程知識體系之中，通過采用探究式、討論式、專題式、成果展示式等多種教學方式，將智能控制研究領(lǐng)域最新的成果有效地轉(zhuǎn)化為教學資源，它不僅可以提高學生學習的興趣，而且更有利于課程內(nèi)涵提升。較一般的課程更強調(diào)教學的研究性和有效性，是一種強調(diào)以學生為主體，注重過程教學的開放式教學方式，教學團隊將結(jié)合自身及國內(nèi)外學者在智能控制領(lǐng)域的最新研究成果和教學思想確定課程內(nèi)容，課程采用先進的知識內(nèi)容和分析方法，采用英文教材，實行雙語教學，動態(tài)地補充和更新教學內(nèi)容。在教學過程中充分展示創(chuàng)新給智能控制帶來的無窮生命力，同時創(chuàng)造多機會來培養(yǎng)和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力，例如實驗教學、課程的小論文、學術(shù)論壇和綜合設(shè)計等，提高他們的綜合科學素質(zhì)以及在工程實踐中分析、解決實際問題的能力。重視理論教學和實踐教學的結(jié)合，突出實踐性教學的時效性和可觀測性，在課程內(nèi)增加討論課，增加小設(shè)計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，把能力的培養(yǎng)落在實處。

2 研究性課程理論教學

2.1 課程定位

針對我校本二學生實際和自動化專業(yè)對該領(lǐng)域知識的基本要求，本課程的基本定位如下。

⑴ 理論引入與應用感受相并重。為此，在課程安排時，將理論與實驗課時安排相等，讓更多學生通過相應的實踐鍛煉來體會人工智能技術(shù)的奧妙。

⑵ 科研最新成果及時向教學資源轉(zhuǎn)化。對于“智能控制”的三大知識模塊，均有不同程度的研究成果轉(zhuǎn)化成相應的教學資源，如群智能在圖像信息處理中的應用、模糊控制在倒立擺控制中的應用等等。

⑶ 教學方法與手段與教學內(nèi)容同步更新。研究性課程的一個重要特征是教學內(nèi)容的不斷更新，為此，課程組一直致力于研究行之有效的雙語教學手段。以調(diào)動學生學習興趣為目標，做好成果展示、課題研討、自我實現(xiàn)的三段教學新方法。

針對上述課程定位，我們確定了課程建設(shè)最終形成的目標：按照研究性雙語課程要求與規(guī)律進行全面設(shè)計與整體建設(shè)；自主出版一套符合我校學生實際的英文版“智能控制”教材；通過豐富的實驗科研項目，讓學生通過自主學習方式體驗人工智能技術(shù)及其新進展；融合科學與科研團隊，實現(xiàn)教師培養(yǎng)與學生培養(yǎng)雙贏。

2.2 課程重難點及解決思路

教學內(nèi)容組織方式上主要采取“三個相結(jié)合”，即理論與實際相結(jié)合、課堂教學與實驗室教學相結(jié)合、常規(guī)課堂教學與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)“讓學生在系統(tǒng)中學習系統(tǒng)”的教學。智能控制的重點主要圍繞模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進化計算三大塊展開系統(tǒng)地理論與實踐并重雙語教學。要求學生重點掌握如下內(nèi)容。

第一模塊主要圍繞模糊控制中模糊集合與模糊關(guān)系，模糊邏輯與模糊推理及其應用。

第二模塊主要圍繞基本的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型結(jié)構(gòu)，監(jiān)督式與非監(jiān)督式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習算法及其應用。

第三模塊主要圍繞進化計算中遺傳算法，蟻群算法和粒子群算法，講述這些算法的原理及其應用思想。

該教學思想是通過本課程的學習，不僅掌握三個模塊知識，而且還能將三大模塊知識合成一個體系或系統(tǒng)，使學生全面掌握“智能控制與系統(tǒng)”這一自動化專業(yè)的精髓，既樹立“智能”理念，又能培養(yǎng)具有“系統(tǒng)”理念，能將智能控制技術(shù)應用在生產(chǎn)過程控制、運動控制等領(lǐng)域，且應用得好。

“智能控制”課程的難點在于模糊推理的方法、模糊控制器的設(shè)計、監(jiān)督式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習原理、遺傳算法原理和蟻群算法原理、各種智能控制器設(shè)計及其應用。智能控制多為仿生或擬人控制，其控制機理存在于自然界和生物界。因此，對各種控制機理的介紹要從有趣的生物和自然現(xiàn)象入手，引人入勝地介紹智能控制原理。通過深入淺出、形象比喻、并結(jié)合多媒體技術(shù)進行講解。

針對課程的重點和難點問題，首先在備課時對重點和難點內(nèi)容做到心中有數(shù)，在講授時花較多的時間以較慢的節(jié)奏進行重點介紹與討論，提醒學生把注意力集中在這些問題上，并特別關(guān)注學生對問題的理解情況。其次在課堂上進行啟發(fā)式、研討式，并布置課外思考題，引導學生把復習重點放在重點和難點內(nèi)容上，有針對性地建議學生訪問與本課程配套使用的智能控制網(wǎng)絡(luò)課程。同時加強實驗課和綜合設(shè)計環(huán)節(jié)，對重點和難點內(nèi)容進行實踐，加深對相關(guān)內(nèi)容的理解。要經(jīng)常了解與收集學生對重點和難點內(nèi)容的聽講意見，及時進行答疑，必要時在課堂上進行集體解答與討論。

3 研究性課程實踐教學

3.1 實踐教學的設(shè)計思想

“智能控制”課程實踐性教學的主要目的是使學生通過實驗，發(fā)揮主動性，研究探討智能控制系統(tǒng)的運行和實現(xiàn)過程，提出思路并積極驗證和探索自己的思路，從而更好地理解人工智能，培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際能力和創(chuàng)新能力，逐步培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。

實踐性教學的設(shè)計思想我們歸納為四個體現(xiàn)。

⑴ 理論性：通過基礎(chǔ)驗證性實驗讓學生加深對理論的理解。如實驗內(nèi)容包含模糊控制系統(tǒng)的推理。

⑵ 系統(tǒng)性：通過綜合設(shè)計性實驗讓學生加深對控制系統(tǒng)的理解。開設(shè)的系統(tǒng)實驗有：溫度控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)等。

⑶ 研究性：通過激勵式鼓勵教師將最新的研究成果引入實踐教學中，讓學生體驗新技術(shù)帶來的樂趣，如將蟻群算法應用在生物信息圖像處理與信息融合領(lǐng)域。

⑷ 工程性：讓學生在一個與工業(yè)生產(chǎn)實際相符合的環(huán)境下完成實踐環(huán)節(jié)，從而增強學生的工程實踐能力，如模糊控制技術(shù)在機器人避障中的應用。

通過實踐性教學的這四個體現(xiàn)，學生不僅有相對扎實的智能控制知識，而且還具備一定的智能控制思想并應用至具體控制對象設(shè)計中去。

3.2 實踐教學的設(shè)計與實驗內(nèi)容安排重點

課程設(shè)計與實驗是智能控制教學任務的重點與難點，在抓住主要三大知識模塊的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年教學經(jīng)驗和將來學生從事工作實際，在課程設(shè)計與實驗的內(nèi)容安排上注重以下幾點。

⑴ 貼切應用。實踐內(nèi)容的安排絕大多數(shù)來自生活或生產(chǎn)中遇到的實際問題，通過建模、方案設(shè)計、實驗、調(diào)試，逐步驗證方法的正確性等等，讓學生從系統(tǒng)中學會了應用，從應用中找到人工智能應用的強大功能。

⑵ 貼切學生實際。針對本二學生，所關(guān)心的重點是如何將理論轉(zhuǎn)化成實際的效果。在實踐內(nèi)容安排上，強調(diào)的是目標實現(xiàn)，而不是問題的優(yōu)化，讓絕大多數(shù)學生能完成實踐任務與目標，從實踐中體驗知識帶頭的快樂。

⑶ 一切圍繞“問題”。教師在問題中教學，學生在問題中學習，尋找學習與實踐的交叉點，通過研討和分組，讓學生根據(jù)興趣自主選擇實踐項目。

⑷ 豐富與不斷更新實踐項目。通過將研究成果轉(zhuǎn)化教學資源，不斷更新實踐教學資源，目標保持至少10個以上實踐項目供學生自主選擇。

4 研究性課程教學方法與教學手段改革

4.1 教學方法改革

本著因材施教的教學方針，我們積極引入靈活的教學方法，如探究式、討論式、專題式、成果展示式等教學方法，充分激發(fā)了學生求知的潛能和學習的主體作用。結(jié)合專業(yè)特點，選用國外知名大學英文原版教材和自己編寫的智能控制基礎(chǔ)教材相結(jié)合，進一步豐富課程內(nèi)容。適當增加討論課，提倡小設(shè)計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，提高解決問題的能力；實踐教學的設(shè)計思想始終貫徹理論聯(lián)系實際、重視實踐、激發(fā)學生創(chuàng)新熱情的指導方針，自行開發(fā)與引進實驗裝置相結(jié)合，提供基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容。為學生創(chuàng)造良好的實驗條件，鼓勵學生自主開發(fā)智能控制系統(tǒng)，獨立完成設(shè)計、控制與研究，并驗證其效果。

4.2 教學手段改革

采用“多媒體投影+黑板”的技術(shù)手段加速了課程內(nèi)容的呈現(xiàn)，提高了課堂講解的表現(xiàn)力，如：針對該課程內(nèi)容難度大，信息涵蓋量大，知識面廣的特點，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)越性，課堂授課方法以多媒體課件為主，實現(xiàn)圖、文、聲、像并茂的視聽一體化教學，并與傳統(tǒng)教學手段有機組合，讓學生共同參與教學的全過程。網(wǎng)絡(luò)教學平臺有效地支持了自主性學習，如：雙語課程網(wǎng)站提供了智能控制課程豐富的教輔資源，網(wǎng)絡(luò)多媒體課件及學術(shù)論壇為學生提供交互式學習平臺，使學生能夠在課堂學習、答疑、自由論壇等各個環(huán)節(jié)密切配合，有效地支持了學生自主性的學習。同時，利用多媒體課件可以做到教學資源共享，便于教師之間彼此交流教學經(jīng)驗。

5 結(jié)束語

智能控制是一門具有較強理論綜合性和實踐性、學科交叉及應用廣泛的專業(yè)課程。深度發(fā)掘?qū)W生的自主學習與創(chuàng)新意識，對自動化等專業(yè)智能控制課程研究性教學從課程設(shè)計理念、理論教學改革、實踐教學改革以及教學方法與教學手段改革等四個方面進行了具體的實踐探索，取得了一定效果。通過研究性教學，逐步培養(yǎng)學生的主動學習的意識和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)研究精神，鼓勵研究熱情，引導學生逐漸積累專業(yè)知識，解決實際問題，達到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。但是智能控制課程的開設(shè)一般都選擇在大四上學期，如何有效激起所有同學的學習興趣，以及分層次、分專業(yè)背景的授課方式將是本課程未來所研究的主要內(nèi)容。

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第6篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

關(guān)鍵詞：5G時代；教師培訓；專家教學；互聯(lián)網(wǎng)

15G時代教師培訓發(fā)展機遇

1．15G開啟互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新篇章

2019年6月6日，我國工信部向四大運營企業(yè)發(fā)放5G商用拍照，預示著我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應用將進一步加速。2019年中國互聯(lián)網(wǎng)大會的《中國“智能＋”社會發(fā)展指數(shù)報告2019》指出，目前，我國“智能＋”社會發(fā)展水平還處于初級階段，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化仍在快速發(fā)展，智能化初步應用，未來，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化長期并存。5G通訊技術(shù)具有低延時性、高可靠性、高帶寬、大連接等特性，它將給社會生活帶來巨大變革，正如華為提出的基于5G技術(shù)構(gòu)建“萬物互聯(lián)的智能世界”暢想所言，5G通訊技術(shù)將實現(xiàn)工業(yè)、醫(yī)療、交通、教育等領(lǐng)域融合，形成萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能的未來。

1．25G時代教師培訓新機遇

5G通信技術(shù)將給教育領(lǐng)域帶來深刻變革，5G技術(shù)的普及和發(fā)展能夠促進智慧教育、智能遠程教育的應用發(fā)展，將對教師培訓產(chǎn)生重要影響。中國移動通訊發(fā)表的《5G＋智慧教育白皮書》分析認為5G標準發(fā)展成熟要1－2年，5G教育網(wǎng)絡(luò)成熟需要3－5年，而達到5G支持的教育模式變革則需5年以上。教師培訓是教師繼續(xù)教育獲取新知識、提升行業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑，通過線上線下融合，實現(xiàn)跨時間、地域資源共享，促進教育資源均衡發(fā)展。5G時代，教師培訓在授課方式、互動教學、協(xié)作學習等方面都會產(chǎn)生巨大影響。例如，5G通信技術(shù)的低延時性將極大程度上消解網(wǎng)絡(luò)平臺信息傳輸?shù)难舆t效應，實現(xiàn)真實情境再現(xiàn)，為情景化學習等遠程參與式學習提供更有力支持。

25G網(wǎng)絡(luò)的主要特征

5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)。5G的性能目標是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。

2．1高數(shù)據(jù)速率

早在2013年5月，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發(fā)第5代移動通信（5G）的核心技術(shù)，該技術(shù)可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數(shù)據(jù)。相比之下，第四代通訊技術(shù)服務的傳輸速率僅為75Mbps。2018年2月，華為在MWC2018大展上了首款3GPP標準5G商用芯片巴龍5G01和5G商用終端，支持全球Sub6GHz（低頻）、mmWave（高頻）等主流5G頻段，理論上可實現(xiàn)最高2．3Gbps的數(shù)據(jù)下載速率。

2．2低延遲

5G通信技術(shù)是當前領(lǐng)先而可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其空中接口時延水平在1ms左右，能夠滿足自動駕駛，遠程醫(yī)療等實時應用。2019年1月，我國一名外科醫(yī)生在福建省，利用5G網(wǎng)絡(luò)操控約48公里以外的機械臂開展手術(shù)，成功切除了一只實驗動物的肝臟，實現(xiàn)全球首例遠程外科手術(shù)，手術(shù)中，視頻成像、手術(shù)操作實施等幾乎同步實時完成，延時只有0．1秒?；?G網(wǎng)絡(luò)低延遲特點，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程教育人機協(xié)同、智能操控等做到精確同步。

2．3廣覆蓋

5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)超大網(wǎng)絡(luò)容量，提供千億設(shè)備的連接能力，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能。未來5G將通過超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高數(shù)據(jù)流量，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功率和頻譜效率高，擴大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴展了系統(tǒng)容量，增強了業(yè)務在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。未來的無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點10倍以上的各種無線節(jié)點，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點間距離將保持10m以內(nèi)，并且支持在每1km2范圍內(nèi)為25000個用戶提供服務。5G通訊技術(shù)的廣覆蓋特點將有效推動智慧城市、智能家居、遠程醫(yī)療、智慧教室等領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展。

35G對教師培訓的變革

2018年4月教育部印發(fā)的《教育信息化2．0行動計劃》指出，要加強教師信息素養(yǎng)，引導教師主動適應信息化、人工智能等新技術(shù)變革，啟動“人工智能＋教師隊伍建設(shè)行動”。2018年9月《教育部關(guān)于實施卓越教師培養(yǎng)計劃2．0的意見》中指出，要推動人工智能、智慧學習環(huán)境等新技術(shù)與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實等，建設(shè)開發(fā)一批交互性、情境化的教師教育課程資源。在此背景下，信息技術(shù)與教師培訓深度融合勢在必行。教師培訓的基本要素包括培訓相關(guān)主體、學習環(huán)境、學習資源，其中培訓相關(guān)主體主要為培訓管理者、授課專家和參訓者。從培訓相關(guān)主體的視角出發(fā)，5G對教師培訓的變革主要分為內(nèi)外兩個部分，外部的變革主要為學習環(huán)境的日益豐富和學習資源的更加多元，內(nèi)部的變革主要為培訓管理者培訓理念和培訓管理方式的轉(zhuǎn)變，授課專家教學理念、教學方式的轉(zhuǎn)變以及參訓者學習方式的轉(zhuǎn)變。內(nèi)外的不斷變革促使著教師培訓向信息化、情境化、個性化方向不斷推進。

3．1教師培訓外部的變革

（1）學習環(huán)境日益豐富化。5G信息技術(shù)為當前教師培訓開展過程中遇到的諸多問題提供有力的技術(shù)保障，有效打破當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)壁壘，解決相關(guān)網(wǎng)絡(luò)性能問題，滿足VR、AR、遠程直播等教學環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，實現(xiàn)高分辨率、多設(shè)備連接，實現(xiàn)情景同步再現(xiàn)、互動實時，達到虛擬和現(xiàn)實的有效結(jié)合，推動遠程直播互動課堂、虛擬現(xiàn)實教學、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等教學發(fā)展，為學習者創(chuàng)設(shè)一個更為自主、體驗、合作與交流的貼近真實、多感官參與的學習環(huán)境，讓學習者得到卓越的學習體驗。當前環(huán)境下，知識付費行業(yè)內(nèi)的直播，往往是通過音視頻錄播結(jié)合及時性的互動答疑來完成，在5G時代，高數(shù)據(jù)傳輸和低延時等特點將為用戶帶來更為流暢的體驗，遠程培訓跟面對面學習交流信息傳輸速度幾乎一致，借助物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)師生實時有效互動，隨時答疑，獲得和真實面對面教學一樣的學習體驗，有效的突破了時間和地域的限制，極大降低了學習成本，這在以往的互聯(lián)網(wǎng)時代是不可想象的。基于5G網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合VR／AR／XR技術(shù)，將創(chuàng)造以往教學中難以實現(xiàn)的高成本場景教育培訓，例如物理、化學、生物等學科的實驗操作教學場景，以及相關(guān)實踐類技能類培訓的模擬演練。實現(xiàn)觸覺互聯(lián)網(wǎng)，即通過通信技術(shù)遠程控制實際或者虛擬的目標，實現(xiàn)遠程技能交流，這將會創(chuàng)新教師教育培訓中，例如美術(shù)、音樂等學科技能培訓，為學習者帶來全新的沉浸式、感觸式學習體驗。（2）學習資源更加多元化。學習資源是教師培訓中不可或缺的要素之一，它在訓前、訓中、訓后三個階段都為教師培訓的開展和延伸提供有力的支撐。當下，無論是面對面的線下交流，還是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交流，都是基于視覺、聽覺等感官通道，通過語言、文字、表情、手勢、圖片和視頻等信息呈現(xiàn)方式實現(xiàn)信息的獲取、傳輸和交換的。隨著5G時代的到來，5G＋AI＋VR／AR技術(shù)深度融合應用，將使得學習資源不再僅僅是停留在文本、圖片、音視頻中的單一知識，學習資源更多時候?qū)⑹且环N將知識蘊含在不同情境下的沉浸式學習體驗，更加生動而富有趣味，讓參訓者身臨其境，充分調(diào)動參訓者的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，實現(xiàn)多模態(tài)學習與互動，充分發(fā)揮參訓者的主體性，實現(xiàn)“做中學”。

3．2教師培訓內(nèi)部環(huán)境的變革

（1）專家教學趨向智能化。5G帶來的網(wǎng)絡(luò)可以稱之為“超級高速公路”，信息更新、傳輸速度達到空前，信息呈現(xiàn)方式多樣化，伴隨著智能技術(shù)的滲透，將為教師培訓帶來諸多便利。同時，信息技術(shù)的高速發(fā)展，將會對教師原有知識和技能帶來挑戰(zhàn)。在5G時代，教師培訓課堂不僅僅是單一的教師講授，培訓者還能夠協(xié)同智能機器人等高科技成果，綜合運用多元的學習環(huán)境實現(xiàn)情境教學，精準捕捉和分析參訓者學習狀態(tài)，實時優(yōu)化教學過程，實現(xiàn)從一般教師向超級教師轉(zhuǎn)變。（2）教師學習更加自主化。5G時代，學習將變得無處不在。依靠5G網(wǎng)絡(luò)，我們可以不受電腦、流量的限制，隨時隨地學習各種培訓課程，優(yōu)秀的教育資源可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)跨地域分享，無論是身處繁華的大城市還是偏僻的鄉(xiāng)村，都能夠通過5G網(wǎng)絡(luò)享受頂級教育專家的教學指導，學習將變得更加自由。5G將使教師自我提升的外部環(huán)境阻礙將變得越來越小，教師參與培訓的內(nèi)驅(qū)力將更多來自于自身的需求，豐富的學習環(huán)境和多元的教學資源將不斷激發(fā)教師自主學習的興趣和積極性，先進的信息技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)將為每位教師制定個性化培訓方案，教師學習將變得更加自主和個性。（3）培訓管理走向信息化。5G信息技術(shù)將有效解決當前培訓管理者在教師培訓訓前、訓中、訓后各項工作中遇到的若干問題。訓前階段，傳統(tǒng)培訓方案制定多是采用走訪調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)問卷等方式獲取教師培訓需求，結(jié)合實際制定培訓方案，傳統(tǒng)方式費時費力，且獲取的信息不一定準確。5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)能夠為培訓管理者獲取參訓教師培訓需求提供便利，分析和精準掌握每一位教師的培訓需求，為制定科學合理的培訓方案做支撐。訓中階段，培訓管理者能夠利用5G＋AI＋大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)實時跟蹤掌握參訓教師學習狀態(tài)，及時反饋和優(yōu)化培訓方案，做好培訓服務工作。訓后階段，通過對前期培訓數(shù)據(jù)的綜合分析可以了解每一個參訓教師培訓目標的完成情況，做到科學總結(jié)反思，為做好后續(xù)服務提供有力支持。

第7篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

中圖分類號：G642

摘要：應用人才培養(yǎng)模式改革是高水平計算機持續(xù)發(fā)展的保障。文章按照國家和軍隊應用需求，結(jié)合軍隊院校特色，從保持課程群教學內(nèi)容的先進性、科學設(shè)置課程群、在課程實驗與創(chuàng)新實踐活動中培養(yǎng)學生應用能力等方面出發(fā)，探討如何依托教學團隊優(yōu)勢資源培養(yǎng)高水平計算機應用型人才。.

關(guān)鍵詞：課程群建設(shè)；計算機應用；教學團隊；創(chuàng)新型應用人才；教學改革

1 從走出去到引進來，確保教學內(nèi)容的先進性

1.1 走出去，拓展教育理念

在國家和軍隊對計算機應用人才培養(yǎng)需求不斷提高的背景下，國防科學技術(shù)大學計算機應用教學團隊主動跟蹤國際計算機應用學科和教育理念的最新發(fā)展趨勢，科學謀劃計算機應用課程群建設(shè)方案，在兩年多的建設(shè)過程中，有計劃地選派優(yōu)秀教員出國訪學，把握前沿教育理念，促進團隊的教學實力逐漸與國際接軌。近5年來，計算機應用教學團隊成員出國參加了多個國際會議，包括SIGGRAPH（Asia）、ICPR2010、SIGIR2010、IJCAI2011、ICIAR2011等，及時掌握了計算機應用方向的最新進展，充實了教學內(nèi)容。2011年9月教學團隊成員赴韓國忠南大學參加NUDT-CNU雙邊交流會，加強了兩校教學和學術(shù)交流，擴大了團隊的國際影響。

1.2 引進來，促進自身發(fā)展

2011年1月國防科學技術(shù)大學計算機學院聘請圖靈獎獲得者康奈爾大學John Hopcroft教授來校講授課程，來自全國各地的教師、學生以及本校師生共60余人聆聽了課程，反響熱烈。2011年7月由殷建平教授和祝恩副教授擔任主席和PC委員的人工智能領(lǐng)域的國際會議MDAI2011在長沙召開，進一步提升了計算機應用教學團隊的實力和國際聲譽。

1.3 定路子，保持先進性

計算機應用教學團隊擁有1名全國優(yōu)秀教師、3名全軍優(yōu)秀教師和1名湖南省教學名師。團隊建設(shè)了多門精品課程，始終結(jié)合科研優(yōu)勢，瞄準領(lǐng)域發(fā)展前沿，及時更新教學和實驗內(nèi)容，課堂教學強調(diào)對原理、方法、實現(xiàn)技術(shù)、發(fā)展趨勢等方面的融會貫通，教學實踐凸顯綜合性、設(shè)計性、自主性和創(chuàng)新性。分層次、多元化的培養(yǎng)模式成效顯著，培養(yǎng)了大批具有高信息素養(yǎng)和計算機應用能力、具有較強創(chuàng)新意識、技術(shù)與指揮并重的高素質(zhì)人才。教學團隊在高性能計算方向具有國際領(lǐng)先的優(yōu)勢，在圖形圖像處理、智能計算、科學計算、數(shù)據(jù)處理庫管理等方向承擔了多項國家自然科學基金、國家863計劃等高水平科研項目。

2 面向國家和軍隊應用需求，科學設(shè)置課程群，促進課程體系的整體優(yōu)化

課程建設(shè)是對單門課程的教學內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)作調(diào)整和改進，相對于整個課程體系來說是局部優(yōu)化。課程群建設(shè)不僅注重課程內(nèi)部的銜接和組織，更強調(diào)課程之間的關(guān)系，這有利于培養(yǎng)學生的貫通能力，提高綜合素質(zhì)。課程群建設(shè)始終參照國際國內(nèi)相關(guān)課程體系，從課程內(nèi)容、實驗內(nèi)容、教材選定等多角度人手進行改革，同時注重科學研究，確保了課程群教學內(nèi)容的先進性。計算機應用課程群體系如圖l所示。

2.1 依據(jù)部隊實際需求，分層次培養(yǎng)人才，構(gòu)建動態(tài)型課程群

課程群設(shè)置緊跟國家和軍隊信息化建設(shè)新需求，通過選派部分老師到部隊講學和體驗生活、持續(xù)對歷屆畢業(yè)生進行追蹤、聽取用人單位反饋等多種途徑，了解部隊新軍革對新型軍事人才的需求，打破單一類型人才培養(yǎng)模式，采用分層次、多元化的思想，積極探索新型人才培養(yǎng)模式，為部隊培養(yǎng)技術(shù)和指揮兩類人才。前者理論功底扎實、技術(shù)操作熟練，勝任技術(shù)研發(fā)工作；后者懂需求、會技術(shù)、能管理，將成為信息系統(tǒng)的需求提出者、軟件開發(fā)的參與者以及信息系統(tǒng)的維護者的技術(shù)型指揮人才。對畢業(yè)生的追蹤調(diào)查結(jié)果表明，這種動態(tài)型、探索式的創(chuàng)新型課程群建設(shè)能夠滿足國防科學技術(shù)大學不同類型學生的任職需要，能夠與國家和軍隊信息化建設(shè)的需要緊密結(jié)合，凸顯學校信息技術(shù)優(yōu)勢。

2.2 根據(jù)教學團隊的科研項目經(jīng)驗優(yōu)化課程群科學計算在國家和軍隊武器裝備研制與維護中有著極為廣泛的應用，如軍用計算機的研制、各種導彈的研制與仿真實驗、航空航天設(shè)備的研發(fā)以及各種武器裝備的仿真訓練器的研制等。這些應用往往都是一些大型的科學工程，怎樣科學合理地對科學計算課程子群進行教學改革與創(chuàng)新，使學員畢業(yè)后具有科學與工程計算相關(guān)方面扎實的基礎(chǔ)以及較強的應用能力，這一直是教學團隊研究的主要課題。團隊教員積極參與部隊導師行、武器裝備試驗基地調(diào)研以及武器裝備預研課題等工作，努力探索國家和軍隊對科學計算課程子群的應用能力需求，不斷積累經(jīng)驗，力爭科學合理地對科學計算課程群進行教學改革與創(chuàng)新，提出課程群在本科階段設(shè)置“數(shù)值分析”與“仿真與模擬技術(shù)”2門課程。在教學內(nèi)容改革上，教學團隊注重計算機科學與技術(shù)專業(yè)在數(shù)值問題和仿真建模方面有關(guān)計算思維訓練的要求，較大幅度修訂了課程群的授課內(nèi)容和實驗內(nèi)容，在有限的學時內(nèi)注意選擇與國家和軍隊應用能力需求相關(guān)的核心基礎(chǔ)以及應用較廣泛的內(nèi)容，包括數(shù)值建模、數(shù)值穩(wěn)定及收斂分析和仿真實驗。

3 在“強專業(yè)基礎(chǔ)、重應用能力”的模式下實施課堂教學

在確定教學內(nèi)容之后，我們在實際的教學過程中，從便于學生學習的角度出發(fā)，根據(jù)不同的教學內(nèi)容嘗試了自頂向下逐級分解法、自底向上逐級歸納抽象法、“提綱一展開一小結(jié)”法、參與式教學法、目標制導教學法、章回小說式教學法、情感教學法、交互式教學法等多種不同的教學方法和教學技巧。

從2002年開始，課程組便搭建了618因特網(wǎng)、AI天堂和軍網(wǎng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境，學生與教師可以在課外進行流暢而生動的溝通互動，教師利用這些平臺指導學生開展自學活動。學校軍網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)教學平臺開通后，課程組精心設(shè)計和建設(shè)的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)課程、大學計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程、人工智能網(wǎng)絡(luò)課程等成為課堂教學的有力助手，在輔助教學和幫助學生自主學習方面發(fā)揮著巨大作用。

3.1 科學計算課程子群

科學計算首要的應用特色就是一整套解決科學問題的普適的方法論，即數(shù)值建?！獢?shù)值穩(wěn)定性及收斂性分析—仿真實驗。課程組在教學組織上以從簡到繁的案例不斷強調(diào)這一方法。而這一方法在不同問題或同一問題不同環(huán)節(jié)的應用中也可以融入不同的教學方法，如導彈軌跡的數(shù)值建模（案例式）、數(shù)值求導的穩(wěn)定性分析（研討式）、插值實驗擴展的穩(wěn)定性調(diào)試（自主探討式）等。

3.2 數(shù)據(jù)管理課程子群

除為本科生開設(shè)數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程外，課程組還結(jié)合科研工作建設(shè)并完善了先進數(shù)據(jù)庫技術(shù)、實用數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘、計算機信息管理系統(tǒng)等一系列課程。指導研究生在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、海量信息處理、復雜信息系統(tǒng)開發(fā)等方向開展課題研究。

3.3 智能計算課程子群

課程組在對麻省理工學院和約克大學的模式識別課程的教學組織方式進行研究的基礎(chǔ)上，將模式識別的許多應用研究問題引入課程實踐環(huán)節(jié)。這些研究問題為研究生課題選題提供了依據(jù)，部分研究生針對實踐環(huán)節(jié)的研究問題撰寫的課程論文經(jīng)過討論修改被國際刊物錄用。在研討課程自動指紋識別技術(shù)中，介紹國內(nèi)外的最新研究成果，同時引入課題組的研究成果，針對關(guān)鍵的開放研究問題組織學員進行研究性地學習和討論，學員經(jīng)歷了查閱剖析文獻、學術(shù)交流討論的過程，為從事科學研究打下了基礎(chǔ)。

3.4 可視計算課程子群

課程組在查閱國外多本主流教材的基礎(chǔ)上，充分將各知識點前后貫通，綜合案例式、啟發(fā)式等多種教學手段，組織學員進行圖形實踐創(chuàng)作比賽，調(diào)動了學員對圖形設(shè)計的興趣。針對工程碩士、工學碩士、工學博士分別構(gòu)建不同的可視計算課程，課程子群設(shè)置分層次、重繼承、有深度。針對不同課程內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)的特點，從經(jīng)典的ISAS教學法、MCLA教學法、Workshop教學法和Project-learning教學法中選擇合適的教學方法。例如，能力素質(zhì)模型建立時會涉及數(shù)學思維、計算思維、編程實現(xiàn)、團隊合作等各項能力。課程組針對不同類型研究生對可視計算技術(shù)的目標要求不同，設(shè)計相應的能力素質(zhì)模型。

4 發(fā)揮實驗室優(yōu)勢，在實踐中培養(yǎng)能力

實踐教學作為高等教育的重要組成部分，對學生創(chuàng)新精神和動手能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。如何提高學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力是課程群體系實踐環(huán)節(jié)設(shè)計的關(guān)鍵。實驗是吸收、消化課程內(nèi)容的第一實踐環(huán)節(jié)，實驗內(nèi)容的設(shè)計既要考慮對基本知識的理解又要考慮對后續(xù)內(nèi)容的鋪墊；既強調(diào)知識與技能的融合，又強調(diào)創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。實訓是對課程內(nèi)容的總結(jié)，在加強案例教學的同時，遵循學生的認知規(guī)律，合理安排實訓的內(nèi)容；既要考慮課程內(nèi)容銜接，又要考慮加強工程化訓練，把提高學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力貫穿于整個實踐環(huán)節(jié)的始終。

4.1 加強校企合作，獲取最新實驗資源

學院與國內(nèi)外研究機構(gòu)密切交流與合作，得到了Microsoft、Oracle等公司的技術(shù)支持，以O(shè)racle教據(jù)庫等免費資源作為教學的實驗平臺，多名教師獲得了IBM、Oracle、Microsoft等公司數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的培訓合格證，實驗軟環(huán)境得到充分改善。教學團隊在實訓環(huán)節(jié)中加強與企業(yè)合作，將企業(yè)的資源優(yōu)勢與學校的理論知識優(yōu)勢充分結(jié)合，共同設(shè)計和建設(shè)課程群中的實訓項目。

4.2 分層次設(shè)計遞進式的實驗內(nèi)容

整個實驗課程體系的設(shè)置涵蓋技能、基本知識、設(shè)計、綜合、創(chuàng)新5個層次。實驗內(nèi)容根據(jù)各類學生的特點，按演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗4個層次組織。各實驗項目彼此銜接，循序漸進，便于學生掌握。實驗項目選擇具有靈活性，既有必做項目，也有較多的選做項目，適應不同層次的學生要求。演示性和驗證性實驗幫助學生掌握DBMS的一般性操作，綜合性實驗和設(shè)計性實驗則重在培養(yǎng)學生的綜合應用能力和創(chuàng)新能力，要求學生綜合利用程序設(shè)計、軟件工程、計算機網(wǎng)絡(luò)、人機交互、信息安全以及數(shù)據(jù)庫課程所學知識，開發(fā)一個（基于網(wǎng)絡(luò)的）MIS系統(tǒng)，設(shè)計該系統(tǒng)的安全保障體系，同時要求提供新穎的人機交互界面和交互方式。

4.3 針對不同學生群體設(shè)置多元化實踐教學方案

考慮到計算機專業(yè)與信息大類非計算機專業(yè)學生的培養(yǎng)方案不同，我們實施了多元化的實踐教學方案。計算機專業(yè)學生的實驗方案重在綜合性和設(shè)計性。課程組為該類學生設(shè)計了9個實驗，旨在培養(yǎng)DBMS的高級使用及研發(fā)能力。在2009年之前的培養(yǎng)方案中，學生完成這9個實驗之后，還要在軟件工程課程設(shè)計課程中進行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的綜合設(shè)計開發(fā)，學生需要完成數(shù)據(jù)庫實驗和軟件工程實驗后，才能體驗一個完整的軟件開發(fā)過程。在2009年的培養(yǎng)方案中，根據(jù)信息化建設(shè)的需求，我們?yōu)橛嬎銠C專業(yè)學生單獨開設(shè)了數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計課程，強化學生的信息基礎(chǔ)；信息大類非計算機專業(yè)學生的實驗方案則偏重于驗證性和綜合性。我們偏向計算機專業(yè)應用方向設(shè)計了一系列的實驗：SQL語句、存儲過程、觸發(fā)器、數(shù)據(jù)庫導入、導出、備份、MIS系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。這些實驗旨在強調(diào)DBMS一般應用能力的培養(yǎng)。

4.4 結(jié)合實際項目設(shè)計實訓模塊

教學團隊結(jié)合國防科學技術(shù)大學“十一五”實驗室項目“計算機技術(shù)綜合實驗中心”的建設(shè)任務，圍繞其中的計算機應用技術(shù)方向子項目，設(shè)計了“人工智能”基礎(chǔ)實踐能力訓練模塊、“機器人中的智能技術(shù)”綜合實踐能力培養(yǎng)項目、“智能信息系統(tǒng)的軍事應用”主題創(chuàng)新活動，同時將“人工智能”基礎(chǔ)實踐能力訓練模塊細化為專家系統(tǒng)和機器學習兩個基礎(chǔ)型實驗單元以及自然語言處理和神經(jīng)計算兩個提高型實驗單元，明確了每個實驗單元的目的和內(nèi)容，包括基于sics prolog的搜索實驗和約束滿足問題實驗、基于移動機器人平臺的智能agent實驗等。智能計算子群和綜合實驗子群采用課堂教學與課外活動相結(jié)合的方法來加強實踐教育，讓學生在實踐中掌握專業(yè)技能，教師全程參與實驗指導并在實際的創(chuàng)新實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。上述一系列活動的開展取得了良好的效果，如基于LEGO機器人的創(chuàng)新實踐活動成果在銀河之光計算機文化節(jié)上和實驗室項目檢查中獲得學校領(lǐng)導和專家的好評。

5 結(jié)語

通過近4年的試行，高水平計算機應用人才培養(yǎng)模式改革在國防科學技術(shù)大學計算機學院取得實質(zhì)性成效。目前，計算機應用教學團隊培養(yǎng)出的學員超過9000名，他們遍布軍內(nèi)外機關(guān)、科研院所、高等學校、部隊及地方IT企業(yè)。大量調(diào)查數(shù)據(jù)表明，這些學員的綜合素質(zhì)、學術(shù)水平、工程實踐能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)造性思維均得到明顯提高，受到用人單位的好評。

參考文獻：

[1]楊叔子.創(chuàng)新源于實踐[J].實驗室研究與探索，2004，23（8）：13.

第8篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);教師發(fā)展中心;職業(yè)教育;教育質(zhì)量

教師教學發(fā)展中心在20世紀60年代緣起于美國，隨后擴展到加拿大、英國、澳大利亞等國，這一趨勢體現(xiàn)了世界高等教育強國在高等教育大眾化階段對提高高等教育質(zhì)量這一問題的回應。2013年之前，國內(nèi)教師發(fā)展中心的建設(shè)主要集中在本科院校［1～5］，職業(yè)院校于2013年之后才開始建立教師發(fā)展中心。職業(yè)院校建立教師發(fā)展中心，其目的是培養(yǎng)適應產(chǎn)教深度融合的教師群體，加強骨干教師隊伍的建設(shè)，推動教育體制機制改革創(chuàng)新，從而實現(xiàn)教科研的轉(zhuǎn)型升級，實施精準培訓，提升培訓質(zhì)量。基于職業(yè)院校的培養(yǎng)目標不同于本科院校的培養(yǎng)目標，因此其辦學理念和宗旨就不同，因此其下屬的教師發(fā)展中心也有根本性的不同，所以職業(yè)院校的教師發(fā)展中心首先是一個具有職業(yè)院校特色，符合職業(yè)院校教師發(fā)展需求的教師發(fā)展中心。同時，還要研究如何合理運營教師發(fā)展中心，從而可以更好地為學校發(fā)展、為教師成長提供更加智能化的服務。職業(yè)院校的教師發(fā)展中心經(jīng)過幾年的發(fā)展已初見成效，為職業(yè)院校工作的開展做出了較大的貢獻，但是因為發(fā)展的年限比較短，還是存在著一些不足，比如職責界定不明確，業(yè)務職能各行其是，服務意識淡薄，沒有與當前的信息技術(shù)緊密結(jié)合等。國內(nèi)對于教師發(fā)展中心的研究大多集中在本科院校，由于職業(yè)院校與本科院校人才培養(yǎng)模式上存在諸多差異，高職院校對于教師的發(fā)展更多強調(diào)的在于技能的成長，所以對于教師隊伍的能力需求也有所不同。

一、大數(shù)據(jù)視域下職業(yè)院校教師發(fā)展中心

服務教師發(fā)展、幫助學校和教師決策是成立教師發(fā)展中心的目的。教師發(fā)展中心會提前調(diào)研教師需求，組織邀請校內(nèi)外資深專家，定期組織并開展各類培訓、教學技能研討、個性化職業(yè)發(fā)展定制等業(yè)務，幫助新教師盡快熟悉教學流程和教學業(yè)務，幫助他們快速成長;幫助學校骨干教師穩(wěn)定發(fā)展。教師發(fā)展中心的基本功能就是幫助教師在最短時間內(nèi)明確職業(yè)發(fā)展方向，具備教育教學基本技能，夯實專業(yè)知識和技能。由于職業(yè)院校與本科院校的辦學理念、宗旨的不同，其下屬的教師發(fā)展中心也有根本性的不同，如何建立一個具有職業(yè)院校特色，符合職業(yè)院校教師發(fā)展需求的教師發(fā)展中心，是本課題要研究的主要內(nèi)容。同時，如何合理運營教師發(fā)展中心，更好地為學校提供服務，為教師成長提供智能服務，如何建立一個長效、科學發(fā)展的運營策略也是本課題研究的內(nèi)容。職業(yè)院校的教師發(fā)展中心應致力于打造高水平師資隊伍，促進教師職業(yè)能力發(fā)展，推動教育教學改革，要集產(chǎn)、教、學、研、用多項功能于一體。對教師發(fā)展中心的研究，要在熟悉國內(nèi)外相關(guān)政策，進行廣泛調(diào)研、了解國內(nèi)各職業(yè)院校教師發(fā)展中心的現(xiàn)狀、存在的問題、比較分析各院校之間發(fā)展的差異性的基礎(chǔ)上，利用本?！按髷?shù)據(jù)技術(shù)與應用”專業(yè)優(yōu)勢，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)及現(xiàn)代職業(yè)教育的特點，研究探索能服務教師發(fā)展、推動職業(yè)教育辦學質(zhì)量穩(wěn)步提升的有中國職業(yè)教育特色的教師發(fā)展中心新模式，為政府決策及學校教師發(fā)展中心的建設(shè)提供借鑒。對于職業(yè)院校的教師教學發(fā)展中心的定位，應該是一個服務性學術(shù)實體，它肩負服務性、學術(shù)性、實體性等多重使命，并扮演著支持者、研究者、執(zhí)行者的三種角色［6］。職業(yè)院校的教師發(fā)展中心是為了適應社會經(jīng)濟與職業(yè)教育發(fā)展的需要，滿足職業(yè)教育師資隊伍建設(shè)的要求而設(shè)立的教師教學發(fā)展中心，其主要工作任務是充分發(fā)揮職教師資培養(yǎng)培訓方面的優(yōu)勢，全面提高師資隊伍的素質(zhì)，提高職業(yè)教育教學水平和質(zhì)量。為了教師能力發(fā)展，職業(yè)院校的教師發(fā)展中心都會為教師精心準備各類培訓，但是對有些培訓教師們并不“買賬”，即存在教師發(fā)展中心“一頭熱”的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因不是因為教師上進心不足，其根本原因是因為教師發(fā)展中心提供的培訓內(nèi)容與教師的需求不匹配。事實上，應用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，可以從根本上改變這種現(xiàn)象，所以教師發(fā)展中心要研究如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行數(shù)據(jù)挖掘、精準發(fā)現(xiàn)教師需求，為校內(nèi)外教師精準推送課程，從而幫助學校、教師進行教學決策。當前，隨著翻轉(zhuǎn)課堂、微課和慕課的興起，為信息化教學打開了新的視野，教師脫離了傳統(tǒng)的教學模式，而且隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，教師的決策不再是純粹的經(jīng)驗判斷，而是建立在科學的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上，所以可以有效借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，深入挖掘影響教師專業(yè)發(fā)展的制約因素，對教師專業(yè)發(fā)展的分析、預測可以采用更加科學的方式，這些都為教師的發(fā)展培養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。在產(chǎn)教融合大背景下，深入研究大數(shù)據(jù)視域下職業(yè)院校教師發(fā)展中心建設(shè)重點任務及功能，為職業(yè)院校教師發(fā)展中心建設(shè)提出發(fā)展對策，充分發(fā)揮教師發(fā)展中心的職能，對于打造高水平師資隊伍，促進教師職業(yè)能力發(fā)展，提升校企合作水平和信息化水平，完善我國技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系、推進職業(yè)教育改革步伐，提高職業(yè)教育辦學質(zhì)量，滿足我國經(jīng)濟社會發(fā)展對高技能人才的培養(yǎng)需求都有重要意義。因此，對教師發(fā)展中心的發(fā)展，要深入研究如何通過數(shù)據(jù)挖掘、人工智能技術(shù)拓寬職業(yè)院校教師發(fā)展中心的職責功能，提高智能化水平;研究如何通過機制創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、探索大數(shù)據(jù)視域下職業(yè)院校教師發(fā)展中心產(chǎn)教融合的“線上與線下相結(jié)合”的運營模式;探索如何充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，運用大數(shù)據(jù)思維，明確職業(yè)院校教師發(fā)展中心的目標定位。在大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下的教師發(fā)展中心，既可以為教師提供精準的專業(yè)指導，構(gòu)建全面的教學資源共享平臺，尊重教師的自主性，提供個性化、專業(yè)化的發(fā)展服務，培養(yǎng)教師的職業(yè)認同感，又能滿足教師全面發(fā)展與學校卓越發(fā)展的雙向互動的現(xiàn)實要求，能夠為培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞臅r代英才奠定堅實基礎(chǔ)［7］。

二、未來與展望

未來，職業(yè)教育可以借鑒德國職業(yè)教育”雙元制“的體制結(jié)構(gòu)，構(gòu)建政府統(tǒng)籌管理，行業(yè)企業(yè)和院校深度融合的教師隊伍培訓體系，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，利用云計算技術(shù)，搭建起功能強大的網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)教學資源有效共享，使職業(yè)教育提升高端性、拓展新路徑、打造共同體、形成新體系，堅持標準引領(lǐng)，以縱向貫通、橫向融通為核心，探索職業(yè)院校教師發(fā)展中心新思路，完善現(xiàn)代職業(yè)教育體系。此外，有效利用線上教育優(yōu)勢，打破時間、空間、師資的約束，使得更多人有機會接觸到優(yōu)質(zhì)的教育資源［8］。探索信息技術(shù)與教師發(fā)展成長過程深化融合的新模式，以大數(shù)據(jù)思維拓展教師發(fā)展中心的業(yè)務視野，創(chuàng)新教學與學習方式;研究職業(yè)院校教師的職業(yè)能力體系，并通過系統(tǒng)培訓促進教師能力發(fā)展;研究跟進職業(yè)院校信息化教學發(fā)展，促進教師信息化教學能力提升;根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會進步對人才的需求，開發(fā)新型“線上+線下”混合式專業(yè)和課程;根據(jù)專業(yè)建設(shè)和教學改革的需要，開發(fā)優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學資源。探索完善校企合作的體制機制和支持政策，高職院校主動與行業(yè)企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、社會服務等方面合作進行人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)，將企業(yè)案例轉(zhuǎn)換為教學資源，打造校企合作命運共同體。

【參考文獻】

［1］程建華，榮文婷，趙琳．高校教師發(fā)展與綜合素質(zhì)能力培訓機制研究［J］．黑龍江高教研究，2017，1:94

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［3］張雨，曹必文．教育生態(tài)學視域下高職院校教師專業(yè)發(fā)展的困境與突破［J］．黑龍江高教研究，，2018，9:120

［4］徐紅濤，吳秋明．企業(yè)學習型組織的創(chuàng)建與研究［J］．管理世界，2018，1:188

［5］柯伯杰，熊衛(wèi)雁，葉會元．構(gòu)建高等教育教學標準:教師專業(yè)發(fā)展中心在四所世界一流大學的實踐與應用［J］．北京大學教育評論，2014，2:41

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［7］陳慶華．產(chǎn)教深度融合背景下教師發(fā)展中心的建設(shè)探賾［J］．成才之路，2020，8:8～9

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第9篇：人工智能下的創(chuàng)新教育范文

一是疫情防控和復學復課平穩(wěn)有序。市教體局組建延遲開學、防疫消殺等11個工作專組，全力呵護師生生命安全和身體健康。先后協(xié)調(diào)成立了64個包校領(lǐng)導小組，76個進校工作小組，17個鎮(zhèn)街（園區(qū)）工作督導組以及13個核驗組，有序推進全市162所中小學、192所幼兒園分批次錯峰開學，159573名學生返校學習。中小學復學后，組織13個核驗工作專組，對校外培訓機構(gòu)復課條件進行了核驗檢查，推進390家校外培訓機構(gòu)復工復課。嚴格落實常態(tài)化疫情防控各項措施，切實鞏固了疫情防控良好形勢，保障了廣大師生的生命安全和身體健康，2020年全市高考、中考工作安全平穩(wěn)有序。

二是各級各類教育協(xié)調(diào)優(yōu)質(zhì)發(fā)展。高考再創(chuàng)佳績，繼續(xù)保持各縣市領(lǐng)先位次。公開遴選全市第三屆兼職教研員170人，切實發(fā)揮教研引領(lǐng)作用。深入推進“區(qū)域全鏈條育人模式變革”項目，積極探索線上線下的教學融合路徑，開展主題網(wǎng)絡(luò)教研90余科次，線上教學調(diào)度會議20余次，推送空中課堂495節(jié)。舉辦全國新教育實驗線上開放周活動，向在線學習的8萬余人介紹我市課程建設(shè)經(jīng)驗。出臺《2020年市城鎮(zhèn)居住區(qū)配套幼兒園專項整治工作實施方案》，加快城鎮(zhèn)居住區(qū)配套幼兒園專項整治；完成13所普惠性幼兒園建設(shè)任務。牽頭起草《市職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展實施方案》和《關(guān)于進一步落實職業(yè)院校五項辦學自的通知》；“職教高考”本科過線523人，位居全省前列；工商職業(yè)學院“人工智能實驗室”項目獲省教育廳民辦基礎(chǔ)能力建設(shè)項目立項；9個1+X證書試點專業(yè)被納入教育部改革試點專業(yè)。堅持疏堵結(jié)合、聯(lián)合執(zhí)法、綜合施策，實現(xiàn)不合格校外培訓機構(gòu)“清零”目標，建立對390家校外培訓機構(gòu)的長效監(jiān)管機制。推動青濰中學增設(shè)高中部，促進民辦教育規(guī)范健康發(fā)展。推進家庭學習中心戶建設(shè)，社區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)更加完善。10項“疫情與教育”專項課題獲得省級立項；10件作品分獲省青少年科技創(chuàng)新大賽一、二等獎，獲獎數(shù)量列各縣市第一名；社區(qū)家長學校被評為“全國家庭教育創(chuàng)新實踐基地”。

三是干部教師隊伍持續(xù)優(yōu)化。柔性引進高層次人才3名。招聘新教師484人，其中事業(yè)編教師324人，總量控制人員160人。全市正高級教師評審通過19人（全共64人），其中農(nóng)村基層正高9人。實施中小學校長治校育人能力提升工程，組織“龍城校長大課堂”和治校育人成果展示活動。深化縣管校聘工作，教師全部參加崗位競聘，其中511名教師跨校交流競聘。隊伍素養(yǎng)持續(xù)提升，5人被評為市特級教師、2人被評為最美教師、5人被評為市教書育人楷模，30人被評為市特級教師。