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1999年,库布里克逝世,斯皮尔伯格为了纪念库布里克,便将他的构想拍摄出来。于是,便有了电影《人工智能》。好莱坞讲述智能科技机器人的电影有很多,而《人工智能》又是如何成为经典的呢?
经典台词
大卫:这是一个游戏吗?
莫尼卡:是的,你不会明白的,但是我不得不把你留在这儿。
大卫:这是一个游戏吗?
莫尼卡:不。
大卫:你什么时候会回来?
莫尼卡:我不会回来,大卫。你将独自留在这儿。
大卫:一个人?
大卫——
我对你的爱矢志不渝
你念着属于我们的契约,我一睁开眼睛,就被刻上了你的名字。
我是大卫,我将爱你,无条件地爱你,直到世界的尽头。
这个小男孩,名叫大卫,有着一头金发和一双温柔的眼睛。他是世界上第一个出厂的机器人小孩。只要启动程序,一种对母亲矢志不渝的爱就会永远在他身上寄宿。莫妮卡夫妇的亲生儿子因重病而昏迷不醒,伤心的莫妮卡收养了大卫。莫妮卡犹豫了几天后,在一个阳光明媚的早晨,启动了大卫的程序,并给予他母爱。然而,人心易变,莫妮卡的儿子马丁苏醒,恢复健康后,回到了家里。因为不想和大卫一起分享母亲的爱,马丁制造一系列的事情使大卫失宠,大卫最后被莫妮卡抛弃。
在躲过机器屠宰场的残酷追杀后,大卫在机器情人乔的帮助下,开始寻找自己的生存价值:他渴望变成真正的小孩,重新回到莫妮卡妈妈的身边。于是,他踏上了寻找蓝仙女的历程——大卫坚信蓝仙女可以让他变成一个真的孩子,而等待他的是一次凶吉难料的旅程……
从1927年《大都会》开始,好莱坞的电影人就在不断地探索机器人。这个命题激发了无数的创作灵感,《2001太空漫步》《终结者》《人工智能》等大批经典电影应运而生。《人工智能》是一部关于孤独的电影,它的孤独从每一张胶片中渗透出来,让人不知所措。它是一个童话,但它却呈现出刺眼的金属光泽;它是一出悲剧,但结局却美得像个天使的梦;它还是个科幻故事,可正是科学亲手毁灭了这个故事。
人工智能——
家庭的解药
斯皮尔伯格的科幻电影总是能将人的感情投影到无限的时间与空间中去。《人工智能》其实表达了人类的自卑感和不安全感。电影的时代背景是温室效应导致全球气候剧变的未来,环境问题引发经济危机,从而导致落后国家走投无路。而少数经济发达国家为求发展,不得不限制人口出生率以避免人口增长带来的经济负担。这其实也是盛行使用机器人的原因——人们需要劳动者,但又没有更多的物质供给,所以需要节能低耗的机器人。为了满足人类的虚荣心,这些机器人还拥有与人类相似的外表、感官,甚至是疼痛记忆。从一定意义上说,这也体现了人类的孤独。而孤独感的终极体现是制造人工智能——拥有爱的机器人。制造的目的很现实、很功利,即为了满足失去孩子的家庭获得天伦之乐的需要。在这样一个时代背景下,这些机器人无疑是很多家庭的解药,而这似乎又透露出人类孤独与悲凉的意味。
拍摄过程——
在细节上精益求精
为呈现出影片故事中的未来世界,斯皮尔伯格曾花费大量时间与视觉特效总监丹尼斯·穆伦、斯科特·法勒以及艺术指导瑞克·卡特一道细心研究概念电影的情节串联图版。他们根据一千多张图纸,制作出一百个实物模型和相应的电脑模型。
在设计和建造布景时,主创人员面临着整部影片最严峻的挑战,那就是伴随机器人男孩大卫一同展开历险之旅的泰迪熊的制作。泰迪熊虽小却五脏俱全,用于拍摄特写镜头的小熊身上装有五十个伺服电机,其中有二十四个位于头部,特效技师可以借此控制复杂的面部动作。主创人员共制作出六个版本功能各异的泰迪熊,有的适合演员携带,有的可以完成特技动作,有的可以呈现出微笑或皱眉等单一表情。对扮演大卫的小演员海利·乔·奥斯蒙特来说,带着泰迪熊东奔西走并非易事,因为看似轻巧便携的小熊足有三十磅重。他说:“它真是一个超级玩具,因为在体内各种电机的作用下,它不但能摆动身体、鼻子和耳朵,还可以抓住物体,我差点就信以为真了。”
趣味拓展
Sonny——
出自2004年《我,机器人》
2035年,机器人作为商品被大量销售给人类,但是因为机器人的设定存在逻辑漏洞,由它们引发的一场危机就在眼前。Sonny作为一个体制外有着觉醒意识的机器人,帮助男主角拯救了人类。
安德鲁——
出自1999年《机器管家》
安德鲁原本是作为仆人被人类购买的,但是在经过四代主人之后,他的机器属性越来越少,身体机能越来越接近人类。有一天,他主动放弃永生的机器人身份,通过手术变成了真正的人类。
霹雳五号——
出自1986年《霹雳五号》
人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。
一、高中开设人工智能课程的意义
(1)人工智能定义
人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。
(2)开设人工智能课程的意义
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。
将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。
二、高中人工智能教育现状及存在问题
目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:
(一)教学条件参差不齐
开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。
(1)对硬件性能的要求
人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。
(2)对软件性能的要求
为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。
(二)对人工智能科学的认识不足
(1)学生的认识误区
提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。
(2)教师对人工智能学科开设存在偏见
一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。
(三)一线教师经验不足
在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。
三、解决上述问题的几点建议
(一)加强软、硬件建设
在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。
(二)端正认识,增强支持
作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。
作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。
校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。
总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。
参考文献:
[1]张剑平.人工智能技术与“问题解决”[J].中小学信息技术教育,2003(10).
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)33-0076-02
著名语言学家韩礼德在伦敦学派弗斯的语言学思想的基础上发展和创立了系统功能语法。系统功能语法包括两个重要组成部分:系统语法和功能语法。功能语法大致可分为概念功能、人际功能和语篇功能。人际功能包括了表达社会和个人关系的所有语言使用。人际功能主要由语气、情态和人称代词来体现。语气是指说话者在某个特定的情景语境中选择了何种交际角色以及他给听话人设定的角色。如果说话者选择了祈使语气,在一定程度上意味着说话者把自己放在发号施令的地位,而此时听话者处于服从命令的地位。语气反映了说话者与听话者的关系变化。本文将从语气、情态、人称代词这三个方面通过举例来对科普英语语篇的模糊限制语进行分析,考察科普英语中模糊限制语的人际功能。
一 模糊限制语与科普英语
1.模糊限制语
1972年美国著名生成语义学者拉科夫发表了论文《模糊限制语:语义标准及模糊概念的逻辑》,他首次提出“模糊限制语”的概念,开始了语言学领域模糊现象的研究。拉科夫指出模糊限制语具有“把事情弄得模模糊糊”的能力。模糊限制语是模糊语言的重要组成部分。模糊限制语的分类,最有影响力的是E.F. Prince,他从语用的角度出发,把模糊限制语分为两大类:变动型模糊限制语与缓和型模糊限制语。
变动型模糊限制语是指那些可以改变话语的词语。说话者通过变动型模糊限制语可以来改变原来话语的意思,从而达到交际目的。变动型模糊限制语又可分为两类:程度变动语和范围变动语。程度变动语是指那些能揭示话语真实程度差别的词语,如sort of,kind of,almost等。通过这些程度变动语可以把说话者的话语中一些接近正确,但又不能确定完全正确的话说得更接近真实。范围变动语是指限制变动范围的词和短语,如about,around,approximately等等。这类词可以让听话人在一定的范围内去理解说话者的话语,没必要在意实际的真实情况与话语的接近程度。
缓和型模糊限制语则不改变话语结构的原意,在话语中通过加上缓和型限制语增加了一个说明,让原来话语的肯定语气趋向缓和。缓和型模糊限制语也可分为两类:直接缓和语和间接缓和语。直接缓和语是指表达说话人对话题的猜测或怀疑态度的词,如I think,probably,I’m afraid等。当说话人对话语的真实性信心不足,或没有把握给予肯定时,就可以使用这些表示说话人猜测或怀疑的词,以缓和话语的肯定语气。而间接缓和语也是为了表达说话人对话语的不肯定,但它是通过引用第三者的看法来间接表达自己的态度,如according to one’s estimates,it is said that等。
2.科普英语
科技文体一般是专业技术人员科学地描述事物发展的过程、特征及规律,陈述科学研究的新成果和新发现,它具有叙事的连贯性,思路的清晰性和流畅性。然而根据不同的语旨,科技英语可大致分为两大类:专业科技英语和科普英语。其中科普英语的作者是专业科技人员,而读者却是广大的非专业人士,二者地位不平等,存在一种权势关系。科普英语语篇存在不同于专业科学英语语篇的特点,一方面作者想通过自己的表达来巩固和加强他们的权势地位,使读者信服他们的科学观点;另一方面作者也想与读者建立起一种平等的关系,让读者对作者的科学观点不产生抵触和质疑。
二 科普英语中模糊限制语的人际功能
1.语气
在科普英语篇章中句式的种类很多,陈述句、疑问句、祈使句甚至还有感叹句大量出现在科普英语语篇中。不同语气的使用使得科普篇章更加生动有趣,避免了科技文章的晦涩难懂,同时也具有一些深层次的人际功能。例如说:“According to Bill Gates,the World Wide Web will be as a much way of life as the car by 2008,probably before.”这句话是典型的陈述句句式,句中作者采用模糊限制语中的间接缓和语“According to”和直接缓和语“probably”,表达说话人对话语的不肯定,但它是通过引用第三者比尔・盖茨的看法来间接表达自己的态度。模糊限制语的使用,看似作者采用了别人的观点,同时也让读者隐约感到作者是在一定程度地同意这种观点。祈使句在科普英语篇章中也经常出现,祈使句具有很强的人际功能,一般来说,使用祈使句意味着说话者处于权势地位。如:“If you wear soft contact lenses,do not wear them overnight. I afraid you want to get microbial keratitis.”作者通过使用直接缓和语“I afraid”,表达了说话人猜测或怀疑的词,缓和话语的肯定语气。所以科普语篇中祈使句的模糊限制语能让读者对作者的科学观点不产生抵触和质疑。
2.情态
情态是体现人际功能的重要方面之一。根据韩礼德的分类,情态大致可分有两种:一是情态本身,即说话人对命题的可能性的判断,包括可能性阶和通常性阶;二是意态,即说话人对命题的可希望性的判断,包括责任阶和倾向性阶。在科普英语语篇中情态形式的运用,作者不仅表达了他对信息真实性的不确定,也表达了他对权势地位的不确定。这仍可以视作作者有一种与读者保持平等信任关系的愿望。例如:“While designers might be used to thinking ductile materials,ductility in itself may not be advantageous.”这句话作者采用了可能性阶的情态词“might”“may”,来表达作者对设计师想法的质疑,这也是直接缓和语的作用。
3.人称代词
在科普篇章中作者经常使用人称代词来劝说读者以及与其交流。其中作者常用“scientists”和“we”来实现自我指称,而用“you”来实现对读者的指称。通过“we”或“you”加上一些变动型模糊限制语来表达观点,而避免使用“I”,就是为了贴近读者,表示对读者的尊重,增大被认可的机会。例如:“If we collect personal information,you may have us remove it from our system,but you may not access the information.”这句话作者通过人称代词“we”和“you”与模糊限制语连用,表达作者希望与读者能平等交流和讨论科学问题,鼓励读者积极参与,拉近了与读者的距离,吸引了读者的兴趣。
中图分类号:TP18文献标志码:A文章编号:2095-2945(2020)32-0057-02
Abstract:Fromtheperspectiveofartificialintelligence,peoplerequireasignificantimprovementintheaccuracyofscientificandtechnologicalinformationservices,sothatitsvaluecontinuestorise,bringingchallengesandopportunitiesforintelligencework.Bysummarizingthecontentsofartificialintelligenceandscientificandtechnologicalinformation,combinedwithartificialintelligencetechnology,thispaperstudiestheautomaticperceptionofscientificandtechnologicalinformationneedsconcerningthekeypoints,contentperceptionandotheraspects,highlightingthewisdom,intelligenceandefficiencyofscientificandtechnologicalinformationwork,andoptimizingtheautomaticperceptionscheme.
Keywords:artificialintelligence;scientificandtechnologicalinformation;automaticperception
前言
当前科技情报服务对象不仅局限于特定的行业和领域,已经逐渐渗透至某一技术和个人,情报机构只有提升情报分析和反应能力才可以满足新需求。因此,机构有必要加强对用户需求的感知度,依托人工智能技术构建科技情报的感知框架,提升感知工作的合理性和高效性,进而挖掘科技情报感知领域的价值。
1人工智能及科技情报感知概述
1.1人工智能分析
人工智能又称AI,伴随着计算速度、核心算法的优化,该技术已经在神经网络、自然语言、机器学习等方面趋于成熟。当前人工智能技术可以定制个性化任务,结合不同的环境响应个体需求,制定解决方案[1]。因此,人工智能技术能够快速处理海量数据,若人类智力水平已无法满足严苛工作要求,可以借助人工智能技术处理复杂工作。同时,科技情报感知模块属于综合预测过程,因此有必要结合人工智能技术制定科技情报感知方案,实现情报工作向智慧化、个性化、精准化方向发展。
1.2情报感知分析
科技情报感知主要是工作人员针对采集到的数据完成处理、分析,进而满足受众对于情报的需求,并对今后其发展过程进行预测。学者刘记曾指出,依托科技情报感知工作可以为实现国家治理体系和治理能力现代化提供支持,加快情报刻画、情报感知以及情报响应能力的建设进程。其中,情境感知的研究具有一定复杂度,G.Chen通过调查情境信息、情境类型、情境传播等模型和系统,分析情境感知的应用程序,得出情境感知是领域普适学习的关键。例如,借助情境感知可以为用户提供体温、运动路径、温度等方面的服务。
因此,科技情报感知工作对于我国情报治理、预先感知等方面影响较大,结合人工智能技术创新科技情报感知模块已是大势所趋。当前大数据时代科技情报已经不仅停留于文献领域,正逐渐向多种数据源模式发展,要求科技情报软硬件不断升级优化,数据存储和处理水平逐渐升级,进而满足社会对情报数据的需求。
2人工智能视域下科技情报需求自动感知研究
2.1融合关键点
(1)创新驱动。当前科技情报需求逐渐向科技创新领域发展,依托我国创新驱动的发展战略,基于科学技术完成升级和发展。将科学技术和科技情报相结合后,情报工作的创新性较强,具有数字化和智慧化优势,并突出情报工作的个性化和精准性。因此,依托人工智能技术完成科技情报的自动感知十分关键,是当前科技发展的必经之路。
(2)前瞻性定位。新时期资源的网络化和数字化发展为科技情报研究工作提供大数据支持,可以在海量数据的收集、分析、处理方面发挥优势。传统的数据研究方式很难在大量数据的基础上提升情报研究质量,同时会增加研究人员的任务量。且每位工作人员自身的专业知识、情报敏感度、知识状态存在差异性,导致最终得出的情报结果不同甚至差异化较大。应用人工智能技术完成科技情报的自动感知十分重要,可以突出工作的准确性、高效性和稳定性。因此,将新兴人工智能技术和传统情报服务工作相融合是现代情报领域的关键,如自动获取和加工情报、高速处理文本信息、人工智能决策平台、依托語义内容的科研成果评价等[2]。
2.2内容感知
(1)感知系统分析。大数据背景下,科技情报预测和传播功能受到重视和应用,属于科技领域的研究热点,可以对竞争、合作、研究方面进行正确的价值判断。科技情报感知主要依托可靠、丰富的数据,借助“互联网+大数据”模式获取信息,在多种资料中得到关键的信息和数据,进而完成科技情报的感知工作。同时,数据源具有冗余度高、形式多样、存储量大的优势,因此能够落实科技情报感知工作,筛选数据源、除去冗余数据、分析剩余有效信息。借助数据集模式与知识储备库、感知数据库一同为感知过程提供信息支持。内容感知系统内的数据源并非固定不变,且信息的更新速度较快、技术淘汰时间较短,因此内容感知是实时更新、持续变化的数据系统。基于相关辅助项目,帮助用户了解工作内容。例如,借助“科技情报产品报告”为感知系统研究和应用提供支持,该报告可以帮助用户了解系统,提前评估系统实际能力,便于用户针对性提出情报需求。
(2)系统实现模式。a.数据源存储。若想发挥科技情报的自动感知作用,系统内需要具备大容量数据集合,进而为感知产品提供分析支持。同时,数据处理过程中对于信息查询、存储挑战较大。因此,本课题结合Neo4j数据库、互联网技术提升数据处理和存储效率,提高系统适应水平,保证其良好的查询效率。Neo4j数据库主要划分为两类应用模式:服务器模式、内嵌模式。本课题利用内嵌模式,借助Java-API,将Neo4j数据库和图模型相互整合。由于API的特点是数据结构灵活,因此可以通过直接编码的模式和图数据库完成交互操作。b.数据源分类。若想对数据源完成自动分类,建议识别数据源的结构功能。例如,利用机器学习、词汇特征等方式划分数据源的功能及结构。依托数据源要素、类型词汇特点、词汇分布特征等方面,依托神经网络内分类器训练模式,围绕领域技术、专题、情报报告、组织数据库等方面对数据源进行分类[3]。c.构建任务抽取模型。结合用户需求抽取目标任务可以充分发挥科技情报的自动感知优势,优化RNN模块。在研究阶段利用Bi-LSTM-CRF、卷积网络模型抽取数据源,并借助长短时双向记忆模型化解RNN梯度爆炸、消失情况。抽取模型内的输入数据是卷积,包含知识元素、句子、词等特征向量,而输出数据则依托(Conditionalrandomfield)条件随机得到结果完成预测。此模型借助多元组的方式展示数据源抽取结果,围绕数据源性质、事项、主体、依据、对象等要素进行连接。
2.3情境感知
(1)情境感知系统。情境感知系统内部因素种类较多,且科技情报感知阶段需要依据情境完成,并对感知结果造成影响。因此,在开展科技情报感知工作时,建议对特定用户完成重新评估。同时,情境感知在情报感知工作中十分关键,若忽视结果会对外部情境产生较大影响,使预测工作丧失精准度。因此,应基于外部情境条件定位事物发展方向,得到精准感知结果,发挥情报前瞻性优势。其中在获取情境数据时应关注“小数据”,即初始结构化数据,此类资源虽数量较小,但是内部包含价值信息,可以获取历史情境信息。此外,问题情境应围绕横向和纵向两个层面分析,横向维度是梳理本层实际情况,针对性选择研究方法和处理方式;纵向维度则依托时间节点理清情境信息。
(2)系统执行方案。情境感知系统建设主要内容是借助科技手段获取某一情境内的数据并完成融合。因此,情境感知技术实际上是借助人工智能中传感器等技术,依托计算机感知当前情境,完成感知应用、智能识别、决策支持,具有无干扰的优势。情境感知包含情境获取、处理、应用三个阶段。其中,情境获取主要依靠传感器终端获取设备关联、用户关联、资源关联、环境关联情境,并将上述情境信息转变为数字信号,利用嵌入系统完成判断和处理;情境处理过程则借助建模的方式控制情境信息,构建信息数据库。整合情境感知信息并协调对应的组合,控制资源分布并将其嵌入至感知数据库内;服务应用阶段相当于人工智能处理模块,可以结合用户需求提供合理服务。
2.4需求-反馈机制
(1)工作过程。需求-反馈机制实际上可以体现用户和人工智能间的关联性,属于科技情报感知的关键环节,包含自动感知信息、数据、产品模块。依托人工智能技术,通过AI方式减轻工作人员任务量。其中,AI能够智能化处理多领域工作,如医疗、教育、驾驶、金融、安防等。在科技情报感知领域引入人工智能技术可以准确、高效、及时地开展情报工作,提升工作效率、减少决策偶然性、加快数据分析处理速度。同时,科技情报感知工作的主体是用户,首先需要将其对产品的需求发送至AI处,其次借助人工智能模块分析、整合内外感知数据库信息,最后向用户反馈情报产品和相关结果。
2011年6月8日,教育部鲁昕副部长提出高等职业教育以系统培养高端技能型人才为目标。要实现这一目标,高职教育应从职业技术教育和人文素质教育两方面入手。但目前各高职院校在功利思想的驱动下,在课时、师资有限的情况下,忽视高职人文教育,出现高职人文教育课程与职业技术教育课程争课时、抢资源、教学效果差的现状。因此,在资源有限的情况下,构建一个合理的人文教育课程体系关系到人才培养目标的实现。
一、基于工作岗位能力的高职人文教育课程体系的目标
基于工作岗位能力的高职人文教育是针对现状而提出的一种职业形态的特殊人文教育,在分析人的职业能力形成规律后,提出切实可行的教育措施,有的放矢的对原有高职人文教育进行了改革,有助于高职院校实现培养高端技能型人才的目标。
该体系围绕高职教育人才培养目标,结合高职学生认知特点,考虑专业教育对人文教育的共性要求,突出不同行业、不同专业对人文教育的个性化要求,整合教学内容,开拓教育途径,在专业课程设置中设计以受教育者知识、能力、素质协调发展为目的的基于工作过程的人文教育课程体系。
二、基于工作岗位能力的人文教育课程体系的实施方法
(一)变纵向课程体系为以岗位能力为核心的横向课程体系
“高等职业教育课程设置的原则是尊重学科性,但并不恪守学科性。现存的两段式或是三段式课程体系,都过分强调分阶段。在这种体系下,分成一、二学期基础课,三、四学期专业课,五、六学期设计与实习课。各学期缺乏连贯性,导致知识的重复或支解。”[梁春阁·对高等职业教育课程设置的几点建议·职教论坛·2003年第2期第19页。]这种课程安排还会使刚进校的高职学生感到迷茫,体会不到高职课程与中学的区别,也感受不到不同专业的区别,还可能导致高职学生的流失。因此,有必要将人文素质课根据专业课需要以及学生认知能力发展特点按阶段和难度连续分散到每一学期,逐渐深入,各专业自成体系。据笔者调查,高职学院普遍在第一学年集中开设“两课”、高等数学、应用写作、高职英语等人文素质课,其实大可将这些课程与专业课程交替开设。这样既避免同类课过于集中让学生产生疲劳感,同时又可让人文教育课与专业课程互补,形成教育合力,有利于教育目标的实现。
(二)围绕专业设置人文教育课程,形成人才培养合力
打破学科逻辑的界线,抛弃呈现完整的学科体系的思路与想法,在课程体系设计前对相关职业或岗位群所需职业能力进行分析,并针对专业职业能力构成来组织内容,以工作过程所需的知识与技能以及它们在工作过程中的排列顺序为顺序组织课程体系。根据专业方向设置人文素质课,不同专业的人文素质课也各有侧重,做到既为学生学好专业课打下基础,又为学生能够继续深造打好基础。以会计专业为例,会计专业的学生除了要具备进行日常会计实务的会计处理能力和对日常经济业务进行正确核算的专业技术能力外,还必须同时具备会计人员职业道德、熟悉相关法律知识和应用文书写作能力。因此可以再开设思想道德修养与法律基础之后紧接着开设经济法基础,并且在思想道德修养与法律基础时应针对会计专业的岗位需求增删内容。会计专业的高等数学应设在第一学期,而高职英语为了方便广大学生过级,可在第二、第三学期开设。
(三)整合专业技术课与人文素质课,实施全方位的人文教育
专业课程与人文素质课程以人才培养目标为契合点,以工作过程知识为基础,强调对学习者的行动导向,使其能够在与工作过程相吻合的学习情境中,通过学习和实践,不仅掌握职业技能,还在情感、态度等方面得到提升。因此,在设置课程体系的时候,参照专业培养目标,以工作岗位过程分析为依据,将人文素质课程教学内容改革以诚信、合作、责任、敬业等职业人文素质的养成为基础,加强现有专业课程的内容整合,并从职业价值观、职业道德、职业核心能力等方面渗透人文教育。
(四)机构联手,实现人文教育课内、课外实施
人文教育的实施由以课堂教学为载体的“人文课程”与以课外活动为载体的“素质拓展”两部分组成。但是,由于种种原因,大多数的高职院校中的教学管理系统和学生管理系统各自为阵,未能形成培养人才的合力。基于工作岗位能力的人文教育需要打破这种“两张皮”的格局,整合教育资源,形成人才培养新格局。“人文课程”由“核心课程”(公共必修课)和“辅修课程”(公共选修课)组成,由教务处牵头,各教研室配合,统筹安排。“素质拓展”由院级和系级素质拓展项目组成,分别由学生处、团委和各系部职能部门组织实施。
【参考文献】
[1]胡燕燕. 浅谈高职课程体系的构建原则[J]. 中国职业技术教育,2005(1).
0 引言
实验室排课一直就是实验室管理者的一项经常性工作,然而大学实验室仪器设备种类繁多,用途和性质都各有不同给资源调度带来了一定的困难。各学科又都面临着诸如实验室资源使用紧张等问题。所以,如何利用先进的信息技术,实现对实验室排课工作有效、合理的管理,是实验室系统的建设者和实验管理职能部门需要考虑的重点问题。
1 现状以及问题
各高校目前都有自己的排课系统,但各系统设计中都没有考虑到各学科实验室性质不同、实验仪器设备使用状态的差异、大型设备与小型设备能支持同时参与实验的学生人数不同等情况,而是将实验课以一个一个的课室为单位实行课程排列,与多媒体课室做同样的排课处理,这样必然会导致资源使用不合理,约束性大;同时没有专门的实验排课系统,也更加凸显了实验室资源无法统一调度、易用性较差等矛盾。
合理的资源安排同时也反映在排课的模式上,然而传统意义上的排课模式单一,没有根据实际情况弹性排课,导致实验人员工作量过大,造成人力资源的浪费,排课需要花费的时间过长,无法应对突况而重新对实验室进行排课,这些都是实验室管理人员需要面对的问题。
传统的实验室排课系统多数基于整数单目标规划求近似最优解的方法,并逐渐朝着多目标规划和启发式算法框架下前进,传统意义上的排课主要缺点表现在以下几个方面:
1)全校实行统一的排课方法,模式单一,实验课与理论课没有办法做到分开排列,无法兼顾实验需求,灵活性差。
2)没有按照专业、班级的特点,在实验集中的时间弹性排课,因工作量过大而影响实验室管理人员的工作效率,加大了工作人员的心理排斥力。
3)传统的功能制模式已不能适应教学模式转变的需要,跟不上实验课程的各种变化。
4)没有考虑到班级学生人数与实验室可用仪器设备数量匹配度,无法弹性操作。
5)排课需要花费的时间过长,传统的排课算法决定了硬件资源的占用量大,占用率高,直接导致的问题就是无法应对突况而重新对实验室进行排课,以适应实际需要。
目前的实验室排课系统仍然存在不少的技术缺陷,需要苛刻的环境、昂贵的设备、漫长的时间等代价作为弥补,不能很好满足当前高校需求。目前排课系统的发展趋势正朝着高实时性、高准确性以及高抗干扰性等方面发展。随着计算机技术的发展,近年来,人工智能算法也被用来解决实验人员排课问题。
2 实时排课系统的设计
本文探讨设计了一个实验室实时智能排课系统,前端页面设计采用php+html动态网页技术设计,服务器端采用wampserver,运行于windows server 2008服务器系统。系统可实现由用户自主输入信息的同时,从数据库中读取已有的存储信息:包括班级数量、每个实验课的各种请求、班级人数、课程覆盖要求、课程分配情况以及分配的时间长度下,根据不同的使用情况,结合算法分析计算出最优方案进行智能排课,同时给出约束性满足情况以及排课需要的各项性能指标,最后返回实验室排课序列。系统设计能够有效地改善以往排课系统软件中诸多弊端,是实验室专用排课系统,节省时间、人力资源和物力资源。
2.1 系统功能建模
系统在设计的时候使用了功能建模。功能建模是指在业务建模的基础上,梳理出业务体系所在的问题域的层次关系,确定系统边界,明确关系接口,划分不同的子系统,确定各个子系统之间的功能,按照“系统―子系统―功能―程序”的思路编排,且需说明解决哪部分业务以及功能间的关系。
系统采用功能建模的好处:
1)可靠性高、易用性强、准确率高无冲突;
2)实时性强,计算时间短,信息回馈速度快;
3)求解的质量高,能满足大多数约束性请求;
4)能应付各种突发状况,弹性适应能力强;
5)系统可维护性强,扩展性好,浏览方便。
2.2 关键算法合理化探讨
系统从数据库中快速提取配套资源信息,使用带约束性的机制从新生成初始解值,以达到最佳的初始值效果,为下一步算法处理作好准备。读取完数据后采用混合型算法进行数据分析。混合型算法通过对数据解空间的分离,然后分别进行搜索,得到各个解空间的局部最优解后,再对各个解进行综合匹配,使最终结果临近最优解。该方法兼顾了时间效率以及结果质量,同时结合启发式算法框架对系统开展进一步优化处理。通过结合这些算法设计出来的系统弹性适应能力强,能从容应对实验课程的突发请求以及课时变更,而对原有的实验室排课列表只造成很小的影响。
3 结论
本文从实验室排课这一角度出发,提出了一个智能排课系统,应用主流的web技术,通过使用人工智能算法,在系统使用时智能地分析计算出最优解,使系统在使用时实时性和准确性都比较高,不仅在一定程度上规范了实验室管理员和教师的排课工作,提高排课效率,同时也为本单位教学实验部实施课程调度管理提供依据。
【参考文献】
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本设计涉及工业生产线、物流仓储货物精准卸载码垛、应急救援、工程机械施工现场维修、汽车现场改装作业及军事重型装备领域所需要的具有灵活机动、动作精准、工作效率高、作业工具高度集成化的智能化工具机器人,更具体涉及一种工具机器人配装的可实现多自由度调节功能的叉装属具。
背景技术
智能化工具机器人是由底盘、发动机、起重机、电焊机、各类加工维修工具、叉装属具、液压折叠蜘蛛支腿等部件组成。可广泛应用于工业生产线、物流仓储货物精准卸载码垛、应急救援、工程机械施工现场维修、汽车现场改装作业及军事重型装备领域。该产品集起重、叉装功能于一体,叉装功能要求多自由度调节,能够实现作业方便、快捷精准、高效、安全可靠的作业能力。
设计内容
本设计目的主要是为满足智能化工具机器人的叉装属具能够实现多自由度调节,作业方便、快捷精准、高效、安全可靠的要求,设计一种可实现多自由度调节功能的叉装属具。
为实现上述目的,本设计采取的技术方案是:叉装属具门架升降系统所用的轴承是复合滚轮轴承又称组合滚轮轴承,是由轴向和径向两个滚轮组装而成的,轴承体积小,安装结构简单,制造成本低,而且轴向和径向的承载能力都比较大,各配件可替换性强,越来越多的应用在各种门架升降系统中。该叉装属具外门架上焊有成对的复合滚轮轴承,内门架就通过焊接在外门架上的复合滚轮轴承可以在外门架内上下滑动,起重链条绕过装在内门架上的链轮轴承,一端固定在外门架上,一端固定在滑架上,滑架也焊有成对的复合滚轮轴承,这样滑架就可以在内门架内上下滑动,升降油缸的柱塞杆与内门架相连,缸筒与外门架相连,当升降油缸的柱塞杆伸出或收回时,内门架便可实现在外门架内升起或下降的动作,滑架也会随着内门架的升起或下降而以2倍的速度在内门架内升起或下降;滑架通过回转支承与副叉架相连,旋转油缸的柱塞杆与副叉架相连,缸筒与滑架相连,当旋转油缸的柱塞杆伸出或收回时,副叉架便可以在回转支承的作用下旋转,从而实现旋转动作;叉架装在副叉架的滑道上,双活塞杆平移油缸的缸筒固定在副叉架上,一端活塞杆与叉架的左端相连,一端活塞杆与叉架的右端相连,当一端活塞杆伸出时,另一端收回,叉架就可以在副叉架的滑道上左右移动,从而实现叉架在副叉架上左右平移动作;一对货叉装在叉架的滑道上,可以沿着叉架的滑道自由滑动,从而实现调节货叉叉距的动作;以上整套叉装属具通过外门架下端与智能化工具机器人的主机架铰接,倾翻油缸活塞杆与外门架相连,缸筒与智能化工具机器人的主机架相连,当倾翻油缸活塞杆伸出时,整套叉装属具向前倾翻,当倾翻油缸活塞杆收回时,整套叉装属具向后倾翻,从而实现整套叉装属具的前后倾翻动作。
[作者简介]罗杰文(1967— ),女,广西南宁人,南宁职业技术学院机电工程学院,副教授、副编审,研究方向为高职人文素质教育。(广西 南宁 530008)
[课题项目]本文系2012年度广西高等教育教学改革工程立项项目一般A类课题“高职院校理工科专业模块化人文课程开发与研究”的研究成果。(课题编号:2012JGA316)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004—3985(2012)29—0124—02
人文素质教育在高等教育体系中占有基础性地位。高职生作为未来的技能型应用人才,其人文素质修养是体现综合素质的重要内容。高职院校学生在专业知识和技能操作等方面掌握得较好,但人文素养方面欠缺,可持续发展的内驱力不足,成为再发展、再塑造的瓶颈。开设人文素质课程是培养大学生人文素质的重要渠道。本文从工科类高职生的角度,提出模块化人文素质课程改革,试图解决目前高职院校理工科人文课程无序、无效的局面,为高职院校人文素质教育研究提供参考依据。
一、高职理工类学生人文素质调查分析
“人文素质”即人文科学的研究能力、知识水平和人文科学体现出来的以人为对象、以人为中心的精神,也就是人的内在品质。人文素质由知识、能力、观念、情感、意志等多种因素综合而成。为了解目前高职生的人文素质状况,笔者对八百多名新入校的理工类高职生做了问卷调查。在调查的26个问题中,90%的学生认为人文素质教育对大学生的成长起重要作用;80%认为所在的学院不太重视人文教育;没有读过马克思类哲学书籍的占92%;能背出30首以上唐诗宋词的占55%;85%愿意抽出时间读人文书籍;96%觉得最有助于培养人文素质的途径是开设必需的人文素质课程;学生最想学习的是文学、史学、艺术类,最不想学习的是哲学、政治学;在列举的十几门课程中,学生最想选修的人文课程依次是:口才与沟通、社交礼仪与职业形象、中国传统文化、名著欣赏、音乐欣赏、大学生心理健康教育;在处理人际关系能力、表达能力、审美能力、创新能力等方面,60%对自己的评价是一般。
通过调查分析,高职学生学科基础不厚实,学生入学成绩普遍较低。理工类学生重理轻文现象比较严重,文史哲基础浅薄,人文基础相对薄弱。应试教育、题海战术使学生特别是理工类学生缺少对中国文化和哲理贤德的解读,削弱了学生的人际交往能力和审美能力,学生在口才表达、心理素质和气质形象等方面明显弱于文科类学生。除问卷调查外,我们也调查学生的工作能力和行为能力。学生经过两年的专业学习后,掌握了相应的专业技术和技能,动手操作能力有了很大提高,基本能胜任岗位需要,但在处理人际关系、总结经验、表达技巧等方面能力明显不足,只能止步于一般的工作岗位。
二、高职院校理工类专业人文课程开课现状
针对高职学生人文素质基础薄弱的现象,越来越多的专家学者对高职院校人文素质教育的重要性作了探讨和研究。然而,很多研究只侧重于高职院校人文素质薄弱的原因、高职院校人文素质教育的内容、高职院校人文素质教育的误区,以及高职院校人文素质教育的重要性等方面,对高职院校特别是理工科类专业人文素质课程的开发还停留在表面层次,人文课程的开发处于不够科学和完善的状态。主要表现在以下几个方面:一是把人文素质课程放到人文公共选修课中,不分文理,统一开课,学生只能选修一两门课程;二是把人文素质课程等同于才艺教育或文学欣赏,只开设书法、绘画、音乐、舞蹈、影视欣赏等兴趣课;三是各二级学院“各自为政”,有的学院开设“口才与沟通”课,有的学院业开设“公关礼仪”;四是人文课程让位于专业课程,只能以讲座的形式完教育任务。
三、高职理工类专业人文课程改革的目标
在高职院校开展人文教育不仅仅是向学生传播和灌输某些人文社会科学知识,而且要实现人的全面发展,提高综合素质。由于高职院校的管理体制和教育目标和普通高校不同,理工类专业以技术应用能力培养为主要目标,注重专业岗位技能的培养,因而在高职院校理工类专业开设的人文素质课程,不可能与培养专业技能的核心课程相提并论,开设系统而全面的人文素质课程并不客观现实。理工类高职生在知识基础、人文底蕴、人际沟通等方面不如普通高校学生和文科类高职生,其人文素质课的培养目标应有所降低,在内容渗透和功能层次上进行调整。针对理工科学生在知识结构和人文素质上的缺陷,应有目的、有重点地开展人文教育,构建人文课程体系。改革可以从以下几方面入手:第一,针对工科类课程设置特点,有效地实施人文教育;第二,将人文精神的培养与职业能力的培养相结合;第三,把提高综合人文素质和培养健全的社会人格相结合。因此,高职理工类专业人文课程改革的目标可以定位为:使学生掌握基本的人文知识,培养学生健全的社会人格、形象思维和创新思维能力,提高学生的综合人文素质、职业素养和就业能力,使学生全面可持续发展。
四、职业能力与模块化人文课程的构建
1.理工类高职生的主要职业能力。高职理工类专业的培养目标是为生产一线培养从事高技能操作、设计或生产管理以及在服务业提供创造的专门技能型人才。根据高职理工类专业学生未来面向的职业岗位和工作任务,我们归纳了职业能力涵盖的三个方面:方法能力、专业能力和社会能力。其中方法能力和社会能力被学者称为关键能力,是学生作为未来职业人的基本发展能力,主要指专业能力以外的跨岗位、跨专业、跨职业的能力,是从事任何职业都应具备的能力,包括学习能力、外语能力、计算机应用能力、信息能力、交际能力、社会能力、团队能力、创新能力等,对个体的作用表现为帮助个体在未来职业岗位上学会学习、学会工作、学会共处和学会做人。人文课程的定位和功能为培养学生的上述能力服务。2003年教育部进行的高职院校人才培养水平评估将收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达的能力、团结协作和社会活动的能力等指标纳入了学生素质的测评中。
2.理工类专业模块化人文课程的构建。人文素质的内容宽泛而丰富,要在有限的时间里让学生对所有内容都涉足是不可能的。理工类专业模块化人文课程的内容应侧重于培养学生的形象思维能力、审美能力、心理承受能力和人际交往能力,拓展其视野,陶冶其性情,提高学生的心理素质,促进他们人格的自我完善,激发创新能力,使学生既具备科学精神,又具备人文精神,既会做事、又会做人,成为拥有较强持续发展能力的高素质复合型应用人才。模块化人文课程是将模块化教育模式运用于高职人文教育课程的模块化教学,是以学生未来职业生活中必定存在的某种职业核心能力为前提,以能力培养为主,将人文素质教育中的能力要素进行分解整合。在分解人文课程的内容时要找到人文教育与职业能力的契合点。一个人要想在社会上立足,在职场上发展,需要有较强的理解力,如对领导意图的理解,对友情、爱情、亲情、同事之情的理解,对职业理想的追求等;需要有较强的沟通表达能力,如掌握交谈的技巧,具备基本的应用写作能力等;需要有较好的职业形象与礼仪修养,如有规范的仪容仪表仪态,使用规范的职场礼仪等。可以说,培养学生的解读能力、表达能力和职场形象是提升其职业能力的有效途径,提升其人文素养的必经之路。因此,人文素质课程可以分解为“阅读与理解”“沟通与表达”“形象与礼仪”三大模块,这三个模块既是独立的,又是相互关联、相互支撑的。阅读理解是基础,沟通表达是提高,形象礼仪是完善。第一模块:阅读与理解,内容包括文学欣赏(情感篇)、中国文化(理想篇)、艺术欣赏(审美篇);第二模块:沟通与表达,内容包括交谈艺术(口才与沟通)、实用写作;第三模块:形象与礼仪,内容包括职业心理、职业形象、职场礼仪。每个模块可以根据专业的特点和人文知识的内容进行设置组合,模块化的教学内容是理工类学生必修的最基本的人文知识,以此提高学生阅读理解、表达沟通、形象气质等方面的素养。哲学、历史、文化、艺术等人文内容的教学可以通过选修和讲座的形式加以拓展和延伸,构建完整的课程体系,在课程组成的内容和形式方面应调体验式学习,使人文素质教育在职业能力培养中得以体现,职业能力在人文素质教育中得到提升。
3.模块化人文课程的特点。高职院校人文课程教学往往因涉及面宽、课时少,教学效果不是很好。模块化教学可以解决上述问题,几个模块安排在一个学期内完成,也可以分几个阶段完成,具有灵活组合的特点。模块化课程的优越性显而易见:一是用有限的课时学到有价值的人文知识,解决工科类专业课程计划中专业课时多、人文课时少的矛盾;二是每个模块相对独立,可以根据专业发展需要选择模块学习,每学完一个模块可以获得一项技能、知识或能力;三是模块的内容依据职业岗位实际需要确定,实用性强;四是人文与技术相融合,强调技能训练或能力培养,并围绕其组织教学内容;五是每个模块内容有度,讲究“必需、够用”,针对性强;六是根据学生的需求,灵活组合增减模块,模块组合有明确的行为目标和具体要求,以体现不同的教学目标。
五、实施人文课程模块化教学的前提条件
1.领导高度重视。学校领导要真正认识到在工科类学生中开设人文课程的重要性,改变重专业课程、轻人文课程的观念,注重培养学生的专业能力、人文内涵和职业修养,使学生全面发展。
2.配备专任教师。课程模块的内容可以根据学生的需要适当调整、扩展和深化。每个模块要由相对固定且专业的教师担任主讲,逐渐形素质课程教学团队。
3.满足课时需要。模块化人文课程实际是人文素质教育的大整合,可以集中在一个学期完成,也可以分段完成,至少需要48课时。在有限的时间内,学生接触8门科目的知识,有利于提高整体人文素质。
4.编制专用教材。人文课程的整合是一个新的课题,编制教材是首要任务。在教学中,教师要不断积累素材,完善构想,编制出适合不同专业学生使用的教材。
模块化人文课程开发依据职业能力培养需要,体现就业导向、能力本位的人才特点,符合高职教育培养技术应用型人才目标,其教学手段和教学内容等都不能套用传统教学的评价体系。选择什么样的教学内容才能同时提高学生的人文素质与职业能力,如何评定教师的教学效果,如何评定学生的成绩等问题都需要进一步深入研究和探讨,以不断完善模块化人文课程教学改革。
[参考文献]
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随着二语教学的理论和教学法发展,基于建构主义的交际法和任务型教学法在高职英语课堂教学中被广泛运用,教师们用丰富的活动构成课堂设计主体,学生们通过角色扮演,小组合作等各种交际活动使用英语,在完成各种任务中使用英语,以期达到习得英语的目的。我们在实践中,也一直存在一种困惑:是否还需要在交际时注意英语的表达是否符合语法规范,是否在完成任务时还要纠正学生的词形和句型?其实,我们都在关注一个二语习得的问题,那就是语言形式,语言功能和语言意义的整合性问题。
一、形式-功能-意义原则
形式-功能-意义原则(form-function-meaning)也被成为整合性原则,是由澳大利亚语言学家David Nunan于2004年对他本人1999年提出的形式-功能原则做出的补充,指“在教学中,教师设计的任务要注重语言形式、功能和意义的结合,语言的形式,功能和意义是融合在一起的一个整体,缺一不可”。他认为语言形式、交际功能和语言意义是融合在一起的一个整体。任务的设计必须使语言形式和语言功能有效结合,让学习者不仅能掌握语言形式,而且能运用语言,正确表达语言承载的意义。传统高职英语课堂常常把语言练习和交际功能割裂开,过多关注语法形式和语言形式,语言练习就是机械的操练,脱离功能,脱离意义。活动中的语言形式或语法是重点,从而导致学生知道一种语法的不同的语言形式,但却不能用这些形式得体地表达功能和意义。但是我们同样要避免忽视语言形式和语法,只关注功能,如果只让学生表达,忽略语言形式和语义准确,学生积极性高,仅靠只言片语来完成任务,课堂看似很热闹,但学生的语言形式表达毫无准确性可言,必然会影响语言交际,再次使用类似形式还是会影响意义的表达。因此,高职英语课堂的活动设计有必要使学生在完成任务时,同样提高学生对语言形式的关注度。只有重视语言、功能及意义的和谐统一,才能赋予学习真正的意义。整合性原则就是在真实性原则的基础上,明确语言形式、功能和意义的统一,让学习者在任务实施中用合适的语言形式,表达得体的意义。
二、如何分析语言的形式、功能与意义
通过研究几位语言学家对任务的分析,我们可以发现如何分析语言的形式功能和意义。
Littlewood(2004)指出“任务形式可以分为五种,这五种形式虽然不同但并非彼此割裂,它们因各自的特点排列于一个连续体(a continuum)上,关注形式(forms)的任务形式在连续体的一端,关注意义(meaning)的任务形式在另一端,从关注形式逐渐过渡到关注意义的其它三种任务形式则排列在中间。”
同样,按照Nunan对任务的分类,我们发现对语言形式的聚焦和功能意义的关注也体现了出来。Nunan认为任务分为真实性任务或目标任务(real-world /target task )和教育性任务(pedagogical task)。真实性任务就是人们日常生活中要用语言做的事情;教育性任务是在课堂上由真实性任务转换而来的。教育性任务可以看作是一个连续体,其中一端是演练式任务(rehearsal task),另一端是激活式任务(activation task)。演练式任务和生活中的真实性任务相似,如在报纸上寻职并模仿求职过程。激活式任务激活学习者新学习的语言技能,例如角色表演,信息交换等任务。学习者把所知的词汇、句子结构和表达方式开始创造性地运用出来。Nunan特别指出语言形式的教学对于尤其是初学阶段的学习者来说是有必要的,他把这些聚焦于形式(form-focused)的教学活动称为使能性任务(enabling skills)。使能性任务可以分为语言练习(language exercise)和交际活动(commutative activity)两种。语言练习关注的是词汇、语音和语法,而交际活动处于语言练习和教育性任务的中间地带,是任务型语言教学的基本构成部分。
任务型教学框架
通过对以上学者的理论分析,我们发现Littlewood的“连续体两端的任务形式”其实和Nunan 对“使能性任务”(enabling tasks)、“交际任务”(communicative tasks)及“教育性任务”(pedagogical tasks)所作的分类表现出一样的内涵。这就回答了我们的困惑,表明对语言形式,即词汇,语音和语法的关注是必要的并且是达到交际,完成各种真实性任务的基础。
三、高职英语课堂的活动分析
观察我们的高职英语课堂,因为学生并没有升学考试之类的压力,一些教师的课堂活动设计在语言形式上关注度不够,不能提供给学生足够输出语言的练习和任务。常常特别注重情景和交际,但是缺乏对语言形式的关注。这种脱离语言形式的交际不能够深入,也不能形成优质高效的课堂。
一见面,潘兴修就忙着向《电器》记者介绍了公司近期发生的一系列变化——与上市公司天泽信息(股票代码:300209)共同成立南京点触智能科技有限公司,将南京点面光电有限公司有效资产和智能家电相关业务剥离并入新公司;公司主营业务由生产触摸显示屏扩展为智能家电触摸显示人机交互系统;承担江苏省纳米材料电容触摸屏工程技术中心的建设任务;与美的、海尔、TCL等知名家电品牌的合作正在稳步推进中。
看好智能家电发展前景
“近年来,智能家电发展迅速,推动整个产业价值升级。有数据显示,到2020年,智能家电生态产值将达到1万亿元。借此推算,触摸显示及人机交互系统这部分的市场需求也将被带动,到2020年,产值将超过1000亿元。”潘兴修分析认为,智能家电领域蕴藏着巨大的商机。“目前,智能家电的发展仍处于起步阶段,参与竞争的企业并没有形成成熟完善的思路,今后的路究竟应该怎么走,大家都在尝试摸索,谁的眼界更开阔,创新能力更强就能取得更好、更快的发展。”潘兴修进一步介绍说,“对于智能家电,人机交互系统至关重要。传统家电增加人机交互系统可大幅提升用户体验,有效扩大智能家居生态圈,提升家电整机的产品价值和竞争力。此外,良好的人机交互系统能帮助企业通过智能家电衍生出诸多新的商业模式,创造更多商机。”
“在智能家电概念下寻找发展机会,我们的优势在于,关注智能家电领域的时间比较早,积累了丰富的经验。”潘兴修说。据介绍,南京点面光电有限公司成立于2007年,注册资金5000万元,是从事触摸屏研发和制造的专业厂商。不久前,南京点面光电与天泽信息共同成立新公司,专注于智能家电用触摸显示人机交互系统整体解决方案相关业务,标志着在智能家电核心控制系统配套领域,企业完成了从零部件提供商向人机交互系统方案提供商的转型。对此,潘兴修表示:“在智能家电发展进程中,现阶段,本机智能控制已经基本实现。随着信息化、网络化不断深入,各个智能家电个体单元的互联互通也会逐步实现,上游配套企业必须跟上智能家电发展的步伐,不断拓宽思路,加强配套能力,顺应智能家电和物联网的发展大潮,才能赢得更多机会。”
技术创新是核心竞争力
事实上,智能家电的“脉”很不好摸,很多智能化功能最初甚至只是用户的一次突发奇想,如何实现全无章法可循,这对上游智能人机交互系统方案提供商的技术创新能力是十分严峻的考验。在实现家电智能化控制的技术层面,潘兴修坚信自己的优势,他介绍说:“首先,我们在触摸显示屏应用于智能家电这个课题上已经探索了多年,解决了触摸显示屏寿命、灵敏度等诸多问题,能将iphone、ipad美好的用户体验转移到智能家电上。其次,通过对控制主板硬件、液晶显示模组、电容触控模组、QNX操作系统、用户界面和应用软件等环节的创新设计,我们能为智能家电提供友好的人机交互界面。此外,我们拥有发明专利数十项,多个产品获得高新技术产品认证,很多关于智能家电控制的理解和认识,我们走在了整机生产企业的前面,能针对整机厂的需求迅速提供成熟的思路和方案,帮助整机厂缩短新品研发和上市的周期。”
“智能家电的功能设置、面板设计多种多样,对人机交互系统的需求趋于定制化,这一点也考验着上游配套企业的创新能力。”潘兴修告诉《电器》记者,“南京点触智能科技有限公司注册在中国无线谷,这里聚集了多家科研院所、研发机构,这种良好的技术环境有助于我们对整机生产企业有关智能控制方面的新要求做出快速反应,并帮助家电智能化与无线通信技术协同发展,为智能家电迈入网络化、信息化以及互联互通提供更专业的服务。”据了解,南京点触智能科技下一步的目标是参与或主导相关行业标准的制定,形成系列自主知识产权。
精彩产品为智能家电增色
摘要:基于大数据和云计算背景,从物联网智能服务应用的角度建立对物联网工程专业的深入认识,进而确定人才培养目标,对物联网工程专业的课程体系提出建议。
关键词 :物联网;大数据;云计算;课程体系
基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目( 2015JGB209);桂林电子科技大学教育教学改革项目(桂电教[2013]20号、[2015]23号)。
第一作者简介:张敬伟,男,副教授,研究方向为海量数据管理,gtzjw@guet.edu.cn。
1 背景
物联网的雏形是采用射频识别等技术将物与互联网连接形成的网络,进而实现智能化感知识别和管理。2005年,国际电信联盟的《ITU互联网报告2005:物联网》正式提出了物联网,促进了网络的进一步发展,形成了新的信息产业发展浪潮。为了支持国家物联网这一战略性新兴产业发展,2010年教育部批准在本科阶段开设物联网工程专业,致力于为物联网及相关产业培养高素质的工程型人才。
物联网本质上是物物、人物互联的系统,其延伸内涵是借助网络基础设施提供多样化的智能服务。物联网的目标即借助传感、通信等基础核心技术,建立网络基础设施;借助软件系统,提供顶层多样化服务。因此,物联网技术属于“集成创新型”技术,物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才。
由于物联网是个宽范畴的概念,具有技术综合性和跨学科特征,因此,不同高校的物联网工程专业建设模式和人才培养目标存在较大差异。例如,南京邮电大学借助其学科和技术优势,较早开设了物联网专业并建立了研究院,从管理学、社会学等多角度对物联网展开研究,致力于新的商业应用探索。杭州电子科技大学以科研和竞赛来锻炼学生学以致用的能力,突出物联网工程人才培养特点。辽宁工业大学、安徽理工大学、长江大学、江南大学等也分别对物联网工程专业的课程体系建设进行了不同的探索。桂林电子科技大学于2011年设立物联网工程专业并招生,也在物联网工程专业的建设方面不断进行探索。
在不同的应用领域,物联网具有不同的表现形态,如车联网、船联网等,这决定了物联网工程是一个庞大的工程,其人才培养也不是单一领域的。现实生活中物联网快速发展的诉求,也要求我们尽可能地借助现有的学科优势来培养综合型的物联网工程人才。
从宏观角度看,物联网的体系结构可分为4层:感知层、网络层、数据管理层和服务层。这个层次结构从某种程度上决定了物联网工程专业人才培养的格局,且很大程度上能够在现有专业布局的基础上进行升华。例如感知层和网络层与通信类和电子类专业有较多交集,而数据管理层和服务层的相关技术则与计算机类专业有较多重叠。正是这种综合性的培养需求,使各高校不断探索求证物联网工程的人才培养模式。
物联网的核心是基于万物互联提供新型智能化服务,其数据管理层和服务层是体现物联网核心价值之所在,这实际上与大数据概念不谋而合。未来,来自物联网的数据将是大数据的主要组成部分和云计算的主要处理对象。从提供服务的角度看,物联网与大数据、云计算紧密相关。在物联网应用域,大数据和云计算可以看作物联网的外延。图1展示了物联网、大数据和云计算三者之间的关系。其中,物联网的核心是实现实体感知和互联,是大数据的主要数据源;大数据研究则侧重知识发现,帮助物联网拓展创新型智能应用,深度挖掘物联网内在价值;云计算则利用其强大的计算平台和充分的存储设施,满足物联网域不同应用的实时需求。三者之间的辨析关系有助于我们明确物联网工程专业人才的培养目标,进而拟定有特色的专业课程体系。
2 面向物联网智能服务的相关课程植入
基于对物联网的宏观认知,其具有两项基本功能:实体感知互联和智能服务。这将引导我们设置合理的课程体系,并根据高校自有的学科优势来优化配置,彰显课程体系特色。桂林电子科技大学的物联网工程专业由计算机科学与工程学院负责建设,鉴于在计算机领域具有丰富的人才培养经验和深厚底蕴,在充分借鉴了第一批物联网专业建设单位的经验后,学院确定了物联网实体感知互联和物联网智能服务平衡发展的模式。该专业的课程设置在兼顾服务感知互联人才培养的基础上,植入了面向数据处理和智能服务的相关课程,充分利用计算机大学科的优势,进一步完善物联网工程的课程体系,以突出自己的专业特色。
面向物联网智能服务的课程主要包含两类:一类是面向数据管理及数据挖掘的课程;一类是面向物联网软件开发的课程。面向数据管理及数据挖掘的课程主要包括:数据库系统原理、物联网数据处理、数据挖掘与知识发现等,主要目标是让学生更好地理解物联网的内涵,提升学生对物联网数据的认识,帮助学生认知并拓展物联网的外延。面向物联网软件开发的课程主要包括数据结构与算法、Web应用开发、QT程序设计及相关实践类课程等,主要目标是帮助学生在掌握物联网体系结构的基础上,培养其开发物联网软件和建立智能应用的能力。这些课程在物联网工程专业人才培养过程中起到了很好的承上启下作用,让学生在具备好的物联网大局观的基础上,更好地拓展物联网的外延。基于自身的学科优势,融入面向物联网智能服务的相关课程,建设有特色的物联网工程专业课程体系,将很好地满足物联网发展的进程中对工程型人才的需求。
3 结语
物联网驱动的实体感知互联和智能服务,正在与大数据和云计算倡导的创新应用产生交集,物联网工程作为一个新专业,需要不断探索实践专业建设和人才培养模式。基于学校在建设物联网工程专业的过程中对物联网本质的认识,我们讨论了大数据和云计算等相关技术驱动物联网工程专业建设的思路,进而提出了物联网工程专业的课程体系建设方案。当然,由于物联网工程专业的跨学科特征以及面对问题域的宽泛性,其发展还存在诸多挑战,专业建设和人才培养模式仍有待时日进行验证,但相信随着物联网产业的不断成熟,基于物联网智能服务的应用将成为物联网人才需求的重点领域。
参考文献:
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实际上,从2011年开始,微软、IBM、谷歌、Facebook和亚马逊等科技巨头们纷纷开始深度布局人工智能。然而,尽管近几年大家在深度学习算法、计算资源和大数据产业的成熟令人工智能技术实现了一些重要突破,但人工智能领域仍然没有一个成熟的消费级产品出现。尽管亚马逊的Echo和谷歌的Google Home受到了市场的欢迎和业内的好评,但真正体验过的人都知道,其人工智能水平依旧还有很大的提升空间。
BBC此前曾预测,到2020年,全球人工智能市场规模将达1 190亿元人民币,这一数字其实还不如2015年中国移动互联网的产业规模。不过,这并非是说人工智能前景黯淡,而是从侧面映证了这一特殊领域的发展进度不会太快―巨额投入之后短期内难有回报。或许也正是深谙此道,国内以BAT为代表的科技公司,在面对财务报表压力之时,选择了低调、保守地布局人工智能。
巨头选择保守布局
尽管人工智能还有很多难题待解,但是没人能否认其在未来巨大的发展潜力。在科技巨头眼中,甚至有“得人工智能者得天下”之势。如今,大家都在根据自己手上的资源优势调兵遣将,开始布局下一个最重要的战场。不过,对于目前绝大多数的科技巨头来说,为了让自己的人工智能研究能够更快“变现”,多会从自己现有的业务基础出发,并将研究的成果最先反映到自己现有的业务之上。
比如,对Facebook来说,人工智能研究自然是围绕社交进行。据此前曝光的消息称,Facebook正在开发代号为Moneypenny的人工智能助理项目,它将运行在Facebook目前的通讯工具Messenger内。Moneypenny具备自主学习功能,其大数据资源则来自于Facebook庞大的社交平台。除了可以提供类似微软Cortana这样的智能聊天功能之外,它还可以帮助用户向朋友送礼、进行线上购物和安排旅游行程等服务。不仅如此,Facebook还希望借助人工智能技术,挖掘用户的潜在需求和兴趣点,然后完成针对性的内容投放。
相对于Facebook,尽管国内社交领域的王者腾讯在人工智能方面的布局要低调很多,但是其野心却并不小―《微信》也加入到人工智能的争夺战当中。相信很多人对于《微信》此前封杀微软的人工智能产品小冰还记忆犹新,而前不久《微信》非常低调地和香港科技大学搞了一个“人工智能实验室”。据悉,《微信》的人工智能重点将放在交互的智能化和大数据挖掘两个方向上。一方面,可以通过人工智能技术改进《微信》产品本身的用户体验,另一个方面,也可以借此扩充《微信》的承载能力,使其成为一个更为强大的基础服务入口。
不只是社交霸主,所有的科技巨头都在扬长避短搞人工智能,而苹果的法宝仍是当家明星iPhone。苹果CEO库克在近期接受采访时表示,人工智能将让智能手机如虎添翼,而智能手机也将是人工智能最佳的载体,“在短期甚至中期内,没有任何产品能取代智能手机。”
人工智能的三道坎
人工智能的开发为何会如此漫长,以至于众多巨头发力也无法使其在短期内实现成为现实?很多厂商为何都选择保守的布局方式?除了前文提到的下游产业链进行人工智能改造时可能会遇到的问题之外,这个领域本身还面临三大问题。
首先是大数据。从某种意义上来说,人工智能在近一两年的走红,与大数据的发展和被重视程度不无关系。随着以智能手机为代表的科技产品开始深入到人们生活的方方面面,用户在线上的行为越来越多,由此形成了大量的用户数据。而人工智能正好可以利用这些数据,建立数学模型和完成用户画像,让程序来做一些过去只有人能够做的事情。
大数据这个门槛,导致了人工智能只能是巨头的游戏,跟创业者关系不大。因为,拥有海量用户行为数据的只有各大科技巨头。然而,即便是巨头也未必拥有足够的数据,它们往往只拥有一定维度的数据,还不足以还原用户生活的方方面面。同时,大家对于大数据的开发也还有待深入,相关的人才缺口也比较大,就更别说前文提到的开发前期势必会出现的“恶性循环”了。
困难还不只是大数据,要实现人工智能还需要对现实中的场景进行抓取和捕捉,并通过算法将真实场景进行数据化,使之能够对被机器识别,达到对现实的感知。而获得数据化的现实场景数据后,还需要对数量庞大的样本数据进行对比训练,以实现对真实场景的识别,即机器学习。这些工作需要得到计算能力、算法和大数据的支撑,而这三项技术本身也还在完善中,还有很多难关有待攻克。
其次是应用场景。目前的人工智能产品,以前文我们提到的智能音箱和面向儿童的服务型机器人为主。软件和硬件的双重缺失,让创业者难以构建起公众感兴趣的人工智能应用场景。一方面,这是因为当下的人工智能水平还达不到更多的应用场景要求,另一方面承载人工智能的硬件产品也还存在很大提升空间。
要制造承载人工智能技术的消费级硬件产品,需要合适的材料,以及更复杂和精细的传感器。无论是智能机器人,还是智能汽车,都是全身遍布传感器的产品。现阶段,这一条硬件产业链也还并不成熟,难以带来产品形态的剧变。而除了硬件,在软件和服务方面的超级应用也因为当下人工智能技术的限制而未能培育出超级应用。最被人熟知的微软人工智能产品小冰,如今也还没有进入有实际作用的阶段。