人工智能教学优秀案例范文

导语：如何才能写好一篇人工智能教学优秀案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract： In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum， including abstract content and complex algorithm， and the actual needs of undergraduate teaching， combined with teaching practice， this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system， teaching content， teaching methods and assessment methods.

P键词： 人工智能；创新；本科

Key words： artificial intelligence；innovation；undergraduate

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0230-02

0 引言

人工智能是计算机科学的一个分支，是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科，其属于一门边缘学科，同时也是多个学科交叉而成的一门学科，包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程，它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程，其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等，国内外很多大学都意识到了其重要性，纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科，具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点，且算法复杂，但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式，即“教师讲、学生听”的教学模式，这种信息单向传输教学模式以教师为主体，学生只是在被动的接收知识；存在过分重视理论教学，忽视实践活动教学的问题，导致教育内容无法和社会接轨；人工智能教材理论性过强，学生在学习过程中常常感到枯燥乏味，进而对学习该课程失去热情[2]，久而久之，不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期，甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题，本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验，参考人工智能课程特点和教学目标，从多个方面探讨和总结了人工智能，包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。

1 教学内容优化与更新

人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲，人工智能学科的内容包括两个部分，具体：一是知识表示和推理；二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础，后者主要介绍了几种人工智能应用系统，包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外，课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例，将实践和理论紧密结合起来[3]。

随着时代的发展和科技的进步，人工智能学科也取得了较大发展。基于此，人工智能学科也应该与时俱进，更新人工智能教学大纲，进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分，即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等，后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。

教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素，不仅要重视基础知识，也应注意推陈出新，随着科技的进步做到与时俱进，同时教学内容应符合现实的需求，能够与社会接轨，将理论和实践紧密结合起来，只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。

2 教学策略及教学方法的改革创新

由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点，传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求，教师应探索更加有效的教学模式和方法，确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面：

2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣，学生只有对某门学科存在兴趣，才会更加主动积极的学习该门课程，从而获得良好的教学效果。比如，作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段，由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人，学生们随着电影情节的发展而深深感动，与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么？研究人工智能的意义在哪里？实践发现，在课堂中加入电影因素，能够大大提升学生们的注意力，让学生更加专注在教学任务中，有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外，在教学中还可以用动画、视频、图片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来，让学生更直观的感受人工智能的奥妙，从而投入更多热情学习人工智能课程。

2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点，我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学：这种案例通过教师的讲解，帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式：一是“案例―理论”，即先给出教学案例，然后再讲解理论知识；二是“理论―案例”，即教师先讲解理论知识，再给出教学案例；通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣，引导学生对将要学习的内容产生注意，有利于教师导入新课。②讨论式案例教学：在课程初期将学生分成若干学习小组，每小组3～4人；教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组，要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学：在课程后期，采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论，能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法，加深学生对人工智能的理解。

2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学，结合学生特点因材施教。比如，在日常教学中多观察学生情况，鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识，同时友善面对学习较差的学生，分析其学习过程中面对的困难，有的放矢地采取应对措施，帮助其不断进步；在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考，鼓励学生发散性思考问题，鼓励优秀学生进行深一步的探讨，并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。

2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法，其中心导向是任务，学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲，该教学方法的步骤是：教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识，还能够培养学生解决实际问题的能力，提高其综合实力。不仅如此，由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行，教师给出研究范围，学生自愿结组并选择具体的题目，经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知，学生是在以团队的力量解决问题，这十分考验学生的团队协作能力，对于学生团队合作精神的培养至关重要，且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料，久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。

2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象，对学生理解力的要求较高，因此，在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题，让学生自己独立思考，鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上，对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案，如此不仅培养了学生独立思考的能力，也增加了学生参与教学活动的意识，提高了学生的学习热情。比如，在讲到较为抽象的“遗传算法”时，先提出一个问题，即“遗传算法如何用于优化计算？”，然后从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用，之后举例分析，启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的，也锻炼了学生逻辑思维的能力，教学效果良好[4]。

3 作业和考核方式的改革创新

过去的课程作业都是单一书面习题作业，发展至今，课程作业形式已经发生了变化，更加丰富多样，包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业，并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生，实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化，加强了平时思维能力的考核，更加注重学生实验能力和动手能力的培养，不再是绝对的一次考试定成绩，而是在总评成绩中加入30%的平时成绩，如此不仅减轻了学生的期末负担，也迫使学生更加重视平时的学习思考，有利于课程教学质量的提升。

4 结束语

本文是以提高教学质量为目标，结合教学实践，从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨，总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求，可以支持教师提高教学手段现代化的水平，同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化，才能激发学生的学习兴趣，培养他们的思维创新和技术创新的能力，最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看，作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够，今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验，吸取失败的教训。

参考文献：

[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京：清华大学出版社，2007.

[2]谢榕，李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育，2014（19）：92-97.

[3]蔡自兴，肖晓明，蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.

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苏霍姆林斯基在《教育艺术》中认为，“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈”。我们要敢于打破传统的教学模式，运用现代教育技术培养真正适应于经济社会发展的创新型和国际化人才。现代教育技术是伴随现代科技的发展，特别是电子、通讯、计算机的飞速发展而产生的，也是现代教育理论发展到一定阶段的产物。

作为新一轮科技革命的代表，人工智能（AI）技术已经或正在颠覆性地改变着许多行业和领域，而教育就是其中之一。来自谷歌的世界顶尖的人工智能专家团队将AI的智能l展划分成了三级：第一级是“弱人工智能”，只能够专注在一个特定领域，如下围棋；第二级是“强人工智能”，能够达到或超过人类水准；第三级是比人类聪明1000万倍的人工智能。

目前，“弱人工智能”已经渗透到我们生活的方方面面：搜索引擎、实时在线地图、手机语音助手、智能客服等都运用了人工智能技术。尽管人工智能要从感知、行为和认知三个维度全面模拟甚至超越人类，还有很长的路要走，但目前的AI凭借强大的计算能力、存储能力和大数据处理能力，已经改变着传统教育模式与教育形式，在破解教育资源不均、提高教育效率和教学质量、提供个性化精准化教学、优化教育评价系统等方面将发挥重要作用。

浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于长斌认为，人工智能下一步应用可能是远程教育、自我强化教育，甚至是教育领域的机器换人。从人工智能现阶段研究成果来看，机器人做数学题、英语题完全没有问题，有科学家还成功用人工智能自动生成科研和学术论文，其中有一些甚至被期刊录用。

高考机器人

在今年6月7日的“高考”中，人工智能机器人AI-Maths在数学科目的两套试题考试中分别取得了105分和100分的成绩。整个答题过程中，机器人不联网、不连接题库、无人工参与，全由机器人独立完成解答。研究人员表示，由于AI-Maths在识别自然语言时遇到了一些困难，导致部分考题失分。

AI-Maths先后解答了2017年数学科目高考的北京文科卷和全国Ⅱ卷的试题，分别用时22分钟和10分钟，北京文科卷得分105分，全国Ⅱ卷（数学）得分100分。对这台机器人来说，解答一道题目的时间最快不到一秒。此前总共做了不到500套试卷，大约12000道数学题。而一个中国学生，按照每天10道数学题估算，到高考前已经做了大约30000道数学题。

考试结果显示，这台高考解题机器人在不依赖大数据的前提下，逻辑分析能力远超人类，但在文意理解、多样性思维上要比人类逊色得多。参与阅卷的资深数学老师表示，AI-Maths相当于中等成绩水平的高中毕业生，失分主要是因为“读不懂题目”，遇到一些人类语言（而非数学语言）时，无法理解。

专家指出，这次机器人不得高分的原因较多，首先这个机器人并没有代表机器人的最高水平，其次机器人没有联网，不能够联想自己的知识，这样得低分也是理所当然的了。经过更多的训练和学习以后，未来AI-Maths会取得更好的成绩。

该机器人是由成都准星云学科技有限公司研发的一款以自动解题技术为核心的人工智能系统，诞生于2014年。该公司参与了科技部的863“超脑计划”。

同时进行的另一场机器人高考测试中，学霸君的Aidam首次与6名高考理科状元在北京同台PK，解答2017年高考文科数学试题。Aidam的成绩为134分，6名状元的平均分为135分。Aidam答题耗时9分47秒。为了展示，Aidam当天答题放慢了六倍速度，平时每道题完成时间应该在7-15秒。

从2014年开始，国内人工智能引领者科大讯飞就联合了包括北大、清华等在内的超过30家科研院校和企业，共同开启了一项隶属国家863计划的“高考机器人”项目，他们希望通过这个项目的实施，研制出能够参加高考并在2020年考上北大、清华的智能机器人。“超脑计划”汇集了国内近60%的人工智能专家，其重点就是要研究突破机器的知识表达、逻辑推理和在线学习能力。

目前，高考机器人在英语学习方面也取得阶段性成果：一是翻译，已经能够让翻译能力达到高考入门水平。二是在广东地区的英语高考、中考场景中，在发音准不准、填空题选择题，判断你懂不懂知识上，机器已经超过人工。三是口语作文实现突破。比如给学生一个题目《My Mother》，现在AI机器的评测打分已经比人类打分更精准。

有人提出了一个十分滑稽的问题，那就是人工智能要是通过高考考上大学，是不是意味着我们的教育培养出来的就是考试的机器？这个问题的逻辑不一定严密，但巧妙地折射出了现行教育体制的一些问题。如果以应试为主的教育方式不改变，智能机器取代老师几乎是必然。更可怕的是，这样的教育培养出的人也将被智能机器淘汰。

AI阅卷批改作业

面对庞大的考生规模和多种多样的考试，专家和老师阅卷成为一个独特的景观。从传统的纸笔阅卷到网上阅卷，再到今天的机器智能阅卷，AI可以轻松解决繁重复杂的阅卷难题，大大提高阅卷的效率和质量。

通过对试卷进行数字化扫描、格式化处理，转换成机器可识别的信号，机器就能按阅卷专家的评判标准，进行自动化阅卷，还可以自动检测出空白卷、异常卷，并给出最终的评阅报告及考试分析报告。原来三个月的工作，现在一周就能完成，而且更准确、公正。

中国教育部考试中心对“超脑计划”的阅卷工作进行了验证，结果是，在“与专家评分一致率、相关度”等多项指标中，机器均优于现场人工评分。

除了代替人工阅卷，人工智能还可以帮老师做批改作业、备课等重复枯燥的工作，不仅节省大量时间，还可以减少工作量。

语音识别和语义分析技术的进步，使得自动批改作业成为可能，对于简单的文义语法，机器可以自动识别纠错，甚至是提出修改意见，这将会大大提高老师的教学效率。

今年两会期间，科大讯飞董事长刘庆峰在提案中提到，科大讯飞的英语口语自动测评、手写文字识别、机器翻译、作文自动评阅技术等已通过教育部鉴定并应用于全国多个省市的高考、中考、学业水平的口语和作文自动阅卷。而基于国家“十三五”863“基于大数据的类人智能关键技术与系统”阶段性成果构建的“讯飞教育超脑”已在全国 70% 地市、1 万多所学校应用。

国外也有多个智能测评公司和实践案例。GradeScope是美国加州伯克利大学一个边缘性的产品，它旨在简化批改流程，使老师们更专注于教学反馈。目前有超过150家知名学校采用该产品。MathodiX是美国实时数学学习效果评测网站，算法会对每一步骤都进行检查、反馈。

美国教育考试服务中心（ETS）是世界上最大的私营非盈利教育考试及评估机构，已经成功将AI引入SAT和GRE论文批改，同人类一起扮演评卷人角色。

计算机科学家乔纳森研发了一款可进行英语语法纠错的软件，不同于其他同类型软件的是，它能够联系上下文去理解全文，然后做出判断，例如各种英语时态的主谓一致，单复数等。它将提高英语翻译软件或程序翻译的准确性，解决不同国家之间的交流问题。

虽然人工智能可以阅卷、批改作业，但诚如《信息时报》刊发的《推广“机器人老师”可为广大教师减压》一文所言：教育需要尊重“异质思维”，同样的问题，学生会给出差异化、个性化的答案；目前“机器人老师”在阅卷、批改作业的时候会有明显的局限性，可能更适用于客观题却不适用于主观题。

不可否认，最初机器是用来辅助人工教学的，未来的趋势则是人辅助机器，而这个过程会一次次重塑考、学、教、管的服务流程。未来，当进入强人工智能和超人工智能时代，机器人更像是老甚至在许多方面超越老师。

机器人当老师

城乡、区域教育鸿沟，择校问题，学区房问题，都是教育教学资源不均衡导致的，归根到底是优秀教师的稀缺，而智能教育机器人则是解决这一问题的有力工具。“机器人老师”不仅有助于解决师资不足和师资结构不合理等难题，还能大大缓解社会矛盾，促进教育公平。

目前国内已涌现出像魔力学院这样的创业公司。几年前魔力学院创始人张海霞从北大毕业时，她的毕业论文是国内最早对人工智能教学进行研究的学术论文，同时在上大学期间，她就已经是新东方出国留学部最好的英语老师。这种雄厚的技术和教学背景，让她成为国内最早一批人工智能领域的创业者。

“与大多数互联网教育领域的产品不同，魔力学院从一开始，我们要解决的问题就是用人工智能机器替代老师进行讲课。曾经有很多投资人建议我们妥协一下，暂时用真人老师讲课，后面再一步步地进化到人工智能老师，但我们从来没有妥协。”张海霞说。

直到2016年3月，魔力学院第一个商业化的版本上线，企业开始有了第一笔收入，成为全球在人工智能老师这个领域第一家产品上线的创业公司，也是第一家实现了持续收入和盈利的创业公司。至今，在人工智能老师这个领域，魔力学院的相关产品仍然是惟一能从教、学、练、测各个维度提供人工智能老师教学的公司。

目前在新东方也开始这样的实验，教室里没有人类老师上课，机器人将重要知识点经过搜集和教学设计后，用非常幽默的方式向学生传授，从课堂效果来看，“学生很愿意听”。

新东方教育集团董事长俞敏洪认为，未来10年内，教师七成教学内容一定会被机器取代。不过，缺少人类老师的教学必然不完整，因为课堂教学不光是把知识点告诉学生，更需要对学生开展知识融合、创造性思维、批判性思维等能力训练。对于这些思维方式的训练教学，机器人老师还无法胜任。“未来的课堂将是机器人智能教学、老师情感和创新能力的发挥及学生学习的三者结合。”

除了民办教育在积极引入机器人老师，我国的“福州造”教育机器人已在部分城市的学校开始“内测”，今后有望向全国中小学推广。这款教育机器人除了帮助老师朗诵课文、批改作业、课间巡视之外，还能通过功能强大的传感器灵敏地感知学生的生理反应，扮演“测谎高手”角色。一旦和“学生机”绑定，可更清楚地了解学生对各个知识点的掌握情况。

对于机器人老师，国外早有应用。2009年，日本东京理科大学小林宏教授就按照一位女大学生的模样塑造出机器人“萨亚”老师。“萨亚”皮肤白皙、面庞清秀，皮肤后藏有18台微型电机，可以使面部呈现出6种表情。她会讲大约300个短语，700个单词，可以对一些词语和问题做出回应，还可以学会讲各种语言。“萨亚”给一班10岁左右的五年级学生讲课，受到新奇兴奋的孩子们的极大欢迎。

教育是塑造灵魂的特殊职业，教师是人类灵魂的工程师，面对的都是活生生的具有不同个性情感的学生，在价值观塑造和创新思维启发方面，“机器人老师”有着明显的局限性。尽管机器人老师不知疲倦，知识渊博，能平等地对待学生，加上它的特殊身份能激发学生的学习兴趣和动力，然而机器人永远无法完全替代“真正的人类教师”。

当老师们从繁重的重复性工作中解放出来，实际上可以将更多的时间和精力花在富有创造性的工作上。比如培养学生的素质和情商，激发学生对学习的热情，鼓励学生独立思考，形成自己的价值观和思想体系，成为有美好人格和创新能力的个体。

实际上，老师充当的是一个引导者、启发者的角色，老师做的应该是“准备环境-引导孩子-观察-改进环境-再引导-退出-再观察”。极少干预和不断引导，让孩子能最大限度地拥有独立性、专注度和创造力。

机器人进课堂是大势所趋。不久的将来，人类老师将负责进行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育，以及各类知识的融会贯通、学习方法的引导、创新能力的培养。而知识教育这部分，将会以“机器换人”的形式让渡给人工智能。这将对老师提出更高的要求，因为除知识教育外的这些教学内容，需要由真正有能力的老师来传授。“老师要避免被机器取代，就要先避免自己成为机器。”

可见，教师需要快速适应现代化教学需要，熟练使用各类领先科技产品，提升综合素质，这将决定教师本人的去与留，更是教育希望与未来的关键所在。

个性化教育

因材施教在我国已有2000多年历史，但在我国应试教育大环境下，根据学生不同的认知水平、学习能力以及自身素质来制定个性化学习方案，真是说易行难。当传统思想与尖端科技相结合，因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后，个性化教育有两条实现途径。

一是构建知识图谱。构建和优化内容模型，建立知识图谱，让学生可以更容易地、更准确地发现适合自己的内容。国外这方面的典型应用是分级阅读平台，推荐给学生适宜的阅读材料，并将阅读与教学联系在一起，文后带有小测验，并生成相关阅读数据报告，老师得以随时掌握学生阅读情况。

Newsela将新闻与英语学习融为一体。通过科学算法衡量读者英语水平，抓取来自《彭博社》《华盛顿邮报》等主流媒体的内容，由专人改写成不同难度系数的版本。LightSail也是相同应用，不过它的阅读材料是出版书籍，它收集了适合K12学生阅读的来自400多个出版商的8万多本图书。

2015年底Newsela用户量超过400万，LightSail和纽约市教育局、芝加哥公立学校、丹佛公立学校等机构达成了合作，而目前我国没有如此规模、与官方达成合作的个性化阅读学习平台。

二是自适应学习。人工智能可以从大量的学生中收集数据，预测学生未来表现，智能化推荐最适合学生的内容，最终高效、显著地提升学习效果。当一个学生阅读材料并回答题时，系统会根据学生对知识的掌握情况给出相关资料。系统知道应该考学生什么问题，什么样的方式学生更容易接受。系统还会在尽可能长的时间内保留学生信息，以便未来能给学生带来更多的帮助。

在美国乔治计算机学院，有一门课叫“人工智能概论”。这门课是艾萨克・格尔教授创建的。他有一个教学助理叫吉尔。这个课程的特点是以问答方式授课，学生提问，老师和助教回答。第一年就有大约1000多名学生参与，提出了超过1万个问题，其中40%的问题是由助教吉尔回答的。让学生惊奇的是，吉尔竟然是一个机器人，而且教了他们整整一个学期。格尔教授采用IBM沃森界面，创建了这个AI驱动的BOT交互系统，也开发了整个课程的内容和形式。

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一、创新数字管理工具：着眼常规，夯实德育根基

常规工作是德育的根基。互联网的崛起，打破时空限制、加速信息流转速度、外显跟踪事项进度等给德育常规工作带来极大的便利。1.梳理部门职能，科学分工根据学校德育部门具体情况及实际需要，我校对学校德育工作进行重新整合安排，对分管德育的各位教师进行明细分工，设立常规部、生活部、数据部、传媒部、培训部、研发部六个职能部门，搭建德育教学一体化管理平台，在平台内部建立学生基本信息管理系统、学生操行分管理系统、文明班管理系统、学生成绩管理系统、家庭报告书管理系统五大系统，实现德育管理的数字化，同时将学生操行、活动获奖、学业成绩、教师评价等信息汇聚一起，为后期数据分析提供基础。2.发挥互联网优势，加速信息流转德育常规信息具有较强的时效性，学校利用互联网的优势，加速信息记录、反馈、跟进，在最短的时间内，将每一项常规信息送至班主任那里并让其跟进。精准的学生坐标是确保数据信息正确有效的前提，我校实行学生宿舍坐标与课室坐标管理两套体系，确保各项常规反馈精确到个体；操行管理系统全时段监控学生操行分的等级，并即时发送“到线”学生跟进消息，协助班主任及时有效地进行个体跟进教育；文明班管理系统汇总全班每一位学生各项操行表现含各类加扣分项目，为班主任营造集体舆论导向提供有力支撑；学生成绩管理系统记录学生入学成绩和各阶段检测成绩，全面记录学生在校成绩动态，为教师指导学生“自我剖析、自拟计划、自我监督、自我成长”提供参考数据；家庭报告书管理系统将为家长提供学生在校某个阶段的学习生活报告，可选择某几次成绩、学生操行、教师评语等作为报告数据内容。此外，学校还将德育教学一体化管理平台对接学校公众号，方便家长使用移动设备查询学生在校期间学习生活的详细表现，凝聚家庭教育力量，实现家校有效互动。3.引入智能数据分析，优化教育效果谷歌Alphago的胜利让我们再一次看到人工智能的威力，同时也让我们思考如何将智能数据分析引入教育，优化教育效果。德育教学一体化管理平台汇聚了学生海量的数据，涵盖了学生操行、学业成绩、活动获奖、教师评语、家长评价等，引入智能数据分析连接最前沿的教育学、心理学等理论支撑下的专业教育指引，可以分别在个体分析报告和集体分析报告中为班主任提供相似教育案例和方法指导，让班主任的工作更加科学高效。

二、升级互动分享平台：助力科研，提升德育实效

班主任自主成长模式是我校德育科研工作的主要策略，通过专家引领、团队科研、交流反思、自主修炼等四大措施，引导班主任在学习中进步、在实践科研中成长。学校将这一模式融入到教师互动分享平台——礼山师说。1.班主任频道：让优秀班主任以群体的形式出现班主任频道是班主任学习、交流、分享的平台，也是一个展示自我的空间。教师可以了解最前沿的教育资讯、向优秀的同行、跨界的教育精英学习等；交流身边的鲜活案例、分享教育实践沉淀下来的智慧。频道中优秀的案例、有效的教育方式方法等将被引入德育教学一体化管理平台，为教育同行提供有效参考。2.家校频道：让家长成为教育的专业助手学生的成长需要学校教育和家庭教育的融合，产生1+1>2的教育效果。我校在互动分享平台“礼山师说”上开设家校频道，倡导家校交流。班主任主动反馈学生在校情况，并推送相关教育方法指引，让家长成为教育的专业助手；家长主动学习，积极配合学校老师，联合帮助学生健康成长。

三、优化德育数字资源：关注课堂，拓宽德育途径

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关键词 计算机图形学 第三方演示 课程群 分组实践

Abstract At present， computer graphics has become an important part of undergraduate computer education， and it is also plays an important role to cultivate innovative talents to adapt to the information age. Based on the teaching of computer graphics course by the author as an example， analyzes the existing problems in the teaching of computer graphics， and put forward improvement ideas from three aspects： according to the different needs of students utilizing the third party demonstration teaching and cross curriculum interpretation， introducing course group to replace single course， employing group practice examination instead of individual， and other forms to improve the quality of teaching.

Keywords computer graphics； third party demonstration； course group； group practic

计算机图形学是一门介绍显示、生成和处理计算机图形的原理和方法的课程。它在计算机总体教学体系中属内容综合性较强且发展迅速的方向之一。该课程既有具体的图形软硬件实现，又有抽象的理论和算法，旨在为学生从事相关工作打下坚实基础。学生须以高等数学和线性代数的基本理论和较熟练的程序设计能力作为本课程学习的基础。课程的难点在于计算机图形学研究范围广，与其他学科交叉性强，且知识不断更新变化。在教学实施过程中，难点是理解和掌握相应的基础理论和算法，以及利用计算机图形学相关工具进行图形学实际问题的解决。

本课程对学生的培养学生围绕以下三个方面展开： （1）建立对计算机图形学的基本认识，理解图形的表示与数据结构、曲线曲面的基本概念。（2）理解并掌握基本图形的生成算法，并能对现有的算法进行改进，理解图形的变换和裁减算法。 （3）面向算机图形的程序设计能力，以底层图形生成算法为核心构建应用程序。相应的考查方式由理论授课、上机实习和课外作业三个单元构成。从近年的授课实践和考试情况分析，该教学内容难度设置合理，深入浅出且相互承接成为体系，学生总体反馈良好。但也存在一些矛盾和问题。以下将对几个问题进行重点阐述与思考，并提出课程改革思路。

1 计算机图形学与计算机辅助设计衔接问题

笔者所在院校是具有航空航天背景的工科院校，“CAD计算机辅助设计”是飞行器设计、机械设计与制造等多学科的重要课程。相关学科学生期望通过对计算机图形学知识的深入理解，促进CAD设计工具诸如Catia、Solidwork和Rhino等先进工具的运用能力。然而，目前的计算机图形学课程的教学和考察环节倚重低层算法讲解与基于OPENGL等的程序设计，除综述外并未具体引入CAD相关内容。产生的问题是，一方面，飞行器设计及机械设计与制造等专业的学生由于程序设计能力不足，难以驾驭较复杂的程序设计任务，在学习过程中心理压力较大；另一方面，由于授课均为教师为计算机相关专业背景，该课程的讲授并未衔接CAD相关技术，学生难以构建二者之间的联系。

解决方案：

本质上，该问题是由于选课学生的学习动机和基础不同造成的。以单一的教学和考查方式难以兼顾这类面向具体应用的学习需求。在教学方法上，采用第三方案例教学法和交叉讲解法相结合以解决此问题。具体的，将CAD等应用场合以具体案例形式讲解，授课教师邀请飞行器、机械设计相关教研组研究生以4～6学时的讲台演示的形式呈现CAD工具完整设计过程。授课教师则以交叉讲解方式为学生讲解运用到的计算机图形学知识点，同时与学生交互式的问答和探讨。在考查形式上，考虑到不同的学习动机和基础，采用多样化实践环节考查。计算机专业学生以OPENGL程序设计为考点，而外专业学生以CAD等面向应用的实践工具为考点，以兼顾各专业的学习需求。

2 计算机图形学与计算机视觉相结合的问题

当前，虚拟现实技术（VR）和人工智能技术（AI）两个最重要最热门的研究领域。虚拟现实的基础理论支撑是计算机图形学，例如三维场景的生成与显示。而人工智能的一个重要应用场景是计算机视觉，例如基于图像智能识别的自动驾驶技术和场景理解技术。很多学生对以计算机视觉为代表的人工智能技术怀有浓厚兴趣，同时，学生又难以区分计算机图形学和计算机视觉的关系。同时，二者在近年来的研究中呈现相互融合的趋势。如基于三维立体视觉的机器人与场景实时定位与重建。如何在计算机图形学课程中，很好地体现两门课程的不同，避免学生的混淆，拓展学生的知识面，都是具有现实意义的课题。

解决方案：

实际上，计算机图形学和计算机视觉可不失一般性的概括为互逆的关系：计算机图形学是由概念设计到模型生成，最终绘制图形图像的过程；而计算机视觉则是从原始图像中再加工并分析理解、以产生新图像（如二维到三维）或输出语义信息（如图像自动标注与理解、目标检测与识别）。将计算机图形学纳入“视觉处理课程群”框架，使学生首先掌握课程群中各课程的侧重点，着重理解图形学在课程群中的作用。精心选取2～3个计算机视觉和图形学交叉的当前主流研究方向，展开概念层面的演示讲解，不深究具体算法，着重阐述两种技术的相互依赖关系并对比二者的区别。相关领域的演示还包括增强现实、人机交互、计算机辅助诊断等等。鼓励学生自主学习，最终使学生在做中学、用中学，提高独立分析新问题和综合运用知识解决问题的能力。

3 如何平衡算法讲解和程序应用技能

计算机图形学涉及的算法多，核心算法是该课程的必讲内容，在算法细节的讲解过程中学生容易产生畏难厌学情绪，注意教学方法以调动学生的兴趣尤为重要。另一方面，对学生的考察方式最终是通过编程实践完成。学生在编程实践中常常遇到大量调试问题，同时要阅读大量文档以了解OPENGL接口函数的调用方法，这个过程占用了很大工作量。

解决方案：

在理论教学部分，着重讲清计算机图形学原理和概念、全面解析经典算法思想。课程强调对理论核心思想的阐述，用通俗易懂的语言，条例清晰的逻辑，进行简明透彻的阐述，附以直观、形象的动态演示系统，力图使学生在较短的时间内、有效地掌握基本理论。分析图形学各种经典算法的原理、可行性及几何复杂性，尽可能多地比较算法之间的思想差异，分别指出它们的优缺点和应用场合，并促进学生思考如何在保证算法的准确性、可靠性的前提下，提高算法的效率。同时注重接近国际前沿的研究内容，注重讲授经典知识和最新进展相结合，以激发学生的学习兴趣，提高课堂效率和活跃度，力争以较少的课时阐述计算机图形学的基本原理、基本方法，加大实践环节比重。通过往年学生完成的优秀课程作业作品的展示，激发学生的创造热情。改革实践环节的考查方式，以项目小组形式取代对个体的考查。原则上每组3～5人，自由组合。在课程结束前，采用小组现场演示讲解的方式，展示小组成员通过编程实践环节完成的一个项目。学生在项目小M中锻炼了团队协作能力，降低了个人工作强度，同时互相学习和督促的氛围使课程作业的质量得以大幅提高。以基础实验――目标性重建实验――自主性训练的层次化实践框架模式，逐步培养学生自主研究，独立解决问题、分析问题，确定解决方案的能力，树立正确的科学研究习惯，培养学生的科学研究能力。

总之，合理设计实践教学案例，进一步实现课程体系和实践内容的统一，建立一个多层次、立体化的实践教学体系，注重学生的参与性与实践性，引导和鼓励学生进行创新实践和课外研学。改革考核方式和考试形式，加大实践环节在成绩中的比重，强化实践能力培养，寓教于乐的同时引导学生追求卓越。此外，计算机图形学技术是发展非常快的一个研究及应用领域，且对编程要求较高，应注重实验室机房投入更新必要硬件，并保障软件编程环境的正常运行。

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参考文献

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[4] 娄凤伟.创造性思维与计算机基础教学[J].教育探索，2002.

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由全球华人计算机教育应用学会主办，浙江大学承办的第十五届全球华人计算机教育应用大会（The 15th Global Chinese Conference on Computers in Education，简称GCCCE2011）于2011年5月29日至31日隆重召开。全球华人计算机教育应用大会是一项国际学术会议，每年举办一次，旨在汇聚世界各地教育政策制定者、学者、教育工作者、校长及一线教师，分享有关信息与通信技术（ICT）教育应用的实践方法及成功经验，以推动教育信息化的发展，促进教育创新。值得强调的是，本次会议已列入美国规模最大的专业学会――电气与电子工程师协会（IEEE）会议列表。

本次会议的主题是：信息技术促进教育创新，旨在深入探讨信息技术促进教育创新的相关问题，推动全球华人计算机教育应用界同仁的交流。围绕此主题，本次大会开设了十个子会议进行深入讨论：移动学习与泛在学习、教育游戏与非正式学习、ICT在华文教学中的应用、计算机支持的协作学习与人工智能教育应用、数字化学习环境构建与教育软件设计、数字化测试与评价、数字化学习与企业培训、中小学信息技术教育与应用、中小学教师论坛、博士生论坛。本次会议共吸引了500多名来自大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等国家或地区的学者，其中正式代表240人，嘉宾40人，研究生代表220多人。

二 论文集主题与作者信息

为保证论文的质量和吸引广大学者的积极参与，本次会议收录的论文被IEEE出版，并送交工程索引（EI）检索。当然，这也是前14届高质量的会议成果铸就了今天的国际认可，从这一层面也可看出主办方为促进学术繁荣所做的努力。

1按论文主题划分

本次会议收到来自大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等国家或地区的学者积极投稿，共收到论文1327篇，经过严格的评审后，录用论文414篇，录用率为31.2%。其中张贴论文73篇，大会最后还评出优秀论文22篇。论文集紧密按照大会主题进行编订。

从表1数据可以看出“计算机支持的协作学习与人工智能教育应用”和“数字化学习环境构建和教育软件设计”来稿数量不相上下，依然沿袭往届的特征，说明在计算机的教育应用领域，学习环境的构建和教育软件的设计是热点。“教育游戏与非正式学习”的篇数紧跟之后，并且与往年相比，数量有所上升，表明在游戏中教育和组织非正式学习受关注度较高。而“ICT在华文教学中的应用”与往年相比数量有所下降，这与大会召开的地理位置相关：本次会议在大陆召开，而此主题研究者多为台湾地区。经研究分析，本次大会研究热点和重点话题基本与往届相同。

2按作者来源划分

本次会议收录论文的作者是来自全球各地的华人，笔者按照第一作者所在单位统计得表2：

分析表2的数据得知，除了中小学教师论坛，其他主题论文的作者半数以上来自大陆地区，除了地理优势外，在教育信息化背景下，大陆地区的研究者积极参与学术研究，推动教育信息化稳步发展。

三 会议内容聚焦与评述

会议邀请来自于大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等地教授、学者做了四个大会主题演讲和十个专题讨论会，另外还组织参会者对杭州胜利小学进行半天的参访活动。

1大会主讲

香港大学罗陆慧英教授以“信息技术促进教育创新的可持续发展”为题，认为教育是一个复杂的系统，是由多个要素及其相互作用组成，任何一个单一的教育创新的做法都不会成为未来的教育模式。把信息和通信技术引进课堂教学，是对传统的教与学模式的“破坏性”转型。罗陆慧英教授以一个园区的变化为喻，提出要从生态系统的角度来处理教育创新问题，并给出了五项教学改革可持续发展的生态条件：一是政策，即跟变革相配合的明确的政策方向和压力；二是鼓励和支持策略，即适当的政策措施以栽培崭新实践的出现；三是专业连网，即教育人员专业战略协作和联网机制：四是为学习而建的架构，即机构学习是教学改革可持续发展的关键；五是学习•信息技术•技术，即以信息技术作为教学创新的物质体现、中介和基础设施。罗陆慧英教授的报告从系统的宏观角度深刻分析了信息技术能够促进教育创新，但是教育创新改革的可持续发展过程艰难，需要五项条件统筹配合。

华中师范大学杨宗凯教授主题演讲的题目是“深化融合，支撑创新――关于教育中长期规划教育信息化问题的思考”。杨宗凯教授作为国家教育信息化十年发展规划（2011-2020年）编制专家组组长，以《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》第十九章“加快教育信息化进程”的内容及国际教育中长期规划的需求为背景，阐述了对我国教育信息化发展的思考。在报告中，杨教授指出我国的教育信息化整体上处于起步、应用阶段，并结合我国教育信息化发展现状，介绍了国家教育信息化十年发展规划编制的指导方针、工作方法、整体风格以及四部分的成果，让所有教育工作者提前学习到国家教育信息化十年发展规划。最后杨教授还欢迎大家在国家教育信息化十年发展规划的意见稿推出时给出自己的意见和思考。

台湾科技大学黄国帧教授主题演讲的题目是“移动与泛在学习的研究趋势与应用”。在报告中，黄教授完整的介绍了移动与泛在学习的定义、实现架构及研究趋势，同时结合实例说明过去的教学工具与策略如何与新的科技结合，获得良好的教学效果。黄教授已发表超过350篇与数位学习及智慧型系统相关的论文及著作，在演讲中，黄教授展示了多个在自然科学及乡土教学方面的实际应用策略及成果，不仅为教师和研究者提供了具体的参考内容，还为研究生树立了在实际教学活动中研究的典范。最后，黄教授总结说“教育为本，科技为用”，指出了所有的科技都是教育中的工具，教育才是重点。

华中师范大学祝智庭教授在大会最后一天下午以“中国基础教育信息化新发展：从班班通到教育云”为主题，分析了在落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》背景下，我国基础教育信息化现状与发展趋势，提出了班班通到教育云的发展路线。在报告中，祝教授先介绍代表国内先进水平的“绿色班班通”解决方案以及在全国各省市的推广应用状况；接着推出基于大教育装备的“绿色教育云”开发计划，介绍其核心技术及服务框架；最后就如何通过电子书包作为云端个人学习环境，介绍具有前瞻意义的电子书包系统功能建模，以及电子课本――电子书包技术标准研究进展。据了解，电子书包已经在上海、扬州的部分学校进行开发使用。祝教授的报告内容吸引了众多华人的兴趣，台湾、香港等地专家学者纷纷提问，表示对此研究的支持和认同。

2 部分子会议报告综述

据统计，此次大会的子会议共有182场，同一时间段有5场报告在同时进行，笔者选取部分报告进行综述分析。

(1)移动学习与泛在学习

移动设备的迅速普及和相关技术的飞速发展催生了移动和泛在学习，创造了这两种新型的并极富潜力的学习模式。移动与泛在学习（台湾称为“行动与无所不在的学习”）历来是GCCCE大会研讨主题之一。从本次会议的收录论文来看，移动和泛在学习以台湾学者研究为代表，并以自然科学和英语学习为实例，以混合学习、泛在学习等理论为理论基础，以当下流行的技术设备为工具和手段，以实证研究等为研究方法，探讨相关的学习环境、学习模式、学习活动等。

(2)教育游戏与非正式学习

在娱乐中学习的思想催生了教育游戏，经统计发现，该主题主要是台湾地区研究生作为毕业论文的热门选题范围之一，研究的思路是以一定心理学方法或策略为基础，用量表、问卷等工具，并结合各种教学策略，设计各种教育游戏，对学生进行实验研究。其中，以国立台湾师范大学佳燕的题为《目标层次与鹰架策略对国小学童程序设计学习成效与认知负荷之影响》和国立台湾科技大学宋涵钰的题为《基于凯利方格之游戏学习模式对改善学习成效及态度之研究》为典型。此类选题的角度、研究方法和研究重点值得大陆的研究生借鉴。

(3)ICT在华文教学中的应用

在华文教学中写作课程的教学是一大难点，很多非大陆地区的华文研究者都在研究如何更好的利用ICT提高学生的写作能力。在报告中，台湾国立成功大学的苏彦宁团队的《导入网络同侪互评策略于国中写作课程之学习环境建置与初探》和新加坡教育部教育科技司Jo KimLee团队的《线上作文互评功能在教学上的设计与使用》不约而同的用到学生的线上互评策略，此策略吸引了与会者的兴趣并展开热烈的讨论。该主题的主持人陈明溥教授最后总结时指出，在华文教学中，不管使用何种策略，对社会性软件的选择很重要，而学生对社会性软件的使用热情度与学习环境的设计或学习活动设计相关，因此学习环境的设计或学习活动的设计才是提高学生写作能力的重点。

(4)计算机支持的协作学习与人工智能教育应用

从论文投稿和报告数量来看，计算机支持的协作学习与人工智能教育应用是目前的一大研究热点和重点。北京师范大学蔡苏代表他的团队做了题为《基于三维交互虚拟学习环境的案例开发与探究》的报告，报告中以四个众所周知的数学案例――天体运动、牛顿第一定律、牛顿第二定律、单摆运动展现了三维交互的虚拟学习环境，最后还用增强现实技术现场展示了这四个案例，吸引了众多与会者的注意和探讨。不得不说，随着虚拟现实技术的发展，尤其增强现实技术，计算机支持的协作学习与人工智能在教育中的应用前景会更宽泛。

(5)数字化学习与企业培训

数字化学习与企业培训是计算机在非正式教育领域应用的典范，但一直受到教育界的关注和研究，在往届的GCCCE大会中数字化学习与企业培训就受到专家及学者深刻探讨，当然此次大会也不例外。台湾师范大学张基成教授的《台湾企业数位学经验与个案》的报告是有关中小企业网路大学校在台湾的实施和推广。这个网路大学校的建设是为满足台湾企业从业人员、中小企业的自主性学习需求，课程内容浅易入门、广而多元，为台湾中小企业营造了数位学习的氛围，其运营模式主要包括学习入口网、学习平台、教材管理、学习服务、组织学习、推广服务和专案管理。这个中小企业网路大学校为逐渐兴起的企业大学的建设提供一个好的案例。

南京师范大学张义兵老师的《企业培训课程的设计与开发》是以苏宁电器的员工培训为例，介绍了他为苏宁电器设计和开发的培训课程的阶段成果。针对苏宁电器的要求，张老师对苏宁电器进行知识管理、培训教材设计、网络课程设计和e-learning策划。张老师的研究告诉我们企业培训没有通用的课程，不同的企业、不同的工作性质、不同的员工培训的内容都是不一样的。所以，要深入研究企业培训，先深入掌握企业各个岗位和员工特征。

四 GCCCE促进教育技术发展

经笔者调查统计，发现到会作报告的专家学者多是教育技术专业的背景或是与之相关专业的背景，徐州师范大学更是有20多名研究生参加，可见此次大会在教育技术人心中的重要性。计算机应用于教育是教育技术电教发展道路上的一个标志性的分支阶段，不仅因为计算机技术的发展越来越广泛，应用越来越深入，更因为提高教育质量是教育技术的根本问题和使命。

1 名称问题

2011年4月20日教育部了《普通高等学校本科专业目录（修订一稿）》的意见征求稿，提出将“教育技术”更名为“教育信息技术”。对于此问题，《电化教育研究》杂志社通过新浪微博平台广泛征求了改名问题的意见和建议，众多教育技术学专业的专家参与讨论并给出自己的意见。根据微博留言可知大家意见不一，总体认为教育技术更名是必要的，但是更名为“教育信息技术”是不合理的。

众所周知，教育技术在发展过程中先后出现了多次更名的现象：教育技术起源于“视觉教育”，后来更名为“视听教育”，再到“视听传播”，发展至我国曾有学者（至今有学者）称为“电化教育”，最后到广为大家接受的“教育技术”。我们不难发现教育技术的名称变化过程中技术的发展起到了重要的作用。于是教育技术是否要更名，免不了要考虑技术是否又发展到一个新的阶段。然而，纵观此次会议中所有专家学者在报告或论文中所用到的技术发现，专家学者们都在强调计算机在教育中的应用，并没有提出新的技术，只是技术使用过程中方法的创新。鉴于此点，笔者认为教育技术更名还没有更名的必要。但是在此次会议中，许多大陆的专家学者提到教育信息化的背景，他们指出我国还处在教育信息化的起步、应用阶段，要达到教育与应用的融合发展还需要经过融合和创新阶段。另外“教育技术”的名称毕竟是从国外引进，并不具有中国特色。考虑到以上两点，笔者赞同一些专家在微博中提出的更名为“信息化教育”的说法，同时“信息化教育”说明了教育技术的重心在教育，从而避免了教育技术姓“教”还是姓“技”的争论。

2 技术促进教育

正如台湾科技大学主题报告时所说“教育为本，科技为用”，教育技术的根本落脚点也是在教育，任何的技术（包括计算机相关技术）都是为提高教育的手段。我们关注技术的不断创新与应用，更强调是各种新技术下的教育能否得到提高甚至改革。

此次GCCCE（2011）大会“数字化学习与企业培训”的主题会上专门安排了一场由清华大学、中国教育技术协会钟晓流教授所做的题为《关于中国教育技术行业标准研制》的报告。2010年5月12日中国教育技术协会在清华大学成立了中国教育技术协会技术标准委员会（下称“标委会”），专门从事教育技术行业标准的研究与制定工作。钟教授的报告内容是标委会提出的在2011年开展并完成《多媒体教学环境规范建设》研究与制定工作的成果。《多媒体教学环境规范建设》的研究与制定是由清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通大学、中国科技大学、南京大学、东南大学等50所高校的65位专家和教育技术领军企业的10位专家共同参与的，并分为六个小组分别从以下六个方面进行研究与制定：供配电、网络和建筑物理环境，音频环境与扩声系统，视频环境与视频设备，智能化控制系统，语言实验室与教学资源系统，系统集成。声、光、电等技术的飞速发展和应用改变了人类的许多方面，《多媒体教学环境规范建设》的六个方面正是在声、光、电等技术的应用基础上从硬件和软件两个角度同时改善了传统的教学环境，并彻底改变了一黑板一粉笔的教学设施。

技术促进教育的最好证明就是教学环境的软硬件设施得到改善和提高，而《多媒体教学环境规范建设》研究与制定正在落实着这一点。对于整个教育技术行业来说，教学环境的建设与维护是教育技术行业的核心工作，是数字化校园建设和教育信息化建设的重要内容，是信息技术促进教育创新的重要体现。当然，教学环境的规范建设只是标委会对教育技术行业标准研制的一方面，随着技术在教育中广泛而深入的应用，其他的标准也会相继出台，每一位教育技术工作者都有责任和义务为自己的行业标准做出努力和贡献。

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关键词 ：物联网 ；智能建筑 ；应用 ；发展 ；高校智能化1 物联网以及智能建筑的体现方式

探讨物联网及智能建筑的体现方式之前，我们首先就必须要了解两者的基本概念，只有了解了基本概念才能够真正谈得上提升建筑智能化水平。下面本文就来分别分析物联网及智能建筑的概念和体现方式。

1.1 物联网

所谓物联网主要指的是事物之间相互连接的网络，物联网同互联网相比有着明显不同。物联网是以互联网为基础的，是对互联网的延伸及发展。互联网是信息之间的交流，而物联网则是物品之间的交流。当前我国的物联网技术开始得以发展，物联网的应用范围也越来越广泛。网上购物、电子银行、教学医疗等领域都能够看到物联网的影子。在实际工作过程中对于物联网，人们的重视程度越来越高。加强对物联网的研究应用已经成为今后发展的必然选择。

物联网技术是现代信息技术发展的必然产物，在实际工作过程中物联网技术已经成为我国今后发展的重要的新兴产业。云计算技术、传感器技术、网络传输技术都与物联网技术有密切联系。所谓网络传输技术指的是网络层之间的传输定位技术，网络传输技术包含互联网、WIFI 以及移动互联网通信技术。传感器技术则指的是物件的传感、执行以及近距离通信等。云计算技主要是利用不同区域的高性能计算机来进行有效沟通融合，最终为物联网提供科学高效地数据管理、分布式计算等服务平台。

1.2 智能建筑

智能建筑就是根据客户需要来对建筑物的管理、结构、外观、服务以及设备等进行高效组合从而最终满足客户需要。智能建筑的最终目的就是要能够使得建筑物成为一个健康、优雅、舒适的建筑体。自动控制技术、计算机技术、现代通讯技术、建筑技术是智能建筑技术的四大基础。提升智能化水平就必须要加强对这四种技术的研究。智能建筑理念当前已经被人们广泛认同，并应用得到了各个领域。照明系统、节能减排监控系统、安防消防系统集成就是智能建筑理念的典型体现。物联网技术带给了智能化领域一场翻天覆地的革命，颠覆了传统的思维方式。这场革命把人的思想融入到智能化体系中，把电子芯片放置于建筑、各类管网、空调设备等物体中，甚至是人类无法达到的区域，如楼层、墙体、夹板等建筑物内部隐藏的众多管线和阀门中，通过物联网实现了管理人员对小至一栋楼宇，大至一间学校，甚至整个社会的实时监控和管理，实施更为有效和统一的控制与管理。可以说，建筑业下一个重要的发展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飞跃发展。

2 物联网在建筑智能化中的应用

2.1 物联网应用现状

物联网是一种先进的专业的技术，这项技术本身获得了较快发展，在实际工作过程中这项技术也到了广泛应用。设备之间通过传感器联网，人们可以就更加真实地了解电子设备的使用信息。照明系统、空调冷暖系统、给排水系统、安防消防系统与电梯系统就是其中最为典型的智能设置，也是物联网应用的具体体现。在互联网技术快速发展的背景下，局域网的应用是值得注意的。局域网应用过程中经常采用总线型或者是环型树型拓扑结构。这些拓扑结构有助于人们资源间的共享。

2.2 物联网在建筑智能化中的具体应用

建筑智能化离不开物联网技术，物联网技术已经贯穿到了建筑智能化的各个环节中。物联网技术之所以能够得到广泛应用主要在于无线网络的普及、网络宽带化。当前无线网络获得了较快发展，无线通信技术在智能建筑中得到了全面应用，网络宽带化的形成能够满足各方面的要求及应用。智能建筑之所以能够实现关键在于现代网络技术的发展使得物与物之间的连接成为了可能。本文以大学校园为载体，详细叙述物联网在校园建筑智能化中的具体应用，物联网技术具体应用在校园以下领域 ：一是智能教学中的应用。智能教学主要包括了计算机多媒体教学、网络教学、电子图书阅览等。建立实时和非实时的多媒体教学系统，利用网络进行大面积的远程或者直接教学，系统可供优秀课件储存、下载、点播，同时教师可利用多媒体技术进行全方位的互动教学，这样既丰富了教学手段，又提高了教学质量。设计者在考虑校园全数字多媒体教学网络布线系统应充分考虑建成后的需求，并应充分考虑网落全覆盖，在教室的各个位置都可以利用 WIFI 上网互动教学。教室内由多媒体电子讲桌统一控制所有设备，包括投影机、投影幕、计算机、视频展示台等设备。通过控制面板可对各种设备进行切换和操作，如可切换控制各种设备的播放，选择频道和调节音量大小等。二是节能减排中的应用。节能减排是校园智能建筑发展的必然趋势。它将能够有效降低建筑能耗。具体而言，物联网技术在节能减排系统中的应用主要是通过在空调设备内安装感知组件，从而动态地获得各种环境状况信息（温度、湿度等）。之后通过上传数据分析，最后由节能管理一平台来全面自动地调控空调系统本身的负载端设备，把环境温度的有效控制在一定范围内，避免因为人为操作不当造成过冷或过热。我校大学城校区所有教学楼宇的暖通空调系统都采用远程节能减排监控系统作为管理辅助，当教室内无人或少人时，系统可远程关闭或调节温度，有效的节能减排的同时为我校节能大笔费用。当前较为流行的监控通信技术主要是 ZigBee 系统，在实际工作过程中通过该系统将能够实现对室内湿度、温度的实时监测、同时还能够有效增强节能运行管理效果。该系统本身还具有搜集数据、分析数据、输出打印报表、传输无线内网、合理评价能源消耗等功能。三是智能校园安防中的应用，智能化的安防系统为校园安全提供有先进的保障系统。传统的安防系统存在着较多问题，新形势下在物联网技术支持下的智能安防系统与传统系统相比具有明显的优势。采用物联网技术支持下的安防系统将能够全面科学高效地处理相关信息，准确性以及处理速度都将能够得到有效提升。视频监控、出入口控制、入侵报警以及电子巡逻是智能安防系统的主要内容。摄像机主要分布在华工校园主要出入口、停车场、每栋新建教学大楼的每一层的主要出入口、围墙、建筑等。在值班控制中心的值班人员可以 24 小时监视摄像机画面 ， 随意切换画面，并可在较长的时间内存储录像 ， 提供犯罪证据。智能化传感器和红外线传感器的应用将能够实现对非法侵入信号的有效防范，这对于避免误报警也是很有意义的。四是智能校园后勤保障中的应用。主要运用为校园“一卡通”，校园“一卡通”系统实现教学科研、校园办公、远程教育、物业管理、图书借阅、身份认证、食堂就餐、医疗就诊等多项功能综合智能卡。这些功能不是简单的叠加，而是利用信息化的手段，将各种资源数字化，方便统一管理。当前的一卡通系统主要是涉及到数据库、一卡以及一网三个层面。建议采用先进的控制网络作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接 ；系统主干采用以太网，通过路由器连接校园网，终端设置若干个信息输入和输出控制器。建议采用非接触 IC 卡，通过非接触 IC 卡比起以前插卡式的 IC 卡更加先进、安全、可靠、实用，既保护了学生个人信息，又便于使用。一卡通系统同时应能支持多种网络协议，具有开放性和标准化的特点，并保证运行的安全可靠性。物联网技术的科学高效的应用能够有效提升校园建筑的智能化水平，为学校的教学、科研、办公、后勤管理和物业管理等提供稳定的数据平台，有效地提升建筑物的舒适度，保证校园的安全，为建设一所国际化的校园奠定了坚实的基础。制定完善的校园智能化建设方案应根据学校的明确需求，遵循先进性与实用性相结合的原则，避免造成功能上的闲置。总而言之，加强对物联网与智能化建筑完美融合的研究已经成为今后校园智能化发展的必然选择。

3 智能建筑在物联网时代的发展

物联网技术同智能建筑是相互联系，相互促进的。物联网技术在智能建筑中的应用是时展的必然结果。反过来说智能建筑在物联网时代将会得到较快发展。作为一种理念，智能建筑已经被越来越多地人接受，智能建筑所包含的绿色环保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都开始提升自身的智能化水平。物联网时代，智能建筑获得较快发展主要表现在以下几点 ：一是智能建筑的范围将会不断扩大。当前智能建筑的理念已经扩展到到了住宅楼房、学校以及办公商业等领域。智能建筑、智能小区以及智能城市等逐渐发展起来。智能建筑的前景越来越广阔。二是智能建筑同绿色节能建筑有机结合在了一起。智能建筑同绿色节能是有密切联系的。智能建筑同绿色节能建筑的理念相结合将有助于降低建筑能耗，能够有效解决环境问题。在环境问题日益突出的背景下采取这一措施更显迫切。三是智能建筑外延的发展。随着智能建筑数量的不断增多，建筑结构，建筑材料也将会向着智能化的方向发展。以上三点都体现了在物联网时代智能建筑的快速发展。

4 结语

在信息技术快速发展的今天，物联网技术已经成为当前时展的潮流。随着现代信息技术的快速发展和不断融合，物联网时代真正到来。在物联网时代，智能建筑将获得更快的发展。物联网技术的应用将能够有效提升建筑物智能化水平，智能建筑的快速发展也能够促进物联网技术的进步，两者之间联系紧密，同时也能够相互促进。本文首先分析了物联网及智能建筑的体现方式，而后重点分析了物联网在校园智能建筑中的应用以及物联网时代智能建筑的发展。可以相信，随着今后科学技术的逐步发展和人们生活水准的提高，我国智能化建筑的水准将会有更大的发展空间。充分利用各种新技术，不断发展和完善智能化系统，开创一个安全、智能、便捷的新时代，让人们充分体会到科技给生活带来的巨大变化。

参考文献

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[3] 魏宏飞、黄宗建 . 浅谈物联网技术和建筑智能化 [J]. 现代

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一、教师要不断学习提高素养和技能

教师知道什么,以及如何在教学中表达其所知,对学生的学习是至关重要的,因此,在教师专业化研究中,增加教师的知识一直是重要而长期的课题。

1.学科专业知识

信息技术教师的专业发展,是以其专业知识的相对成熟完善为基础的。然而,什么是信息技术教师的专业知识?它们如何构成、有何特征、怎样获得?在中学信息技术教师作专业发展中,对这些问题一直存在着认识上的困惑和实践中的迷惘,这不利于信息技术教师个人的专业成长,也有碍于中小学信息技术教育水平的整体提高。特别是现代社会,信息瞬息万变,知识频繁更新,一项调查资料显示:人类所拥有的知识以每年20%的比例被淘汰。计算机技术的发展恰如其分地证明了这一点。昨天不知Internet为何物,眨眼之间,我们就又来到了用“杯具”来“灌水”、用“童鞋”来“盖楼”的“人肉”时代,在这个时代,如果你不知道“贾君鹏”是谁,可能就会被人笑话。

信息技术教师要教给学生知识,首先自己要是“满壶水”,而且壶中的“水”绝不能是“死水”。

2.其他学科知识

教师有广博的知识才能在教学中游刃有余,尤其是中学信息技术教师。

“信息技术的基础学科是数学和外语。”我在信息技术奥赛班上课的时候给同学们讲这句话的时候,几乎所有的同学都在笑,我知道他们当时笑的原因。但到后来讲到阶层、矩阵、集合、概率(当时数学还没有学到)的时候,我再重复这句话的时候,他们个个点头。所以,我们在吸取新的信息知识的同时,还要不断温故其他学科知识。

信息技术教学往往还需要与文史知识、科学知识、美术知识、音乐知识等其他学科知识相配合,才能取得良好的教学效果。而且,中学信息技术教师的任务不单单是上好一门信息技术课,还要与其他学科教师合作,共同为学生在拥有现代的学习环境中掌握先进的学习方式创造条件,这些都需要信息技术教师不满足于本专业的学习,而且要多方面涉猎,努力开拓自己的知识疆域。

二、教学内容更新和充实

信息技术突飞猛进,经常是使用跟不上开发,该学科的特点决定了教学内容要与时俱进,不能照教材按部就班。教师对于教材内容,该忽略的就应尽量不涉及,该增加的就应及时添加。比如在讲必修模块中的“网络信息的检索方法”这一节的时候,教师就应该把“人肉搜索”的概念及其对社会生活的影响作相关介绍。学生对这样的新名词、新事物非常感兴趣,这样既能充实教学内容,又能培养学生学习兴趣。

三、让课堂“活”起来

信息技术不是什么抽象之物,我们本身就生活在信息时代,每时每刻都在接触各种各样的信息。所以,我们在教学过程中就不能抽象教学,而应该贴近实际生活,让学生从身边的事例来深入感受学习信息技术的乐趣。

比如,我在设计必修模块第一章第二节“信息技术及其影响”的教学案例时,就引用了一些生活当中的事例,对每一个案例都作了相关介绍的链接。

1.信息技术的正面影响

2.信息技术的负面影响

教学实践证明,学生对这样贴近生活的教学实例非常感兴趣,一些比较新的事例引起了学生的惊奇,学生听课的精力很集中,这样更有助于学生对课堂知识的理解,有助于培养学生的信息素养和学习兴趣。

四、科学安排实践活动,培养创新实践能力

新课程改革的宗旨,就是教师要转变教学观念,调整自己和学生的地位,改变传统的教学方法和教学模式,全面实施素质教育。

按照新课程标准的要求,结合信息技术课程本身的性质,教师在课堂教学上要作一些调整,要充分体现学生是学习的主体,教师只是一个学习的引导者和组织者,所以教师单独讲的时间一般控制在半节课以内,要留给学生足够多的操作时间,如果布置的作业在当堂课不能完成,还要单独安排完成作业的时间,让学生变理论为实践,注重培养学生的操作实践能力。

总之,新课程改革对我们来讲既是一个机遇,同时又是一个挑战。我们必须不断充实自己,提高自己的专业知识和教学水平,培养出更多更好的具有很高信息素养的优秀学生,从而为全面实施素质教育作出贡献。

参考文献:

[1]陆永来,王珏.信息技术教师专业发展中的知识困顿.

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[关键词]物流管理专业；新文科；航空院校

2020年11月3日，《新文科建设宣言》正式，标志着新文科建设进入了快车道。2021年7月30日，在第二十届全国高校物流专业建设研讨会上，《物流管理与工程类专业新文科建设行动纲领》（以下简称：行动纲领）正式。《行动纲领》从人才新标准、人才培养新模式、专业新布局、课程新体系、思政课程新要求、教学新范式和质量建设新文化等七个方面绘制了物流新文科建设的“行动图谱”，明确了物流新文科建设的行动目标、行动原则和行动要点。新文科建设的本质在于立德树人[1]，新文科建设是一项系统工程[2]，要从新模式、新范式、新标准、新方法探索建设路径[3]。新文科建设的重要抓手之一，就是专业建设。要从需求导向、目标导向、特色导向出发，探索文科类专业的融合发展与持续优化[4]。在《新文科建设宣言》和《行动纲领》指导下，航空院校物流管理专业如何通过融合发展，不断提升专业竞争力，满足新形势下经济社会发展的需求，坚守并砥砺“为党育人、为国育才”的初心使命，成为教育界普遍关注的问题。

1高校物流管理专业发展存在的问题

当前物流管理专业人才已经成为我国12种紧缺人才之一。从物流管理与工程类所包含的四个专业来看，物流管理专业布点数最多、在校生规模最大（见表1）。截止2021年，全国物流管理专业可招生专业点共计525个，远高于物流工程的141个，采购管理的7个和供应链管理的39个。各高校物流管理专业的开设，为物流产业发展培养了大量的优秀人才。但在新时期，特别是新技术应用、新业态涌现、新经济发展的大背景下，物流管理专业传统的发展模式，已经不能满足新文科建设与发展的新要求。存在的突出问题包括：（1）专业思政建设不系统。专业思政就是贯彻落实立德树人根本任务，把思政教育贯穿到专业建设各要素全过程。从物流管理专业思政建设情况来看，存在着抓一点、不抓全面，抓规划、不抓落实等问题。即便是同类专业普遍开展课程思政建设，但仍未能通过专业课程体系、师资队伍、教学规范等体系化思政建设，将思政教育融于人才培养的全过程。同时，个别专业存在着思政建设没有抓手、思政建设过于空泛等问题。（2）专业同质化现象严重。从近两年物流管理专业点的新批和撤销来看，基本保持平衡。但这也反应出来部分高校在物流管理专业建设与发展过程中，由于专业竞争力弱等问题，处于留与不留的两难境地。导致这一问题出现的一个重要原因，就是各高校的物流管理专业同质化现象严重，专业特色不明显[5]，同类专业之间差别不大，专业不能与学校所属行业、所属区域经济发展趋势等有效融合，从而出现“千校一面”的现象。（3）专业边界过于明显。从学科属性来看，物流管理专业归属于管理学科（管理科学与工程或工商管理一级学科）。在传统理念下，各专业往往独立发展、边界明显，物流管理专业与同一学科内部的其它专业（如信息管理与信息系统、市场营销等）能够有一些交叉，然而跨学科专业之间（如金融学、国际经济与贸易等）的交叉往往很少，这导致专业培养方案设计中平台类课程过少，而专业课过细、过多，达不到资源共享、人才共育的目标。同时，管理学科与工科、理科等学科的交叉融合难度更大。由此，如何打破专业边界，实现“管工融合”的跨学科的物流管理专业融合发展，成为一个难点问题。（4）新兴技术融入不足。随着人工智能、区块链、云计算、大数据（ABCD）为代表的新一代信息技术的发展应用，经济社会领域的新业态、新模式不断涌现，智慧物流、供应链金融等新兴岗位需求难以在原有的物流管理专业培养体系中得以满足，传统专业面临着如何与新兴技术的融合问题。同时，受国际贸易保护主义、单边主义的影响，经济发展格局发生了重大变化，产业链供应链自主可控成为新的发展需要，而物流管理专业传统的课程体系设置，也无法满足新形势下的需要。（5）校企协同深度不够。尽管经济社会发展对物流人才需求发生了变化，但物流专业在人才培养方案的制定上仍存在与社会需求不匹配现象，未能有效实现OBE理念下的按需培养，产教融合仅停留在企业认知实习和一两周的专业实习，没有能够有效深入企业生产经营的关键环节。校企协同缺乏有效的机制构建行业企业与专业信息共享和互通的桥梁，远不能实现校企联合的订单式、定制式人才培养。

2新文科背景下航空院校物流管理专业发展模式

（1）以航空精神引领立德树人。高等教育的根本目的是人才培养，立德是人才培养的重要目标。如何落实立德树人根本任务，是物流管理专业建设与发展的重要工作之一。新文科对立德树人提出了新的要求，如何将课程思政与新文科专业建设有机结合，同时避免空泛的课程思政建设，是一个关键问题。对于航空院校物流管理专业而言，德性教育与课程思政建设，要紧密结合我国航空工业发展历史，充分挖掘“航空报国”精神下的思政元素，并与专业培养方案、课程建设、教学方法、实践教学体系等有效融合，让课程思政落到实处，用航空精神引领立德树人根本任务的实现（如图1所示）。首先，基于OBE理念优化培养方案，将航空元素贯穿物流管理专业培养目标、毕业要求和课程体系全过程；其次，注重航空特色课程建设，开发航空物流类系列教材；再次，不断创新教学方法，特别是开发航空企业教学案例，讲好中国情景下的好故事；最后，优化实践教学体系，特别是拓展典型航空企业校外实习基地，在实践中进一步丰富航空精神的内涵。（2）以“管工”融合打破专业边界。新文科建设的基本抓手之一，是协同育人，要构建跨专业、跨学科的协同育人机制，打破专业边界，实现资源融合共享。首先，要打破学科与专业存在的二元发展问题，实现学科与专业的互相支撑、互相促进。对于物流管理而言，既可以归属于管理科学与工程一级学科，也可以归属于工商管理一级学科。无论如何归属，学科的建设重点与专业的发展都要互相结合。具体来讲，对于航空院校物流管理专业而言，首先供应链与运营管理是一级学科的重要方向之一，在此方向下可重点建设航空运营与优化学科团队，通过学科团队建设支撑学科特色发展。与此同时，航空运营与优化团队，又对应物流管理专业，从而将学科对航空物流领域前沿知识的研究与本科人才培养有机融合在一起，真正体现学科与专业的互相促进。其次，要充分结合航空院校工科特色与优势，着力实现“管工”融合。具体而言，充分利用机械学科、航空宇航学科的优势资源，在物流管理专业开设“工程+”系列课程和“航空+”系列课程，将航空背景下的管理与工程相结合，并设置工程训练实践环节。同时，利用理科的师资优势，开设经济数学、智能算法等课程，并在学科方面联合开展物流优化研究。（3）以航空物流塑造专业特色。新文科背景下，高校物流管理专业要结合所在区域、所属行业的特点，着力打造专业特色，避免日趋严重的同质化问题，寻求差异化发展。对于航空院校的物流管理专业而言，应紧密依托航空院校的行业背景优势，探索航空物流特色凝练，形成相较于同类专业的错位优势（如图2所示）。具体来说，一方面，聚焦航空货运物流，开设“航空物流导论、航空货运管理、机场运营管理、航空运输规划、民航配载”等特色课程，并与机场、航空公司等建立稳固的特色实习基地，从理论教学和实习实践两个方面将航空货运的知识体系固化下来。另一方面，面向航空制造企业物流，在开设采购管理、仓储管理、供应链管理、生产运作管理等专业核心课程基础上，将航空制造企业的物流活动作为各类专业课程教学的重要内容，并从产业链供应链自主可控角度，引导学生关注航空工业供应链全流程；同时，深化与知名航空企业（如飞机、发动机）的校企协同，联合开展物流专业人才培养.（4）以新兴技术提升专业能级。新文科建设中提出要将人工智能、大数据等信息技术与原有专业深入融合。充分考虑物流管理专业情况，将物流领域作为大数据的应用场景，将大数据分析作为专业的基本技能，引入大数据、人工智能、区块链等特色课程，重点发展智慧物流方向，从而实现面向应用场景的专业能级提升。新一代信息技术与专业的融合，具体体现在专业培养方案的设计上，考虑到物流管理专业的场景应用性，应重点围绕大数据获取、商务数据分析、数据可视化等开设系列应用、实战类课程。具体思路如图3所示。（5）以产教融合促进专业转型发展。新文科专业建设的重要原则之一，是以新的功能为目标进行专业建设，那就是必须把社会需求作为专业建设的重要准则和导向[4]，而贯彻这一准则的重要手段就是深化产教融合。立足产教融合，以物流管理专业的应用型转型为目标，构建行业企业与专业资源共享和信息互通的桥梁，建立与社会用人单位联合培养机制，解决目前行业企业需求与专业人才培养不匹配的问题。一方面，依托物流管理专业现有的优质实践基地，建立院企会商机制，定期召开学院与实习单位的对接会，邀请企业参与人才培养的全过程，紧密跟踪企业对人才、岗位需求的新变化，优化校外实践任务分配。另一方面，优化设计产教融合实践教学体系，打通从认识实习到顶岗实习的路径，聘请企业人员承担部分理论教学与实践指导任务，引领学生了解行业发展动态，提升学生对未来职业的准备度。

3结语

新文科建设背景下，物流管理专业建设面临着新的使命。作为典型的“管工”融合专业[6]，航空院校物流管理专业要坚持“融合、协同”发展的模式，通过塑造航空物流特色提升专业比较优势，通过融入航空元素构建专业思政体系。同时，要主动打破专业边界，融合新一代信息技术，拓展智慧物流培养方向；通过跨学科融合，实现跨界发展。最后，要强化校企协同人才培养，通过订单式/定制式培养模式创新，不断推动专业的应用型发展。

[参考文献]

[1]陈凡,何俊.新文科:本质、内涵和建设思路[J].杭州师范大学学报(社会科学版),2020(1):7-11.

[2]龚旗煌.新文科建设的四个“新”维度[J].中国高等教育,2021(1):15-17.

[3]黄启兵,田晓明.“新文科”的来源、特性及建设路径[J].苏州大学学报(教育科学版),2020(2):75-83.

[4]刘利.新文科专业建设的思考与实践:以北京语言大学为例[J].云南师范大学学报(哲学社会科学版),2020,52(2):143-148.

[5]黎其健,唐臣.职业本科背景下新工科新文科与物流学科发展建设研究[J].物流科技,2021(7):174-176,179.

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随着计算机技术、人工智能、模式识别和数据分析方法的发展，数据挖掘（Data　Mining）这门课程在20世纪末、21世纪初迅速建立。数据挖掘［1］就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程，所挖掘出的知识可以帮助进行决策支持、过程控制、信息管理、查询处理等等。数据挖掘在金融行业的应用，产生了金融数据挖掘这门学科。笔者在教学中发现，金融数据挖掘教课书中的案例数据偏小，学生难于直接体验到从经济数据中挖掘出的模式的用处，在教学的过程中大多数学生都反映不知道挖掘出的数据有什么用，导致这门课程的实验教学达不到应用的要求。

文献［2］给出了常用的数据挖掘技术在金融领域的应用，并给出实例研究；文献［3］针对当前本科数据挖掘教学的教学侧重点定位不准确和实用性实验教学缺乏这两个问题，提出了分别针对理论教学和实验教学的教改方案：理论教学应考虑到本科生的数学基础和就业趋向，应着重数据预处理环节而轻视算法细节，实验教学中应多开设一些应用型数据挖掘工程项目；文献［4］针对金融危机环境下的金融类课程教学提出应在课程设置、考核手段、教学手段等作出相应的更新调整。文献［5－6］分别强调案例教学和应用型人才培养的关系以及针对传统案例教学的不足而提出新的案例教学模式。考虑到本校学生大都是经济金融类背景，对金融领域尤其是证券市场所发生的事情充满兴趣，在教学中直接引导学生利用实时的股票交易数据进行探索，提高了学生学习积极性。

2证券市场分析法在数据挖掘实验教学中的应用

证券市场具有高收益与高风险并存的特性，人们一直都希望能够掌握其运行规律，并进行分析与预测。在股票交易事务处理中，每天有以交易信息为主的大量数据汇入数据仓库，这些数据无疑对股民了解股市的走势，做出正确的投资决策至关重要；经济学家分析不同层次用户的投资行为和各种股票之间的关系，及时发现股市中的非正常行为；各上市公司和政府部门出台新的方案等诸多方面具有重要的参考价值。在教学过程中，强调的是学生将所学的数学挖掘算法或者模型应用到实例的能力。

2．1结合市场趋势分析讲解分类与回归

分类与回归是数据挖掘的重点内容，讲解到这部分内容时，需加强实验教学的强度，这样才能加深学生的理解和应用能力。笔者在讲解这部分内容时着重要求学生从上市公司的财务报告中搜寻数据进行各种回归分析；然后自己拟定印象大盘指数的因素，对大盘指数进行预测分析。国内外大量实证研究结果表明：上市公司定期公布的财务报告具有很强的信息含量，但是当期会计盈余数据的信息会在披露前后在股票市价中迅速得以体现。因此对于中长期投资者来说，重要的是预见未来盈利。质地优良且未来具有较高盈利增长能力的公司是中长期投资者普遍关注的对象，因为只有这类公司才能给投资者带来持续的回报。而财务报告包含了大量描述公司经营状况的数据。这些数据应能为投资者提供关于公司未来盈利能力的信息。对于中长期投资者而言，需要做的就是利用这些信息挖掘出未来能够具有较高盈利水平同时又具有较好的成长性公司。引导学生采用Logistic回归，决策树和神经网络建立预测模型，试图寻找未来具有较好的业绩和增长能力的上市公司，并用时间序列分析建立上证指数预测模型。

2．2结合股票分类讲解神经网络等

证监会等机构按照行业、概念等对股票进行很多分类，这些分类对投资者只能起到一些基本的辅助作用。投资者更关心的是哪些股票的走势是相近的，或者那些股票可能会成为ST股，或者哪类股票接下来可能被资产注入或者重组之类的。这些需要用数据挖掘技术进行分析处理。预测一支股票的走势几乎是不可能，但是通过相关分析，可以找出一支股票的走势与另一只股票走势的潜在规律，比如数据挖掘曾经得到过这个结论：“如果微软的股票下跌4％，那么IBM的股票将在两周内下跌5％”。利用历史数据，选取主要的影响因素，可以对所以上市公司的股票进行聚类研究，这样能发现哪些股票属于同一类型，属于同一类型的股票应该具有某些相似的性质，因此能得出一些有用的结论。另外，还可以定义强弱势，然后对全部的股票进行分类学习，根据学习出来的模式，对未来的股票进行预测分类。在教学的过程中，尤其是讲解神经网络时，要求学生下载全部的交易数据，按照自定义的分类指标，将所有股票进行分类研究。比如选取2011年4月19号沪深两市所交易股票，以每笔换手率，涨速，量比，总换手率，内外比，振幅为因子，将涨幅大于1．5个百分点的股票归为＋1类，跌幅大于一个点的归为－1类。将数据随机化后，选取70％进行训练，30％进行测试；由精度来观察以上因素对股票涨幅的影响并进行修正。

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关键词 职业资格 专业硕士 改革 课程教学

中图分类号：G643 文献标识码：A

1教学现状综述

1.1 教学内容零散，缺乏系统性

我校工程硕士的相关专业主要有电子与通信工程、计算机技术、软件工程以及控制工程等，其主要涉及到电磁场微波技术、信号信息处理技术、电路系统、程序语言设计、数据库、建模、控制系统的研发设计等相关方面的知识技能。但是教学内容相对比较零散，无法形成一个完整的系统，同时当前的教学模式过度强调理论，同实际工程应用的衔接并不合理，专业硕士研究生培养难以达到执业资格体系的标准。

1.2 教材缺乏实践性

当前工程硕士主要开设的基础课与专业课主要包含数值分析、应用数学、人工智能、现代信号处理、计算机控制系统、电路设计自动化、电子信息材料与技术、导波光学等课程，这些教材在理论层面上比较系统完整，但是与具体实践操作存在较大的差距，衔接难度较大。总而言之，目前我国所选用教材缺乏实践性，无法实现培养执业资格体系下高级应用型技术人才培养。

2 教学目标改革

工程硕士的相关领域的自身属性决定其必须注重理论同实践的结合。因此，该课程的教学活动中在做好理论教学的基础上要加强实践学习，培养学生的实践处理能力。为了满足时代的需求就必须实施教学目标的改革。（1）坚持走“知识、能力、素质”相结合的教学路线，教师的教学活动不能停留在书本的理论层面，更重要的是提升其整体素质，履行实践教学；（2）注重学生应用能力、创新能力和实际解决问题能力的培养，尽可能为学生创造实践动手的环境，注重实际能力的提升。

3 对课程体系以及教学内容进行改革

3.1 学科交叉性

工程硕士的相关领域（电子与通信工程、计算机技术、软件工程以及控制工程）之间或者同其他学科之间具有一定的交叉性，例如控制工程还同机械工程、电气工程之间具有较强的联系，因此学科之间是紧密相连的，是一个完整的系统。因此，教学内容必须综合考虑学科内各分支，只有这样才能实现对相关原理进行系统的分析。

3.2 注重实践性

我校工程硕士的课程教学特点就在于：新教材必须注重实践性，同现场实际情况相结合，同时加强趣味性、工程性以及互动性。只有这样才能培养学生的评判思维，同现场的工程参数、计算值加以掌控，将问题加以解决。

3.3 学科前瞻性

教材必须与时俱进，涵盖广泛，例如控制工程不仅要涉及到控制装置的设计与研发，同时还涉及到设备制造生产以及工程施工、装置的管理等方面，并掌握一定的外语阅读能力，以便查阅工程硕士领域的外文文献，同具体的实践相结合，培养解决实际工程的能力，只有这样才能走在时代的最前沿，紧紧追随环境科学与工程学科发展脚步。

4教学方法的改革

4.1实施师生互动，创新思维方式

结合课程的特点量身定制出相应的教学内容，坚持走教师教授、学生独立思考、师生互动的综合教学方法路线。每次课后提前给出下一节课所需研究的问题，让学生做到有的放矢，提前自学，查阅相关资料文献，做好课堂预习准备工作。课后根据所教授的内容布置课外小组讨论作业或者课外实践实地考察研究，可以就近选择实际案例，建立模型进行实地模拟研究，将预测结果进行对比研究。这样做的益处在于学生对所学的课堂内容进行巩固理解，同时大大加强了学生的实际问题解决能力，实现了思维模式的创新培养。

4.2加强计算机模拟技术的运用，提升学生工程素质

通过“探索性”上机实验取代传统的“验证性”上机实验，不再是简单地传授实践知识，更重要的是加强实践方法的指导，彻底转变以往的教师单一的教授，学生被动接受的模式，实施师生互动，学生主动汲取模式，培养学生的创造性思维，提高其观察能力、创造能力。当前的课程中主要计算机模拟软件主要包含有CAD、PKPM、ABAQUS、ANSYS、SP2000、ADINA、ETABS等计算机软件，通过计算机模拟软件的运用，结合实际案例分析，对学生进行引导，查阅相关文献资料，并进行实践研究汇总小组讨论，不断地提高实践技能，培养学生主动探索行为，只有这样才能真正地做到提高学生的工程素质和评判思维，为国家培养出高素质的工程应用型的专业硕士人才。

4.3 培养学生的论文写作能力，增强系统分析能力

教学课堂中应该注重对学生的论文写作能力的培养，通过写作学生可以加深对课本知识的理解与运用。一般情况下可以预先给定一个范围，或者在相关的研究领域学生自拟题目，同时外加案例分析的学术性论文。通过课程小论文的写作，增强学生的写作能力，调动学习的积极主动性，提升了自身的学习能力。同时，注意教授小论文的写作方法，其中涉及到文献资料的查阅，学术论文的写作套路以及研究方法。课程小论文的写作为后期的科学研究奠定良好的基础，提升了学生的系统分析能力。

4.4 强调课程设计中实际能力的培养

相比起学术性硕士研究生，工程硕士研究生更加强调实践能力的培养。教学活动中所涉及到的课程设计务必同实际工程项目相结合，这样才能更加突出工程硕士实践能力的培养。一个优秀的工程硕士研究生不仅仅要有扎实的理论基础，更重要的是能将所学理论知识同实际工程项目相结合。课程设计中不能简单地对相关理论进行研究陈述，更重要的是同实际项目相结合，提升工程硕士研究生的实际解决问题的能力，为提早步入工作奠定良好的基础。

5结语

综上所述，人才培养模式必须加以创新，兼顾时代的前瞻性和创新精神，改革教学方法和内容，开启新时代的人才培养视野，培养出适应执业资格体系下人才培养的要求的高级人才。

参考文献

[1] 林蕙青.积极探索开拓创新深入开展专业学位研究生教育综合改革试点[J].中国高等教育，2013（6）：9-12.