人工智能创新教育范文

导语：如何才能写好一篇人工智能创新教育，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。

篇1

关键词:人工智能;理论传授;实验训练;科研训练

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题[1]。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。目前,人工智能很多研究领域,如自然语言处理、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、智能计算等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入并影响了人们的生活。

2003年12月5日,国内第一个“智能科学与技术”本科专业在北京大学诞生[2],它标志着我国智能科学与技术本科教育的开始,对我国智能科学技术人才培养和智能科学与技术学科建设起到极大的带动作用。目前,人工智能课程的教学存在几个问题:首先,注重讲授理论知识,实验环节滞后,这不利于培养学生的实践能力,更谈不上实践创新。其次,人工智能是交叉学科,内容比较繁杂,各种教材的内容不一样,授课没有统一的体系,学生学习时抓不住重点,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般说来,计算机专业的其他课程,如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术,而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。最后,人工智能科学与技术飞速发展,但目前人工智能只被视为一门专业课,课程讲授和人工智能没有作为一个研究方向结合起来,也没有把传授课本知识和引导启发创新结合起来。

适应知识经济发展的高等教育,要把培养创造精神和创新能力摆在突出的位置。创新是基础研究的生命,而高等学校的教学只有与科研紧密结合,才能在培养学生的创新精神方面有所作为。为此,针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。在教材上,我们选用了清华大学出版社出版、马少平等编写的《人工智能》。我们的教学研究与实践的主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文,学校大学生科研项目资助计划,国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。下面,我们就这三个方面内容展开探讨。

1启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次[1]:1)结构化问题,能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;2)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;3)半结构化问题,介于上述两者之间。一般说来,计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解,从而达到培养学生多角度思维的目的。

我们使用的教材主要内容包括搜索和高级搜素、谓词逻辑和归结原理、知识表示、不确定性推理方法、机器学习等。这些主要内容也可以相应地归结为若干个典型算法,如启发式A*搜索算法、 剪枝算法、元启发式算法(模拟退火,遗传算法)、谓词逻辑归结算法、贝叶斯网络、决策树、神经网络(BP算法、自组织网络和Hopfield神经网络算法)。元启发式算法是一种启发式的随机算法,是用来解决非结构化问题的典型算法,其思想和传统的决定性算法如动态规划、分支限界完全不一样。学生在刚一接触到这些元启发式算法一时难以接受和理解其机理,对算法的有效性往往半信半疑。根据非结构化、半结构化问题的特点,讲解和演示算法在解决此类问题的具体步骤和详细过程,从而让学生掌握人工智能算法的基本思想。在讲解不同的元启发式算法的时候,学生会问,是模拟退火算法强,还是遗传算法强;在讲到机器学习算法的时候,学生会问到底哪个分类算法最好,这时候我们可以把搜索(优化)领域和机器学习领域的“没有免费午餐”定理进行适当的讲解和解释,从而把具体算法实现层面之上的一些人工智能的哲学思想进行传授。

在人工智能的具体教学中,采用问题教学法和参与式教学法。在问题教学法中,围绕人工智能的知识模块,在引导学生发现各种各样问题的前提下,传授知识。教学活动中,尝试使人工智能知识围绕实际问题而展现,使问题不仅成为激发学生求知欲的前提,也成为学生期盼、理解和吸收知识的前提,以此激发学生的创造动机和创造性思维。在参与式教学中,打破人工智能算法的枯燥、沉闷的传统教学法,尝试开放式教学内容;提问式讲课;无标准答案的课程设计;查找文献,分组动手实现人工智能算法等参与式教学方法,培养和发扬学生的参与意识,通过参与式教学提高学生学习的主动性、积极性和效率,培养学生的动手能力和创新能力。

2成体系的实验训练

独立开展人工智能实验课程,开发一批新型、富有创意的实验案例库,搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法,根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现,是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能,它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用,在整个教学过程中占有非常重要的地位,是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验,学生得到严格的训练,能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术,熟悉各种计算环境的基本使用。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标,在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容,增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题,在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次:基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中,部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果,目的在于通过完成这些研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库,它被放在人工智能课程小组网站上,以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。通过实验课程的学习和训练,学生应达到下列要求。

1) 掌握人工智能方法的优点及其在实际中的应用。

2) 学会对人工智能问题进行分析建模和应用各种计算工具实现问题求解,熟悉对实验现象的观察和记录,实验数据的获取与设计,最佳实验条件的判断和选择,实验结果的分析和讨论等一套严谨的实验方法。

3) 巩固并加深对人工智能原理课程的基本原理和概念的理解,培养学生勤奋学习,求真求实的科学品德,培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。

4) 通过完成综合研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,提高学生的科研素质与创新意识。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。

在实验组织方面,根据各实验的目的和要求,学生分为5人1组,指定一个组长,每组选择1套实验题目。基础实验题目要求达到27学时、综合性实验题目选择1题和研究性实验题目选择1题,基础实验题目要求在规定时间内,小组独立完成实验测定、数据处理,并撰写实验报告。实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查,实验及其原始数据记录才有效。同时,团队作业,需要多人分工合作、相互帮助,这样可以提高人际交往和沟通能力,学会与他人合作,培养团队创新能力。

3课程学习与毕业论文,科研训练相结合

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来,通过学习和体验人工智能的知识和技术,学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识,这有助学生开阔视野、培养兴趣,为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础[3-4]。

人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中,这些内容既是高年级的后续课程,又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用,对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。

我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师,同时确定毕业论文的研究方向,提前进行科研实践,以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课,因此,我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合,引导学生,并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向,它是提高本科生研究创新能力的有效手段。

基于新的教学实践,很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关,如算法本身的研究和改进,或是算法在各领域,如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中,一批项目和课题,如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等,分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文,这激发了学生的科研兴趣,使学生体会到了创新的乐趣。

总之,课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练,极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。

4结语

针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践,新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。

参考文献:

[1] 张剑平. 关于人工智能教育的思考[J]. 电化教育研究,2003(1):24-28.

[2] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.

[3] 罗辉,梁艳春. 大学生毕业论文与科研能力培养及就业[J]. 吉林教育,2003(10):18.

[4] 金聪,刘金安. 人工智能教育在能力培养中的作用及改革设想[J]. 计算机时代,2006(9):66-69.

Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence

WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao

(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

篇2

前不久，李世石不敌人工智能程序AlphaGo，人机大战以1∶4告终。自此排名世界第二的机器人AlphaGo，亦开始向立于世界围棋之巅的柯洁九段叫板。在1950年代末，IBM的电脑“思考”在和人类的国际象棋手的最初对弈中，被打得丢盔弃甲。但40年后，人工智能忽然间声誉鹊起。自此，人类在国际象棋领域和机器的对弈，就几乎没有赢过。而今天，复杂的中国围棋居然也终于落败在人工智能手中……

人机博弈，引起了人们空前广泛的关注甚至对人类前景的各种担忧。弱人工智能AGI（Artificial Narrow Intelligence）完胜了围棋对弈，强人工智能AGI（Artificial General Intelligence）的强势，已成定论；最后，能够自我学习完善的超人工智能（Artificial Super Intelligence），也就近在咫尺。

然而，身为一名小学生的家长，关注人机大战之际，我心中萌生的念头却是：在人工智能成熟超越人类智能的不久的将来，我们的教育会受到什么样的冲击？人工智能如此迅速的发展，对如何能够培养富有创新力的机构或者企业人才，会有何启示？

创新能力的培养，是一辈子的功课

无疑，这种前沿科技骤然而至的加速发展，已经让人们看到它们能够在更多的领域帮助到人类，从科学技术、商业，到人们的生活等领域。显而易见，个人的知识学习，也会随着人工智能的成熟，而改变定义。在一个各种机器能够替代人类学习的时代，学校的教育重点，显然不再是知识的传授。培养学生的创新能力，更突出地成为我们所谓“教育”的主要追求之一。

世界顶级创新设计事务所IDEO的前工程师Jorge Yzusqui Chessman与南美亿万富翁Carlos Rodriguez-Pastor在2015年创立的Innova学院，已迅速成为了秘鲁最大的廉价私营教育系统，正受到全球教育专家的瞩目。这所学院，彻底颠覆了老师教条地教、学生埋头学的知识灌输式或传递式的教育传统，而是将提高孩子们领导力与创造力相关的各种点拨，提到了学校的最重要日程上。其中一项重要的“点拨”方式，就是孩子们每年都要参与一个历时一周的互动式项目，学习如何创造性地处理一些实际的社区挑战。

十几年来一直在创业创新教学领域独占鳌头的美国百森商学院，也一直设置着一些类似的、为期更长的沉浸式项目，为学生提供解决问题的实践机会。例如：所有入校的大一学生们会组成“创业小组”。每个小组拿着校方提供的数千美元“启动基金”，用一学期的时间，自己寻找、选择、计划和运营一个商业项目，或经历成功或经历失败，真枪实弹地体验创新和创业的整个挑战过程。

从某种程度上来说，打开脑洞，创意地工作和生活，其实是一个人一辈子的功课。企业组织和其他社会组织对其成员创新能力的打造，完全不亚于学校的教育方式对一个人是否能释放创造力的影响。

激发创新的情境，是“叫板挑战”

虽然长期供事在机构和企业创新咨询及培训领域，我却一直不主张在机构或企业里自上而下地宣讲如何创新的金科玉律。

在许多组织里，每每出现的一个挑战和问题，其实都是培养创新能力的机会。就像好的老师为学生精心设计出来的“情境”，目的是为了让学生在情境中去沉浸体验、经历锤炼、收获感悟、积累能力。而在企业或其他社会组织中出现的问题和挑战，则是激发创新的最好不过的“情境”。人们面临问题时的专注，往往能够迸发出超越性的奇想。

美国一支南极探险队在南极首次过冬，遇到一个看似无法解决的难题。由于所携输油管的长度不够，队员们无法将船上的汽油运到基地。困境之中，队员突发奇想：能否用冰做成输油管？在这样一个泼水成冰的地方，似乎可以！但随之又出现一个问题，怎么将冰做成不容易破裂的管状？被逼得“走投无路”的队员们，终于又想出了一个好主意：船上带了很多医用绷带，用这些绷带缠在铁管子上，浇上水，等结成冰后，再拔出管子。果然，考察队做出了冰管，顺利地解决了输油问题。

在企业里，各部门的员工为了解决所遇到的问题而联手，更是操练团队创新思维、激发团队创意、甚至是培养创新领导力的开始。

篇3

[关键词]研学活动机器人教育科学素养

引言

随着时代的变迁，以及各种条件的限制，各学校以往每学期的春游、秋游活动基本销声匿迹，而以前的春游、秋游活动基本都是野炊或爬山等郊游活动，形式单一，学生的兴趣不大。近年来，多地教育部门兴起了研学旅行。研学旅行是学生在教师或辅导员的带领下，确定主题，以课程为目标，通过旅行中的集体住宿、集体体验、集体感受，以动手做、做中学的探究形式，以提出问题、猜想预测、设计实验、进行观察、寻求实证、搜集数据、整理分析、得出结论、交流表达、集体讨论、记录过程等探究步骤，在教师的帮助下书写研学日志，形成总结报告，并尝试提出新的问题[1]。研学旅行又称修学旅行、游学、教育旅游等，是以一个专题为目标，以在校学生为主体，以教师等其他人员为补充，以增长技艺、增长见识为目的的一种专项游学活动。研学旅行突出一个“学”字，在旅行过程中要行有所学，学有所获。开展研学旅行，有利于全面推动素质教育，创新人才培养模式，引导学生主动适应社会，促进书本知识和生活经验的深度融合[2]；有利于有效培养学生的科学探究意识。研学的宗旨就是在教师和学生共同组成的学习环境中，以学生为中心，让学生主动探究、主动学习，即“做中学”，就是让学生在动手、动脑的实践中利用所学的知识去发现问题、解决问题[3]。探究式学习既是学习的目的，又是学习的理念、方法和模式，是“素质教育”的根本出路[4]。

一、开展机器人技术教育的重要意义

人工智能技术已经是世界领域研究的具有前瞻性的现代高新技术。国务院于2017年7月8日印发的《新一代人工智能发展规划》提出：“鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。建设和完善人工智能科普基础设施，充分发挥各类人工智能创新基地平台等的科普作用，鼓励人工智能企业、科研机构搭建开源平台，面向公众开放人工智能研发平台、生产设施或展馆等。”这为人工智能教育赋予了新的目标、任务和使命。机器人技术教育是人工智能的启蒙课，而现阶段由于机器人实训室建设不完善、师资力量严重匮乏等原因，在所有学校实施该课程还有一些困难，全面普及机器人技术教育的高职院校数量很少，这样就局限了机器人技术教育在高职教育中应发挥的特质和价值。机器人技术教育集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能，综合了众多领域的高科技，具有实践性强、探索性强和综合性强的特点，有利于学生迅速接触前沿研究，不断激发探究兴趣，提高创新能力和科学素养。机器人技术作为一门研究性课程可培养学生的创新思维与实践能力，在学习过程中，学生应学会在海量的信息前能自主判断、选择、获取和应用有效资源，这就要求学生必须具有综合运用各门学科知识分析问题、解决问题的能力。在机器人学习和制作的过程中，学生不仅能够接触机器人，还能体验成功制作机器人的愉悦，提升他们的综合素质[5]，充分弥补其在课堂学习中缺乏实践的缺陷，强有力地锻炼了学生的创新思维和动手能力。在高职学生研学中开展机器人项目教学，可以普及信息技术，提高学生的科学素养，培养并激发学生的动手能力、综合能力、创新意识、协作能力和进取精神。当前，职业院校教育教学改革的重心是积极探索创新人才的培养模式，由此确立机器人技术为高职院校开放型研学课程。高职院校应不拘泥于专业限制，多方训练和培养学生的创新思维，提高学生的实践能力，为在校学生创造一个能激发兴趣、产生好奇心的环境，使他们能通过机器人活动点燃智慧的火种，因而，将机器人作为科技研学中的一个项目是非常有意义的。

二机器人研学活动在职业院校中的开展路径

1.组建研学团队

高职院校应多加宣传，营造科技教育的氛围，形成教师与学生乐于参与的良好态势，坚持多样性与开放性原则，搭建学生科技活动平台。机器人技术课程不能仅让工科专业学生学习，还应让其他专业学生一起参与。要在参加科技研学的学生中招纳、吸收一批热爱发明、对人工智能感兴趣的积极分子，促使其开展机器人研学活动。高职院校应为此配备指导教师、开发实验室使该活动常态化，通过校企合作，产、学、研结合的方式协助学生实现科技成果的转化。学校应多次举办或组织学生参加大学生科技创新比赛或机器人大赛，激励学生的积极性。

2.初期认识阶段

在研学活动初期，要引发学生对机器人的好奇心和求知欲，对学生进行机器人科普教育，如机器人发展史、机器人的工作场景，炫酷的科技场景为学生提供了一个真实、生动、有趣的学习环境。可通过展示现代科技信息，激发学生的好奇心和想象力，引导学生对新科技的兴趣，鼓励他们热爱科技，尝试创新。

3.具体实践阶段

在实施阶段，硬件平台的选取已实现了多元化，可以选取“探索者”系列的螺丝零件式组装或进行乐高型积木式组装。（1）科普学习。实践阶段以“手脑结合”为主要学习方式，注重间接知识与直接知识的融合，给学生提供必要的基础知识。可通过各种零件的组合设计一些实验、搭建一些实体模型，比如制作招财猫、搅拌机、唱片机、行走的小车等。应根据学生程度的不同分别给予其不同的主题和任务，以学生自主探索为主，教师辅导为辅，鼓励学生动手去做，并在做的过程中发挥学生的想象力，使其在有限的时间内能够完成项目，形成一个独具特色的作品。具体形式以小组为单位，将3至5名学生分为一个小组，让学生尝试合作学习，增强其团队协作精神。由于机器人制作不仅要搭建外型，还要编写一些程序让其动起来，所以在创意、搭建、组装、编程、调试的过程中，学生可互相交流和讨论，各抒己见，选择最优方案，然后将组装与编程进行分工。通过交流和讨论能加深学生对问题的理解，也能提高其语言表达能力。在组装、调试过程中，学生会不断进行集体讨论，积极改善方案，弥补不足，充分锻炼了学生的团结协作精神和小组探究精神。（2）综合学习。在这一阶段，学生已掌握了简单的机器人制作原理，有了编程的基本知识。在此基础上，可以鼓励学生自己发明创造，建议多个专业的学生进行组队，这样可以拓展大家的思维，比如团队中汽车专业的学生可能会考虑制作与车辆有关的作品；医学专业的学生会考虑制作一个与医学相关的小仪器等……建议每个团队中至少有一位计算机专业的学生负责程序编写与调试，这样不仅能使设计方向多元化、作品多样化，还能使调试阶段少走弯路，提高效率。

篇4

构建未来学校形态，营造智能校园环境

升级优化基础设施。福田教科院附小大力推行教育管理数字化，构建具有附小特色的“掌上附小”教学管理系统，建设了附小特色数字中心机房，实现评价系统云处理，学生学业成绩大数据综合平台分析，优化完善学校教学资源库，学科资源覆盖率达90%以上。基于5G技术，一方面完善校园安全管控信息化建设，提升校园实施视频监控水平；另一方面，以“5G+互动教学”推动教育教学模式创新，鼓励跨校区课程协同共享，“自动跟踪录播教室”“未来阅览室”等先进的信息化设施陆续启用。目前学校已实现教育管理数字化应用全覆盖。重构创新教学空间。重构后的福田教科院附小具有五种空间形式：一是“研学创中心”，是基于项目式学习、问题探究、满足高水平学习者（教师、学生）能力的学习研究创新的空间；二是“学科大观园”，以学科核心素养为基础，构建学科教学情景空间、全学科班级图书角，在真实空间中感受学科魅力；三是“学校文化长廊”，利用此空间打造智慧图书馆、校园历史博物馆，凝聚、展现附小校园文化；四是“创意盒子”，这是一个创新型的孵化器，在此空间师生可以参与各种科技类创新项目，实现“让创意可见，让思维有型”；五是“云上学院”，搭建自选式创新学习超市，组建项目化学习网络社区空间。

引领规划整体设计，打造前沿智慧课程

两年来，学校先后邀请了20多位教育教学、信息化水平前沿的专家为全校教师量身定制项目化及学科融合课程培训计划，积极引导各学科探索开发“信息化特色课程”“AI+”特色课程，充分利用学校信息化教学空间，根据教学大纲要求，开展智慧科技特色校本课程，并探索开发科技与五育融合课程。重塑年级组内各学科相对独立的形态，形成五育融合教研共同体，打通学科之间的壁垒。五育融合理念下的课程融合，是基于知识、经验、社会需求的融合。将其形成“学科+”的课程形态，即“学科+学科”“学科+生活”“学科+社会”“学科+活动”等课程形态。

AI赋能智慧教学，创设育人新生态

信息技术赋能学科教学。深圳教育以教育部信息化“双区”建设为有力抓手，以信息技术深化教育教学改革，不断探索新型教与学模式。信息技术赋能学科教学一直是刘锐娟倡导的教育教学方式。认知科学与智能技术的结合将使教与学变得多元化，并且可进行低成本、高效能的个性化定制，帮助学习者设计更有效的学习策略。2021年，福田教科院附小成功申报国家级课题《信息技术赋能学科教学与区域教研的实践研究》。同时，福田教科院附小以青年教师“青蓝杯”基本功大赛和骨干教师“红烛杯”教学展示为契机，通过公开课、录像课、微课录制等活动，激发更多教师利用信息技术手段，在学习空间、教学方式、学习内容和学习方式上实现教学模式的创新。学生方面，学校积极普及人工智能课程，探索人工智能教学的路径和策略，以期实现提升学生信息素养、普及全民智能教育、培养人工智能人才的目标，为促进中小学人工智能教育、推动教育教学改革和创新发展提供参考。智能体育守护生命本色。深圳市福田区是中国教育科学研究院的综合改革实验区，福田教科院附小是全区首批参与中国教科院的重点课题《中国学校体育智慧系统研究》的学校，学校多年来一直坚持致力于智慧体育探索研究，实施青少年健康体能促进与干预方案。2021年12月，刘锐娟亲自主持的中国教育科学研究院《中国青少年健康体能研究》课题项目子课题《“双减”背景下对智慧体育校园构建的研究》顺利开题。2022年1月，以学校为牵头单位的“智能体育学生数据分析与教学应用实践共同体”项目荣耀入选教育部“2021年度教育信息化教学应用实践共同体项目”。基于学校智能教学基础和理念，刘锐娟在体育科组率先尝试依托AI技术精准监测与评价学生的体能训练，利用运动数据采集装备+综合管理平台，通过学生佩戴的传感器设备，实时采集每位学生运动过程中的心率及运动负荷情况等数据，对潜在的运动风险进行实时的评估与预警，把学生的体质数据形成电子成长档案，为教师设计合理的体育课程提供参考，为学生的体质健康保驾护航。多样态教学促进学生个性化发展。一是在线教学求质量，创新课堂新生态。在常态化疫情防控和泛在学习普及的双重背景下，在线教学模式应运而生，从学生学习需求出发，搭建适合学生学习的平台，采用个性化的学习模式，提供全程化的学习支持服务，以提高学生学习效率。二是探索混合式教学模式，推进泛在化学习发展。项目化混合式研究团队结合学段特点、学校校情，以调查研究作为基础，以教师培训、课程实践、评价改革作为抓手，以项目化课程为载体，以混合式教学为手段，在校内进行探索实验。

多元评价，看见动态成长

篇5

关键词：战略性新兴产业；专业链群；建设路径

目前我国正处在改革发展的关键阶段，经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设全面推进，工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展，人口、资源、环境压力日益加大。在此背景下，我国提出了战略性新兴产业的发展战略并明确了其目标为：到2020年，力争使战略性新兴产业成为国民经济和社会发展的重要推动力量，增加值占国内生产总值比重达到15%，部分产业和关键技术跻身国际先进水平，节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济先导产业 [1]。新的科技发展机遇和战略新兴产业的出现与发展，凸显了提高国民素质、培养创新人才的重要性和紧迫性，必然给高等教育带来前所未有的机遇与挑战。

一、战略性新兴产业相关的专业链群提出的背景及内涵

专业建设必须紧密跟踪社会经济和产业发展趋势，根据产业发展的需要培育专业方向，优化专业结构，提供必要的人才支撑，为产业发展输送大量的专门人才。为了满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求，高等学校应从本科教育入手，加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新，积极培养战略性新兴产业相关专业的人才。目前，我国高等学校在战略性新兴产业相关的专业建设中存在需要改进的如下问题：

一是高校各专业办学过于封闭，相对孤立，未能从产业链发展的高度，进行专业建设定位、课程设置和知识体系的优化。同时，企业、行业在人才培养过程中的参与度不高，未形成高校与企业、行业、科研院所联合进行专业建设的体制和机制。

二是高校各专业未能从产业集群发展的高度进行专业链群建设，相关课程资源和知识体系的交叉、融合不够，造成教师和毕业生的产业视野不够开阔。

三是在专业设置过程中，高等学校缺乏对产业发展状况的跟踪与分析，缺乏社会对人才需求调查分析，缺乏对毕业生和用人单位的调查研究，缺乏对毕业生就业状况的调查分析，片面追求学科门类齐全，专业设置求全求多，造成专业结构松散，教育资源分散，专业设置趋于雷同，专业改革和人才培养模式改革动力不足，学校办学特色和专业特色淡化。

通过对以上问题的分析，我们厘清了战略性新兴产业相关的专业链群的概念，即在新型工业化、生态化、信息化、市场化和国际化背景下，根据产业链和产业集群发展的要求，依托本校学科专业优势所构建的，以品牌专业（包括特色专业、名牌专业、重点专业）为核心，以相关专业为延伸，以一定的内在联系为纽带，形成的若干专业的集合体。

二、高等学校设置的战略性新兴产业相关专业主要特点

根据教育部办公厅《关于进一步加强和改进高等学校本科专业备案和审批管理工作的通知》等有关文件精神，各高等学校结合自己的办学特色和学科专业优势，共设置了战略性新兴产业相关本科专业25种，专业点数为295个。高等学校设置的战略性新兴产业相关的专业主要特点如下：

一是地域覆盖较为广泛。设有战略性新兴产业相关专业的高等学校覆盖了除、宁夏、青海以外的所有省、市、自治区，各高等学校根据地域优势，设置满足地方战略性新兴产业发展人才需求的相关专业。

二是学科类别比较集中。设置的战略性新兴产业相关专业大多是从国家经济社会发展对人才的实际需求出发，认真调研产业发展趋势，结合各校的办学优势和特色，经过大量的调研和充分论证由各校主动申报的。从截至目前批准的295个新专业点来看，工学占绝大多数，有270个专业点；理学有10个专业点，文学有10个专业点，另有5个专业点是经济学类专业。这和战略性新兴产业的发展实际相符合。

三是与产业发展紧密对接。战略性新兴产业相关本科专业的设置基本围绕互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来经济发展、环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。

三、战略性新兴产业相关专业链群形成与发展的路径分析

1. 立足新兴产业发展，从战略性新兴产业发展中孵化专业链群

战略性新兴产业的产业特征是专业链群建设的天然资源。高等学校应立足新兴产业发展，从战略性新兴产业发展中孵化专业链群。如西安建筑科技大学以发展源头减量、资源化、零排放和产业链接等新技术，提高资源产出率为特征的战略性新兴资源循环利用产业，建设了资源循环科学与工程专业链群。该专业链群包含的专业有：材料科学与工程、化学工程、资源与矿业工程、冶金工程、经济学，其中材料科学与工程专业注重于材料性能与制备研究；资源与矿业工程主要研究矿床开采的理论和方法，发展矿业新技术；冶金工程主要研究钢铁与有色金属（比如铜、铅、汞等）的冶金工艺过程控制、产品设计开发等；化学工程专业通过物理化学分离和化学反应改变原料的状态、微观结构和化学组成，探究化学加工技术中的物质和能量转化与传递过程的规律；经济学研究资源循环利用领域的人类行为及如何将有限或者稀缺资源进行合理配置。

2. 发挥学科专业优势，建设服务战略性新兴产业发展的专业链群

高等学校应从国家经济社会发展对人才的实际需求出发，认真调研战略性新兴产业发展发展趋势，结合各校的办学优势和特色进行专业链群的设置，并通过学科与专业的一体化建设，加强战略性新兴产业发展的专业链群的实践教学体系的建设。广大教师通过科学研究和工程实践，提高了学术水平，增强了工程实践能力，推动了实验室建设，为实验室开放创造了条件，丰富了课堂教学与实践教学内容，促进了教材建设，并为学生的毕业设计（论文）提供了实践性课题。如西安建筑科技大学以“解决危害人民群众身体健康的突出环境问题为重点，推动水污染防治、大气污染防治、垃圾和危险废物处理处置、减震降噪设备、环境监测仪器设备的开发和产业化”为特征建设了环境类专业链群。该专业链群包含的专业：环境科学、环境工程和给水排水工程，其中环境科学以科学的方式来研究环境、解决三废（水、气、渣）和噪声等环境污染需要的基础理论知识；环境工程以工程的方式来研究和治理环境、解决三废（水、气、渣）和噪声等环境污染问题；给水排水工程运用水工程学科的基础理论、水工程施工、给水排水工程设计、水工程运营管理领域的专门知识与关键技术，关注市政的给水和排水、解决城市给排水及污水利用的最优化问题。

3.关注战略性新兴产业发展，从创新培养模式中形成专业链群

“创新人才培养模式”是高等学校建设与战略性新兴产业专业链群的后发优势。高等学校要以此为突破口，以“全新”的人才培养方向和人才培养模式赋予专业链群的内涵，更好地融入战略性新兴产业的发展，达到一种战略性新兴产业发展环境与教育生态系统相辅相成良性互动的状态。随着国家加快推进新型工业化、生态化、信息化、市场化、国际化，建造业必然加快知识更新速度，促进传统工程设计、建筑材料及设备生产、工程施工及工程管理理论与方法的升级。在这一新情况下，西安建筑科技大学以培养适应战略性新兴产业良性发展需求为目标，以学校已形成的现有土建类专业链群为研究对象，通过对新兴建造业发展趋势和产业特征的研究，重新构建了适应新型建造业发展的专业链群，优化了专业链群的课程体系和教学内容，建设了基于新型建造业发展的高校专业链群。

四、战略性新兴产业相关专业链群发展的良性机制

1. 共同努力做好本科培养方案的修订

高等学校应根据战略性新兴产业对人才的需求，制订各专业人才培养的质量标准，以培养学生创新精神与实践能力为出发点，以学校的可持续发展为基本要求，进一步明确人才培养目标，改革人才培养模式，构建与学校总体目标相适应的人才培养方案。在我校2008级专业人才培养方案修订中，提出了“德业并重，以德为先；强化能力，全面发展”的教育理念，将文化知识学习与思想道德修养、创新思维与社会实践、全面发展与个性培养紧密结合，促进专业教育与素质教育，第一课堂、第二课堂、第三课堂的相互渗透、相辅相成柔性的课程组织和富有个性的人才培养模式，以培养各具特色的人才，办出学校的特色，形成品牌并获得了陕西省高等学校教学成果特等奖。

2.加强教学团队建设，促进课程群建设

以学科为依托，以本科生基础课和专业主干课为主线组成教学团队。为适应各高等学校学科特点，可以跨学院、跨专业组建教学团队。根据本学科的发展趋势积极开展相关课程的改革与建设，努力构建科学合理的课程体系，及时更新课程教学大纲；重视队伍建设，形成合理的队伍结构。及时提出队伍培养、调整、补充的意见和建议，有计划地开展骨干教师、教学名师的遴选与培养；制定青年教师的培养、 进修规划， 对青年教师进行教学素养的指导，关心青年教师成长；积极开展教学研究，加强教学经验的交流，更新教学内容，改革教学方法与手段，不断提升教学团队的整体教学水平与教学质量；积极编写、更新相关教材，形成在本专业领域内有较大影响的优秀教材；或积极使用国外高水平优质原版教材与国内其他优秀教材。

3.完善实践教学资源的共享机制

在实践教学体系上，高等学校应围绕突出战略性新兴产业相关的专业特色，进一步加大本科教学的投入，改善本科教学条件。着重加强专业链群实验室建设，为本科教学、大学生创新意识和创新能力的培养提供有力的保障。在实验环节上，建立与课程教学紧密联系的各类实验和实习环节，建设若干具有专业链群特色的实验室教学平台。如西安建筑科技大学通过不断更新硬件设备，整合和优化实验教学资源和内容，转化科研项目为本科实验教学项目，强化经典教学实验、开拓综合性、设计性实验等方式，以服务土木工程、交通工程、工程力学、工程管理等专业链群的发展，建设了土建类专业实验教学中心；以服务我校环境科学、环境工程、给水排水工程和建筑环境与设备工程专业链群的人才培养，建设了环境类专业实验教学中心。这两个中心在2012年度以优异成绩通过了国家级实验教学示范中心的验收。

[资助项目：2010年度教育部人文社会科学研究“工程科技人才培养研究专项”项目“与战略性新兴产业相关的专业链群建设研究（项目编号：10JDGC003）”和陕西省教育厅“2011年陕西普通高等学校教学改革研究项目”重点攻关研究项目“省属高校服务区域战略支柱产业发展的特色专业链群建设研究（项目编号：11BG12）”]

（上接第44页）

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

[4] 余伶俐，蔡自兴，肖晓明. 智能控制精品课程教学改革研究[J]. 计算机教育，2010（19）.

[5] 刘丽珏，蔡自兴，唐琎. 人工智能双语教学建设[J]. 计算机教育，2010（19）.

[6] 蔡自兴，陈白帆，刘丽珏. 智能科学基础系列课程国家级教学团队的改革与建设[J]. 现代大学教育2010（6）.

[7] 蔡自兴，刘丽珏，陈白帆，谢斌. 人工智能视频公开课建设的体会[J]. 中国大学教学，2012（2）.

[8] 蔡自兴，徐光祐. 人工智能及其应用（第4版）[M]. 北京：清华大学出版社，2010.

[9] 蔡自兴主编. 人工智能基础（第2版）[M]. 北京：高等教育出版社，2010.

[10] 蔡自兴. 智能控制（第二版）[M]. 北京：电子工业出版社，2005.

[11] 蔡自兴. 智能控制原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2007.

[12] 蔡自兴. 机器人原理及其应用[M]. 长沙：中南工业大学出版社，1988.

[13] 蔡自兴. 机器人学（第二版）[M]. 北京：清华大学出版社，2009.

[14] CAI Zi-Xing， LIU Xing-Bao， LU Wei-Wei， YU Ling-Li， et.al. Comparative Study on Artificial Intelligence Courses Between CSU and MIT. http：//.cn/CORE/， 2008.

篇6

摘要：本文介绍了我院通过引入案例教学方法对“人工智能”课程的教学改革实践。

关键词：案例教学；产生式系统；动物识别系统

中图分类号：G642

文献标识码：B

1引言

案例教学法是将案例讨论的方法运用到课堂教学活动中去，教师根据课堂教学目标和教学内容的需要，通过设置一个具体的案例，引导学生参与分析、讨论、表达等活动，让学生在具体问题情境中积极思考、主动探索，以提高教与学的质量和效果，培养学生认识问题、分析问题和解决问题等综合能力的一种教学方法。案例教学法的特点是：目的鲜明、具有启发性、实践性和综合性。

“人工智能”是一门新兴的前沿学科，是计算机科学与技术的专业基础课。为了培养学生对人工智能的兴趣，提高学生知识创新和技术创新能力，本文在深入研究案例教学的基础上，结合教学内容，自编或精选了一些案例并运用到教学活动中。下面详细介绍基于案例的产生式系统教学实践过程。

2案例教学在产生式系统教学中的应用

2.1产生式系统

在教学中，选用了王永庆编写的《人工智能原理与方法》作为教材，该教材分为三部分，第一部分论述了人工智能的三大技术，即知识表示、推理及搜索；第二部分着重讨论了专家系统、智能决策支持系统等研究领域的有关概念及系统构成技术；第三部分讨论了神经网络和智能计算机的概念、模型、研究现状等。知识表示中产生式系统是一种常用的表示方法，要求学生重点掌握。一个产生式系统通常包括规则库、综合数据库、控制系统三部分。

规则库是一个用来存放与求解问题有关的所有规则的集合。它包含了将问题从初始状态转换成目标状态所需要的所有变换规则－产生式。规则库是产生式系统进行问题求解的基础，其知识的完整性、一致性、准确性、灵活性，以及知识组织的合理性等，对系统的运行效率都有着重要影响。

综合数据库是一个用来存放与求解问题有关的各种当前信息的数据结构。例如，问题的初始状态、输入的事实、推理得到的中间结论及最终结论等。

控制系统由一组程序组成，用来控制整个产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理线路，实现对问题的求解。

2.2设计案例

针对产生式系统，通过对所选案例的分析要能包含产生式系统的知识表示、工作过程及其特点，因此必须是以大量的细致研究为基础，并且倾向于对产生式系统进行归纳分析。我们选择了一个简单的动物识别系统，该系统能够识别老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、鸵鸟、企鹅、信天翁这7种动物。

2.2.1背景

问题就是一种情境。在这个情境中，我们希望达到一定的目标，但是又不能即刻知道如何才能达到。人们的任务是运用某种策略，寻找由问题的初始状态到目标状态的一条路径。已知某种动物的一些特征，例如，已知动物有暗斑、有长脖子、有长腿、有奶、有蹄，求解目标：该动物是什么动物？

2.2.2主题

主题是案例的核心理念，要紧扣案例，从最有收获、最有启发的角度确定主题。本案例的主题非常明确就是动物的识别过程。

2.2.3细节

环绕主题，有针对性地描写特定内容，把关键性的细节写清楚。本案例的细节包括动物识别系统的组成、工作过程、在Prolog下的实现。关键性的细节是在Prolog下的实现，包括综合数据库的实现、规则库的实现(15条规则)、控制系统的实现。

综合数据库的实现：(1)已知事实使用什么数据结构描述？(2)如何储存这些事实？(3)中间结论如何表示与储存？(4)最终结论如何保存？

规则库的实现：(1)为了识别动物，选择哪些识别规则？为什么？(2)如何组织这些规则？(3)如何表示这些规则？

控制系统的实现：(1)如何使用规则库中的规则？(2)规则库中的规则有冲突时，采用哪种冲突消解策略？(3)如何把推导出的结论放入综合数据库中？(4)算法思想如何在Prolog下实现？(5)采用正向推理还是逆向推理？

2.2.4结果

教学措施的即时效果，包括学生的反映和教师的感受。

学生的反映：(1)引起了对学习内容产生式系统的浓厚兴趣。“我可以使计算机根据动物的一些特征推断出动物是什么吗”？心理上形成了自我实现需要，为了这种需要就会努力开发自己的潜能，从而提高了分析问题解决问题的能力。(2)促使学会学习。为了解决一个问题，需要运用某种策略，寻找由问题的初始状态到目标状态的一条路径，这条路径是经过大脑思维后从多种路径中选择出来的，甚至是相关知识的综合运用提炼出来的，相关知识经过了反复积淀，获得了自主学习方法，学会了学习。(3)学会了与其他人的沟通与合作。案例教学过程中，需要经过小组、班级的多次合作才能完成任务。

教师的感受：(1)加速了教师专业成长的速度。案例教学中，首先选择或者设计案例，完成对相应知识的概括，其次分析案例，提炼精华，最后升华为教师自己富有个性的理论。(2)加速了教师从“教书匠”成长为“研究型、学者型”的过程。选择、设计案例以及分析案例是对教学实践的反思，通过反思，提炼并明确有效的教育行为及其理论依据，从而更有效地指导以后的教学。

2.2.5评析

多角度地解读和评析，回归到教学的基本层面。

(1) 案例合适吗？教学目标是要求学生掌握产生式系统，使用产生式系统解决实际问题。产生式系统教学案例使用产生式描述动物识别系统，并在Prolog环境下实现，学生通过对该案例的学习、分析，很容易设计出Prolog环境下的简单推理系统。

(2) 案例教学方法合适吗？案例教学法归纳为讲授法和讨论法。讲授法是以教师为主，通过教师对案例的讲解，说明课程内容；讨论法是在教师的指导下以学生为主进行讨论的教学方法。产生式系统案例教学实施过程中，讲授法为主，部分内容采用了讨论法。引起了学生的学习兴趣，发挥了学生的主动性。

(3) 案例教学达到了预期的教学效果了吗？从课后作业和大作业分析，取得了较好的效果。绝大多数同学独立或者合作实现了大作业八数码问题。

(4) 教学过程中存在哪些问题？在案例教学的实施过程中发现，部分同学被案例本身所吸引，忽视了蕴含在案例中的基础知识和基本概念；案例教学中教师的角色不易把握，在引导学生独立思考分析问题克服学习上的依赖心理时，造成个别学生偏离主题；案例教学对知识体系结构造成了一定的影响，需要引起注意。

2.3案例教学的实施过程

案例教学中采用了案例引入、案例讨论、概括总结三个基本环节进行。

2.3.1案例引入

在介绍了产生式的语法和语义、产生式系统的组成及工作原理后，通过屏幕演示动物识别系统的运行过程，学生说出老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、鸵鸟、企鹅、信天翁七种动物的一些特征，如有暗斑、有长脖子、有长腿、有奶、有蹄，系统识别出该动物是长颈鹿。演示过程中由于有些学生没有说出某种动物的本质特征，识别系统没能给出正确答案。

2.3.2分析案例

首先，在POWERPOINT系统下放映动物识别系统的Prolog源程序，详细介绍设计思想以及实现过程。

其次，分小组讨论，小组内互相启发、补充、找出问题的关键所在，谋求最佳的解决对策。在小组讨论过程中教师不进行任何干涉，仅维持秩序。

最后，教师参与班级讨论。在班级讨论中，教师和学生处于平等的地位，根据学生要求，发表自己的观点。

2.3.3总结案例

首先对学生的讨论情况进行总结。肯定学生中好的想法及独到的见解，指出讨论中的优点和存在的不足。

其次，在总结讨论情况的基础上提出一些问题，如：规则库有没有更好的组织方式？如何增强系统的推理能力？如何进一步提高系统的效率？要求学生写出案例分析书面过程，并完成大作业解决八数码问题。

参考文献

[1] 陈明仁. 高校院系学科创新教育与新课程设置指导手册[M]. 北京:中国教育出版社,2007.

[2] 安予苏. 浅析案例教学[J]. 黄河水利职业技术学院学报,2005,(2).

篇7

记 者：您怎么给“数字校园”下定义？数字校园建设最具魅力的内容和功能是什么？

顾小清：我注意到贵刊在这些年来一直在关注数字校园，其中也不乏对业内阐释与解读数字校园的不同角度的展示。就我的理解来讲，我倾向于把数字校园看做是一种对传统校园的隐喻。我依然认为“数字校园”只是一种隐喻，不需要给予其严格意义上的学术定义。借用这一隐喻，突显出应用了数字技术的校园之于传统校园的特征。概括地讲，就是综合地利用数字技术，为学校所开展的各项教学、科研、管理等工作提供数字化的服务。随着数字校园建设过程中基础设施的普及、资源的丰富、应用系统的完善以及相关用户的广泛接纳，其所提供的全方位数字化服务，能够有效地提高教育管理效率，有效地支持教与学活动，并提升、拓展甚至创造一种数字时代的新的校园文化。如果要我来归纳数字校园最具魅力的内容和功能，我以为是针对学校的各类用户：教与学的教师和学生用户、教科研的研究者用户，以及管理者用户甚至的包括可能的社区用户，能够通过数字校园获得提高其工作效率和质量的服务，未来，甚至是可以为他们提供按需定制的服务。

记 者：您认为“数字校园”如何规划实施才能更加有利于促进教育公平与教育质量的提升？

顾小清：在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中，共有18处提到“公平”，8处提到“教育公平”。作为今后10年的工作方针之一，“促进公平”已经成为我国教育的基本国策，并以提供公平的机会作为实现教育公平的具体举措。应该认识到，“公平的机会”包括了入学机会的公平，以及学习过程中每一个学习者的潜能均能得到发展的公平。数字校园在促进并最终实现“因材施教”的个性化学习，从而在促进每一位学习者获得公平的潜能发展的机会方面是大有可为的。在促进教育质量的提升方面也类似，也就是说，如果我们把教育质量的提升理解为让每一位学习者的潜能得到挖掘，实现每一位学习者的终身发展，那么同样，我们会把实现这一目标的期望，寄托于数字校园所能够提供的智能、个性化学习服务。从这样的功能取向对“数字校园”进行规划的话，显然，从数字校园的总体设计上，应该采用面向服务的系统架构；功能模块设计上，应该将现有的对教学、科研、管理等业务流程的数字化，拓展为面向教学、科研、管理等学校用户的服务的定制；技术上，则需要采用智能技术以便对用户的习惯、进度甚至质量进行判断，以便提供个性化的推介、诊断及其他必要的服务。

记 者：自2000年开始，国家先后实施“校校通”工程、“农远”工程等项目，对基础教育信息化起到了巨大的推动作用，也饱受质疑。那么对于当前各地如火如荼的“数字校园”建设热潮，我们将如何建设完善的评价体系？

顾小清：我们应该认识到，自上而下的项目或举措，在建设之初，对教育信息化的推动作用是无可替代的。这在世界上其他地区都是如此。比如，在联合国教科文组织（UNESCO）所做的教育信息化现状区域调查中，国家层面的政策、项目及举措是评估的各个国家的教育信息化现状的重要指标。当然，任何一个项目在实施过程中难免会留下些许遗憾，所以或许在项目之初――这里是数字校园建设之初，就能提出建设的标准和应用的规范，有利于将来的遗憾最小化。实际上研究中我们也可以发现，成功的项目，在分析其成功要素时一定有过程性评估这一因素。作为“加快教育信息化进程”的具体措施之一，数字校园建设实际上是推进教育信息化建设与应用的重要一环，落实建设标准和应用规范应该看做是落实这一举措的体现之一。另一方面，建设标准和应用规范也需要考虑到阶段性和发展性，并且这些阶段性的标准和规范的落实在不同地区也应有不同的进度以及综合考虑本地化的需求。

记 者：《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，要“强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。”你认为“数字校园”对课堂以及教学模式带来哪些变革与影响？

顾小清：我们知道，用户对信息技术的广泛接纳与娴熟使用，是发挥信息技术对教育发展可能具有的革命性影响的前提，中长期教育改革与发展规划纲要提出的对教师应用信息技术的知识、能力和态度等方面的要求，也正是出于这样一种考虑。数字校园对课堂及教学带来的影响，丝毫不亚于信息技术对社会生活的其他方面所造成的影响，比如最显著的、也是与学习相关的领域：传媒、出版。信息技术给这些领域带来的冲击，最突出的体现我试图用两个词来概括：大众VS小众。一方面，传媒、出版这些传统上由精英小众带着普通大众玩的游戏，被“破坏性地”创造成了一种大众参与的游戏；另一方面，另外一种传统上没有机会发出自己的声音的弱势小众，也凭借信息技术的“革命性影响”，拥有自己的数字化舞台。这种变革与影响同样出现在数字校园，这种大众与小众的角色的转换同样出现在教师与学生身上。对教师来说，最大的角色变革是站在讲台上，但不能再把自己看成是掌控知识来源的权威，因为同为学习资源丰富的数字校园的用户，学生能够获得至少不少于教师的知识来源；另一方面，学生群体中的一拨拨或许吃不饱、或许难消化的“小众”，也能够因为数字校园提供的功能而具有获得更适合的个性化的学习机会。当然，我们看到了这种影响的可能性，而实现这种影响，很大程度上需要教师观念的更新以及对将技术用于教学的接纳，特别是对于“让学生利用技术”的接纳。随着“一人一机”的数字校园环境的普及，如何“让学生利用技术”成为摆在教师面前最具挑战性的任务，学习一点Web2.0（大众参与）以及Web3.0（个性化）的生存态度会对此有帮助。

篇8

关键词：智能机器人；学习发展；初中阶段；教学尝试

随着我国科学技术的不断发展，智能技术的日渐成熟，智能机器人走向课堂已经成为发展的重要趨势，也给信息技术教育带来了新的发展活力与生机。基于智能机器人软件应用于课堂教学中去，加强课程目标与定位。编写机器人校本教材，研究教学策略与教学方法，进一步拓展并创新初中学科的内涵，为初中教育提供了生态学习环境，丰富教育知识，使我们对于当代科学技术的本质有更深层次的认识。

一、智能机器人教学活动分析

智能机器人是与智能电子产品走向课堂，走向学生教育的。机器人教育已经进入了初中教学阶段，在大学教育中已经开设人工智能、自动化等相关专业课程。课程理论与实践已经发展成熟。智能机器人活动进入普通中等学校的可能性与必然性，也已经初露端倪。但是，当前学生与大学生年龄和思维特点的差异化，使得智能机器人教育进入中学阶段的形势仍处于竞赛阶段。通过学生对智能机器人的设计与创新能力，加强智能机器人教育的有效发展，以模范力量推动机器人进入课程设置。智能机器人已经成为呼声较高的创新教育平台正在逐渐走向初中教育阶段。

智能机器人可以令人探索奥妙无穷的智能世界，机器人教学能够引领学生正确掌握科学知识。智能机器人教学活动能够让学生在玩中找到学习兴趣，进一步推动人文学科的发展，为智能机器人的理论研究提供平台，也为机器人教学创造了认知强劲。同果机器仿真技术是机器人作为对象进行教学教研活动，能够一定程度上转移计算机中进行虚拟实现，并体现出智能机器人最终的实现效果。由于我国初中阶段机器人教学资金较为匮乏，基础设施尚不完善，开展智能机器人活动能够有效解决这一问题。

二、培养学生动手、动脑、协作能力

通过开展智能机器人活动，培养学生动手动脑能力。大部分机器人，有电子传感器感应范围与灵敏性，速度超越了人们的想象界限。这些先进的传感器功能强大，能够完成各种任务，学生也对此十分感兴趣，所以在开展机器人活动时，学生能够积极思考，也能够进一步想象，发展创新精神，在动手动脑过程中培养创新精神，提高了创新的能力与空间。

机器人的编写程序、搭建、组装调试是一个极为复杂的过程，需要分工合作，在合作过程中由于每个人的想法不同，会产生思维的碰撞，必须将众人的优点相结合，发挥优势，才能够完善机器人的有效发展。学生也能够在写作中不断地加强相互配合的协调性，加强学生间的信息交流与沟通，善待他人，并增强了团队意识。

三、培养分析问题、解决问题的能力以及创作思维能力

智能机器人的程序设计，具有一定的科学性与独特性，学生能够充分分析问题，记忆而不断地创造思维。在智能机器人课堂任务中出现的问题是各种各样的。通常是程序编写问题，或者是结构问题，学生会遇到各式各样的挑战，在挑战过程中，学生可以根据不同的任务分析问题进行研究比较，更好地解决问题，在这样具有趣味性、挑战性的任务驱使下学生学会了修改程序，并设计程序，观看机器人执行任务，在趣味中不断地学习新知识。在学习过程中，能够将枯燥的编程转变为体验式的喜悦，进一步激发学习热情，培养了自主创新能力。

四、参与生活，感受科技

现阶段学生的学习压力较大，参与社会并与社会进行沟通交流的机会较少，严重限制了学生对于生活的掌握与理解。开展智能机器人教学活动提出生活实际问题，加强学生观察生活的能力，学会将科学文化知识与生活之间相联系，解决难题。通过开展智能机器人活动，使学生参与生活，感受科技，学会用科学文化知识，对于教材内容进行拓展丰富的课堂认知，结合生活实际，增强课堂知识的运用能力。

在初中阶段开展智能机器人活动能够改变当前教育局限性的格局，不断充实信息技术内容。通过引进智能机器人活动，引领学生乐学好学。淡化中技能的学习目标，开展兴趣学习，加强学生素质培养，为社会培养全面人才提供新的学习环境，使学生能够感受到生活中的智能技术分析，并编写智能机器人的程序，可以在现场调试，提高自身科学文化知识，通过动手实践，感受生活，激发学生的创新意识与动手操作能力，使学生能够感受到未来科技的魅力。

参考文献： 

[1]穆雷.朱永生.智能机器人教学活动的启示研究[J].外语研究，2012（12）：8-10. 

[2]顾日国.多媒体、智能化的教学模式分析[J].外语电化教学，2002（2）：9-10. 

篇9

关键词：新医科；耳穴诊治学；耳针；养生保健；实践教学

耳穴诊治学，也称为“耳穴”“耳穴疗法”“耳针疗法”，在我国属于中医针灸的重要组成部分，多在针灸学或刺法灸法学课程中，以“耳针”章节学习，操作多由针灸医师实施。耳穴诊治疗法具有简、便、效、廉、验等特点，具有养生保健、康复养老、军队航天、穿戴设备、人工智能等诸多应用场景，是一门很有发展前途且有强大的生命力的疗法。中国古代较多耳穴诊治记载，古埃及、古希腊及古罗马帝国等人类的早期文明也均发现了耳穴的节育等治疗作用。1956年法国PaulNogier（诺吉尔）提出形如胚胎倒影的耳穴分布图，激起医学界对耳针领域的研究热潮，其运用范围和影响力不断增强，现已形成了亚洲、欧洲、美洲3大主要学术流派。我国率先制定的耳穴国标运行了近30年，为国内甚至国外的耳穴疗法的推广、临床应用以及科研教学的使用起到了重要的作用。美国2020年将耳穴写入美国退伍军人事务部和美国国防部临床实践指南[1]，战场耳针也已应用于美国战场急救处理伤员[2]。笔者调研北京中医药大学的硕士生在本科阶段耳穴相关课程的学习，结合自身的耳穴相关的教学实践中进行了一番探索与实践，现将个人调研及反思归纳如下，以期为广大教育同仁提供些许教学参考。

1耳穴课程学习的调研

笔者于2017年，调研2016级北京中医药大学针灸推拿学院在读研究生，调研其在本科阶段耳穴相关课程的学习情况，具体信息包括就读年份、学时、院校、专业、课程名称等。本次调研共收到37名学生的调研报告。37名学生主要来自2010年、2011年入学的本科生。其就读院校主要来自：北京中医药大学、海南医学院、河北大学、河北医科大学、河南中医药大学、黑龙江中医药大学、湖北中医药大学、辽宁中医药大学、山东中医药大学、陕西中医药大学、云南中医药大学（原云南中医学院）。专业分别来自：中医学、针灸推拿学、中医骨伤、临床学院、中西医结合。耳穴学习的课程名称分别为：刺法灸法学（含辅修）、针灸学。以上不同院校、不同专业和不同的课程，耳穴相关的学时均不同。调研结果显示：（1）相较于不同的专业，就读针灸推拿学专业的学生学习耳穴学时最高（3.78学时），学时数长于中医学（1.91学时）、中医骨伤学（2学时）、中西医结合（2学时）和临床学院（0学时）。在临床学院和中医骨伤学中均有1名学生未学习过相关课程。（2）相较于不同的课程，在刺法灸法学课程的学习时长（3.60学时）长于针灸学（2学时）。无相关课程的学生有2名，均未学习耳穴的相关知识。（3）耳穴的学习内容调研发现耳穴学习的内容仅限于耳穴的分布规律，而对耳穴的诊断方法和治疗各论均很少提及。（4）耳穴的课程教育未使用独立的耳穴教材。见表1、表2。

2教学模式的实践

耳穴诊治学（原名：耳穴在养生保健中的应用）主要面向中医学和非医学各专业（护理学、管理学、人文、法学等）的全日制本科生，为一门相对独立，融理论与实践于一体，注重理论教学与临床实践的有机融合，培养临床综合能力的课程。

2.1教材

教材使用中国针灸学会耳穴诊治专业委员会组织耳穴诊治一线工作的教师、医生等相关专家撰写的国家高等中医药院校创新教材《耳穴诊治学》[3]，为可供选择的首部系统化的官方出版的耳穴诊治学教材。在此之前，教材参照《耳穴名称与部位》《耳穴名称与定位》和国家标准耳穴相关的操作规范《针灸技术操作规范第3部分耳针》《中医治未病技术操作规范耳穴》等国家标准和专家的经验集。

2.2教学内容与设计

本课程的教学学时为18学时（12学时理论+6学时实践操作）。（1）理论部分：授课过程以教学目标为导向，在整个教学过程中围绕教学目标展开教学活动，并以此来激发学生的学习兴趣与积极性，激励学生为实现教学目标而努力学习。具体包括应用幻灯片及多媒体视频展示国内、外的耳穴疗法的源流；借助常规的耳穴模型等教具辅助介绍耳郭表面的解剖和定位；结合国家标准GB/T13734—2008，应用标准的语言及解剖结构描述耳穴的定位，进行标准化教学；结合耳穴诊治一体的特点，利用耳穴诊断仪和耳穴相关的治疗仪器、图像及视频、临床案例、现代研究报道等进行实证教学讲解穴位主治、配穴原则、适应证、常见病的治疗及常见的经验穴及耳穴的机制研究。（2）实践操作部分：国标耳穴及常用经验穴的耳穴定位的标定及纠正、耳穴诊断及治疗方法的实训、社会实践义诊（视疫情情况）开展具体疾病的治疗等。

2.3教学实践思考

在教学过程中，中医学和非医学专业学生对耳穴的学习表现出极大兴趣，尤其是非医学专业的学生自身感觉实现自己及家人的调理保健，积极反馈见习的诊治验案。结合学生的建议，教学存在问题及拟定的修正方案：（1）课程中“耳穴的定位”部分，分别通过PPT画图分区、阳性反应点耳、耳郭模型教具、现场耳穴实操点穴及修正等方法进行了学习，但仍有部分学生反映穴位定位记不准。针对此问题，本部分考虑后期增加虚拟现实技术[4-6]，进行VR体验教学，研发并购置耳穴VR虚拟教学平台软件系统实现现代信息技术与教育教学深度融合。（2）90%的学生希望能够增加耳穴的学习时间，了解更多疾病病种的诊治，希望课程安排社区或临床基地（因疫情原因未出校临床），并希望能获得结课后的随诊实训机会。针对此问题，目前课程组拟通过增加社会实践义诊带教的形式，进行理论教学+课堂线下实训+学生社团义诊社会实践带教相结合的新模式课程。（3）社会实践的学生反馈无法跟踪治疗效果形成闭环。基于此，拟构建社会实践大数据共享平台，实现患者与社会实践学生的相互交流，打造社会实践中患者反馈的教学评价闭环，教学相长，解决目前存在的医学生理论学习、实训、义诊和社会实践的疗效评估。在此基础上打造社会公开课，直接面向社会、面向耳穴爱好者的社会实践类的医学科普课程。

3新医科背景下的耳穴诊治学的发展

为适应新一轮科技革命和产业变革的要求[7]，新医科背景下耳穴诊疗体系的建立需要以人工智能、大数据为代表的新一轮科技革命和产业变革为背景，医工理文融通。耳穴诊治从早期的耳穴针刺为主，发展到数十种耳郭刺激诊治形式，一批不同形式的耳郭诊断治疗器具设备随之产生并不断发展。

3.1耳穴诊断仪器的智能化

在耳穴视诊设备方面，一些学者利用耳穴照片结合后期处理的方法使耳穴颜色的识别变得相对客观准确[8，9]。基于图像分析的耳诊断设备[9]，通过AI训练获取每个耳穴位置点对应的图像特征与预设的预存图像特征进行比对分析，提高视诊法的准确性；无线传输技术和云服务技术的结合，智能耳穴信息采集与诊断系统、耳穴诊断治疗仪、简易耳穴诊疗笔的出现使耳穴探穴更为先进与智能，原有的耳穴探穴装置升级到了智能化、精准化、可视化[10-13]。近年来，运用循证医学手段对常见疾病耳穴诊断的可靠性进行验证的研究[14]逐渐增多，为既往的临床发现补充了大量的科学依据，为耳穴诊断提供了更丰富的科学内涵。

3.2耳穴治疗方法和成果转化

我国已颁布国家标准及相关的操作规范，如李桂兰等主持了国家标准《针灸技术操作规范第3部分耳针》（GB/T21709.3-2008）于2008年7月1日起正式实施。2014年刘继洪等人承担2014年国家中医药管理局中医药标准化项目《中医治未病技术操作规范耳穴》（编：SATCM-2015-BZ）并从2018年11月开始实施。耳穴的治疗仪器发展有了巨大的发展，除了各种耳穴贴、耳针器、耳穴按摩仪器等治疗工具的不断改进，也有更多具有针对性的耳穴治疗仪器的诞生。荣培晶[15]在耳甲刺激疗法的耳-迷走神经特异联系和反射功能基础上研制了“耳甲迷走神经刺激仪”，可应用于癫痫、抑郁等的治疗曾作为中国针灸成果转化的代表，亮相于中国国际服务贸易交易会的健康卫生专题展。

3.3耳穴诊治学课程建设及教育体系继续完善

篇10

关键词：物联网；开放实验室；实验室管理

一、引言

近年来，大数据、物联网、人工智能等新兴技术在高等学校的不断深入应用为学校教育教学带来了深刻变革，数字校园、智慧校园建设取得了突破性进展。长江师范学院实验室建设过程中，以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念为指导，按照“智慧感知、服务教学、开放共享、科学决策”原则，以物联网技术应用为基础，以实验室管理改革为重点，以实验室开放共享为目的，通过实验室开放管理平台、实验室信息化综合管理系统和智慧门禁系统建设，实现了信息技术对实验室管理的支撑，促进了学校教育教学改革和发展。

二、实验室建设和管理中存在的问题

以长江师范学院为例，学校在实验室建设和运行中发现，当前的实验室管理过程存在如下问题：实验室建设各自为政；实验教学定时、定点、定内容、定辅导教师，个性化程度低；学生自主发展和实践锻炼的实践、空间和资源有限；实验教学质量评价机制不健全，不能有效调动师生的积极性。这些问题严重制约实践教学体系和创新教育体系建设。结合学校信息化工作开展和以上问题的实际，学校在《长江师范学院事业发展“十三五”规划》明确提出“大力实施信息化战略，加快教育现代化进程”，部署了“优化信息化环境”、“推动教学模式创新”、“实现管理信息化”等3项重大工程，着力推进教育资源和教学环境信息化建设、信息技术与教育教学深度融合、治理体系现代化与信息服务能力同步提升。在这样的背景下，打破实验室建设、管理、使用壁垒，打造基于信息化环境的开放实验室，是建设高水平应用型大学的必然要求，也是培养高素质应用型人才，提高学生实践动手能力、科学研究能力和创新能力的客观需要。

三、建设实验室开放管理平台可行性分析

1.体制机制保障为保证实验室开放建设工作的开展，在学校网络安全和信息化领导小组的统一领导下，教务处、资产管理中心、信息化办公室、各二级学校实验中心各司其职，分工协作，明确责任，对项目中提出的各项任务、重大决策与总体部署进行落实。通过开展实验室开放平台建设调研，定期召开建设工作会，探索实验室开放平台建设机制与应用模式，统筹协调实验室开放平台建设实施，开展实验室开放宣传普及与人员培训。

2.实验室开放建设经费保障依托学校智慧校园建设的经费投入，采取自筹、合作、项目申报等形式获取各级财政支持，按照边建边受益、分步实施的原则投入。形成良性的、循序渐进的资金投入机制，实验室开放建设持续稳定。

3.实验室开放平台政策保障建立校级领导研究实验室开放共享管理工作机制，确保实验室开放建设的规范运行。编制《长江师范学院实验室共享管理平台项目实施方案》，出台《长江师范学院贵重仪器设备管理办法》《长江师范学院仪器设备管理使用规程》《长江师范学院信息化数据管理办法》《长江师范学院信息化项目管理办法》等规章制度。为提高实验室开放建设使用成效，教务处、信息化办公室、各二级学院对教师、学生、试验室管理人员开展培训。

四、实验室开放平台架构

1.实验室开放平台架构基于物联网技术的实验室开放平台搭建，需对实验室人员、仪器设备、环境设施等有效感知识别，将视频监控、图像识别、人脸识别、门禁系统、传感器采集、电源控制、无线网络传输、RFID射频技术、实验管理等技术融合应用，实现考勤签到、环境监测、视频监控和远程控制于一体的实验室开放平台。实验室开放平台架构主要由实验室监控系统、实验室门禁系统、实验设备在线预约系统、实验设备综合管理系统、实验课程综合管理与分析系统等组成，如图1所示。（1）实验室监控系统实验室监控系统由视频摄像头、红外传感器、GIS定位等组成，负责采集实验室场地视频数据，实时对实验室监控、录像、视频动态感知、网络联动、存储、备份、画面分组等。是实验室安全监控、采集、存储重要保障，实现实验室安全预警。（2）实验室门禁系统实验室门禁系统充分融合学校统一身份认证，拓展校园卡（码）功能，运用IC卡射频、人脸识别、指纹密码、智能门禁终端、门禁控制器等，实现实验室人员进出权限控制的有效管理。门禁系统与监控系统有效结合实现实时对实验设备电源开启关闭和实验室视频监视，验证并保存记录实验室人员进出情况、实验室内部设备操作过程。（3）实验设备在线预约系统实验设备在线预约系统实现无人值守实验设备在线预约和管理。包括用户管理、权限管理、仪器管理和各类数据的统计分析，对实验室的仪器进行授权使用，对实际运行数据进行采集、监控和分析；管理者可通过统一身份验证进行成员管理、在线预约管理、授权管理、送样审批管理等管理工作。（4）实验设备综合管理系统实验设备综合管理系统实现实验仪器相关基础信息维护、授权维护、授权时段、预约规则定义、收费管理和成果与绩效的管理等。包括仪器管理、仪器计费管理、成果管理和绩效考核。（5）实验课程综合管理与分析系统实验课程综合管理与分析系统实现对实验仪器设备使用人员的基本使用规范的控制，监控实验过程，查询仪器存放位置，保证仪器设备使用安全。包括用户授权与经费、培训、预约等多方面进行关联，系统管理员实现对贵重仪器的实时监控，整合仪器信息与仪器分布地理信息，通过GIS地理监控程序在网页浏览器上对仪器所在楼宇的地理信息进行直观展现，项目成果与仪器的使用同步关联，实时汇总绩效考核信息与结果，自动生成仪器使用情况表等功能。

2.实验室开放平台关键技术方法（1）仪器设备管理控制开放实验室核心端是仪器设备管理控制，按照预约的规则开启和关闭，显示设备信息、使用状态、监控等。采用ZigBee协议无线传输，控制电源、读卡器等，实现刷卡对多台仪器或同一仪器多个组件进行同时控制。通过物联网路由器接入到校园网中，实现与管理平台软件的数据联通。考虑某些大型实验设备是强电压，仪器设备管理控制端，控制电流不低于30A，电压不低于380V。在网络出现脱机情况下，控制器仍能够根据存储信息进行访问控制。（2）ZigBeeZigBee无线通信技术是基于蜜蜂相互间联系的方式实现开放实验室控制平台、网络传输、传感器控制等通过互联网通信与服务器、计算机（或终端）相连接。ZigBee无线通信技术是基于IEEE802.15.4无线标准，具有传输数据流量小、组网安全和GPS功能等特点。作为开放实验室的无线通信技术选择，ZigBee可实现对传感节点网络的组建和实验设备的定位。（3）数据共享开放实验室平台建设与学校其他应用系统对接、共享是智慧校园（数字校园）建设中最重要的技术和管理问题，需要与校内人员信息、课程平台、统一资源库、校内视频监控系统、一卡通系统、财务系统等对接，实现统一身份识别、监控统一管理、报账结算和资源集中管理。数据共享要解决几个关键问题，即数据标准的规范、中心数据库设计、数据同步和对异常数据的处理。

五、实验室开放平台运行效果

1.改变实验室管理模式通过实验室开放管理平台的建设，把原来各二级学院分散的管理转变成学校集中统一的管理，实现实验项目开设中除专业培养方案、课程教学大纲中要求的集中实验项目外，教师、学生可自主申请开设和验证实验教学大纲外的实验项目，拓展了学生的学习资源和空间，有效调动了师生进入实验室的积极性，推进了实践教学体系和创新教育体系建设。

2.数据分析支撑实验室管理实验室开放平台可监控实验室实验过程，查询仪器存放位置，保证仪器设备使用安全，如图2所示。通过GIS地理监控程序在网页浏览器上对仪器所在楼宇的地理信息进行直观展现，如图3所示。项目成果与仪器的使用同步关联，实时汇总绩效考核信息与结果，自动生成仪器使用情况表。

3.实验室开放平台建设促进学校信息化发展（1）部门联动机制建立部门联动机制的建立推进了高校治理体系和治理能力水平现代化。按照“总体规划、明确责任、统一管理、分步实施”优化智慧校园建设体制机制，采取“责任分工、技术跟进、资源配合”原则开展实验室开放推广工作，明确各相关单位的职责和分工，积极培养技术团队，保障实验教学顺利执行和实验室开放平台运行稳定，根据系统推广需要，配置管理人员、经费、物资及政策等资源。（2）基础数据共享机制建立以学校智慧校园平台为基础，按照教育部、省（市）级智慧校园建设要求规范管理设备编码、人员、实验项目、场地条件等数据，为智能化实验开放提供基础数据。智慧校园基础平台提供标准接口文档，为不同的实验室管理系统、平台实现统一管理提供跨平台应用环境，实现实验室各类数据共享，推进学校信息化良性发展。实验资源建设、管理及实验教学体系从封闭走向开放，从分割走向共享，从统一要求走向自主创新，从仪器设备主导实验项目走向需求主导实验体系建设。（3）运用物联网技术进行数据采集的长效机制建立一是充分利用系统管理功能，严把实验项目、场地审核关。二是加强师生信息化能力培训，提高数据采集质量。三是对实验项目数据做分析，提升数据应用效果。通过物联网技术、大数据分析和业务再造，实现实验仪器管理、预约管理、自主实验管理、事件管理和统计报表的自动化和智能化，促进实验室开放和共享以及校内外实验资源共享，提高仪器设备的利用率。