当前位置: 首页 精选范文 人工智能赋能教育概念范文

人工智能赋能教育概念精选(十四篇)

发布时间:2023-10-09 15:04:41

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇人工智能赋能教育概念,期待它们能激发您的灵感。

人工智能赋能教育概念

篇1

人工智能即将进入高中课堂。近日,我国第一本面向中学生的AI教材——《人工智能基础(高中版)》正式。

为什么要在中学开设人工智能课程?这本教材有什么特点?对于中学教师和学生而言,应如何准备才能应对人工智能的教与学?记者对此进行了调查。

全国已有40所学校引入教材

据了解,该教材是华东师范大学慕课中心和商汤科技合作,联合全国多所知名中学教师共同编写,由新闻出版总署批准出版并备案。目前,全国已有40所学校引入该教材作为选修课或校本课程,成为首批“人工智能教育实验基地学校”。

“与其他教材不同,该教材以‘手脑结合’为主要学习方式,不仅关注对人工智能原理的介绍,更加重视这些原理在生活中的运用。”华东师范大学教授,博士生导师陈玉琨介绍说,“作为教材的编者,我们特别希望学生能发挥独特的想象力,设计一些在高中阶段有可能完成的项目,并动手将其转化为独具特色的作品。”

记者看到,该教材共分9个章节,以基础普及性的知识为主,分别介绍了图片识别、声音识别、视频识别、计算机写作和深度学习等人工智能技术的原理和应用场景,每一页都配有彩色图表,并引入了大量科普内容和实例。此外,该教材还配套了一个教学实验平台。

香港中文大学教授林达华表示,目前,人工智能人才面临着全球性短缺,在人工智能和基础教育结合方面,各个国家都还处在探索的过程中,该教材的出版,是人工智能教育的一次重大突破,意味着人工智能将由此走出“象牙塔”,进入高中生的知识范畴。

“今天,技术更迭速度太快,谁也无法预计未来的职业选择,我很乐意让我的孩子在中学阶段就了解掌握一些人工智能方面的知识技能。”一位家长这样告诉记者。

目的在于普及原理引发兴趣

作为一门兼具学术含量和技术含量的学科,对高中学生而言,应该怎样去了解人工智能这门学科;对于高中教师而言,又该如何教学呢?

“大多数中学生的最终职业道路都不会是成为人工智能研究者或工程师,但是未来很多行业都将在不同程度上受益于人工智能的赋能。因此,该学科在中学阶段的教学目标应该定位让学生了解掌握人工智能的基本思想、基础知识以及常用算法和工具。”林达华说。

在陈玉琨看来,人工智能的教学和研究经常要用到高等数学的知识,这已经超出了高中生的知识范围,因此,在中学阶段,教师应注重对相关概念、算法、原理进行定性介绍,“定量的部分,可以留待以后再学。”

多位专家表示,教师在教学过程中,要特别重视对人工智能应用场景的介绍,这不仅会让课堂变得更加生动,学生学习的兴趣更加高涨,同时也会提升师生的思维与创造能力。

“总体而言,在中学阶段开展人工智能课程的主要目的在于普及人工智能的原理与技术,引起学生对人工智能学习的兴趣。当然,也期望能为高等学校培养人工智能领域的拔尖人才奠定相应的基础。”

“校企合作”解决人才缺口

也有专家指出,人工智能是一门新兴技术,中学教师在该领域的知识储备是不足的。

“师资是课程的基础。”上海师范大学教授岳龙表示,“开设人工智能课程对教师的知识结构也提出了新的挑战,因此组建专门的师资培训团队非常重要。”

据记者了解,为帮助教师克服知识储备不足的问题,华东师范大学慕课中心与商汤科技将联合举办多期“人工智能教师研修班”——培养一批人工智能的种子教师,在他们带领下,逐步提升我国教师总体的人工智能素养,从而改善中学教师开展人工智能教育教学面临的困难和挑战。

篇2

纵观今年的AI行业,说不上风起云涌,谈不上拼得头破血流,但光从“巨头云集”四个字来看,就可窥见风平浪静之下其实暗流涌动。国外有谷歌、苹果,国内则有百度、阿里、腾讯、华为等多家企业入局。从拼技术到拼产品,从拼入口到拼布局,各个企业在AI领域大放异彩,展现着自身的独特魅力。

AI基因上:BAT各有优势,大数据算法全面更胜一筹

论AI基因,这个支撑企业整个AI战略构想的核心基础优势,可以说是不可或缺,它着实能为企业在AI领域的布局带来极大帮助,也是一家企业进军AI最大的底气。总体看来,BAT三家互联网巨头在布局AI领域均有优势,但因自身业务的不同,其AI基因的优势又表现在不同方面。

百度:AI基因意味着拥有先天的优势,依靠搜索引擎业务起家的百度,在掌握与人密切相关的数据算法领域算得上是得心应手。同时,作为人工智能的雏形搜索引擎业务,拥有它就相当于掌握了人工智能的钥匙,只需依据数据内容付诸实践便能打破许多关卡,拥有比其他企业更多的机会。

一方面,数据是企业做AI的源头,也是引领AI走向的一大支撑点,拥有数据便于掌握AI大致的发展方向;另一方面,百度搜索的数据样本较为全面复杂,范围涉及场景较为广泛,涵盖从天文地理到日常的生活信息,累积了丰富多样的样本数据,这一切,都是基于百度算法技术的支撑,也为其在AI领域的全布局上提供了最基本的算法和数据支持。因而,AI基因这一方面,百度比其他企业有了更多的发展机遇。

阿里:依靠电商起家的阿里,虽然不具备像百度一般的海量大数据,但是阿里在掌握电商消费者数据层面也有着自身的优势。与百度一样,阿里在AI领域也早已开始布局,其有着百万级用户规模的云计算业务,同时也凭借在电商领域的丰富场景应用,阿里在大数据层面也有着自身的实力所在;此外,阿里在商业场景上所得来的数据,也是支撑其人工智能产品最终落地的基石。

腾讯:虽然在先天技术上略逊色于其他两家,但腾讯也有着丰富的应用场景。依靠在社交网络、媒体等业务的深耕,加上微信、QQ的庞大用户体量,使得腾讯在开发AI业务上更多基于提升用户体验上入手。从这方面看来,腾讯的AI基因更多倾向于丰富场景上的驱动,还有其庞大的用户数据体系支撑。

综合来看,三家互联网巨头在进军AI领域上有着天然的AI基因,只是因各自所涉及业务的不同,AI基因也各不相同。但从综合实力来看,拥有全方位的技术支持和丰富的场景应用,以及掌握算法功能才是开启AI领域的最佳起点。

AI产品上:场景出现重合,涉足范围广泛者博得头彩

人工智能领域虽说涉及的场景丰富,但最终还是无法脱离人们的衣食住行等各个方面。无论各企业在AI领域的构想如何丰富多彩,最终的成果检验还是要看产品的落地。因而,人工智能概念出现了这么多年,近两年终于加快了产品落地的步伐,国内尤以BAT为首的人工智能产品现已扎堆面世,为人们开启了新一轮的AI产品检验潮。

百度:借助先发优势,百度现已有多款人工智能产品落地,涉及的场景范围广泛且全面。其中,百度研发的一款智能音箱产品raven H搭载旗下的人工智能操作系统DuerOS 2.0,在这项系统的加持下,raven H在语音对话交互方面达到高度智能化,同时在与人类交互的功能上还能不断学习和进化,以达到与用户使用习惯的高度融合。这款智能音箱产品拥有很强的唤醒率,即使相隔一堵墙也能被轻易唤醒服务,还能用于控制家居产品如灯光、电视等家居产品,相当于掌握了智慧家庭入口。

同时,在人工智能产品发展逐渐步入正轨,许多人工智能场景如智慧生活、智慧出行等方面急需语音系统支持的情况下,百度的人工智能操作系统DuerOS应运而生,为赋能上下游产业链付诸行动。在上游,百度DuerOS与紫光展锐、ARM等芯片厂商达成合作,提升硬件基础以最终赋能于人工智能产品上;在下游,百度DuerOS与海尔、美的、TCL等传统家电厂商同样达成战略合作。有了DuerOS的支持,用户将能通过DuerOS,实现对电视、冰箱等智能家电产品的操控。

另外,百度研发的深度语音识别系统Deep Speech,在高精度的语音识别领域展开部署。当下的AI领域,语音识别涉及的场景也较为广泛,人工智能的初衷就是带给人们无处不在的便捷体验,“能动嘴尽量不动手”的语音识别更是深受AI研发企业的欢迎,也深受消费者的追捧。在这项语音识别系统的加持下,相关产品不仅为用户提供了多国语言的互译功能,也为用户带来了便捷的翻译体验。

除此之外,百度还研发了无人驾驶技术平台Apollo,旨在建立多方合作的生态体系,为汽车企业和用户搭建一套新的完整的自动驾驶系统,推动无人自动驾驶技术发展和普及。目前,Apollo已经开放两款落地产品,其中一款小度人车交互系统,不仅拥有智能语音助手和人脸识别功能,还能实现疲劳检测和AR导航,目前小度车载系统已与多家车企达成合作,多款车型将进入量产阶段。

阿里:同样,语音这项连接人工智能与人类频率颇高的交互接口,阿里也有涉足。其中,阿里云研发的一款人工智能产品ET大脑,在智能领域实现了新的突破,除了具备智能语音交互和生物识别等技术,还能帮助人们在复杂的情况下快速做出最佳选择。

同时,在智慧家庭领域,阿里研发的一款智能音箱产品天猫精灵,在语音识别上也拥有多项功能,此外通过内置人机交互系统开放给业界,已有多家产品链接到天猫精灵,为布局全局的智慧家庭入口夺得先机。

腾讯:在人工智能领域后入局的腾讯,在人工智能领域的开发更加注重提升自家产品的用户体验上。围绕智能语音识别和自然语言处理等板块,腾讯目前已提供了多种人工智能服务,为自身产品在语音识别上进一步提升用户体验。

此外,腾讯拥有为智能音箱厂商提供后台支持的云小微,在微主机Ministation衍生的智能家居设想上,逐步拓展到在线教育和家庭控制中心等。

综合来看,BAT三家所研发的人工智能产品虽有不同,但都涉及了同一个生活场景,那便是智慧家庭领域。尤其是涉及多个人工智能领域场景维度的语音交互系统,包括冰箱、空调、智能音箱等家用电器。在这方面,谁能拥有强大的语音操控系统,谁就能牢牢把握这一出现频率较高的交互接口。同时,为人类带来丰富惊喜体验的人工智能领域,同样需要丰富的产品加以支撑,才能为往后智慧生活的进一步实现提供有力的产品支撑。

AI理念上:与自身业务紧密结合,取得先机者得天下

AI理念,即企业做AI的核心思想。从最初的产品定位,到产品的生产和落地,均离不开最初的理念支持,即产品将要成为什么样、将为人类带来何种便利,每个阶段都围绕最初的理念开展。总体看来,BAT的人工智能理念是在自身原有业务的基础上,围绕AI领域展开构想,并将这一设想付诸实践。

百度:从百度的人工智能理念来看,人工智能在未来会涵盖其所有的产品和服务,成为新的增长引擎。而事实上,百度在人工智能领域早已从七、八年前开始,从基础层到感知层以及生态层和应用层等,百度均有着明晰的战略规划方向。此外,经过一段时期的打磨和经验总结,百度的人工智能理念开始跟随产品一同落地,整个人工智能战略规划也从理论开始走向实用阶段。

阿里:电商起家的阿里,在人工智能的布局比百度稍晚一些,其人工智能理念多围绕电商这一核心业务,从仓储到物流,从产品到制造,阿里在零售业的人工智能轨迹很清晰,并且与自家业务紧密结合。同时阿里发挥所长,全面赋能零售体系。

腾讯:在AI矩阵布局上,腾讯目前拥有人工智能实验室、微信智能语音团队等技术的支持。同时其人工智能领域更关注场景、计算能力等,腾讯同样也是从自身业务出发,布局游戏、社交和内容AI,对比其他两家来说起步较晚,但初涉人工智能领域的腾讯也不甘落后,建起了人工智能实验室,用于人工智能方面的研究和开发。

综合来看,在人工智能的战略布局和理念构想上,百度已经抢占了先机,从技术优势到场景落地,战略规划进一步照进现实。因而在人工智能领域,必然是取得先机者拥有绝对的话语权,在未来的业务范围拓张上也卯足了底气。

AI基因、产品、理念的加持下,未来的AI行业谁将剑指巅峰?

综上所述,人工智能产业最终的走向必然是加快产品落地的同时迈向高度商业化的未来。无论是阿里的智慧新零售,还是腾讯的场景重要性,抑或是是百度的从出行,到赋能实体制造业的全方位操作,都在各自的领域有着明确的产品构想。

因而,在AI基因、AI产品以及AI理念的加持下,接下来的人工智能产业,各个企业都将在自身基础的战略布局上,进一步将计划落地实施。不过需要注意的是,人工智能这个庞大的产业,并非一家企业就能独自撑起,而是需要各行各业的相互协作共同推动,才能将企业的人工智能核心理念从理想照进现实。因此,在企业界的共同推动下,未来的人工智能社会化场景中,人工智能所带给人们的便捷将得到更大化的展现,人类的生活是无处不在的方便和舒适。

这种便捷或许将在以下两个场景中得到高度化的体现。日常家庭生活上,只需“开口说话”这一个动作,便能顺利操控各个家居产品工作,实现家居产品与用户需求的高度融合;日常交通出行上,也无需用户亲自“动手”,汽车便能自动上路,不仅从一定程度上解放了人的双手,同时也“解放”了“脑袋”,留给用户足够的思维空间专注其他工作,方便又安全。

篇3

美国・佛罗里达州

继NASA公布了火星登陆计划的更多细节后,这辆从2016年11月就开始建造的未来火星登陆车,最近在佛罗里达州揭开了它的真面目。这辆拥有6个轮子、全电动的新式火星登陆车被专门设计来满足探索火星表面的挑战。登陆车体重约2 268公斤,体长8.5米,最高时速可达112公里。它将于2017年下半年被安置在肯尼迪航天中心,用于帮助人们进行“宇航员训练体验”。

王丽婧说:虽说是用来满足探索火星表面的挑战,但未来火星登陆的名单上可没有它的名字,这辆概念车只是为了激起人们对太空探索的兴趣。毫无疑问,实现火星登陆计划之前,NASA还将制造出更多的“辅助者”。

黑客组织携“病毒”席卷全球

全球

你中毒了吗?2017年5月,一种名为“WannaCrypt”的蠕虫病毒开始在互联网上蔓延,它可以使被感染的电脑在10秒内锁住,电脑里所有文件全被加密无法打开,只有按弹窗提示交赎金才能解密。这种“勒索病毒”的投放者“影子经纪人”曾声称盗取了全球最顶尖的黑客团队“方程式组织”的攻击武器,通过释放和贩卖黑客工具在网络上横行。

E伯爵说:我真是服了这些网络上的“军火商”了!随着网络时代的发展,黑客入侵、病毒破坏,各种利用安全漏洞的手段也是层出不穷,相信这种侵扰和破坏他人正常生活的行为,已经招致了无数“中招”者们的无限怨念了。

《超级爷爷创游记》揭开创新秘籍

以色列

提起以色列,相信很多人都对这个被称作“创业国度”的国家感到好奇。终于在今年上线的探访纪实类纪录片《超级爷爷创游记》中,历史学者曹景行带领我们深入以色列高校、初创企业与政府机构等部门,探秘以色列的创业生态。他发现“以色列创新创业的最成功之处在于其可以吸引人才,以色列人很重视教育,思辨能力强”。

毛颖说:都说以色列人为了生存在创业,我怎么看都是借口,创新思维一旦养成,那新点子还不是泉涌般挡都挡不住啊。说起来我们也应该对自身的发展形成一点危机意识,看看别人家的创业者们,如何从逆境中闯出一条生路,答案就在这里。

人工智能,“人类文明史的终结”?

2017GMIC全球移动互联网大会,霍金再谈“AI”

中国・北京

人工智能会威胁到人类吗?关于这个问题,霍金表示十分担忧,在这次远程亮相全球移动互联网大会中,他更是重申了这一点。他认为人类需警惕人工智能发展威胁。人工智能一旦脱离束缚,就会以不断加速的状态重新设计自身,而人类由于受到漫长的生物进化的限制,将无法与之竞争,从而被取代。“人工智能是有根除疾患和贫困的潜力的,但是研究人员必须能够创造出可控的人工智能。”

猫哥说:解放劳动力?无数劳动人民心中深切的呐喊此起彼伏。那么问题来了,被取代丢了饭碗,还是重振旗鼓开辟新的行业?比起一味地想办法控制人工智能的崛起,依我看还是先想法子赶紧另谋出路比较实际一点。

C919首飞成功,抢占空运“大蛋糕”

中国・上海

2017年5月5日这天,中国又一次吸引了世界的目光,首款国际主流水准的国产大型客机C919成功首飞。在C919飞机制造产业链条上,中国商飞与各个供应商结成“生命共同体”,组建了16家合资企业。从关键技术攻克到商业模式创新,中国商飞正在努力跻身世界民用航空制造I两大巨头空客与波音创造的强势竞争中。

萌萌子说:就冲着这种发展模式的创新观念,我们也应该拿出来表扬一番。尚且不论咱的大飞机技术水平在世界上处于什么地位,你就告诉我哪个能刚会走路就能飞奔的吧,如果有那也是人家天赋异禀,咱还是老老实实一步步来,稳妥些。

“人造风洞”,发电全靠“浪”

澳大利亚

篇4

关键词:智能制造;通识能力;工匠精神;创新思维

工业4.0时代,智能制造的新技术、新业态、新产业下新岗位的方式、内容、方法、工具都发生了巨大变化,智能制造不再针对某个领域、某个专业,而是覆盖了各个产业,贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节。高等职业教育中,人才培养与经济增长、产业结构升级之间存在着“引领和适应”的对应关系[1],职业教育培养的学生都必须了解国家的战略布局,明白智能制造无处不在,要有家国情怀,主动将自己的职业生涯规划融入国家的发展战略,服务国家智能制造产业发展。

一、智能制造技术技能人才培养的机遇与挑战

(一)国家战略加速产业转型,提出人才培养新需求

国家“十四五规划”指出,要实现制造强国、推动产业链现代化;《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》提出要打造“全球电子信息高端研发制造基地”;成都市《智能制造三年行动计划(2021—2023年)》提出,“加快构建智能制造生态体系建设”。智能化成为电子信息制造业快速转型发展的必然趋势,大力建设数字化车间和智能工厂,促进电子信息制造业快速转型发展,实现生产过程智能化、数控化,亟需具备设计数字化、生产自动化、管理现代化等多种技术技能复合的人才支撑。

(二)智能制造多种技术融合,提出人才培养新标准

2021年新职业“智能制造工程技术人员”国家职业标准和智能制造领域人才需求报告指出,现代企业生产过程中,数控加工、工业机器人等智能生产装备通过信息技术有机连接,通过各类物联网感知技术收集生产过程中各种数据,通过工业软件系统在线进行数据处理分析,实现智能化生产,该领域预计到2025年达到450万人的人才缺口,其中机械行业技术技能人才需求总量将达到377.6万[2],高职学历的需求总量预计达149.08万,占比39.48%。智能制造领域的新岗位,需要大量能将软件应用、数控加工、机器人技术、物联网技术等多技术技能融合的产业工人。这对专业升级发展、数字化改造提出了新标准,亟须加快推进人才培养模式改革。

(三)职业教育融合创新发展,提出人才培养新任务

为落实《国家职业教育改革实施方案》,教育部、四川省政府《关于推进成都公园城市示范区职业教育融合创新发展的意见》提出,推动纵向贯通、横向融通的“全生命周期”职业学校教育和培训体系建设,打造“四园同构”的产教城融合园区和“中国匠谷”等高地。作为拥有技师学院的在蓉高职院校,实施高职与技师融通发展、促进现代职业教育体系加快构建成为学校的责任,需创新人才培养模式,服务成都市电子信息制造业园区和企业发展,培养新时代高素质技术技能智能制造产业工匠。

二、智能制造对技能人才通识能力提出的新要求

工业4.0时代,智能化赋能知识经济,劳动者仅凭一技难以适应产业发展,这就倒逼职业教育由“唯技而教”的专才教育走向通识教育和终身学习。通识教育,亦称之为通识能力,于20世纪80年代自美国引入,结合中国文化对“通”和“识”的解释,被翻译为“通识教育”,是指一种在不同学科领域、不同行业中能够共通的普遍知识和基础能力,包括语言表达能力、自学能力、适应能力、道德关怀能力、沟通协调能力、创新创意能力、理论到实践的能力等。哈佛大学的通识教育对全球的教育改革都有着重要影响,其教育的四大目标之一就是:教育学生如何成为社会一员,享受公民权利,履行公民义务,承担对地方、对国家、对世界以及对自己的责任。在智能制造时代,要通过通识教育培养出职业院校学生以下通用能力。

(一)追求卓越的大国工匠精神

一流的制造需要一流的技术,一流的技术则需要一流的精神,中国从“制造大国”走向“制造强国”,从资源禀赋优势走向创新制造优势,迫切需要坚持如一的品质,坚忍不拔、精益求精、追求完美和极致的工匠精神[3]。制造业文化就是工匠文化,只有对事业具有高忠诚度,才能全身心投入,秉持严谨的职业操守、崇高的职业品质,培养敬业、专注、精益、坚持的价值取向和行为表现,才能在制造质量和制造水平上取得持续不断的进展。

(二)创新精神和创造思维

智能制造是对传统制造的全方位提升,更是新技术、新思维、新概念、新模式不断涌现、广泛应用的典型业态,创新精神和创造思维要贯穿于智能制造全过程[4]。创新精神是推动工业制造突破传统模式、改变生产生活方式的重要精神,要求学生勇于挑战固有框架,不断追求新思维、新事物、新理念、新方法,探索新的规律,获取新的成功。创新思维是打破惯常思维、求新求异的独特思维,是人类创造性的获得灵魂和核心,是人的创造力迸发的源泉。

(三)多元的人文素养

在智能制造、人工智能的未来发展中,人机工程、柔性制造、仿生制造、个性定制等一系列多元化、复合型、综合化的制造发展,必将与社会学、经济学、文学、哲学、美学等人文社科发生更加紧密和广泛的联系与交叉。智能制造人才的人文素养也将成为面向未来发展的一种必备素养,在人工智能等新技术发展中将发挥重要作用。

三、成都工贸职业技术学院在智能制造人才培养方面的探索与实践

为服务成都建设“中国制造2025”试点示范城市、全国重要的先进制造业中心,成都工贸职业技术学院自觉担负起支撑地方高端制造业高质量发展的责任,全力打造“智能制造专业群”,推广智能制造的“大众教育”,培养学生跨领域、跨学科、跨专业的综合能力,为建设全面体现新发展理念的国家中心城市提供高素质技术技能人才支撑。

(一)瞄准人才需求,科学定位培养岗位

对接成都电子信息制造业网、智、软、端、屏、芯六个领域中的智能终端,专业群确定了工艺设计、生产线规划、过程实施、监测反馈四个智造链主要环节,其拥有工艺设计和优化、智能产线安装和调试、智能设备操作调试与编程等十个典型工作岗位。基于岗位数字化、智能化要求,对十个典型工作岗位核心能力进行分析,构建产品数字化设计、智能产线设计与调试、智能生产设备系统集成与运维、智能生产数据监测与反馈四个岗位群,这些岗位群需要多个专业交叉融合培养,满足复合型学生就业需求。学校将人才培养定位为坚持立德树人,培养具有劳动精神、工匠精神、创新精神,掌握产品数字化软件设计、柔性制造单元调试、高档数控设备操作、工业机器人柔性集成、生产数据分析等先进技术技能,具备智能化、数字化融合意识的新时代高素质技术技能智能制造产业工匠。

(二)立足核心素养,打造培养“工匠素质”的课程体系

一是加强通识课程的德育素养、信息素养、创新素养和人文素养的培养,将工匠精神教育融入思政课程教学。增设职教模块理论,形成有利于厚植工匠精神的思政教学体系,将工匠精神融入社会主义核心价值观、天府文化、中华优秀文化、社会主义先进文化的教育之中[5]。二是以融合的思想重构专业课程。对接新职业标准和相关“1+X”证书职业标准,以项目为载体,以问题为导向,在课程中挖掘知识、探究知识,提高解决实际问题的能力。知识有三大来源:基础理论层面、应用研发层面和实践性层面,制造行业的工艺和技术的创新发现只能通过“干中学”而习得。实践出真知,实践才是创新的唯一途径,因此要引导学生注重实践。三是开设“智能文明”“人工智能与信息社会”等公共选修课程,提高学生智能化素养,引导学生明白创新来源于制造一线,制造工厂本身就是一所“创新大学”,塑造学生人文情怀,增强对智能化产业的柔性适应力。

(三)深化产教融合,实现核心能力培养

学校深化产教融合,按照职业工种等级标准整合原有实训室,建设数控车、数控铣、PLC编程、现代信息技术、工业机器人等通用技能实训室,服务智造链四个环节通用能力、基础能力和双创基本技能培养。学校采取引企入校、校入园企等方式,依据理虚实一体化建设原则,重组、新建产品数字化设计、数控智能加工、数字工厂仿真训练等实训室,提质建设智能制造生产性实训基地、西门子数字化工厂虚拟仿真实训基地。基地重点支撑专业群核心能力课程、拓展能力课程和双创能力课程的实施,以及专业群核心工种的职业资格高级—技师和“1+X”证书中级—高级认证考核。实训基地向群内外学生开放,采取学分认证置换方式,开展兴趣培养、第二课堂学习、专业社团活动、技能竞赛等,引导学生建立研发—生产—营销的全生命链、系统化思维模式。

(四)打造工匠学院,服务工匠人才发展

成都工贸职业技术学院与成都市总工会整合双方优势资源,共同筹建“成都工匠学院”,探索产教融合、校企合作运行新机制。“成都工匠学院”聚集“成都工匠”优质资源,全力打造技能人才培育、现代产业发展精准服务、工匠人才社会价值实现的三大平台。依托“成都工匠学院”组建智能制造职业教育集团(联盟)、建设产业学院,打造生产性实训基地,实现资源共建共享。重点开展选育“工匠之师”,实施“匠中育师”计划;开展项目化、实战化“师带徒”,实施“以匠育工”计划;开展技能人才培训,实施“滴灌援企”计划,培养适应和引领现代产业发展的高素质应用型、复合型、创新型人才。制造是本体,智能是灵魂。在智能制造背景下,职业教育对高素质技术技能人才的培养应多关注工匠精神养成、创新驱动以及人文素养,激发学生创新思维,让学生实现全面而自由的发展、成为具有创新精神和综合竞争力的社会变革参与者。

参考文献:

[1]张培.“互联网+”高职教育人才培养价值取向及路径研究———基于“中国制造2025”的逻辑[J].成人教育,2017(10):53-57.

[2]马雪峰,陈晓明,许朝山.智能制造机械行业人才需求与职业院校专业设置匹配分析[J].中国职业技术教育,2020(11):5-15.

[3]叶美兰,陈桂香.工匠精神的当代价值意蕴及其实现路径的选择[J].高教探索,2016,10(10):27-31.

[4]李耀平,郭涛,段宝岩.面向智能制造的人才培养策略[M].第1版.西安电子科技大学出版社,2019:3.

篇5

关键词:智能家居;远程操控;交互;体验

随着科技的飞速发展,传统的生活方式已无法满足人们对智能化生活的需求,家居行业也从原有的生产型向服务型转变,使智能家居朝着以人为本的生活体验感方向发展,室内设计的思维方式也随之发生了根本性变化。无论是家电、照明、门锁都可以实现一键智能操作,激励设计师对智能生活进行新的探索与思考,让用户体验到智能化时代的发展。智能家居是国家重点关注的一项新兴产业。2021年7月13日,工业和信息化部等十部门联合印发《5G应用“”行动计划(2021—2023年)》的通知,文件指出大力推动5G全面协同发展,深入推进5G赋能千行百业,向着“需求牵引供给,供给创造需求”的高水平发展模式不断迈进。推动5G与智能家居的深度融合,应用语音控制、感应控制、远程控制等新技术,不断丰富了5G技术的应用场景。人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是通过对人类意识和思维过程进行模拟与拓展,进而产生类似于人的行为的一门新兴技术科学。家居产品+AI技术,让产品拥有了新的生命力。5G带来更快网速、更少延迟、更多设备的接入,拉近人与万物智能互联的距离,最终实现“万物触手可及”。智能家居以“家”为环境体验中心,帮助我们在生活中提高时间和能耗利用率。5G(物联网技术)+AI(人工智能技术)为“万物智能”带来了更多可能。用户通过发送指令将传统的家具设备变为物联网设备,接入网络端,进一步拓展AI人工智能技术在室内设计中的应用空间,实现远程智能操控,达到互联互通的功能,使人们也逐渐意识到人工智能对社会发展的作用。

一、智能家居在室内设计中的需求

伴随着物联网科学技术的快速成长与生活需求的升级,人们对室内空间的需求不再仅仅停留在居住层面。智能家居的起始都是本着为人们的生活带来便利、安全、舒适、简易的原则来实现可持续发展的[1]。人工智能在日常室内设计中发挥着巨大作用,通过局部改造的方式,使智能家居融合智能化的家电组合,让场景空间使用起来更智慧、便捷。例如在宜家的线上设计平台,用户站在电脑前,滑动鼠标就能实现各种商品模块的自由组合,让各个单品发挥自身的作用,实现个性化的需求,提升时间效率。可见,人工智能已悄然渗透到我们生活的方方面面,需要我们准确抓住用户的实际需求,把生活场景融入室内设计方案中来。

(一)情感化设计需求

在物质生活稳步提升的同时,人与环境之间的沟通及互动越来越受到重视,将智能家居系统与室内设计美学的结合与应用之间建立关联,使智能家居产品的情感化设计得到强化,赋予室内空间设计以情感内涵,实现人们对美好生活的无限向往。设计师在智能家居的设计过程中,坚持以人为本的思想,把用户的生活习惯放在智能家居整体情感化设计的首位,帮助人们在日常生活中,提高时间的利用率,摆脱琐事的重复率。例如“一键回家”模式,智能家居会自动计算你到家还有几分钟,在你到家前自动帮你打开家里的空调。当主人站在家门口时,智能家居能够自己辨别主人的身份和声音,门自动打开后她会说:“主人今天辛苦了,欢迎回家。”晚饭过后,自动开启“观影模式”,在家就能享受到影院级别的观影氛围。智能家居最大的优势是通过“5G+AI”技术远程操控家中的相关设备,可以做到人未到,设备先运行,提高人们生活体验的舒适度,把氛围感拉满。

(二)可持续发展需求

智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,把智能家居与现代室内设计相结合[2]。对于绿色住宅和生态住宅而言,智能家居也是可持续发展的延续。智能家居通过自动化的集中控制系统,控制灯具照明或其他电器设备,监控能源的消耗,减少生活中能源的浪费,实现节能环保的设计理念。智能家居的发展目标是构建管理家居设备与日常生活的智能控制系统,具备交互能力的超级机器人,满足人们的各种情感需求。在一定程度上,根据主人的饮食、心理反应和行为习惯等进行综合思考,自动切换不同的智能化场景模式。

(三)保障安全性需求

智能家居在室内设计中的有效应用,大大提高了人们家居生活的安全系数,避免了许多不必要的意外发生。安全防盗是用户生活和工作中最关心的问题。通过对家居环境的监控,根据实际需求,增加摄像机的影像功能,方便用户在工作或出差时,及时查看家中老人和儿童的生活动态,提前预警家中的安全隐患,真正将家居空间的安全做到防患于未然。

二、智能家居对室内设计的影响

当5G全面应用于家居,家庭安防与家居产品共同组成一个完整的家居智能生态圈,让家庭生活变得更便捷、更安全、更加互动,让人们对单一的家电产品有了更高的要求,更加注重家居场景智能化带来的互动体验。利用“5G+AI”技术,未来在家居服务领域中,将会衍生出更多搭载人工智能的机器人或生活管家,为人们提供生活助理、儿童教育、老人陪伴、监控监测等服务,增加更多的互动体验。智能家居从功能上的转变,从使用上的灵活,从设计理念上的维度拓宽,实现人与产品之间的沟通、人与环境之间的交流、人与人之间更好的生活方式。智能家居以用户的幸福感为出发点,为住户的生活环境带来便利,万物互联是室内设计未来的发展趋势。

(一)对室内设计风格的影响

设计师将智能家居融入室内设计中,调整两者的关系,保证设计格局的统一。智能家居在选择设计方案时,要体现一定的时代性,满足用户的居住需求。所以,作为设计师应当注重用户的风格、爱好和环境氛围,不能从单一的角度考虑问题,要把多方面因素考虑进来,最终选择一套满足用户需求和良好环境氛围的设计方案[3]。智能家居强调人与生活环境的和谐共生,使设计风格更具多样性和可变性。在进行室内设计时,设计师首先要对居住环境进行综合分析,包括家具装饰、照明、通风、结构、空间等。比如灯光,不仅起到照明、美化作用,更属于艺术美学的范畴,灵活运用灯光照明,可以增添室内空间的层次感。

(二)对设计理念的影响

智能家居的重点是解决在生活中遇到的麻烦,更好地提高人们生活的安全保障和品质。因此,在一定程度上要减少电能、燃气的消耗,减少二氧化碳和其他有害气体的排放,这一转变带来了室内设计理念的改变,从功能上来看,室内设计要更加注重储藏空间的设计,对有限空间进行最大化利用,兼顾收纳性和美观性。

(三)对室内陈设的影响

在设计室内环境时,要根据不同的户型结构,结合实际情况融入智能家居,实时美化室内造型和家具摆放,最大限度地创造优质的室内环境。室内陈设会影响整体空间格局。从简单的家用电器到繁杂的古董字画,可对室内环境进行点缀,应用无线遥控技术规划陈设格局,丰富人们的日常生活。在使用家庭影院控制系统时,通过无线技术,不需要复杂的工序布线,使用互联网技术将使电视、电脑、手机互联,达到音视频资源的共享。

三、智能家居在室内设计中的应用

(一)应用在客厅中

快节奏的生活压力使人们下班后,渴望通过一键式联动开启智能化家居生活。智能家居懂得主人的情感想法,及时帮助主人处理不想去完成的家务,把家居生活打理得井井有条。当主人忙碌到无法抽身陪伴家人时,智能家居还能成为家人的“闺蜜”,在客厅通过实时语音对讲、播放音乐、聊天互动,分享生活乐趣,增添“人性化色彩”,实现以人为本的高品质智能家居生活新体验。通常情况下,客厅空间相对较大,是主人与客人进行休闲娱乐的互动空间。智能灯光照明系统,巧妙地把各种灯光的明暗变化、场景互换、电动窗帘、背景音乐的变化舞动等智能控制功能融为一体,让家居由静变动,让系统更好地服务生活。声控系统和感应系统的设计,使用户的生活更加方便,减少电能消耗,减少资源浪费。当你需要会客时,点击控制器的客厅会客场景,即可进入会客模式。智能家居系统的应用,使客厅空间设计更灵活多样,功能更加多元化。

(二)应用在厨房中

对智能家居的控制不应局限于距离,通过对用户的痛点分析,设计师应从人的生活安全出发,做好家居产品的防火设计,解决用户在厨房使用中可能遇到的问题。通过传感器对智能家居的家居环境进行实时监测,这样便能在做饭时,对厨房内的温度、火势、燃气等使用情况进行实时监控,一旦家中发生事故,达到报警阈值,用户就能在终端第一时间得到报警信息,更快地求助物业或消防部门进行厨房的安全隐患处理,既能降低用户的损失,又能给用户带来足够的安全感。智能家居使室内空间设计变得更加灵活,在厨房设计中,智能烹饪为人们带来的便利性更具吸引力。智能烹饪的操作简单,用户只需买好食材,在机器上选择食谱,完成食材准备工作,再放入机器中,点击“开始”即可进行烹饪,让用户每天都能吃到不同口味的佳肴。相比传统烹饪,智能家居帮助用户节省出大量精力去做其他事情,智能化厨房可以提升室内空间的使用率,实现厨房一体化,改变人们对厨房脏、乱、差的固有印象。

(三)应用在卧室中

在卧室设计中的重点是提高舒适性。所以,室内照明与空气质量成为设计的关键点。智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,是把智能家居与现代室内设计相结合[4]。建立绿色生态家居环境,从情感角度出发与智能家居进行互动,形成了情感共鸣。互动是智能家居中最重要的原理,为了让用户有更好的体验,交互模式必须符合用户的行为习惯。工作日时,当你还在睡梦里,舒缓的背景音乐会唤你起床,同时上班闹钟会自动响起,呼唤你开始元气满满的一天。周末时,会提醒主人“明天周末了,要晚点起床吗?”当床感应到你起身时,窗帘会缓缓自动拉开。智能化的窗帘系统,满足用户白天夜间对自然光线的需求。当你睁开眼,传感器会自动感应,灯的亮度会随着环境中光线强度的变化而变化。通过床头灯的智能控制,用户根据需求自行选择照明模式。随着你离开卧室,背景音乐会自动关闭,并切换到你到达的新空间。当你在睡梦中醒来,可以选择起夜模式,这样室内的灯光会沿着卫生间的方向依次慢慢点亮。当你再回到卧室时,灯光会依次暗下来。当室内空气质量不好时,可自动激活室内的新风系统对室内空气进行循环;温度调节系统则可根据不同季节和天气的变化,以及不同的使用人群自动进行温度和湿度的调节。

(四)应用在卫生间

智能家居中卫生间的功能,已不再是传统意义上的厕所概念,人们更加关注的是卫生间的舒适与健康。在室内设计中,需要重视卫生间内部的采光和通风。一般情况下,卫生间的通风和采光,相对其他空间会弱一些。在卫生间和过道安装感应灯,设置开关联动,再也不用摸黑开关灯了。智能感应灯光会跟随用户的行走路径,自动开启灯光。当你走到卫生间或起夜时,传感器感应到人一离开卧室,卫生间的灯会自动打开,当人离开超过十分钟,卫生间的灯就自动关闭,让我们的家居生活变得更简单智能。在辛苦忙碌了一天之后,洗个热水澡对很多上班族来说是个不错的解压方式。伴随着使用频率的增加,内部环境常处于相对较潮湿的状态。安装室内通风系统,通过自然通风和机械通风结合的方式,应用智能家居系统调节卫生间的温度和湿度变化,可以有效提升浴室的舒适性和便利性。

四、结语

在互联网和科技飞速发展的今天,人们对生活空间的个性化、美观性也有了更高的需求,“5G+AI”技术已走进了我们的生活。对设计师而言,不断进行创新实践,通过智能家居实现“技术+艺术”的互联,关注整个家庭智能家居设备间的互动,创造出充满科技的未来空间。智能家居与人们的情感需求进行交互,让智能家居生活幸福感飙升,5G时代的到来,使人工智能技术的应用更加广泛,使万物互联的智能家居生活逐渐变成现实。

参考文献:

[1]金华明.基于智能家居背景下住宅室内设计研究[J].吉林建筑大学,2019(17):54.

[2]张晨,黄万财.信息时代室内设计与智能家居结合的实践与研究[J].艺术教育,2019(9):267-268.

篇6

关键词:多媒体技术 网络通信技术 虚拟现实 建构主义

综合近年来国内外多种教育技术杂志上所刊登的主要论文以及国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议(即“教育多媒体与超媒体”世界大会)上所的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:

一、多媒体技术与网络通信技术的结合

1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了“WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。

例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互。

利用HotJava的这种动态可执行特性,用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的仿真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。

可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。

二、多媒体技术与仿真技术的结合

多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。

换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔,他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。

VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。

休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。

随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。

例如在ED-MEDIA世界大会(即“教育多媒体与超媒体”世界大会)上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图像来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。

学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。

更令人难以置信的是,由于采用了先进的图像压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟只有550K字节左右。

显然,QTVR对于学习城市设计与规划的学生是非常适宜的,甚至对于实际的城市设计与规划人员也是非常实用的,因为它可以使学生或设计人员随时改变城市的布局并立即感受到新布局所产生的效果,从而对设计或规划及时作出修改或补充。显然按这种方式设计与按传统的图纸设计或按CAD设计,其效率和质量将有天壤之别。

QTVR的重要意义在于,它开辟了多媒体技术与仿真技术结合的新途径,为“虚拟现实”技术的大众化铺平了道路。从此,VR技术将有可能走出高级研究院与大学的“象牙之塔”,以优质价廉的全新面貌逐步普及到各个教育领域,甚至进入中小学课堂。

三、多媒体技术与人工智能技术的结合

把多媒体技术引入辅助教学系统可以大大改善辅助教学环境,更容易激发学生的学习积极性和主动性,从而能显著提高教学效果。但是多媒体系统由于缺乏推理机制和学生模型的支持,所以不能确定学生的知识水平和认知特点;不能根据学生自己的意愿和理解能力去提供适合该生的学习材料,并作出有针对性的指导,即不能作到因材施教。

智能辅助教学系统由于具有“教学决策”模块、“学生模型”模块(用于记录学生的认知结构和认知能力)和“自然语言接口”,因而具有能与教师相媲美的下述功能:

1.了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平;

2.能根据学生的不同特点选择最适当的教学内容和教学方法,并可对学生进行有针对性的个别指导;

3.允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话(由于机器理解自然语言问题尚未解决,目前绝大多数智能教学系统还难以做到这点)。

但是智能辅助教学系统过分强调教师的指导作用,而且目前的智能辅助教学系统其教学方式都比较单调,难以作到图文、音像并茂,因而在激发学生兴趣,提高学生的主动性、积极性方面受到较大的限制。

由以上分析可见,在多媒体教学系统和智能辅助教学系统之间存在性能互补关系,将二者结合起来就可以扬长避短,从而研制出高性能的新一代智能辅助教学系统。

实现智能多媒体辅助教学系统的关键是:建构适合辅助教学需要的多媒体系统和设法使多媒体系统具有智能。

要使多媒体教学系统具有智能,主要涉及学生模型建造和人工智能领域的知识表示与知识推理,后者要求探索出一种适合于多媒体环境的新的知识表示方法和相应的推理机制。

四、多媒体技术与建构主义学习理论的结合

建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支,建构主义的起源应追溯至皮亚杰的儿童思维发展理论,可谓源远流长。

但是自八十年代初期以来,尽管认知心理学已逐渐取代行为主义心理学占据了统治地位,而建构主义学习理论在很长一段时期内并未产生明显的影响。直至近年来,随着多媒体技术的日益普及,建构主义学习理论才逐渐引起人们的广泛的注意,按照建构主义学习环境进行教改试验研究的学校也日渐增多。

建构主义学习环境包含四大属性或四大要素,即“情景”、“协商”、“会话”和“意义建构”。显然,多媒体技术的特性与功能最有利于四大属性的充分体现,例如:

1.“情景”――建构主义学习理论强调创设真实情景,把创设情景看作是“意义建构”的必要前提,并作为教学设计的最重要内容之一。而多媒体技术正好是创设真实情景的最有效工具,如果再与仿真技术相结合,则更能产生身临其境的逼真效果。

2.“协商”与“会话”――协商与会话过程主要通过语言(少数场合用文字)作媒介,这就要求计算机辅助教学系统必须有语音功能,即要用多媒体计算机才能支持。

3.“意义建构”――建构主义学习理论认为,意义建构是学习的目的,它要靠学生自觉、主动去完成。教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构。

多媒体技术由于能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境(有利于学生的主动探索、主动发现),能够提供图、文、声并茂的多重感官综合刺激(有利于学生更多、更好地获取关于客观事物规律与内在联系的知识),还能按超文本方式组织与管理各种教学信息和学科知识(有利于发展联想思维和建立新旧概念之间的联系),因而对学生认知结构的形成与发展,即对学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的,也是其它媒体或其他教学环境无法比拟的。

正是由于上述原因,近年来建构主义学习理论在西方尤其是在美国有较大的发展,加上HotJava的出现使多媒体教育应用与Internet网进一步融合,而网络又为“协商”、“辩论”、“会话”这类教学模式的应用提供了最理想的条件,它可以不受时空和地域的限制,这样就使建构主义学习环境更趋完善,建构主义学习理论也就日渐风行。

当然,这不等于说建构主义学习理论是万应灵丹,能解决学习领域的一切问题,例如,情感领域和动作技能领域的教育目标就不一定能通过建构主义学习环境来达到,但是就认知领域的教育目标而言,借助多媒体技术(若有条件还可结合网络通信技术)实现的建构主义学习环境,确实非常有利于学生认知结构的形成与发展则已得到愈来愈多试验的证实。这是值得我们国内教育界认真思索与借鉴的。

参考文献:

[1] 朱之剑,吕进编.多媒体技术及其应用[M].杭州:浙江科技出版社,1997.5.

[2] 曾芬芳编. 虚拟现实技术[M].上海:上海交通大学出版社,1997.6.

[3] 雷运发等编.多媒体技术与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2001.8.

[4] 王一平,孙大勇编.Internet浏览器[M].大连:大连理工大学出版社,1999.6.

篇7

“当时,很多行业内的领导都在谈一个话题:转型。”郭继军说,“现在有各种各样所谓的转型口号或标语,比如互联网+、中国制造2025、大众创业、万众创新……用一个词来讲,其实我们今天面临的大中型企业转型,可以统一称之为数字化转型。”

郭继军认为,数字化转型包括三个维度:管理、技术和商业模式。就他的观察来看:过去国内大中型企业的转型往往聚焦于某一点,而不是三管齐下 。而事实上,这三大维度的转型需求往往是同时产生的。

长期帮助客户转型的郭继军发现,盛行于科技世界半个多世纪的摩尔定律仿佛也正在作用于商业领域――企业的转型周期越来越短。而IBM自身也在经历转型,“IBM从硬件转型为硬件+服务+软件,再接下来我们转型到认知解决方案和云平台公司。

这为大中型企业的数字化转型带来了重要且迫切的挑战:三种转型同时发生,然后能够采取行动的时间又非常有限。

简而言之:时间紧、任务重。

为什么要做数字化转型?

IBM曾经在2012年提出过“首席客户官”的概念。从字面上理解,IBM倡导每个企业董事会里都应该有一位首席客户官,其本质在于让客户深入到企业战略层面,从需求端直接影响供给端的决策。

“如果从大形势来看,整个商业链条的重心正在不断从供给侧向需求侧转移。这是一个大趋势。为什么我们要做数字化转型?因为消费者正变得前所未有的强大,如果不做数字化转型,你根本没有办法准确理解你的消费者。”郭继军认为,在产品为王、渠道为王转为用户为王的今天,不能理解消费者,意味着企业将失去消费者。

当消费者变成最主要的驱动力,并占据主动权之后,企业所有的投资和关注点,自然而然地倾斜向消费者这一侧。“为什么营销在今天变得这么重要?一方面是因为消费者的角色越来越重要,逆向推动营销的重要性;另一方面,转型的三个维度,其根本的驱动力就是消费者,这个最开始的点实际上还是营销。”郭继军说。

在企业与消费者的互动关系变化中,包括三个层次:理解消费者――为消费者赋能――为消费者赋权。郭继军坦率地表示,“就目前来看,绝大多数企业在转型过程中,都希望能够更加理解消费者,但是还没有真正做到。”

如何准确理解消费者?

作为IBM的大中华区副总裁,郭继军参加过很多关于AI(Artificial Intelligence人工智能)和认知技术的会议和论坛,与“客户是否能够接受认知技术”的担忧相比,他发现数字化在中国不仅没有面临认可度的问题,反而有点过热的趋势。

“大家并不抵触这个概念,更多的是还没有真正理解这个概念。”郭继军说,“IBM正在主导的一个思路就是:我们非常希望跟企业中的高管坐下来踏踏实实地讨论――到底认知计算、认知商务能够帮助他们解决什么具体的问题?”

他举了营销流程的例子,比如:市场调研与洞察、需求梳理与分析、产品定位与研发、定价、渠道布局与拓展、商机发现与挖掘、品牌推广与促销策略、客户体验与沟通等。

“营销中有这么庞大、繁琐和详细的流程,到底在哪一个环节,我可以应用到认知计算,以获得很好的价值回报?这件事情不管是CMO也好,还是所有高管团队也好,是需要大家坐下来仔细去想的。而不是今天人工智能来了,赶紧放进来, 所有的工作全都被它替换掉,这是一个严重的误读。”

“认知计算不是代替人类决策,而是帮助人类做更好的决策。认知计算也不会脱离行业而存在,将认知计算技术,与行业经验相结合,帮助企业快速实现商业模式的变革与迭代,让人工智能融入企业运营,这将是未来商业的主流模式”。

正是基于这样的出发点,IBM在2015年底提出了“认知商业”的概念,将大数据分析、认知计算、云、IoT等前沿的数字化技术,综合起来提升综合竞争力,当然,一个重要的方面是:提升企业客户洞察和分析服务。

为什么“认知商业”理念能助力更智能的市场洞察和营销能力?简单地说:基于认知计算,品牌能够理解用户行为、性格特点甚至感知用户情绪,在渐进式发掘用户意图的过程中,不断优化和调整针对用户个体的个性化品牌信息和个性化营销方案。

例如, IBM提供的营销云,包括IBM营销过程分析工具(IBM Journey Analytics)、IBM用户行为分析工具(IBM Customer Experience Analytics)、IBM商务洞察分析工具(IBM Commerce Insights)等,为营销人员提供市场营销活动从策划、执行到回顾全过程营销工具,使营销人员可以更好地了解客户,打造更加个性化和更相关的互动体验。

目前,IBM的认知技术已经广泛助力金融、电信、医疗健康、教育、媒体娱乐、零售、制造、体育等行业。

企业如何进行认知商业转型?

郭继军认为,认知型企业会利用具备理解、推理和学习能力的认知系统的能力,利用认知计算嵌入重要事务、流程、对大数据进行理解,推理,通过认知系统持续学习和改进,使决策不断优化。在客户体验至上的大数据时代,企业转向认知型企业是一段迫切的旅程。

为了帮助企业快速跨入认知商业时代以实现转型创新,IBM从商业战略、技术支持等角度提出了五个关键点。

一.制定一套完备的认知策略

企业要明确以下几个重要元素:需要怎样的数据?是否拥有负责训练认知系统的专家?需要融入认知技术的产品、服务、流程和运营环节有哪些?在80%非结构化数据中,对于预测未来最有可能需要的数据是哪些?

二.利用大数据分析拓展认知能力

企业需确保能够收集、管理正确的结构化和非结构化数据。其中包括企业内部拥有的数据、来自他人的外部数据和所有公开的数据,以便进行感知、学习和调整,从而帮助企业打造竞争优势。

三.优化用于行业、数据和认知API的云服务,打造新型开放的创新平台

企业所选择的开发平台、敏捷的开发文化和方法,都是转型成功的关键要素。基于云的应用开发平台Bluemix,能让开发者通过IBM Watson API的方式使用认知解决方案。目前,IBM Bluemix上已拥有超过30个Watson API,这个数字到2016年底将达到近50个,并将会不断增加。

四.优化用于认知工作负载的IT基础架构

为了将认知能力构建在重要的物件、产品、系统和企业资源中,企业必须构建新型IT基础架构。若想快速且经济地完成这项工作,企业必须确保公共云、私有云及混合云提供的技术、分布各地的设备、连于物联网的设备及现有的系统互相协调一致。

五.确保认知时代的安全

认知能力正逐渐渗透汽车、建筑物、道路、商业流程、车队及供应链等领域,这意味着保护每笔交易、每笔数据及每次互动的安全性,对于确保整个系统、品牌及公司声誉得到信任都非常重要。

认知商业如何在中国落地?

郭继军认为,今天的市场是一个非常有意思的市场,“当你把所有事情都想明白了,这件事已经跟你无关了。这个市场非常现实,且成长飞速。”

“因此,一方面我们希望客户深思熟虑;但另一方面,他们不能慢慢去想。他们要非常迅速敏捷地去思考,非常积极地去拥抱。这也是IBM今天在做的事情。不能说这件事情还没有想明白,我们就先放一放。”

对于企业在认知转型中即将面临的问题与挑战,郭继军认为主要集中在以下几个方面:“首先,中国的企业以及市场数据环境,跟国外有很大的差异。不管是政策法规还是数据访问权等,考量标准都不同。这需要我们与合作伙伴共同合作打造一个完全不同的商业,而这一点还在不断的磨合、演进的过程中。”

篇8

关键词:赋能理论;应用型高校;旅游管理专业;创意型人才培养模式

一、旅游管理专业创意型人才培养目标提出的背景

21世纪是知识经济的时代,创意思维和创意人才成为各个企业发展壮大的关键因素;资本和技术主宰一切的时代已经过去,创意经济的时代已经来临。创意在旅游发展过程中变得越来越重要,国内外创意旅游的实践发展的如火如荼。而发展创意旅游最紧缺的就是创意型旅游人才,旅游管理专业的创意型人才主要是指在创意旅游背景下,能够将创意与旅游密切结合的能策划、有创意、善进取、会管理、懂营销的高层次旅游人才[1]。旅游管理专业创意型人才培养目标的提出与旅游业的发展趋势以及旅游业的人才发展规划密切相关。赋能是当代一个新创的概念,还没有被众多专家学者过多的解读,也没有形成比较准确权威的定义。它最初是积极心理学中的一个名词,旨在通过言行、态度、环境的改变给予他人正能量。后来被广泛的应用在商业和管理学,其基本的概念轮廓已经呈现,赋能顾名思义,就是为谁或某个主体赋予某种能力和能量。基于赋能理论的创意型人才培养模式主要包含两层含义:一方面学校和教师成为创意人才的平台和环境。学校成为学生发挥才能的平台而非绝对的管理关系,教育者的核心职能是变成文化和价值观的缔造者,文化变得更为重要,因为学生愿意和志同道合的人在一起。另一方面赋能强调学生内心自主的意识,通过赋能,充分激发学生的创意潜能,使之成为学习的主导者[2]。近年来,我国旅游产业规模不断扩大,旅游业已经成为国民经济新的增长点。据中国旅游研究院最新研究数据表明,2017年中国旅游总收入为45700亿元,同比增长15.99%;国内旅游人数达到50亿人次,同比增长12.64%;全年全国旅游业对GDP的综合贡献为9.13万亿元,占GDP总量的11.04%。根据我国《“十三五”旅游业发展规划的通知》,预计到2020年,国内旅游规模将达到68亿人次,旅游投资总额2万亿元,旅游业总收入将达到7万亿元,中国旅游业已经进入快速发展的黄金期,大众旅游时代将全面来临。根据国家旅游局《“十三五”旅游人才发展规划纲要》,我国对旅游管理专业人才培养的要求是适应行业发展的应用型、复合型、创新型的人才,要求推动高等院校建立和完善适应旅游业新业态、新趋势的需要调整专业设置的机制。这些都对应用型高校旅游管理专业创意型人才的培养提出了新的要求[3]。

二、应用型高校旅游管理专业人才培养现状

旅游管理是一门实践性很强的应用型学科,对专业学生的要求除了相关理论知识外,还应具备较强的实践能力、创意能力、沟通能力等。因此,为了满足新形势下社会对旅游人才培养的需求,以及推动旅游管理专业教学改革的深化,以期促进学生自主学习,提高高校教学质量,培养高校旅游管理专业应用型人才已到了刻不容缓的阶段[4]。从目前来看,高校的专业人才培养模式明显滞后于企业对人才的需求,由于多数应用型高校旅游管理专业起步较晚,处于旅游职业院校和旅游重点院校的中间,既缺乏办学历史,也缺少区位优势,加上自身办学思路不清晰,导致在传统人才培养模式中,人才培养目标和定位模糊,课程设置缺乏特色,教学方法陈旧单一,造成学生自主学习能力差,学习积极性不高。

(一)旅游管理的专业定位模糊。目前大多数应用型高校虽然设置了旅游管理专业,但对于旅游高等教育的建设和发展还缺乏清晰的定位和认识,具体表现为人才培养目标和定位模糊,对旅游市场的需求和变化不敏感,教学内容和课程设置衔接不好,教学方式相对落后。这些都限制了学生创新创意能力的发展,造成了一部分学生毕业后找不到工作,还有一部分进入社会又转行的现象。随着我国旅游业进入快速发展的黄金期,对于旅游管理人才的需求也不同于以往的单一的服务型人才,更加倾向于具有创新和创意能力的中高级管理人才。因此,当前应用型高校旅游管理专业最主要的任务就是确立明确的人才培养目标和清晰地专业定位,加强对旅游市场的把控能力[5]。

(二)课程设置不符合专业特色。大多数应用型高校旅游管理专业的人才培养方案缺乏特色,课程设置体系混乱,缺乏整体性和逻辑性,部分课程明显滞后于旅游市场的需求,部分前沿课程缺乏专业师资(如《创意旅游》、《茶艺服务与管理》《园林景观设计》《酒店建筑设计》等),课程内容重复、交叉现象严重(如《旅游市场营销》《饭店营销》《酒店管理》《前厅与客房管理》等),缺乏高质量、能反映行业动态的本科层次旅游管理专业系列教材[6]。部分高校仍把理论知识作为旅游管理专业课程体系的核心,教学内容缺乏实践性和创新性,课程模式落实不到位。

(三)课堂教学方法传统缺乏创新。从总体上看,应用型高校旅游管理专业的教学方法普遍比较单一,缺乏创新,没有真正形成教师充分赋能的生动局面。一直以来,高校课堂形成的以教师讲解为主的教学方法对学生发挥主动性、提高自主能力产生了消极的影响,容易导致学生学习主观能动性差、积极性不高和课堂参与度较低等问题,从而使教学模式变为灌输式的教学,使学生感到乏味,不能发挥旅游教学的优势。由此可见,通过赋能创新教学方法对旅游人才培养至关重要,教师有必要从赋能的视角重新审视旅游教学,找到提高学生学习兴趣和教学效率的的有效途径,为当前应用型高校的旅游教学提供有益的借鉴。

(四)师资力量与社会接轨性不高。旅游管理专业的学科特点要求教师具有丰富的行业实践经验和较强的创新创意能力。目前我国应用型高校旅游管理专业普遍存在教师专业水平不高、教学理念陈旧等现象。教师专业化程度不高,部分教师是从历史、地理专业转行过来,因此对课程理念和教学方法缺乏系统把握,加上缺少从事旅游工作的实践经验,对旅游人才的需求特点把握不准,难以将理论进行深入研究,也不能将理论与实践很好的结合,从而导致教学效率低下,无法完成人才培养目标。

三、赋能理论下的高校旅游管理专业创意型人才培养模式

为更好适应新形势下我国旅游产业对人才的需求,实现旅游管理创意型人才培养目标,应用型高校在深入分析当前旅游管理人才培养现状的基础上,应当不断改革和创新旅游管理专业的人才培养模式。旅游管理本科专业应该在人才培养机制、课程设置、实践教学、师资队伍等环节加强学生创新创意教育,着重培养旅游管理专业的创意型人才[7]。

(一)构建旅游管理专业本科教育创意型人才培养机制。高校应根据应用型本科院校的办学定位和培养理念,对人才培养机制和教育体系构建进行深入系统的研究,对现有学科结构、课程体系进行改革和创新,增设创意类课程,对现有教学体系进行优化重组,以理论教学为基础,以复合应用能力培养为核心,“学、研、产”相结合全面培养复合应用型人才[8]。1.明确创意型人才培养理念。未来新科技带来的旅游产业和新经济的发展需要更多实践能力强、创意能力强,且具备跨学科知识的高素质的应用型、复合型人才。“互联网+”时代,应用型高校应在培养创意型人才的理念指导下,找准自身专业定位,通过加强教学改革凸显专业特色。高校要培养创意型旅游人才,首先应满足当前新形势下社会对创意型旅游人才的需要,结合旅游专业实际特点,创新教学观念与培养模式,明确旅游专业特色定位。在赋能经济背景下,培养适应新形势下我国旅游业发展需要,具有扎实的专业理论知识,具有较强创新精神和创意能力的中高级创意型旅游人才。2.突出人才培养的创意素质与能力。旅游管理专业创意型人才培养的重点在于突出其创意素质与自主创意能力。一般而言,创意能力的发挥,需要能力主体具有五个方面的素质。第一,应具有品德素质:诚信、责任心、正直、公平、自我控制、团队精神、注重质量。第二,应具有经营管理素质:主动性、公关能力、谈判能力、战略思维、营销能力、服务意识。第三,应具有文化素质:审美辨别力、分析性思维、行业经验、沟通技能、创意能力。第四,应具有社会影响力素质:遵守规则、政策运用力、个人影响力、人脉资源。第五,应具有成就欲望素质:创意控制力、敏感性、冒险精神、捕捉机遇、组织管理能力。

(二)引入以赋能授权为导向的教学方法。结合旅游专业课程的特点,旅游高等教育以课前、课中、课后的教学场景应用为需求,重建师生的教学关系,让教师“因材施教”“以导代教”,充分赋予学生权利,鼓励学生发挥创意能力,让学生“按需学习”、“自主学习”,从而实现教与学的方式变革,推动实现学生个性化成长。1.通过赋能授权转变师生关系。在新的教学理论中,教师关注的不再是如何控制学生,而是如何激发学生的创造力和学习热情。课堂的赋能授权将成为未来教学管理发展的新趋势,高等院校在教学管理中积极引入赋能授权充分发挥其控制效能,将成为提升教学效果的重要手段。具体而言,赋能授权就是要使每一位学生积极、主动地参与到课堂教学中来,让他们时刻关注组织目标和学习任务,及时发现并解决问题,充分发挥每一名学生的创新和创意能力。教师可以通过游戏教学、竞赛教学、奖励教学等寓教于乐的方式,营造出和谐、活泼的课堂氛围,以每个学生为课堂主体,尊重学生的学习需求,让学生主动学习、乐于学习、爱上学习。2.采用项目任务驱动法进行教学。通过理论教学、实践教学中以项目为载体的“任务驱动”教学法,构建以“兴趣驱动”为导向的旅游专业人才培养模式,紧紧围绕“任务”这一前提,通过教师对学生赋能,激发学生的创意能力,进而实现创意的教学模式,推行旅游管理类导游模拟、餐饮实训、旅游营销、商务礼仪等基础课程的教学方法的改革和创新,构建“项目引领、任务驱动、兴趣导向”的教学模式,实现“教、学、做、创意”一体化。3.通过创建智慧课堂全面应用旅游教育数据。在大数据背景下,通过手机客户端、云平台等完成在线测试、系统报告、教学评价、在线答疑、课堂互动等。利用物联网、大数据等采集、整理、分析师生互动环节的数据,及时掌握每名学生的实际情况,以便及时调整教学策略。未来人工智能快速发展的态势之下,程序化的工作将被人工智能所取代,因此,高校可以打造在线教学平台,借助先进的教学设备和在线教学系统,实现教师线上教学,线下跟进指导的高效教学模式,增强师生间的互动性,提升学生的学习兴趣和学习能力。

(三)建立旅游管理专业本科教育创意型实践教学流程。旅游管理专业最大的专业属性就是极强的实践性。因此旅游管理创意型人才的培养,应注重提高实践教学在人才培养中的比重。具体说来,实践教学流程可以从校内实践和校外实习两个方面来建立。校内实践方面,一方面教师应该增加教学内容中的实践项目的比例,培养学生动手操作能力;另一方面,学院可以定期举办各种创意大赛,通过比赛,提高学生独立撰写项目策划书、报告书和旅游文案的能力,同时学生通过完成比赛的筹划工作,也可以锻炼自身的执行力和创造力。校外实习方面,高校应和知名旅游企业合作,共同打造校外实践基地,为在校大学生提供技能培训、工作实习岗位和指导学生职业发展规划等。“企业的竞争就是人才的竞争”,通过校企合作,不但架起了旅游企业与高校深层次合作和交流的桥梁,也是实现人才赋能的关键突破,有助于学生在实践过程中树立自我认知、职业规划意识,从而更迅速的融入到职场环境中,推动企业和人才相互赋能,实现双赢。

(四)打造符合旅游管理专业需要的创意赋能型师资队伍。高质量的师资队伍是高校最具竞争力的资本,也是学生赋能的主导因素。应用型高校应秉承与人才相互赋能、相互成就的理念,在教师引进与培养上不断进行深度思考,赋予教师足够成长和发展的空间,鼓励每一位教师主动思考创新,实现自身和学生的价值。随着00后大军走进大学校园,越来越多的高校开始转变人才培养模式。这群年轻人以其独特的学习方式、处事风格,极强的自我思辨和创新能力,不断刺激和挑战着传统高校的教学管理模式,从一味的灌输式教学,单纯的由教师指派任务,完成目标到如今的需要被理解,被认同,提供给学生充分的创新创意空间。具体从以下几个方面实施:1.制定科学的创新创意型师资培养计划。应用型高校旅游管理专业可根据现有师资情况,通过鼓励教师读研读博、外派深造、学术交流、下企业挂职等多种方式提高教师的实践水平和创新创意能力,培养“双师型”教学队伍。2.通过教研结合,全面提升教师教学科研水平。教学与科研相辅相成,应用型高校应利用多种手段提升教师科研能力,如鼓励教师积极申报和参与创意旅游方面的课题,发表创意旅游方面的文章等,倡导教师将科研成果应用到教学中来,开拓学生的视野并培养学生的创新创意能力。3.邀请校外专家,深入课堂,进行实践指导。应用型高校可以借助校企合作的框架定期引进校外专家和经验丰富的旅游业内人士到校内讲学,将行业最新动态和理念带进课堂,便于学生把握旅游业发展的趋势,为创意型旅游人才培养奠定坚实的基础。综上所述,旅游产业的发展依赖于创意人才的脱颖而出,依赖于全社会对创意人才的重视与培育,依赖于不断创新的人才培养机制。基于赋能理论的人才培养模式通过赋予学生自主学习的权利和空间,让学生全面参与教学,提高学生的自主能力和学习兴趣,增加师生间的合作,发挥学生的想象力和创造力。基于赋能理论的人才培养模式能够更新教师的教学观念和教学方法,对培养创意型人才有所指导,为旅游管理专业创意型人才培养提供良好的平台。

参考文献:

[1]张玉蓉,郑涛,樊信友.重庆高校旅游管理专业创意型人才培养体系研究[J].中国成人教育,2014(3):57-59.

[2]卢丹.高校文化创意型人才培养模式研究[J].艺术百家,2016(S1):312-314.

篇9

【关键词】创意产业 艺术设计 人才培养 课程改革 课程结构设计

后信息社会即将来临,以创意经济为主要特征的哲思时代将逐步取代以知识经济为主要特征的网络时代,信息社会发展成为更高一级的社会形态——后信息社会而存在。在后信息社会,创意产业带动的创意经济突飞猛进,创意成为紧缺资源,具有创新能力的创意设计人才成为创意产业发展的第一资源。由此,创意设计人才培养面临着巨大的机遇与挑战:一方面,创意设计人才需求旺盛;另一方面,面临新时代,艺术设计专业人才培养改革势在必行。人才培养重在过程与方式,而课程则是体现这一过程与方式的必然路径。倘若我们把人才培养当成登山的话,那山顶即是我们要达到的目标。目标可以是一致的,但要达到目标所经历的路径是可以不一致的,“殊途同归”便是这个道理,“殊途”恰是个性与特色的根本体现。因此,面向新时代的未来课程体系建设即是为人才培养开凿坦途,改革与建设将成为必然趋势。

一、艺术设计未来发展趋势

(一)设计思维从平面向空间转变。平面思维是指人的各种思维线条在平面上聚散交错,也就是哲学意义上的普遍联系,这种思维具有跳跃性和广阔性,联系和想象是它的本质。我们通常所说的形象思维属于平面思维的范畴。联系和想象是平面思维的核心,其特点通常表现为事项之间的跳跃性连接,在这一思维的过程中,它受到逻辑的制约,反过来又常常受到联想的支持,否则思维的流程就会被堵塞。空间思维也称“多元思维”“全方位思维”“整体思维”“立体思维”或“多维型思维”,是指跳出点、线、面的限制,能从四面八方去思考问题的思维方式,也就是要“立起来思考”。平面思维是线性思维向着纵横两个方向扩张的结果。当思维定向以后,中心确定以后,它就要从几个方面去分析说明这个问题。当这些点并不构成空间,而是处于同一平面不同方位的时候,思维就进入了平面思维。平面思维,可以从不同的方面去说明思维的中心,可以相对地达到认识某一方面的全面性,但它仍然是囿于某个平面中的全面,并不是反映对象整体性的全面,因而这种全面相对于立体思维来说,仍然是不全面的。只有当思维上升为立体思维,从而研究认识对象的各个方面及各个方面上的各个点即各种规定性以及这些平面、这些点及其周围事物的相互联系时,才能够获得最无片面性的整体认识。对设计而言,印刷平面的造型方式和媒体的局限性已不能适应时代的需求了,空间信息传播设计将是艺术设计专业未来发展的必然趋势,设计中创意思维的空间思维方式即将成为主流。

(二)设计产品从物质实体化向虚拟现实转变。上世纪80年代,数字思想家Jaron Lanier率先提出“虚拟现实”VR (Virtual Reality)观点,于科幻小说作家威廉·吉布森在1982年发表于《omni》杂志的短篇小说《融化的铬合金》(Burning Chrome)中首次创造出来,并在后来的小说《神经漫游者》中被普及的赛博空间(Cyberspace)概念一致,也称灵境技术或人工环境。VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。这一技术早已在影视特效设计、工业产品设计、城市规划设计、室内设计等现代设计效果表现中广泛应用,如科幻电影《阿凡达》中潘多拉星球里高达900英尺(约274米)的参天巨树、星罗棋布飘浮在空中的群山、色彩斑斓充满奇特植物的茂密雨林、晚上各种动植物还会发出光。VR的浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)和构想性(Imagination)让人仿佛身临其境,亦真亦幻,精彩绝伦。后信息时代,VR技术能为设计创意带来无限可能。

(三)信息刺激从单一感知性向多感知性转变。多感知性(Multi—Sensory)是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。美国哲学家迈克尔·海姆在其由牛津大学出版的著作《The Metaphysics of Virtual Reality》中指出:“虚拟实在为转移西方参与的哲学提供了机会。从毕达哥拉斯到亚里士多德,从贝克莱到罗素,有关哲学的参与感有赖于视觉,从而把人们置于旁观者的位置。要想触动人们,就需要引入更多的感官知觉。虚拟实在可以开发出一种反馈,其中参与包括整个身体的开发性和敏感性。”①

(四)服务对象从大众化向个人化转变。后信息社会,电脑个人化和普及化,信息界面更为个性化和智能化,对人的尊重与关怀更为突出,设计也将成为个性化服务。设计的个性化服务具有潜在优势。首先,顾客可以及时反映对产品的个性化要求,从专业人士或设计师那里得到及时、有针对性的服务,从而获得了预期利益的满足或使不合理的预期利益得到了纠正,降低了购买风险,提高了总价值。其次,顾客通过各种信息渠道及时地与产品提供者进行沟通,节省了寻找、挑选购买产品时消耗的时间和精力。最后,个性化服务可以使生产者与顾客之间建立起学习型、良好的合作伙伴关系,会提高顾客的忠诚度,创造固定顾客。儿童和老人逐渐受到社会的关注,为他们提供服务的儿童文化创意产业和老年文化创意产业将应运而生,儿童和老人成为设计服务的对象。

(五)技术支撑由少数学科向多学科转变。伴随着需求的个性化与多样性,设计要解决的问题不再只是视觉问题,由于设计师需要考虑的问题已经超越了传统实践的范畴,涉及诸如建筑、数码产品等媒介,以及社会科学及自然科学等领域,所以对设计师自身而言如果要解决问题要么成为精通较多学科的专家,要么就学会与来自更广泛学科的专家进行合作。2010年10月,AIGA 设计教育者会议“新的环境/新的实践”在罗利 (Raleigh) 的北卡罗来纳州立大学 (North Carolina State University)举行,组织者之一梅勒迪斯·戴维斯 (Meredith Davis)谈道:“设计问题庞大而复杂,仅凭一人之力是无法解决的,工作和生活都被错综复杂的网连接起来,结构和形态也都是变动的,结果更是无法预知。离开社会谈经济,或者离开科技谈文化,离开认知谈物质将都变得不切实际。” 会议上,伊利诺伊大学 (University of Illinois) 教授吉米·卢 (Jimmy Luu) 大胆地认为,一个好的设计师可以给跨学科合作带来类似移情和通感的力量,要了解不同的知识构架,观察并很好地将它们融合在一起。②由此可见,跨界与融合已成为设计界发展的主题与趋势。

二、未来艺术设计人才基本能力结构及培养方式

创造教育是未来创意设计人才培养的主流教育理念。创造教育思想虽然自古有之,但明确提出创造教育并具体、系统地实施却是在20世纪的三四十年代。1916年,美国实用主义哲学家、教育家杜威率先提出了学校培养创造型人才的学说,并进行了深入的研究探讨。创造教育理论认为:人人都具有创造潜能,这种潜能如果发挥得好,就能促进经济、科技、社会乃至人类的全面进步,所以教育就要努力挖掘人的这种创造潜能,培养人的创造思维,研究创造规律,传授创造技法。创造教育理论对于我们今天的教育改革和教育实践都具有重大的指导意义。苏联教育家和心理学家赞科夫则从1957年至1977年通过长达20年的教育实验研究,使创造教育趋向了系统化。他提出了教育应发展学生三个方面的能力,即观察力、思维能力和实际操作能力,基本上确定了创造教育的核心内容。因此,我们将未来艺术设计人才基本能力界定为艺术观察力、创新思维能力和创意表达能力,建立“图钉式”创造教育模型,如图1所示。

(一)艺术观察能力。基于眼的专业化训练,培养具有面性特征的对自然形态和色彩的感受能力,有一双具有国际视野、敏锐把握市场规律、从平淡中发现美的慧眼。

(二)创新思维能力。基于脑的专业化训练,培养具有点性特征的发散的平面思维和多维的空间思维能力,有一个兼具形象思维和逻辑思维、富有哲学思维和创意思维的大脑。

(三)创意表达能力。基于手的专业化训练,培养具有线性特征的创意设计表达能力,有一双具有天赋的造型能力、神笔马良般点石成金的巧手。

三、未来艺术设计专业课程体系结构设计改革的基本思路

(一)以主干学科分布为逻辑,建构由“心理学+消费者行为学+市场营销学+美学+人机工学+创造学+美术学+设计学+传播学+计算机图形学+材料学+信息科学”组成的学科系统性专业课程体系。各学科之间又有大的研究范畴,心理学、消费者行为学和市场营销学研究的是客户(人),美学和人机工学研究的是客户(人)与人物之间的关系,创造学、设计学和美术学研究的是设计者自身(人)与物之间的关系,计算机图形学、材料学和信息科学研究的是设计产品(物)。此外,针对不同对象和不同功能的设计,还需要有更为深入的关键的学科支撑。以儿童文化创意产业发展需求的艺术设计人才培养课程改革为例,儿童发展与教育心理学、人工智能等都是必要学科。有些学科无法以课程实践来加以学习,发达国家的做法是,通过“研究性习惯”来塑造“跨学科行为模式”作为探索调查形式之一的重要价值。③

(二)以学生能力发展为逻辑,建构由“发现设计认识设计创造设计应用设计”的阶段性专业课程体系。发现设计阶段是设计课程教学的初级阶段,虽是基础,但相当重要,主要培养学生对形态感受认识和设计语言认识。认识设计阶段是设计课程教学的次初级阶段,主要培养学生艺术设计基础要素认知能力。设计创造阶段是设计课程教学的中级阶段,主要培养艺术专业概念设计能力。设计应用阶段是设计课程教学的高级阶段,主要培养不同领域的设计技能的综合运用能力。

(三)以设计生产流程为逻辑,建构“造型造图造物造境”的技术性专业课程体系。造型是设计生产的初级阶段,主要培养学生“师造化”的艺术观察过程;造图是设计生产的第二阶段,主要培养学生“得心源”的艺术表现过程;造物是设计生产的中级阶段,主要培养学生将图纸付诸生产制作的工艺设计能力;造境是设计生产的高级阶段,主要培养学生将设计产品进行商品化的包装、装饰与展示设计的能力。

(四)以研究内容关系为逻辑,建构由“造型基础+设计基础+基础设计+专业设计”组成的研究性专业课程体系。各研究内容关系如图2所示。

造型基础是研究视觉与技术(材料、工艺、结构)的关系,主要研究形态与色彩。本阶段打破了传统教学模式,将传统片面训练学生的“造型能力”转变为训练学生对“形态、色彩、材质、空间”等视觉元素的感受力,引入设计意识,强调造型中“有意味的形式”,从根本上开拓学生创新思维,培养学生良好的基础与兴趣,鼓励学生自觉自发地进行艺术创作。设计基础是研究技术与功能(物质功能、对人的功能、对环境的功能)的关系,主要研究原理、技法、思维、概念等知识和技能。基础设计是研究功能与视觉(物、人和环境系统)的关系,主要研究设计元素之间的创意和谐关系。专业设计是研究设计与经济领域的关联,主要研究设计在商业媒体中的应用。

结语

设计的灵魂在于创意,创意的灵魂在于文化。文化与创意的融合为社会创造了奇迹,犹如烂漫绽放的火花,把人类带入哲思的创意经济时代。

(注:本文为2012年湖南省教改项目,项目名称为《基于儿童文化创意产业发展需求的高校艺术设计人才培养模式改革研究与实践》,项目编号:622)

注释:

①迈克尔·海姆. 虚拟实在的形而上学[M].上海:上海科技教育出版社, 2000.

②③Julie Lasky. 多学科交叉: 专业的重新定义[EB/OL].

http:///group/topic/18377596/. 2011—03—18/2012—08—12.

篇10

【关键词】播客 移动音频 移动音频媒体

【中图分类号】G206 【文献标识码】A

2014年10月起,一部名为《连环案》(“Serial”)的播客节目引发了英语国家现象级热潮,第一季节目成为iTunes(苹果电脑和手机上的媒体播放应用程序)上最快突破500万下载量的播客,平均单集下载过百万。《连环案》的火爆被视为播客发展的拐点,昭示着这个媒体样式经过十年伏枥后步向“黄金时代”。十年之前――2004年2月,记者本・哈默斯利(Ben Hammersley)在英国《卫报》上第一次向公众普及了播客(Podcasting)的概念,他将播客描述为一种解放了听众时空束缚的新兴媒介形式,赋予了听众与制作者对话的可能性。播客的概念M入中国是在2004年底,国内第一家播客网站土豆网()诞生于2005年,这是国内最早提供数字化音频播出的平台。随后,中国播客网、动听播客、菠萝网、反波等不同类型的播客网站纷纷创建,它们构成了中国最早的播客矩阵。

诞生之后的十年间,播客一直不温不火,直到2014年,随着移动互联网时代的到来才逐渐升温,通过手机智能终端应用重新把握住了用户。升温的标志除了《连环案》的热播,还体现在美国的数字媒体公司在2014年纷纷从传统广播公司挖走负责营销等业务的高管,潘多拉(Pandora)、声破天(Spotify)等数字音频平台开始抢夺传统广播广告的市场。中国国内的数字音频大战从2015年上半年开始,此时,喜马拉雅FM、蜻蜓.fm、荔枝FM等数字音频平台纷纷提出自己的商业化布局,2015年因此被称为移动音频商业化元年。

业界的动态带动了学界的关注。国内关于播客的研究在2006~2009年间形成一股热潮,随后陷入低谷,到了2015年突然有了量的提升。2015年底,清华大学爱泼斯坦对外传播研究中心联合美国哈佛大学尼曼新闻实验室(Nieman Journalism Lab)约请世界各地的新闻学院院长、知名教授和媒体一线人士对2016年全球新闻传播的新趋势发表了看法。在播客系列话题中,2016年被认为是播客的壮大之年。根据皮尤研究中心2016年6月的《2016年媒体发展报告》,2016年,21%的12岁以上美国人在过去的一个月中听过播客,而这一数字在2013年是12%。①潘诺普利(Panoply)公司音频发展部门负责人尼古拉斯・奎(Nicolas Quah)对播客的前景充满乐观,在他看来,播客“不仅仅是成为广播的代替者,而是一个强大的、多样化的媒体渠道,它将能够对抗音乐、视频、游戏和即将到来的虚拟现实”。②种种迹象显示,播客似乎真的迎来了春天。然而,播客的将来是否如尼古拉斯・奎预言般灿烂?本文首先对这一媒介形态发展中的若干转向进行了分析,并反思了转型过程中面临的瓶颈,最后对播客发展的可能性和未来的生存进行了探讨。

一、雄心勃勃――从播客到移动音频媒体的转向

播客十多年的发展不算长,却也无法用迅猛来形容,不过,当我们回溯2004年的播客,就会发现当初的这个词已经不足以描摹当下,“移动音频媒体”更适合现今这样一个多层面的平台。从播客到移动音频媒体,这一表述的变化,包括了三个明显的转向,展示了这一媒介形态十多年的发展历程。

(一)从个人电脑到智能手机――播客终端的移动化转向

诞生之初的播客,需要听众先在电脑上下载音频文件,再传输到播放设备,加之网速的限制,这一过程是繁琐而耗时的;而现在,这一过程在智能手机上都简化为一个点击。随着移动互联网的发展,Wi-Fi信号普及、网速提升、信号质量提高、数据流量使用成本降低,用智能手机实时地、流动地“听”,成为人们接受音频信息的方式。根据英国收听测量机构(RAJAR Ltd)2016年的听众调查,有57%的播客消费是在智能手机上完成的。③

作为现今人们生活中嵌入程度最高的电子设备,智能手机应用聚合了多重功能,移动音频媒体因为附着其上而天然具备了伴随性和便捷性,如果不是智能手机的迅猛发展,移动音频媒体的发展势头会削弱很多。资源的搜寻、音频的点播、收听的互动与分享,全部集成在方寸之间的屏幕和用户的指尖,只需要轻触就可以收听,操作的简化提升了用户使用的意愿。再加上多屏合一以及云技术,使得用户可以完成跨平台、多终端同步收听,在不同电子设备上收听的节目可以无缝对接续听。在智能设备为人们支撑起的现代生活里,移动音频媒体已经不仅仅是提供了听觉的组成方面,在可穿戴设备高度智能化的未来,移动音频媒体将会变成以听觉为核心的多感知媒体。理查德・贝里(Richard Berry)认为,考虑到手机应用(App)的重要作用,播客(Podcast)应该更名为客户端传播(Appcast);④那么随着科技的发展,有一天这个名字也许会改为传感器式传播(Wearablecast)。

(二)从群体到个体――播客用户的私密化转向

智能手机给移动音频媒体带来的变革,除却收听便捷性的提高,还有收听方式的转变。2001年苹果公司推出革命性多媒体数字播放产品iPod,打开了音频播放器的全新思路。随着智能手机的普及,相较于广播时代,人们对“听”的接受方式已大为不同。从传统电台的群体性、广场式的收听,到智能手机的个体化、耳语式收听,说者与听者之间的距离产生了变化。广播喇叭是公共的、收音机是家庭的、手机是个人的。广播电台的听众是被动消费者,而智能手机是个人的,特别是耳机是私密的,移动音频的使用者是主动消费者。从广播电台到手机,音频传播的内容、形式,甚至声音的音量、风格,都产生了相应的变革――听什么、怎么听,成为说者和听者共同实践的范畴,毕竟一个外放的音频效果和环绕在听者耳边的音频效果是不同的。

互联网时代,自由的尺度被拓展。就移动音频媒体范畴而言,“自由”既包含了听的选择,也指向了播的便捷和传的价值,在移动音频媒体的生态系统里,定制和社交的意义被突出。用户可以自由地选择收听什么内容,便捷地自己的声音,同时也通过转发和点赞等方式与他人产生互动,这都是一种自我定位的方式。就像十六、十七世纪人们保留诗文杂集和摘记簿,并与他人交换所抄诗文来展现个人特性一样,现代网络媒体上的收听、收看与阅读,上传,点赞、转发的行为,也是一种个人价值的表达。⑤正如美国科技类杂志《连线》(Wired)杂志创始主编凯文・凯利(Kevin Kelly)所言,科技的发展是给人们更多的选择。互联网便赋予了人们选择和表达的自由,并通过这一自由的选择强化了个体私密空间。

(三)从居家到车载――使用环境的场景化转向

过去,人们收听广播更多的是居家空间;而在播客诞生的早期,收听的场景便有了移动化的倾向。苹果公司宣布其应用软件iTunes支持播客之时,公关新闻稿标题写道:苹果把播客带入主流市场。的确,有了软件的支持,使用苹果多媒体播放器iPod收听音频大为简化,睡前、运动、家务、驾车都可以是播客的存在空间。只不过在2005年,移动互联网尚未成型,“移动”收听的前提是必须提前下载到音频播放设备,并非真正的移动。近年来,移动互联技术成熟之后,车载场景立刻被视为移动音频媒体的重要时空,再配合大数据、云计算、人工智能等技术的应用和物联网发展的趋势,“车车联接”已经不是遥不可及。目前国内各个移动音频应用,例如喜马拉雅FM、蜻蜓.fm、荔枝FM、考拉FM、QQ音乐等都在与汽车厂商合作,或者生产车载智能硬件,或者预装车载音频应用,总之握牢驾驶场景。对于在车载场景下的用户来说,音频内容仅为最基础和核心的使用。可根据全球定位系统(GPS)定位情况,及时提供变化的收听内容、导航、路况信息、周边服务设施提示等个性化、实用性的服务,构成了移动音频媒体的另一个层次。谷歌有一个功能,根据用户购买的机票/车票的时间,结合用户当前的全球定位系统定位,提前发送信息给用户:根据你现在的位置和路况,此时应该出发去机场/车站了。虽然目前移动音频媒体尚没有这样的功能,但是未来的车载场景使用,就应该是根据用户的不同生活情境和习惯,嵌入多层面的服务,而非单一的音频内容提供。这种服务将会提高用户的黏性,延续到非车载场景使用中。例如荔枝FM的同城功能,提供找工作、家政、租房、买卖房屋、二手商品转售等生活信息,显示了其不止于音频平台的商业野心。

二、波折前行――播客转向的迷思

从播客到移动音频媒体,是一个从播放平台到服务平台的转身,这一转变为音频媒体的发展拓展了思路和空间,让业内人士看到了无限的可能性。然而无法忽视的是,播客十多年的发展并非一路凯歌,我们享受了转向带来的红利,也必须面对发展中的瓶颈。

(一)市场格局并不清晰

2005年, 《连线》杂志发表文章称播客的到来是“广播的终结”;播客兴起之时,一度被冠上“草根文化”的标签,认为它赋权于民,容纳了大量非专业的作品,会替代传统广播的地位;彼时学界的研究热点也聚焦于传统广播与互联网的融合之道。播客被寄予厚望,认为会对产业产生颠覆性变革,变成主流音频媒体。但现实情形并未如预期所言,美国调查机构爱迪生研究(Edison Research)在2015年第四季度M行的听觉调查数据显示,播客只占据了美国人音频消费的一小部分,只有2%,而54%的时间花在了AM/FM收音上。⑥《华尔街日报》在2015年――播客诞生十年之际,称“播客行业只有3400万美金的广告收入。这大概只是广告牌花费的1%”,⑦明确看衰这一媒体的行业地位。

国内的情况倒是在2015年有了巨变。从概念上,播客的说法被移动音频或者移动电台逐渐取代。从商业运作上,资本力量进入这一行业,融资金额被屡屡刷新,各个移动音频应用厮杀、抢夺市场,逐渐形成了稳定的市场格局。易观分析(Analysys)的《中国移动电台市场季度监测报告2016年第四季度》数据显示:“2016年第四季度,喜马拉雅FM以4056.3万的活跃用户稳居行业第一,蜻蜓.fm以1830.4万的活跃用户数位居行业第二位……荔枝FM、企鹅FM和凤凰FM分别以619.4万、581.6万和330.6万的活跃用户数排在第三、第四和第五位;考拉FM以290.3万的用户活跃数排在第六位,阿基米德FM和多听FM的活跃用户数相差不大,分别为177.5万和161.9万。”⑧可见,各个移动音频应用已逐渐清晰自己的市场定位,形成差异化经营模式。但是这个行业是否真的进入了一个黄金时代,目前来看似乎并不明晰,各平台对内容、用户、资本的博弈仍在继续。

(二)话语权的漂移

在内容制作方面,非专业化的播客制作者为最初的播客提供了大量的内容,播客因此被认为是边缘文化的孕育地。而现在的音频内容生产则趋向专业用户生产内容(PUGC)的模式,优质的版权内容与自媒体内容并行,构成多样性的选择供给,覆盖了教育、娱乐、资讯、音乐、文学等不同需求。制作水准也从最初的业余、粗糙转向精致。这一过程中,也产生了一些迷思。在用户流量有限的前提下,也就是说用户的时间总量一定,碎片时间并没那么多的情况下,其注意力必然集中在少数播主身上。具备专业的制作水准、庞大的推广资源的内容将在洗牌中沉淀下来,行业又变成寡头垄断局面。⑨最终,持有市场的仍旧是那些专业化机构,他们重新占据主流媒体的位置,那么,播客诞生之初平等和民主的意义便丧失殆尽,信息鸿沟将比传统媒体时代更加难以填平。

(三)群体与个体的角力

另一个担忧来自于个体与社会的关系的反思。传统广播因为是群体性收听,带来的后续社交更多的是面对面的交流;而网络音频的交流发生在虚拟空间里,超越了空间和时间的局限,听众可以和讲述者、其他听众更直接地沟通,但沉溺于虚拟空间的社交又会导致人们脱离现实社会的人际交往,陷入一种“群体性孤独”,这种孤独广泛存在于现代信息社会,因为“在网络上会有很多新的邂逅,但是这种关系都是短暂的,如果有新的或者更好的邂逅出现,那些以前的都将被尘封”,⑩久而久之,人们将不能适应亲密的关系却又无法摆脱对孤独的恐惧。

三、路在何方――科技加持的移动音频媒体未来

无论是媒介发展史上的数次跨越性进阶,还是当下已经如火如荼的直播、尚未全面普及的虚拟现实,信息的生产、传输和接收都离不开技术的更迭。技术指引内容的创作,提供给用户更多的选择可能性,促成了供需的精准匹配,对媒介产业化运作发挥了不可估量的作用。

(一)数据支撑全产业链

大数据的运用已经不是一个新鲜的话题,然而如何把大数据运用于移动音频媒体中尚未完全开发。作为一个连续性的媒体形式,音频不能够像文字内容那样可以快速浏览,它要求用户必须全部收听完成才能获得全部的信息量。因此,音频媒体用户的时间成本是比较高的,如何接触到一个“对胃”的节目,需要平台具备准确的算法系统。而对于那些弱势的音频内容生产者来说,他们没有足够的用户,也没有可靠的变现工具,更依赖于音频媒体平台而生存,必然希望有更多接触用户的机会,数据的细致和精准对他们尤为重要。除了地理位置、搜索及收听历史,用户在收听过程中的动作反应,也是数据分析的重要来源:何时收听、何时停止、是否有快进或者倒退收听的行为、停留时长……这些行为折射的是用户对内容的情感反应,是内容生产者获得反馈的重要渠道,也是媒体平台进行个性化推送的计算来源,同时也可以作为广告投放和效果监测的衡量依据。当然,更高层面上的大数据运用,不应该是仅仅停留于用户的外在行为解读,而应该是深入人性层面的数据分析。

(二)借力人工智能突破发展瓶颈

地域性是音频内容传播的特性,也是瓶颈。传统电台节目因为受到技术和政策的限制,只能局限于一定空间范围内传播;互联网技术虽然解决了音频传播的空间阻碍,但语言上的隔阂仍然无法消除。由于只有声音层面的元素,无法像视频那样通过文字的形式把翻译内容呈现出来,如果重新配音又丧失了欣赏原声的机会,因此音频节目的区域性极强。欧美、日韩等各国的影视产品可以通过各种渠道进入国内用户视野,而音频产品却更多地被视为外语学习资源,没有进入生活消费范畴。像《连环案》这样在英语国家火爆的作品都没有在国内引起广泛关注,更不用说其他的境外音频作品了。即便是在国内,音频产品的地域瓶颈也同样存在,排除信息传播的接近性原则产生的影响,语言的因素是最大的障碍。随着智能翻译系统的进化,语音翻译将不再是难题,原声播放再辅之以声音模拟系统,可以达到以原声效果呈现翻译过的音频内容,音频产品传播的范围将更为广阔。

音频产品的生产是一项艰苦的工作,平台和用户都对内容不仅有质的期望,也有量和速的要求。在新闻生产领域,机器人书写文字新闻已经是现实,可以预期的是,机器人进行音频产品的生产也不会太遥远。虽然目前的机器新闻生产更多的是数据的采集、分析和提炼,业内普遍认为机器写作缺乏情感和观点;但在人工智能成熟的阶段,这一难题并非不可攻克。人工智能系统可以根据用户的偏好进行计算,自动选择合适的内容、语言、音质、音乐和音效,为用户快速、准确、高品质地生产音频节目,进行内容推送信息收集和反馈,满足用户对质、量、速的需求。

目前的移动音频媒体已经大规模地架构了车载场景,并开始将移动音频媒体与家庭电器相连,进军智能家居环境。而未来的发展趋势将从现在的“物联”走向“万联”―― 一切皆媒、万物相联。移动音频媒体也将成为传感器的一种,连接人与人、人与物、物与物,在智能生态圈的新世界中占据自己的领地。

(三)新媒介形态下的社交规则

科技入主人类生活,引发了社交革命,不论我们对个体与社会关系的颠覆产生多深的忧虑,新的媒介形态下,必然有新的规则:未来的“个体将更加独立,并拥有更强大的力量去决定自己的生活……人们需要更努力地独自去满足需求”。?我们追逐科技发展带来的便捷,也需要应对科技对人的异化,更新媒介素养观念、技术伦理观念,承担新的责任,建立新秩序、新法则。

注释

NancyVogt (2016), Podcasting: Fact Sheet, State of the News Media 2016, Pew Research Center, http:///2016/06/15/podcasting-fact-sheet/, June 15,2016.

尼古拉斯・奎: 《播客:是r候告别炒作了》,沈晓波译,2016年2月11日,http:///s?__biz=MjM5OTU2Nzc3MA==&mid=403477470&idx=1&sn=3743527eac554b2abeeb03c914204b35.

RichardBerry (2016) Podcasting: Considering the evolution of the medium and its association with the word ‘radio’. The Radio Journal International Studies in Broadcast and Audio Media, 14 (1). pp. 7-22.

Richard Berry (2015) Serial and the years of podcasting: Has the medium grown up? Radio, sound and Internet Proceedings of Net Station International Conference.pp.299-309.

汤姆・斯丹迪奇: 《从莎草纸到互联网:社交媒体2000年》,林华译,中信出版集团,2015年第1版,第112页。

Ben Thompson, ONES Piece 《播客的未来》,向桐、任宁、何聪聪译,2016年8月24日,http:///i6322271081021309442/.

易观分析:《2016年第4季度中国移动电台市场 付费打赏创新耳朵经济 厂商发展逐步走向差异化》,2017年3月7日,https:///analysis/22/details?articleId=1000573.

詹姆斯・柯兰等: 《互联网的误读》,何道宽译,中国人民大学出版社,2014年7月第1版,第81~109页。

雪莉・特克尔 :《群体性孤独》,周逵、刘菁荆译,浙江人民出版社,2014年3月第1版,第299页。

李・雷尼巴里・威尔曼:《超越孤独:移动互联时代的生存之道》,杨伯溆、高崇等译,中国传媒大学出版社,2015年5月版,第247页。

篇11

关键词:设计;人工物;自然主义;心灵哲学

Abstract: What is the essence of design is that it creates technical artifacts. Dual nature of artifact is dual realization of design. When reviewing dual nature of artifact, we found that dual nature of artifact is the same as mind-body problem in mind philosophy, just being at different forms. Base & significance of philosophy of design research is able to being some character of mind philosophy. It must go on design research when going on human studies.

Key words: design; artifact; naturalism; mind philosophy

一、问题的提出

设计,先天的具有交叉学科或跨学科的性质。我们已经看到,如同工程问题和文化问题一样,以传统的认知主义的认知方式,在单一(学科)维度上进行设计研究(如设计科学和设计哲学等)是心有余而力不足的。认知主义范式在此类问题研究上困难重重。因此,设计的高层次理论研究(如设计科学与设计哲学)非常薄弱,设计问题长期徘徊在人文社会科学学术视野的边缘地带,直接导致了工程问题和产业问题研究的滞后。我们意识到了设计哲学的必要性,看到了它的可能性;但是,我们更需要看到它的可行性。因此,有必要追问设计存在的哲学基础,并阐明其意义。否则,由于高层次的哲学理论和伦理价值的缺位,设计研究还是无法摆脱长期处于学术边缘地带的困境。类似地,工程研究(如工程哲学和工程伦理)与产业研究(如产业哲学)也将无法摆脱学术边缘地带的困境。

当然,如此追溯设计的哲学基础并不是一种基础主义的方式,这将更多地涉及到自然主义和心灵哲学等领域。而在此所涉及到的设计问题,主要属于自然科学或工程科学领域,而不属于艺术和美学领域。为了追问设计的哲学基础与意义,我们将首先从概念分析切入,分析设计概念定义时所遇到的问题;其次讨论一般的技术人工物(以下简称人工物)所体现的设计的形式实现与意向实现的双重实现属性;接着探讨在智能人工物的设计问题上设计所体现出来的哲学基础与意义;最后探讨了有关于设计的进一步研究内容。

二、设计的概念困境

Simon指出:凡是以将现存情形改变成向往情形为目标而构想行动方案的人都在搞设计;生产物质性人工物的智力活动与为病人开药方或为公司制订新销售计划或为国家制定社会福利政策等这些智力活动并无根本不同。([1],第103页)自然科学关心自然世界事实上是怎样的;设计关心人工物应该是怎样的且是否满足功能需求的。现代设计是技术与艺术的结合,技术性主要是由设计科学这种设计过程的系统性学说来完成人工物的形式构造,而艺术性主要是由设计哲学(及美学)来实现人工物的功能和期望,凸显人工物的意义。重要的是,设计越来越多地具备文化意义,美术设计、外观设计和概念设计,甚至工程设计也成为展示人文景观的必经途径,它们是文化认知和跨文化交流的基础。越来越多的研究人员,哲学的与非哲学的,包括广告设计师、建筑师、工程师和技术专家等,认为设计的哲学研究是必要的。

设计哲学可以看作是通过哲学的方式追求并探索关于设计的洞察力([2], pp.216)但是,设计哲学,作为一种特殊的科学哲学,作为一种新近进入学术视野的研究领域,该如何阐述它的哲学基础和意义呢?明显地,仅仅从客观性或“实践哲学”角度阐述设计的哲学意义是不充分的。我们必须追问设计在什么问题(领域)、什么意义上是具有深刻的哲学原理和伦理价值的,因而设计哲学得以成立并逐渐脱离学术边缘地带。

如此追问的一个重要原因在于,设计尽管几乎与人类历史一样古老,但设计作为独立被关注的对象或领域只是近代以来的事情。1907年德国才建立了第一个由建筑师、工程师和生产者联合的设计联盟,提出了现代设计哲学思想:艺术与工程结合。1996年,西蒙在《人工科学》第三版中正式提出“设计科学”概念,([1],第103页)而“设计哲学”(Philosophy of Design)概念大部分出现于最近几年的文献中。([3];[4], pp.293-313)

设计如此不受重视,究其原因,有两个原因值得关注:

第一,所谓“形而下者谓之器,形而上者谓之道”。由于设计与器物联系十分紧密,并缺乏高层次的哲学原理和伦理价值的研究支持,设计因此长期以来处于学术视野的边缘地带。

第二,从客观性的三重根性质来看,人们对客观性的认知方式的顺序是看、说、做。([5],第29页)恰恰是近代以后人们对客观性的认识到达“做”或“实践哲学”的层次,设计的研究才进入学术视野中。

我们已经看到如此不受重视的严重后果。对于设计这样年轻的交叉学科研究领域,最突出的问题是概念的混乱。试想,一位语言学家和一位计算机专家合作设计一套语音辨别系统。他们对同一个事物,如系统设计的整体认识、语音输入、识别与输出等环节的认识,都是基于各自学科背景的研究语言进行描述与思考。他们所使用的理论上的冲突与差异是显性的,尤其是他们来自不同的背景学科;设计过程中有许多问题是违反他们各自学科的本体论、认识论和理论适用情景的;关于设计的过程及其本身的研究和理论建设,他们缺乏一个清晰的研究范围、边界和焦点问题;对于他们这些先期的研究者而言,建立满意的文献资料库,确定类似认识论的基础,以及建立关于设计过程及其本身的广域学科理论,都存在着非常明显的障碍。([6], pp.346)

从词的意义演变历程来看,“Design”(设计)*源于拉丁语“Designara”,本意是“画上符号”,([7], pp.491-492)把设计思想以符号、图像和模型等方式表达出来。到18世纪,设计的词义仍限定在艺术范畴之内,1786年版的《大不列颠百科辞典》对“设计”的解释是:“艺术作品的线条、形状,在比例、动态和审美方面的协调。在此意义上,设计与构成同义,可以从平面、立体、结构、轮廓的构成等诸方面加以思考,当这些因素融为一体时,就产生了比预想更好的效果。”伴随着大工业的发展,产品设计和建筑工程等工业设计活动越来越成为“设计”概念的主导方面。([8],第28页)18世纪之前的设计活动属于“艺术设计”,偏重于艺术表现;19世纪后的属于“工程设计”,偏重于技术构造;现代设计则是艺术与技术的结合,在明确的意向目标或功能定位的前提下,用艺术、技术和工程等手段组织各种资源来筹划,以期实现意向目标或功能。西蒙更是强调“凡是以将现存情形改变成向往情形为目标而构想行动方案的就是设计”。以比较艺术的方式介入并改变现存情景是理解现代设计的关键。

由于缺乏理论基础和技术基础上的一般共识,设计的概念混乱还体现在以下几个方面:

一、几个关键术语,如Design、Design Process和Designing,在不同的领域中研究者使用不同的意义,或者在同一领域中不同的研究者使用的是不同的意义,又或在文献中使用不同层次的抽象意义。([6], pp.347)

二、设计有多种隐喻:(1)设计是创造性的天赋;(2)设计是解决问题;(3)设计是在可能的解决方案范围内寻找恰当的路径;(4)设计是对各部分的综合。([9],转引自[6], pp.351)

三、Design(ing)有多种用法。作名词可以指某项具体设计或者设计的结果,又或者设计本身的元概念;作动(名)词可以指某项设计的活动;其他的还可以做形容词、副词等等。

需要注意的是,当我们同时面对Design Process(设计的过程)和Design(设计的结果)时,尽管两者有所区别,但是它们相互之间是紧密相关的。要理解Design Process(设计的过程)的性质需要理解Design(设计的结果),反之亦然。([10], pp.291)因为,设计的过程直接结果(即人工物)同时具备物理结构和意向功能的双重属性,使得Design Process与Design不可分割。

综合上述,我们仍然无法形成有确定内涵和外延的设计的概念,正如我们无法确切定义文化概念一样。只有在单个学科维度上,才能给出相对有确定内涵和外延的设计定义;但是对于具有交叉学科或跨学科性质的设计问题而言,这样一种具有确定内涵和外延的认知主义方式的概念定义法则,已经不适用了。无法对概念本身进行有效分析,就意味着在正面分析上难以对设计的相关哲学问题进行研究。为了能够继续研究设计及其哲学问题,我们采取迂回策略,通过研究设计的结果,即人工物的相关性质,进而探讨设计的相关性质。

三、设计的结果(人工物)的双重属性

关于人工物的属性描述有三种:

(1) 目标(Goal/Purpose)、特性(Character)和工作环境(Environment);([1],第5页)

(2) 意向功能(Function)、物理结构(Physical Structure)和人类活动情景(Context of Human Action);([10], pp.295)

(3) 自然结构(Natural Structure)、社会功能(Societal Function)和技术过程性(Process of Technology)。([11],第29页)

(1)的描述比较笼统,(2)比(1)更具体一些,并且(2)中的人类活动情景还可更细分为设计的情景(Context of Design)和使用的情景(Context of Use),其中使用的情景与(1)中人工物的工作环境相当。(3)的技术过程性其实就是设计的情景,此外,(3)中第一和第二个属性描述引用了(2)的研究,所以可以认为(3)是(2)部分描述。综合起来,(2)的属性描述更有代表性。人工物就是为满足特定的意向目标或功能而运用技术等手段创造的具有特定物理结构的事物。

人工物,作为设计的结果,与设计的过程密不可分。设计的过程既包括物理结构的实现,又包括功能的实现;因此,人工物,无论是创造还是使用,都包含在人类活动情景内。([10], pp.297)用更简洁的方式表达人工物的属性就是:物理结构与意向功能。即一方面,人工物具有特定结构的物理对象;另一方面,人工物又是具有特定功能的意向对象。必须强调的是,对技术人工的描述既不能只用物理方面的属性也不能只用意向方面的属性,必须是双方面的结合,这就是人工物的双重属性,而且与心灵哲学的心身问题是同种类型。人工物是设计的直接后果,因此,人工物的双重属性问题就是设计的双重实现问题:形式化实现和意向(功能)性实现。

一个人工物被创造之后肯定具有一定的结构和功能,但经常出现与预期功能不一定的功能,如自行车可以代步,也可以作为运动锻炼的器材,而同样是代步功能的人工物,既可以使自行车也可以是飞机。可见,即便是稳定存在的人工物结构与功能也不是一一对应的。根本原因在于结构与功能在人工物上是统一的,而在人类活动情景——设计的情境和使用的情境——中是分裂的:

a) 物理对象——物理结构——设计的情景

b) 意向对象——意向功能——使用的情景

人工物的双重属性的分离性表现为:物理结构在设计的情境中实现,而意向功能在使用的情境中实现。设计过程是根据功能预设组织物理结构的,如果把设计过程看作是黑箱系统,那么输入的是功能预设,输出的是物理结构,预设的功能又要在使用的情境中实现。设计过程就是解决物理结构与意向功能如何在人工物上统一的问题。

这样的分离使得在人工物的设计过程中两种设计策略:(1)结构导向设计、(2)功能导向设计。这样的分离状况在人工物的设计过程中完全展现出来:(a)物理结构与意向功能之间有无特定关联或规律?若有,是什么?(b)结构与功能能否相互还原,或者只是一方还原到另一方?若是,又如何还原?(c)结构与功能之间怎么能够架起一座桥梁,消解或降低由此带来的设计困难?……

这样的分离状况也反映在Simon的人工科学理论里。他认为,人工物可以看成是“内部”环境(人工物自身的物质和组织)和“外部”环境(人工物的工作环境)的接合点——“界面”。([1],第6页)

内外部环境的分离的好处是,只要对内部环境作极少的假定,就可根据人工物的系统目标与对系统外部环境的了解来预测行为。从内部环境的角度来看,经常地,一个特定系统能否实现特定的目标或能否适应环境,只取决于外部环境的些许几个特征,而与外部环境的细节根本无关。这是一种体内平衡状态,无论是生物还是人工物,多数优秀的设计的一个重要的特性就是体内平衡。设计者想方设法将内部系统与外部环境分离,以使内部系统与目标之间的关系保持不变,不受表征外部环境的多数参量在大范围上变动的影响。(第8页)内外部环境的可分离性,对于所有复杂的大系统,无论是人工系统还是自然系统,都有程度不等的可分离性。Simon因此推论得出:整个自然界是按不同的“层次”(Levels)组织的层级结构(Hierarchy),这个大系统由相互联系的子系统组成,每个子系统在结构上又是层级式的,直到达到某个基本子系统的最低层次。(第117页)

Simon这种人工物的“层级理论”是典型的结构功能主义,尽管结构与功能之间的关系经历长久争论,并且无数设计者无不想方设法解决或跨越结构与功能分离的关系,但仍然没有令人信服的说法。必须承认,在现实设计情境中,层级理论无疑提供了一个使设计过程更简便更高效的路径,所以,关于设计的诸多理论几乎是层级系统方法论一统天下。即便是建构关于设计理论的统一理论建构的框架体系也是层级结构和结构功能主义方式。例如设计理论的元理论结构(Meta-theoretical Structure for Design Theory)包含十个层次:(1)事物的直接理解、(2)目标的描述、(3)设计要素的行为、(4)选择机制、(5)设计方法、(6)设计过程结构、(7)关于设计师和协作的内在过程的理论、(8)一般设计理论、(9)设计理论和事物理论的认识论问题与(10)设计的本体论问题。([4], pp.305-306)

综合上述,对一般技术人工物的分析,设计仍然停留器物层面上,还没有涉及到深层次的哲学理论和伦理价值问题。因此,我们将更进一步探讨特殊的人工物——智能人工物——所涉及到的设计问题及其哲学意义。

四、智能人工物的双重属性与心身问题

作为一类特殊的人工物,智能人工物[如人工智能系统(AI)、专家系统或机器人]自然具备物理结构与意向功能的双重属性。在AI领域,这样的双重属性被表述为:形式化(Formalization)和意向性(Intentionality);并且它们在建立AI与哲学的联系上起着举足轻重的作用。([12],导言第8页)形式化问题是AI设计的关键问题,无论是认知主义还是联结主义都是一样。认知主义视角下,任意事物,只要能形式化,就可以由计算机通过符号逻辑来实现;联结主义也是以形式化开始,如网络拓扑结构,建立分布式表述算法来实现。但是,意向性问题在AI两大体系中有不同的表现。认知主义认为意向性是区分人和机器的根本特征之一,人有意向性而机器没有;但在联结主义视野中,上述表达将被打上严重的问号!联结主义通过拓扑结构/物理结构来实现运算,虽然还无确凿的经验证据表明拓扑结构具有意向性,但是有关身体意向性和认知的具身化(Embodiment)([13], pp.4)的研究已经暗示着这种可能性。

我们可以通过比较机器人、克隆人与自然人的性质和关系来更深入探讨这类形式化(物理结构/身体)与意向性(意向功能/心灵)的双重属性问题。在此,有一点必须说明:自然人是否能与机器人、克隆人在同维度上比较?

传统上,人被认为是万物之灵,拥有智慧和心灵特征是人与动物的本质区别,更是与机器的区别。此外,克隆人作为人工物来看待也涉及到严肃的伦理问题。如果我们困于传统的认知情景,那将肯定无法突破现有理论体系,无从深入地探讨设计的哲学问题。但是,按照自然主义的理解,所有的存在都是自然性的;自然人是,克隆人也是,机器人也是。甚至,机器人设计的极限状态就是运用生物技术和基因技术,直接设计制造与自然人属性一样的“生化人”;因此,三者是可以比较的。此外,认知科学可以通过自然科学方式研究人的心灵问题,当然可以运用设计这种自然科学和工程科学的手段研究人的心灵问题。也就是说,自然人和克隆人、机器人都可以理解为具备双重属性:物理结构(或身体)和意向功能(或心灵)。

机器人是典型的人工物;克隆人其实也是人工物。虽然存在着伦理争议,目前也没有现世,但它可以是为了满足特定的意向功能——如为不孕夫妇制造孩子——而运用克隆技术等手段创造的具有与自然人同样生理结构的“人”。机器人、克隆人与自然人这三种“人”都具有类似的物理结构:自然人和克隆人主要由碳、氢、氧等元素组成,有计算决策中心(无数脑神经元连接而成的大脑)和运动系统(肌肉、骨骼和神经);机器人主要由硅、铜、铝等元素组成,有计算决策中心(无数晶体管连接而成的中央处理器与存储器)和运动系统(齿轮、导线、马达与机械臂)。它们也有类似的功能,如跨越障碍的行为,模式识别或判别尺寸大小等“思考”活动。

以自然主义方式进行认知考察,机器人、克隆人和自然人无本质区别,只是形式化复杂度和意向性复杂度的大小有所不同。三者各自的双重属性就是人工物双重属性不同表达形式。所以,心灵哲学的心身问题是人工物双重属性的一个特例,而人工物的双重属性问题就是设计的双重实现问题。因此,心灵哲学的心身问题也是设计的双重实现问题的一个特例。也就是说,设计的哲学基础与意义具有心灵哲学的性质,设计也不再是一个只关乎器物层面的学术边缘领域。

五、小结

正如Simon所说:“在相当大的程度上,要研究人类便要研究设计科学”。([1],第129页)然而仅研究设计科学是不充分的,我们需要更多地研究设计哲学及其相关等问题。当传统的认知主义范式对设计这种交叉学科性质的问题力不从心的时候,有必要使用另外一种认知范式(如联结主义)来研究设计问题。这不仅仅是联结主义与心灵哲学研究密切相关,而且设计研究与心灵哲学研究密切相关,因此,未来对设计的研究将有更多的进路,如(1)联结主义方式的设计概念体系,(2)设计形式化实现机制,(3)身体意向性与设计的意向性实现,(3)具身化与设计双重实现问题等。随着设计研究(如设计理论和设计哲学)的不断深入,不仅将使设计在学术领域获得与其在现实生活中的同等重要地位;而且,必将大力推动工程研究(如工程哲学和工程伦理)与产业研究(如产业哲学)的进度,并有助于它们摆脱在学术研究中的边缘地位;可能更为重要的是,设计研究可以作为心灵哲学研究的类比形式,正如人工神经网络可以作为大脑研究的类比形式一样,设计的研究意义非同一般。随着设计科学和设计哲学的研究推进,必将大力促进并推动心灵哲学等对人的研究的进展。

[参 考 文 献]

[1] 司马贺著(武夷山译):人工科学[M].上海科技教育出版社,2004.

[2] Galle, P., Philosophy of design:an editorial introduction[J]. Design Studies, 2002(3).

[3] Vilém Flusser. The Shape of Things: A Philosophy of Design[M]. (English-language translation) London: Reaktion Books, 1999.该书最早于1993年Carl Hanser Verlag出版;1999年出版的是其英译本。

[4] Love, T., Philosophy of design:a meta-theoretical structure for design theory[J]. Design Studies, 2000(3).

[5] 盛晓明.客观性的三重根[A].赵汀阳主编.第一哲学[C].中国人民出版社,2005年.

[6] Love, T., Constructing a coherent cross-disciplinary body of theory about designing and designs:some philosophical issues [J]. Design Studies, 2002(3).

[7] Dictionary of the English language[Z].Boston:American. Heritageo, 2000.

[8] 朱红文.“设计哲学”的可能性和意义[J],哲学研究,2000(3).

[9] Coyne, R and Snodgrass, A B., ‘Problem setting within prevalent metaphors of design’[A]. Working report, Faculty of Architecture, University of Sydney, Sydney(1992).

[10] Kroes, P A., Design methodology and the nature of technical artefacts [J]. Design Studies, 2002(3).

[11] 阴训法,陈凡.论“技术人工物”的三重性[J].自然辩证法研究,2004(7).

篇12

关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势

0 引言

进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。

农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。

1 农牧业信息化的概念

1. 1 信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。

1. 2 农业信息化

农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。

梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。

农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5, 9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。

农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5, 10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1, 11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。

根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。

1. 3 畜牧业信息化

畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。

畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。

笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。

2 农牧业信息化的发展状况

2. 1 国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。

农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。

美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有: 1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。

美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。

早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。

德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。

荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。

目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15, 18]。

2. 2 国内发展状况

20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。

表1 我国农业信息化发展阶段

阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透

我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。

中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。

2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。

3 我国农牧业信息化发展面临的问题

目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。

笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。

4 我国农牧业信息化的发展方向

1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。

2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。

3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。

建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。

我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24, 26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。

笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。

5 我国农牧业信息化的作用

农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。

作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。

强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。

广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4, 23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。

6 结束语

推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。

参考文献

[1] 缪小燕,高飞.“数字地球”与“数字农业”[J].农业图书情报学报, 2004, 15(2): 30-33.

[2] Xu Zenghu,i Li Yingbo. Development of agricultural infor-mation service system and its interaction with agricultural e-conomic growth - intensive: the Case from China [C] //Service Systems and ServiceManagement, 2007 Internation-alConference on, Chengdu, 2007: 1-5.

[3] 付鸿瓒,解鸿博.进一步加快农业信息化体系建设[ J].

现代情报, 2008(6): 76-78.

[4] 佚名.农业信息化技术[EB /OL]. [2009-03-16].

http: // countryside. com. cn/[5] 胡伦赋.农业信息化研究[J].现代情报, 2002, (11): 43-45.

[6] 黄胜海,邹剑敏.对我国畜牧业信息标准化建设的探索[J].中国禽业导刊, 2003, 20(14): 9-11.

[7] 佚名.什么是农业信息化[EB /OL]. [2009-03-16].

http: // sd - taishan. gov. cn/sites/yantai/articles/F00000 /1 /1155301. aspx.

[8] 李道亮.中国农村信息化发展报告(2007)[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2007.

[9] 佚名.什么是农业信息化[N].中国财经报, 2005-12-28 (6) .

[10] 杜桂莲,张勇.浅谈农业信息化[ J] .现代化农业,2003(11): 23-24.

[11] 熊海灵,杨志敏.试论数字农业与农业信息化[ J].农业网络信息, 2004(5): 27-29.

[12] 邹剑敏,黄胜海.对我国畜牧业信息建设与应用的思考[J].农业网络信息, 2007(1): 4-9.

[13] 张晓航.畜牧业信息化建设推进现代畜牧业[ J].今日科苑, 2007(16): 30.

[14] 陈新文.为畜牧业插上IT的翅膀[ J].中国畜牧杂志,2003, 39(6): 42-43.

[15] 赵静,王玉平.国内外农业信息化研究述评[ J].图书情报知识, 2007(6): 80-85.

[16] 佚名.农业信息化[EB /OL]. [2009-03-16]. http: // wzma. gov. cn/directionary/showarticle. asp? id =121&sort.

[17] 佚名.解放养猪业生产力的新技术-数字化养猪[EB /OL]. [2009-03-19]. http: // agr.i com. cn/doc/2008 /3 /19 /150228. htm.

[18] 吕晓燕,卢向峰,郝建胜.国内外农业信息化现状[ J].

农业图书情报学刊, 2004, 16(11): 121-125.

[19] 刘世洪.农业信息化与农村信息化[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2005.

[20] 张建立,张建鑫,世昌.数字农业概述[ J].农技服务,2007, 24(9): 116.

[21] 佚名.数字农业和精确农业[J].北京农业, 2006(6): 4.

[22] 吴吉义.国内外农业信息化现状分析[EB /OL]. [2006-07 -26]. http: // soft6. com /tech/9 /97096. ht-m.l[23] 佚名.什么是农业信息[EB /OL]. [2006-02-28].

http: // tzag. gov. cn/documents/docdetai.l asp? doc-umentid=137491&sub_menuid=101.

[24] 徐婷婷,付龙.加快畜牧业信息化应解决的几个问题[J].黑龙江畜牧兽医, 2007(11): 118.

[25] 杜桂莲,张勇.浅谈农业信息化[J].现代化农业, 2003(11): 23-24.

[26] 刘宇,蒋国滨.利用计算机及网络技术促进畜牧业信息化的发展[J].黑龙江畜牧兽医, 2003(4): 18.

[27] 赵颖波.让信息化促进现代畜牧业建设[J].中国畜牧兽医文摘, 2007(2): 1.

[28] 卢钰,赵庚星.“数字农业\"及其中国的发展策略[ J].

黑龙江畜牧兽医, 2003(4): 485-488.

篇13

关键词:可持续发展;校园;公共艺术;可持续设计

0引言

人类是一个命运共同体,可持续发展的17个发展目标关注着全人类的经济、社会、环境发展问题,在人类不断发展的实践探索中,设计充当着重要角色,带来了社会进步,设计创新引领时代的发展。但是这种刺激消费的方式,在给企业带来利润的同时也加剧了资源消耗。因此,人类发展与环境问题引起了人们深刻的思考,从而诞生了“可持续设计”理念。可持续设计不仅包括产品设计、建筑设计等,也包括更广泛的环境设计以及生态系统设计。校园公共艺术是校园环境设计的重要组成部分,和谐生态的校园对于促进校园可持续发展以及对学生进行可持续发展教育具有重要的意义。

1可持续发展与可持续设计

可持续设计概念来源于可持续发展理念,1962年,美国科普作家蕾切尔•卡逊《寂静的春天》一书的出版,引发了全世界的环境保护事业,人类开始关注环境问题。随着环境问题日益剧烈,1987年联合国起草了《布兰特伦报告》,报告的题目为《我们共同的未来》,可持续发展概念从此诞生,即“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”可持续发展尊崇经济、社会、环境三重原则,同样,可持续设计也从经济、社会、环境这3个基本原则出发探索解决问题的手段和方法。澳大利亚建筑师对可持续设计概念进行了高度概括,即“追随着太阳,观察风的方向以及水的流动,使用简单的材料,尽量减少对地球的影响”。在设计中应该从场地、区域的环境因素方面做出相应的回应。遵循可持续发展的理念,应该在可持续能源的驱动下进行可持续设计,并找到一个契合点,同时解决经济、社会和环境问题。

2可持续设计与公共艺术

关于公共艺术,中国美术学院王洪义在《公共艺术概论》一书中定义为:“公共艺术是近些年来在国外学术界中经常被使用的一个概念,并逐渐发展成为一门专业学科,其专业学科特征表现在:其艺术展示空间具有开放性、公开特质、强调公众参与性和空间的公共性,公共艺术则指的是在公共空间中所进行的艺术创作和与环境空间协调的艺术设计。”可见,公共艺术是一种体现公共空间民主、开放、交流、共享的态度和精神,能够在当代文化意义上与社会公众发生关系。人类的公共环境是一个以社会群体部落为形象的活动舞台,是一个与地貌、人种、文脉、生态有着千丝万缕联系的人类生存环境。从艺术的角度思考公共环境空间,对人类生存状态、自身境况进行优化。公共艺术基于公共环境空间存在,是艺术和环境的对话,设计需要考虑时间和空间的可持续性,使公共艺术与自然环境和谐共生。

3校园公共艺术设计的意义

1)促进人类行为价值观的改变艺术在情感上对消除与他人之间的分歧处于特别有利的地位,可以改变我们在更大的社会领域中自我定位的方式,这些领域的特点是围绕环境恶化不断增加的讨论和随之发生的可持续生活的问题,如贫困、犯罪等社会问题。2006年,艺术家开始用艺术手段推动巴西贫民窟的改造;阿尔巴尼亚通过建筑的色彩改造,降低犯罪率,带来了一个国家的改变。校园公共艺术创作,通过艺术教育促使人们价值观、行为方式的改变;公共艺术实践可以唤起同学们可持续设计的思考,并使他们关注可持续发展。2)营造和谐绿色生态的可持续发展校园如今,很多大学开始注重可持续发展理念,高等教育可持续发展是大学关注的热点,很多高等教育机构开展从理论到实践的课程。绿色校园建设是实现校园可持续发展的关键,可持续设计的校园公共艺术,能够促使可持续发展的校园建设。

4校园公共艺术可持续设计的方法

1)生命周期设计我们的设计如果不考虑产品对环境的影响,则任何设计活动都难以实现。因而,设计应该从产品性能、环境保护、经济可行性的角度,对产品开发全生命周期进行考虑。从原材料选取、产品生产过程以及包装、销售和售后服务到后期的回收与处置全过程的污染预防要求,多级使用资源与能源,以降低产品生产和消费过程对环境的影响,使其与地球的承载能力相一致,以确保产品的绿色属性要求。这种处理工业产品环保需求的设计学科称为生命周期设计。设计要关注整个系统对环境的影响,校园公共艺术创作利用生命周期设计策略,减少了其对环境的影响,比如通过材料的选择、材料的回收,将材料和能源消耗降到最低,延长材料寿命以及便于拆卸等。2)循环经济设计威廉•麦克唐纳和迈克尔•布朗加特所著的书《从摇篮到摇篮:循环经济设计之探索》一书所述的可持续发展模式是:“樱桃树从它周围的土壤中吸取养分,使得自己花果丰硕,但并不耗竭它周围的环境资源,而是相反,用它撒落在地上的花果滋养周围的事物。”这就是“从摇篮到摇篮”的循环发展模式,而不是单向的从生长到消亡的线性发展模式。其特征是低开采、高利用、低排放,遵循“减量化”“再利用”“再循环”的“3R”核心过程。“3R”可通过公众意识、教育和实践实现。校园中有很多固体废弃物、建筑固体废弃物等,对其加以利用再设计,可以减少工业化原料的输入,减少能源消耗及材料用量。如在同济大学的校园景观公共艺术设计中,利用建筑废弃物(红砖、混凝土块等)制作的校园景观桥、休闲椅,利用废旧塑料管制作的放置雨伞的装置等。3)低影响开发设计低影响开发的概念是20世纪90年代末发展起来的暴雨管理和面源污染处理技术,旨在通过对分散、小规模的源头控制降低暴雨所产生的径流和污染,使开发地区尽量接近于自然的水文循环。在公共艺术设计过程中,选择无毒害的资源及可再生和生态兼容的资源。公共艺术创作中或许会用到很多化学材料和物理能源等,比如塑料、油漆、石棉等。校园绿化常会用到人工草坪、外来的植物树种等,这些往往会带来环境的不适应性,需要施肥、灌溉等。如果采用低影响的开发设计、自然本土的生产材料,不但利于地表径流,而且能形成优美的校园公共艺术景观。4)本土化设计本土化对于多样性和灵活性的倾向使设计师更加关注区域适应性,充分利用本土资源,将带来更大的经济效益和社会效益。公共艺术设计尽量利用本土资源,能够节省运输成本和材料成本,充分发挥地区优势,如在从化的高校,周边农村种植水稻,会产生很多稻草,如果焚烧会带来大气污染,但如果用来进行校园公共艺术设计创作,则能解决不少问题。比如我们可以用稻草为校园众多的流浪猫狗搭建造型美观的窝棚,不仅能解决流浪猫狗到处乱闯的问题,而且能增加校园景观的趣味性。5)数字艺术设计随着时代的进步,我们在强调可持续设计的同时,也不应忽视现代的高科技材料和技术的运用数字艺术的发展给传统的公共艺术带来了全新的面貌,高校可以充分发挥专业优势,利用计算机生成技术、数字编程、算法、人工智能等创作数字雕塑,实现公共艺术朝着新的方向发展,用数字艺术赋能未来的设计师。

5结语

可持续设计是设计研究的前沿热点,关注社会和谐、公平,以及关注人们的价值观和消费观,使可持续设计内容得到进一步拓展和完善。进行校园公共艺术设计,一方面可以体现人类精神层面和情感世界的拓展,激发人类的反思,另一方面也有利于营造和谐生态的校园景观文化,是实现教育可持续发展的手段。在进行公共艺术创作过程中,应该思考公共艺术和环境的交互,达到共生共存。校园公共艺术设计要面对现实,让优秀思想在艺术作品中孕育和传播,并利用设计创新促进可持续发展。

参考文献:

[1]VEZZOLIC,MANINIE.环境可持续设计[M].刘新,杨洪君,覃京燕,译.北京:国防工业出版社,2010.

[2]威廉•麦克唐纳,迈克尔•布朗加特.从摇篮到摇篮:循环经济设计之探索[M].刘曦,赵宇,段于兰,译.上海:同济大学出版社,2005.

[3]阿德里安•帕尔,迈克尔•扎瑞茨基.可持续设计新方向[M].中国21实践议程管理中心,中美可持续发展中心,译.重庆:重庆大学出版社.2019.

[4]大卫•伯格曼.可持续设计[M].徐馨莲,陈然,译.南京:江苏凤凰科学技术出版社,2019.

[5]赵晓燕.生态公共艺术设计在校园改造建设中的应用研究[D].北京:北京林业大学,2019.

[6]刘灿,金岩.当代公共艺术在乡村公共空间景观中的设计表达[J].设计,2017(21):62-63.

篇14

关键词:贝叶斯网络;远程教学;学生模型;学生评估模型

中图分类号:TP181 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2008)02-129-05

Application of Bayesian in Long-range Teaching System

MA Aili,ZHANG Zhuokui

(College of Science,Xidian University,Xi′an,710071,China)オ

Abstract:Bayesian network in experts system is centered around the use of probability requires a massive amount of data in the form of conditional probabilities.Firstly it generalizes Bayesiannetworks,introduces its application to student model of long-range teaching system.Then emphasizes the structure and functions and probability reasoning algorithm of student models.Modeling our long-range teaching system that uses Bayesian network as student models.Fulfillment reveals that this model really reflects the study problems currently.

Keywords:Bayesian network;long-range teaching system;student model;assessment model of studentオ

1 引 言

随着计算机在教学中的地位变得越来越重要,远程教育越来越受到人们的重视。人们一直在研究和解决远程教育教学互动过程,想要建立一个互动式的个性化学习环境,使互动过程达到共识,教学双方主体能够充分发挥其主观能动性和创造性,以获得最佳教学效果。多年来,智能计算机辅助教学(Intelligent Computer Assisted Instruction,ICAI)模式在远程教育领域中占据着主导地位。

但是,随着相关研究的深入,不少问题逐渐出现。其中尤为突出的是对学习者的建模不成功,设计的学生模型要么复杂得难以处理,要么过于简单,缺乏实用价值。由于对学习者的建模直接关系着对ICAI系统智能性的评价,因此,学习者的建模问题成为了制约ICAI发展的瓶颈。

近几年,国外ICAI发展迅速,国内发展较晚。ICAI能够建立并维护学生模型。借助于学生模型,一方面,系统对学生学习行为及状态进行正确的评价和估计,并了解学生的认知能力和状态,让学生了解自己的学习情况,进而采取相应的学习策略,开展下一步的学习;另一方面,通过学生的评价,具体测度学生知识学习过程中的薄弱环节,能帮助教师客观地了解自己教学对象的整体情况,便于教师适时地调整自己的教学计划和教学进度。

学生模型能够描述学生的知识水平、学习能力和认知特点。本质上是基于规则的计算机程序,以学生做题的方式来解决实际问题。因为建模过程中以及问题的求解过程中存在着很多不确定性因素,所以本文的学生模型使用贝叶斯网。近年来,贝叶斯网广泛应用于专家系统中,成为图形化表示一组变量关系和处理专家系统中不确定性的强大工具。本文旨在研究贝叶斯网络技术在构建学生模型中的应用,目的是能够找到一种将贝叶斯网络技术方便的应用于学生建模领域的方法,以此提高ICAI系统中学生模型对不确定性信息的处理能力。

2 贝叶斯网络理论与应用

2.1 贝叶斯网概述

贝叶斯网络又称为信度网络,是目前不确定知识表达和推理领域最有效的理论模型之一。从1988年Peal给出明确定义之后,己经成为近十几年来研究的热点。

对于每一个节点有2种信息需要指定:首先是网络中有向弧这样一种变量之间依赖关系:如果XY,则节点X是Y的父母,Y是X的后代;任一变量在给定他的父母节点值时条件独立于他的非后代节点集。其次贝叶斯网络中的有向边更多表示的是条件概率关系,所以每一变量都有条件概率表。オ

2.2 贝叶斯网络的应用

贝叶斯网在不确定知识表示及推理方面表现出的卓越性能,为人工智能研究领域提供了有力的工具。贝叶斯网络的应用主要包括:基于贝叶斯网络的应用软件系统开发,基于贝叶斯网络的实例应用等。目前,贝叶斯网络己经在故障诊断、预测、军事决策、智能机器人、医学上的病理诊断、商业上的金融市场分析、信息智能检索、数据挖掘等领域得到了应用。

近年来,贝叶斯网络还常被用来表达有监督的学习形式。有监督的学习应用的是支持推理方法,他提供了解释,以支持所发生现象的原因其目的是对原因之间的相互影响进行分析。贝叶斯网络所能实现的各种功能和适应的应用领域,都是由贝叶斯网络本身的特性所决定的,熟悉贝叶斯网络的原理是正确应用网络所必不可少的。

2.3 相关概念

2.4 概率推理

贝叶斯概率是观测者对某一事件的发生的相信程度。观测者根据先验知识和现有的统计数据,用概率的方法来预测未知事件发生的可能性。贝叶斯概率不同于事件的客观概率,客观概率是在多次重复实验中事件发生的频率的近似值,而贝叶斯概率则是利用现有的知识对未知事件的预测。利用贝叶斯网络模型进行计算的过程称为贝叶斯网络推理。贝叶斯网的推理就是在给定一组证据变量观察值的情况下,计算一组查询变量取值的概率分布的过程。在一次推理中,那些值已确定的变量构成的集合称为证据E,证据节点的取值由于已经确定,故他们取观测值的概率就是1。需要求解的变量集合称为假设F。

3 学生模型

3.1 模型概述

本系统主要模拟远程教学中教师对学生进行互动式的个性化辅导的过程及方法,为学生提供一个个性化的、智能化的预习、练习、复习和作业完成环境。

学生模型通常被划分为长期学生模型和短期学生模型2个组成部分。短期学生模型负责收集当前系统在学生与计算机交互过程中捕捉到的学生信息,然后对这些信息进行筛选、过滤、转化等处理,将这些信息转换成按照一定教学策略要求可以在ICAI系统内部获得处理的数据。最后,短期学生模型将本次获得的数据存储到数据库中,作为学生学习的历史记录保留。短期学生模型承担了对学生的当前学习表现进行表示和处理的任务。长期学生模型的主要任务则是通过分析学生的历史记录,以模型的方式刻画学生所具有的相对稳定的学习风格、知识掌握水平、学习变化趋势等。长期学生型对当前学习者的描述是ICAI系统教学决策的重要数据来源,是系统为学生提供教学方案的依据,长期学生模型在整个系统中地位十分重要。

根据前述贝叶斯网学生模型的设计思想,设计了一个以贝叶斯网为学生模型的模拟系统。该系统主要是模拟数学的教学。

该系统的功能结构图如图2所示:

学科知识库代表这一学科的主要知识点,学科规则库代表学科知识所用到的所有规则,题库是这一学科每一章节所涉及的预习题、练习题与测试题。对于题库里的每一题,推理机能够根据学科知识库与学科规则库,以及与学生纪录中的历史信息相结合形成教学资源信息控制模型,最后通过决策控制转换为长期学生模型。学生行动解释器完成相应信息处理,并给出学生答题情况的及时信息反馈。当学生需要帮助时,教师行动解释器会给予相应的帮助,并会根据不同学生的情况给于不同的教学决策。学生的答题情况会及时存在该学生的历史记录中,便于学生及教师对该生予以全面了解。

3.2 学生模型

贝叶斯网上节点的概率表示学生对该节点代表知识的掌握程度,节点的概率值集合反映当前学生状态。

学生模型中对于每个知识点的掌握,采用多层覆盖模型。例如:对于知识单元a,他的覆盖模型可以定义为一个三元组:(a,x1,x2)。其中,x1为自己把握知识体系的能力值;x2为浏览时间。Э杉,学习状态由自己把握知识体系的能力值、浏览时间和推导分值来决定,若对自己把握知识体系的能力值、浏览时间和推导分值的综合评定未达到设置的阈值,就认为学生尚未掌握该单元的知识,知识状态标记为U(Unknown);若评定结果为通过,则认为学生掌握了该单元的知识,状态标记K(Known)。系统可以根据此分类,对每个学习页面附加可视化操作。使学生可以清晰地了解自己目前的状态,便于做出调整和改进。

当学生在用户界面上选择题目后,短期学习模型与教学资源控制模型相互结合形成新的学生解题模型。首先系统处理学生在操作界面上的行动,然后根据概率推理法计算贝叶斯网各节点的概率,从而更新学生模型状态,最后发送至学生学习记录中。他记录了学生学习某一知识点所用时间、对学科知识和学科规则掌握状态的概率统计、学生做练习题的多少及在这一过程中所受帮助、学生所做测试及其得分。

3.3 算法

根据用户的先验知识构造的贝叶斯网络称为先验贝叶斯网络。把先验贝叶斯网络与数据相结合而得到的贝叶斯网络称为后验贝叶斯网络,先验贝叶斯网络到后验贝叶斯网络的过程称为贝叶斯网络学习。贝叶斯网络学习使用数据对先验知识进行修正,贝叶斯网络能够持续学习,上次学习得到的后验贝叶斯网络便成为下一次学习的先验贝叶斯网络。

这里的模拟系统的概率推理采用Pearls采样法:首先,为网络上的节点做初始实例化,非证据节点实例化如下值:用Btime表示学生做测试题或练习题时所用时间,Stime表示学生学习某一知识点时所用时间。对学习时间和学习效果做了简单说明。

学生在做练习题或测试题时:

3.4 应用实例

下面举例说明模拟系统的实现:求极限:

在此题中涉及的知识规则主要有:反比例规则、反三角函数规则、求导规则、求极限规则、洛必达法则等。当学生开始做题时,这些规则会自动从规则库中提取与教师决策系统一起形成贝叶斯网解题模型。命题变量的值只取K或U。学生在初次使用某规则时,根据学生在预习或学习此知识点时的学习效果F来决定根节点概率。若学生在学习某一知识点时Fе到细撸可以赋予分节点的概率值>0.5,若某一知识点没有预习到,系统根据学习记录自动给根节点赋概率初值0.5(若原来已使用过的规则,系统会从学生的学习记录中读取概率值)。其余节点的概率值,学生开始解题后由Pearls算法求出。图解如图3所示。

如果学生输入x+∞时,arctan x的极限值为π2以及yπ2时,π2-y的极限值为0,那么说明学生掌握了这2个知识点及规则,其成为证据节点,为KУ母怕饰1,经Pearls算法完成概率推理。其他节点的概率值也会随之更新,即得到后验贝叶斯网,由此可反映出证据节点对学生解题模型的影响。此时如图4所示。

由图4可见,由贝叶斯网建立的学生模型不仅能清晰地记录学生的当前行为,而且可以对学生的未来行为作一预测。学生的行为可以写入短期模型中,用以更新学生的学习记录。当学生下次登入时,可以直接调用。

4 学生评价模型

学生学习评估是学生模型的重要部分,也是模拟教学系统进行学习组织的重要依据。在教师知道每一个学生哪些概念需要加强时,学习效率无疑会得到提高。根据系统对学生学习行为和状态的正确评价让学生了解自己的学习情况,进而采取相应的学习策略,开展进一步的学习。

由于学生水平评价涉及多个因素,采用模糊数学方法对多个因素进行定量、综合评价,将使得模拟系统获得准确的反馈信息,从而使教学过程朝着最优化发展。在学生学习后,对学生学习行为、结果给以评价并反馈给学生,让学生可以充分了解自己的薄弱环节。

结果表明,学生学习成绩优的成分有27.5%,良的成分有42%,中的成分有20.5%,差的成分有10%。若成绩优的成分+良的成分+中的成分≥教学目标,就认为学生已经掌握了所要学的知识点。这就完成了对认知能力的评价。在做测试时题型也有许多种,也可以根据上述方法把每种题型赋予不同的权重综合考虑。制定多级评定标准,对学生有更全面了解。

5 结 语

学生模拟系统是远程教学发展的必然趋势,其中学生模型是进行此教学系统开发的关键部分。本文主要介绍了贝叶斯网在远程教学中应用。现有的模拟系统也有许多不足之处,这里把重点放在贝叶斯网络在建模中的应用。然而,学生模型中知识的表示方法也是非常重要的。

参 考 文 献

[1]Martin J,Vanlehn K.Student Assessment Using Bayesian Nets [J].Int.of H-C S,1995,42:575-591.

[2]MitchellT.Machine Learning [M].New York:TheMcGraw-Hill Companies,1997.

[3]Peral J.Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems: Network of Plausible Inference[M].San Francisco,CA:Morgan Kaufmann,1998.

[4]Pearl J.Evidential Reasoning Using Stochastic Stimulation of Causal Models[J].Artif Intell.,1987,32:245-257.

[5]Nicola Henze,Wolfgang Nejdl,Martin Wolpers.Modeling Constructivist Teaching Functionality and Structure in the KBS Hyperbook System.In AIED99 Workshop on Ontologies for IntelligentEducation System,1999.

[6]王萃寒,赵晨,余飞扬,等.智能计算机辅助教学系统的实现研究[J].计算机工程与科学,2003,25(3):83-85,89.