人工智能教育理念精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇人工智能教育理念范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：人工智能教育；创新思维；实践能力；信息技术课

新课改要求教学应当促进学生全面发展，其中，对创新思维和实践能力的培养尤为重视。初中阶段如何科学、有效地培养学生的创新思维与实践能力是每一个教育者需要思考和研究的问题。

一、创新思维与实践能力的培养

1.创新思维与实践能力的重要性

每个人都拥有创造能力，这种能力是可以开发的，并对学生人生发展起重要作用，如何科学开发学生的创造能力，离不开对创新思维和实践能力的培养。教师应该有意识的发现和训练学生的创新思维，多锻炼学生的动手能力，提高他们的实践能力，为学生主动创造做准备。

2.培养创新思维与实践能力的途径

培养创新思维和实践能力的途径有很多，初中阶段学校的数学课、自然科学课、社会实践课、信息技术课等课程是培养学生创新思维和实践能力的有效途径。其中以人工智能教育为重点的信息技术课可以利用编程技术、信息化技术、大数据技术的学习，高效、系统地开发学生创新思维，科学地提升学生的实践能力。

二、人工智能教育与信息技术课的融合

当前，人工智能技术发展得如火如荼，语音识别、机器翻译、计算机交互、计算机视觉、机器阅读识别等技术的突破，向我们展示了人工智能的优越性和未来前景，很多地区和学校也已将人工智能教育，如编程、信息处理，作为必修内容纳入了学校的教学大纲之中。人工智能教育包含编程、大数据、机器人等多个技术领域的学习，中学阶段可以利用信息技术课将人工智能教育的相关内容融入教学中，例如：Python编程、APP制作、机器人教育。

在初中信息技术教学中，应当向学生传授编程的相关知识，让学生初步认识编程、了解编程常识，并引导学生利用计算机进行编写代码。利用现代教学思路和教学创新激发学生兴趣，提高学生信息技术课学习效率和实践能力。为学生打造智能化、个性化，富有创造性的学习体验。

三、人工智能教育的实践要求

在信息技术课程的教学过程中融入编程等人工智能知识，可以丰富教学内容，拓宽学生视野，增加学生知识储备，同时也能有效激发学生兴趣，满足学生好奇心，转化为实践、创新的动力。但是在实施人工智能教育的过程中，需要注意以下几个问题，以信息技术课中编程教学为例：

1. 要考虑学生的接受度，体现量力性教学原则，不超纲不越级。

2. 要注重环境的创设，打造轻松愉快的学习环境，充分调动学生热情，帮助激发学生创新思维和实践动机。

3. 要注重编程常识的普及和实践引导，给学生充足的思维空间和操作机会。

4. 要注重教学的系统性和连贯性，加强编程技术同信息技术知识、其他人工智能技术的关联，为学习的水平、顺向迁移打好基础。

只有明确教学目标，不断地优化教学过程，监控各个环节，加强与学生沟通，积极开发和训练学生的创新思维和实践能力，才能将人工智能教育的效果最大化，从而不断提高人工智能教育的教学质量。

四、人工智能教育存在的问题

自新课改提出了信息化教育后，我国不少地区已经开始探索人工智能教育问题，尤其在义务教育阶段，开展了各种形式的人工智能教育，但是由于各地区经济发展水平不同，教育基础、教学水平和资源条件不同，正面临着诸多问题。

目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，需要人力物力财力的持续投入，优化人工智能教育平台，完善人工智能教育基础设施，让人工智能教育更规范。同时，教育工作者也需要不断研究、调整教学模式，更好地激发学生创新思维，提高实践能力。

五、结语

本文通过中学生信息技术课和人工智能教育的结合，浅谈人工智能教育与培养学生创新思维、实践能力的关系。人工智能教育的实施有利于中学生开发创新思维，提升动手能力，可以和多学科联动教学，加强学科间的联系，促进学生全面发展。目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，仍需教育工作者不断研究改进，让人工智能教育更规范，更好地激发学生创新思维及实践能力。

参考文献

[1]李宏堡，袁明远，王海英.“人工智能+教育”的驱动力与新指南——UNESCO《教育中的人工智能》报告的解析与思考[J].远程教育杂志，2019，37(04):3-12.

篇(2)

关键词：人工智能；音乐教育；智能乐器；大数据

1引言

随着人工智能技术的不断进步，重新塑造音乐使得音乐教育的学科素养培育、审美感知、艺术表现和文化理解变得更有支持和创意。探索应用人工智能技术推进音乐教学的改革与发展有具有十分重要的意义。本文通过研究与实践，引导学生学会用科学的方法培育计算思维创作音乐，用科学的意境欣赏音乐陶冶学生的音乐审美感，用科学的评价提升音乐课堂教学效率。通过这些措施，可以使学校音乐教育精准地开展因材施教差异化教学，彰显音乐教育的特色。

2人工智能与音乐

人工智能技术与音乐教育有机融合，丰富了课堂教学资源，拓展了智能乐器的功能，提升了音乐教育技术手段。它支持个性化学习，可以观察音乐课堂学习，分析音乐的旋律与节拍，有效评价教学效果，激发音乐教师运用人工智能技术创新音乐教学的热情，发挥教师在课堂教学中的主导作用。

2.1乐器的智能化

乐器是学习音乐的重要工具。乐器植入人工智能技术，形成了智能化乐器。它能够大量储存多种乐器的音乐数据。尤其是在音乐键盘中运用，功能的提升特别突出，应用于音乐教学中引发了多种形式的教学模式。例如，图1显示了融合多媒体计算机、主控系统、音乐课堂教学智能评价系统将多部电子钢琴连接起来的智能乐器实验室。通过语音室方式授课，可以实现多种乐器的分组教学。这在传统的音乐课堂上是无法完成的。

2.2智能化乐曲创作

智能乐器不仅能够储存乐器音色，而且还能用指令对各种音色播放进行控制，各种音色按照指令进行演奏。这种创作功能是以往其他乐器都无法比拟的[1]。例如，能唱出《月亮代表我的心》十七声部的合唱团，很好听，但很难。运用智能乐器按指令合成该十七声部音乐则轻而易举。2.2.1机器学习生成乐曲人工智能技术赋能智能乐器，使得机器学习的功能日趋进步。机器学习在音乐领域所做的事情，就是提取音乐作品的“数据”，输入给定模型学习音乐的“特征”，再对音乐数据进行分析和编排。例如，如果输入的是《梨园金曲》民族音乐，则机器就能学会民族音乐的曲调特征，生成掌握特征模型的民族音乐作品。2.2.2用软件生成乐谱使用MuseScore3forMac软件可以制作乐谱，在工具栏选择对应时值的音符输入音符。例如，在MuseScore3窗口输入如图2所示的“我和我的祖国”乐谱，再导出MP3文件进行播放。2.2.3代码生成乐曲用Python代码生成曲子，要借助音乐标准格式MIDI—乐器数字接口，运用Python-midi库编写程序，编译MIDI文件生成音乐。例如，生成一个简单乐谱的MIDI文件需要使用Python-midi，其中：Pattern对象表示乐谱；Track对象表示音轨，通常乐谱都有多条轨道组成，每种乐器是一个轨道；midi.NoteOnEvent表示每个音符的开端，在参数表中可以定义每个音符的音长和音高；midi.NoteOffEvent表示每个音符的结束。参考代码如下：importmidi#定义patternpattern=midi.Pattern()#定义轨道track=midi.Track()#添加轨道到patternpattern.append(track)#音符开始，并定义位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符结束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#轨道结束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存储midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序运行结果生成了如图3所示的简单音符：这样如图2的“我和我的祖国”乐谱，也可以通过Python代码生成MIDI文件。

3AI赋能音乐课堂

在AI赋能的音乐教育环境，促使音乐教学实践变革以及学生学习音乐方式。例如，图4所示的集音乐创作教学及教学评价于一体的“智能化音乐课堂教学评价系统”，在教学设计的优化、教学方法的高效、教学手段的更新、教学评价的智能、教学策略的调整方面都具有借鉴意义[2]。

3.1大数据学习

大数据云计算可以将所有音乐家们音乐数据存储在云中，运用人工智能技术为学生提供更多有价值的音乐数据。学生通过音乐云学习音乐知识，欣赏音乐魅力、体验音乐节奏、理解音乐韵律。它使得优质音乐教学资源跨越校园，开放延伸音乐教学，远程辐射共享资源。这样就扩展了学生的视野，音乐知识的来源无限扩大，整个音乐云皆有学生的学习教材。特别是大数据音乐云不仅可以推送给学生更多的即兴音乐和更多的音乐信息，还能指导音乐爱好者创作出雅正、健康的音乐作品。

3.2个性化学习

人工智能技术从音乐学习行为数据搜集、数据分析与运用、个性化学习评价多方位帮助学生定制个性化的学习成长路径。推送在线音乐教育资源，指导表演建议乐器学习技巧。搭建音乐教育虚拟课堂，匹配音乐教学资源，实现因材施教的个性化学习，支持一对一的教学辅导和群组式讨论。通过这些措施提高教学质量和效率。

3.3教学评价智能化

运用人工智能技术将多个音乐辅助教学设备连接的音乐创作教学系统，基于音乐课堂教学的学生学习特质分析与教学效果分析的音乐课堂教学管理系统，来实现音乐教学的全程智慧管理，使音乐学习更有效率。例如，在虚拟音乐课堂乐器教学可以变成一对多的自选教学模式，使课堂变得轻松、愉快。教师可以开启课堂教学观察模块，捕捉每位学生同步练习的音准、节奏、力度数据，分析判断将评价信息同步反馈，给出学习指导建议。3.3.1创作教学模块“智能化音乐课堂教学评价系统”中的音乐创作教学模块，集视、听、练和反馈评价为一体，适时演示教师教学作品和评价学生练习作品。例如，在进行《我和我的祖国》授课时导入电影片段，欣赏“我和我的祖国”音乐的表现形式、演唱形式以及歌曲风格，可以使学生更好地体验作品的创作意境，激发创作意识。使用MuseScore创作“我和我的祖国”三声部习作音乐，并能储存、刻录，编辑等二度创作。3.3.2课堂教学评价模块音乐课堂教学评价有着传统音乐教学评价无法比拟的灵活性、客观性和实用性。从大数据分析角度获取音乐课堂教与学相关数据，对学生的音乐基本素养与学习态度进行科学分析判断。例如，以创作《红河谷》中的和声与音乐作品风格内容的“编配伴奏音乐”教学过程为例。课前在“课堂教学评价模块”上安排学生根据作品风格完成伴奏的音乐；播放制作好的《红河谷》MIDI音乐（在第二和第六个小节缺失编配和弦）；使学生感受、探讨大小三和弦的表现力，形成对大小三和弦的感知。然后要求学生试着用MuseScore为《红河谷》缺失的两小节选配和弦，以适合歌曲的伴奏风格。学生需要边哼唱歌曲边试着套用不同的伴奏风格，找到他们认为最恰当的和弦伴奏风格，说出理由并提交[3]。评价系统将学生提交的作业比照音乐要素进行评价。及时反馈学习评价的信息，并对学生的学习进程制定一个个性化的学习方案[4]。同时通过教学反馈深度优化决策模型，促进教师实时改进教学策略，提高教学效率和效果，提升教学质量。

4结语

人工智能技术在音乐教育领域中的广泛应用，为传统的音乐教育模式注入了活力，为音乐教师创新音乐教学理念开辟了新思路[5]，为因材施教提供了新的适合学生学习的音乐教学模式。人工智能在音乐教育模式方面的探索，不仅给音乐教育教学的发展带来了物质技术层面的进步，还从音乐教学层面促进计算思维培育开辟新途径。这对音乐教育理念、教学手段、教学方式和方法以及拓展学生音乐视野、学习音乐、享受音乐、创造音乐等都带来深刻的变化和积极的影响。

参考文献

[1]邹孟雨.人工智能及其在音乐教育中的应用.北方音乐,2018(15):254-255

[2]郭文进.“互联网+教育”运行模式探究.决策与信息（下旬刊）,2015(9):63

[3]段晓军.电脑音乐系统与中小学音乐教学实践.中国音乐教育,2006(6):26-28

[4]王迪.浅析娱乐教育中元学习能力的培养.河北广播电视大学学报,2007(1):79-80

篇(3)

近期，哈工大和黑大的创业团队、创业导师以及相关负责人利用多种方式，面向全省高校交流分享了创新创业经验。

探索融合教学

从大学生变成老板需要多长时间？华鲸州只用了不到10个月。2014年9月进入黑大软件工程专业学习的他，在2015年6月就注册了哈尔滨追光人科技有限公司。如今，他开发的人工智能平台，已经吸引了众多投资人的目光。

这个人工智能平台之所以有这么大的吸引力，是因为华鲸州开发出了一个十分简单的编程方法。“在我的人工智能平台上，不需要学任何编程语言，只要用汉字就能编出私人订制的人工智能程序，而且10分钟内就能学会编程方法。”华鲸州自豪地说。

和华鲸州一样自豪的，是他的专业老师郭兴凯。华鲸州说，“要不是郭老师，我根本不可能这么快走到创业的路上来。”

原来，郭兴凯为新生上第一堂课时，并没有讲任何编程理论，而是问所有学生，学习编程软件有什么用。当时华鲸州就说，“可以开发出钢铁侠。”

很多同W都笑了，但郭兴凯没有笑，反而鼓励华鲸州尝试着去开发钢铁侠那样的人工智能系统。在郭兴凯的鼓励和指导下，华鲸州大一上学期从科技创新项目开始做起，很快就研发出自己的人工智能平台，随后注册成立了公司。

“华鲸州是黑大十分突出的创新创业典型。”郭兴凯继续道，“如今在黑大，大部分学生都会寻找自己专业的科技创新点或创业机会，让专业理论得到应用，真正实现了专业教育和创新创业教育的深度融合。”

实际上，黑大已经将创新创业教育与思想政治教育、素质教育、专业教育、职业教育充分融合，并不断将创新创业教育理念融入项目研究、学科竞赛、校园活动中，提升了创新创业教育的实效性。

哈工大也在这个方面进行了有益尝试，学校在做好传统教学和专业教学的同时，将创新能力和创业思想融入到了教学的各个环节中，让广大学生在专业学习中掌握了创新创业所需的知识，激发创造的欲望，为创新创业实践打好了基础。

秉承“做中学”

和华鲸州一样，哈工大超过70%的大一新生都会做科技创新项目，并形成了一项制度――“大一年度项目”。

“大一年度项目”是由大一学生以项目团队的形式，借助各种教学和科研资源开展为期一年的研发与制作项目。该项目自2010年开始，经过5年的发展，如今已成为哈工大学生创新创业的起点。

回想起自己大一时做项目，学生马忠超说：“那会儿单片机是什么，三极管有什么作用，步进电机怎么驱动，这可难倒了没有任何电路知识基础的我们，通过查阅资料、文件检索，以及自学单片机和C语言课程，我们慢慢学会了这些元件的连接和使用。最终，我们做出了获得全国电子设计大赛一等奖的项目。”

哈工大相关负责人表示，“大一年度项目”充分体现出哈工大“做中学”的传统。学校重视培养学生创新创业的理论基础，更重视培养学生在创新创业实践中的实际能力培养。哈工大目前已经构建了基于项目的学习、各级各类科技创新和创业实践竞赛、创新创业训练、拔尖创新人才培养实践等系统的创新创业教育实践体系。

据了解，哈工大每年有80%以上的本科生投入到创新创业相关活动，“十二五”期间，学生完成基于项目的学习计划1.6万余项，完成大学生创新创业训练计划项目2535项，其中获国家级资助583项，参与学生7500余人次。

黑大也在不断加强训练项目平台、实践基地平台和竞赛实训平台建设，注重用通过创新创业大赛提升学生的“双创”能力，建立了竞赛实训与管理机制，鼓励学生在专业教师指导下参加“挑战杯”、数学建模等各级各类竞赛，实现创新创业竞赛实训课程化、常态化，已有3000余人次学生获省部级以上奖项。

坚持专业化

李海东是黑龙江大学的一名教师，但和其他教师不同，他是黑龙江大学创业教育学院专职教师，专门教授学生创新创业。他告诉记者，“黑大是全国唯一一所拥有创新创业专职教师的高校，实现了创新创业教育的专业化。”

但创新创业真的是能教出来的吗？

“创新创业也许不能教出老板，这本身也不是创新创业教育的目的，但通过专业化的教学，创新创业精神可以培养出来，创新创业的能力能够提高。”李海东说。

他告诉记者，一直以来，黑龙江大学坚持“面向全体、基于专业、分类教学、强化实践，融入人才培养全过程”的原则，突出面向全体学生，培养创新精神与意识；面向具有创业潜质的部分学生，培养创业精神与能力；面向具有创业意愿的少数学生，培养创业知识与技能，构建出教学、实践、保障“三位一体”的“融入式”创新创业教育模式。“近三年，学校‘融入式’创新创业教育模式共使6万余名学生受益，用人单位满意率高达96%，毕业生自主创业人数676人，创办企业101家，多项成果实现市场转化。”

实际上，社会上对专职创新创业教师有很多不同的看法，一方面认为创新创业教育应该而且可以更专业化，但另一方面，又认为专职的创新创业教师缺少实践经验，应该让成功的创业者来担当创业教师。

篇(4)

在新一轮科技革命和产业变革方兴未艾的时代背景下，中国工程院院长周济院士指出，信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用、系统集成式创新和人工智能技术战略突破是新一轮工业革命的四大驱动力。随着更多“AlphaGo”的出现，未来的工程科技人员需要应用现在还未出现的技术，去解决还未出现的问题。科技革命改变教育内容，信息革命改变教育模式，工程教育必须主动适应，帮助未来的工程师们建构起符合时代要求的思维方式和知识结构，并且更加注重培养创新创业能力。

一、更新工程教育理念，驱动改革持续深入

理念是行动的先导，深化工程教育改革一定是在适应时代要求的教育理念指导下进行的。必须充分关注人工智能、智能制造等技术所带来的颠覆式创新，研判未来10年、20年就业与职业更替变化的重要趋势，全面贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，主动更新工程教育理念。在回答“为谁培养人”“培养什么样人”“如何培养人”等问题上，一是坚持立德树人的根本任务，坚持“面向工业界，面向世界，面向未来”，始终对焦需求、聚焦服务、变焦应用；二是坚持对标国际最佳实践，更加强调与现代工业文明和制造业发展需求相适应的复杂工程问题解决能力、创新创业意识和“工匠精神”；三是坚持“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”等理念，高质量建设工科专业。

二、主动布局“新工科”建设，服务新经济发展

当前，我国经济发展进入新常态，必须培育壮大新动能，加快发展新经济。新经济是发展新动能的源泉，以绿色能源环保、互联网等为重要内容，以新技术革命为引领，以信息化和工业化深度融合为突破，以商业模式和体制机制创新为标志，以人力资本的高效投入减少对物质要素的依赖，推动了新一轮生产方式变革和经济结构调整。实践证明，新经济发展越快越活跃的地区，发展的新动能就越强劲，应对经济下行压力的韧性和回旋余地相对更大，发展的动力、活力和空间、前景也相对更好，能够有力支撑经济保持中高速增长、迈向中高端水平。

但应该注意到，目前迅猛发展的大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等新经济领域已经出现人才供给不足现象，面向光子与量子芯片、脑科学与智能技术、基因组健康技术等前沿交叉与未来技术的人才培养仍未引起足够重视。必须加快建设和发展“新工科”，培养新经济急需紧缺人才，提前布局培养引领未来技术和产业发展的人才，推动传统工科专业改造升级，为我国产业结构调整、经济转型、创新发展提供人才支撑。

三、深入实施“卓越工程师教育培养计划”

“卓越计划”是工程教育改革“试验田”，主要任务是建立高校与行业企业联合培养人才的新机制，创新工程教育人才培养模式。实施6年来，208所高校的1257个本科专业点、514个研究生层次学科点，参照《卓越工程师教育培养计划通用标准》和工程认证标准，从建立组织管理体系、制定培养标准、制订校内学习和企业学习培养方案、重构面向工程的课程体系、改革教学方法和学习方法、建设工程教育师资队伍、建设工程实践教育中心、推动工程教育国际化等方面，采取了一系列措施，积极推进工程教育改革。参与高校和企业反映“卓越计划”学生的就业率、就业质量、对企业的适应能力有明显提升。

为更好地服务制造强国建设，制造业相关的“卓越计划”专业或学科，一是必须深入推进人才培养与社会需求间的协同，与实务部门、科研院所、相关行业部门共同推进全流程协同育人，建立培养目标协同、教师队伍协同、资源共享协同、管理协同机制，加强高校教师与实务部门专家双向交流；二是着力推进信息技术与教育教学深度融合，建设一批以大规模在线开放课程为代表、课程应用与教学服务相融通的优质在线开放课程，推进以学生为中心的教与学方式方法变革，全面推进信息化实践教学平台建设；三是扩大工程教育对外开放，既培养一批认同中国文化、熟悉中国标准的留学生，又鼓励具备条件的高校“走出去”，面向“一带一路”沿线国家培养工程科技人才、工程管理人才和工程教育师资，为我国制造业对外输出做好人才储备。通过深入实施“卓越计划”，在面向社会需求培养人才、调整人才培养结构、推动教育教学改革、提高人才培养质量、增强毕业生创业就业能力发挥示范作用。

四、推广实施产学合作协同育人项目

2014年以来，教育部组织高校与阿里巴巴、v讯、谷歌、英特尔等国内外知名企业共同实施产学合作协同育人项目，以产业和技术发展的最新成果推动工程教育改革。2016年，60余家企业项目2500余项，资助经费约1.12亿元，提供云平台、软硬件免费使用权价值近4亿元；300多所高校与企业深入合作。

企业通过协同育人项目可以密切校企合作，一是可以培养一批认同企业理念、胜任岗位要求的未来员工；二是可以培养一批认可企业标准、熟悉企业技术的潜在用户，从而占领未来市场；三是可以充分利用高校智力资源，为企业发展提供创意和技术；四是可以彰显企业社会责任感，提升社会美誉度和影响力。企业（特别是国有企业）应立足长远，面向未来，积极参与产学合作协同育人项目，从而提升制造业整个产业的从业人员素质。

高校通过协同育人项目可以促进人才培养与产业需求紧密对接，提升人才培养的适应性，一是可以汇聚企业资源支持专业综合改革和创新创业教育，为高校提供重要但自身缺乏的重要知识或资源，如前沿技术、实践师资、现场环境和先进设备等；二是有助于搭建合作平台，破解实习难题，为学生工程实践能力培养营造更好环境；三是可以进一步深化产学合作，促进高校科研成果转化。高校应高度重视产学合作协同育人项目，提前谋划，积极申请，做好做实，以此为契机深化教育教学改革。

篇(5)

1.信息化建设夯实学校管理

信息化建设助力校园安全。校园所有角落和教室实行监控全覆盖，学校每天安排学生会到监控室通过摄像头查看各班早中晚自习情况。信息化建设重构教学空间。2016年11月，驻马店市第九中学注册并开通微信公众号，利用微信平台展示学校活动，宣传学校理念，成为众多家长、学生乃至教育同人了解九中的重要渠道。肺炎疫情期间，学校通过微信群通知学校消息、统计学生人数，利用钉钉等平台直播教学，所有的班级和学科均按照在校时间进行网上授课，有的班级甚至进行了早读和夜自习，利用线上方式重构教学流程。另外，学校引入了家长教育云平台，为家校共育做出贡献，学校获得“河南省卓越家长学校”荣誉称号。信息化教学提高学习效率。在科技手段的支持下，学校利用远程监控监考，并实现网上阅卷，在提高阅卷效率的同时，便于家长们查看孩子的真实成绩。同时，很多在线学习软件和学习资源平台为学生提供知识的窗口，学生能快速、便捷地获取各种知识，学校课程资源库的构建和教师的微课、视频直播课也使孩子们根据自己的掌握程度进行自主学习。学习强国、青年大学习等软件的使用也使得孩子们自觉加强思想政治教育，努力成为社会主义建设者和接班人。

2.翻转课堂模式促进课程建设

翻转课堂教学模式是信息技术带来的一种创新的课堂模式。学生在课前或课外观看教师的讲解视频，自主学习，上课不再只是教师讲、学生听的状态，而是将更多时间留给师生互动或者学生之间的互动。这种创新模式是信息技术与学校教育深度融合的一个代表性模式。“三翻两段十环节”教学是翻转课堂的核心。它指的是将教学过程分解为课前、课中两个阶段，通过课前的教师一次备课、任务，学生自主学习、反馈交流，教师获取学情、二次备课环节，以及课中的展示交流、合作释疑、检测提升、总结评价等环节活动的组织，最终实现三个翻转。这三个翻转指的是教学理念由“以教师为中心”向“以学生为中心”翻转，教学结构由“课堂传递知识，课后吸收内化”向“课前传递知识，课堂吸收内化”翻转，教学角色由“演员型教师、观众型学生”向“导演型教师、演员型学生”翻转。翻转课堂教学模式有三个作用。一是激活学生积极性、主动性，培养学生的表达能力、独立思考能力和协作能力等综合能力，让每个孩子能够全面而有个性地发展，落实立德树人根本目标。二是解放教师，转变教师角色，使其依据自己的知识传授经验和学情掌握经验，对学生进行精准的学情评测，实时调整教学策略，提高课堂效率，改变学习模式。三是更好地构建师生关系，让学生在互动中拓宽视野、掌握知识、培养品格。在进行翻转课堂教学改革之前，驻马店市第九中学采用的是与驻马店市实验中学共同实践探索并获得国家课题奖的“三环六步教学法”，其理念与翻转课堂一致，即在教师的引导下让学生做好准备，为打造更高效的课堂做铺垫。但教师的教学资源匮乏，孩子们仅仅依靠课本预习难有效果，实际效果不好。通过接触网络平台、挖掘网络资源，我们发现要真正实现学生的课前深度学习，必须借助现代化工具，激发学生学习兴趣，为学生提供一个便捷且高效的通道。2018年，驻马店市第九中学设立翻转课堂班，许多家长不认识、不理解、不认同，报名者寥寥无几。但经过一年的探索与努力，翻转课堂班无论是在教育教学还是在班级管理上，都取得了很大的进步，学校连续两届把翻转课堂增至两个班。如今，“互联网+”席卷了各行各业，信息技术逻辑重构了许多行业生态，人工智能、万物互联、大数据等也成为社会热词。在快速变革的技术背景下，我国中小学教育信息化建设与应用工作也顺势而上，为转变人才培养模式、提高教育质量和促进教育公平奠定了基础。

3.信息化教学过程中的反思与探索

篇(6)

【摘 要】在基础教育领域，智能机器人教学以其让学生在动手操作的过程中培养逻辑思维能力、合作精神和创新能力的特点，成为培养创新型人才的良好载体。本文通过分析STEM教育理念，结合中国国情和实践构建了基于活动的小学低年级智能机器人体验学习模式，对于提高学生的科学素养、工程素养、数学素养、技术素养具有一定的理论价值和应用推广价值。

关键词 STEM教育；小学智能机器人；体验学习；教学模式

【中图分类号】G443 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2014）05-0052-03

研究背景

1. STEM教育的内涵

STEM教育源自20世纪80年代的美国，其内涵旨在将科学、技术、工程、数学这四个领域看作彼此联系的整体，试图提高未来国家的国际竞争力。在STEM教育中，科学素养是重点，是为学生将来进一步从事科学研究打下基础；技术素养和工程素养则是在实际的社会分工中最经常体现的，它以明显的应用特点为科学研究提供工具和思路；数学素养是STEM教育的基础，技术深入、工程论证、科学推理和建模，都需要数学作为基础。

21世纪的竞争，归根到底是人才的竞争。面对“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”的钱学森之问，我们试图通过融合重整科学、技术、工程和数学这四大领域的教学内容，培养出适应21世纪的复合型、创新型人才，达到钱先生的“大成教育”的理想。

2. 智能机器人教学的意义及现状

智能机器人技术是涉及机械、电子、计算机、人工智能等多种技术的实践性学科。智能机器人教学的总体目标是在了解机器人内部构造、功能及应用状况等知识的前提下，动手搭建机器人，设计机器人行动策略，编写机器人程序。由于其自身的知识综合性和技术应用领域的广泛性，为培养学生的综合能力，如逻辑思维能力、分析和解决问题的能力、动手能力、合作能力和创造能力提供了良好的平台。因此，机器人教学是素质教育的重要载体，将对社会发展和人才培养产生重大影响。

教育部 2003 年颁布的《普通高中信息技术课程标准（实验）》中，把“人工智能初步”和“简易机器人制作”设为技术领域的选修模块，意味着我国的人工智能和机器人教育在大众化、普及化层面上进入了一个新阶段[1]。随着信息化的发展以及人们科技意识的加强，机器人教学逐渐趋于幼龄化，很多经济发达地区从小学低年级开设智能机器人（校本）课程、兴趣班，社会上的幼儿机器人培训班、机器人高手俱乐部层出不穷。学校及市场培训机构的教学质量关系到该领域能否健康、良性发展，也关系到面向21世纪未来人才的培养。

3. STEM教育视野下的智能机器人教学

智能机器人教学能够实现STEM教育四要素的有机整合。如在完成FLL机器人前进爬坡并摘取果实的任务时，教师通常会要求学生先思考可以有几种策略完成任务、哪种策略最佳。在编程时，教师要求学生画程序流程图，通过反复测试、分析现象、发现问题、提出修改方案并及时调整，使机器人表现出最佳状态。在这一任务中，体现了如下素养。

科学素养：运用重力、摩擦力等物理知识，需要具备确定问题、寻找思路、解决问题、相互共享制作经验的科学精神。

工程素养：编程之前画流程图，这是工程设计的基本思想，机器人编程调用标准化程序模块也蕴涵了工程意识。

数学素养：需要测量斜坡高度和手臂长度，并通过计算，得出机器人的速度和完成任务所需时间等。

技术素养：指对科学和技术进行评价和做出相应决定所必需的基本知识和能力。学生在分析任务、选择策略和编写程序上均体现了技术素养的运用。

STEM教育视野下小学低年级机器人教学模式探索

1. 基于活动的体验学习模式

基于活动的体验学习模式源自于体验学习法，是指从学生个体发展的需要和认知规律出发，在亲身经历学习的过程中，通过反复观察、感受、实践、探究，对知识进行感悟与理解的学习方法[2]。

应用最广泛的体验学习理论模型是1984年由库博提出的四阶段循环模型，又称为“体验学习的循环理论模型”。库博用四个元素建立起了该模型：具体的体验、观察与反思、形成抽象的概念和普遍的原理、在新情境中检验概念的意义（如图 1）。

基于活动的体验学习模式则通过教师设计的一系列渐进的具有逻辑性、趣味性的活动，使学生在具体情境中结合实践和反思来获得知识与技能，具体的教学流程（如图2）。

第一阶段：教师创设情境，提出问题，学生感知情境，思考问题，带着问题进入具体的实践——观察。

第二阶段：学生在教师的指导下，通过教师提供的资源和工具动手操作，在实践中观察与反思，并感知情境，发现一些对后续学习有用的信息与资源。

第三阶段：学生将学习内容抽象成新的观点和方法，新的概念在头脑中初步形成。

第四阶段：学生自己遇到或由教师提供各种类似的情境，检验第三阶段形成的想法、观点、理论和认识。

2.《竞速小车》教学案例

学生特征分析：本课教学所面对的是辽宁省某市青少年活动中心的低年级组学生（小学二、三年级居多）。他们的特点是好动，注意力易分散，抽象思维尚未完全建立，但思维活跃，具有强烈的探究欲望，不满足于对书本知识的简单死记硬背。在前面的学习中，学生们已经知道了一般机械的组成，知道常见的传动方式，并且已有使用乐高教学材料的经验。

教学目标：知识与技能：了解常见齿轮传动的特点、形式；探究如何通过齿轮传动结构使机器人加速。过程与方法：通过实践了解齿轮传动结构的基本规律，提高学生应用所学知识解决实际问题的能力；通过小组合作和汇报交流促进学生的协作探究精神、学习交流能力、语言表达能力以及分析总结能力。情感、态度与价值观：对机器人技术有求知的欲望，产生探究科学的勇气。活动准备：乐高教育器材、PPT课件、黑胶带（粘贴跑道）、活动记录表、秒表等。

活动过程：

环节一：情境创设

教师播放F1赛车视频，请学生谈谈感兴趣的话题，如“你知道在F1中，最快的赛车时速是多少吗”、“有哪些著名的赛车手”、“F1团队获胜的秘诀是什么”等等，进入今天的课题：我们自己设计并搭建一辆电动小车，看什么样的小车跑得最快！（板书：竞速小车）意图：通过情境引入本次活动主题。

环节二：操作与反思

师：生活中有一些常见的简单机械可以实现速度的变化，你都知道哪些？

学生思考后回答：滑轮、齿轮。

师：在机器人的设计中，机械结构是完善系统的一个重要因素。在零件盒中老师给大家提供了三种齿轮，请同学们按照实验记录的要求，搭建不同齿轮结构的小车，探索齿轮的特性。

学生以小组为单位动手搭建小车，教师让学生思考：在搭建过程中应该注意什么？

搭建好小车的组可以将电动车放在平直的跑道上，用秒表测试行驶所需要的时间。每次测试前，先估计一个时间，看看实际用时和预估时间是否接近，并将记录填写在实验记录表中。

实验记录表

教师提出四个问题：（1）你们的小车在前进过程中出现了哪些问题？你们是怎么处理的？（2）你们小组哪种组合跑得最快？为什么？（3）谁能总结一下，齿轮传动结构对速度有哪些影响？（4）转速相同的情况下，为什么大齿轮带动小齿轮时的速度会变快呢？

意图：让学生对他们看到的或建构的内容进行思考，对方案进行探讨、反思并调整他们的看法，同时也通过提问鼓励学生继续探究。

环节三：总结与抽象

经过观察思考，学生得出结论：（1）在传动中，产生加速的方法就是大齿轮带动小齿轮，相反，如果需要减速的话，就是小齿轮带动大齿轮。因为大齿轮牙齿多，它转动一圈，会带着小齿轮转动好几圈。（2）速度加快的小车反而起步很慢，因为小车起步的刹那马达需要力量来启动，所以启动速度不够快。

环节四：验证与应用

活动的最后，请学生结合今天活动的内容，发挥聪明才智，设计爬坡机器人。

师：什么样的齿轮结构可以使你的机器人小车顺利爬上陡坡？在记录表上画出你的设计并实践。

意图：把孩子们引入一个新的“联系”阶段，使他们在螺旋式上升的循环中接受难度不断增加的挑战。

3. 总结分析

教学中，学生不仅获得了与机械、物理知识有关的感知能力，探索了齿轮传动结构的基本规律，还在操作与反思阶段对不同组合的齿轮进行了“测试—比较—分析”，体现了工程设计的基本思想。对时间的预估以及对小车速度的计算强化了学生的数学能力，而动手对不同齿轮进行组合和搭配，并检验其效果，最后得出加速与减速的搭配规律，则提高了学生的技术素养。可见，在基于活动的体验学习模式中，学生通过一系列的阶段性学习过程获得了相应的改变，使其有能力再投入到新一轮具体体验情境中去学习，并再次获得新经验。这种模式不仅关注知识与技能的获得，更关注对实践过程的总结和反思，形成科学地解决问题的思路，这种模式更适于低年级课外科技活动。

学生经历了科学研究的所有阶段，从关注问题、发现探索、搜集数据、分析归纳、推理筛选到最后利用技术得出研究结论的科学方法，形成一系列科学研究方法，具备工程意识和信息素养，为日后的研究和创新奠定必要的基础。

当然，随着STEM到STEAM，将艺术和设计的元素融入其中，将赋予学生作品丰富的表现力。我们将继续探索如何在智能机器人教学中培养学生的艺术素养和创意设计能力。

注：本文系2011年全国教育信息技术研究青年课题《中小学智能机器人教育的理论和实践研究（立项编号：112340246）和辽宁省教育科学“十二五”规划2013年度课题《基于虚拟名师工作室的教师发展共同体研究》（项目编号：JG13CB094）系列研究成果之一。

参考文献

张剑平,.机器人教育: 现状、问题与推进策略[J] . 中国电化教育, 2006,(12):65-68.

李英.体验：一种教育学的话语[J] .教育理论与实践，2001(12)：1-5.

篇(7)

关键词：CDIO教育理念；数字经济；人才培养模式；应用型

随着信息数字技术的快速发展与普及应用，数字经济浪潮势不可挡，数字化转型已经成为各方行业共识。据上海社科院报告显示，2018年中国数字经济体量为31.3万亿元，占GDP比重超过三分之一，达到34.8%，数字经济对GDP增长的贡献率高达67.9%，中国正从数字经济的追随者转变为领跑者[1]。百行百业开始意识到，在国家数字经济战略背景下，外部环境的数字化转变已经决定数字化转型将会是未来传统企业的必经之路和战略重点，谁能率先在包括企业战略、营销、商品、商业模式、管理乃至企业文化和思维方式等整体的数字化转变升级中成功推进并取得成效，谁就能在激烈竞争的市场环境下抢占未来发展先机[2]。在产业数字化转型背景下，应用型数字人才将成为未来市场上最为短缺的专业人才。一方面，数字技术和数字产业对传统产业和原有就业岗位造成冲击，造成就业岗位大幅度消减，同时数字技术及其相互融合也会催生出许多新产业、新业态和新模式，继而创造大量的就业机会[3]。数字技术与数字化转型带来的上述双重效应必将在未来重塑就业市场结构，同时伴随着对就业人群数字能力的升级需求，应用型高素质数字人才将成为未来市场上最为短缺的专业人才。波士顿咨询公司认为，当前中国数字人才缺口巨大，预测到2035年中国整体数字经济就业容量将达4.15亿，拥有“特定专业技能（尤其是数字技能）”对获取中高端就业机会至关重要[4]。因此，在数字化转型背景下，如何培养与时俱进的数字经济专业人才是当前地方高校急需面对的重要问题。

1CDIO教育理念

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[5]。CDIO教育理念是：充分利用大学学科齐全、学习资源丰富的条件，以尽可能接近工程实际，涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计大项目为主要载体，结合专业核心课程的教学，使学生在CDIO的全过程中不断地在理论知识、个人素质和发展能力、协作能力和对大系统(集社会、历史、科技为一体)的适应与调控能力四个方面得到全面的训练和提高。作为高度重视数字技能的应用型本科专业，数字经济专业是系统培养具有利用数字技术来分析解决经济问题，掌握在产业数字化过程中综合性问题的发现、分析、设计、评价和改善能力，适应新型经济业态发展所需要的复合型、高素质、应用型数字人才，这与基于CDIO教育理念的人才培养模式和培养目标大体上相吻合，因此，基于CDIO教育理念来构建数字经济专业应用型人才培养模式在理论上是一种可行的选择途径。

2基于CDIO教育理念的数字经济专业人才培养模式研究

2.1研究定位人才培养目标

根据数字化转型背景下的数字人才需求特点，数字经济专业培养目标的设置必须体现以下三个特色：第一，注重应用。据波士顿咨询公司预测，未来不仅需要拥有特定信息专业技能的人才，还需要大量与信息专业技能互补协同的跨界人才，具体包括数字战略管理、深度分析、产品研发、先进制造、数字化运营和数字营销等六类数字人才，这些人才需求无不体现出实践性与应用型特点。第二，注重学科交叉融合。数字经济专业办学面向国家数字经济战略和数字化转型背景，培养的是需要熟悉中国数字经济运行规律与改革实践，将来能够从事有关区块链、人工智能、电子商务等新兴领域的宽口径人才。这种人才呈现出显著的、具有多学科背景的复合型人才特征，因此培养目标需要综合考虑多学科的交叉融合。第三，强调数字化能力。数字经济专业培养面向企业数字化背景下的应用型人才。实践能力，特别是数字化能力，将是未来企业用人最重视的部分。培养学生包括数字战略管理、数字产品、数字化运营以及数字营销等方面的数字化能力，是人才培养目标的一个重要方面。

2.2研究构建专业人才培养的课程体系

在数字化转型背景以及人才培养目标的导向下，基于CDIO教育理念，从系统工程的视角来研究设置人才培养的课程体系，审视并处理好各门具体课程的逻辑关系，从课程目标、课程内容、课程教学方法等方面来组织课程大纲建设，优化课程体系。首先搜集政府部门、企事业的人力资源管理代表，同类院校或相关专业的专家代表，本学科带头人以及本专业教师代表等方面的意见和建议，充分调研市场人才需求特点来设置课程体系。在专业核心课程方面，注重包括经济学、管理学、计算机科学、统计学、数据科学等多学科之间存在交叉性的内容，根据CDIO教学理念及其“做中学”的教学方法论，以尽可能接近企业需求或工程实际，涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计大项目为主要载体，有针对性的培养数字化思维、实现数字化价值的综合能力与素质，以此为导向来构建课程实施大纲。

2.3基于CDIO理念开展案例教学、SPOC、线上线下混合式教学等教学方法革新

数字化转型背景下市场需要的是知识与能力双优的高素质数字人才，在知识体系方面，需要掌握与技术快速发展相匹配的新技术、新产品，在能力构建方面，需要匹配岗位要求，不论从事服务、市场、还是研发岗位，既要具备良好的实践技能，还要具备良好的职业素养。利用当前“互联网+教育”背景下的教育理念、教育技术和教学成果，采取SPOC或雨课堂线上线下混合式教学方式，将更多的网络课程资源利用结合到传统课程教学中来，丰富教学手段，提升教学深度，提高学生学习主动性，改善课堂教学效果。同时，在专业必修课（特别是多学科交叉的课程）开展案例教学，通过搜集行业应用案例，基于CDIO教学理念及其“做中学”的教学方法论，实施案例教学法引导学生积极投入到具有实际应用背景的场景或问题中来，引导学生通过沟通与合作来分析解决实际问题的应用能力，让学生在“做中学”的过程中体会和掌握数字技能在各行业数字化转型中的应用。该部分的重点，一是优化数字经济专业的案例教学课程体系。明确案例教学法应用的课程，明确课程中的案例教学基本知识点与教学单元。二是建设案例库资源。作为案例教学的基础，案例库将围绕课程知识点，以尽可能接近企业需求或工程实际的综合性项目来进行建设，兼顾体现专业办学特色。三是组织实施案例教学、SPOC、线上线下混合式教学。通过组织实施符合数字经济专业培养目标的教学过程，并合适选择案例教学、SPOC、混合式教学方式，讲解、讨论、归纳来向学生展现一个真实应用场景，学生按照问题或任务来开展组织多样化的学习过程。

2.4根据CDIO教育理念推进产教融合，打造产、学、研、创一体化的校企深度合作模式

在云计算、大数据、物联网和人工智能等新技术推动下，未来5-10年是数字经济蓬勃发展时期，而国内高校开展云计算、大数据等高端数字化人才培养的时间不长，独立于企业的学校教育在瞬息万变的技术市场上不能满足社会需要，市场上掌握相关技术和应用的人才十分短缺，几乎供不应求。根据CDIO工程教育模式，实行符合国际标准、以工程项目生命周期全过程为载体培养学生的实践能力，实施产教融合、校企合作，是我国高等教育数字化专业人才培养的发展趋势。考虑校企深度合作方案，打造产、学、研、创一体化的校企合作模式，推进产教融合，一方面充分利用企业市场触觉敏锐、反应快的特点以及优质数字人才资源，为高校专业教师和学生的数字化知识快速更新提供支持；另一方面，组织学生进入企业进行实训或实习，或将企业现实项目或企业员工培训工作直接带入高校课堂，基于企业运营管理中完整的项目实施过程，引导学生参与到包括设计、部署、运维、优化等各项目阶段，注重培养学生规划能力、解决问题能力、组织沟通能力，通过熟悉企业项目流程规范，提前理解和把握企业对人才素质与技能要求，体会并适应企业的工作环境、工作流程与工作模式。

2.5构建数字化教学信息平台，充分挖掘学生数据价值

传统教学方式通常严重依赖于教师个人的教学经验来把握学生学情和教学方式，其弊端是无法客观而准确刻画真实学情，并且无法向其他课程教学进行复制和推广。利用大数据信息技术构建数字化教学信息平台，充分吸收当下“大数据+教育”的创新理念和思想，合理应用当前最新的教育技术和教学成果，可有助于实现上述“经验式”教学向“大数据服务式”教学的转变，有效加强课堂教学和人才培养的精细化管理，走出一条具有数字化特色的新型教学之路，增强专业办学的竞争力与吸引力。该部分的重点有两个方面。一是深度挖据学生数据的信息价值，促进个性化教学。利用后台数据库统计学生各方面信息数据，利用大数据技术和统计分析方法获取学生画像与学情报告，研究其学习过程存在的规律、特点和代表性问题，并对这些现象进行归因，然后利用当下“大数据+教育”的创新理念和创新方法，研究设计符合学生性格特点和学习规律的教学情景和教学方案，采取具有针对性教学方式进行教学，实现因材施教。二是开展研究和探索在线教学方式。大数据技术与丰富的优质网络教学资源使得在线教学成为未来教育的一种可行方式，可以联盟兄弟院校相关专业，以课程共享的形式推动各校优质教学资源的开发和校级共享，竭力打造出多门精品课程，逐渐扩大平台课程资源的广度和深度。

2.6构建科学而多元化的人才培养质量评价体系

显而易见，面向数字化转型背景的应用型数字人才培养体系不能依靠单一化的评价方式，必须重点突出包括评价目标、评价主体、评价指标和评价方法等方面在内的转变，构建科学而多元化的数字经济专业人才培养质量评价体系。考虑从以下几个方面来构建人才培养质量评价体系。第一，教育评价。利用数字化教学信息平台进行数据挖掘获取学生特征，对照CDIO教育理念和专业人才培养目标对学生的知识与能力要求，从教育活动、教育过程和教育结果等方面进行评价，为提升教育质量和决策提供可信依据。第二，学业评价。利用考试评价、考核测评以及心理测评等多种方式对学生完成学业所应掌握的理论知识与实践能力进行科学评价。第三，社会评价。通过电话、邮件等多种途径回访用人单位和企业，设计调查表及时了解用人单位或企业对实习生或毕业生的满意度情况，全面收集和分析用人单位或企业对人才培养工作的评价意见和建议，并汇总反馈给学院主管领导、专业教师以及学工进行调整改进。

3结语

国家数字经济战略和社会数字化转型趋势对未来就业人群的数字能力提出了升级需求，在上述背景下，本文以CDIO教育理念为指导，研究构建数字化转型背景下的数字经济专业应用型人才培养模式，从人才培养目标、课程体系、教学目标、教学内容、教学方法、考核方法以及人才评价等多个方面进行研究和探索，以适应数字化转型背景下的数字人才需求，研究结果可以为地方高校推进数字经济相关专业的人才培养模式研究和探索提供借鉴和参考。

参考文献

[1]全力推动数字经济蓬勃发展[N].人民邮电，2019.[2]胡青.企业数字化转型的机制与绩效[J].浙江学刊，2020(2):146-154.

[3]紧跟国家战略，实现高质量发展——全国政协常委、民建中央副主席、上海市政协副主席周汉民在第五届中国物业管理创新发展论坛上的演讲[J].城市开发，2019(22):24-26.

[4]檀盼龙，邵欣，张建新，李云龙.基于OBE+CDIO理念的工业机器人技术实训项目设计[J].实验技术与管理，2018，35(11):189-193.