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【關鍵詞】大規模開放在線課程;人工智能課程;翻轉教學法
0 引言
近年社會對計算機專業人才能力的要求越來越高,而學生所學與實際需求存在不少差距,高校計算機專業課程教學因而遭遇詬病。依托信息與網絡技術支撐的大規模網絡開放課程(massive online open course,MOOC)較好貫徹了以學為中心的理念,其翻轉教學模式與靈活有效的交互極大提升了學習興趣[1]。搭建MOOC平臺的計算機技術既是技術基礎,也是熱門MOOC課程。在此浪潮下傳統高校計算機專業的教學首當其沖受到沖擊,遇到前所未有的挑戰。縱觀國際三大MOOC巨頭的課程建設均始于計算機類專業課程,同時也是所占比例較大的課程系列,其中人工智能(Artificial Intelligence,AI)課程在Coursera、Udacity[1]兩個平臺上均是最早開設的課程之一。采用何種教學模式更適應社會對人才的需求呢?這是應對挑戰的關鍵問題。
1 人工智能課程的課堂教學困境
人工智能是研究模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用的前沿交叉學科,涉及面廣、研究性強,還不斷產生新的理論和方法。課程難度大理論強實踐難,也是公認難講的課程之一,該課程具有如下特點:
1.1 先導課多,知識抽象,涉及面廣,更新快
前期知識包括:數據結構、離散數學、程序設計、圖像處理等。如果前期知識不扎實,很難理解內容并融會貫通。傳統內容包括:知識表示和推理、搜索策略、模糊理論、神經網絡、機器學習、專家系統、遺傳算法等,涉及大量抽象理論和復雜算法。教材普遍特點是:內容滯后,枯燥深奧的理論和解決現實問題的實踐聯系不緊密。
1.2 研究性強
該領域很多內容仍是科研熱點,并不斷涌現出新的研究方向、新內容、新方法、新技術和新應用。
1.3 教學方式單調
技術和管理的局限也制約了教學方式,教學方式基本以教為中心,停留在講授、問答等簡單互動上,教學方法單一。很少能提供學生自學、討論、合作和實踐的一整套互動實踐機會,難以真正體現以學為中心的理念。
1.4 學生缺乏興趣
一方面,課程本身特點使得課程容易陷入枯燥的紙上談兵的尷尬。另一方面,即將畢業的高年級本科生對未來規劃明確,抽象的人工智能課程無論從職業發展還是繼續深造對學生并沒有立竿見影的效果,進一步拉低興趣。此外,教材滯后,教學方法單一等也會影響興趣。
如火如荼發展的MOOC的課程,尤其Udacity的課程設計之初就立足于解決實際問題的導向,做法上的獨特之處成功吸引了大批學生。課堂教學中借鑒在MOOC上被證明有效的教學模式和方法,不啻為一種嘗試,以期擺脫教學困境,提高學習興趣,最終提升教學質量。
2 MOOC的教學模式
MOOC的教學模式分為三種:cMOOC、xMOOC 和 tMOOC[2]。早期的cMOOC的教學模式特點是學習者完全做主,但復雜的網絡互動產生龐大而混雜的知識網,缺乏識別主次和歸納總結能力學生常因信息過載陷入茫然無措的境地。2011年Udacity 創始人之一在網上開設的“人工智能導論”課程改變了表現風格,把互聯網作為教學媒體的呈現潛力發揮到極致,按知識點分割內容成短小視頻,其間插入現場對問題的解決,突出了Udacity有別于傳統教育機構及其先行者的地方:注重發現并解決問題。這就是xMOOC的教學模式,沿襲并創新了熟悉的學習風格,使得MOOC如魚得水漸漸發展壯大。隨著MOOC逐步成熟,為了適合具有專業基礎的職業技能培訓,發展培養針對具體任務的探究學習教學模式,即tMOOC模式,這是Udacity網站課程的另一個設計目標。表1顯示了MOOC的三種模式的對比。
以Udacity的人工智能導論課程為例,只要高中畢業具有概率論和數理統計基礎的學生就可以學習,該課程適合入門,但難度較低,內容較少。清華大學的馬少平編寫的人工智能教材是很多大學,包括我院人工智能課程的教材,清華大學的人工智能課程經過多年發展已經形成了一個系列教學資源庫,包括教材、課程視頻、教學課件、作業及答案和實驗設計等。根據Udacity網站的人工智能導論課程的展示,表2從幾方面對比了Udacity人工智能課程與清華大學馬少平版的人工智能課程情況:
從表2可以發現Udacity的人工智能視頻采用了按知識塊分割成短小視頻,在期間和完畢之后都準備了測試,細節上體現了以學為主的理念??v觀類似人工智能的國家精品課程[3],學習資源多為文本類,重用難,對教學重難點沒有拓展和轉化。這種以內容共享為中心的呈現模式,缺乏與學習者充分交互,難以體現以學為中心的教學理念。
在MOOC的教學設計中,調動學習者極大熱情的是翻轉課堂,在學習環境中引入了自主協作[4-5],在交流機制中融入了多元互動,給學習者帶來積極、主動、高效的學習,翻轉課堂和傳統課堂的區別如表3所示:
3 MOOC的教學模式對人工智能課堂教學的啟示
3.1 教學內容的優化與調整
MOOC的教學通過把理論抽象的知識點分割成小段錄制的微課視頻,時長不超過15分鐘,內容銜接處具有一定交互性,講解形象化,提供給學生反復觀看,這種用技術處理分解知識點和把難點從抽象變成具象的過程降低了理解難度。
課堂教學也可以通過分而治之的方式對教學內容優化調整。人工智能涉及內容與范圍多而雜,作為入門課程并不要面面俱到,根據學生層次,可以區分重點掌握和一般介紹的內容,以點帶面鋪開,因此,根據學生特點,把成熟的基礎理論和這些理論的實際應用整合,輔以其他新技術的穿插介紹,主要分三塊:
①人工智能的概念和發展,熟悉人工智能的研究和應用領域;
②人工智能的基本技術,包括知識表示,邏輯推理、搜索策略、模糊理論等;
③涉及現實應用,如:機器學習,模式識別,自然語言理解,智能控制等。
為了反映人工智能領域最新進展,教師還可以收集學生感興趣的最新成果專題信息,及時更新、調整教學內容,通過與實際更緊密的融合接軌,對課堂上沒時間介紹而又較熱點的新知識,通過提供方向和資料解決,注重提高興趣的同時,也展示出課程學科特點、主流技術及發展趨勢。
3.2 緊密結合實際
Udacity的開設之初的目的就是學習為了解決現實問題,其人工智能課程設計也不例外,包含有實際遇到問題的解決,這種立竿見影的好處就是極大激發了興趣。
考慮到高年級學生對解決實際問題技術的興趣遠遠大于技術理論等細節,不想花太多時間去理解復雜而難以看到實踐效果的理論上,更想通過實際體驗解決問題增強成就感。教學內容的設計尤其緊密結合實際運用。
傳統人工智能講授通過實例解答或推證式講述理論,如知識表示和搜索推理技術,該部分理論強,應用實例少,往往學生感覺枯燥乏味,教師也感覺晦澀抽象,學生對所講內容基本靠死記方法和步驟,這種僵化的教與學影響了教學效果。
因此,設計教學時尤其注重內容的實用性。除了講授至今仍沿用和有效的基本原理和方法外,引入近年發展起來的方法和技術,如智能算法等,對這些內容重點在技術的具體實現上,強調與實際的融合貫通。教學過程中加入與課程內容對應又可以用計算機實現的試用內容。如模式識別應用于手寫數字識別,通過仿真軟件模擬實現算法,獲得立竿見影的效果體驗,加深對算法的認識,引起學生濃厚的興趣。同時也對某些很有發展前景的技術興趣導入,如目前人工智能研究側重人類理性邏輯功能的模擬,而如果把情感智能考慮進去,才更有人性化的智能決策。這就是經過了將近20年發展的情感計算,隨著可穿戴技術漸漸滲透進生活,引起更多關注,這些接地氣的內容提升了興趣。
3.3 實踐能力的培養
Udacity 創始人史蒂芬斯博士的說過,“即使是最好的大學,其計算機課程所傳授的技能也是浮于理論的”。學習的目的是為了解決實際問題,帶著問題學習和思考,有利于主動學習的激發。這些方面,可以參考Udacity人工智能課程的實驗內容修正。強調學習是為了解決實際問題服務的目標。
3.4 教學模式及教學方法的變化
3.4.1 實例教學法
人工智能內容的抽象性決定了知識點的難度,Udacity人工智能課程教學中盡量把難懂的知識點結合現實中有趣實例,通過感性體驗提高理性理解,讓學生容易接受。筆者進行了一些化難為易的嘗試:如利用漢諾塔問題講解狀態空間的知識表示,通過野人過河的游戲程序步步領會理論精髓;結合下棋軟件體驗模擬人腦思考的計算機博弈的極大極小搜索思路,這些實例教學激起了興趣,擴展了學生思路,拓寬了視野。
3.4.2 翻轉教學法
整門課程錄制課程小視頻還有一定難度,作為嘗試,選擇少量知識點錄制視頻進行翻轉教學。如抽象的理論部分,借鑒網上已有視頻資源融入教學過程,分解知識點破解難點,形象化與短時間的重復講解,增加學生對抽象內容的理解,期間穿插核查對理解內容的核查,并留出思考時間,強化學習效果。
3.4.3 交互環境的營造,輔助教學過程完善
1)基于聯通主義的學習交互[6-7]
在MOOC課程中,提供在線交流論壇,學習者建立課程組,學習組等方式交流,這種教與學、學與學的交互不但是網狀進行的,而且是即時的。學生將互動產生的內容作為學習的中心,通過學習者不同認識的交互,建立新的認知結構,拓寬了視野,更有利于問題的有效解決。這種互動交流分成三種形式:
①教師對統一回答提問集中且意義較大的疑難問題;
②學習者分享學習感悟;
③學生間交流帶來不同認知的碰撞。
以上三種情況的互動在課堂教學中也可以運用于課堂教學:及時分析整理共同問題,集中回復;課堂教學的互動除了課堂上及時了解學生反饋的互動,還有對解決問題的互動。課下互動可以利用學者網建立課程組,提供了較好的師生交流形式與效果,同時利用學習組在小組中分享互助,小組成員的交流引起認知碰撞,這種實際參與的體驗加深了理解,并鞏固學到內容,這些資料的逐漸積累還可以復用。
2)基于行為主義的學習反饋[8]
MOOC 遵循了程序教學的一般原則,尤其注重學生反饋,像游戲一樣關卡設置讓整個過程充滿挑戰性,一些機器評分實現了及時學習反饋,擺脫了單向提供課程資源的弊端。課堂教學可以借鑒這種借助技術手段互動了解學生學習的情況,促使有意義學習的發生。
4 教學改革的實施
利用以上措施在《人工智能》課程的教學中實踐,通過在xMOOC教學模式中部分適當內容引入翻轉教學法與利用學者網的課程交互,探索提高興趣,促進理論與實踐的融合,促進有意義學習的發生,提高學生實踐能力的途徑。通過觀察,調查與訪談等方式,了解學生在該教學模式中興趣與能力改善狀況,同時研究教師教學法轉變與教學水平變化的關系,根據追蹤研究效果,發現這種改善調動了學習興趣,促進了教學效果。實踐中通過建立實驗組(班)與對照組(班)、評價教學模式和教學效果等因素,不斷總結、修正和完善,期望建立適應當前形勢與環境的有效的該課程的教學模式與教學方法。
5 結束語
筆者結合人工智能課程的教學實踐,針對本科高年級的教學特點和人工智能課程學科特點,提出在設計人工智能教學時,通過MOOC的教學模式和教學方法完善課堂教學,注重內容的實用性和新穎性,適當穿插新方向的內容,目標是將難學、枯燥、難理解的問題,變得易學、有趣、易理解。從學生反饋來看,這些方法起到了積極的實際效果,有效地提高了學習積極性。
【參考文獻】
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關鍵詞:STEM;智能財務;人才能力框架
2017年國務院的《新一代人工智能發展規劃》,將人工智能產業提到重要的戰略地位。2018年教育部出臺《高等學校人工智能創新行動計劃》,進一步明確“人工智能+X”復合專業培養新模式。2021年財政部《會計改革與發展“十四五”規劃綱要(征求意見稿)》,要求切實加快會計審計數字化轉型步伐,為會計事業發展提供新引擎、構筑新優勢。在國家政策及發展規劃指引下,高校陸續開始智能財會本科教育改革探索。本文試圖以STEM為視角,探討智能財務專業人才能力框架及實現路徑。
一、數智時代對財會人才的沖擊與影響
(一)財會人才的工作環境發生深刻變化。數智時代是指在信息技術普遍應用背景下,經濟活動大量依賴于平臺支撐、數據驅動和智能算法等技術時代。在數智時代,各類組織通過大數據、人工智能、移動互聯網、云計算、物聯網、區塊鏈等技術及會計軟件應用,從業務到財務部分或全部實現線上處理,改變傳統財務的業務流程和工作方式,形成具有信息化、自動化、數字化、智能化工作場景。隨著財務共享和智能財務的廣泛應用,傳統崗位逐漸消失,而適應數智時代需求的新崗位不斷崛起。(二)財會工作從核算反映型向管理型、決策型轉變。信息技術和人工智能通過數字信息系統處理的應用,令復雜繁瑣的會計工作變得高效簡便,提高了會計信息處理效率。傳統會計業務,諸如發票真偽識別、往來賬務核對和報表編制等工作,現在可以由財務機器人自動完成。在數智時代,對財會人員的需求從核算反映型向管理型、決策型轉變,需要更多財會人才借助智能技術進行大數據分析、智能決策、風險控制。財會智能機器人可以完成一些基礎的財會工作,這使得財會人員從大量日常的基礎會計工作中脫身,將精力集中于財會專業化工作。由此,財會專業人才的培養應當面向管理服務型財會崗位群和技術服務型財會崗位群。(三)會計人員工作所依賴工具與基本技能發生本質變化。會計人員需要在先進的財務管理理論、工具和方法之上,借助智能機器人和財務專家的有機合作,去完成企業復雜的財務管理活動。由于財務共享和智能機器人的普遍應用,各個信息“孤島”被打通,業財數據實現了互聯互通,大量財會人才從事數據采集、數據模型設計與計算、數據服務和應用等決策層次的工作。譬如,財會人員利用大數據技術,實時對資金運營進行動態監控,實現資金運營效益的最大化;利用神經網絡技術、專家輔助決策系統在預算管理、項目可行性分析等方面發揮作用;利用射頻識別技術(RFID),以實現資產的高效管理,在資產管理方面結合電子監視技術及智能機器人實現無人倉儲管理。
二、基于STEM的智能財務專業人才能力框架設計
(一)基于STEM的能力框架1、STEM的能力內涵。STEM是指科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)四位一體的教育理念。2019年2月,聯合國教科文組織的國際教育局(IBE-UNESCO)的《探索21世紀STEM能力》對于基于STEM建立跨學科的人才培養方案有一定借鑒意義。IBE從能力發展觀角度將能力定義為“在21世紀背景下,以能動性和倫理性地使用知識技能、價值觀、態度和技術,實現個人有效參與體現集體和全球利益的行動并發展能力”。所謂能力,包含了“是什么”和“怎么做”兩個基本部分,同時在能力實施過程中,還要體現人才本身的倫理態度和價值觀,以及和團隊溝通、協作能力,最終人是以一種綜合能力方式參與工作。2、STEM能力框架的內容。在STEM能力框架中,以能力為本位建構人才培養方案,打破了傳統學科界限,形成跨學科的知識架構。科學蘊含著不同學科的知識,構成了人們探索客觀世界而形成的事實判斷、概念、原理、思想等內容;技術主要包含一些程序性的和技術性方面的知識,主要是指解決問題的步驟、程序、要點和操作技能等方面內容;工程是指技術知識的規?;?、產業化和流程化的特點,是推動技術性知識轉化為產品的知識和技能;數學在人才培養中是基礎性的知識,滲透在科學、技術和工程的方方面面。基于科學-技術-工程-數學維度,進一步分解為認知能力、數據分析能力、解決問題和工程思維、科研與探索能力、數字與計算思維、設計思維與創新能力、動手操作能力和溝通寫作等8項技能。(圖1)(二)基于STEM的智能財務人才能力培養框架設計。根據STEM能力框架,智能財務人才能力框架可分解和細化為:1、認知能力。智能財務人才需要洞悉數智時代給財會行業所帶來的巨大影響,并準確把握智能財務系統的組織結構和系統架構,能夠掌握信息技術應用的邏輯和核心場景,對未來信息技術演變有一定預見性。認知能力并不反映人才本身的知識儲備,而是通過學習、觀察、實踐、思考等環節,以分析性、推理性和批判性思維獲得認知;通過邏輯推理發現問題本質,學會在不斷實踐中提升認知技能。必要時借助一定工具和方法等。2、信息處理能力———數據解釋和數據分析。信息處理能力包括數據獲取、解釋和分析,并以有效的方式顯示結果。在智能財務領域,有大量的結構化和非結構化的數據,如何對這些數據進行整理、組織,并選擇有效的信息進行分析,是數智時代智能財務人才所具有的基本技能。要求智能財務人才能夠通過利用數據圖、Excel電子表、數據庫、大數據分析軟件等工具,培養自身數據驅動決策能力。3、解決問題與工程思維能力。通過識別分析復雜問題、分析數據、制訂解決方案、評估和實施解決方案來發現智能財務領域的問題。工程思維離不開解決問題能力這一基礎,另一方面也體現系統化解決問題的能力。同時,在解決問題時,注意項目的可行性和程序化的流程設計,為系統性解決問題奠定基礎;工程思維還需要考慮客戶需求,考慮項目的可持續性和可靠性;設計解決方案,并進行測試,并準備可能的備選方案,最終以可視化形式展示工程結果。4、科學調查。用數據來驅動決策,前提是要獲得可靠的數據來源。在智能財務領域,依賴智能技術,獲得信息和數據,分析數據,驗證與測試假設,探索和發現相關規律和答案,以提供財務決策的理論依據。5、計算和數字思維。在智能財務領域,計算和數字思維是指采用計算機科學的概念、算法、數據模擬等方式,進行問題求解、系統設計。計算和數字思維是有利于STEM任務的高效執行,是解決實際問題的一種重要思維訓練。6、動手操作技能。在智能財務領域,技能訓練包括如何依賴智能技術在財務分析、決策等領域的應用和操作。通過智能財務技能的培養,使得學生能夠以智能工具解決財務問題。7、設計思維與創新能力。在智能財務領域,工程和技術是保障智能化財務產品落地的前提和基礎。創新性思維還依賴于設計思維的鍛煉和培養。通過頭腦風暴、構思和原型設計等方法,培養學生的設計思維能力。通過創造性的戰略和過程來完成產品開發和方案的設計,為學生構建一個結構化的框架。8、溝通協作技能。在智能財務領域,團隊需要協作設計構建許多解決方案,在此過程中,學生的溝通和表達能力是不可或缺的技能。有效的團隊協作能讓團隊成員在平等機會之上進行交流。在教學方案設計中,通過溝通環境設計,促進學生在團隊合作中,達成共同愿景、責任擔當、信息傳遞、相互交流和合作。(三)融入STEM態度和價值觀。價值觀是人們認識世界的偏好、態度、方式和方法,是解決困境、面對利益沖突確定最佳行動方案。在智能財務領域教學設計中,要培養學生對數據倫理的重視,在制訂決策方案時,如何選擇對社會好處最大,損害最小的方案是十分必要的。
三、基于STEM的智能財務專業人才培養方案實現路徑
(一)跨學科要素的重新融合。STEM的能力培養框架是跨理、工、文、經等多學科要素的組合。在智能財務領域,應摒棄以傳統財會專業核心課程為主干,再附加若干個計算機課程模式;而是通過跨學科要素的重新融合,將會計、業務和技術融為一體,避免“兩層皮”的情況出現。通過跨學科導師制和跨學科教學團隊的建設,培養學生跨學科的融合能力。通過整合計算機與會計學科師資的專業知識來建設跨學科的課程項目,諸如Python在財務決策領域的應用、商業決策和數據挖掘等課程開展,基于多種專業的教師隊伍協作研究跨學科課題,以項目、問題的形式來展示課程內容。除了開展跨學科課程以外,學生還可以跨專業、跨院系,或者是跨學院選修核心課程或選修專業課,或者開展不同院系或不同學院之間的專業研討會,通過選擇不同專業的導師學習各學科知識,來形成跨學科知識結構和解決實際問題的能力,并訓練學習者處理復雜問題的能力。(二)智能財務課程體系設計路徑。STEM能力框架的培養著眼于解決現實問題。智能財務領域課程設計路徑分別有以下幾個:1、傳統設計路徑。常見的傳統課程體系設計主要是“專業學科+輔助計算機課程”模式。這種模式是目前大多數院校智能財務培養的主要方式。這種模式的優點是仍舊保留原有專業的培養框架和課程體系,對師資轉型沒有太大要求,教學目標和教學步驟清晰。輔助計算機課程委托其他系老師講授。缺點是呈現“兩層皮”的情況,學生思維仍舊被固化在原有專業框架中,對于計算機在本學科的應用缺乏認識和鍛煉。2、跨學科設計路徑。跨學科智能財務的設計路徑要求學生對兩門專業學習是平行進行,同時對于計算機課程學習強調底層邏輯和計算機思維。學生從兩個或多個相互聯系的學科中學習概念和技能,課程體系設計更多增加一些應用類和設計類課程,例如,通過智能財務相關項目設計,在有效的跨學科方法中,相關學科融合在一起,避免“兩層皮”的情況。3、融合學科設計路徑。以解決真實世界問題或執行真實項目為導向。應用來自多個學科知識和技能,形成自身獨立的思維模式和操作技能。融合學科的精髓在于尋求跨越傳統學科之間的鴻溝,這樣使其比跨學科走得更加長遠。這種模式對師資和學生學習能力、資源整合能力要求都非常高。(表1)(三)以能力為本的跨學科智能財務課程體系“搭建”?;赟TEM的能力框架“搭建”智能財務課程體系中,以從學生認知能力和底層邏輯思維能力培養起步,由低階到高階逐步推進,最終通過設計綜合項目訓練,達到解決智能財務領域復雜問題的能力。課程體系設計如圖2所示。(圖2)智能財務專業人才培養最終是要用所學知識解決真實世界和情境的復雜問題。需要通過思維訓練、專業能力和應用能力多個方面著手。在高階階段,教師要圍繞培養目標,通過融合類課程的構建,引導學生解決復雜問題。(四)多種形式的產學研培養路徑。在智能財務跨學科培養模式中,需要通過多種形式的產學研聯合。形成協同一致的多元利益主體。企業、社會團體、專業社團等多個利益主體參與,不僅僅依賴政府、學校的力量,建立合作機制,共同參與、聯合培養,從而形成有效合力。開發產學研聯合示范培養項目,發揮校企聯合項目示范引領作用,通過多導師制、導師負責制、跨學科導師制等方式,使學生有更多的機會將理念、知識應用于實踐,提高學生的職業能力。產學研培養路徑能夠為學生提供充分的真實或模擬的體驗,參與真實的財務方案設計活動,實現學習資源的共享、學習問題的交流和經驗分享。(五)建立能力可量化的評價機制。能力是學生通過學習所具備的技能,能力培養既是學習成果,也是學習目標。培養方案和課程體系是能力培養的載體,將能力培養與課程評價標準聯系,明確學生應該掌握什么樣的內容,掌握的程度。通過課程標準建立,能夠為學生獲得某種能力程度提供參考依據。課程標準不僅僅包括內容標準,還包括培養質量。前者描述了能力框架內學生應該知道什么和能夠做什么,后者明確學生掌握知識和獲得能力的程度。(圖3)
四、研究結論
信息科技的迅猛發展催生了新產業、新業態和新商業模式,新的要素市場結構對會計人才能力要求提出新的需求。本文以STEM為基礎,構建了智能財務人才能力框架,并探討了智能財務人才能力實現的路徑。本文分別從課程體系、教學模式和評價機制等方面對可實現路徑進行了論述。從而為開設智能財務方向、或開設智能會計專業奠定了一定理論基礎。
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關鍵詞:機械工程;自動化;應用
Abstract: Automation technology is widely used in mechanical engineering, with the rapid development of national mechanical engineering manufacturing has been new progress. Compared to the original single local forms of automation technology, speaking, now using the intelligent equipment and high-tech automation technology has been greatly improved in productivity. Therefore, the mechanical engineering industry because of the development of automation technology and get a new change. Therefore, the author analyzes the application of automation technology in mechanical engineering.
Key words: mechanical engineering; automation; application
中圖分類號:TF345.1
一、國內自動化技術在機械工程中運用發展現狀
目前,雖然國內的機械自動化技術在改革開放后有了突飛猛進的發展,但相對于國外先進機械自動化技術,國內自動化技術在機械工程中的發展運用仍然處于早期階段,在技術發展發展方面,國內的產品流水線大部分是以半自動機床、組合機床等機械設備硬性組合配置而成的自動線,而發達國家早已實現了全機器智能生產線;在設備生產管理方面,國內大部分企業管理模式落后單一,與自動化技術快速發展、制造業技術創新日新月異的經濟形勢脫離;在人才教育儲備方面,國內教育與生產分離,人才管理機制落后,對自動化技術研究仍然處在理論階段,自動化實用型人才缺乏;在自動化設計創新方面,雖然國內大力引進國外先進自動化技術,但對其沒有融會貫通,技術消化吸收不夠,對國內自身自動化技術設計水平提升沒有產生較大幫助;在工藝水平方面,國內機械加工精度、自動化運用水平則仍然停留在初級階段。
就自動化技術在國家機械制造領域運用而言,國內沒有形成既帶有社會主義特色又與國際自動化技術發展相結合的自動化運用體系,機械自動化運用領域較少,科研投入及管理制度等相對都比較缺乏。
二、機械工程中自動化技術的應用
2.1柔性自動化技術
柔性自動化技術是一種伴著計算機技術產生的新型的自動化技術,這種技術既能夠自動的進行技術性的操作,也能夠完成已經明確了的加工目標。在當今的機械工程制造產業中,就是需要這種能大大提高生產率的技術,從而推動工業化的發展。目前,在機械工程制造中柔性自動化技術已經成為了不可缺少的一部分,它主要將數控技術作為核心,通過有機的結合先進的信息科學技術、機械生產技術以及高端的計算機設備來發展機械工業制造。對于工業發展來說把自動化技術應用到機械工程中也有著重要意義:①可以大大的提高生產效率、增加生產數量,進而大大降低工人的勞動強度。②既能夠降低生產成本,又能保證產品的質量,從而大大的增加了產品的效益。通過以上兩點可以看出,現代機械工業制造行業的發展趨勢是柔性自動化技術。
2.2集成自動化技術
集成自動化技術是指在現有的信息技術基礎上加以改進,使整個機械工程中的制造過程更加的具體,與此同時把生產流程中所有相關的生產信息與技術有效地集成在一起的技術,這項技術的目的是加強集成功能、開拓機械生產。目前為止,集成自動化技術憑借著上述優勢得到了國家機械工程制造中的廣泛認可。與此同時,集成自動化技術隨著目前計算機集成系統的日益改善,也逐漸的包含了許多方面。從當今的市場發展上來看,這項技術從研發產品開始,到生產與控制產品,都能夠獲取最高的效益。
2.3智能自動化技術
這項技術不光采用了智能化的機械,并且還使用了集成化手段來達到自動控制。所以,可以把它看作是一項將集成與智能集為一體的自動化技術。這項技術把產品的制造過程和人工的智能技術在機械工程技術的應用過程中有效的融合在了一起,這樣做具有以下兩點好處:①有利于監控自動化生產的全部流程,在大幅度提高生產效率的同時,還能夠節省人力資源;②由于此項技術借助了神經網絡識別信息的功能,使機械的制造系統在工作的過程中獲得相對較強的適應能力與自主組織學習能力,以便在機械生產的過程中遇到緊急的突發狀況時快速的反應,并予以適當的解決。
2.4自動化技術在機械工程中的集成運用
自動化技術集成是將整個生產制造過程中涉及到的設計、評估、生產及銷售信息進行整合優化,對各類技術、原材料及物流等信息實施集成,實現產品生產線的高效運行。隨著電子、計算機、通信等高科技不斷推動自動化技術發展,機械制造系統不斷吸收其最新成果用于機械生產指導,逐漸形成了以自動化技術為核心的機械制造集成系統,融合了從單機到系統,從單一形勢到軟硬件結合,從簡到繁的各個階段的集成制造系統,廣泛適用于各種機械加工制造領域。
在該集成制造系統中,尤以計算機集成制造系統應用最為廣泛,受到國內機械工程制造業普遍認可。計算機集成制造系統簡稱CIMS,該系統強化集成功能,集成了產品生產過程中多種技術與相關生產信息,以系統工程理論為基礎,結合計算機網絡與數據庫系統,精簡了產品生產流水線,建立了標準流程,擴大了機械生產,降低了資源浪費,是目前相對成熟的集成制造系統。隨著計算機集成系統不斷改進完善,集成的內容涵蓋范圍必將越來越廣,最終將形成一套集質量工程、數據庫信息、產品設計制造、管理決策等整個生產信息的復雜集成制造系統。
2.5自動化技術在機械工程中的智能運用
智能制造是近展起來的新興學科,以人工智能技術接管產品生產制造控制系統,并能解決大部分復雜的決策問題,大幅提高自動化機械制造系統水平及其實用性。智能制造系統由專家系統、自動化制造技術、系統工程、神經網絡人工智能等相互結合,在孤立的生產系統(如市場實用性、經濟性、兼容性等)之間建立有效溝通鏈接。
智能制造系統以人工智能為首,機械制造技術為身,在制造系統的各個環節中實現人工智能取代人的控制操作,運用相關理論技術使人工智能發揮出人類的作用,從而弱化甚至解除人類在機械制造過程中的作用,實現跟人腦工作機理類似的自動化技術。在該技術中,系統可以像專家一樣進行決策分析,對自身生產過程進行及時動態監督,對可能發生的錯誤進行預防并對已發生的錯誤進行自動更正,同時,對突發事件能夠進行正確及時的處理,調整自身系統以適應外界環境變化。
2.6 自動化技術在機械工程中的全球信息化運用
目前,生產全球化已經深入到世界各個國家、企業的生產系統中,一個產品的完成往往由各個國家分工合作制造才能完成,因此,生產全球化拉動信息全球化程度越來越深,機械自動化也將向全球信息化的方向發展。生產全球化間接推動了信息與信息技術的全球化,不論柔性化、集成化還是智能化制造,越來越依賴全球的信息網絡,只有依借全球信息網絡,才能實現生產制造系統的不間斷工作,才能實現對機械制造各個過程高效融合,最終實現生產效率的大幅提高。
三、國內自動化技術在機械工程運用中的發展分析
機械自動化技術的發展必須要注重實用性、實時性及創新性,以市場生產需求與技術需求為基石,實現自動化技術與機械生產的復合化,創造更大的產業效益。機械自動化技術的應用是由低到高由簡到繁的系統性、科技型發展過程。
國內機械自動化的發展必須結合國家基本國情,在吸收國內外先進的機械自動化技術和生產經驗的同時,立足自我研發,從原始技術逐步發展研究復雜技術,建立一套具有中國特色的機械自動化生產系統。在不斷適應市場需求的過程中,實現由原始的單元、剛性機械生產過渡到計算機、機械自動控制甚至人工智能全自動控制,建立擁有自我核心技術的靈活自由的自動化生產系統,并在此過程中實現國內機械自動化技術的積累及創新。
四、機械工程中自動化技術的發展趨勢
4.1機械工程中自動化技術實用性的發展
在機械工程中自動化技術的發展要把企業的技術需要和生產需求作為最基本的條件,由于在機械工程中產品制造的根本目的是為了產品以后的應用,進而便于能夠創造出更可觀的經濟效益。而自動化技術正好可以為機械制造行業創造出相當可觀的財富。但在機械生產中速度并不是最重要的,最重要的是效益,假如自動化技術不可以使國民經濟的發展得到滿足,那么為了避免因過分追求速度而影響了產品質量,這時候就應該放慢制造行業中的自動化進程。雖然自動化技術在我國的機械工程中已經形成了很大的規模,并且創造出了非??捎^的效益,可是仍然有多數生產企業依然處在發展的初級階段,它們在基礎的扎實上還有一定的欠缺,在自動化技術的應用上根本不成熟。所以,為了加快我國機械工程制造業中自動化技術的應用,各大企業必須不斷的對現有的技術設施進行改善,以便為今后企業的發展制造出更加有利的條件。
這兩年消費機器人一下子就火了起來,特別是阿爾法機器人上春晚、“阿爾法狗”大戰李世石等標志性事件把機器人帶進了公眾的視野,從各個地方冒出了很多創業項目,其中以做教育、陪伴和娛樂型的機器人最多。
但是它們的產品同質化非常嚴重,甚至樣子都長得差不多,用的也都是那幾家的技術,叫投資人難以判斷――總得有些不一樣得東西吧!
而這個領域除了樂高、掃地機器人、無人機這些產品的銷量比較大以外,其他品類的銷量真的不太好。有些公司迫于生存的壓力已經不再提自己是機器人公司,而是講人工智能、大數據等一些更熱門的故事去融資。很多機器人項目切的需求點是有問題的,因為上游的技術不成熟,做出來的東西遠遠達不到我們的預期。比如說語音交換,機器人理解不了人類語言是硬傷。
所以我認為,現在大多數產品都是在消費機器人紅利,從一線城市到二線城市,一直往下面“洗”用戶。最有代表的就是,以前市民會到“機器人餐廳”去特意體驗消費。
推出寵物陪護機器人的“賽果科技”,2015年年底,獲得成都奇點創客基金數百萬人民幣投資;主打超市自動跟隨購物車的“速感科技”,2016年8月獲得Wi Harper 200萬美金A+輪投資。這些企業的產品很有特點,而且即將推出的下一代產品非常接地氣。簡單來說,我個人比較看好那些解決了明確需求、團隊有技術積累的項目。
消費機器人看起來很熱,其實比較冷清。為什么投資人只看不投呢?我調研了國內70家有代表性的消費機器人公司,下面按創始人的背景分類來討論一下。
第一類是以前搞系統、互聯網、計算機的那批人,轉型過來做機器人項目。這是我重點關注的方向,特別是百度、Intel、谷歌研究院出來的人才,不過一般他們偏人工智能領域比較多,結合機器人本體的比較少。
如果是專注于機器人本體的,一般是以前以互聯網App開發技術為主,編軟件方面的能力很棒,用戶體驗做得蠻不錯,但是對機器人關鍵技術的積累以及供應鏈上的控制力度比較弱。
尤其是從計算機企業轉型過來的如IBM、聯想的前任員工,他們有一定的技術積累,能力比較均衡,軟硬件都懂一些,這是因為很多計算機公司都成立了機器人實驗室,不過很多產品都沒有量產,都是在實驗室里完成了迭代。
第二類是來自高校的教師以及一些實驗室里的同學,組合起來成立項目。
教師開公司容易遇上不少問題。首先,大多數老師都是兼職創業,不敢all in,處理和校方的關系是一個難題。其次,有些老師的想法特別多,這個月立這個項目,下個月想著成立另外一個看起來相關卻是不同方向的項目,雖然容易申報到項目經費,能賺些錢,但是沒辦法在一件事情上深入進去。他們容易把一個產品講得很厲害,但是折騰了一段時間,也做出了樣機,卻沒辦法量產。很多教師的商業意識也比較差。
我看到的比較靠譜的項目的特點是,高校里的老師無私地把自己的技術積累拿出來,支持自己的學生創業,包括開放高校的實驗室給他們用。老師支持學生也不是沒有好處。產學研結合,老師可以把自己的東西落地,也算是自己的成果。再說一家學校能孵化出幾家優秀的企業,也是一件有面子的事情。
第三類是社會創客。這一類人通常都非常早就進入了這個行業,其中做機器人教育的比較多,再不然就是玩玩競技機器人,因為這些領域離錢近,技術含量要求也不是很高,有一種把玩、折騰的味道。前些年有些機構投資了“機器人+教育”的案子,但是一直沒看到做得特別大的。我認為有幾方面的原因:
首先,針對高校的項目,工業機器人偏多,主要是數控機床和機器臂,消費類的倒是比較少。總的來說,銷售有點依賴于關系,雖然起了一些量,做這個市場可以活,但是做不大。
其次,K12領域也是偏關系型,地域性特別明顯,不好做,賺的是辛苦錢,大多數項目都把它當作導流的渠道。
再次是針對社會創客項目的文化氛圍還沒形成,人群比較小眾。從這一批人當中走出了不少做機器人產品、銷售渠道和機器人自媒體的小團隊。
最后是通過獨立設立辦學點,自主招生切入機器人早教市場的項目。有幾家公司還上了新三板。
值得注意的是,最近由于泛娛樂大熱,在這撥人當中涌出了一批打造機器人IP的團隊,但是機器人IP產品開發和商業化運作的難度極高,真不是一般的團隊可以做到的。它和借助已經有一定知名度的IP形象、加上機器人概念的項目還真不一樣。
第四類是以前做電子產品、手機零配件的從業者,或者是方案商。這一類公司在技術上沒有什么積累,所以在這個領域時不時冒出一些抄襲別家的公司并不奇怪。
在供應鏈上它們比較有優勢,很快就能跑通從設計、打樣到量產的流程,融資能力也不弱,往往能搞定一些土豪老板。那些土豪老板看到這個東西很有意思,也許就投資幾個億放進去,作為股東先下幾萬臺的單子。行業內做得最好的企業,總共也沒賣多少臺,而它們一下子賣掉幾萬臺的確比較嚇人,只是不知道這樣的生意能做多久。
也有些轉型很失敗的,就是他們做出來的東西不像機器人,就是另外一個電子產品。對于中國人來說,機器人的概念比較怪,要形象化才會說它是機器人。如果不是擬人,最少也得是個動畫形象吧。在普通家庭里,把掃地機器人叫做機器人,他們會問,“怎么洗衣機不叫機器人啦?”就是那么奇怪。把樂高的積木叫機器人也挺勉強的。
第五類是家電、智能家居轉型過來的人才。像主營掃地機器人的科沃斯的創始人錢東奇,他以前的產品是吸塵器。
關鍵詞:機電:技術;人才;研究
教育作為知識、智力、技術、的主要產業,在計劃經濟向市場經濟轉軌的重要時期要得到蓬勃發展,也必須轉變觀念、建立有效機制、迎接挑戰。現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科。隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術,根據系統功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是。發展到機電一體化后。其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
一、機電一體化的發展大體可以分為三個階段
(一)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
(二)20世紀70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期。計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:mechatronics-詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產品得到了極大發展:各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
(三)20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支:另一方面,對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時,人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進一步建立了堅實的基礎,并且逐漸形成完整的學科體系。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組,并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。
二、發展機電一體化
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面:
1.智能化:是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。
2.模塊化:模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的,還需要制定各項標準,以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突,近期很難制定出國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業,還是對生產機電一體化產品的企業,模塊化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3.網絡化:20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常 生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到、質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?,F場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
4.微型化:微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
5.環?;汗I的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
(1.南開大學計算機與控制工程學院,天津300071;2.天津市智能機器人技術重點實驗室,天津300071)
摘要:智能專業作為具有工科特色的新興專業,實驗教學是必不可少的環節。文章闡述如何依托科研項目帶動教學實驗,建設仿真實驗平臺。舉例介紹實驗平臺中的幾個具體實驗項目,說明通過科研與實驗教學的互動,可以豐富智能專業的教學資源,提升教學方法,使科研成果和科研難題有新的“用武之地”。
關鍵詞 :智能科學與技術;實驗教學;仿真實驗平臺
基金項目:南開大學2014年本科重點教學改革項目;中國科協高??破談撟髋c傳播試點項目( 2012KPZP183);國家自然科學基金項目( 61375087);2015年南開大學研究生創新計劃項目。
第一作者簡介:周璐,女,中級實驗師,研究方向為智能機器人技術、虛擬仿真技術、機器人科普教育,zhoulu@nankai.edu.cn。
0 引 言
南開大學智能專業建設依托機器人與信息自動化研究所,至今已走過十個年頭,堅持科研帶動教學是我們專業建設的特色思路。通過幾年的認真研究和發掘,一批面向智能專業教學的仿真實驗平臺應運而生。
1 仿真實驗平臺建設背景
眾所周知,智能科學技術是一個融合計算機、人工智能、模式識別等研究領域的交叉性學科,這些前沿技術也是當前智能科學發展的動力和源泉。我們嘗試將科研成果與智能專業教學相結合,用高水平的學術研究反哺課程教學,使科研項目作為優秀的教學資源,傳承到課程改革實踐中。
很多高校智能專業的教師團隊大部分需要從事教學、科研雙重工作。教師將自己或團隊中的科研成果開發成適合學生的教學實例,既能讓科研資源發揮作用,又能將自己的研究理念傳授給學生,使課程的開展更加得心應手。
絕大部分智能專業學生畢業后繼續從事相關領域的深造和技術工作,因此教師的工作更加貼近前沿的科研技術、貼近實際的實驗教學,能使學生的科研素養和實踐能力得到更大的提高。
2 在智能專業教學實踐中的作用
首先,仿真平臺應用于教學實驗具有很多好處:該平臺相對于枯燥的公式推導和計算,起到豐富教學內容、優化演示效果、提升教學能力等作用;相對于實體機器操作,有節約成本、拓展實驗領域、降低安全風險等作用。
其次,我們建設的仿真實驗平臺由多個仿真系統組成,這些仿真系統均來自機器人所承擔的重大課題和實際科研項目。以智能科學與技術專業的教學內容為大綱,我們在充分發掘這些仿真系統功能的基礎上,設置了對應的實驗項目。這些實驗項目相對于傳統實驗,更關注技術的前瞻性,更有利于培養學生的綜合設計和創新能力。
最后,這種教學方法除了傳授給學生前沿的知識以外,還能逐漸提高學生對研究性學習的興趣,更有利于培養具有實踐本領和創新精神的高素質人才。
3 平臺建設情況
3.1 將實驗項目分類設計
南開大學組織學位委員會專家和一線教師,根據智能科學與技術專業的培養方案,制定了實驗教學大綱。根據實驗教學大綱,教師們經過多次研討,選定恰當的實驗項目,并將實驗項目分為基礎型、綜合型、創新型3類。
(1)基礎型:主要培養學生的基本實驗技能,使之了解知識原理,鞏固和加深基本理論,在此基礎上重點培養學生掌握基本實驗工具、基本實驗方法、計算機輔助工具、科學仿真與計算軟件的使用方法,培養學生的實驗技能,為以后學生進行更綜合的實驗打下基礎。
(2)綜合型:以提高學生的設計能力和綜合能力為主,實驗內容側重于綜合應用本課程的知識及相關課程知識,設計并完成有一定難度的實驗。學生要分析實驗中的現象,最后通過數據整理實驗結果,完成全過程實踐。
(3)創新型:安排學生參與兼具研究性和探索性的大型實驗。該類實驗題目往往是從科學研究、實際科研項目、大型工程實踐等項目中提煉出來的子課題或子系統。教師應該指導學生通過分析實際問題,提出創新解決方案,并進行優化比選。
在安排實驗項目內容時,要求任課教師注重增加綜合型和創新型實驗項目,并及時更新實驗項目的內容,使實驗項目既能反映本學科理論的最新發展,又能將教師的科研成果引入實驗教學。
目前,在仿真實驗平臺建設方面,我們將科研成果應用于本科教學中,初步建立了兩個創新型仿真平臺和兩個綜合型仿真平臺。
3.2 具體實驗項目舉例
1)虛擬機器人仿真開發實驗(創新型)。
學生可以在圖形化界面下進行機器人設計、搭建,并通過系統的MATLAB接口實現虛擬運行,從而驅動自己搭建的機器人。
機械設計對于智能專業學生的培訓并非重點,應該更多地關注在建立三維模型后,對機器人和工作任務的控制環節。本套仿真系統的三維建模功能可以讓學生輕松上手,簡單快速地搭建機器人,類似拼搭樂高積木。同時,虛擬機器人可以與軌跡規劃相結合,在虛擬場景中讓機器人運動起來。圖1為學生搭建的虛擬移動機器人以及它在Simulink環境中的軌跡規劃和運動仿真。離線編程模塊可以讓學生用簡單的編程語言控制機器人運動。本實驗可以應用于機器人學/機器人學導論等課程的實驗教學,訓練學生的設計能力和建模能力。
項目來源:中國科協高??破談撟髋c傳播試點項目( 2012KPZP183)。
2)可配置多機器人仿真開發實驗平臺(綜合型)。
圖2為可配置多機器人仿真開發實驗平臺,通過雙工業機器人仿真平臺,學生可以在圖形化界面下學習機器人的相關知識,鞏固機器人學中正逆運動學、雅克比矩陣、軌跡規劃等重要概念,也可以通過算法設計,完成關節限位、避碰檢測、路徑跟蹤等任務級作業,從而更好地理解工業級機器人的各項控制方法。該實驗可以應用于機器人學/機器人學導論、機器智能基礎等課程。
機器人工作空間和奇異點問題需要較為復雜的計算和推導,理解起來有些抽象,但通過仿真系統進行演示非常直觀。學生可以將自己規劃的算法或關節空間下控制序列輸入系統,驗證自己的實驗效果。
項目來源:競爭型機器人遙操作機理的研究( 60575048),國家自然科學基金;雙臂機器人協調集成技術及其復雜作業的研究,國家863項目。
3)多機器人視覺仿真系統(綜合型)。
圖3為多機器人視覺仿真系統,使用了MATLAB編程環境將機器人的各個關節參數實時地顯示出來,學生可以在熟悉的MATLAB界面下,在系統中實現視覺伺服相關理論、核心算法。該仿真平臺可以讓學生綜合鍛煉視覺伺服參數標定、算法驗證、誤差分析等能力,能夠應用于機器智能基礎等課程。
機器視覺作為智能專業的主干課程,在本科教學中非常重要,然而學生通過操作攝像機進行視覺標定實驗需要的硬件設備較多,對環境光線、空間等要求較高。為了讓學生更快地理解各種算法和標定方法,可以讓學生借助這套仿真系統進行鍛煉,同時引入噪聲等變量模仿環境干擾,進行誤差分析、視覺伺服補償、算法優化等作業。
項目來源:基于遠程網開放的機器人實驗平臺( 2001AA422290),十五863計劃。
4)航天工程機械臂仿真實驗(創新型)。
圖4為航天工程機械臂仿真實驗系統,學生可以在逼真的三維空間環境下,學習虛擬仿真技術、虛擬現實技術。在課程中,教師可以讓學生嘗試將多維力、聲、觸、視等反饋設備加入系統,鍛煉數據分析、系統集成能力。該實驗可以應用于機器視覺基礎、智能專業實踐等課程。
項目來源:基于網絡遙觀測機器人的野外生態觀測技術研究( 61375087),國家自然科學基金。
4 結語
南開大學智能科學與技術專業根據本學科的積累和建設特色,將“科研項目帶動教學”作為一種全新思路進行嘗試,取得了一定效果。通過挖掘和延伸設計實際科研項目中的仿真系統,目前已經初步建設完成了一些較好的實驗項目。智能專業的機器人學課程對實驗平臺的應用最為深入,通過實驗項目提高了學生對機器人動力學、運動學、軌跡規劃等知識的學習效果。我們將在今后的教學過程中,繼續豐富和優化實驗項目,使實驗平臺越來越完善。
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一、信息技術情境創設常見問題
良好的教學情境,能夠讓課堂變得生動,讓學生變得主動,從而收到事半功倍的教學效果,但創設教學情境畢竟只是教學手段,不是目的,如果把手段當做目的來追求,往往會影響到教學效果。在教學情境的創設中通常有以下三個問題:
1.牽強的情境
【例1】“變!變!變!”―橫幅廣告管理器的使用
師:老師給學生表演一個橡皮筋魔術。
生:情緒高漲,躍躍欲試。
師:這個魔術老師下次再教給你們,今天我們來看一個如變魔術一樣的網頁banner,欣賞橫幅廣告“變”了的網頁。
評:魔術情境是激發出了很高的學生興趣,但這并不等于學習興趣,因為學生的興趣點并不在學習內容上,而在于魔術解密上??此颇g和橫幅廣告都有“變”這個特點,但實際上魔術的變不僅轉移了學生的學習興趣,而且與教學內容聯系不大,有點牽強,貌合神離。
2.泛濫的情境
【例2】《信息及其特征》
師:在了解了信息的概念之后,信息有哪些特征呢?
師:教師通過7個情境分別來解釋8個特征,如學生對“日本向伊拉克派兵”這條新聞有不同理解說明信息的不完全性,“傳話游戲”說明信息的傳遞性,“觀看欺騙人眼的圖”說明信息的真偽性,“蘭德公司向美國賣情報”說明信息的價值性和時效性……
評:所舉情境雖能說明信息的特征,但太多毫無關聯的情景創設會使得知識點過于零散,缺乏系統性。
3.不科學的情境
【例3】虛擬現實初探
師:欣賞幾幅優美的校園景色圖,再展示利用這幾幅圖制作的兩個全景圖作品《校園》《河邊》。同學們對比一下,兩個全景圖與前面幾個單幅景色圖相比,有什么效果?
生:逼真,視角寬。
師:一組靜態的照片經過加工后,就成了讓人身臨其境的現實場景,這就是虛擬現實帶給我們的奇妙之處。(引出本課主題―虛擬現實)
評:全景圖像實際上是空間中一個視點對周圍環境的360o的視圖。它可以理解為以節點為中心的具有一定高度的圓柱形的平面,平面外部的景物投影在這個平面上,即為全景圖像。用戶可以在全景圖像中360o的范圍內任意切換視線,也可以在一個視線上改變視角,來取得接近或遠離的效果。而本例中展示校園與河邊的全景圖卻不具備360o范圍內任意切換視線,這明顯是一個不科學的情境,會讓學生對于理解“虛擬現實”這個學習內容產生錯誤的理解。
二、信息技術情境創設的原則
針對信息技術學科的特點和學生心理發展的水平,筆者認為在信息技術課堂教學中,創設良好的教學情境,必須遵循以下原則:
1.針對性原則
在實際的教學中,并不是每一節課都適合進行情境教學,且情境創設不是一個獨立的教學環節,它與后繼的教學過程應該是一脈相承的。所以,一定要選擇典型的教學內容,然后根據教學目標和教學過程進行情境創設,這樣不僅有利于調動學生的學習興趣,還能確保教學的流暢性和高效率。
2.系統性原則
在一節課中,并不是情境的設計與運用越多越好,太多的情境設計會嚴重制約學生思維的發展,影響課堂教學效果。情境創設不應只求數量,而更應注重質量。一堂信息技術課的教學內容可能包含多個知識,教師應根據教學內容創設一個綜合性的教學情境,讓這個情境能夠貫穿整個課堂,使整堂課成為一個有機的整體,這樣不僅使得整個課堂能圍繞這個情境展開,還使得教學任務得以輕松完成。
3.科學性原則
情境的創設一定要建立在正確理解教學內容的基礎上,科學地圍繞教學內容選擇合適的情境,否則會造成學生對課堂知識的錯誤理解,教學目標將難以實現。
4.學生主體性原則
在教學中,我們應遵循學生學習的心理規律,從學生已有的知識結構、生活經驗和學習環境出發,把情境置于學生的最近發展區,激發學生的興趣,誘發學生思維,為進一步探索新知做好知識和心理上的準備,這樣創設的情境才會取得良好的效果。
5.指導性原則
情境學習主張學習與社會的聯系,學習在真實情境中的發生,同時也意味著學習可能會受到真實情境的負面影響。例如,當學生沉浸在互聯網的學習中時,學生可能出現學習迷航甚至網絡癡迷等問題,因此,情境學習的實施需要有不同于傳統教學情境的教師指導。所以教師在創設情境時要充分考慮到情景可能帶來的負面影響,及時準備一些相關資料來指導學生克服影響。
三、信息技術課程中情境創設常見方法
教學情境一定要遵循學生學習的心理規律,從學生已有的認知結構、生活經驗和學習環境出發,根據教學內容系統、科學地進行創設,重視在情境中獲得體驗,真正激發學生的求知欲,才能提高課堂教學的有效性。信息技術課程中情境創設常見方法有:
1.創設故事情境,調動學生興趣
學生興趣的高低對于后續的學習非常重要,在有趣的故事中融入知識點是一個既能提高學生積極性又能將其關注的重點放在所學知識上的好方法。
【例4】高中信息技術課第一節課《無所不在的信息》
師:有這樣一個廣告―一個酷男騎著摩托車在美國西部的大馬路上飛馳,突然摩托車壞了,這時他掏出摩托羅拉手機向別人求救,不一會,一個農民趕了一輛騾車一聲不吭地把他救走了,這時話外音傳來,“摩托再好也要騾拉,摩托羅拉,隨時隨地傳遞信息”。
師:是什么使這個男子脫離了困境?(答案是信息,本節課重點)
通過有趣的故事和精心設計好的問題使得這節課的開頭像一塊無形的“磁鐵”吸引了學生的注意力,不僅調動了學生的興趣還引出了本節課的重點。
“故事”選取要根據教學內容、教學目標、學生原有認知水平和心理特征來確定,不能拋開教學目標單純為了“吸引學生”而講故事。
2.創設問題情境,讓學生探究
亞里士多德說:“思維是從驚訝和問題開始的。”學生的創造活動,往往來自對某個問題的興趣和好奇心。良好的問題情境,形成懸念,可激發學生的求知欲,引導他們尋根究底。
【例5】網頁的實質―html超文本標記語言
師:給學生展示一個有上下滾動字幕的網頁,左右滾動的字幕我們都已經會做了,請問如何做上下滾動的字幕?
生:學生自己動手嘗試,可是在動手后發現現有的方法實現不了,他們會產生很大的好奇心,這時教師再給學生看一下制作好的上下滾動的字幕屬性(如圖1所示),學生會發現,方向左右都沒選,這時他們的好奇心達到最高點,非常想搞清楚其中的原因。
師:大家試試先在“普通”視圖下制作一個從左向右運動的字幕,選中字幕后打開“html”視圖方式,在“html”視圖下選中的一段代碼有什么特點?
學生會發現,選中的代碼中有他們熟悉的單詞direction(方向)和right(右邊)(如圖2所示),這時教師適時地提示學生,修改一下方向會出現什么效果。
學生開始探究,嘗試后發現通過修改代碼可以改變字幕滾動的方向,這樣上下滾動也就可以實現了。學生這時不僅興趣高漲而且有成功的喜悅。但是他們也有疑問,這些代碼到底是什么呢?這時教師再提出html的概念,學生帶著問題聽教師的講解,由被動學習變為主動學習,利于知識的理解和吸收,也利于教與學的互動,提高了教學效果。
3.添加科學史情境,培養學生科學的質疑精神
在20世紀初,西方一些高校的自然學科教授在向學生講授相關的專業知識時,為了增強趣味性總是愿意略微提一下這門學科的歷史,正是這些歷史故事使教學變得更有趣味。在教學中加入科學史教育除了趣味性外,還有諸多好處。首先,科學史可以誘發學生對神奇的科學世界的向往,提高對科學的熱愛程度;其次,科學史包括大量的科學方法和創新、豐富的科學精神和品質、嚴密的邏輯和推理等,這些正是高中學生科學素養的重要組成部分。
【例6】初識人工智能
師:介紹人工智能概念和判斷機器是否具有人工智能的圖靈測試。
師:圖靈測試―人通過特殊的方式,在不知情的條件下,和機器進行問答,如果在相當長時間內,分辨不出與他交流的對象是人還是機器,那么,就可以認為這臺機器是有思維的。
師:思考圖靈測試是否能驗證機器具有思維。
生:與在線機器人聊天,感受人工智能。思考老師問題。
生:討論圖靈測試的可行性,少部分同學認為圖靈測試存在缺陷。
師:請兩位同學演繹塞爾的“中文屋子”實驗(中文屋子―一個名叫丹瑪的人被關在一間只有一個窗戶的屋子里,她只懂英文,不懂中文,而看守她的人則只懂中文,不懂英文。丹瑪面前有一張桌子和各式各樣的紙條,以及一本英文寫的規則書,規則書告訴她如何為中文字符配對。如看守遞進的紙條上寫有“甲”時,她應當送出“乙”。對于丹瑪來說,“甲”和“乙”都是一些毫無意義的圖形,而對于看守,“甲”與“乙”都有其自身的含義,并且對于從窗口遞進的問題,丹瑪都已經將答案遞出。因此,看守認為屋子里的丹瑪是懂中文的,而丹瑪則對中文一無所知,她所做的只不過是按照規則書進行圖形匹配而已。)
生:感受以上實驗,發現圖靈測試的可行性值得探究。
師:介紹塞爾的“中文屋子”實驗―1980年,當代美國哲學家約翰•塞爾提出的著名的中文屋子假想實驗,用以回應圖靈測試。
生:學生分成正反兩方辯論圖靈測試驗證機器是否具有思維的可行性。
4.創設任務驅動情境,讓學生動手
任務驅動教學的展開,起始于有效任務情境的設計。有了任務情境的烘托,教師就可以“順理成章”地提出學習任務,使學生明確所要完成的學習任務及任務所包含的教學目標。
【例7】視頻的加工―穿越時空
師:欣賞成龍、鄧麗君的MTV《我只在乎你》,介紹MTV制作于2002年。
生:細心的學生會發現,鄧麗君于1995年逝世,MTV中出現成龍和鄧麗君的畫面不屬于一個時代。
師:為了紀念這位歌后鄧麗君,制作人黃名偉以特別的視頻編輯技術,讓鄧麗君的好友成龍能和懷念的故人共同合唱《我只在乎你》這首膾炙人口的歌曲,以彌補成龍無法在鄧麗君生前與她合唱的遺憾。我們也可以利用視頻編輯技術感受一下時空穿越――制作本校的視頻短片,以學校的過去和現在來展示學校的日新月異的發展。
總之,教學活動是在一定情境氛圍中的一種帶有情感色彩的意向活動,創設新穎、有效的教學情境可以充分發揮學生的主觀能動性,最大限度地發揮學生的創造性,使課堂真正成為學生自由發展的陣地。我們要在遵循針對性、系統性、科學性、指導性這四個原則的基礎上,通過創設故事情境,調動學生興趣;創設問題情境,讓學生探究;創設科學史情境,培養學生科學素養;創設任務驅動情境,讓學生動起手來,使學生由情入境,情境交融,點燃思考的火花,使學生的學習狀態變得積極,學習效果自然能得到大幅提高。
參考文獻
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前言:互聯網時代的到來使整個社會都籠罩在信息化的發展模式之中,這既是文獻類工作的機遇,同時也帶來了一定的挑戰。高校圖書館為了順應時代的發展也在不斷的進行革新與進步,因此,圖書館智能化服務走進了高校之中,一方面體現了高校圖書館信息化時代的發展要求,同時也彰顯了我國高校智能化管理的發展成績。
一、高校圖書館智能化服務的發展現狀與特征
1.信息化時代的技術支持
現代高校圖書館已經接入互聯網,其服務模式已經從過去的“一對多”轉變成現在的“多對一”,大幅度的提高了圖書館的服務效率。用戶可以通過互聯網提前預約想要的書刊,完全做到了不出門就可以進行檢索、預約和續借等服務,如此一來,用戶借閱將不會在受到時間的限制,可隨時隨地的獲取想要的圖書與信息。目前互聯網上很多比較完善的電子資源可以滿足用戶的需求,例如清華同方中國知網的期刊數據庫、萬方數字期刊、超星數字圖書館等。由于每個數據庫的檢索方式是有差別的,因此,很多高校圖書館會購買這些電子數據供給用戶使用,并開發出統一的搜索平臺,用戶可以同時檢索幾十個數據庫以便用戶的使用。這樣做便節省了用戶熟悉每一個數據庫的方法。另外還有一些數據庫將紙質版的書刊購買鏈接與電子書籍關聯起來,這樣讀者想要購買書籍便實現了“一鍵式”購買,十分便利。
用戶還可以在學校的公共檢索系統中查找自己所要借用的圖書是否還有存本,有些高校甚至細化到了圖書所在的架位號,所在校區,是否在架可借,然后有選擇性地去借書去預約,節省了讀者的時間。如果圖書館中沒有存本,用戶可以在線提出借書申請,圖書館管理人員便可以通過中國高等教育數字圖書館CAILS成員館的協議,從其他成員館獲取所需的圖書來供給學生使用。信息化的發展使得高校圖書館的智能化管理實現了服務模式的革新與進步,在便利用戶同時又提高了圖書館工作的效率。
2.智能化服務的發展特征
智能服務系統是通過不斷的獲取、精練、開發創新、提供信息和信息應用效益評估等系統組成的完整的有機統一體。并非簡單的系統操作。
智能化服務中最顯著的特征在于“智能”,這是智能化服務區別傳統的服務模式的顯著標志。目前,先進的智能化服務通常具備以下幾點要素:“主動出擊”,主動進行對用戶需求的分析并及時對用戶提出來的問題進行相關描述和反饋;“個性化服務”,主要強調對用戶服務與被服務之間形成一一對應;“自動數據更新”,對人機接口、專家系統和機器學習能力進行自我集成,能夠及時自動更新數據和知識庫信息。
二、智能化服務的關鍵技術分析
高校圖書館的智能化管理發展如此迅速源于科學技術的推動與支持。高校圖書館的智能化服務以計算機、互聯網和人工技術作為媒介基礎,發展的服務項目前主要涉獵資源與數據的整合、信息的推送與安全等技術。
1.智能技術
智能技術的主要特征是:智能型、性、自覺性、通訊能力、推理能力、自適應性、可信賴性。智能技術能夠有針對性的對用戶的需求進行推理和判斷,從而能夠準確的分析出用戶的需求并及時的根據相關推理進行服務。職能技術能夠在沒有用戶的干預下自行完成一定的任務,這種自行決策的能力提高了工作的效率與進度。每一個職能都有各自的網絡接口,在對用戶服務的時候可以進行統一的通訊語言交流,及時完成數據庫的更新。職能技術在高校圖書館投入使用的最關鍵的環節是能夠準的代表客戶需求,這是圖書館對智能技術提出最基本的要求。
圖書館智能化服務的最大技術支持源于智能化,其作為最新的人工智能技術,為高校圖書館的管理和服務邁進新的發展階段提供了強大的軟件支持。智能技術的應用受數字化的發展現狀影響還有待完善,在高校的圖書館中還僅限于檢索等方面的基礎工作。
2.數據挖掘技術
數據的發掘技術,顧名思義就是對數據進行一定的提取,從大量的數據中提取中對客戶用使用價值的信息。數據的挖掘結果是未知的,在各種數據的存儲庫中進行有價值的數據提煉,然后從不同的觀察角度進行瀏覽和分析。另外,數據挖掘技術具有發現、預測和偏差分析等功能。
數據挖掘技術在信息的挖掘和分析方面有著得天獨厚的優勢,高校圖書館可以根據、決策、時間序列分析等數據挖掘方法,找出數據庫中對服務有用的描素、規則和預測。為圖書館改進服務質量提高了更先進的技術支持。
3.信息過濾技術
信息過濾技術是圖書館的智能化服務體系通過對用戶興趣的鎖定,過濾掉用戶不感興趣的內容。信息的過濾主要有兩種方式:一是對關鍵字進行過濾。用戶喜愛什么樣的文章可以通過關鍵詞進行一定的篩選,可以使推薦的文章與用戶的需求度高度切合。二是對用戶的信息描述進行一定的篩選,這樣的好處在于可以幫助用戶找到更多的內容。隨著用戶和資源的不斷增長,應該對用戶的需求綜合利用這兩種優點,構建完善的信息過濾模式。
在2016移動智能終端峰會開幕式上,移動智能終端技術創新與產業聯盟“北斗技術與應用委員會”成立。據了解,該委員會是在工業和信息化部電子信息司指導下,由移動通信產業鏈和北斗位置服務產業鏈相關的37家單位共同發起成立的全國性的非營利社會組織。
同時,“智能硬件(IOT)可信認證”“移動信息化可信選型”測試結果并現場頒發了獎勵證書。旨在推進智能硬件(IOT)、移動信息化產品及服務的標準化和規范化,推進產品成熟和服務質量提升,促進行業自律。
在下午的主論壇上,與會嘉賓紛紛就移動智能終端、智能硬件、互聯網醫療、無線通信安全、物聯網云平臺等方面進行了分享與交流。現場還頒發了移動智能終端“墨提斯”(METIS)年度大獎。
據了解,2016移動智能終端峰會為期兩天,除了主論壇,還開設了12個分論壇,內容涵蓋智能硬件(IOT)與行業應用、北斗導航與天通衛星通信、移動安全技術與應用、移動應用與HTML5產業、人工智能、智能家居、車聯網、互聯網醫療健康、虛擬現實與增強現實等方面。
智能互聯時代的云服務
為了更好地打造最具權威性和價值的智能終端產業與技術展示推廣平臺,峰會還廣泛納入了智能終端領域的發展成果,在終端安全、北斗導航、操作系統、HTML5、生物識別、虛擬現實/增強現實等技術領域開展了專題演講分享,在移動信息化、智能硬件(IOT) 、智能家居、 車聯網、醫療健康、移動金融等為代表的各細分領域進行了交流與分享。上海卓易科技股份有限公司卓易云創事業部產品總監周思敏也應邀在此次峰會的主論壇上,做了以“智能互聯時代的云服務”為主題的演講,其對行業特點及現狀的深入剖析,對智能互聯時代云服務DroiBaaS形態及能力的詳細闡述,獲得了參會領導及與會嘉賓的高度認可。
DroiBaaS,是卓易科技旗下重要核心產品之一。在技術及全鏈條服務能力上,DroiBaaS有著其他云服務提供商所無法比擬的優勢。據悉,目前作為數據中心聯盟理事成員的DroiBaaS,率先通過了可信云服務認證,擁有從測試開發到應用分發,從移動營銷到流量變現乃至資本助力的整合式服務能力,可以為各企業及個人開發者提供高效能、穩定、低成本的一站式解決方案。而且區別于AWS、微軟云、SoftLayer等第一代云服務提供商, DroiBaaS以行業痛點切入云服務領域,以用戶需求主導服務升級,在以往公有云數據中心提供的基礎服務上,對云計算資源進一步封裝、簡化、優化,提供集開發、運維和服務于一體的一站式后端云服務。
通過減負與提效, DroiBaaS可以幫助開發者解決移動產品后端開發的煩惱,使開發者集中精力于用戶研究、市場開拓、創意與設計等事項,以更高的效率,更快的節奏,輕松實現移動應用開發、上線、運營、資本回流等全生命周期管理。據統計,與傳統移動應用框架相比,使用后端云服務DroiBaaS進行開發,研發周期可以縮短50%,研發成本和運營成本皆可下降近80%。
此外,更為重要的是,DroiBaaS還設有微創基金,集結了眾多天使投資人及成熟的投融資團隊,能夠對優秀團隊及創意產品直接進行資金支持,全面助推合作共贏。
事實上,相較于其他云服務提供商,DroiBaaS之所以能夠為開發者提供更先進、更強大的技術支持,并獲得市場認可的從開發測試至應用分發、移動營銷、流量變現的全產業鏈整合服務能力。
除了其技術團隊擁有超強的研發能力外,還得益于卓易科技旗下強大的互聯網產品服務集群。卓易科技這家成立于2007年的互聯網公司,從創建伊始就樹立了明確的目標:成為最具創新精神的互聯開放平臺,讓更多人通過互聯網服務樂享生活。
當前,信息技術的創新發展與應用已進入新階段,大數據、物聯網、云計算、移動互聯網的持續發展,更是不斷催生著智能服務的新產業、新業態。我們有理由相信:DroiBaaS的出現,會在很大程度上改變互聯網產品開發模式,使創業變得更極致簡單,使移動互聯網行業充滿活力。
論國產手機的好處
說起智能終端,可能很多人都要一愣,想上半天。但是作為代表之一的智能手機,恐怕每個人都能說得上來,甚至吃飯、打車、購物、理財等都可以通過手機操作完成,越來越多的人離不開手機,一會兒不見就會魂不守舍、坐臥不寧。
據了解,中國信息通信研究院與合作伙伴將集中一批年度報告,其中包括《2016國產手機品牌發展報告》等就是把視角直接對準我們形影不離的智能手機。
據權威統計機構IDC報告數據顯示,2015年全球智能手機出貨量達到14.3億部,增長速度放緩至9.8%。2015年1月至11月,國內智能手機出貨量達到4.07億部,同比增長16%。華為、小米、宇龍、中興、聯想等國內企業出貨量位居全球前十。我國已經躍居世界最大的智能手機生產制造基地和消費市場。
以華為手機為例,根據華為的2016上半年業績,華為消費者業務上半年完成銷售收入774億元人民幣,同比增長41%,智能手機發貨量6056萬部,同比增長25%。而根據IDC的預測,2016年全球智能手機發貨量增長僅3.1%,這意味著華為遠遠跑贏世界速度。
融合力量有多強
智能感知、虛擬現實、無線充電等新技術讓智能產業的產業鏈整體能力得以提升,可穿戴設備、智能家居、車載系統、醫療器械、機器人等代表的以人們生活需求為動力的新型產品形態和服務模式不斷演進,讓智能生活不再是可望不可及的科技幻想,如今正成為一個可感知、可應用的完整生態體系。
智能終端是移動互聯網的載體和入口。近年來,我國智能終端硬件產品出貨量已經躍居全球首位,并形成了生產制造等完善的具有較強競爭力的生態產業鏈,涌現了一批具有全球影響力的中國知名品牌?;谥悄芙K端和智能硬件的移動開發技術正在噴涌,“互聯網+”下APP開發廣泛深入用戶的工作和生活,智能硬件和移動應用開發牽引電子信息產業發展。
目前國內企業在關鍵器件,高端設備,先進工藝,軟硬件協同等方面技術積累存在短板。國家在縱向上圍繞打造重點產業鏈,橫向上圍繞營造產業生態,從安全保障等方面梳理出核心關鍵環節。
智能硬件更與各行業應用緊密聯系,融合通信技術、智能技術,涵蓋產品設計、芯片發展、芯片方案、關鍵器件、電源、顯示感知、應用開發以及生產制造。
站在“風口”怎么飛
在互聯網創業者中經常聽見這樣一句話:站在風口上,豬都會飛?!帮w豬理論”成為了互聯網思維的代名詞。其實我國“互聯網+”的提出也是互聯網思維的實踐方案。
多形態智能終端產品依托云計算、大數據的應用實踐逐步展開,向醫療、交通、教育、金融、工業等傳統行業深度滲透,結合眾創模式不斷推動各種新產品、新業態的培育發展,也為“大眾創業、萬眾創新”提供肥沃的土壤。