前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的人工智能培訓個人總結主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
在大數據的“滋養”下,AI在越來越多的領域更懂人,讓擁有深度學習能力、不斷進化的AI幫助人類探索學習規律、開拓認知潛能,已成為人不被機器淘汰的必要之舉,根據教育部的規定,2018年秋季開學后,高中生們將要開設一門新課程:《人工智能》。
互聯網教育尤其是線上K12培優項目一直是投資熱門,直播1對1模式風口過后,教育圈內最火的應該是AI項目了。據億歐智庫的報告顯示,2017年人工智能教育融資額度達42.17億元,其中超80%屬于早期投資項目,這個賽道有望誕生多個獨角獸公司。
筆者發現,當前布局人工智能的在線教育大體分為三派:
教學或題庫測評類工具產品,比如作業盒子等;
培訓機構應用AI技術,比如好未來等;
人工智能教育引擎及平臺提供商,比如高木學習等。
現在擺在AI教育創投從業者面前的問題是:到底以技術實力論英雄的AI教育的泡沫有多大?真金不怕火煉的AI教育項目的核心能力在哪里?如何才能落地? 本文試做解讀。
一、為什么“自適應”其實并非真正的AI?一位投資人朋友曾向我這樣說道:“既懂互聯網行業又完全懂本行業的業務的管理型人才不超過十個,這是在‘互聯網+’雙創浪潮中每個垂直行業頭部項目就幾家能玩轉的原因。”而認知和技術門檻更高的“AI+”情況恐怕會更加不妙,甚至很多人把“自適應”與“AI教育”劃等號。
自適應學習(Adaptive Learning)的鼻祖是美國的Knewton公司,它通過評估不同學生對知識材料掌握度進行個性化推薦,有點類似于今日頭條的興趣引擎。 Knewton在國內的門徒眾多,目前大概有40多家項目宣布發力做“自適應”,比如“乂學教育”(學練測自適應)、“學吧課堂”(題庫自適應)、“英語 流利說”(英語口語糾正)、“一起作業”(家長、老師在線監控)等等。
嘉御基金創始人衛哲說過,“90%的人工智能項目都是偽AI”,鑒別的依據是看項目“算法速度”,如果是代數級而不是幾何級計算那就不是“真AI”,以此來考驗自適應項目,得到的結論未免讓人失望。
初級的自適應項目是人工預設指令或編程規則推薦,高級的自適應是基于知識圖譜推薦,即使是高級的自適應項目由于沒有按照既定的教學大綱和教學目標有 邏輯地展開,在具體知識學習之中并不系統。關鍵是很多自適應項目采集的是各科最優秀特級教師的能力,導致其算法本身是線性的、模擬人學習而已。
自適應的技術原理就好比AlphaGo是應用了人類最優秀圍棋大師的能力而非是完全迥異機器深度學習和自演化模型;自動駕駛AI應用了某個人類零誤 差老司機的感知能力而非是基于全網海量交通大數據做運算和決策;人工智能醫生是應用了看X片最快最準的醫生的經驗而非是海量數據庫訓練;顯然按這樣的路徑 訓練出的機器并非是真正的AI。
“真正擁有充分教學大數據及算法速度的‘AI教師’是能輕松超越擁有30年教齡特級教師的,并且可以突破人類的知識局限,對算法模型進行自動演化,找到人類從未嘗試過的策略。”高木學習創始人劉瞻這樣描述AI教師。
劉瞻是帝國理工學院科班出身,早在2015年開啟AI教育創業,他認為判斷真偽AI教育項目具體有三個考察維度:
(1)自適應是基于模擬優秀老師的知識圖譜推薦知識,而真正的AI教育機器人則是泡在“教學實踐大數據”中做深度學習。
(2)自適應主要用作知識盲點的統計,但無法分析出知識體系之間的本質聯系,用AI更重要的任務是找到行為背后的原因,比如某學生表面上二次函數是 薄弱環節,既有可能是其對二次函數的各細分知識點掌握不牢,也有可能是前置知識點一次函數、函數的思想理解不透徹,還有可能是方程求解的問題;甚至有可能 是抽象思維或計算能力的問題,AI會根據該學生數據和“知識路徑矩陣”,找到問題背后的原因從而匹配出最優學習路徑。
(3)人類教師的情感因素能左右學生的學習效果,AI教師也應綜合考慮學生的自信心與成就感的培育與激發,從而確保學生學習過程“知”、“情”、“意”的一體化。
二、AI教育的核心:幫助每個學生找到“元認知能力”AI教育并不會改變“老師-學生”的二元結構,甚至人工智能教育還要在師生兩端徹底解決互聯網教育未完成的兩大難題:
如何幫助學生找到學習方法、提升學習效率?在中國一個普通中學生80%的學習時間是低效的。
如何幫助老師對學生更高效的“因材施教”?目前在我國師資資源依然整體短缺并且分布不均,1對1培優成本高、小班普及率低等問題依然突出。
AI教育的優勢在于通過數據化形式分析學生自己都不清楚的“癥結”,即所謂的“懂我更懂教好我”,同時AI還能幫助老師實現教學效果的穩定化和可控化。AI在充分收集和處理教與學兩端的大數據后,還得在具體教學場景之中個性化建模,最終實現“讓學生更會學,讓老師更會教”,這是人工智能教育的目的。
陶行知先生說過,“教是為了不教”,教育本質不是灌輸知識,而是要啟發學生思考并讓學生掌握自主學習的能力。目前很多偽AI學習神器只能“授人以 魚”但并不能“授人以漁”,我國基礎教育歷來缺乏方法論課程,只有極少數有天賦的學生能自主制定適合自己的學習方案,而絕大多數天資處于平均線的學生在混 沌中摸索。如果從AI的視角來看,所謂“天賦”不過是少數幸運兒自覺不自覺的分享了“元認知能力”。
當人主動設定學習計劃、自我反饋、動態調整學習策略時,就接近了“元認知”,在大數據時代,這種元認知能力是能被定量化分析的,AI 教育可以為學習者提供關于反復激活元認知能力的“訓練法”。根據劉瞻的解讀,AI教育的“訓練法”就好比給蹣跚學步的嬰兒安上矯正走姿的“學步車”,具體 應用什么樣“訓練模型”則是由AI根據大數據進行場景化定制的,有可能是通向學習目標所需要的“云梯”,有可能是“舟楫”,或者是“拐杖”等等,這些模型 能不斷調取和強化人的“元認知能力”。
盡管市面上90%項目都是著眼于知識點和解題訓練的自適應,真正AI教育項目比如高木學習的AI不僅包含自適應的知識圖譜大數據,而且還能不斷從學 生的行為數據中演化“知識路徑矩陣”即AI可根據學生對知識和能力體系的理解定制出個性化學習路徑。與此同時,AI讓學生在對知識的理解與記憶過程中不僅 訓練知識掌握度,還不自覺地訓練了元認知能力,這套“個性化學習引擎”其實是在培養學生“忘掉所有知識后”剩下的元認知能力,具有普適化的特點。
實際上,AI教育并不需要局限在某一學習階段、某一學科的知識體系,完全可以打造一個跨學科、跨門類、跨階段使用的“通用知識學習引擎”,也就是說,除了應用在K12領域外,AI教育還可以應用在高等教育階段,甚至在輔導大學生時比中小學生會更為輕松,無須綜合考慮學生的學習動力因素等。
反過來講,如果市面上的人工智能教育項目只能用于某一單科或只能教K12,就不是基于大數據獲取和智能化引擎的“全才”和“通才”,基本可視為基于特定領域專家總結的經驗規則的“偽AI”。
三、為什么AI教育項目落地,to B模式比to C模式更容易跑通?當前AI教育項目的商業化進程走向大體分為兩大派:
一派是自建場景的顛覆派,試圖開發新的測試軟件以抓取學生的數據,甚至引入一些把AR(增強現實)、MR(混合現實)等黑科技,其目標是以“AI教師”完全取代真人老師教學,屬于“人機對抗”模式,較為典型的是乂學教育的松鼠AI。
另一派是升級現行教育體系、不另創場景的改良派,屬于“人機共教”模式,較為典型的是高木學習的AI Tutor。
一般走人機對抗模式最終走的是to C模式;而“人機共教”走的是to B模式。鑒于我國當前AI教育的應用場景主要為教學機構包括全日制學校與培訓機構,而非一個個分散的學生;只有讓AI去輔助老師備課、上課,嵌入到學生作 業和訓練,幫助學生提分和學校提升升學率,才能幫助AI更快落地并且找到盈利模式。
從“全日制學校”應用AI的實踐上看, AI能讓老師“心中有數(據)”,提升教學的針對性,AI教師實際上相當于真人老師的“智能助教”,可以減輕老師50%的工作負荷量,比如AI幫老師批改 作業,把數據分析的可視化呈現出來幫助老師定制教研方案。因此,在市場推廣過程中,AI教育項目不需要擔心基層老師的接受阻力,能讓老師擺脫“汗水老師” 的局面也是基礎教育機構所希望看到的。
由于全日制學校獲取的大數據比培訓機構更加海量、持續、高頻,因此高木學習更看重AI在全國全日制學校場景中的數據價值,積極在全國推行城市合伙人制度,并計劃與地方教育主管部門合作推出全國教師AI應用能力培訓公益活動。
To B模式中另一大企業客戶就是體制外的培訓機構,他們所面對的學生付費意愿強、購買力相對旺盛,是AI教育項目獲得穩健現金流的必爭之地,那么當前培訓機構應用AI教育項目開展“人工智能雙師班”的效果如何呢?
首先,AI教練能保持教學效果穩定化輸出,解決原本老師教學效果不確定的弊端。
其次,AI 提升了老師的工作效率,突破了培訓機構因為名師稀缺且流動性大限制培訓機構的規模化發展的瓶頸。
再次,比如高木學習的AI幫助學生發掘了“元認知能力”增強學習信心、提分效果明顯,幫助合作培訓機構提升了續費率,為招生帶來便捷。
這可不是一個玩笑,機器人取代勞動力,正在成為現實。
世界經濟論壇(WEF)今年1月的關于第四次工業革命的報告稱,預計到2020年,人工智能、機器人技術和其他技術變革將造成全球五百多萬人失業。其實早在3年前,德勤和牛津大學聯合的《未來的就業:哪些工作最容易受到計算機自動化的挑戰》報告就推斷:未來20年,機器人會威脅近45%的美國人的職業。到了麥肯錫今年7月的報告《機器人能代替的和不能代替的工作》中,這一數字上升到60%,這是基于對美國八百多種工作崗位的兩千多種工作的調查得出的結論。
這里的機器人已經不僅僅是指那些活躍在富士康這樣大型工廠流水線上的工業機器人,它更是一種嵌入人工智能的綜合系統―前者在某些生產線上的自動化完成率已經達到70%,而后者可以帶來的智能化程度是不可預估的。
這將帶來更具顛覆性的危機。“大家可能以為機器只是能取代一些重復性高的簡單工作,但其實如果把工作技能由簡到難畫一條曲線,在上揚的階梯中,更容易被取代的反而是位于中段的工作。”人工智能專家趙巍這樣判斷,他在海外從事機器研究十余年,目前正在創辦一家和人工智能相關的公司。在趙巍看來,相對于傳統印象中更容易被機器取代的體力勞動者,某些需要腦力勞動的“白領”工作,反而更危險,“因為人工智能能取代的技能在逐步往曲線更高端的方向移動,這意味著越接近‘簡單白領’的工作,越容易被取代。”
這個觀點在斯坦福大學的AI100研究小組于今年9月的《2030年的人工智能與生活》中得到了驗證。該研究報告稱,數字技術給中等技能的工作―而不是非常低技能或非常高技能的工作帶來了更大的影響。AI100小組由AI領域和相關交叉學科的頂尖科學家組成,包括工業自動化、國防、心理學、倫理學、法學、個人隱私、政治制度等,他們每隔幾年就會對人工智能的進展做新的跟進研究。
不過“能被自動化”并不等于“會被自動化”,這是成本和獲利博弈后的選擇,也就是說當占據工作大部分時間的任務能由機器人來解決,同時這種自動化的實現成本低于人力成本,那這類工作的從業人員就比較危險。
這并不代表我們就能放松警惕。為了更清晰地看到不同行業中哪部分工作內容是更容易被取代的,麥肯錫按照“不受影響”到“非常容易受到影響”的排序(見后圖),將工作內容劃分成7種類型,依次為管理他人、應用專業知識、與利益相關方互動、不可預測的體力勞動、數據收集、數據處理、可預測的體力勞動,其中“可預測的體力勞動”對應自動化的可替代性達到了78%,成為最容易受影響的工作內容。我們結合了這份報告以及專家采訪,總結分析了機器自動化對公司人可能產生的影響,你可以看看自己是否在危險之列。
A
7種技能可被替代的可能性
在今年7月的報告里,麥肯錫將所有行業的工作內容歸總成了7種類型,并由此調查了以現有技術實現自動化后能節約下的時間比例―也就是說,實現自動化后能節約的時間比例越高,這項工作內容被替代的風險就越大。其中,“可預測的體力勞動”節約了78%的時間,成為可替代性最高的工作內容,“管理他人”則是目前最不容易被替代的工作內容,僅僅為9%,我們將依次就7種技能做出分析,公司人可以根據自己的工作內容來對照參考。
如果你的工作內容集中在以下3個維度,小心!
1 數據處理
不似小說家、雕塑家等帶有很高創造性,這類工作會運用到分析和判斷的能力,不是完全低技能的工作,但又保持了一定的規律性。比如醫院放射科中,專門解讀圖像和診斷信息的醫療協助人員。他們的工作是通過解讀圖像來給出健康提示,而根據目前的圖像識別技術,機器識別的準確率和可靠程度都已經超過人類。
2 數據收集
比如律師事務所中給律師打下手的初級法務助理,他們的主要工作是收集和整理已有的文件,撰寫簡單的中英文訴求并提出主要的辯論議題。而這些通過機器學習,能夠輕易完成。
3 可預測的體力勞動
即指工作內容即使發生變化也相對能預測和可控。高達78%的可代替性讓這個能力比“不可預測的體力勞動”危險得多。以零售行業的崗位為例,一位售貨員平時的工作包括與顧客互動(與利益相關方互動)、處理數據和商品陳列(這里歸為可預測環境下的體力搬運)。機器在后兩者上的能力就比人類的能力強得多。
如果你的工作內容集中在以下4
個維度,你是安全的
1 管理他人
人工智能目前能完成的相對還是定義明確的工作,在7個維度中,現有技術最難取代的是管理培訓類的工作。和這種模糊的任務類似的是需要利用經驗知識的決策、規劃以及創意性工作,或者一些要求高度抽象思維或創造力的領域,比如科學家、攝影師、藝術家等。
2 應用專業知識
比如精密儀器裝配,超過一半豪表的機芯都出自瑞士西南部的汝拉山谷,裝配師操作的零件中最小的細如毫發,在經歷了二十多年艱難轉型后,這個古老傳統的行業竟然重歸繁榮,成為一種“血統”。再比如醫療健康領域中的注冊護士,其工作只有不到30%能夠被自動化取代,口腔科醫師則更低,只有 13%。
3 與利益相關方互動
盡管目前涌現了很多線上課程和學習工具結合的例子,不過教學的本質在于術業有專攻,并在此基礎上與他人開展復雜的互動,而這兩類工作內容占教育工作的大頭,屬于可替代性不高的技能。另外一些與情感交流相關的互動工作,比如心理咨詢師等也可以歸為這一領域。
4 不可預測的體力勞動
讓人有些意外的是,一些可能連高中文憑都不需要的技能,反而比較容易“幸存”,比如護理老人的護工,或者是工地的建筑工人。
“不要小看建筑工人搬磚的工作內容,這對手、眼綜合協調能力的要求很復雜,調用的認知能力和腦活動能力可能比律師助理寫一個文案還要高很多。”趙巍說。之所以很難取代的原因是,對人類而言,簡單到幾乎是本能的協調與判斷,是經歷了幾十萬年演化的結果,而這對于機器是個相當漫長的學習過程。
當然,機械臂也能完成搬磚,從固定的這頭到那頭。比如Google的子公司之一,Industrial Perception的機械臂運用了感知技術,從整理包裹、擺放固定位置到裝車,都能由機器人完成,它們的效率比人類高6倍,并且總體成本更低。但機械臂不能取代建筑工人的原因是,它們通常“只能取代精準定義的一個子任務”,而建筑工人要完成的工作更多。比如隨時調整卡車的運輸位置、攪拌混凝土、推水泥車等―這不僅要求身體的綜合協調,而且需要綜合的判斷。趙巍以和李世石下棋的AlphaGo舉例,“就算系統學習到了圍棋9段,但若要它馬上下五子棋,它依然沒有辦法將技能在短時間內轉化。”建筑工人們有可能在工地繼續發揮作用,正是因為他們的這些綜合能力仍然有價值。
B
最有可能被取代的3個行業
1 以服務為主的餐飲、零售及住宿業
在餐飲、零售和住宿業的工作內容中,占據最多的就是“可預測的體力勞動”,而這部分又是可替代性最高的,所以對這3個行業的公司人來說,如果你的工作內容是大量重復且可預測的,那就該亮起職業警示燈了。畢竟73%的后勤服務工作在技術上已經可以實現自動化了。 不同行業被機器人取代的危機感(從高到底) 7種工作內容被機器人取代的可能性
2 不出意外的制造業
在制造業中,目前59%的工作活動已經實現自動化,其中90%的工作(如焊接、切割、接鋸等)目前已經由機器人來完成。在富士康的車間中,哪怕是在黑暗的環境中,生產也能照常進行―那里沒有工人。這家可能是全球雇員最多的工廠在2011年宣布了“百萬機器人計劃”后,目前在類似“機構制件”的生產條線中,已經有70%的工作可以由機器人完成。
關鍵詞:知識管理;核電工程;關鍵技術;應用研究
1 關于知識管理的一些基本概念
1.1 知識。廣義的知識即通過實踐、研究、聯系或調查獲得的關于事物的事實和狀態的認識,是對科學或技術的理解,是人類獲得的關于真理和原理的認識的總和。隨著社會的發展進步和智能化的全面應用,知識已不僅僅局限于此。數據,信息,知識之間存在著必然的關系,從數據到信息再到知識的過程是一個不斷重用和提煉的過程――數據在重用中提升為信息,信息在反復應用中轉化為知識,而企業的知識總和進一步累計為企業智力資產。
1.2 知識工程。自知識工程的概念提出以來,世界各地的學者對其展開了具體而熱烈的研究。二十多年來,知識工程在依然保持人工智能內涵的同時,研究重點不斷發生變化。首先,知識工程的主要研究內容由知識推理轉變為知識表達,主要研究對象由特定專業領域轉變為常識和工程知識,它的處理規模和方式也從封閉式擴大到開放式,從小手作坊式的知識工程擴大到能進行海量處理的大規模工程,甚至學科從知識工程轉變為知識科學。
2 知識工程的關鍵技術
知識工程的關鍵技術共包括四個部分,分別是知識獲取,知識庫,知識表示和知識推理
2.1 知識獲取。知識獲取就是從人類專家、書籍、文件、傳感器或計算機文件獲取知識,并將其向知識庫轉移的過程或技術。知識可能是特定領域或特定問題的解決程序,或者它可能是一般知識或者是用知識解決問題的過程。獲取知識的途徑目前有以下幾種:(1)借助于知識工程師從專家獲取。(2)借助于智能編輯程序從專家獲取,MYCIN系統的知識獲取程序TEIRESIAS就采用了這種方式。(3)借助于歸納程序從大量數據中歸納出所需知識。(4)借助于文本理解程序從教科書或科技資料中提煉出所需知識。知識獲取是構建知識庫的一個重大課題,但是它目前的研究尚不充分。知識獲取也被專家學者和實踐者認為是目前知識工程發展中的一個瓶頸,它限制了專家系統和其他人工智能系統的發展。
2.2 知識庫。知識庫是知識工程中結構化,易操作,易利用,全面有組織的知識集群,是針對某一(或某些)領域問題求解的需要,采用某種(或若干種)知識表示方式在計算機存儲器中存儲、組織、管理和使用的互相聯系的知識片集合。這些知識片包括與領域相關的理論知識、事實數據,由專家經驗得到的啟發式知識,如某領域內有關的定義、定理和運算法則以及常識性知識等。知識庫使信息和知識有序化,方便了知識和信息的檢索;知識庫加快了知識和信息的滾動,有利于知識共享和交流;知識庫還有利于實現組織的協作和溝通;知識庫還可以幫助企業實現對客戶知識的有效管理。如何把各種數據、知識、經驗規則等組織起來,建立一個適應于工程應用的知識庫,對提高知識工程系統的效率至關重要。
2.3 知識表示。知識表示是指把知識客體中的知識因子與知識進行歸納并建立起各種關系,便于人們識別和理解知識。知識表示分為主觀知識表示和客觀知識表示兩種。知識工程中常見的知識表示方法有產生式規則表示法,語義網絡法,框架表示法,面向對象表示法。知識表示研究知識的表示技術、方法和語言,對知識存儲方式的實現、知識的處理和利用起著重要的作用,是知識工程中最活躍、最重要的研究課題之一。
2.4 知識推理。知識推理是指在計算機或智能系統中,模擬人類的智能推理方式,依據推理控制策略,利用形式化的知識進行機器思維和求解問題的過程。知識推理是整個知識工程系統處理領域知識的核心部分,決定如何選用廣義知識庫中的知識,對用戶提供的證據進行推理,最終對用戶提出的問題做出回答或完成特定的動作。推理法方法有傳統的正向推理和反向推理,也有近幾年新興的實例推理、模糊推、邏輯推理等方法。在實際應用中,可根據具體情況選擇合適的推理方法。
3 知識管理在核電工程的應用
知識工程可以應用到多個專業領域,多個學科中。核電工程涉及多個學科領域,在核電建設過程中有著豐富的知識信息可供后續核電工程建設參考。
3.1 在核電產品設計中的應用。隨著技術的飛速發展和客戶需求的多樣化和復雜化,各種產品的設計要求和參數要求變得越來越繁多和復雜,以前單純依靠CAD系統和知識庫之間文件形式的交互方式,使得CAD系統和知識庫之間出現了斷層,無法滿足工程師知識積累運用的合理傳遞和管理要求。針對以上問題,可利用知識工程設計一套實時數據平臺系統,創建產品參數化知識庫,通過該系統進行產品整體模型的搜集和再生,方便、快速地完成產品的三圍參數化造型設計,也能提品制造工藝流程的模擬,為工程師提供信息共享的平臺。
3.2 在核電設備培訓中應用。目前有很多高校的教育技術學專業都已經將知識工程引入作為一個重要的研究方向,其目的是借助于知識工程的方法和技術,改善教學,使培訓更加智能化。培訓知識管理是教育技術的組成部分,其實質是研究人類獲取、傳播、共享、利用和創造新知識的活動規律,管理有關知識的各種連續過程,以促進經濟和社會發展的理論和實踐。首先,知識工程的知識處理功能,有利于評價者獲取被評價事物的信息和學習者獲得所需知識。其次,知識工程的專家系統也可以為評價者或學習者提供幫助。
4 結語
英國哲學家培根曾說過:知識就是力量。那么知識工程就是力量的放大器,它能將知識高度集中,通過資源共享使集體的力量掌握在每個普通人手中。無論在何時何地,知識都是創新和發展的必要條件。因此,開展知識工程,實現基于知識的創新,是個人、企業和社會發展的必然選擇。
文章所涉及的是知識工程的一些基本概念和簡單的研究內容,僅僅是龐大的知識體系中的冰山一角。相信在人們的共同努力下,我們會克服目前的障礙和瓶頸,健全現有的知識工程體系,為人類社會的進步做出巨大貢獻。
一、建筑工程項目管理特點
工程項目管理實質就是為了達到一個指定的預期目標,受業主委托,在一定的時間、資金以及其他資源約束下開展的一項具有獨特性、針對性的工作。
(一)工程項目管理權責明確
工程項目管理工作開展的基礎是簽訂合同,通過合同來明確雙方的權責關系。它包括了前期的策劃、設計工作,還有施工驗收等,可以說項目管理合同存在于工程建設的每一步。合同的簽訂使項目管理者擁有權力去對施工方和建設方進行監督和指揮工程的進度及順利開展。雖然工程管理者的權力在工程實施中無所不及,但是他們也有相關的條文條例遵守,不能越俎代庖,更不能替業主做決定。
建設工程項目的獨特性和單件性決定了工程項目管理具有一次性。因為每個項目都是不同的,即使是外形內飾完全一樣的兩個建筑物也會因為它所處環境以及地理位置的差異而成為獨一無二的建筑。對于項目管理的實施來說,一個方案針對一個特定的建筑,所以在建筑工程中,管理任務在控制、協調資金和人員、設備的作用是相當重要的,一旦出現失誤將造成意想不到的后果。
(二)項目管理內容多
在工程的建設活動中,項目管理從始至終都存在。在前期策劃階段,工程管理公司需要對建設地點的政策進行探究以及了解質量驗收標準、文明安全管理等規定。隨后需要作出詳細的可行性研究,并在此基礎上進行深化,確保工程建設在未來發展的前景。在施工階段,項目管理者需要對現有的資源、人力、物力、財力進行統籌規劃,合理的安排各項工作穩步進行。驗收交付階段,要協助做好各項驗收工作,取得證書,對遺留問題進行解決,編寫工程項目管理實施總結。
(三)具有確切的目標性
做工程管理需要明確的認識自己的工作內容,最終合格的完成建設目標,使建筑得到預想的收益。在此途中,工程管理者必須嚴格遵守法律規定,按合同規定進行協調處理各項問題,明確施工時間、施工質量、施工安全等限制要求。
二、影響建設工程項目管理的因素
(一)人為因素
因為建設活動的施工主體是人,所以在過程中可能因為人為因素而產生影響。所謂的人為因素指的就是操作人員的實際操作能力以及他所擁有的專業知識是否達標。在建設工程項目時,我們不僅有管理人員、服務人員還有技術人員等,他們的能力對工程質量和用戶體驗有著決定性作用。
(二)環境因素
影響工程建設的環境因素非常多,噪音、灰塵、天氣都是其中的一部分。而往往在不同階段所處的環境就有所不同,譬如在進行基礎施工時我們就先要接受土方工程完成后的環境狀況,在此前提下實施基礎的建設。除此之外,施工現場的水文水質、土質等也會對施工有所影響。
(三)設備因素
隨著改革開放,越來越多的機械設備被投入生產當中,在建筑行業中,機械設備的加入大大的減少了人的勞動強度,還加大了施工的效率。很多的建筑企業開始自行購買設備或者自行設計適合本建筑企業施工的機械,市場上也相應的出現了各種各樣的機械設備租賃公司,但隨之而來的也是更多問題的出現。機械設備的加入使得越來越多的生產安全事故發生,這與機器的存在有著密不可分的聯系,生產廠家的粗制濫造、設備的年久失修,當然還有負責管理機械的人員的不重視、驗收不合格、保養工作不到位、使用人員素質低、不好好愛護等現象。這些問題使得設備在實際操作中出現了許許多多的問題,給建設工程造成不同程度的影響。
(四)工程造價管理因素
工程造價指的是在工程建設項目中花費的總金額,而工程造價管理的目的就是在控制工廠造價的前提下讓工程建設產品實現經濟效益最大化。工程造價管理需要在科學、合理的計價標準下,將工程預算做出來,并以此為目標控制建設活動中的資金流向。工程建設的選址、需要的技術以及設備的選擇都會影響工程造價,而在建設活動中,工程造價也決定了施工所使用的材料、設備,也間接影響了人員的技術,管理者的能力等。
(五)進度控制因素
進度控制在施工中是一個非常重要的環節,做好進度控制,不僅能在工程建設中降低成本,還可以促進工程質量的改善。[1]在社會的發展中,因為機械設備的投入,以及各種各樣的職能出現,進度管理也隨之變得復雜。進行進度控制時,如果不能協調處理好各工種、機械之間的關系,那么很可能會造成工程返工等現象出現,這樣的話不僅會影響成本、效率,還可能造成施工延遲,工程無法交付的問題出現,這樣的話也間接的影響了該工程的未來收益,所以做好進度控制必不可少。
(六)成本管理因素
在現實生活中,有部分的企業為了節省工程開支,降低成本,而選擇不合格的材料,若是質量控制不達標,繼而會影響了成本管理,更甚者造成返工,出現工程質量問題,造成人員傷亡。
(七)安全管理因素
近年來,我國的各類工程安全問題層出不窮,造成人身安全的損害還有不可彌補的經濟損失,因此安全管理工作面臨的形勢也比較嚴峻。安全管理是對施工活動中安全工作進行組織、指導、實施等,在建設活動中這一項顯得尤為重要,安全是我們施工中的第一標準,因為安全管理做得好壞,會直接影響施工人員的心理,對他們的工作態度造成影響。而且安全管理也是政府人民最關心的一點,它除了保障施工人員的安全外,還需要在決策階段分析不利于建設的安全因素,從而排除隱藏的不利因素。
三、在建設工程管理中存在的問題
(一)進度管理
在建筑工程的具體實施中,工程管理者需要不斷的將現有的進度與設計進度進行對比,不停地調節各個工作之間的關系,糾正存在的問題,然后提出合適的、有效的補救措施,從而達到節約成本、提高施工效率的目的。在此過程中當然也會存在很多問題
1.影響因素多,不能統籌管理
工程項目進行中,影響進度管理的因素數不勝數,其中主要的是管理者的水平、工程使用的設備狀況以及工作人員的技術知識水平。在氣候、溫度等外力影響下,怎樣把這些主要因素進行合理的安排是一個非常復雜的問題,往往這些因素只要變化一個,就會引起蝴蝶效應,導致其他的工作無法按時完成,所以管理者的能力起到了很大的作用,但是在實際中,出現問題經常找不到明確的負責人員,更談不上對此事進行協調解決提出有效措施。[2]
2.不能很好地把握進度、成本、質量之間的關系
工程的進度、成本、質量存在著密不可分的聯系,很多時候改變一個其他兩個也會跟著改變,在我們想要加快進度時,必要要考慮成本和質量問題,在提高質量時,勢必會影響成本,但是進度也有不可超越的點,一旦超出就會影響質量問題出現,所以我們不提倡一味的追求進度。但是在對整個工程的管理中,不時地會出現盲目追求單一目標,對其他兩個方面造成沖擊的現象,分不清主次使得事態的發展背離預想值。
(二)質量管理
工程質量是社會關注的最重要的問題,他也是建筑文化的命脈,直接的關系到人民的財產安全。
1.樣品檢驗不規范
大家都知道在建設期間,施工的各個階段,我們都會抽取樣品進行檢測,檢測達標的方可繼續使用,不達標的需要作出相應的應對之策,因為樣品能真實有效的反映出產品的各項標準,從而起到判斷產品質量的作用。但是沒有按照相關規定進行取樣調查的現象普遍存在于各類的建設工程中,因為工作中常常會忽視樣品需要滿足的各項條件,出現檢測方法錯誤的情況,使質量控制出現缺陷,質量驗收不合格、判定結果不正確。這些不規范的操作可能致使對現有產品分析不準確,質量達不到要求導致安全事故現的發生。
2.設計文件質量缺陷
工程建設的所有活動可以說都是基于設計文件進行實施的,那么設計文件如若出現質量問題,這將對整個工程的影響都是不可預料的。設計工作進行時,應該結合現有的社會環境、文化環境,力求在達到設計標準以及安全要求的前提下,提高建筑產物的經濟價值、觀賞價值和適用性。
3.不能及時履行相關約定
主要包括設計單位、施工單位、監理單位以及提供設備的廠家,還有材料供應商之間出現的一些合約履行問題。其中一方履約不及時,都有可能使施工進度出現問題,進而影響整個工程的造價和其他地方出現不同程度的問題。[3]對于施工單位來說,簽訂了合同就要按照合同進行建設工作,他們的目標是按時完成任務,保證工程在質量安全等合格的情況下穩步進行,但是由于各種因素的出現,各項時間控制不明確,就導致了合同履行的延遲,造成進度變緩。
4.人員技術水平及機械運作
對于一個項目來說,各種條件都是瞬息萬變的,我們只能在不斷地變化中去調整、完善,以此來適應工程建設的動態性。人員和機械也是其中的影響因素,人員技術水平不達標,專業知識匱乏,應變能力差,機械老舊容易出問題、機械的使用地點容易造成安全事故,運作緩慢,這些都是可能出現的一些問題。
5.市場的惡劣競爭
隨著建筑行業的興起,建筑企業也是越來越多,造成的現象就是競爭愈來愈激烈。在競爭過程中,有些人為了達到目的故意壓低合同價格,還有一些業主為了盡快獲得收益,不斷地壓縮工期。這樣就造成了建設環境的惡化,工期安排緊湊、人員損傷增加和質量不達標現象的發生。
6.管理者能力不足
這個主要體現于業主對于合同實施的監督和約定力度不夠以及監理單位對工程的監督管理不到位,要改變這種現象主要還是要明確權責關系,分清義務,不要出現工作負責問題糾纏不清。
四、提高工程管理水平應對策略
(一)提高人員的綜合素質
企業應該對員工進行不定時的培訓,用積極的心態去提高員工的各方面素質,提供良好的教育環境,確保施工人員技術達到工作要求,深化安全的重要性。加強各方面技術水平,引導工作人員規范作業,還要對施工人員進行道德素質的教育,讓他們擁有責任心,保持積極工作的態度。從員工的角度出發,多點兒人文關懷,切實的保障他們的利益。從而形成上下一條心,樹立企業榮譽感,提高責任意識。
(二)促進進度管理
1.認真查閱相關資料,審核圖紙,詳細的做好現場勘查工作
圖紙是建筑工程的核心,一切施工活動都是圍繞圖紙展開,所以在具體的工作中,工程管理人員應該認真、反復的查看圖紙,要對圖紙進行深入的了解,如若發現問題應當及時的找設計單位進行探討解決。除此之外還應該根據圖紙,做好工程的進度計劃以及危機處理,這一步直接關系到之后的施工進度和效率等,所以必須得詳細的了解工程各方面的條件。[4]做好計劃后,在實施階段,工程管理人員應當常去施工現場進行勘察,監督施工單位的施工進度,以及查看他們的施工方法,做好記錄。
2.加強員工進度意識,不斷完善管理體系
工程管理人員應該對施工現場做到有效的控制,時刻把工作人員的教育工作記在心上,落實到實處,讓工作人員具有相應的責任心和時間意識,減少懶散施工現象,主動地投入到工作中。還應該加強對現場的管理,盡量減少影響工程進度的事情發生。明確的制定管理體制,從上至下分配管理任務,避免出現責任不明確、糾纏不清的現象出現,提高管理者業務能力,使權力用于實地解決問題上,讓進度管理水平得到不斷地促進。還有一點就是政府機關和事業單位一定要嚴格把控,杜絕腐敗現象的發生,讓工程的所有資金用于提高工程質量、增加工程安全防護等方面。
3.加強材料的質量管理
材料的合格是一個工程項目質量安全問題的直接因素,所以在選材方面,必須要選有合格生產能力的,質量達到圖紙規劃的,在施工方進行查驗之后,工程管理者應該再次進行檢查,確保材料的合格,讓后期不再因為材料問題而產生事故及影響施工進度。
4.科學合理的劃分進度
進度是依據進度計劃進行的,如果進度計劃安排的不合理,那么肯定會影響整個工程建設,合理的規劃各項工作,是進度計劃順利實施的前提條件。制定者應該把每項工作之間的關系理清楚,科學的劃分,這樣才能提高工作的效率,讓每個工作落在實處,同時減少成本促進進度管理有條不紊的實現。
5.及時處理反饋信息,完善進度計劃
工程在實際施工中肯定會出現各種問題,導致不能按進度計劃進行,這時候就需要我們管理人員及時收集現場信息,對這些信息進行分析,重新對施工進行分配,不斷地精確目的,將實際進度和設計進度相比對,適時地反饋給建設單位,并對造成這種現象的原因進行歸納總結。
(三)促進質量管理
1.把控材料流入渠道,做好查驗工作
原材料是建筑工程的基礎,也是質量保障的前提,所以原材料的來源以及合格與否都需要進行重點把控,做好對原材料的檢查工作,提高檢測人員專業性,杜絕出現腐敗回扣等現象,保證材料符合設計中的荷載、韌性等各方面規定。
2.提高設計文件質量
設計在建設中起到關鍵作用,原材料的選取,施工的方法都要基于設計文件給出,所以對設計文件的單位選擇要有認真的規劃,一定要選擇有相關資質并且設計成熟的單位,在后期實際工作中,遇到問題也要及時跟進,及時、合理的解決問題,提高質量服務意識。
3.完善合同管理
在市場的競爭中難免會出現惡意壓低合同報價的現象,那么在合同執行過程中就不能滿足各方面利益,造成質量不合格等問題從而帶來消極影響。所以要不斷完善合同管理體制,保障各方得到應有的利益,減少惡意競爭現象,讓安全質量落在實處。
4.加強施工質量管理
在施工過程中,要進行質量宣傳,讓工作人員將質量問題刻在腦海中,時時刻刻謹記質量要求,保證達到規范的要求和標準。[5]技術人員、管理人員等一定要分配到位,過多過少都會影響工程的質量或者成本問題。
(四)提高安全管理
1.提高安全教育
安全教育應該貫穿于整個施工階段,他是一個長期的過程,通過安全教育能使各崗位人員明白安全操作的重要性,理解違規操作造成的風險后果,明白怎樣處理緊急安全事故。安全教育分為兩方面,一個是思想上的,一個是技術上的,當思想的安全意識加深時、當掌握了技術安全時,安全事故也會相應減少。
2.加大安全防護裝置
在進行一些不可避免的危險性操作時,防護裝置是主要的安全保障,所用的個人防護物品必須是符合規格的,同時使用人員必須對防護物品的使用方法了如指掌,用完后要對其進行保養,避免下一次使用出現問題。由其在進行高處工作時更要做好安全措施,高處作業分為四個等級,2-5米、5-15米、15-30米、30米以上,引發物品或者物體墜落的原因基本上是因為陣風五級以上或者人為的無意造成的。夜晚光線不充足看不清而導致物品或者物體墜落時有發生,所以安全帽的作用就體現了出來。除此之外我們在工程上都安有防護密網防止人墜落到地面,臨邊保護。因為高空作業的危險性高,所以有幾種病人不能高處作業,比如精神病,癲癇病,心臟病等有此類病癥的人不得從事高處作業,每個高空作業的人都要求定期去醫院體檢,確認身體健康才允許進行此類作業。
3.進行可靠有效的監督管理工作
如何進行有效的監督以及管理工作,隨著時展的節奏我們民用建筑需求與日俱進的增加,我們對工程項目的管理責任增大。廉潔為方向去開展監督管理對項目進行自我保護,自我防范的監督,強化制度統一的內在要求。也是二十一世紀新形勢高速發展的監察服務,監察是為經濟建設和開發商發展服務的有效途徑。我個人從紀檢監察部門的角度對項目監督怎樣實施廉潔工作管理有以下見解與思考。實施復雜且廉潔自律的監督工作中,監察必須在內容和方案上都要有制度化的規范與科學的有效管理。一定要治標又治本,需不斷學習新知識新的管理理論進行綜合治理。不斷調整的過程來迎合新時代的步伐。
建設工程項目,古往今來都有很多貪污以及吃回扣還有職務之便來犯罪。對工程項目執行廉潔監督可以起到預防犯罪和工程管理的一種保護機制具有積極作用。廉潔廉政也是紀檢監察部門工作難度巨大與重要的任務一項問題。
在工程項目監督管理工作中可以運用完善的制度化管理,狠抓執行,抓廉政廉潔的基本方案。制定完善的制度對項目管理形成有效的運行機制,落實到每個人的心里和執行力上。達到維護每個項目正常工作秩序的效果。制度完善是對項目工作的監督管理有效監督的前提與保障。貪污是建設工程的重點整改災區,因為制度不夠完善,缺乏執行力,沒有制度的機制管理就造成了管理的混亂。缺少制度化管理讓某些管理層濫用職權貪污才有了機會。執行力不夠就容易有不安分的人違法亂紀形成管理監督的不到位。項目的管理與監督首先從制度完善入手打好基礎,其次是明確監督職責的重要任務,督促相關部門緊接著建立起工程合同、招投標、設計變更、計量與支付、安全管理、監理人員、竣工驗收、廉政責任制、廉政合同等一系列管理體系。形成責任機制管理形式。程序制度與權利約束還有相應的規范管理運行機制來規范人和事。不斷優化減少管理漏洞與人員因素的干擾。確保實現工程質量,優秀人才做出的科學制度化管理。實施方案中監察等相關部門緊繞工程項目開展定期加強工作流程檢查各項制度的落實情況。積極進行監督管理,查出薄弱環節及時整改和履行監督職責,嚴格按制度執行。做到有章必依,處理有章不循的做法,為制度化管理機制落實執行做好保障。
4.鼓勵創新能力,培養高技術人才
一個企業,一項工程,還有管理以及發展,都需要創新,要鼓勵創新。因為沒有創新就沒有生命,創新是血液創新是血管。我們要開辟新路,擁有不竭的動力。保持空杯心態,樂于學習新知識,新技能。不斷創新和自我提升。運用到工作中來。在提高個人能力的同時,實現組織能力的共同提升。
我個人覺得建筑工程方面也需要創新。運用高科技人工智能的觀念創新思路作為建筑創新的向導運用到建筑工程上來,與世界接軌。人工智能投入到建筑工程是未來的趨勢。但是高科技人工智能投入到建筑工程還有待發展,因為這個領域還有待完善的研究與投入落地。我們稱作智慧工地。從智能到智慧工地需要建筑工程方式的變革,2017年2月,國務院印發的文件推廣智能和裝配式建筑的研發技術。用高科技來促進建筑的健康發展。建筑方面的施工現場最后一百米來說是比較落后的。通過計算機與所有工程施工的大數據和物聯網以及BIM還有移動互聯網加上人工智能,來與建筑技術密切結合創新出智慧工地。讓傳統建筑方式讓企業建筑轉化轉型創新升級。工程信息化的發展管理與技術大數據還有移動互聯網,物聯網等密切關系的使用打造出智慧工地。
歷史回顧1956年達特茅斯會議上“人工智能”被首次提出,經歷了兩次發展。如今二十一世紀的第三次發展浪潮,建立在大數據、云計算、物聯網、智能化、移動互聯網等技術的基礎上,以互聯網為基礎,世界人工智能已達到一定水平。以人工智能的技術優化建筑施工的技術流程。人工智能應用于廣范的用途,例如無人直升機,無人駕駛,無人操作的生產設備。過去三十年建筑行業從手工到機械的變化為現代智慧工地做出了基礎。
六五,七五期間”計算技術,工程設計軟件等專項技術的研究成立推動計算機的普及給設計人員的計算提供了一條快速通道。計算變得不再復雜。八五,九五期間,在計算機上應用了CAD的開發與示范實現甩圖板工程。計算機繪圖得到了普及。十五,十一五期間,在互聯網的基礎上,數字化工程”“建筑業信息化關鍵技術研究與應用”等,推動了計算機輔助管理技術的普及,把信息技術應用拓展到了管理領域。二十一世紀信息技術的發展,軟件輔助專業工作。我們在享受信息技術“分享”的同時,也具有信息泄漏的風險BIM技術在建筑業得到了快速發展與推廣。“十二五”“十三五”期間,住建部重點推進BIM技術的普及應用,在2015年6月的《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》中提出了“到2020年末,建筑行業甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業應掌握并實現BIM與企業管理系統和其他信息技術的一體化集成應用。以下新立項項目勘察設計、施工、運營維護中,集成應用BIM的項目比率達到90%:以國有資金投資為主的我個人覺得人工智能與建筑施工技術結合信息技術就是智慧工地的誕生。機器設備與人互動感知下達指令執行與反饋就是智能化系統。
目前在智慧工地上還要更多的創新與研究開發,比如研究一種給機器人設置安裝一個知識大腦按下電源鍵它們可以自行開展工作。可以切磚的機器人借助類似于人的思維方式,或者能幫助一些人們無法完成的工作讓機器人來施工高危險幫助完成作業。還有焊接機器人來幫助人們身體不受傷害等等,都是我們工程建筑未來所需要發展創新的方向。
論文摘要:智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。無論國內還是國外,開展智能機器人教育活動已經非常普遍。由于沒有專門的機器人教育專業,使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態。在師范類院校開展智能機器人教育,為基拙教育提供更好的師資力量,也為師范類院校在人才培養模式上帶來了新的思考。師范院校開展智能機器人要形成一種師范模式,重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練。
一、引言
20世紀90年代以來,隨著科技的進步,人工智能技術的發展,智能機器人在全世界范圍內掀起獷一股熱潮。隨著機器人技術理念的逐步完善和相關設備更新,人們也筍越來越重視智能機器人的教學和竟賽活動。正是因為看到了這一點,我國的高等教育以及中小學教育在這方面也都投人了巨大的熱情和精力,智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。筆者通過文獻檢索發現,智能機器人教育在國內外已不是少數學校的事。
1.國內外高校智能機器人教育開展現狀
無論國內還是國外,在高校開設智能機器人教育課程的現象已經非常普遍。但主要是一些綜合性大學。比如日本是世界上機器人教育和機器人文化普及最高的國家之一,在日本不僅每所大學具有高水平的機器人研究和教學內容,且每年舉行多種不同檔次的機器人設計和制作大賽,通過大賽培養了大批機器人技術研究和應用人才,使日本的機器人技術走到了世界前列。其他再比如一些歐美國家,亞太地區等都有該類項目的開設。
在國內,據不完全統計也有為數相當的高校有開設這項課程。其中有包括清華大學、北京大學、北京理工大學、西安理工大學等綜合型大學,也有北京師范大學、浙江師范大學等師范類大學,其他還有一些職業技術學院等等。可以說我們的教育界還是注意到了這門新興的學科,也在這塊領域投人了相當的支持和關注。
2.國內外中小學智能機器人教育開展現狀
國外青少年熱中于機器人基于他們的歷史文化環境:一是高新科技(尤其是IT的超速發展);二是漫畫、電影、電視、體育競賽、電子游戲以及互聯網的影響。也正是由于這些文化因素的影響,智能機器人教育在國外開展地如火如茶,發展也比較迅速。目前,各國都有舉辦不同級別、科目、門類的比賽:比如日本的ROBO-ONE比賽至今已經舉辦了7屆,還有“青少年機器人大賽”等,其主要參賽者都是年輕人。與此同時韓國的青少年也在掀起一股機器人熱潮,韓國政府和企業也正在投人大量資金開發機器人產業,并使之商品化。而在美、德、法等國家,機器人產業也正在受到重視,一般采取“官產學”形式。“官”即政府的支持和調節,“產”即產業界的自我分類的研究和開發,“學”即學校專門設置的課程,進行學校教育。在如此龐大的體系下,機器人產業在國外已占非常重要的地位,尤其在當今的信息技術時代。
我國的智能機器人教育現狀又如何呢?據不完全統計,在 2005年全國已有2. 5萬余所中小學、320余萬學生參與到智能機器人教育當中來。隨著這幾年經濟的快速發展,目前我國中小學參與到機器人教育這個項目當中的人遠遠超過了上述數據,而且還在不斷上升。特別是沿海發達地區,比如上海、廣東、浙江、江蘇等地區。目前的主要開設形式是校本課程或者興趣小組等,參與的學生也大多是出于個人興趣愛好。
3.中小學智能機器人教育的師資現狀
由于智能技術是信息技術的核心領域,智能機器人也成為了培養學生動手能力、創新能力、協作能力和邏輯思維能力,提高學 生綜合素質,開拓智力的平臺;同時,也是進行程序設計形象化、成果化教育的平臺。
目前就已開展智能機器人教育的學校來看,其主要的指導老師就是信息技術老師。智能機器人教育主要多個學科的知識,由于沒有專門的機器人教育專業,使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態。可以看到中小學信息技術教育在師資方面還存在著諸多欠缺的地方。而計算機科學與技術、教育技術這兩類專業在培養目標和培養模式上都帶有局限性。比如計算機科學與技術專業,他們培養的人才往往有雙重性:一是培養具有教書育人的良好素質,能勝任中小學計算機教育的教師;二是可從事計算機行業的相關人才。而教育技術專業雖然把培養目標調整為“具有良好的信息素質,勝任中小學信息技術課程的教學工作”,但是,目前多數教育技術專業、計算機科學與技術專業的培養模式培養大批“勝任”智能機器人教育課程的教師顯然不切實際。
4.關于師范院校開展智能機器人教育的情況
在我們國家而言,智能機器人還屬于比較新興的項目,作為科研重要基地的大學起步也較晚,大家的水平差距相對較小。如果師范院校現在開設該項目,以時機來看,比較恰當。正因為大家處于同一起點,相互之間的差距不是很大,更加有競爭。師范類院校作為為社會培養人才的基地,更應該看到這一事實。目前師范類院校較綜合大學來實力上看處于劣勢狀態,但師范院校由于和基礎教育結合緊密,在發展機器人教育方面事實上具有先天優勢。為提高師范類院校的競爭地位,增強培養人才的實際能力,創造出師范特色的新的人才培養模式,都值得我們思考并加以實施。
二、師范院校開展智能機器人教育的價值
1師范類院校提高本身競爭力的需要
在師范類院校開設智能機器人教育正是順應了師范教育改革的潮流。不僅可以為基礎教育提供更好的師資力量,也為師范類院校在人才培養模式上帶來了新的思考。拓寬了師范生的就業渠道,增強了社會競爭力。
2.中小學智能機器人教育的需要
智能機器人教育引人中小學,不僅有利于信息技術的發展;有利于我們探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時,也將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促使新興的智能機器人產業的形成。因此智能機器人進人中小學已成為一種必然趨勢。我們可以通過智能機器人教育這個平臺挖掘學生的創造潛能培養造就創新人才。不久的將來,智能機器人教學必將進人我們的周圍,越來越多的人員便會參與到其中。如果師范類院校開設智能機器人教學,那么等到這些人員從事到中小學教育以后,他們發揮出來的作用將不可限量。
3.培養學生的諸多能力需要
智能機器人技術是世界強國重點發展的高技術,也是世界公認的打開21世紀大門的鑰匙。智能機器人融合了機械、電子、人工智能等技術。如果把它引人教育,不僅有利于信息技術教育的發展;有利于我們探索人才改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促進新興產業的形成。實踐證明它不僅可以激發學生的想象力,培養學生的設計能力、創造能力、動手能力和跨專業的綜合應用能力而且還培養了學生的協作精神。把智能機器人引人師范教育,不僅培養了學生的諸多能力,同時又為師范類院校學生在就業競爭中提供了一項優勢,何樂不為?
4.師范性和專業性結合,培養更全面人才的需要
師范教育的根本目的不在于培養文學家、科學家,而是培養能培育文學家、科學家的教育家。在師范類院校開設智能機器人課程便是培養模式上的一種嘗試和創新。由于師范類院校其本身的特殊性,它主要為基礎教育培養師資力量,側重點在于培養教師而不是培養研究性人才。師范類院校要培養智能機器人教育的人才,勢必要調整培養目標和培養模式,把專業性和師范性更好到結合在一起,只有這樣才能優化人才,增加競爭力。師范類院校要看到自己的缺點的同時也注意發揮自己的優勢。目前中小學存在的問題就是專業教師的缺乏。為中小學智能機器人教育提供更優的師資,也為師范類院校學生提供更多的就業機會而言,在師范類院校開設智能機器人教育也就非常必要而且也很有利。
三、要研究智能機器人教育發展的師范模式
1.要總結開設智能機器人教育的做法和經驗
湖州師范學院于2004年開始智能機器人教育,目前擁有機器人儀器80臺,實驗室兩個。主要以學科競賽、興趣小組形式開展設,目前正在課程開設試驗。舉辦過六次機器人院級比賽,五次機器人校級比賽,舉辦過兩期暑期培訓,并代表學校參加過7次全國性的比賽,參與到這項教育活動的學生數大約有600人,獲得了全國一等獎多項,引起社會、其它學校的關注。
作為師范院校,開展智能機器人教育的主要目的是為突出專業特色,增強社會競爭力。雖然我們開展的時間并不是很長,但無論是自己舉辦活動還是參加大規模的比賽,我們的師生都認真努力,收獲頗多。在教學實踐和理論方面都有了很大的提高,積累了一定的經驗。
從筆者的走訪來看,無論是參與到其中的教師還是學生,都得到了一定的鍛煉。一些同學甚至還受到了一些中小學的邀請,去擔任他們的興趣小組指導教練,參加省級比賽,也取得了不錯的成績。智能機器人教育開闊了學生的視野,培養了學生的能力,同時打造了學校品牌,為學生就業提供了多一條的途徑。
但同時在教育對象、課程設置、實驗室管理等方面也都還存在著一定的問題。比如智能機器人是融合了多種技術的綜合性課程,開設培訓課程以前,需要學生有一定理論基礎。所以需要開設一定的前序課程。由于受到實驗室、師資等問題的限制,目前我們學院開設的項目還比較少,學生參與面還不夠寬等等。
2.要明確培養目標,更好地開展機器人教育,形成師范模式
就師范類院校開展智能機器人教育而言,筆者認為我們要按師范專業的特點開展一系列智能機器人教育課程、活動,形成一種師范模式,更好地普及機器人教育,為基礎教育培養優秀人才。
(1)在師范專業開設一些信息技術課,培養學生信息素養
當今時代,對學生的信息技術素養要求越來越高。根據我院實際經驗,學生在參與到機器人活動中時需要一定的信息技術基礎,比如C語言編程,而我們師范生缺少的就是這方面的知識。如果師范院校在這方面能開設一些系列課程,使學生的理論知識水平有所積累,對于我們開展機器人教育必將有極大的幫助。我們在從小學教育專業、教育技術專業本科生中開展智能機器人教育,就十分重視學生信息技術課程知識的補充,因此師范生在智能機器人教育的一系列活動、選修課程中理解能力、動手能力就迅速提升。
(2)建立配套完備的機器人教育實驗室
智能機器人是技術的前沿之一,集成了數學、物理、化學、生物、機械、電子、材料、能源、計算機硬件、軟件等眾多領域的科學和技術知識,沒有一種技術平臺比智能機器人更綜合。所以為了使現在的師范生能夠更適應未來信息時代的要求,在教學實驗環節中及時地增加教學實驗內容是非常有必要和可行的。況且,機器人教學需要有實際的場地設備等要求,機器人教育實驗室的創辦非常需要。加強機器人教育實驗室建設,重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練,同時要注意實驗室的專業完備程度,規范管理等,并提高機器人實驗室的軟件建設、社會服務能力。
(3)成立大學生機器人教育協會,組織機器人學科競賽
機器人比賽是一項很好的科技創新活動,不僅易于激發興趣,而且還可以培養學生的多種能力。學生們在研討爭論中,逐漸提高了語言表達能力;在策略方案分析中,鍛煉了思考、分析問題和解決的能力;在具體設計和安裝調試中,綜合運用各門課程知識,提高了工程設計和工程實施的安裝能力。我們目前建立大學生機器人教育協會,吸引學生參加這方面的活動,學習機器人原理,掌握機器人制作、編程、操作技能,活動形式主要是開展機器人學科競賽。這樣既可以檢驗我們學生學到的實際的知識以及獲得的能力,也能贏得更多的榮譽,得到學校領導的重視,擴大師范院校在機器人競賽的影響,更重要的是從親身實踐中學會和發展智能機器人教育活動的組織能力。
金融科技的崛起改變和塑造著客戶的金融消費行為和交易習慣,方便快捷的數字化體驗成為客戶選擇的重要考量因素,數字化渠道成為服務客戶的主流, 數字化時代已經到來。一些金融科技公司迅速抓住數字化時代契機,打造以客戶體驗為中心、以數據技術為驅動、以互聯網渠道為重點的經營模式,動搖了銀行的絕對優勢地位,在移動支付、小額信貸等領域不斷沖擊銀行的傳統業務。面對新的數字競爭對手和領先的平臺型企業的進攻,銀行等金融機構開始變得“無形”,銀行的數字化轉型已經迫在眉睫。
一、銀行數字化轉型概述
銀行的數字化轉型是利用科技手段改造傳統 金融,廣泛運用大數據、云計算、區塊鏈以及人工智能等新興技術,優化金融服務模式和內部管理方式。總體來看,數字化轉型要求銀行具備以下幾個能力:
一是客戶洞察能力。客戶洞察能力是通過客戶的交易行為和習慣操作分析客戶的偏好和特征,從中得到有價值的判斷,幫助銀行理解客戶行為背后的驅動因素、價值潛力及產品銷售機會,從而形成銀行與客戶的良性互動。銀行需要做的是了解客戶的需求,衡量客戶的看法,有效識別客戶未滿足的需求、不滿意的期待以及主要的訴求,建立需求反饋機制,從根本上著手解決客戶需求與銀行服務對接錯位的問題,有效提升客戶體驗。
二是快速反應能力。快速反應能力主要包括三個要素,分別是產品研發、人力資源和管理,三種因素集成而得的協調的、相互關聯的系統決定了快速反應能力的高低。數字化時代也是敏捷時代,激烈的市場競爭和對客戶的白熱化爭奪要求銀行能夠快速配置財務、人力、資金等各種資源,以響應市場和客戶的需要。 因此,銀行需要用靈活高效的產品研發、組織架構及運營模式替代過去的內部資源組織形式,提高應對客戶需求和市場變化的敏捷性。
三是數據激活能力。數據是數字化時代銀行的核心資產。良好的數據獲取、分析和運用能力可以幫助銀行挖掘客戶信息價值,制定切實可行的營銷計劃, 了解客戶的行為習慣和喜好,支持客戶的交易行為,構建新的業務模式,進而贏得競爭優勢。銀行在客戶數據管理、數據質量管理、數據模型構建等方面的工作有助于提升數據激活能力。
二、國內外銀行推進數字化轉型主要特點
(一)具有明確清晰的數字化轉型戰略
銀行決策層和管理層對數字化轉型戰略有清晰的愿景、持續的投入和堅定的決心;有明確的戰略布局和 發展規劃;戰略落地部門對數字化轉型戰略高度認同、自覺執行,全行上下對數字化轉型的愿景、目標和路徑達成充分共識,全行的行動和決策統一在數字化轉型戰略部署下。最高領導自上而下帶領全行積極變革, 高管在設計、試點和實施關鍵節點投入充足時間積極參與。轉型項目主題與高管最關注的大事或痛點高度契合,不與日常工作脫節。
(二)以客戶為中心,改造客戶旅程提升客戶體驗
從客戶角度出發,沿整個客戶旅程來審視客戶體驗,做到真正優化客戶體驗、提升業績。踐行“以客戶為中心”的服務理念,堅持產品服務客戶所需,根據客戶的實際需求,搭配適合的產品;打通客戶旅程的關鍵節點,通過客戶旅程改造和內部流程變革,從前端到后臺重新設計銀行的核心旅程,分析新的機會,采用多樣化的方式使客戶滿意,應用并不斷改善新的智能技術,用于創新和促進客戶體驗,提高客戶服務效率, 完善全旅程客戶服務體系。
(三)推進全渠道轉型,實現客戶各種觸點的體驗一致
讓客戶可以通過線上線下所有渠道與銀行接觸,在所有渠道提供統一的客戶體驗和品牌形象,在各個渠道之間實現無縫遷移,使客戶能夠隨時隨地選用自己覺得方便的渠道完成所需的交易或服務。從定義客戶旅程入手,根據不同渠道的功能與體驗特征,明確渠道總體定位框架,構建整合渠道體系,進而通過協助、引導、差異化定價等手段幫助客戶向最有效渠道遷移,并同時在人力資源、數據平臺等方面建立內部的配套支撐,為客戶提供統一、流暢和卓越的體驗。
(四)打造優秀的大數據管理、分析與運用能力
實踐表明,大數據在銀行業績提升、風險防控、效能改善與管理優化等領域具有重要價值,尤其在決策支 持、信用風險、精準營銷與個性化定價等領域發揮的價 值最大。銀行應圍繞大數據生態體系,運用大數據及相 關領域的最新技術,培育數據挖掘和分析技能,全方位 建設數據分析和運用能力,從海量數據中提取出有價值 的信息,為銀行的決策、風險控制和客戶管理服務。
美國第一資本金融公司自2002 年起開始實施“信息決策”戰略,單獨設立了首席數字官(CDO),平均每年開展8 萬個以上的大數據實驗分析,是全球范圍內最早運用大數據技術的銀行。依靠豐富的數據積累和強大的模型分析能力,在客戶獲取、激活、產品組合管理、客戶挽留、風險控制等方面取得了巨大的成功。它的移動銀行應用成為首款支持蘋果TouchID功能的軟件。2016 年,亦率先通過亞馬遜網站的Alexa虛擬助理實現了語音控制的金融服務交易。在數字化戰略的推動下,它從一家單一經營信用卡業務的公司迅速成長為美國資產排名前十的綜合性銀行。
(五)打造開放銀行體系,建設金融生態圈
開放銀行是指開放應用程序編程接口(API)向合格的外部商業伙伴,將銀行的賬戶能力、支付能力、特色產品能力、數字經營能力、全渠道服務能力等開放給合作伙伴,共建跨界融合生態。通過改變傳統模式,無感、無限、無界提供場景化金融服務,使客戶金融服務需求在生活服務需求中第一時間得到滿足。
近年來,國內銀行頻頻探索利用API或SDK接口等方式打造開放銀行生態圈。比如,浦發銀行在2018 年7月推出了API Bank 無界銀行,截至2018年11月末,總共實現了211 個API服務,對接84 款APP,出臺電商平臺、出國服務、跨境服務等多個場景金融服務方案。中信銀行通過連接京東商城、滴滴專車、淘寶等平臺,將平臺數據引入,用于識別和分析客戶營銷機會與業務拓展風險。
(六)建立敏捷工作機制,全方位提升創新能力
銀行傳統的組織架構是按照職能來劃分部門的, 然而敏捷的組織形式是從各個相關部門抽調人員,成立敏捷團隊,實現組織架構上的扁平化管理,敏捷團隊的成員按照“端到端”的原則,每個人都對項目的全 過程負全責,所有人的績效考核指標都是一樣的。敏捷團隊的成員在同一辦公地點集中辦公,保證員工單線程工作,變串聯為并聯,同時輔之以定期培訓和考量、時間短和注重決策的輕量會議等,全面提升反應速度。對敏捷團隊充分授權,減少交接和精簡流程, 去除冗余層級、重復決策等環節。
星展銀行的數字化轉型在經歷了第一階段“將核心業務進行數字化改造”和第二階段“銀行業務與客戶需 求深度融合”之后,進入第三階段“構建創業型企業的 文化氛圍”。星展銀行調動全員力量,提倡“有利于客戶體驗的努力都值得嘗試”,讓每位員工都自覺了解客戶體驗和關切,以自己的親身體驗重新構思客戶旅程, 推動全方位轉型。如星展的呼叫中心、ATM分析、HR等,全部逐步實現技術轉型,都是自下而上、由底層員工推動的。
三、零售業務數字化轉型的關鍵著力點
銀行數字化轉型,尤其是零售業務的數字化轉型成為銀行業發展新趨勢。由于零售業務存在客戶規模大、長尾客戶服務不足、客戶結構分化等特征,金融科技的運用能夠有效緩解這部分現實問題,大部分銀行在推進數字化轉型的過程中優先選擇零售業務為突破口,利用科技手段驅動零售銀行業務全面釋放潛能, 使銀行服務擺脫時間、地點、人員的束縛,實現自動化、 實時化、線上化處理。零售業務數字化轉型的幾個重點體現在以下方面:
(一)提高產品服務的觸達能力
拓展多元化服務渠道,利用互聯網渠道擴大服務半徑,覆蓋更多長尾客戶,同時將線上渠道與線下服務網絡進行有效銜接,實現閉環服務,構建“物理+ 虛擬”的線上線下全渠道服務體系。在銀行的多元化服務渠道中,手機APP的客戶觸達作用越來越突出。根據易觀產業數據庫的報告顯示,2018 年一季度,我國手機銀行注冊用戶數超過15 億戶,手機銀行客戶交易規模達到66.89 萬億元人民幣,活躍用戶持續增長, 逐漸成為用戶首選的服務主渠道,到2018 年底手機銀行渠道用戶比例達57%,首次超越網銀用戶比例。手機 銀行的發展趨勢主要表現為兩方面:一方面是加強人工智能技術的應用,將生物識別技術應用于智能核驗身份,在銀行APP登錄、交易中增加面部識別及指紋識別等功能;將人工智能技術引入到理財和投資顧問服務中,為客戶精準定制個性化的理財產品等。另一方面是加強與外部機構的合作,在產品欄目引入保險、助學貸款、校園貸款等項目,實現與高校、保險公司、金融科技公司等外部企業的深度連接。網點作為服務客戶的傳統渠道,同樣面臨數字化轉型課題。網點的數字化轉型要注重培養智能機具對柜面業務的替代能力,數字化再造網點的業務流程,將信息化、業務流程和智能機具有效整合,加強網點分流引導,重點推進各類業務的線上協助化服務。
(二)提升個性化服務能力
根據騰訊研究院的報告顯示,采用個性化精準營銷的銀行,營銷成功率能夠提高50%~65%以上;根 據客戶畫像推送銀行產品,購買率可以提高30%~ 55% ;通過大數據進行全面客戶管理的銀行,存量客戶激活率能夠提升30%以上,壞賬率能降低25%。為提高個性化服務能力,銀行可以通過強大的數據整合分析體系,實時、智能化地處理客戶行為數據,根據客戶的信用資質、收入水平、風險承受能力、行為特征、 使用習慣、使用偏好綜合考量,利用積累的內外部數據及成熟的算法進行個性化的界面展示,實現“千人千面”。同時,基于對客戶行為特征的分析挖掘,在客戶來到網點或電子銀行渠道時,按照為客戶群體打好的標簽,展現因人而異個性化廣告,讓用戶對感興趣的廣告信息進入業務辦理,改變傳統的廣告營銷模式。實現精準營銷離不開大數據技術的運用和支持,提高以大數據為基礎的個性化服務能力,可以幫助銀行增加獲客精準度,降低獲客成本,提升客戶交互體驗和 產品轉化率,并實現個性化定價。運用大數據技術, 第一步是即刻捕捉數據,海量獲取數據,這些數據包括銀行內部數據和外部數據,結構化和非結構化數據, 清洗處理這些數據,提取特征信息,為客戶畫像做準備; 接下來,要按照客戶基本信息、興趣愛好、社會特征、消費行為等維度,建立標簽化的客戶模型;再通過客戶特征、產品需求等參數,對客戶進行分類;最后采用協 調過濾、關聯規則、知識推薦等算法,使產品和服務智能觸達客戶。
(三)增強場景化服務能力
銀行發展進入生態建設的新時期,必須打造一個吸引和留住客戶的生態系統,讓客戶可以在生活場景中了解、使用和發現金融消費機會。場景金融的關鍵在于銀行把金融服務融入到客戶的衣食住行場景中, 以場景為核心向用戶提供服務。與傳統金融服務模式的區別在于,場景金融不再是一個個獨立的業務流程或者單獨的產品,而是嵌入到生活場景中的綜合金融解決方案,服務內容體現“金融+ 生活”的高度融合。場景金融是一種完整的生態,是從金融需求到金融解決方案的閉環服務。構建場景金融服務模式,銀行可以從兩方面入手:一方面,與掌握場景流量的互聯網、新零售、房地產、能源、制造、出行等行業開展廣泛的跨界合作;另一方面,可自建場景,繼續發力場景生態建設,在電子商務平臺、社區銀行、移動生活服務、 加油站金融、汽車金融、機場金融等方面尋找細分市場,盡早構建“生活+ 金融”完整生態圈。除此之外,銀行可以改造傳統的銀行網點,將原有的金融服務單一場景延伸為多元化服務場景,引入休閑、積分兌換、消費等生活化場景,讓銀行網點與客戶的日常生活有機結合,推動網點場景化轉型。
四、銀行零售業務數字化轉型的路徑
(一)批量獲取并經營零售客戶
互聯網的發展和手機的普及把銀行零售客戶行為從線下網點變為線上和線下并重,在平臺和場景中獲取金融服務成為新的趨勢。零售業務必須把客戶工作、生活場景重新整合,通過線上平臺與各大電商平臺、社會資源平臺對接,批量化營銷和管理零售客戶,實現跨越式發展。通過與衣、食、住、行、育、娛、醫、壽等場景平臺對接,整合信息流、資金流、物流,將金融服務嵌入場景服務,為零售客戶提供綜合金融服務。同時在后臺對接信貸系統實現線上融資、額度管理、風險防控等。建設包括人臉識別等生物認證技術在內的身份核驗系統,打造大數據分析平臺和連接第三方金融信息平臺,進一步完善零售平臺金融服務功能,更有效地達到批量獲客、活客、留客,提供綜合金融服務。
(二)完善專業化管理模式
專業化管理模式是零售業務數字化轉型的基本保障,需要在產品研發、銷售管理、渠道布局、數據驅動和風險管理等方面全面提升零售板塊的專業能力。突出產品引擎作用,豐富強化消費信貸、財富管理、信用卡等專業產品線,研發有市場競爭力的拳頭產品。強化總行銷售管理職能,負責零售營銷計劃制定、營銷業績統計、個人客戶經理績效管理、技能培訓等, 打通總行、分行、支行、個人管理與督導機制。發展線上線下一體化的全渠道管理,包括網點布局、線上渠道開發、新業態規劃等,構建全渠道、多觸點的一致客戶體驗。打造基于大數據的定量分析與業務決策能力,推動大數據分析的規劃和開發,打通零售客戶底層數據基礎與數據驅動的應用。完善風險組織架構, 增強集中化、專業化、高效的風險管理能力。
(三)推動敏捷組織改造
在零售板塊探索敏捷組織改造,建立以客戶為中心、快速創新的組織。轉變領導角色,向戰略家、設計師、輔導者轉變,充分授權團隊,注重培養團隊自主運作能力,在數字化快速迭代的工作方式下,把管理機制從復雜的“過程導向”轉向責任分明的“決策導向”。以項目為導向,組建“小而靈活”的跨部門團隊, 負責零售數字化項目端到端的實施落地,賦予團隊充分決策權。改革決策機制,將傳統瀑布式的大項目“化整為零”,分階段進行項目投入和審批,縮短項目研發時間。
(四)管理零售客戶旅程,提升零售客戶體驗
基于當前零售客戶體驗存在的差距和差異化戰略 兩大維度,梳理零售客戶旅程,進行優先排序后分批推動客戶旅程改造。建立全方位的零售客戶反饋收集體系,包括:針對金融服務、設施、產品及流程的整體滿意度及推薦值評價;通過短信、微信、APP客戶端等進行交易后的即時反饋;對投訴進行產品、渠道、對象、 成因的多維分析等,將收集的反饋及監測數據匯總成零售客戶體驗儀表板,將抽象的體驗轉化為直觀、可操作的優化舉措,進而緊跟零售客戶需求,推動數字化產品創新。
高中新課標規定了課程的總目標是提升學生的信息素養,但信息素養具體體現在哪些方面?一些教師由于新課標培訓不夠及時和不到位等原因,對教材內容的理解存在偏頗,對于信息技術課程核心價值、技術內涵及能力培養的理解也不是很到位,這些都是課程的定位問題。因此有些教師會把必修模塊的有些教學內容作簡單處理,沒有往課程的深度去挖掘,而是停留在“教軟件”和“學軟件”的層次上,并沒能體現出“用軟件解決問題”這一學以致用的基本出發點上。
由于根據2000年教育部《中小學信息技術課程指導綱要(試行)》編寫的義務教育階段教材已無法很好地適應高中新課標的教學要求,我省于高中課改開始后的第三年,即2007年初制訂了《江蘇省義務育教信息技術課程指導綱要(試行)》,并根據此綱要重新開發了江蘇省義務教育階段《信息技術》教材,在當年的秋季學期開始使用。這一舉措較好地解決了高中階段和義務教育階段的教學銜接問題,彌補了高中課標因不再遷就零起點問題而導致的學時不足或重復教學等問題。但是不可否認,由于各地區實施的差異太大而導致的不均衡性,造成了某些學校或班級的“多起點”問題嚴重,即學生的差異過大,給教師的教學帶來了不小的挑戰。因此,如何實現高中和義務教育階段的有效銜接,成了擺在我們面前的一個更大難題。
不難發現,隨著義務教育階段信息技術課程的有效實施,高中必修模塊存在的必要性隨之受到質疑,原因在于高中階段的許多教學內容和義務教育階段存在低層次的重復,教師教學中簡單的低水平重復,導致高中必修模塊的教學水平無法得到提高,學生的信息素養也得不到應有的提升,這和新課標設置必修模塊的初衷背道而馳。所以,如何調整高中教學的內容,尤其是與義務教育階段課程進行有效的銜接,成了我們必須直面的一個現實問題。
二、課程的開設問題,即能否真正的落實教學計劃,開齊開足課程
這個問題始終困擾著有些學校和教師。按高中新課標規定的課程計劃,高中三年開設信息技術應不少于72學時。一般按每周1學時來計,要學滿4個學期,即高一和高二每學期都應該正常開設信息技術課。但有的學校在高一上學期并不開設,只是從高一下學期才開始每周2學時的教學,到高二上學期的12月下旬的學業水平測試結束之后就終止信息技術教學。不難發現,實際學時僅64學時左右,真正用于新課學習的不過50學時,教材每個模塊是按照36學時來編寫的,所以教師普遍反映“時間太少,內容太多”。
另外,新課程的一個顯著特點就是設置了選修模塊,鼓勵學生根據各自的興趣愛好和特長特點選學選修模塊,但因為學校師資有限或是地區統一要求而變成了教師選、學校選或地區選。盡管高中新課標設置了算法與程序設計、多媒體技術應用、網絡技術應用、數據管理技術和人工智能初步這5個選修模塊,但目前這5個模塊都能開設并由學生自選的學校寥寥無幾,許多學校和地區往往只選擇“網絡技術應用”和“算法與程序設計”。對于“多媒體技術應用”、“數據管理技術”和“人工智能初步”這3個選修模塊,學生和教師并非不感興趣,尤其是多媒體技術應用模塊,曾經在課改之初有不少地區和學校選擇開設,之后卻幾乎絕跡,這不得不說是個遺憾。究其原因,是由于學校對于課程計劃的執行力度不夠,規范操作的意識不夠,同時,教育行政部門對于學校課程實施的督導力度也還不夠。
三、教學的評價問題,即是否能正確對待高中學業水平測試
江蘇在新課改之后制定了新的高考方案,信息技術成為了高中學業水平測試的一個科目,取代了之前的等級考試,并和高中學生的升學畢業有了一定程度的掛鉤。因此,學校對這門考試的要求很高,對合格率有明確的要求,教師迫于壓力,教學中采取“考什么,就教什么;怎么考,就怎么教;不考的就不教”的對策,課堂上實行機械訓練和題海戰術。為了考試,學校會在課時安排上普遍采取集中開設的辦法,這樣做的教學效率似乎很高,但對于高中教學的持續性卻有極大影響。高二上學期12月份學業水平測試一結束就絕少會再有學校開設選修模塊的,因而對選修模塊教學的真正實施也造成了不小的沖擊。
新課程提倡教學的多元評價,學業水平測試不該是評價的全部,尤其是信息技術這門課程,更要體現其過程性、操作性。基于題庫的機考模式,雖然每年都在進行考題的更新,考題的質量也在逐年提高,但礙于這種做法在評價方式上的局限性,也由于現在的機考軟件在操作題和主觀題評價上存在著先天不足,無法對學生的實際能力做出準確的評測,而且在短時間內還較難彌補,所以對學生信息素養的提升有限。因此,如何加強日常教學中的教學評價?如何做好總結性評價和過程性評價的有機結合?這些成了我們必須認真思考和正確處理的問題。
四、教學研究的問題,即能否切實解決教學中“穿新鞋,走老路”的問題
雖然高中新課程已在江蘇實施了7年有余,但從剛開始的滿腔熱情和充滿干勁,到后來的回歸常態和繼而出現的略顯疲態,有些一線教師或許是因為對新課程的實施已經了然,或許是因為迫于考試的現實壓力,或許是因為對自身成長的目標缺失,開始出現“穿新鞋,走老路”的趨向。這些問題主要體現在教學模式的傳統、單一,教學方法的陳舊、落后,教學評價的低效、片面等方面。尤其是在平時的教學中,教師們由于學校比較看重學業水平通過率的指標,也就漸漸忽視了對學生實際能力的培養和信息素養的提升。
1供電線路故障因素分析
1.1人為因素
造成供電線路故障的人為因素可以分為三類:一種是交通事故,即車輛的外力撞擊拉扯電線導致了電線的斷裂;另一種是建設施工對供電線路的范圍掌握不完善,盲目施工造成了供電線路的大面積損壞,導致電網無法正常運行;最后一種是不法分子偷盜電線,對供電線路和電網造成了嚴重的損害。
1.2設備因素
設備因素引起的故障可以分為三種:速斷,指的是供電線路出現三相或者兩相的短路情況,通常配電設備的故障出現較多;過流,指的是因為用電側的負荷增加進而導致負荷電流超過了保護裝置的設定安全范圍,進而導致了保護裝置出現故障,這種故障通常范圍較小,原因清晰可見;接地:這種情況在供電側和用電側都有可能發生。根據故障點的類型能夠分為單項和多項,這類故障也是供電系統中最常見的情況,查找難度較大。
1.3自然因素
自然因素往往是破壞供電線路的主要因素之一,如雷擊、暴風、雨雪天都會引起供電線路的故障。雷電蘊含著巨大的能量,一旦擊中能夠對供電網造成不可逆轉的破壞;暴風對市區外的供電網損害尤其嚴重,甚至還會出現電塔倒塌等事故;暴雨引發的泥石流、暴雪引發的持續低溫和電線凍冰都會對電網產生不可逆轉的破壞。
2無人機在供電線路故障檢測中的應用
2.1飛行控制系統的應用
使用無人機對供電線路進行故障檢測,需要工作人員利用飛行控制系統來對無人機的具體飛行速度、高度和航線進行設定和控制,讓無人機能夠在實際飛行的階段能夠隨時調整飛行任務;通過自動控制系統讓無人機能夠自主地完成區域巡視,并對視頻和影像進行記錄。飛行控制系統包含了通信模塊、衛星導航、電源模塊、地面站軟件以及飛行控制模塊等,為無人機的自動檢測提供了有力的支持。
2.2數據收集與處理
在進行供電線路檢測的巡視過程中,無人機要對規定內區域收集視頻、影像等數據。通過相機來對高分辨率影像進行獲取,即使在光線不足的條件下也可以采用光學影像的形式,在較長距離情況下完成檢測。通過對視頻和影像的處理和加工,能夠有效探測到供電線路周圍的安全隱患,進一步保障線路運行的穩定性。同時近幾年無人機的飛行速度控制精準度正在逐年提升,在保障飛行的情況下,能夠將影像的重疊率提升到42%以上。
2.3加大巡視的精細度
通過無人機能夠加大對供電線路的精細化巡視范圍,可以囊括桿塔、導線、接地、金具和其他附屬設備設施結構等。加強無人機的定位系統能夠做到對無人機進行人工控制和自動控制相結合的操控方式,隨時對云臺角度進行調整,更高效率地進行巡視檢測。
3供電線路故障檢修措施
3.1供電線路狀態檢修
對供電線路狀態進行檢修主要體現在完善監測系統方面,收集更多的供電線路狀態信息,對線路進行診斷,根據不同的評估結果來采取有針對性的檢修措施。
3.2檢修管理
對供電線路的檢修中首先要對控制程序進行檢修,通過對子程序的綜合管理來收集信息,最終形成事故檢修、改進檢修、計劃檢修和狀態檢修四個檢修狀態。對供電線路進行定期的評估和檢修,按照年計劃進行檢修,評估線路在檢修前和檢修后的參數變化,根據評估結果數據總結經驗,為新的檢修方案提供有效參考,同時檢修部門應當根據檢修質量的具體標準定期展開線路的日常檢修活動,接受有關部門的隨時監督,保障檢修工作能夠有效地落實;最終對線路的檢修結果進行分析和研究,進行技術總結,對線路的狀態進行實時監控,定期對線路進行巡檢。通過綜合的分析將分析結果與季度、年度檢修數據進行對比,對檢修數據庫進行整理。為線路檢修提供較為有效的建議并制定線路養護的具體計劃方案,估算檢修成本。線路的評估可以具體分為經濟方面、效益方面、安全可靠方面等。對線路進行不同等級的劃分,不同的等級采取不同的檢修措施。科學合理地檢修線路能夠有效提高檢修的質量,提高檢修的工作效率,減少人力物力的成本投資。
4供電線路故障的防范措施
4.1人為因素防范
加強人為因素的防范措施可以通過在交通事故易發地段進行反光漆的涂抹,或者增加反光功能的警示板,避免司機夜間開車視野不佳而造成不必要的車禍。這樣的措施既能夠提升司機的注意力也能夠降低交通事故的頻率。對人民群眾加大電力安全的相關知識教育。提升群眾對電力線路的保護意識,避免出現偷盜情況;加強與城市建設部門的聯系,在進行城市建設中提供供電線路的警示圖,避免粗暴施工造成電網損壞;工作人員應當接受嚴格的培訓,并且提升自身的業務知識和安全防范意識,將責任落實到個人頭上,做到責任到崗,責任到個人。
4.2設備因素防范
設備方面的防范措施可以采用分段法來選線,如變電所發生跳閘情況,可以通過線路分支開關進行關閉,能夠有效縮小接地故障的具體范圍。針對查找困難或者地理情況較差的供電線路,無法人力進行直接觀察,可采用接地故障測試儀來對接地故障點進行有效查找。
4.3自然因素防范
采用耐雷性高的絕緣材料,尤其是加大絕緣子的耐雷程度,使用懸式絕緣子能夠降低雷擊對供電線路的破壞率。我國大部分供電網處于人煙稀少的山區,也是自然災害高危的地區,需要電力部門加大與氣象部門的合作,對自然災害提前預估,提前做好防范準備,將損害降到最低。
關鍵詞 項目驅動法;智能儀器設計;測控技術與儀器專業;實踐教學
中圖分類號:G652 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)16-0083-03
智能儀器設計是測控技術與儀器專業的一門重要專業課程,涉及傳感器技術、單片機技術、信號分析與處理技術、通信技術、抗干擾技術、人工智能等多門學科[1]。該課程知識面廣、綜合性強、學習難度大、實踐性強,因此如何在教學實踐中促進學生掌握理論知識、提高實踐能力、拓寬知識面、培養創造力,就成為任課教師要研究的重要課題。
目前在智能儀器設計課程教學中普遍存在以下問題:
一是仍然采用傳統“填鴨式”的灌輸教育,使學生產生厭倦情緒,失去對課程的興趣;
二是實踐教學不具有系統性,因實踐教學課時的限制,學生只能對智能儀器設計的少數環節進行實踐學習;
三是對學生創造力的訓練有限,大多數學生的實踐學習只能在固定的實驗套件上進行,無法發揮學生的主觀能動性;
四是缺乏對已學知識的綜合應用等。
為此,筆者將項目教學法應用于智能儀器設計的課程教學中。實踐證明,只要能運用得當,項目教學法能較好地解決傳統教學法存在的問題,取得較好的教學效果。文中首先介紹項目教學法概念,其次分析如何將項目教學法應用于課程教學實踐中,接著總結了項目教學法在課程教學中的成效和可能存在的問題,最后給出結論。
1 項目驅動教學法
所謂項目驅動教學法,是一種建立在建構主義教學理論基礎之上的教學法,學生綜合素質和各種能力的提高都需要通過項目驅動教學模式來實現[2]。該教學方法要求在教學過程中以項目為主線來展開,把相關的知識點融入項目的各個環節中去,層層推進項目。通過對問題的深化或功能擴充,來拓寬知識的廣度和深度,直至得到一個完整的項目解決方案,從而達到學習知識、培養能力的目的[3]。
項目驅動教學法屬探究式教學法,教師根據學生已有的知識、水平、經驗和興趣,與學生共同擬定、實施一個項目來進行教學活動。在教學實施過程開始,教師引導學生選定“有意義”的項目,所謂“有意義”是指項目能夠將課程中的理論知識融入項目中并具有開放性;在項目實施過程中,教師在課堂教學中將融于項目的理論知識適當加以講解,學生可以在項目實施過程中用理論指導實踐,同時在實踐過程中強化對理論知識的理解和掌握,二者有機結合,既能提高學生的興趣,又可以在制訂修改設計方案、分工協作中鍛煉學生的自學能力、實踐能力和創新能力,極大地發揮學生的主觀能動性。
另外,項目可以采用“搭積木”的方法來實施,由簡到繁、由小到大,使積木越搭越大,最后完成項目。在項目完成的基礎上,可以引導學生對項目進行總結、交流和討論,強化項目實施過程中學到的知識和技能。不但如此,還可以引導學生在已實施項目上提出新問題、優化性能、擴充功能,進一步培養學生的鉆研精神,挖掘學生的創造潛力。
2 項目驅動教學法在智能儀器設計課程中的應用
項目的選擇 項目的選擇在項目驅動教學法中起著舉足輕重的作用,項目選擇要遵循以下原則。
1)盡可能覆蓋智能儀器設計課程的所有知識點,如主機電路、信號的輸入輸出電路、人機接口電路、數據通信接口電路以及數據處理環節和抗干擾環節等,項目完成后學生能理解和掌握智能儀器設計課程所涉及的所有理論知識,掌握運用這些理論知識的技能。
2)項目要具有開放性。一方面體現在項目方案的多樣性,不同項目小組的學生可以采用不同的方案、選擇不同的元器件;另一方面體現在項目的可拓展性,學生能夠在已完成的項目上開展進一步的研究工作,包括性能的優化、功能的擴展等。在項目的實施過程中,學生可以充分發揮其主觀能動性,增強團隊協作能力,培養鉆研精神和協作精神。
3)選擇實際的工程項目,可以鍛煉學生從事工程項目開發能力,畢業后無需崗前培訓直接擔任設計開發任務,從而拓寬學生畢業就業渠道。
按照以上原則,選擇電梯控制器作為項目開展教學活動。電梯控制器作為一個適用的工程項目,主控電路可有多種選擇,如以單片機為核心的主機電路、利用PLC設計主機電路等;在信號的輸入輸出電路設計中,既包括模擬量輸入輸出(如電機速度的檢測與控制),又包含開關量的輸入輸出(如電梯門開關的檢測與控制);在人機接口電路設計中,包含鍵盤和顯示器;另外,控制器的設計中還包含數據的通信、處理以及抗干擾技術。
電梯控制器的設計具有開放性,如由單部電梯的控制可擴展為多部電梯的控制,人機接口可由鍵盤顯示器方式升級為語音對話方式等。
項目的實施 項目驅動教學法中項目實施遵循層層推進的原則,按“搭積木”的方法,將項目分解成不同層次的小項目,每個小項目包含在課程的不同章節,由不同的理論知識進行指導,由淺入深、由小到大,課程結束時項目也就完成了。
在主機系統的課程上完后,項目小組可以討論選用何種控制器作為控制單元,以單片機作為控制器為例,項目小組要確定單片機的選型、搭接單片機最小系統。單片機課程是先修課程,因此這是一項很輕松的工作。但如果部分學生對單片機課程有所遺忘,可通過復習先修課程或查閱相關資料,項目的實施可以進一步強化先修課程的理解和應用。在完成信號輸入輸出理論課程后,項目小組需要在單片機最小系統的基礎上增加模擬信號的輸入輸出環節,如電梯載人總重量的檢測與報警,該環節中包含A/D、D/A轉換器的選擇和應用,A/D、D/A轉換器與單片機的接口,采用保持器的選擇和應用等;還需要增加開關量的輸入輸出環節,如電梯開關門前的檢測與控制,該環節包含開關量的輸入整形、開關量輸出驅動等。
在人機接口課程結束后,項目小組開始對電梯的顯示和鍵盤進行設計,可以選擇不同的鍵盤方案(如觸摸屏、機械按鍵等),也可選擇不同的顯示方式(如LED顯示、LCD顯示或CRT顯示等)。在學習完通信接口技術、數據處理技術、抗干擾技術后,可分別在已完成模塊基礎上逐步增加相應的電路和數據處理環節,當課程結束時,項目也就基本完成。
討論和總結 項目完成后,各項目小組將項目過程中形成的設計方案、圖紙、軟硬件系統整理后,結合項目的心得體會撰寫項目報告,在班級進行成果展示并匯報,其他小組成員可以對該組的項目展開討論,如:主機系統的選擇是否得當,信號的輸入輸出設計是否合理,元器件的選擇是否考慮了功能、性能和經濟性要求,數據處理是否有效等。該小組課根據其他學生的建議對項目進行改進和優化。
項目的拓展 項目的基本功能實現后,學生能夠較好地掌握智能儀器設計課程的基本知識,利用基本知識開展智能儀器設計的基本技能,該課程的教學任務也就基本完成。但對于一些對智能儀器設計有濃厚興趣、學習能力強的學生,會有對已完成項目進行拓展的需求。教師可引導這部分學生對項目提出新要求,如功能上的擴展(由原來的單部電梯控制擴展為多部電梯的控制)、性能上的擴展(優化電梯的速度,使得乘坐者既能快速達到目的樓層,又不會感覺不舒服)等。通過功能和性能的拓展,可進一步開發學生的創新思維,挖掘他們的創造潛力。
3 取得的成效和存在的問題及對策
取得的成效
1)學生對智能儀器設計課程產生濃厚的興趣,學習效率得到明顯改善。一方面一改以往課堂上無精打采的狀態,課堂氣氛變得活躍,與教師的互動明顯增加,學習效率提高了,教師的積極性和效率也得到提高,形成良性循環,使課堂教學效果得到明顯改善;另一方面一改課后作業敷衍了事的狀態,項目組成員分工查閱資料,討論項目方案,加強與教師的交流,課后學習的目的性很強,有效地提高了課后學習的效率。
2)學生的理論知識和實踐技能得到系統訓練。因項目選擇有針對性,涵蓋了智能儀器設計的所有知識點,學生全程參與項目實施的每個環節,所以學生的理論知識和實踐技能能夠得到系統訓練。另外,項目的實施(如方案的確定、元器件的選型、電路的設計和程序的編寫)是在理論指導下完成的,使得學生所學的理論能夠得到實際應用,而在項目實施過程中通過查閱資料、討論、教師的指導,使得學生能夠在實踐中強化對理論知識的理解、掌握和拓展。
3)學生的工程應用和創新能力得到很大提高。因為選擇的項目都是實際工程項目,所以項目的實施完成對于提高學生的工程應用能力起著很大的作用。同時因為項目的開放性特點,可以鍛煉和提高學生的創新能力,學生畢業后無需進行崗前培訓即可直接上崗完成開發任務。
另外,通過項目的實施,學生的團隊協作精神、綜合運用知識的能力等都會得到培養。
存在的問題及對策 盡管在智能儀器設計課程中進行了項目驅動教學法的嘗試,并取得較好的效果,但是筆者認為,要將項目驅動教學法全面推廣,最大限度地發揮其功效,還存在一些問題需要解決。
1)項目驅動教學要求教師有豐富的工程項目開發經驗,而教師隊伍中具備這種能力的人的比例還不高。針對這個狀況,可以從兩方面開展工作:其一是加強校企科研和項目合作,可以派遣在職教師到企業掛職,為企業解決實際問題的同時鍛煉自己的工程經驗;其二是可以聘請企業中的資深工程師到學校擔任兼職教師。
2)項目選擇的問題。任課教師參與開發過的項目數量是有限的,不一定是“有意義”的項目,而且不一定適合教學。針對這個問題,除了要加強校企合作,多培養“雙師型”人才,還要按項目選擇的原則認真篩選、規范定題,不斷積累,提高項目的數量和質量。
3)項目實施中的系統性問題。“積木式”項目實施方法按從簡單到復雜、從小到大的原則開展,模塊與模塊之間的約束關系引起的問題(如阻抗匹配、負載能力等)無法得到及時解決。這部分內容要求學生在項目總體方案設計時必須要從整體出發,考慮各個環節的相互關系,方案設計時任課教師給予詳細的指導。
4)組織能力和協作精神的培養問題。項目的實施可以鍛煉項目小組組長的組織能力,培養組員的協作精神,但如果組長在項目實施過程中只由一個人承擔,其他組員的組織能力就得不到鍛煉,有可能引發矛盾,更談不上相互協作了。針對這個問題,可以采用組員輪流值班的方法解決,即在每個模塊的設計和實施過程中由不同組員擔任組長,可有效地解決組織能力和協作精神的培養問題。
4 結論
為提高學生的綜合素質和能力,增強教學效果和實現培養目標,筆者嘗試將項目驅動教學法應用到智能儀器設計課程教學中。實踐表明,項目驅動教學法能夠解決傳統教學方法存在的問題,激發學生的學習興趣,調動學生的積極性,有效培養學生組織能力和協作、創新、探索的精神,能夠使學生系統掌握理論知識、訓練實踐技能、提高工程實踐能力。
參考文獻
[1]蔡自興.智能控制原理與應用[M].北京:清華大學出版社,2009.
[2]徐雅斌,周維真,施運梅,等.項目驅動教學模式的研究與實踐[J].遼寧工業大學學報:社會科學版,2011,13(3):