序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇人工智能賦能教育概念范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

縱觀今年的AI行業(yè)，說不上風(fēng)起云涌，談不上拼得頭破血流，但光從“巨頭云集”四個(gè)字來看，就可窺見風(fēng)平浪靜之下其實(shí)暗流涌動(dòng)。國外有谷歌、蘋果，國內(nèi)則有百度、阿里、騰訊、華為等多家企業(yè)入局。從拼技術(shù)到拼產(chǎn)品，從拼入口到拼布局，各個(gè)企業(yè)在AI領(lǐng)域大放異彩，展現(xiàn)著自身的獨(dú)特魅力。

AI基因上：BAT各有優(yōu)勢，大數(shù)據(jù)算法全面更勝一籌

論AI基因，這個(gè)支撐企業(yè)整個(gè)AI戰(zhàn)略構(gòu)想的核心基礎(chǔ)優(yōu)勢，可以說是不可或缺，它著實(shí)能為企業(yè)在AI領(lǐng)域的布局帶來極大幫助，也是一家企業(yè)進(jìn)軍AI最大的底氣?？傮w看來，BAT三家互聯(lián)網(wǎng)巨頭在布局AI領(lǐng)域均有優(yōu)勢，但因自身業(yè)務(wù)的不同，其AI基因的優(yōu)勢又表現(xiàn)在不同方面。

百度：AI基因意味著擁有先天的優(yōu)勢，依靠搜索引擎業(yè)務(wù)起家的百度，在掌握與人密切相關(guān)的數(shù)據(jù)算法領(lǐng)域算得上是得心應(yīng)手。同時(shí)，作為人工智能的雛形搜索引擎業(yè)務(wù)，擁有它就相當(dāng)于掌握了人工智能的鑰匙，只需依據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容付諸實(shí)踐便能打破許多關(guān)卡，擁有比其他企業(yè)更多的機(jī)會(huì)。

一方面，數(shù)據(jù)是企業(yè)做AI的源頭，也是引領(lǐng)AI走向的一大支撐點(diǎn)，擁有數(shù)據(jù)便于掌握AI大致的發(fā)展方向；另一方面，百度搜索的數(shù)據(jù)樣本較為全面復(fù)雜，范圍涉及場景較為廣泛，涵蓋從天文地理到日常的生活信息，累積了豐富多樣的樣本數(shù)據(jù)，這一切，都是基于百度算法技術(shù)的支撐，也為其在AI領(lǐng)域的全布局上提供了最基本的算法和數(shù)據(jù)支持。因而，AI基因這一方面，百度比其他企業(yè)有了更多的發(fā)展機(jī)遇。

阿里：依靠電商起家的阿里，雖然不具備像百度一般的海量大數(shù)據(jù)，但是阿里在掌握電商消費(fèi)者數(shù)據(jù)層面也有著自身的優(yōu)勢。與百度一樣，阿里在AI領(lǐng)域也早已開始布局，其有著百萬級用戶規(guī)模的云計(jì)算業(yè)務(wù)，同時(shí)也憑借在電商領(lǐng)域的豐富場景應(yīng)用，阿里在大數(shù)據(jù)層面也有著自身的實(shí)力所在；此外，阿里在商業(yè)場景上所得來的數(shù)據(jù)，也是支撐其人工智能產(chǎn)品最終落地的基石。

騰訊：雖然在先天技術(shù)上略遜色于其他兩家，但騰訊也有著豐富的應(yīng)用場景。依靠在社交網(wǎng)絡(luò)、媒體等業(yè)務(wù)的深耕，加上微信、QQ的龐大用戶體量，使得騰訊在開發(fā)AI業(yè)務(wù)上更多基于提升用戶體驗(yàn)上入手。從這方面看來，騰訊的AI基因更多傾向于豐富場景上的驅(qū)動(dòng)，還有其龐大的用戶數(shù)據(jù)體系支撐。

綜合來看，三家互聯(lián)網(wǎng)巨頭在進(jìn)軍AI領(lǐng)域上有著天然的AI基因，只是因各自所涉及業(yè)務(wù)的不同，AI基因也各不相同。但從綜合實(shí)力來看，擁有全方位的技術(shù)支持和豐富的場景應(yīng)用，以及掌握算法功能才是開啟AI領(lǐng)域的最佳起點(diǎn)。

AI產(chǎn)品上：場景出現(xiàn)重合，涉足范圍廣泛者博得頭彩

人工智能領(lǐng)域雖說涉及的場景豐富，但最終還是無法脫離人們的衣食住行等各個(gè)方面。無論各企業(yè)在AI領(lǐng)域的構(gòu)想如何豐富多彩，最終的成果檢驗(yàn)還是要看產(chǎn)品的落地。因而，人工智能概念出現(xiàn)了這么多年，近兩年終于加快了產(chǎn)品落地的步伐，國內(nèi)尤以BAT為首的人工智能產(chǎn)品現(xiàn)已扎堆面世，為人們開啟了新一輪的AI產(chǎn)品檢驗(yàn)潮。

百度：借助先發(fā)優(yōu)勢，百度現(xiàn)已有多款人工智能產(chǎn)品落地，涉及的場景范圍廣泛且全面。其中，百度研發(fā)的一款智能音箱產(chǎn)品raven H搭載旗下的人工智能操作系統(tǒng)DuerOS 2.0，在這項(xiàng)系統(tǒng)的加持下，raven H在語音對話交互方面達(dá)到高度智能化，同時(shí)在與人類交互的功能上還能不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)化，以達(dá)到與用戶使用習(xí)慣的高度融合。這款智能音箱產(chǎn)品擁有很強(qiáng)的喚醒率，即使相隔一堵墻也能被輕易喚醒服務(wù)，還能用于控制家居產(chǎn)品如燈光、電視等家居產(chǎn)品，相當(dāng)于掌握了智慧家庭入口。

同時(shí)，在人工智能產(chǎn)品發(fā)展逐漸步入正軌，許多人工智能場景如智慧生活、智慧出行等方面急需語音系統(tǒng)支持的情況下，百度的人工智能操作系統(tǒng)DuerOS應(yīng)運(yùn)而生，為賦能上下游產(chǎn)業(yè)鏈付諸行動(dòng)。在上游，百度DuerOS與紫光展銳、ARM等芯片廠商達(dá)成合作，提升硬件基礎(chǔ)以最終賦能于人工智能產(chǎn)品上；在下游，百度DuerOS與海爾、美的、TCL等傳統(tǒng)家電廠商同樣達(dá)成戰(zhàn)略合作。有了DuerOS的支持，用戶將能通過DuerOS，實(shí)現(xiàn)對電視、冰箱等智能家電產(chǎn)品的操控。

另外，百度研發(fā)的深度語音識(shí)別系統(tǒng)Deep Speech，在高精度的語音識(shí)別領(lǐng)域展開部署。當(dāng)下的AI領(lǐng)域，語音識(shí)別涉及的場景也較為廣泛，人工智能的初衷就是帶給人們無處不在的便捷體驗(yàn)，“能動(dòng)嘴盡量不動(dòng)手”的語音識(shí)別更是深受AI研發(fā)企業(yè)的歡迎，也深受消費(fèi)者的追捧。在這項(xiàng)語音識(shí)別系統(tǒng)的加持下，相關(guān)產(chǎn)品不僅為用戶提供了多國語言的互譯功能，也為用戶帶來了便捷的翻譯體驗(yàn)。

除此之外，百度還研發(fā)了無人駕駛技術(shù)平臺(tái)Apollo，旨在建立多方合作的生態(tài)體系，為汽車企業(yè)和用戶搭建一套新的完整的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，推動(dòng)無人自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展和普及。目前，Apollo已經(jīng)開放兩款落地產(chǎn)品，其中一款小度人車交互系統(tǒng)，不僅擁有智能語音助手和人臉識(shí)別功能，還能實(shí)現(xiàn)疲勞檢測和AR導(dǎo)航，目前小度車載系統(tǒng)已與多家車企達(dá)成合作，多款車型將進(jìn)入量產(chǎn)階段。

阿里：同樣，語音這項(xiàng)連接人工智能與人類頻率頗高的交互接口，阿里也有涉足。其中，阿里云研發(fā)的一款人工智能產(chǎn)品ET大腦，在智能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新的突破，除了具備智能語音交互和生物識(shí)別等技術(shù)，還能幫助人們在復(fù)雜的情況下快速做出最佳選擇。

同時(shí)，在智慧家庭領(lǐng)域，阿里研發(fā)的一款智能音箱產(chǎn)品天貓精靈，在語音識(shí)別上也擁有多項(xiàng)功能，此外通過內(nèi)置人機(jī)交互系統(tǒng)開放給業(yè)界，已有多家產(chǎn)品鏈接到天貓精靈，為布局全局的智慧家庭入口奪得先機(jī)。

騰訊：在人工智能領(lǐng)域后入局的騰訊，在人工智能領(lǐng)域的開發(fā)更加注重提升自家產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)上。圍繞智能語音識(shí)別和自然語言處理等板塊，騰訊目前已提供了多種人工智能服務(wù)，為自身產(chǎn)品在語音識(shí)別上進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。

此外，騰訊擁有為智能音箱廠商提供后臺(tái)支持的云小微，在微主機(jī)Ministation衍生的智能家居設(shè)想上，逐步拓展到在線教育和家庭控制中心等。

綜合來看，BAT三家所研發(fā)的人工智能產(chǎn)品雖有不同，但都涉及了同一個(gè)生活場景，那便是智慧家庭領(lǐng)域。尤其是涉及多個(gè)人工智能領(lǐng)域場景維度的語音交互系統(tǒng)，包括冰箱、空調(diào)、智能音箱等家用電器。在這方面，誰能擁有強(qiáng)大的語音操控系統(tǒng)，誰就能牢牢把握這一出現(xiàn)頻率較高的交互接口。同時(shí)，為人類帶來豐富驚喜體驗(yàn)的人工智能領(lǐng)域，同樣需要豐富的產(chǎn)品加以支撐，才能為往后智慧生活的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提供有力的產(chǎn)品支撐。

AI理念上：與自身業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，取得先機(jī)者得天下

AI理念，即企業(yè)做AI的核心思想。從最初的產(chǎn)品定位，到產(chǎn)品的生產(chǎn)和落地，均離不開最初的理念支持，即產(chǎn)品將要成為什么樣、將為人類帶來何種便利，每個(gè)階段都圍繞最初的理念開展。總體看來，BAT的人工智能理念是在自身原有業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，圍繞AI領(lǐng)域展開構(gòu)想，并將這一設(shè)想付諸實(shí)踐。

百度：從百度的人工智能理念來看，人工智能在未來會(huì)涵蓋其所有的產(chǎn)品和服務(wù)，成為新的增長引擎。而事實(shí)上，百度在人工智能領(lǐng)域早已從七、八年前開始，從基礎(chǔ)層到感知層以及生態(tài)層和應(yīng)用層等，百度均有著明晰的戰(zhàn)略規(guī)劃方向。此外，經(jīng)過一段時(shí)期的打磨和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，百度的人工智能理念開始跟隨產(chǎn)品一同落地，整個(gè)人工智能戰(zhàn)略規(guī)劃也從理論開始走向?qū)嵱秒A段。

阿里：電商起家的阿里，在人工智能的布局比百度稍晚一些，其人工智能理念多圍繞電商這一核心業(yè)務(wù)，從倉儲(chǔ)到物流，從產(chǎn)品到制造，阿里在零售業(yè)的人工智能軌跡很清晰，并且與自家業(yè)務(wù)緊密結(jié)合。同時(shí)阿里發(fā)揮所長，全面賦能零售體系。

騰訊：在AI矩陣布局上，騰訊目前擁有人工智能實(shí)驗(yàn)室、微信智能語音團(tuán)隊(duì)等技術(shù)的支持。同時(shí)其人工智能領(lǐng)域更關(guān)注場景、計(jì)算能力等，騰訊同樣也是從自身業(yè)務(wù)出發(fā)，布局游戲、社交和內(nèi)容AI，對比其他兩家來說起步較晚，但初涉人工智能領(lǐng)域的騰訊也不甘落后，建起了人工智能實(shí)驗(yàn)室，用于人工智能方面的研究和開發(fā)。

綜合來看，在人工智能的戰(zhàn)略布局和理念構(gòu)想上，百度已經(jīng)搶占了先機(jī)，從技術(shù)優(yōu)勢到場景落地，戰(zhàn)略規(guī)劃進(jìn)一步照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。因而在人工智能領(lǐng)域，必然是取得先機(jī)者擁有絕對的話語權(quán)，在未來的業(yè)務(wù)范圍拓張上也卯足了底氣。

AI基因、產(chǎn)品、理念的加持下，未來的AI行業(yè)誰將劍指巔峰？

綜上所述，人工智能產(chǎn)業(yè)最終的走向必然是加快產(chǎn)品落地的同時(shí)邁向高度商業(yè)化的未來。無論是阿里的智慧新零售，還是騰訊的場景重要性，抑或是是百度的從出行，到賦能實(shí)體制造業(yè)的全方位操作，都在各自的領(lǐng)域有著明確的產(chǎn)品構(gòu)想。

因而，在AI基因、AI產(chǎn)品以及AI理念的加持下，接下來的人工智能產(chǎn)業(yè)，各個(gè)企業(yè)都將在自身基礎(chǔ)的戰(zhàn)略布局上，進(jìn)一步將計(jì)劃落地實(shí)施。不過需要注意的是，人工智能這個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，并非一家企業(yè)就能獨(dú)自撐起，而是需要各行各業(yè)的相互協(xié)作共同推動(dòng)，才能將企業(yè)的人工智能核心理念從理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。因此，在企業(yè)界的共同推動(dòng)下，未來的人工智能社會(huì)化場景中，人工智能所帶給人們的便捷將得到更大化的展現(xiàn)，人類的生活是無處不在的方便和舒適。

這種便捷或許將在以下兩個(gè)場景中得到高度化的體現(xiàn)。日常家庭生活上，只需“開口說話”這一個(gè)動(dòng)作，便能順利操控各個(gè)家居產(chǎn)品工作，實(shí)現(xiàn)家居產(chǎn)品與用戶需求的高度融合；日常交通出行上，也無需用戶親自“動(dòng)手”，汽車便能自動(dòng)上路，不僅從一定程度上解放了人的雙手，同時(shí)也“解放”了“腦袋”，留給用戶足夠的思維空間專注其他工作，方便又安全。

篇(2)

關(guān)鍵詞：智能家居；遠(yuǎn)程操控；交互；體驗(yàn)

隨著科技的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的生活方式已無法滿足人們對智能化生活的需求，家居行業(yè)也從原有的生產(chǎn)型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變，使智能家居朝著以人為本的生活體驗(yàn)感方向發(fā)展，室內(nèi)設(shè)計(jì)的思維方式也隨之發(fā)生了根本性變化。無論是家電、照明、門鎖都可以實(shí)現(xiàn)一鍵智能操作，激勵(lì)設(shè)計(jì)師對智能生活進(jìn)行新的探索與思考，讓用戶體驗(yàn)到智能化時(shí)代的發(fā)展。智能家居是國家重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)。2021年7月13日，工業(yè)和信息化部等十部門聯(lián)合印發(fā)《5G應(yīng)用“”行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》的通知，文件指出大力推動(dòng)5G全面協(xié)同發(fā)展，深入推進(jìn)5G賦能千行百業(yè)，向著“需求牽引供給，供給創(chuàng)造需求”的高水平發(fā)展模式不斷邁進(jìn)。推動(dòng)5G與智能家居的深度融合，應(yīng)用語音控制、感應(yīng)控制、遠(yuǎn)程控制等新技術(shù)，不斷豐富了5G技術(shù)的應(yīng)用場景。人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是通過對人類意識(shí)和思維過程進(jìn)行模擬與拓展，進(jìn)而產(chǎn)生類似于人的行為的一門新興技術(shù)科學(xué)。家居產(chǎn)品+AI技術(shù)，讓產(chǎn)品擁有了新的生命力。5G帶來更快網(wǎng)速、更少延遲、更多設(shè)備的接入，拉近人與萬物智能互聯(lián)的距離，最終實(shí)現(xiàn)“萬物觸手可及”。智能家居以“家”為環(huán)境體驗(yàn)中心，幫助我們在生活中提高時(shí)間和能耗利用率。5G（物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）+AI（人工智能技術(shù)）為“萬物智能”帶來了更多可能。用戶通過發(fā)送指令將傳統(tǒng)的家具設(shè)備變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備，接入網(wǎng)絡(luò)端，進(jìn)一步拓展AI人工智能技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能操控，達(dá)到互聯(lián)互通的功能，使人們也逐漸意識(shí)到人工智能對社會(huì)發(fā)展的作用。

一、智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的需求

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)的快速成長與生活需求的升級，人們對室內(nèi)空間的需求不再僅僅停留在居住層面。智能家居的起始都是本著為人們的生活帶來便利、安全、舒適、簡易的原則來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的[1]。人工智能在日常室內(nèi)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著巨大作用，通過局部改造的方式，使智能家居融合智能化的家電組合，讓場景空間使用起來更智慧、便捷。例如在宜家的線上設(shè)計(jì)平臺(tái)，用戶站在電腦前，滑動(dòng)鼠標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)各種商品模塊的自由組合，讓各個(gè)單品發(fā)揮自身的作用，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的需求，提升時(shí)間效率?？梢?，人工智能已悄然滲透到我們生活的方方面面，需要我們準(zhǔn)確抓住用戶的實(shí)際需求，把生活場景融入室內(nèi)設(shè)計(jì)方案中來。

（一）情感化設(shè)計(jì)需求

在物質(zhì)生活穩(wěn)步提升的同時(shí)，人與環(huán)境之間的溝通及互動(dòng)越來越受到重視，將智能家居系統(tǒng)與室內(nèi)設(shè)計(jì)美學(xué)的結(jié)合與應(yīng)用之間建立關(guān)聯(lián)，使智能家居產(chǎn)品的情感化設(shè)計(jì)得到強(qiáng)化，賦予室內(nèi)空間設(shè)計(jì)以情感內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)人們對美好生活的無限向往。設(shè)計(jì)師在智能家居的設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持以人為本的思想，把用戶的生活習(xí)慣放在智能家居整體情感化設(shè)計(jì)的首位，幫助人們在日常生活中，提高時(shí)間的利用率，擺脫瑣事的重復(fù)率。例如“一鍵回家”模式，智能家居會(huì)自動(dòng)計(jì)算你到家還有幾分鐘，在你到家前自動(dòng)幫你打開家里的空調(diào)。當(dāng)主人站在家門口時(shí)，智能家居能夠自己辨別主人的身份和聲音，門自動(dòng)打開后她會(huì)說：“主人今天辛苦了，歡迎回家?！蓖盹堖^后，自動(dòng)開啟“觀影模式”，在家就能享受到影院級別的觀影氛圍。智能家居最大的優(yōu)勢是通過“5G+AI”技術(shù)遠(yuǎn)程操控家中的相關(guān)設(shè)備，可以做到人未到，設(shè)備先運(yùn)行，提高人們生活體驗(yàn)的舒適度，把氛圍感拉滿。

（二）可持續(xù)發(fā)展需求

智能家居是綠色住宅和生態(tài)住宅的結(jié)合，把智能家居與現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)相結(jié)合[2]。對于綠色住宅和生態(tài)住宅而言，智能家居也是可持續(xù)發(fā)展的延續(xù)。智能家居通過自動(dòng)化的集中控制系統(tǒng)，控制燈具照明或其他電器設(shè)備，監(jiān)控能源的消耗，減少生活中能源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。智能家居的發(fā)展目標(biāo)是構(gòu)建管理家居設(shè)備與日常生活的智能控制系統(tǒng)，具備交互能力的超級機(jī)器人，滿足人們的各種情感需求。在一定程度上，根據(jù)主人的飲食、心理反應(yīng)和行為習(xí)慣等進(jìn)行綜合思考，自動(dòng)切換不同的智能化場景模式。

（三）保障安全性需求

智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，大大提高了人們家居生活的安全系數(shù)，避免了許多不必要的意外發(fā)生。安全防盜是用戶生活和工作中最關(guān)心的問題。通過對家居環(huán)境的監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際需求，增加攝像機(jī)的影像功能，方便用戶在工作或出差時(shí)，及時(shí)查看家中老人和兒童的生活動(dòng)態(tài)，提前預(yù)警家中的安全隱患，真正將家居空間的安全做到防患于未然。

二、智能家居對室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響

當(dāng)5G全面應(yīng)用于家居，家庭安防與家居產(chǎn)品共同組成一個(gè)完整的家居智能生態(tài)圈，讓家庭生活變得更便捷、更安全、更加互動(dòng)，讓人們對單一的家電產(chǎn)品有了更高的要求，更加注重家居場景智能化帶來的互動(dòng)體驗(yàn)。利用“5G+AI”技術(shù)，未來在家居服務(wù)領(lǐng)域中，將會(huì)衍生出更多搭載人工智能的機(jī)器人或生活管家，為人們提供生活助理、兒童教育、老人陪伴、監(jiān)控監(jiān)測等服務(wù)，增加更多的互動(dòng)體驗(yàn)。智能家居從功能上的轉(zhuǎn)變，從使用上的靈活，從設(shè)計(jì)理念上的維度拓寬，實(shí)現(xiàn)人與產(chǎn)品之間的溝通、人與環(huán)境之間的交流、人與人之間更好的生活方式。智能家居以用戶的幸福感為出發(fā)點(diǎn)，為住戶的生活環(huán)境帶來便利，萬物互聯(lián)是室內(nèi)設(shè)計(jì)未來的發(fā)展趨勢。

（一）對室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格的影響

設(shè)計(jì)師將智能家居融入室內(nèi)設(shè)計(jì)中，調(diào)整兩者的關(guān)系，保證設(shè)計(jì)格局的統(tǒng)一。智能家居在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)，要體現(xiàn)一定的時(shí)代性，滿足用戶的居住需求。所以，作為設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)注重用戶的風(fēng)格、愛好和環(huán)境氛圍，不能從單一的角度考慮問題，要把多方面因素考慮進(jìn)來，最終選擇一套滿足用戶需求和良好環(huán)境氛圍的設(shè)計(jì)方案[3]。智能家居強(qiáng)調(diào)人與生活環(huán)境的和諧共生，使設(shè)計(jì)風(fēng)格更具多樣性和可變性。在進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師首先要對居住環(huán)境進(jìn)行綜合分析，包括家具裝飾、照明、通風(fēng)、結(jié)構(gòu)、空間等。比如燈光，不僅起到照明、美化作用，更屬于藝術(shù)美學(xué)的范疇，靈活運(yùn)用燈光照明，可以增添室內(nèi)空間的層次感。

（二）對設(shè)計(jì)理念的影響

智能家居的重點(diǎn)是解決在生活中遇到的麻煩，更好地提高人們生活的安全保障和品質(zhì)。因此，在一定程度上要減少電能、燃?xì)獾南模瑴p少二氧化碳和其他有害氣體的排放，這一轉(zhuǎn)變帶來了室內(nèi)設(shè)計(jì)理念的改變，從功能上來看，室內(nèi)設(shè)計(jì)要更加注重儲(chǔ)藏空間的設(shè)計(jì)，對有限空間進(jìn)行最大化利用，兼顧收納性和美觀性。

（三）對室內(nèi)陳設(shè)的影響

在設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境時(shí)，要根據(jù)不同的戶型結(jié)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際情況融入智能家居，實(shí)時(shí)美化室內(nèi)造型和家具擺放，最大限度地創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境。室內(nèi)陳設(shè)會(huì)影響整體空間格局。從簡單的家用電器到繁雜的古董字畫，可對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行點(diǎn)綴，應(yīng)用無線遙控技術(shù)規(guī)劃陳設(shè)格局，豐富人們的日常生活。在使用家庭影院控制系統(tǒng)時(shí)，通過無線技術(shù)，不需要復(fù)雜的工序布線，使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使電視、電腦、手機(jī)互聯(lián)，達(dá)到音視頻資源的共享。

三、智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用在客廳中

快節(jié)奏的生活壓力使人們下班后，渴望通過一鍵式聯(lián)動(dòng)開啟智能化家居生活。智能家居懂得主人的情感想法，及時(shí)幫助主人處理不想去完成的家務(wù)，把家居生活打理得井井有條。當(dāng)主人忙碌到無法抽身陪伴家人時(shí)，智能家居還能成為家人的“閨蜜”，在客廳通過實(shí)時(shí)語音對講、播放音樂、聊天互動(dòng)，分享生活樂趣，增添“人性化色彩”，實(shí)現(xiàn)以人為本的高品質(zhì)智能家居生活新體驗(yàn)。通常情況下，客廳空間相對較大，是主人與客人進(jìn)行休閑娛樂的互動(dòng)空間。智能燈光照明系統(tǒng)，巧妙地把各種燈光的明暗變化、場景互換、電動(dòng)窗簾、背景音樂的變化舞動(dòng)等智能控制功能融為一體，讓家居由靜變動(dòng)，讓系統(tǒng)更好地服務(wù)生活。聲控系統(tǒng)和感應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使用戶的生活更加方便，減少電能消耗，減少資源浪費(fèi)。當(dāng)你需要會(huì)客時(shí)，點(diǎn)擊控制器的客廳會(huì)客場景，即可進(jìn)入會(huì)客模式。智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用，使客廳空間設(shè)計(jì)更靈活多樣，功能更加多元化。

（二）應(yīng)用在廚房中

對智能家居的控制不應(yīng)局限于距離，通過對用戶的痛點(diǎn)分析，設(shè)計(jì)師應(yīng)從人的生活安全出發(fā)，做好家居產(chǎn)品的防火設(shè)計(jì)，解決用戶在廚房使用中可能遇到的問題。通過傳感器對智能家居的家居環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這樣便能在做飯時(shí)，對廚房內(nèi)的溫度、火勢、燃?xì)獾仁褂们闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦家中發(fā)生事故，達(dá)到報(bào)警閾值，用戶就能在終端第一時(shí)間得到報(bào)警信息，更快地求助物業(yè)或消防部門進(jìn)行廚房的安全隱患處理，既能降低用戶的損失，又能給用戶帶來足夠的安全感。智能家居使室內(nèi)空間設(shè)計(jì)變得更加靈活，在廚房設(shè)計(jì)中，智能烹飪?yōu)槿藗儙淼谋憷愿呶?。智能烹飪的操作簡單，用戶只需買好食材，在機(jī)器上選擇食譜，完成食材準(zhǔn)備工作，再放入機(jī)器中，點(diǎn)擊“開始”即可進(jìn)行烹飪，讓用戶每天都能吃到不同口味的佳肴。相比傳統(tǒng)烹飪，智能家居幫助用戶節(jié)省出大量精力去做其他事情，智能化廚房可以提升室內(nèi)空間的使用率，實(shí)現(xiàn)廚房一體化，改變?nèi)藗儗N房臟、亂、差的固有印象。

（三）應(yīng)用在臥室中

在臥室設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)是提高舒適性。所以，室內(nèi)照明與空氣質(zhì)量成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。智能家居是綠色住宅和生態(tài)住宅的結(jié)合，是把智能家居與現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計(jì)相結(jié)合[4]。建立綠色生態(tài)家居環(huán)境，從情感角度出發(fā)與智能家居進(jìn)行互動(dòng)，形成了情感共鳴?；?dòng)是智能家居中最重要的原理，為了讓用戶有更好的體驗(yàn)，交互模式必須符合用戶的行為習(xí)慣。工作日時(shí)，當(dāng)你還在睡夢里，舒緩的背景音樂會(huì)喚你起床，同時(shí)上班鬧鐘會(huì)自動(dòng)響起，呼喚你開始元?dú)鉂M滿的一天。周末時(shí)，會(huì)提醒主人“明天周末了，要晚點(diǎn)起床嗎？”當(dāng)床感應(yīng)到你起身時(shí)，窗簾會(huì)緩緩自動(dòng)拉開。智能化的窗簾系統(tǒng)，滿足用戶白天夜間對自然光線的需求。當(dāng)你睜開眼，傳感器會(huì)自動(dòng)感應(yīng)，燈的亮度會(huì)隨著環(huán)境中光線強(qiáng)度的變化而變化。通過床頭燈的智能控制，用戶根據(jù)需求自行選擇照明模式。隨著你離開臥室，背景音樂會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，并切換到你到達(dá)的新空間。當(dāng)你在睡夢中醒來，可以選擇起夜模式，這樣室內(nèi)的燈光會(huì)沿著衛(wèi)生間的方向依次慢慢點(diǎn)亮。當(dāng)你再回到臥室時(shí)，燈光會(huì)依次暗下來。當(dāng)室內(nèi)空氣質(zhì)量不好時(shí)，可自動(dòng)激活室內(nèi)的新風(fēng)系統(tǒng)對室內(nèi)空氣進(jìn)行循環(huán)；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)則可根據(jù)不同季節(jié)和天氣的變化，以及不同的使用人群自動(dòng)進(jìn)行溫度和濕度的調(diào)節(jié)。

（四）應(yīng)用在衛(wèi)生間

智能家居中衛(wèi)生間的功能，已不再是傳統(tǒng)意義上的廁所概念，人們更加關(guān)注的是衛(wèi)生間的舒適與健康。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，需要重視衛(wèi)生間內(nèi)部的采光和通風(fēng)。一般情況下，衛(wèi)生間的通風(fēng)和采光，相對其他空間會(huì)弱一些。在衛(wèi)生間和過道安裝感應(yīng)燈，設(shè)置開關(guān)聯(lián)動(dòng)，再也不用摸黑開關(guān)燈了。智能感應(yīng)燈光會(huì)跟隨用戶的行走路徑，自動(dòng)開啟燈光。當(dāng)你走到衛(wèi)生間或起夜時(shí)，傳感器感應(yīng)到人一離開臥室，衛(wèi)生間的燈會(huì)自動(dòng)打開，當(dāng)人離開超過十分鐘，衛(wèi)生間的燈就自動(dòng)關(guān)閉，讓我們的家居生活變得更簡單智能。在辛苦忙碌了一天之后，洗個(gè)熱水澡對很多上班族來說是個(gè)不錯(cuò)的解壓方式。伴隨著使用頻率的增加，內(nèi)部環(huán)境常處于相對較潮濕的狀態(tài)。安裝室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)，通過自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)結(jié)合的方式，應(yīng)用智能家居系統(tǒng)調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的溫度和濕度變化，可以有效提升浴室的舒適性和便利性。

四、結(jié)語

在互聯(lián)網(wǎng)和科技飛速發(fā)展的今天，人們對生活空間的個(gè)性化、美觀性也有了更高的需求，“5G+AI”技術(shù)已走進(jìn)了我們的生活。對設(shè)計(jì)師而言，不斷進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，通過智能家居實(shí)現(xiàn)“技術(shù)+藝術(shù)”的互聯(lián)，關(guān)注整個(gè)家庭智能家居設(shè)備間的互動(dòng)，創(chuàng)造出充滿科技的未來空間。智能家居與人們的情感需求進(jìn)行交互，讓智能家居生活幸福感飆升，5G時(shí)代的到來，使人工智能技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，使萬物互聯(lián)的智能家居生活逐漸變成現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]金華明.基于智能家居背景下住宅室內(nèi)設(shè)計(jì)研究[J].吉林建筑大學(xué)，2019（17）：54.

[2]張晨，黃萬財(cái).信息時(shí)代室內(nèi)設(shè)計(jì)與智能家居結(jié)合的實(shí)踐與研究[J].藝術(shù)教育，2019（9）：267-268.

篇(3)

關(guān)鍵詞：賦能理論；應(yīng)用型高校；旅游管理專業(yè)；創(chuàng)意型人才培養(yǎng)模式

一、旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)目標(biāo)提出的背景

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，創(chuàng)意思維和創(chuàng)意人才成為各個(gè)企業(yè)發(fā)展壯大的關(guān)鍵因素；資本和技術(shù)主宰一切的時(shí)代已經(jīng)過去，創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)的時(shí)代已經(jīng)來臨。創(chuàng)意在旅游發(fā)展過程中變得越來越重要，國內(nèi)外創(chuàng)意旅游的實(shí)踐發(fā)展的如火如荼。而發(fā)展創(chuàng)意旅游最緊缺的就是創(chuàng)意型旅游人才，旅游管理專業(yè)的創(chuàng)意型人才主要是指在創(chuàng)意旅游背景下，能夠?qū)?chuàng)意與旅游密切結(jié)合的能策劃、有創(chuàng)意、善進(jìn)取、會(huì)管理、懂營銷的高層次旅游人才[1]。旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)目標(biāo)的提出與旅游業(yè)的發(fā)展趨勢以及旅游業(yè)的人才發(fā)展規(guī)劃密切相關(guān)。賦能是當(dāng)代一個(gè)新創(chuàng)的概念，還沒有被眾多專家學(xué)者過多的解讀，也沒有形成比較準(zhǔn)確權(quán)威的定義。它最初是積極心理學(xué)中的一個(gè)名詞，旨在通過言行、態(tài)度、環(huán)境的改變給予他人正能量。后來被廣泛的應(yīng)用在商業(yè)和管理學(xué)，其基本的概念輪廓已經(jīng)呈現(xiàn)，賦能顧名思義，就是為誰或某個(gè)主體賦予某種能力和能量?；谫x能理論的創(chuàng)意型人才培養(yǎng)模式主要包含兩層含義：一方面學(xué)校和教師成為創(chuàng)意人才的平臺(tái)和環(huán)境。學(xué)校成為學(xué)生發(fā)揮才能的平臺(tái)而非絕對的管理關(guān)系,教育者的核心職能是變成文化和價(jià)值觀的締造者，文化變得更為重要，因?yàn)閷W(xué)生愿意和志同道合的人在一起。另一方面賦能強(qiáng)調(diào)學(xué)生內(nèi)心自主的意識(shí)，通過賦能，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意潛能，使之成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者[2]。近年來，我國旅游產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，旅游業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。據(jù)中國旅游研究院最新研究數(shù)據(jù)表明，2017年中國旅游總收入為45700億元，同比增長15.99%；國內(nèi)旅游人數(shù)達(dá)到50億人次，同比增長12.64%；全年全國旅游業(yè)對GDP的綜合貢獻(xiàn)為9.13萬億元，占GDP總量的11.04%。根據(jù)我國《“十三五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》，預(yù)計(jì)到2020年，國內(nèi)旅游規(guī)模將達(dá)到68億人次，旅游投資總額2萬億元，旅游業(yè)總收入將達(dá)到7萬億元，中國旅游業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的黃金期，大眾旅游時(shí)代將全面來臨。根據(jù)國家旅游局《“十三五”旅游人才發(fā)展規(guī)劃綱要》，我國對旅游管理專業(yè)人才培養(yǎng)的要求是適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型的人才，要求推動(dòng)高等院校建立和完善適應(yīng)旅游業(yè)新業(yè)態(tài)、新趨勢的需要調(diào)整專業(yè)設(shè)置的機(jī)制。這些都對應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才的培養(yǎng)提出了新的要求[3]。

二、應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

旅游管理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型學(xué)科，對專業(yè)學(xué)生的要求除了相關(guān)理論知識(shí)外，還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)意能力、溝通能力等。因此，為了滿足新形勢下社會(huì)對旅游人才培養(yǎng)的需求，以及推動(dòng)旅游管理專業(yè)教學(xué)改革的深化，以期促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高高校教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高校旅游管理專業(yè)應(yīng)用型人才已到了刻不容緩的階段[4]。從目前來看，高校的專業(yè)人才培養(yǎng)模式明顯滯后于企業(yè)對人才的需求，由于多數(shù)應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)起步較晚，處于旅游職業(yè)院校和旅游重點(diǎn)院校的中間，既缺乏辦學(xué)歷史，也缺少區(qū)位優(yōu)勢，加上自身辦學(xué)思路不清晰，導(dǎo)致在傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式中，人才培養(yǎng)目標(biāo)和定位模糊，課程設(shè)置缺乏特色，教學(xué)方法陳舊單一，造成學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)積極性不高。

（一）旅游管理的專業(yè)定位模糊。目前大多數(shù)應(yīng)用型高校雖然設(shè)置了旅游管理專業(yè)，但對于旅游高等教育的建設(shè)和發(fā)展還缺乏清晰的定位和認(rèn)識(shí)，具體表現(xiàn)為人才培養(yǎng)目標(biāo)和定位模糊，對旅游市場的需求和變化不敏感，教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置銜接不好，教學(xué)方式相對落后。這些都限制了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意能力的發(fā)展，造成了一部分學(xué)生畢業(yè)后找不到工作，還有一部分進(jìn)入社會(huì)又轉(zhuǎn)行的現(xiàn)象。隨著我國旅游業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的黃金期，對于旅游管理人才的需求也不同于以往的單一的服務(wù)型人才，更加傾向于具有創(chuàng)新和創(chuàng)意能力的中高級管理人才。因此，當(dāng)前應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)最主要的任務(wù)就是確立明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)和清晰地專業(yè)定位，加強(qiáng)對旅游市場的把控能力[5]。

（二）課程設(shè)置不符合專業(yè)特色。大多數(shù)應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)的人才培養(yǎng)方案缺乏特色，課程設(shè)置體系混亂，缺乏整體性和邏輯性，部分課程明顯滯后于旅游市場的需求，部分前沿課程缺乏專業(yè)師資（如《創(chuàng)意旅游》、《茶藝服務(wù)與管理》《園林景觀設(shè)計(jì)》《酒店建筑設(shè)計(jì)》等），課程內(nèi)容重復(fù)、交叉現(xiàn)象嚴(yán)重（如《旅游市場營銷》《飯店?duì)I銷》《酒店管理》《前廳與客房管理》等），缺乏高質(zhì)量、能反映行業(yè)動(dòng)態(tài)的本科層次旅游管理專業(yè)系列教材[6]。部分高校仍把理論知識(shí)作為旅游管理專業(yè)課程體系的核心，教學(xué)內(nèi)容缺乏實(shí)踐性和創(chuàng)新性，課程模式落實(shí)不到位。

（三）課堂教學(xué)方法傳統(tǒng)缺乏創(chuàng)新。從總體上看，應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)的教學(xué)方法普遍比較單一，缺乏創(chuàng)新，沒有真正形成教師充分賦能的生動(dòng)局面。一直以來，高校課堂形成的以教師講解為主的教學(xué)方法對學(xué)生發(fā)揮主動(dòng)性、提高自主能力產(chǎn)生了消極的影響，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差、積極性不高和課堂參與度較低等問題，從而使教學(xué)模式變?yōu)楣噍斒降慕虒W(xué)，使學(xué)生感到乏味，不能發(fā)揮旅游教學(xué)的優(yōu)勢。由此可見，通過賦能創(chuàng)新教學(xué)方法對旅游人才培養(yǎng)至關(guān)重要，教師有必要從賦能的視角重新審視旅游教學(xué)，找到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效率的的有效途徑，為當(dāng)前應(yīng)用型高校的旅游教學(xué)提供有益的借鑒。

（四）師資力量與社會(huì)接軌性不高。旅游管理專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)要求教師具有豐富的行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的創(chuàng)新創(chuàng)意能力。目前我國應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)普遍存在教師專業(yè)水平不高、教學(xué)理念陳舊等現(xiàn)象。教師專業(yè)化程度不高，部分教師是從歷史、地理專業(yè)轉(zhuǎn)行過來，因此對課程理念和教學(xué)方法缺乏系統(tǒng)把握，加上缺少從事旅游工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對旅游人才的需求特點(diǎn)把握不準(zhǔn)，難以將理論進(jìn)行深入研究，也不能將理論與實(shí)踐很好的結(jié)合，從而導(dǎo)致教學(xué)效率低下，無法完成人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、賦能理論下的高校旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)模式

為更好適應(yīng)新形勢下我國旅游產(chǎn)業(yè)對人才的需求，實(shí)現(xiàn)旅游管理創(chuàng)意型人才培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)用型高校在深入分析當(dāng)前旅游管理人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)不斷改革和創(chuàng)新旅游管理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。旅游管理本科專業(yè)應(yīng)該在人才培養(yǎng)機(jī)制、課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)、師資隊(duì)伍等環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意教育，著重培養(yǎng)旅游管理專業(yè)的創(chuàng)意型人才[7]。

（一）構(gòu)建旅游管理專業(yè)本科教育創(chuàng)意型人才培養(yǎng)機(jī)制。高校應(yīng)根據(jù)應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)定位和培養(yǎng)理念，對人才培養(yǎng)機(jī)制和教育體系構(gòu)建進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，對現(xiàn)有學(xué)科結(jié)構(gòu)、課程體系進(jìn)行改革和創(chuàng)新，增設(shè)創(chuàng)意類課程，對現(xiàn)有教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化重組，以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以復(fù)合應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，“學(xué)、研、產(chǎn)”相結(jié)合全面培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才[8]。1.明確創(chuàng)意型人才培養(yǎng)理念。未來新科技帶來的旅游產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要更多實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)意能力強(qiáng)，且具備跨學(xué)科知識(shí)的高素質(zhì)的應(yīng)用型、復(fù)合型人才?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代，應(yīng)用型高校應(yīng)在培養(yǎng)創(chuàng)意型人才的理念指導(dǎo)下，找準(zhǔn)自身專業(yè)定位，通過加強(qiáng)教學(xué)改革凸顯專業(yè)特色。高校要培養(yǎng)創(chuàng)意型旅游人才，首先應(yīng)滿足當(dāng)前新形勢下社會(huì)對創(chuàng)意型旅游人才的需要，結(jié)合旅游專業(yè)實(shí)際特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)觀念與培養(yǎng)模式，明確旅游專業(yè)特色定位。在賦能經(jīng)濟(jì)背景下，培養(yǎng)適應(yīng)新形勢下我國旅游業(yè)發(fā)展需要，具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)意能力的中高級創(chuàng)意型旅游人才。2.突出人才培養(yǎng)的創(chuàng)意素質(zhì)與能力。旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)的重點(diǎn)在于突出其創(chuàng)意素質(zhì)與自主創(chuàng)意能力。一般而言，創(chuàng)意能力的發(fā)揮，需要能力主體具有五個(gè)方面的素質(zhì)。第一，應(yīng)具有品德素質(zhì)：誠信、責(zé)任心、正直、公平、自我控制、團(tuán)隊(duì)精神、注重質(zhì)量。第二，應(yīng)具有經(jīng)營管理素質(zhì)：主動(dòng)性、公關(guān)能力、談判能力、戰(zhàn)略思維、營銷能力、服務(wù)意識(shí)。第三，應(yīng)具有文化素質(zhì)：審美辨別力、分析性思維、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、溝通技能、創(chuàng)意能力。第四，應(yīng)具有社會(huì)影響力素質(zhì)：遵守規(guī)則、政策運(yùn)用力、個(gè)人影響力、人脈資源。第五，應(yīng)具有成就欲望素質(zhì)：創(chuàng)意控制力、敏感性、冒險(xiǎn)精神、捕捉機(jī)遇、組織管理能力。

（二）引入以賦能授權(quán)為導(dǎo)向的教學(xué)方法。結(jié)合旅游專業(yè)課程的特點(diǎn)，旅游高等教育以課前、課中、課后的教學(xué)場景應(yīng)用為需求，重建師生的教學(xué)關(guān)系，讓教師“因材施教”“以導(dǎo)代教”，充分賦予學(xué)生權(quán)利，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意能力，讓學(xué)生“按需學(xué)習(xí)”、“自主學(xué)習(xí)”，從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的方式變革，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化成長。1.通過賦能授權(quán)轉(zhuǎn)變師生關(guān)系。在新的教學(xué)理論中，教師關(guān)注的不再是如何控制學(xué)生，而是如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)熱情。課堂的賦能授權(quán)將成為未來教學(xué)管理發(fā)展的新趨勢，高等院校在教學(xué)管理中積極引入賦能授權(quán)充分發(fā)揮其控制效能，將成為提升教學(xué)效果的重要手段。具體而言，賦能授權(quán)就是要使每一位學(xué)生積極、主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)中來，讓他們時(shí)刻關(guān)注組織目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，充分發(fā)揮每一名學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)意能力。教師可以通過游戲教學(xué)、競賽教學(xué)、獎(jiǎng)勵(lì)教學(xué)等寓教于樂的方式，營造出和諧、活潑的課堂氛圍，以每個(gè)學(xué)生為課堂主體，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、樂于學(xué)習(xí)、愛上學(xué)習(xí)。2.采用項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)。通過理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)中以項(xiàng)目為載體的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，構(gòu)建以“興趣驅(qū)動(dòng)”為導(dǎo)向的旅游專業(yè)人才培養(yǎng)模式，緊緊圍繞“任務(wù)”這一前提，通過教師對學(xué)生賦能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的教學(xué)模式，推行旅游管理類導(dǎo)游模擬、餐飲實(shí)訓(xùn)、旅游營銷、商務(wù)禮儀等基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新，構(gòu)建“項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、興趣導(dǎo)向”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做、創(chuàng)意”一體化。3.通過創(chuàng)建智慧課堂全面應(yīng)用旅游教育數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)背景下，通過手機(jī)客戶端、云平臺(tái)等完成在線測試、系統(tǒng)報(bào)告、教學(xué)評價(jià)、在線答疑、課堂互動(dòng)等。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等采集、整理、分析師生互動(dòng)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握每名學(xué)生的實(shí)際情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。未來人工智能快速發(fā)展的態(tài)勢之下，程序化的工作將被人工智能所取代，因此，高校可以打造在線教學(xué)平臺(tái)，借助先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和在線教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教師線上教學(xué)，線下跟進(jìn)指導(dǎo)的高效教學(xué)模式，增強(qiáng)師生間的互動(dòng)性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力。

（三）建立旅游管理專業(yè)本科教育創(chuàng)意型實(shí)踐教學(xué)流程。旅游管理專業(yè)最大的專業(yè)屬性就是極強(qiáng)的實(shí)踐性。因此旅游管理創(chuàng)意型人才的培養(yǎng)，應(yīng)注重提高實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的比重。具體說來，實(shí)踐教學(xué)流程可以從校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)習(xí)兩個(gè)方面來建立。校內(nèi)實(shí)踐方面，一方面教師應(yīng)該增加教學(xué)內(nèi)容中的實(shí)踐項(xiàng)目的比例，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力；另一方面，學(xué)院可以定期舉辦各種創(chuàng)意大賽，通過比賽，提高學(xué)生獨(dú)立撰寫項(xiàng)目策劃書、報(bào)告書和旅游文案的能力，同時(shí)學(xué)生通過完成比賽的籌劃工作，也可以鍛煉自身的執(zhí)行力和創(chuàng)造力。校外實(shí)習(xí)方面，高校應(yīng)和知名旅游企業(yè)合作，共同打造校外實(shí)踐基地，為在校大學(xué)生提供技能培訓(xùn)、工作實(shí)習(xí)崗位和指導(dǎo)學(xué)生職業(yè)發(fā)展規(guī)劃等?！捌髽I(yè)的競爭就是人才的競爭”，通過校企合作，不但架起了旅游企業(yè)與高校深層次合作和交流的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)人才賦能的關(guān)鍵突破，有助于學(xué)生在實(shí)踐過程中樹立自我認(rèn)知、職業(yè)規(guī)劃意識(shí)，從而更迅速的融入到職場環(huán)境中，推動(dòng)企業(yè)和人才相互賦能，實(shí)現(xiàn)雙贏。

（四）打造符合旅游管理專業(yè)需要的創(chuàng)意賦能型師資隊(duì)伍。高質(zhì)量的師資隊(duì)伍是高校最具競爭力的資本，也是學(xué)生賦能的主導(dǎo)因素。應(yīng)用型高校應(yīng)秉承與人才相互賦能、相互成就的理念，在教師引進(jìn)與培養(yǎng)上不斷進(jìn)行深度思考，賦予教師足夠成長和發(fā)展的空間，鼓勵(lì)每一位教師主動(dòng)思考創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)自身和學(xué)生的價(jià)值。隨著00后大軍走進(jìn)大學(xué)校園，越來越多的高校開始轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式。這群年輕人以其獨(dú)特的學(xué)習(xí)方式、處事風(fēng)格，極強(qiáng)的自我思辨和創(chuàng)新能力，不斷刺激和挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)高校的教學(xué)管理模式，從一味的灌輸式教學(xué)，單純的由教師指派任務(wù)，完成目標(biāo)到如今的需要被理解，被認(rèn)同，提供給學(xué)生充分的創(chuàng)新創(chuàng)意空間。具體從以下幾個(gè)方面實(shí)施：1.制定科學(xué)的創(chuàng)新創(chuàng)意型師資培養(yǎng)計(jì)劃。應(yīng)用型高校旅游管理專業(yè)可根據(jù)現(xiàn)有師資情況，通過鼓勵(lì)教師讀研讀博、外派深造、學(xué)術(shù)交流、下企業(yè)掛職等多種方式提高教師的實(shí)踐水平和創(chuàng)新創(chuàng)意能力，培養(yǎng)“雙師型”教學(xué)隊(duì)伍。2.通過教研結(jié)合，全面提升教師教學(xué)科研水平。教學(xué)與科研相輔相成，應(yīng)用型高校應(yīng)利用多種手段提升教師科研能力，如鼓勵(lì)教師積極申報(bào)和參與創(chuàng)意旅游方面的課題，發(fā)表創(chuàng)意旅游方面的文章等，倡導(dǎo)教師將科研成果應(yīng)用到教學(xué)中來，開拓學(xué)生的視野并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)意能力。3.邀請校外專家，深入課堂，進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)。應(yīng)用型高?？梢越柚Ｆ蠛献鞯目蚣芏ㄆ谝M(jìn)校外專家和經(jīng)驗(yàn)豐富的旅游業(yè)內(nèi)人士到校內(nèi)講學(xué)，將行業(yè)最新動(dòng)態(tài)和理念帶進(jìn)課堂，便于學(xué)生把握旅游業(yè)發(fā)展的趨勢，為創(chuàng)意型旅游人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。綜上所述，旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴于創(chuàng)意人才的脫穎而出，依賴于全社會(huì)對創(chuàng)意人才的重視與培育，依賴于不斷創(chuàng)新的人才培養(yǎng)機(jī)制。基于賦能理論的人才培養(yǎng)模式通過賦予學(xué)生自主學(xué)習(xí)的權(quán)利和空間，讓學(xué)生全面參與教學(xué)，提高學(xué)生的自主能力和學(xué)習(xí)興趣，增加師生間的合作，發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力?；谫x能理論的人才培養(yǎng)模式能夠更新教師的教學(xué)觀念和教學(xué)方法，對培養(yǎng)創(chuàng)意型人才有所指導(dǎo)，為旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)提供良好的平臺(tái)。

參考文獻(xiàn):

[1]張玉蓉，鄭濤，樊信友.重慶高校旅游管理專業(yè)創(chuàng)意型人才培養(yǎng)體系研究[J].中國成人教育，2014（3）：57-59.

[2]盧丹.高校文化創(chuàng)意型人才培養(yǎng)模式研究[J].藝術(shù)百家,2016（S1）：312-314.

篇(4)

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；人工物；自然主義；心靈哲學(xué)

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、問題的提出

設(shè)計(jì)，先天的具有交叉學(xué)科或跨學(xué)科的性質(zhì)。我們已經(jīng)看到，如同工程問題和文化問題一樣，以傳統(tǒng)的認(rèn)知主義的認(rèn)知方式，在單一（學(xué)科）維度上進(jìn)行設(shè)計(jì)研究（如設(shè)計(jì)科學(xué)和設(shè)計(jì)哲學(xué)等）是心有余而力不足的。認(rèn)知主義范式在此類問題研究上困難重重。因此，設(shè)計(jì)的高層次理論研究（如設(shè)計(jì)科學(xué)與設(shè)計(jì)哲學(xué)）非常薄弱，設(shè)計(jì)問題長期徘徊在人文社會(huì)科學(xué)學(xué)術(shù)視野的邊緣地帶，直接導(dǎo)致了工程問題和產(chǎn)業(yè)問題研究的滯后。我們意識(shí)到了設(shè)計(jì)哲學(xué)的必要性，看到了它的可能性；但是，我們更需要看到它的可行性。因此，有必要追問設(shè)計(jì)存在的哲學(xué)基礎(chǔ)，并闡明其意義。否則，由于高層次的哲學(xué)理論和倫理價(jià)值的缺位，設(shè)計(jì)研究還是無法擺脫長期處于學(xué)術(shù)邊緣地帶的困境。類似地，工程研究（如工程哲學(xué)和工程倫理）與產(chǎn)業(yè)研究（如產(chǎn)業(yè)哲學(xué)）也將無法擺脫學(xué)術(shù)邊緣地帶的困境。

當(dāng)然，如此追溯設(shè)計(jì)的哲學(xué)基礎(chǔ)并不是一種基礎(chǔ)主義的方式，這將更多地涉及到自然主義和心靈哲學(xué)等領(lǐng)域。而在此所涉及到的設(shè)計(jì)問題，主要屬于自然科學(xué)或工程科學(xué)領(lǐng)域，而不屬于藝術(shù)和美學(xué)領(lǐng)域。為了追問設(shè)計(jì)的哲學(xué)基礎(chǔ)與意義，我們將首先從概念分析切入，分析設(shè)計(jì)概念定義時(shí)所遇到的問題；其次討論一般的技術(shù)人工物（以下簡稱人工物）所體現(xiàn)的設(shè)計(jì)的形式實(shí)現(xiàn)與意向?qū)崿F(xiàn)的雙重實(shí)現(xiàn)屬性；接著探討在智能人工物的設(shè)計(jì)問題上設(shè)計(jì)所體現(xiàn)出來的哲學(xué)基礎(chǔ)與意義；最后探討了有關(guān)于設(shè)計(jì)的進(jìn)一步研究內(nèi)容。

二、設(shè)計(jì)的概念困境

Simon指出：凡是以將現(xiàn)存情形改變成向往情形為目標(biāo)而構(gòu)想行動(dòng)方案的人都在搞設(shè)計(jì)；生產(chǎn)物質(zhì)性人工物的智力活動(dòng)與為病人開藥方或?yàn)楣局朴喰落N售計(jì)劃或?yàn)閲抑贫ㄉ鐣?huì)福利政策等這些智力活動(dòng)并無根本不同。（[1]，第103頁）自然科學(xué)關(guān)心自然世界事實(shí)上是怎樣的；設(shè)計(jì)關(guān)心人工物應(yīng)該是怎樣的且是否滿足功能需求的?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)是技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，技術(shù)性主要是由設(shè)計(jì)科學(xué)這種設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性學(xué)說來完成人工物的形式構(gòu)造，而藝術(shù)性主要是由設(shè)計(jì)哲學(xué)（及美學(xué)）來實(shí)現(xiàn)人工物的功能和期望，凸顯人工物的意義。重要的是，設(shè)計(jì)越來越多地具備文化意義，美術(shù)設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)，甚至工程設(shè)計(jì)也成為展示人文景觀的必經(jīng)途徑，它們是文化認(rèn)知和跨文化交流的基礎(chǔ)。越來越多的研究人員，哲學(xué)的與非哲學(xué)的，包括廣告設(shè)計(jì)師、建筑師、工程師和技術(shù)專家等，認(rèn)為設(shè)計(jì)的哲學(xué)研究是必要的。

設(shè)計(jì)哲學(xué)可以看作是通過哲學(xué)的方式追求并探索關(guān)于設(shè)計(jì)的洞察力（[2]， pp.216）但是，設(shè)計(jì)哲學(xué)，作為一種特殊的科學(xué)哲學(xué)，作為一種新近進(jìn)入學(xué)術(shù)視野的研究領(lǐng)域，該如何闡述它的哲學(xué)基礎(chǔ)和意義呢？明顯地，僅僅從客觀性或“實(shí)踐哲學(xué)”角度闡述設(shè)計(jì)的哲學(xué)意義是不充分的。我們必須追問設(shè)計(jì)在什么問題（領(lǐng)域）、什么意義上是具有深刻的哲學(xué)原理和倫理價(jià)值的，因而設(shè)計(jì)哲學(xué)得以成立并逐漸脫離學(xué)術(shù)邊緣地帶。

如此追問的一個(gè)重要原因在于，設(shè)計(jì)盡管幾乎與人類歷史一樣古老，但設(shè)計(jì)作為獨(dú)立被關(guān)注的對象或領(lǐng)域只是近代以來的事情。1907年德國才建立了第一個(gè)由建筑師、工程師和生產(chǎn)者聯(lián)合的設(shè)計(jì)聯(lián)盟，提出了現(xiàn)代設(shè)計(jì)哲學(xué)思想：藝術(shù)與工程結(jié)合。1996年，西蒙在《人工科學(xué)》第三版中正式提出“設(shè)計(jì)科學(xué)”概念，（[1]，第103頁）而“設(shè)計(jì)哲學(xué)”（Philosophy of Design）概念大部分出現(xiàn)于最近幾年的文獻(xiàn)中。（[3]；[4]， pp.293-313）

設(shè)計(jì)如此不受重視，究其原因，有兩個(gè)原因值得關(guān)注：

第一，所謂“形而下者謂之器，形而上者謂之道”。由于設(shè)計(jì)與器物聯(lián)系十分緊密，并缺乏高層次的哲學(xué)原理和倫理價(jià)值的研究支持，設(shè)計(jì)因此長期以來處于學(xué)術(shù)視野的邊緣地帶。

第二，從客觀性的三重根性質(zhì)來看，人們對客觀性的認(rèn)知方式的順序是看、說、做。（[5]，第29頁）恰恰是近代以后人們對客觀性的認(rèn)識(shí)到達(dá)“做”或“實(shí)踐哲學(xué)”的層次，設(shè)計(jì)的研究才進(jìn)入學(xué)術(shù)視野中。

我們已經(jīng)看到如此不受重視的嚴(yán)重后果。對于設(shè)計(jì)這樣年輕的交叉學(xué)科研究領(lǐng)域，最突出的問題是概念的混亂。試想，一位語言學(xué)家和一位計(jì)算機(jī)專家合作設(shè)計(jì)一套語音辨別系統(tǒng)。他們對同一個(gè)事物，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體認(rèn)識(shí)、語音輸入、識(shí)別與輸出等環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)，都是基于各自學(xué)科背景的研究語言進(jìn)行描述與思考。他們所使用的理論上的沖突與差異是顯性的，尤其是他們來自不同的背景學(xué)科；設(shè)計(jì)過程中有許多問題是違反他們各自學(xué)科的本體論、認(rèn)識(shí)論和理論適用情景的；關(guān)于設(shè)計(jì)的過程及其本身的研究和理論建設(shè)，他們?nèi)狈σ粋€(gè)清晰的研究范圍、邊界和焦點(diǎn)問題；對于他們這些先期的研究者而言，建立滿意的文獻(xiàn)資料庫，確定類似認(rèn)識(shí)論的基礎(chǔ)，以及建立關(guān)于設(shè)計(jì)過程及其本身的廣域?qū)W科理論，都存在著非常明顯的障礙。（[6]， pp.346）

從詞的意義演變歷程來看，“Design”（設(shè)計(jì)）*源于拉丁語“Designara”，本意是“畫上符號(hào)”，（[7]， pp.491-492）把設(shè)計(jì)思想以符號(hào)、圖像和模型等方式表達(dá)出來。到18世紀(jì)，設(shè)計(jì)的詞義仍限定在藝術(shù)范疇之內(nèi)，1786年版的《大不列顛百科辭典》對“設(shè)計(jì)”的解釋是：“藝術(shù)作品的線條、形狀，在比例、動(dòng)態(tài)和審美方面的協(xié)調(diào)。在此意義上，設(shè)計(jì)與構(gòu)成同義，可以從平面、立體、結(jié)構(gòu)、輪廓的構(gòu)成等諸方面加以思考，當(dāng)這些因素融為一體時(shí)，就產(chǎn)生了比預(yù)想更好的效果。”伴隨著大工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和建筑工程等工業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)越來越成為“設(shè)計(jì)”概念的主導(dǎo)方面。（[8]，第28頁）18世紀(jì)之前的設(shè)計(jì)活動(dòng)屬于“藝術(shù)設(shè)計(jì)”，偏重于藝術(shù)表現(xiàn)；19世紀(jì)后的屬于“工程設(shè)計(jì)”，偏重于技術(shù)構(gòu)造；現(xiàn)代設(shè)計(jì)則是藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，在明確的意向目標(biāo)或功能定位的前提下，用藝術(shù)、技術(shù)和工程等手段組織各種資源來籌劃，以期實(shí)現(xiàn)意向目標(biāo)或功能。西蒙更是強(qiáng)調(diào)“凡是以將現(xiàn)存情形改變成向往情形為目標(biāo)而構(gòu)想行動(dòng)方案的就是設(shè)計(jì)”。以比較藝術(shù)的方式介入并改變現(xiàn)存情景是理解現(xiàn)代設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

由于缺乏理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)上的一般共識(shí)，設(shè)計(jì)的概念混亂還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一、幾個(gè)關(guān)鍵術(shù)語，如Design、Design Process和Designing，在不同的領(lǐng)域中研究者使用不同的意義，或者在同一領(lǐng)域中不同的研究者使用的是不同的意義，又或在文獻(xiàn)中使用不同層次的抽象意義。（[6]， pp.347）

二、設(shè)計(jì)有多種隱喻：（1）設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性的天賦；（2）設(shè)計(jì)是解決問題；（3）設(shè)計(jì)是在可能的解決方案范圍內(nèi)尋找恰當(dāng)?shù)穆窂?；?）設(shè)計(jì)是對各部分的綜合。（[9]，轉(zhuǎn)引自[6]， pp.351）

三、Design（ing）有多種用法。作名詞可以指某項(xiàng)具體設(shè)計(jì)或者設(shè)計(jì)的結(jié)果，又或者設(shè)計(jì)本身的元概念；作動(dòng)（名）詞可以指某項(xiàng)設(shè)計(jì)的活動(dòng)；其他的還可以做形容詞、副詞等等。

需要注意的是，當(dāng)我們同時(shí)面對Design Process（設(shè)計(jì)的過程）和Design（設(shè)計(jì)的結(jié)果）時(shí)，盡管兩者有所區(qū)別，但是它們相互之間是緊密相關(guān)的。要理解Design Process（設(shè)計(jì)的過程）的性質(zhì)需要理解Design（設(shè)計(jì)的結(jié)果），反之亦然。（[10]， pp.291）因?yàn)?，設(shè)計(jì)的過程直接結(jié)果（即人工物）同時(shí)具備物理結(jié)構(gòu)和意向功能的雙重屬性，使得Design Process與Design不可分割。

綜合上述，我們?nèi)匀粺o法形成有確定內(nèi)涵和外延的設(shè)計(jì)的概念，正如我們無法確切定義文化概念一樣。只有在單個(gè)學(xué)科維度上，才能給出相對有確定內(nèi)涵和外延的設(shè)計(jì)定義；但是對于具有交叉學(xué)科或跨學(xué)科性質(zhì)的設(shè)計(jì)問題而言，這樣一種具有確定內(nèi)涵和外延的認(rèn)知主義方式的概念定義法則，已經(jīng)不適用了。無法對概念本身進(jìn)行有效分析，就意味著在正面分析上難以對設(shè)計(jì)的相關(guān)哲學(xué)問題進(jìn)行研究。為了能夠繼續(xù)研究設(shè)計(jì)及其哲學(xué)問題，我們采取迂回策略，通過研究設(shè)計(jì)的結(jié)果，即人工物的相關(guān)性質(zhì)，進(jìn)而探討設(shè)計(jì)的相關(guān)性質(zhì)。

三、設(shè)計(jì)的結(jié)果（人工物）的雙重屬性

關(guān)于人工物的屬性描述有三種：

（1） 目標(biāo)（Goal/Purpose）、特性（Character）和工作環(huán)境（Environment）；（[1]，第5頁）

（2） 意向功能（Function）、物理結(jié)構(gòu)（Physical Structure）和人類活動(dòng)情景（Context of Human Action）；（[10]， pp.295）

（3） 自然結(jié)構(gòu)（Natural Structure）、社會(huì)功能（Societal Function）和技術(shù)過程性（Process of Technology）。（[11]，第29頁）

（1）的描述比較籠統(tǒng)，（2）比（1）更具體一些，并且（2）中的人類活動(dòng)情景還可更細(xì)分為設(shè)計(jì)的情景（Context of Design）和使用的情景（Context of Use），其中使用的情景與（1）中人工物的工作環(huán)境相當(dāng)。（3）的技術(shù)過程性其實(shí)就是設(shè)計(jì)的情景，此外，（3）中第一和第二個(gè)屬性描述引用了（2）的研究，所以可以認(rèn)為（3）是（2）部分描述。綜合起來，（2）的屬性描述更有代表性。人工物就是為滿足特定的意向目標(biāo)或功能而運(yùn)用技術(shù)等手段創(chuàng)造的具有特定物理結(jié)構(gòu)的事物。

人工物，作為設(shè)計(jì)的結(jié)果，與設(shè)計(jì)的過程密不可分。設(shè)計(jì)的過程既包括物理結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，又包括功能的實(shí)現(xiàn)；因此，人工物，無論是創(chuàng)造還是使用，都包含在人類活動(dòng)情景內(nèi)。（[10]， pp.297）用更簡潔的方式表達(dá)人工物的屬性就是：物理結(jié)構(gòu)與意向功能。即一方面，人工物具有特定結(jié)構(gòu)的物理對象；另一方面，人工物又是具有特定功能的意向?qū)ο蟆１仨殢?qiáng)調(diào)的是，對技術(shù)人工的描述既不能只用物理方面的屬性也不能只用意向方面的屬性，必須是雙方面的結(jié)合，這就是人工物的雙重屬性，而且與心靈哲學(xué)的心身問題是同種類型。人工物是設(shè)計(jì)的直接后果，因此，人工物的雙重屬性問題就是設(shè)計(jì)的雙重實(shí)現(xiàn)問題：形式化實(shí)現(xiàn)和意向（功能）性實(shí)現(xiàn)。

一個(gè)人工物被創(chuàng)造之后肯定具有一定的結(jié)構(gòu)和功能，但經(jīng)常出現(xiàn)與預(yù)期功能不一定的功能，如自行車可以代步，也可以作為運(yùn)動(dòng)鍛煉的器材，而同樣是代步功能的人工物，既可以使自行車也可以是飛機(jī)。可見，即便是穩(wěn)定存在的人工物結(jié)構(gòu)與功能也不是一一對應(yīng)的。根本原因在于結(jié)構(gòu)與功能在人工物上是統(tǒng)一的，而在人類活動(dòng)情景——設(shè)計(jì)的情境和使用的情境——中是分裂的：

a) 物理對象——物理結(jié)構(gòu)——設(shè)計(jì)的情景

b) 意向?qū)ο蟆庀蚬δ堋褂玫那榫?/p>

人工物的雙重屬性的分離性表現(xiàn)為：物理結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的情境中實(shí)現(xiàn)，而意向功能在使用的情境中實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)過程是根據(jù)功能預(yù)設(shè)組織物理結(jié)構(gòu)的，如果把設(shè)計(jì)過程看作是黑箱系統(tǒng)，那么輸入的是功能預(yù)設(shè)，輸出的是物理結(jié)構(gòu)，預(yù)設(shè)的功能又要在使用的情境中實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)過程就是解決物理結(jié)構(gòu)與意向功能如何在人工物上統(tǒng)一的問題。

這樣的分離使得在人工物的設(shè)計(jì)過程中兩種設(shè)計(jì)策略：（1）結(jié)構(gòu)導(dǎo)向設(shè)計(jì)、（2）功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)。這樣的分離狀況在人工物的設(shè)計(jì)過程中完全展現(xiàn)出來：（a）物理結(jié)構(gòu)與意向功能之間有無特定關(guān)聯(lián)或規(guī)律？若有，是什么？（b）結(jié)構(gòu)與功能能否相互還原，或者只是一方還原到另一方？若是，又如何還原？（c）結(jié)構(gòu)與功能之間怎么能夠架起一座橋梁，消解或降低由此帶來的設(shè)計(jì)困難？……

這樣的分離狀況也反映在Simon的人工科學(xué)理論里。他認(rèn)為，人工物可以看成是“內(nèi)部”環(huán)境（人工物自身的物質(zhì)和組織）和“外部”環(huán)境（人工物的工作環(huán)境）的接合點(diǎn)——“界面”。（[1]，第6頁）

內(nèi)外部環(huán)境的分離的好處是，只要對內(nèi)部環(huán)境作極少的假定，就可根據(jù)人工物的系統(tǒng)目標(biāo)與對系統(tǒng)外部環(huán)境的了解來預(yù)測行為。從內(nèi)部環(huán)境的角度來看，經(jīng)常地，一個(gè)特定系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)或能否適應(yīng)環(huán)境，只取決于外部環(huán)境的些許幾個(gè)特征，而與外部環(huán)境的細(xì)節(jié)根本無關(guān)。這是一種體內(nèi)平衡狀態(tài)，無論是生物還是人工物，多數(shù)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的特性就是體內(nèi)平衡。設(shè)計(jì)者想方設(shè)法將內(nèi)部系統(tǒng)與外部環(huán)境分離，以使內(nèi)部系統(tǒng)與目標(biāo)之間的關(guān)系保持不變，不受表征外部環(huán)境的多數(shù)參量在大范圍上變動(dòng)的影響。（第8頁）內(nèi)外部環(huán)境的可分離性，對于所有復(fù)雜的大系統(tǒng)，無論是人工系統(tǒng)還是自然系統(tǒng)，都有程度不等的可分離性。Simon因此推論得出：整個(gè)自然界是按不同的“層次”（Levels）組織的層級結(jié)構(gòu)（Hierarchy），這個(gè)大系統(tǒng)由相互聯(lián)系的子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上又是層級式的，直到達(dá)到某個(gè)基本子系統(tǒng)的最低層次。（第117頁）

Simon這種人工物的“層級理論”是典型的結(jié)構(gòu)功能主義，盡管結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系經(jīng)歷長久爭論，并且無數(shù)設(shè)計(jì)者無不想方設(shè)法解決或跨越結(jié)構(gòu)與功能分離的關(guān)系，但仍然沒有令人信服的說法。必須承認(rèn)，在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)情境中，層級理論無疑提供了一個(gè)使設(shè)計(jì)過程更簡便更高效的路徑，所以，關(guān)于設(shè)計(jì)的諸多理論幾乎是層級系統(tǒng)方法論一統(tǒng)天下。即便是建構(gòu)關(guān)于設(shè)計(jì)理論的統(tǒng)一理論建構(gòu)的框架體系也是層級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)功能主義方式。例如設(shè)計(jì)理論的元理論結(jié)構(gòu)（Meta-theoretical Structure for Design Theory）包含十個(gè)層次：（1）事物的直接理解、（2）目標(biāo)的描述、（3）設(shè)計(jì)要素的行為、（4）選擇機(jī)制、（5）設(shè)計(jì)方法、（6）設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)、（7）關(guān)于設(shè)計(jì)師和協(xié)作的內(nèi)在過程的理論、（8）一般設(shè)計(jì)理論、（9）設(shè)計(jì)理論和事物理論的認(rèn)識(shí)論問題與（10）設(shè)計(jì)的本體論問題。（[4]， pp.305-306）

綜合上述，對一般技術(shù)人工物的分析，設(shè)計(jì)仍然停留器物層面上，還沒有涉及到深層次的哲學(xué)理論和倫理價(jià)值問題。因此，我們將更進(jìn)一步探討特殊的人工物——智能人工物——所涉及到的設(shè)計(jì)問題及其哲學(xué)意義。

四、智能人工物的雙重屬性與心身問題

作為一類特殊的人工物，智能人工物[如人工智能系統(tǒng)（AI）、專家系統(tǒng)或機(jī)器人]自然具備物理結(jié)構(gòu)與意向功能的雙重屬性。在AI領(lǐng)域，這樣的雙重屬性被表述為：形式化（Formalization）和意向性（Intentionality）；并且它們在建立AI與哲學(xué)的聯(lián)系上起著舉足輕重的作用。（[12]，導(dǎo)言第8頁）形式化問題是AI設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，無論是認(rèn)知主義還是聯(lián)結(jié)主義都是一樣。認(rèn)知主義視角下，任意事物，只要能形式化，就可以由計(jì)算機(jī)通過符號(hào)邏輯來實(shí)現(xiàn)；聯(lián)結(jié)主義也是以形式化開始，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立分布式表述算法來實(shí)現(xiàn)。但是，意向性問題在AI兩大體系中有不同的表現(xiàn)。認(rèn)知主義認(rèn)為意向性是區(qū)分人和機(jī)器的根本特征之一，人有意向性而機(jī)器沒有；但在聯(lián)結(jié)主義視野中，上述表達(dá)將被打上嚴(yán)重的問號(hào)！聯(lián)結(jié)主義通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)/物理結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)算，雖然還無確鑿的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有意向性，但是有關(guān)身體意向性和認(rèn)知的具身化（Embodiment）（[13]， pp.4）的研究已經(jīng)暗示著這種可能性。

我們可以通過比較機(jī)器人、克隆人與自然人的性質(zhì)和關(guān)系來更深入探討這類形式化（物理結(jié)構(gòu)/身體）與意向性（意向功能/心靈）的雙重屬性問題。在此，有一點(diǎn)必須說明：自然人是否能與機(jī)器人、克隆人在同維度上比較？

傳統(tǒng)上，人被認(rèn)為是萬物之靈，擁有智慧和心靈特征是人與動(dòng)物的本質(zhì)區(qū)別，更是與機(jī)器的區(qū)別。此外，克隆人作為人工物來看待也涉及到嚴(yán)肅的倫理問題。如果我們困于傳統(tǒng)的認(rèn)知情景，那將肯定無法突破現(xiàn)有理論體系，無從深入地探討設(shè)計(jì)的哲學(xué)問題。但是，按照自然主義的理解，所有的存在都是自然性的；自然人是，克隆人也是，機(jī)器人也是。甚至，機(jī)器人設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)就是運(yùn)用生物技術(shù)和基因技術(shù)，直接設(shè)計(jì)制造與自然人屬性一樣的“生化人”；因此，三者是可以比較的。此外，認(rèn)知科學(xué)可以通過自然科學(xué)方式研究人的心靈問題，當(dāng)然可以運(yùn)用設(shè)計(jì)這種自然科學(xué)和工程科學(xué)的手段研究人的心靈問題。也就是說，自然人和克隆人、機(jī)器人都可以理解為具備雙重屬性：物理結(jié)構(gòu)（或身體）和意向功能（或心靈）。

機(jī)器人是典型的人工物；克隆人其實(shí)也是人工物。雖然存在著倫理爭議，目前也沒有現(xiàn)世，但它可以是為了滿足特定的意向功能——如為不孕夫婦制造孩子——而運(yùn)用克隆技術(shù)等手段創(chuàng)造的具有與自然人同樣生理結(jié)構(gòu)的“人”。機(jī)器人、克隆人與自然人這三種“人”都具有類似的物理結(jié)構(gòu)：自然人和克隆人主要由碳、氫、氧等元素組成，有計(jì)算決策中心（無數(shù)腦神經(jīng)元連接而成的大腦）和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（肌肉、骨骼和神經(jīng)）；機(jī)器人主要由硅、銅、鋁等元素組成，有計(jì)算決策中心（無數(shù)晶體管連接而成的中央處理器與存儲(chǔ)器）和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（齒輪、導(dǎo)線、馬達(dá)與機(jī)械臂）。它們也有類似的功能，如跨越障礙的行為，模式識(shí)別或判別尺寸大小等“思考”活動(dòng)。

以自然主義方式進(jìn)行認(rèn)知考察，機(jī)器人、克隆人和自然人無本質(zhì)區(qū)別，只是形式化復(fù)雜度和意向性復(fù)雜度的大小有所不同。三者各自的雙重屬性就是人工物雙重屬性不同表達(dá)形式。所以，心靈哲學(xué)的心身問題是人工物雙重屬性的一個(gè)特例，而人工物的雙重屬性問題就是設(shè)計(jì)的雙重實(shí)現(xiàn)問題。因此，心靈哲學(xué)的心身問題也是設(shè)計(jì)的雙重實(shí)現(xiàn)問題的一個(gè)特例。也就是說，設(shè)計(jì)的哲學(xué)基礎(chǔ)與意義具有心靈哲學(xué)的性質(zhì)，設(shè)計(jì)也不再是一個(gè)只關(guān)乎器物層面的學(xué)術(shù)邊緣領(lǐng)域。

五、小結(jié)

正如Simon所說：“在相當(dāng)大的程度上，要研究人類便要研究設(shè)計(jì)科學(xué)”。（[1]，第129頁）然而僅研究設(shè)計(jì)科學(xué)是不充分的，我們需要更多地研究設(shè)計(jì)哲學(xué)及其相關(guān)等問題。當(dāng)傳統(tǒng)的認(rèn)知主義范式對設(shè)計(jì)這種交叉學(xué)科性質(zhì)的問題力不從心的時(shí)候，有必要使用另外一種認(rèn)知范式（如聯(lián)結(jié)主義）來研究設(shè)計(jì)問題。這不僅僅是聯(lián)結(jié)主義與心靈哲學(xué)研究密切相關(guān)，而且設(shè)計(jì)研究與心靈哲學(xué)研究密切相關(guān)，因此，未來對設(shè)計(jì)的研究將有更多的進(jìn)路，如（1）聯(lián)結(jié)主義方式的設(shè)計(jì)概念體系，（2）設(shè)計(jì)形式化實(shí)現(xiàn)機(jī)制，（3）身體意向性與設(shè)計(jì)的意向性實(shí)現(xiàn)，（3）具身化與設(shè)計(jì)雙重實(shí)現(xiàn)問題等。隨著設(shè)計(jì)研究（如設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)哲學(xué)）的不斷深入，不僅將使設(shè)計(jì)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域獲得與其在現(xiàn)實(shí)生活中的同等重要地位；而且，必將大力推動(dòng)工程研究（如工程哲學(xué)和工程倫理）與產(chǎn)業(yè)研究（如產(chǎn)業(yè)哲學(xué)）的進(jìn)度，并有助于它們擺脫在學(xué)術(shù)研究中的邊緣地位；可能更為重要的是，設(shè)計(jì)研究可以作為心靈哲學(xué)研究的類比形式，正如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以作為大腦研究的類比形式一樣，設(shè)計(jì)的研究意義非同一般。隨著設(shè)計(jì)科學(xué)和設(shè)計(jì)哲學(xué)的研究推進(jìn)，必將大力促進(jìn)并推動(dòng)心靈哲學(xué)等對人的研究的進(jìn)展。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 司馬賀著（武夷山譯）：人工科學(xué)[M]．上?？萍冀逃霭嫔?，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.該書最早于1993年Carl Hanser Verlag出版；1999年出版的是其英譯本。

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

[5] 盛曉明．客觀性的三重根[A]．趙汀陽主編．第一哲學(xué)[C]．中國人民出版社，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] 朱紅文．“設(shè)計(jì)哲學(xué)”的可能性和意義[J]，哲學(xué)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] 陰訓(xùn)法，陳凡．論“技術(shù)人工物”的三重性[J]．自然辯證法研究，2004(7)．

篇(5)

關(guān)鍵詞：貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程教學(xué)；學(xué)生模型；學(xué)生評估模型

中圖分類號(hào)：TP181 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：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

隨著計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的地位變得越來越重要，遠(yuǎn)程教育越來越受到人們的重視。人們一直在研究和解決遠(yuǎn)程教育教學(xué)互動(dòng)過程，想要建立一個(gè)互動(dòng)式的個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，使互動(dòng)過程達(dá)到共識(shí)，教學(xué)雙方主體能夠充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，以獲得最佳教學(xué)效果。多年來，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Intelligent Computer Assisted Instruction，ICAI)模式在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域中占據(jù)著主導(dǎo)地位。

但是，隨著相關(guān)研究的深入，不少問題逐漸出現(xiàn)。其中尤為突出的是對學(xué)習(xí)者的建模不成功，設(shè)計(jì)的學(xué)生模型要么復(fù)雜得難以處理，要么過于簡單，缺乏實(shí)用價(jià)值。由于對學(xué)習(xí)者的建模直接關(guān)系著對ICAI系統(tǒng)智能性的評價(jià)，因此，學(xué)習(xí)者的建模問題成為了制約ICAI發(fā)展的瓶頸。

近幾年，國外ICAI發(fā)展迅速，國內(nèi)發(fā)展較晚。ICAI能夠建立并維護(hù)學(xué)生模型。借助于學(xué)生模型，一方面，系統(tǒng)對學(xué)生學(xué)習(xí)行為及狀態(tài)進(jìn)行正確的評價(jià)和估計(jì)，并了解學(xué)生的認(rèn)知能力和狀態(tài)，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而采取相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略，開展下一步的學(xué)習(xí)；另一方面，通過學(xué)生的評價(jià)，具體測度學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，能幫助教師客觀地了解自己教學(xué)對象的整體情況，便于教師適時(shí)地調(diào)整自己的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)進(jìn)度。

學(xué)生模型能夠描述學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知特點(diǎn)。本質(zhì)上是基于規(guī)則的計(jì)算機(jī)程序，以學(xué)生做題的方式來解決實(shí)際問題。因?yàn)榻＿^程中以及問題的求解過程中存在著很多不確定性因素，所以本文的學(xué)生模型使用貝葉斯網(wǎng)。近年來，貝葉斯網(wǎng)廣泛應(yīng)用于專家系統(tǒng)中，成為圖形化表示一組變量關(guān)系和處理專家系統(tǒng)中不確定性的強(qiáng)大工具。本文旨在研究貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在構(gòu)建學(xué)生模型中的應(yīng)用，目的是能夠找到一種將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方便的應(yīng)用于學(xué)生建模領(lǐng)域的方法，以此提高ICAI系統(tǒng)中學(xué)生模型對不確定性信息的處理能力。

2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論與應(yīng)用

2.1 貝葉斯網(wǎng)概述

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)又稱為信度網(wǎng)絡(luò)，是目前不確定知識(shí)表達(dá)和推理領(lǐng)域最有效的理論模型之一。從1988年P(guān)eal給出明確定義之后，己經(jīng)成為近十幾年來研究的熱點(diǎn)。

對于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有2種信息需要指定：首先是網(wǎng)絡(luò)中有向弧這樣一種變量之間依賴關(guān)系：如果XY，則節(jié)點(diǎn)X是Y的父母，Y是X的后代；任一變量在給定他的父母節(jié)點(diǎn)值時(shí)條件獨(dú)立于他的非后代節(jié)點(diǎn)集。其次貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的有向邊更多表示的是條件概率關(guān)系，所以每一變量都有條件概率表。オ

2.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

貝葉斯網(wǎng)在不確定知識(shí)表示及推理方面表現(xiàn)出的卓越性能，為人工智能研究領(lǐng)域提供了有力的工具。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要包括:基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)開發(fā)，基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例應(yīng)用等。目前，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)己經(jīng)在故障診斷、預(yù)測、軍事決策、智能機(jī)器人、醫(yī)學(xué)上的病理診斷、商業(yè)上的金融市場分析、信息智能檢索、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

近年來，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)還常被用來表達(dá)有監(jiān)督的學(xué)習(xí)形式。有監(jiān)督的學(xué)習(xí)應(yīng)用的是支持推理方法，他提供了解釋，以支持所發(fā)生現(xiàn)象的原因其目的是對原因之間的相互影響進(jìn)行分析。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的各種功能和適應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域，都是由貝葉斯網(wǎng)絡(luò)本身的特性所決定的，熟悉貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的原理是正確應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)所必不可少的。

2.3 相關(guān)概念

2.4 概率推理

貝葉斯概率是觀測者對某一事件的發(fā)生的相信程度。觀測者根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)和現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，用概率的方法來預(yù)測未知事件發(fā)生的可能性。貝葉斯概率不同于事件的客觀概率，客觀概率是在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中事件發(fā)生的頻率的近似值，而貝葉斯概率則是利用現(xiàn)有的知識(shí)對未知事件的預(yù)測。利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行計(jì)算的過程稱為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理。貝葉斯網(wǎng)的推理就是在給定一組證據(jù)變量觀察值的情況下，計(jì)算一組查詢變量取值的概率分布的過程。在一次推理中，那些值已確定的變量構(gòu)成的集合稱為證據(jù)E，證據(jù)節(jié)點(diǎn)的取值由于已經(jīng)確定，故他們?nèi)∮^測值的概率就是1。需要求解的變量集合稱為假設(shè)F。

3 學(xué)生模型

3.1 模型概述

本系統(tǒng)主要模擬遠(yuǎn)程教學(xué)中教師對學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)式的個(gè)性化輔導(dǎo)的過程及方法，為學(xué)生提供一個(gè)個(gè)性化的、智能化的預(yù)習(xí)、練習(xí)、復(fù)習(xí)和作業(yè)完成環(huán)境。

學(xué)生模型通常被劃分為長期學(xué)生模型和短期學(xué)生模型2個(gè)組成部分。短期學(xué)生模型負(fù)責(zé)收集當(dāng)前系統(tǒng)在學(xué)生與計(jì)算機(jī)交互過程中捕捉到的學(xué)生信息，然后對這些信息進(jìn)行篩選、過濾、轉(zhuǎn)化等處理，將這些信息轉(zhuǎn)換成按照一定教學(xué)策略要求可以在ICAI系統(tǒng)內(nèi)部獲得處理的數(shù)據(jù)。最后，短期學(xué)生模型將本次獲得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的歷史記錄保留。短期學(xué)生模型承擔(dān)了對學(xué)生的當(dāng)前學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行表示和處理的任務(wù)。長期學(xué)生模型的主要任務(wù)則是通過分析學(xué)生的歷史記錄，以模型的方式刻畫學(xué)生所具有的相對穩(wěn)定的學(xué)習(xí)風(fēng)格、知識(shí)掌握水平、學(xué)習(xí)變化趨勢等。長期學(xué)生型對當(dāng)前學(xué)習(xí)者的描述是ICAI系統(tǒng)教學(xué)決策的重要數(shù)據(jù)來源，是系統(tǒng)為學(xué)生提供教學(xué)方案的依據(jù)，長期學(xué)生模型在整個(gè)系統(tǒng)中地位十分重要。

根據(jù)前述貝葉斯網(wǎng)學(xué)生模型的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一個(gè)以貝葉斯網(wǎng)為學(xué)生模型的模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是模擬數(shù)學(xué)的教學(xué)。

該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

學(xué)科知識(shí)庫代表這一學(xué)科的主要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)科規(guī)則庫代表學(xué)科知識(shí)所用到的所有規(guī)則，題庫是這一學(xué)科每一章節(jié)所涉及的預(yù)習(xí)題、練習(xí)題與測試題。對于題庫里的每一題，推理機(jī)能夠根據(jù)學(xué)科知識(shí)庫與學(xué)科規(guī)則庫，以及與學(xué)生紀(jì)錄中的歷史信息相結(jié)合形成教學(xué)資源信息控制模型，最后通過決策控制轉(zhuǎn)換為長期學(xué)生模型。學(xué)生行動(dòng)解釋器完成相應(yīng)信息處理，并給出學(xué)生答題情況的及時(shí)信息反饋。當(dāng)學(xué)生需要幫助時(shí)，教師行動(dòng)解釋器會(huì)給予相應(yīng)的幫助，并會(huì)根據(jù)不同學(xué)生的情況給于不同的教學(xué)決策。學(xué)生的答題情況會(huì)及時(shí)存在該學(xué)生的歷史記錄中，便于學(xué)生及教師對該生予以全面了解。

3.2 學(xué)生模型

貝葉斯網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)的概率表示學(xué)生對該節(jié)點(diǎn)代表知識(shí)的掌握程度，節(jié)點(diǎn)的概率值集合反映當(dāng)前學(xué)生狀態(tài)。

學(xué)生模型中對于每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握，采用多層覆蓋模型。例如:對于知識(shí)單元a，他的覆蓋模型可以定義為一個(gè)三元組:(a,x1,x2)。其中,x1為自己把握知識(shí)體系的能力值;x2為瀏覽時(shí)間。Э杉,學(xué)習(xí)狀態(tài)由自己把握知識(shí)體系的能力值、瀏覽時(shí)間和推導(dǎo)分值來決定，若對自己把握知識(shí)體系的能力值、瀏覽時(shí)間和推導(dǎo)分值的綜合評定未達(dá)到設(shè)置的閾值，就認(rèn)為學(xué)生尚未掌握該單元的知識(shí)，知識(shí)狀態(tài)標(biāo)記為U(Unknown);若評定結(jié)果為通過，則認(rèn)為學(xué)生掌握了該單元的知識(shí)，狀態(tài)標(biāo)記K(Known)。系統(tǒng)可以根據(jù)此分類，對每個(gè)學(xué)習(xí)頁面附加可視化操作。使學(xué)生可以清晰地了解自己目前的狀態(tài)，便于做出調(diào)整和改進(jìn)。

當(dāng)學(xué)生在用戶界面上選擇題目后，短期學(xué)習(xí)模型與教學(xué)資源控制模型相互結(jié)合形成新的學(xué)生解題模型。首先系統(tǒng)處理學(xué)生在操作界面上的行動(dòng)，然后根據(jù)概率推理法計(jì)算貝葉斯網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的概率，從而更新學(xué)生模型狀態(tài)，最后發(fā)送至學(xué)生學(xué)習(xí)記錄中。他記錄了學(xué)生學(xué)習(xí)某一知識(shí)點(diǎn)所用時(shí)間、對學(xué)科知識(shí)和學(xué)科規(guī)則掌握狀態(tài)的概率統(tǒng)計(jì)、學(xué)生做練習(xí)題的多少及在這一過程中所受幫助、學(xué)生所做測試及其得分。

3.3 算法

根據(jù)用戶的先驗(yàn)知識(shí)構(gòu)造的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)稱為先驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。把先驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)相結(jié)合而得到的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)稱為后驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，先驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)到后驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的過程稱為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)使用數(shù)據(jù)對先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行修正，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠持續(xù)學(xué)習(xí)，上次學(xué)習(xí)得到的后驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)便成為下一次學(xué)習(xí)的先驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。

這里的模擬系統(tǒng)的概率推理采用Pearls采樣法：首先，為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)做初始實(shí)例化，非證據(jù)節(jié)點(diǎn)實(shí)例化如下值:用Btime表示學(xué)生做測試題或練習(xí)題時(shí)所用時(shí)間，Stime表示學(xué)生學(xué)習(xí)某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間。對學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)效果做了簡單說明。

學(xué)生在做練習(xí)題或測試題時(shí)：

3.4 應(yīng)用實(shí)例

下面舉例說明模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：求極限：

在此題中涉及的知識(shí)規(guī)則主要有：反比例規(guī)則、反三角函數(shù)規(guī)則、求導(dǎo)規(guī)則、求極限規(guī)則、洛必達(dá)法則等。當(dāng)學(xué)生開始做題時(shí)，這些規(guī)則會(huì)自動(dòng)從規(guī)則庫中提取與教師決策系統(tǒng)一起形成貝葉斯網(wǎng)解題模型。命題變量的值只取K或U。學(xué)生在初次使用某規(guī)則時(shí)，根據(jù)學(xué)生在預(yù)習(xí)或?qū)W習(xí)此知識(shí)點(diǎn)時(shí)的學(xué)習(xí)效果F來決定根節(jié)點(diǎn)概率。若學(xué)生在學(xué)習(xí)某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)Fе到細(xì)擼可以賦予分節(jié)點(diǎn)的概率值>0.5，若某一知識(shí)點(diǎn)沒有預(yù)習(xí)到，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)記錄自動(dòng)給根節(jié)點(diǎn)賦概率初值0.5（若原來已使用過的規(guī)則，系統(tǒng)會(huì)從學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄中讀取概率值）。其余節(jié)點(diǎn)的概率值，學(xué)生開始解題后由Pearls算法求出。圖解如圖3所示。

如果學(xué)生輸入x+∞時(shí)，arctan x的極限值為π2以及yπ2時(shí)，π2-y的極限值為0，那么說明學(xué)生掌握了這2個(gè)知識(shí)點(diǎn)及規(guī)則，其成為證據(jù)節(jié)點(diǎn)，為KУ母怕飾1，經(jīng)Pearls算法完成概率推理。其他節(jié)點(diǎn)的概率值也會(huì)隨之更新，即得到后驗(yàn)貝葉斯網(wǎng)，由此可反映出證據(jù)節(jié)點(diǎn)對學(xué)生解題模型的影響。此時(shí)如圖4所示。

由圖4可見,由貝葉斯網(wǎng)建立的學(xué)生模型不僅能清晰地記錄學(xué)生的當(dāng)前行為，而且可以對學(xué)生的未來行為作一預(yù)測。學(xué)生的行為可以寫入短期模型中，用以更新學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄。當(dāng)學(xué)生下次登入時(shí)，可以直接調(diào)用。

4 學(xué)生評價(jià)模型

學(xué)生學(xué)習(xí)評估是學(xué)生模型的重要部分，也是模擬教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)組織的重要依據(jù)。在教師知道每一個(gè)學(xué)生哪些概念需要加強(qiáng)時(shí)，學(xué)習(xí)效率無疑會(huì)得到提高。根據(jù)系統(tǒng)對學(xué)生學(xué)習(xí)行為和狀態(tài)的正確評價(jià)讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而采取相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略，開展進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

由于學(xué)生水平評價(jià)涉及多個(gè)因素，采用模糊數(shù)學(xué)方法對多個(gè)因素進(jìn)行定量、綜合評價(jià)，將使得模擬系統(tǒng)獲得準(zhǔn)確的反饋信息，從而使教學(xué)過程朝著最優(yōu)化發(fā)展。在學(xué)生學(xué)習(xí)后，對學(xué)生學(xué)習(xí)行為、結(jié)果給以評價(jià)并反饋給學(xué)生，讓學(xué)生可以充分了解自己的薄弱環(huán)節(jié)。

結(jié)果表明,學(xué)生學(xué)習(xí)成績優(yōu)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%。若成績優(yōu)的成分+良的成分+中的成分≥教學(xué)目標(biāo)，就認(rèn)為學(xué)生已經(jīng)掌握了所要學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。這就完成了對認(rèn)知能力的評價(jià)。在做測試時(shí)題型也有許多種，也可以根據(jù)上述方法把每種題型賦予不同的權(quán)重綜合考慮。制定多級評定標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生有更全面了解。

5 結(jié) 語

學(xué)生模擬系統(tǒng)是遠(yuǎn)程教學(xué)發(fā)展的必然趨勢，其中學(xué)生模型是進(jìn)行此教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵部分。本文主要介紹了貝葉斯網(wǎng)在遠(yuǎn)程教學(xué)中應(yīng)用?，F(xiàn)有的模擬系統(tǒng)也有許多不足之處，這里把重點(diǎn)放在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在建模中的應(yīng)用。然而，學(xué)生模型中知識(shí)的表示方法也是非常重要的。

參 考 文 獻(xiàn)

［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，趙晨，余飛揚(yáng),等.智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2003,25(3):83-85,89.

篇(6)

英語新課標(biāo)已經(jīng)實(shí)施好幾年了，各種各樣的教學(xué)改革如過江之鯽，川流不息，成果相當(dāng)豐碩。減負(fù)的呼聲在近兩年日益高漲，如何真正減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生學(xué)得快樂，學(xué)得輕松，已經(jīng)成為當(dāng)前我們教師的頭等大事。英語作業(yè)的布置也需要改革，聽說方面的練習(xí)要發(fā)揮油般的功能，幫助師生從題海中解放出來。《英語課程標(biāo)準(zhǔn)》對初中畢業(yè)生聽說能力的要求是：能根據(jù)語調(diào)和重音理解說話者的意圖；能聽懂有關(guān)熟悉話題的談話，并能從中提取信息和觀點(diǎn)；能借助語境克服生詞障礙，理解大意；能聽懂接近正常語速的故事和記敘文，理解故事的因果關(guān)系；能在聽的過程中用適當(dāng)?shù)姆绞阶龀龇磻?yīng)；能針對所聽語段的內(nèi)容記錄簡單信息；能就簡單的話題提供信息，表達(dá)簡單的觀點(diǎn)和意見，參與討論；能與他人溝通信息，合作完成任務(wù)；能在口頭表達(dá)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖晕倚拚?；能有效地詢問信息和請求幫助；能根?jù)話題進(jìn)行情景對話；能用英語表演短?。荒茉谝陨峡谡Z活動(dòng)中語音語調(diào)自然，語氣恰當(dāng)。沒有相應(yīng)的聽說作業(yè)，我們是不可能完成新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求的。

《教育的理想與信念》的作者肖川博士曾說：“作業(yè)是教師精心準(zhǔn)備的送給孩子的一個(gè)禮物。”“作業(yè)給孩子綜合運(yùn)用知識(shí)、發(fā)展和表現(xiàn)個(gè)人天賦提供機(jī)會(huì)，使教學(xué)的影響延續(xù)到全部的生活中?！庇⒄Z教學(xué)是語言教學(xué)，聽說練習(xí)在課堂教學(xué)中處于首要位置，但課后的作業(yè)中就沒有聽說的地位了。因此，許多學(xué)生三年下來只是在課堂上比較被動(dòng)地接受聽說練習(xí)，他們的英語聽說水平遠(yuǎn)不如閱讀和寫作水平。這種現(xiàn)象與我們新課標(biāo)中提出的素質(zhì)教育目標(biāo)有很大的距離，因此，必須改變課后作業(yè)的布置方式，把聽力作業(yè)放到課后作業(yè)中去，提高學(xué)生的英語聽說水平。而聽力作業(yè)的批改也是很重要的一步，語音作業(yè)與書面作業(yè)的結(jié)合是英語作業(yè)的最高境界，批改形式還可以體現(xiàn)英語學(xué)科的特色。

二、國內(nèi)外同類課題的綜述

在以往的科研中，聽力作業(yè)的布置和批改人們研究的比較少，而且多數(shù)是小學(xué)老師的研究成果。這主要是因?yàn)檫^去應(yīng)試教育的大環(huán)境中老師比較重視教學(xué)法和知識(shí)研究有關(guān)，而且聽力考試的難度通常比較低，對教師的影響比較有限。網(wǎng)上有位老師從自己的實(shí)際出發(fā)（因?yàn)樗钦Z文老師改行到英語老師），總結(jié)了自己的教學(xué)過程，充分發(fā)揮了英語磁帶的作用，使自己的短處變成了長處，取得了很好的成績。這個(gè)案例對我們的英語教學(xué)現(xiàn)狀產(chǎn)生了深刻的意義，也說明對聽力作業(yè)布置和批改的研究有很重要的現(xiàn)實(shí)作用。

三、課題目標(biāo)

本課題力求通過3年的努力，讓學(xué)生在完成聽力作業(yè)的過程中掌握更好的英語學(xué)習(xí)方法和技巧，從而總結(jié)出有廣泛運(yùn)用意義的聽力作業(yè)布置和批改方法。眾所周知，在培養(yǎng)學(xué)生聽說能力的過程中，聽力作業(yè)起著相當(dāng)重要的作用。一方面，可以讓學(xué)生通過聽錄音，訓(xùn)練學(xué)生的聽力；另一方面，可以讓學(xué)生先聽錄音，然后跟錄音朗讀，從而讓學(xué)生掌握標(biāo)準(zhǔn)、正宗的英語語音；再次，還可以通過聽力作業(yè)來檢查學(xué)生課后聽、說、讀的作業(yè)，使作業(yè)有聲化、具體化、實(shí)物化；而且用聽力教學(xué)能改善當(dāng)前許多農(nóng)村學(xué)生英語學(xué)習(xí)氛圍差的實(shí)際情況。

四、實(shí)施條件

我們的英語教材是書本和磁帶完美結(jié)合的典范，老師和同學(xué)們可以很方便地用它們提高英語聽力水平。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，我們可以獲得的聽力材料是相當(dāng)多的，而且多數(shù)質(zhì)量較好，學(xué)生中自己擁有的帶MP3功能的電子產(chǎn)品也數(shù)量不少。這樣我們的硬件環(huán)境就十分完備了，對我們聽力作業(yè)的布置和批改是很有利的。學(xué)生對完成聽力作業(yè)也有很高的積極性，因?yàn)樾迈r的事物對我們青少年的吸引力是無窮的。通過一段時(shí)間的練習(xí)，我們的學(xué)生能比較快地提高自己的英語聽說水平，學(xué)習(xí)的積極性就能自然地延續(xù)。時(shí)間長了就能培養(yǎng)學(xué)生聽磁帶的習(xí)慣，進(jìn)而把做聽力作業(yè)內(nèi)化為自覺行為。

五、活動(dòng)計(jì)劃

本課題的活動(dòng)時(shí)間是3年，參與的對象是本校09級新生中的5、6兩個(gè)班的學(xué)生和英語老師。主要是老師組織實(shí)施，學(xué)生是活動(dòng)的主體，課代表和小組長各自分工，全體師生共同努力，共同提高我們的英語教學(xué)水平。我們的活動(dòng)主要分3個(gè)階段來完成。 轉(zhuǎn)貼于

第一階段：2009年9月-2010年8月。這個(gè)階段學(xué)生聽課文的錄音磁帶，分小組開展活動(dòng)。根據(jù)學(xué)生的居住特點(diǎn)分成若干個(gè)小組，每周固定時(shí)間和地點(diǎn)聽磁帶。2009年9月-2010年2月，學(xué)生通過聽課文磁帶掌握英語音標(biāo)、基本句型的朗讀方法，初步聽懂課文內(nèi)容。在課堂上指導(dǎo)學(xué)生先看書聽磁帶，直到能脫離課文聽懂磁帶。每周要求組長記錄聽磁帶的時(shí)間和內(nèi)容，周一上交記錄和磁帶，老師根據(jù)記錄和磁帶給學(xué)生的聽力作業(yè)打分，幫助學(xué)生解決當(dāng)中出現(xiàn)的問題。對完成情況好的小組給予表揚(yáng)，并總結(jié)好的方法推廣；對完成情況不理想的小組提出要求，必要時(shí)老師親自參與他們的活動(dòng)。通過這個(gè)階段的活動(dòng)，學(xué)生能比較自覺地養(yǎng)成聽磁帶的好習(xí)慣。2010年2月的寒假，老師布置聽力作業(yè)，要求學(xué)生在暑假看電視的時(shí)候多關(guān)注英語節(jié)目。2010年3月-8月是鞏固階段，學(xué)生在這個(gè)階段還是以小組聽磁帶為主，但每個(gè)月要求自己做一份錄音作業(yè)。老師指導(dǎo)學(xué)生挑選比較有特征的對話和短文，重點(diǎn)練習(xí)基本句型的朗讀方法，并且進(jìn)行評比，把好的作業(yè)展示給大家。評比可以讓同學(xué)們自己組織，發(fā)一個(gè)獎(jiǎng)狀，這樣對學(xué)生的英語學(xué)習(xí)會(huì)有很大的推動(dòng)。這個(gè)階段的工作對后面的活動(dòng)作用很明顯，一定要做細(xì)做實(shí)。2010年7月和8月暑假布置10個(gè)錄音片段作業(yè)，要求同學(xué)們認(rèn)真模仿課文的錄音，要發(fā)揮出自己的最佳水平錄出精品語段。

第二階段：2010年9月-2011年8月。在前一個(gè)階段的基礎(chǔ)上，我們的聽力作業(yè)就可以相對多元化，不僅可以聽磁帶，也可以利用學(xué)生的電子產(chǎn)品。聽力材料也可以拓展到與課文相當(dāng)難度的課外內(nèi)容，通過多媒體的幫助，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，這樣學(xué)生在做聽力作業(yè)的時(shí)候就可以得到多方面的練習(xí)，甚至可以有機(jī)地整合學(xué)習(xí)和娛樂。當(dāng)然，這個(gè)階段要求家長適當(dāng)關(guān)心孩子們電子產(chǎn)品里的內(nèi)容，不能讓有些學(xué)生借聽錄音的名義觀看與學(xué)習(xí)無關(guān)的影視。在課堂上也可以穿插一些英語的視頻材料，調(diào)節(jié)課堂氣氛，同時(shí)也可以引導(dǎo)學(xué)生自己挑選合適的聽力內(nèi)容。這時(shí)小組活動(dòng)的一個(gè)主要內(nèi)容是聽磁帶寫句子，這樣對學(xué)生的聽力和詞匯能力都有很大的幫助。

第三階段：2011年9月-2012年6月。這個(gè)階段的聽力作業(yè)要接軌中考的聽力考試，因此2011年9月要讓同學(xué)們多接觸前幾年的中考聽力題，讓他們了解中考聽力題的內(nèi)容和方向。每個(gè)星期除了前兩個(gè)階段的聽力作業(yè)外，老師要準(zhǔn)備相應(yīng)的中考聽力題讓同學(xué)們練習(xí)。這樣可以擴(kuò)大我們作業(yè)的效果，同時(shí)同學(xué)們也會(huì)因?yàn)橹锌嫉脑驅(qū)β犃ψ鳂I(yè)更加重視。2012年2月寒假要求學(xué)生根據(jù)自己的理解，把課文中的聽力內(nèi)容改編成中考題，并且錄好，到開學(xué)時(shí)上交，老師批改后挑選好的作業(yè)當(dāng)作聽力練習(xí)，在課堂上當(dāng)作中考聽力練習(xí)題。這樣對學(xué)生的影響會(huì)很大。2012年3月-6月，老師利用新概念英語一級的材料，把它們改為中考聽力題，讓同學(xué)們多聽。同時(shí)也要到兄弟學(xué)校交流一些聽力作業(yè)，把其中的精品當(dāng)聽力作業(yè)讓同學(xué)們完成。

六、預(yù)期成果

成果主要是論文、師生的聽力材料、階段性的總結(jié)材料和結(jié)題報(bào)告。論文預(yù)期寫3-5篇，內(nèi)容與學(xué)生在做聽力作業(yè)中出現(xiàn)的問題相關(guān)。師生的聽力材料會(huì)有很多，其中老師部分可以當(dāng)學(xué)生的課堂和課后練習(xí)題，學(xué)生的聽力材料可以當(dāng)成長檔案的收入材料，在以后的生活學(xué)習(xí)中它們也是一份獨(dú)特的內(nèi)容。

七、研究方法

本課題研究的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義理論、多元智力論、現(xiàn)代教育學(xué)、現(xiàn)代心理學(xué)和科學(xué)研究方法論等。本課題的主要研究方法為文獻(xiàn)索引法、行動(dòng)研究法，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)作為研究手段，采用觀察、問卷調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、實(shí)驗(yàn)、對比分析等方法和手段，進(jìn)行多個(gè)輪回的研究。

篇(7)

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室；3ds Max；VRML

Based on Virtual Reality Technology of The Construction of the Network Virtual Chemical Laboratory Design

YAN Xiao-li ZHENG Yan-bin YAO Fei SU Jing-xia

【Abstract】This article first introduces the network based on virtual reality technology， virtual chemical laboratory of architecture， and then introduces the combination of 3ds Max software and VRML language implementation of virtual test scenarios interaction function and the method of animation effects theory， lays the foundation for the construction of network virtual laboratory.

【Key words】Virtual reality technology； Network virtual laboratory； 3ds Max； VRML

0 引言

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域已經(jīng)深入到軍事、醫(yī)學(xué)、教育等各個(gè)領(lǐng)域。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比高效、開放、靈活、用戶自定義等優(yōu)點(diǎn)決定了它在遠(yuǎn)程教育中的良好應(yīng)用前景，必將成為教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心生成的一個(gè)三維空間的虛擬世界，借用專用設(shè)備為用戶提供關(guān)于視覺、聽覺、觸覺的感官的模擬，并通過鍵盤鼠標(biāo)等操作實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使用戶有身臨其境之感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的突出特征為“3I”，即 Immersion（沉浸性）、Imagination（想象性）、Interactive（交互性）[1]。根據(jù)用戶參與VR的形式以及沉浸的程度，本文用的是桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

1989年，美國弗吉尼亞大學(xué)（University Of Vinginia）威廉?沃爾夫（William Wulf）教授首次提出了虛擬實(shí)驗(yàn)室的概念：用來描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境[2]。本文要建立虛擬實(shí)驗(yàn)室就是基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下完成的網(wǎng)絡(luò)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室指的是在網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建一個(gè)可視化的三維環(huán)境，其中每個(gè)可視的三維模型代表一種實(shí)驗(yàn)對象，用戶通過對鼠標(biāo)和鍵盤的操作，可以模擬和仿真具體的試驗(yàn)對象、實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)過程，從而實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)的模擬，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下相一致的實(shí)驗(yàn)效果，達(dá)到同樣的教學(xué)目的和要求。

2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成：服務(wù)器端（Server）和客戶端（Client），如圖1所示。其中客戶端的功能是客戶通過直觀的界面操作來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。界面上有各種操作，都是基于模擬軟件，即虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的。服務(wù)器端的主要功能則是及時(shí)響應(yīng)客戶端的請求。由于此軟件的訪問量較之商業(yè)網(wǎng)站的訪問量少很多，因此可以建立一個(gè)比較小的云平臺(tái)，當(dāng)客戶向服務(wù)器發(fā)出請求時(shí)，就把請求轉(zhuǎn)入云端進(jìn)行集中處理。但是為了避免多個(gè)客戶對共享資源的互斥訪問，要采用并發(fā)處理機(jī)制，這樣才能及時(shí)的響應(yīng)客戶端的多用戶請求。

客戶端與服務(wù)器端的交互是通過一系列的協(xié)議和連接來實(shí)現(xiàn)的?？蛻糁鳈C(jī)上安裝有支持Java語言的瀏覽器，Web服務(wù)器為Java Application，啟動(dòng)后服務(wù)器便會(huì)在端口偵聽客戶端的請求。當(dāng)客戶端通過瀏覽器向Web服務(wù)器提出HTTP請求時(shí)，Web服務(wù)器就會(huì)通過HTTP協(xié)議把客戶所需要的文件資料傳送到瀏覽器上，此時(shí)客戶就可以在瀏覽器上閱讀了。在這一過程中，通信接口作為客戶端和服務(wù)器端的媒介，通過TCP/IP協(xié)議和數(shù)據(jù)庫接口進(jìn)行通信[3]。

3 實(shí)驗(yàn)場景建模實(shí)現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)場景的制作通常有如下三種途徑：第一是通過數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)景拍攝，然后制成全景圖；第二是使用計(jì)算機(jī)編程的方法直接生成，常用的程序設(shè)計(jì)語言有VRML、OpenG、LX3D等；第三則是使用商品化的軟件制作虛擬的三維場景和動(dòng)畫，如用3ds Max、EON Studio等[4]。

為了使用戶最大程度上的“沉浸感”，要求虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)場景與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境高度一致。將虛擬實(shí)驗(yàn)室場景的建模分為兩大類：一是實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)環(huán)境，包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施；二是虛擬實(shí)驗(yàn)器材，包括實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)藥品等。對于這些虛擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部構(gòu)造的實(shí)現(xiàn)不僅需要形似，更需要其在材質(zhì)、紋理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面都十分逼真。

圖1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu)

對于虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建模，比如天花板、窗戶等的建?？刹捎脤?shí)景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。實(shí)景虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是對現(xiàn)實(shí)場景的處理和再現(xiàn)，因而展現(xiàn)的是完全真實(shí)的場景。相比于利用3ds Max建模得到的效果，更能使用戶沉浸其中。

對于那些比較比較簡單的實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，由3ds Max建模實(shí)現(xiàn)。3ds Max建模軟件包含了基本的幾何模型，這些幾何模型不僅在建模時(shí)可以直接使用，也可以將其作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的模型的創(chuàng)建。對于實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備而言，建模時(shí)最重要的是要根據(jù)實(shí)際情況賦予不同的物品不同的材質(zhì)。賦材質(zhì)時(shí)可以使用VRML中的Appearance （外觀節(jié)點(diǎn)）反應(yīng)造型的屬性。如物體的材質(zhì)、表面顏色、透明度等。

實(shí)驗(yàn)室很多其它場景如燒杯，藥品架、投影儀等的建模都可以采用以上的原理實(shí)現(xiàn)。

4 交互功能以及動(dòng)畫場景的實(shí)現(xiàn)

VRML是一種用于建立真實(shí)世界的場景模型或人們虛構(gòu)的三維世界的場景建模語言，它在3ds Max創(chuàng)造出的三維場景，不僅可以插入多種多種VRML節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也可以將其直接導(dǎo)出到VRML中，因此可以利用VRML的傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的交互功能以及動(dòng)畫效果。

4.1 交互功能實(shí)現(xiàn)

在虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，可通過VRML中的檢測、感知等節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)用戶和虛擬對象之間的交互。

根據(jù)用戶在場景中的動(dòng)作，將檢測器分為兩類：觸摸型的傳感器和感知型的傳感器。將動(dòng)作從廣義上分為兩類：一類是用戶的輸入設(shè)備對于對象的操作，一類是用戶和場景中的某對象接近的程度，對象進(jìn)而做出反應(yīng)。用戶在虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中，將鼠標(biāo)作為主要的輸入設(shè)備，這時(shí)采用第一類檢測器檢測鼠標(biāo)單擊、指向和拖動(dòng)等動(dòng)作，從而對場景做出做出相應(yīng)的回應(yīng)。

以KMnO4制造O2實(shí)驗(yàn)為例，在實(shí)驗(yàn)過程中需要加熱，因此單擊鼠標(biāo)點(diǎn)燃酒精爐，此時(shí)觸摸型傳感器中的接觸檢測器節(jié)點(diǎn)（TouchSensor）可以很好地檢測鼠標(biāo)是否單擊了對象，從而做出反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)虛擬空間物體之間的碰撞，此時(shí)可以感知型傳感器中的碰撞傳感器節(jié)點(diǎn)（Collision）可以用來檢測何時(shí)用戶和虛擬空間中的造型發(fā)生碰撞并作出反應(yīng)，同時(shí)該節(jié)點(diǎn)中的ROUTE路由提交的事件可以啟動(dòng)一個(gè)聲音節(jié)點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)場景更加真實(shí)。

對于一些復(fù)雜的計(jì)算、智能推理能力等，可以利用VRML的Script節(jié)點(diǎn)。Script節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)程序腳本，可以定義和改變場景中對象的行為和外觀。在Script初始化時(shí)（即事件被檢測到時(shí)）調(diào)用程序腳本將事件和節(jié)點(diǎn)從VRML傳遞到Java程序中，同時(shí)將命令從Java程序傳遞到VRML中[5]。比如在實(shí)驗(yàn)過程中處理自由落體及反彈就可以利用此節(jié)點(diǎn)。

4.2 動(dòng)畫場景實(shí)現(xiàn)

對于VRML場景來說，交互功能僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對場景的控制，為了達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)的目的，還需要制造動(dòng)畫的效果。在VRML中實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫實(shí)際上就是借助于時(shí)間檢測傳感器節(jié)點(diǎn)確定發(fā)生變化的時(shí)間，借助于描述場景中造型的狀態(tài)，利用外觀變化的內(nèi)插節(jié)點(diǎn)來控制他們的外觀和狀態(tài)隨著時(shí)間的變化以產(chǎn)生動(dòng)畫的效果。

VRML設(shè)計(jì)了許多插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)對應(yīng)不同的狀態(tài)變化，利用插補(bǔ)的方法構(gòu)建場景中的動(dòng)畫效果，如實(shí)現(xiàn)造型位置變化的位置插補(bǔ)器（PositionInterpolator）、實(shí)現(xiàn)方位變化的朝向插補(bǔ)器（OrientationInterpolator）、實(shí)現(xiàn)顏色變化的顏色插補(bǔ)器（Colour Interpolator）以及坐標(biāo)插補(bǔ)器（CoordinateInterpolator）等[6]。

仍然以KMnO4制造O2為例說明，在此實(shí)驗(yàn)中涉及到的有藥品顏色的變化、O2的增加等動(dòng)態(tài)變化。這時(shí)可以采用時(shí)間傳感器和顏色插補(bǔ)器（Colour Interpolator）描述實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)后KMnO4變?yōu)镸nO2時(shí)的顏色變化（紫色變?yōu)楹谏?；用位置插補(bǔ)器（PositionInterpolator）和時(shí)間傳感器來描述O2由少變多時(shí)的動(dòng)態(tài)效果。

5 結(jié)束語

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不僅彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，同時(shí)為教師提供了一個(gè)良好的教學(xué)環(huán)境、為學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)習(xí)化學(xué)的平臺(tái)，同時(shí)為其它實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革與發(fā)展提供了技術(shù)支持，對于推動(dòng)教學(xué)體制的改革有及其深遠(yuǎn)的意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]段新昱.虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)與VRML編程[M].北京：高等教育出版社，2004：01.

[2]KOUZESRT， MYERS JD， WULFW A. Doing science on the In-ternet[J].IEEE ComputerSociety，1996，29（08）：40-46.

[3]范鵬軒，孫靜.一種Web3D虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的場景數(shù)據(jù)調(diào)度方法[J].科技廣場，2010（01）：107-109.

[4]文孟飛，陽春華.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建探析[J].廣東廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（04）：27-30.

[5]劉輝，金漢均.基于VRML虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)方法的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007，26（12）：225-227.

[6]胡小強(qiáng).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[M].北京郵電大學(xué)出版社，2005：255-257.

基金項(xiàng)目：河南師范大學(xué)國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201210476065）。

作者簡介：閆曉麗（1993―），女，河南平頂山人，本科，研究方向?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù) 。

鄭延斌（196年―），男，河南新鄉(xiāng)人，博士，教授，主要研方向?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)、人工智能。