時間:2023-08-25 16:31:15
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1引言
隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,重新塑造音樂使得音樂教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過研究與實踐,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用科學(xué)的方法培育計算思維創(chuàng)作音樂,用科學(xué)的意境欣賞音樂陶冶學(xué)生的音樂審美感,用科學(xué)的評價提升音樂課堂教學(xué)效率。通過這些措施,可以使學(xué)校音樂教育精準(zhǔn)地開展因材施教差異化教學(xué),彰顯音樂教育的特色。
2人工智能與音樂
人工智能技術(shù)與音樂教育有機融合,豐富了課堂教學(xué)資源,拓展了智能樂器的功能,提升了音樂教育技術(shù)手段。它支持個性化學(xué)習(xí),可以觀察音樂課堂學(xué)習(xí),分析音樂的旋律與節(jié)拍,有效評價教學(xué)效果,激發(fā)音樂教師運用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂教學(xué)的熱情,發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。
2.1樂器的智能化
樂器是學(xué)習(xí)音樂的重要工具。樂器植入人工智能技術(shù),形成了智能化樂器。它能夠大量儲存多種樂器的音樂數(shù)據(jù)。尤其是在音樂鍵盤中運用,功能的提升特別突出,應(yīng)用于音樂教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如,圖1顯示了融合多媒體計算機、主控系統(tǒng)、音樂課堂教學(xué)智能評價系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來的智能樂器實驗室。通過語音室方式授課,可以實現(xiàn)多種樂器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂課堂上是無法完成的。
2.2智能化樂曲創(chuàng)作
智能樂器不僅能夠儲存樂器音色,而且還能用指令對各種音色播放進(jìn)行控制,各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂器都無法比擬的[1]。例如,能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團,很好聽,但很難。運用智能樂器按指令合成該十七聲部音樂則輕而易舉。2.2.1機器學(xué)習(xí)生成樂曲人工智能技術(shù)賦能智能樂器,使得機器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機器學(xué)習(xí)在音樂領(lǐng)域所做的事情,就是提取音樂作品的“數(shù)據(jù)”,輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂的“特征”,再對音樂數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如,如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂,則機器就能學(xué)會民族音樂的曲調(diào)特征,生成掌握特征模型的民族音樂作品。2.2.2用軟件生成樂譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂譜,在工具欄選擇對應(yīng)時值的音符輸入音符。例如,在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國”樂譜,再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂曲用Python代碼生成曲子,要借助音樂標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂器數(shù)字接口,運用Python-midi庫編寫程序,編譯MIDI文件生成音樂。例如,生成一個簡單樂譜的MIDI文件需要使用Python-midi,其中:Pattern對象表示樂譜;Track對象表示音軌,通常樂譜都有多條軌道組成,每種樂器是一個軌道;midi.NoteOnEvent表示每個音符的開端,在參數(shù)表中可以定義每個音符的音長和音高;midi.NoteOffEvent表示每個音符的結(jié)束。參考代碼如下:importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開始,并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運行結(jié)果生成了如圖3所示的簡單音符:這樣如圖2的“我和我的祖國”樂譜,也可以通過Python代碼生成MIDI文件。
3AI賦能音樂課堂
在AI賦能的音樂教育環(huán)境,促使音樂教學(xué)實踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂方式。例如,圖4所示的集音樂創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評價于一體的“智能化音樂課堂教學(xué)評價系統(tǒng)”,在教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評價的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。
3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)
大數(shù)據(jù)云計算可以將所有音樂家們音樂數(shù)據(jù)存儲在云中,運用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價值的音樂數(shù)據(jù)。學(xué)生通過音樂云學(xué)習(xí)音樂知識,欣賞音樂魅力、體驗音樂節(jié)奏、理解音樂韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂教學(xué)資源跨越校園,開放延伸音樂教學(xué),遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴展了學(xué)生的視野,音樂知識的來源無限擴大,整個音樂云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂和更多的音樂信息,還能指導(dǎo)音樂愛好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂作品。
3.2個性化學(xué)習(xí)
人工智能技術(shù)從音樂學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運用、個性化學(xué)習(xí)評價多方位幫助學(xué)生定制個性化的學(xué)習(xí)成長路徑。推送在線音樂教育資源,指導(dǎo)表演建議樂器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂教育虛擬課堂,匹配音樂教學(xué)資源,實現(xiàn)因材施教的個性化學(xué)習(xí),支持一對一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
3.3教學(xué)評價智能化
運用人工智能技術(shù)將多個音樂輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng),基于音樂課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂課堂教學(xué)管理系統(tǒng),來實現(xiàn)音樂教學(xué)的全程智慧管理,使音樂學(xué)習(xí)更有效率。例如,在虛擬音樂課堂樂器教學(xué)可以變成一對多的自選教學(xué)模式,使課堂變得輕松、愉快。教師可以開啟課堂教學(xué)觀察模塊,捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù),分析判斷將評價信息同步反饋,給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂課堂教學(xué)評價系統(tǒng)”中的音樂創(chuàng)作教學(xué)模塊,集視、聽、練和反饋評價為一體,適時演示教師教學(xué)作品和評價學(xué)生練習(xí)作品。例如,在進(jìn)行《我和我的祖國》授課時導(dǎo)入電影片段,欣賞“我和我的祖國”音樂的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格,可以使學(xué)生更好地體驗作品的創(chuàng)作意境,激發(fā)創(chuàng)作意識。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國”三聲部習(xí)作音樂,并能儲存、刻錄,編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評價模塊音樂課堂教學(xué)評價有著傳統(tǒng)音樂教學(xué)評價無法比擬的靈活性、客觀性和實用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù),對學(xué)生的音樂基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如,以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂”教學(xué)過程為例。課前在“課堂教學(xué)評價模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂;播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(在第二和第六個小節(jié)缺失編配和弦);使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力,形成對大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦,以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格,找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格,說出理由并提交[3]。評價系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂要素進(jìn)行評價。及時反饋學(xué)習(xí)評價的信息,并對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個個性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時通過教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型,促進(jìn)教師實時改進(jìn)教學(xué)策略,提高教學(xué)效率和效果,提升教學(xué)質(zhì)量。
4結(jié)語
人工智能技術(shù)在音樂教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,為傳統(tǒng)的音樂教育模式注入了活力,為音樂教師創(chuàng)新音樂教學(xué)理念開辟了新思路[5],為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂教學(xué)模式。人工智能在音樂教育模式方面的探索,不僅給音樂教育教學(xué)的發(fā)展帶來了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步,還從音樂教學(xué)層面促進(jìn)計算思維培育開辟新途徑。這對音樂教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂視野、學(xué)習(xí)音樂、享受音樂、創(chuàng)造音樂等都帶來深刻的變化和積極的影響。
參考文獻(xiàn)
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[2]郭文進(jìn).“互聯(lián)網(wǎng)+教育”運行模式探究.決策與信息(下旬刊),2015(9):63
[3]段曉軍.電腦音樂系統(tǒng)與中小學(xué)音樂教學(xué)實踐.中國音樂教育,2006(6):26-28
人工智能概念是20世紀(jì)五六十年代正式提出的,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能已成為一門新的技術(shù)科學(xué)。時至今日,人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了人工智能起步期、專家系統(tǒng)推廣期和深度學(xué)習(xí)期等階段,而在應(yīng)用領(lǐng)域也取得了重大突破,如Google的無人駕駛技術(shù)和運用深度學(xué)習(xí)算法的AlphaGo戰(zhàn)勝圍棋冠軍等。除此之外,人工智能已被日益廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟社會各個領(lǐng)域,在教育領(lǐng)域亦是如此。2018年教育部就印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》,要求進(jìn)一步提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國家需求的能力。因此,人工智能必將不斷被融合到教育領(lǐng)域,并為大學(xué)教育變革提供新方式?;谌斯ぶ悄艿臋C器學(xué)習(xí)、人機交互與知識圖譜等技術(shù)方法,可以為大學(xué)英語教師在課堂教學(xué)、備課與教學(xué)研究等多個方面提供支撐;可以為大學(xué)英語教學(xué)管理與治理提供決策支持;可以為大學(xué)生英語自主學(xué)習(xí)和教師備課提供智能推薦支撐。目前,學(xué)者們已對人工智能對英語教育的影響進(jìn)行了相關(guān)的研究。如高華偉分析了外語作文智能評閱與形成性評價融合策略;劉洋針對人工智能技術(shù)與高校英語教學(xué)的相互關(guān)系,通過調(diào)查問卷和訪談等方式,分析了現(xiàn)有計算機輔助語言學(xué)習(xí)軟件和系統(tǒng)的不足,并提出了相應(yīng)的解決策略;張艷璐對人工智能在給英語教學(xué)帶來機遇的基礎(chǔ)上,探究了人工智能在大學(xué)英語教學(xué)中的應(yīng)用;趙生學(xué)分析了人工智能時代大學(xué)英語教學(xué)的變革與策略;嚴(yán)燕分析了人工智能時代英語教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的路徑。在人工智能時代,人工智能技術(shù)必將對大學(xué)英語教育領(lǐng)域各個方面產(chǎn)生重大影響,如大學(xué)英語人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃、教學(xué)策略、教學(xué)模式、成績評價體系與英語領(lǐng)域科研等方面。針對此,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,重點從教師和學(xué)生兩個層面分析人工智能對大學(xué)英語教育的積極影響和消極影響,并提出相關(guān)建議,以期為大學(xué)英語教師教學(xué)與大學(xué)生英語學(xué)習(xí)提供參考。
一、人工智能的積極影響
人工智能技術(shù)在大學(xué)英語教育領(lǐng)域的應(yīng)用,將對大學(xué)英語教學(xué)資源、教學(xué)模式與大學(xué)生二語習(xí)得等方面產(chǎn)生積極作用,主要體現(xiàn)為以下幾個方面。
(一)豐富了大學(xué)英語教與學(xué)資源人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為大學(xué)英語教與學(xué)提供了豐富的資源。如互聯(lián)網(wǎng)上含有豐富的英語視頻與圖片等資源;在線教育平臺也提供了大量的英語課程資源,如中國大學(xué)生慕課、雨課堂等,它們各具特色,可為教師與學(xué)生提供多樣化選擇。因此,人工智能技術(shù)一方面可為大學(xué)英語教師提供豐富的教學(xué)素材,同時還可根據(jù)大學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)習(xí)慣等為其英語學(xué)習(xí)提供豐富的課外資料。同時,很多網(wǎng)絡(luò)資源可下載或者回放,這樣可以使得大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)不再受到時間與空間的限制。特別是對于教育資源缺乏的地區(qū)而言尤為重要,可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中,百度教育大腦的智能備課系統(tǒng)便是典型應(yīng)用案例。其依托百度人工智能、大數(shù)據(jù)和云平臺的優(yōu)勢,整合了豐富的優(yōu)質(zhì)資源。對于教師而言,此平臺可按照教學(xué)進(jìn)度為教師提供經(jīng)過篩選的教學(xué)素材,節(jié)省教師的備課時間,提高其工作效率。
(二)豐富了大學(xué)英語的教學(xué)方式傳統(tǒng)的大學(xué)英語授課往往以線下課堂教學(xué)方式為主,而人工智能技術(shù)的使用豐富了大學(xué)英語單一的教學(xué)方式??衫镁W(wǎng)絡(luò)平臺,如雨課堂、慕課平臺等,開展大學(xué)英語線上教學(xué)模式或者線上線下混合教學(xué)模式。新的教學(xué)模式有利于教師在大學(xué)英語教學(xué)過程中采用不同的教學(xué)策略。使用新的教學(xué)模式和不同的教學(xué)策略可以提高大學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,進(jìn)而有助于提高大學(xué)生英語習(xí)得的效率。
(三)提高了大學(xué)生英語習(xí)得的效率由于英語習(xí)得是一個復(fù)雜的心理過程,與大學(xué)生的情感因素、學(xué)習(xí)動機等密切相關(guān)。采用人工智能技術(shù)的大學(xué)英語線上教學(xué)方式,使得教師與學(xué)生之間不是面對面的交流互動,可以在一定程度上緩解學(xué)生焦慮、害怕等情緒,有利于學(xué)生的英語學(xué)習(xí)。動機是英語習(xí)得中重要的非智力因素,也是影響大學(xué)生英語習(xí)得效率的重要內(nèi)在因素之一。學(xué)習(xí)動機與使用另一種語言的興趣密切相關(guān)。而人工智能技術(shù)采用豐富的英語學(xué)習(xí)資源以及英語教學(xué)方式的多樣化,這些有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,進(jìn)而增強學(xué)習(xí)英語的動力。
(四)形成了大學(xué)生英語習(xí)得分析數(shù)據(jù)庫人工智能技術(shù)是以大數(shù)據(jù)為依托,可以跟蹤和記錄大學(xué)生英語課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)等各種信息數(shù)據(jù),進(jìn)而可形成大學(xué)生英語習(xí)得數(shù)據(jù)庫。基于大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)方法,如數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)性分析和回歸預(yù)測等,可以挖掘大學(xué)生英語學(xué)習(xí)背后的規(guī)律特征,了解到每個學(xué)生的具體情況。進(jìn)而構(gòu)建每個學(xué)生的英語學(xué)習(xí)畫像,如學(xué)生的線上學(xué)習(xí)狀態(tài)、課程作業(yè)完成情況、測試成績和學(xué)習(xí)方式等??蔀榻處熜纬煽梢暬膶W(xué)生個體和班級整體的學(xué)情分析報告。因此該數(shù)據(jù)庫有利于教師掌握每位學(xué)生的英語學(xué)習(xí)狀態(tài),掌握學(xué)生個體差異,為調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)方法與策略提供支撐。同時,上述數(shù)據(jù)為大學(xué)英語教學(xué)與大學(xué)生英語習(xí)得的研究也提供了數(shù)據(jù)支撐。
二、人工智能的消極影響
人工智能在大學(xué)英語教育領(lǐng)域?qū)處熍c學(xué)生發(fā)揮著積極的作用,同時對他們也產(chǎn)生了一些消極的影響,主要體現(xiàn)為以下幾個方面:
(一)對教師的消極影響由于大學(xué)英語課堂教學(xué)存在一定的缺陷,往往需要改進(jìn)此教學(xué)方式。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用,雖有助于大學(xué)英語教學(xué)改革,但還需要教師熟練掌握人工智能相關(guān)技術(shù)的使用,會給信息技術(shù)能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺,大學(xué)英語教學(xué)不受時間、空間和學(xué)生人數(shù)等影響,勢必會減少大學(xué)英語教師的需求,造成大學(xué)英語教師面臨失業(yè)的壓力。進(jìn)而影響大學(xué)英語教師的工作積極性,以及大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量。
(二)對學(xué)生的消極影響根據(jù)語言資本理論與期望價值理論,大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價值主要是經(jīng)濟期望價值。而大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價值與學(xué)習(xí)目的和行為密切相關(guān)。比如大學(xué)生英語學(xué)習(xí)經(jīng)濟期望價值主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)英語對未來找工作很重要,可以增加經(jīng)濟收入。而人工智能技術(shù)在語言領(lǐng)域的應(yīng)用,勢必會影響大學(xué)生對英語學(xué)習(xí)的期望價值。如人工智能翻譯機的出現(xiàn),使得各種語言之間翻譯非常容易。即使不懂英語,也可使用它進(jìn)行英語交流。因此,人工智能技術(shù)在英語領(lǐng)域的應(yīng)用,將降低大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望值,進(jìn)而影響他們英語學(xué)習(xí)的興趣與目的。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0159-02
人工智能是研究如何構(gòu)造智能機器(智能計算機)或智能系統(tǒng),使其模擬、延伸、擴展人類智能的學(xué)科。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來越受到重視,并取得了一定的研究成果。
一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式
人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)是以計算機輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的,它是以學(xué)生為中心,以計算機為媒介,利用計算機模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機交互系統(tǒng)。目前,智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識專家、教師與學(xué)生三者的活動,因此,與之相對應(yīng)的,智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個基本模塊,再加上一個自然語言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能具體來說有以下幾條:了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點和當(dāng)前知識水平;能根據(jù)學(xué)生的不同特點選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,并可對學(xué)生進(jìn)行有針對性的個別指導(dǎo);允許學(xué)生用自然語言與“計算機導(dǎo)師”進(jìn)行人機對話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計不僅要有計算機科學(xué)的知識,還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。
二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析
1.阻礙人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素。在人工智能的發(fā)展中,一直存在著對“計算機是否能代替人腦甚至超過人腦”的問題的討論,實際上,以電子計算機為主要工具模擬人的某些思維活動而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。①計算機處理問題的根本原理。要計算機解決某種問題,有三個基本的前提:必須把問題形式化;問題還必須是可計算的,即要有一定的算法;問題必須有合理的復(fù)雜度,即要避免指數(shù)爆炸。由于人的智能活動不能完全形式化,因此,機器就不能將人腦的智力活動全部復(fù)制出來。電子計算機最終只能把握0、1這兩個開關(guān)代碼,遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù),計算機則難以執(zhí)行。②人和機器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機器的共性,即兩者都是一個信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng),但兩者之間存在著不容忽視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng),人類的智能是人類社會實踐的產(chǎn)物,機器的智能是機械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織結(jié)構(gòu)也不相同,兩者屬于兩種不同的運動過程,前者是復(fù)雜的生理--心理過程,后者是機械--物理過程。智能模擬可以在局部上超過天然智能,但是,模擬的根本方法是功能模擬法,兩個系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和實際過程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會性,不具有主觀世界。
2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的發(fā)展水平以及人工智能本身的特點而言,它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。①與學(xué)生之間無法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種“交互”活動,而智能教學(xué)系統(tǒng)無法實現(xiàn)最充分、最真實的交互。目前自然語言理解的研究成果非常有限,遠(yuǎn)不能達(dá)到人人交流的要求。此外,就態(tài)度、品德、情感等教育問題而言,機器只能通過學(xué)生輸入計算機的信息來判斷其掌握和內(nèi)化程度,而無法像人類教師通過自然狀態(tài)的交流和觀察來判斷學(xué)生的真實情況,因此,“機器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”,無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機制,即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過推理做出靈活決策,這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識水平、認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)風(fēng)格,而這些不能完全被形式化。同時,隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn),系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類,學(xué)習(xí)分為言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動作技能和態(tài)度五類。言語信息分為符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí),這些屬于可形式化內(nèi)容,適用于智能教學(xué)系統(tǒng);智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級規(guī)則,其中前四項屬于可形式化內(nèi)容,適用于智能教學(xué)系統(tǒng),而高級規(guī)則屬于復(fù)雜――形式化內(nèi)容,部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng);動作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí),在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng),但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容,則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來實現(xiàn)。因此,并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。
三、人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展方向
近年來,隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的發(fā)展,人工智能在教育中應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個趨勢。
1.開始突破單一的個別化教學(xué)模式。長期以來,計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強調(diào)個別化教學(xué)模式,這種模式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)等方面確實有許多優(yōu)點。但是,隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展,人們發(fā)現(xiàn)在計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強調(diào)個別化是不夠的,在某些場合(例如問題求解)采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此,近年來在智能教學(xué)系統(tǒng)中,協(xié)作型教學(xué)模式得到越來越多的重視和研究。
2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開發(fā)環(huán)境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點,而且其信息的組織方式與人類認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符,已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù),在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng),從而發(fā)展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng),可以大大改善計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而顯著提高教學(xué)效果。
3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益密切。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個良好的空間。當(dāng)前,智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個勢不可擋的發(fā)展趨勢。
4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開展認(rèn)知模擬,可以部分地模擬人類的邏輯思維過程,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機制從微觀方面進(jìn)行認(rèn)知模擬,著力實現(xiàn)模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型:把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊決策機制和符號專家系統(tǒng)的推理能力結(jié)合起來,利用多重知識源、多種模型進(jìn)行復(fù)合協(xié)同處理。如果上述技術(shù)能夠成熟運用,那將對人工智能的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用起到?jīng)Q定性的作用。
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自二戰(zhàn)時期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機帶來勝利的曙光之后,人工智能初見苗頭,1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學(xué)家在達(dá)特茅斯研討會上提出,時至今日,人工智能經(jīng)歷了60多年的浪潮和洗禮,其中有曙光、有冰封,也有期望??v觀當(dāng)下,人工智能不僅僅是機器智能,在深度學(xué)習(xí)和推陳出新的算法推動下,其攜手云計算、大數(shù)據(jù)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,攻破了自然語言語音處理、圖像識別的瓶頸,像潘多拉的盒子一樣在認(rèn)知科學(xué)、機器人學(xué)、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域全面開花,人工智能涵蓋了從基礎(chǔ)層、技術(shù)層到應(yīng)用層等多個方面,為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象,在其基礎(chǔ)上衍生的大數(shù)據(jù)“洪流”對人類社會的方方面面進(jìn)行沖擊,這些數(shù)字的價值已然超越了諸如金錢、財產(chǎn)、黃金、石油,甚至是土地。然而,大數(shù)據(jù)技術(shù)也如同普羅米修斯盜得的圣火,一方面給人間帶來溫暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,當(dāng)我們沉迷于大數(shù)據(jù)的海洋中時,我們是否有能力像藍(lán)鯨遨游大海一樣自由掌舵,是當(dāng)今大數(shù)據(jù)和人工智能時代存在的一個重大問題。是“曲徑通幽”還是“會當(dāng)凌絕頂”,我們?nèi)绾卧诖髷?shù)據(jù)中“浮游”,而不是一味地擴充,需要理性看待與合理評價大數(shù)據(jù)對人類生存和發(fā)展的影響。
1.人工智能和大數(shù)據(jù)與“工業(yè)革命”
2020年剛剛結(jié)束的新一輪美國總統(tǒng)競選上演了各種“國家鬧劇”,為何特朗普在2016年贏得大選,而4年之后卻無法連任?時間推移,2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術(shù)威脅的工業(yè)行業(yè)中工人們的焦慮,同時指責(zé)非法移民對美國及美國人資源和就業(yè)機會的占用[4]。但在技術(shù)浪潮的挑戰(zhàn)中,自動化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀(jì)60年代工業(yè)革命時期,機器取代人力,規(guī)?;S生產(chǎn)取代個體手工生產(chǎn),即引發(fā)了人工智能數(shù)據(jù)的工業(yè)大變革。從機械結(jié)構(gòu)、電氣控制等模塊的設(shè)計和改良,車間機器人的智能化已可以代替人完成生產(chǎn)作業(yè)[5]。通過智能化機器人可以減輕勞動負(fù)擔(dān),還可以用于環(huán)境檢測[6]和實施救援[7]等,保護我們的人身安全。這些“機器人”在為我們減負(fù)的同時確實也引發(fā)了“失業(yè)危機”,這種現(xiàn)象不僅于美國,日本、韓國和德國亦是如此。我們也許可以形象一下,未來20或30年后,工廠中工傷幾乎為“零”,完全實施機器人24小時作業(yè),速度驚人,質(zhì)量統(tǒng)一,而僅有的幾個人使用簡單的觸摸界面對機器下達(dá)“命令”。機器的發(fā)展已超乎我們對普通機械的認(rèn)知,21世紀(jì)開發(fā)的三大機器人中大狗(BigDog)解決了運動和重載運輸問題,特別用于軍事領(lǐng)域,被譽為“當(dāng)前世界上最先進(jìn)適應(yīng)崎嶇地形的機器人”;亞美尼亞(Asimo)從人類如何移動上展現(xiàn)了機器人仿人運動;Cog具有了人類所特有的思考,由不同處理器組成的異種機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動汽車和能源公司外,還是自動駕駛汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者之一。其2016年已銷售具有自動駕駛、自動自制和自動停車功能的電動汽車,但出于法律和倫理層面,駕駛員還是要坐在駕駛位上,但他可以做他想做的其他事,發(fā)短信、打電話或是休息,而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔(dān)心酒駕,不用因為時間緊張而疲勞駕駛,不必為新手司機而變得脾氣暴躁……汽車自動駕駛將讓我們行駛得更規(guī)則、更安全和更“無聊”。自動駕駛上的智能進(jìn)化,使得自駕型派送車為商業(yè)化服務(wù)成為可能,還有自駕型飛行器也在被研發(fā),通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發(fā),通過無人機在您家門口投送包裹將對電子商務(wù)世界帶來更多創(chuàng)造性方案?!叭绻銐蜃哌\的話,機器可以把你當(dāng)成寵物?!彪m為戲謔之言,卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動化,但其仍需要人類專家,他們才知道如何監(jiān)控傳感器,知道在發(fā)生故障時如何進(jìn)行修復(fù),機器的運行離不開人的監(jiān)控,只有人的思考才能有新產(chǎn)品的誕生以及高效的生產(chǎn)流程,我們與機器共存,是從體力中解放,但要從事腦力工作。
2.人工智能和大數(shù)據(jù)與金融的未來
“數(shù)字蝶變”席卷金融行業(yè)各個領(lǐng)域[8],金融行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù),累積了非常多的客戶信息。通過大數(shù)據(jù)的幫助,金融公司在分析數(shù)據(jù)下尋找更多的金融創(chuàng)新機會。在商業(yè)智能(BI)的輔助下,電信業(yè)可以對客服描述和定位及需求進(jìn)行預(yù)測;保險業(yè)可以在進(jìn)行風(fēng)險分析的同時進(jìn)行損益判斷;銀行業(yè)可以調(diào)整市場活動,建立信貸預(yù)警機制等等[9]。人工智能和大數(shù)據(jù)讓金融業(yè)形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢,但是它們已經(jīng)被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代,越來越少的人使用現(xiàn)金,數(shù)字金錢是否會完全取代物質(zhì)金錢,我們很可能會發(fā)展為無現(xiàn)金社會。那么首先“下崗”的是誰呢?答案毫無疑問:銀行。巴克萊銀行前首席執(zhí)行官安東尼?詹金斯曾預(yù)測,對于工業(yè)化國家,銀行員工和其分支機構(gòu)在未來10年內(nèi)會消失;花旗全球視角與解決方案的一項研究預(yù)測,美國和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工;甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協(xié)會新聞稿表示,銀行搶劫案數(shù)量連續(xù)第5年下降。就支付領(lǐng)域而言,在這樣的時代背景下,如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對跨越式發(fā)展的支付行業(yè)進(jìn)行監(jiān)管,成為一個值得深入研究的課題[10]。在人工智能下,我們都有被銀行自動回復(fù)或自會讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財務(wù)知識同樣重要,因此,銀行業(yè)員工的下崗只是在基礎(chǔ)性操作上,對于“專業(yè)咨詢”,需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前,我國的多數(shù)銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數(shù)據(jù)體系,數(shù)據(jù)整合和部門協(xié)調(diào)等問題仍是阻礙我國金融機構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值的主要瓶頸。大數(shù)據(jù)的整合、跨企業(yè)的外部大數(shù)據(jù)合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風(fēng)險。有效防范信息安全風(fēng)險成為商業(yè)銀行大數(shù)據(jù)應(yīng)用中急需解決的問題。
3.人工智能和大數(shù)據(jù)與“專家系統(tǒng)”
電子病歷數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、用藥記錄等構(gòu)成了醫(yī)療大數(shù)據(jù)。醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅包括大數(shù)據(jù)的“4V”特點,即規(guī)模大(volume)、類型多樣(variety)、增長快(velocity)、價值巨大(value),還包括:時序性、隱私性、不完整性和長期保存性。醫(yī)療大數(shù)據(jù)可以提供預(yù)警性,當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時,通過一定的機制可以發(fā)出警告,從而迅速采取相應(yīng)措施,及時解決問題[11]。成立于1989年的美國胸外科協(xié)會(STS)數(shù)據(jù)庫,至今已經(jīng)涵蓋了美國95%的心臟手術(shù),收集了500萬條手術(shù)記錄[12]。其中的先天性心臟手術(shù)(CHSD)數(shù)據(jù)庫是STS數(shù)據(jù)庫的重要組成部分,是北美最大的關(guān)注兒童先天性心臟畸形的數(shù)據(jù)庫,被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)專業(yè)臨床結(jié)果數(shù)據(jù)庫的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來,基于CHSD數(shù)據(jù)庫所進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘不斷增加,大型數(shù)據(jù)庫對提高醫(yī)療質(zhì)量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討小兒心臟外科病例數(shù)量和死亡率之間的復(fù)雜關(guān)系[13];Pasquali等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討新生兒Blalock—taussig分流術(shù)后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析方法來研究病人術(shù)前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析的方法來探討性別和種族對進(jìn)行先天性心臟手術(shù)結(jié)果的影響[16]。這些都是在醫(yī)療領(lǐng)域采用人工智能提供的醫(yī)療診斷,形成了“專家系統(tǒng)”,專家系統(tǒng)可以說是一種最成功的人工智能技術(shù),它能生成全面而有效的結(jié)果。借助醫(yī)療大數(shù)據(jù)的平臺,“專家系統(tǒng)”可以智能輔助診療、影像數(shù)據(jù)分析與影像智能診斷、合理用藥、遠(yuǎn)程監(jiān)控、精準(zhǔn)醫(yī)療、成本與療效分析、績效管理、醫(yī)院控費、醫(yī)療質(zhì)量分析等。不僅是數(shù)據(jù)平臺,“達(dá)芬奇機器人”可以看成醫(yī)療的高精尖“人工智能”,它能縮短泌尿外科手術(shù)以及術(shù)后患者恢復(fù)時間,促進(jìn)患者早期下床活動,減低并發(fā)癥發(fā)生率[17]。達(dá)芬奇手術(shù)機器人在消化系統(tǒng)腫瘤、泌尿系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術(shù)中均有運用[18]。正是機器人,還有其他人工智能設(shè)備,如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片,以及智能手機中裝有各種“專家系統(tǒng)”的遠(yuǎn)程醫(yī)療、預(yù)防醫(yī)學(xué),甚至是器官的3D打印和虛擬現(xiàn)實治療等的發(fā)展,讓醫(yī)學(xué)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變,并使其逐步突破人類的傳統(tǒng)健康概念,那么是否意味著醫(yī)學(xué)將成為只有科學(xué)性,毫無直覺性的學(xué)科呢?我們攜帶的內(nèi)部傳感器和外部應(yīng)用程序?qū)⒊蔀槲覀兊尼t(yī)生嗎?“你好,醫(yī)生”被“嘿,Siri”取代嗎?這不盡然。醫(yī)學(xué)必然將是向精準(zhǔn)化發(fā)展,并更具個性化、參與性、預(yù)防性和可預(yù)測性。醫(yī)生不再是疾病的修理工,而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當(dāng)下,我們還是被“看病難”所困擾,我們提出“分級診療”,是在擁有家庭醫(yī)生、全科醫(yī)生和??漆t(yī)生的基礎(chǔ)上再加上人工智能,以實現(xiàn)預(yù)期的健康監(jiān)測、輔助診療和疾病篩查。
4.人工智能和大數(shù)據(jù)與教育變革
面對各行業(yè)和各學(xué)科,教育作為傳承文明和創(chuàng)新知識的載體,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能與教育深度融合發(fā)展還存在技術(shù)基礎(chǔ)不穩(wěn)、教育數(shù)據(jù)缺陷、算法能力不足等現(xiàn)實問題[19]。我國目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”,促進(jìn)教育公平、均衡發(fā)展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于語言學(xué)習(xí)軟件,通過虛擬技術(shù)和人工智能構(gòu)建一個靈活的、可擴充的虛擬交互平臺,設(shè)計多維虛擬場景和智能人工角色,實現(xiàn)不同場景下人機角色的交流和學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)者的口語能力和語感知識[20]。這使得教師不再是唯一的知識傳播者,任何互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息,并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發(fā)以來,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育成了主要教學(xué)形式,互聯(lián)網(wǎng)教育形式其實早在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)中運用,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經(jīng)開發(fā)一款VR紙板視圖,并將研發(fā)的虛擬課程一起推向市場,使現(xiàn)實生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事,通過虛擬青蛙,學(xué)生們可以去除心臟和其他器官,而不再是象征性的抽象體驗。虛擬現(xiàn)實可以像互動游戲一樣,比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗,學(xué)習(xí)效果可能更好。我們的學(xué)習(xí)是知識的積累,那么教育就是我們的庫,荀靜等結(jié)合自身情況對西安工業(yè)大學(xué)知識庫構(gòu)建進(jìn)行探究,認(rèn)為機構(gòu)知識庫在保存知識資產(chǎn)的同時,更重要的是促進(jìn)學(xué)校知識資產(chǎn)的傳播利用和管理,提升學(xué)校影響力和學(xué)術(shù)聲譽[21]。劉暢等通過對東北大學(xué)機構(gòu)知識庫服務(wù)的推廣研究,了解到開放獲取的概念和實踐已經(jīng)受到了廣泛的認(rèn)可,機構(gòu)知識庫不僅可以成為一個知識的存儲庫,也可以成為各個學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者進(jìn)行在線交流的平臺,提供個性化的增值服務(wù),既有利于機構(gòu)知識庫的內(nèi)容建設(shè),也可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和科研合作[22]。知識庫,即大數(shù)據(jù)的有機整合和有序利用,是學(xué)術(shù)成果、視頻文檔、實驗數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集、長期保存、傳播和提供開放利用的知識資產(chǎn)管理與教育服務(wù)[23]。
5.人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的共性需求
人工智能和大數(shù)據(jù)時代,海量的信息來自“五湖四?!?,但都通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)匯聚智能終端。這些數(shù)據(jù)只會進(jìn)一步增多,不僅僅是云存儲,對于信息的進(jìn)一步挖掘、處理、分析和利用,目標(biāo)性結(jié)果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業(yè)紛紛掘金大數(shù)據(jù)挖掘這一市場,大家都在開拓自己大數(shù)據(jù)分析平臺。數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時代孕育的產(chǎn)物[24],是我們的共性需求,與傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù)相比,數(shù)據(jù)挖掘有著自身的本質(zhì)特征,數(shù)據(jù)挖掘是在沒有明確假設(shè)的前提下去挖掘信息并發(fā)現(xiàn)知識。數(shù)據(jù)挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實用三個特征[25]。數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)不是為了替代傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù),相反,它是統(tǒng)計分析方法學(xué)的延伸和擴展[26]。隨著信息時代的到來,數(shù)據(jù)挖掘被越來越多地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
6.人工智能和大數(shù)據(jù)的展望
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0152-02
雖然人工智能的發(fā)展歷史只有五十余年,但它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于專家系統(tǒng)、機器翻譯、圖像處理和機器人技術(shù)等領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)對社會經(jīng)濟發(fā)展的影響不斷增大,人工智能課程不再是計算機專業(yè)獨有的專業(yè)課程,國內(nèi)外很多高校在自動化、智能交通等專業(yè)都開設(shè)了選修課,甚至在高中的信息技術(shù)課程中也在推廣設(shè)置。吉林大學(xué)碩士專業(yè)“模式識別”將《人工智能》設(shè)為專業(yè)學(xué)位課程,同時也將其設(shè)為汽車、機械等其他學(xué)科的選修課程。由于研究生相關(guān)基礎(chǔ)知識水平參差不齊,課程內(nèi)容又比較抽象、生澀,為了提高教學(xué)質(zhì)量,在本次教學(xué)改革過程中充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的心理演變過程,認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容、教材、教學(xué)方法等諸多方面,力求在教授基本原理的同時,培養(yǎng)學(xué)生對智能系統(tǒng)進(jìn)行理論分析、設(shè)計并編程實現(xiàn)的能力,為后期的論文研究階段打下堅實的基礎(chǔ)。本次教學(xué)改革受到了吉林大學(xué)研究生課程體系建設(shè)和核心課程建設(shè)項目的資助。
一、教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容。人工智能與統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計算機科學(xué)、生物學(xué)、控制論等都有交叉關(guān)系,學(xué)科涉及的內(nèi)容十分龐大。人工智能學(xué)科知識的繁多與授課學(xué)時有限之間的矛盾比較突出。作為國內(nèi)模式識別專業(yè)的領(lǐng)軍院校,如中科院智能所、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)和南京理工大學(xué)等,他們所開設(shè)的《人工智能》課程學(xué)時和內(nèi)容也不盡相同。我們參考了上述院校的授課內(nèi)容,同時考慮到本校本學(xué)科的學(xué)術(shù)研究方向,精心歸納、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,力爭做到教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)、精煉和實用。目前,我們講授的教學(xué)內(nèi)容主要包括:智能化智能體系統(tǒng)、盲目搜索方法、啟發(fā)式搜索方法、局部搜索方法、約束滿足問題、博弈樹搜索方法、知識表示方法、不確定知識與推理、規(guī)劃與機器學(xué)習(xí)等,共40學(xué)時。
另外,人工智能領(lǐng)域中新問題、新理論交錯涌現(xiàn),這就要求教學(xué)大綱要定期修訂,教學(xué)內(nèi)容要及時更新,同時教師也需要不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,以便提高碩士課程的研究性內(nèi)涵。
二、教材選用
要搞好課程建設(shè),教材是一個很關(guān)鍵的問題。我們廣泛閱讀和研究了國內(nèi)外的經(jīng)典教材,經(jīng)過一番斟酌之后,我們選用了Stuart Russell和Peter Norvig所著的《人工智能-一種現(xiàn)代方法(第二版)》。首先,選用國外教材能夠更快地追蹤最新研究成果。同時該教材已經(jīng)被世界上900多所大學(xué)采用,符合促進(jìn)高校的教學(xué)內(nèi)容向國際水準(zhǔn)靠攏、與國際接軌的理念。另外,人民郵電出版社在2002年曾經(jīng)出版該書的英文版的第一版,雙語學(xué)習(xí)能有助于提高學(xué)生的英語水平,為學(xué)生后續(xù)的查閱英文文獻(xiàn),甚至發(fā)表英文文章奠定基礎(chǔ)。
三、教學(xué)方法
在國內(nèi),比較有影響的是中南大學(xué)以蔡自興教授為首的教學(xué)團隊為計算機科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)開設(shè)的人工智能課程,該課程在2003年被評為全國高等學(xué)校首批精品課程[1]。2007年該課程又開始進(jìn)行全國雙語教學(xué)示范課程建設(shè),成績斐然[2]。多年來,我們不斷汲取同行的成功教學(xué)經(jīng)驗[3],結(jié)合本學(xué)科的碩士專業(yè)特點、考慮學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和實踐能力,不斷改革和嘗試,總結(jié)了一套行之有效的教學(xué)方法。我們一切以學(xué)生為主體,在教學(xué)過程中充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的心理演變過程,采用靈活多變的教學(xué)手段。讓學(xué)生從感興趣,保持興趣,到收獲用所學(xué)知識解決實際問題的成功喜悅,并進(jìn)一步增強投身于科研論文研究的熱情。
課程伊始,通過多媒體演示人工智能技術(shù)已取得的杰出成就,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后布置學(xué)生查閱資料,列舉人工智能發(fā)展史上的重要事件和最新研究的熱點問題,課上再組織學(xué)生做報告。通過上述活動,一方面拓展了學(xué)生的專業(yè)視野,另一方面鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力。
隨著課程內(nèi)容的深入,讓學(xué)生組成興趣小組,任意選擇問題實例,利用每節(jié)課學(xué)習(xí)的理論、算法不斷地更新該實例的解決方案,評價性能優(yōu)劣。學(xué)習(xí)小組可以培養(yǎng)學(xué)生科研協(xié)作的精神。另外,課堂上每組輪流做報告闡述各自的研究進(jìn)展,演示編程效果。其他同學(xué)或給出修改意見,或提出個人觀點。最后老師及時總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生提高分析問題的深入性和廣泛性。充分的課堂討論能夠提高學(xué)生多角度思維的能力,培養(yǎng)學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神。同學(xué)間的這種學(xué)術(shù)交流也可以讓學(xué)生有機會了解彼此的學(xué)習(xí)狀況與能力,促進(jìn)學(xué)生展開良性的學(xué)習(xí)競賽,也為學(xué)生接受和理解老師最后給出的課程成績做了心理鋪墊。老師總結(jié)時要對學(xué)生的努力多肯定,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和潛能,讓他們感到學(xué)習(xí)知識的快樂。
四、考核方式
實踐表明筆試測驗的方式不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,所以本課程嘗試采取自選實驗設(shè)計題目,根據(jù)實驗報告、上機演示結(jié)果和口試等方式綜合評定成績。其中,實驗報告要求學(xué)生根據(jù)實驗題目詳細(xì)介紹設(shè)計思路,闡述編程方法,分析實驗結(jié)果??谠囀抢蠋煯?dāng)場就報告中的問題提問,并對學(xué)生的回答進(jìn)行講評。課程成績中,實驗報告設(shè)計分析占60%,上機成果演示占30%,口試占10%。
通過實驗設(shè)計的考核方式,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了很大的調(diào)動,充分發(fā)揮了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,鍛煉了學(xué)生知識綜合應(yīng)用技能。但美中不足的是該方式不像筆試那么客觀,學(xué)生的成績?nèi)菀资芙處煹闹饔^性影響。另外,人工智能作為一門學(xué)位課,其成績往往直接影響學(xué)生的獎學(xué)金評定,學(xué)生和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對成績的評定原則十分關(guān)心和重視。為了減少人為因素對學(xué)生成績的干擾,避免師生因課程成績產(chǎn)生分歧,我們規(guī)定了完善的考核細(xì)則??己思?xì)則發(fā)給同學(xué),作為實驗報告的首頁,方便記錄每一個環(huán)節(jié)上學(xué)生的得分情況,做到成績評定有據(jù)可查。
非筆試的成績評定方式對任課教師的要求也提高了,我們教師團隊還規(guī)定了詳細(xì)的教師工作守則。首先要求教師認(rèn)真細(xì)致地閱讀學(xué)生的實驗報告,給出報告得分,并準(zhǔn)備口試時提問的問題,得分和問題都要在實驗報告的首頁做好記錄。詢問每個同學(xué)的問題都不能重復(fù),上機演示和口試環(huán)節(jié)都是公開的。問題可以是設(shè)計不合理的思路,或是闡述不清的步驟等,教師要注意掌握問題的數(shù)量,盡量做到均衡。上機演示時,學(xué)生經(jīng)常因為緊張而漏掉部分功能的演示,因此,教師要跟學(xué)生加強溝通??谠嚂r,根據(jù)學(xué)生的狀態(tài),可以給予適當(dāng)啟發(fā),但要在成績評定上做出相應(yīng)調(diào)整。經(jīng)過多年的摸索,我們將上機演示按照實驗報告成績的倒序方式進(jìn)行,這樣有利于在口試過程中由淺入深,逐漸加深問題的難度,有效避免重復(fù)。教師評價時應(yīng)嚴(yán)格縝密,讓學(xué)生正確認(rèn)識自己的設(shè)計水平,對課程成績的認(rèn)定跟老師達(dá)成一致。
經(jīng)過教學(xué)團隊的不懈努力,“模式識別”專業(yè)的“人工智能”課程建設(shè)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材選用、考核方式等方面的研究都取得了一些成績,教學(xué)實踐表明教改措施已見成效,教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高。
參考文獻(xiàn):
隨著社會科技的發(fā)展,國家對于人才培養(yǎng)模式有了重大變革,國家的發(fā)展戰(zhàn)略對于社上的應(yīng)用人才的需求越來越高。能夠適應(yīng)社會的人才,需要兼具基本技能、創(chuàng)新能力、科學(xué)精神與人文素養(yǎng)。所以我們在教育過程中要拋棄傳統(tǒng)的教育觀念,樹立起科學(xué)的應(yīng)用型人才的教育觀。在就業(yè)的大導(dǎo)向下,根據(jù)市場和教育規(guī)律,堅持以技能培養(yǎng)為核心,以人文教育為重點,在學(xué)校教育的基礎(chǔ)上發(fā)展社會教育,培養(yǎng)出適合社會需求的應(yīng)用型人才。
一、應(yīng)用型人才的價值功能及素質(zhì)結(jié)構(gòu)
人才可以分為學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型兩大類型,應(yīng)用型人才是指利用自身所掌握的科學(xué)技術(shù)為社會創(chuàng)造價值的人才。他們的核心價值在于利用科學(xué)原理來解決實際生活和生產(chǎn)中的問題,為社會創(chuàng)造出各種價值和財富。為了使他們?yōu)樯鐣?chuàng)造出更多價值,充分發(fā)揮出人才的價值。這就要求這方面的人才既要掌握基本的原理和技能,又要具有獲取知識、適應(yīng)社會發(fā)展的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,再有就是要求應(yīng)用型人才要具有較高的人文素養(yǎng),具有為社會為人們服務(wù)的精神,且可以積極主動的與他人進(jìn)行溝通。從總體上來看,應(yīng)用型人才的價值功能與素質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在兩個方面:
1.基本技能與創(chuàng)新能力并重
新科技革命使得科學(xué)與技術(shù)有效結(jié)合起來,使得從事科研人員和技術(shù)人員的界限逐漸模糊,應(yīng)用型人才成為應(yīng)用科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)的實施者,應(yīng)用型人才必須不斷加強自身的能力,采取合理的措施提高自己的綜合素質(zhì),才能為社會創(chuàng)造出更高的價值。
創(chuàng)新能力是當(dāng)今社會對應(yīng)用型人才的最新要求,它為今后的人工智能代替手工勞作打下堅實的基礎(chǔ),而創(chuàng)造性思維特征的生產(chǎn)是創(chuàng)造思維的價值體現(xiàn)。所以說基本技能是應(yīng)用型人才的基礎(chǔ),創(chuàng)新能力是時代賦予應(yīng)用型人才的更深刻含義。
2.科學(xué)精神與人文素養(yǎng)并舉
應(yīng)用型人才是應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,二者之間是相互促進(jìn)、相互反饋的關(guān)系。應(yīng)用型人才即是科技的證明,又是革新的主體。所以說應(yīng)用型人才掌握的科學(xué)原理和規(guī)律的程度決定著技能水平,同時技能的發(fā)展反過來又影響著勞動者對科技的探索和創(chuàng)新。因此應(yīng)用型人才自身含有的科學(xué)精神局盯著其在專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展程度,甚至影響著自身價值的發(fā)揮。
在我國的教育體系中,對人才的培養(yǎng)方面劃分的也十分詳細(xì),這導(dǎo)致了我國的人才精而專,但是缺乏綜合素養(yǎng)。理科生和工科生是應(yīng)用人才的主力軍,但是他們又缺乏一定的人文素養(yǎng),這就形成人才專而精但是不全的現(xiàn)象,不能適應(yīng)社會的發(fā)展需求。因此我們要把道德、人文精神等滲透到科學(xué)技術(shù)活動領(lǐng)域當(dāng)中,有效提升應(yīng)用人才的綜合素質(zhì)。
二、樹立科學(xué)的應(yīng)用型人才教育觀
長期以來,我國的高等院校在人才的培養(yǎng)上也煞費苦心,進(jìn)行了不少的改革,但是仍然不能擺脫重理論輕實踐的現(xiàn)象。因此導(dǎo)致對于人才培養(yǎng)出現(xiàn)漏洞,相關(guān)人員對創(chuàng)造應(yīng)用型人才的認(rèn)識程度不夠。因此,各高校需要拋棄舊的教學(xué)理念,積極進(jìn)行教學(xué)改革,通過科學(xué)的教育手段培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的應(yīng)用型人才。
1.以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向
隨著社會工業(yè)化和城市化的推進(jìn),社會生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,這要求應(yīng)用型人才具有高度的服務(wù)社會的精神,在此基礎(chǔ)上把我國嚴(yán)重的人口負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)化成人口優(yōu)勢。根據(jù)社會的實際需求培養(yǎng)出多層次、多元化的應(yīng)用型人才,這是我國當(dāng)代職業(yè)教育的根本要求。應(yīng)用型人才價值的體現(xiàn)主要依靠他們在實際生產(chǎn)生活當(dāng)中創(chuàng)造出的社會價值。因此我國對應(yīng)用型人才的教育就是要依靠社會現(xiàn)實需求,開展針對就業(yè)需求的職業(yè)教育。從培養(yǎng)人才的理論上來說,各高校應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變辦學(xué)思想、辦學(xué)模式和辦學(xué)機制,一切的教育都是為學(xué)生的就業(yè)服務(wù),幫助學(xué)生順利從學(xué)生轉(zhuǎn)變成應(yīng)用型人才。
2.以市場規(guī)律為參照,以教育規(guī)律為根本
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方式和培養(yǎng)方向需要從社會和市場的需求出發(fā),在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程中,要堅持教育與社會信息的通暢,緊密配合市場規(guī)律,才能夠?qū)崿F(xiàn)高效的人才培養(yǎng)目的。
三、結(jié)語
綜上所述,應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要跟社會的發(fā)展相結(jié)合,提高科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用能力,以發(fā)展國家經(jīng)濟能力為目標(biāo)。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)與社會的生產(chǎn)逐漸朝著綜合性和整體性方向發(fā)展,科學(xué)技術(shù)與人文社會科學(xué)相互滲透,出現(xiàn)了大批的新型較差學(xué)科和邊緣職業(yè)學(xué)科,職業(yè)性應(yīng)用人才成為社會發(fā)展的需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 湯學(xué)俊. 試論PISA對大學(xué)生評價的啟示[J]. 揚州大學(xué)學(xué)報(高教研究版). 2010(05).
電化教育是在教育理論和教育技術(shù)不斷進(jìn)步過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的,既是實現(xiàn)實學(xué)目標(biāo)的一種新型教育方式,又是一種新型的教育觀念。21世紀(jì)是經(jīng)濟全球化的世紀(jì),也是教育現(xiàn)代化的世紀(jì)。然而,在教育現(xiàn)代化的進(jìn)程中,電化教育究竟起到了什么樣的作用?眾所周知,教育的終極目標(biāo)是育人,即對受教者進(jìn)行智力開發(fā)與綜合素質(zhì)培養(yǎng),本文試圖就電化教育的特點和優(yōu)勢來探討它的育人功能。
1. 教學(xué)手段的先進(jìn)性:增強了教學(xué)效果,促進(jìn)了智力開發(fā)
1.1 先進(jìn)的教學(xué)手段,提高了課堂教學(xué)的效果
作為教學(xué)手段,電化教學(xué)聲畫并茂、視聽并舉,生動形象,尤其適合于學(xué)科門類多、學(xué)員層次復(fù)雜、應(yīng)用性強、技術(shù)和能力教育占主體的院校的教學(xué)。比如,作物的生長機理、機械的結(jié)構(gòu)、工藝的流程、一些無法到達(dá)的現(xiàn)場等等是授課中很難講得明白的,有些即使能參觀、實習(xí)、實踐,但也需花費大量的人力、物力和時間,利用電教手段便可很容易地搬上課堂,不論多抽象的東西通過電教就變得直觀、形象、生動。這對學(xué)生理解知識,轉(zhuǎn)化為能力大有益處,加之它感知鮮明、印象深刻、可以反復(fù)施教,對學(xué)員鞏固、運用知識尤為有效。
1.2先進(jìn)手段的應(yīng)用,提高了科研成效
在教學(xué)科研、實驗領(lǐng)域里,電化教育更大有用武之地,許多現(xiàn)場難以解決的問題、不易購置的設(shè)備、許多配置昂貴的系統(tǒng),都可以通過電教手段,利用多媒體技術(shù)模擬得到數(shù)據(jù)、觀看到效果,增強了現(xiàn)場感,快捷、準(zhǔn)確、直觀、方便且經(jīng)濟。把本來只能為少數(shù)科研、實驗人員才能開展的工作,需要很長時間才能得到的結(jié)果,馬上應(yīng)用到課堂教學(xué)中教育學(xué)生,大大提高了教學(xué)效果。
1.3直觀的教學(xué)效果,促進(jìn)了智力開發(fā)
電化教育效果的直接性、生動性可提高學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的興趣,繼而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,促進(jìn)學(xué)習(xí)、鞏固、運用知識,開發(fā)智力。電化教育可以伴隨學(xué)員的學(xué)習(xí)全過程,對理論學(xué)習(xí)、課程設(shè)計、實驗?zāi)酥廉厴I(yè)后知識的運用都很有好處。例如學(xué)員參與生產(chǎn)經(jīng)營實踐,就可以運用電教手段模擬管理策略、生產(chǎn)經(jīng)營流程,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、廣告策劃、公關(guān)科研、過場控制等等都可以運用電教手段來進(jìn)行。
所有這些,對學(xué)生的培養(yǎng),開發(fā)智力都是傳統(tǒng)教學(xué)方式或其他手段難以達(dá)到的。
2.施教內(nèi)容的廣泛性:擴大了施教范圍,強化了素質(zhì)培養(yǎng)。
2.1 擴大了施教范圍,拓展了學(xué)生的知識面
電教的運用不僅大大開發(fā)了學(xué)生智力,且在運用上還具有廣泛性優(yōu)勢,這一優(yōu)勢具有兩方面涵義。一是通過電教手段可以大大擴展施教范圍,除了在校學(xué)生外,社會生活中凡能對社會獨立負(fù)責(zé)的每一個成員都可以通過電教手段獲得教育;另一方面就是它的施教內(nèi)容非常廣,任何專業(yè)、任何學(xué)科,凡是有關(guān)于社會進(jìn)步和發(fā)展的知識、技能都是它的施教內(nèi)容。這樣,學(xué)生在專業(yè)、業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)中,可以大量涉獵其它相關(guān)、不相關(guān)但實用的知識,大大擴展了知識面。
2.2與現(xiàn)代科技發(fā)展同步,培養(yǎng)了學(xué)生的思維方式
現(xiàn)代教育講究的是在教給人知識的同時教給人思維方式和思維觀念。電化教育是將現(xiàn)代高新技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程,學(xué)員在接受教育的同時受到現(xiàn)代科技的熏陶,使自己感受到與現(xiàn)代科技發(fā)展溶為一體,這必然促進(jìn)學(xué)員的思維方式和觀念的更新,對啟迪、培養(yǎng)他們思維的開拓性,觀念的現(xiàn)代性是非常難得的。
2.3促進(jìn)知識向能力轉(zhuǎn)化,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)
教育的目標(biāo),是要讓學(xué)生學(xué)到知識、掌握能力、提高素質(zhì),其中知識轉(zhuǎn)化為能力是教育長期以來薄弱的環(huán)節(jié)。以至于出現(xiàn)了文憑與水平不一致,學(xué)歷與能力不相當(dāng),培養(yǎng)出來的學(xué)生有不少不受用人單位、具體崗位的歡迎。如何把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為能力?這個轉(zhuǎn)化過程目前還大多是走上社會之后,在社會生產(chǎn)實踐中轉(zhuǎn)化提高的。這個過程是必要的,但又是緩慢的。通過電教教學(xué),可以使學(xué)員在學(xué)習(xí)階段就能直接地在求學(xué)過程中貼進(jìn)實踐,獲得運用,加快了所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為應(yīng)用能力的效率;加之求學(xué)期間科學(xué)知識教育又有一定的廣度,這也就大大提高了學(xué)員的綜合素質(zhì),包括掌握的知識結(jié)構(gòu)、應(yīng)用能力和思維方式,電化教育在其教育過程是起到不可替代作用的。
3.教育效果的顯著性:塑造人的思想素質(zhì),提高思政教育質(zhì)量
傳統(tǒng)的思想政治教育主要靠課堂教育、政治學(xué)習(xí)、輔導(dǎo)報告、輿論宣傳和政工人員的勾通,這些都是大多讓人有一種“說教”感,作用與效果并不顯著,做思想工作的施教者是被動的,受教者也是被動的,施教效果大為減弱。
通過電化教育媒介與手段的運用,效果就強多了。比如,播放一些具有教育意義的電視片,文藝性、教育性都很強的錄相片,使受教者感到生動形象,樂于接受,便能使施教內(nèi)容主動進(jìn)入頭腦。對于一些內(nèi)容優(yōu)秀、內(nèi)涵深刻、貼進(jìn)生活、思想性知識性強的電教教材,學(xué)生在觀看過程中會情不自禁地跟隨教育內(nèi)容“入境”,用這種“寓教于樂”,讓學(xué)員在輕松中受到教育,效果非常好。這也給我們對傳統(tǒng)思想政治教育方法帶來反思。
思想政治教育中一個重要因素是情感,而電教教育的情感交流效果尤為實出,有時學(xué)員面對屏幕比面對活生生的人感情交流更為得體。隨電教片進(jìn)入“情景”時而開懷大笑,時而聲淚俱下,這就是情感交流,這也是教與學(xué)的最佳配合。
電教片還有這樣一個特點:只要在施教內(nèi)容中,采取適當(dāng)?shù)拇胧?,就可以使信息傳輸發(fā)生質(zhì)的躍變得。教育者編輯安排施教內(nèi)容中如安排一些令人振奮或令人痛絕或發(fā)人深思的東西,必然引起被教育者心靈深處的振動與思考,這些對一個人思想素質(zhì)的培養(yǎng)、良好品質(zhì)的育成是非常難得的,也是其它教育手段無法取得的。
4.教育功能的持續(xù)性:發(fā)揮了長期時效,服務(wù)于終身教育
每一個人都要接受教育,除了學(xué)習(xí)內(nèi)容上的廣泛性之外,還都具有學(xué)習(xí)時間上的廣延性:一方面,人的學(xué)習(xí)是伴隨社會的發(fā)展而發(fā)展的,社會發(fā)展不可能有停滯的那一天,因而學(xué)習(xí)也就具有了只有開始而沒有終結(jié)的永久性;另一方面,對每個人來說,不論他的文化程度達(dá)到了什么高度,但在社會生活中,知識和能力永遠(yuǎn)不會飽和,總會有不夠用的時候,都要學(xué)習(xí)和再學(xué)習(xí),因而學(xué)習(xí)也就具有了伴隨生命而存在的終生性。
現(xiàn)代科技的發(fā)展,越來越顯示出全球的共同需求,電化教育正是這種發(fā)展趨勢的典型表現(xiàn)。電化教育觀念具有社會性和哲學(xué)性基礎(chǔ);電教技術(shù)具有跨學(xué)科跨行業(yè)跨國界的應(yīng)用;電教載體本身就是一種大眾傳播媒介,因此,電教教育對促進(jìn)人們的繼續(xù)教育和終身教育具有很強的可操作性。
電化教育一但服務(wù)于人的終身教育,便帶來了教育格局上的大變化,這在我國高等教育、普通教育乃至成人教育中都得到了充分的實踐和證明。像我國的廣播電視大學(xué)、一些高校開辦的網(wǎng)絡(luò)大學(xué)等,具有開放性、遠(yuǎn)距離、高效率的教育效果,都說明了充分發(fā)揮電化教育的持續(xù)功能,對促進(jìn)我們教育規(guī)模的拓展、運作方式的變革乃至教育觀念的更新都將產(chǎn)生新的飛躍。
[Abstract]Cognitive linguistics holds that metaphor, which universally exists in our language, is one of human’s ways of thinking and cognitive means. Based on Cameron’s metaphor application framework, combined with foreign language teaching practice in the Context of Chinese culture, the paper proposed that the cognitive function of metaphor in foreign language teaching is mainly reflected in the vocabulary teaching, grammar teaching and culture teaching aspects.
[Key words]metaphorcognitive functionforeign language teaching
一、引言
西方隱喻研究源遠(yuǎn)流長,發(fā)軔于古典哲學(xué)派的修辭研究,最早可以追溯到亞里士多德的經(jīng)典名著《詩學(xué)》( Poetics)和《修辭學(xué)》(Rhetoric) 。從那時起,就存在兩種對立的隱喻觀:以柏拉圖為代表的“貶斥派”和以亞里士多德為代表的“贊賞派”?!百H斥派”的主要觀點是將隱喻和其他修辭格視為真理與哲學(xué)研究的大敵?!百澷p派”則提出,“對于作家來說隱喻的使用最為重要,善于使用隱喻是天才的標(biāo)志”。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后,隨著哲學(xué)研究的語言學(xué)轉(zhuǎn)向以及認(rèn)知科學(xué)、語言學(xué)、符號學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,當(dāng)代隱喻研究呈現(xiàn)出跨學(xué)科、多角度、多層次的發(fā)展態(tài)勢?!段覀冑囈陨娴碾[喻》(Lakoff & Johnson, 1980)這部獨辟蹊徑之作的問世,標(biāo)志著當(dāng)代認(rèn)知觀的隱喻研究全面開始,其主要觀點可以歸納為:“隱喻不只是語言或詞語的問題。相反,我們認(rèn)為,人們思維過程大都是隱喻的,即人類的概念系統(tǒng)是以隱喻為結(jié)構(gòu)的”。因此,隱喻“對于人類認(rèn)識世界、形成概念、發(fā)展知識、進(jìn)行思維、作出推理具有至關(guān)重要的意義”。隨著Lakoff和Johnson等所倡導(dǎo)的認(rèn)知隱喻理論研究逐步深入,傳統(tǒng)外語教學(xué)理論由于自身的局限性受到各種挑戰(zhàn)。本文以認(rèn)知隱喻理論為基礎(chǔ),嘗試從詞匯、語法和文化三個維度將隱喻思維與外語教學(xué)實踐聯(lián)系起來,以探求一條對大學(xué)英語教改有所裨益的新思路。
二、隱喻的認(rèn)知功能
對隱喻認(rèn)知功能的研究最早可追溯至亞里士多德時代。亞氏把隱喻看做是一個概念對另一個概念的替換,并且指出,詩歌中隱喻的運用有一定的語境(Mahon ,1999) 。隱喻的認(rèn)知功能在17和18世紀(jì)再次被Vico和Teasaoro 提及,只是進(jìn)入20 世紀(jì)以后,隱喻的認(rèn)知功能才被貶低,隱喻被當(dāng)成了一種靜態(tài)的形式邏輯的符號。例如Searle (1977) 從語言學(xué)的觀點出發(fā),把隱喻僅僅看做是一種語用現(xiàn)象。為此,萊科夫和約翰遜一針見血地指出,“典型的看法都認(rèn)為隱喻僅僅是一種語言特點,是語言的問題而不是思想或行為問題”(Lakoff &Johnson , 1980) 。他們以《我們賴以生存的隱喻》一書大張旗鼓地提出了隱喻的認(rèn)知功能,從而把對隱喻的認(rèn)知功能的研究推向前所未有的高度。他們認(rèn)為,隱喻的本質(zhì)是通過甲事物來理解和體驗乙事物,人的概念系統(tǒng)就是通過隱喻建構(gòu)起來的,即所謂“我們的思想和行為本質(zhì)上都是隱喻的”(Lakoff ,1980) 。自此,對隱喻的認(rèn)知功能的研究逐漸發(fā)展起來??穫?1999)也指出,隱喻具有語言修辭功能、認(rèn)知功能和語用功能。國內(nèi)學(xué)者束定芳在《隱喻學(xué)研究》一書中,把隱喻功能劃分為修辭功能、語言學(xué)功能、詩歌功能、認(rèn)知功能、社會功能和文字游戲功能。其中隱喻的認(rèn)知功能主要指隱喻是人類認(rèn)識概念系統(tǒng)的基礎(chǔ)和組織經(jīng)驗的工具,為人類認(rèn)識世界提供了新的視角。一般認(rèn)為,隱喻的認(rèn)知機制主要體現(xiàn)為從源領(lǐng)域到目標(biāo)域的映射,表現(xiàn)為人的思維中存在的系統(tǒng)的概念隱喻。在特定語境中,這種概念隱喻常常意味著信息的篩選和整合,而且根據(jù)Lakoff的“不變原則”,這種認(rèn)知映射具有系統(tǒng)性特點,即源領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)映射到目標(biāo)域時,原有的基本圖式結(jié)構(gòu)不變。
三、隱喻的認(rèn)知功能在外語教學(xué)中的應(yīng)用
隱喻與英語詞匯教學(xué)。人的認(rèn)知能力是不斷的發(fā)展和提高的,而概念的擴充是與這一過程同步的?!耙驗榇竽X的認(rèn)知活動是在已記憶知識的基礎(chǔ)上以最節(jié)約的方式進(jìn)行的,所以隨著對新事物的認(rèn)識,大腦總是在記憶中尋找已存在的概念,根據(jù)新認(rèn)識事物的物理、功能等屬性將其與已認(rèn)識的事物發(fā)生某種聯(lián)系,對其進(jìn)行歸類?!闭Z義是基于經(jīng)驗感知的,人們對詞義的理解首先依賴于人們的感知和經(jīng)驗,詞的概念意義實際上是人類對自身和熟知的事物的認(rèn)識和理解(趙艷芳,2000)。在認(rèn)識了客觀的、具體的物質(zhì)世界以后,人們將已知的、具體的概念領(lǐng)域投射的抽象的、概括的概念領(lǐng)域。每一次隱喻投射之后總能鏈接上新的相似點,這樣的不斷的延伸開去使得詞義不斷地豐富和發(fā)展,詞義范疇不斷擴大。這也是形成一詞多義現(xiàn)象的根本原因。因為隱喻映射(Metaphorical mapping)的工作機制是以“經(jīng)驗基礎(chǔ)”(Empirical basis)為前提的認(rèn)知“推理”(Reason)。搞清楚這一規(guī)律便可以理解在英語詞匯當(dāng)中有些看上去相去甚遠(yuǎn)的兩個義項其內(nèi)在的聯(lián)系。如英語中“baby、chicken”這兩個單詞其本義為分別為“嬰兒、幼兒”和“小雞”的意思。在擴大詞義的時候“嬰兒、幼兒”和“小雞”的某些特征映射到另外的認(rèn)知領(lǐng)域,因而產(chǎn)生它們的另外的義項“幼稚的人”和“膽小鬼”這樣的意思。再比如“top”這個單詞其本來意思就是指客觀的某種事物或物體的頂端的意思,后來這種“頂、最高”的概念也進(jìn)一步投射到其他的概念領(lǐng)域,因而有了諸如“top ten” “top one”這樣的說法。由于隱喻機制是導(dǎo)致詞義范疇擴大的根本原因,英語教學(xué)當(dāng)中要求我們首先要注重基本范疇詞匯的教學(xué)。語言的詞匯中的主要的東西就是基本詞匯。基本詞匯標(biāo)志著與人們?nèi)粘I钭顬槊芮械氖挛?,如英語當(dāng)中的dog、fish、horse、bird、mouse、sky、water、fire、tree、heart、foot、face、eye、nose 等等,基本詞匯一種語言詞匯的最為穩(wěn)固的部分,具有全民常用性,也是通過隱喻機制構(gòu)成新詞或產(chǎn)生新意的基礎(chǔ)。掌握好基本詞匯是英語學(xué)習(xí)過程不可忽視的重要階段。隱喻映射機制在一種語言構(gòu)成合成詞和復(fù)合詞方面也有所體現(xiàn)。英語當(dāng)中類似于headmaster, chairman, sweet- talk, stonedeaf,crystal- clear, shoulder- high, knee- cap 這樣的單詞可以說是不勝枚舉。從中我們可以看出隱喻映射機制發(fā)揮作用的過程。人們對一事物充分認(rèn)知之后,概括和歸納該事物的某些特征,將此事物的這些特征映射到其他的概念領(lǐng)域當(dāng)中去。體現(xiàn)在語言領(lǐng)域的一個方面就是通過隱喻構(gòu)成復(fù)合詞。對于這種規(guī)律的把握和有效利用必然會有利于提高我們詞匯學(xué)習(xí)的效率。
隱喻與英語語法教學(xué)。認(rèn)知語言學(xué)認(rèn)為語法的本質(zhì)是象征性的。人腦的認(rèn)知可以分為兩部分,對客觀事物進(jìn)行感知,形成表象、概念、范疇;另一方面又可以對事物的關(guān)系進(jìn)行分析、判斷和推理。語法中便體現(xiàn)了人們對事物關(guān)系的判斷和推理。所謂“法”即規(guī)則,“語法”的概念可以顧名思義地理解為語言單位組織起來的規(guī)則。我們認(rèn)為語法是人腦對時空關(guān)系、客觀事物等的規(guī)律的認(rèn)識在語言中的投射。語法是由所有象征單位由小到大,由簡單到復(fù)雜,由語言符號(詞素、詞、短語)構(gòu)成的線性結(jié)合。句法關(guān)系的構(gòu)成和詞素構(gòu)成詞的關(guān)系是一樣的,只是復(fù)雜程度上的不同。在這樣的理論背景下我們同樣可以用構(gòu)成詞語的隱喻機制去理解句法結(jié)構(gòu)的構(gòu)成規(guī)則。認(rèn)知語法的理論主張將語義、詞法與句法有機的結(jié)合起來。我們可以用統(tǒng)一的方法―――隱喻映射規(guī)律來理解和解釋不同語言在結(jié)構(gòu)上的差異性。
隱喻與文化教學(xué)。外語教學(xué)應(yīng)重視交際能力的培養(yǎng),目前已經(jīng)得到了廣大教師和教育學(xué)專家的認(rèn)可。交際能力的一個重要組成部分就是社會語言能力(Canale & Swain,1980),而談及社會語言能力人們就難以避免的要涉及目標(biāo)語言的社會文化背景問題,因而,現(xiàn)代外語教學(xué)的重要組成部分之一便是文化教學(xué)。文化和隱喻之間到底存在著什么樣的聯(lián)系呢?隱喻和文化之間存在著緊密的聯(lián)系。Lakoff認(rèn)為隱喻的實質(zhì)是用一類事物來理解和體驗另一類事物,它不僅僅是語言現(xiàn)象,更是人類將某一領(lǐng)域經(jīng)驗來說明和理解另一領(lǐng)域經(jīng)驗的認(rèn)知現(xiàn)象。文化是指生活在某一區(qū)域的人們所共有的信念、價值、習(xí)俗和人工制品構(gòu)成的體系,人們利用這個體系來處理人與世界以及人與人之間的關(guān)系,并通過學(xué)習(xí)使之傳承下去,是一系列知識、經(jīng)驗、層次關(guān)系、宗教、時空關(guān)系等的總和。簡單來講,文化可以認(rèn)為是某一社會集體通過隱喻機制對物質(zhì)世界和人類社會認(rèn)知經(jīng)驗的積淀(王守元、劉振前,2003)。這樣文化從產(chǎn)生之初就打上了隱喻的烙印,是具有隱喻性的。另外,人類用以交流的語言是文化的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類文化得以傳承的工具和手段,語言和文化的關(guān)系是密不可分相互依存的關(guān)系。又因為隱喻是人類語言的共同屬性,是人類語言產(chǎn)生的方式和途徑。使語言豐富和發(fā)展的隱喻機制也必然在人類文化的成果當(dāng)中有所體現(xiàn)。由于隱喻和文化有著如此密切的聯(lián)系,為了了解目標(biāo)語言的文化背景,對其隱喻機制的深入了解是十分必要的。
四、小結(jié)
本文討論了隱喻的認(rèn)知功能在外語教學(xué)中詞匯、語法和文化教學(xué)的應(yīng)用問題。但是隱喻的認(rèn)知功能并非僅限于這三個層面。外語教學(xué)中學(xué)生聽、說、讀、寫幾個方面的語言能力是相輔相成的,隱喻的認(rèn)知功能對學(xué)生語言能力的影響也是多方面的。我們相信,通過提高學(xué)生對隱喻的認(rèn)知功能的理解,能夠提高學(xué)生的綜合語言能力。在外語教學(xué)中,雖然目前尚不可能進(jìn)行獨立的隱喻教學(xué),但我們可以從隱喻的認(rèn)知功能這一角度對學(xué)生進(jìn)行必要的訓(xùn)練,使學(xué)生透過表面的語言現(xiàn)象,捕捉其中蘊含的文化信息,逐步培養(yǎng)學(xué)生對隱喻的認(rèn)知功能敏銳的捕捉力和隱喻化的表達(dá)能力。
參考文獻(xiàn)
[1]Forceville , C. Pictorial metaphor in advertising [M] . London : Routledge. 2000.
[2]Lakoff,G. & Johnson, [M]. Metaphors We Live By. Chicago : The University of Chicago Press,1980.
中圖分類號:H083;N04 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-8578(2013)05-0010-05
Register Use of Terminology from Functional and Cognitive Perspectives
—Case Study of “Expectation Value”
YU Wei
Abstract:Terminology can reflect the developments of science, technology, and society The register use of terminology has its own scientific, social, functional and cognitive reasons As a term of probability theory and statistics, “Expectation Value” is mapped into other fields by the way of analogy and extending, or some other methods The significant increase of the use frequency, the expansion of the semantics and the growth of the functions make “Expectation Value” develop and change from the specialized terminological fields into popular vocabulary, and become one of modern Chinese common words
Keywords:terminology, register usage, functional perspective, cognitive perspective
一 理論背景
20世紀(jì)60年代末期以來,隨著篇章語言學(xué)、科技信息理論和文本綜合分析處理等學(xué)科的發(fā)展,術(shù)語學(xué)逐漸開始研究術(shù)語的使用問題,特別是職業(yè)言語(首先是篇章)、專業(yè)人員培訓(xùn)和計算機系統(tǒng)中術(shù)語的使用[1]。篇章理論也是功能術(shù)語學(xué)的研究對象之一,主要分析篇章中術(shù)語使用的理論,可以對篇章進(jìn)行術(shù)語分析,研究含有術(shù)語的篇章類型,也可以對術(shù)語進(jìn)行篇章分析。在分析過程中,既可以自術(shù)語到篇章,也可以自篇章到術(shù)語。從術(shù)語學(xué)角度出發(fā)看術(shù)語與篇章的關(guān)系,通常包括以下幾個方面:篇章的術(shù)語結(jié)構(gòu);篇章中的術(shù)語飽和度,即術(shù)語與篇章中所有實詞的比例;篇章中術(shù)語出現(xiàn)的頻率,即專業(yè)詞匯和所有詞匯的比例;以及篇章的術(shù)語形式,即通常通過術(shù)語集所表現(xiàn)出來的篇章內(nèi)容形式。在這幾個方面中,篇章的術(shù)語飽和度和出現(xiàn)頻率通常以百分率的形式體現(xiàn)。對術(shù)語進(jìn)行篇章分析時,經(jīng)常會采用統(tǒng)計法,科學(xué)直觀地指出使用特征[2]。一般而言,術(shù)語更多在非文藝性篇章中出現(xiàn),如科學(xué)、政論、技術(shù)、公務(wù)等,這是因為術(shù)語本身具備大量的信息內(nèi)涵,是相應(yīng)的概念定義或擴展描寫的凝縮,能夠用精準(zhǔn)簡潔的語言表述豐富的內(nèi)容。不過,術(shù)語也經(jīng)常被用于文藝性篇章,通常是出于修辭需要,為了取得特殊的修辭效果,又或是使術(shù)語非術(shù)語化,即不用術(shù)語最為核心的意義,而是通過專業(yè)意義簡單化、專業(yè)意義隱喻化等方式,讓術(shù)語喪失其術(shù)語意義,獲得泛化意義從而成為一般詞匯。
在對術(shù)語的功能進(jìn)行研究的過程中,研究者發(fā)現(xiàn)術(shù)語的認(rèn)知功能使得術(shù)語成為可以確定、存儲、交流知識的手段和獲取新知識的途徑,因此認(rèn)知術(shù)語學(xué)逐漸成為了術(shù)語學(xué)研究的一個新方向。認(rèn)知術(shù)語學(xué)采用認(rèn)知方法分析術(shù)語,主要研究術(shù)語在科學(xué)認(rèn)知和思維過程中具有何等作用[3]。作為詞匯單位的術(shù)語,一方面具有通用詞匯固有的功能,如稱名功能、語義或符號功能、交際功能、語用功能等,另一方面作為專業(yè)詞匯,術(shù)語又有自身特有的一些功能,如認(rèn)知功能、工具功能、啟智功能等,其中最重要的是認(rèn)知功能。術(shù)語在認(rèn)識和思維過程中具有積極的作用,是對客觀現(xiàn)實的事物和現(xiàn)象的本質(zhì)以及人的內(nèi)心世界長期認(rèn)識的結(jié)果,這些都是由術(shù)語的認(rèn)知功能決定的,認(rèn)知功能是術(shù)語最重要的特征之一。術(shù)語屬于科學(xué)的元語言,而術(shù)語是形成相關(guān)科學(xué)概念系統(tǒng)所必需的輔助手段[4]。術(shù)語與認(rèn)知科學(xué),尤其是信息理論和認(rèn)知心理學(xué)有天然的密切聯(lián)系。術(shù)語不僅能反映認(rèn)知領(lǐng)域現(xiàn)階段的發(fā)展階段和程度,概括、增加和傳遞科學(xué)知識,而且具有將信息固定下來,成為認(rèn)知工具的能力。本文以“期望值”一詞為例,分析造成術(shù)語跨語域使用的功能和認(rèn)知機制。
二 “期望值”的跨語域使用 1不同語域中的“期望值”
“期望值”作為術(shù)語在不同語域中都可以使用,但是根據(jù)使用領(lǐng)域的不同,“期望值”的語義內(nèi)涵也有所區(qū)別。在概率論和統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域里,一個離散性隨機變量的期望值(expectation value),又被叫作數(shù)學(xué)期望,或均值,亦簡稱期望,物理學(xué)中稱為期待值,是試驗中每次可能結(jié)果的概率乘以其結(jié)果的總和。換句話說,期望值是隨機試驗在同樣的機會下重復(fù)多次的結(jié)果計算出的等同“期望”的平均值。需要注意的是,期望值并不一定等同于常識中的“期望”——“期望值”也許與每一個結(jié)果都不相等。換句話說,期望值是該變量輸出值的平均數(shù)。期望值并不一定包含在變量的輸出值集合里[5]。
除了概率論和統(tǒng)計學(xué)語域之外,“期望值”也常在經(jīng)濟、商業(yè)語域使用,不過其語義內(nèi)涵和外延都與上述不同。這些語域中的“期望值”常與“客戶”“管理”等詞搭配使用,用來指稱某人(通常為服務(wù)對象)對于他人提供的管理、服務(wù)等業(yè)務(wù)所能達(dá)到的狀態(tài)和水平,主要包括期望的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則(包括定量和定性兩方面)等。
在《現(xiàn)代漢語詞典》《辭?!贰稘h語大詞典》等工具書中,“期望值”被釋義為“對人或事物所抱希望的程度”,這個語義通常在新聞、文藝等語域中使用。具體說來,期望值可以指人們對所實現(xiàn)的目標(biāo)主觀上的一種估計,也可以指人們對自己的行為和努力是否導(dǎo)致所企求之結(jié)果的主觀估計,其依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是個體的以往經(jīng)驗。此外,期望值還可以指社會大眾對處在某一社會地位、角色的個人或階層應(yīng)當(dāng)具有的道德水準(zhǔn)和人生觀、價值觀等全部內(nèi)涵的一種主觀愿望。
在心理學(xué)語域,1964年北美著名的心理學(xué)家和行為科學(xué)家維克托·弗魯姆(Victor HVroom)在《工作與激勵》(Work and Motivation)一書中提出了期望理論(expectancy theory),即某一活動對某人的激勵力量取決于他所能得到結(jié)果的全部預(yù)期價值乘以他認(rèn)為達(dá)成該結(jié)果的期望概率。弗魯姆將這一理論用公式表示為M=V×E,其中E就用來表示期望值,即個人根據(jù)以往經(jīng)驗進(jìn)行的主觀判斷,對達(dá)成目標(biāo)并能導(dǎo)致某種結(jié)果的概率的估計。如果一個人對目標(biāo)估計為可以實現(xiàn), 則此時概率為最大(E=1);反之,如果估計完全不可能實現(xiàn),這時概率為最?。‥=0)。因此期望(值)也可以叫作期望概率[6]。
最后,在語言學(xué)語域中,期望值作為一個計算語言學(xué)的專門術(shù)語,又可以稱為均值,指的是隨機變量按其取值概率的加權(quán)平均,主要用于表征其概率分布的中心位置。
由此可見,“期望值”是屬于不同學(xué)科領(lǐng)域的專門術(shù)語,其語義內(nèi)涵和外延隨著使用語域的不同而有所區(qū)別,但不可否認(rèn)的是,各語域中的“期望值”的核心語義有共通的成分,這就為該詞的跨語域使用打下了語義基礎(chǔ),并在語法和語用層面通過不同形式體現(xiàn)出來。
2 三個平面上的“期望值”
在北大CCL語料庫搜索“期望值”,共有244條,其中有10條重復(fù)或無用語料,實際有效語料為234條,期望值在234條語料中分別充當(dāng)了句子的主語、定語、賓語、狀語,以及動賓短語中的賓語(小賓語)和主謂短語中的主語(小主語),具體分布如圖1。
圖1 “期望值”可充當(dāng)?shù)木渥映煞?/p>
期望值能充當(dāng)?shù)母鞣N句子成分在全部語料中所占的比例如圖2所示。
圖2 不同成分在總語料中所占比例
從圖2中可見,期望值在充當(dāng)各種句子成分時,最主要的是充當(dāng)句子的主語,其次是句子的賓語和主謂短語中的主語,充當(dāng)其他成分的比例相對而言則要低很多,這與該詞在句法、語義和語用層面表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)有密切的關(guān)系。作為名詞,期望值不能受數(shù)量短語和副詞修飾,通常在句子中充當(dāng)句子的主語和賓語,有時也用來充當(dāng)句子的定語,修飾后面的名詞或短語,還可與介詞“把”“對”“與”等組成介詞短語充當(dāng)句子的狀語。除了直接充當(dāng)句子成分之外,期望值還可以作為主謂短語中的主語,與動詞組合后充當(dāng)句子的主語、定語或賓語,以及作為動賓短語中的賓語,和其他動詞組成動詞短語作謂語。
期望值在句中作為主語時,一般與動詞“下降”“提高”“降低”連用,也可以跟在“的”字短語、名詞或名詞短語之后,還可以跟在介詞“對”+名詞組成的短語后,作為賓語時則多與動詞“達(dá)到”“寄予”等連用。當(dāng)期望值與介詞“把”“對”“與”等連用時則通常作為句子狀語,與形容詞短語“過高”“非常大”等連用時,多為主謂短語中的主語,組成短語后可充當(dāng)句子主語或賓語。期望值作為主語或賓語時,通常只與句子的邏輯主語和謂語有語義關(guān)系,多為句子中的動詞指向?qū)ο?,屬于受事元。期望值作定語時,與它后面的名詞性成分之間是限定性關(guān)系,也可以說是領(lǐng)屬性關(guān)系,如“期望值范圍”“期望值的問題”等。
期望值通常用于陳述句,表敘述、說明、解釋,一般不用于祈使句、感嘆句和疑問句,但在具體的語境中可以表達(dá)感嘆或疑問語氣。期望值本身很少作為句子主體和敘述焦點出現(xiàn),多與其他成分一起解釋說明主題所要表述的內(nèi)容、目的或范圍,屬于斷定式的行事行為。
三 功能視域下的“期望值” 在語料庫和各大主要搜索引擎及網(wǎng)站中,以“期望值”為搜索對象,得到結(jié)果如圖3、4、5所示。
圖3 “期望值”在各語料庫中的搜索結(jié)果
圖4 “期望值”在各搜索引擎中的搜索結(jié)果
圖5 “期望值”在各網(wǎng)站中的搜索結(jié)果
如上各圖所示,期望值這個詞的使用范圍大,使用頻率較高,這說明該詞適用語域較多,新聞、科技、文藝、軍事、體育等領(lǐng)域均可使用。這與期望值本身就是多個專業(yè)領(lǐng)域的術(shù)語有關(guān),同時,由于該詞涉及范圍很廣,因此不同學(xué)科的研究成果也很多。在中國期刊網(wǎng)和碩博論文庫里搜索,其總篇數(shù)和涉及學(xué)科如表1所示。
表1 “期望值”論文篇數(shù)及涉及學(xué)科
在這眾多學(xué)科中,研究成果最多是管理、計算機、教育學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、新聞學(xué)等幾大學(xué)科。筆者從這些學(xué)科論文中隨機挑選出了一些文章,對于術(shù)語“期望值”在文章中的出現(xiàn)頻率和飽和度做統(tǒng)計,結(jié)果如表2所示。
表2 “期望值”的術(shù)語飽和度和出現(xiàn)頻率
當(dāng)然,由于搜集整理的數(shù)據(jù)范圍比較狹窄,統(tǒng)計的文章篇數(shù)和字?jǐn)?shù)也極其有限,表2的結(jié)果僅僅只能作為一種參考,沒有普遍的參照性,但多少也能從該表格中看出“期望值”作為各學(xué)科專門術(shù)語的使用特點。在專業(yè)性和學(xué)術(shù)性較高的科研論文中,屬于理科、工科的學(xué)科,如計算機、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等顯然更為嚴(yán)密抽象,對于術(shù)語概念的內(nèi)涵和外延有著嚴(yán)格的規(guī)定,一旦確定了“期望值”的所指范圍,接下來便不再重復(fù)闡釋,因此術(shù)語出現(xiàn)的頻率和飽和度都比文科論文更低一些。而類似于教育學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科的論文則更講求對術(shù)語的實際應(yīng)用和說明,并常常會有案例分析出現(xiàn),因此相對的術(shù)語出現(xiàn)頻率和飽和度有所提高。
但是,從新聞類和文學(xué)類文章的數(shù)據(jù)可以看出,這些領(lǐng)域的“期望值”,無論是術(shù)語在整篇文章中出現(xiàn)的頻率,還是和所有實詞相較而得出的術(shù)語飽和度,都比較低,這是因為“期望值”作為各學(xué)科專門術(shù)語,其外延和內(nèi)涵是受一定限制的,專業(yè)性較強,在實際生活中出現(xiàn)的概率比較低,往往是在涉及特定領(lǐng)域的話題時才會出現(xiàn),因此數(shù)值較低也就不難理解了。
四 認(rèn)知視域下的“期望值” 在認(rèn)知語言學(xué)看來,語言深深扎根于認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中,語義并不是基于客觀的真值條件,而是對應(yīng)于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的[7]。因此,從認(rèn)知角度看“期望值”一詞由政治術(shù)語逐漸擴大語義所指范圍,是源于人們對“期望值”的語義認(rèn)識不斷深入和豐富。人的概念范疇和認(rèn)知范疇會不斷產(chǎn)生新的內(nèi)容,對于詞語原有語義的理解也會愈加精確,“期望值”原有的概率論和統(tǒng)計學(xué)范疇語義不能繼續(xù)滿足表達(dá)需要,必須通過聯(lián)想將之映射到其他語域以滿足表達(dá)需要。由于概率論和統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域與其他領(lǐng)域之間的相似性,使得“期望值”能夠通過隱喻、類比、引申等方式進(jìn)入各個領(lǐng)域以適應(yīng)實際需求。如概率論和統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域與數(shù)學(xué)、經(jīng)濟、計算機等領(lǐng)域都具有系統(tǒng)化的理論模式、邏輯嚴(yán)密、應(yīng)用廣泛等共同特征,很容易構(gòu)建出相互之間的類比關(guān)系。再比如,心理學(xué)、教育學(xué)之間具有緊密的聯(lián)系,彼此的研究對象、主題很多地方都是一致的,心理學(xué)的研究成果往往會被教育學(xué)采用,因此在兩個語域之間也往往會建立起類比關(guān)系。而文學(xué)和新聞學(xué)則由于其學(xué)科特點,要反映和報道社會各個領(lǐng)域的人物、事件,對于各學(xué)科術(shù)語的接受性很高,所以“期望值”通過語義引申進(jìn)入這些語域也是很自然的。
此外,“期望值”這個原本屬于概率論和統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域的術(shù)語,可以通過類比、引申等方式映射到數(shù)學(xué)、經(jīng)濟、計算機、心理學(xué)、教育學(xué)、文學(xué)、新聞學(xué)等其他目標(biāo)域,筆者認(rèn)為這種映射的形成基于認(rèn)知的圖式理論[8]。我們知道,隨著心理圖式的增加,人們在面對未知事物時偏向于將之與自身已經(jīng)儲存的心理圖式做比較,在比較的過程中會有對該未知事物可能狀況的猜想,這種猜想便形成了人們的預(yù)估基礎(chǔ),也就是“期望值”。只有在這種共同的心理預(yù)期作用下,人們才能通過想象、聯(lián)想、類比等手段的運用,為“期望值”語義的引申、轉(zhuǎn)移、泛化等提供必要的保證,使得“期望值”的核心語義弱化,在使用中逐步向相關(guān)語域拓展。在跨語域的使用過程中,“期望值”的內(nèi)涵和外延都漸漸發(fā)生了變化,最終進(jìn)入現(xiàn)代漢語一般詞匯。
五 總 結(jié) 人們對于術(shù)語的認(rèn)識總是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、社會生活的發(fā)展而逐步加深的?!捌谕怠币辉~最初雖然是專業(yè)性極強的專門術(shù)語,但由于人類認(rèn)知的特點和學(xué)科之間的聯(lián)系,語義范圍逐漸擴展,其內(nèi)涵和外延不斷地發(fā)生變化,漸漸不再局限于概率論和統(tǒng)計學(xué)范疇,而是通過類比、引申等方式投射到其他領(lǐng)域,從單學(xué)科術(shù)語向跨多語域使用的多學(xué)科通用術(shù)語演變。在使用過程中,隨著使用頻率的增加,“期望值”的語義、語法和語用特征都產(chǎn)生了一定變化,術(shù)語的核心語義減弱,其適用語域增多,最終構(gòu)成一個全新的跨語域術(shù)語,以適應(yīng)不同語境和表達(dá)的需求。通過“期望值”的演變,可以看出單學(xué)科術(shù)語的跨語域多學(xué)科術(shù)語化是功能和認(rèn)知機制共同作用的結(jié)果。
參 考 文 獻(xiàn)
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《大綱》的“前言”部分開宗明義,“掌握一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能,是我國公民應(yīng)當(dāng)具備的文化素養(yǎng)之一?!瓘男〗o學(xué)生打好數(shù)學(xué)的初步基礎(chǔ),發(fā)展思維能力,培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,對于貫徹德、智、體全面發(fā)展的教育方針,培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律的社會主義公民,提高全民族的素質(zhì),具有十分重要的意義?!睆亩鞔_提出了以提高公民素質(zhì)為學(xué)科教學(xué)的總目標(biāo)。在“教學(xué)目的和要求”部分提出了包括知識、能力、思想品德教學(xué)的目標(biāo)結(jié)構(gòu)。在“各年級的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求”部分又對上述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的各子項分年級、分單元提出了層次分明、具體明確的要求,形成了小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的三級目標(biāo)體系。
作為基礎(chǔ)教育中的一門重要學(xué)科,只要認(rèn)真實施《大綱》,使學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識,重視發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、結(jié)合學(xué)科特點對學(xué)生進(jìn)行潛移默化的思想品德教育和美育,對學(xué)有余力、愛好數(shù)學(xué)的學(xué)生因材施教,發(fā)揮特長,必將促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)、心理素質(zhì)、思想品德素質(zhì)和審美素質(zhì)等基本素質(zhì),以及個性素質(zhì)的發(fā)展,從而充分發(fā)揮小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科所特有的,不可替代的育人功能。
小學(xué)階段是兒童身心發(fā)展的重要時期,在數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合教材、結(jié)合形勢、結(jié)合學(xué)生實際,通過學(xué)生的認(rèn)知活動有機進(jìn)行思想品德教育,能夠促使小學(xué)生知、情、意、行諸方面和諧發(fā)展。
認(rèn)知能力是小學(xué)心理發(fā)展的重要方面,其核心是思維能力。數(shù)學(xué)作為一門抽象性、邏輯性很強的基礎(chǔ)學(xué)科,責(zé)無旁貸地被公認(rèn)為“思維的體操”。所以《大綱》指出,“小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要使學(xué)生既長知識,又長智慧?!诩訌娀A(chǔ)知識教學(xué)的同時,要把發(fā)展智力和培養(yǎng)能力貫穿在各年級教學(xué)的始終。”十多年來的教改實踐證明,組織良好的數(shù)學(xué)教學(xué)能使小學(xué)生的初步邏輯思維能力、良好的思維品質(zhì)和認(rèn)真思考的習(xí)慣得到培養(yǎng)。
所謂“組織良好”的教學(xué),許多教師的實踐證明是把概念教學(xué)置于傳授數(shù)學(xué)知識的中心地位,遵循兒童認(rèn)識概念的規(guī)律進(jìn)行教學(xué)。因為數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)知識的基石,是生活中普遍存在的數(shù)量關(guān)系和空間形式的本質(zhì)屬性的概括的反映。掌握了概念,就能引起廣泛的遷移,舉一反三,觸類旁通,形成能力。然而正因為數(shù)學(xué)概念比較抽象,小學(xué)生認(rèn)識水平較低,概念教學(xué)成為公認(rèn)的難點。突破這個難點的關(guān)鍵是遵循兒童的認(rèn)識規(guī)律。隨著社會的改革開放,兒童獲得信息的途徑日益增多,小學(xué)生已經(jīng)有比較豐富的感性認(rèn)識。教學(xué)中正好引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際,運用已有感性材料獲取典型表象。如借助學(xué)生外出旅游所看到的里程碑之間的距離,建立“千米”的概念。引導(dǎo)學(xué)生動手操作,通過畫、剪、分、拼、擺、觀察、體驗操作過程,形成表象。再通過對表象的分析、綜合,抽象、概括,得到概念。學(xué)生在形成數(shù)概念的基礎(chǔ)上運用運算定律、性質(zhì)、法則、公式,經(jīng)過訓(xùn)練形成整、孝分?jǐn)?shù)四則計算的能力;運用概念進(jìn)行判斷、推理,發(fā)展初步的邏輯思維能力;通過形體概念的積累建立空間觀念;綜合種種能力以解決簡單的實際問題。顯然,建立概念、運用和積累概念的過程就是發(fā)展兒童思維、培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力的過程。人教版義務(wù)教材小學(xué)《數(shù)學(xué)》課本比較充分地體現(xiàn)了這一過程。然而“應(yīng)試教育”只看試卷反映的結(jié)果,忽視上述兒童心理發(fā)展的重要過程,使一 個時期來的數(shù)學(xué)教學(xué)工作在一定程度上誤入歧途。
小學(xué)數(shù)學(xué)知識中蘊涵著豐富的思想內(nèi)容。聯(lián)系九宮填數(shù)、古算術(shù)題、圓周率等材料教育學(xué)生,我國是具有五千年歷史的文明古國,中華民族是勤勞智慧的偉大民族,為世界文明的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn),小學(xué)生的民族自豪感油然而生。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時,讓學(xué)生領(lǐng)略事物是不斷發(fā)展變化,并能在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。例如兩個量相比較的關(guān)系隨著條件的變化而轉(zhuǎn)化,當(dāng)兩量一一對應(yīng)時,它們相等,當(dāng)不能一一對應(yīng)時,它們不等;兩個不等量相比較,以較小量作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行差比時,得到“多幾”,以較大量作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行差比時,得到“少幾”;以較小量作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行倍比時,得到“倍數(shù)”,以較小量作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行倍比時,得到“分?jǐn)?shù)(率)”。此外,將“點”延伸就成為“線”,將“線”延展就成為“面”,將“面”平移、旋轉(zhuǎn)就成為“體”,從而潛移默化地受到辯證唯物主義觀點的啟蒙教育。由于數(shù)學(xué)具有高度的抽象性,同時也就具有應(yīng)用的廣泛性。我國經(jīng)濟發(fā)展的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)、日常生活中的常用數(shù)據(jù),都是自編應(yīng)用題的好材料;讓學(xué)生自己收集數(shù)據(jù)進(jìn)行“多位數(shù)讀、寫”練習(xí),進(jìn)行繪制簡單統(tǒng)計圖表的練習(xí);通過對數(shù)據(jù)的感知更加熱愛偉大的社會主義祖國。
培養(yǎng)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,是培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)目的的先導(dǎo)。因為興趣是兒童學(xué)習(xí)積極性中一個最活躍的心理因素,結(jié)合教材向?qū)W生介紹趣味數(shù)學(xué)知識,常常能有效地喚起小學(xué)生的好奇心和求知欲;結(jié)合練習(xí)課和活動課組織數(shù)學(xué)游戲和競賽活動,在活動課上講數(shù)學(xué)家的故事,能激發(fā)小學(xué)生的好勝心和成功欲,進(jìn)而鼓勵他們從小立志,逐步培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)目的。
美感是人接觸到美的事物所引起的一種賞心悅目的心理狀態(tài),是對美的感受、欣賞和評價。數(shù)學(xué)知識所蘊涵的和諧、統(tǒng)一以及解決數(shù)學(xué)問題的技巧也能給人以美感。數(shù)學(xué)課上教師端莊親切的儀態(tài),簡練明快的語言,規(guī)范工整的板書,勻稱精確的范圖,鮮明雅致的教具,師生間和諧默契的交流,都使學(xué)生感到愉悅;幾何圖形的對稱,運算定律、方程等號兩邊的巧妙平衡,數(shù)學(xué)概念的概括和簡約,數(shù)學(xué)推理的嚴(yán)謹(jǐn)和簡潔,數(shù)學(xué)解題方法的巧妙,都能讓學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)知識簡明、和諧、整齊、統(tǒng)一的美,從而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)美感,激發(fā)創(chuàng)造美的熱情,陶冶高尚情操。
習(xí)慣是一種穩(wěn)定的、由多次重復(fù)而鞏固下來的自動化的行為方式。小學(xué)生可塑性、模仿性強,小學(xué)階段是養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的最佳期。好的習(xí)慣一經(jīng)養(yǎng)成,終身受益,反之,不良習(xí)慣一旦形成卻難以糾正。要學(xué)好數(shù)學(xué),必須要有“認(rèn)真、嚴(yán)格、刻苦鉆研的學(xué)習(xí)態(tài)度,獨立思考、克服困難的精神,計算仔細(xì)、書寫整潔、自覺檢驗的學(xué)習(xí)習(xí)慣。”在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中要有計劃有步驟地培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,先曉之以理,提出每階段的明確要求,然后反復(fù)訓(xùn)練,強化印象。這樣持之以恒,堅持?jǐn)?shù)年,必有成效??墒恰皯?yīng)試教育”視思想品德教育為額外負(fù)擔(dān),以“應(yīng)試”作為學(xué)生學(xué)習(xí)的目的,逼迫學(xué)生承擔(dān)超負(fù)荷的“大運動量”訓(xùn)練。師生間哪有情感交流?更無美感可言了。
綜上所述,組織良好的數(shù)學(xué)教學(xué),能使小學(xué)生知、情、意、行和諧發(fā)展,具有整體育人功能。