時間：2023-06-02 09:02:20
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關鍵詞：人工智能；異化；規范；生態文明觀
中圖分類號：TP18
文獻標識碼：A
一、人工智能技術的發展及其影響
人工智能技術研究開始于20世紀50年代中期，距今僅有60年的發展歷程，但是其迅猛的發展速度，廣泛的研究領域以及對人類產生的深遠影響等令人驚嘆。調查顯示，77.45%的人認為現實生活中人工智能技術的影響較大，并且86.27%的人認為人工智能技術的發展對人類的影響利大于弊；認為人工智能技術對人類生活影響很小且弊大于利的人權占很小一部分。人工智能技術的發展和應用直接關系到人類社會生活，并且發揮著重要的作用。人工智能技術的發展方向和領域等由人類掌控著，所以人類應該盡可能地把人工智能技術的弊處降到最低以便更好地為人類造福。2016年3月份，圍棋人工智能AlphaGo與韓國棋手李世h對弈，最終比分4∶1，人類慘敗。4月份，中國科學技術大學正式了一款名為“佳佳”的機器人，據了解，機器人“佳佳”初步具備了人機對話理解、面部微表情、口型及軀體動作匹配、大范圍動態環境自主定位導航和云服務等功能。而在這次正式亮相之前，“佳佳”就擔綱主持了2016“首屆全球華人機器人春晚”和“誰是棋王”半Q賽。人工智能技術確實給人類帶來了諸多的便利，給人類生產生活帶來便利；但是，人工智能技術的快速發展超乎人類的預測，引起了人類的恐慌和擔憂。百度CEO李彥宏稱，人工智能是“披著羊皮的狼”。毋庸置疑，科學技術是一把雙刃劍，當人類醉心于科學技術所帶來的福利中時，更應當注意其帶來的負面作用。人類發明和創造科學技術最終是為了造福人類，而非受到科技的異化。
隨著科技的發展，人工智能技術越來越成熟，在此整體趨勢之下，不同的人群對人工智能技術的不斷成熟與應用有著不同的看法。調查結果顯示，在關于機器人會不會擁有人類的思維甚至超過人類的問題方面，27.45%的人認為機器人會擁有人類的思維和超過人類；而56.86%的人認為機器人不會擁有人類的思維和超過人類，小部分人對此不是很清楚。由于受到人工智能技術迅猛發展的沖擊，如機器人保姆、AlphaGo圍棋等智能產品對人類發展帶來的威脅，一部分人仍然對人工智能技術的發展擔憂甚至認為終有一天機器人將代替人類、征服人類、控制人類。但是，大部分的人在機器人是否能夠超過人類方面，保持樂觀積極的態度，認為機器人永遠不會擁有人類的思維并且超越人類，因為人類是技術的主導者，人類掌握著技術的發展方向，技術終究是為了人類服務。這一看法肯定了人類的無止境的創新，然而，在人類醉心于技術創新的同時，應意識到某些創新確實超出了人類的預料，如AlphaGo與李世h圍棋人機大戰就是人類在技術面前失敗的慘痛教訓。因此，面對科技對人類的異化，人類要時刻保持警惕，適時地總結“技術異化”的緣由和解決對策。
二、人工智能技術發展面臨的問題及其原因
隨著技術的革新，人工智能技術的應用越來越廣泛，與人們的日常生活聯系也愈加密切。從智能手機的普及到自動駕駛汽車的研制成功，再到生產、建設、醫療等領域人工智能技術的應用，都表明了人工智能技術正悄無聲息地改變著我們生活方式。誠然，人工智能技術使我們的生活更加豐富多彩，給我們帶來了極大便利，但與此同時，人工智能技術也給社會帶來了一系列不可忽視的問題：人工智能技術在社會生產領域的應用對勞動市場造成沖擊；人工智能系統在收集、統計用戶數據過程中個人隱私及信息安全方面的隱患；人類對人工智能產品的依賴引發的身心健康問題；人工智能引起的責任認定問題等。斯蒂芬?霍金在接受BBC采訪時表示，“制造能夠思考的機器無疑是對人類自身存在的巨大威脅。當人工智能發展完全，就是人類的末日。”表示同樣擔憂的還有特斯拉的創始人馬斯克，他曾直言，“借助人工智能，我們將召喚出惡魔。在所有的故事里出現的拿著五芒星和圣水的家伙都確信他能夠控制住惡魔，但事實上根本不行。”不可否認，人工智能技術是把雙刃劍，有利亦有弊，爭議從來就沒有停止過，而最不容忽視的莫過于人工智能技術引發的一系列倫理困境，關于人工智能的倫理問題成了重中之重。
調查發現，47.55%的人認為人工智能所引發的倫理問題是因為人性的思考，占比較大；而22.55%的人認為是由于人們價值觀念的改變；29.9%的人認為是利益分化與失衡以及一些其他的原因導致的。由此可以看出導致人工智能倫理困境的原因是多方面的。主要總結為以下幾個方面。
第一，從技術層面來看，人工智能技術在現階段仍然有很大的局限性。人工智能是對人腦的模仿，但人腦和機器還是存在本質區別的，人腦勝于人工智能的地方，就是具有邏輯思維、概念的抽象、辯證思維和形象思維。人工智能雖能進行大量的模仿，但由于不具備形象思維和邏輯思維，僅能放大人的悟性活動中的演繹方法，不可能真正具有智能，這決定了機器不能進行學習、思維、創造。此外，智能機器人也不具備情感智能，它們根本無法去判斷自己行為的對錯，也無法自動停止自己的某項行為，所以如果人工智能技術一旦被不法分子利用，后果不堪設想。可見，由于人工智能自身技術上的局限性導致的倫理問題已經影響到其未來發展。
第二，從規制層面來看，倫理規制的缺失和監督管理制度的不完善是導致倫理問題產生的重要原因。科技的發展目標是為人類謀求幸福，但我們必須認識到，無論是在科技的應用還是發展過程中總是存在一些難以控制的因素，倘若沒有相應的倫理原則和倫理規制加以約束，后果難以想象。在目前人工智能領域，缺乏一套成體系的關于人工智能技術產品的從設計、研究、驗收到投入使用的監督管理方案，也沒有一個國際公認的權威性的規范及引導人工智能技術的發展及運用的組織或機構。現有的監督體制遠遠滯后于人工智能技術的發展速度，無法匹配技術發展的需要。缺乏相關監管制度的約束，人工智能技術就不可避免會被濫用，從而危害社會。
第三，從社會層面來看，公眾對人工智能技術的誤解也是原因之一。人工智能作為一門發展迅猛的新興學科，屬于人類研究領域的前沿。公眾對人工智能技術的了解十分有限，調查顯示，對人工智能技術只是了解水平較低的人較多，占62.75%，以致部分人在對人工智能技術沒有真實了解的情況下，在接觸到人工智能技術的負面新聞后就夸大其詞，人云亦云，最終導致群眾的恐慌心理，從而使得更多不了解人工智能技術的人開始害怕甚至排斥人工智能技術。我們必須清楚，人工智能是人腦的產物，雖然機器在某些領域會戰勝人，但它們不具備主觀能動性和創造思維，也不具備面對未知環境的反應能力，綜合能力上，人工智能是無法超越人腦智能的。在李世h對弈AlphaGo的曠世之戰中，盡管人工智能贏了棋，但人類贏得了未來。
三、人工智能技術的發展轉向
人工智能技術的發展已經深入到人類社會生活的方方面面，其最終發展目標是為人類服務。但是，科學技術是把雙刃劍，它在造福人類的同時，不可避免地會給人類帶來災難，因此，人類應該趨利避害，使人工智能和科學技術最大化地為人類服務。這就要求人類必須從主客體兩個角度出發，為人工智能技術的健康發展找出路。
1.技術層面
（1）加強各個國家人工智能的對話交流與合作。人工智能自20世紀50年代被提出以來，尤其是近六十年來發展迅速，取得了許多豐碩的成果。如Deep Blue在國際象棋中擊敗了Garry Kasparov； Watson 戰勝了Jeopardy的常勝冠軍；AlphaGo 打敗了頂尖圍棋棋手李世h。從表面上看，人工智能取得了很大的進步，但深究這些人工智能戰勝人類的案例，我們發現這些成功都是有限的，這些機器人的智能范圍狹窄。造成這一現象的很大一部分原因就在于國際間人工智能技術的對話交流與合作還不夠積極，所以加強各個國家人工智能的對話和交流迫在眉睫，同時也勢在必行。
（2）跨學科交流，擺脫單一學科的局限性。從事人工智能這項工作的人必須懂得計算機知識、心理學和哲學。歷史的經驗告訴我們，一項科學要想走得長遠就必須有正確的意識形態領域的指導思想的介入。在人工智能這項技術中，有些科學家們可能只關注經濟利益而沒有引進相應的倫理評價體系，最終使得技術預測不到位，沒有哲學的介入，等真正出現問題時就晚了。所以要加強科學家與哲學家的溝通交流，令科學家能更多地思考倫理問題，提高哲學素養，在人工智能技術中融入更多的哲學思想，保證人工智能技術能朝著正確、健康方向發展。
（3）人工智能技術的發展，要與生態文明觀相結合。在人工智能技術發展中，要注入更多的生態思想，這關系人民福祉、關乎民族未來的長遠大計。在人工智能發展中，若是產生資源過度消耗、環境破壞、生態污染等全球性的環境問題時，人類必須制止并進行調整。人工智能技術要想發展得更好，前景更加明亮，前途更為平坦，就必須保持與生態文明觀一致，與人類自身利益一致，為人類造福。
2.人類自身層面
（1）增強科學家道德責任感。科學技術本身并沒有善惡性，而研發的科學家或是使用者有善惡性。人工智能將向何處發展，往往與研發人工智能的科學家息息相關。科學家應打破“個體化原理”，要融入社會中去，關注社會道德倫理問題，承擔起道德責任，為自己、他人、社會負責，多去思考自己研發的技術可能帶來的后果，并盡可能去避免，多多進行思考，嚴格履行科學家的道德責任。
（2）提高公眾文化素養。調查發現，對人工智能技術了解水平較低的人較多，占62.75%；而非常了解的人較少，占4.41%；另外，對人工智能技術了解的人占21.08%，不了解的人占11.76%。由此可以看出，大部分的人對人工智能技術都能有所了解，但都不是很深入，而且仍有部分人對人工智能技術絲毫不了解，所以，人工智能技術對于個體的影響是比較微小的，其發展還沒有深入到個人的日常生活中。特別是在一些關于人工智能的科幻電影的渲染，可能使那些對于人工智能技術并不了解或是一知半解的人產生偏見。在日常生活中，人工智能給人類帶來了極大的便利。通過提高公眾的文化素養，使公眾正確認識人工智能技術，將是緩解甚至是解決人工智能技術某些倫理問題的重要途徑之一。
（3）加大監督力度。人類需要通過建立一個完善的監督系統引導人工智能技術的發展。對于每項新的人工智能技術產品從產生到使用的各個環節，都要做好監督工作，以此來減少人工智能技術的負面影響，緩解甚至減少人工智能技術的倫理問題。
3.道德法律用
（1）通過立法規范人工智能技術的發展。調查發現，90.69%的人認為有必要對人工智能技術所引發的科技倫理問題實行法治，由此可以看出，要想保證科技的良好健康發展，必須要建立健全相關法律條例。然而我國在這一方面的法律還存在很大的漏洞，相關法律條文滯后于人工智能的發展，并未頒布一套完整的關于人工智能的法律體系。沒有規矩不成方圓，在人工智能領域亦是如此。我們都無法預測將來人工智能將發展到何種地步，這時就需要人類預先加以適當的限制，利用法律法規加以正確引導，使其朝安全、為人類造福的方向發展。
（2）構建人工智能技術倫理準則并確立最高發展原則。要構建以為人類造福為最終目的的倫理準則。人工智能技術的倫理問題已經給人類造成了很多負面影響，而要防止其帶來更多負面影響，構建合適的人工智能技術倫理準則勢在必行。
此外，要確立以人為本的最高發展原則 。一切科學技術的發展都應把人的發展作為出發點。人工智能的發展也是如此，要將以人為本、為人類服務為出發點，并作為最高發展原則。
四、結語
科學技術是把雙刃劍，人類只有消除人工智能技術的潛在威脅，發揮人工智能技術最大化效用，避免倫理困境重演，才能實現人機交互的良性發展，實現人工智能與人類的良性互動。
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關鍵詞：人工生命；人工智能；人造生命；物理主義
中圖分類號：N031 文獻標識碼：A 文章編號：16711165(2011)02002104
一般認為，“人工生命”、“人工智能”和“人造生命”是三個分別從計算機科學領域、智能研究和基因工程領域提出的概念。20世紀90年代未，中科院曾邦哲提出人工生物系統（artificial biosystem）的工程生物系統概念，用以整合計算機領域和遺傳工程領域的兩個概念。概念上的整合一方面體現了“人工生命”與“人造生命”兩者之間的承接性，另一方面也預示著“人工生命”發展與生物學理論發展之間的密切關聯。誠如“人工生命是具有自然生命現象的人造系統”[1]，那么進入微觀領域，生命規律的探索與對生命分子的操作使得“人工生命”具有了反身性。這種反身性恰恰體現了“人工生命”研究并不在于使人“非人化”［2］，使生命也成為技術的對象，而是包含了一定生命認識的特殊生命活動。那么，剖析人類基因組計劃的推進過程，就可能找到“人工生命”概念演進背后內在思想動因，從而為洞悉生命科學發展趨勢提供一條線索。
一、“人工生命”階段：肯定物理主義
在人體細胞核內，質量只有0.0000005毫克，寬度僅為0.02微米的DNA包含著大約30億個堿基排列。科學家相信人類DNA序列是人類生命的決定因素，人類生命活動中發生一切事情都與這一序列息息相關。［3］除了特殊情況之外，DNA中含有的龐大信息能夠被一字不差地復制，然后傳給后代。要想獲得這些信息，就需要測定DNA序列的堿基序列，這也是人類基因組計劃的核心工作。那么，測序工作則成為“人工生命”的一個階段，對生命信息傳遞過程的模擬也就構成了“人工生命”研究的起點。
基于人類全部24條染色體中3×109個堿基具有固定性的化學關系即A-T、G-C，于是DNA堿基序列的測定工作實際上可以被描述為科學家接受生命分子信號的過程。應用申農所建立的一般信息系統模型，在一定的指令下進行信號傳遞成為“人工生命”的最初目標。強人工生命觀念將“生命系統的演化作為一個可以從任何特殊媒介物中抽象出來的過程”(John Von Neumann)。以搶占計算機存儲的方式，生命演化過程被計算機程序模擬出來。人們相信，如果生命遵循既定的程序，那么只要編寫好程序，生命就能進行準確的信號傳遞，也就實現了“人工生命”。首先試圖為生命編寫程序的是生物學家林登邁爾。20世紀60年代中期，林登邁爾為紅海藻、青苔等植物的生長發育建立模型，提出了一種被稱為“L-系統”的形態發生系統，又被稱為“繁殖（發生）算法”。在編寫好的程序下，生命系統轉化為信號系統。生命信號模型以量化或模型化的方式來展示生命的屬性。這意味著：“如果具有馮•諾伊曼式的自我復制能力或繁殖的能力，那么這個實體就是有生命的。”［4］
馮•諾伊曼所證明的自我繁殖的生命信號系統應和了人們對微觀生命分子世界的物理主義觀點，其實質是將諸如細胞這樣一個具有新陳代謝功能的生命單元放在既定的關系下。盡管將生命活動視為一種生命信號傳遞顛覆了傳統的生命物質實體論，卻仍然將生命置于某種固定關系下，意味著其也不可能跳出物理主義的決定論框架。一方面，“人工生命”研究進行了生命信號傳遞模，并在計算機領域中建立虛擬生命系統；另一方面，人們在質疑申農的一般信息模型的同時也開始質疑“人工生命”。針對申農的一般信息模型，有學者認為：“申農通訊信息系統模型具有兩方面的重大缺陷：一是該模型未能注意信息系統的一般反饋性機制；二是該模型描述的還僅僅是信息接收系統。”［5］可見，申農的一般信息模型不具有反饋性機制或不能夠自創生。于是，這樣一種生命的信息論觀點，即“在生命運動之中物質實體-載體是流動的，組織形式-信息才是穩定保持的”［6］，表明“人工生命”所模擬的對象是在既定關系之下的生命信號的傳遞過程。
面對人類基因組計劃這樣巨大的基因工程項目，測定了組成人類DNA的約30億個堿基中85%的堿基序列只是完成了所謂工作草圖。獲得的基因草圖只是為給基因命名、分析基因創造了條件，需要進一步找到能夠提供信息的標記基因，進行基因追蹤，但尋找基因的工作卻相當復雜。一般信息模型不可能作為模擬這一活動的基礎。
二、“人工智能”階段：懷疑物理主義
一般認為，人類共有5萬~10萬個基因，如果某個基因發生了變異或者產生缺陷，必然會引起機能上的障礙。根據變異的DNA標記基因來確定另外一個基因的位置，這樣就可以將其位置制成詳細的地圖，通過檢查DNA序列來識別基因突變。學者們以DNA標記為基礎的DNA基因圖譜尋找致病基因。在一階段，“人工生命”模擬的對象是尋找基因，而尋找基因的關鍵則體現為對信息的識別。人類基因組計劃在此階段的工作可以反映“人工智能”的研究。
盡管早在1956年，美國的麥卡錫就提出“人工智能”(artificial intelligence)概念，但直到20世紀80年代末，人們才將“人工智能”作為“人工生命”的一種形式。“人工智能”階段需要計算機能夠準確識別信息。對于智能的研究涉及諸如意識（consciouness）、自我（self）、心靈（mind）、無意識（unconscious mind）等問題。對此，之前將生命作為信號系統的一般信息模型顯然無法發揮作用。面對信息的識別和反饋機制等一系列問題，人們試圖將信息學、控制論、自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學各學科整合，并在計算機領域實踐，甚至在機器人、經濟政治決策、控制系統、仿真系統中應用。然而，這種學科上的整合并沒有使人們找到合適的模型來取代之前的信號模型用以描述識別信息過程所具有的非線性特征。
對此，一部分學者試圖通過重新定義“人工智能”概念，區分出強“人工智能”和弱“人工智能”的方式來解決問題。弱“人工智能”用模擬識別信息后所表現出的行為來反推對信息的識別，也就是讓機器的行為看起來就像是人所表現出的智能行為一樣。而強“人工智能”則將識別信息的功能強加于計算機，如約翰•羅杰斯•希爾勒（John Rogers Searle）就計算機和其他信息處理機器的工作形式提出“計算機不僅是用來研究人的思維的一種工具；相反，只要運行適當的程序，計算機本身就是有思維的”［7］。無論是強“人工智能”還是弱“人工智能”，都將“人工智能”劃分為四類：機器“像人一樣思考”、 “像人一樣行動”、“理性地思考”和“理性地行動”。但是，這兩種觀點都沒有進一步對任何一種類型進行模型化。這就表明盡管在觀念上人們已經不再將生命系統作為信號系統，但其仍成為“人工生命”模擬的對象。
1999年，獲得了諾貝爾生理學或醫學獎的布洛貝爾創立了著名的“蛋白質的命運”假說，即關于新生成的蛋白質去向的“信號假說”。他認為細胞內存在某種信號，這種信號決定了新生成的蛋白質的去向。這意味著每個蛋白質都能夠獲得向某個地方移動的信息，就像郵編一樣，可以讓蛋白質找到準確位置。也就是說，由十幾個氨基酸組成的“信號肽”使得蛋白質能夠識別信息，并在某種程度上具有了主動性。這種主動性與物理主義的決定論觀點發生了沖突。
弄清各種基因各自會生成何種蛋白質成為需找基因的重要環節，因為如果知道了信號肽的基因，就可以知道周圍的基因是決定何種蛋白質的基因。“信號肽”的發現大大推進了人類基因計劃，然而，“人工智能”研究中并沒有明確給出一個可以超越一般信息模型的新模型。
三、“人造生命”階段：突破物理主義
在識別了基因信息之后，就需要對基因突變作出解釋。人們已經發現，致命的基因突變由于地域特征和環境不同，其結果也會各不相同。這就意味著，人們在對待人類基因時必須考慮環境的因素：一方面，環境可能使基因突變形成惡性基因，另一方面則也能促使發生有益的突變，從而形成更為適應環境的基因整體。從后者來看，環境如何引發新基因整體的形成就成為對基因與環境之間關系所進行的解釋，這也就成為人類基因組計劃的后期工作，此階段的“人工生命”研究也將面臨更為深入的問題。
“對基因整體性的認識大體有兩類。一類是在分子遺傳學堅信基因獨立性存在的前提下，根據不同功能種類的基因間的協同關系詮釋基因系統的整體存在。而今，這一方向已在原核生物領域取得輝煌的成果；另一類是在關注物種(種群)的發育和進化并結合分子生物學的基礎上，探究基因的整體存在，即基因集成、基因組織單元及其關系的研究。目前，這一方向已受到綜合進化論者及其他一些生物學者的高度重視。”［8］后者恰恰體現了環境對基因的作用。“人造生命”的提出則將這種作用的意義凸顯出來。從其他生命體中提取基因建立新染色體的操作，實際上就是將特定基因從已有的環境中分離開來，再將提取的基因染色體放入新的環境之中，即嵌入已經被剔除了遺傳密碼的細胞中，這樣染色體在新環境中形成新的基因組織，控制這個細胞，發育變成新的生命體。2010年5月20日，美國私立科研機構克雷格•文特爾研究所宣布：世界首例人造生命――完全由人造基因控制的單細胞細菌誕生，并將“人造生命”起名為“辛西婭”。這項具有里程碑意義的實驗表明：新的生命體可以在實驗室里“被創造”，而不是一定要通過“進化”來完成。“辛西婭”的產生在一定意義上證明了可以通過人工環境能夠實現對基因的作用。
“人造生命”為“人工生命”提出了更深層次的問題。“人工生命”概念不同于傳統生命觀和科學觀。“傳統生物學用分析方法研究生命。通過分析，解剖現有生命的物種、生物體、器官、細胞、細胞器，即通過分析現有生命的最小部件來理解生命。人工生命用綜合方法研究生命，在人工系統中對簡單的零件進行組合，使其產生類同生命的行為，力圖在計算機或其他媒體中合成生命。”［9］“人造生命”則進一步模擬生命整體功能如何形成。這也改變了對生命的認識，從“如吾所說的生命（lifeasweknowit）”轉變為“如其所能的生命（lifeasitcouldbe）”［10］。生命作為各個功能疊加的物理主義觀念被打破，取而代之的是一種功能整體性觀念。
“人造生命”已有的成果在一定程度上揭示了環境對基因整體功能的作用機制，如果能夠找到體現這種機制的模型，就將推動生命科學的發展。事實上，人類基因組計劃都是建立在DNA分子序列的符號化前提下的。沒有這種符號操作，人們就不可能應用計算機來獲得、識別并整合生命信息。而這一符號學思路恰恰應和了美國著名的科學家、認知心理學家、人工智能學家西蒙（Simon Blackurn）的理論。西蒙的“物理符號系統假設”進一步闡釋了這一思路。“物理符號系統假設”強調“所研究的對象是一個具體的物質系統，如計算機的構造系統、人的神經系統、大腦的神經元等。所謂符號就是模式，如任何一個模式，只要它能和其他模式相區別，他就是一個符號。”［11］“物理符號系統假設”從信息論模型進入了符號學模型。“人工生命”從對“生命表現出的行為的功能模擬”轉向對“生命內在創造機制的功能模擬”。
這種符號學模型提示，在經常變化的環境作用下，微觀生命分子形成了不同的功能整體，具有內在的適應性意義。人們在無法支配環境的情況下支配基因，就可能造成有害的影響。從“人工生命”、“人工智能”到“人造生命”的概念演進，可以得出承認生命本身具有內在意義，具有一定的主動性將成為未來生命科學理論發展的一種趨勢。
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關鍵詞:HPS教育;小學科學;人工智能
隨著我國教育的迅猛發展，作為科學教育重中之重的小學科學教育逐漸開始被大眾所關注，所以探索小學科學教育的新思路已成為教育改革的關鍵之一。多年來，我國不斷借鑒發達國家的教育改革理念與經驗，并進行本土化研究，促進我國教育發展。
一、研究背景
HPS教育作為西方20世紀80年代盛行的理論，引入中國已有20余年。作為極其受歡迎的教育理念，憑借著自身優勢在中國教育課程改革中占據了一席之地，也為中國科學教育提供了新思路。
(一)HPS的概念界定
HPS的提出源自科學內部對科學反思和科學外部人員對科學本質認識的思考。最初，HPS指的是科學史(HistoryofScience)和科學哲學(PhilosophyofScience)兩大學科領域，但在20世紀90年代科學建構論流行后，科學社會學與科學知識社會學被引入科學教育，HPS逐漸演化成科學史(HistoryofScience)、科學哲學(PhilosophyofScience)和科學社會學(SociologyofScience)三者的統稱［1］:科學史即研究科學(包括自然科學和社會科學)和科學知識的歷史;科學哲學則是對科學本性的理性分析，以及對科學概念、科學話語的哲學思辨，比如科學這把“雙刃劍”對人類社會的影響;科學社會學則討論科學處在社會大系統中，社會種種因素在科學發展過程中的地位和作用，這包括了政治、經濟、文化、技術、信仰等因素［2］。在國外，德國科學家和史學家馬赫最早提倡HPS教育，突出強調哲學與歷史應用至科學教學中的作用。我國HPS相關研究開始晚且研究規模較小，首都師范大學的丁邦平教授認為HPS融入科學課程與教學是培養學生理解科學本質的一個重要途徑［3］。
(二)HPS教育理念融入小學科學課程的必要性
運用科學史、科學哲學等進行教學是目前國際上小學科學教育改革的一種新趨勢。2017年，教育部頒布的《義務教育小學科學課程標準》標志著我國科學教育步入了新階段，其不僅要求達成科學知識、科學探究的相應目標，也要養成相應的科學態度，思考科學、技術、社會與環境的融洽相處。該標準提出了“初步了解在科學技術的研究與應用中，需要考慮倫理和道德的價值取向，提倡熱愛自然、珍愛生命，提高保護環境意識和社會責任感”。HPS教育與小學科學課程的結合是教學內容由知識到能力再到素養的過程，是小學科學教育的新維度，改變了小學科學課程的教學環境。將科學課程中融入HPS教育的內容，可以幫助學生理解科學本質，研究科學知識是如何產生的，科學對社會的多方面影響以及科學和科學方法的優、缺點等。當《小學課程標準》將科學態度和價值觀視為科學教育的有機組成部分時，小學科學課程就有望成為HPS教育的天然載體，同時為小學科學課程滲透HPS教育提出了挑戰。目前，我國小學科學課程雖已有部分設計融入了HPS教育理念，但該融入過程仍停留在表面，融入程度低，融入方式單一。所以，研究HPS教育理念融入小學科學課程十分有必要。
(三)HPS教育理念融入小學科學課程的可行性
縱觀國內外已有的研究，將HPS教育融入小學科學課程可分為基于傳統課堂模式的正式教育課程和基于科技館、研學機構等的非正式教育課程。由皖新傳媒、中國科學技術大學先進技術研究院新媒體研究院、中國科學技術大學出版社三方通力合作、聯合打造的《人工智能讀本》系列叢書自出版以來已發行八萬套，在安徽省多個市區的小學得以應用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。該套叢書分三年級至六年級共四套，涵蓋了16個人工智能前沿研究領域知識點，每一節課都設有場景引入、讀一讀、看一看、試一試4個模塊。小學《人工智能讀本》作為闡述新興科技的讀本，以親切的場景對話和可愛幽默的插畫等形式吸引了眾多小學生的興趣，不僅可作為學校科學課讀本，也可以應用于課外場景。本文則以小學《人工智能讀本》為例，對HPS教育進行初步摸索與實踐，以期對小學科學教育帶來教益。
二、HPS教育理念融入小學科學的典型案例
《人工智能讀本》作為HPS教育理念融入小學科學實踐的典型案例，側重引導學生多維度、科學辯證地認識人工智能，內容包括機器學習、決策職能和類腦智能，以及人工智能的不同發展階段，帶領學生思考人工智能帶來的倫理問題以及其他挑戰，培養學生正確的世界觀、人生觀和價值觀。本研究將以《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰”為例，分析HPS教育理念融入小學科學的實踐。
(一)科學史:提升課程趣味性
小學科學教育作為培養具有科學素養公眾的重要步驟，提升過程的趣味性則十分重要。過去傳統的小學科學教育注重知識的傳遞而忽略了學習過程，填鴨式教學導致學生失去對科學的興趣與探索欲，不利于公民科學素養的整體提高。而科學史作為研究科學(包括自然科學和社會科學)和科學知識的歷史，已經逐漸滲透到科學教育中來。科學史常常介紹科學家的事跡，某一知識誕生所面臨的困難和曲折過程，而將科學史融入課程可以帶學生重回知識誕生的時刻，切身體會科學。讀本作為在小學科學教育中不可或缺的工具，利用科學史內容，以敘事方式可以將科學哲學與科學社會學的思想融入教學過程中，在讀本中融入歷史，可以提升課程趣味性，幫助學生更加容易探求科學本質，感受科學家不懈努力、敢于質疑的精神，提升科學素養。例如《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰”引入部分即以時間順序展開，介紹人工智能的發展與面臨的困境。在“看一看”中機器人索菲亞是否可以結婚的故事不僅為本章節提供了豐富的內容，提升了課程的趣味性，而且還融入了科學與哲學，引發讀者對于人工智能的思考。
(二)科學社會學:提升課程社會性
科學社會學是研究一切科學與社會之間的聯系與影響，包含科學對社會的影響和社會對科學的影響。科學是一種社會活動，同時也受到政治、經濟、文化等多方面影響，比如蒸汽機的誕生表明科學促進社會的發展。在科學教育的課堂中融入科學社會學不僅可以幫助學生理解科學問題，還可以通過介紹科學與社會之間的復雜關系，培養學生靈活、批判看待科學問題的思維能力。如六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰”中，在介紹個人與技術的基礎上引入了政府和環境這兩個要素，使學生在更宏觀的背景下，獲得這樣一種認知:環境與技術之間有一把“雙刃劍”，個人與技術、政府與技術之間是相互促進的主客體關系。《人工智能讀本》并不全是說教性質的文字，在“試一試”中的辯論賽環節讓同學通過親身實踐，更加了解人工智能對于社會的多方面影響。通過對于科技是一把“雙刃劍”這一事實的了解，同學們可以更好地將學習知識與社會的背景聯系在一起，深刻體會科學中的人文素養，增強社會責任感。
(三)科學哲學:提升課程思辨性
以往研究發現，國內學科教材中關于科學史和科學社會學內容較多而且呈顯性，而對于科學哲學的融入內容不夠，且不鮮明。［3］科學哲學融入科學教育無疑可以提升學生的思辨性，幫助學生建立起對于科學正確而全面的認識。例如，《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰”中，引入人工智能倫理，通過介紹人工智能面對的挑戰、人工智能的具體應對策略，讓小學生了解人工智能技術發展的同時也要重視可能引發的法律和倫理道德問題，明白人與人工智能之間的關系以及處理這些關系的準則。通過“讀一讀”先讓學生明白倫理概念，再用一幅畫讓學生思考在算法的發展下，人類與機器人的關系如何定義，向學生傳遞樹立人類與人工智能和諧共生的技術倫理觀。通過這種方式，可以幫助學生逐步建立完整的科學觀，全面且思辨地看待科學，提升學生思辨性，進而提升科學素養。
三、HPS教育理念融入小學科學課程的實踐建議
《人工智能讀本》作為一套理論與實踐相結合，具有知識性與趣味性的兒童科普讀物，著重引導小學生培養科學創新意識，提升人工智能素養，產生求知探索欲望。但《人工智能讀本》作為HPS融入小學科學課程的初始，仍存在教育資源不充分、內容結合較淺等不足，為了將HPS教育更好融入小學科學課程，可從以下三方面加以改進。
(一)開發HPS教育資源
HPS教育需要教育資源的支撐。HPS教育資源來源廣泛，無論是學生的現實生活，還是歷史資料，都可以提供契機和靈感。《人工智能讀本》中收集了大量與人工智能相關的故事和現實案例，都可以作為教育資源，從各個角度達到科普的目的。在新媒體時代，進行HPS教育資源開發時，應當注意借助最新的信息與通信技術增強資源的互動性，如互動多媒體技術、虛擬現實技術、增強現實技術、科學可視化技術等。在傳統的科學課堂教學中，主要是通過圖片文字講解，實驗演示及互動來開展。這種形式對于現實中能接觸到的實驗內容，如常見的動植物、可操作的物理化學實驗等，比較容易開展。而對于地球與宇宙科學領域的知識，或者一些已經不存在的動植物，則只能通過圖片視頻進行展示，不容易進行實驗展示。通過虛擬現實技術、增強現實技術等，則可以虛擬出世界萬物，如不易操作的物理化學實驗、已消失的動植物等都可以通過虛擬現實的手段得以呈現。這些技術或能使教學內容變得生動形象，或通過營造沉浸感以使學生有更佳的情境體驗，或讓學生與教學資源進行交互從而自定義內容，服務于學生科學素養提升的終極目的。
(二)對小學科學教師進行培訓
HPS教育的關鍵是從社會、歷史、哲學等角度對自然科學內容進行重新編排，并不是將大量的內容或學科知識簡單相加，這對教師能力也提出了更高要求。目前，人工智能教學領域常常出現“學生不會學、老師不會教”的狀況，《人工智能讀本》作為內容翔實有趣的讀本可以彌補一部分缺失。但與此同時，也需要提升教師的教學能力與知識儲備。HPS教育理念不僅僅針對歷史中的科學人物，所有的學生主體也是歷史中的主體，他們也身處于社會中，并且對于生活中的各種科學現象有著自己的思考。所以教師身為引導者，需要注意到學生的思考，深入挖掘，鼓勵他們對所思內容進行反思并付諸實踐。科學史和科學哲學應當成為科學教師教育項目中的一部分，這能讓科學教師更好地理解他們的社會責任。為此，對職業科學教師進行HPS培訓便是必要的。
(三)多場景開展小學科學教育
科學素養不是空洞的，它來自學生的認識體驗，并從中獲得生動、具體的理解和收獲。《人工智能讀本》作為方便攜帶的讀本，不僅可以在小學科學課堂中作為教材使用，也可以應用在其他場景，如研學旅行、科技館等場所。課堂學習只是小學科學教育中的一個環節，家庭、科技館等也可以進行科學教育。例如，科技館與博物館可以以科學家和歷史科學儀器為主題舉辦展覽，展覽中融入HPS教育理念，學生在參觀和學習過程中學習有關科學內容。一些歷史上大型的科學實驗，學校教室或實驗室無法滿足條件，但在大型的場館中可以實現。例如，研學旅行作為目前科學教育中最受歡迎的方式之一，已被納入學校教育教學計劃，列為中小學生的“必修課”，正逐漸成為學生獲得科學知識的另一個途徑。研學旅行作為一種集知識性、教育性、趣味性和娛樂性為一體的旅游形式，通常伴隨著知識教育的過程，包括科學知識的普及，所以也是開展小學科學教育的重要場所。在該場景下，運用《人工智能讀本》等新興手段進行科學教育往往取得事半功倍的效果。
結語
目前，HPS教育理念已經積極嘗試運用到小學科學教育中，包括學校內的正式學習以及學校外如科技館、博物館、研學旅游中的非正式學習之中。其中，科技史以時間維度為線索創造豐富資源的同時也可以提升課程趣味性;科學社會學以科學與社會之間的相互關系幫助學生理解科學本質，提升科學素養;科學哲學則以哲學的視域審視科學的誕生提升學生思辨能力。未來，HPS教育結合小學科學則需要更深入，在資源開發、教師培訓以及應用場景等方面加以改進，為提升國民科學素養做出努力。
參考文獻:
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中國職業技術教育雜志征稿信息
《中國職業技術教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管，教育部職業技術教育中心研究所、中國職業技術教育學會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊，集政策指導性、學術理論性和應用服務于一身，是教育部指導全國職業教育工作的重要輿論工具，是服務各級各類職業教育機構的主要陣地。
中國職業技術教育投稿欄目：主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學、師資隊伍建設、研究與探討、職業指導、職業培訓、高等職業教育等欄目。
再給大家推薦職業教育范文：人工智能背景下職業教育變革及模式建構
董文娟1，黃堯2(1.天津大學教育學院，天津300350；2.北京師范大學國家職業教育研究院，北京100875)
摘要：順應人工智能時代的浪潮，基于新興技術的職業教育變革及新模式建構勢在必行。該文從職業教育智慧化、經濟發展、政策保障、信息化生態重構四個方面，剖析了人工智能時代職業教育變革的現實訴求，并進一步分析了當前職業教育外部環境及其自身發展的困境。人工智能背景下職業教育的變革體現出融合、創新、跨界、終身化的新特征。基于此，從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面，探究職業教育的變革路徑及模式建構。最后探討了職業教育模式變革還面臨回歸教育本質、規避技術弊端等挑戰，并提出“適應—引領人工智能”的發展目標。
關鍵詞：人工智能；職業教育變革；模式建構；智慧化
“人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。特別是在移動互聯網、超級計算等新理論、新技術及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下，人工智能發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力，為我國供給側結構性改革下的“新常態”經濟發展注入新動能，使人們的思維模式和生活方式發生了深刻變革。近年來，國家高度重視與社會經濟發展聯系最為密切的職業教育，積極推進職業教育信息化，運用人工智能改革教學方法和人才培養模式，構建新型智能職教體系，提升信息技術引領職業教育創新發展的能力。
一、人工智能背景下職業教育變革的現實訴求
人工智能對傳統教育理念產生了革命性沖擊，職業教育結構不斷調整，勞動力素質與市場需求的矛盾、學習方式與自我價值實現的矛盾等促使職業教育向智慧化、智能化發展。目前，我國處于教育信息化2.0、工業4.0的新時期，全球范圍內新一輪的科技革命和產業變革正在加速進行。“一帶一路”“中國制造2025”人工智能等重大國家戰略的提出，及以新技術、新產業為特征的新興經濟模式要求教育領域，尤其是職業教育培養行業、產業急需的技術技能型、智慧型人才，具備更高的創新創業能力和跨界整合能力，促進智慧化發展，助力經濟轉型升級。
(一)職業教育智慧化訴求：職業教育信息化發展的必然選擇
“智慧教育是以物聯網，大數據等信息技術為依托，創造智慧教學環境，轉換教育方法，內容與手段，注重教育網絡化，個性化和智能化的一種教育新模式。”[2]智慧教育作為“一種由學校、區域或國家提供的高學習體驗、高內容適配性和高教學效率的教育行為(系統)”，被視為教育信息化發展的高端形態[3]。因此，職業教育的智慧化并非簡單的數字化，強調信息技術推動職業教育教學模式和方法的變革，改變思維模式，創建價值等方面共享的學習共同體，培養創新型、智慧型人才。
職業教育智慧化是職業教育信息化發展的必然選擇。目前，我國的職業教育信息化水平正在穩步提高，投入持續增加，各種智能信息技術應用于教育教學、實習實訓、測量評價等領域，并逐步成熟，正在努力打造一個信息化、智慧化的現代職業教育生態系統。新時期我國很多地區及職業院校積極提升現有信息化系統的智慧化水平，積極創建智慧校園、智慧社區等，逐步實現了組織管理的智慧化、資源環境的智慧化和服務評價的智慧化。
(二)經濟發展訴求：人工智能時代的新興經濟需要高技能智慧型人才
人工智能時代職業教育運用移動互聯網、大數據等新興技術，與經濟及其他部門跨界融合，不斷創造新產品、新業務，推動職業教育模式創新，形成了以互聯網為基礎設施、人工智能為實現手段的經濟發展新常態。人工智能時代是以現代科學技術為支撐的新時代，各行各業的運作發展和對知識技術的掌握要求達到了更高層面，相應的教育需求也有所提升，市場環境渴求勇于創新、個性化的高技能智慧型人才。職業教育要應對行業上升發展的勞動力需求問題，基于人工智能應用，提高技能培養層級，以適應新的社會勞務需求。現代企業生產依托互聯網科技，與智能化設備直接聯接，通過數據分析和應用，促進科技成果轉化為生產力。勞動密集型企業已不適應現代行業、產業發展，需升級為網絡智能型，與此同時，職業院校的課程模式、專業設置、實習實訓、師資結構等也做出相應的調整和革新，既促進了職業教育的智慧化、智能化，又推動了產業升級和工業變革。
(三)政策保障：國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業教育發展
2016年是我國人工智能元年，2017年我國頒布了《新一代人工智能發展規劃》，提出了“將發展人工智能放在國家戰略層面進行系統謀劃和布局”，這預示著我國人工智能時代的全面到來，為我國職業教育的發展提供了良好的宏觀政策環境。人工智能給職業教育帶來了符合時代精神的新內容，積極融合信息技術，整合職業教育資源，提升公共服務水平，影響和改變了原有的教育生態。緊密依托信息共享平臺，突破時空限制，讓學習者自我選擇，更加人性化和智能化。我國很多職業院校已經開啟了智慧校園的行動計劃，一些大中城市也在積極制定實施智慧城市的發展規劃，在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生態重構訴求：人工智能時代的職業教育變革是對職業教育信息化生態系統的重構
“依據《2006-2020年國家信息化發展戰略》，我國正在有序推進數字教育向智慧教育的躍遷升級和創新發展。”[4]在新興智能信息技術的催促下，技術變革帶來了職業教育系統的顛覆性創新改革，打破現有的條條框框，改革傳統教育模式，再造教育業務新流程。在職業教育領域創新應用物聯網、大數據、人工智能等先進技術，提升各科各門教育教學業務，打造各級各類智能實訓部門、培訓機構，覆蓋貫通中高職院校，整合系統內外現有資源，推進智慧教育生態有序發展，為各類用戶提供最適合、最智能的職業教育資源和服務，完成對職業教育信息化生態系統的重構。
二、當前職業教育發展的現實困境
人工智能對各行各業的影響具有革命性和顛覆性，可能帶來新的發展機遇，也可能帶來不確定性的挑戰，比如可能會改變就業結構、影響政府管理、威脅經濟安全等，還可能會沖擊法律與社會倫理，影響社會穩定乃至全球治理。當前，人工智能與“大眾創業、萬眾創新”浪潮席卷而來，職業院校既是人工智能應用的戰場，又是培養技術創新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業教育信息化發展迅速，影響是廣而深的，對職業教育外部環境及其本身都造成了極大的沖擊。
(一)職業教育外部環境發展困境
“據聯合國教科文組織預測，到2020年，人工智能將替代20億個工作崗位”[6]，那些技術含量低、重復性強的技能將被智能機器、數碼設備所替代，工業機器人也將大面積應用。智能設備替代行業勞動力，能夠降低勞動成本，且具有高效、易操作等競爭優勢。傳統職業教育培養模式很難適應未來行業、產業的發展需求，人工智能沖擊職業教育就業崗位，撼動其所依附的崗位基礎，對職業教育的生存與定位產生了威脅。因此，根據智能時代職業教育的崗位特征與需求，提升職業人才的知識結構和專業技能，是新形勢下職業教育的發展方向。
(二)職業教育自身發展困境
近年來，人工智能在職業教育領域內的應用和提高是目前職業教育的發展趨勢。我國重視職業教育信息化、智能化發展，各級各類職業院校在信息化基礎設施建設、校園信息化管理等方面都有了顯著提升，但信息技術與職業教育的深度融合仍不夠緊密，表現出信息化管理效率低、科學決策水平低等現象。人工智能背景下職業教育自身發展的困境表現在：
1.課程與教學困境
職業院校新課程改革提倡構建智慧課堂，制定個性化學習計劃，注重課堂實施效果。但目前的實際課程教學仍是以教師為中心，強調知識的灌輸，重視統一性和計劃性，與教育改革提倡的個性化教學相去甚遠。教學方法、教學理念更新慢，很難激發學生的內在學習動力，創新性思維弱，使得個性化教育的無法實現。近年來，中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來，課程與教學的層級設計逐步完善，但在實施的過程中，各級平臺之間存在溝通不暢等問題，各級資源內容不系統，不銜接，導致無序疊加和資源的重復浪費，“精品課程”等項目豐富了課程資源，但質量不高。在線課程與教學以傳統的科目、章節為單元，構建系統性的在線教育內容，為用戶提供專業化的知識選擇，但由于受時間條件等限制，大多數受教育者習慣于碎片化學習，連貫性和整體性差，缺乏對課程與教學體系的系統性學習。
2.認知困境
隨著人工智能時代的到來，許多職業院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發展方向，進行了多種嘗試和改革，如MOOC混合教學、翻轉課堂、多屏教學等，但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統教學的層面’，教學觀念和思維依然固化，并沒有因為新技術的參與而得到實質改變”[7]，缺乏對多媒體網絡架構和智能學習平臺的深層認識，更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握，雖投入大量人力財力采購了數量巨大、設備精良的多媒體設備和智能服務設備，但沒有充分有效使用，大大限制了智慧教育的發展潛力。
3.用戶困境
傳統教學以群體教育為基本單元，教師和學習者作為學習共同體，在管理、學習的互動過程中形成強大的群體約束力，促進雙方共同進步。在信息化教育時代，學習者自由掌握學習時間和進度，遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋，無法進行面對面交流，因此，基于人工智能網絡化學習平臺，學習者需要高自控力、高學習能力才能適應這種全新的學習方式。
4.評價困境
傳統的評價方式多依靠經驗和觀察，智慧型評價則是基于學習過程的一種發展性評價，以采集到的學習數據為客觀基礎。在人工智能、數字信息化環境下教育效果的評價實際要受到很多因素的影響和局限，在信息技術與職業教育融合的過程之中，許多智能技術應用于教育教學實踐，難以進行定性定量的智慧評價，如互動交流及深層次的學習評價等。
三、人工智能背景下職業教育變革的新特征
人工智能帶來了思維模式的創新，改變了人們認識問題、思考和解決問題的方式，越來越多地依賴人與智能網絡的協同創新。人工智能背景下的職業教育變革圍繞經濟社會發展大局，“主動服務國家重大發展戰略，加大虛擬現實、云計算等新技術應用，體現校企合作、知行合一等職教特色，以應用促融合、以融合促創新、以創新促發展。”[8]人工智能背景下職業教育的變革必將加速推進職業教育的現代化、智能化進程，表現出了融合、創新、跨界和終身化的新特征。
(一)融合
人工智能技術科學應用于當前職業教育，在最短的時間內整合、重組大量的知識信息，形成科學的技術技能知識體系，為職業教育資源、企業資源、產業資源、社會資源等一切有可能聯結的資源融合提供了可能。為促進職業教育的智慧化發展，在現有的合作模式、集團模式、產教融合模式等實體協作發展的基礎上，建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態化智慧課堂和大數據化智慧教育生態系統，為我國新興經濟發展提供高技能、智慧型人才支撐。
(二)創新
信息化時代下“變”為創新立足之要點。創新時代最需要提升的就是創造智慧。“由知識的理解記憶，轉向知識的遷移、應用并最終指向創造發明”[9]，以提高學習者的學習能力和應用能力，提升其創新思維和智慧思維，不斷開拓人類社會發展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創新不斷的時代，是原有知識不斷被更新、技術不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協同大規模發展，促進職業教育體系核心要素的重組與重構，創新生產關系，呈現出新的協作架構，開創了新的教育供給方式，增加了教育的選擇性，推動了教育的民主化。學習者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發展的學習方式和學習內容，促進學習者個性化、多樣化發展，最終實現教育公平。
(三)跨界
智能科學與職業教育連接起來，搭建起兩者溝通的橋梁，跨越了人工智能虛擬教育和線下實體教育的界限，實現了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉變為協同合作，直線型的中心組織管理轉向去中心化、泛化管理。通過大數據智能技術平臺、遠程教育平臺等對職業教育資源進行整合共享，跨越教育邊界，與市場、行業、企業以及職業教育培訓機構對接，提供更加便捷的智慧化服務。
(四)終身化
人工智能時代職業教育的變革堅持“以人為本”的教育理念，滿足學習者在任意時間、任意地點、以任意方式、任意步調終身學習的需求[10]。打破了地域和時間的限制，體現了教育的泛在化、個性化和終身化，與終身教育理念的發展目標不謀而合。人工智能時代社會經濟發展加快，人們追求高層次自我價值的實現，充分體現出終身學習的必要性和緊迫性。目前，我國正在積極創建泛在學習環境，致力于構建終身化學習型社會，努力創造有利條件向全民提供終身教育與學習的機會。
四、人工智能背景下職業教育發展的模式建構
人工智能背景下職業教育的變革預示著全新思維意識形態、社會發展形態的變革，重塑職業教育可持續發展的新思維，重構信息時代職業教育的價值鏈和生態系統。智能化技術科學將現代職業教育內部各要素，以及內部要素與外部環境之間，通過虛擬技術和智能化手段互聯貫通，突破傳統教育價值的鏈狀模式，使職業教育由傳統模式走向“人工智能+職業教育”模式的建構。人工智能對職業教育課程、教學、評價、管理、教師發展等方面產生系統性影響，為職業教育提高教育質量和提升服務水平提供了技術支持和現實路徑，解決不能兼顧職業教育規模和質量的矛盾問題。下面將從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業教育的變革路徑及模式建構。
(一)人工智能背景下職業教育的課程模式
人工智能時代的信息知識、科學技術正在以前所未有的速度增長、更新和迭代，呈現出了碎片化、多元化、創新性、社會性的特征。人工智能背景下職業教育的課程模式是為學習者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式，解決了傳統職業院校課程教學的滯后性，呈現的是現代職業教育的前沿信息和內容。課程革命愈演愈烈，靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮，在線課程將成為常態，信息傳播媒介、知識獲取方式等都發生了巨大改變，課程內容和結構的表現形態、呈現方式、實施及評價等也都進行了相應變革。智能化信息科學技術為課程的設計、架構、實施提供了快捷和便利，為學習者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業教育的課程模式的建構表現為：首先，線上線下融合的大規模開放課程融入現代職業教育，課程的表現形態和實施途徑呈現出智能化、數字化、立體化的特征，成為學校常態課程的有機組成部分，為學習者提供了更多的可選擇機會，使實施個性化課程成為可能。現代職業教育的課程內容強調學術性與生活性相互融合與轉化，融入社會資源，立足于我國社會經濟的新常態和學習者的全面發展，實現社會化協同發展，共贏共創；其次，課程實施的空間得以拓展，跨越了社會組織邊界、職業院校邊界，將從班級、年級、全校擴展到網絡社區以及更大的空間。課程的整體結構從分散走向整合，以技術為媒介，形成跨學科、多學科整合的課程；最后，課程內容的組織、課程的實施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化，社會化分工更加精細，教師也將承擔教學設計、技術開發、在線輔導等不同的角色。
(二)人工智能背景下職業教育的教學模式
人工智能時代將信息技術有效地融合于職業教育各學科的教學過程，從知識的傳遞轉變為認知的建構，從注重講授和內容，轉變成重視學習過程[11]，構建“以教師為主導，以學生為主體”的以數字化、智能化為特征的智慧教學模式，重視學生的主體地位，引導學生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業教育的教學模式的建構表現為：首先，人們的學習方法、認知方式和思維模式已經發生了巨大的轉變。信息化教學使得信息技術已成為學習者認知的必要工具，認知方式也由“從技術中學”轉型為“用技術學”。其次，信息化教學的重點從“面向內容設計”轉變到“面向學習過程設計”，更加重視學習者發現問題、分析和解決問題能力的培養，關注學習者的學習過程，以及其獲得學習活動的體驗。同時，信息化教學要將課堂內的學習知識和課堂外的實踐活動聯結互動，按照學習者的個性化需求和認知方式自主選擇學習內容。第三，智慧教學將成為課堂教學的新重點。日常教學工作形態不再是點線面的連接，而是呈現為智能化、立體化的教學空間，智慧課堂將會促進學習者的深度學習、交互學習和融合學習，智能備課、批閱以及個性化指導等也將成為教育者新的教學工作形式。從機械評價學習結果轉變成適應性評價學習結果。第四，在線教學、整合技術的學科教學法將成為新的教學形態，促進教育均衡發展，實現跨學校、跨區域的流轉。移動學習、遠程協作等信息化教學模式，能夠實現教師的“教”與學生的“學”的全面實時互動，最大限度地調動學習者的主觀能動性，提升教學質量與人才培養質量。
(三)人工智能背景下職業教育的學習模式
智能系統和互聯網絡為學習者提供了豐富多元的學習資源和環境，推進了教育教學活動與學習環境的融合發展，人工智能背景下職業教育的學習模式也逐步建立起來，具體表現為：首先，智能時代的互聯網絡全面覆蓋每一個人、每一個角落，活動空間由課堂內拓展到課堂外，學習與非正式學習正在互相補充、互相與融合，導致學習者的學習行為變化、學習方式的革新。其次，基于互聯網出現了一批創新的學習方式，借助情景感知技術及智慧信息技術，進行真實過程體驗的情境學習，促進學習者知識遷移運用的情境化和社會化。第三，借助互聯網云技術和各種應用工具，學習者可根據自身學習需求，選擇最優學習方式，也可利用數據分析技術，追蹤記錄學習路徑和學習交互過程，隨時隨地獲取個性化教學服務和量身定制的學習資源，拓寬了智慧教育視野。第四，各職業院校開始拓展校園智慧學習的時間和空間，以實現虛擬和現實相互結合的智慧校園育人環境。推進網絡學習空間建設，加強教與學全過程的數據采集和分析，“引導各地各職業院校開發基于工作過程的虛擬仿真實訓資源和個性化自主學習系統”[12]，強化優質資源在學習環境中的實際應用。
(四)人工智能背景下職業教育的環境模式
智慧教育環境是以大數據、多媒體、云計算等智能信息技術為基礎而構建的虛實融合、智能適應的均衡化生態系統。信息技術與職業教育的深度融合，為師生的全面發展提供了智慧化的成長環境，如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業教育的環境模式的建構表現為：首先，智慧教育環境將信息技術與職業教育服務結合、面對面教學和在線學習結合，形成數字化的、虛實結合的職業教育智能服務新模式。其次，智慧教育環境將促進各種智能化、數字化信息技術融入職業院校的各個業務范圍和業務領域，與系統內的其他業務橫向互聯、縱向貫通，且信息能夠適時生成和采集，全過程實現數字化與互聯化。第三，智慧教育環境能夠感知學習者所處的學習情境，理解學習者的行為與意圖，滿足學習者的個性化需求，提供多元化的適應服務和智能感知的信息服務。互聯網應用基于智能數據分析，實現智能調節與自動監控，為學習者提供定制式的學習服務和個性化的學習環境。未來教室必將變成“虛擬+現實”的智慧課堂，在網絡空間中參與線上課程、線下活動，實現線上線下互動交流。同時，智慧校園的創建和管理，能夠對每個班級、學區進行動態管理，構建出一個以問題、任務為線索，學生實現自主學習的知識體系和促進師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年，“90%以上的職業院校建成不低于《職業院校數字校園建設規范》要求的數字校園，各地普遍建立推進職業教育信息化持續健康發展的政策機制”[13]，以學習者為中心的自主、泛在學習普遍開展，精準的智能服務能夠滿足職業教育的終身化定制。
(五)人工智能背景下職業教育的教師發展模式
人工智能背景下職業教育的變革對教師的專業發展、素質能力提出了新要求，改變了教師的能力結構和工作狀態。教育信息化大背景下，互聯網技術、多媒體手段的產生、智能化設備的使用極大提高了教師的專業發展和能力素養，以適應新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業教育的教師發展模式的建構表現為：首先，新時代教師專業發展的內在要求和外在環境都要求教師能夠認識、了解和應用互聯網新技術工具，促使教師專業發展能力和素養的提升和豐富。其次，教師的專業發展要面向實際、情境化、網絡化的教學問題，教師需要在多變的教育情境中綜合運用核心教學技能，將信息技術知識、學科內容知識、教學法知識很好地融合并遷移運用。新時代的教師要學會掌握使用智能化設備和數字化網絡資源，積極加強與其他專家、教師的合作，或遠程工作，形成基于智慧教育技術的多元化的學習共同體。教師的工作狀態由個體的單獨工作轉變為群體的共同協作，大大提升了教師的工作效率。第三，信息化背景下教師的教學理念要發生轉變，由促進學生“接受學習”轉變為“主動建構”，由“被動適應”轉變為“主動參與”，越來越強調以學生為中心的過程體驗，從了解信息技術轉變為掌握智慧教育技術，保持學科知識，教學方法，核心技術的動態平衡，促進學生智慧學習的發生。第四，信息化教師要學會使用智能化教育技術，積極開發數字化學習資源，創設豐富多元的教學活動，鼓勵學生掌握智能信息工具，學會探究和解決問題，發展提升學生的創新思維能力和信息化學習能力。教師的信息化教學能力和素養全面提升，信息技術應用能力實現常態化。
(六)人工智能背景下職業教育的評價模式
現代教育價值趨于多元，以互聯網為基礎的智能化信息技術使教育評價在評價依據、評價內容、評價主體等多個方面實現了全面轉變。人工智能背景下職業教育的評價模式的建構表現為：首先，互聯網信息技術應用于學習過程使得伴隨式評價成為可能，更加關注學習者的個體差異和特點。強調過程評價和多元共同評價，更加客觀全面，重視評價過程的診斷與改進功能，以促進學習者的個性化發展。其次，互聯網、大數據、智能云技術的出現使得評價的技術和手段多樣化、智能化，節省人力物力財力，提高了評價的科學性、針對性。第三，以大數據為基礎的適應性評價因人而異，可獲得及時反饋，可真實地測評學習者的認知結構、能力傾向和個性特征等，從知識領域擴展到技能領域、情感、態度與價值觀，構建以學習者核心素養為導向的教育測量與評價體系，促進學習者發展。
(七)人工智能背景下職業教育的管理模式
智能化信息技術、云計算技術、大數據技術等能夠促進大規模社會化協同，拓展教育資源與服務的共享性，提高教育管理、決策與評價的智慧性，因此，基于互聯網的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業教育的管理模式的建構表現為：首先，互聯網將家庭、學校、社區等緊密、方便地聯系在一起，拓寬了家長和社會機構參與學校管理的渠道，各利益相關者可共同參與現代職業院校的學校管理，協作育人。其次，新時代的職業院校管理模式通過可視化界面進行智能化管理，業務數據幾乎全部數字化，能有效降低信息管理系統的技術門檻，使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數據挖掘與分析，能夠實現個性化、精準資源信息的智能推薦和服務，為管理人員和決策者提供及時、全面、精準的數據支持，以提高決策的科學性。第三，通過互聯網信息技術可以實現全方位、隨時的遠程監督與指導，從督導評估轉變為實時評估，可以實現大規模的實時溝通與協作，促進社會化分工，促進職業院校內部重構管理業務流程，使管理智能化、網絡化、專業化。
(八)人工智能背景下職業教育的組織模式
人工智能時代信息科學技術的蓬勃發展沖擊著學校內部的組織結構向智能化、網絡化的方向發展，各職業院校需要合理調整內部組織結構和資源分配，通過互聯網加快信息流動等方式，提高各職業院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業教育的組織模式的建構表現為：首先，當今時代人工智能的產生不可能替代學校教育，但可以改變學校教育的基本業務流程。人工智能推動了學校組織結構向網絡化方向發展，教學與課程是提供信息數據的重要平臺，學校組織則構成了教育大數據生態系統。其次，“互聯網+職業教育”的跨界融合將打破學校的圍墻的阻隔，互聯網將學校組織與企業、科研院所等社會機構緊密聯系起來，提供優質教育資源供給，共同承擔知識的傳授、傳播、轉化等功能，促進學校組織體系核心要素的重構。第三，建設“智慧校園”，實現線上線下融合的智慧校園育人環境，實施一體化校園網絡認證，推動智能化教育資源共建共享，實現職業教育信息化建設的均衡發展。
五、人工智能背景下職業教育的模式變革面臨的挑戰及發展目標
人工智能將推進大數據、云技術等智能信息技術深層次融入職業教育課程與教學、組織與管理、評價與反饋等領域，形成社會化多元供給，為學習者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學習形式和及時獲得反饋的評價途徑，有利于實現職業教育的共建、共享、共治。但其全面實現，還面臨著諸多挑戰。
(一)挑戰
首先，職業教育的新模式建構需要充足的資金支持。各職業院校積極建構智慧校園，努力實現智慧化產學研環境，打造一體化智慧城市網絡等核心技術的開發，都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強監管，資金管理部門要合理規劃，合理利用，專款專用，落到實處。其次，職業教育的新模式建構的成果表現離不開學習者對技術的理解、掌握和應用。在實際實施過程中，教育工作者既要利用信息技術優勢變革職業教育，也要避免技術中心主義傾向，“避免一味追趕技術新潮而不顧學生身心健康等，技術本身是一個禍福相依的辯證法。”[14]第三，“目前的教育實踐中，仍未能充分實現人機合理分工和雙邊優勢互補。人工智能終端系統擅長邏輯性、單調重復的工作，而人類則更適合情感性、創造性和社會性的工作。”[15]現階段，信息化技術水平還有待提高，智能機器不能完全勝任知識傳播、數據處理等工作，有待于進一步開發和完善，絕對依賴互聯網絡和設備，還存在一定的風險。
(二)發展目標
人工智能時代職業教育變革重新架構了職業教育發展模式，完成了對資源的重新整合配置，改變了人的思維方式、學習方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業教育模式的改革，就不可能建構真正的現代化職業教育。人工智能背景下職業教育的發展目標可以概括為個三方面：
1.“智慧腦”與“智能腦”融通
隨著第四次產業革命的到來，信息技術爆發式發展，造就了以電腦、互聯網為基礎的智能腦。職業教育智慧化發展的一個目標就是如何讓學習者發揮人腦“智慧腦”與機器設備“智能腦”的“雙腦”共同協作[16]。人工智能時代職業教育與信息技術的深度融合，就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協同作用，發揮互補優勢，進行融通式學習，而不是簡單地人腦與電腦的技術對接。
2.“現實世界”與“虛擬世界”結合
在人工智能時代，網絡虛擬技術的發展使人類擁有了真實與虛擬兩個世界，虛擬信息技術的興起在一定程度上會影響職業教育的實體教育，實體教育的發展也需要虛擬技術的支撐。但在具體的學習實踐中，還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前，虛擬化教育技術在職業教育領域不斷應用與推廣，職業教育的發展模式不斷優化，使得職業院校線上線下的邊界逐漸消融，“現實世界”與“虛擬世界”更好地結合。人工智能時代職業教育的本質沒有發生根本改變，學習者要學會利用這兩個世界虛實融合、高度互動，充分發揮出自身的優勢，更好地學習與生活。
3.職業教育“適應人工智能”發展為“引領人工智能”
人工智能為職業教育帶來了強大的技術支持，為職業教育帶來了便利。初始階段的職業教育基本知識和技能被數字化和智能化，通過人工智能相關課程，云教育模式，個性化學習計劃等，適應并應用人工智能，以提高職業教育的效率和質量。職業教育重在技術創新，對于行業技術發展具有一定的引領性作用。未來人工智能將成為職業院校快速發展和轉型的技術支撐。“如某些職業院校基于自身優勢專業與相關行業的智能自動化企業合作，實現以職業教育發展引領人工智能。”[17]目前，人工智能處于適應性大發展階段，隨著信息化技術的提高和智能化設備的普及，人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代，人工智能與職業教育深度融合高效協作，職業教育完全適應且完美應用于人工智能，進一步引領人工智能發展，由“人工智能+職業教育”發展為“職業教育+人工智能”的時代。
關鍵詞：自然辯證法；自然科學技術；計算機信息技術教學
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 02-0156-01
一、自然辯證法與自然科學技術
自然辯證法是完整學說中的一個組成部分，也是學說中與科學技術聯系最直接的部分。形象地說，自然辯證法是人文文化和科學文化之間的一座橋梁，具有特殊的文化或智識意義。學習和研究自然辯證法，有助于我們搞清科學和哲學的關系，從而更加清楚地認識科學的本質和發展規律，更加全面地觀察思考問題，只有加深了認識，我們才能更好地發揮主觀能動性，迎接新的科學技術的挑戰。自然辯證法為探索科學技術發展的規律性，制定和完善正確的科學技術方針政策提供理論依據，也為我們的實際生活工作中起到指導作用。
自然辯證法對自然科學技術研究是有很大的指導作用的。比如對應于“機器能不能思維”這個問題，科學層次上研究人工智能，如果說自然辯證法已經明白了機器和人腦思維的差異，那么對于人工智能的研究方向就具有指導意義。自然辯證法研究的很多問題是認識研究自然世界、科學技術不可回避的問題，很多著名的科學家，同時也是哲學家。
“信息技術教學”是一個包括理論、技術和教育實踐的綜合系統工程。是一個隨著技術進步和社會發展不斷提出新目標向前發展的工程[1]。如同任何一種學科，計算機具體其科學性和發展規律，依托于科學技術。因此，自然辯證法與計算機信息技術教學相互作用，相互促進，共同發展。譬如當一個計算機專家去研究分析一個計算機問題的時候，不可避免的要思考它哲學層次的問題，同時依據哲學的思維方式去解決問題；哲學層次問題的解決，也需要從計算機科學的研究中去總結、歸納，同時很多自然辯證法的問題，在計算機信息技術教學研究中得到了解決[2]。
二、學習自然辯證法在計算機信息技術教學中的意義
世界上諸多國家之所以紛紛提出自己的信息化戰略，爭先恐后地建設本國信息高速公路，不遺余力地發展和推廣應用計算機信息技術，根本原因在于信息化可以對本國經濟與社會的發展產生巨大的功效，可有助于提高國民的生活質量。很多計算機信息技術的研究課題和研究方向都是在自然辯證法的指導下的。而對于高職校這類主要培養職業類實踐操作人才的學校，計算機信息技術這一基礎學科，無論是對于計算機專業還是非計算機專業學生來說，都是極其重要的。可以說當今世界計算機操作能力已經和英語成為了現代社會人才必備的兩大技能，誰缺少計算機技術，誰將會被社會所淘汰。
在計算機信息技術教學中，我們可以用到很多自然辯證法的理論，例如：
（一）教與學：在教學過程中，教師的“教”與學生的“學”，是兩個矛盾統一體，如何使學生可以學習到知識，掌握實踐技能，提高教學效率，需要教師協調好“教與學”。教師可以通過講授法、任務驅動法，情景模擬法，游戲教學等教學方式來提高學生的學習興趣；通過教學測試，模擬實訓操作等及時得到學生學習效果反饋，不斷改進教學方式，修改講課速度和教學案例等。職校的學生學習興趣較低，學習能力較差，很多所謂的“乖孩子”又僅僅只能學會書本的知識，無法在實際工作中活學活用，掌握實踐技能。因此在教學中，不能只一味的灌輸給學生知識和技能，還需要很好的處理學生“學”的一方面，了解學生的需求、特點。根據職校學生的性格特點，多用有趣的，貼合生活的案例來教學，多以鼓勵為主，多增加綜合實訓等。因為“教與學”，“教師與學生”不僅僅是矛盾體，更是一個統一體。處理好教與學的矛盾統一關系，對教學會起到事半功倍的效果。
（二）系統分析法：系統分析法是為確定系統的組成、結構、功能、效用，而對系統的各種要素、過程和關系進行考察的方法[3]。計算機信息技術課程是一門實踐操作性非常強的科目，因此在實際的教學中，為防止理論脫離實際的傾向，需要掌握系統分析法。在教學中，我們就可以運用系統分析法，來講比較龐大的實訓案例，轉化為子系統來設計，讓學生在學習中掌握這個科學方法，更好的得到實踐效果。比如，計算機信息技術教學中有要求學生在模擬情景下進行“某公司業務表單操作”綜合實訓練習，這實際上是讓學生將課程中所學的理論知識轉化為自己知識的過程，在這種模擬環境下，學生需要分析各個表格的數據，分析它們的相互關系，最后運用這些信息對某公司的業務進行匯總操作，完成各類表單制作。這樣運用系統分析法所做的綜合實訓設計，可以更好的讓學生學會實踐操作，學會轉化知識。
除以上幾個例子，自然辯證法對于計算機信息技術教學有著更多不容忽視的指導意義。正確了解自然辯證法與計算機信息技術教學之間的關系，有助于更好地透過表面的自然現象，從本質上深層次地理解并發掘自然規律，提高教學效率，這就是學習自然辯證法的根本意義所在。
三、結束語
做到“有教無類，因材施教”對于一名老師來說十分重要。因為人，尤其是孩子，更是一個矛盾的結合體，他們身上有著一些未被磨滅的特質和天性，而且每個人都不盡相同。因此要在平時的學習和生活中，多些耐心，細心觀察，總結經驗，反思過程，針對他們的性格特點，善于發掘并培養這些特長，并幫助他們克服自身的缺點，用很善巧的方法去成就學生，讓他們真正實現自我價值，便成了因材施教的首要任務，這也是我們今后的重要課題，而這一切都離不開自然辯證法思想的指導。
總之，作為哲學的自然辯證法是聯系哲學與科學技術的紐帶，它和科學技術，包括計算機信息技術的關系密不可分。以自然辯證法的觀點來看待教學，有助于我們更加深入地將教育教學進一步深化。
參考文獻：
[1]葉蓮.將自然辯證法融入到信息技術教學中[J].科技信息，2011，15：327.
人類進化的歷史，便是智能之種孕育生長的歷史。從智人出現、語言發明、人類具有理解能力那天起，智能之種便深植于我們所生存的自然世界之中。而當人類文明發展到當下，進入互聯網時代，人類的智能已發展為一棵參天大樹。或許會有火星人注意到我們，當他們抬頭俯視這顆蔚藍的星球時，他們會驚異地發現，這顆星球仿佛在思考和跳動，無數的信息之流在它上面飛速穿梭，或細瑣或偉大的思想都從中誕生。互聯網將地球變為一個藍色大腦，我們每一個人便是小小的神經元，人類物質文明和精神文明的巨大成就，便是這顆藍色大腦深沉冥想的結晶。
可以說，互聯網與機器具有天然的血緣關系――脫離了計算機，互聯網就是無水之源、無本之木，人類利用計算機創造了互聯網；而反過來，互聯網推動了計算機的普及，拓展了計算機的功能和應用范圍。更重要的是，隨著萬物互聯時代的到來，智能工廠將取代標準化的流水線，成為新一代的制造業范式。屆時，互聯網將不僅被機器創造，更將創造機器，聯入網絡的機器又將進一步改變人類生活與社會樣態。但根本而言，如果沒有智能化這一靈魂，無論是人、機器還是互聯網，上述的那些文明進步都將無法實現，世界將陷入靜止而固步自封。
人、機器、互聯網，這三個元素緊緊圍繞智能這條規律的主線，在這五十年中，為我們生動展示了“人機時代――人人時代――機人時代――智人時代”這一“互聯網四段論”的動態進化歷程。而進化的終點，將是人、機器、互聯網相互融合的“智人時代”，人類智能終將與自然融為一體。
第一階段：“人機時代”
“人機時代”對應的是傳統互聯網時代，是指人制造了計算機，繼而發明了互聯網，每個人可以通過PC完成任務或娛樂休閑活動、或與世界進行溝通交流。這個時代有對立統一的兩個方面：
1、互聯網具有的即時性、豐富性、互動性等特點，使其進一步解放了人類勞動力。它優化了信息資源配置，web1.0和2.0使人與人之間的溝通交流增強，門戶網站和電商平臺改變了社會生活方式。
2、在人機時代，互聯網雖然解放了勞動力，但人類又依附于PC之上。由于電腦無法裝進口袋隨身攜帶，互聯網的應用空間受到限制。人們無法隨時隨地的上網沖浪，這就使得在家中用PC上網更像一種工作、一種儀式。在這個階段，人類是至高無上的國王，但我們十分依賴計算機這個仆人，也需要讓它御馬飛奔于馳道之上，向其他諸王傳達修好之意。
但總的來說，在人機時代，人類的“國王智能”與計算機的“仆人智能”是相分離的，互聯網與人類仍是有巨大鴻溝的。
第二階段：“人人時代”
“人人時代”對應的是移動互聯網時代。這個時代的突出特征是人機不分家，移動網絡隨身行。智能手機的普及使得互聯網的端口可以隨身攜帶，而信息又是以光速傳遞的，那么移動互聯網的最大貢獻，就在于將人與人的距離進一步縮短，將時空的間隔進一步拉近。
想想看，微信的月活躍用戶就有4.8億個，而QQ的活躍用戶更達8.29億。移動互聯網滿足了這些數以億計的“國王”們彼此交流的社交需求，互聯網真正融入生活，開始進入“人人時代”。而這一切變化，當然要歸功于智能手機和3G網絡的普及。
智能手機不再是“仆人智能”那么簡單，它成為了人的“器官”，延伸了人類感官，人與人通過這個特殊器官緊密相連，恰如馬歇爾?麥克盧漢所說的那句名言：“媒介就是信息，一切技術都是人的延伸。”在“人人時代”，機器智能成為了人類智能的左膀右臂，但它們的活動仍需要我們的大腦來下達指令。借助智能手機和平板電腦，我們聯結為不分彼此、去中心化的網絡，這是我們目前正在經歷的變革。
第三階段：“機人時代”
機人時代對應的是萬物互聯時代。相較于前兩個階段，“機人時代”又會呈現出一些新的特點。
1、“計算機”概念弱化，“智能體”概念興起。如果說計算機的工作還需要人類來編寫程序、下達指令，那么將來的“智能體”將有望真正代替人類完成某些工作。智能體能自發地感知世界，并且在特定領域，具有與人類同等甚至更高的理解力和執行力。比如谷歌的無人駕駛汽車和算法先進的NEST恒溫器，你無需告訴這些智能機器到底該怎樣做，傳感器和經過學習的人工智能會自動采取適當行動。
2、機器交流成為新的信息網絡。相較于人機交互和人人交流，萬物互聯更加強調機器之間的信息溝通與反饋，但其根本目的仍在于為人類服務。比如與手機相連的海爾冰箱，通過機器視覺識別，它會在APP上提醒你該去買新鮮蔬菜了，而無人駕駛汽車在接收信息后會自動將沃爾瑪設為待選目的地。
3、云計算和大數據成為重要戰略資源和經濟支柱。亞馬遜總裁貝索斯發現利用書評來推薦書籍的程序非常復雜，于是大力研發了依托大數據和云計算的協同過濾技術“item-to-item”，如今亞馬遜三分之一的書籍銷量來自于這個系統。而當萬物互聯實現后，所有的產品都能自動融入這樣一個系統。在機人時代，智能機器將從一只被動的機械手臂，演變為一個主動的智能管家。雖然它可能不具備感情，而且只能完成特定任務，但它時刻準備著為我們帶來驚喜。這個智能管家不僅繼續搭建人與人溝通的橋梁，而且還會與其他管家協同工作，形成自己的“行會網絡”。這時的機器可能還不會擁有自主意志，但其社會地位和社會價值無疑有了根本的提升。
第四階段：“智人時代”
“智人時代”對應的是強人工智能時代。目前，“谷歌大腦”、“百度大腦”、“訊飛超腦”等計劃和項目正如火如荼地開展，憑借神經網絡技術的突破，依靠D-WAVE量子計算機等第六代計算機的超強計算能力，利用萬物互聯所收集的海量數據，人工智能有望在本世紀內完成質的突破。而各國政府都更加重視人工智能技術的研發，其戰略目標直指人類的終極夢想――具有人類智能乃至人類情感的強人工智能。而當超級智能出現時，高度互聯網化的社會很有可能呈現以下幾個趨勢。
1、機器人將成為社會成員，社會結構將由人類一元統治，發展為人與機器人的二元結構。而伴隨著兩者的“物種沖突與融合”進程，最后人類與機器人將發展為具有共同物種意識的“智人”。這意味著機器智能徹底擺脫人類智能，不再受人類智能支配，人類智能與機器智能趨于混同。
2、隨著腦逆向工程和神經傳感技術發展，人類大腦和意識將接入網絡，并可擺脫肉體束縛直接與其他智人（包括人類與機器人）進行交流。人類有可能會變成“三體人”那樣，進行直接的思維交流。
3、互聯網可能不再局限于地球的萬物互聯，宇宙的萬事萬物都將逐漸被納入網絡體系。隨著強人工智能的到來，我們有理由期待新一輪的技術爆炸，地球上包括人類在內的完全智能體有望開啟太空移民進程。屆時，智能之種將借助網絡的力量飄向宇宙的最深處。
“互聯網四段論”是以互聯網為形，以智能化為神，形神兼備的理論體系。從“人機時代”發展到“智人時代”的過程中，還有一種傾向是十分引人關注的，那就是機器變得越來越擬人化，而人類越來越計算機化、機器思維越來越明顯。技術延伸了人體，又“截除”了人體。人類依賴機器和網絡，視界和能力變得越來越強大，但人體的自身功能和實際心理需求卻慢慢異化。
論文關鍵詞：工程碩士；培養方案；課程設置；教育改革
工程碩士專業學位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分，其設置適應了國家經濟體制的改革，適應了在崗人員進一步提高自身能力素質的需要。工程碩士與工學碩士相比，它們雖然處于同一層次，但由于其生源的顯著差異，其培養目標、知識結構、能力結構和培養模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術和管理人才，符合未來社會發展的需要，就必須貫徹“以人為本，因材施教”的教育原則，制訂一套科學、合理的培養方案，并建立與之相適應的培養模式。
為了提高工程碩士培養質量、規范培養模式和培養流程、明確評估辦法等，2005年7月召開了第二屆全國工程領域教育協作組組長全體會議，提出“建立規范化的工程碩士學位標準”的設想，并選擇了控制工程等五個領域，以課題研究的形式，率先開展工作。2007年全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布了“控制工程領域工程碩士專業學位標準（試行）”，對我院控制工程領域工程碩士的培養起到了很好的指導性作用。考慮我院控制工程領域工程碩士的培養主要是面向部隊、基地等情況，在對“專業學位標準實施細則”修訂中，培養方案在符合學科內涵的基礎上，要兼顧生源單位需求，在研究方向的確定、課程設置等方面突出應用性、針對性，切實使培養的工程碩士在相應的工作崗位上發揮應有的作用。
一、以武器控制系統為中心確定培養方案的主要研究方向
現代兵器裝備的特點是精確化、遠程化、智能化，以導彈、無人機、指揮系統等為代表的武器裝備更突出了這一特點，這些特點的基礎之一是自動化技術。根據我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗、軍代表、部隊技術保障、部隊裝備管理單位等崗位特點，依托控制工程領域培養工程碩士，應該以武器裝備為大背景，在控制工程學科內涵的基礎上緊緊以武器控制系統為中心，來確定相應的研究方向，因此我院控制工程領域工程碩士專業研究方向確定的基本思路是：涵蓋我軍武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控、武器控制系統性能測試與故障診斷、武器控制系統信息化管理等方面，為軍代表系統、武器裝備試驗基地、部隊修理所、部隊裝備管理等單位培養具有我軍特色的高層次應用型、復合型工程技術和管理人才。具體如下：
1.武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控
該方向以提高復雜武器控制系統綜合戰術技術性能為目標，以數學、力學、控制理論、系統科學、計算機技術為基礎，研究武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法。主要研究內容包括：火控、指控、無人機和導彈等復雜武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法及武器系統作戰效能評估等。
2.武器控制系統性能測試與故障診斷
該方向以提高武器系統技術保障人員的裝備保障能力、試驗技術人員的工程實踐能力為目標，以自動測試技術、故障診斷技術、信號處理技術和計算機技術等為基礎，研究武器系統的性能檢測、故障診斷的技術與方法及靶場試驗中技術保障的關鍵技術。主要研究內容包括：新標準測試總線的應用、測試系統模塊化設計、武器系統運行狀態監測與診斷、測試診斷設備研制等。
3.武器系統信息化管理
該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標，以人工智能、裝備保障理論、計算機技術、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術等為基礎，研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術和系統。主要研究內容包括：研究制訂適合裝備保障信息化管理的標準體系，研究建立統一的適合裝備保障管理信息化的數據交換代碼，基于裝備的狀態信息、故障信息、維修信息等進行研究裝備保障領域的全程可視化信息管理系統。
二、以適應培養方向要求為出發點確定適宜的課程體系
課程教學是工程碩士培養的一個重要環節，它對于構建合理的知識結構、打下扎實的基礎理論和系統的專業知識起著相當重要的作用。當今社會，科學技術迅猛發展，知識更新不斷加快，只有打下牢固的基礎，才能自如地實現向新領域的轉變，才具有可靠的應變能力的堅實后勁；只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經驗，才能運用它們來進行創造性思維。課程設置在整個課程教學工作中起著基石性和原本性的作用，只有合理的課程設置才有可能使研究生具有合理的知識結構，才有可能在課程學習過程中激發研究生的創新意識與創新能力。
考慮到工程碩士的培養模式是“進校不離崗”，邊工作邊學習，在職攻讀學位的特點，在課程學習上，我院采取的是“兩階段”學習方式，即第一階段主要學習公共和領域必修課程，在學院集中學習；第二階段主要學習選修課，采取先寄發教材供學員自學，再到學院集中輔導兩次，每次為期兩周，最后集中進行考試。因此課程設置一方面要充分考慮這些特點、安排，另一方面更要考慮所設置課程應與各培養方向相適宜。對控制工程領域工程碩士研究生來說，應具備以控制論、系統論、信息論原理為核心的知識結構。同時，還要具備基于與數學方法、計算機技術、網絡技術、通信技術、各種傳感器和執行器等相結合的、針對具體應用方向的知識面。這些知識結構、知識面要通過一類課程群的設置來落實。由于培養時間、教學時數的限制，課程的門數設置受到了約束，這樣就要求對課程的選擇必須反復斟酌，切實使選擇的課程具有較強的針對性，有利于學生建立合理的知識結構，有利于學生進行后續的學位論文研究工作。我院工程碩士專業學位課程設置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課，包括公共必修課和領域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數理統計、科技信息檢索。領域必修課主要有線性系統理論、計算機控制系統、自動測試系統。另一部分是為不同研究方向設置的選修課。選修課設置的基本思想是在保證對一個控制工程領域工程碩士研究生而言，至少應掌握一個課程群的知識要求的基礎上，引入專題講座形式來開闊學生視野，增大學生知識面。根據學科培養方案設置的三個研究方向，結合部隊崗位需求，我們按優化、控制類課程群、控制系統故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設置領域專業技術類選修課課程。
具體地講，為三個研究方向設置的選修課程分別是：
為武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控研究方向設置了優化、控制類為主的課程，包含軍事運籌分析、系統決策與建模、智能控制、人工神經網絡、防空武器系統效能分析以及專題講座。
為武器控制系統性能測試與故障診斷研究方向設置了故障檢測與診斷為中心的課程，包含測試與接口技術、軍用電子系統測試、電子系統故障診斷、故障分析與預測、人工智能原理以及專題講座。
為武器系統信息化管理研究方向設置了信息傳輸與處理為中心的課程，包含數字信號處理、戰術互聯網及其應用、圖像工程、多媒體技術、人工智能原理以及專題講座。
關鍵詞：工程碩士；培養方案；課程設置；教育改革
作者簡介：單甘霖（1962-），男，江蘇如東人，軍械工程學院二系，教授；趙誠（1982-），男，河北寧晉人，軍械工程學院二系，助教。（河北
石家莊?050003）
中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0047-02
工程碩士專業學位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分，其設置適應了國家經濟體制的改革，適應了在崗人員進一步提高自身能力素質的需要。工程碩士與工學碩士相比，它們雖然處于同一層次，但由于其生源的顯著差異，其培養目標、知識結構、能力結構和培養模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術和管理人才，符合未來社會發展的需要，就必須貫徹“以人為本，因材施教”的教育原則，制訂一套科學、合理的培養方案，并建立與之相適應的培養模式。
為了提高工程碩士培養質量、規范培養模式和培養流程、明確評估辦法等，2005年7月召開了第二屆全國工程領域教育協作組組長全體會議，提出“建立規范化的工程碩士學位標準”的設想，并選擇了控制工程等五個領域，以課題研究的形式，率先開展工作。2007年全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布了“控制工程領域工程碩士專業學位標準（試行）”，對我院控制工程領域工程碩士的培養起到了很好的指導性作用。考慮我院控制工程領域工程碩士的培養主要是面向部隊、基地等情況，在對“專業學位標準實施細則”修訂中，培養方案在符合學科內涵的基礎上，要兼顧生源單位需求，在研究方向的確定、課程設置等方面突出應用性、針對性，切實使培養的工程碩士在相應的工作崗位上發揮應有的作用。
一、以武器控制系統為中心確定培養方案的主要研究方向
現代兵器裝備的特點是精確化、遠程化、智能化，以導彈、無人機、指揮系統等為代表的武器裝備更突出了這一特點，這些特點的基礎之一是自動化技術。根據我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗、軍代表、部隊技術保障、部隊裝備管理單位等崗位特點，依托控制工程領域培養工程碩士，應該以武器裝備為大背景，在控制工程學科內涵的基礎上緊緊以武器控制系統為中心，來確定相應的研究方向，因此我院控制工程領域工程碩士專業研究方向確定的基本思路是：涵蓋我軍武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控、武器控制系統性能測試與故障診斷、武器控制系統信息化管理等方面，為軍代表系統、武器裝備試驗基地、部隊修理所、部隊裝備管理等單位培養具有我軍特色的高層次應用型、復合型工程技術和管理人才。具體如下：
1.武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控
該方向以提高復雜武器控制系統綜合戰術技術性能為目標，以數學、力學、控制理論、系統科學、計算機技術為基礎，研究武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法。主要研究內容包括：火控、指控、無人機和導彈等復雜武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法及武器系統作戰效能評估等。
2.武器控制系統性能測試與故障診斷
該方向以提高武器系統技術保障人員的裝備保障能力、試驗技術人員的工程實踐能力為目標，以自動測試技術、故障診斷技術、信號處理技術和計算機技術等為基礎，研究武器系統的性能檢測、故障診斷的技術與方法及靶場試驗中技術保障的關鍵技術。主要研究內容包括：新標準測試總線的應用、測試系統模塊化設計、武器系統運行狀態監測與診斷、測試診斷設備研制等。
3.武器系統信息化管理
該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標，以人工智能、裝備保障理論、計算機技術、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術等為基礎，研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術和系統。主要研究內容包括：研究制訂適合裝備保障信息化管理的標準體系，研究建立統一的適合裝備保障管理信息化的數據交換代碼，基于裝備的狀態信息、故障信息、維修信息等進行研究裝備保障領域的全程可視化信息管理系統。
二、以適應培養方向要求為出發點確定適宜的課程體系
課程教學是工程碩士培養的一個重要環節，它對于構建合理的知識結構、打下扎實的基礎理論和系統的專業知識起著相當重要的作用。當今社會，科學技術迅猛發展，知識更新不斷加快，只有打下牢固的基礎，才能自如地實現向新領域的轉變，才具有可靠的應變能力的堅實后勁；只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經驗，才能運用它們來進行創造性思維。課程設置在整個課程教學工作中起著基石性和原本性的作用，只有合理的課程設置才有可能使研究生具有合理的知識結構，才有可能在課程學習過程中激發研究生的創新意識與創新能力。
考慮到工程碩士的培養模式是“進校不離崗”，邊工作邊學習，在職攻讀學位的特點，在課程學習上，我院采取的是“兩階段”學習方式，即第一階段主要學習公共和領域必修課程，在學院集中學習；第二階段主要學習選修課，采取先寄發教材供學員自學，再到學院集中輔導兩次，每次為期兩周，最后集中進行考試。因此課程設置一方面要充分考慮這些特點、安排，另一方面更要考慮所設置課程應與各培養方向相適宜。對控制工程領域工程碩士研究生來說，應具備以控制論、系統論、信息論原理為核心的知識結構。同時，還要具備基于與數學方法、計算機技術、網絡技術、通信技術、各種傳感器和執行器等相結合的、針對具體應用方向的知識面。這些知識結構、知識面要通過一類課程群的設置來落實。由于培養時間、教學時數的限制，課程的門數設置受到了約束，這樣就要求對課程的選擇必須反復斟酌，切實使選擇的課程具有較強的針對性，有利于學生建立合理的知識結構，有利于學生進行后續的學位論文研究工作。我院工程碩士專業學位課程設置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課，包括公共必修課和領域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數理統計、科技信息檢索。領域必修課主要有線性系統理論、計算機控制系統、自動測試系統。另一部分是為不同研究方向設置的選修課。選修課設置的基本思想是在保證對一個控制工程領域工程碩士研究生而言，至少應掌握一個課程群的知識要求的基礎上，引入專題講座形式來開闊學生視野，增大學生知識面。根據學科培養方案設置的三個研究方向，結合部隊崗位需求，我們按優化、控制類課程群、控制系統故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設置領域專業技術類選修課課程。
具體地講，為三個研究方向設置的選修課程分別是：
為武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控研究方向設置了優化、控制類為主的課程，包含軍事運籌分析、系統決策與建模、智能控制、人工神經網絡、防空武器系統效能分析以及專題講座。
為武器控制系統性能測試與故障診斷研究方向設置了故障檢測與診斷為中心的課程，包含測試與接口技術、軍用電子系統測試、電子系統故障診斷、故障分析與預測、人工智能原理以及專題講座。
為武器系統信息化管理研究方向設置了信息傳輸與處理為中心的課程，包含數字信號處理、戰術互聯網及其應用、圖像工程、多媒體技術、人工智能原理以及專題講座。
三、結束語
隨著科學技術的飛速發展，武器控制系統性能不斷的提高，武器裝備涉及高新技術的增多，控制工程領域工程碩士專業學位標準實施細則也需要進行相應的修訂，在這其中最需要關注的是培養方案的修訂，特別是涉及的研究方向和課程設置。在相對穩定的基礎上，其應該是動態的、開放性的，以適應工程碩士培養單位崗位發展的需要。
參考文獻：
