【应用型计算思维人才培养中的智能思维5000字（论文）】

应用型计算思维人才培养中的智能思维目录TOC\o"1-2"\h\u11895人工智能和计算思维 13619摘要 16308关键词：人工智能；计算思维；发展 19279一、引言 118694二、人工智能与计算思维素养 226908（一）人工智能 228174（二）计算思维 315948三、人工智能和计算思维变革要素 317476（一）人才培养 421107（二）数字教学 431506（三）神经网络 411613（四）智能范式 524822四、应用型计算思维人才培养中的智能思维 514827（一）意识态度层 56721（二）知识技能层 69300（三）核心思维层 632456（四）创新创意层 622418结论 624120参考文献 7摘要人工智能与计算科学技术是人类革命的一项壮举，它改变和发展了人民的生活，推动了现代文明的进步，在成千上万个行业发挥着重要的作用，是国家伟大国力的象征，很值得研究。本文研究人工智能和计算思维的发展和趋势，首先探讨人工智能和计算思维发展的不同历程，对计算机技术全景进行科学研究和分析，然后从经济、教育、国防等方面介绍它的应用，最后从人工智能，计算机等领域介绍计算机发展的未来趋势，以便未来更好运应用人工智能和计算思维。本文必须对人工智能和计算思维进行深入的分析从而培养自己的思维能力，研究其历程和发展趋势，以便今后更好地应用软件工程方面知识去探析社会生活的进步。关键词：人工智能；计算思维；发展一、引言智媒指具备人工智能参与的媒体活动。“万物皆媒、人机合一、自我进化”的智媒时代，大学生是智媒使用参与度较高的群体，是未来中国社会的中坚力量。但大学生普遍存在获取信息途径单一、规范和安全意识薄弱、自控力和创新力不强等问题，在一定程度上反映了大学生核心素养能力的缺失。应用型计算思维人才具有双重身份，既是虚拟数字空间中的数字公民，应该具备健全的人格品质、符合智能社会发展的伦理道德和价值观，以及高级的智能技术应用能力，又是促进媒体健康传播的工作者，对培育公民数字胜任力、继承和发扬着社会主义意识形态的凝聚和引导作用等都具有重要意义。智媒推动了工具理性的浪潮，但培育应用型计算思维人才从认知到行为上的价值理性，才是“以人为本”的教育之本质与核心。特别是在2019年教育部等13单位启动实施“六卓越一拔尖”计划2.0、全面推进“新文科”建设的关键时期，中国计算思维高等教育有责任尽快适应计算思维业态的嬗变，重新确认智能社会对应用型计算思维人才的要求及其应该具备的核心素养，并通过教育改革去规范引领计算思维业态的健康发展。二、人工智能与计算思维素养（一）人工智能相关学者选取了以2018年QS新闻传播专业世界排名前18名的知名高等院校新闻传播院系为研究对象，不仅对其课程设置、实验室、实践基地等进行了梳理，而且通过田野访谈、参与式观察、案例分析等方法，调研了处于转型期的中国计算思维高等教育，认为：智能技术引发媒介生态深刻变革，不仅使得媒体深度融合已成为中国新闻业改革之关键，而且使得计算思维高等教育也步入多元时代，智能思维已成为中国计算思维高等教育面向智媒时代的变革方向之一。通过对国内外计算思维缘起、定义、特征、框架、测评及教育实践应用等相关研究的综合分析，发现工智能逐步进驻人类生活并改变着人类的思维方式，作为一种融合了数学思维、工程思维、程序思维的综合性思维能力，计算思维已成为人工智能时代必备的心智素养，与抽象概括、问题分解、算法、分析建模、系统化（自动化）、数据实践、评估与改进等要素密切相关。例如，在新闻制造过程中，需要一系列的步骤：挑选一个故事-研究故事-采访-收集数据-拍摄视频-写作-编辑-发送给编辑-重新写-添加边栏-再次提交-确认事实-调整故事线索-直到编辑不再审查。如果把计算机设想为一个编辑，可以注意到这正是智能思维中的计算思维应包含的一系列活动。（二）计算思维熊璋教授强调计算思维是信息思维，它不同于传统的数学思维，它强调问题解决的操作过程和应用实践。计算思维的内涵有三个层面：一是自觉利用计算机科学技术思想和方法分析问题；二是对问题的抽象、建模，运用合理的算法求解问题；三是能够应用到其他同类问题的求解中。概括来说，这三个层面分别是意识、方法和能力。计算思维意识计算思维不是随着新课标核心素养的提出才生成的思维能力，它是每个人都具有的一种技能。在以前的信息技术课程中，也是有计算思维培养的体现的，如制作运动会海报，制作课程表、制作毕业纪念册等。但以前的计算思维，主要表现在作品如何呈现的方法上，缺少深层次的思考。新课标教材一定要能引导学生主动地用计算思维去思考问题。比如，课前小调查，“你会选择什么方式完成周末作息表”，超过三分之二的同学会选择手绘，因为他们认为表格内容不多，且周末安排需要更改的情况很少，利用手绘方式，又简单，又能体现个人特色。但是，我再让学生制作一张全班50位同学的期中考试成绩单时，更多的同学会主动向我寻求帮助，想找到利用信息技术快速解决问题的方法，因为他们认为成绩单做起来太复杂了，光是画表格线就要浪费很多时间。由此，可以看出，计算思维意识与解决问题的需求有着一定的关系。计算思维方法在信息技术课程中，总有很多老师认为必须通过编程的各类算法才能训练计算思维方法，其实这是非常错误的观念。各类问题的解决方法体现了计算思维的方法，解决同一问题的多种方法也体现了计算思维方法。比如：一个人要乘坐飞机，他选择何种方法从家到机场到达机场后，他应该到哪里办理值机应该选择哪个航站楼候机在解决类似问题的过程中，计算思维都体现出了重要作用。再比如，小张拍摄了一张光线不足的照片，可以选择利用手机上的具有美图功能的APP，也可以先选择在计算机上，使用美图秀秀软件进行处理，更可以选择Photoshop等专业绘图工具进行处理，而图片等实际问题的处理，也是计算思维的重要体现。三、人工智能和计算思维变革要素教育部门提出的“AI+教育”本质就是推动“工业化教育模式”向“智能化教育模式”转变。所谓智能化教育变革就必须考虑到如下的关键要素：教育环境、教学方式以及教学生态。毫无疑问，智媒时代的计算思维高等教育是具备变革性的。从计算思维高等教育环境来说，计算思维高等教育的过程就像在内容生产流水线上的过程，应将应用型计算思维人才的教育变革划分为“计算智能+教育”、“感知智能+教育”和“认知智能+教育”，即计算思维高等教育应从“能存会算”向“能听会说与能看会认”发展，最终实现“能理解与会思考”。计算思维高等教育变革的效果，如图1所示。图1计算思维高等教育变革的效果（一）人才培养基于计算机视觉、生物识别和人机交互等技术的应用，计算机应用的计算机思维能力的培养应该是全方位的。人工智能教育不仅包括“情景新闻”、“个人化新闻”、“机器新闻”、“虚拟现实新闻”等，它不仅应包括“智能感知、智能采集、智能生产、智能分发、智能推荐、智能呈现、智能消费、智能反馈”，还应使内容生产与消费实现“全天候、全时段、全方位、全网络与全终端”。（二）数字教学从信息通信到数字内容，应用型计算思维人才培养应构建基于远程协同的交互式与网络空间，实现教与学的有效互动与实时更新。目前知名高校新闻传播院系均对其课程设置、创新实验室、实践基地等进行了全方位创新，这支撑着计算思维高等教育教学形式的变革。但在计算思维高等教育领域的网络空间，学生的学习活跃程度是否高、网络空间的教育是“配角”还是“主角”、深度互动是否已从“教育课堂的延展”变为“教育形态的重塑”，这些都是教育部门必须关注的细节。（三）神经网络基于神经网络的信息融合技术及应用，应用型计算思维人才培养的变革必然是深度学习的。在人工智能的语境下，深度学习是一种能够模拟出人脑的全新算法。应用型计算思维人才想要应对未来媒体挑战，就必须从“学以致用”到“用以致学”，这就要求学生的学习以自身为中心，从外置型技术辅助走向内融型技术渗透，支持对知识的深层次理解，提升自身的智能思维，并有效迁移到其他问题情境中，从而实现对知识与思维的有机运用。（四）智能范式计算思维高等教育的变革必然是跨学科、跨专业、跨界、跨域的。近年来逐渐兴起的项目式学习、“STEM”教育、创客教育等，不仅重视学科交叉与学科融合，而且强调在教育变革中融入更多的人工智能要素。计算思维高等教育中的共享共创与群智开放，应倡导跨文化界、跨学科界、跨技术界、跨组织界、跨思维界等，从而让不同学科联系媒介实践中的同一个主题进行创新，如媒介价值引领中的认知与预见、策划与选择、推送与反馈等方面职业敏感能力；又如媒介实践中的内容生产创新（从“B2C”到“C2B”）、内容消费创新（从“单一化”到“多元化”）、制播体制创新（从“制播分离”到“制播同步”）、传播体系创新（从“一云多屏”到“多屏互动”）、观看体验创新（由“立体视频”到“全景视频”）、用户体验创新（从“共性化”到“个性化”）、屏幕内容创新（从“贴片广告”到“内容视频”）、媒介功能创新（从“看电视”到“用电视”）等。四、应用型计算思维人才培养中的智能思维近年来，计算思维高等教育的变革强调基于真实情境的项目式教学，让学生了解技术背后的原理，并能利用技术分析并解决问题，既注重培养学生的工具理性，如使用智能产品的技能，更注重培养学生的价值理性，如智能意识、态度、思维和创新精神。（一）意识态度层智能意识、态度、伦理、社会责任是智能思想的底层，它的含义是：应用型计算思维的人才不但要能够科学认识和合理定位人工智能、智能化、智媒时代的特点，具有较强的人工智能智能敏感度和智能价值的判断力，而且应尽到在智慧社会中的维护公共秩序、行为自律等方面的道德责任。具备智能意识、态度、伦理和智慧的社会责任感的学生，不但可以洞察媒体的核心问题，而且可以主动地利用合适的媒体技术（工具）来解决问题；能够深刻地感受到智能媒体在解决问题中的作用，并对所需的媒介技术（工具）进行分析，从而为问题的解决提供思路；以小组合作探讨智媒技术（工具）的运用方式，使其更大的价值；在现实和数码空间中，要遵循资讯法律、法规，注意智慧媒介革命所带来的道德问题。（二）知识技能层知识和智能，是指应用计算思维的人才，不但要有合理地评估、选择、学习、组织和管理常用的智能项目工具，还应该有创造性地解决问题和创新的生产内容。拥有智能知识和技术的学生不但可以最大限度地适应智能学习环境，同时也可以清楚地认识到自己的优势和不足；运用智能化学习计划、工具和资源，进行自主学习、人机协作、知识共享和服务创新，促进终身学习的发展。（三）核心思维层它包含了以运算为中心的多维思维，如逻辑、算法、递归、抽象等，是智力思维的核心，即应用型的计算思维人才可以积极投入到智媒领域的学习与应用中去，在解决问题之前或过程中所形成的一系列思维活动与协同共生能力。具有计算机思维能力的学生，可以运用人工智能的思想、原理和技术，完成问题分析，特征提取，结构模型建立，合理数据组织；通过对问题的分析，使用合适的智能媒介技术（工具）知识来解决问题，并能归纳出相应的流程和方法，进而实现相应的问题的解决和配置。（四）创新创意层是智能思维的深层知识和高阶认知层，是人工智能教育的终极目标。人工智能强大的计算能力和重复劳动能力决定了未来重复劳动和依靠人力计算的岗位将会被人工智能取代，只有那些具有创造性的工作依然由人类掌握，因此培养学生的智能创新能力就显得至关重要。结论综上所述，计算机技术未来的应用发展拥有太多种可能，因此本文基于了计算机的应用发展研究了如何培养思维能力，随着计算机科学技术的飞速发展，智能时代为人们的生活提供了许多便利，全面推进“人工智能+计算思维”、基于人工智能的改革倒逼、重视人工智能应用的伦理问题、为计算思维培育的校企合作等方式，不断凝练工具理性与价值理性，全方位地引导应用型人工智能与计算思维的形成，从而加快推动新文科建设的内涵式发展。参考文献[1]王甲海,印鉴.人工智能教学与计算思维培养[J].计算机教育,2010(19):3.[2]余燕芳,李艺.基于计算思维的项目式教学课程构建与应用研究——以高中信息技术课程《人工智能初步》为例[J].远程教育杂志,2020,38(1):9.[3]陈婧雅,刘成刚.融合设计与计算思维的高中人工智能课程设计与探究[J].