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智慧交通概述集锦9篇

时间:2023-12-14 11:35:40

智慧交通概述

智慧交通概述范文1

关键词:全智慧系统 低碳经济 发展模式 节能减排

相关文献概述

自本世纪初开始,低碳经济领域吸引了国内外许多学者,但至今未得出一致定义。有许多学者分别从经济、资源、政治、环境因素等视角对低碳经济进行界定。本文认为,低碳经济就是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染,获得更多的可持续发展的经济产出。此外,也有许多学者分别从技术、政策、机制等视角对低碳经济发展模式进行研究。如Kannan(2008)使用MARKAL能源系统等模型,模拟分析英国实现减排60%的目标的技术路径;Vrijnoed等(2009)认为,政策设计直接影响技术进步的效果,长期来看,CCS技术与可再生能源配套更具成本优势;付允、马永欢等(2008)从宏观、中观和微观三个层次论证了低碳经济发展模式是以低碳发展为发展方向,以节能减排为发展方式,以碳中和技术为发展方法的绿色经济发展模式;鲍健强、苗阳等(2008)从低碳产业、低碳农业、低碳工业、低碳城市和碳汇五个方面提出了多层次促进我国低碳经济发展的路径;朱四海(2009)则从人为碳通量、碳预算、低碳技术、能源结构四个方面构建低碳经济发展模式;韩雪梅、刘欢欢(2009)从提高能源利用效率、提高煤炭净化比重、充分发挥碳汇潜力以及加强国际经济技术合作四个方面阐述了西部低碳经济发展模式的实现途径。

何国伟(2009)率先解释了基于物联化、智能化、感知化、云架构的智慧系统;黄天航、刘瑞霖等(2010)从智慧经济、智慧居民、智慧供应链等角度探讨了智慧城市发展与低碳经济的关系;陈柳钦(2011)详细阐述了智慧城市的概念,并系统地分析了国内外低碳城市的发展现状;张旭等(2011)对智慧地球的发展战略进行了探讨,还对智慧地球在我国信息战略、信息产业、信息技术、信息安全等方面的影响进行了相关研究。总体而言,国内外对“智慧系统”的研究都还处于起步阶段。因此,如何从基于资源整合观的角度探讨“全智慧系统”与发展低碳经济的关系,具有十分重要的现实意义。

“全智慧系统”概念解读

自IBM公司提出“智慧地球”概念后,各种解读纷纷出现,但大多是从单一视角出发,缺乏系统整合。据此,本文针对低碳经济的发展趋势,基于系统观的角度提出了“全智慧系统”的概念,它主要由智慧环境系统、智慧能网系统、智慧交通系统、智慧管理系统四大部分构成,如表1所示。

(一)智慧环境系统

自然环境是人类赖以生存的前提和必要条件,发展低碳经济的根本目的就是要通过节能减排来改善日益恶化的自然生态环境。而智慧环境系统是通过综合利用传感器技术、无线通讯技术和数据挖掘技术,结合居民信息的回馈,收集一定区域内的气温、空气质量、水质、生物状况、植物状况等多项环境数据,再将这些数据经过分析处理,广泛用于环境监测和天气预报等,被越来越多的国家和地区纳入建设环境友好型社会的框架中。

(二)智慧能网系统

智慧能网系统是以城市社区为空间范围,集社区热能网、电能网、智能网为一体的能源供应网络系统。智慧能网系统是低碳能源建设的关键技术,是物联网在低碳城市中的应用,它可以在提高市民生活品质的前提下,大幅度节约能源,降低二氧化碳排放量。智慧能网系统在需要的时间和地点,以精确的数量供应需要的能源品种(热能、电能、自然光、风力等),满足城市的生产、生活、流通等所有领域的低碳能源需求。通过多个社区的智慧能网系统的互联运行,还可以实现区域内的低碳、环保、安全的能源保障战略。

(三)智慧交通系统

交通运输一直都是全球能源消耗的“主力军”,要发展低碳经济就必须减少交通运输中的碳排放量。所谓智慧交通系统就是将城市路网信息联接成网络,安装传感器、红外线设备,通过优化交通信号系统、电子扫描系统、城市快速路监控信息系统,接合式电子眼和ERP系统等提供历史交通数据和实时交通信息,对预先设定时段的交通流量进行预测。通过智慧交通系统可以优化交通运行流程,合理安排交通路线,大量减少因交通堵塞而造成的能源消耗。

(四)智慧管理系统

智慧管理系统是基于信息数字化、互联网、GIS等技术,通过标准化的流程和充分的信息共享,帮助管理者更好地开展科学决策。智慧管理系统被广泛应用于各地政府的电子政务管理过程中,它能够让市民更好地监督城市运行情况和管理情况,为市民网络参与城市管理提供机会,而且在线提交数据、办理业务也能够减少城市的交通压力,提高城市运作效率。通过欧洲多个城市电子政务开展的数据表明,城市开展电子政务等智慧管理项目与城市低碳经济发展有着密切关系。

基于“全智慧系统”的低碳经济发展模式

低碳经济发展模式即运用低碳经济理论组织经济活动,用低碳技术改造生产和生活方式,从而实现经济发展的低碳化。本文在“全智慧系统”的基础上,探索性地提出了基于智慧环境的低碳监测模式、基于智慧能网的低碳消费模式、基于智慧交通的低碳运输模式、基于智慧管理的低碳运营模式,如图1所示。

(一)基于智慧环境的低碳监测模式

基于智慧环境系统下的低碳监测模式是利用RFID、传感器、无线通讯等技术进行的动态拟合监测模式,能够对系列环境指标进行实时数据智能化处理。如在爱尔兰西海岸的“智慧湾”,IBM与当地环境保护署合作,通过收集和分析大量关于水质、潮汐、天气预测和环境信息等复杂数据。根据这些数据,从事水产养殖的农民可以按照权威的洋流和海洋水质信息安全地养殖水产品,出海打渔的渔民可以根据洋流和海浪预报选择去哪一片海域捕鱼,潮汐发电厂也可以更加合理地安排生产。

(二)基于智慧能网的低碳消费模式

在智慧能网系统的应用下,人们将建立一种更科学、更低碳的能源消费模式。通过与建筑或家庭的“智慧能网”的互通,可以根据气象参数以及网内企业、建筑、商场、宾馆、学校、医院、家庭、电动汽车等用能情况,确定系统中的风力发电、太阳能发电、产热、垃圾发电、热电联产系统热电比例以及燃料电池等,优化低碳能源和温差能源的使用条件。此外,智慧能网系统内不稳定的气候低碳能源(太阳能、风能等)与稳定的低碳能源(氢能、 生物质能)互为补充,最大限度地利用气候低碳能源,减少社区的二氧化碳排放。简言之,智慧能网使得城市的所有产能和用能设备智能对话、合理分工、具体负责,在节能、低碳、环保、安全的前提下保证生活用能。在基于智慧能网的低碳消费模式下,社区的办公建筑与住宅建筑的能量使用昼夜错峰互补;办公建筑与商业建筑的能量使用节假日错峰互补;产业与建筑也可以错峰互补,极大地减低了社区能网的用能峰值,节约能源。

(三)基于智慧交通的低碳运输模式

2010年,我国汽油消费全年大约7118万吨(增长7%),基本上为汽车消费;柴油全年消费约15729万吨(增长13%),按汽车消费51%计算,为8000万吨。可见,交通运输对能源的消耗量十分巨大,基于智慧交通的低碳运输模式对低碳经济发展十分重要,但运行模式有多种类型,甚至可以与政府税收有效结合。

(四)基于智慧管理的低碳运营模式

在该运营模式下可以使得市政服务更加智能,在提高管理效率的同时也大大节约了运营成本,降低了能耗。目前,瑞典、丹麦、挪威等北欧国家在智慧管理方面具有全球领先水平,而韩国则是亚洲国家在此方面的佼佼者。韩国以电子政务为代表的智慧管理系统从20世纪80年代开始发展,经历了信息数字化、政府部门信息技术应用和政府职能整合“一站式”对外服务三个阶段。韩国政府2000年启动的G4C(Government for Citizens,即面向公民的政府)和后续开展的项目G4B(Government for Businesses,即政府面向企业的服务),分别为公民和企业提供各类政府服务,并向用户提供政府拥有的信息资源,为广大民众提供方便并帮助企业提高竞争力。目前两大系统都已被广泛应用,产生每年1000亿韩元以上的价值。此外,IBM公司和马耳他当地政府合作建设了第一个全国性的智慧系统,负责全国水电市政服务的管理,不但实时监测水管爆裂、缓慢泄露、排水渠道堵塞、污水溢出等问题,甚至能对以上问题进行预测和预防。再加上GIS系统的支持,即便是出现了问题,也能快速锁定问题发生的位置,快速解决。该类系统的使用不仅可以缓解市政服务人员的工作压力,减低了50%由于管道泄露造成的水资源浪费,而且降低输水能耗。

结论

基于“全智慧系统”新视角,本文系统地总结出低碳经济的四种发展模式。研究表明,低碳经济的发展不仅需要培养全民的节能环保意识,也需要不断地通过科技创新进行支撑,特别是对国外经验的充分解读和有效借鉴,并在此基础上走出一条具有中国特色的低碳经济发展道路。尽管目前我国对智慧系统在基础理论和数据模型、低碳经济应用领域的研究还处于起步阶段,但发展低碳经济,共建人类美好家园,是实现可持续发展的必由之路。

参考文献:

1.Andrea Caragliu,Chiara Del Bo,Peter Nijkamp.Smart Cities in Europe.3rd Central European Conference in Regional Science,2009

2.Babiker,M.H.ClimateChange Policy,MarketStructure and Carbon leakage[J].Journal of International Economics,2005,65(2)

3.Blyth,W.,Bunn,D.,Kettunen,J.,T. W ilson.Policy Interactions,Risk and Price Formation in Carbon Market[J].Energy Policy,2009,37(12)

4.Stern N.The economics of climate change: the Stern review[M].Cambridge:Cambridge University Press,2006

5.黄天航,刘瑞霖,党安荣.智慧城市发展与低碳经济[J].北京规划建设,2011(2)

6.李克欣.“智慧能网”是低碳城市的实践基础[J].科技促进发展,2010(7)

7.杨丹辉,李伟.低碳经济发展模式与全球机制:文献综述[J].经济管理,2010,32(6)

8.付允,马永欢,刘怡君,牛文元.低碳经济的发展模式研究[J].中国人口·资源与环境,2008(3)

智慧交通概述范文2

【摘要】随着智慧地球概念的提出,物联网在医疗系统、智能交通等方面得到广泛的应用。本文基于物联网的体系架构,探索将物联网的框架渗透到智慧低碳经济的框架体系中,构建基于物联网框架的智慧城市低碳经济体系构架,为企业绿色价值定位,衡量城市低碳经济价值提供依据。

【关键词】物联网;低碳经济;智慧城市

引言

近年来,低碳经济是各国政府及公众关注的热点话题,全球大气升温明显,海洋升温、北极地区变暖等无一不说明全球面临严重的气候危机。因此,发展低碳经济已成为各国应对气候危机的重要途径。我国目前的气候形式恶劣,更应大力发展低碳经济,为实现我国可持续发展的战略目标贡献力量。

物联网作为继计算机、互联网之后信息技术的又一项重要革命,将对未来经济的发展模式、产业结构带来影响。发展低碳经济依赖于先进的技术手段,物联网技术作为技术创新是一种先进的生产力,其广泛应用必将节约社会资源、降低能源耗费从而有力的推动低碳经济的发展。同时,物联网在智能交通、智能物流等方面的应用将使人类在未来以一种更加精细、智能、动态的方式生活,从而推动低碳经济的发展。

一、智慧低碳经济概述

低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式,是以应对气候变化、保障能源安全、促进经济社会可持续发展有机结合为目的的规制世界发展格局的新规则。其核心是能源的高效率和洁净的能源结构,关键是技术创新和制度创新。发展低碳经济就是要在保持现有经济发展速度和质量不变甚至更优的条件下,通过改善能源结构,调整产业结构,提高能源效率,增强技术创新能力,增加碳汇等措施实现碳排放总量和碳排放强度的减少以及能源的可持续供给。

基于全球气候变化和我国的国情,我国发展低碳经济具有紧迫性和重要性,为了实现可持续发展的战略目标,发展低碳经济事在必行。通过发展低碳经济,将有效的提高资源和能源的利用效率,促进我国经济结构和工业结构的优化升级。

二、物联网技术概述

物联网技术是近几年刚兴起的一门技术,其概念是由美国麻省理工学院Audio-ID实验室提出的。物联网就是物物相连的互联网,是通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按规定协议,将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接,进行通信和信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的感知环节具有很强的异构性,卫视新异构信息之间的互联互通与互操作,未来的物联网需要以一个开放的、分层的、可扩展的网络体系结构为框架。目前,国内研究人员在描述物联网的体系框架时,多采用国际电信联网标准ITU-Y.2002建议中描述的USN高层架构作为基础,自下而上分为底层传感器网络、泛在传感器网络接入网络、泛在传感器基础骨干网络、泛在传感器网络中间件、泛在传感器应用平台五个层次。国际上的标准化组织,如欧洲电信标准化协会机器对机器技术委员会从不同的侧面对物联网的架构进行了研究,从端到端的全景角度研究机器对机器通信,给出了一个简单的M2M架构。本文结合网络大融合的发展趋势以及ETSI给出的简化版USN体系架构和物联网自身的特点。将物联网的体系架构分为三个层次:感知层(凡在化末端感知系统)、网络层(融合化网络通信基础设施)、应用层(普适化应用服务支撑系统)。

三、基于物联网的智慧低碳经济的体系架构模型

低碳经济是一种经济发展理念,必须落实到低碳产业上才能真正实现低能耗、低排放、保护环境的可持续发展的目标。物联网框架下的低碳产业包括智能交通、智能医疗、智能环保等各个方面,结合各行业特点,建立物联网在低碳产业应用框架如图1。

以物联网为基础,构架城市关于碳排放的监测体系,根据碳排放的监测数据,可以更好的了解城市低碳发展现状,有利于更好地进行低碳和经济发展的研究。

当前物联网框架下的低碳经济是一个相对较新的概念,国内外没有描述低碳经济的体系框架,本文根据物联网的体系架构,低碳经济发展过程和特点,同时结合国家重大战略需求和中长期发展规划要求,创造性地构建了物联网框架下的智慧低碳经济的架构体系。结合物联网体系架构,将智慧低碳经济分为智慧传感层、数据传输层、数据整合层、云计算层、应用层等五个层次。如图2所示为智慧低碳经济与物联网对应的体系架构模型。

四、总结

基于物联网的智慧低碳经济的体系架构能实现物质世界的信息数字化、对物质世界的管理智能化,降低信息获取和传递能耗,为企业绿色价值定位,衡量城市低碳经济价值提供依据。

参考文献:

[1]苏美文.物联网产业发展的理论分析与对策研究[D].吉林大学,2015

[2]贾嘉,王凤洲.物联网对低碳经济的影响分析[J].齐鲁珠坛,2014,(03):1822

[3]鲁一坤.面向智能交通系统的物联网体系结构的研究[J].电子测试,2017,(04):4849

智慧交通概述范文3

智慧城市是城市发展的必由之路,其作用和意义已经达到广泛的认同。智慧城市建设由于涉及面广、需求众多、时间周期长等原因,是信息领域的巨型系统工程。在当前智慧城市技术架构基本确定的情况下,如何合理确定目标、有序开展各项工程建设、将智慧成果惠及城市方方面面就成为智慧城市进一步建设的难题。本文从时序和均衡的角度,探讨了智慧城市的建设阶段和建设目标,并对项目的总体建设原则进行了研究,从而对智慧城市建设策略进行了有益探索。

【关键词】智慧城市 建设策略 建设思路

1 概述

随着我国城镇化建设的持续推进,以城市化推动社会经济变革的传统增长方式出现“天花板”效应,各种社会矛盾日益突出,社会治安、交通拥堵、环境污染、食品安全等问题进一步凸显。在此背景下,从2009年开始,随着信息技术,特别是RFID、数据采集、精密传感器、4G、SOA、云计算、下一代互联网、GIS、大数据等的兴起,国内外城市信息化发展理念出现了所谓智慧城市的概念。智慧城市是高度信息化、网络化的城市,能够对城市内的人员、机器、环境、城市基础设施状态等实施精确的监控、管理和控制,从而可以有效提高各类资源利用率和社会生产力水平,改善人与社会、人与自然间的关系。智慧城市不仅仅是“城市信息化”和“数字城市”等概念的延伸和扩展,还反映出社会对建设更智能、更绿色、更协调未来城市的美好愿望,是我国推动两化融合、促进城镇化健康发展和城市转型升级的战略选择。

目前,国内超过200个城市提出建设智慧城市。2013年8月14日,国务院出台的《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》提出“加快智慧城市建设”,“支持公用设备设施的智能化改造升级,加快实施智能电网、智能交通、智能水务、智慧国土、智慧物流等工程”。2014年8月29日,国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,提出到2020年,建成一批特色鲜明的智慧城市。上述文件的出台标志着我国已将智慧城市建设作为具有先导性、全局带动性、规模性的重大产业和战略突破口。

2 智慧城市建设难点

目前,智慧城市的总体功能架构趋于统一和稳定(一般包括传感器层、网络层、数据层、应用层和展现层,同时安全保障和制度保障也是不可或缺的组成部分)。

但智慧城市在具体建设中涉及主体众多,用户需求模糊不清,各类数据形式多样,信息相互关系错综复杂,分析模型个性化,建设项目数量众多,建设周期长达3-5年等,导致智慧城市在具体建设过程中很容易偏离预定目标,建设效果差强人意。如何科学合理地开展智慧城市建设已经成为摆在人们面前的紧迫难题。

要解决上述问题,就需要进一步明确两个问题:做什么和什么时候做。做什么是解决建设内容,其要点是需要根据城市的特点和需求,均衡地确定需要建设哪些项目和建设规模,梳理清楚这些项目之间的匹配关系和接口,并确保这些项目整合之后能够达到预期的总体目标。什么时候做是解决建设步骤,其要点是根据每个阶段的目标,确定项目完成的次序,从而确保没有超前建设的项目和滞后建设的项目。

如前所述,智慧城市建设及其复杂,如果能够寻找到一个参照系,将能够使我们的思路更加清晰和抓住其中的关键所在。这个参照系本身应该为我们所熟悉,同时能够相对简单,从而便于我们分析。本文作者认为人本身就是一个理想的参照系,人拥有大量的感官系统和神经末梢,能够对人体的各项状态进行感知;通过遍布全身的神经系统可以将信息在器官之间,器官和大脑之间进行相互传递;人的大脑能够对这些信息进行高效的处理,并及时作出各种反应,并能够总结经 验,从而在今后更好地做出反应,而这些方面和智慧城市的建设目标不谋而合。因此,本文作者提出通过仿生学原理,将人体和智慧城市进行类比,从而找出智慧城市系统化、合理化建设策略。

3 均衡的智慧城市建设

对于人体而言,全身的均衡发展才能完成各项工作和日常生活。通过下表我们将人体和智慧城市的功能组件进行对比,并分析不均衡发展导致的问题。如表1所示。

为了达到高度智慧化,一方面城市需要不断建设和完善物联网、网络、行业应用、运行指挥中心等组成部分;另一方面,需要实现上述几个组成部分之间的协调发展,优化结构。目前智慧城市建设中往往比较忽视这方面,比如某些城市建设了大量高清视频摄像头设备,但相关后台视频数据分析功能没有跟上 ,数据不能转变为对用户有价值的信息,导致用户无法感知到智慧城市的智慧所在。

因此,我们需要建设均衡的智慧城市,可以进一步细分为智慧城市基础层、应用层和管理决策层。

3.1 基础层

基础层包含政府及经济社会信息化的公共基础设施和服务,该层面建设导向为集约建设、资源共享。其中,网络服务包括光纤网络和无线宽带网络,具体分为公网、政务内网、政务专网、政务外网、政务无线宽带专网、政务传感网等;数据服务包含数据资源融合、数据云存储、数据交换,并通过云计算支撑数据资源的挖掘、整合、开放、共享等;载体服务是指云计算、云存储、市民卡、智能车辆卡、共享软件等服务和相关介质。

3.2 智慧城市应用层

应用层专注于各部门和领域自身的核心业务,包含智慧政务、智慧产业、智慧人文三大领域,该层面的建设导是聚焦业务、丰富功能。其中,智慧政务主要是政府、企业、个人之间交互关联,具体包括政府各业务部门的办公自动化系统、各业务系统等;智慧产业的主体包括政府机关、企业、个人等,主要是日常事务的处理或感知,具体包括公用事业信息化应用系统、信用应用系统、社交媒体、企业ERP/CRM/SCM、电子商务应用系统及相关智能化产品等。此外,行业应用层除满足部门、行业、企业及民生需求外,还为基础设施层集聚信息资源,并为集成应用层提供支撑。

3.3 智慧城市管理决策层

管理决策层基于基础层和应用层,围绕政府、市民、企业三大主体的需求,开展数据挖掘和智能应用,推动智慧产业发展,形成协同应用和交互服务两个层面,该层面的建设导向是统筹规划、融合服务。协同应用包含市级层面的各业务应用,如智慧医疗、智慧教育、智能交通、智慧社区、智慧旅游等;交互服务包含服务于政府、企业和市民的城市综合运行管理平台、智能门户等。

4 有序的智慧城市建设

从时间维度来看,智慧城市建设是一个长期和循序渐进的过程,正如同人的成长一样,分为多个阶段,每个阶段都会有相应的目标和重点任务。不同城市应该根据信息化现状、城市总体发展目标合理制定发展阶段和阶段目标。根据对我国智慧城市建设现状的分析,并类比人的成长阶段,本文作者将智慧城市建设分为如下四个阶段:

4.1 婴儿期

在此阶段应制定智慧城市的长远发展目标,编制智慧城市顶层规划,出台智慧城市建设重要的保障和配套制度,统一和明确智慧城市建设的重要作用和意义,为下一阶段的快速发展做好思想、智力、财力和物力的准备。

4.2 少年期

在此阶段城市应在智慧城市顶层规划指引下,重点开展基础性、公共性、框架性的项目建设,搭建智慧城市的总体架构,同时围绕城市重点发展需求,开展典型、示范性智慧应用的建设工作。基础性项目主要包括:基础通信网络建设,智慧城市公共信息平台、城市基础数据库、大数据/云计算平台、一卡通等。智慧应用项目可以围绕民生、政务、经济、环境等方面开展建设。

4.3 青年期

在此阶段城市应重点发展能够保证城市可持续发展的智慧应用,如智慧环保确保城市环境友好,智慧交通确保城市人流物流的顺畅,智慧教育确保城市人力资源的高效培养,智慧产业确保城市经济的持续发展等。同时进一步强化和完善基础设施建设。在此阶段要进一步强化信息的分析挖掘利用,始得信息化不仅仅是城市管理和运行的辅助工具,同时能够成为城市竞争力的重要组成部分,成为继人力、财力和物力之外重要的城市资源。

4.4 壮年期

在此阶段,智慧城市的各项重要系统基本建设完备,智慧城市建设重点主要集中在如何让信息在城市各个需求主体间顺畅流动,城市的管理、运行和民生均能通过信息分析和挖掘达到最佳状态,并能够对城市未来的发展提供科学预测。

我国当前开展智慧城市建设的城市主要处于少年期,同时也有部分沿海发达省会城市处于青年期,部分中西部城市处于婴儿期。通过分析各个城市智慧城市发展阶段可以确定合理的建设目标,从而避免无序建设及其导致的建设误区。

5 建设思路

当明确了建设目标和时序之后,我们还需要遵循如下建设思路,从而保证建设工作的顺利开展。

5.1 政府统筹、市场运作

继续强化政府在规划引领、统筹协调、优化环境、政策扶持、应用示范等方面的主导作用,建立强大的统筹领导体系,统一顶层设计,形成信息化工程间的协同运行。发挥市场机制在资源配置中的基础性与导向性作用,构建政府、企业、市民等社会多方参与、充满活力的发展格局。

5.2 整合资源,共享协同

以信息共享、互联互通为重点,突破区划、部门、行业界限和体制,充分整合信息基础设施和城市公共信息资源,推进跨部门、跨领域的信息化协同,提高城市整体运行效率和管理服务水平,提升全社会信息资源利用水平。

5.3 立足民生、推动产业

面向公众生产、生活、学习的多元化需求,提供随时、随地、随需、低成本的信息与应用服务,使社会和市民享受到城市精细化、智慧化管理带来的便利和实惠。以智慧城市建设拉动智慧产业的需求,推动信息通信技术与产业的深度融合,促进高端制造业和服务业形成和发展。

5.4 循序渐进、重点突破

充分认识智慧城市建设的系统性和复杂性,从政府组织管理体系、城市信息化系统顶层设计、城市信息通信基础设施建设以及成熟应用示范工程等多维度切入,循序渐进,切实推动城市智慧化协同发展。结合实际,突出应用,讲求实效,找准产业升级、民生需求的突破口先行先试。

智慧城市建设任重道远,需要城市的方方面面均参与其中,贡献其智慧,方能建设成功。智慧城市建设策略能够将大家的智慧和努力整合起来发挥最大的效果,避免不必要的弯路和误区,本文作者根据长期的智慧城市建设经验,对智慧城市建设策略进行了分析,提出了相关观点,并在多个项目规划建设中进行了贯彻,取得了较好的效果。

作者简介

徐啸峰(1974-)男, 江苏省南通市人。毕业于南京航空航天大学,工学博士。现为江苏省邮电规划设计院有限责任公司高级工程师。国家注册咨询工程师,江苏省6大高峰人才。主要工作领域包括:智慧城市类的规划、设计和项目实施等。

智慧交通概述范文4

关键词: 智慧城市;内容;建设方案

Abstract: Intelligence city is the necessary phase of city construction managementinformatization. This research analyze the content of intelligence city under new generation information technology such as EPC system network, and try to discuss the development plan suit for China city. This research may provide reference for city manager.

Key words: wisdom city; Content; Construction plan

中图分类号: TU984.11+1

1.引言

智慧城市旨在充分运用物联网等新一代信息技术,在城市各个领域为城市管理、公众生产生活提供智能化的感知,不断提升城市信息系统的开放共享能力、协同能力以及城市管理和公共服务水平,改善人民生活,创新社会管理,转变发展方式,推进生态文明,促进城市持续科学发展。智慧城市是工业化、信息化、城镇化、农业现代化协同发展的必然趋势,是一个以城市现实情况为基础,以城市需求为导向,以信息通信技术为依托,以城市科学发展为目标的不断演进过程,是城市信息化的更高级阶段[1-3]。

物联网技术是智慧城市最为基础的技术支撑。国际上,以韩国的泛在生态城市以及美国IBM公司推动的智慧城市方案为代表,主要应用领域包括政务、通信、医疗、能源、交通、教育、水管理、安全等方面。由此可知,推动城市各行业应用系统间的互联、互通和整合,以及一体化管理与服务成为一个重要发展趋势。韩国正在本国智慧城市建设中推广城市集成运营中心,美国IBM公司也推出城市智能运营中心并在全球试点推广[4-7]。

我国城市发展日新月异,尤其珠江三角洲、长江三角洲核心城市实际上已经达到中等发达国家水平。我国的城市管理者更应置身全球智慧城市发展的大背景下,充分考量自身优势和劣势,厘清建设思路,做到不落后。因此,探讨物联网技术支撑下的智慧城市建设内容尤其建设方案,具有重要的现实意义。

2.智慧城市内容组成

智慧城市是包罗万象的,与城市管理、公众生产生活的方方面面都有联系,可以说只有每个方面都实现了智慧,才称得上真正意义的智慧城市。从国外经验来看,智慧城市内容组成应该符合四大特征,总结为:全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新,如图1所示。

图1 智慧城市内容组成的四大特征

因此,笔者认为智慧城市的内容组成应从四个方面探讨:

⑴全面透彻的感知方面:通过传感技术实现对城市管理和公众生产生活各方面监测,从而达到全面感知。传感技术在内容上应该包括各类随时随地的感知设备和智能化系统,能够智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化,还能够对感知数据进行融合、分析和处理,并能与业务流程智能化集成,继而主动做出响应,促进城市各部件和谐高效的运行。可以说是智慧城市的“感官系统”。

⑵宽带泛在的互联方面:即各类宽带有线、无线网络技术的发展为城市中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动,为城市各类随时、随地、随需、随意应用提供了基础条件。宽带泛在网络极大的增强了智慧城市作为自适应系统的信息获取、实时反馈、随时随地智能服务的能力。可以说是智慧城市的“神经网络”。

⑶智能融合的应用方面:现代城市管理及公众生产生活实际上是一类开放的复杂巨系统,系统各部件之间有复杂的数据流和业务流。智慧城市必须集大成,为各应用提供智慧的大脑,再辅以人的智慧,则可以大大提升决策支持的能力。智慧城市的智能应用应该实现智能融合、随时、随地、随需、随意的应用,进一步彰显城市组成部门乃至个人的参与和各用户的力量。可以说是智慧城市的“手臂”。

⑷以人为本的可持续创新方面:现代科技讲求以人为本。智慧城市的建设尤其注重以人为本、市民参与、社会协同的开放创新空间的塑造以及公共价值与独特价值的创造。注重从市民需求出发,并通过维基、微博、Fab Lab、Living Lab等工具和方法强化用户的参与,汇聚公众智慧,不断推动用户创新、开放创新、大众创新、协同创新,以人为本实现经济、社会、环境的可持续发展。可以说是智慧城市的“内在动力”。

笔者认为,就中国现阶段城市发展现状来看,虽然短时间内做不到上述四个大方面内容的整合,但可以从简化提出适宜中国城市发展现状的建设方案,如下所述。

3.智慧城市建设方案探讨

上述四大部分内容组成虽然包罗全面,但是中国城市在短期内很难实现。笔者认为中国大部分城市可以采用简化的智慧城市建设方案,即从六大目标出发进行建设。这六大目标包括智慧的经济、智慧的运输业、智慧的环境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理。如图2所示。

图2 智慧城市简化版目标

笔者认为该简化版建设模式呈现对角线规则:智慧的管理和智慧的运输业对于城市的智慧建设至关重要,两者可以说是智慧城市的一条中轴线。智慧的运输业是城市交通流的重要承载,而城市交通和城市人的流动和物质流动有密切的相关关系,这些又落实到城市管理上;智慧的经济和智慧的环境两者相辅相成,在发展智慧经济的同时,更要注重智慧环境的建设,两者同时是智慧的居民和智慧的生活这条对角线的重要生存载体。

在上述对角线规则指导下,笔者认为中国智慧城市建设完全可以选择典型着手建设,比如先从运输业和管理角度实现智慧,再逐步实现经济和环境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推进。在每一步建设时,争取该步严格参照国际标准,做到充分引进物联网技术、云计算技术等新一代信息技术,最后就可以实现一个完整的智慧城市。这种方式,比起大规模投入、找不到重点的建设方案或许更加有效。

4.结语

本文分析了物联网等新一代信息技术支撑下智慧城市的内容组成,着力探讨了当前中国智慧城市的建设方案,即:选择典型着手建设,比如先从运输业和管理角度实现智慧,再逐步实现经济和环境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推进。在每一步建设时,争取该步严格参照国际标准,做到充分引进物联网技术、云计算技术等新一代信息技术,最后就可以实现一个完整的智慧城市。希望对智慧城市建设管理者起到一定参考。

参考文献:

[1]徐晓林,数字城市政府管理[M],北京:科学出版社,2006.04,p54-55.

[2]Doolin,B.,Powerandresistanceintheimplementationofamedicalmanagementinformationsystem[J],Informationsystemsjournal,2004vol.14no.4,p343-362.

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[4]沈苏彬、毛燕琴、范曲立等,物联网概念模型与体系结构[J],南京邮电大学学报(自然科学版),2010年第4期.

[5]朱洪波、杨龙祥、于全,物联网的技术思想与应用策略研究[J],通信学报,2010年第11期.

智慧交通概述范文5

关键词:智慧;智能;人类智能;人工智能

0引言

不久前刚结束的围棋人机大战,使人工智能受到人们空前广泛的关注。它一方面表明智能科学与技术的发展极为迅速,同时也激起了社会对智能科学技术及其人才培养十分强烈的期待。人们对“中国大脑”计划的热议达到了前所未有的程度,“中国制造2025”计划正在快速推进,我国自主研制的智能服务机器人正在走向服务领域的许多行业,国内许多企业自发兴起的“机器换人”浪潮正高歌猛进。国务院政府工作报告中提出的“互联网+”虽然被人们解释为互联网向各领域的强势渗透,但是更多的有识之士却把“+”理解为“升级”,即“计算机互联网络”向“人工智能互联网络”的升级,而这正好与“中国大脑”计划相呼应!

为了适应这种发展的需要,努力办好“智能科学与技术”专业,北京邮电大学智能科学与技术研究中心曾经对设置了本专业的全国各主要高校做了一次普遍性的专业调查,结果发现,各校对于“智能科学与技术”专业的理解差异非常巨大。最狭义的理解,是把本专业看做是“计算机科学与技术的一个分支”;最广义的理解,是把它看做是“从理工到人文和社会几乎无所不包的综合学科”。

从科学研究和长远发展的观点来看,这样发散的理解会有利于人们解放思想,激励创新,把本学科的研究做深做透做到位。不过,从当前的本学科教育教学来说,这样分散的理解可能使“智能科学与技术”学科的人才培养工作迷失方向。

1基本模型

为了准确理解“智能科学与技术”学科,首先需要建立“智能科学与技术”学科的基本模型,这样才能从学科整体上厘清它的基本概念、基本原理和基本规律,规制过于宽泛和过于狭窄的偏差。图1就是为此而设计的基本模型。

在图1中,底部的椭圆代表外部环境的客体事物,也就是需要研究的“问题”;其上的整个部分代表主体及其与客体相互作用的过程:主体接受来自客体所产生的“本体论信息”,经过主体思考之后产生与客体交互的“智能行为”反作用于客体,解决问题。就在这个主客相互作用的过程中,主体充分展现了自己的智慧能力。其中的主体可以是人类个体,也可以是人类群体。因此,这是研究“智能科学与技术”的基本模型。

不断提升自己生存与发展的水平,这既是人类与生俱来的目标,也是人类永不枯竭的动力。为了实现这个目标,人类就要运用自己的智慧和知识不断去发现应当解决而且可能解决的问题,在此基础上努力去解决所发现的问题,不断前进。

人类的这种智慧能力包含两个相互联系相互作用相辅相成的部分:其一是根据人类所追求的目标和现有的知识去发现问题、定义问题和预设问题求解目标的能力,这是人类在长期实践过程中积累起来的一种内隐性的智慧能力,所以称为隐性智慧;其二是在隐性智慧所确定的工作框架内,在求解目标的引导下,运用相关信息和知识去生成解决问题的策略,成功解决问题实现求解目标的能力,这是一种外显性和操作性的智慧能力,所以称为显性智慧。

在图1的模型中,隐性智慧具体表现为“主体所定义的问题、主体的知识库里已经拥有的知识、主体为求解问题所预设的求解目标(也存在知识库内)”,这三者就构成了主体为求解问题所设置的初始工作框架。显性智慧则具体表现为图1中的“感知、认知、基础意识、情感生成、理智生成、综合决策、策略执行、效果检验以及反馈学习优化”所代表的问题求解过程。

由于隐性智慧是人类内隐性的智慧,需要明确的目标、足够的知识、很强的直觉能力、丰富的想象能力、甚至需要灵感和顿悟能力,才能创造性地发现值得解决的问题,所以,隐性智慧难以用人造机器去模拟。然而,由于显性智慧具有外显性和操作性特征,主要具备获取信息、生成知识、生成和执行策略的能力,因此,显性智慧有可能被人造机器所模拟。在约定俗成的学术语汇中,“智慧”比较抽象,带有形而上的色彩;而“智能”则比较具体,带有形而下的特点。于是,人类的显性智慧也常常被称为“人类智能”。

鉴于人类显性智慧与隐性智慧之间存在不可分割的深刻内在联系,人们就把研究和探索“人类隐性智慧和显性智慧奥秘”的科学技术称为“智能科学技术”,而把其中着重研究和模拟“人类显性智慧(人类智能)能力”的科学技术称为“人工智能”科学技术,或者就简称为“人工智能”。换言之,人工智能是“智能科学与技术”的一部分。

图1的基本模型及其相关解释启示我们:“智能科学与技术”的内涵既具有极强的基础性,涉及与物质资源同样基础的信息资源;又具有极强的深刻性,涉及人类创造性智慧的深邃奥秘;还具有极强的应用性,涉及极其广泛的应用领域。

因此,为了研究与学习“智能科学与技术”,人们应当具备人文社会科学、基础自然科学和应用技术科学的知识与能力,应当自觉遵循“文理交互,理工融通”的交叉科学理念。虽然我国高校仍有文科、理科、工科之分,但是,为了培养有发展能力和创新能力的人才,还是要在发挥各校特色的同时努力贯彻“文理交互,理工融通”的方针。这是智能科学与技术学科的鲜明特点,需要引起教学与研究人员的高度关注。

2基本方法

概念是学科的基石。从图1的基本模型可以看出,“智能科学与技术”包含了许多重要的新概念。除了上面已经讨论过的隐性智慧和显性智慧的基础概念之外,还有信息(包括本体论信息和认识论信息,特别是其中的语法信息、语义信息和语用信息)、知识(包括本能性知识、经验性知识、规范性知识、常识性知识、知识的内部生态系统和外部生态系统)、基础意识、情感、理智、智能策略、智能行为等一系列基本概念。

考虑到本文篇幅的限制,同时也考虑到读者可以很容易从现有文献中详细了解到这些概念,因此,这里只予以列举,而不准备展开具体的讨论。有需要的读者可以参阅相关文献。

这里需要特别关注的,是研究和学习“智能科学与技术”所需要确立的新的科学观和方法论问题。只有掌握了这些新的科学观和方法论,才能准确地理解“智能科学与技术”的基本概念、基本内容和基本规律。

有比较才能有鉴别,事物总是相比较而存在。了解“智能科学与技术”所需要的科学观和方法论的便捷方法之一,就是把它们同读者已经熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论进行对比。众所周知,智能系统是一类开放的复杂信息系统,因此,这里的比较对象也要选择相对比较复杂的物质系统。表1就是这种比较的一些结果。

由表1可知,“物质科学技术”所采用的科学观包括(1)物质观:认为研究的对象是物质的;(2)结构观:认为研究的关注点应当是物质的结构;(3)孤立观:认为所研究的物质对象是与其它对象没有关联的;(4)静止观:认为所研究的物质对象是静止的,至少在研究期内是静止的。

基于这样的科学观,在处理比较复杂的物质对象的时候,物质科学技术所采用的方法论就是“分解一分析”,更具体地说就是“分而治之,各个击破,直接还原”。也就是人们所熟悉的“还原论”。

和“物质科学与技术”的情形不同,“智能科学与技术”的科学观包括(1)信息观:认为所研究的对象是信息;(2)系统观:认为研究的关注点应当是系统化的信息,即必须同时关注信息的形式、内容和价值;(3)生态观:认为信息不是孤立的或静止的,而是生长发展的;(4)机制观:认为信息的生长发展必然存在一定的机制。

基于这样的科学观,“智能科学与技术”所采用的方法论就是“转换―创生”。更具体一些说,就是“智能科学与技术”基本模型(图1)所展示的“信息转换与智能创生定律”。其中,“信息转换”是手段,“智能创生”是目的。

十分清楚,“物质科学与技术”的“分而治之”方法论体现了它的“物质观、结构观、孤立观和静止观”;“智能科学与技术”的“转换创生”方法论体现了它的“信息观、系统观、生态观和机制观”。

这个对比告诉我们,由于研究对象不同,导致学科的性质也不相同,我们不能把自己所熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论统统照搬到“智能科学与技术”学科领域。虽然在研究局部细节问题的时候,这两种科学观和方法论的差异表现的不是很明显,但是在研究系统全局问题的时候,这种差别就会变得十分显著。这也是值得“智能科学与技术”的研究者和学习者特别关注的特点。

事实上,“人工智能”的研究就经历了一场方法论的变革。按照“分解―分析”的方法论思想,人工智能被分解为结构模拟(人工神经网络)、功能模拟(物理符号系统)和行为模拟(感知动作系统)三大学派,结果长期不能互相融通。20世纪末和21世纪初,一些研究人员提出“新的集成”和“现代方方法”试图找到三者融通的具体方法,但是都没有取得成功。2007年,本文作者按照“转换―创生”方法论思想提出了机制模拟的智能生成方法,结果发现:结构模拟(人工神经网络)、功能模拟(物理符号系统)和行为模拟(感知动作系统)分别是机制模拟的A、B、C型,从而实现了人工智能模拟方法的统一,见表2。

由此可见,以往人们把人工神经网络课程、物理符号系统课程(即普遍流行的人工智能和专家系统课程)、感知动作系统课程(即智能机器人或智能体课程)分开讲授或者只讲授其中一门或两门课程的做法是不合理的。

同时,我们一直把图1的模型称为“智能科学与技术的基本模型”。不过,如果注意到“智能科学与技术”的科学观一信息观,系统观,生态观和机制观,那么,我们也可以把图1称为“生态意义上的信息科学与技术基本模型”。这是因为,虽然在经典意义上的信息科学与技术基本模型只能覆盖到图1模型中的信息层次,但在生态学意义上,知识和智能都是信息的生态学产物,因此生态学意义上的信息科学与技术基本模型就覆盖了图1模型的全体。在生态学的意义上,“智能科学与技术”基本模型与“信息科学与技术”基本模型就合二为一:自顶向下观察,图1就是“智能科学与技术”的基本模型;自底向上观察,图1就是“信息科学与技术”的基本模型。于是有:

智能科学与技术=生态学意义的信息科学与技术

如果把“智能科学与技术”模型中的“由信息转换为知识”和“由信息、知识和目标转换为智能”这两个核心部分命名为“核心智能科学与技术”,把非生态学意义上的信息科学与技术命名为“常规信息科学与技术”,那么,也可以有:

智能科学与技术=核心智能科学与技术+常规信息科学与技术

在我国教育部的学科目录中,“智能科学与技术”其实就是“核心智能科学与技术”,目录中的“信息科学与技术”其实就是“常规(非生态学意义的)信息科学与技术”,后者又被划分成“通信”、“计算”、“自动化”、“物联网”、“信息安全”这样一些更加狭窄而且相互交叠的二级学科,显然有待进一步合理化。

3基本课程

北京邮电大学智能科学与技术研究中心最近实施的全国高校智能科学与技术专业教学计划调查表明,我国多数学校的教学计划确实体现了“计算机科学与技术的一个分支学科”的特点,很少学校的教学计划能够表现“文理相交,理工融通”的交叉科学精神。这就提出了一个尖锐的问题,如果真的把“智能科学与技术学科”办成“计算机科学与技术学科”的一个分支学科,那么,这样的“智能科学与技术学科”还有存在的理由吗?

由以上分析的“智能科学与技术”的基本模型和基本方法可以知道,为了学习、理解和掌握“智能科学与技术”学科,人们的知识结构必须包含社会科学、人文科学、基础科学、应用技术的基础知识与综合能力。

为此,由中国人工智能学会教育工作委员会和清华大学出版社计算机分社共同组建的“全国高校智能科学与技术专业系列教材规划与编审委员会”(以下简称编委会)提出了如下的本学科核心课程和相应的核心教材。

(1)一年级第一学期的课程智能科学与技术导论是一个引导型课程,旨在以准确而通俗的概念、全面而浅近的思路、亲切而富有感染力的语言,引导刚刚踏入校门的新生了解:什么是“智能科学与技术”?为什么要学习“智能科学与技术”?怎样才能学好“智能科学与技术”?

(2)二年级第一学期的课程脑与认知科学基础是本学科特需的自然科学基础(脑科学)和社会科学基础(认知科学),旨在为学生提供关于人类智能的脑科学基础知识和人类认知能力的科学知识,特别是关于“脑结构如何产生认知能力(物质如何生成精神)”的科学机理。

(3)二年级第二学期的课程不确定性数学引论是本学科特需的数学基础知识课程,旨在为学生提供关于“智能科学与技术”领域必然涉及到的各种不确定性(包括随机不确定性、模糊不确定性、粗糙不确定性以及非线性引起的混沌不确定性)的描述与处理知识,特别要阐明这些不确定性的根源、相互关系、描述和处理方法。

(4)三年级第一学期的课程机器智能是本学科的专业基础课程,旨在用“智能科学与技术”的方法论阐述人类智能的各种模拟方法(包括结构模拟、功能模拟、行为模拟和机制模拟),以及这些不同模拟方法之间的相互关系和统一的途径,为学生学习机器(人造系统)智能奠定理论和方法的基础。

(5)四年级第一学期的课程《科技史与方法论》,由于智能科学技术本身富有科学观和方法论的特色,因此这是一门具有本学科特色的总结性课程,旨在为学生提供关于科学技术发展史(特别是智能科学技术发展史)所展现的科学观和方法论知识,使学生能够从“智能科学与技术”的学科知识基础上站立起来,具有纵观和把握智能科学技术发展规律的能力,使学生的学术眼界能够“形成于课堂,而又远远超越课堂”。

编委会认为,这些核心课程的综合(加上各个学校的人文社会科学通识课程和各有特色的专业课程),将为学习者提供必要的“文理相交,理工融通”的交叉学科思维素质和能力。无论是理科型学校还是工科型学校,都要在保证上述核心课程优质教学的基础上努力发挥自己的特色,而不应当削弱这些核心课程的教学质量。

5结语

智慧交通概述范文6

1什么是图书馆智慧服务:概念及内涵

有作者认为,所谓图书馆的智慧服务就是“基于图书馆员智慧的知识服务”,这是图书馆智慧服务概念的一种个人的看法。因为对图书馆智慧服务的概念和定义,图书馆学术界也是有着多种观点。既然智慧是对事物迅速判断、灵活解决的能力与素质等,智慧来源于信息、知识与情报,人们之所以爱智慧,是因为智慧贵在有创新的能力。什么是图书馆智慧服务?笔者认为图书馆智慧服务是图书馆人对读者工作的一种积极进取的自主选择,图书馆智慧服务是图书馆在信息化时代读者服务的一种或多种新理念、新能力与新服务方式,对此我们的学术界有着多种多样的解释与论述。那么如何来认识与理解图书馆智慧服务,作为一个概念和内容,笔者对图书馆学术界关于“图书馆智慧”的多种观点看法经过综合与概括,具体来说,笔者认为“图书馆智慧服务”主要有以下三方面内涵。

1.1智能性的图书馆智慧服务

智能性的图书馆智慧服务是一种技术与智能在图书馆领域里的应用,其表现形式是以图书馆文献资源的信息化与数字化,并以此来布局图书馆的服务网络,使情报、知识与信息在图书馆无处不在,来为读者提供图书馆智慧服务,因此被称作是智慧图书馆。简而言之,智慧图书馆或者智能性的图书馆智慧服务,是世界性的信息化与数字化技术的发展,对图书馆技术与智能的浓缩,是一种建立在图书馆技术与图书馆智能基础上的图书馆智慧服务。图书馆学术界关于“智慧图书馆”,即智能性的图书馆智慧服务的主要研宄成果,如:“智慧图书馆作为未来图书馆的新模式,将成为图书馆创新发展、转型发展和可持续发展的新理念和新实践。智慧图书馆的三大特点:(1)互联的图书馆,具体细分为全面感知的图书馆、立体互联的图书馆、共享协同的图书馆;(2)高效的图书馆,具体细分为节能低碳的图书馆、灵敏便捷的图书馆、整合集群的图书馆;(3)便利的图书馆,具体细分为无线泛在的图书馆、就近一体的图书馆、个性互动的图书馆。智慧图书馆与数字图书馆、复合图书馆既有联系又有区别。如:“文章介绍了智慧图书馆的概念,提出智慧图书馆是继复合图书馆、数字图书馆之后,图书馆发展的一个更高级阶段。智慧图书馆是在物联网环境下,以云计算技术为基础,以智慧化设备为手段,实现书书相联、书人相联、人人相联,为用户提供智慧化服务。最后,文章构建了智慧图书馆的服务模式。再如:“智慧图书馆是物联网环境下数字图书馆未来的发展方向。本文从智慧图书馆产生的背景出发,分析了智慧图书馆概念及特点,论述了物联网环境下图书馆RFID的应用现状,并对智慧图书馆的前景作了展望。”

1.2知识性的图书馆智慧服务

最近几年来,图书馆学术界对各类知识服务的研宄较为重视,研宄成果也比较醒目。知识组织、知识交流与知识管理等知识服务的诸多相关研宄,成为图书馆学术界的多个重要学术命题,引起越来越多的关注和参与,在图书馆学术界的刊物上发文和著述较多。有学者做过相关的分析与统计,国内图书情报界自2009年就开始了对本学科知识服务的诸多研宄。就图书馆知识服务的概念内涵、特征流程、社会基础、内在要求、市场需求、技术支撑、服务模式、知识创新等问题进行了全方位、多角度、深层次的思考与研宄。形成了以任俊为为代表的“知识经济导入型’、以姜永常为代表的“比较扬弃型”、以张晓林为代表的“核心能力竞争型”、以蒋永福为代表的“知识管理型”等观点体系因此,受图书馆知识和图书馆知识服务研宄的影响,图书馆学术界逐渐出现“图书馆智慧服务”的命题,笔者认为这是知识性的图书馆智慧服务的体现。主要有两种知识性的图书馆智慧服务的主张。

1.21认为图书馆学是“智慧之学”

如傅荣贤老师在文章中全面论述的:“作为人类心智的产物,文献信息不仅记录着'知识’而且还记录着'智慧。图书馆学研宄对象'知识说’努力构建关于'知识管理的概念框架与操作技术,既使人类心性中的德性智慧曰益被理智知识所取代,也强化了图书馆学的工具理性,从而遮蔽了其价值理性,并放弃了图书馆学的终极关怀和更高担当。图书馆学研宄对象应该以'智慧’为关键词,图书馆学应该从知识之学走向智慧之学。再如熊伟老师的通往智慧的普通图书馆学科体系的建设:“提升智慧水平是人类用户求索知识的核心价值目标,应该以'智慧’为当代和未来图书馆学的'学科面向’。在明确定义'智慧’概念和把握协同用户培育'智慧’路径的基础上,原则上能够建立面向与通往智慧的普通图书馆学科体系。应深刻转变思维方式,探索建立'客观知识本体’研宄范式,重点突破'客观知识关联说’和'全信息微计算技术’等关键难题,积极组织跨学科合作攻关团队,加快该理论体系建立步伐,把图书馆学真正推向成熟阶段。很显然,按照这两位老师的理解图书馆智慧是学科性的,图书馆的智慧服务是知识性的,尤其是学科体系的知识创新性的。书馆要“转知成慧”。

如黄幼菲老师的“图书馆智慧服务”的主张:“知识自由是人类智慧生成的源泉与保障。图书馆实现知识自由的根本价值取向和终极目的是'转知成慧’。公共智慧服务是图书馆实现知识自由的根本选择和高级路径。图书馆作为用户知识需求的嵌入者、客观知识的关联者、用户知识过程的协同者和服务方式上的启发者,这一核心定位决定了图书馆必须尽快实现从知识服务向智慧服务的转变,切实帮助用户搭建起求索知识并通往智慧的'天梯’。[111”这样看来,图书馆仅有知识服务是不够的,要由知识服务转到智慧服务上来,图书馆的智慧服务其实就是图书馆的一种高级的知识服务,具有知识的原创性。

1.3理念性的图书馆智慧服务

理念性的图书馆智慧服务实际上就是图书馆人的服务读者、快乐奉献的价值理念和职业精神的体现。历来图书馆的读者服务都应该是一种有智慧的图书馆服务,在图书馆人的学术研宄、职业精神、职业意识、服务观念、方式方法等方面都能体现出图书馆的智慧,用于读者服务工作中,就是图书馆的智慧服务。图书馆人首先要在自己的价值理念和职业精神领域,拥有正确的智慧认识并完善自己智慧体系与结构,然后才能更好的去为读者进行相应的智慧服务。因为,图书馆的智慧服务不单单在图书馆的技术与智能和图书馆的知识原创体系的世界中体现,还在图书馆人的理念性的价值理念与职业精神的人文世界中体现。因此图书馆的智慧服务就在图书馆的曰常服务工作中体现就在图书馆员为读者服务的言谈举止里体现,就在图书馆员感应图书馆的心灵世界中体现。图书馆学术界对这方面的研宄成果也不少,如:“在知识经济和网络环境双重作用下,智慧服务理念是最大限度地实现图书馆价值的最佳职业理念。智慧服务理念强调知识管理和信息增值,它可改变图书馆的管理模式,推进图书馆服务社会化进程。本文在提高图书馆服务的基础上,阐述'智慧服务’这一信息时代图书馆服务的新理念,并从智慧服务的内涵、所体现的社会意义、应该具备的科学管理方法等方面阐述了什么是'智慧服务’,提出了'用知识和智慧创造价值’这一观点。1121;再如:“图书馆工作者要做好服务工作,需把智慧贯穿于工作的每一个细节中。服务智慧包含知性智慧、理性智慧、情感智慧和实践智慧。其生成途径是多方面的,诸如建立积极的职业情感、实践积累、科研推动、学习提升等。113]”等等。

2对图书馆智慧服务3种内涵的分析

2.1智能性的图书馆智慧服务实质上是图书馆的-种技术智慧

对智能性的图书馆智慧服务的研宄,即对智慧图书馆的研宄,应该说在图书馆智慧研宄领域中是比较多的,覆盖面要比较广一些,影响也比较大一些。从图书馆智慧服务的分类上讲,这应该是一种技术智慧。从图书馆存在与发展的历史上看,图书馆每一次比较大的比较明显的进步,一般是从技术上进行改进的。正如一位学者指出的,虽然技术理性没有在中国形成范式特征的技术流派和理论体系,但是每到图书馆的发展与进步的关键时刻,图书馆人根深蒂固的技术理性思维传统和浓厚的“技术情结”,就会特别的明显。尤其是在当代信息技术发达的情况下,图书馆的信息技术也大为改善,图书馆人的“技术情结”扑面而来,因此图书馆建设、图书馆学学术研宄、图书馆学教育体系均呈现较为浓厚的“技术情结”。而当下智能性的图书馆智慧服务的研宄也呈现这样浓厚的“技术情结”,就不难理解,一般来说,这是技术领先图书馆发展的一种必然现象和反应。

虽然图书馆技术上的改进对图书馆的发展来说很重要但还是不要过分夸大图书馆技术的重要性,因为它再怎么重要,技术上再怎么智慧,也只是图书馆智能性方面的智慧,只是技术上的单方面的智慧而己,其实就是技术与技术理性在当代图书馆信息化环境中的翻版与延续。“因为,技术理性再发达也只能是经验的、表层的、器物的层次,无法使图书馆学上升到本质的抽象的认识阶段。尽管技术先于理论、经验概括先于本质抽象是科学发展的普遍规律,但毕竟图书馆学不能永远停留在经验的、表层的、技术的阶段。任何停留在技术的、实践的、应用的经验和技术层次的学科都不能算是成熟学科甚至作为科学的名义而自立。而且智能性的图书馆智慧服务,即图书馆的技术智慧只是处于图书馆服务工作的表层,只是图书馆服务工作的一种方式或者手段,来为读者提供图书馆的服务而己。因此,它本身没有什么特别的价值和意义,只有在为读者提供服务时它才有重要的价值和意义。因此从智能性的图书馆智慧服务,即技术智慧上构建的智慧图书馆,虽然它提供的信息技术与数字化技术在图书馆内外四通八达,极为方便,尽管它很重要,但也只是技术智慧上的重要,因为它只是从属于图书馆人,只是服务于图书馆人,只是图书馆人的技术智慧而己。

智能性的图书馆智慧服务,即图书馆的技术智慧,是当代信息化技术的发达在图书馆智慧体系中的技术性的应用,其实质就是图书馆的一种技术理性,技术文明、技术科学与技术范式的一次或者多次的大发展,属于图书馆信息技术与数字化技术的开发与应用的范畴。智能性的图书馆智慧服务,这样的一种图书馆的技术智慧,应用到当代图书馆的读者服务工作中,对当代图书馆的发展具有更新与推动作用。图书馆技术上的改进与发达历来与图书馆的存在与发展关系密切,尤其是在当代信息化的环境下,图书馆受到的技术冲击力较大,必须在技术上适应时代的变化,否则它就无法竞争无法生存下去。因此智能性的图书馆智慧服务对图书馆在当代信息化数字化的存在与发展来说的确很重要。

22知识性的图书馆智慧服务实质上是图书馆的学问智慧

对图书馆知识服务的各种观点和主张,图书馆的学术界历来都有许多质疑的意见,例如王均林、岑少起二位老 师认为把图书馆的知识服务作为图书馆的核心能力来提倡和实践“非常不切实际”。因为在目前中国各方面发展还不怎么均衡的图书馆,不可能以有限的人力、信息资源、技术设备应付众多用户知识服务的需求,除非它能举国家之力,聚集整个社会自然科学、社会科学领域的优秀人才并形成一个知识互补的团体才能做到.笔者赞同这个看法,因为图书馆的知识服务的主张不管有多么美好,图书馆也只是面向社会面向读者的一个服务性的机构,以提供借还书和初步的参考咨询服务为主,图书馆是知识的集散地与储存地,是传播知识传递信息与输出文明之地,再进一步的说,图书馆是面向全体公民,维护社会信息公平的一种制度安排。因此,从这个意义上说,图书馆只是收集图书资料、蕴含知识的一种具有政府行为的社会机构,如果说图书馆和图书馆学与知识有什么密切的关系的话,那也只是有关知识组织、知识集合与知识交流、知识管理的一处场所和图书馆学术争鸣性的主张而己。它不可能也不会是靠图书馆学的专家学者和图书馆员来进行的知识生产与知识再创的地方,即使在这方面有什么积极的作为和所谓的图书馆知识服务的成果,那也是有限度的。

而且从图书馆的学科馆员的角度上来看这个问题,图书馆的学科馆员服务也不是万能的,其作用也是十分有限的,学科馆员的价值和意义仍然是为课题为读者提供资料收集与整理的服务性工作,而不是参与什么学科知识的原创或者创新过程。因为图书馆员毕竟是图书馆员,他们不是什么权威的专家学者,更是很难具备某一领域的专家学者对知识的思考、组织与再创的能力。因此正像一位作者所说:“图书馆员相对于服务对象而言,永远不要试图'越俎代庖,更不能试图代替服务对象去思考”,因此“不可轻言'知识服务17”笔者同样赞同这个观点。图书馆员只是图书馆员,他们肩负的是图书馆服务性的使命与职责,具体地说,他们是为读者的知识需求服务,是为读者智慧需求服务,他们能够以自己的服务方式和手段向读者传播知识传递智慧,说到底,图书馆员是图书馆知识与图书馆智慧的服务者,而不是图书馆知识与图书馆智慧的创造者。

既然图书馆和图书馆员的知识服务都举步维艰,那么图书馆和图书馆员基于知识服务基础之上的原创性的智慧服务就更是难以为继了。因为,这超出了图书馆的能力定位,超出了图书馆员的能力范畴。图书馆是人类各种知识的荟萃之地,图书馆员的职责和使命是服务者,不是知识专家,不是知识生产者和创造者,这一点必须明确,他们对此也只是服务,提供方便与帮助而己。因此我们的图书馆学术界对图书馆和图书馆员的知识服务要“慎提”,对图书馆和图书馆员的智慧服务更要“慎提'如果我们把基于图书馆知识基础之上的图书馆智慧,看作是知识性的图书馆智慧服务,是图书馆智慧服务的又一种概念和内涵,那么知识性的图书馆智慧服务实质上就是图书馆的一种学问智慧,而基于学科创造与更新基础之上的这个学问智慧,是有相当的难度的。无论对图书馆还是图书馆员来说,这个学问智慧,也许最终是一种渴望不可及、不切实际的状态。

23理念性的图书馆智慧服务实质上是图书馆的-种人文智慧

国内有学者曾指出:强调人文传统是图书馆学理论的一个基本点;图书馆学是一门研宄人的学问,它的终极价值目标是为人的全面发展服务1181。图书馆员与读者,才是最值得研宄的人文学问。而作为价值理念和职业精神的图书馆智慧服务,就是在图书馆和图书馆学人文层面上对图书馆智慧现象的认识、理解和运用,因而具有图书馆价值观念的动能,具有图书馆职业精神的力量。而图书馆的价值理念与职业精神的主体主要在作为图书馆主体的图书馆员那里。“服务是图书馆存在的永恒主题。信息时代要做好图书馆的服务工作,改变传统图书馆重藏轻用、被动服务、自我封闭的服务观念,通过智慧服务,真正体会到'人守其学,学守其书,为人找书,为书找人’的乐趣和意义。”所以,图书馆的智慧服务,主要来源于图书馆员的人文智慧,与图书馆员的知识储备、能力素质的应用,尤其是图书馆员的价值理念与职业精神的弘扬密切相关。因此,要提倡图书馆智慧服务的价值理念与职业精神,因为这才是作为主体的图书馆员最能发挥作用与影响的智慧体系。

当前图书馆知识丰盈,资源丰富,数据库发达,图书馆员技术操作熟练,但是图书馆和图书馆学乃至图书馆员的智慧似乎处于短缺状态。我们的图书馆大楼越盖越高,设施越来越先进,我们的图书馆工作人员和书刊资料越来越多,但图书馆没有通过人文智慧服务把更多的读者吸引而来,没有通过人文智慧服务把图书馆更多的潜在读者变为当前读者,没有通过人文智慧服务把图书馆的智慧知识与智慧魅力传播开去与推广出去。“图书馆智慧服务指图书馆提供的服务的一种内在品质,表现为一种平等、开放、自由、和谐和创造的状态,追求达到尊重读者、关注个性、崇尚科学、追求人生幸福的服务境界。在智慧服务模式中,馆员、资源和读者是三大支撑因素,三者平衡、良好互动才能使服务模式顺利实施,达到和谐。总之就是图书馆没有通过人文智慧服务,树立起自己的智慧形象,形成自己的智慧吸引力。但智慧和图书馆智慧汇集而成的图书馆的智慧服务,对于我们来说不是一场空。它并不全是技术智慧服务,也不全是学问智慧服务,更多的它就是图书馆员的人文智慧服务。它既有抽象、概括又有具体、生动;既有高度、本质又有低度,现象;既有理论、动能又有实践、力量为图书馆员所熟悉,为图书馆员所掌握,为图书馆员所运用,通过自己的人文智慧型服务把图书馆的智慧内涵与魅力传递给万千读者。

智慧交通概述范文7

关于大数据的议题,虽然早在1980年托夫勒的《第三次浪潮》中就有所提及,但在2011年前,关于大数据的讨论基本局限于计算机技术领域内部,影响范围相对较小。2011年5月,在EMC与IDC合作进行“数字宇宙”研究5年之后,正式提出了“大数据”的概念。同年6月,IBM、麦肯锡等众多国外机构相关研究报告,积极跟进大数据概念的推广。2012年3月美国奥巴马政府“大数据研究和发展倡议”,希望增强收集海量数据、分析萃取信息的能力,把大数据上升到了国家战略的层面。大数据逐渐引起广泛关注。

IT领域从来不缺乏新概念,近几年关于“物联网”、“云计算”、“智慧地球”等概念都曾引起了广泛关注,并在实体经济中引发了投资热潮。这一次“大数据”概念的提出,有何重要意义?与前几次相关概念的提出有何联系和区别?

大数据概念的内涵

1.大数据的来源。以更快的速度、更强的处理能力进行数据计算一直是IT领域技术创新的重要目标。从1946年第一台数字计算机发明以来,数据的体量和复杂性在绝大部分时间内一直是超越计算机处理能力的。一方面,技术的发展使人类能够逐渐地数字化各种事物,从数据、文字、图片、到声频、视频。数据采集、存储、扩散等的技术不断发展,使全面记录人与自然界各种现象的“泛在存储”成为可能。另一方面,计算机和网络的发展为人类开辟了一种前所未有的生活方式,拓展了人们的活动空间和范围,产生了大量新的数据。尤其是近年来移动通讯和物联网的迅猛发展,遍布于物理世界的移动设备、RFID、无线传感器等无时无刻不在产生数据,数以亿计的互联网用户也随时产生巨量的数据交互,构成了大数据的重要来源。另外,科学研究项目也在产生海量数据,例如欧洲大型强子对撞机每秒产生约700兆数据流,每年的试验数据达到1.5TB;全球医院每年仅医学成像数据可达20TB。

从数据类型来看,全世界结构化数据增长率大概是32%,而非结构化数据增长率则是63%。估计在2012年全球非结构化数据约占有互联网数据量的75%以上。目前阶段,对关系数据库中的结构化数据我们有相对较强的分析能力,结构化数据多年来也一直主导着IT应用,但在分层数据、文档、电子邮件、图像、音频、视频、商业及金融交易等非结构化数据所占比例越来越大的趋势下,数据的增长速度和数据类型的变化速度与计算机处理能力的差距愈发明显,如何挖掘传统技术难以发现的知识,成为重要的技术挑战。

2.大数据概念的相对性。从数据体量的绝对性观察,用计算机数据存储和运算的单位字节(Byte)来衡量,以1024为乘数,衡量单位依次跃升为:KB,MB,GB,TB,PB,EB,ZB,YB。2010年,全球数据量达到ZB级别,为1.2ZB,未来全球数据增速将会维持,预计到2020年全球数据量将达到35ZB。在当前阶段,麦肯锡认为处理量在TB级别的数据可称为大数据,IDC认为多个数据的集合有可能达到PB级的数据储量为大数据。按照IDC预测的全球数据量大约每两年翻一番的速度标准,我们不妨把眼光放在更远的未来,当人类在20余年后产生的数据总量越过ZB级,以其可猜想的数据处理能力,当前TB、PB级别的数据就难以称之为“大”数据了。所以大数据的“大”字带有阶段主观性。

大部分大数据的定义,其描述的重点都是数据规模的相对性。麦肯锡把大数据描述为“无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合”,强调的是获取大数据价值的技术可行性;Gartner将大数据定义为“大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产”;强调发掘大数据价值的创新性;IDC定义大数据为“为了更为经济的从高频率获取的、大容量的、不同结构和类型的数据中获取价值,而设计的新一代架构和技术。人们并用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据,并命名与之相关的技术发展与创新”,强调大数据作为一项系统工程所覆盖的范围。从相对概念上讲,大数据的“大”是指在信息化发展的当前阶段,传统文件系统、关系数据库、并行处理等技术无法有效处理的极大规模数据或极限计算。我们需要新的能力来通过海量数据的交换、整合和分析,发现新的知识和创造新的价值。

3.大数据概念出现的必然性。理解当前阶段出现的大数据概念,需要结合互联网及物联网发展的历程进行分析。自上世纪90年代网络向公众开放,互联网从初期的简单联系平台,过渡到浏览平台,目前成为交互平台和工作平台,并正向着智慧平台迈进。在向智慧平台迈进的过程中,“物联网”、“云计算”、“智慧地球”三个概念的提出对“大数据”概念的出现有着重要意义。

物联网是通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,把任何物品与互联网连接,进行信息交换和处理,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的,实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝链接。如果说在物联网提出之前互联网着重解决的是人与人的信息沟通问题,物联网则是通过人与人、人与物、物与物的相联,解决的是人与世界的信息沟通问题,是互联网的延伸和拓展。

云计算是一种基于互联网的分布式计算技术,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息按需提供给联网的计算机和其他设备来达到分散处理量的目的,可以在短时间内完成海量信息的处理。人类一方面通过高性能计算机的发展来达到更高的处理速度,另一方面通过计算方式的优化,形成更高的处理能力,以应对物联网等产生的海量数据。

“智慧地球”是IBM提出的概念。虽然在技术层面和安全层面可能还有所争论,但在战略层面已经得到国际间广泛的认可。“智慧地球”的主要推动力来自三个方面:一是“更透彻的感知”,即通过物联网实现物质世界的数据化;二是“更全面的互联互通”,即实现“物联网”与“互联网”的融合,实现人类社会与物质世界的整合;三是“更深入的智能化”,即通过云计算和超级计算机等先进技术,对感知的海量数据进行分析处理,以便做出正确的行动决策,使个人、企业、组织、政府、自然系统和人造系统的交互方式更具智慧。智慧地球的本质是建立在物联网上基础上的更加智能的数字化世界,云计算是这个数字化世界运行的重要方式。物联网产生大数据,云计算处理大数据,智慧地球是大数据处理要达成的目标,从这个意义上说,大数据概念的出现是物联网、云计算及智慧地球等概念发展的必然结果。

大数据可能的影响

1.行业发展层面。正在生成的海量异构数据中可能蕴含着目前尚未被认识到的全新知识。企业如果能在这些非结构化数据中挖掘出新的知识并与业务融合,不但其决策的依据将会更加全面和准确,而且有可能形成新的核心竞争力,进而在生产模式、商业模式、管理模式等方面发生深刻变革。

目前阶段,可能从大数据发展直接受益的行业主要是一些数据集中应用型企业。例如,金融行业的信息化程度高,数据量大且管理集中,为大数据的分析与利用提供了良好的基础。通过对客户行为的大数据分析,可以实现营销活动的快速反应,并为金融机构实现服务创新提供支撑;在电信行业,由于无线上网和智能手机的推广,数据量呈现爆炸性增长,同时电信业市场饱和度高、产品服务同质化明显,运营商有可能从大数据中获取新的知识以突破竞争现状。在医疗行业,通过数据支持的疗效比较、临床决策支持系统、医疗数据的透明化、患者远程监测及患者数据支持的高级病症分析工具,可以极大地提高医疗体系效率和辅助产生更有效的医疗模式及管理政策。在零售业,市场占有率的提高依赖于高水平的客户服务和良好的购物体验,以及有效的商品物流体系。对大数据的分析可以使零售商实时掌握市场动态并快速做出反应,生产厂商也可以通过对市场动态的快速反应改变产品策略。能源、交通等行业也是目前阶段可能直接受益于大数据趋势的行业。

2.思维方式层面。大数据的产业链主要有三个层面,第一层是数据层,主要是数据的采集、存储、传输、扩散;第二层是信息层,把数据背景融入数据,形成价值密度更高的信息;第三层是知识层,在信息基础上进行提炼,形成有价值的知识。“更高的洞察力和决策力”是大数据应用的核心目标,但仅有知识,是达不成这一目标的。相同的数据可以产生相同的知识,但相同的知识被不同的人认知和使用,可以形成不同的智慧。在目前大数据的发展阶段,人仍旧是形成智慧的决定性因素。

但大数据也在改变着产生智慧的基础。舍恩伯格 和 库克耶 (2012)提出了大数据时代三个重要的思维方式转变,代表了当前对大数据思维的基本认识:一是从满足于样本数据到使用全体数据;二是从追求精确性到容忍混杂性;三是从关注因果关系到关注相关关系。使用样本数据,注重精确性,探寻事物、现象间的因果关系是现代科学研究的基本思维,所以舍恩伯格 和 库克耶提出的这些思维方式转变,引起了一定程度上的争论。大数据的影响,与其说是要改变这些思维方式,不如说是拓展了我们探求知识的思维方式,在大数据时代背景下,我们可以用更宽泛的思维方式,来挖掘数据中隐含的知识。“互联网重塑了人类交流的方式,大数据则不同:它标志着社会处理信息方式的变化。随着时间的推移,大数据可能会改变我们思考世界的方式”(邱基尔和舍恩伯格,2013)。

3.智慧和战略层面。在数据的产生和扩散历程中,人类已经多次经历过类似于数据大爆发的历程。第一次是人类语言出现。语言的出现使数据具有了载体,并逐步形成了处理数据的逻辑框架。以语言对自然和人类社会的记录开始得以记忆和流传;第二次是文字的出现。文字克服了语言在时间和空间上的局限性,对自然和人类社会现象的记录由此可以长时间留存和长距离转移;第三次是印刷术的发明。印刷术大幅降低了人类知识的存储成本和空间传播和交流成本;第四次则是信息化。信息化在更大程度上消减了数据保存和扩散的成本,替代了知识的面对面交流和互动。鉴于信息技术消减知识传播成本的巨大潜力,很多学者认为,世界将最终“变平”,距离不再是数据、信息及知识交流的障碍。以上四次数据的大爆发,都带来了人类社会的巨大变革,究其根本原因,在于知识的存储与传播最终改变了人类的智慧。

自上世纪80年代“信息大爆炸”以来,数据一直在呈几何级增长。面对急剧膨胀的数字化信息规模和种类,人们抱怨信息太多以至于无法发现有用的或真实的信息。一方面,数字化信息作为一种资源在总量上并不稀缺,并很容易复制和传播;另一方面,对于个体来说,收集、处理、使用有价值信息的能力都是有限的。由此,数字化信息爆炸从一开始就对经济社会发展模式提出了新的挑战。信息膨胀从未停止并加速扩展,终于累积到了一个可能引发变革的程度: 数据的膨胀在“量”上引发混沌的同时,在“质”上可能开始显现出秩序。这可能对社会发展和管理模式提出了新的挑战,如何应对这种挑战,需要新的智慧和战略。

大数据产业发展中面临的主要挑战

1.技术层面。大数据在技术层面,要解决的是由于数据量、数据类型的快速增长,导致传统技术不能满足要求的问题。大数据产业的技术门槛较高,目前在该领域展开竞争的大都是在数据存储、分析等领域有着传统优势的国际厂商。从2007年左右开始,IBM、SAP、微软等国际巨头开始系统收购数据处理公司,布局大数据产业,其投资态势一直持续到目前。当前阶段,大数据计算的发展主要有三个趋势:分布式数据集群、高性能计算和大数据分析机。在计算机集群应对大数据计算中,以Google的MapReduce并行计算框架和分布式数据容错存储BigTable为核心的分布式计算机集群是应用最为普遍的。在雅虎等大公司的支持下,开源项目Hadooop已日趋成熟,衍生出应用于不同领域的分布式计算和存储平台,得到了广泛应用。

中国在Hadoop分布式数据处理与计算机集群方面进行了一些有效的研究,初步建立了大规模运算平台研发和实验环境,但总体在数据处理方面仍旧缺乏核心技术。在高性能计算机研发的某些方面具有一定的领先地位,但整体与国际先进水平仍有差距。技术创新具有偶然事件的特点,并不总是沿着确定的轨道发展,未来还会涌现大量能够处理大数据的工具和平台。除了Hadoop的批量化处理方式之外,基于流数据处理的方式也有可能在实时数据分析应用中发挥作用,数据可视化技术也有可能迎来大发展。这些工具的发展又依赖于人工智能技术,比如语言处理、模式识别和机器学习等技术的发展,大数据计算技术的发展仍旧是一个系统工程。

2.政策层面。在构建数字化智慧平台的过程中,近几年“物联网”、“云计算”、“智慧城市”等引发了我国各地的投资潮,出现了过热的隐忧。例如自2010年云计算被列入国家战略性新兴产业后,国内许多地方政府在国家扶持资金支持下大批量购买服务器,之后则出现大量闲置,缺乏应用的云计算实际上变成了房地产。智慧城市的概念被提出后,全国数百个城市一哄而上,纷纷以自身的理解来建设“智慧城市”,有可能造成低水平重复建设和不能互通互联的信息孤岛。如果忽略思考这些概念的本质含义,和其技术进步方向究竟隐含着怎样的市场和社会变革,而仅仅关注某一概念的建设能够启动多大的投资规模,迎来多大的市场机遇,最终把各种概念转化为基建设施投资,在技术和战略上只能跟随概念的提出者而无法超越。要防止把大数据变成又一轮盲目投资的由头。

智慧交通概述范文8

关键词:课程目标;学习分类理论

Abstract:Curriculum implementation requires the learning theories matching to the classification of curriculum goals. In order to make teachers handle the relation between teaching process, methods and results, research must be made on the learning process and effective learning conditions of every kind of learning result matching to the classification of curriculum goals. On the basis of it, a dynamic learning process model is constructed ,which can explain the learning of broad knowledge and competence.

Key words: curriculum goals; theory of learning classification.

一、历史上单一的学习过程理论不能解释学生的全部学习

科学的学习心理学研究,起源于19世纪后期德国心理学家艾宾浩斯关于机械记忆的研究。此后,学习的科学心理学研究如雨后春笋,发展迅速。有人估计,在整个心理学研究中,有关学习的研究约占一半。一个多世纪以来,各家各派的学习研究都涉及学习的心理过程和有效学习的条件。早期的学习心理学家关于学习过程和有效学习的条件的看法,可以用“盲人摸象”这个寓言故事所描述的情形来比拟,如桑代克用猫做被试,发现猫学会逃出迷笼的过程是一种尝试与错误的过程。于是桑代克提出学习的“试误说”,认为学习过程中没有突然的领悟,学习过程是一个经多次尝试与错误,最后偶然取得成功的过程。格式塔心理学家用黑猩猩做被试,给黑猩猩安排解决问题的情境,发现黑猩猩解决问题的过程具有突然顿悟的特点,于是提出学习的顿悟说,认为学习是一个顿悟过程。一百多年来关于学习过程的争论没有平息。例如,20世纪60~70年代,在美国学习心理学领域,布鲁纳强调学习的发现过程,奥苏伯尔强调学习的接受过程,奥苏伯尔不同意布鲁纳过分强调发现学习的重要性,认为学生的学习以接受为主,发现为辅。但布鲁纳和奥苏伯尔的学习过程的争论都只涉及知识领域,未涉及动作技能和学生的情感价值观领域。其实,上述所有理论都不适合解释学生的人格、态度和行为习惯的形成与改变过程。

我国新一轮课程改革十分重视“过程”,甚至把过程作为课程目标的一个维度加以强调。但“过程”指什么,却没有文章系统说明。笔者认为,学生的学习过程和有效学习的条件是极其复杂的。历史上提出的学习过程观和新课程改革中所提倡的建构主义的学习过程观,在一定的范围内都有合理性,但不足以解释与课程目标相匹配的全部学习。笔者主张,需要用不同的学习理论来解释不同类型的学习。

二、不同类型目标的实现需要不同的学习过程和条件

笔者主张把课程目标分成狭义知识、基本智慧技能、高级智慧技能、动作技能以及情感与价值观五种主要类型。下面根据现代学习心理学最新研究成果,说明每类课程目标实现必须遵循的学习过程和主要学习条件。

(一)狭义知识

狭义的知识也称陈述性知识或言语信息。按奥苏伯尔有意义言语学习理论,狭义的知识又可分为如下三小类。

符号表征学习。如学习中文符号“书”表征儿童看到的具体书本。这种学习相当于语文教学中的识字。其心理过程是在言语符号和学生头脑中的实物表象之间建立联系。

概念学习。认识一类事物(如书)的共同本质属性。概念又分具体概念和定义性概念。具体概念如“你、我、他、上、下、左、右”等,不能通过下定义学习,只能通过例子学习。其学习过程是一个发现过程,即通过正、反例的辨别,抽象、概括,发现一类事物的共同本质属性的过程。定义性概念如“三角形、质数、合数”等,是可以通过下定义学习的概念。其学习既可采用发现过程,也可以采用接受的过程。但两者的学习条件不同。前者强调正、反例辨别,以正、反例辨别为重要条件;后者强调原有知识结构中的上位概念,以原有上位概念的可利用性为先决条件。如通过下定义,学习百分数的学生认知结构中必须具有分数这个上位概念。

命题学习。命题学习是认识几个事物之间的关系。命题又分两类。一类是非概括性的命题,陈述一个事实,如“北京是中国的首都”;另一类是概括性的命题,陈述的是几个概念之间的关系,包括概念的定义、原理、定律、规则等。奥苏伯尔用同化论解释命题的心理意义的习得、保持和遗忘过程。所谓同化就是新旧知识的相互作用,用建构主义的话说,就是学生的主观建构过程。根据新、旧知识的关系,原有知识对新知识的同化作用又分三种情况。第一,原有知识处于下位,新知识处于概括程度高的上位。在这种情况下出现上位同化,即上位学习。其心理过程可用“举三反一”来概括。第二,原有知识概括程度高,处于上位,新知识概括程度低,处于下位。这种条件下出现下位学习。下位学习可以用“举一反三”来概括。第三,新旧知识没有上下位关系,但在横向上存在类比关系。在这种情况下出现并列结合学习,其学习过程是一个类比推理过程。三种新、旧知识同化的结果是知识从上位到下位渐进分化。同化论强调学生原有知识是决定新知识学习是否出现和出现快慢的唯一、最重要的条件。所以它强调学生原有知识的可利用性、巩固性和清晰性。

(二)基本智慧技能

按加涅的学习结果分类,基本智慧技能指运用概念和规则办事的能力。具体分为辨别、概念和规则三种类型。

辨别。借助感官区分事物差异的能力。这种技能学习主要是在日常生活中进行的。其心理过程可以用模式识别解释。如婴儿观察母亲的脸后,母亲脸的特征贮在婴儿头脑中。新的人脸出现时,婴儿将新的脸的特征与他头脑中贮存的母亲脸的模式加以比较,从新的脸中检索出母亲的脸,从而认识自己的母亲。

概念的运用。一般而言,具体概念在人脑中以样例或原型进行表征。其运用过程是利用样例或原型识别概念的正例和反例的过程。例如,已经掌握“圆柱”这个几何形体概念的学生可以识别日光灯灯管、电池等是圆柱形物体;而粉笔、削过的铅笔是非圆柱形物体。定义性概念的运用就是运用概念的定义将事物分类。如运用质数与合数的定义将5、8、10、11、55、97、101等数分为质数与合数两类。

规则的习得与运用。规则学习有两种方法。一是例-规法。运用例-规法学习规则的过程是通过辨别例子,发现例子中所包含的共同规则的过程。二是规-例法,运用规-例法学习规则的过程主要是一个接受学习的过程。其最重要条件是构成规则的有关概念被学生预先掌握。规则习得只是规则作为智慧技能学习的前期阶段。规则一旦习得后还需要在变式条件下反复运用,作为基本智慧技能的规则运用需要达到自动化程度。

从上面的论述中,读者也许会产生疑问:上文在引用奥苏伯尔的同化论阐明狭义知识学习过程时把概念学习和命题学习作为狭义知识学习类型。而在引用加涅的学习结果分类论说明智慧技能学习时,却将概念和规则(规则也是一种命题)作为智慧技能学习类型。这里的分类似乎出现了矛盾。要解决这里的矛盾,就需要引入信息加工心理学关于陈述性知识和程序性知识分类以及陈述性知识向程序性知识转化的观点。信息加工心理学认为,陈述性知识主要是以表象和语义命题在人脑中表征的。而程序性知识是以产生式在人脑中表征的。概念和规则既可以以命题的形式在人脑中表征,也可以以产生式形式在人脑中表征。如果概念和规则以命题(有时还包括图式)形式表征,则它们属于陈述性知识。如果以产生式形式表征,则属于程序性知识。技能的知识本质是程序性知识。中小学生在数学、物理、化学、生物等自然学科中和社会学科中的概念和规则学习一般要经过三个阶段:第一阶段,习得概念和规则的心理意义并以命题形式在头脑中表征和贮存这些意义;第二阶段,在变式的情境中运用习得的概念、规则(在许多情况下是原理),使概念和规则转化为以产生式形式表征和贮存;第三阶段,以产生式或产生式系统表征的概念和规则自动运用和迁移。

我国教育实践中重视基础知识和基本技能的教学。基础知识和基本技能被简称为“双基”。《基础教育课程改革纲要(试行)》中仍保留了基础知识与基本技能的提法。从现代学习心理学的观点来看,“双基”的提法是可取的。在新一轮课程改革中,基础教育仍应加强“双基”教学。但是我们应根据现代学习心理学对“双基”中的“基础知识”和“基本技能”的含义做出科学解释。笔者认为,应把“基础知识”定义为上文所讲的“狭义知识”,即信息加工心理学中的陈述性知识,包括概念和规则学习的陈述性表征阶段。把“基本技能”定义为上文讲的智慧技能中的辨别和概念与规则的熟练运用。这样上文已经论述基础教育中的“双基”的学习过程和主要学习条件。

(三)高级智慧技能

高级智慧技能分两类:一类是高级规则的习得与运用;另一类是认知策略的习得与运用。

高级规则的习得与运用。加涅认为,高级规则是综合了简单规则以后被学生习得的新规则。例如,假定学生已掌握三角形与矩形面积计算公式,现在要学习梯形的面积计算公式。将三角形和矩形面积计算公式综合而形成的梯形面积计算公式是高级规则。其学习条件是学生已掌握矩形和三角形概念和面积计算公式(简单规则)以及将新学习的梯形转化为已知的矩形和三角形的推理策略。其学习过程有两种形式:一是通过解决问题发现高级规则;二是通过接受学习形式习得高级规则。例如,梯形的面积计算公式就可以通过这两种形式习得。但学生的发现是在教师的指导下进行的。

认知策略的习得与运用。认知策略的学习过程也可以分为两种形式。一是学生在日常学习和解决问题情境中自发地发现许多学习、记忆和思维的策略,如人们在打电话时,遇到一个数目字很多的电话号码,会自发地采用复述方法,先复述几遍,再拨打电话号码。心理学家称这种通过复述以加强机械材料记忆的方法为复述策略。认知策略也可以通过有意识的训练,让学生接受并支配自己的认知加工活动。其学习过程也像基本智慧技能中的规则和高级智慧技能中的高级规则一样,采用接受学习的形式习得。但必须经过长期系统训练,认知策略才能被学生掌握并支配自己的认知行为。

(四)动作技能

动作技能学习主要出现在体育、音乐、美术、劳作等课程中,但语文学科中的读与写也有动作技能的成分。不能把动作技能与智慧技能相混淆。前者需要肌肉协调才能实现,后者完全可以在头脑内完成。我国教育理论界常常把“动手能力”视为动作技能,其实在自然学科和社会学科中学习的所谓“动手能力”基本上是智慧技能,而不是动作技能。例如,小学六年级学生学过“圆”之后,已经掌握圆的概念以及圆的直径、半径、圆心等概念。在回家作业中,教师布置学生的作业是“用圆规画一个圆”。如设问完成这一道题学生需要的技能是智慧技能或者是动作技能?绝大多数中小学教师认为是动作技能。其实,这里要求学生掌握的技能是智慧技能,也就是学生在课堂上习得的圆概念的运用。已经掌握这个概念的学生可以自己动手画圆,也可以指挥别人画一个半径10米的圆。至于这里是手动、脚动或是嘴动都不是主要的。

转贴于 动作技能学习要经过认识阶段(建立动作的心理表象),动作成分的联系形成阶段,经过多次重复练习与反馈和纠正之后动作达到自动化阶段。动作技能的学习过程与智慧技能学习过程有着本质上的不同。例如,智慧技能中的概念和规则需要进行发现学习,而动作技能一般不需要发现;动作技能可以通过观看其他人示范动作的操作步骤而习得;智慧技能一般不能通过模仿习得;智慧技能的练习不能搞机械重复的练习,而动作技能往往需要机械重复的练习。我国教育理论不重视智慧技能与动作技能的本质区别,也许是导致用机械练习的方式去教智慧技能的原因之一。

(五)情感与价值观

以上四方面的论述只涉及构成能力的各个子目标的学习过程和有效学习的条件,没有涉及学生的情感和价值观的学习过程和条件,本次课程改革的具体目标之一是强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识和基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。上述奥苏伯尔的同化论、加涅的智慧技能层次论、信息加工心理学的知识分类与转化理论以及当前流行的建构主义理论都不适合解释情感领域的学习过程和有效学习的条件。目前国内的关于重视与不重视知识的争论只涉及认知领域,未涉及情感领域。笔者认为,当前比较适合解释情感领域学习的理论是班杜拉的社会认知理论。班杜拉于20世纪后期集行为主义心理学和认知心理学之大成,提出了一个既重视外部环境的影响又重视个人认知调节作用和行为后果影响的人格形成理论。该理论认为,人的思想和情感来自外部环境影响。外部环境影响主要通过榜样示范发挥作用。榜样包括儿童和青少年直接接触的家长、老师、同伴和其他受人尊敬的成人,也包括符号化的榜样,如教科书中描述的人物,大众媒体传播的人物。榜样的言行与情绪反应对中小学生时时处处都在起示范作用。儿童和青少年有模仿他们崇拜的榜样的言行和举止的倾向。社会榜样向儿童和青少年示范的价值观和行为有积极的和消极的。研究表明,凡是榜样示范的价值观和行为方式(不论它们是积极的或消极的)受到强化,儿童和青少年将会增加仿效榜样的价值观和行为的可能性。凡是榜样的价值观和行为受到社会的谴责、批评或惩罚,儿童和青少年将会减少对榜样的价值观和行为的仿效。这种因观察榜样受到奖惩而在观察者身上间接出现的增强与减弱仿效榜样展示的价值观和行为的现象被班杜拉称为替代性强化与惩罚。这是环境中的榜样影响观察者的重要心理机制之一。班杜拉区分三种强化:替代性强化、直接强化和自我强化。除外界榜样影响和行为后果影响(即直接强化与间接强化影响)之外,社会认知理论强调,影响人格形成的另一个重要机制是个人的认知调节作用,认知调节作用表现在人有自主性和自我反省的能力。人的自主性表现在自己设置目标、计划行动过程和预见可能的行为后果;自我反省表现在个体关注自身的胜任力和自我效能。班杜拉认为:“自我效能的信念系统是人类动机、幸福和个人成就的基础。除非人们相信通过自己的行动能够达到预期的结果,否则没有什么力量能够诱使人们去面对困难并在其中坚持不懈”。[1]

班杜拉描述了社会行为学习的一般过程:儿童和青少年观察者借助其注意能力,有选择地观察社会榜样的行为示范观察者借助其特有的符号表征能力,将观察到的示范行为信息转化成表象和语义-概念的符号表征,并贮存于头脑中,以备后用再通过观念匹配将符号化的内容转化为相应的行为当提供了积极的诱因时,先前未表现出来但已保持的学习结果便转化为实际行动。这一过程可以简化为:注意过程保持过程生成过程动机过程。从上面的分析可见,学校可以通过控制向学生示范的榜样的行为与价值观、榜样的行为后果以及学生自身的认知调节能力三方面进行情感与价值观教育。

三、一个综合的能力学习理论:广义知识学习阶段与分类模型

早在十年前,本文作者之一皮连生就提出,至20世纪末,还没有一家理论能全面解释学生的各种学习过程和有效学习的条件,学习理论需要“多样综合”,也就是有选择地分别采用不同的学习理论解释不同的学习过程和条件。在人的能力学习领域,由于认知心理学的研究发展,已具备条件提出一个综合性的能力学习理论。该理论首先假定:习得的能力是由广义知识构成。广义知识包括狭义知识和广义技能。广义技能可分为动作技能、智慧技能和认知策略(含元认知技能)(见图1)。

广义知识学习要经过习得、巩固与转化以及迁移与应用三个阶段。可以用下述模型说明广义知识学习阶段和分类的一般规律。

广义知识可分为陈述性知识和程序性知识,但程序性知识的前身是以命题表征的陈述性知识。因此广义知识学习的第一阶段都是陈述性的。陈述性知识习得的心理过程是新知识被原有相关知识同化,形成新的网络结构的过程。根据信息加工心理学,新知识习得需要经历注意、激活原有相关知识、选择性地知觉新信息、新信息与原有相关知识相互作用四个信息加工步骤,其结果是新的信息的心理意义被习得。广义知识学习的第一阶段需要采用信息加工心理学的信息加工阶段论和奥苏伯尔的同化论来解释。由于第一阶段学习的重点是解决新知识的理解问题,所以奥苏伯尔的同化论是解释意义习得阶段最重要的理论。奥苏伯尔同化论也就是当前流行的建构主义学习理论的具体陈述。学习的第二阶段,部分陈述性知识如符号、事实(非概括性命题知识)、部分概念、原理仍然以命题形式表征,通过复习或重新组织而得到巩固;另一部分陈述性知识主要是新习得的概念和原理经过变式练习,其心理表征形式由命题转化为以“如果/那么”形式表征的产生式规则,陈述性知识便转化为办事的规则,实现了知识向技能的转化。传统学习理论在论及学习的第二阶段时主要关心知识的保持,防止遗忘。这种理论来自机械言语材料的记忆研究,只适用于解释机械学习的巩固,不适用于有意义的知识学习。为了解释广义知识学习的第二阶段的巩固与转化,我们需要运用信息加工心理学的陈述性知识与程序性知识划分的理论以及陈述性知识向程序性知识转化的理论。由于加涅所区分的智慧技能和认知策略都可以纳入程序性知识范畴,所以还必须根据实际需要,兼用加涅的智慧技能和认知策略的理论以及信息加工心理学的产生式理论来解释知识向技能转化的过程和条件。广义知识学习的第三阶段指习得的知识的运用。从图1可见,三类知识的运用是不同的,陈述性知识的运用是习得的知识被有意识地提取出来。其输入与输出是相同的。如通过学习知道“北京是中国的首都和政治、文化中心”(输入)。当回答“中国的首都和政治、文化中心在哪里?”这个问题时,答案只能是“北京”(输出)。而不能回答是“上海”。智慧技能在运用时其输出不同于输入,如给予“1/3+1/4=?”(输入),学生经过一系列运算,给出的结果是7/12(输出)。认知策略不能独立学习和运用,总是伴随于知识和智慧技能学习与运用。其运用表现在提高了学习效果或解决了缺乏认知策略的应用便无法解决或难以解决的问题。

上述综合性学习理论模型可以解释自然科学和社会学科知识或能力的学习问题,比较困难的是语文学科。语文作为母语,口语能力主要是在日常言语交流中学会的。书面语言的阅读与写作能力是通过单篇课文的学习而逐渐积累起来的。所以上述学习模型提出的陈述性知识通过变式练习向程序性知识转化(即向技能转化)的模型不适合语文技能的学习。作为母语的语文技能学习过程是先掌握言语技能,技能背后的程序性知识即词法与句法规则尚未被儿童清晰地意识到,也不能用言语表达。到了小学高年级和初中阶段,需要通过有意识的教学,使学生逐渐意识到支配读写技能背后的规则。如学生应知道完整的句子需要有主语和谓语。为了使句子表达清晰还可以用定语、状语和补语来对句子的主要成分加以修饰。这样就实现了内隐程序性知识向外显陈述性知识转化。可见,为了解释语文学习,还应该在上述综合学习理论模型基础上补充内隐学习理论、图式理论和模糊概念与规则学习理论。

四、综合和动态学习观对课程目标实施的要求

第一,需要确立与目标分类相匹配的教学观。既然学习论的研究已确定学习有许多类型,每类学习结果需要特殊的过程和条件,那么与学习结果分类相匹配,我们应分别提倡以知识为主要目标的教学过程和方法,以基本智慧技能为主要目标的教学过程和方法,以高级智慧技能为主要目标的教学过程和方法,以认知策略为主要目标的教学过程和方法,以动作技能为主要目标的教学过程和方法,以及以情感和价值观为主要目标的教学过程和方法。研究表明,学习结果类型一旦被正确确定而且被足够细分以后,教学方法的选择空间就十分有限。因此,培养教师选择教学方法的能力应从培养教师将学生的学习结果进行正确分类入手。但在当前的教师培养中一般缺乏这样的观念。“教学有法”“教无定法”的观念仍然被认为是天经地义的。从目标分类的学习观来看,我们应提倡“学有规律,教有优法”的教学观。

第二,需要确立教学目标相互渗透与转化观。既然综合与动态学习论阐明了不同领域的学习具有相互支持和互为条件的规律,那么与这种学习规律相匹配,我们应确立基础教育阶段的教学以智慧技能为中心,同时渗透情感与价值和认知策略教学的教学观。这种教学观可以概括为“一个中心两个渗透”。例如,作为智慧技能的概念、原理或规则可以用接受学习法来教,也可以用发现或探究法来教。不论采用何种方法,都要保证学生学懂,会用。要保证学生学懂与会用,就要渗透学习方法的教学。学生一旦学懂与会用,就会增强他们的成就感和自信心。既然动态学习观阐明知识可以向智慧技能转化。但转化有必要条件,那就是变式练习而不是机械重复或题海战。

第三,需要在综合和动态学习观指导下研究不同学科的特殊教学规律。在基础教育阶段的主要学科课程目标都包括知识、基本智慧技能、高级智慧技能、动作技能和情感与价值观。但在不同学科中的目标侧重点不同。同一类目标既有共同学习规律,也有特殊学习规律。例如,语文和数学教学都应以智慧技能为中心,但两门学科中的智慧技能学习规律是不同的。数学中的概念与规则一般是精确的,其应用少有例外。语文学科中的概念和规则具有模糊性,其应用有很大灵活性和例外。前者的学习过程是从陈述性知识向作为程序性知识的智慧技能转化。后者是通过大量例子感悟概念和规则,但不需要精确陈述概念和规则,这就是我们常说的语感学习。由于两者有这样的区别,语文中的智慧技能学习比数学中的困难。但我们不能因此而否认语文中概念和规则教学的重要性,也不能否认语文智慧技能学习中存在序列性和变式练习的必要性。

总之,我们应该把教什么(目标)和怎么教(过程与方法)统一起来进行研究。目标决定教学方法,离开了具体目标,单讲这个方法好或那个方法不好,都缺乏实际意义。

智慧交通概述范文9

[关键词]信息技术;智慧教育;智慧课堂;教学设计;实践策略

0前言

信息技术与多媒体的飞速发展,给学生的学习方式带来了巨大的变化,培养学生智慧的学习也成为当前的研究目标。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出“加强优质教育资源开发与应用”[1]。智慧教育理念在教育界不断推进的同时,新技术环境也迅速地不断发展,越来越多的学者开始关注在新技术环境支持下的智慧教育如何开展,新形式的智慧课堂应如何构建[2]。

1智慧课堂的概述

“智慧教育”一词起源于2008年IBM公司提出的“智慧地球(SmartPlanet)”的概念。对于智慧课堂的界定,国内外的文献中尚没有统一的论述,智慧课堂由智慧教育衍生而来。华东师范大学祝智庭教授提出智慧教育,主张借助信息技术的力量,创建具有一定智慧的(如感知、推理、辅助决策)的学习时空环境,旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展[3]。国内关于智慧课堂的学习模式研究主要依托融合于课堂的自主的、泛在的和个性化的智慧学习方式进行[4]。

2智慧课堂的教学设计与实践

2.1智慧课堂的技术特征

智慧课堂可以应用资源共享、学习情境采集、实时内容推送、智能学习分析、移动通信互联、合作交流、即时反馈等技术进行教学,形成开放、高效的信息化学习模式,智慧学习满足了多层次教育的需求。

2.2智慧课堂的教学设计

智慧课堂为“教”与“学”的融合和统一提供了有利的条件。基于智慧课堂信息技术平台,增进师生互动和协作交流,使“教”与“学”相互渗透、融合一体,因而对智慧课堂的实用教学流程结构设计,应把“教”与“学”作为一个统一的系统整体来考虑[5]。教师设计了三个教学阶段(课前、课堂、课后)结合学情分析、教学设计、学情采集、实时内容推送、探究学习、智能学习分析、课后作业、信息化辅导、反馈测评等教学步骤构成智慧课堂完整的教学过程。

2.3智慧课堂的教学实践

2.3.1课前

利用信息技术平台,教师对学生进行学情分析,教学设计,放送预习内容、教学微视频、教学课件。学生也可以利用此平台进行交流,问题讨论。

2.3.2课堂

课堂上,教师根据学情采集,导入新课,讲解学生课前自学时的疑问,进行探究学习。课上主要为互动式教学,智能学情分析,布置课后作业。

2.3.3课后

课后,教师对学生进行个性化信息化辅导,督促学生完成作业,利用网络资源采用网络试卷问答、在线提问、作业视频等方式反馈测评。

3智慧课堂实践教学的讨论

3.1技术支持

智慧课堂实现的前提是学校构建的信息技术平台。目前,高校都配备微机室,大多数学生有笔记本电脑和智能手机,这就为实现智慧课堂提供前提。2017年锦州医科大学将实现全校区覆盖无线网络,在技术层面上满足智慧课堂的实施。智慧课堂模式利用多种技术手段,营造了和谐的学习氛围,学生明确教学目标,产生解决问题的兴趣。

3.2学习个性化,跟踪智能化

智慧课堂让每个学生按照自己的特点,结合自己时间,自由安排学习,让学习真正个性化。由于移动通信设备的可携带性,使随时学习成为可能,跟踪学习也更智能化,更真实的挖掘学生的学习过程、学习效果。

3.3反馈即时性

智慧课堂教学是一种动态的学习评价,课前预习与反馈、课堂探究学习与反馈、课后作业测评与反馈,反馈信息贯穿着整个学习过程,即时性反馈形成科学教学评价体系。

3.4互动交流立体化

智慧课堂模式,学生之间、师生之间可以在各种网络平台、任何时间、任何地点,全时空的实现互通。这种方式,加强了学生之间的交流,拉近了师生之间的关系,消除了传统教学模式下学生对教师的陌生感、畏惧感,创造了平等、融洽的教学环境。

3.5学习资源推送的智能化、便捷化

智慧课堂为学生提供了丰富的媒体资源,如微视频、教学课件、电子图片、语言教学、学习材料等,学生可以根据自身特点,选择喜欢的方式学习。智能化的学习资源,便捷的推送方式,满足各层次学生的需求,让学生个性学习、快乐学习。

4结语

随着数字终端的兴起和网络应用的日趋成熟,智慧课堂的设计与应用引起了专家学者的广泛关注[6],其核心在于用最新的信息技术变革和改进课堂教学“打造智能、高效的课堂”[7]。智慧课堂作为新型学习环境,正在深刻地改变人们的阅读习惯、学习习惯和生活习惯,能够满足“数字土著”能力倾向、学习风格等方面的要求,在促进学生高级思维能力发展方面具有应用价值[6]。此次,将智慧课堂教学模式引入高校教学中,颠覆了传统的教学模式,强调了学生能力培养,增加了师生、生生互动,激发了学生学习兴趣,提高了学生的学习效率。

主要参考文献

[1]庞敬文,张宇航,王梦雪,等.基于微课的初中数学智慧课堂构建及案例研究[J].中国电化教育,2016(5):65-71.

[2]庞敬文,王梦雪,唐烨伟,等.电子书包环境下小学英语智慧课堂构建及案例研究[J].中国电化教育,2015(9):63-70.

[3]唐烨伟,庞敬文,钟绍春,等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育,2014(11):23-34.

[4]卞金金,徐福荫.基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J].中国电化教育,2016(2):64-68.

[5]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育,2016(10):51-56.

[6]李丽娟,郑晓丹.基于智慧课堂的学生高级思维能力发展策略研究[J].数字教育,2015(4):40-48.