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人工智能與教育培訓范文第1篇

算起來，在線教育的爭奪戰(zhàn)是在三年之前開始的。2013年8月“學而思”網(wǎng)校正式更名為“好未來”，作為最早發(fā)力在線教育的一家公司，發(fā)展了布局相對完整的中小幼教育專業(yè)門戶網(wǎng)站群――e度教育網(wǎng)，該網(wǎng)站由育兒網(wǎng)、幼教網(wǎng)、奧數(shù)網(wǎng)、中考網(wǎng)、高考網(wǎng)、留學網(wǎng)等多個網(wǎng)站構(gòu)成。此后，新東方、學大網(wǎng)等一票傳統(tǒng)教育機構(gòu)紛紛發(fā)力于在線教育。

根據(jù)《2015年中國在線教育白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2011到2014年間，中國在線教育市場規(guī)模增速均保持在17%以上，最高增速達到21.84%；市場規(guī)模從2011年的575億元增至2015年的1171億元，預計到2021年在線教育市場規(guī)模將達到2830億元。在線教育用戶突破2億人，在線教育項目數(shù)量已經(jīng)超過3000個。

如今，BAT、網(wǎng)易等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也爭相跨界進入教育領(lǐng)域……

爭相布局

10月，網(wǎng)易宣布其有道詞典用戶突破6億。這意味著，網(wǎng)易的產(chǎn)品已經(jīng)可以在在線語言培訓市場占有一席之地。2007年推出有道詞典以來，網(wǎng)易在互聯(lián)網(wǎng)巨頭之中率先“誤入”在線教育行業(yè)，并逐漸形成有道翻譯官、有道口語大師、網(wǎng)易云課堂等產(chǎn)品矩陣。

語文學習產(chǎn)品――有道語文達人，引進職業(yè)教育與通識教育等課程、推出網(wǎng)易云課堂企業(yè)版產(chǎn)品等等動作，都說明了網(wǎng)易在在線教育各個細分領(lǐng)域重度垂直、精耕細作的野心。

與此同時，阿里巴巴終于也按捺不住。在10月宣布啟動“星火計劃”，稱未來將會大力扶持生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的個體老師以及中小型教育機構(gòu)。比如調(diào)用周邊資源，引入專業(yè)第三方扶持基金等，以此為中小創(chuàng)業(yè)群體提供高效的變現(xiàn)機制。

自去年12月成立教育事業(yè)部以來，百度在教育領(lǐng)域的布局正在加快。除了在傳統(tǒng)的教師資源方面，百度推出了專為教師服務的互聯(lián)網(wǎng)平臺“百度優(yōu)課”。百度在線教育的一大特色在于其教育信貸市場。百度CFO李昕曾在Q3財報電話會議上表示，百度要借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，從教育領(lǐng)域進入互聯(lián)網(wǎng)金融。

據(jù)百度透露的數(shù)據(jù)，在教育信貸領(lǐng)域，百度已與超過700家教育培訓機構(gòu)達成合作，學生通過在線填寫信息，線下和教育機構(gòu)確定培訓意向，審核通過后，即可獲得“百度有錢花”提供的學費貸款，實現(xiàn)分期交學費。

騰訊坐擁QQ和微信兩大社交平臺，其固有用戶與在線教育針對用戶重合度之高，不容小覷。去年，騰訊將這一優(yōu)勢應用于教育信息化領(lǐng)域――分別以QQ和微信為基礎推出QQ智慧校園和騰訊智慧校園，為各類學校提供一體化互聯(lián)網(wǎng)智慧解決方案，范圍涵蓋學校管理、教務教學、校園生活等方面。扶持優(yōu)質(zhì)內(nèi)容方面，騰訊也不甘落后推出了名師計劃，旨在幫助名師實現(xiàn)知識經(jīng)濟化，擴大知識生產(chǎn)力與傳播力，同時提供標準化服務與資源扶持。

加之騰訊出手向來大方。今年2月，騰訊3.2億元投資新東方在線，而目前新東方在線申請掛牌已經(jīng)獲批，將登陸新三板。按照最近一次股票發(fā)行的價格來算，新東方網(wǎng)的總市值達到了31.72億元，而騰訊當初的投資金額也由3.2億元升值到了3.9億元，平均每個月賺了1400萬元。

線上線下結(jié)合

近年來在線教育的項目雖多，但往往良莠不齊，真正實現(xiàn)盈利的更是少數(shù)。

互聯(lián)網(wǎng)教育研究院在2015年調(diào)查了400家在線教育公司，結(jié)果顯示，有70.58%的公司處于虧損狀態(tài)，13.24%的公司處于持平狀態(tài)，僅有16.18%的公司保持盈利狀態(tài)。同時，其報告還指出，由于新進入的項目非常多，而且有一部分項目已經(jīng)死亡，整體上盈利的在線教育企業(yè)預計不超過5%。

在這個資本的“寒冬”，包括老師來了、36號教師、輕舟網(wǎng)等在線教育創(chuàng)業(yè)項目，都相繼倒下。一位多年從事在線教育的業(yè)內(nèi)人士向《中國經(jīng)濟信息》記者分析：“一個項目從開端投入資金到逐步發(fā)展，進入盈虧平衡狀態(tài)，至少需要3到5年的時間?！弊鳛橐粋€更重視長期發(fā)展循環(huán)的行業(yè)，在線教育前期需要投入大量資金，而后期課程的制作、平臺的維護以及產(chǎn)品的營銷和推廣，都需要團隊極大的耐心和毅力。

隨著在線教育行業(yè)的發(fā)展，平臺的競爭，已經(jīng)從最初的野蠻走向有序，從跑馬圈地走向深耕細作，優(yōu)質(zhì)的教育內(nèi)容成為巨頭們的搶奪焦點。還有一些業(yè)內(nèi)人士指出在線教育的一些弊病，例如在線教育APP更多是單向機械灌輸，缺乏線下輔導為學生的知識體系做一個完整的梳理以及打通思維知識上的邏輯關(guān)聯(lián)。

信天創(chuàng)投合伙人張俊熹對《中國經(jīng)濟信息》記者分析，線上與線下的結(jié)合將會是在線教育接下來發(fā)展的趨勢。以留學教育為例，“以前的出國留學只是在國內(nèi)做一些語言培訓，但是長周期的鏈條并沒有被開發(fā)出來，出國后的實習、就業(yè)、移民、置業(yè)等等，有很多內(nèi)容可以深入挖掘?！睆埧§湔f。

盡管在線教育市場前景廣闊，但在創(chuàng)新工場投資總監(jiān)張麗君的眼里，其實它每個細分領(lǐng)域的市場規(guī)模并不大。而且，與其他行業(yè)不同，教育行業(yè)的內(nèi)容不能完全規(guī)?；瘡椭疲鎸Σ煌臅r期和對象，都需要重新做，因此并不容易找到大的市場。

今年在線教育還有一個創(chuàng)新動作就是與AR、VR合力。正如李彥宏多次在公開場合強調(diào)的，人工智能是百度核心的核心。人工智能之于百度教育的重要性也不例外。

11月，百度教育“教育云”平臺，宣布百度教育生態(tài)將依托人工智能技術(shù)，朝著內(nèi)容化、智能化、個性化方向發(fā)展。百度教育事業(yè)部總經(jīng)理張高透露，人工智能在百度教育的布局分成內(nèi)容的數(shù)字化、學習的個性化與交互的擬人化三個部分。不過，業(yè)內(nèi)聲音普遍認為，鑒于教育行業(yè)自身的慢熱特點以及技術(shù)發(fā)展尚在初期等原因，人工智能與教育的融合還需要一個漫長的過程。

人工智能與教育培訓范文第2篇

[關(guān)鍵詞] 科學中心；信息化；教育培訓；科學實驗

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 099

[中圖分類號] G322 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）01- 0174- 03

0 引 言

“科學中心”是指那些相當于國際上被稱為“科學技術(shù)中心” （Science and Technology Center，簡稱“科學中心”） 或以科學中心展示教育方式為主的科技博物館。以美國舊金山“探索館”的建成為標志， 20 世紀 60 年代以后，世界上掀起了科學中心的建設熱潮。到今天，全世界已建成的科學中心已超過2 000 座。

1 科學中心信息化及展教功能建設

在我國，近年來信息化建設已經(jīng)成為科學中心內(nèi)容建設的重要組成部分?？茖W中心信息化建設的總體建設目標是，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)管理科學中心運營過程中的各個環(huán)節(jié)，將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)等應用在科學中心運營管理、展教和公眾服務等方面。其最高階段即科學中心的各部分都由智慧化的信息系統(tǒng)完成，無需人工干預，科學中心內(nèi)外人與物、物與物、人與人實現(xiàn)智慧對話的狀態(tài)。為實現(xiàn)這個目標，需要在科學中心現(xiàn)有業(yè)務管理模式的基礎上，結(jié)合長短期的管理規(guī)劃，對業(yè)務及管理進行梳理、提升和規(guī)范后，逐步建設起來。第一步，實現(xiàn)基本業(yè)務信息化建設。第二步，實現(xiàn)基礎運營管理信息化建設。第三步，實現(xiàn)展教及公眾服務智能化建設。第四步，實現(xiàn)智慧運營管理建設。其中，最重要的功能和目的就是直接服務于展教和公眾，緊密結(jié)合現(xiàn)有先進、成熟的信息化技術(shù)，提升展覽教育實踐水平和公眾體驗就顯得尤為重要，這也是科學中心在信息化規(guī)劃第三步中需要重點實踐的內(nèi)容。

科學中心的展教工作緊密圍繞展教大綱開展，展品類型包括互動啟發(fā)類展品、模型展示類、多媒體教育類及藝術(shù)裝置類展品等。近年來，信息化技術(shù)、互動體驗方式都發(fā)生了很大的變化。特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)（以下簡稱VR或VR技術(shù)）和增強現(xiàn)實技術(shù)（以下簡稱AR或AR技術(shù)）的應用和發(fā)展發(fā)生了巨大的變化，應用場景和應用范圍越來越大，資源內(nèi)容越來越豐富。

科學中心實現(xiàn)教育傳播功能的主要載體除了常設展覽外，最重要的是加入了以探索實驗與過程體驗為主的教育培訓專區(qū)。教育培訓功能以青少年為主要服務對象，兼顧社會需求的多元化，注重雙重素質(zhì)教育，既培養(yǎng)科學素質(zhì)，更側(cè)重開發(fā)工程技術(shù)素質(zhì)。

2 實驗室案例分析

現(xiàn)著重以B科學中心“信息千里眼”遠程觀測實驗室為例，具體闡述如何將VR技術(shù)與傳統(tǒng)的教育功能相結(jié)合，從而提升教學體驗的實踐。

2.1 實驗室簡介

B科學中心“信息千里眼”遠程觀測實驗室是以中小學生為主要對象，以遠程觀測為特色的科普實驗室。學生操作實驗室內(nèi)的設備，可以控制遠方觀測點的攝像頭，實現(xiàn)遠程觀測的探究方法。本實驗室涉及生物學、生態(tài)學等自然科學。教學過程中采用學生觀測、記錄與教師引導、講解相結(jié)合的教學方式，側(cè)重培養(yǎng)科學探究的思路和方法。

2.2 實驗室設施配備及用途

高清網(wǎng)絡攝像頭均布在三個觀測地，硬盤錄像機均布在三個觀測地，用于錄像和存儲有價值的觀測視頻資料；3臺42即ッ屏一體機及照片打印機放置在教室，學生通過觸摸屏一體機進行操控，控制觀測地攝像頭的轉(zhuǎn)向，觀測動植物，達到科學探究的目的。

2.3 實驗室的優(yōu)勢

（1）省去舟車勞頓，同時可享受異地優(yōu)質(zhì)科學教育資源?！靶畔⑶Ю镅邸钡娜齻€觀測點分別分布在武漢、昆明、青海。通過本實驗室，在北京就能經(jīng)常觀察三地的動植物成長和環(huán)境情況，省去多次來回奔波，節(jié)省了大量時間和金錢，提升了觀測和學習效率。

（2）整合大量優(yōu)質(zhì)資源進行科普教育。本實驗室整合了科研院所的優(yōu)質(zhì)資源。不僅提供實時觀測，還有專家團隊提供支撐。既能傳播知識，還能培養(yǎng)科學研究的方法。

（3）觀測過程可實時保存，成為有價值的圖像視頻資料。傳統(tǒng)拍照片和錄視頻，往往耗人力、時長短，而遠程觀測的方式可方便保存大量數(shù)據(jù)，滿足不同人群從中挑選有價值片段的需求。學生還可現(xiàn)場打印觀測到的圖像。

2.4 發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施

可見，該課程教學環(huán)節(jié)的重中之重就是遠程實時觀測，遠程實時監(jiān)控觀測雖然在形式上有所創(chuàng)新，但仍面臨以下問題：第一，受四季氣候、時長的限制，觀測者無法在一節(jié)課45分鐘內(nèi)看到植物發(fā)芽、成長、開花、結(jié)果的全過程，也無法人為控制動物按課程設定呈現(xiàn)相應的動作行為；第二，出于對設備的保護和觀測點的實地情況等原因，攝像頭的安裝位置往往距離觀測對象較遠，視野范圍有限，無法近距離靠近觀測對象，致使觀測起來不能十分清晰；第三，從遠程觀測系統(tǒng)看到的畫面為傳統(tǒng)2D形式，觀測者沒有身臨其境的感覺。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)沉浸性、交互性、構(gòu)想性、動作性、自主性的特點，創(chuàng)建出的高度虛擬仿真效果，能使學生沉浸其中，不僅可以將植物的一生濃縮到短短幾分鐘內(nèi)完整呈現(xiàn)，而且能將動物的各種行為活靈活現(xiàn)地展示出來，不受四季氣候影響，也無需擔心距離、時長等因素而產(chǎn)生的缺憾。如以遠程觀測小滇金絲猴的幸福成長課程為例，VR系統(tǒng)不僅可以在短時間內(nèi)完整呈現(xiàn)滇金絲猴從出生到成年的形態(tài)特征，還可以通過互動設計，實現(xiàn)觀測者以一個小滇金絲猴的視角，體驗群體中其他成員給予小猴的關(guān)愛，如爬到爸爸的頭上，侵犯作為一家之主的權(quán)威，他不惱怒，媽媽和阿姨們爭相擁抱它，哥哥姐姐們帶著他在樹枝上跳躍玩耍，遇到危險時幫它趕走天敵等等，讓觀測者宛若滇金絲猴的家庭成員一般，感受猴群中小猴幸福成長的過程。總之，虛擬現(xiàn)實和VR眼鏡系統(tǒng)，已成為借助虛擬現(xiàn)實及傳感技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的教學教育系統(tǒng)，讓每一個觀看者帶著驚奇和欣喜去體驗真實的虛擬世界。

3 結(jié) 語

通過B科學中心“信息千里眼”遠程觀測實驗室課程開發(fā)的實踐，將科研院所科研資源+富媒體數(shù)字科普資源+虛擬現(xiàn)實技術(shù)與現(xiàn)有教學方式有機融合，將寶貴的科研現(xiàn)場、科研過程，應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來的情景沉浸式、全景式的表達形式，形象逼真地呈現(xiàn)給體驗者，有利于激發(fā)中小學生對科學的興趣，有利于青少年創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，有利于青少年及公眾科學素養(yǎng)的養(yǎng)成，更可直接為科技館相關(guān)培訓教育功能目標的實現(xiàn)提供更好的方式方法。

除此之外，如VR技術(shù)、AR技術(shù)等新的信息技術(shù)，還非常適合應用到科學中心的常設展覽中去，比如常設展廳大量的展項，均可運用VR、AR等新技術(shù)對展項進行延伸體驗、說明和補充，與傳統(tǒng)互動展項形成有效互補，更深層次的豐富了展項展示的形式和內(nèi)容，從而更加吸引觀眾觀看、互動和探索。

主要參考文獻

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[6]任星.淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在科技館中的應用[J].科學大眾：科學教育，2008（4）：138.

人工智能與教育培訓范文第3篇

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）06B-0018-02

中小學校的現(xiàn)代化教學工作經(jīng)過多年發(fā)展，逐漸形成了以多媒體、網(wǎng)絡、人工智能、虛擬仿真等技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)，并逐漸發(fā)展成為一門獨立的學科。我們有必要積極吸收現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的成果，在中學教學環(huán)節(jié)中充分利用電教設備、多媒體、虛擬現(xiàn)實及計算機仿真等現(xiàn)代教育媒體與技術(shù)，改進教學手段，改善教學環(huán)境，完善教學內(nèi)容，不斷提高課堂的教學效率。本文擬對農(nóng)村中小學校運用現(xiàn)代化教學手段的現(xiàn)狀進行分析，并提出利用現(xiàn)代化教學手段打造高效課堂的策略。

一、農(nóng)村中小學校運用現(xiàn)代化教學手段的基本情況

1.經(jīng)深入調(diào)查，筆者了解到，在農(nóng)村中小學校運用現(xiàn)代化教學手段的程度不高。雖然學生在課堂上表現(xiàn)活躍，興趣很高，但教師的課堂教學設計還是無法擺脫“傳統(tǒng)教學”的制約，仍然以傳統(tǒng)教學手段為主，課堂上一塊黑板、一支粉筆的教師滿堂灌、學生死記硬背的現(xiàn)象還比較普遍。

2.對于實驗教學，無論是學校領(lǐng)導還是實驗教師都能認識到其重要性，但卻不能從根本上重視，加上農(nóng)村中小學校教育經(jīng)費的緊張，一些短缺的儀器、藥品未能及時補充，導致實驗課教學沒能正常開展。

3.現(xiàn)在大部分的農(nóng)村中學、中心小學都配備有電子白板技術(shù)設備，但很多教師沒能充分利用，導致課堂容量小、訓練量不夠，不能充分調(diào)動學生學習的積極性，課堂效率低。

二、農(nóng)村學校少用現(xiàn)代化教學手段的原因分析

1.與學校領(lǐng)導和教師的認識高度有關(guān)

現(xiàn)代化教學手段能否發(fā)揮其高效益主要取決于學校領(lǐng)導和教師的思想認識程度。不少學校領(lǐng)導和教師認為，利用現(xiàn)代化教學手段只是為了增加教學的直觀性，只不過是幫助驗證某一現(xiàn)象，與其拿出一節(jié)課的時間來驗證這一現(xiàn)象，還不如利用幾分鐘的時間說明這種現(xiàn)象來得直接。這種心理定勢直接制約了現(xiàn)代化教學手段的運用。

2.與是否有教學理論支撐有關(guān)

任何改革若沒有一定的實踐理論支撐，是很難順利開展的。有效的課堂教學需要經(jīng)過一系列的試驗論證后，總結(jié)出一整套的理論依據(jù)，通過課堂的進一步探究而形成的。主管部門對教師的相應培訓相對滯后，再加上教師自身的知識儲備不足，導致教師對高效課堂教學中利用現(xiàn)代化教學手段缺乏理論支撐。因此，需通過專家的理論培訓、現(xiàn)場授課指導，讓教師了解和掌握理論，并通過進一步的課堂探究，讓學生認可并接受，方能廣泛應用。

3.不理解現(xiàn)代教育技術(shù)手段的作用

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學在課堂教學中，為教學模式和增強教學效果提供了更多的可能性，但是在課堂教學中許多教師認為這種技術(shù)進行虛擬的效果缺乏真實性，就像電影一閃而過，沒有足夠的優(yōu)勢。

三、利用現(xiàn)代化教學手打造高效課堂的策略

1.更新教育教學理念，加強理論學習

要充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學手段在高效課堂教學中的功能和作用，一是學校領(lǐng)導和教師要更新觀念，正確認識現(xiàn)代化教學的功能與作用；二是學校教師應該積極主動地加強理論學習，提高自己的業(yè)務水平，使現(xiàn)代化技術(shù)教學能夠真正的、良性的開展起來。

（1）用現(xiàn)代化教學裝備進行交流和學習。學?，F(xiàn)代教育技術(shù)裝備發(fā)展的步伐在不斷加快，農(nóng)村學校的“校校通”“校園網(wǎng)”“班班通”等也在有計劃地逐步實施。學校應充分利用好“校校通”“校園網(wǎng)”等，共享資源，加強教師間的學習、交流與合作。

（2）借助各類教育資源平臺進行學習。學校應借助遠程教育中豐富的教育資源，通過校園網(wǎng)將教師的繼續(xù)教育、國培教育培訓以及本地建立起來的教育資源網(wǎng)有機結(jié)合起來，為本校教師的校本培訓和繼續(xù)教育培訓提供廣闊的學習交流平臺。

（3）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念。能否建立起與素質(zhì)教育相適應的現(xiàn)代化教學模式，更新觀念是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學思想是束縛課堂教學改革的絆腳石，因此，教師必須更新觀念，勇于改革創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)代化教學設備裝備課堂，才能有效地提高教學質(zhì)量。

2.加大資金的投入力度，創(chuàng)設良好的現(xiàn)代化教學環(huán)境

（1）為改變教學裝備硬件建設落后的局面，學校要投入一定資金對課堂現(xiàn)代化教學進行徹底地改造。

（2）對現(xiàn)代化教學所需的儀器、設備及時更新和補充，以保證教學所需，確保實驗開足開好，甚至創(chuàng)造條件補充一些探究性課堂教學設備。

（3）學校教學儀器設備的管理技術(shù)人員的工作量在學校的評估方案中應予以充分合理考慮，并把現(xiàn)代化技術(shù)教學成績列入學年教學評估中，以極大地調(diào)動技術(shù)管理人員和老師對現(xiàn)代化教學的工作積極性。

（4）學校要切實加強儀器設備的管理工作。教務、科研、總務要形成齊抓共管之勢，開學初要制定現(xiàn)代化技術(shù)教學工作計劃，落實設備的購置及儀器的維護保養(yǎng)以及設備儀器管理的文化宣傳，要營造一個良好的環(huán)境，使學生進入技術(shù)設備室就能感受到現(xiàn)代化教學設備的濃厚氛圍，提高學生的學習與創(chuàng)新興趣。

3.借助現(xiàn)代化教學手段，實現(xiàn)高效課堂

現(xiàn)代化教學手段可以將枯燥的化學材料綜合處理為圖文、聲像、動畫等多媒體信息，可以把抽象變?yōu)橹庇^，也可以把肉眼看不到的微觀世界變?yōu)殍蜩蛉缟暮暧^材料，把學生帶入絢麗多彩的化學世界，使學生的思維產(chǎn)生強烈的沖擊，大大提高了課堂效率?？梢?，現(xiàn)代化教學手段可以為高效課堂插上騰飛的翅膀。

首先，要利用現(xiàn)代教學手段創(chuàng)設有趣的教學情境，激發(fā)學生學習的興趣。

現(xiàn)代教學手段綜合了文本、影像、動畫、聲音等，可以輕易地創(chuàng)設出生動有趣的教學情境，其感染力和表現(xiàn)力都很強，可以把使學生帶入喜聞樂見、生動活潑的學習情境中，引起學生極大的注意力，激發(fā)學生強烈的求知欲望，使他們的思維活躍，促使他們主動投入到課堂學習中。例如，在新人教版九年級化學《二氧化碳的性質(zhì)》教學中，我們用多媒體來演示意大利“死狗洞”的故事，讓學生在觀看動畫場景中產(chǎn)生疑問：為什么在洞中活蹦亂跳的小狗突然死去而同行的人卻安然無恙？并以此為線索，創(chuàng)設有趣的情境導入新課，將學生的注意力迅速吸引到所學內(nèi)容上，激發(fā)他們的學習興趣，對學習的內(nèi)容產(chǎn)生主動探究的欲望，為高效課堂的開展創(chuàng)造了有利條件。又如，學習新人教版九年級化學《原子的結(jié)構(gòu)》時，筆者播放課件“電解水”的微觀圖示，運用動畫效果使學生比較直觀地認識物質(zhì)發(fā)生物理變化和化學變化的實質(zhì)，提高學生的三維目標。

其次，要利用現(xiàn)代教學手段加大教學容量，提高課堂效率。

現(xiàn)代教學手段集聲情并茂、圖文并茂、影音并茂于一體，其容量之大是傳統(tǒng)教學可望不可即的，它可以多角度、全方位、高效率地展示和傳遞信息。利用其優(yōu)勢，可以使學生高效地吸納大容量的學習內(nèi)容，增加了課堂容量，壓縮了教師講授時間，把更多的主動權(quán)留給學生進行自主學習和主動探究，提高了課堂效率。例如，在學習石灰石用途時，我們可以利用網(wǎng)絡資源，搜索一些千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍和石柱等奇特景觀圖片、影像資料，甚至我們可以自己拍攝與教學內(nèi)容相關(guān)的圖片，添加到教學內(nèi)容中，配上悅耳動聽的音樂……這些視聽感受不僅激發(fā)了學生的學習興趣，而且會拓寬學生的視野，增加課堂的信息量。又如進行O2、H2、CO2實驗裝置及相關(guān)練習部分的復習時，如制作化學實驗常見的儀器素材庫，課堂上根據(jù)教學內(nèi)容的需要利用多媒體組合儀器并進行實驗，加快了教學節(jié)奏，呈現(xiàn)出更多的裝置組合，大大提高了教學效率。

4.實施制度管理，實現(xiàn)現(xiàn)代化教學技術(shù)廣范應用

（1）建立健全完善的規(guī)章制度是實現(xiàn)現(xiàn)代化技術(shù)教學中人盡其才、物盡其用的關(guān)鍵問題，是扎實開展課堂教學改革的有力保證。一方面，健全各科儀器設備和實驗教學設施的有效使用制度，保證其永遠處于最佳利用狀態(tài)；另一方面，充分保證和體現(xiàn)良好教風學風的行為規(guī)范，使教師按照制度進行教學。同時還要健全獎懲制度，在評優(yōu)、晉升方面平等對待，甚至給予一定傾斜，以保證利用現(xiàn)代技術(shù)設備教學工作的相對穩(wěn)定，充分發(fā)揮教師們探究高效課堂教學工作的積極性。

（2）學校要從儀器設備的采購、管理、使用、維護等環(huán)節(jié)都制定詳細的規(guī)章制度，并由學校各主管部門負責。配備責任心強、工作經(jīng)驗豐富的專職人員，且做到結(jié)構(gòu)合理。

人工智能與教育培訓范文第4篇

【關(guān)鍵詞】模具行業(yè)；產(chǎn)品制造；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

1.我國模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

從近幾年的發(fā)展情況來看，我國模具市場發(fā)展前景十分樂觀。我國模具行業(yè)“十一五”頭3年模具工業(yè)產(chǎn)值年均增長率為17.1%，2003年全國模具總產(chǎn)值達450億元以上，2005年總銷售額超600億元，。按年均增長率為15%推算，2010年全國模具總產(chǎn)值達約1200億元，2020年約為3100億元。經(jīng)過10年努力我國模具水平到2010年時將進入亞洲先進水平的行列，再經(jīng)過10年的努力，2020年時基本達到國際水平，我國不但成為模具生產(chǎn)大國，而且進入世界模具生產(chǎn)制造強國之列。在模具生產(chǎn)方面，國內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)精度達2μm的精密多工位級進模；在汽車模具方面，已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，增大了用于模具技術(shù)進步的投資，現(xiàn)今從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校已有30余家，從事模具技術(shù)教育培訓的院校已超過50家。

但與一些發(fā)達國家相比，我國現(xiàn)階段模具水平仍存在較大的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）模具設計體系規(guī)范模具設計軟件系統(tǒng)開發(fā)是當務之急；（2）制造工藝水平國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家工藝條件參差不齊，不少廠家特別是私有企業(yè)，由于設備不配套，很多工作依賴手工完成，嚴重影響精度和質(zhì)量。而歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平在國際上是一流的；（3）調(diào)試水平模具屬于工藝裝備，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。國內(nèi)模具的質(zhì)量、性能檢驗大多放在用戶處，易給用戶造成大量的損失和浪費。而國外大都擁有自己的試模場所和設備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短時限達到很好的效果；（4）原材料問題國產(chǎn)模具多采用2Cr13和3Cr13，而國外則采用專用模具材料DINI、2316，其綜合機械性能、耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)材料；（5）價格因素對用戶而言合理的質(zhì)量價格比是最優(yōu)選擇，所以進口模具價格比國產(chǎn)模具高8～10倍，仍有其市場空間；（6）配套體系我國模具生產(chǎn)企業(yè)往往忽視與其它設備、原料供應商合作，無形中使用戶走了許多彎路。

2.模具設計技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計算機設計技術(shù)的開發(fā)，模具設計有了新的發(fā)展方向。3.1CAD繪圖技術(shù)CAD繪圖技術(shù)的出現(xiàn)給模具設計工作帶來了方便之門。CAD系統(tǒng)在模具設計中的廣泛應用?，F(xiàn)階段使用最多的是“Pro/E”軟件的應用，該軟件具有易用性、高效率、實用性。3.2CAD/CAE/CAM技術(shù)從20世紀90年代開始發(fā)展的模具計算機輔助工程分析（CAE）技術(shù)現(xiàn)在也已有許多企業(yè)應用，一些工業(yè)發(fā)達模具企業(yè)應用CAD技術(shù)已從二維設計發(fā)展到三維設計，而且三維設計已達70%以上，它對縮短模具制造周期及提高模具質(zhì)量有顯著的作用。CAE軟件的應用國外已較普遍，國內(nèi)應用還比較少。

3.先進制造技術(shù)（AMT）在模具中的應用

3.1快速原型制造（RP）技術(shù)

RP技術(shù)在模具制造領(lǐng)域的應用主要是制作模具設計制造過程中所用的母模，有時也用于直接制造模具。RP技術(shù)可分為直接快速模具與間接快速模具技術(shù)。如SL、LOM、SLS、SDM。其優(yōu)點是制造環(huán)節(jié)簡單，能夠較充分地發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢；對于那些需要復雜形狀的內(nèi)流道冷卻模具與零件，采用直接RT（由RP直接制造出使用模具的技術(shù)稱為直接RT技術(shù)）有著其他方法不能替代的獨特優(yōu)勢。間接快速模具制造，通過快速原型技術(shù)與傳統(tǒng)的模具翻制技術(shù)相結(jié)合制造模具。一方面可以較好地控制模具的精度、表面質(zhì)量、機械性能與使用壽命，另一方面也可以滿足經(jīng)濟性的要求。如基于噴射的成型技術(shù)，如FCM、3DP、快速精密鑄造模具等。RP各成形工藝都是基于離散-疊加原理而實現(xiàn)快速加工原型或零件，如圖1。

3.2虛擬制造技術(shù)（VMT）

虛擬制造是采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品的設計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、品質(zhì)檢驗以及企業(yè)各級過程的管理與控制等的產(chǎn)品制造全過程，是一種通過計算機虛擬模型來模擬生產(chǎn)各場景和預估產(chǎn)品功能、性能及加工性等各方面可能存在的問題，從而提高人們的預測和決策水平。虛擬制造技術(shù)是以三維建模和仿真技術(shù)為基礎，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為支撐的全新的技術(shù)（圖2）。

3.3反求工程技術(shù)RE

隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)代測量技術(shù)不斷融入模具產(chǎn)品設計中，進一步推動了模具制造產(chǎn)品快速制造的能力。反求工程是以設計方法學為指導，以現(xiàn)代化設計理論、方法、技術(shù)為基礎，運用各種專業(yè)人員的工程設計經(jīng)驗、知識和創(chuàng)新思維，對已有產(chǎn)品進行解剖、深化和再創(chuàng)造。反求工程是通過對存在實物模型或零件進行測量，然后根據(jù)數(shù)據(jù)進行重構(gòu)設計。見圖3。

3.4有限元仿真、模擬技術(shù)的應用

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，融合了CAD、數(shù)值計算、CAM、CG等各類技術(shù)的數(shù)值模擬技術(shù)—有限元分析，逐步應用在模具的設計制造中。數(shù)值模擬技術(shù)通用或?qū)Ｓ玫能浖黝惡芏啵鏒YN-3D、OPTRIS、ANSYS、MARC、ANAQUAS、ALGOR等?？芍庇^地在計算機屏幕上觀察到材料變形和流動的詳細過程，了解材料的應變分布、材料厚度變化、破裂及皺曲的形成。設計人員根據(jù)已有的經(jīng)驗來調(diào)整模具參數(shù)及成型工藝、修改毛料形狀和尺寸，極大縮短試模和修模時間，有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率（圖4）。

3.5模具中其他的先進制造技術(shù)

除了上述模具先進制造技術(shù)，還有模具微細加工、模具納米加工、模具微型機械加工、模具的敏捷制造技術(shù)、模具柔性制造技術(shù)、模具集成制造技術(shù)、模具企業(yè)網(wǎng)絡制造聯(lián)盟技術(shù)、模具制造CAPP技術(shù)、模具的智能制造技術(shù)等。模具制造技術(shù)種類繁多，大部分的先進制造技術(shù)都可以應用到模具制造中，而且在不斷發(fā)展之中。

4.模具技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1大力開展并行工程，快速響應市場需要

在國際上，模具工業(yè)是公認的關(guān)鍵工業(yè)，目前我國已成為世貿(mào)組織的新成員，各類產(chǎn)品都需要提高質(zhì)量降低成本，首先要解決模具設計制造周期，最大限度地縮短生產(chǎn)環(huán)節(jié)間的過程，所以模具設計與制造過程的正確方法應該是并行工程的方法。實施模具制造并行工程模式將逐漸取代傳統(tǒng)工作模式成為模具制造業(yè)中新的主導模式。

4.2數(shù)字化、自動化、柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡化方向

數(shù)字化是模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流，而自動化則有助于實現(xiàn)操作，提高加工質(zhì)量和效率，快速響應市場需求。柔性化可實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)。集成化可充分利用CAD/CAM、CIMS等技術(shù)實現(xiàn)設計制造一體化、并行設計、虛擬制造、反求工程等。智能化可利用專家系統(tǒng)模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳基因等人工智能技術(shù)，解決知識的重用等問題。網(wǎng)絡化可跨地區(qū)、跨院所實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合和共享。

4.3模具檢測、加工設備向精密高效和多功能方向發(fā)展模

具向著精密、復雜、大型的方向發(fā)展，對檢測設備的要求越來越高。如美國的高精度三坐標測量機具有數(shù)字化掃描功能。實現(xiàn)了從測量實物建立數(shù)學模型輸出工程圖紙模具制造全過程。高速銑削技術(shù)，模具自動加工系統(tǒng)等的研制和開發(fā)。

人工智能與教育培訓范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)管護 數(shù)據(jù)管理 研究數(shù)據(jù) 知識圖譜

分類號：G250

引用格式：虞晨琳. 國際數(shù)據(jù)管護的科學知識圖譜研究[J/OL]. 知識管理論壇， 2017， 2（3）： 201-213[引用日期]. http：///p/1/137/.

1 引言

隨著E-Science的發(fā)展，科研行為的主要特征是基于數(shù)據(jù)的科學探索，研究數(shù)據(jù)是科研活動的驅(qū)動力，科學研究已步入以數(shù)據(jù)密集型為特征的大數(shù)據(jù)科研范式[1]。大數(shù)據(jù)時代，研究數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特點發(fā)生改變，其來源范圍廣、類型多樣、數(shù)據(jù)體量巨大以及數(shù)據(jù)流實時變化，被稱之為科學大數(shù)據(jù)[2]。因此，以往的數(shù)據(jù)管理模式因不能適應研究數(shù)據(jù)的管理，而使得研究數(shù)據(jù)易遭到損壞與污染，數(shù)據(jù)不能得到有效利用和長久保存，影響現(xiàn)階段的科學研究行為的進行。各領(lǐng)域?qū)W者基于自身學術(shù)背景對研究數(shù)據(jù)管護（data curtain， DC）進行了理論研究與實踐探索。筆者將對國際學術(shù)界的數(shù)據(jù)管護研究進行梳理，以期整體、全面地認識與把握數(shù)據(jù)管護研究的整體面貌。

2 數(shù)據(jù)管護定義

英國數(shù)據(jù)管護中心（Digital Curation Centre， DCC）對數(shù)據(jù)管護進行明確定義：數(shù)據(jù)管護是指貫穿數(shù)字化研究數(shù)據(jù)整個生命周期的維護、保存和增值的動態(tài)主動的管理活動；對研究數(shù)據(jù)進行主動的管理，其目的是為了確保數(shù)據(jù)在未來研究價值的威脅、降低數(shù)字老化的風險；置于可信的數(shù)字化存儲庫中的管護數(shù)據(jù)，可促進英國研究領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享；數(shù)據(jù)管護可減少數(shù)據(jù)創(chuàng)建的重復工作，并通過增強高質(zhì)量研究的可用性來提高數(shù)據(jù)的長期價值[3]。聯(lián)合信息系統(tǒng)委員會（Joint Information Systems Committee， JISC）指出， 數(shù)據(jù)管護是在數(shù)字數(shù)據(jù)和研究成果的整個生命周期內(nèi)， 維護和利用它們以服務當前和未來的用戶的一系列活動[4]。

從檔案視角解讀，認為數(shù)據(jù)管護是將數(shù)字保存、數(shù)字圖書館管理、數(shù)字歸檔和數(shù)據(jù)管理階段性介入活動進行融合成一個整體；數(shù)據(jù)管護實質(zhì)是貫穿整個數(shù)據(jù)生命周期的管護活動，數(shù)據(jù)管護術(shù)語的產(chǎn)生，由于數(shù)字歸檔的含義在信息資源保存領(lǐng)域的濫用，使得數(shù)字歸檔的含義遭到曲解，使得數(shù)字資源的長期、全過程管理的研究需要創(chuàng)建新的術(shù)語來準確描述數(shù)字資源的生命周期管理的研究[5]。

美國伊利諾伊大學圖書館與信息科學學院提出數(shù)據(jù)管護是在學術(shù)研究、科學和教育活動中主動、持續(xù)地貫穿數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)管理活動，通過數(shù)據(jù)認證、歸檔、管理、保存和描述來促進數(shù)據(jù)的檢索發(fā)現(xiàn)、長期保存和增值重用[6]。

綜上所述，數(shù)據(jù)管護具有以下特點： ①數(shù)據(jù)管護是一種主動、持續(xù)和不間斷的數(shù)據(jù)管理，貫穿整個研究數(shù)據(jù)的生命周期，確保研究數(shù)據(jù)管理過程是一條可追溯的連續(xù)鏈條； ②數(shù)據(jù)管護目的是維護和增值研究數(shù)據(jù)的價值，確保數(shù)據(jù)的真實可靠和長期可用，滿足現(xiàn)在和未來的使用需求；③數(shù)據(jù)管護促進研究數(shù)據(jù)資源的檢索與發(fā)現(xiàn)、共享與利用、減少科研資源的重復建設。

3 研究結(jié)果分析

3.1 數(shù)據(jù)與方法

為全面把握國際數(shù)據(jù)管護研究情況，避免遺漏重要文獻，本文所選取的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于Web of Science （WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫，以 “digital curation” “data curation” 為主題或標題進行檢索，時間跨度：1900-2016年，文獻類型：包括“article，editorial，letter，proceeding paper，review”5類，檢索時間為2016年10月31日，并對檢索結(jié)果進行去重、清洗，最終得到319條文獻記錄。

國外數(shù)據(jù)管護研究的文獻增長趨勢符合普賴斯提出的科學文獻指數(shù)增長的普遍規(guī)律，擬合優(yōu)度R2為0.974（見圖1）。國外數(shù)據(jù)管護研究始于2000年，2000-2005年間的發(fā)文量少，發(fā)展極為緩慢，研究處于起步階段；2006-2013年間的年發(fā)文量呈現(xiàn)增長態(tài)勢，實際發(fā)文量都超過理論值，研究處于快速增長期；2013年之后，實際發(fā)文量小于理論值，且兩者之間的差距逐年拉大，研究步入成熟期。數(shù)據(jù)管護的年發(fā)文量呈絕對值持續(xù)增長趨勢，自2013年起，每年發(fā)文量均在40篇以上，2015年達到62篇。

本文所選取的研究方法是科學知識圖譜，科學知識圖譜是將信息可視化技術(shù)、應用數(shù)學、圖形學、計算機科學等與科學計量學結(jié)合起來的交叉科學研究方法，可將科學前沿領(lǐng)域的海量文獻數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為可視化圖像，展示單憑個人經(jīng)驗難以直觀獲得的學科前沿領(lǐng)域的總體圖景、發(fā)展態(tài)勢與結(jié)構(gòu)特征。具體分析方法是基于共現(xiàn)分析法來明確國外數(shù)據(jù)管護的研究主體；利用共被引分析展現(xiàn)國外數(shù)管護的知識基礎。

3.2 數(shù)據(jù)管護的研究主體

利用CiteSpace軟件共現(xiàn)圖譜分析法，從學科分布、研究機構(gòu)、作者分析3個維度對施引文獻進行分析，以探求數(shù)據(jù)管護的研究主體。

3.2.1 學科分布分析科學知識圖譜

如圖2所示，計算機科學與圖書情報學的節(jié)點年輪較大，表明學科的發(fā)文數(shù)量多；節(jié)點年輪顏色由藍、綠、黃組成，暗示研究跨3個時間段，長期時間關(guān)注且持續(xù)性研究。生物化學研究方法、天文與天體物理、計算機科學、成像科學與照相技術(shù)、統(tǒng)計與概率、地理學、生物化學與分子生物、遙感、基因與遺傳學等學科的節(jié)點被紫圈標注出來，代表節(jié)點具有較大的中心度（不小于0.1），處于在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中重要的中心位置，在研究中具有重要影響力。

從學科分布來看，數(shù)據(jù)管護研究具有多學科性，應用學科和基礎學科均關(guān)注數(shù)據(jù)管護方面問題，積極開展相應的研究工作，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要為：①研究數(shù)據(jù)主要由具體的基礎學科產(chǎn)生。研究數(shù)據(jù)來源于科學研究的觀測、探測、調(diào)查和綜合分析所獲得的數(shù)值型的事實記錄，隨著21世紀的信息技術(shù)革命，新一代科學研究的手段與方式的應用，促使研究數(shù)據(jù)的生產(chǎn)方式步入自動式化感知式系統(tǒng)階段。研究數(shù)據(jù)具有學科背景屬性，基礎學科多圍繞學科的特定項目開展數(shù)據(jù)管護研究，以滿足自身學科知識體系對研究數(shù)據(jù)的管護的特定需要。②不同學科的研究數(shù)據(jù)在管理與服務具有共同屬性。應用學科夯實了數(shù)字化科研的基礎以及統(tǒng)一了研究數(shù)據(jù)的技術(shù)標準，這些稱為了數(shù)據(jù)管護中的網(wǎng)絡基礎設施的依托、信息技術(shù)的支撐、政策指導與管護理論的提供了強有力的支持。

計算機科學在數(shù)據(jù)管護的研究方向主要是人工智能、信息系統(tǒng)、跨學科應用、軟件工程與理論方法，從全方面對數(shù)據(jù)管護研究進行技術(shù)支持，其研究始于2001年。生命科學與生物醫(yī)學對數(shù)據(jù)管護研究力度與重視程度不亞于計算機科學，隨著新一代測序工具與技術(shù)出現(xiàn)，基因研究產(chǎn)生海量的基因數(shù)據(jù)，因此，生命科學與生物醫(yī)學對于基因數(shù)據(jù)管理需求增大，需要確?；驍?shù)據(jù)的及時更新、實時維護、關(guān)聯(lián)和集成資源、長期保存與有效獲取等，驅(qū)動科學研究的新發(fā)現(xiàn)。圖書情報學的發(fā)文數(shù)高達84篇，科學體量較大，學術(shù)影響力較強，是推動數(shù)據(jù)管護研究進展的主力軍之一。

3.2.2 研究機構(gòu)分析

由圖3可見，北卡羅來納大學教堂山分校、愛丁堡大學、普渡大學、格拉斯哥大學、約翰?霍普金斯大學、南佛羅里達大學以及圣迭戈加利福尼亞大學在數(shù)據(jù)管護研究上比較活躍。

突現(xiàn)是指變量值在短時間內(nèi)發(fā)生很大變化，突現(xiàn)信息是一種可用來度量更深層變化的手段，對機構(gòu)突現(xiàn)的研究，能夠把握機構(gòu)在數(shù)據(jù)管護研究上的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變節(jié)點。北卡羅來納大學教堂山分校2007年共有4篇關(guān)于數(shù)據(jù)管護的文獻，主要為數(shù)據(jù)管護的人才培養(yǎng)和軟件工具研發(fā)的研究。其圖書館與信息科學學院承擔的數(shù)據(jù)管護課程（Digital Curation Curriculum，DigCCurr ）項目，包括培育數(shù)據(jù)管護的研究生層次專業(yè)人才，探索數(shù)據(jù)管護課程設置[7]；界定數(shù)據(jù)管護人才以及數(shù)據(jù)管護應具備技能與知識[8]。The Vidarch Project1項目捕獲數(shù)據(jù)資源的相關(guān)信息，基于數(shù)據(jù)資源的元數(shù)據(jù)和上下文本信息關(guān)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的全面注釋[9]；研發(fā)ContextMiner 2工具，幫助數(shù)據(jù)管護人在數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)查詢、編譯及存儲[10]。愛丁堡大學2004-2007年共有4篇關(guān)于數(shù)據(jù)管護的文獻。面對生物數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長，P. Buneman倡議對數(shù)據(jù)庫進行管護，確保數(shù)據(jù)的安全可靠[11]；P. Buneman同時闡釋數(shù)據(jù)管護的兩種不同的文化，檔案專家、管護者側(cè)重對數(shù)據(jù)資源的長期保存與可靠訪問，研究者側(cè)重數(shù)據(jù)資源的可視化、注釋與關(guān)聯(lián)[12]；C. Rusbridge等認為DCC成立將更好地指導數(shù)據(jù)管護活動的開展[13]；M. McGinley呼吁將數(shù)據(jù)管護納入法律層面，以此將有效地指導研究數(shù)據(jù)的開放或保密[14]。普渡大學在2008年發(fā)表2篇關(guān)于數(shù)據(jù)管護文獻。普渡大學圖書館在圖書館學和檔案學原理的指導下，利用分布式機構(gòu)知識庫設施基礎，開展具體學科的研究數(shù)據(jù)管理的探索，為數(shù)據(jù)管護研究提供實踐案例[15]；M. Y. Eltabakh研發(fā)生物數(shù)據(jù)庫的可擴展數(shù)據(jù)庫引擎，支持研究者對生物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，如數(shù)據(jù)及派生信息的注釋、存儲、數(shù)據(jù)查詢和跟蹤等，促進普渡大學的研究數(shù)據(jù)管理[16]。

3.2.3 作者分析

如圖4所示， 節(jié)點年輪的顏色變化反映了研究者的活躍時段，筆者依據(jù)圖譜的時間分區(qū)的顏色變化，將數(shù)據(jù)管護研究領(lǐng)域的主要研究者分為三代研究者，以2006年和2012年作為時間分區(qū)的分界點。

第一代研究者的節(jié)點以藍色為主，隨著科研信息化的展開，研究者對研究數(shù)據(jù)管護的需求不斷增加。P. Buneman團隊倡議及闡述數(shù)據(jù)管護以及數(shù)據(jù)管護中心成立的意義；P. Martin團隊研發(fā)基因數(shù)據(jù)庫的集成分析工具，支持數(shù)據(jù)集成化研究。第二代研究者的節(jié)點以綠色為主，主要是圖情及計算機領(lǐng)域圍繞研究數(shù)據(jù)管護展開的研究活動。C. Prom團隊從數(shù)據(jù)管護教育角度，主持開展數(shù)據(jù)管護課程（DigCCurr）和數(shù)據(jù)管護差距彌補課程（Closingthe Digital Curation Gap）以儲備數(shù)據(jù)管護的專業(yè)人才； L. Martinez-Uribe團隊研究圖書館在數(shù)據(jù)管護的角色定位、服務創(chuàng)新；S. Ross團隊研發(fā)文本流派分類方法自動獲取元數(shù)據(jù)。第三代研究者的節(jié)點以黃色為主，研究主要是針對特定學科開展的細粒度的數(shù)據(jù)管護活動，?. Sánchez-Ferrer團隊基于生物基因需求，提出數(shù)據(jù)管護的具體要求；W. Los團隊建立數(shù)據(jù)管護以此來推進數(shù)據(jù)資源共享開放；C. Jandrasits團隊從納米領(lǐng)域提出數(shù)據(jù)管護的重要性；B. Stvilia團隊從基因領(lǐng)域出發(fā)，研究數(shù)據(jù)管護以及數(shù)據(jù)質(zhì)量要求；J. Bhate團隊介紹國際分子交換聯(lián)盟中心（IMEx Central）實施交互質(zhì)量控制、交叉管護等數(shù)據(jù)管護措施。

3.3 數(shù)據(jù)管護研究的知識基礎

由圖5可知，文獻共被引網(wǎng)絡主要為8個聚類。基于被引文I和施引文獻、聚類標簽對各類的研究內(nèi)容和核心觀點進行解讀，發(fā)現(xiàn)研究內(nèi)容大致可分為數(shù)據(jù)管護對科研活動的新價值、數(shù)據(jù)管護的軟硬件設施的建設、數(shù)據(jù)管護在具體學科的應用、數(shù)據(jù)管護的利益相關(guān)者以及圖書館的服務模式幾方面。

3.3.1 數(shù)據(jù)管護對科研活動的新價值

表1列出聚類3#scientific data的被引文獻和施引文獻，闡釋科學數(shù)據(jù)對科研活動的新價值，這些文獻主要研究了如何使用數(shù)據(jù)管護實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的維護和增值，涉及到科研工作流程、數(shù)據(jù)共享及出版的管理?？茖W研究具有數(shù)據(jù)驅(qū)動性和開放協(xié)作性，數(shù)據(jù)共享可以支持科學研究的再現(xiàn)或驗證，確保研究結(jié)果為公眾所用，方便其他人利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)開展新研究，提升研究創(chuàng)新水平[17]。

科學界對小研究數(shù)據(jù)潛在價值的認識加 深[18]，P. Borgman以棲息地生態(tài)學為例，介紹了數(shù)字圖書館利用嵌入式網(wǎng)絡感知中心，來支持“小科學”學科的數(shù)據(jù)管理，以便解決小研究數(shù)據(jù)向于異質(zhì)、個人管理的狀態(tài)或是未被保存、未被管理的狀態(tài)[47]。盡管海量研究數(shù)據(jù)產(chǎn)生，使得數(shù)據(jù)洪流現(xiàn)象出現(xiàn)，但只有少數(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，C. Tenopir等2011年對1 329名科學家進行數(shù)據(jù)共享實踐與理論調(diào)研，發(fā)現(xiàn)阻礙科學家進行數(shù)據(jù)共享首要原因是時間不足和資金缺乏，其次是開放平臺、標準規(guī)范、政策制定等[19]。M. H. Cragin等承擔的Data Curation Profiles項目是基于研究者角度對數(shù)據(jù)共享問題進行研究，從分享什么數(shù)據(jù)、何時和與誰分享的3個維度分析研究者數(shù)據(jù)共享行為[20]；P. Borgman分析什么數(shù)據(jù)應該被共享、被誰共享、在什么條件下共享、為什么共享以及要做什么努力等方面，能幫助認識數(shù)據(jù)共享；以上研究為數(shù)據(jù)政策制定和數(shù)據(jù)實踐開展提供了指導[17]。

M.J. Costello提出以數(shù)據(jù)出版代替數(shù)據(jù)共享，構(gòu)建數(shù)據(jù)的引用與訪問系統(tǒng)，激勵環(huán)境、生物學科學家研究數(shù)據(jù)，解決數(shù)據(jù)可用性問題[21]。R. R. Downs和R. S. Chen.設計跨學科數(shù)據(jù)提交的工作流，便于滿足跨領(lǐng)域研究的科研人員提交數(shù)據(jù)的需求[22]。

3.3.2 數(shù)據(jù)管護的軟硬件設施建設

數(shù)據(jù)管護的軟硬件設施建設包括支撐數(shù)據(jù)管護的平臺的基礎設施，支持數(shù)據(jù)集成和關(guān)聯(lián)的軟件技術(shù)。表2列出聚類2#biologist-centricsoftware的被引文獻和施引文獻是面向數(shù)據(jù)管護的基礎設施的建設研究，這些文獻主要是探討支撐管護軟件研發(fā)和平臺構(gòu)建、服務體系建設以及最佳實踐探索。

開源數(shù)字倉儲軟件（Fedora）描述數(shù)字對象及之間的復雜關(guān)系，為組織機構(gòu)在管理及保存數(shù)字資源方面提供基礎[23]。iRODS（integrated Rule-Oriented Data System）的數(shù)據(jù)網(wǎng)格幫助用戶高效、簡易管理各類數(shù)據(jù)資源[24]。英國圖書館與信息網(wǎng)絡辦公室總結(jié)數(shù)據(jù)管護的服務框架，鑒定關(guān)鍵利益主體，分析其責任、權(quán)利與協(xié)作方式，確定數(shù)據(jù)管理的目標（數(shù)據(jù)的保存、訪問和重用），確定實現(xiàn)目標的機制、流程和實踐[25]。普渡大學圖書館在e-Science環(huán)境下，構(gòu)建面向科研的嵌入式服務的協(xié)同結(jié)構(gòu)，開展研究數(shù)據(jù)管理服務，包括數(shù)據(jù)描述、類型和格式的標準、收集、組織、歸檔與保存[26]；科羅拉多大學博爾德分校圖書館參與領(lǐng)域科學的數(shù)據(jù)管護的過程，表明圖書館在專業(yè)人才、基礎設施與信息服務的優(yōu)勢將有助于開展數(shù)據(jù)管護活動[27]。以上圖書館的探索成為數(shù)據(jù)管護的最佳實踐。

表3列出聚類6#annotation的被引文獻和施引文獻是基于數(shù)據(jù)集成和關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)管護，通過構(gòu)建大規(guī)模知識化的科學數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，便于研究者深入挖掘和有效解釋科研數(shù)據(jù)中各類資源對象的內(nèi)涵和關(guān)系。

基因芯片數(shù)據(jù)協(xié)會組織開發(fā)了微陣列數(shù)據(jù)標準，規(guī)范了微陣列實驗解釋的最小信息描述[28]，促進國際上基因組學的實驗室及公共數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交流。C. A. Ball評述微陣列數(shù)據(jù)標準，規(guī)范了微陣列實驗數(shù)據(jù)的注釋描述和交換標準，輔助微陣列數(shù)據(jù)庫的建設和數(shù)據(jù)分析工具的開發(fā)，促使高質(zhì)量的基因表達數(shù)據(jù)的共享，為基因研究的標準化鋪平道路[29]。S. A. Sansone提出以技術(shù)手段和獎勵機制促進生物數(shù)據(jù)的互操作性，以提高科學社群對研究數(shù)據(jù)的充分利用和開放共享[30]。D. Howe認為生物研究數(shù)據(jù)管理和生物學數(shù)據(jù)管理的出現(xiàn)，解決不斷增長的高質(zhì)量數(shù)據(jù)需求與有限、落后的數(shù)據(jù)管理之間的矛盾[31]。B. M. Good等通過語義維基構(gòu)建生物醫(yī)學的語義網(wǎng)鏈接，直接嵌入維基百科編輯器來計算文章上下文的語義關(guān)系，增強維基百科文章的語義呈現(xiàn)，便于用戶查詢與發(fā)現(xiàn)[32]。

3.3.3 數(shù)據(jù)管護在具體學科的應用

數(shù)據(jù)管護在生物學科、化學信息學與生物信息學方面得到充分運用。表4列出聚類0#database的被引文獻和施引文獻是數(shù)據(jù)管護在生物學科的具體應用，這些文獻主要是基于領(lǐng)域本體與元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)描述的管護活動，為生物數(shù)據(jù)的描述和分類實現(xiàn)格式化，為計算機處理創(chuàng)造可能。

隨著新一代基因測序技術(shù)的快速發(fā)展，使得基因組和轉(zhuǎn)錄組開始進入高通量測序，實驗室和基因數(shù)據(jù)庫得到海量核序列數(shù)，但是對核序列數(shù)的描述和保存格式不統(tǒng)一，嚴重阻礙了學術(shù)交流與資源共享?；虮倔w的出現(xiàn)，統(tǒng)一了規(guī)范基因功能注釋和描述[33]；生命研究數(shù)據(jù)庫采用基因本體來對研究數(shù)據(jù)進行標注，通用蛋白質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫（UniProt）為科學社群提供集成、高質(zhì)量、可獲取的蛋白質(zhì)資源數(shù)據(jù)[34]，PlasmoDB數(shù)據(jù)庫通過瘧原蟲基因注釋標準化，關(guān)聯(lián)基因組定位、轉(zhuǎn)錄本信息等各種信息，方便瘧疾研究者查詢[35]。數(shù)據(jù)的描述、注釋以及保存格式的規(guī)范，有助于研究的新發(fā)現(xiàn)，通過統(tǒng)一基因本體術(shù)語，便于集成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資源，便于發(fā)現(xiàn)基因之間的相互作用的證據(jù)[36]。

表5列出聚類1#QSARmodeling的被引文獻和施引文獻是數(shù)據(jù)管護在化學信息學的具體應用，這些文獻主要是圍繞研究數(shù)據(jù)建模過程的管護活動，依據(jù)數(shù)學原理，探索數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，提取信息及發(fā)現(xiàn)知識等。定量構(gòu)效關(guān)系（quantitative structure activity relationship，QSAR）作為化學信息學的主要研究方法，是對化合物結(jié)構(gòu)與其活性之間關(guān)系的定量描述研究[37]。

建立研究數(shù)據(jù)的匯聚機制與模型，如集成計算毒理學資源（Aggregated Computational Toxicology Resource， ACToR）、京都基因和基因組學百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genesand Genomes， KEGG）和基因型―表現(xiàn)型數(shù)據(jù)庫（Genotype-phenotype databases），以解決數(shù)據(jù)的多源、異構(gòu)帶來的數(shù)據(jù)使用效率低的難題?？蒲行畔⒒耐七M，數(shù)據(jù)驅(qū)動科學研究的發(fā)展，數(shù)據(jù)質(zhì)量直接決定研究的成敗?；瘜W數(shù)據(jù)建模分析過程采用標準規(guī)范[38]，劃定分析階段，來確保QSAR模型分析結(jié)果的有效性[39]。面對預測毒理學的數(shù)據(jù)的來源涉及學科廣、數(shù)據(jù)的表示靈活多樣，F(xiàn). Xin認為數(shù)據(jù)管護能確保預測毒理學的計算基礎的數(shù)據(jù)高質(zhì)量，推進學科發(fā)展[40]。A. J. Williams和S.EKINS倡議化學數(shù)據(jù)庫采用數(shù)據(jù)管護，來保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，推動科研進展[41]。

表6列出聚類5#bioinformatics的被引文獻和施引文獻是數(shù)據(jù)管護在生物信息學的具體應用，這些文獻論證了數(shù)據(jù)管護是如何支持生物信息學的研究新模式。J. Bellenson指出，微陣列芯片技術(shù)在鑒定致癌物質(zhì)與環(huán)境危害的應用，促使毒理學研究的范式由假設驅(qū)動的研究轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的實驗[42]，數(shù)據(jù)對科研的重要性日益顯著。W. Tong等指出arraytrack具有集合毒理學的數(shù)據(jù)存儲、分析和可視化的功能，支持毒物學研究的進展與新發(fā)現(xiàn)[43]。

3.3.4 數(shù)據(jù)管護的利益相關(guān)者以及圖書館的服務模式

表7列出聚類4#digitalcuration的被引文獻和施引文獻確定了數(shù)據(jù)管護的利益相關(guān)者，這些文獻主是圍繞數(shù)據(jù)管護利益相關(guān)者展開的角色定位、職責劃定和相互協(xié)作研究。

美國國家科學委員會（National Science Board，NSB）《21世界長期數(shù)字數(shù)據(jù)集合研究與教育》，明確了管理層面對長期數(shù)字數(shù)據(jù)集合管理的重視，開展數(shù)據(jù)管理研究以及教育培訓，以支撐2000年以后的科學研究。基于數(shù)據(jù)在不同階段的管理要求，提出不同機構(gòu)、部門的數(shù)據(jù)服務角色定位，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理服務角色的協(xié)作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理服務的目標[44]。圖書館作為信息資源管理的參與者，拓展和延伸數(shù)據(jù)服務，定位管理角色與職責，研究技術(shù)標準和數(shù)據(jù)生命周期理論等，以期在研究數(shù)據(jù)管理乃至科學研究中發(fā)揮重要作用。H. R. Tibbo納緇崢蒲Ы嵌榷壬笫郵據(jù)管護，盡管數(shù)據(jù)管護的發(fā)展離不開計算機技術(shù)的支撐，但社會科學對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的長期管護更具有指導[45]。

表8列出聚類7#science的被引文獻和施引文獻描述了科研新模式下圖書館的探索，這些文獻主要是描述了圖書館的數(shù)據(jù)管護服務模式。L.Lyon指出，隨著“信息轉(zhuǎn)變”，圖書館需要審視在數(shù)據(jù)驅(qū)動科研環(huán)境下的機構(gòu)目標和服務范圍[46]。P. Hswe和P Hswe從學術(shù)圖書館在人員配置、基礎設施及服務定位角度，論述圖書館參與數(shù)據(jù)管理的必要性和參與模式，指出圖書館將出現(xiàn)新的職業(yè)角色來滿足數(shù)據(jù)管理的需要[47]。G. S. Choudhury針對約翰霍普金斯大學已有的機構(gòu)庫等基礎設施開展數(shù)據(jù)管護服務，強調(diào)數(shù)據(jù)科學家和數(shù)據(jù)人文專家等新角色在數(shù)據(jù)管護中發(fā)揮的作用，能全面支持高校研究數(shù)據(jù)管理[48]。L. M.Delserone論述了明尼蘇達大學圖書館與機構(gòu)庫、信息部門等協(xié)同合作，共同規(guī)劃建設學校的數(shù)據(jù)管護的基礎設施；同時圖書館配置專業(yè)人才隊伍，滿足圖書館開展數(shù)據(jù)管理與服務的要求，建設“科學館員隊伍”[49]。L. Lyon基于Research360的機構(gòu)研究生命周期模型，總結(jié)圖書館開展數(shù)據(jù)管護服務的10個階段，包括數(shù)據(jù)管理要求、計劃、信息學基礎、引用、培訓、許可、鑒定、存儲、獲取、影響[46]。

4 結(jié)語

隨著21世紀的信息技術(shù)革命，科學研究范式向數(shù)據(jù)密集型轉(zhuǎn)變，共同推動數(shù)據(jù)管護研究的興起。對國際的數(shù)據(jù)管護研究的分析和解讀表明，研究主體具有多學科性，其中，生命科學與生物醫(yī)學基于自身學科知識體系，圍繞特定項目進行數(shù)據(jù)管護的研究；計算機與圖情等應用學科則基于研究數(shù)據(jù)的通性，研究通用的研究數(shù)據(jù)的基礎設施與技術(shù)標準規(guī)范。研究主體的機構(gòu)主要集中在歐美，其中北卡羅來納大學教堂山分校、愛丁堡大學和普渡大學在數(shù)據(jù)管護領(lǐng)域比較活躍，具有很大影響力。相較國外，中國對數(shù)據(jù)管護的研究相對薄弱，武漢大學信息管理學院在國際數(shù)據(jù)管護的專業(yè)人才培養(yǎng)上開展深入調(diào)研與分析，具有較強的影響力。研究主體的學者合作不夠緊密，缺少穩(wěn)定的、高質(zhì)量的研究團隊。數(shù)據(jù)管護的知識基礎集中于數(shù)據(jù)管護對科研活動的新價值、數(shù)據(jù)管護的軟硬件設施的建設、數(shù)據(jù)管護在具體學科的應用、數(shù)據(jù)管護的利益相關(guān)者以及圖書館的服務模式?；谏鲜鰧H數(shù)據(jù)管護研究的英文文獻的梳理，望能為國內(nèi)開展數(shù)據(jù)管護研究帶來啟示與借鑒。

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Research on Mapping the Knowledge Domain of Digital Curation

――A Bibliometric Study of Web of Science （1990-2016）

Yu Chenlin1，2

1National Science Library， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190

2University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049