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新智时代的数据素养:善用AI助手,从人机协同到人机争鸣

已有 210 次阅读 2026-5-27 19:22 |个人分类:可拓数据挖掘|系统分类:科研笔记

今年给统计学专业本科的毕业论文选题依然是可拓数据挖掘。

答辩组的一位老师说,今年感觉学生论文质量有很大提升!

是的,为了确保让更多初学者能听得懂可拓数据挖掘,2025年我在CUIT航空港校区开设了一门新的公选课《可拓数据挖掘》,非常感谢哈工大的邹广天教授,他的支持和鼓励让我更大胆的把开设这门课的想法变成了现实。

第一次面向大一大二理工专业的学生讲可拓数据挖掘,内心还是有点忐忑,具体讲什么好呢?重点讲什么?哪些知识点更重要,具体怎么讲才能让更多学生理解和应用?

一开始是没有底的,但还好,有李兴森教授的《趣味可拓学》MOOC的助力,此外,当然离不开AI助手。但是很快,我就发现了MOOC和AI助手提供的内容的不一致,不仅如此,AI助手还表现出了“千人千面”的个性化讨论趋势。这对于一向注重传统标准答案的教学和考核方式是一种巨大的冲突。怎么办?

那就善用AI助手,把AI助手当成学习委员、课程代表或助教。重要的是不是给学生“标准答案”,而是鼓励学生善用AI,人机协同去发现、识别和解决现实世界真实存在的矛盾问题。不仅如此,还要尝试大胆与AI争鸣,在质疑、验证中一起学习和成长。

但具体如何善用AI助手呢?

首先,通过试用,在帮助你解决学习中的实际问题中选择一个你信任的AI助手。一开始我喜欢用纳米AI,后来发现Kimi也不错,再后来发现豆包尚可,慢慢的,元宝、千问、豆包、Deepseek等三个以上AI协同解决同一问题很有趣,再后来,发现Deepseek仿佛更靠谱。

其次,一定要人脑与AI协同起来。一定要试着与AI对话,而不是唯AI给的答案为标准答案。

接着,一定要与AI争鸣,不懂的就问,回答的不清晰的就追问,或者直接翻开参考文献进行对照,或者直接在现实世界验证AI提供的建议的质量。

最后,一定要记录,提炼与AI交流学习的心得体会。对于重要的交流,一定要做笔记,写成读书笔记或研究日志,以不断训练自己的思维和表达能力。

下面举例说明:

比如,在学习可拓学时,矛盾问题这个知识点是个难点。所以在可拓数据挖掘课堂上,首先要把这个知识点讲透。所谓的讲透,就是你讲完之后,能充分激活学生的学习兴趣,而且能立马愿意去用,而且一用还能真的有效果,不仅能拓展眼界和思维,在必要的时候,还真能解决矛盾问题。

什么是矛盾问题?就是现有条件不足以实现现有目标,运用自己现有科学知识和一般工程方法无解。就像让学生用计算机绘制可拓集合。对于大一大二的理工专业学生而言,这是个难题,几乎用已学科学知识和一般工程方法解决不了这个难题,而这个就是可拓学需要解决的难题。

可拓学具体怎么解决呢?

那就是先分解矛盾问题,把这个矛盾问题的目标、条件罗列出来,把相关的事、物和关系提取出来,把对象、特征和量值拓展出来。再根据对象、特征和量值区分出出事、物和关系的不变性和可变性。然后对可变的对象、特征和量值进行共轭分析、拓展、变换和优选,找出可变中蕴含的不变的规律,这就是可拓数据挖掘。

所以,想要解决矛盾问题,必须要用到可拓数据挖掘。通过人机协同的方式在变化中发现不变的规律,从而引导事、物和关系进行量变,促进质变。

就像学生的可拓数据挖掘素养,仅仅凭借16学时讲授课就能提升?传统方法是难以做到的。但是可拓学理论和方法却可以通过拓展变换学习工具,真正促进学生的可拓数据挖掘素养的综合提升。

比如,传统讲授是先给学生订教材,然后教师做讲义和演示文稿,讲解结束后再写授课笔记。但在现在,只需要一台智能手机,教师与AI助手协同,就能快速引导学生做思维训练。当然,如果不定教材,学生上课可能不知道该干什么,如果老师演示文稿或讲得好,能吸引学生注意力还好,如果老师没有演示文稿,直接讲解和板书,讲得内容学生又没有接触过,可能学生会更加无所适从。所以,做好的办法是,除了AI助手,还要用好人自己这台天生精妙的信息系统,即通过手眼脑协同的五指思维导图法,辅助教学。

一般我会用左手做思维导图工具,右手握笔做笔记。比如第一节课,首先抛给学生第一个五指思维导图:

1,有人说“数据可以呈现出一致性真相”你认为这个观点是对还是错,为什么?

2,你认为数据是主观的还是客观的?

3,你认为什么是技术,你认为技术从哪里来?

4,你看到的这些图片(贺兰山岩画、殷墟甲骨文)是数据吗?

5,这些数据(两张图片)能否呈现出一致性的真相吗,具体是什么?

第一个思维导图抛出去后,学生可能会有点懵。这时候就要马上抛出第二个五指思维导图,给出五个关键词,代表五个不同的知识点:

1,信息

2,数据

3,知识

4,智能

5,智慧

紧接着,给出两个思维导图的链接性提问:什么是信息?

信息论的创始人香农认为:信息是用来消除不确定性的东西。当你有不确定性时,你需要获取信息,具体可以通过通信来获取信息,比如通过手机。手机和计算机一样,都是属于模拟人脑功能的电脑。它们都拥有五大基本部件,大家都学会计算机基础,还记得计算机有哪五大基本部件?

1,输入

2,存储

3,运算

4,控制

5,输出

其中,存储、运算和控制可以看作一个处理器,称为中央处理器。无论是计算机,还是手机,或者任意信息系统,都拥有这五大基本组成部分,或者说拥有IPO(Input-Process-Output)基本结构。

就这样,就算没有教材、学生没有带笔和纸,也可以参与课堂学习和讨论中。教师可以随机抽取学生参与课堂谈论,也可以让学生自愿举手参与讨论,对于参与讨论的学生,都可以给予1-5分的积分奖励。参与完五指思维导图思维训练后,学生可以打开AI助手,和AI助手一起继续对思考过程中存在的疑问进行交流和探讨



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