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中小學人工智能教育實用13篇

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中小學人工智能教育

篇1

中職生大多是帶著中考失敗的陰影。或者中途輟學的經歷來到學校,其語文素養相對較差,大多數學生認為來到職業學校就是為了學一技之長,而忽視對基礎性學科的學習。對這樣的學生,我們就要不斷對其進行潛移默化的教育。正所謂:“語文就是生活,就是一個人,就是塑造一個人的靈魂。”語文不僅僅是教給學生語文知識,更重要的是對學生心靈的陶冶、歷練。我們的語文教學就是需要用心的教學,讓教師、學生的心靈相互撞擊、共鳴,讓語文教學不僅教書,更要育人,特別是對于我們職業學校的學生,更要發揮語文教學的育人功能。下面就結合語文教學內容,語文生活實踐,語文精神及語文的思想認識探討中職語文的育人功能。

一、中職語文教學內容應展現人文精神

教師在語文教學是應注意吸取傳統文化中的精華部分,加強人文精神的滲透;在提高學生基本技能的同時,加強對學生情感、態度、意志、興趣等非智力因素的培養,促使其個性和人格完善健康地發展。就語文的課本內容分析,學生可以從語文課本中領略朱自清的父子情深,冰心的小橘燈的通明徹亮,可以讓學生認識為國盡忠為義捐軀的屈原、文天祥;可以讓學生感受追求真理、獻身事業的劉和珍的磅礴氣勢。這些與教材有關的古今中外的形象,體現了對生命的尊重,對生命價值的尊重。教學內容的人文性,使學生在學習過程中感受到了這種生命的脈動和汩汩血流的躍動,感受到這種生命價值的提示。這種極有意義的文學作品教學,體現了文學教育的美學功能,培養了學生對生命的熱愛和珍惜,對人世間活生生的事物的人文關懷。閱讀《登高》、《將進酒》等作品,可以讓學生感悟美好的未來靠自己去奮斗。

二、注重語文實踐,發展能力,開拓智力,革新課堂。

大膽改革課堂教學方法。突破語文課堂教學的傳統模式,從教學過程的教師單純知識傳輸,發展到師生之間的雙向信息交流,構建起立體交叉的信息傳遞方式,呈現教師、學生、教材三位一體的信息系統中心。整個語文教學過程充滿民主、平等、獨立的教學氛圍,這樣更有利于教師因材施教,有意識、有針對性地引導學生,發揮他們各自的優勢與潛能,扶植那些萌發出的特殊才能的幼芽,使學生的個性、智力得到健康發展。

我運用啟發式談話法進行教學,讓學生感到親切、熱烈。改變那種教師怎樣教,學生就怎樣學;教師怎么講,學生就乖乖聽;教師黑板怎么寫,學生筆記就照抄的以教師為中心的舊傳統教學模式。還運用對比、質疑、討論的方法引導師生共同對課文進行探究,這樣上的課讓學生越來越喜歡,他們都樂意上我的語文課,感到課上得有滋有味,促進了學生身心的健康發展。在上導讀課時自己以聲情并茂的范讀來激發學生的靈感,喚起學生內心的美感反應,領會作品的意境,激發學生積極朗讀的興趣。美國心理學家布魯納說過:“學習最好的刺激,乃是對所學材料的興趣。”學生有了學習的興趣,布魯納又提出“要使學生對一個學科有興趣的最好辦法是使這個學科值得學習”,順著思維發展的程序,進一步的教學要求,“使學生有新發現的感覺”,并且“把我們必須要說的東西轉化成為適應學生的思想形式”。

篇2

在課堂上組織實驗班的學生觀看了人工智能的《開學第一課》,主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能?、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等內容,很有收獲。但是在觀看過程中發現很多的人工智能相關聯的知識,比如JAVA、大數據、Python、人工智能、物聯網、數據分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C語言、單片機、C++等解根本看不懂,發現自己的很多方面都需要補課,不然每次培訓老師講解的專業東西還是理解不了,這對于我們教師和學生都是一個難點。也斷斷續續參加了各種形式的培訓,和同仁們交流起來總體感覺是沒有系統化,特別是參加了祁榮斌博士組織的磨課,和同事們討論起來感覺層次太高,有些內容也是理解不了!學生和學生的學習和生活環境比較起來也存在地域差異性導致了學生接受人工智能相關教育程度深淺不一,而且面向高中生的課本難度很大,很希望能有個機會從零基礎開始系統化學習人工智能,這樣才能更好的教好學生,這一點線下交流的時候是很多老師的心聲,期望能在領導和專家的引領下實現。

篇3

(2)為將來從教的學生積聚大量的知識。英國早在1999年,人工智能課程已經作為選修課出現在中學的信息與通訊技術(ICT)課程中。許多中小學還通過機器人競賽活動來激發中小學生學習人工智能的興趣,使學生不僅提高了用信息技術解決問題的能力,而且培養了多種思維方式,獲得了更多的創新空間。美國現行的中學信息技術課程設置中,將人工智能的內容作為“媒體與技術”層面對12年級學生的要求。澳大利亞的部分中學開設的信息處理與技術課程,人工智能、信息系統、算法和程序設計、社會和倫理道德、計算機系統分別作為5個主題共同構成了該課程的教學內容。在該課程的大綱中規定,人工智能部分的教學內容在高中第3學期為12年級的學生開設,教學時間為10周。? 

在我國,多年以來中學奧林匹克信息學競賽中一直包含有人工智能相關的題目,涉及啟發式搜索、博弈、智能程序設計等問題。2003年4月,我國教育部正式頒布《普通高中技術課程標準(實驗)》,首次在信息技術科目中設立了“人工智能初步”選修模塊,標志著我國高中人工智能課程的正式起步。? 

我國的新課程標準頒布后,教育部評審并通過了分別由教育科學出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材,并開發了相應的教輔材料,包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學人工智能課程的實施,國內也推出了一些適合中學生學習與體驗的人工智能軟件和網絡資源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步關注中學人工智能教育的開展并將其作為畢業論文的研究選題。一些師范院校適應形勢要求,已為師范生開設了與此相關的選修課程。? 

2 人工智能的教育及教學條件現狀? 

通過對本人多年的教學過程進行總結,我校的《人工智能》課程教育現狀可總結為如下幾點:? 

(1)理論知識充裕。但與實踐相脫節,特別是在智能科學技術的教育教學方面。盡管知識面相當廣泛,而人工智能理論的普及教育以及智能技術的開發與應用仍然十分滯后。? 

(2)同其它普通高等院校一樣,在本校,人工智能技術的研究與應用尚未普及,甚至比不上其它院校。這不利于培養學生的科研興趣及創造精神。? 

(3)缺乏配套實驗教材,實驗教學內容缺乏,無法培養學生的研究能力和創新能力。只有開設實驗項目,才能使人工智能的相關知識具有研究性和綜合性。? 

(4)對中小學智能教育的深度及教學方式、教學特點缺乏研究。做為師范類院校,我認為在對學生進行基礎知識教育的基礎上,要緊抓中小學智能教育的特點對師范類學生進行相關的教育與培訓。? 

相對于教育現狀,我校的《人工智能》課程教學條件現狀要稍好一些,其狀態如下:? 

(1)教材使用國家級規劃教材,此教材非常系統地介紹了人工智能的基本原理、方法和應用技術,適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中,也會適當為學生提供相關的國內其他先進教材,如中南大學蔡自興教授的《人工智能及其應用》等。? 

(2)為了促進學生自主學習,我們準備了多種類型的擴充性學習資料,加強學生主動學習的意識,包括:課程相關雜志和書籍目錄,以及部分重要的參考文獻,與人工智能相關的網絡資源如優秀BBS、新聞組、網址等。 它們包括了大量的文獻資料、本領域研究的前沿動態等。 使用表明,學生非常樂于查閱這些資源。 使學生能通過使用這些資源進行一些人工智能程序設計,探討一些問題,在課堂討論中展示他們的收獲。? 

(3)校園網的普及與不斷優化使本課程有優良的實踐性教學環境,能充分滿足教學需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網絡教室,為實現本課程教學提供了物質保障。在網絡資源建設方面,全校辦公室、教室、學生宿舍和教師宿舍都以寬帶網相連,這些硬件設備對本課程教學發揮了重要作用,使本課程教學質量得以明顯提高。? 

3 人工智能教學方法及手段的改革? 

針對我們現在所采取的教學方法,我認為存在許多不足,如教學方式比較單一,教學內容偏重理論講解等,為此,提出以下教學方法的改革:? 

(1)通過多種途徑激發學生的學習興趣。課程的學習效果,直接受到學生興趣和參與意識的影響。一般來講,《人工智能》作為一門前沿課程,開始學生學習興趣很大,當開始接觸到抽象理論知識及部分算法時,學生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法, 激發和培養學生的學習興趣,包括鼓勵學生參與某部分知識的擴充性資料查找,預留一定時間請學生負責對此內容進行講解,布置學生對某個基本成型的實驗進行糾錯及驗證,降低問題解決的難度。學生因此產生興趣從而做更深度研究。? 

(2)進行啟發式教學。 我們可以嘗試在教學過程中不斷提出問題請學生思考,啟發學生求解這些問題,鼓勵學生提出自己的猜想和解決方案,然后擺出教材中的解決方案,并與同學所提出的觀點進行分析和比較,這足以加強學生學習的主動意識和參與意識,提高學生學習的積極性。? 

(3)課堂辯論與交互式教學。 組織課堂辯論,討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過人類智能等有爭議的問題。學生通過對這些問題展開激烈爭論,激發了學習潛能,明確了學習目標。當然師生間的交流方式還有很多,如郵件互發、QQ留言等,也可在課程網站中的互動平臺進行交流。? 

(4)分層次因材施教。 在授課過程中,通過對每個具體學生的學習進度、課堂作業情況進行及時評估,對學生提出進一步的學習建議和指導, 實現個性化的教學。 對優秀學生探討,可以在教學設計和實驗設計中要求其選作部分探索性、創新性的功課和實驗,以發揮學生個性優勢。對于有意于將來從事中小學教育的學生可以在機器人及人工智能技術發展現狀等知識層面對其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學生,我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關電影及科學小片引起其興趣,實行逐步引導的教學過程。? 

另外,我們可以嘗試雙語教學。 采用中文教材和講授的同時,注重在課程中的關鍵詞同時用英文表示,并適當指定英文參考短文和英文參考書。使學生能夠接觸國外文獻資料,加深對學習內容的理解,獲得更寬廣的知識。我們也可以在教學內容安排上,注重理論聯系實際,將一些人工智能網絡上的虛擬實驗給學生進行課外上網練習,從而使學生了解算法的具體運行過程, 通過參與達到知識的理解,掌握基本方法和技術。? 

 

根據現有的條件,我們在教學中可以采用多媒體教學和網絡課程教學相結合的方法,充分利用多媒體的豐富表現形式,利用網絡課程的交互性、情景化等特點,構筑以學生為主體的《人工智能》課程現代教學模式。 對于抽象知識,可通過動畫和視頻演示,通過聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景,做到學生直接而深刻地看到知識的內涵外延。網絡課程能較好地實現交互并使學習過程情景化,通過網絡課程的課堂練習和章節練習,教師可以評價學生的學習情況,并給學生提出學習建議,從而提高學生的研究力和創新力。我們也可以給學生播放中學《人工智能》課程課堂教學錄像,以使學生看到初高中學生的知識范圍及深度;同時給學生播放現有的《人工智能》科學成果,讓學生看到理論背后的實踐;也可以播放科幻片,激發學生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來深造的方向。《人工智能》是一門較新的課程,改進教學方法和手段不僅要靠教師,也應增加硬件設備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學系統或機器人輔助教學過程逼真、形象,一目了然,這樣可大大提高學生的學習效率,尤其是提高學生的觀察判斷能力、發現問題和解決問題的能力。? 

4 人工智能實踐教學設計的探討? 

我們可以在教學過程中,適量開設一些實驗和設計,提高學生的動手能力,并加深他們對理論知識的理解,降低理論的抽象度,提升理論的實用性。在近兩年的教學過程中,我們會適量加入一些人工智能語言的教學過程。例如,在講解了“野人與傳教士過河”等問題后,我們可以讓學生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進行實現;在講解 TSP 問題的遺傳算法解決案例后,指出編碼方案、初始種群大小、進化代數、交叉率變異率等因素對求解結果的影響,并要求學生通過實驗的方式來分析、理解這些問題,并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學生的興趣激發后,為解決這些問題,學生會在課外主動查閱相關文獻、相互討論以實現他們所設計的方案,這樣既培養了學生善于鉆研和勇于創新的精神又提高了學生的實踐與創新能力。? 

參考文獻:? 

[1] 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實踐教學的探討[J].宿州學院學報,2008(1).? 

篇4

引領規劃整體設計,打造前沿智慧課程

兩年來,學校先后邀請了20多位教育教學、信息化水平前沿的專家為全校教師量身定制項目化及學科融合課程培訓計劃,積極引導各學科探索開發“信息化特色課程”“AI+”特色課程,充分利用學校信息化教學空間,根據教學大綱要求,開展智慧科技特色校本課程,并探索開發科技與五育融合課程。重塑年級組內各學科相對獨立的形態,形成五育融合教研共同體,打通學科之間的壁壘。五育融合理念下的課程融合,是基于知識、經驗、社會需求的融合。將其形成“學科+”的課程形態,即“學科+學科”“學科+生活”“學科+社會”“學科+活動”等課程形態。

AI賦能智慧教學,創設育人新生態

信息技術賦能學科教學。深圳教育以教育部信息化“雙區”建設為有力抓手,以信息技術深化教育教學改革,不斷探索新型教與學模式。信息技術賦能學科教學一直是劉銳娟倡導的教育教學方式。認知科學與智能技術的結合將使教與學變得多元化,并且可進行低成本、高效能的個性化定制,幫助學習者設計更有效的學習策略。2021年,福田教科院附小成功申報國家級課題《信息技術賦能學科教學與區域教研的實踐研究》。同時,福田教科院附小以青年教師“青藍杯”基本功大賽和骨干教師“紅燭杯”教學展示為契機,通過公開課、錄像課、微課錄制等活動,激發更多教師利用信息技術手段,在學習空間、教學方式、學習內容和學習方式上實現教學模式的創新。學生方面,學校積極普及人工智能課程,探索人工智能教學的路徑和策略,以期實現提升學生信息素養、普及全民智能教育、培養人工智能人才的目標,為促進中小學人工智能教育、推動教育教學改革和創新發展提供參考。智能體育守護生命本色。深圳市福田區是中國教育科學研究院的綜合改革實驗區,福田教科院附小是全區首批參與中國教科院的重點課題《中國學校體育智慧系統研究》的學校,學校多年來一直堅持致力于智慧體育探索研究,實施青少年健康體能促進與干預方案。2021年12月,劉銳娟親自主持的中國教育科學研究院《中國青少年健康體能研究》課題項目子課題《“雙減”背景下對智慧體育校園構建的研究》順利開題。2022年1月,以學校為牽頭單位的“智能體育學生數據分析與教學應用實踐共同體”項目榮耀入選教育部“2021年度教育信息化教學應用實踐共同體項目”。基于學校智能教學基礎和理念,劉銳娟在體育科組率先嘗試依托AI技術精準監測與評價學生的體能訓練,利用運動數據采集裝備+綜合管理平臺,通過學生佩戴的傳感器設備,實時采集每位學生運動過程中的心率及運動負荷情況等數據,對潛在的運動風險進行實時的評估與預警,把學生的體質數據形成電子成長檔案,為教師設計合理的體育課程提供參考,為學生的體質健康保駕護航。多樣態教學促進學生個性化發展。一是在線教學求質量,創新課堂新生態。在常態化疫情防控和泛在學習普及的雙重背景下,在線教學模式應運而生,從學生學習需求出發,搭建適合學生學習的平臺,采用個性化的學習模式,提供全程化的學習支持服務,以提高學生學習效率。二是探索混合式教學模式,推進泛在化學習發展。項目化混合式研究團隊結合學段特點、學校校情,以調查研究作為基礎,以教師培訓、課程實踐、評價改革作為抓手,以項目化課程為載體,以混合式教學為手段,在校內進行探索實驗。

篇5

1、打造“陽光團隊”。在教師隊伍建設過程中,我們提出了“打造一支團結、合作、有事業心、有愛心、掌握現代教育技術和專業技能的有戰斗力的陽光教師團隊”的目標。

著重強調了團隊合作和抓住關鍵少數的短板效應,即 1+1 >2 和 9+(-1)<0。

2、構建“陽光課堂”。所謂陽光自主課堂,不僅是一種教學模式,更是一種“平等、和諧、互動、包容”的教學精神;它強調民主、平等的教學氛圍,重視師生之間和生生之間的合作,尊重不同意見,允許犯錯誤;陽光課堂重視學生主動學習,讓學生感受到求職的愉悅、創造的欣喜,把教學過程變成師生共享的幸福旅程。

3、培養“陽光少年”。即培養具有良好的生活、學習、行為習慣和自尊自愛、誠實守信、積極進取以及挫折承受能力等優良心理品質的新時代青少年。

篇6

做好學科專業建設,首先就是明確培養目標,也就是要培養什么樣的人。邊疆地方高校的現代教育技術多設為專科專業,主要培養的是邊疆地方所需的現代教育技術應用型人才。不論是本科還是專科,教育技術學科的人才培養目標一直以來都存在一個比較突出的問題,就是比較“全”,也就是要求所培養的人才是一個“全能人才”,既懂教學又懂技術,既懂科研又懂管理。這樣定位出來的培養目標,必然導致后面課程的設置也是非常全面,學生在學習的時候就感覺什么都學,但又什么都學不好。針對這種情況,結合邊疆地區教育信息化發展的現狀,在進行人才培養方案修訂時重新對專業培養目標進行了定位。本專業培養主動適應社會主義經濟文化建設和九年義務教育需要的,具備良好的人文、科學及專業素養,具有敬業精神、創新意識、實踐能力和可持續發展潛力的,能夠為地方區域性經濟和社會事業發展服務的從事小學(或初中)信息技術課程教學、校園教育資源開發與應用、教育影視與多媒體作品制作等工作的應用型人才。南國農先生曾對教育技術學專業的培養目標進行了闡述,他認為“教育技術學專業要培養的,是本學科領域既懂教育又懂技術的創造型人才,主要是四種人:教學人員———中等學校信息技術課教師;技術人員———教育軟、硬件開發人員;科研人員———新理論、新技術、新產品研究、設計人員;管理人員———電教機構、網絡教育系統等管理人員。”[1]專業的培養目標不可能完全涵蓋這四種人才,邊疆地方高校應根據地方發展的實際需求來設定培養目標。對于邊疆地區來說,中小學信息技術教育相對落后,極需能夠從事中小學信息技術教育的教師,因此將培養目標主要放在能夠從事小學(或初中)信息技術課程教學的人才培養上,也就是南國農先生提及的“教學人員”。對于專科層次的學生,這種培養目標的定位應該是恰當的。正如王竹立教授在《衰落,還是興盛?———關于教育技術學科前景的爭鳴與反思》一文中指出:我國目前教育技術人才培養分為專科生、本科生、碩士研究生和博士研究生等不同層次。應根據市場的需求,來確定不同層次的人才培養目標。例如,“一般的中小學需要既能講授信息技術課程,又能從事計算機和網絡設備與平臺維護的技能型人才;在線教育企業和各級教育信息化部門需要懂得教育技術和教育信息化基本理論,具有一定的設計、開發與管理能力的人才;高等院校和學術單位需要具有較深厚教育技術理論素養、對教育教學問題有深刻認識和洞察力的研究型人才。”[2]邊疆地區整體教育信息化發展較為滯后,以培養學生信息素養為目標的課程主要由中小學信息技術課程來承擔。因此,對于邊疆地方高校來說,培養能夠承擔邊疆地方中小學信息技術教學的教師應是現代教育技術專業最重要的培養目標。在這個培養目標中,還涉及到了校園教育資源的開發與應用、教育影視與多媒體作品制作等,這與前述并不矛盾,因為教育信息化時代要求所有學科的“教學人員”都要具備這些能力。

二、邊疆地方高校現代教育技術專業課程設置的調整與優化

篇7

一、引言

以計算機、通信、人工智能等為標志的信息技術快速發展及在教育教學領域的應用,使得我們傳統的課堂也漸漸從普通教室轉變為技術增強教室(Technology Enhanced Class-room)從單一技術的教室應用轉變為泛技術的教學環境。這既是科學技術發展的必然結果,也是社會發展對技術教育教學應用的應然要求。正如美國前副總統阿爾·戈爾所說:“美國的每一個孩子都應當接受21世紀的教育,都應當使用21世紀的技術。”當今。我們所面臨的學習者被稱為是網絡一代/數字后代(Digital Generation/Digital Natives),這一代的學習者正以與他們的父母截然不同的方式學習、玩樂、溝通、工作以及創造社群,他們利用網絡,毫不費力地突破了地域和時間的限制,利用指尖橫跨世界。他們崇尚自由和選擇權,追求個性化,喜歡交談、討厭說教、天生就善于協作,他們會仔細監督你和你的組織,堅持做正直的人,就算是在上班或是上學。他們也想過得有趣些。速度才是生活的常態,創新就是生活的一部分。時代的發展要求我們培養出富有創造力和創新精神的學習者。課堂是教學的主陣地,理想的課堂應是互動的,知性靈動的天地。這些都需要我們改變現有的課堂的物理架構和教學樣式。

從技術教育應用的歷史來看,教育技術的發展史其實就是技術發展及其在教育教學領域應用的歷史。技術的層出不窮,改變了信息的呈現、傳輸和存儲,也改變了人類對于信息的獲取和處理方式,但技術的不斷推陳出新,同時也給教學者和學習者帶來了很大的挑戰,他們需要不斷地去熟悉這些新技術,并將這些技術有效地應用于教與學的過程。幸運的是,隨著社會對人的關注,技術也越來越智能化,從過去以技術為中心轉向以人為中心,使人可以從繁雜的技術操作中解放出來,實現與技術、資源最為自然、和諧的交互,將自己的注意力集中于學習過程。借用環境行為學、社會學等學科的觀點,“人塑造了環境,環境也塑造了人”。提高課堂主體對自身及其所處教與學環境的認識,建立和諧的人與環境之間的關系,是未來課堂研究的一個重要主題。

目前。國內外關于未來課堂(教室)研究已經引起了各國政府、全球知名企業、高等學校、科研院所以及中小學校等機構的關注,未來課堂設計與應用已經成為了教育技術學研究的一個新領域。

二、未來課堂的特性及教與學的特點

(一)未來課堂的概念界定及特性

關于未來課堂的界定,國內外的文獻中目前尚無統一的論述,對于未來課堂,從名稱上有“未來教室”和“未來課堂”兩大類。

Clayton M.Christensen.Michael B.Horn and Curtis W.Johnson在“Disrupting Class”一書中指出,未來課堂是一個集成了技術與軟件。提供給學生一些替代方法和選擇以達到規定的目標的課堂。它們鼓勵形成一個讓學生一起工作計劃,分享經驗和教訓和進行概念化的學習,而不是單純記憶一些信息的環境。

美國的《每日論壇》報在其“Classroom of the Future,Here,Now”一文中指出,未來的課堂是一個學習環境,采用創新的教育活動,從課堂管理到教學的所有方面提高對技術的使用。它能使教學者和學習者成為優越的學習環境的一部分。

臺灣的陳曼萃認為,未來教室是指這樣一種教室環境,教學上,希望由過去單向的講授教學。轉變成為師生互動的學習模式,引發及提高學生的學習興趣,并進而啟發學生的創意與思考:同時。讓學生有更大的自由可以依自己的喜好選擇學習及進行探索的方式,以多元的管道汲取知識。包括使用各類的硬件載具,如計算機、學習機、電視、手機、電子書等。

臺灣的賴阿福認為,未來教室可定義為一個高度信息化、互動性強、整合性佳的教學與學習環境,適合進行信息融入教學、數字學習,教師可運用多元教學策略在講授、評量、診斷、互動、討論、探究等教學過程中,除了能強化教學效能及學習成效外,亦能提升學習者的關鍵能力(包含問題解決、創意思考、批判思考、溝通表達、信息應用等能力)。

臺灣資策會在“2009年的數位典藏與學習之產業發展與推動”計劃中提出,未來教室為將新興的數位教學終端設備與數位內容進行整合,輔以適當的教學模式與方法,發揮Ac-tive Learning(主動學習)的成效,培養學生高層次能力的教育體系與環境。未來教室即是將科技工具運用在教學上,且強調團體的交互式教學。并以學習者為中心設計教材,創造出協同合作之虛實整合學習環境。

臺灣的《啟動學習革命》一書中認為,“未來教室=無所不在的學習環境+電子書包+隨意教室+遠距實驗室+高互動教室+相連教室”。在未來教室里,無處不可以學習,還可以跨班際、校際甚至國際進行交流。

未來教室是指將高新技術融入教育,創造全新的互動教育環境。未來教室的目標能力是培養學生的分析力、創新力,教學方式是多向的,以學生為中心進行學習,學生能夠進行主動、探索性學習。

未來教室是一個集多媒體教室、計算機教室、微格教室、校園電視臺等多種環境為一體的新形式教學環境,其中使用了包括電子白板、數字筆、電視(顯示)墻、無線網絡、數字攝像在內的多種技術,讓學生充分體驗到計算機技術發展所帶來的便利。體驗到利用新技術進行學習盼快樂。

未來教室便是利用先進的新一代信息科技,改變傳統學校教室的學習環境,建立師生間雙向互動的教育學習模式,不但能刺激學生學習動機與創新、探究之精神。更讓教師能夠豐富教材內容以及輕松教學。未來教室應該是一個廣義的概念,包括教師的教學工具、學生的學習環境等。

英特爾全球教育總監Brian Gonzalez認為,未來的課堂是“顛倒的課堂”。是指教育者賦予學生更多的自由。把知識傳授的過程放在教室外,讓大家選擇最適合自己的方式接受新知識;而把知識內化的過程放在教室內,以便同學之間、同學和老師之間有更多的溝通和交流。

王珠珠認為,未來教室是一個以學生為中心的教學的、鼓勵學生多方面的進步的,是一個能夠展現、呈現或者使用、分享或者多媒體的,應該是能夠合作研究,能夠便于信息交流的,應該是批判性思考,并且能夠主動的計劃和行動的這樣一個真實和虛擬環境的整合的這樣一個環境,或者叫結合的一個環境。

宋衛華認為,未來教室是一種利用電子白板技術、投影技術、智能空間技術、無線射頻技術、物聯網技術等手段,在現代創新教育理念的指導下,構建出以培養學生21世紀創新技能為目的,以互動為核心,能夠激發學生學習興趣,促進學生協作、探究學習的一種教室環境。

楊宗凱教授認為,未來的教室一定是云端教室,包括電子課本、電子課桌、電子書包、電子白板等,在資源方面,由模擬媒體到數字媒體,再到網絡媒體,資源最終都在教育云上,內容達到極大豐富,從而滿足個性化的學習。

通過對上述定義進行分析,可以看出,目前,已有對未來課堂(教室)的界定一個共有的趨勢是關注于利用新興的技術創建一個教與學的環境,促進學習者的學習和相關技能的培養。綜合以上學者對未來課堂(教室)的概念界定研究,本文認為,未來課堂(Future Classroom/Classroom of the Future)是相對于傳統和現代課堂而言的,是以人本主義、互動、環境心理學等相關理論和智能空間、云計算、人體工學等技術的支持下,以互動為核心,以充分發揮課堂組成各要素(人、技術、資源、環境和方法等)的作用,實施教與學,以促進人的認知、技能和情感的學習與發展的教與學的環境與活動。

未來課堂的特性主要體現在未來課堂的人性化、混合性、開放性、智能性、交互性和生態性等方面。人性化主要體現在技術設計與應用上。更多地體現以人為本的精神:混合性則主要體現在未來課堂可以實現多種教與學活動的混合,正式學習和非正式學習結合,虛擬課堂和現實課堂的混合。不同交互類型的混合等:開放性主要體現在課堂教學組織形式的開放以及教學資源的開放:智能性則體現在未來課堂應是一個智能化的學習空間,具有自然便捷的交互接口,以支持教與學主體方便地獲得未來課堂設備的服務:生態性則體現在未來課堂應是一種平等、和諧、開放的生態系統。

(二)未來課堂教與學的特點

未來課堂的教與學的過程是以學生為中心的、自主的、個性化的。在學習內容上,不管是哪個領域。都要學習批判性思維、復雜問題的解決、合作以及多媒體通訊等21世紀的專業知識與能力:從技術對學習的促進方式上看,作為以泛技術環境為特征的未來課堂,可以通過不同技術來支持不同類型的學習,多媒體的呈現形式、網絡資源和網絡社群可以為學生的學習創造機會:從學習的時間和場所上看,學生可以隨時隨地按需學習,技術為按需學習和全方位學習搭建了關鍵性的橋梁。使學習資源通過正式學習和非正式學習得以有效利用:從學習主體的廣泛性角度看,未來課堂則是提供了靈活的信息呈現方式、學生知識表征方式和活動參與方式,體現為所有課堂教與學主體提供服務。使所有人都能夠得到合適和有效地支持。

三、未來課堂:智慧學習環境

智慧學習環境目前也已開始受到教育技術學界研究者的關注,《開放教育研究》雜志從2012年開始開辟“智能學習環境”專欄,北京師范大學教育學部知識工程研究中心和加拿大Athabasca(阿薩巴斯卡)大學計算機和信息系統學院也聯合主辦了“北京師范大學一阿薩巴斯卡大學首屆“智慧學習環境國際研討會”。

智慧學習環境是數字學習環境的高端形態,是社會信息化背景下學生對學習環境發展的訴求,也是有效促進學習與教學方式變革的支撐條件。智慧學習環境的目標是使得學習場所能夠感知學習情景,識別學習者特征,提供合適的學習資源與便利的互動工具,自動記錄學習過程和評測學習成果,以促進學習者有效學習。

智能空間(smart Space)是智慧學習環境的一種實體形式,也是智慧學習環境實現的基礎,是嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感裝置的工作或生活空間,具有自然便捷的交互接口。以支持人們方便地獲得計算機系統的服務。智能空間作為信息時代的產物是具有動態、主動、可思維、開放、多變等特性的建筑空間。

參照NIST(美國國家技術標準研究院)給出的智能空間具備的功能和為用戶提供的服務標準,我們認為,作為智能空間的特定應用形式,未來課堂也應是一個智能學習空間,它應包括能識別和感知課堂主體以及他們的動作和目的,理解和預測這些主體在完成教與學任務過程中的需求:課堂主體能方便地與各種信息源(包括設備和數據)進行交互:他們所攜帶或使用的移動設備可以無縫地與未來課堂這一智能學習空間的基礎設施進行交互:未來課堂能夠提供豐富的信息顯示:提供對發生在未來課堂中的經歷的記錄,以便在以后檢索回放:支持未來課堂中多人的協同工作以及與遠程用戶的沉浸式的協同工作等。

智能學習空間還是一個富交互環境,在未來課堂這一智能學習空間中,大量的計算設備、多模態交互技術模塊、情景感知(Context Awareness)模塊被嵌入并隱藏在實際的物理環境中這些模塊互相協作并能主動為用戶提供服務,使得智能空間擁有立體、連續的交互通道。按照智能空間發展的這三個階段,從獨立的智能空間一開放的智能空間一智能社區的演變。不同的智能學習空間之間也應該能夠自發地發生交互。當一個空間的資源無法滿足用戶的需要時。智能空間應該根據用戶的要求向臨近的空間發出請求來完成用戶的任務。

目前,國內外對智能學習空間的研究主要集中于有關智能教室的研究,筆者曾在智能教室的研究現狀與未來展望一文中。對智能教室研究的國內外現狀進行了系統的綜述。目前如清華大學的Smart Classroom,Dell公司的intelligentclassroom,卓越電子的智能教室等。

也有學者從各自角度提出了關于智慧(能)學習環境的構想。鐘國祥等提出,智能學習環境是從建構主義學習理論、混合學習理論、現代教學理論出發,以學習者學習為中心,由相匹配的設備、工具、技術、媒體、教材、教師、同學等構成的一個智能性、開放式、集成化的數字虛擬現實學習空間,認為其既支持學習者學習的自主建構,又提供適時的學習指導。馬來西亞學者Chin認為,“智慧學習環境是一個以信息通信技術的應用為基礎、以學習者為中心的且具備以下特征的環境:可以適應學習者不同的學習風格和學習能力:可以為學習者終身學習提供支持;為學習者的發展提供支持。黃榮懷等人認為,智慧學習環境是一種能感知學習情景、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果,以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間。

在這些現有的項目中,盡管各個項目關注點會有差異,但是其核心思想是一致的,就是技術整合于教室及教學活動,為課堂教與學活動的順利開展,及為學習者提供良好的個性化學習支持,注重學習者創新能力及創新精神的培養提供@技術、環境、人、資源各主體相互協調的智能學習空間。

在未來課堂研究方面,筆者曾利用質性研究法和文獻研究法,對目前網絡上公開的44篇中小學生所寫的關于未來教室(課堂)的作文利用質性分析軟件Nviv08.0軟件進行了內容分析。提煉出當前中小學生對于未來課堂的想象與期望。基于作文內容分析建立的未來教室特點模型,如圖1所示。

從模型圖中研究者可以發現,學生們對于未來教室(課堂)特點的認識,主要體現在智能的、高科技的、人性化的、靈活的、有趣的、自由調節的、使用便捷的、安全的、心情愉悅的、生態的、環保的、無塵的等概念中。

另外,筆者基于對于未來課堂的定位和特性、學生理想中的未來課堂和未來課堂的目標進行分析的基礎上,還采用了專家意見征詢法,對來自于教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學、心理學等領域20位專家,對于未來課堂的認識進行了意見征詢,借此構建了未來課堂的模型,如圖2所示。

從未來課堂模型中。可以看出。未來課堂的設計主要從課堂環境設計和課堂教與學的活動設計兩方面入手。未來課堂要能促進學習者的學習與發展,應使學習者在未來課堂中能夠實現快樂學習和高效學習。而要做到這一點,需要學習者在未來課堂中進入到一個積極的心流狀態。從心流理論研究可以得出,要使學習者獲得這種心流狀態,需要從學習環境和活動兩方面進行考慮。其中環境部分包括未來課堂的物理環境和學習支持平臺。物理環境中,未來課堂給課堂主體提供了高交互的教與學設備。能夠有效支持課堂主體對于學習資源的獲取、處理和呈現。智能環境控制則給課堂主體提供了良好的外在環境,從光、溫、聲、背景音樂、空氣質量等方面根據課堂的實時狀態進行調節。創意空間布局則主要考慮給學習者提供更為人性化的桌椅設施,以及根據教與學活動的需要能夠方便實施桌椅的組合,形成學習小組,以利于小組學習活動的開展。

未來課堂中教的活動、學的活動和評的活動都是基于未來課堂云學習支持系統來實施的,所有學習資源的提取及課堂教學過程中生成的資源均來源于或進入到可進化的學習資源庫中。課后的活動是課中教與學活動的延續,教師可以利用課堂實錄系統記錄的視頻和學習支持平臺記錄的教學生成性資源進行分析,反思自己在教學過程中的經驗和不足之處,并撰寫反思,與同行交流,也可利用學習支持平臺對學生在作業過程中提出的問題進行輔導交流。學生在課后也需要對自己的學習過程進行反思,撰寫反思日志,并利用交互學習終端完成系統根據自己的學習情況推送的個性化作業。

未來課堂學習支持系統是未來課堂模型的重要支持部分,主要可以基于泛在網絡實現高互動教與學設備、智能環控設備的接入與控制,支持未來課堂教與學等活動的開展。教師、學生可以通過交互終端接入未來課堂學習支持系統,進行教與學的活動實施,教研員、學校管理者、教師同事、家長等也可以接入未來課堂學習支持系統,參與教與學的過程,了解學與教的情況。

可進化的學習資源庫是未來課堂學習支持系統的重要支撐。因為在未來課堂教與學的過程中有許多新生成的資源,而且未來課堂中的學習需要有情境性、適應性的資源,需要為學習者進行個體學習時所需的個性化學習資源需求提供支持。根據不同的要求,提供隨需應變的學習資源服務。在未來課堂中,學習者需要的不是泛泛的學習資源,而是需要應時的、與學習目標、教與學內容相關的、能夠切合學習者所處當前語境的資源。可進化的學習資源優勢便在于它解決了資源的應時性。使學習資源有了適應性的特點。由于在未來課堂中,隨著課堂主體與資源的交互,不斷有新的生成性學習資源產生,也就是說學習資源能在與課堂主體進行交互的過程中,吸收資源使用者的集體智慧得以不斷進化,這樣就使得原本傳統的靜態化、結構封閉、內容更新遲緩的學習資源需要轉變為動態生成、持續進化發展、結構開放的學習資源。不斷保留在使用和交互過程中產生的生成性信息作為資源進化的養料,體現資源進化和學習者知識建構的歷史路徑,滿足資源自身生命進化的需求。未來課堂中學習者的學習過程不僅僅是學習者與學習資源的交互,更重要的是在參與學習的過程中,吸取教學者、其他學習同伴、遠程學習者或專家等人的智慧,建立起學習者學習的社會認知網絡,收獲持續獲取知識的“管道”。透過學習資源在學習者、教師等人之間建立起動態的聯系,共享學習過程中的人際網絡和社會認知網絡,滿足社會化學習的需求。

由上可見,未來課堂是一個智慧學習環境,智能性是未來課堂的重要特性之一,未來的課堂應是這樣一個富有技術、充分體現技術、人和諧交互的智慧學習環境。這個環境的組成既包括未來課堂物化形態上所呈現的智能學習空間,同時還包括在這個空間中對課堂主體所進行活動的智慧性支持。在這個環境中,技術也已成為一個具備一定智能的主體,與其他主體能夠進行良好的互動,共同促進未來課堂教與學效率的提高。

四、未來課堂的智慧性體現

基于泛技術環境的支持,未來課堂的目標是旨在構建一個自然、和諧互動的學習空間。促進學習者進行個體學習和社會化學習,進而促進學習者的發展,在空間設計上也應能夠體現綠色、環保,從信息化設計到體驗性設計。

未來課堂作為一個智慧學習環境。其智慧性主要體現技術層面、環境層面和資源和服務層面等方面。

(一)技術層面——應用大量的智能技術

未來課堂作為一個泛技術支持下的教學環境,應用了大量的智能技術,主要實現信息的記錄、傳輸、編輯的智能化,主體之間交互的多元化、便捷化。如RFID技術、泛在網絡技術。智能學習空間(Smart learning space)是嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感裝置的教學與學習空間,具有自然便捷的交互接口,以支持課堂主體方便地獲得計算機系統地服務。人們在未來課堂里的學習過程就是使用計算機系統的過程,也是人與計算機系統不間斷的交互過程。在這個過程中,計算機不再只是一個被動地執行人的操作命令的一個信息處理工具。而是協作課堂主體完成教與學任務的幫手,是人的伙伴,交互的雙方具有和諧一致的協作關系。這種交互中的和諧性主要體現在人們使用計算機系統的學習和操作負擔將有效減少,交互完全是人們的一種自發的行為。自發(spontaneous)意味著無約束、非強制和無須學習,自發交互就是人們能夠以第一類的自然數據(如語言、姿態和書寫等)與計算機系統進行交互。

(二)環境層面——實現智能環境

未來課堂中應用了許多電子設備,要做到環境的智能化,需要使電子設備消失在用戶環境中,因此。需要“虛擬設備”來支持課堂主體與消失了的電子器件間的自然交互。通過智能化、個性化和相互連接的系統和服務創造所需的環境和功能。以此提高人們利用環境學習的質量。

空間可以感知人的存在。根據不同的人,空間就會有不一樣的改變。

智能環境控制系統主要基于RFID等的物聯網技術對課堂內的光、電、聲、溫根據學習者學習的需要進行控制,可以根據課堂外的光照條件調節照明,季節氣候的不同調節溫度,根據課堂內的聲場環境調節聲音系統等。如圖3所示。

環境必須能識別生活在其中的人,適應他們,并從他們的行為中學習,可能的話還要具有情感。在環境智能的世界里,由組網的智能設備組成的電子系統將集成到人們的環境中,并為人們提供隨時隨地所需的信息、通信、服務和娛樂等服務。設備還能進一步適應甚至預備人們的需要。環境智能將以完全不同于現在的手柄式或固定的電子盒的方式出現。這些新系統將自然地融合到周圍的環境中,并可以產生更為自然和隱含的交互方式。

智能環境重要的技術特性主要包括嵌入式(Embeded)。許多組網設備被集成到環境中。環境感知(context Aware)系統能識別你和你所處的環境上下文,個性化(Personlized)系統能調整自身以滿足你的需求,適應性(Adaptive)能發生變化以響應你。預備(Anticipatory)系統無需有意識的干涉便能提前準備好你所想要的。

(三)資源層面

未來課堂可以通過云資源支持平臺、智能課堂實錄系統和交互白板實現資源的智能實時錄制和資源存儲。

智能課堂實錄系統可以對課堂中的學習者的學習過程,包括自我學習和小組協作學習等過程進行記錄,儲存于云端資源服務平臺中。可供學習者課后進行學習過程的回放,反思支持。

課堂智能實錄系統是未來課堂物理架構的重要組成部分,實錄系統能夠自動跟蹤課堂主體的狀態和活動,自動調整鏡頭的景別。及實現聚焦和拾音電平的調整。并處理好不同攝像機之間的錄制畫面的同步。可以實現多攝像機、多場景切換式拍攝。

(四)服務層面

未來課堂應為課堂主體而建,終極目標在于促進學習者的個體學習和社會化學習,以促進學習者的發展,是一個充分發揮課堂主體的主動性、能動性,和諧、自由發展的教與學的環境與活動。未來課堂應為課堂教與學活動的實施提供完善的支持與服務。要實現這種支持與服務。需要未來課堂能夠根據課堂實時情境。判斷出課堂主體的需要,為教師和學生實現教與學過程的智能分析,資源的智能推送等。從而為每一個學習者能夠實現個性化學習提供可能。

五、未來課堂——智慧學習環境的實現技術

未來課堂作為一個智慧學習環境,其實現技術主要包括硬件技術和軟件技術兩個層面,其中硬件技術主要包括所有設備之間的智能互聯技術、多功能交互設備技術;軟件技術則主要是指各主體間的信息的智能傳輸技術、控制技術及推理技術等。

(一)硬件技術層面

要使得未來課堂成為一個智慧學習環境,需要有硬件技術的支持,這些硬件技術主要包括物聯網技術、多功能交互設備技術等。

1.物聯網技術

未來課堂是一個泛技術環境,是一個技術增強型課堂。未來課堂的物理架構是指在泛在網絡環境支持下,由多屏顯示、活動桌椅、智能環境控制系統、桌面平板電腦、無線反饋系統、視訊會議系統、智能課堂實錄系統等部分構成。從未來課堂的物理架構可以看出在課堂中應用了許多新的技術,但這些技術在未來課堂中不應該是單獨存在的客體,而都應成為彼此之間信息互通的主體,成為未來課堂的有機組成部分。目前,實現要實現這些設備之間的無縫鏈接,主要可以采取物聯網技術來完成。

物聯網(TheInternet of things)的定義通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備。按約定的協議。把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

從課堂教與學主體進入課堂開始,其身份信息將自動被讀取。相應的設備都會根據讀取的主體信息調節相應的設備狀態。給主體提供相應的支持。以符合個性化學習的需要。體現所有學習主體的學習機會平等性、學習方式多樣性、學習模式靈活性。

基于物聯網形成的無縫學習環境和泛在網絡技術可以讓所有學生和教育工作者隨時隨地使用綜合性的學習基礎設施。

2.多功能交互設備技術

除了物聯網技術以外,未來課堂的主要特性是其互動性,要實現各主體之間的良好互動。需要有多功能交互設備技術的支持。如多功能交互筆。多觸點交互顯示技術等。

在未來課堂這樣一個包括多種顯示設備的三維交互空間中。用傳統的鼠標鍵盤進行交互是相當繁瑣的。每個顯示設備都需要單獨配備鼠標或鍵盤,對于不熟練的計算機用戶來說。這種交互方式效率很低。對某些操作,例如繪制圖標。即使是熟練的計算機用戶用鼠標和鍵盤也很麻煩。清華大學研究者設計實現了一種多功能交互筆uPen,它是一個具有壓力傳感器的觸摸筆,可以發射激光,筆身上還有激光發射和鼠標左右鍵共三個功能按鍵。結合觸摸板和計算機視覺技術。用戶利用一只uPen就能夠以便捷的方式在課堂中與各種顯示設備進行交互。這種筆勢交互的模式擺脫了鼠標鍵盤,使用戶在課堂的各個位置都能與顯示設備交互,而且交互方式統一便捷。每一支uPen在使用過程中能向系統發送惟一的ID信息。為多支uPen同時工作提供了基礎。結合室內定位系統,就能夠確定使用人員的當前交互狀態,為系統的主動服務和用戶相關的過程記錄提供了可能。

多點觸控技術是一項由電腦使用者透過數只手指達至圖像應用控制的輸入技術。它是采用人機交互技術與硬件設備共同實現的技術,能在沒有傳統輸入設備(如鼠標、鍵盤等)的情況下進行計算機的人機交互操作。多點觸摸交互技術能支持同時多點觸摸輸入,使得觸摸手勢輸入和多人協作交互成為了可能,可以提高交互的智能性、協作性和自然性,也推動了人機界面逐漸由圖形用戶界面(GUI)向自然用戶界面的轉變。將雙手的手勢動作定義成人們在日常生活中常用的自然動作并用來操作計算機,可以大大減少操作者的認知負擔,降低學習操作的門檻。觸摸手勢交互作為一種更自然的人機交互方式,它符合用戶的認知,提高了交互的自然性。

為滿足人們簡單、自然、友好、一致的人機交互需求,利用人在現實生活中的勞動技能和操作技巧,提高交互的自然性,該平臺以用戶為中心。相對于單手操作。雙手交互不單是輸入通道上的增加,而且體現了雙手合作的特點,提高輸入帶寬和工作效率,使得傳統的圖形界面交互能夠和雙手多指交互相結合達到優勢互補。如國防科學技術大學研發的基于手勢的多指觸摸協作交互平臺。解決了多點觸摸識別與定位、觸摸手勢識別、多人協作交互等關鍵技術,利用先進的光感應觸控手段,實現了雙手多指觸摸操作的人機交互。開發了基于雙手自然手勢進行觸摸交互的通用支撐軟件,支持多人協作交互。通過觸摸屏在圖形界面上實現了一種自然、簡單、高效的人機交互。支持自然手勢的雙手多指觸摸人機交互系統,在觸摸精度、顯示面積和顯示方式上與國際同期同類技術相比具有明顯優勢。

(二)軟件技術層面

未來課堂設備的配置和連接從硬件技術層面來講創建了智慧學習環境的物理基礎,但要使其真正發揮各自的作用。成為一個智慧學習環境。則需要相應軟件技術支持。這些軟件技術主要是指各主體間信息的智能傳輸技術、控制技術及推理技術等,具體包括人工智能技術、上下文感知計算技術、和諧交互技術、計算機視覺識別技術和無縫數據管理技術等。

1,人工智能技術

人工智能技術是當前信息技術教育應用的一個研究熱點,基于人工智能技術開發的智能教學系統使得計算機軟硬件系統能夠更好地服務于學習者的學習過程。以智能專家系統ITS(Intelligent Tutoring Systems)為例,ITS是一種能仿真人類教師的計算機教學系統,以學習者為主設計的教育軟件,它能感知學習者的學習狀態,而提供適合學習者程度及喜好的指導、決定學習者模塊內容及選擇特殊設計以輔助學習指導及練習(Shute&Psotka.,1995)。ITS利用AI技術推論學習者的學習狀況、理解狀態及分析學習者特質,進而決定教學的內容、時間點、與方式。這不但塑造了一對一教學的理想環境,同時也提供了針對不同學習者需求,量身定做的適性化(adap.tive)學習內容。ITS以學生模型(Student Model)、教學模塊(Pedagogical Module)、領域知識(Domain Knowledge)、接口模塊(Interface Module)四個組件來達成上述的各項功能。[刪

在未來課堂中,學習者除了可以和實體課堂內的教學者、學習同伴進行互動外。還可以和學習支持系統中的智能型人進行互動,獲得個性化的學習支持,智能性人中的“教學人”可分為“協助教學事物人”及“實際進行教學的仿真教學人”兩種。臺灣學者陳鴻裕的研究指出,協助教學事物的教學人主要的工作有:(1)自動負責同伴間的聯絡;(2)自動檢視并提示學習進度;(3)自動收集課程的相關信息。而“實際進行教學的仿真教學人”則是代替教師實際進行教學的人,大部分的系統皆是以一個動態的3D人像作為溝通接口。以運用虛擬實境中豐富的溝通形式。與學習者在網絡的虛擬實境中互動。

2.上下文感知計算技術

上下文感知是智能空間的重要特征。是提高計算系統交互智能性的核心技術。上下文感知計算是指利用上下文信息自動為用戶提供適合當前課堂教與學情景的服務和支持。它主要涉及上下文信息的感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知的應用等方面的內容。

上下文是指任何可用于表征實體狀態的信息,這里的實體可以是個人、位置、物理的或信息空間中的對象。在實際應用中,上下文的種類可歸納為計算上下文、用戶上下文及物理上下文等。上下文可分為低層上下文和高層上下文兩個層次,低層上下文是指直接從相應的傳感器獲得的上下文:高層上下文和低層上下文往往是相互關聯的,一般來說是根據低層上下文進行邏輯推理得到的。由于高層上下文更能體現用戶主體的意圖。因此人們對高層上下文更感興趣。它成為判斷用戶主體當前意圖,為用戶主體提供相應服務和支持的重要依據。

3.和諧交互技術

未來課堂通過開發和集成先進的和諧交互技術,為學習者提供一個高效的信息獲取、交流的工作空間。從而促使顯著提高學習、討論和協作效率。

在未來課堂中,多種來源的相關信息將集成顯示在課堂的三維物理空間中,課堂教與學的主體可以在多個顯示表面上以自然便捷的方式直接與信息系統交互。或與遠程的專家或學習伙伴進行充分的協作交流,整個互動過程還將被自動存放為可索引的學習記錄或參考案例。未來課堂這一智能學習空間是一個典型的多用戶和諧人機交互環境,目標是促使學習者在復雜的情況下盡快地理解和掌握當前形勢并快速地做出合理地決策。關鍵是要為開放式信息集成、多用戶自然交互提供支撐技術。

基于普適計算的智能學習空間技術,能營造全方位信息顯示與和諧交互環境,將大大提高教與學過程的快速性和可靠性。

4.計算機視覺技術

在未來課堂這一智慧學習環境中,人的行為識別理解、物品識別與定位,以及場景恢復等問題都需要利用計算機視覺技術作為主要或者輔助手段來解決。計算機視覺是用計算機或機器對生物視覺的仿真。是一門綜合性的學科,它包括計算機科學和工程、信號處理、物理學、應用數學和統計學,神經生理學和認知科學等。計算機視覺就是用各種成像系統代替視覺器官作為輸入敏感手段,由計算機來代替大腦完成處理和解釋。計算機視覺的最終研究目標就是使計算機能像人那樣通過視覺觀察和理解世界。具有自主適應環境的能力。

在未來課堂中,用到的與計算機視覺相關的技術主要有圖像處理、圖像識別和圖像理解。圖像處理技術把輸入圖像轉換成具有期望特性的另一幅圖像,圖像處理主要利用圖像處理技術進行預處理和特征提取:圖像識別是指根據從圖像抽取的統計特性或結構信息,把圖像分成預定的類別,圖像識別主要用于對人的動作、物品等的識別與定位等;圖像理解不僅描述圖像本身,而且描述和解釋圖像內容所代表含義,圖像理解主要用于對場景的理解和對人的行為和意圖的識別等。

5.無縫數據管理技術

從用戶的角度來看,進入未來課堂后,不同計算設備上的信息被放置在一個系統中,用戶無需關心信息的上傳和下載,只需利用下文介紹的多功能交互筆就能在不同顯示設備上方便地顯示、切換、標注這些信息,使得用戶的注意力能主要放在討論和信息理解的過程中,無需過多理會計算系統的細節。遠程用戶被允許接入未來課堂后,也能利用無縫數據管理模塊來提供和共享信息。

在多種顯示設備集成的智慧學習環境中,課堂教學主體可以通過物理環境(如墻面、桌面)、日常用具(如筆、激光筆),新型信息設備(如PDA、麥克風陣列),以及語音命令等自然便捷的方式與信息系統交互,無需依賴傳統的鼠標鍵盤,以使對計算機不熟練的人員也能夠直觀地訪問、處理信息。原型系統主要通過語音命令和多顯示表面上的筆式交互提供直接的支撐技術。

篇8

一、教育技術發展中的誤區

(一)硬件、軟件建設不同步

這是一個我國教育技術發展過程中的老問題。往往是重硬件、輕軟件。80年代初,我國出現過一哄而上搞“電視課堂搬家”的現象,造成了很大的浪費。90年代以后,以計算機為核心的信息技術興起,教育信息化成為世人矚目的焦點。據2000年不完全統計,全國中、小學各類計算機設備242萬臺,建立校園網的學校5700所。至此,硬件建設已取得一定成績。但軟件建設還是跟不上硬件建設的步伐,軟件匱乏成為開展教育技術工作的瓶頸。因此,我們應該關注硬件和軟件的并行建設,探索出一條符合中國國情的軟件建設的道路。

(二)重效應輕效果

這反映在多個方面:其一,重技術輕理論。教師熱衷于學習技術,而對教育技術理論則持懷疑、否定甚至拒絕的態度。其二,重制作輕應用。人們在制作教育教學軟件時,認為“只要運用了教育技術,就一定能夠促進教學”,而不注重教學過程的設計、教學的反饋和評價,致使真正優質的教育教學軟件稀缺。其三,重評獎輕實用。許多教師運用教育技術手段只是為了獲得參加各種比賽、公開課的機會。

(三)理論研究與實踐需求存在較大差距

一方面,教育技術的研究人員普遍存在重理論輕實踐的現象;另一方面,教育技術的實際工作者,尤其是一線教學人員存在重實踐輕理論的現象。教育技術是理論和實踐的結合,實踐是理論的先導,同時理論指導實踐,并在實踐中檢驗和修改理論。這是一個反復的過程。教育技術研究人員和一線教師各有優勢和不足,如果能夠協力合作、交流溝通、優勢互補,將會促進教育技術在理論和實踐領域的更快發展。

二、教育技術發展中遇到的問題

(一)實踐領域的管理體制欠完善

我國各級各類學校中一般都設有專門的教育技術機構,比如電教中心、教育技術中心、計算機中心等,但相應的管理體制不健全,教育技術機構應有的功能得不到發揮。管理體制疏漏的根源在于人們對教育技術機構的功能沒有形成清晰、正確的認識。由于各種原因,人們對于教育技術的看法各異,比如認為它就是拍攝和播放電視錄像、管理配有電教設備教室、搞多媒體計算機和網絡教學等。正是這些不盡全面甚至錯誤的認識,使得教育技術機構的地位得不到足夠重視,很多電教人員常常只是維修工,或者課件制作人員、網絡維護人員等,而他們的專業背景往往被人們所忽視。此外,電教人員與學校其他教學人員之間不能實現良好的溝通與協作,也是管理中的突出問題。

(二)缺少足夠的資金支持

迄今為止,資金一直是困擾我國教育技術發展的一個大問題。從教育技術的發展歷史可以看出,教育技術的發展和技術的發展有著密切聯系,需要設備、軟件的支持,這些都需要資金的支持。教育技術在我國起步之初,主要是國家投資,現在更多的是學校自籌解決,資金主要來源于教育系統內部。在國外,企業投資教育可以用來彌補教育資金不足。美國的—項調查表明,2000年5月份,私營機構對教育的投資達到15億美元。近幾年,我國也出現了企業投資辦學的方式,不失為一種解決資金來源的新思路。

(三)照搬國外的理論和經驗而忽視中國國情

上世紀80年代初計算機進入美國的中、小學,我國也紛紛在中、小學引進計算機。而美國全國教育政策規劃及組織協會對全國中、小學微機使用調查后發現,計算機技術在學校中的開發及應用狀況,使那些原指望靠這種新技術給教育帶來一場革命的人們大失所望,許多教師拒絕使用由軟件公司提供的教學程序,理由是這些軟件的使用效果不盡如人意。中國也因此面臨著同樣的情況。

從1996年開始,美國大力發展以互聯網為依托的網絡教育,興建中小學校園網。90年代末,我國的許多中小學校園網迅速崛起,但由于缺乏相關研究和政策的支持,大部分校園網并沒有給教學和管理帶來實質性的幫助。而美國1999年、2000年的教育技術標準,對教師和學生的相關技能與評判標準都有明確規定,美國兼顧了硬件建設和人力資源的建設。此外,我們在引進國外一些先進的教學模式和方法時,往往是不加改造地使用,而不管國家之間的歷史文化差異。當然,這個問題已經引起了人們的注意,例如人們在教育技術的定義問題上已經有了深刻的思考。但是,國際上先進的理論、技術、手段等如何本土化?如何建設和發展真正符合中國國情的教育技術?中國的教育技術人才如何培養?都是亟待解決的問題。

三、教育技術未來的發展思路

(一)強化理論研究,注重實踐環節

任何一門學科都必須有自己完整的理論體系。教育技術的實踐活動,需要科學的教育技術理論來指導。目前加快教育技術的理論研究已是當務之急。從電化教育過渡到教育技術,不僅僅是名稱的變更,其內涵與外延均發生了深刻的變化,倘若我們不考慮國情、不加過濾,盲目照搬西方的理論,那只會將理論束之高閣,無法與中國的教育技術實踐相結合。因此,加強教育技術的理論研究,首先應遵學科發展的基本規律,對教育技術的發展有一個總體的把握。既不能因循守舊,也不能夜郎自大,要踏踏實實、講求實效,切忌趕時髦、喊口號、做表面文章。應采取繼承與發展相結合、借鑒與創新相結合、理論與實踐相結合的三結合原則,努力把握世界教育技術發展的脈搏。準確定位、探索規律、揭示特性、澄清謬誤,引導學科沿著正確的方向前進,努力開創具有中國特色的教育技術理論體系。

(二)以現代信息技術推動現代教育媒體技術的發展

創造良好的教學環境現代教育技術,以現代信息技術的開發、應用為核心。我國的教育技術經歷了無線電技術、音視頻媒體技術、計算機技術三個發展階段。隨著教育媒體的發展,音視頻媒體技術向計算機技術發展的過程將會加速,數字化將是必然的趨勢。多媒體技術、網絡技術、衛星通訊技術將成為主體性技術在教育領域被廣泛推廣應用。其中,多媒體技術特別是網絡技術已成為核心媒體技術;虛擬現實技術、人工智能技術等新技術將在實踐應用領域中嶄露頭角。教育技術正不斷將新科技吸取轉化為適合教育技術的新觀念、新媒體,進而促使教育觀念、教學內容、教學方法、教育模式產生更大的改變,使現代教育技術緊緊圍繞素質教育這一中心,為創造型人才的培養提供良好的環境。

(三)進一步完善教育技術學科體系

目前,教育技術領域的學者和專家,就教育技術的本質和特點以及教育技術的學科體系,教育技術發展和實踐過程中存在的問題和對策,新的教育評價體系的建立和完善,教育技術的未來發展趨勢等不斷提出新的觀點和見解,形成了百家爭鳴的局面,這對教育技術學科的發展是一件好事。目前,還沒有一個明確的、為大家所公認的教育技術專業人才標準和培養方案。因此,教育技術學科的人才標準培養、課程體系設置,也是完善教育技術學科建設需要研究的重要課題。

(四)調整培養目標,優化課程結構

培養目標是育人活動的出發點和最終歸宿,培養什么樣的人不僅是課程結構設計的依據,也制約著學科體系的建設,決定著專業發展的方向。許多院校在確定教育技術人才培養目標時,過于注重就業的適應面,而忽視了精品人才的打造。培養目標模糊籠統,導致在制定教學計劃時總想面面俱到,結果顧此失彼,造成課程設置龐雜,畢業生樣樣都知道卻都不精。所以,確定適合于本校情況的人才培養目標,精心設計校本課程,是教育技術專業建設的當務之急。培養目標應該具體明了。建議將教育技術學本科專業的培養目標定為:中等學校教育信息技術課程教師、教育媒體編制人員、教育技術和管理人員。

四、結語

教育技術其實是一種方法、一種理念、一種發展的思路,并不是拿在手里就可以運用的工具,而我國該技術目前的發展應該說是“拿來主義”。以至于教育技術的諸多理論和經驗照搬發達國家,因而忽視了中國國情。在一個經濟相對落后的發展中國家,一種資本主義理論和技術的最初借用,必然會接受一次不盡人意的洗禮,這就是一種高新技術如何潛移默化進入人們生產生活的緩慢過程。教育技術作為教育改革的制高點和突破口,已日漸成為人們矚目的焦點。那么,教育技術如何能夠更有效地促進教育教學改革,推進我國教育信息化進程,進而如何把握教育技術的發展趨勢,這已是眾多學者共同關注的問題。

參考文獻:

篇9

Windows98問世以后,由于硬盤與內存容量的不斷升級,以及CPU反映能力的加速,使得在Windows平臺下的自定義輸入法有了更加廣泛的應用空間,而且突破了6.5萬詞條的限制。從理論上說,自定義的輸入法可以做得無窮大。目前我個人使用的《沈沉詞庫》的詞條就已達6萬條。WindowsMe與Windows98是姐妹版,同樣可用自定義的方法來生成自己個性化的輸入法。但WindowsXP卻把原先的“輸入法生成器”取消了,即使把Windows98下的“輸入法生成器”拷貝到WindowsXP,雖能轉換碼表,但卻不能安裝。不論微軟對WindowsXP如何地自吹自擂,但取消“輸入法生成器”,無論如何是失算的。

一、基于計算機漢字輸入的研究

應用需要一些軟件的支持,才能科學,優化,好用.目前不少發明人已擁有一些專用軟件,為有效利用這些軟件資源,節省人力時間,降低研究成本和周期.建議:這些軟件集中起來,統一管理。讓需用者登記申購,一次發放。這樣供,需,管均受益,并助學術繁榮,軟件舉例:

1.靜態重碼率自動收索統計軟件searcherro

2.漢字詞匯自動排序刪除重復軟件

3.各種輸入法教學軟件等

4.計算機降低重碼軟件

5.計算機操作記憶增速軟件.

6.漢語各種專業詞匯庫(20多專業)軟件

7.漢語綜合詞匯庫軟件

8.直接掛接進入windows9x編碼生成器的軟件

二、基于智能規范碼輸入平臺的實現

智能規范碼輸入平臺是有八個編碼方案的復雜系統。由智能規范拼音、智能規范雙拼、智能規范形碼、智能規范數碼和普通規范合碼所組成。其中普通規范合碼包括規范拼音、規范雙拼、規范形碼、規范數碼。智能、普通規范數碼在數字鍵區輸入漢字。平臺初始狀態為智能態。智能規范拼音最大輸入6碼,智能規范雙拼與智能規范形碼為2碼,智能規范數碼為3碼。用快捷鍵相互轉換。智能狀態由轉換符轉至普通狀態時,首字符為數字時碼長最長為6碼,輸入普通規范數碼,首字符為字母時碼長最長為4碼。不足碼長時用空格返回智能狀態。

智能規范碼的用戶范圍是普通人群,特別是中小學生。所以學生版在GBK字符集中異體字與不規范字不參加編碼。由于GBK的字符集里包含了中日韓三國所使用的漢字,所以日本和韓國用的漢字也不參加編碼。普通版為GBK字符集,超集版為GB18030字符集。

智能規范碼輸入平臺采取雙智能輸入的混合輸入方式,可以減少輸入量即減少碼長,減少鍵選率。加快了輸入速度。

漢字不再需要人工編碼,智能非智能輸入方法已有長時的研究和應用,關于智能混合輸入,作者進行嘗試,特點很多,尤其對詞的岐義處理具有一定的特色。可以說是具有獨特風格的智能漢字輸入平臺生成系統。

三、基于語用統計的智能輸入軟件

1.原理

主要利用語用統計的數據來消化同音字、詞,以及化解歧義分詞。在學科分類中屬于運籌學范疇。

使用概率統計運籌決策的方案很多,文獻[5]通過統計字字相關的同現概率矩陣來完成漢語語用統計庫結構.這個矩陣的大小是固定不變的.只與字符集的大小有關。文獻[5]作者通過搜索了500萬字語料給出了一個3673 X 3673的同現概率矩陣。文獻[4]是基于幾理解和基于語用統計相結合的設計。該設計根據分詞后的輸入語句查找知識庫.用句法、詞法、語義和自定義的規則作為制約對文章進行解析推理,當存在同音詞時。采用最優評價法來確定最佳選擇作為轉換結果。同音詞的評價值需要考慮詞性、同現概率、近期使用狀況等因素。具有最優評價值的選擇即為轉換結果。當具有最優評價值的第一選擇而非日標選擇時,可選用次優選擇或用手工方式進行修正,候補修正或人工修正均被記錄,作為下次轉換時修改計算評價值因素的依據,也就是自學習功能。

2.典型作品

蔡榕先生設計的最優評價函數法拼音漢字轉換系統;

蔣先生設計的Autoway;

清華大學人工智能實驗室夏瑩等研制的智能輸入軟件。

3.優點與存在的問題

優點:(1)對于己經進行過語用統計或者具有相同類型的領域,系統的轉換正確率比較高,或者說語用統計具有偏向性。對每一個用戶而言,在使用過程中,語用統計庫將會從最初的通用型逐漸改變為符合這個用戶語用習慣的專用型。(2)軟件開銷較小,在CPU為486的機器上就能運行。

存在的問題:(1)作為一個整體的同現概率矩陣,不能做到模塊化、積木化。(2)偏重整句處理,當出現轉換錯誤時,需要使用者回頭去糾正,干擾了正常的思維。(3)當前,自動分詞的準確度只能達到98%左右,鍵選率的降低受到限制。

四、基于模板匹配的智能輸入軟件

1.原理

寓漢語語法知識于巨量的短語串中,進而利用這些短語串來消化同音字、詞.以及化解歧義分詞。這種短語串通常稱之為“模板詞”。

這種系統通過模板詞搜索引擎來完成漢語語法體系的組織。需要搜索巨量的語料.獲取巨量的短語串,才有可能大體上包容漢語語法知識。例如:智能狂拼搜索了100億字語料,模板詞庫最大時需要約540MB存儲空間。根據分詞后的輸入語句查找模板詞庫和句法規則庫,然后進行匹配處理。如果匹配結果唯一,則不必再用概率推理;若存在兩個以上的候選結果時,則根據句法規則或概率推斷進一步判定,選出一個最有希望的可能結果作為輸出。

2.典型作品

中文之星數碼科技有限公司推出的智能狂拼;

黑馬新技術公司推出的黑馬智能輸入軟件;

大自然軟件開發有限責任公司推出的自然碼2000(句輸入版)。

3.優點與存在的問題

優點:對于幾己經搜索過模板詞的或者具有相同類型的領域,系統的轉換正確率比較高,或者說模板詞庫具有偏向性。對每一個用戶而言,在使用過程中,模板詞庫將會從最初的通用型逐漸改變為符合這個用戶語用習慣的專用型。

存在的問題:(1)模板詞數量巨大,對電腦硬件有一定的要求。486及以卜的低檔機難以使用。(2)對拼音輸入的模板匹配智能輸入軟件而言,通常只支持漢語拼音的26鍵位輸入,注重連續和完整的音節輸入,平均碼長較長,采用簡化拼音輸入時鍵選率較高。(3)偏重整句處理。當出現匹配錯誤時,需要使用者回頭去糾正,干擾了正常的思維。自動分詞的準確度只能達到98%使鍵選率的降低受到限制。

五、基于上下文關聯的智能輸入軟件

1.原理

文獻[5]采用語用統計來實現上下字關聯智能輸入。下面介紹的是一種基于模糊控制理.利用上下文關聯(向上關聯4個詞語,向下關聯1個詞語)的語用環境來智能選擇重碼字。在學科分類中屬自動控制分支非線性控制范疇。將自然語言看成是一個模糊的集合,將漢字輸入系統作為一個非線性控制范疇的模糊控制系統來對待,預學習工具(或者轉換出現錯誤時的手工鍵選信號),相當于一個傳感器,算法程序、漢語知識庫和動態語用統計庫作為非線性調節器,使得系統的鍵選率和平均碼長逐漸趨于最優。例如,青月亮漢字通上文關聯4個詞,下文關聯1個詞,合計上下文關聯5個詞,這一調節機制涉及到許多相互矛盾和相互牽制的受控參數,模糊集合的特征函數從[0,1]區間連續取值,可以較為準確地表現各種語言現象差異,獲得比較好的效果。

2.典型作品

青月亮科技開發有限公司推出的青月亮漢字通智能輸入軟件平臺GM 3.1

一筆軟件有限公司推出的一筆智能輸入軟件(26鍵位和10鍵位)

字原科技有限公司推出的101智能輸入軟件TZ8.2/9.1/20000

3.優點與存在的問題

優點:(1)對學習過或者具有相同類型的語料,鍵選率比較低,或者說漢語知識庫具有偏向性。對每一個用戶而言,在使用過程中,漢語知識庫將會從最初的通用型逐漸改變為符合這個用戶語用習慣的專用型。(2)青月亮漢字通作為一種音碼、形碼和筆畫碼二位一體的通用智能處理平臺,支持26鍵位、10鍵位、8鍵位和5鍵位規模的鍵兀集,支持GB18030的27533超大字符集,為各種輸入法增加上卜文關聯智能輸入的后處理支持.讓這些輸入法變得更易學、更好用。(3)采用字段輸入,不使用語句級輸入,使語法規則簡約化,易于知識表達。此舉不但降低了鍵選率,還大大緩解了輸入過程中“回頭看”的問題.基木上貼近了人們的使用習慣。(4)程序開銷積木化,在CPU為486的機器上就能運行。遵從一系列信急處理用的國家標準和規范,特別是與漢字輸入密切相關的兩個標準《GB/T 18031-2000信急技術數字鍵盤漢字輸入通用要求》和《GB(待定)信息技術通用鍵盤漢字輸入通用要求》。(5)旅拼音輸入時,采用人工分詞。在形式上與英文接軌,既可以避免3%的歧義分詞錯誤,也可以兼容簡拼輸入,大幅度降低鍵選率和平均碼長。青月亮漢字通在保證支持完整拼音輸入的同時,尤其提倡使用簡拼輸入(一個音節要么只取音節的首字母,要么就取完整音節)。

存在的問題:(1)字段輸入還未能完全根治輸入過程中“回頭看”的問題,每當終選字詞有錯時,仍然需要近距離的即時修改。(2)對“上下文關聯”機制的人機界,而用戶需要一個熟悉的過程。因此,青月亮漢字通也允許使用者關閉“上下文關聯”智能輸入,僅保留“上文關聯”機制和恢復逐字、逐詞上屏的輸入方式。

六、結束語

上世紀八十年代我國學者提出的“從開發人腦到開發電腦”、“字為基礎、詞為主導、智能處理”,只是指明了漢字輸入技術的發展方向。時至今日,己有近十種輸入法采用了智能化處理重碼的技術。這些智能輸入軟件中有的采用人工智能理論,有的依據概率統計方法,有的依靠自動控制技術,多數軟件設計兩種方法。效果較好的青月亮軟件更是在模糊控制的框架內使用了語法規則和動態語用統計。(下轉第9頁)(上接第4頁)如果像當年“萬馬奔騰”一樣,智能化軟件也形成“百花齊放、百家爭鳴”的局而,則錢偉長教授要求的易學、易用的理想的輸入方法的實現為期己經不遠了。

參考文獻:

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[3]章森等.語句拼音漢字轉換的智能處理機制分析[J].中文信息學報,1998(2).

[4]蔡榕.最優拼音漢字一次輸入變換法及拼音漢字轉換系統的實現[C].第三屆中文信息處理國際會議論文集,1992,10.

[5]夏瑩等.利用上下文相關信急的漢字文本識別[J].中文信息學報,1996(2).

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[8]張普.智能化漢字鍵盤輸入法的最重要發展方向[M].中國標準出版社,1997(2).

篇10

在線教育發展歷程

在線教育概念雖新,卻并非新鮮事物。20世紀90年代后期互聯網在中國大中城市初步普及后,即有大量資本進入這一領域,但受網絡帶寬的限制,多數在線教育產品還是文檔形式。2000年對于在線教育來說,是一個重要的時間節點。一是這之后出現了“三分屏”形式的網絡視頻課件,在線教育進入多媒體階段。二是這一年教育部批準68所高校為全國現代遠程教育試點院校,準許開設網絡教育學院,頒發網絡教育文憑,這塊市場規模占據了當時中國在線教育90%以上的市場總量。三是新東方網校于這一年上線運行,標志著傳統培訓學校開始角逐在線教育市場。之后,由于沒有找到盈利模式,在線教育進入徘徊期,整個行業在摸索前進,市場容量雖然也逐年升高,但與迅猛發展的門戶網站、網絡游戲、電子商務相比,在線教育只能算是一個增長比較緩慢的行業。2010年前后,美國可汗學院的運營模式開始影響世界,而這時候的中國互聯網行業,電子商務、網絡游戲機會已經不多,在線教育成為投資者開始關注的行業。2012年,還是在美國,三大MOOC(大規模開放在線課程)平臺Coursera、Udacity、edX的大規模融資強烈沖擊著人們的心理預期,導致國內在線教育市場的發展迎來第二波浪潮。在線教育成為互聯網產業的一個細分行業,開始受到互聯網巨頭(騰訊、網易、百度、新浪)的重視,有數以百計的新興互聯網教育企業進入這個市場。需要注意的是,這一時期在線教育的發展之所以迎來了再次騰飛,互聯網思維在其中起到了至關重要的作用。

在線教育運營模式分析

那么,什么是互聯網思維下的在線教育?互聯網思維下的在線教育,一開始不是以賺錢為目的,而是通過提供獲取便捷、用戶體驗好的免費(或收取少量費用)服務,獲得大量用戶,待用戶量達到一定規模后,可以通過投放廣告,或大數據分析預測用戶需求,出售方案來獲益。這其中最具代表性的當屬2012年以來深受廣大高校教師和教務部門熱衷的MOOC。

在線教育市場主要分為四塊,即學前教育、 K12教育(從幼兒園到十二年級高中階段)、高等教育和職業培訓。按照提供內容的不同,在線教育企業可分為兩類:一類是內容提供商,一類是平臺提供商。

在線教育內容提供商主要提供教學視頻、學習工具、文檔資料等。教學視頻類產品實際上是線下教學課堂向線上的轉移,課堂內容沒有變化,只是授課形式轉移為通過互聯網傳遞視頻,這類產品主要由傳統教育機構提供。典型代表有傳統網校如正保遠程和新東方、學而思、滬江網、網易公開課等。學習工具指針對提高學習效率和記憶力、查漏補缺等為學習過程提供輔助的一類學習工具產品。這類產品形態多樣,代表性產品包括背單詞型產品、題庫型產品、筆記型產品等,如拓詞網、猿題庫等。文檔資料主要是以一種學習資料庫的形式存在,提供多種多樣的學習資料,人們接收信息進而轉化為自身的知識和智慧,如百度文庫、豆丁網等。

在線教育平臺提供商指為教與學提供中介的平臺,多為具有互聯網思維的線上機構如阿里巴巴(淘寶)、騰訊、百度等主導。他們已擁有巨大的用戶流,并有充足的現金流來保證視頻帶寬的開銷,也有技術能力保證多人同時在線視頻授課的流暢。

大學出版社如何開展在線教育服務

對于大學出版社來說,開展在線教育具有顯而易見的先天優勢。一方面,大學出版社作為傳統的教育內容提供商,一直與教育內容的創造者即高校教師保持了天然的緊密聯系,因此同樣也可以轉身為在線教育的內容提供商。另一方面,大學出版社多從事教材出版,并由此蓄積了大量的學生用戶,這點與百度、騰訊等互聯網公司類似,因此,通過合適的手段將這些學生拉到自己搭建的平臺上,有了一定數量的用戶基數,即可作為平臺提供商開展在線教育。大學出版社開展在線教育可以在以下幾點發力。

1.高等遠程學歷教育

根據2014年初《國務院關于取消和下放一批行政審批項目的決定》,取消了對“利用互聯網實施遠程高等學歷教育的教育網校”的審批。這意味著原來被68所大學網院所壟斷的在線學歷教育的壟斷性市場將被攻破,我國將出現上千所可以頒發學歷的網絡大學。據專家分析,這將催生一個新的100億元的市場。此外,新網院的產生,必然催生在線教育平臺、課程開發、技術服務等,而這又是院校所不擅長的,完全自主開發不太現實,因此采用外包是必然之選。因此,有實力的大學出版社完全可以近水樓臺先得月,提前布局,或提供平臺和技術,或為網院提供從課程制作到平臺運營全方位的服務,從而在這個即將到來的盛宴中分一杯羹。

2.考試培訓

雖然高等學歷在線教育規模占比最大,但考試培訓類在線教育是國內在線教育發展的主流,尤其是K12學習輔導和英語培訓,以及各種職業資格考試培訓。對于大學出版社來說,開展此類在線教育出發點應是依托高校教師或編者資源,內容與專業相關性低,適合所有專業學生,以便有較大的用戶量。比如英語四、六級考試和研究生入學考試全國統考科目的考前在線輔導。大學出版社可以在出版的相應教材上提供學習賬號,或作為增值服務鞏固已有市場,或收費作為新的利潤增長點。

另外,也可以參考猿題庫模式。猿題庫是一個深受學習者歡迎的智能在線題庫產品,具有的智能練習模式能夠根據學習者特點,利用人工智能算法實現一對一智能出題,同時,學生也可以利用移動客戶端隨時隨地做題,從而提升學校效率。目前大多數高校都已開發了自己的試題庫,但智能化程度較低,大學出版社可以將這些試題庫進行二次開發,開發出功能堪比猿題庫的產品,既充分利用資源,又與時俱進,迎合市場。

3.通識課制作

在淡化專業、提高大學生科學人文素養的背景下,發展通識教育已成為大多數高校的共識。但大部分高校卻面臨師資力量不足、教學方法不貼切等問題。正是瞅準了這個商機,超星爾雅開發了眾多的爾雅通識課,并已推廣到上百所學校。而目前多數大學出版社,還僅僅局限于出版通識課類教材。考慮到通識課有別于自然科學類課程,沒有太多需要理解的內容,并且基本不需要師生之間的交流和互動,人文社科背景強大的大學所屬出版社可以參考超星爾雅的模式,利用學校的名氣和名師的影響力,開發由自己學校名師講授的通識課,推向市場后,一定會比紙質教材更受歡迎。

4.在線教育交易平臺

在線教育交易平臺就是教育內容提供商和學習者之間進行交易的一個網上場所。這里的教育內容提供商可以是機構,也可以是個人,比較有代表性的在線教育交易平臺是淘寶同學。當下,MOOC這股旋風刮遍了神州大地,廣大高校教師的建課熱情高漲。通過在網上傳播課程,不但向更廣大的人群展現了自己的才能,擴大了知名度,并且還可以獲取受益。但由個人來搭建這種平臺是不可能的,因此對于掌握了上下游資源的大學出版社來說,通過建設在線交易平臺,吸引有積累的機構和有名氣的教師來開課授課,并從中收取一定的中介費用,不失為一個拓展新業務的好渠道。

篇11

漫畫主要分為兩種。一種是指筆觸簡練,篇幅短小,風格具有諷刺、幽默和詼諧的味道,而卻蘊含深刻寓意的單幅繪畫作品。另一種是指畫風精致寫實,內容寬泛,風格各異,運用分鏡式手法來表達一個完整故事的多幅繪畫作品。兩者雖然都屬于繪畫藝術,但不屬于同一類別,彼此之間的差異甚大。但由于語言習慣已經養成,人們已經習慣把這兩者均稱為漫畫。為了區分起見,把前者稱為傳統漫畫,把后者稱為現代漫畫。[1]科學傳播是科學哲學和科學史領域中一個新興的學術領域,它與傳統科普和傳播學都有著密切的關系。在我們這個科學時代,科學在社會生活中的重要地位是不言而喻的,因而,一般看來,科學傳播的意義也是不言自明的。首先科學應該得到傳播,得到效率更高、范圍更廣的傳播。然后,再討論誰來傳播,通過什么傳播,傳播什么,以及向誰傳播。[2]科學傳播典型模型的劃分根據科學傳播本身的分類可以分為4個,其中一個是針對科學共同體的,稱為“同行評議”模型,跟傳播學中所講的“把門人”理論很相近。“同行評議”制度指的主要是關于某一領域的科學問題,只有相關的同行專家說了算,研究論文是否應當發表,要同行評議后才能決定。[3]這樣雖然在某些層面上可以保證科學研究的發展方向,但是因為主觀性和局限性較強,因此也存在著很多問題,但是就目前而言,尚且沒有更好的方法進行替代。這個模型只直接設計科學家及相關科研管理部門,更廣大公眾則聯系不大。在面向公眾的科學傳播上,存在著“三段學說”,即傳統科普→公眾理解科學→有反思的科學傳播。[4]伴隨著這一學說,就出現了面向公眾的科學傳播的3個模型,分別是中心廣播模型、缺失模型和對話模型。這3種模型分別基于國家立場、科學共同體立場和公民立場。

二、動漫與科學傳播結合的必然性

上文所提到的“三段學說”,在我國只能在邏輯上成立,從歷史角度講,我國并沒有經歷這樣的進程。我國的科普教育機構大多是被納入政府序列的專業科普機構,所以中國的科學共同體只需要面對政府,而并不需要面對群眾。與西方發達國家相比,我們從公眾理解科學這一方面就開始有很大的缺失,我們的科普推廣僅僅還是停留在教育階段,更多地體現為一種公益活動或者教育課程,遠遠不能達到科學的廣泛和有效傳播。在很多時候,中國科普已經不是政府立場,而是蛻變為科普機構立場了。科普的市場化和專業化勢在必行。[5]科普的市場化和專業化的結合需要一個有力的支撐點,大眾傳播在科學傳播中就起到這樣的作用,將成為科學傳播的中堅力量。首先,大眾傳媒是信息的生產者和傳播者,是輿論的引導者,是言論自由的推廣者和實行者,是輿論監督的倡導者,這些理念符合科學傳播的要求。其次,大眾傳媒擁有豐富的媒介資源,是大眾傳播的既有渠道,如果科學傳播于大眾媒介相結合,就能保障科學傳播渠道的暢通。另外,科學的發現是具有前瞻性和偶然性的,這就使得一般大眾很難即時接受最新的科學發現,同時,科學事業具有其本身的專業性和復雜性,很多專業術語會讓受眾感覺晦澀難懂,這樣一來,就不能達到有效的傳播,所以需要傳播從業者在科學家與公眾之間打造橋梁,運用專業素養將科學語言化繁為簡,傳播給受眾。動漫作為大眾傳播的一種方式,它具有輕松幽默、通俗易懂、形象生動、寓教于樂等特點,有著廣泛的受眾基礎。無論是從傳統漫畫到現代漫畫,還是從傳統動畫到數字動畫,動漫產業一直處在不斷地發展中。這種發展反映出了科學的不斷發展和進步,也為科學傳播提供了途徑。動漫可以從視覺和聽覺等方面對人們產生影響,影像與聲像的結合帶來的震撼會使得語言和文字都變的蒼白。另外,一想更利于人們去理解,去體會,可以將原本復雜的科學現象真實地展現在人們面前,增加傳播的有效性。基于科學傳播的媒體轉向傾向,科學傳播需要找到一種或幾種有效的傳播方式,它的這種需求可以為動漫在新的領域———科學傳播領域搭建一個發展的平臺,使動漫不再以娛樂為主。

三、動漫在科學傳播中的表現形式

動漫在科技傳播中有很多表現形式,雖然科技傳播與科學傳播略有不同,但是動漫在兩者之中的表現形式卻是共同的。用來展示技術成果的動漫,同樣可以解釋科學知識,兩者并不矛盾。

(一)符號表現法

用各種不同的符號(如箭頭、虛線、實線、點、圈等)來代替一些抽象的或特意簡化的東西。這種表現方式在科技信息傳播過程中是必不可少的,也是最基本的方式,尤其在學術論文交流、科技教育中最為常見。它可以是靜態的插圖,也可以做成動態的動畫效果以電子媒介顯示,用于表現事物間的抽象關系、某個部分的突出強調、事物的動態演進過程等。如應用于科技教學、科技產品推介等活動的Powerpoint幻燈片中的各種符號表現。

(二)示意表現法

將一些抽象的概念、復雜的原理、人眼見不到的物質及其動態,通過示意性的圖形和模擬化的動態表現出來,使之變得簡單化、形象化。示意表現法所表現的內容必須以科學為依據,不可毫無根據地隨意發揮創造。[6]最典型的示意表現方式為模式圖或模型圖式。幾乎每個科技領域都要有其必然的發展過程、學科體系與框架、錯綜復雜的要素結構,這就需要用圖式或模式圖表達。

(三)形象表現法

形象表現法指用通俗易懂、形象生動、趣味性強的漫畫、插圖、動畫表現各種具體的科技知識、科技新聞或宣傳科學精神、科技理念等觀念上的內容,在科技普及與科技教育中最為常見。形象表現法以其獨有的親和力、表現力以及審美趣味性贏得了公眾尤其是青少年的接受與喜愛。《2006中國科普報告》中指出,中小學生希望科普網站“內容更多、更有意思”、“最新的內容再多一些、豐富一些”、“游戲多一些、益智類多一些、試驗多一些、與科學家對話多一些、科學圖片多一些”等。有關科普網站介紹科學知識的方式,中小學生最喜愛的形式是:故事34%,動畫29%,游戲17%。[7]這也體現了公眾對寓教于樂形式的渴求。教科書中的插圖、科普漫畫、動畫科教片等都屬于典型的形象表現形式,下文將要提到的神舟七號科技新聞中便運用了形象表現形式。#p#分頁標題#e#

(四)動畫與實景結合表現法

這種表現形式是將動畫與實景合成于同一影視畫面之中,使圖像更加生動,科學內容闡明得更加清楚。許多電影特技、影視科教片都會使用這種表現方式表現宏大場面、難以拍攝的場景、細節,或塑造虛構的三維動畫人物形象,隨著技術的發展,動畫與實景結合的表現方式將會應用于更加廣泛的科技傳播領域。

(五)寫實表現法

寫實表現法是數字動畫的專利,數字動畫能將物體的形態、色彩、動作等較為真實地反映出來,甚至能夠表現出超越現實的視覺效果,在科技傳播領域中有很大的應用潛力;而虛擬現實(VR)技術又融合了現代數學、控制論、圖形圖像學、人工智能、計算機軟件與藝術等多領域知識技術,能夠模擬各種環境,并使人在這些環境中通過視覺、聽覺、觸覺等獲得真實的感受和體驗,具有感知多樣性、沉浸感、交互性、構思性等特征,為數字動畫技術的發展與更新增添了重要砝碼,同時也應用于教育、航天航空、生物分子、軍事、地質學、考古、建筑業等各領域建設中。

四、動漫在科學傳播中功能應用

心理學研究表明:人類的學習過程是通過自身的眼、耳、舌、鼻、身等把外界的信息傳遞到大腦,經過分析綜合從而獲得知識的過程。心理學家特瑞拉認為:我們的學習1%是通過味覺,1.5%是通過觸覺,3.5%是通過嗅覺,11%是通過聽覺,83%是通過視覺。因此,在學習過程中使用聽覺和視覺是非常重要的。[8]通過這項研究可以看出,聽覺與視覺在學習過程中有著突出的作用。在科學傳播中,受眾對科學知識的接受就是一種學習的過程。眾所周知,對于一般大眾來說,學習科學知識難免會覺得枯燥、灰色,這就要求傳播者利用合理的傳播方式,“抓住’受眾的眼球和耳朵,已達到有效傳播。在這方面,動漫是當仁不讓的。

(一)更新科學傳播方式

傳統的科普教育是一種單向性傳播,因為只片面強調傳授的過程,不考慮受眾的接收情況,更談不上什么反饋,所以只是單純地對科學信息加以組合羅列,再以授課或者展覽的方式傳達給受眾。這樣一來就大大降低了受眾的興趣,同時在時間和空間上也存在著限制,極為不便。但使用動漫來進行科學傳播就能夠克服這些不足。比如1999年我國推出的第一步科普動畫片《淘氣藍貓三千問》,雖然也是采用了說教形式,但是片中塑造了藍貓、淘氣、肥仔、菲菲等一系列可愛生動的動物角色,通過一個個懸念與謎團的解決,向受眾傳授天體運動、星際碰撞、龍卷風、泥石流等科學現象,把科普變得輕松、幽默、引人入勝。另外,現今動漫的傳播渠道也正在從單一化向多元化方向發展。除了傳統的動漫報紙、動漫圖書、動漫影視作品意外,網絡動漫、手機動漫也在持續的發展和壯大中。如果將這些動漫傳播渠道都采用到科學傳播中,那么人們無論是工作、休閑、上網,甚至吃飯和步行的同時都可以接收到科學信息,這就打破了時間和空間的束縛。既節省了受眾的時間,又提高了傳播的有效性,同時也省去了尋找場館的麻煩和財政上的支出,可謂一舉多得。

(二)吸引受眾