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人工智能小學課件實用13篇

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人工智能小學課件

篇1

想干事體現的是一種事業心和責任感,是一種奮發向上的精神狀態。古人都講,在其位,謀其政。每一名機關工作人員都有一個自己的工作崗位,這就意味著我們每一個人都有一份責任。謀其政,就要求我們時刻要把黨的事業放在第一位,視事業為自己的第一責任,為黨的事業去拼搏、去奮斗。要把心思集中在想發展、想干事上,用時代的要求干事業,不斷提高發展的能力和水平。做到既有想干事之德,又有多干事之勤。

我們正處在一個信息更替、知識更新、事物發展、形勢變化日新月異的時代,只有不斷地了解新信息、汲取新知識,才能跟上時代的步伐,符合發展的要求。面對當前干事的大好機遇和廣闊舞臺,我們要勤于學習,不斷強化學習意識,把學習作為履職的“第一要務”、盡責的“第一要求”,把學習作為成長、成熟、成功的階梯。不斷變“要我學”為“我要學”、變“短期學”為“終身學”、變“粗淺學”為“深入學”,不斷地從書籍中汲取營養,從學習中增長知識。我們應珍惜業余時間,走出浮華的忙碌,少一些應酬,多一些讀書;少一些飯局,多一些學習;少一些閑聊,多一些思考。要善于抓重點學習,做到“四個多學一些”:一是多學一些哲學和黨的方針政策。使工作多一些理性,多一些辯證,防止形而上學。二是多學一些歷史和黨的基本理論知識。讀史使人明智,作為一名機關工作人員,特別是領導干部,要通過學習歷史和黨的基本理論,不斷堅定理想信念,不斷提高運用和借鑒歷史經驗的能力。三是多學一些法律法規。只有學法,懂法,才能依法決策,依法行政,科學行政,才能圍繞中心,更加有力地服務發展大局。四是多學一些新知識,不斷拓寬知識面,改善知識結構,不斷順應時代要求,跟上時代步伐,做到認識問題有深度、謀劃問題有廣度、解決問題有力度。做到政治上更加敏感、思想上更加敏銳、思維上更加敏捷。

面對新情況、新問題、新任務的不斷涌現,我們應精于思考。透過現象抓住本質,透過變化認清規律,透過苗頭把握趨勢,把零星認識整理成系統認識,把感性認識上升為理性認識。一方面要在學習中思考,多思、勤思、善思、深思,悉其內涵、悟其要義、覓其規律、吸其精髓;另一方面會在工作中思考,會始終關注上情、外情和下情,準確把握熱點、難點和焦點,找準工作的結合點和著力點。

第二、敢于謀事,講正氣

會干事是一種本領和水平,它體現的是把握全局的戰略眼光、統籌兼顧的組織才能、科學決策的能力水平,勇于實踐的工作作風,只有會干事,才能把實事辦好,好事辦實。在推進跨越式發展的偉大實踐中,我們應努力掌握科學的工作方法和領導方法,不斷提高駕馭全局的能力。要學把握重點,通過以點帶面,實現全局上的新突破;要學會突破難點,通過難點突破化解相關問題;要學會打造亮點,以亮點提升形象,以亮點支撐發展;要科學決策,在決策過程中,強調戰略,講究戰術,做到決策前:調查研究,公示聽證;決策中:充分醞釀,民主議政;決策后:跟蹤反饋,實踐校正。要勇于實踐。一切有用的知識和正確的方法,只有付諸實踐,才能獲得成功。我們應把學與思、知與行結合起來,把學到的理論和知識充分運用到工作中,提高分析問題、解決問題的能力,增強工作的系統性、預見性和創造性,加快“精神”的“物質化”進程,把學習轉化為生產力和創造力,轉化成推進事業發展的大動力。從而,在實踐中強才干,在各種崗位上歷練;在實踐中塑品質,在急難險重的工作中磨煉;在實踐中自覺培養立場堅定、對黨忠誠的政治品質,公道正派、一身正氣的思想品質;淡泊名利、甘為人梯的思想境界;有膽有識、有德有才的人品修養;積極探索、勇于創新的開拓精神;勤奮敬業、追求卓越的優良作風。真正把職位當做施展才能的舞臺,把崗位當做干事業的平臺。要有不斷進步、不斷創新的意識,結合工作實際,善于分析工作中遇到的問題并努力找出解決辦法。為提高工作能力;要始終保持昂揚向上,奮發有為的精神狀態,不斷更新工作思路,改進工作方法,提高辦事效率。

第三、善于成事,養大氣

篇2

Artificial Intelligence Education and Middle School Students Information Literacy

WU Wen-tie

(Mathematics and Computer Institute of Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China)

Abstract: Information Literacy in the Information Age is a national basic literacy, artificial intelligence represents a cutting-edge information technology. Based on the analysis of information quality and substance of the definition on the basis of exploring the field of artificial intelligence research, as well as in education, put forward the theory of artificial intelligence and technology courses in secondary education should be in a more systematic, comprehensive Improve the information literacy of students.

Key words: artificial intelligence; information literacy; information technology

1 信息素養的定義及其內涵

“信息素養”一詞最早產生于信息技術和信息產業發達的美國, 是隨著現代信息社會的逐漸形成而對國民提出的一種兼跨人文和科學范疇的綜合性個人素養要求的描述。隨著研究的深入,人們對信息素養的認識也在不斷深化。

1974年美國信息產業協會主席保羅?澤考斯基最先提出信息素養的概念, 他認為信息素養是“利用大量的信息工具及主要信息源使問題得到解答的技術及技能”。1992年美國圖書館協會提出:“信息素養是人能夠判斷何時需要信息, 并且能夠對信息進行檢索、評價和有效利用的能力?!蓖? 道爾在《信息素養全美論壇的終結報告》中給出了一個較為全面的定義:一個具有信息素養的人, 他能夠認識到精確和完整的信息是作出合理決策的基礎, 他能夠確定對信息的需求, 能夠形成基于信息需求的問題, 能夠確定潛在的信息源, 能夠制定成功的檢索方案, 從包括基于計算機的和其他的信息源中獲取信息、評價信息、組織信息用于實際的應用, 將新的信息與原有的知識體系進行融合以及在批判性思考和問題解決過程中使用信息。

綜上所述, 雖然研究人員從不同的視角界定了信息素養的定義, 但可看出, 信息素養既包括認知態度層面上的內容, 也包括技術層面、操作層面和能力層面上的內容。概括起來講, 信息素養主要包括信息意識、信息能力和信息道德三個方面:

1) 信息意識。信息意識是信息素養的首要因素, 主要指人們對信息及其交流活動在社會中的地位、價值、功能和作用的認識, 換句話說, 就是指人們對信息的判斷、捕捉的能力。信息意識的強弱將直接影響人們利用信息的程度和效果。人們只有有了信息意識,才有可能有信息的需求, 進一步去尋找信息和利用信息, 并主動學習與信息處理有關的技術。

2) 信息能力。信息能力是信息素養的重要方面, 是指人們獲取信息、處理信息、利用信息、創造信息、交流信息的技術和能力。人們只有掌握一定的信息技能, 才能有效地開展各種信息活動, 有效地利用信息和創造信息, 充分發揮信息的價值, 變信息為動力和優勢。

3) 信息道德。信息道德是指人們在整個信息交流活動過程中表現出來的信息道德品質。它是對信息生產者、信息加工者、信息傳播者及信息使用者之間相互關系的行為進行規范的倫理準則, 是信息社會每個成員都應該自覺遵守的道德標準。

2 人工智能的研究領域

人工智能的研究領域非常廣泛, 而且涉及的學科也非常多。目前,人工智能的主要研究領域包括:專家系統、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、智能決策支持系統及人工神經網絡等。下面主要介紹在網絡教育環境中常用的智能技術。

2.1 專家系統

所謂專家系統就是一種在相關領域中具有專家水平解題能力的智能程序系統, 它能運用該領域專家多年積累的經驗與知識, 模擬人類的思維過程,求解需要專家才能解決的困難問題。

2.2 機器學習

“學習”是一個有特定目的的知識獲取過程, 其內在行為是獲取知識、積累經驗、發現規律; 外部表現是改進性能、適應環境、實現系統的自我完善。所謂機器學習, 就是要使計算機能模擬人的學習行為, 自動地通過學習獲取知識和技能, 不斷改善性能, 實現自我完善。機器學習主要研究學習的機理、學習的方法以及針對相應的學習系統建立學習系統。

2.3 模式識別

所謂模式識別,是指研究一種自動技術。計算機通過運用這種技術,就可自動地或者人盡可能少干預地把待識別模式歸入到相應的模式類中去。也就是說,模式識別研究的主要內容就是讓計算機具有自動獲取知識的能力,能識別文字、圖形、圖像、聲音等。一般來說,模式識別需要經歷模式信息采集、預處理、特征或基元抽取、模式分類等幾個步驟。

2.4 人工神經網絡

人工神經網絡是指模擬人腦神經系統的結構和功能, 運用大量的處理部件, 由人工方式建立起來的網絡系統。它是在生物神經網絡研究的基礎上建立起來的,是對腦神經系統的結構和功能的模擬, 具有學習能力、記憶能力、計算機能力以及智能處理功能。其中學習是神經網絡的主要特征之一, 可以根據外界環境來修改自身的行為。學習的過程即是對網絡進行訓練的過程和不斷調整它的連接權值, 以使它適應環境變化的過程。學習可分為有教師(或稱有監督)學習與無教師(無監督)學習兩種類型。對神經網絡的研究使人們對思維和智能有了進一步的了解和認識,開辟了另一條模擬人類智能的道路。

3 人工智能技術在教育中的應用

3.1 智能搜索引擎

隨著互聯網站點和頁面的激增以及網絡用戶隊伍的不斷壯大,信息檢索成為人們利用Internet的重要途徑。但是在浩瀚的網頁海洋中尋找有用的信息并不容易,需要借助有力的檢索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GOOGLE、YAHOO、EXCITE、INFOSEEK等,他們各有特色,但仍存在不足之處,如檢索到的無關信息過多以及檢索結果排序較混亂。智能化信息檢索是信息檢索的新分支,它是人工智能和信息檢索的交叉學科。它在對內容的分析理解、內容表達、知識學習等基礎上實現檢索的智能化,這樣可以節省學習者在檢索中花費的時間,幫助學習者提高檢索效率。智能化信息檢索所用到的人工智能技術有專家系統、自然語言處理和知識表示。

3.2 智能體(agent)

agent技術早在70年代出現在人工智能領域,通過感知、學習、推理以及行動能夠基于知識庫的訓練模仿人類社會的行為。隨著其進一步發展,它在遠程教育領域發揮著越來越重要的作用。一套完整的遠程教育系統中包含許多子系統,如答疑、作業、考試、交互等等子系統。這些子系統都有各自的數據庫用來存儲信息。為了提高整個系統的智能性,可以引入智能技術,把眾多子系統的數據庫鏈接起來,實現信息資源的共享。通過分析這些信息,智能技術可以發現學習者的個別特征(如興趣愛好信息、點擊知識點信息統計、交互日志等等),并根據這些特征量身訂做出適合學習者的學習方案,也有助于教師及時掌握學習者學習過程中的動態信息。

3.3 智能CAI(ICAI)

隨著計算機技術的飛速發展,計算機輔助教學(CAI)已受到教育界的重視,成為學科教學改革的一種重要手段。許多學校都在開發CAI課件,但大多數CAI課件只是機械地按照教學設計者事先設計好的教學模式和內容向學生傳授知識,并沒有體現出個性化學習,無法做到因材施教。

智能CAI是以人工智能技術為核心,使CAI系統能夠根據學生的學習情況等因素分析學生的特征,合理安排教學內容、變化教學方法去滿足個別教學的需要。使用智能CAI進行教學能夠克服傳統CAI的不足,顯著提高教學效果,是CAI課件發展的趨勢。

3.4 智能教學系統ITS

智能教學系統(intelligent tutoring system,ITS)是涉及人工智能、計算機科學、認知科學、教育學、心理學和行為科學的綜合性課題,其研究的最終目標是由計算機負擔起人類教育的主要責任,即賦予計算機系統以智能,由計算機系統在一定程度上代替人類教師實現最佳教學。我國ITS的研究起步較晚,但近幾年隨著計算機的普及和教育軟件需求增大,ITS的發展較快。ITS按照功能分為四個模塊:專家知識模塊、學生模塊、教師模塊、人機接口模塊。

4 人工智能教育對學生信息素養的作用

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計算機科學的一個分支,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學科。換言之,它研究如何用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設計、學習、思考、規劃以及問題求解等思維活動,來解決需要人類專家才能處理的復雜問題,例如咨詢、診斷、預測、規劃等決策性問題。人工智能也是一門涉及數學、計算機科學、控制論、信息學、心理學、哲學等學科的交叉和邊緣學科。與一般的信息處理技術相比,人工智能技術在求解策略和處理手段上都有其獨特的風格。人工智能研究處于信息技術的前沿,它的研究、應用和發展在一定程度上決定著計算機技術的發展方向。同時,信息技術的廣泛應用也對人工智能技術的發展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領域如自然語言理解、模式識別、機器學習、數據挖掘、智能檢索、機器人技術、人工神經網絡等都走在了信息技術的前沿,有許多研究成果已經進入人們的生活、學習和工作中,并對人類的發展產生了重要影響。

綜上所述,作為信息技術一個不可缺少的重要組成部分,人工智能的基本內容在中學信息技術課程中是不能不專門提及的,以往某些教材中用一兩頁篇幅作個簡單介紹的方法根本不足以反映人工智能學科的全貌。因此,十分有必要在高中階段的信息技術課程中專門設立人工智能選修課。我們認為,高中階段開設人工智能課程可以在以下幾個方面對學生的信息素養培養產生積極作用:

1) 多種思維方式的培養和信息素養的綜合鍛煉。

現實世界的問題可以按照結構化程度劃分成三個層次:結構化問題,是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題;非結構化問題,難以用確定的形式來描述,主要根據經驗來求解;半結構化問題則介于上述兩者之間。一般說來,中學階段開設的傳統意義上的信息技術課程中所介紹的信息技術,例如多媒體技術、網絡技術、數據庫技術、算法與程序設計等,都是求解結構化問題的基本技術。而人工智能技術則是解決非結構化、半結構化問題的一類有效技術。

把人工智能課程引入我國現行的高中信息技術教育,可以讓學生在體驗、認識人工智能知識與技術的過程中獲得對非結構化、半結構化問題解決過程的了解,從而培養學生的多種思維方式,達到提高信息素養的目的。通過人工智能課程的學習,學生還將了解人工智能語言的基本特征,學到智能化問題求解的最為基本的策略。

2) 體驗人類專家解決復雜問題的思路,提高學生的邏輯思維能力。

這里以人工智能學科中“專家系統”技術的體驗、學習與應用過程為例進行說明。在專家系統的應用過程中,一個實際的專家系統不僅能夠為用戶給出相關領域的專家水平建議或決策,而且能夠通過解釋機制,以用戶容易理解的方式解釋專家系統的具體推理過程。學生可以向專家系統提出諸如“為什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……會怎么樣”等問題,系統接受用戶的問題指令后,可以根據推理的邏輯進程,即時將答案呈現給用戶,整個過程如同教師與學生在進行面對面的教學。在該過程中,學生可以充分體驗人類專家的求解思路和推理風格,有助于提高他們的分析、思維與判斷能力。

另一方面,在專家系統的教學過程中,可以要求學生自行構建由產生式規則組成的知識庫,或進一步利用工具軟件來開發簡單的實用型專家系統。為了完成該項工作,學生一開始就要編制開發規劃、制定知識獲取策略,并具體付諸實施,這是一個不斷深化的過程。學生還得明確與系統有關的所有變量或相關的因素,并且將這些變量和因素轉化為問題求解,得出相應的結論。在進行一系列問題求解分析之后,運用產生式規則來表示知識,以此建立起來的專家系統還可以讓其他學生去運用和體驗,具有一定的實用價值。

由于專家系統中的知識組織與推理過程是對人類專家思維方式的一種模擬,因此上述知識庫的組織和系統的推理過程能夠較好地體現學生的思維過程。在建造知識庫過程中,學生需要將原來零碎的未成型的知識概念化、形式化和條理化,從而內化為學生自己的東西。所以,建造知識庫的過程不但能反映學生的學習過程,而且有助于學生對該領域知識的深層思考并有利于長久記憶,同時也學會了專家系統的基本開發技術。正如美國著名的學習論專家Jonassen所指出的:那些自行設計專家系統的學生將會在這種活動中受益匪淺,因為這是一個對所學知識進行深度加工的過程。

3) 了解信息技術發展的前沿,激發對信息技術未來的追求。

人工智能技術在一定程度上代表著信息技術的前沿,通過人工智能知識、技術的學習與體驗,高中學生能夠對信息技術發展的前沿知識有一定程度的了解,這樣有助于他們開闊視野,培養興趣,激發對信息技術美好未來的追求,從而為今后進入大學或走向社會奠定良好的基礎。

5 結束語

中學生的信息素養的培養是當前信息技術課的一個重要目標,而在現有的中學信息技術課程中,關于人工智能的知識只作了簡單的介紹,學生們對于人工智能研究的廣大領域不能有詳細的概念,這對于中學生的信息化認識和信息素養的培養不夠全面。因此在中學信息技術課中加大人工智能的知識介紹是信息技術課改革的重要內容。

參考文獻:

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[3] 王永慶.人工智能原理與方法[M].西安:西安交通大學出版社,2002,1-53.

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[5] 吳戰杰,秦健.Agent技術及其在網絡教育中的應用研究[J].電化教育研究,2003(3):32-36.

篇3

人工智能(Arti?cialIntelligence,簡稱AI)快速發展,在一定程度上促進了人們的思維方式、人際互動模式以及學習和教學方式的改變,我國教育部門不斷重視AI技術在基礎教育領域中的融合,以更好地促進中小學生的個性化發展。AI視域下,教師的工作環境將會越來越智慧化,智能閱卷、智能授課和智能評估逐漸成為可能,教師可以根據學生的學習進度和學習特征,有針對性地對學生開展個性化指導。同時,學生在課堂上也可以更熟練的使用平板電腦而不是手抄本進行交流。目前,AI技術已經成為教育系統性變革的內生變量,不斷推動著教育模式的變革、教育理念的更新以及教育體系的重構,基礎教育信息化進入了創新發展的2.0時代[1]。雖然我國AI教育發展水平落后于國際先進水平,尚未在在中小學教育中普及應用,但是我國教育部門已經制定和出臺了相關政策,以推動基礎教育和AI的不斷融合和發展,可以預見,AI技術必將為基礎教育發展賦予越來越強大的智慧支撐,推動基礎教育現代化。

二、AI教育時代中小學教師面臨的挑戰

面對以AI為核心的信息技術,如何更好的促進學生發展,從適應到引領轉變,實現自身的突破性發展,是教育工作者必須深思的問題。AI技術在一定程度上提高了教學水平和教學質量,但是在教師層面還是存在一些問題,使AI技術與基礎教育在融合過程中面臨一系列的挑戰。1.與AI教育相配套的教學方法創新性不足AI教育作為一個高度依賴技術的跨學科領域,AI應用程序可以在一定程度上扮演教師的角色,觀察學生的學習過程,分析他們的學習表現,并根據他們的需求為他們提供即時幫助。此外,了解AI技術的能力和特點,教師可以在課堂上采用合適的AI應用程序來提高學生的學習成績、動機或參與度。新技術影響了教育體制和教學手段,在這樣的背景下,教師在使用新技術時要關注教育主體、尊重教育主體,而不能秉持以往舊的認識。但是在現實教學中仍存在盲目學習的典型問題,教師未能針對學生的個性特征而進行因材施教,學生在學習的過程中存在“一刀切”的現象,而不是被個性化對待。2.AI師資力量薄弱AI教育屬于多學科交叉領域,教師一方面要具備心理學、教育學和信息技術等各學科相關知識,另一方面要將這些知識進行整合和運用。目前雖然學生的學習意愿強烈,但是從當前AI的師資來看,具有AI學識的師資力量十分薄弱,教師普遍缺乏完整而系統講授AI課程的能力和知識,部分教師簡單地將AI教育視作機器人教育﹑編程教育、計算機輔助教學等,個別中小學的AI教師是由其他學科教師來兼任,此外,AI教師編制不足、師資質量不均衡也是突出的問題。教師師資隊伍建設是改善AI教學質量的關鍵。3.教師培訓缺乏針對性目前教師已了解到AI在教學方面發揮的積極作用,并認可AI對教學的促進作用,但大部分教師都是停留在簡單的意識層面,在教學實踐中并未真正去落實。雖然存在以上問題,但是大部分AI教育教師沒有接受專業培訓,在講授AI知識時,缺乏深入性,只能浮于表面,有違學科初衷。4.實施路徑單一AI教育作為新興學科,是基于時代最新技術的教育,要求教師在專業發展過程中,一方面要注重掌握各學科知識,另一方面更要注重教師專業發展的實踐性和情境性,強調學生在學習過程中的參與和體驗。但是目前中小學AI教育實施路徑比較單一,在課程設計上,教師主要停留在傳統的信息技術與教學設計層面,學生在課堂學習和實踐中難以系統而深入掌握AI的技術、方法和基本理念。在教授形式上,主要采用課堂教學的方式對AI知識進行講解,而學生實踐和體驗的機會相對較少。

三、AI視域下中小學教師發展路徑

中小學教師如何更好適應AI時代,更好的構建AI教育生態體系,以促進AI與基礎教育的深度融合,主要有以下路徑:1.培養信息素養信息素養的本質是全球信息化,人們需要具備的一種能力。面對AI技術的迅速發展,中小學教師應注重信息素養的培養,信息素養主要包括兩方面內容,即信息技術素養和信息意識素養。在信息技術素養方面,中小學教師應呈現趣味性強的教學課件、流暢的運用多媒體、及時反饋學生的問題等調動學生的積極性,以激發學生各科的學習興趣,培養良好的學習習慣。此外,中小學教師要保持對新技術的敏感性。信息意識素養是信息素養中的觀念性成分,是教師對信息的態度、認識層面的關鍵要素,是信息素養的重要組成部分。中小學教師在信息意識層面,要積極接受新興技術帶來的學習和教學方式的改變,決定性意義轉變的前提是更新觀念。2.提升職業道德素養恪守職業道德:傳道、授業、解惑是中小學教師的主要職責。隨著AI與教育的融合,智能平板等設備可以在一定程度上代替教師講授知識、解疑答難和閱卷評分,AI在得到科學利用的前提下,可以成為師生的強大助手,從而大幅提升教與學的效率。教師應積極面對AI技術給教育帶來的便利,提高自身的自主學習能力和創造力,同時注重培養學生思維的創新性,呵護學生的好奇心和求知欲,鼓勵學生發現和解決問題。引導學生樹立正確價值觀、道德觀和法治觀:如今AI技術迅速進入中小學生的課堂教學,深刻改變著學生的學習模式和師生互動模式,一方面教師要充分將AI技術有效整合到課堂,另一方面也要正視AI的使用邊界,AI技術快速發展有可能帶來倫理風險。在中小學階段不乏這樣的例子,有些學生利用課堂上學到的編程知識去充當黑客,或者產生網絡成癮行為,以上學生的偏差行為已經觸及價值觀的層面,對自身的身心健康產生不利影響。因此,面對AI技術的迅猛發展,教師要有效的應對信息技術帶來的倫理挑戰,深入研究思考并引導學生樹立正確的價值觀、道德觀和法治觀,提升學生的誠信意識和社會信用水平。3.更新教育教學觀念改變傳統單一教學模式:隨著AI技術的發展,互聯網、大數據分析、智能化推送等教育產品層出不窮,如果不能科學利用這些技術產品營造適合學生成長的教學生態環境,技術將無法真正促進學生學習效果和教師教學水平的提升。AI視域下,教師要接受并適應智能技術給教育帶來的變化,轉變傳統教育觀念和教師角色,同時,教師在教學中應考慮學生的認知發展的階段性特征,適時了解學生的學習風格和學習策略及學習中遇到的學習障礙,利用多樣的教學活動和教學過程將知識獲取和能力培養結合起來,促進學生認知和非認知能力的發展,最終實現學生的全面和個性化發展。課堂教學中,教師應改變“灌輸式”“注入式”等單一的教學模式,充分利用AI技術實現教學方法多樣化,活躍課堂氛圍,提高課堂效率,樹立教學、體驗和實踐相結合的教學觀,提升學生的動手能力,中小學AI教育在實施路徑方面應該多元化,實現認知、實踐和體驗的有機結合。此外,教師要看到學生的不同進度和情感需求,借助于AI技術,根據學生的發展節奏制定不同的學習計劃,做到因材施教,為每一位學生成長提供學伴式幫助。注重培養線上和線下相結合的自主學習能力:AI視域下信息技術與基礎教育的融合,網絡在線平臺為教師提供了豐富的學習資源,教師要更新自身舊的知識框架,進而不斷提高自身的知識體系。針對目前存在的教師培訓缺乏針對性的現狀,教師可以加強線上自主學習,學習教學中常用的AI技術和程序。首先,線上學習過程中,面對網絡和AI應用提供的多種類別的學習內容,教師要根據所教學科和所任學段的學生發展特點,選擇恰當的教學內容,以便信息技術可以更充分地服務于教學,從而提高教學水平。其次,教師在注重線上學習的同時,也要注重線下學習,教師在教學中可以組織課前、課后的學習討論小組,就教學中遇到的問題進行面對面的溝通與交流。

四、結語

AI技術的迅速發展,給基礎教育帶來便利的同時也必然會帶來較大的沖擊與挑戰,AI視域下,中小學教師應該以積極的心態去面對機遇和挑戰,搶抓機遇、迎難而上,努力培養自身信息素養,提升職業道德素養,更新教育教學觀念,在人與機器日益激烈的競爭中獲得主導地位,在基礎教育改革發展浪潮中實現跨越式自我發展。

篇4

1.軟件應用與開發

包括以下小類:

(1)Web 應用與開發。

(2)管理信息系統。

(3)移動應用開發(非游戲類)。

(4)算法設計與應用。

說明:

(1)軟件應用與開發的作品是指運行在計算機(含智能手機)、網絡、數據庫系統之上的軟件,提供信息管理、信息服務、移動應用、算法設計等功能或服務。

(2)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(3)每位作者在本大類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(4)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(5)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(6)每校參加省級賽區每小類作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本大類每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

2.微課與教學輔助

包括以下小類:

(1)計算機基礎與應用類課程微課(或教學輔助課件)。

(2)中、小學數學或自然科學課程微課(或教學輔助課件)。

(3)漢語言文學(唐詩宋詞)微課(或教學輔助課件)。

(4)虛擬實驗平臺。

說明:

(1)微課是指運用信息技術,按照認知規律,呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源,其內容以教學短視頻為核心,并包含與該教學主題相關的教學設計、素 材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔教學資源。

(2)教學輔助課件是指根據教學大綱的要求,經過教學目標確定、教學內容和任務分析、教學活動結構及界面設計等環節,運用信息技術手段制作的課程軟件。

(3)微課與教學輔助課件類作品,應是經過精心設計的信息化教學資源,能多層次多角度開展教學,實現因材施教,更好地服務受眾。本類作品選題限定于大學計算機基礎、漢 語言文學(唐詩宋詞)和中小學自然科學相關教學內容三個方面。 作品應遵循科學性和思想性統一、符合認知規律等原則,作品內容應立足于教材的相關知識點展開,其立場、觀點 需與教材保持一致。

(4)虛擬實驗平臺是指借助多媒體、仿真和虛擬現實等技術在計算機上營造可輔助、部分替代或全部替代傳統教學和實驗各操作環節的相關軟硬件操作環境。

(5)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(6)每位作者在本大類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(7)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多 于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(8)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(9)每校參加省級賽區每小類作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本大類每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

3.物聯網應用

包括以下小類:

(1)城市管理。

(2)醫藥衛生。

(3)運動健身。

(4)數字生活。

(5)行業應用。

說明:

(1)城市管理小類作品是基于全面感知、互聯、融合、智能計算等技術,以服務城市管理為目的,以提升社會經濟生活水平為宗旨,形成某一具體應用的完整方案。例如:智慧交通、城市公用設施、市容環境與環境秩序監控、城市應急管理、城市安全防護、智能建筑、文物保護、數字博物館等。

(2)醫藥衛生小類作品應以物聯網技術為支撐,實現智能化醫療保健和醫療資源的智能化管理,滿足醫療健康信息、醫療設備與用品、公共衛生安全的智能化管理與監控等方面的需求。建議但不限于如下方面:醫院應用,如移動查房、嬰兒防盜、自動取藥、智能藥瓶等;家庭應用,如遠程監控家庭護理,包括嬰兒監控、多動癥兒童監控、老年人生命體征家庭監控、老年人家庭保健、病人家庭康復監控、醫療健康監測、遠程健康保健、智能穿戴監測設備等。

(3)運動健康小類作品應以物聯網技術為支撐,以提高運動訓練水平和大眾健身質量為目的。建議但不限于如下方面:運動數據分析、運動過程跟蹤、運動效果監測、運動興趣培養、運動習慣養成以及職業運動和體育賽事的專用管理訓練系統和設備。

(4)數字生活小類作品應以物聯網技術為支撐,通過穩定的通信方式實現家庭網絡中各類電子產品之間的“互聯互通”,以提升生活水平、提高生活便利程度為目的,包括:各類消費電子產品、通信產品、信息家電以及智能家居等。鼓勵選手設計和創作利用各種傳感器解決生活中的問題、滿足生活需求的作品。

(5)行業應用小類作品應以物聯網技術為支撐,解決某行業領域某一問題或實現某一功能,以提高生產效率、提升產品價值為目的,包括物聯網技術在工業、零售、物流、農林、環保以及教育等行業的應用。

(6)作品必須有可展示的實物系統,需提交實物系統功能演示視頻(不超過 10 分鐘)與相關設計說明書,現場答辯過程應對作品實物系統進行功能演示。

(7)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(8)每位作者在本大類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(9)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(10)每校參加省級賽區每小類作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本大類每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

4.大數據應用

下設大數據實踐一個小類。

說明:

(1)大數據應用類作品指利用大數據思維發現社會生活和學科領域的應用需求,利用大數據和相關新技術設計解決方案,實現數據分析、業務智能、輔助決策等應用。要求參賽作品以研究報告的形式呈現成果,報告內容主要包括:數據來源、應用場景、問題描述、系統設計與開發、數據分析與實驗、主要結論等。參賽作品應提交的資料包括:研究報告、可運行的程序、必要的實驗分析,以及數據集和相關工具軟件。作品涉及的領域包括但不限于:

① 環境與人類發展大數據(氣象、環境、資源、農業、人口等)。

② 城市與交通大數據(城市、道路交通、物流等)。

③ 社交與 WEB 大數據(輿情、推薦、自然語言處理等)。

④ 金融與商業大數據(金融、電商等)。

⑤ 法律大數據(司法審判、普法宣傳等)。

⑥ 生物與醫療大數據。

⑦ 文化與教育大數據(教育、藝術、文化、體育等)。

(2)本類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(3)每位作者在本類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(4)每位指導教師在本類全國決賽中不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(5)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長(含作品的現場演示)應不超過 10 分鐘。

(6)每校參加省級賽區作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本類每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

5.人工智能應用

包括以下小類:

人工智能實踐賽。

說明:

(1)人工智能實踐賽是針對某一領域的特定問題,提出基于人工智能的方法與思想的解決方案。這類作品,需要有完整的方案設計與代碼實現,撰寫相關文檔,主要內容包括:作品應用場景、設計理念、技術方案、作品源代碼、用戶手冊、作品功能演示視頻等。本類作品必須有具體的方案設計與技術實現,現場答辯時,必須對系統功能進行演示。作品涉及的領域,包括但不限于:智能城市與交通(包括汽車無人駕駛)、智能家居與生活、智能醫療與健康、智能農林與環境、智能教育與文化、智能制造與工業互聯網、三維建模與虛擬現實、自然語言處理、圖像處理與模式識別方法研究、機器學習方法研究。

(2)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(3)每位作者在本大類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(4)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(5)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(6)每校參加省級賽區每小類作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本大類中,每校最終入圍國賽決賽人工智能實踐賽的作品不多于 3 件。

6. 信息可視化設計

包括以下小類:

(1)信息圖形設計。

(2)動態信息影像(MG 動畫)。

(3)交互信息設計。

(4)數據可視化。

說明:

(1)信息可視化設計側重用視覺化的方式,歸納和表現信息與數據的內在聯系、模式和結構。

(2)信息圖形指信息海報、信息圖表、信息插圖、地圖、信息導視或科普圖形。

(3)動態信息影像指以可視化信息呈現為主的動畫或影像合成作品。

(4)交互信息設計指基于電子觸控媒介的界面設計,如交互圖表以及儀表板設計。

(5)數據可視化是指基于編程工具、開源軟件或數據分析工具等實現的可視化作品。

(6)該類別要求作品具備藝術性、科學性、完整性、流暢性和實用性,而且作者需要對參賽作品信息數據來源的真實性、科學性與可靠性進行說明,并提供源文件。該類別作品需要提供完整的方案設計與技術實現的說明,特別是設計思想與現實意義。數據可視化作品還需說明作品應用場景、設計理念,提交作品源代碼、作品功能演示錄屏等。

(7)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(8)每位作者在本大類只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(9)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(10)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(11)每校參加省級賽區每小類作品數量,由各省級賽區組委會或省級直報賽區自行規定。本大類(組)每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

7. 數媒靜態設計 (普通/專業組)

包括以下小類:

(1)平面設計。

(2)環境設計。

(3)產品設計。

說明:

(1)本大類的參賽作品應以 2022 年北京-張家口冬奧會、冰雪運動、冬季體育運動和中華古代體育運動相關元素為主題進行創作,以弘揚奧林匹克精神,普及冬奧會運動項目、奧運文化和知識。

(2)平面設計,內容包括服飾、手工藝、手工藝藝品、海報招貼設計、書籍裝幀、包裝設計等利用平面視覺傳達設計的展示作品。

(3)環境設計,內容包括空間形象設計、建筑設計、室內設計、展示設計、園林景觀設計、公共設施小品(景觀雕塑、街道設施等)設計等環境藝術設計相關作品。

(4)產品設計,內容包括傳統工業和現代科技產品設計,即有關生活、生產、運輸、交通、辦公、家電、醫療、體育、服飾等工具或生產設備等領域產品設計作品。該小類作品必須提供表達清晰的設計方案,包括產品名稱、效果圖、細節圖、必要的結構圖、基本外觀尺寸圖、產品創新點描述、制作工藝、材質等,如有實物模型更佳。要求體現創新性、可行性、美觀性、環保性、完整性、經濟性、功能性、人體工學及系統整合。

(5)本大類作品分普通組與專業組進行報賽與評比。普通組與專業組的劃分,參見后面“二、界定數媒類專業組作者清單”所述。

(6)參賽作品有多名作者的,如有任何一名作者的專業屬于專業組專業清單,則該作品屬于專業組作品。屬于專業組的作品只能參加專業組競賽,不得參加普通組的競賽;屬于普通組的作品只能參加普通組競賽,不得參加專業組的競賽。

(7)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(8)每位作者在本類(組)只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(9)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(10)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(11)每校參加省級復賽作品每小類數量,由各省級賽組委會或省級賽直報賽區自行規定。本大類(組)每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

8.數媒動漫與短片 (普通/專業組)

包括以下小類:

(1)微電影。

(2)數字短片。

(3)紀錄片。

(4)動畫。

(5)新媒體漫畫。

說明:

(1)本大類的參賽作品應以 2022 年北京-張家口冬奧會、冰雪運動、冬季體育運動和中華古代體育運動相關元素為主題進行創作,以弘揚奧林匹克精神,普及冬奧會運動項目、奧運文化和知識。

(2)微電影作品,應是借助電影拍攝手法創作的視頻短片,反映一定故事情節和劇本創作。

(3)數字短片作品,是利用數字化設備拍攝的各類短片。

(4)紀錄片作品,是利用數字化設備和紀實的手法,拍攝的反映人文、歷史、景觀和文化的短片。

(5)動畫作品,是利用計算機創作的二維、三維動畫,包含動畫角色設計、動畫場景設計、動畫動作設計、動畫聲音和動畫特效等內容。

(6)新媒體漫畫作品,是利用數字化設備、傳統手繪漫畫創作和表現手法,創作的靜態、動態和可交互的數字漫畫作品。

(7)本大類作品分普通組與專業組進行報賽與評比。普通組與專業組的劃分,參見后面“二、界定數媒類專業組作者清單”所述。

(8)參賽作品有多名作者的,如有任何一名作者的專業屬于專業組專業清單,則該作品屬于專業組作品。屬于專業組的作品只能參加專業組競賽,不得參加普通組的競賽;屬于普通組的作品只能參加普通組競賽,不得參加專業組的競賽。

(9)本大類每隊參賽人數為 1-5 人,指導教師不多于 2 人。

(10)每位作者在本大類(組)只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(11)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(12)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(13)每校參加省級復賽作品每小類數量,由各省級賽組委會或省級賽直報賽區自行規定。本大類(組)每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

9.數媒游戲與交互設計 (普通/專業組)

包括以下小類:

(1)游戲設計。

(2)交互媒體設計。

(3)虛擬現實 VR 與增強現實 AR。

說明:

(1)本大類的參賽作品應以 2022 年北京-張家口冬奧會、冰雪運動、冬季體育運動和中華古代體育運動相關元素為主題進行創作,以弘揚奧林匹克精神,普及冬奧會運動項目、奧運文化和知識。

(2)游戲設計作品的內容包括游戲角色設計、場景設計、動作設計、關卡設計、交互設計,是能體現反映主題,具有一定完整度的游戲作品。

(3)交互媒體設計,是利用各種數字交互技術、人機交互技術,借助計算機輸入輸出設備、語音、圖像、體感等各種手段,與作品實現動態交互。作品需體現一定的交互性與互動性,不能僅為靜態版式設計。

(4)虛擬現實 VR 與增強現實 AR 作品,是利用 VR、AR、MR、XR、AI 等各種虛擬交互技術創作的圍繞主題的作品。作品具有較強的視效沉浸感、用戶體驗感和作品交互性。

(5)本大類作品分普通組與專業組進行報賽與評比。普通組與專業組的劃分,參見后面“二、界定數媒類專業組作者清單”所述。

(6)參賽作品有多名作者的,如有任何一名作者的專業屬于專業組專業清單,則該作品屬于專業組作品。屬于專業組的作品只能參加專業組競賽,不得參加普通組的競賽;屬于普通組的作品只能參加普通組競賽,不得參加專業組的競賽。

(7)本大類每隊參賽人數為 1-5 人,指導教師不多于 2 人。

(8)每位作者在本類(組)只能提交 1 件作品,無論作者排名如何。

(9)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 3 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(10)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(11)每校參加省級復賽作品每小類數量,由各省級賽組委會或省級賽直報賽區自行規定。本大類(組)每校最終入圍國賽決賽作品不多于 3 件。

10.計算機音樂創作(普通/專業組)

包括以下小類:

(1)原創音樂類(純音樂類,包含 MIDI 類作品、音頻結合 MIDI 類作品)。

(2)原創歌曲類(曲、編曲需原創,歌詞至少擁有使用權。編曲部分至少有計算機 MIDI制作或音頻制作方式,不允許全錄音作品)。

(3)視頻音樂類(音視頻融合多媒體作品或視頻配樂作品,視頻部分鼓勵原創。如非原創,需獲得授權使用。音樂部分需原創)。

(4)交互音樂與聲音裝置類(作品必須是以計算機編程為主要技術手段的交互音樂,或交互聲音裝置。提交文件包括能夠反應作品整體藝術形態的、完整的音樂會現場演出或展演視頻、工程文件、效果圖、設計說明等相關文件)。

(5)音樂混音類(根據提供的分軌文件,使用計算機平臺及軟件混音)。

說明:

(1)本大類的參賽作品應以 2022 年北京-張家口冬奧會、冰雪運動、冬季體育運動和中華古代體育運動相關元素為主題進行創作,以弘揚奧林匹克精神,普及冬奧會運動項目、奧運文化和知識。

(2)計算機音樂創作類作品分普通組與專業組進行競賽。普通組與專業組的劃分,參見后面“三、界定音樂創作類專業組作者清單”所述。屬于普通組的作品只能參加普通組競賽,不得參加專業組競賽。

(3)本大類每隊參賽人數為 1-3 人,指導教師不多于 2 人。

(4)每位作者在本大類中只能提交 1 交作品,無論作者排名如何。

(5)每位指導教師,在本大類全國決賽中不能指導多于 4 件作品,每小類不能指導多于 2 件作品,無論指導教師的排名如何。

(6)每件作品答辯時(含視頻答辯),作者的作品介紹時長應不超過 10 分鐘。

(7)每校參加計算機音樂類直報平臺每小類數量不限。本大類(組)每校最終入圍決賽作品總數不多于 4 件。

(8)為更有利于參賽作品的創作,本屆大賽暫時取消往屆大賽中“編曲類”計算機音樂作品小類,新增“交互音樂與聲音裝置類”小類。

 

二、界定數媒類專業組作者清單

(1)教育學類:040105 藝術教育

(2)新聞傳播學類:050302 廣播電視學、050303廣告學、050306T網絡與新媒體、050307T數字出版

(3)機械類:080205工業設計

(4)計算機類:080906 數字媒體技術、080912T 新媒體技術、080913T電影制作、080916T虛擬現實技術

(5)建筑類:082801 建筑學、082802 城鄉規劃、082803 風景園林、082805T人居環境科學與技術、082806T城市設計

(6)林學類:090502 園林

(7) 戲劇與影視學類: 130303 電影學、130305 廣播電視編導、130307 戲劇影視美

術設計、130310 動畫、130311T 影視攝影與制作、130312T 影視技術

(8)美術學類:130401 美術學、 130402 繪畫、130403雕塑、130404攝影、130405T書法學、130406T 中國畫、130408TK 跨媒體藝術、130410T 漫畫

(9)設計學類: 130501 藝術設計學、130502視覺傳達設計、130503環境設計、130504產品設計、130505 服裝與服飾設計、130506 公共藝術、130507 工藝美術、130508 數字媒體藝術、130509T 藝術與科技、130511T 新媒體藝術、130512T 包裝設計

 

三、界定音樂創作類專業組作者清單

同時符合以下三個條件的作者,劃歸計算機音樂創作類專業組:

① 在以專業音樂學院、藝術學院與類似院校(諸如武漢音樂學院、南京藝術學院、中國傳媒大學)、師范大學或普通本科院校的音樂專業或藝術系科就讀。

② 所在專業是電子音樂制作或作曲、錄音藝術等類似專業,諸如:電子音樂制作、電子音樂作曲、音樂制作、作曲、音樂錄音、新媒體(流媒體)音樂,以及其它名稱但實質是相似的專業。

③ 在校期間,接受過以計算機硬、軟件為背景(工具)的音樂創作、錄音藝術課程的正規教育。

 

四、參賽作品相關要求

1.所有類別、所有小類的每一件作品均必須為作者原創,如果和已發表、展出、獲

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【中圖分類號】G443 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384(2014)05-0052-03

研究背景

1. STEM教育的內涵

STEM教育源自20世紀80年代的美國,其內涵旨在將科學、技術、工程、數學這四個領域看作彼此聯系的整體,試圖提高未來國家的國際競爭力。在STEM教育中,科學素養是重點,是為學生將來進一步從事科學研究打下基礎;技術素養和工程素養則是在實際的社會分工中最經常體現的,它以明顯的應用特點為科學研究提供工具和思路;數學素養是STEM教育的基礎,技術深入、工程論證、科學推理和建模,都需要數學作為基礎。

21世紀的競爭,歸根到底是人才的競爭。面對“為什么我們的學??偸桥囵B不出杰出人才”的錢學森之問,我們試圖通過融合重整科學、技術、工程和數學這四大領域的教學內容,培養出適應21世紀的復合型、創新型人才,達到錢先生的“大成教育”的理想。

2. 智能機器人教學的意義及現狀

智能機器人技術是涉及機械、電子、計算機、人工智能等多種技術的實踐性學科。智能機器人教學的總體目標是在了解機器人內部構造、功能及應用狀況等知識的前提下,動手搭建機器人,設計機器人行動策略,編寫機器人程序。由于其自身的知識綜合性和技術應用領域的廣泛性,為培養學生的綜合能力,如邏輯思維能力、分析和解決問題的能力、動手能力、合作能力和創造能力提供了良好的平臺。因此,機器人教學是素質教育的重要載體,將對社會發展和人才培養產生重大影響。

教育部 2003 年頒布的《普通高中信息技術課程標準(實驗)》中,把“人工智能初步”和“簡易機器人制作”設為技術領域的選修模塊,意味著我國的人工智能和機器人教育在大眾化、普及化層面上進入了一個新階段[1]。隨著信息化的發展以及人們科技意識的加強,機器人教學逐漸趨于幼齡化,很多經濟發達地區從小學低年級開設智能機器人(校本)課程、興趣班,社會上的幼兒機器人培訓班、機器人高手俱樂部層出不窮。學校及市場培訓機構的教學質量關系到該領域能否健康、良性發展,也關系到面向21世紀未來人才的培養。

3. STEM教育視野下的智能機器人教學

智能機器人教學能夠實現STEM教育四要素的有機整合。如在完成FLL機器人前進爬坡并摘取果實的任務時,教師通常會要求學生先思考可以有幾種策略完成任務、哪種策略最佳。在編程時,教師要求學生畫程序流程圖,通過反復測試、分析現象、發現問題、提出修改方案并及時調整,使機器人表現出最佳狀態。在這一任務中,體現了如下素養。

科學素養:運用重力、摩擦力等物理知識,需要具備確定問題、尋找思路、解決問題、相互共享制作經驗的科學精神。

工程素養:編程之前畫流程圖,這是工程設計的基本思想,機器人編程調用標準化程序模塊也蘊涵了工程意識。

數學素養:需要測量斜坡高度和手臂長度,并通過計算,得出機器人的速度和完成任務所需時間等。

技術素養:指對科學和技術進行評價和做出相應決定所必需的基本知識和能力。學生在分析任務、選擇策略和編寫程序上均體現了技術素養的運用。

STEM教育視野下小學低年級機器人教學模式探索

1. 基于活動的體驗學習模式

基于活動的體驗學習模式源自于體驗學習法,是指從學生個體發展的需要和認知規律出發,在親身經歷學習的過程中,通過反復觀察、感受、實踐、探究,對知識進行感悟與理解的學習方法[2]。

應用最廣泛的體驗學習理論模型是1984年由庫博提出的四階段循環模型,又稱為“體驗學習的循環理論模型”。庫博用四個元素建立起了該模型:具體的體驗、觀察與反思、形成抽象的概念和普遍的原理、在新情境中檢驗概念的意義(如圖 1)。

基于活動的體驗學習模式則通過教師設計的一系列漸進的具有邏輯性、趣味性的活動,使學生在具體情境中結合實踐和反思來獲得知識與技能,具體的教學流程(如圖2)。

第一階段:教師創設情境,提出問題,學生感知情境,思考問題,帶著問題進入具體的實踐——觀察。

第二階段:學生在教師的指導下,通過教師提供的資源和工具動手操作,在實踐中觀察與反思,并感知情境,發現一些對后續學習有用的信息與資源。

第三階段:學生將學習內容抽象成新的觀點和方法,新的概念在頭腦中初步形成。

第四階段:學生自己遇到或由教師提供各種類似的情境,檢驗第三階段形成的想法、觀點、理論和認識。

2.《競速小車》教學案例

學生特征分析:本課教學所面對的是遼寧省某市青少年活動中心的低年級組學生(小學二、三年級居多)。他們的特點是好動,注意力易分散,抽象思維尚未完全建立,但思維活躍,具有強烈的探究欲望,不滿足于對書本知識的簡單死記硬背。在前面的學習中,學生們已經知道了一般機械的組成,知道常見的傳動方式,并且已有使用樂高教學材料的經驗。

教學目標:知識與技能:了解常見齒輪傳動的特點、形式;探究如何通過齒輪傳動結構使機器人加速。過程與方法:通過實踐了解齒輪傳動結構的基本規律,提高學生應用所學知識解決實際問題的能力;通過小組合作和匯報交流促進學生的協作探究精神、學習交流能力、語言表達能力以及分析總結能力。情感、態度與價值觀:對機器人技術有求知的欲望,產生探究科學的勇氣。活動準備:樂高教育器材、PPT課件、黑膠帶(粘貼跑道)、活動記錄表、秒表等。

活動過程:

環節一:情境創設

教師播放F1賽車視頻,請學生談談感興趣的話題,如“你知道在F1中,最快的賽車時速是多少嗎”、“有哪些著名的賽車手”、“F1團隊獲勝的秘訣是什么”等等,進入今天的課題:我們自己設計并搭建一輛電動小車,看什么樣的小車跑得最快?。ò鍟焊偹傩≤嚕┮鈭D:通過情境引入本次活動主題。

環節二:操作與反思

師:生活中有一些常見的簡單機械可以實現速度的變化,你都知道哪些?

學生思考后回答:滑輪、齒輪。

師:在機器人的設計中,機械結構是完善系統的一個重要因素。在零件盒中老師給大家提供了三種齒輪,請同學們按照實驗記錄的要求,搭建不同齒輪結構的小車,探索齒輪的特性。

學生以小組為單位動手搭建小車,教師讓學生思考:在搭建過程中應該注意什么?

搭建好小車的組可以將電動車放在平直的跑道上,用秒表測試行駛所需要的時間。每次測試前,先估計一個時間,看看實際用時和預估時間是否接近,并將記錄填寫在實驗記錄表中。

實驗記錄表

教師提出四個問題:(1)你們的小車在前進過程中出現了哪些問題?你們是怎么處理的?(2)你們小組哪種組合跑得最快?為什么?(3)誰能總結一下,齒輪傳動結構對速度有哪些影響?(4)轉速相同的情況下,為什么大齒輪帶動小齒輪時的速度會變快呢?

意圖:讓學生對他們看到的或建構的內容進行思考,對方案進行探討、反思并調整他們的看法,同時也通過提問鼓勵學生繼續探究。

環節三:總結與抽象

經過觀察思考,學生得出結論:(1)在傳動中,產生加速的方法就是大齒輪帶動小齒輪,相反,如果需要減速的話,就是小齒輪帶動大齒輪。因為大齒輪牙齒多,它轉動一圈,會帶著小齒輪轉動好幾圈。(2)速度加快的小車反而起步很慢,因為小車起步的剎那馬達需要力量來啟動,所以啟動速度不夠快。

環節四:驗證與應用

活動的最后,請學生結合今天活動的內容,發揮聰明才智,設計爬坡機器人。

師:什么樣的齒輪結構可以使你的機器人小車順利爬上陡坡?在記錄表上畫出你的設計并實踐。

意圖:把孩子們引入一個新的“聯系”階段,使他們在螺旋式上升的循環中接受難度不斷增加的挑戰。

3. 總結分析

教學中,學生不僅獲得了與機械、物理知識有關的感知能力,探索了齒輪傳動結構的基本規律,還在操作與反思階段對不同組合的齒輪進行了“測試—比較—分析”,體現了工程設計的基本思想。對時間的預估以及對小車速度的計算強化了學生的數學能力,而動手對不同齒輪進行組合和搭配,并檢驗其效果,最后得出加速與減速的搭配規律,則提高了學生的技術素養。可見,在基于活動的體驗學習模式中,學生通過一系列的階段性學習過程獲得了相應的改變,使其有能力再投入到新一輪具體體驗情境中去學習,并再次獲得新經驗。這種模式不僅關注知識與技能的獲得,更關注對實踐過程的總結和反思,形成科學地解決問題的思路,這種模式更適于低年級課外科技活動。

學生經歷了科學研究的所有階段,從關注問題、發現探索、搜集數據、分析歸納、推理篩選到最后利用技術得出研究結論的科學方法,形成一系列科學研究方法,具備工程意識和信息素養,為日后的研究和創新奠定必要的基礎。

當然,隨著STEM到STEAM,將藝術和設計的元素融入其中,將賦予學生作品豐富的表現力。我們將繼續探索如何在智能機器人教學中培養學生的藝術素養和創意設計能力。

注:本文系2011年全國教育信息技術研究青年課題《中小學智能機器人教育的理論和實踐研究(立項編號:112340246)和遼寧省教育科學“十二五”規劃2013年度課題《基于虛擬名師工作室的教師發展共同體研究》(項目編號:JG13CB094)系列研究成果之一。

參考文獻

張劍平,.機器人教育: 現狀、問題與推進策略[J] . 中國電化教育, 2006,(12):65-68.

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只是,想歸想,在自己的課堂上還是沒有實行,主要是心里還是有點擔心,學習者真的會愿意看視頻課件嗎?

不過,最近發生的一件事情讓我真切感受到了視頻課件的威力。應聯合國兒基會和中央電化教育館邀請,我們在四川某地舉行了一個面向小學數學教師的游戲化教學培訓項目。在這個為期兩天的培訓中,其中有一個環節是觀課。以往一般是請一位教師上示范課,參訓教師現場觀課。不過在這次培訓中,示范課教師因事不能過來,只好讓參訓教師觀看之前錄制好的視頻課件。

說實話,我當時心里忐忑不安,非常擔心視頻觀課的效果。不過,后來發現效果出奇地好。當教師們用心去觀看視頻的時候,大家會發現效果比現場觀課還好,沒有機器故障,沒有口誤,而且師生的操作細節都可以看得清清楚楚。

那次課后,我思考了很長時間,后來才恍然大悟:其實人是喜歡看視頻的。人們天天看的電影和電視劇不是視頻嗎?人們不是也可以一連看幾小時嗎?只是人們不喜歡看錄制得不好的視頻(包括拍得不好的電影)。而過去的一些視頻課件之所以不太吸引人,其實是很容易理解的,張藝謀拍攝2小時的電影花了多少錢,我們拍攝32課時的視頻課件又花了多少錢?導演和演員為了揣摩如何吸引觀眾花了多少精力,教師為了揣摩如何吸引學生又花了多少精力?視頻課件沒有花費足夠的人力、物力和財力,怎么能期望它像大片一樣吸引人呢?

篇7

隨著知識經濟時代的來臨,掌握知識的人才日益成為國家繁榮、民族振興的決定性因素和主要資源。遠程教育這一基于計算機技術和通訊技術的教育方式,正以其自身優勢,成為現代教育的一個亮點。遠程教育是現代多媒體教學與網絡技術相結合的產物。在現有的高等教育條件下,采用網上現代遠程教育形式。擴大高校教學覆蓋面,可以有效地緩解我國教育資源的不足與信息化時代巨大的社會教育需求之間的矛盾。

1 多媒體技術的發展

多媒體技術是90年代興起的一股熱潮,以往的計算機通過視覺才能接受信息,后來增加了“聽”的功能,人們才把具有“視聽”兩種以上功能的計算機稱之為多媒體計算機,并把這種技術稱之為多媒體技術。多媒體技術改變了微計算機多年來呆板的臉孔,換上了豐富多彩、形聲并茂的漂亮面容。就其功能可以分成兩類:

1)具有“視聽”功能,這種類型的計算機及其網絡運用于教學,除能使以往靠多種設備、技術實現的課堂多媒體教學集計算機于一身,具有高集成的特點外,其明顯的優勢是還具有實時性、交互性、信息量大和能夠進行個別化教學的功能。

2)具有“虛擬現實”功能,這一類計算機多媒體技術除具有“視聽”的功能外,還具有讓人動手“做”,充分發揮人的“觸覺、機體覺、運動覺、平衡覺”等感覺器官的功能,讓人們在“做”中學習知識和掌握技能。

2 遠程教育的技術實現

2.1 計算機網絡:這個支撐網絡遠程教學系統的物質基礎:

1) 接入部分:主要設備是路由器,主要作用是通過網絡專線將整個網絡接人Internet,從而使本網的用戶能夠訪問Internet資源,而其它網絡用戶能夠訪問本網信息。

2) 交換模塊:是整個網絡連接與傳輸的核心,主要的設備有主干交換機、分支集線器和連接各模塊的網絡電纜,由它們組成整個骨干網絡。

3) 服務器:主要負責信息的收集、儲存、,它們是對外提供教學與信息服務的主要實體,一般有Web服務器、FTP服務器、E-mail服務器、DNS服務器、數據庫服務器等等。

4) 網絡管理:主要對整個網絡進行監控、運行性能的檢測、故障的診斷等等。

2.2 軟件部分

1) 多媒體授課系統從功能上可以分成兩個部分:一個是課件點播系統。一個是同步廣播授課系統。

2) 師生交互工具

① 共享白板:軟件共享白板是一個為在Internet環境進行教學的教師和學生提供文本以及圖形共享的區域。教師可以將一張圖片貼入共享白板中。并利用系統提供的特定畫圖工具和文本輸入工具,在所貼的圖片上進行標記、說明。教師端的白板中的圖形和文字可以通過Internet同步傳遞到交流環境中的其他學生端白板中。

② 語音、視頻交互:語音交互是異地師生之間一種有效的交流方式。為了增加師生教學過程的生動性,也需要師生間能夠看到各自的視頻圖像。教師可以任意選擇特定的學生端視頻,也可以同時看到多個學生端的視頻圖象。學生端可以選擇觀看教師端視頻。

③ 同步瀏覽:在交流過程中,能夠提供同步瀏覽的機制。教師可以通過鍵入網址,并將該地址廣播到同一交流環境中的所有學生端瀏覽器。使得學生端的瀏覽器與教師端的瀏覽器達到同步顯示。

④ 網絡題庫系統基于Web的題庫系統用于支持教師和學生通過網絡進行組卷并進行各種類型的測試。

3) 答疑系統

① 問題通過電子郵件的方式發送到主持這門課程的學科教師,當教師對該問題進行回答后,系統將自動解答發送到學生的電子信箱;

② 將問題公布在答疑布告牌上,征求解答,有人對其解答后,系統將通過電子郵件通知該學生。

4) 作業批閱系統

作業批閱系統是基于3W的協作式作業批改系統,學生可以通過該系統提交作業,獲取作業批改結果,并根據教師建議來修改和編輯作業。

5) 網絡課件寫作系統

開發網絡課件寫作系統的主要目的是為了方便不具有專業編程經驗的各站點教師編制網絡教學軟件。教學單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構建網絡課程或網絡教學模塊。在該平臺上構建的網絡課程,就能直接在網絡上運行。

6) 遠程考試系統

遠程考試系統是教學信息反饋的重要手段。通過考試可以將學生的學習進展狀況反饋給系統。

7) 遠程作業系統

在學生的學習過程中,作業的布置、提交與批改是非常重要的一環。老師可以通過作業系統得到教學效果的反饋,既可以了解不同學生的學習情況,以便因材施教,又可以發現教學過程或課件中存在的問題。并采取措施加以修改完善。

2.3 我國遠程教育的現狀

1) 中國網絡遠程教育發展趨勢雖然緩慢,但發展潛力巨大。早在1998年,教育部頒發《面向21世紀教育振興行動計劃》文獻中就指出:大力發展我國網絡遠程教育。同時為加快速一步伐,同意社會力量或外資界人這一領域。在著眼于未來的互聯網領域。教育是一個十分令人看好的投資方向。

2) 與發達國家相比還有一定的差距我國近程教育主要集中于基礎教育在發達國家,網絡教育的主體是高等教育、成人教育、繼續教育;像在美國,就有五千萬成年人在學習。在過去五年中,美國的網絡大學增加到300多所,約有80所大學允許通過網絡學習獲得學位。

3 計算機遠程教育必須加強多媒體技術的應用

3.1 加強多媒體課件的開發應用

多媒體技術設計和編制的新一代CAI系統,具有綜合處理圖、文、聲、像的能力,改變了原來CAI中將知識僅以單一視覺或聽覺符號表現的方法,使學習者能通過多種感官獲取知識信息,增強理解能力,提高教學教率。

1)在大專院校和中小學形成專門從事MCM課件開發的研究機構。據了解,以前從事MCAI課件開發的單位主要有兩類:一類是傳統出版社的電子出版部門;一類是軟件制作公司或多媒體技術開發公司。由于強調市場,重視效益,其開發的產品給人的感覺是深人教學不夠。實際上,大專院校和中小學完全可以根據大綱的要求,制定相應的課件標準,分工協作,組織精兵強將進行開發,經試用修改不斷完善。通過鑒定后,批量生產教學光盤,并將其做到網上,達到教育資源最大程度上的共享。

2)統一的MCAI的技術標準?,F階段MCAI課件的制作技術五花八門,以編輯制作為例,大多是手工編輯,費時費力,效率較低,雖然一些多媒體創作工具不斷推出,但其適應面還是受到一定的限制。因此,有必要統一MCAI課件技術上的一些標準,如硬件配置、軟件環境、創作工具、多媒體素材、文件的格式等。

3)研究智能型MCAI課件。隨著計算機人工智能技術的發展,應在MCAI課件中加強專家系統和人工智能技術應用。它模擬教師,服務對象是學習者,允許學習者與計算機進行廣泛的交互活動。它可以為學習者提供一種新型的學習環境,能根據學習者的學習特點和學習風格采用不同的教學策略,能對學習者的學習狀況進行評估,以滿足學習者的不同需要。

3.2 適當應用多媒體虛擬實現技術

1)通過遠程教育,將虛擬現實技術應用于機械加工、建筑和工程、金融分析、動物手術等領域。例如在動物醫學領域,虛擬現實技術代表未來發展的方向,借助它能夠滿足大批學員們動手操作的愿望。在動物外科手術中,通過虛擬現實系統,可以看到或感覺到微電腦生成的以假亂真的三維立體圖形,交互作用的“觸角”功能使外科醫生身臨其境地進行“手術”,得心應手地在熒屏中開刀。

2)建立虛擬現實遠程教育環球網。它的使用與互聯網相似,只要在瀏覽器中鍵入虛擬現實網絡地址就可以相聯。例如當進入某虛擬太陽系環境的網站時??梢钥吹礁骱阈堑姆植?,感覺就如同親身在太空中漫游一樣。在觀看不同恒星之余,還可以進入恒星當中查看并閱讀各種資料。

4 結束語

計算機多媒體技術及其網絡教學系統,能使以往靠多種設備、技術才能實現的課堂多媒體教學集計算機于一身,并能與現代通訊設施形成網絡,構成全方位、多渠道、交互式的遠程教育系統。人們稱它的出現使教育技術跨進了一個新的時代,成為教育領域的一次革命。

參考文獻:

[1] 陳值亮.直觀教學中多媒體信息技術的優越性[J].教育信息化,2005.

[2] 楊敏,朱春玲.多媒體信息技術與外語教學[J].西安外國語學院學報,2002.

[3] 丁汀.張娟探討多媒體信息技術在教學中的運用[J].科教文匯(下半月),2006.

[4] 王家磊多媒體信息技術教學[J].科技廣場,2007.

篇8

1、中國網絡遠程教育發展趨勢雖然緩慢,但仍不失上升態式以EDU域名注冊的網站以每半年增加幾百家左右的速度向上攀升。從這一顯而易見的角度來看,早在1998年,教育部頒發《面向21世紀教育振興行動計劃》文獻中就指出:大力發展我國網絡遠程教育。同時為加快速一步伐,同意社會力量或外資界人這一領域。在著眼于未來的互聯網領域。教育是一個十分令人看好的投資方向。

2、與發達國家相比還有一定的差距我國近程教育主要集中于基礎教育在發達國家,網絡教育的主體是高等教育、成人教育、繼續教育;像在美國,就有五千萬成年人在學習。在過去五年中,美國的網絡大學增加到300多所,約有80所大學允許通過網絡學習獲得學位。目前在中國一流水平的大學如北大、清華上海交大、北京郵電大學等也都已經開展遠程教育或網上大學的招生工作。

二、遠程教育實現手段的發展與現狀

(一)遠程教育的發展

遠程教育的發展經歷了三個階段。

基于數據網絡的計算機遠程教育研究始于80年代后期,90年代步入實踐。我國遠程教育規劃是1997年經醞釀提出的,1998年正式批準立項,1999年是整個項目啟動的關鍵一年。規劃的近期目標是到2000年要通過網絡互聯10130所各級學校,并使8000所貧困、邊遠地區的中小學具備利用衛星上網的能力。目前,我國的清華大學、北京大學、湖南大學、浙江大學等一大批大學建立了自己的遠程教育實驗室或遠程教育中心,基于綜合數據網的遠程教育研究正在部分院校蓬勃展開。

(二)遠程教育的技術實現

1、計算機網絡:這個支撐網絡遠程教學系統的物質基礎,一般來說,都具有下列組成:

(1)接人部分:主要設備是路由器,主要作用是通過網絡專線將整個網絡接人Internet,從而使本網的用戶能夠訪問Internet資源,而其它網絡用戶能夠訪問本網信息。

(2)交換模塊:是整個網絡連接與傳輸的核心,主要的設備有主干交換機、分支集線器和連接各模塊的網絡電纜,由它們組成整個骨干網絡。

(3)服務器:主要負責信息的收集、儲存、,它們是對外提供教學與信息服務的主要實體,一般有Web服務器、FTP服務器、E-mail服務器、DNS服務器、數據庫服務器等等。

(4)網絡管理:主要對整個網絡進行監控、運行性能的監測、故障的預警和診斷等等;計費模塊主要是記錄網絡使用者的資費信息,以控制網絡資源的有償使用。

2、軟件部分

(1)多媒體授課系統從功能上可以分成兩個部分:一個是課件點播系統。一個是同步廣播授課系統。

(2)師生交互工具①共享白板:軟件共享白板是一個為在Internet環境進行教學的教師和學生提供文本以及圖形共享的區域。教師可以將一張圖片貼入共享白板中。并利用系統提供的特定畫圖工具和文本輸入工具,在所貼的圖片上進行標記、說明。教師端的白板中的圖形和文字可以通過In-ternet同步傳遞到交流環境中的其他學生端白板中。

②語音、視頻交互:語音交互是異地師生之間一種有效的交流方式。為了增加師生教學過程的生動性,也需要師生間能夠看到各自的視頻圖象。教師可以任意選擇特定的學生端視頻,也可以同時看到多個學生端的視頻圖象。學生端可以選擇觀看教師端視頻。

③同步瀏覽:在交流過程中,能夠提供同步瀏覽的機制。教師可以通過鍵人URL地址,并將該地址廣播到同一交流環境中的所有學生端瀏覽器。使得學生端的瀏覽器與教師端的瀏覽器達到同步顯示。

④網絡題庫系統基于Web的題庫系統用于支持教師和學生通過網絡進行組卷并進行各種類型的測試??梢愿鶕煌臏y試目的提供相應的組卷策略,包括智能組卷、相對評價組卷、絕對評價組卷,教師通過網絡自動組卷后,下載到本地進行使用。

(3)答疑系統

①問題通過電子郵件的方式發送到主持這門課程的學科教師,當教師對該問題進行回答后,系統將自動解答發送到學生的電子信箱;

②將問題公布在答疑布告牌上,征求解答,有人對其解答后,系統將通過電子郵件通知該學生。

(4)作業批閱系統

作業批閱系統是基于WWW的協作式作業批改系統,學生可以通過該系統提交作業,獲取作業批改結果,并根據教師建議來修改和編輯作業。

(5)網絡課件寫作系統

開發網絡課件寫作系統的主要目的是為了方便不具有專業編程經驗的各站點教師編制網絡教學軟件。教學單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構建網絡課程或網絡教學模塊。在該平臺上構建的網絡課程,就能直接在網絡上運行。

(6)遠程考試系統

遠程考試系統是教學信息反饋的重要手段。通過考試可以將學生的學習進展狀況反饋給系統。

(7)遠程作業系統

在學生的學習過程中,作業的布置、提交與批改是非常重要的一環。老師可以通過作業系統得到教學效果的反饋,既可以了解不同學生的學習情況,以便因材施教,又可以發現教學過程或課件中存在的問題。并采取措施加以修改完善。

三、多媒體技術的發展

多媒體技術是90年代興起的一股熱潮,以往的計算機通過視覺才能接受信息,后來增加了“聽”的功能,人們才把具有“視聽”兩種以上功能的計算機稱之為多媒體計算機,并把這種技術稱之為多媒體技術。近年來它的發展非常迅猛,從一臺計算機到局域網乃至國際互聯網絡,都可以使用。多媒體技術改變了微計算機多年來生硬、呆板的臉孔,換上了豐富多彩、形聲并茂的漂亮面容。就其功能可以分成兩類:

1、只具有“視聽”功能,這種類型的計算機及其網絡運用于教學,除能使以往靠多種設備、技術實現的課堂多媒體教學集計算機于一身,具有集成性的特點外,其明顯的優勢是還具有即時性、交互性、信息量大和能夠進行個別化教學的功能。人們常稱這類只有“視的”功能的計算機及其網絡技術為一般的多媒體技術。

2、具有“虛擬現實”功能,這一類計算機多媒體技術除具有“視聽”的功能外,還具有讓人動手“做”,充分發揮人的“觸覺、機體覺、運動覺、平衡覺”等感覺器官的功能,讓人們在“做”中學習知識和掌握技能。

四、我國教育領域必須加強計算機遠程教育的應用

1、計算機遠程教育是教育領域的國際發展趨勢。

Internet網的發展速度極為迅猛,在發達國家和地區普及率較高,美國、英國、芬蘭、瑞典等國家均提出了基于互聯網的遠程教育計劃,并已開始逐漸實施。而發達國家推出的這些遠程教育計劃并不僅局限于基礎教育和高等教育領域,而且是利用現代化手段提高國民素質的重要手段。面對這一國際潮流,我國教育管理部門和廣大教育工作者不應落后,應追蹤國際上先進的教育思想、教育手段和教育方法。

2、實施計算機遠程教育是中國國情的需要。我國是發展中國家,教育資源比較緊缺,現有教育資源遠遠不能滿足需求。而采用常規的措施和方法,例如建設學校,增加學校數量,所需投入太大,短時間內也不能解決問題,特別是高等教育的大眾化、普及化。

3、實施計算機遠程教育也是教學改革的需要。眾所周知,我國的教育資源不但緊缺,而且發展極不平衡,利用遠程教育可以消滅貧困校、薄弱校,達到教育資源在一定程序上的共享,打破教育資源不平衡的局面,以比較快的方式、方法擴大教育規模。

4、利用遠程教育體系也可以提高國民素質,實現“終身教育”的目的。

五、計算機遠程教育必須加強多媒體技術的應用

遠程教育網上資源是重要的,簡單的重復書本是沒有出路的。而解決此問題,筆者認為必須合理地使用多媒體技術。

(一)加強多媒體課件的開發應用

多媒體技術設計和編制的新一代CAI系統,具有綜合處理圖、文、聲、像的能力,改變了原來CAI中將知識僅以單一視覺或聽覺符號表現的方法,使學習者能通過多種感官獲取知識信息,增強理解能力,提高教學教率。應用多媒體技術編制的cAI系統即稱之為MCAI軟件,亦稱課件。

1、在大專院校和中小學形成專門從事MCM課件開發的研究機構。據了解,以前從事MCAI課件開發的單位主要有兩類:一類是傳統出版社的電子出版部門;一類是軟件制作公司或多媒體技術開發公司。由于強調市場,重視效益,其開發的產品給人的感覺是深人教學不夠。實際上,大專院校和中小學完全可以根據大綱的要求,制定相應的課件標準,分工協作,組織精兵強將進行開發,經試用修改不斷完善。通過鑒定后,批量生產教學光盤,并將其做到網上,達到教育資源最大程度上的共享。

2、統一的MCAI的技術標準。現階段MCAI課件的制作技術五花八門,以編輯制作為例,大多是手工編輯,費時費力,效率較低,雖然一些多媒體創作工具不斷推出,但其適應面還是受到一定的限制。因此,有必要統一MCAI課件技術上的一些標準,如硬件配置、軟件環境、創作工具、多媒體素材、文件的格式等。目前教育部基礎司正在研制一種“傻瓜開發平臺”,容易上手,極適合中小學教師進行MCAI開發。

3、研究智能型MCAI課件。隨著計算機人工智能技術的發展,應在MCAI課件中加強專家系統和人工智能技術應用。它模擬教師,服務對象是學習者,允許學習者與計算機進行廣泛的交互活動。它可以為學習者提供一種新型的學習環境,能根據學習者的學習特點和學習風格采用不同的教學策略,能對學習者的學習狀況進行評估,以滿足學習者的不同需要。

(二)適當應用多媒體虛擬實現技術

現在,全世界已有2000多研究單位、大學、公司開展虛擬現實研究與開發技術,它將是90年代最有發展前景的技術之一。

l、通過遠程教育,將虛擬現實技術應用于藝術、醫療、建筑和工程、軍事研究、金融分析等領域。例如在醫學領域,虛擬現實技術代表未來發展的方向,借助它能夠滿足大批學員們動手操作的愿望。在外科手術中,通過虛擬現實系統,可以看到或感覺到微電腦生成的以假亂真的三維立體圖形,交互作用的“觸角”功能使外科醫生身臨其境地進行“手術”,得心應手地在熒屏中開刀。

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二、遠程教育實現手段的發展與現狀

(一)遠程教育的發展

遠程教育的發展經歷了三個階段。

基于數據網絡的計算機遠程教育研究始于80年代后期,90年代步入實踐。我國遠程教育規劃是1997年經醞釀提出的,1998年正式批準立項,1999年是整個項目啟動的關鍵一年。規劃的近期目標是到2000年要通過網絡互聯10130所各級學校,并使8000所貧困、邊遠地區的中小學具備利用衛星上網的能力。目前,我國的清華大學、北京大學、湖南大學、浙江大學等一大批大學建立了自己的遠程教育實驗室或遠程教育中心,基于綜合數據網的遠程教育研究正在部分院校蓬勃展開。

(二)遠程教育的技術實現

1、計算機網絡:這個支撐網絡遠程教學系統的物質基礎,一般來說,都具有下列組成:

(1)接人部分:主要設備是路由器,主要作用是通過網絡專線將整個網絡接人Internet,從而使本網的用戶能夠訪問Internet資源,而其它網絡用戶能夠訪問本網信息。

(2)交換模塊:是整個網絡連接與傳輸的核心,主要的設備有主干交換機、分支集線器和連接各模塊的網絡電纜,由它們組成整個骨干網絡。

(3)服務器:主要負責信息的收集、儲存、,它們是對外提供教學與信息服務的主要實體,一般有Web服務器、FTP服務器、E-mail服務器、DNS服務器、數據庫服務器等等。

(4)網絡管理:主要對整個網絡進行監控、運行性能的監測、故障的預警和診斷等等;計費模塊主要是記錄網絡使用者的資費信息,以控制網絡資源的有償使用。

2、軟件部分

(1)多媒體授課系統從功能上可以分成兩個部分:一個是課件點播系統。一個是同步廣播授課系統。

(2)師生交互工具①共享白板:軟件共享白板是一個為在Internet環境進行教學的教師和學生提供文本以及圖形共享的區域。教師可以將一張圖片貼入共享白板中。并利用系統提供的特定畫圖工具和文本輸入工具,在所貼的圖片上進行標記、說明。教師端的白板中的圖形和文字可以通過In-ternet同步傳遞到交流環境中的其他學生端白板中。

②語音、視頻交互:語音交互是異地師生之間一種有效的交流方式。為了增加師生教學過程的生動性,也需要師生間能夠看到各自的視頻圖象。教師可以任意選擇特定的學生端視頻,也可以同時看到多個學生端的視頻圖象。學生端可以選擇觀看教師端視頻。

③同步瀏覽:在交流過程中,能夠提供同步瀏覽的機制。教師可以通過鍵人URL地址,并將該地址廣播到同一交流環境中的所有學生端瀏覽器。使得學生端的瀏覽器與教師端的瀏覽器達到同步顯示。

④網絡題庫系統基于Web的題庫系統用于支持教師和學生通過網絡進行組卷并進行各種類型的測試。可以根據不同的測試目的提供相應的組卷策略,包括智能組卷、相對評價組卷、絕對評價組卷,教師通過網絡自動組卷后,下載到本地進行使用。

(3)答疑系統

①問題通過電子郵件的方式發送到主持這門課程的學科教師,當教師對該問題進行回答后,系統將自動解答發送到學生的電子信箱;

②將問題公布在答疑布告牌上,征求解答,有人對其解答后,系統將通過電子郵件通知該學生。

(4)作業批閱系統

作業批閱系統是基于WWW的協作式作業批改系統,學生可以通過該系統提交作業,獲取作業批改結果,并根據教師建議來修改和編輯作業。

(5)網絡課件寫作系統

開發網絡課件寫作系統的主要目的是為了方便不具有專業編程經驗的各站點教師編制網絡教學軟件。教學單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構建網絡課程或網絡教學模塊。在該平臺上構建的網絡課程,就能直接在網絡上運行。

(6)遠程考試系統

遠程考試系統是教學信息反饋的重要手段。通過考試可以將學生的學習進展狀況反饋給系統。

(7)遠程作業系統

在學生的學習過程中,作業的布置、提交與批改是非常重要的一環。老師可以通過作業系統得到教學效果的反饋,既可以了解不同學生的學習情況,以便因材施教,又可以發現教學過程或課件中存在的問題。并采取措施加以修改完善。三、多媒體技術的發展

多媒體技術是90年代興起的一股熱潮,以往的計算機通過視覺才能接受信息,后來增加了“聽”的功能,人們才把具有“視聽”兩種以上功能的計算機稱之為多媒體計算機,并把這種技術稱之為多媒體技術。近年來它的發展非常迅猛,從一臺計算機到局域網乃至國際互聯網絡,都可以使用。多媒體技術改變了微計算機多年來生硬、呆板的臉孔,換上了豐富多彩、形聲并茂的漂亮面容。就其功能可以分成兩類:

1、只具有“視聽”功能,這種類型的計算機及其網絡運用于教學,除能使以往靠多種設備、技術實現的課堂多媒體教學集計算機于一身,具有集成性的特點外,其明顯的優勢是還具有即時性、交互性、信息量大和能夠進行個別化教學的功能。人們常稱這類只有“視的”功能的計算機及其網絡技術為一般的多媒體技術。

2、具有“虛擬現實”功能,這一類計算機多媒體技術除具有“視聽”的功能外,還具有讓人動手“做”,充分發揮人的“觸覺、機體覺、運動覺、平衡覺”等感覺器官的功能,讓人們在“做”中學習知識和掌握技能。

四、我國教育領域必須加強計算機遠程教育的應用

1、計算機遠程教育是教育領域的國際發展趨勢。

Internet網的發展速度極為迅猛,在發達國家和地區普及率較高,美國、英國、芬蘭、瑞典等國家均提出了基于互聯網的遠程教育計劃,并已開始逐漸實施。而發達國家推出的這些遠程教育計劃并不僅局限于基礎教育和高等教育領域,而且是利用現代化手段提高國民素質的重要手段。面對這一國際潮流,我國教育管理部門和廣大教育工作者不應落后,應追蹤國際上先進的教育思想、教育手段和教育方法。

2、實施計算機遠程教育是中國國情的需要。我國是發展中國家,教育資源比較緊缺,現有教育資源遠遠不能滿足需求。而采用常規的措施和方法,例如建設學校,增加學校數量,所需投入太大,短時間內也不能解決問題,特別是高等教育的大眾化、普及化。

3、實施計算機遠程教育也是教學改革的需要。眾所周知,我國的教育資源不但緊缺,而且發展極不平衡,利用遠程教育可以消滅貧困校、薄弱校,達到教育資源在一定程序上的共享,打破教育資源不平衡的局面,以比較快的方式、方法擴大教育規模。

4、利用遠程教育體系也可以提高國民素質,實現“終身教育”的目的。

五、計算機遠程教育必須加強多媒體技術的應用

遠程教育網上資源是重要的,簡單的重復書本是沒有出路的。而解決此問題,筆者認為必須合理地使用多媒體技術。

(一)加強多媒體課件的開發應用

多媒體技術設計和編制的新一代CAI系統,具有綜合處理圖、文、聲、像的能力,改變了原來CAI中將知識僅以單一視覺或聽覺符號表現的方法,使學習者能通過多種感官獲取知識信息,增強理解能力,提高教學教率。應用多媒體技術編制的cAI系統即稱之為MCAI軟件,亦稱課件。

1、在大專院校和中小學形成專門從事MCM課件開發的研究機構。據了解,以前從事MCAI課件開發的單位主要有兩類:一類是傳統出版社的電子出版部門;一類是軟件制作公司或多媒體技術開發公司。由于強調市場,重視效益,其開發的產品給人的感覺是深人教學不夠。實際上,大專院校和中小學完全可以根據大綱的要求,制定相應的課件標準,分工協作,組織精兵強將進行開發,經試用修改不斷完善。通過鑒定后,批量生產教學光盤,并將其做到網上,達到教育資源最大程度上的共享。

2、統一的MCAI的技術標準?,F階段MCAI課件的制作技術五花八門,以編輯制作為例,大多是手工編輯,費時費力,效率較低,雖然一些多媒體創作工具不斷推出,但其適應面還是受到一定的限制。因此,有必要統一MCAI課件技術上的一些標準,如硬件配置、軟件環境、創作工具、多媒體素材、文件的格式等。目前教育部基礎司正在研制一種“傻瓜開發平臺”,容易上手,極適合中小學教師進行MCAI開發。

3、研究智能型MCAI課件。隨著計算機人工智能技術的發展,應在MCAI課件中加強專家系統和人工智能技術應用。它模擬教師,服務對象是學習者,允許學習者與計算機進行廣泛的交互活動。它可以為學習者提供一種新型的學習環境,能根據學習者的學習特點和學習風格采用不同的教學策略,能對學習者的學習狀況進行評估,以滿足學習者的不同需要。

(二)適當應用多媒體虛擬實現技術

現在,全世界已有2000多研究單位、大學、公司開展虛擬現實研究與開發技術,它將是90年代最有發展前景的技術之一。

l、通過遠程教育,將虛擬現實技術應用于藝術、醫療、建筑和工程、軍事研究、金融分析等領域。例如在醫學領域,虛擬現實技術代表未來發展的方向,借助它能夠滿足大批學員們動手操作的愿望。在外科手術中,通過虛擬現實系統,可以看到或感覺到微電腦生成的以假亂真的三維立體圖形,交互作用的“觸角”功能使外科醫生身臨其境地進行“手術”,得心應手地在熒屏中開刀。

2、建立虛擬現實遠程教育環球網。它的使用與互聯網相似,只要在瀏覽器中鍵入虛擬現實網絡地址就可以相聯。例如當進入某虛擬太陽系環境的網站時??梢钥吹礁骱阈堑姆植?,感覺就如同親身在太空中漫游一樣。在觀看不同恒星之余,還可以進入恒星當中查看并閱讀各種資料。此外,在太空中還可以發現流星、恒星的轉動等動態模擬。

結束語

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在教學中宋老師始終堅持教師是主導者,學生是主體者這一教學思想,利用多種教學方式,靈活的穿插其中,比如看視頻,看課件,觀察分析實物原件,學生討論,指名學生回答談認識,學生自作探究等方式,并對以上方式聯系學生原有知識基礎和能力進行細致入微的刨析,以讓學生明了其思維的實質,現實情境的實質,這種教學態度是我們廣大教師應該學習借鑒,并力求在教學中實實在在,一如既往的實施的,不是只在觀摩課,公開課中才有的。從整堂課中能明顯看出宋老師教什么,如何教,學生如何學這一情景。從學生的反映可以看出:學生學習興趣濃厚,學生想學、愿學、樂學,這與宋老師積極主動有效的調動學生的學習情緒是有很大關系的,也看出了宋老師駕馭課堂教學的嫻熟程度,是宋老師知識與能力的充分體現。從教學中看出宋老師注重培養學生的精深思維,不是只傳授知識,而是在傳授知識的過程中,把能力培養放在首位,讓學生會思維,懂思維,樂于開動腦筋去從事探究,已解決問題為目標。

整堂課體現了信息技術教學的幾個原則:

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信息化教育是指全面深入地運用現代信息技術來促進教育改革和教育發展的一種全新的教育形態,它是建構主義理論與先進的技術(如多媒體技術、網絡技術、人工智能技術等)相結合的產物?!罢衽d民族的希望在教育,振興教育的希望在教師”。如何提高教師的信息素質、讓教師盡快適應多媒體教學和網絡教學這種新型的教育教學環境并快速全面地推動學校教育信息化的進程已成為當務之急。下面我從結合搞好信息化教育背景下的校本培訓及校本培訓的現狀兩方面加以分析探討。

二、校本培訓的現狀

21世紀以來,人類已經快速步入信息時代。這么多年過去了,讓我們來反觀一下信息化教育的開展程度。據我調查,我市在2005~2010年通過教育局電教室先后裝備各式電腦約2000臺。遍及全市60個各級各類學校,滿足了全市中心小學以上建制學校的教師用電腦的需求。此外,全市還裝備了35個多媒體教室,其他相關硬件設施也在不斷完善之中。在軟件建設方面,全市中心小學以上建制單位的學校大部分購置了兩套網絡備課系統(科利華、中教之星),翰林匯、天師多媒體多套教學資源庫,同步教學資料、同步教學課件供教師借閱。而且,我市充分利用全國中小學教師繼續教育網與其他網絡教學資源進行備課、教學。盡管如此,由于沒有系統地組織教師進行相應培訓,致使校園網、多媒體教室和軟件資源難以派上用場,未能發揮其應有的作用和效益,造成資源閑置、浪費。造成上述現象的原因有以下幾點:

1.重投入,輕應用。學校在信息化教育環境的建設中,舍得投入,但在設備和資源逐漸完善后,如何充分地加以利用,如何發揮現有資源的功效,卻沒有一個系統的規劃、一個可行的方案。

2.重技術,輕理論。大部分學校重視計算機等基本技能培訓,而忽視了現代教育技術理論、建構主義學習理論、信息技術與課程整合理論等新型教育教學理論知識的培訓。

3.重形式,輕應用。以多媒體課件制作為例:課件比賽的作品大部分出自計算機老手,而大多數課件制作水平還停留在初級的層面,猶如“黑板搬家”,沒有充分體現出多媒體教學的優勢。

4.重過程,輕評價。學校組織培訓后,沒有制定相應的考核制度,沒有對培訓的結果進行評估,致使參加培訓毫無意義。

當前,在全國流行的計算機相關知識培訓模式陳舊,不能滿足廣大教師及教育管理干部的需要,為盡快在廣大教師和教育管理干部中推廣和普及信息化教育的意識和觀念,我們迫切需要從我國教育改革發展的實際出發,制定一套切實可行的校本培訓體系。

三、如何搞好信息化教育背景下的校本培訓

針對以上現狀,如何搞好信息化教育背景下的校本培訓呢?以下是本人根據信息化教學發展需求及我市實際情況而制作的校本培訓基本策略:

1.制定培訓計劃

要以校本培訓為主渠道,面向突出骨干教師、青年教師、班主任、教研組長和年級組長的培訓;以提高教師的整體素質和適應新型教育環境為重點,建設一支結構合理、業務精良具備現代教育教學素質和創新精神的教師隊伍。依照計劃分期分批,對全校教師進行全員培訓。以培訓教師中具有創新精神者為重點,樹立模范旗幟。

2.確定培訓內容

(1)理論知識培訓

學校要通過互聯網、書籍和教學光盤等多種渠道,收集一批國內知名教育技術專家理論文集,主要內容包括:素質教育理論、教學設計理論、現代教育技術理論、計算機輔助教學理論、信息技術與課程整合理論知識等。將這些材料整理成冊,印刷發給學校每位教師,進行自學。

(2)計算機基本技能培訓。培訓的內容主要有:Windows XP操作系統應用,應用Word編寫試卷、教案和論文,Excel制作學生成績表,利用互聯網獲取有價值的信息等。

(3)課件制作培訓。開展應用Powerpoint制作簡單課件、應用Authorware和Flash制作高級課件、應用Frontpage制作網絡課程等培訓。

(4)課題培訓。了解課題從選題、申報、中期評估到結題所涉及的知識和注意事項。通過培訓,使教師具備開展課題研究、撰寫較高水平研究論文的能力。

(5)信息技術與課程整合培訓研究。通過案例分析,了解什么是信息技術與課程整合,信息技術與課程整合的必要性,實施的條件和形式。

3.考核評估

參加校本培訓是每個教師的權利和義務。全體教師必須按規定完成相應的培訓計劃。各職能部門加強對培訓過程的檢查和督促,建立健全教師培訓的業務檔案,及時總結經驗,發現解決問題,確保培訓質量。教師在校本培訓的情況作為年度考核、職務聘任、晉升的必備條件。在周期內需晉升教師職稱者,須完成晉升前校本培訓時數,否則不得晉升。

四、結語

總而言之,師資培訓是中小學信息化教育的重中之重,是否擁有大批掌握并能應用現代信息技術的教師是推動信息化教育的關鍵,也是實現我國教育現代化的關鍵。教育要實現信息化,必須要在硬件、軟件、師資培訓三方面均衡投資。硬件與軟件建設的問題只要投入資金就可以很快解決,而師資培訓卻沒有這么簡單,它是一項長期的、復雜、艱巨的接力工程。本人作為瑞金市教師進修學校擔任瑞金市教育系統相關計算機的培訓工作多年的教師,面對以上這些問題結合瑞金市校本培訓現狀對信息化背景下的校本培訓作一些粗淺的探討,有很多不成熟的意見和見解,還望大家批評指正。

參考文獻:

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[2]王玨.信息時代的信息化教育.中國基礎教育網,2000-02.

[3]祝智庭.世界各國教育信息化進程.外國教育資料,1999(2).

[4]桑新民.當代信息技術在傳統文化――教育基礎中引發的革命.教育研究,1997(5).

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從zSpace覆蓋的學習領域來看,目前Zspace的產品主要為醫學教育、STEAM教育以及其他的理科類課程,教學材料涵蓋了物理、工程學、生物學、化學、地理學等學科。學生帶上眼睛,通過zSpace提供的6自由度觸筆,就能完成立體的人體解剖、地質解構等操作。值得注意的是,針對醫學教育和STEAM教育,Zspace配套開發了一系列普通教育應用軟件,包括制作模型的3D工作室,進行電學、力學實驗的物理實驗室,歐幾里得圖形數學體驗軟件,以及藝術設計、人體解剖等一系類教學場景。

從AR教育系統構成來看,zSpace的解決方案包括硬件系統和軟件系統兩部分。硬件部分包括顯示器、觸筆、眼鏡、鼠標鍵盤;軟件部分則主要為小學到高中提供校本課、人選課、活動課的課程資源,教師可以在zSpace的網站上下載相應教學課件及教案。另外,教師們也可上傳自己的授課資源。從設備安裝,到技術培訓和課程培訓,zSpace為B端學校提供了鏈條完整的AR教育服務。

技術上看,zSpace的特點在于跟蹤和展現,zSpace的眼鏡能夠不斷根據使用者的角度展示圖像,讓虛擬物體看起來真實,同時還能夠用觸筆移動物體,展現的功能則通過AR完成。通過從使用者和網絡攝像頭兩個角度采集的圖像,zSpace開發的名為zView的增強現實技術能夠使學生在學習的過程中,與同伴分享zSpace上所看到的一切。

zSpace產品定位于私有學校、比較前衛的學校及部分公辦學校。目前已經進入中國市場,并且根據中國教育大綱對教學材料進行了本土化處理,已經有一部分適應中國教育大綱的應用推出。zSpace的硬件與軟件會捆綁在一起進行銷售。

科大訊飛:One-FLY AR交互實驗臺

說起科大訊飛,大家首先想到的是其語言技術、人工智能、訊飛輸入法等。實際上,目前科大訊飛的大部分收入都來自于教育解決方案的銷售。因此,科大訊飛進入AR教育是非常順理成章的事情。

科大訊飛的AR教育產品是有其子公司訊飛幻境研發運營的。訊飛幻境依托科大訊飛強大的人工智能技術基因優勢,獨立發展的6年中,積累了近百萬教育用戶。目前,訊飛幻境的虛擬仿真類產品已在全國擁有一百余家落地院校,為院校師生提供支持三維仿真課程的教具。在沉浸感更高的虛擬現實類產品方面,訊飛幻境與多家學校達成了合作,搭建了3D+全息+VR的可視化教學體系。其AR教育解決方案包括硬件、軟件和課程內容三方面,名稱為:One-FLY AR交互實驗臺。

One-FLY AR交互實驗臺是訊飛幻境自主研發的一款高科技增強現實產品。將實訓內容以3D圖形化展現,讓教具、實訓環境、實驗課題3D模塊化,以堆積木的形式進行相關課題的實訓,通過多個二維碼控制器控制整個3D實訓內容實現交互,提升產品體驗感受。為師生呈現生動形象的教學內容,快樂實驗,高效學習。

這套AR教育系統的硬件包含:One-FLY AR實驗臺(1臺),識別卡牌包(1套),AR實驗臺遙控器(1個),無線鼠標鍵盤(1套),售后服務包(1套);軟件有:E上課,光學識別系統,預裝課程包(1套),課程內容有:針對小學、初中、高中的生物、化學、物理,比如伏安法則電阻、高錳酸鉀制氧氣、串并聯電路中電壓的規律等。

這套AR實驗臺解決了三個教學痛點:1、某些實驗存在安全風險;2、教師實驗演示太復雜,后排學生看不清;3、實驗課成本高、組織難。

幻實科技:融入AR技術的STEAM教育體驗館

幻實科技是一家為企業和消費者提供增強現實AR解決方案的高科技公司,主要致力于AR技術的研究和應用。自2013年公司成立以來,已服務多個企業用戶,其中還包括阿里巴巴、寶潔、OPPO等知名公司?;脤嵖萍嫉脑鰪姮F實AR產品和項目涉及玩具、教育、影視娛樂、廣告傳媒、婚紗攝影、服裝、金融、旅游、展覽等多個行業。

幻實科技近期推出了STEAM教育體驗館,其特色在于主打AR技術,用生動有趣的AR來進行STEAM教育。和其他AR教育解決方案一樣,也分為硬件、軟件和內容三個層面,不過靈活性更高。

硬件方面,幻實科技并沒有要求用自己的專用設備,而是可以自行定制,比如:AR電視、一體機、AR眼鏡、投影儀等都可以。這樣用戶可以根據自己的情況進行選擇,大大降低成本,擴大覆蓋面。在軟件方面,幻實科技自主開發了大眼探世界、魔法百科等應用,在iOS和Andriod系統都可以適配。內容方面,有英語、地理、繪畫等課程。

幻實科技的STEAM教育體驗館不僅面向學校等教育機構,還可以入駐商場、超市、兒童樂園等線下幼教相關場所。在商業模式上,STEAM教育體驗館和前兩者有顯著區別。zSpace和科大訊飛都是通過銷售捆綁在一起的軟硬件來盈利,而幻實科技的軟件是免費的,硬件是由客戶自己去其他渠道購買的,主要靠AR地球儀、AR涂本這些內容銷售來盈利。

Lifeliqe:酷炫的HoloLens學習體驗

Lifeliqe是由其創始人Ondrej Homola于2015年11月在美國舊金山創辦,公司只有一個十幾人的團隊。該公司致力于體驗教學,為6-12年級的學生提供3D應用程序,即通過使用虛擬現實、增強現實設備來提供交互式的內容,開展混合現實教育應用,增加現實教學的趣味性。

目前Lifeliqe正和微軟合作,將其AR頭盔HoloLens帶入學校,已經在西雅圖的Renton Prep和加利福尼亞的Castro Valley Unified College這兩所學校建立了試點。在HoloLens上,學生和老師們能夠訪問1000多個3D增強現實的模型和課程計劃,并能夠創建和分享他們自己的內容。一所學校的專家Richard Schnec認為:當使用Lifeliqe進行學習時,因為他們可以將知識視覺化,從而更有助于學生的記憶。

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一、Flash課件的優勢

從技術上來說,Flash是一款基于矢量圖形的動畫制作軟件,能很好的將動畫、聲音等信息結合在一起?;谶@個特點,教育工作者運用Flash制作課件就可以創造出效果比較好的影音內容,因此,Flash課件在多媒體教學中受到教師的青睞。具體的Flash課件優點如下:

(一)Flash的交互性增強了多媒體教學的效果

現代教育要求教育技術具有較強的交互能力,因為只有擁有了較強的交互能力,教育技術才能夠在教學過程中充分地發揮其優勢,才能實現節省教師勞動和提升教學質量的雙重效果。Flash擁有的動畫、聲音等功能,恰好適應了師生對于多媒體課件的交互性要求。

比如,在Flash課件中,教師可以采用ActionScript動作腳本語言,通過常量、變量、屬性、動作等語言元素的充分應用,制作出形式多樣的課件,如選擇題作答、判斷題作答、填空題作答和判定等。不同的語言呈現的效果是不同的,學生們可以通過這些不同的豐富多彩的動畫效果可以提高學生的學習興趣,從而增強課堂教學的效果。

(二)Flash課件豐富的結構類型有利于教學目的的實現

動畫模擬演示型、單場景交互型、多場景導航型、程序腳本類、練習與測試類等,都是Flash課件常見的結構類型。這些形式豐富的課件類型能夠滿足教學的各種需要,教育工作者可以根據教學內容來選擇自己合適的方式進行多媒體教學。如,在運用多媒體進行化學教學的時候,教師可以選擇動畫模擬演示課件,將各種化學元素和藥品用Flash分別畫出來,然后通過動畫演示將不同的藥品分別加入化學元素產生的效果,學生通過觀察到的煙霧、氣味、爆炸等反應,就可以較為容易得記清楚各種化學反映的主要特征了。

(三)Flash多樣的動畫效果使多媒體教學更加靈活

在教學過程中,擁有豐富多彩動畫效果的Flash課件會讓多媒體教學相較于傳統教學更加生動、靈活。如教師在運用多媒體進行小學語文課本中古詩《詠柳》時,可以利用Flash制作出柔軟的柳枝在碧綠的湖面輕輕擺動的情景,讓小學生們在十分優美的環境中體會這首詩的美好意境,加深對詩歌的理解。與此同時,教師還可以通過Flash將生詞做成按鈕,在教學的過程中只要按下一個色彩鮮艷的按鈕,就會出現生字的拼音和注解??傊現lash多樣的動畫效果可以使多媒體教學更加靈活、生動。

二、利用Flash課件進行多媒體教學的幾種策略

(一)注重Flash課件制作中的技巧

要充分發揮Flash課件在多媒體教學中的作用,注重其制作技巧十分重要。教師可以根據所教授的內容選擇制作課件的方式。如教師為了實現精力投入最小的情況下達到豐富課件內容的目的,就可以采用補間動畫來進行制作,因為這種制作方式比較簡單,效果也比較好,在制作過程中只需要對動畫的首尾幀進行定義,那么軟件就可以自動生成中間的部分進行補間。這是一種快速制作Flash課件的技巧之一。

另外,Flash課件在制作的過程中或許需要多次修改,這就需要制作者注重技巧。通過將聲音、文字、圖片以及按鈕等分別設置成為不同的圖層,那么就會方便教師在后期對課件進行編輯以及二次加工,從而使得課件的制作效率大大提升。

當教師制作好課件之后,教師還需要考慮到能否正常呈現的問題。如在調試的過程中,有的課件只能按順序進行,那么就會導致課件使用的過程中,教師一旦按錯一個按鈕就全盤皆亂的現象發生。這也是制作一個完美Flash課件的技巧之一。

(二)設計符合學生年齡心理等特點的Flash課件

“興趣是最好的老師”。所以,教師在制作Flash課件的時候,要注意激發學生強烈的求知欲,讓學生們能夠對所學知識產生“樂知、好學、喜用”的感情。Flash本身所具有的優勢也有助于教師設計出符合學生年齡及心理特點的課件,因為Flash能夠將靜態的掛圖變為可操作的動態畫面,將教師的單一說教變為形象的視聽剌激,這在某種程度上就已經成功地吸引了學生。學生的學習變得主動,課堂的教學效率就會得到極大地提高,課堂教學信息的容量也會相應地擴大。

為了激發學生的興趣,教師在制作Flash課件的時候可適時引入圖、文、聲、像等多種信息形式,給枯燥的內容創設新穎有趣的情境,從而充分調動學生眼、耳、口、手多種感官,達到感性認識和理性認識的有機結合。這與我們Flash課件的教學性原則是相符的。教師要在設計過程中針對確定的教學目標設計Flash課件。

(三)Flash課件要注意易控性原則

由于多媒體教學有一定的時間限制,因此Flash課件要盡量簡便、可靠、`活,要方便于操作者進行操作。如為了方便教師使用,制作者宜嚴格設置好所將呈現的教學內容之間的轉換控制,使得教師操縱起來得心應手。

舉一個簡單的例子。比如,當我們利用Flash課件來進行填空題教學的時候,會事先設定好,當輸入正確答案之后,會響起勝利音樂;當輸入錯誤答案之后,屏幕上顯示的是一個大大的紅色“×”。那么在制作的時候,在頁面下,我們無需過多的按鈕,因為按鈕多了之后,頁面跳轉之后會降低教學的效果,因為當學生在答對之后聽到象征著勝利的歌曲響起的時候,他們就會從內心產生一種難以言說的成就感。就算答錯的同學,當他們在得到一個紅色的X之后,也絲毫不會泄氣,因為他們會對問題充滿興趣,在最后的課堂中積極探索正確答案,從而對正確答案有更深刻的記憶。

三、結語

總之,在現代多媒體教學中,已經經??梢钥匆娊處熯\用Flash 課件給學生上課,因為Flash 技術在多媒體教學中有著不可比擬的優越性。它不僅使得多媒體課堂教學效率大大提高了,尤其是對于那些抽象的教學內容,Flash 課件是解決重難點一個很好的手段。不過,我們也應該認識到,不管哪一種教學手段都有它的缺點,Flash 課件也好還是其他課件也罷,都只是一種輔助教學的手段,所以我們教師一定要斟酌好什么時侯利用Flash 課件進行多媒體教學會達到好的效果,這樣我們才能真正起到Flash 課件的作用,達到我們設想的多媒體教學效果,進而提高教學質量,為更多的人才打下堅實的基礎。

【參考文獻】