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中小学人工智能教育实用13篇

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中小学人工智能教育

篇1

中职生大多是带着中考失败的阴影。或者中途辍学的经历来到学校,其语文素养相对较差,大多数学生认为来到职业学校就是为了学一技之长,而忽视对基础性学科的学习。对这样的学生,我们就要不断对其进行潜移默化的教育。正所谓:“语文就是生活,就是一个人,就是塑造一个人的灵魂。”语文不仅仅是教给学生语文知识,更重要的是对学生心灵的陶冶、历练。我们的语文教学就是需要用心的教学,让教师、学生的心灵相互撞击、共鸣,让语文教学不仅教书,更要育人,特别是对于我们职业学校的学生,更要发挥语文教学的育人功能。下面就结合语文教学内容,语文生活实践,语文精神及语文的思想认识探讨中职语文的育人功能。

一、中职语文教学内容应展现人文精神

教师在语文教学是应注意吸取传统文化中的精华部分,加强人文精神的渗透;在提高学生基本技能的同时,加强对学生情感、态度、意志、兴趣等非智力因素的培养,促使其个性和人格完善健康地发展。就语文的课本内容分析,学生可以从语文课本中领略朱自清的父子情深,冰心的小橘灯的通明彻亮,可以让学生认识为国尽忠为义捐躯的屈原、文天祥;可以让学生感受追求真理、献身事业的刘和珍的磅礴气势。这些与教材有关的古今中外的形象,体现了对生命的尊重,对生命价值的尊重。教学内容的人文性,使学生在学习过程中感受到了这种生命的脉动和汩汩血流的跃动,感受到这种生命价值的提示。这种极有意义的文学作品教学,体现了文学教育的美学功能,培养了学生对生命的热爱和珍惜,对人世间活生生的事物的人文关怀。阅读《登高》、《将进酒》等作品,可以让学生感悟美好的未来靠自己去奋斗。

二、注重语文实践,发展能力,开拓智力,革新课堂。

大胆改革课堂教学方法。突破语文课堂教学的传统模式,从教学过程的教师单纯知识传输,发展到师生之间的双向信息交流,构建起立体交叉的信息传递方式,呈现教师、学生、教材三位一体的信息系统中心。整个语文教学过程充满民主、平等、独立的教学氛围,这样更有利于教师因材施教,有意识、有针对性地引导学生,发挥他们各自的优势与潜能,扶植那些萌发出的特殊才能的幼芽,使学生的个性、智力得到健康发展。

我运用启发式谈话法进行教学,让学生感到亲切、热烈。改变那种教师怎样教,学生就怎样学;教师怎么讲,学生就乖乖听;教师黑板怎么写,学生笔记就照抄的以教师为中心的旧传统教学模式。还运用对比、质疑、讨论的方法引导师生共同对课文进行探究,这样上的课让学生越来越喜欢,他们都乐意上我的语文课,感到课上得有滋有味,促进了学生身心的健康发展。在上导读课时自己以声情并茂的范读来激发学生的灵感,唤起学生内心的美感反应,领会作品的意境,激发学生积极朗读的兴趣。美国心理学家布鲁纳说过:“学习最好的刺激,乃是对所学材料的兴趣。”学生有了学习的兴趣,布鲁纳又提出“要使学生对一个学科有兴趣的最好办法是使这个学科值得学习”,顺着思维发展的程序,进一步的教学要求,“使学生有新发现的感觉”,并且“把我们必须要说的东西转化成为适应学生的思想形式”。

篇2

在课堂上组织实验班的学生观看了人工智能的《开学第一课》,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”等内容,很有收获。但是在观看过程中发现很多的人工智能相关联的知识,比如JAVA、大数据、Python、人工智能、物联网、数据分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C语言、单片机、C++等解根本看不懂,发现自己的很多方面都需要补课,不然每次培训老师讲解的专业东西还是理解不了,这对于我们教师和学生都是一个难点。也断断续续参加了各种形式的培训,和同仁们交流起来总体感觉是没有系统化,特别是参加了祁荣斌博士组织的磨课,和同事们讨论起来感觉层次太高,有些内容也是理解不了!学生和学生的学习和生活环境比较起来也存在地域差异性导致了学生接受人工智能相关教育程度深浅不一,而且面向高中生的课本难度很大,很希望能有个机会从零基础开始系统化学习人工智能,这样才能更好的教好学生,这一点线下交流的时候是很多老师的心声,期望能在领导和专家的引领下实现。

篇3

(2)为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年,人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术(ICT)课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣,使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力,而且培养了多种思维方式,获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中,将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程,人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定,人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设,教学时间为10周。? 

在我国,多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目,涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月,我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准(实验)》,首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块,标志着我国高中人工智能课程的正式起步。? 

我国的新课程标准颁布后,教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、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,并开发了相应的教辅材料,包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施,国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求,已为师范生开设了与此相关的选修课程。? 

2 人工智能的教育及教学条件现状? 

通过对本人多年的教学过程进行总结,我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点:? 

(1)理论知识充裕。但与实践相脱节,特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛,而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。? 

(2)同其它普通高等院校一样,在本校,人工智能技术的研究与应用尚未普及,甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。? 

(3)缺乏配套实验教材,实验教学内容缺乏,无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目,才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。? 

(4)对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校,我认为在对学生进行基础知识教育的基础上,要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。? 

相对于教育现状,我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些,其状态如下:? 

(1)教材使用国家级规划教材,此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术,适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中,也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材,如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。? 

(2)为了促进学生自主学习,我们准备了多种类型的扩充性学习资料,加强学生主动学习的意识,包括:课程相关杂志和书籍目录,以及部分重要的参考文献,与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。 它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。 使用表明,学生非常乐于查阅这些资源。 使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计,探讨一些问题,在课堂讨论中展示他们的收获。? 

(3)校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境,能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室,为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面,全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连,这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用,使本课程教学质量得以明显提高。? 

3 人工智能教学方法及手段的改革? 

针对我们现在所采取的教学方法,我认为存在许多不足,如教学方式比较单一,教学内容偏重理论讲解等,为此,提出以下教学方法的改革:? 

(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果,直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲,《人工智能》作为一门前沿课程,开始学生学习兴趣很大,当开始接触到抽象理论知识及部分算法时,学生往往感到不易接受。 我们通过各种途径和方法, 激发和培养学生的学习兴趣,包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解,布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证,降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。? 

(2)进行启发式教学。 我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考,启发学生求解这些问题,鼓励学生提出自己的猜想和解决方案,然后摆出教材中的解决方案,并与同学所提出的观点进行分析和比较,这足以加强学生学习的主动意识和参与意识,提高学生学习的积极性。? 

(3)课堂辩论与交互式教学。 组织课堂辩论,讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多,如邮件互发、QQ留言等,也可在课程网站中的互动平台进行交流。? 

(4)分层次因材施教。 在授课过程中,通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估,对学生提出进一步的学习建议和指导, 实现个性化的教学。 对优秀学生探讨,可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验,以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生,我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣,实行逐步引导的教学过程。? 

另外,我们可以尝试双语教学。 采用中文教材和讲授的同时,注重在课程中的关键词同时用英文表示,并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料,加深对学习内容的理解,获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上,注重理论联系实际,将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习,从而使学生了解算法的具体运行过程, 通过参与达到知识的理解,掌握基本方法和技术。? 

 

根据现有的条件,我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法,充分利用多媒体的丰富表现形式,利用网络课程的交互性、情景化等特点,构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。 对于抽象知识,可通过动画和视频演示,通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景,做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化,通过网络课程的课堂练习和章节练习,教师可以评价学生的学习情况,并给学生提出学习建议,从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像,以使学生看到初高中学生的知识范围及深度;同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果,让学生看到理论背后的实践;也可以播放科幻片,激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程,改进教学方法和手段不仅要靠教师,也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象,一目了然,这样可大大提高学生的学习效率,尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。? 

4 人工智能实践教学设计的探讨? 

我们可以在教学过程中,适量开设一些实验和设计,提高学生的动手能力,并加深他们对理论知识的理解,降低理论的抽象度,提升理论的实用性。在近两年的教学过程中,我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如,在讲解了“野人与传教士过河”等问题后,我们可以让学生使用Visual Prolog或者C ?++?对算法进行实现;在讲解 TSP 问题的遗传算法解决案例后,指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响,并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题,并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后,为解决这些问题,学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案,这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。? 

参考文献:? 

[1] 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨[J].宿州学院学报,2008(1).? 

篇4

引领规划整体设计,打造前沿智慧课程

两年来,学校先后邀请了20多位教育教学、信息化水平前沿的专家为全校教师量身定制项目化及学科融合课程培训计划,积极引导各学科探索开发“信息化特色课程”“AI+”特色课程,充分利用学校信息化教学空间,根据教学大纲要求,开展智慧科技特色校本课程,并探索开发科技与五育融合课程。重塑年级组内各学科相对独立的形态,形成五育融合教研共同体,打通学科之间的壁垒。五育融合理念下的课程融合,是基于知识、经验、社会需求的融合。将其形成“学科+”的课程形态,即“学科+学科”“学科+生活”“学科+社会”“学科+活动”等课程形态。

AI赋能智慧教学,创设育人新生态

信息技术赋能学科教学。深圳教育以教育部信息化“双区”建设为有力抓手,以信息技术深化教育教学改革,不断探索新型教与学模式。信息技术赋能学科教学一直是刘锐娟倡导的教育教学方式。认知科学与智能技术的结合将使教与学变得多元化,并且可进行低成本、高效能的个性化定制,帮助学习者设计更有效的学习策略。2021年,福田教科院附小成功申报国家级课题《信息技术赋能学科教学与区域教研的实践研究》。同时,福田教科院附小以青年教师“青蓝杯”基本功大赛和骨干教师“红烛杯”教学展示为契机,通过公开课、录像课、微课录制等活动,激发更多教师利用信息技术手段,在学习空间、教学方式、学习内容和学习方式上实现教学模式的创新。学生方面,学校积极普及人工智能课程,探索人工智能教学的路径和策略,以期实现提升学生信息素养、普及全民智能教育、培养人工智能人才的目标,为促进中小学人工智能教育、推动教育教学改革和创新发展提供参考。智能体育守护生命本色。深圳市福田区是中国教育科学研究院的综合改革实验区,福田教科院附小是全区首批参与中国教科院的重点课题《中国学校体育智慧系统研究》的学校,学校多年来一直坚持致力于智慧体育探索研究,实施青少年健康体能促进与干预方案。2021年12月,刘锐娟亲自主持的中国教育科学研究院《中国青少年健康体能研究》课题项目子课题《“双减”背景下对智慧体育校园构建的研究》顺利开题。2022年1月,以学校为牵头单位的“智能体育学生数据分析与教学应用实践共同体”项目荣耀入选教育部“2021年度教育信息化教学应用实践共同体项目”。基于学校智能教学基础和理念,刘锐娟在体育科组率先尝试依托AI技术精准监测与评价学生的体能训练,利用运动数据采集装备+综合管理平台,通过学生佩戴的传感器设备,实时采集每位学生运动过程中的心率及运动负荷情况等数据,对潜在的运动风险进行实时的评估与预警,把学生的体质数据形成电子成长档案,为教师设计合理的体育课程提供参考,为学生的体质健康保驾护航。多样态教学促进学生个性化发展。一是在线教学求质量,创新课堂新生态。在常态化疫情防控和泛在学习普及的双重背景下,在线教学模式应运而生,从学生学习需求出发,搭建适合学生学习的平台,采用个性化的学习模式,提供全程化的学习支持服务,以提高学生学习效率。二是探索混合式教学模式,推进泛在化学习发展。项目化混合式研究团队结合学段特点、学校校情,以调查研究作为基础,以教师培训、课程实践、评价改革作为抓手,以项目化课程为载体,以混合式教学为手段,在校内进行探索实验。

篇5

1、打造“阳光团队”。在教师队伍建设过程中,我们提出了“打造一支团结、合作、有事业心、有爱心、掌握现代教育技术和专业技能的有战斗力的阳光教师团队”的目标。

着重强调了团队合作和抓住关键少数的短板效应,即 1+1 >2 和 9+(-1)<0。

2、构建“阳光课堂”。所谓阳光自主课堂,不仅是一种教学模式,更是一种“平等、和谐、互动、包容”的教学精神;它强调民主、平等的教学氛围,重视师生之间和生生之间的合作,尊重不同意见,允许犯错误;阳光课堂重视学生主动学习,让学生感受到求职的愉悦、创造的欣喜,把教学过程变成师生共享的幸福旅程。

3、培养“阳光少年”。即培养具有良好的生活、学习、行为习惯和自尊自爱、诚实守信、积极进取以及挫折承受能力等优良心理品质的新时代青少年。

篇6

做好学科专业建设,首先就是明确培养目标,也就是要培养什么样的人。边疆地方高校的现代教育技术多设为专科专业,主要培养的是边疆地方所需的现代教育技术应用型人才。不论是本科还是专科,教育技术学科的人才培养目标一直以来都存在一个比较突出的问题,就是比较“全”,也就是要求所培养的人才是一个“全能人才”,既懂教学又懂技术,既懂科研又懂管理。这样定位出来的培养目标,必然导致后面课程的设置也是非常全面,学生在学习的时候就感觉什么都学,但又什么都学不好。针对这种情况,结合边疆地区教育信息化发展的现状,在进行人才培养方案修订时重新对专业培养目标进行了定位。本专业培养主动适应社会主义经济文化建设和九年义务教育需要的,具备良好的人文、科学及专业素养,具有敬业精神、创新意识、实践能力和可持续发展潜力的,能够为地方区域性经济和社会事业发展服务的从事小学(或初中)信息技术课程教学、校园教育资源开发与应用、教育影视与多媒体作品制作等工作的应用型人才。南国农先生曾对教育技术学专业的培养目标进行了阐述,他认为“教育技术学专业要培养的,是本学科领域既懂教育又懂技术的创造型人才,主要是四种人:教学人员———中等学校信息技术课教师;技术人员———教育软、硬件开发人员;科研人员———新理论、新技术、新产品研究、设计人员;管理人员———电教机构、网络教育系统等管理人员。”[1]专业的培养目标不可能完全涵盖这四种人才,边疆地方高校应根据地方发展的实际需求来设定培养目标。对于边疆地区来说,中小学信息技术教育相对落后,极需能够从事中小学信息技术教育的教师,因此将培养目标主要放在能够从事小学(或初中)信息技术课程教学的人才培养上,也就是南国农先生提及的“教学人员”。对于专科层次的学生,这种培养目标的定位应该是恰当的。正如王竹立教授在《衰落,还是兴盛?———关于教育技术学科前景的争鸣与反思》一文中指出:我国目前教育技术人才培养分为专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生等不同层次。应根据市场的需求,来确定不同层次的人才培养目标。例如,“一般的中小学需要既能讲授信息技术课程,又能从事计算机和网络设备与平台维护的技能型人才;在线教育企业和各级教育信息化部门需要懂得教育技术和教育信息化基本理论,具有一定的设计、开发与管理能力的人才;高等院校和学术单位需要具有较深厚教育技术理论素养、对教育教学问题有深刻认识和洞察力的研究型人才。”[2]边疆地区整体教育信息化发展较为滞后,以培养学生信息素养为目标的课程主要由中小学信息技术课程来承担。因此,对于边疆地方高校来说,培养能够承担边疆地方中小学信息技术教学的教师应是现代教育技术专业最重要的培养目标。在这个培养目标中,还涉及到了校园教育资源的开发与应用、教育影视与多媒体作品制作等,这与前述并不矛盾,因为教育信息化时代要求所有学科的“教学人员”都要具备这些能力。

二、边疆地方高校现代教育技术专业课程设置的调整与优化

篇7

一、引言

以计算机、通信、人工智能等为标志的信息技术快速发展及在教育教学领域的应用,使得我们传统的课堂也渐渐从普通教室转变为技术增强教室(Technology Enhanced Class-room)从单一技术的教室应用转变为泛技术的教学环境。这既是科学技术发展的必然结果,也是社会发展对技术教育教学应用的应然要求。正如美国前副总统阿尔·戈尔所说:“美国的每一个孩子都应当接受21世纪的教育,都应当使用21世纪的技术。”当今。我们所面临的学习者被称为是网络一代/数字后代(Digital Generation/Digital Natives),这一代的学习者正以与他们的父母截然不同的方式学习、玩乐、沟通、工作以及创造社群,他们利用网络,毫不费力地突破了地域和时间的限制,利用指尖横跨世界。他们崇尚自由和选择权,追求个性化,喜欢交谈、讨厌说教、天生就善于协作,他们会仔细监督你和你的组织,坚持做正直的人,就算是在上班或是上学。他们也想过得有趣些。速度才是生活的常态,创新就是生活的一部分。时代的发展要求我们培养出富有创造力和创新精神的学习者。课堂是教学的主阵地,理想的课堂应是互动的,知性灵动的天地。这些都需要我们改变现有的课堂的物理架构和教学样式。

从技术教育应用的历史来看,教育技术的发展史其实就是技术发展及其在教育教学领域应用的历史。技术的层出不穷,改变了信息的呈现、传输和存储,也改变了人类对于信息的获取和处理方式,但技术的不断推陈出新,同时也给教学者和学习者带来了很大的挑战,他们需要不断地去熟悉这些新技术,并将这些技术有效地应用于教与学的过程。幸运的是,随着社会对人的关注,技术也越来越智能化,从过去以技术为中心转向以人为中心,使人可以从繁杂的技术操作中解放出来,实现与技术、资源最为自然、和谐的交互,将自己的注意力集中于学习过程。借用环境行为学、社会学等学科的观点,“人塑造了环境,环境也塑造了人”。提高课堂主体对自身及其所处教与学环境的认识,建立和谐的人与环境之间的关系,是未来课堂研究的一个重要主题。

目前。国内外关于未来课堂(教室)研究已经引起了各国政府、全球知名企业、高等学校、科研院所以及中小学校等机构的关注,未来课堂设计与应用已经成为了教育技术学研究的一个新领域。

二、未来课堂的特性及教与学的特点

(一)未来课堂的概念界定及特性

关于未来课堂的界定,国内外的文献中目前尚无统一的论述,对于未来课堂,从名称上有“未来教室”和“未来课堂”两大类。

Clayton M.Christensen.Michael B.Horn and Curtis W.Johnson在“Disrupting Class”一书中指出,未来课堂是一个集成了技术与软件。提供给学生一些替代方法和选择以达到规定的目标的课堂。它们鼓励形成一个让学生一起工作计划,分享经验和教训和进行概念化的学习,而不是单纯记忆一些信息的环境。

美国的《每日论坛》报在其“Classroom of the Future,Here,Now”一文中指出,未来的课堂是一个学习环境,采用创新的教育活动,从课堂管理到教学的所有方面提高对技术的使用。它能使教学者和学习者成为优越的学习环境的一部分。

台湾的陈曼萃认为,未来教室是指这样一种教室环境,教学上,希望由过去单向的讲授教学。转变成为师生互动的学习模式,引发及提高学生的学习兴趣,并进而启发学生的创意与思考:同时。让学生有更大的自由可以依自己的喜好选择学习及进行探索的方式,以多元的管道汲取知识。包括使用各类的硬件载具,如计算机、学习机、电视、手机、电子书等。

台湾的赖阿福认为,未来教室可定义为一个高度信息化、互动性强、整合性佳的教学与学习环境,适合进行信息融入教学、数字学习,教师可运用多元教学策略在讲授、评量、诊断、互动、讨论、探究等教学过程中,除了能强化教学效能及学习成效外,亦能提升学习者的关键能力(包含问题解决、创意思考、批判思考、沟通表达、信息应用等能力)。

台湾资策会在“2009年的数位典藏与学习之产业发展与推动”计划中提出,未来教室为将新兴的数位教学终端设备与数位内容进行整合,辅以适当的教学模式与方法,发挥Ac-tive Learning(主动学习)的成效,培养学生高层次能力的教育体系与环境。未来教室即是将科技工具运用在教学上,且强调团体的交互式教学。并以学习者为中心设计教材,创造出协同合作之虚实整合学习环境。

台湾的《启动学习革命》一书中认为,“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距实验室+高互动教室+相连教室”。在未来教室里,无处不可以学习,还可以跨班际、校际甚至国际进行交流。

未来教室是指将高新技术融入教育,创造全新的互动教育环境。未来教室的目标能力是培养学生的分析力、创新力,教学方式是多向的,以学生为中心进行学习,学生能够进行主动、探索性学习。

未来教室是一个集多媒体教室、计算机教室、微格教室、校园电视台等多种环境为一体的新形式教学环境,其中使用了包括电子白板、数字笔、电视(显示)墙、无线网络、数字摄像在内的多种技术,让学生充分体验到计算机技术发展所带来的便利。体验到利用新技术进行学习盼快乐。

未来教室便是利用先进的新一代信息科技,改变传统学校教室的学习环境,建立师生间双向互动的教育学习模式,不但能刺激学生学习动机与创新、探究之精神。更让教师能够丰富教材内容以及轻松教学。未来教室应该是一个广义的概念,包括教师的教学工具、学生的学习环境等。

英特尔全球教育总监Brian Gonzalez认为,未来的课堂是“颠倒的课堂”。是指教育者赋予学生更多的自由。把知识传授的过程放在教室外,让大家选择最适合自己的方式接受新知识;而把知识内化的过程放在教室内,以便同学之间、同学和老师之间有更多的沟通和交流。

王珠珠认为,未来教室是一个以学生为中心的教学的、鼓励学生多方面的进步的,是一个能够展现、呈现或者使用、分享或者多媒体的,应该是能够合作研究,能够便于信息交流的,应该是批判性思考,并且能够主动的计划和行动的这样一个真实和虚拟环境的整合的这样一个环境,或者叫结合的一个环境。

宋卫华认为,未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等手段,在现代创新教育理念的指导下,构建出以培养学生21世纪创新技能为目的,以互动为核心,能够激发学生学习兴趣,促进学生协作、探究学习的一种教室环境。

杨宗凯教授认为,未来的教室一定是云端教室,包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板等,在资源方面,由模拟媒体到数字媒体,再到网络媒体,资源最终都在教育云上,内容达到极大丰富,从而满足个性化的学习。

通过对上述定义进行分析,可以看出,目前,已有对未来课堂(教室)的界定一个共有的趋势是关注于利用新兴的技术创建一个教与学的环境,促进学习者的学习和相关技能的培养。综合以上学者对未来课堂(教室)的概念界定研究,本文认为,未来课堂(Future Classroom/Classroom of the Future)是相对于传统和现代课堂而言的,是以人本主义、互动、环境心理学等相关理论和智能空间、云计算、人体工学等技术的支持下,以互动为核心,以充分发挥课堂组成各要素(人、技术、资源、环境和方法等)的作用,实施教与学,以促进人的认知、技能和情感的学习与发展的教与学的环境与活动。

未来课堂的特性主要体现在未来课堂的人性化、混合性、开放性、智能性、交互性和生态性等方面。人性化主要体现在技术设计与应用上。更多地体现以人为本的精神:混合性则主要体现在未来课堂可以实现多种教与学活动的混合,正式学习和非正式学习结合,虚拟课堂和现实课堂的混合。不同交互类型的混合等:开放性主要体现在课堂教学组织形式的开放以及教学资源的开放:智能性则体现在未来课堂应是一个智能化的学习空间,具有自然便捷的交互接口,以支持教与学主体方便地获得未来课堂设备的服务:生态性则体现在未来课堂应是一种平等、和谐、开放的生态系统。

(二)未来课堂教与学的特点

未来课堂的教与学的过程是以学生为中心的、自主的、个性化的。在学习内容上,不管是哪个领域。都要学习批判性思维、复杂问题的解决、合作以及多媒体通讯等21世纪的专业知识与能力:从技术对学习的促进方式上看,作为以泛技术环境为特征的未来课堂,可以通过不同技术来支持不同类型的学习,多媒体的呈现形式、网络资源和网络社群可以为学生的学习创造机会:从学习的时间和场所上看,学生可以随时随地按需学习,技术为按需学习和全方位学习搭建了关键性的桥梁。使学习资源通过正式学习和非正式学习得以有效利用:从学习主体的广泛性角度看,未来课堂则是提供了灵活的信息呈现方式、学生知识表征方式和活动参与方式,体现为所有课堂教与学主体提供服务。使所有人都能够得到合适和有效地支持。

三、未来课堂:智慧学习环境

智慧学习环境目前也已开始受到教育技术学界研究者的关注,《开放教育研究》杂志从2012年开始开辟“智能学习环境”专栏,北京师范大学教育学部知识工程研究中心和加拿大Athabasca(阿萨巴斯卡)大学计算机和信息系统学院也联合主办了“北京师范大学一阿萨巴斯卡大学首届“智慧学习环境国际研讨会”。

智慧学习环境是数字学习环境的高端形态,是社会信息化背景下学生对学习环境发展的诉求,也是有效促进学习与教学方式变革的支撑条件。智慧学习环境的目标是使得学习场所能够感知学习情景,识别学习者特征,提供合适的学习资源与便利的互动工具,自动记录学习过程和评测学习成果,以促进学习者有效学习。

智能空间(smart Space)是智慧学习环境的一种实体形式,也是智慧学习环境实现的基础,是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的工作或生活空间,具有自然便捷的交互接口。以支持人们方便地获得计算机系统的服务。智能空间作为信息时代的产物是具有动态、主动、可思维、开放、多变等特性的建筑空间。

参照NIST(美国国家技术标准研究院)给出的智能空间具备的功能和为用户提供的服务标准,我们认为,作为智能空间的特定应用形式,未来课堂也应是一个智能学习空间,它应包括能识别和感知课堂主体以及他们的动作和目的,理解和预测这些主体在完成教与学任务过程中的需求:课堂主体能方便地与各种信息源(包括设备和数据)进行交互:他们所携带或使用的移动设备可以无缝地与未来课堂这一智能学习空间的基础设施进行交互:未来课堂能够提供丰富的信息显示:提供对发生在未来课堂中的经历的记录,以便在以后检索回放:支持未来课堂中多人的协同工作以及与远程用户的沉浸式的协同工作等。

智能学习空间还是一个富交互环境,在未来课堂这一智能学习空间中,大量的计算设备、多模态交互技术模块、情景感知(Context Awareness)模块被嵌入并隐藏在实际的物理环境中这些模块互相协作并能主动为用户提供服务,使得智能空间拥有立体、连续的交互通道。按照智能空间发展的这三个阶段,从独立的智能空间一开放的智能空间一智能社区的演变。不同的智能学习空间之间也应该能够自发地发生交互。当一个空间的资源无法满足用户的需要时。智能空间应该根据用户的要求向临近的空间发出请求来完成用户的任务。

目前,国内外对智能学习空间的研究主要集中于有关智能教室的研究,笔者曾在智能教室的研究现状与未来展望一文中。对智能教室研究的国内外现状进行了系统的综述。目前如清华大学的Smart Classroom,Dell公司的intelligentclassroom,卓越电子的智能教室等。

也有学者从各自角度提出了关于智慧(能)学习环境的构想。钟国祥等提出,智能学习环境是从建构主义学习理论、混合学习理论、现代教学理论出发,以学习者学习为中心,由相匹配的设备、工具、技术、媒体、教材、教师、同学等构成的一个智能性、开放式、集成化的数字虚拟现实学习空间,认为其既支持学习者学习的自主建构,又提供适时的学习指导。马来西亚学者Chin认为,“智慧学习环境是一个以信息通信技术的应用为基础、以学习者为中心的且具备以下特征的环境:可以适应学习者不同的学习风格和学习能力:可以为学习者终身学习提供支持;为学习者的发展提供支持。黄荣怀等人认为,智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果,以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。

在这些现有的项目中,尽管各个项目关注点会有差异,但是其核心思想是一致的,就是技术整合于教室及教学活动,为课堂教与学活动的顺利开展,及为学习者提供良好的个性化学习支持,注重学习者创新能力及创新精神的培养提供@技术、环境、人、资源各主体相互协调的智能学习空间。

在未来课堂研究方面,笔者曾利用质性研究法和文献研究法,对目前网络上公开的44篇中小学生所写的关于未来教室(课堂)的作文利用质性分析软件Nviv08.0软件进行了内容分析。提炼出当前中小学生对于未来课堂的想象与期望。基于作文内容分析建立的未来教室特点模型,如图1所示。

从模型图中研究者可以发现,学生们对于未来教室(课堂)特点的认识,主要体现在智能的、高科技的、人性化的、灵活的、有趣的、自由调节的、使用便捷的、安全的、心情愉悦的、生态的、环保的、无尘的等概念中。

另外,笔者基于对于未来课堂的定位和特性、学生理想中的未来课堂和未来课堂的目标进行分析的基础上,还采用了专家意见征询法,对来自于教育学、教育技术学、计算机科学与技术、建筑学、心理学等领域20位专家,对于未来课堂的认识进行了意见征询,借此构建了未来课堂的模型,如图2所示。

从未来课堂模型中。可以看出。未来课堂的设计主要从课堂环境设计和课堂教与学的活动设计两方面入手。未来课堂要能促进学习者的学习与发展,应使学习者在未来课堂中能够实现快乐学习和高效学习。而要做到这一点,需要学习者在未来课堂中进入到一个积极的心流状态。从心流理论研究可以得出,要使学习者获得这种心流状态,需要从学习环境和活动两方面进行考虑。其中环境部分包括未来课堂的物理环境和学习支持平台。物理环境中,未来课堂给课堂主体提供了高交互的教与学设备。能够有效支持课堂主体对于学习资源的获取、处理和呈现。智能环境控制则给课堂主体提供了良好的外在环境,从光、温、声、背景音乐、空气质量等方面根据课堂的实时状态进行调节。创意空间布局则主要考虑给学习者提供更为人性化的桌椅设施,以及根据教与学活动的需要能够方便实施桌椅的组合,形成学习小组,以利于小组学习活动的开展。

未来课堂中教的活动、学的活动和评的活动都是基于未来课堂云学习支持系统来实施的,所有学习资源的提取及课堂教学过程中生成的资源均来源于或进入到可进化的学习资源库中。课后的活动是课中教与学活动的延续,教师可以利用课堂实录系统记录的视频和学习支持平台记录的教学生成性资源进行分析,反思自己在教学过程中的经验和不足之处,并撰写反思,与同行交流,也可利用学习支持平台对学生在作业过程中提出的问题进行辅导交流。学生在课后也需要对自己的学习过程进行反思,撰写反思日志,并利用交互学习终端完成系统根据自己的学习情况推送的个性化作业。

未来课堂学习支持系统是未来课堂模型的重要支持部分,主要可以基于泛在网络实现高互动教与学设备、智能环控设备的接入与控制,支持未来课堂教与学等活动的开展。教师、学生可以通过交互终端接入未来课堂学习支持系统,进行教与学的活动实施,教研员、学校管理者、教师同事、家长等也可以接入未来课堂学习支持系统,参与教与学的过程,了解学与教的情况。

可进化的学习资源库是未来课堂学习支持系统的重要支撑。因为在未来课堂教与学的过程中有许多新生成的资源,而且未来课堂中的学习需要有情境性、适应性的资源,需要为学习者进行个体学习时所需的个性化学习资源需求提供支持。根据不同的要求,提供随需应变的学习资源服务。在未来课堂中,学习者需要的不是泛泛的学习资源,而是需要应时的、与学习目标、教与学内容相关的、能够切合学习者所处当前语境的资源。可进化的学习资源优势便在于它解决了资源的应时性。使学习资源有了适应性的特点。由于在未来课堂中,随着课堂主体与资源的交互,不断有新的生成性学习资源产生,也就是说学习资源能在与课堂主体进行交互的过程中,吸收资源使用者的集体智慧得以不断进化,这样就使得原本传统的静态化、结构封闭、内容更新迟缓的学习资源需要转变为动态生成、持续进化发展、结构开放的学习资源。不断保留在使用和交互过程中产生的生成性信息作为资源进化的养料,体现资源进化和学习者知识建构的历史路径,满足资源自身生命进化的需求。未来课堂中学习者的学习过程不仅仅是学习者与学习资源的交互,更重要的是在参与学习的过程中,吸取教学者、其他学习同伴、远程学习者或专家等人的智慧,建立起学习者学习的社会认知网络,收获持续获取知识的“管道”。透过学习资源在学习者、教师等人之间建立起动态的联系,共享学习过程中的人际网络和社会认知网络,满足社会化学习的需求。

由上可见,未来课堂是一个智慧学习环境,智能性是未来课堂的重要特性之一,未来的课堂应是这样一个富有技术、充分体现技术、人和谐交互的智慧学习环境。这个环境的组成既包括未来课堂物化形态上所呈现的智能学习空间,同时还包括在这个空间中对课堂主体所进行活动的智慧性支持。在这个环境中,技术也已成为一个具备一定智能的主体,与其他主体能够进行良好的互动,共同促进未来课堂教与学效率的提高。

四、未来课堂的智慧性体现

基于泛技术环境的支持,未来课堂的目标是旨在构建一个自然、和谐互动的学习空间。促进学习者进行个体学习和社会化学习,进而促进学习者的发展,在空间设计上也应能够体现绿色、环保,从信息化设计到体验性设计。

未来课堂作为一个智慧学习环境。其智慧性主要体现技术层面、环境层面和资源和服务层面等方面。

(一)技术层面——应用大量的智能技术

未来课堂作为一个泛技术支持下的教学环境,应用了大量的智能技术,主要实现信息的记录、传输、编辑的智能化,主体之间交互的多元化、便捷化。如RFID技术、泛在网络技术。智能学习空间(Smart learning space)是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的教学与学习空间,具有自然便捷的交互接口,以支持课堂主体方便地获得计算机系统地服务。人们在未来课堂里的学习过程就是使用计算机系统的过程,也是人与计算机系统不间断的交互过程。在这个过程中,计算机不再只是一个被动地执行人的操作命令的一个信息处理工具。而是协作课堂主体完成教与学任务的帮手,是人的伙伴,交互的双方具有和谐一致的协作关系。这种交互中的和谐性主要体现在人们使用计算机系统的学习和操作负担将有效减少,交互完全是人们的一种自发的行为。自发(spontaneous)意味着无约束、非强制和无须学习,自发交互就是人们能够以第一类的自然数据(如语言、姿态和书写等)与计算机系统进行交互。

(二)环境层面——实现智能环境

未来课堂中应用了许多电子设备,要做到环境的智能化,需要使电子设备消失在用户环境中,因此。需要“虚拟设备”来支持课堂主体与消失了的电子器件间的自然交互。通过智能化、个性化和相互连接的系统和服务创造所需的环境和功能。以此提高人们利用环境学习的质量。

空间可以感知人的存在。根据不同的人,空间就会有不一样的改变。

智能环境控制系统主要基于RFID等的物联网技术对课堂内的光、电、声、温根据学习者学习的需要进行控制,可以根据课堂外的光照条件调节照明,季节气候的不同调节温度,根据课堂内的声场环境调节声音系统等。如图3所示。

环境必须能识别生活在其中的人,适应他们,并从他们的行为中学习,可能的话还要具有情感。在环境智能的世界里,由组网的智能设备组成的电子系统将集成到人们的环境中,并为人们提供随时随地所需的信息、通信、服务和娱乐等服务。设备还能进一步适应甚至预备人们的需要。环境智能将以完全不同于现在的手柄式或固定的电子盒的方式出现。这些新系统将自然地融合到周围的环境中,并可以产生更为自然和隐含的交互方式。

智能环境重要的技术特性主要包括嵌入式(Embeded)。许多组网设备被集成到环境中。环境感知(context Aware)系统能识别你和你所处的环境上下文,个性化(Personlized)系统能调整自身以满足你的需求,适应性(Adaptive)能发生变化以响应你。预备(Anticipatory)系统无需有意识的干涉便能提前准备好你所想要的。

(三)资源层面

未来课堂可以通过云资源支持平台、智能课堂实录系统和交互白板实现资源的智能实时录制和资源存储。

智能课堂实录系统可以对课堂中的学习者的学习过程,包括自我学习和小组协作学习等过程进行记录,储存于云端资源服务平台中。可供学习者课后进行学习过程的回放,反思支持。

课堂智能实录系统是未来课堂物理架构的重要组成部分,实录系统能够自动跟踪课堂主体的状态和活动,自动调整镜头的景别。及实现聚焦和拾音电平的调整。并处理好不同摄像机之间的录制画面的同步。可以实现多摄像机、多场景切换式拍摄。

(四)服务层面

未来课堂应为课堂主体而建,终极目标在于促进学习者的个体学习和社会化学习,以促进学习者的发展,是一个充分发挥课堂主体的主动性、能动性,和谐、自由发展的教与学的环境与活动。未来课堂应为课堂教与学活动的实施提供完善的支持与服务。要实现这种支持与服务。需要未来课堂能够根据课堂实时情境。判断出课堂主体的需要,为教师和学生实现教与学过程的智能分析,资源的智能推送等。从而为每一个学习者能够实现个性化学习提供可能。

五、未来课堂——智慧学习环境的实现技术

未来课堂作为一个智慧学习环境,其实现技术主要包括硬件技术和软件技术两个层面,其中硬件技术主要包括所有设备之间的智能互联技术、多功能交互设备技术;软件技术则主要是指各主体间的信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等。

(一)硬件技术层面

要使得未来课堂成为一个智慧学习环境,需要有硬件技术的支持,这些硬件技术主要包括物联网技术、多功能交互设备技术等。

1.物联网技术

未来课堂是一个泛技术环境,是一个技术增强型课堂。未来课堂的物理架构是指在泛在网络环境支持下,由多屏显示、活动桌椅、智能环境控制系统、桌面平板电脑、无线反馈系统、视讯会议系统、智能课堂实录系统等部分构成。从未来课堂的物理架构可以看出在课堂中应用了许多新的技术,但这些技术在未来课堂中不应该是单独存在的客体,而都应成为彼此之间信息互通的主体,成为未来课堂的有机组成部分。目前,实现要实现这些设备之间的无缝链接,主要可以采取物联网技术来完成。

物联网(TheInternet of things)的定义通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。按约定的协议。把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

从课堂教与学主体进入课堂开始,其身份信息将自动被读取。相应的设备都会根据读取的主体信息调节相应的设备状态。给主体提供相应的支持。以符合个性化学习的需要。体现所有学习主体的学习机会平等性、学习方式多样性、学习模式灵活性。

基于物联网形成的无缝学习环境和泛在网络技术可以让所有学生和教育工作者随时随地使用综合性的学习基础设施。

2.多功能交互设备技术

除了物联网技术以外,未来课堂的主要特性是其互动性,要实现各主体之间的良好互动。需要有多功能交互设备技术的支持。如多功能交互笔。多触点交互显示技术等。

在未来课堂这样一个包括多种显示设备的三维交互空间中。用传统的鼠标键盘进行交互是相当繁琐的。每个显示设备都需要单独配备鼠标或键盘,对于不熟练的计算机用户来说。这种交互方式效率很低。对某些操作,例如绘制图标。即使是熟练的计算机用户用鼠标和键盘也很麻烦。清华大学研究者设计实现了一种多功能交互笔uPen,它是一个具有压力传感器的触摸笔,可以发射激光,笔身上还有激光发射和鼠标左右键共三个功能按键。结合触摸板和计算机视觉技术。用户利用一只uPen就能够以便捷的方式在课堂中与各种显示设备进行交互。这种笔势交互的模式摆脱了鼠标键盘,使用户在课堂的各个位置都能与显示设备交互,而且交互方式统一便捷。每一支uPen在使用过程中能向系统发送惟一的ID信息。为多支uPen同时工作提供了基础。结合室内定位系统,就能够确定使用人员的当前交互状态,为系统的主动服务和用户相关的过程记录提供了可能。

多点触控技术是一项由电脑使用者透过数只手指达至图像应用控制的输入技术。它是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术,能在没有传统输入设备(如鼠标、键盘等)的情况下进行计算机的人机交互操作。多点触摸交互技术能支持同时多点触摸输入,使得触摸手势输入和多人协作交互成为了可能,可以提高交互的智能性、协作性和自然性,也推动了人机界面逐渐由图形用户界面(GUI)向自然用户界面的转变。将双手的手势动作定义成人们在日常生活中常用的自然动作并用来操作计算机,可以大大减少操作者的认知负担,降低学习操作的门槛。触摸手势交互作为一种更自然的人机交互方式,它符合用户的认知,提高了交互的自然性。

为满足人们简单、自然、友好、一致的人机交互需求,利用人在现实生活中的劳动技能和操作技巧,提高交互的自然性,该平台以用户为中心。相对于单手操作。双手交互不单是输入通道上的增加,而且体现了双手合作的特点,提高输入带宽和工作效率,使得传统的图形界面交互能够和双手多指交互相结合达到优势互补。如国防科学技术大学研发的基于手势的多指触摸协作交互平台。解决了多点触摸识别与定位、触摸手势识别、多人协作交互等关键技术,利用先进的光感应触控手段,实现了双手多指触摸操作的人机交互。开发了基于双手自然手势进行触摸交互的通用支撑软件,支持多人协作交互。通过触摸屏在图形界面上实现了一种自然、简单、高效的人机交互。支持自然手势的双手多指触摸人机交互系统,在触摸精度、显示面积和显示方式上与国际同期同类技术相比具有明显优势。

(二)软件技术层面

未来课堂设备的配置和连接从硬件技术层面来讲创建了智慧学习环境的物理基础,但要使其真正发挥各自的作用。成为一个智慧学习环境。则需要相应软件技术支持。这些软件技术主要是指各主体间信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等,具体包括人工智能技术、上下文感知计算技术、和谐交互技术、计算机视觉识别技术和无缝数据管理技术等。

1,人工智能技术

人工智能技术是当前信息技术教育应用的一个研究热点,基于人工智能技术开发的智能教学系统使得计算机软硬件系统能够更好地服务于学习者的学习过程。以智能专家系统ITS(Intelligent Tutoring Systems)为例,ITS是一种能仿真人类教师的计算机教学系统,以学习者为主设计的教育软件,它能感知学习者的学习状态,而提供适合学习者程度及喜好的指导、决定学习者模块内容及选择特殊设计以辅助学习指导及练习(Shute&Psotka.,1995)。ITS利用AI技术推论学习者的学习状况、理解状态及分析学习者特质,进而决定教学的内容、时间点、与方式。这不但塑造了一对一教学的理想环境,同时也提供了针对不同学习者需求,量身定做的适性化(adap.tive)学习内容。ITS以学生模型(Student Model)、教学模块(Pedagogical Module)、领域知识(Domain Knowledge)、接口模块(Interface Module)四个组件来达成上述的各项功能。[删

在未来课堂中,学习者除了可以和实体课堂内的教学者、学习同伴进行互动外。还可以和学习支持系统中的智能型人进行互动,获得个性化的学习支持,智能性人中的“教学人”可分为“协助教学事物人”及“实际进行教学的仿真教学人”两种。台湾学者陈鸿裕的研究指出,协助教学事物的教学人主要的工作有:(1)自动负责同伴间的联络;(2)自动检视并提示学习进度;(3)自动收集课程的相关信息。而“实际进行教学的仿真教学人”则是代替教师实际进行教学的人,大部分的系统皆是以一个动态的3D人像作为沟通接口。以运用虚拟实境中丰富的沟通形式。与学习者在网络的虚拟实境中互动。

2.上下文感知计算技术

上下文感知是智能空间的重要特征。是提高计算系统交互智能性的核心技术。上下文感知计算是指利用上下文信息自动为用户提供适合当前课堂教与学情景的服务和支持。它主要涉及上下文信息的感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知的应用等方面的内容。

上下文是指任何可用于表征实体状态的信息,这里的实体可以是个人、位置、物理的或信息空间中的对象。在实际应用中,上下文的种类可归纳为计算上下文、用户上下文及物理上下文等。上下文可分为低层上下文和高层上下文两个层次,低层上下文是指直接从相应的传感器获得的上下文:高层上下文和低层上下文往往是相互关联的,一般来说是根据低层上下文进行逻辑推理得到的。由于高层上下文更能体现用户主体的意图。因此人们对高层上下文更感兴趣。它成为判断用户主体当前意图,为用户主体提供相应服务和支持的重要依据。

3.和谐交互技术

未来课堂通过开发和集成先进的和谐交互技术,为学习者提供一个高效的信息获取、交流的工作空间。从而促使显著提高学习、讨论和协作效率。

在未来课堂中,多种来源的相关信息将集成显示在课堂的三维物理空间中,课堂教与学的主体可以在多个显示表面上以自然便捷的方式直接与信息系统交互。或与远程的专家或学习伙伴进行充分的协作交流,整个互动过程还将被自动存放为可索引的学习记录或参考案例。未来课堂这一智能学习空间是一个典型的多用户和谐人机交互环境,目标是促使学习者在复杂的情况下尽快地理解和掌握当前形势并快速地做出合理地决策。关键是要为开放式信息集成、多用户自然交互提供支撑技术。

基于普适计算的智能学习空间技术,能营造全方位信息显示与和谐交互环境,将大大提高教与学过程的快速性和可靠性。

4.计算机视觉技术

在未来课堂这一智慧学习环境中,人的行为识别理解、物品识别与定位,以及场景恢复等问题都需要利用计算机视觉技术作为主要或者辅助手段来解决。计算机视觉是用计算机或机器对生物视觉的仿真。是一门综合性的学科,它包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学,神经生理学和认知科学等。计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段,由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界。具有自主适应环境的能力。

在未来课堂中,用到的与计算机视觉相关的技术主要有图像处理、图像识别和图像理解。图像处理技术把输入图像转换成具有期望特性的另一幅图像,图像处理主要利用图像处理技术进行预处理和特征提取:图像识别是指根据从图像抽取的统计特性或结构信息,把图像分成预定的类别,图像识别主要用于对人的动作、物品等的识别与定位等;图像理解不仅描述图像本身,而且描述和解释图像内容所代表含义,图像理解主要用于对场景的理解和对人的行为和意图的识别等。

5.无缝数据管理技术

从用户的角度来看,进入未来课堂后,不同计算设备上的信息被放置在一个系统中,用户无需关心信息的上传和下载,只需利用下文介绍的多功能交互笔就能在不同显示设备上方便地显示、切换、标注这些信息,使得用户的注意力能主要放在讨论和信息理解的过程中,无需过多理会计算系统的细节。远程用户被允许接入未来课堂后,也能利用无缝数据管理模块来提供和共享信息。

在多种显示设备集成的智慧学习环境中,课堂教学主体可以通过物理环境(如墙面、桌面)、日常用具(如笔、激光笔),新型信息设备(如PDA、麦克风阵列),以及语音命令等自然便捷的方式与信息系统交互,无需依赖传统的鼠标键盘,以使对计算机不熟练的人员也能够直观地访问、处理信息。原型系统主要通过语音命令和多显示表面上的笔式交互提供直接的支撑技术。

篇8

一、教育技术发展中的误区

(一)硬件、软件建设不同步

这是一个我国教育技术发展过程中的老问题。往往是重硬件、轻软件。80年代初,我国出现过一哄而上搞“电视课堂搬家”的现象,造成了很大的浪费。90年代以后,以计算机为核心的信息技术兴起,教育信息化成为世人瞩目的焦点。据2000年不完全统计,全国中、小学各类计算机设备242万台,建立校园网的学校5700所。至此,硬件建设已取得一定成绩。但软件建设还是跟不上硬件建设的步伐,软件匮乏成为开展教育技术工作的瓶颈。因此,我们应该关注硬件和软件的并行建设,探索出一条符合中国国情的软件建设的道路。

(二)重效应轻效果

这反映在多个方面:其一,重技术轻理论。教师热衷于学习技术,而对教育技术理论则持怀疑、否定甚至拒绝的态度。其二,重制作轻应用。人们在制作教育教学软件时,认为“只要运用了教育技术,就一定能够促进教学”,而不注重教学过程的设计、教学的反馈和评价,致使真正优质的教育教学软件稀缺。其三,重评奖轻实用。许多教师运用教育技术手段只是为了获得参加各种比赛、公开课的机会。

(三)理论研究与实践需求存在较大差距

一方面,教育技术的研究人员普遍存在重理论轻实践的现象;另一方面,教育技术的实际工作者,尤其是一线教学人员存在重实践轻理论的现象。教育技术是理论和实践的结合,实践是理论的先导,同时理论指导实践,并在实践中检验和修改理论。这是一个反复的过程。教育技术研究人员和一线教师各有优势和不足,如果能够协力合作、交流沟通、优势互补,将会促进教育技术在理论和实践领域的更快发展。

二、教育技术发展中遇到的问题

(一)实践领域的管理体制欠完善

我国各级各类学校中一般都设有专门的教育技术机构,比如电教中心、教育技术中心、计算机中心等,但相应的管理体制不健全,教育技术机构应有的功能得不到发挥。管理体制疏漏的根源在于人们对教育技术机构的功能没有形成清晰、正确的认识。由于各种原因,人们对于教育技术的看法各异,比如认为它就是拍摄和播放电视录像、管理配有电教设备教室、搞多媒体计算机和网络教学等。正是这些不尽全面甚至错误的认识,使得教育技术机构的地位得不到足够重视,很多电教人员常常只是维修工,或者课件制作人员、网络维护人员等,而他们的专业背景往往被人们所忽视。此外,电教人员与学校其他教学人员之间不能实现良好的沟通与协作,也是管理中的突出问题。

(二)缺少足够的资金支持

迄今为止,资金一直是困扰我国教育技术发展的一个大问题。从教育技术的发展历史可以看出,教育技术的发展和技术的发展有着密切联系,需要设备、软件的支持,这些都需要资金的支持。教育技术在我国起步之初,主要是国家投资,现在更多的是学校自筹解决,资金主要来源于教育系统内部。在国外,企业投资教育可以用来弥补教育资金不足。美国的—项调查表明,2000年5月份,私营机构对教育的投资达到15亿美元。近几年,我国也出现了企业投资办学的方式,不失为一种解决资金来源的新思路。

(三)照搬国外的理论和经验而忽视中国国情

上世纪80年代初计算机进入美国的中、小学,我国也纷纷在中、小学引进计算机。而美国全国教育政策规划及组织协会对全国中、小学微机使用调查后发现,计算机技术在学校中的开发及应用状况,使那些原指望靠这种新技术给教育带来一场革命的人们大失所望,许多教师拒绝使用由软件公司提供的教学程序,理由是这些软件的使用效果不尽如人意。中国也因此面临着同样的情况。

从1996年开始,美国大力发展以互联网为依托的网络教育,兴建中小学校园网。90年代末,我国的许多中小学校园网迅速崛起,但由于缺乏相关研究和政策的支持,大部分校园网并没有给教学和管理带来实质性的帮助。而美国1999年、2000年的教育技术标准,对教师和学生的相关技能与评判标准都有明确规定,美国兼顾了硬件建设和人力资源的建设。此外,我们在引进国外一些先进的教学模式和方法时,往往是不加改造地使用,而不管国家之间的历史文化差异。当然,这个问题已经引起了人们的注意,例如人们在教育技术的定义问题上已经有了深刻的思考。但是,国际上先进的理论、技术、手段等如何本土化?如何建设和发展真正符合中国国情的教育技术?中国的教育技术人才如何培养?都是亟待解决的问题。

三、教育技术未来的发展思路

(一)强化理论研究,注重实践环节

任何一门学科都必须有自己完整的理论体系。教育技术的实践活动,需要科学的教育技术理论来指导。目前加快教育技术的理论研究已是当务之急。从电化教育过渡到教育技术,不仅仅是名称的变更,其内涵与外延均发生了深刻的变化,倘若我们不考虑国情、不加过滤,盲目照搬西方的理论,那只会将理论束之高阁,无法与中国的教育技术实践相结合。因此,加强教育技术的理论研究,首先应遵学科发展的基本规律,对教育技术的发展有一个总体的把握。既不能因循守旧,也不能夜郎自大,要踏踏实实、讲求实效,切忌赶时髦、喊口号、做表面文章。应采取继承与发展相结合、借鉴与创新相结合、理论与实践相结合的三结合原则,努力把握世界教育技术发展的脉搏。准确定位、探索规律、揭示特性、澄清谬误,引导学科沿着正确的方向前进,努力开创具有中国特色的教育技术理论体系。

(二)以现代信息技术推动现代教育媒体技术的发展

创造良好的教学环境现代教育技术,以现代信息技术的开发、应用为核心。我国的教育技术经历了无线电技术、音视频媒体技术、计算机技术三个发展阶段。随着教育媒体的发展,音视频媒体技术向计算机技术发展的过程将会加速,数字化将是必然的趋势。多媒体技术、网络技术、卫星通讯技术将成为主体性技术在教育领域被广泛推广应用。其中,多媒体技术特别是网络技术已成为核心媒体技术;虚拟现实技术、人工智能技术等新技术将在实践应用领域中崭露头角。教育技术正不断将新科技吸取转化为适合教育技术的新观念、新媒体,进而促使教育观念、教学内容、教学方法、教育模式产生更大的改变,使现代教育技术紧紧围绕素质教育这一中心,为创造型人才的培养提供良好的环境。

(三)进一步完善教育技术学科体系

目前,教育技术领域的学者和专家,就教育技术的本质和特点以及教育技术的学科体系,教育技术发展和实践过程中存在的问题和对策,新的教育评价体系的建立和完善,教育技术的未来发展趋势等不断提出新的观点和见解,形成了百家争鸣的局面,这对教育技术学科的发展是一件好事。目前,还没有一个明确的、为大家所公认的教育技术专业人才标准和培养方案。因此,教育技术学科的人才标准培养、课程体系设置,也是完善教育技术学科建设需要研究的重要课题。

(四)调整培养目标,优化课程结构

培养目标是育人活动的出发点和最终归宿,培养什么样的人不仅是课程结构设计的依据,也制约着学科体系的建设,决定着专业发展的方向。许多院校在确定教育技术人才培养目标时,过于注重就业的适应面,而忽视了精品人才的打造。培养目标模糊笼统,导致在制定教学计划时总想面面俱到,结果顾此失彼,造成课程设置庞杂,毕业生样样都知道却都不精。所以,确定适合于本校情况的人才培养目标,精心设计校本课程,是教育技术专业建设的当务之急。培养目标应该具体明了。建议将教育技术学本科专业的培养目标定为:中等学校教育信息技术课程教师、教育媒体编制人员、教育技术和管理人员。

四、结语

教育技术其实是一种方法、一种理念、一种发展的思路,并不是拿在手里就可以运用的工具,而我国该技术目前的发展应该说是“拿来主义”。以至于教育技术的诸多理论和经验照搬发达国家,因而忽视了中国国情。在一个经济相对落后的发展中国家,一种资本主义理论和技术的最初借用,必然会接受一次不尽人意的洗礼,这就是一种高新技术如何潜移默化进入人们生产生活的缓慢过程。教育技术作为教育改革的制高点和突破口,已日渐成为人们瞩目的焦点。那么,教育技术如何能够更有效地促进教育教学改革,推进我国教育信息化进程,进而如何把握教育技术的发展趋势,这已是众多学者共同关注的问题。

参考文献:

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Windows98问世以后,由于硬盘与内存容量的不断升级,以及CPU反映能力的加速,使得在Windows平台下的自定义输入法有了更加广泛的应用空间,而且突破了6.5万词条的限制。从理论上说,自定义的输入法可以做得无穷大。目前我个人使用的《沈沉词库》的词条就已达6万条。WindowsMe与Windows98是姐妹版,同样可用自定义的方法来生成自己个性化的输入法。但WindowsXP却把原先的“输入法生成器”取消了,即使把Windows98下的“输入法生成器”拷贝到WindowsXP,虽能转换码表,但却不能安装。不论微软对WindowsXP如何地自吹自擂,但取消“输入法生成器”,无论如何是失算的。

一、基于计算机汉字输入的研究

应用需要一些软件的支持,才能科学,优化,好用.目前不少发明人已拥有一些专用软件,为有效利用这些软件资源,节省人力时间,降低研究成本和周期.建议:这些软件集中起来,统一管理。让需用者登记申购,一次发放。这样供,需,管均受益,并助学术繁荣,软件举例:

1.静态重码率自动收索统计软件searcherro

2.汉字词汇自动排序删除重复软件

3.各种输入法教学软件等

4.计算机降低重码软件

5.计算机操作记忆增速软件.

6.汉语各种专业词汇库(20多专业)软件

7.汉语综合词汇库软件

8.直接挂接进入windows9x编码生成器的软件

二、基于智能规范码输入平台的实现

智能规范码输入平台是有八个编码方案的复杂系统。由智能规范拼音、智能规范双拼、智能规范形码、智能规范数码和普通规范合码所组成。其中普通规范合码包括规范拼音、规范双拼、规范形码、规范数码。智能、普通规范数码在数字键区输入汉字。平台初始状态为智能态。智能规范拼音最大输入6码,智能规范双拼与智能规范形码为2码,智能规范数码为3码。用快捷键相互转换。智能状态由转换符转至普通状态时,首字符为数字时码长最长为6码,输入普通规范数码,首字符为字母时码长最长为4码。不足码长时用空格返回智能状态。

智能规范码的用户范围是普通人群,特别是中小学生。所以学生版在GBK字符集中异体字与不规范字不参加编码。由于GBK的字符集里包含了中日韩三国所使用的汉字,所以日本和韩国用的汉字也不参加编码。普通版为GBK字符集,超集版为GB18030字符集。

智能规范码输入平台采取双智能输入的混合输入方式,可以减少输入量即减少码长,减少键选率。加快了输入速度。

汉字不再需要人工编码,智能非智能输入方法已有长时的研究和应用,关于智能混合输入,作者进行尝试,特点很多,尤其对词的岐义处理具有一定的特色。可以说是具有独特风格的智能汉字输入平台生成系统。

三、基于语用统计的智能输入软件

1.原理

主要利用语用统计的数据来消化同音字、词,以及化解歧义分词。在学科分类中属于运筹学范畴。

使用概率统计运筹决策的方案很多,文献[5]通过统计字字相关的同现概率矩阵来完成汉语语用统计库结构.这个矩阵的大小是固定不变的.只与字符集的大小有关。文献[5]作者通过搜索了500万字语料给出了一个3673 X 3673的同现概率矩阵。文献[4]是基于几理解和基于语用统计相结合的设计。该设计根据分词后的输入语句查找知识库.用句法、词法、语义和自定义的规则作为制约对文章进行解析推理,当存在同音词时。采用最优评价法来确定最佳选择作为转换结果。同音词的评价值需要考虑词性、同现概率、近期使用状况等因素。具有最优评价值的选择即为转换结果。当具有最优评价值的第一选择而非日标选择时,可选用次优选择或用手工方式进行修正,候补修正或人工修正均被记录,作为下次转换时修改计算评价值因素的依据,也就是自学习功能。

2.典型作品

蔡榕先生设计的最优评价函数法拼音汉字转换系统;

蒋先生设计的Autoway;

清华大学人工智能实验室夏莹等研制的智能输入软件。

3.优点与存在的问题

优点:(1)对于己经进行过语用统计或者具有相同类型的领域,系统的转换正确率比较高,或者说语用统计具有偏向性。对每一个用户而言,在使用过程中,语用统计库将会从最初的通用型逐渐改变为符合这个用户语用习惯的专用型。(2)软件开销较小,在CPU为486的机器上就能运行。

存在的问题:(1)作为一个整体的同现概率矩阵,不能做到模块化、积木化。(2)偏重整句处理,当出现转换错误时,需要使用者回头去纠正,干扰了正常的思维。(3)当前,自动分词的准确度只能达到98%左右,键选率的降低受到限制。

四、基于模板匹配的智能输入软件

1.原理

寓汉语语法知识于巨量的短语串中,进而利用这些短语串来消化同音字、词.以及化解歧义分词。这种短语串通常称之为“模板词”。

这种系统通过模板词搜索引擎来完成汉语语法体系的组织。需要搜索巨量的语料.获取巨量的短语串,才有可能大体上包容汉语语法知识。例如:智能狂拼搜索了100亿字语料,模板词库最大时需要约540MB存储空间。根据分词后的输入语句查找模板词库和句法规则库,然后进行匹配处理。如果匹配结果唯一,则不必再用概率推理;若存在两个以上的候选结果时,则根据句法规则或概率推断进一步判定,选出一个最有希望的可能结果作为输出。

2.典型作品

中文之星数码科技有限公司推出的智能狂拼;

黑马新技术公司推出的黑马智能输入软件;

大自然软件开发有限责任公司推出的自然码2000(句输入版)。

3.优点与存在的问题

优点:对于几己经搜索过模板词的或者具有相同类型的领域,系统的转换正确率比较高,或者说模板词库具有偏向性。对每一个用户而言,在使用过程中,模板词库将会从最初的通用型逐渐改变为符合这个用户语用习惯的专用型。

存在的问题:(1)模板词数量巨大,对电脑硬件有一定的要求。486及以卜的低档机难以使用。(2)对拼音输入的模板匹配智能输入软件而言,通常只支持汉语拼音的26键位输入,注重连续和完整的音节输入,平均码长较长,采用简化拼音输入时键选率较高。(3)偏重整句处理。当出现匹配错误时,需要使用者回头去纠正,干扰了正常的思维。自动分词的准确度只能达到98%使键选率的降低受到限制。

五、基于上下文关联的智能输入软件

1.原理

文献[5]采用语用统计来实现上下字关联智能输入。下面介绍的是一种基于模糊控制理.利用上下文关联(向上关联4个词语,向下关联1个词语)的语用环境来智能选择重码字。在学科分类中属自动控制分支非线性控制范畴。将自然语言看成是一个模糊的集合,将汉字输入系统作为一个非线性控制范畴的模糊控制系统来对待,预学习工具(或者转换出现错误时的手工键选信号),相当于一个传感器,算法程序、汉语知识库和动态语用统计库作为非线性调节器,使得系统的键选率和平均码长逐渐趋于最优。例如,青月亮汉字通上文关联4个词,下文关联1个词,合计上下文关联5个词,这一调节机制涉及到许多相互矛盾和相互牵制的受控参数,模糊集合的特征函数从[0,1]区间连续取值,可以较为准确地表现各种语言现象差异,获得比较好的效果。

2.典型作品

青月亮科技开发有限公司推出的青月亮汉字通智能输入软件平台GM 3.1

一笔软件有限公司推出的一笔智能输入软件(26键位和10键位)

字原科技有限公司推出的101智能输入软件TZ8.2/9.1/20000

3.优点与存在的问题

优点:(1)对学习过或者具有相同类型的语料,键选率比较低,或者说汉语知识库具有偏向性。对每一个用户而言,在使用过程中,汉语知识库将会从最初的通用型逐渐改变为符合这个用户语用习惯的专用型。(2)青月亮汉字通作为一种音码、形码和笔画码二位一体的通用智能处理平台,支持26键位、10键位、8键位和5键位规模的键兀集,支持GB18030的27533超大字符集,为各种输入法增加上卜文关联智能输入的后处理支持.让这些输入法变得更易学、更好用。(3)采用字段输入,不使用语句级输入,使语法规则简约化,易于知识表达。此举不但降低了键选率,还大大缓解了输入过程中“回头看”的问题.基木上贴近了人们的使用习惯。(4)程序开销积木化,在CPU为486的机器上就能运行。遵从一系列信急处理用的国家标准和规范,特别是与汉字输入密切相关的两个标准《GB/T 18031-2000信急技术数字键盘汉字输入通用要求》和《GB(待定)信息技术通用键盘汉字输入通用要求》。(5)旅拼音输入时,采用人工分词。在形式上与英文接轨,既可以避免3%的歧义分词错误,也可以兼容简拼输入,大幅度降低键选率和平均码长。青月亮汉字通在保证支持完整拼音输入的同时,尤其提倡使用简拼输入(一个音节要么只取音节的首字母,要么就取完整音节)。

存在的问题:(1)字段输入还未能完全根治输入过程中“回头看”的问题,每当终选字词有错时,仍然需要近距离的即时修改。(2)对“上下文关联”机制的人机界,而用户需要一个熟悉的过程。因此,青月亮汉字通也允许使用者关闭“上下文关联”智能输入,仅保留“上文关联”机制和恢复逐字、逐词上屏的输入方式。

六、结束语

上世纪八十年代我国学者提出的“从开发人脑到开发电脑”、“字为基础、词为主导、智能处理”,只是指明了汉字输入技术的发展方向。时至今日,己有近十种输入法采用了智能化处理重码的技术。这些智能输入软件中有的采用人工智能理论,有的依据概率统计方法,有的依靠自动控制技术,多数软件设计两种方法。效果较好的青月亮软件更是在模糊控制的框架内使用了语法规则和动态语用统计。(下转第9页)(上接第4页)如果像当年“万马奔腾”一样,智能化软件也形成“百花齐放、百家争鸣”的局而,则钱伟长教授要求的易学、易用的理想的输入方法的实现为期己经不远了。

参考文献:

[1]俞士汶.中文输入中语法分析技术的应用[J].中文信息学报,1988(3).

[2]王晓龙等.语句级汉字输入技术[J].中文信息学报,1996(12).

[3]章森等.语句拼音汉字转换的智能处理机制分析[J].中文信息学报,1998(2).

[4]蔡榕.最优拼音汉字一次输入变换法及拼音汉字转换系统的实现[C].第三届中文信息处理国际会议论文集,1992,10.

[5]夏莹等.利用上下文相关信急的汉字文本识别[J].中文信息学报,1996(2).

[6]郭进.统计语言模型及汉语音字转换的一些新结果[J].中文信息学报,1993(1).

[7]仲兴国.多词组一次性拼音汉字变换[J].中文信息学报,1990(6).

[8]张普.智能化汉字键盘输入法的最重要发展方向[M].中国标准出版社,1997(2).

篇10

在线教育发展历程

在线教育概念虽新,却并非新鲜事物。20世纪90年代后期互联网在中国大中城市初步普及后,即有大量资本进入这一领域,但受网络带宽的限制,多数在线教育产品还是文档形式。2000年对于在线教育来说,是一个重要的时间节点。一是这之后出现了“三分屏”形式的网络视频课件,在线教育进入多媒体阶段。二是这一年教育部批准68所高校为全国现代远程教育试点院校,准许开设网络教育学院,颁发网络教育文凭,这块市场规模占据了当时中国在线教育90%以上的市场总量。三是新东方网校于这一年上线运行,标志着传统培训学校开始角逐在线教育市场。之后,由于没有找到盈利模式,在线教育进入徘徊期,整个行业在摸索前进,市场容量虽然也逐年升高,但与迅猛发展的门户网站、网络游戏、电子商务相比,在线教育只能算是一个增长比较缓慢的行业。2010年前后,美国可汗学院的运营模式开始影响世界,而这时候的中国互联网行业,电子商务、网络游戏机会已经不多,在线教育成为投资者开始关注的行业。2012年,还是在美国,三大MOOC(大规模开放在线课程)平台Coursera、Udacity、edX的大规模融资强烈冲击着人们的心理预期,导致国内在线教育市场的发展迎来第二波浪潮。在线教育成为互联网产业的一个细分行业,开始受到互联网巨头(腾讯、网易、百度、新浪)的重视,有数以百计的新兴互联网教育企业进入这个市场。需要注意的是,这一时期在线教育的发展之所以迎来了再次腾飞,互联网思维在其中起到了至关重要的作用。

在线教育运营模式分析

那么,什么是互联网思维下的在线教育?互联网思维下的在线教育,一开始不是以赚钱为目的,而是通过提供获取便捷、用户体验好的免费(或收取少量费用)服务,获得大量用户,待用户量达到一定规模后,可以通过投放广告,或大数据分析预测用户需求,出售方案来获益。这其中最具代表性的当属2012年以来深受广大高校教师和教务部门热衷的MOOC。

在线教育市场主要分为四块,即学前教育、 K12教育(从幼儿园到十二年级高中阶段)、高等教育和职业培训。按照提供内容的不同,在线教育企业可分为两类:一类是内容提供商,一类是平台提供商。

在线教育内容提供商主要提供教学视频、学习工具、文档资料等。教学视频类产品实际上是线下教学课堂向线上的转移,课堂内容没有变化,只是授课形式转移为通过互联网传递视频,这类产品主要由传统教育机构提供。典型代表有传统网校如正保远程和新东方、学而思、沪江网、网易公开课等。学习工具指针对提高学习效率和记忆力、查漏补缺等为学习过程提供辅助的一类学习工具产品。这类产品形态多样,代表性产品包括背单词型产品、题库型产品、笔记型产品等,如拓词网、猿题库等。文档资料主要是以一种学习资料库的形式存在,提供多种多样的学习资料,人们接收信息进而转化为自身的知识和智慧,如百度文库、豆丁网等。

在线教育平台提供商指为教与学提供中介的平台,多为具有互联网思维的线上机构如阿里巴巴(淘宝)、腾讯、百度等主导。他们已拥有巨大的用户流,并有充足的现金流来保证视频带宽的开销,也有技术能力保证多人同时在线视频授课的流畅。

大学出版社如何开展在线教育服务

对于大学出版社来说,开展在线教育具有显而易见的先天优势。一方面,大学出版社作为传统的教育内容提供商,一直与教育内容的创造者即高校教师保持了天然的紧密联系,因此同样也可以转身为在线教育的内容提供商。另一方面,大学出版社多从事教材出版,并由此蓄积了大量的学生用户,这点与百度、腾讯等互联网公司类似,因此,通过合适的手段将这些学生拉到自己搭建的平台上,有了一定数量的用户基数,即可作为平台提供商开展在线教育。大学出版社开展在线教育可以在以下几点发力。

1.高等远程学历教育

根据2014年初《国务院关于取消和下放一批行政审批项目的决定》,取消了对“利用互联网实施远程高等学历教育的教育网校”的审批。这意味着原来被68所大学网院所垄断的在线学历教育的垄断性市场将被攻破,我国将出现上千所可以颁发学历的网络大学。据专家分析,这将催生一个新的100亿元的市场。此外,新网院的产生,必然催生在线教育平台、课程开发、技术服务等,而这又是院校所不擅长的,完全自主开发不太现实,因此采用外包是必然之选。因此,有实力的大学出版社完全可以近水楼台先得月,提前布局,或提供平台和技术,或为网院提供从课程制作到平台运营全方位的服务,从而在这个即将到来的盛宴中分一杯羹。

2.考试培训

虽然高等学历在线教育规模占比最大,但考试培训类在线教育是国内在线教育发展的主流,尤其是K12学习辅导和英语培训,以及各种职业资格考试培训。对于大学出版社来说,开展此类在线教育出发点应是依托高校教师或编者资源,内容与专业相关性低,适合所有专业学生,以便有较大的用户量。比如英语四、六级考试和研究生入学考试全国统考科目的考前在线辅导。大学出版社可以在出版的相应教材上提供学习账号,或作为增值服务巩固已有市场,或收费作为新的利润增长点。

另外,也可以参考猿题库模式。猿题库是一个深受学习者欢迎的智能在线题库产品,具有的智能练习模式能够根据学习者特点,利用人工智能算法实现一对一智能出题,同时,学生也可以利用移动客户端随时随地做题,从而提升学校效率。目前大多数高校都已开发了自己的试题库,但智能化程度较低,大学出版社可以将这些试题库进行二次开发,开发出功能堪比猿题库的产品,既充分利用资源,又与时俱进,迎合市场。

3.通识课制作

在淡化专业、提高大学生科学人文素养的背景下,发展通识教育已成为大多数高校的共识。但大部分高校却面临师资力量不足、教学方法不贴切等问题。正是瞅准了这个商机,超星尔雅开发了众多的尔雅通识课,并已推广到上百所学校。而目前多数大学出版社,还仅仅局限于出版通识课类教材。考虑到通识课有别于自然科学类课程,没有太多需要理解的内容,并且基本不需要师生之间的交流和互动,人文社科背景强大的大学所属出版社可以参考超星尔雅的模式,利用学校的名气和名师的影响力,开发由自己学校名师讲授的通识课,推向市场后,一定会比纸质教材更受欢迎。

4.在线教育交易平台

在线教育交易平台就是教育内容提供商和学习者之间进行交易的一个网上场所。这里的教育内容提供商可以是机构,也可以是个人,比较有代表性的在线教育交易平台是淘宝同学。当下,MOOC这股旋风刮遍了神州大地,广大高校教师的建课热情高涨。通过在网上传播课程,不但向更广大的人群展现了自己的才能,扩大了知名度,并且还可以获取受益。但由个人来搭建这种平台是不可能的,因此对于掌握了上下游资源的大学出版社来说,通过建设在线交易平台,吸引有积累的机构和有名气的教师来开课授课,并从中收取一定的中介费用,不失为一个拓展新业务的好渠道。

篇11

漫画主要分为两种。一种是指笔触简练,篇幅短小,风格具有讽刺、幽默和诙谐的味道,而却蕴含深刻寓意的单幅绘画作品。另一种是指画风精致写实,内容宽泛,风格各异,运用分镜式手法来表达一个完整故事的多幅绘画作品。两者虽然都属于绘画艺术,但不属于同一类别,彼此之间的差异甚大。但由于语言习惯已经养成,人们已经习惯把这两者均称为漫画。为了区分起见,把前者称为传统漫画,把后者称为现代漫画。[1]科学传播是科学哲学和科学史领域中一个新兴的学术领域,它与传统科普和传播学都有着密切的关系。在我们这个科学时代,科学在社会生活中的重要地位是不言而喻的,因而,一般看来,科学传播的意义也是不言自明的。首先科学应该得到传播,得到效率更高、范围更广的传播。然后,再讨论谁来传播,通过什么传播,传播什么,以及向谁传播。[2]科学传播典型模型的划分根据科学传播本身的分类可以分为4个,其中一个是针对科学共同体的,称为“同行评议”模型,跟传播学中所讲的“把门人”理论很相近。“同行评议”制度指的主要是关于某一领域的科学问题,只有相关的同行专家说了算,研究论文是否应当发表,要同行评议后才能决定。[3]这样虽然在某些层面上可以保证科学研究的发展方向,但是因为主观性和局限性较强,因此也存在着很多问题,但是就目前而言,尚且没有更好的方法进行替代。这个模型只直接设计科学家及相关科研管理部门,更广大公众则联系不大。在面向公众的科学传播上,存在着“三段学说”,即传统科普→公众理解科学→有反思的科学传播。[4]伴随着这一学说,就出现了面向公众的科学传播的3个模型,分别是中心广播模型、缺失模型和对话模型。这3种模型分别基于国家立场、科学共同体立场和公民立场。

二、动漫与科学传播结合的必然性

上文所提到的“三段学说”,在我国只能在逻辑上成立,从历史角度讲,我国并没有经历这样的进程。我国的科普教育机构大多是被纳入政府序列的专业科普机构,所以中国的科学共同体只需要面对政府,而并不需要面对群众。与西方发达国家相比,我们从公众理解科学这一方面就开始有很大的缺失,我们的科普推广仅仅还是停留在教育阶段,更多地体现为一种公益活动或者教育课程,远远不能达到科学的广泛和有效传播。在很多时候,中国科普已经不是政府立场,而是蜕变为科普机构立场了。科普的市场化和专业化势在必行。[5]科普的市场化和专业化的结合需要一个有力的支撑点,大众传播在科学传播中就起到这样的作用,将成为科学传播的中坚力量。首先,大众传媒是信息的生产者和传播者,是舆论的引导者,是言论自由的推广者和实行者,是舆论监督的倡导者,这些理念符合科学传播的要求。其次,大众传媒拥有丰富的媒介资源,是大众传播的既有渠道,如果科学传播于大众媒介相结合,就能保障科学传播渠道的畅通。另外,科学的发现是具有前瞻性和偶然性的,这就使得一般大众很难即时接受最新的科学发现,同时,科学事业具有其本身的专业性和复杂性,很多专业术语会让受众感觉晦涩难懂,这样一来,就不能达到有效的传播,所以需要传播从业者在科学家与公众之间打造桥梁,运用专业素养将科学语言化繁为简,传播给受众。动漫作为大众传播的一种方式,它具有轻松幽默、通俗易懂、形象生动、寓教于乐等特点,有着广泛的受众基础。无论是从传统漫画到现代漫画,还是从传统动画到数字动画,动漫产业一直处在不断地发展中。这种发展反映出了科学的不断发展和进步,也为科学传播提供了途径。动漫可以从视觉和听觉等方面对人们产生影响,影像与声像的结合带来的震撼会使得语言和文字都变的苍白。另外,一想更利于人们去理解,去体会,可以将原本复杂的科学现象真实地展现在人们面前,增加传播的有效性。基于科学传播的媒体转向倾向,科学传播需要找到一种或几种有效的传播方式,它的这种需求可以为动漫在新的领域———科学传播领域搭建一个发展的平台,使动漫不再以娱乐为主。

三、动漫在科学传播中的表现形式

动漫在科技传播中有很多表现形式,虽然科技传播与科学传播略有不同,但是动漫在两者之中的表现形式却是共同的。用来展示技术成果的动漫,同样可以解释科学知识,两者并不矛盾。

(一)符号表现法

用各种不同的符号(如箭头、虚线、实线、点、圈等)来代替一些抽象的或特意简化的东西。这种表现方式在科技信息传播过程中是必不可少的,也是最基本的方式,尤其在学术论文交流、科技教育中最为常见。它可以是静态的插图,也可以做成动态的动画效果以电子媒介显示,用于表现事物间的抽象关系、某个部分的突出强调、事物的动态演进过程等。如应用于科技教学、科技产品推介等活动的Powerpoint幻灯片中的各种符号表现。

(二)示意表现法

将一些抽象的概念、复杂的原理、人眼见不到的物质及其动态,通过示意性的图形和模拟化的动态表现出来,使之变得简单化、形象化。示意表现法所表现的内容必须以科学为依据,不可毫无根据地随意发挥创造。[6]最典型的示意表现方式为模式图或模型图式。几乎每个科技领域都要有其必然的发展过程、学科体系与框架、错综复杂的要素结构,这就需要用图式或模式图表达。

(三)形象表现法

形象表现法指用通俗易懂、形象生动、趣味性强的漫画、插图、动画表现各种具体的科技知识、科技新闻或宣传科学精神、科技理念等观念上的内容,在科技普及与科技教育中最为常见。形象表现法以其独有的亲和力、表现力以及审美趣味性赢得了公众尤其是青少年的接受与喜爱。《2006中国科普报告》中指出,中小学生希望科普网站“内容更多、更有意思”、“最新的内容再多一些、丰富一些”、“游戏多一些、益智类多一些、试验多一些、与科学家对话多一些、科学图片多一些”等。有关科普网站介绍科学知识的方式,中小学生最喜爱的形式是:故事34%,动画29%,游戏17%。[7]这也体现了公众对寓教于乐形式的渴求。教科书中的插图、科普漫画、动画科教片等都属于典型的形象表现形式,下文将要提到的神舟七号科技新闻中便运用了形象表现形式。#p#分页标题#e#

(四)动画与实景结合表现法

这种表现形式是将动画与实景合成于同一影视画面之中,使图像更加生动,科学内容阐明得更加清楚。许多电影特技、影视科教片都会使用这种表现方式表现宏大场面、难以拍摄的场景、细节,或塑造虚构的三维动画人物形象,随着技术的发展,动画与实景结合的表现方式将会应用于更加广泛的科技传播领域。

(五)写实表现法

写实表现法是数字动画的专利,数字动画能将物体的形态、色彩、动作等较为真实地反映出来,甚至能够表现出超越现实的视觉效果,在科技传播领域中有很大的应用潜力;而虚拟现实(VR)技术又融合了现代数学、控制论、图形图像学、人工智能、计算机软件与艺术等多领域知识技术,能够模拟各种环境,并使人在这些环境中通过视觉、听觉、触觉等获得真实的感受和体验,具有感知多样性、沉浸感、交互性、构思性等特征,为数字动画技术的发展与更新增添了重要砝码,同时也应用于教育、航天航空、生物分子、军事、地质学、考古、建筑业等各领域建设中。

四、动漫在科学传播中功能应用

心理学研究表明:人类的学习过程是通过自身的眼、耳、舌、鼻、身等把外界的信息传递到大脑,经过分析综合从而获得知识的过程。心理学家特瑞拉认为:我们的学习1%是通过味觉,1.5%是通过触觉,3.5%是通过嗅觉,11%是通过听觉,83%是通过视觉。因此,在学习过程中使用听觉和视觉是非常重要的。[8]通过这项研究可以看出,听觉与视觉在学习过程中有着突出的作用。在科学传播中,受众对科学知识的接受就是一种学习的过程。众所周知,对于一般大众来说,学习科学知识难免会觉得枯燥、灰色,这就要求传播者利用合理的传播方式,“抓住’受众的眼球和耳朵,已达到有效传播。在这方面,动漫是当仁不让的。

(一)更新科学传播方式

传统的科普教育是一种单向性传播,因为只片面强调传授的过程,不考虑受众的接收情况,更谈不上什么反馈,所以只是单纯地对科学信息加以组合罗列,再以授课或者展览的方式传达给受众。这样一来就大大降低了受众的兴趣,同时在时间和空间上也存在着限制,极为不便。但使用动漫来进行科学传播就能够克服这些不足。比如1999年我国推出的第一步科普动画片《淘气蓝猫三千问》,虽然也是采用了说教形式,但是片中塑造了蓝猫、淘气、肥仔、菲菲等一系列可爱生动的动物角色,通过一个个悬念与谜团的解决,向受众传授天体运动、星际碰撞、龙卷风、泥石流等科学现象,把科普变得轻松、幽默、引人入胜。另外,现今动漫的传播渠道也正在从单一化向多元化方向发展。除了传统的动漫报纸、动漫图书、动漫影视作品意外,网络动漫、手机动漫也在持续的发展和壮大中。如果将这些动漫传播渠道都采用到科学传播中,那么人们无论是工作、休闲、上网,甚至吃饭和步行的同时都可以接收到科学信息,这就打破了时间和空间的束缚。既节省了受众的时间,又提高了传播的有效性,同时也省去了寻找场馆的麻烦和财政上的支出,可谓一举多得。

(二)吸引受众