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人工智能基礎教育實用13篇

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篇1

關鍵詞:高職;理史教學;育人

教師在開展高職歷史教學時,不能一味的向學生灌輸理論知識,而要以幫助學生積累歷史知識、培養思維水平、提高實踐能力為目標開展教學活動。教師要通過高職歷史教學,使學生能全方位的發展,成為具有知識、思維水平、實踐能力的人才。

1職業高中歷史教學概述

歷史是一門自然學科,高職教師在引導學生學習歷史的過程中,可以讓學生了解到過去,國內國外發生的重大歷史事件,從而對過去歷史當中存在的人、事、物有一定的了解。當前我國職高的歷史課本過于強調理體系,它具有抽象化概念多、理論性強、知識點密集的特點。對于職高的學生來說,要掌握這樣的歷史知識,存在一些障礙。歷史教師必須通過優化教學活動,幫助學生克服歷史學習的障礙。

2基于育人功能的教學理念

在過去的歷史中,人類曾經犯下過種種錯誤,這些錯誤是值得今人去借鑒的,避免今人再犯類似的錯誤;同理,歷史的人物也曾創下過光輝燦爛的文明,這些人物值得后人去敬仰、去學習。教師要引導學生去思考,學習前人的思維,從中獲取經驗。歷史人物在創下文明的同時,留下了大量的實踐經驗,教師要引導學生掌握這些實踐經驗,把這些經驗應用到當下的學習、生活中。高職歷史教師開展歷史教學活動的目的,是為了讓學生積累知識、培養學生的思維水平、提高學生的實踐能力,其最終,是為了達到育人的目的。

3基于育人功能的教學措施

3.1應用信息技術把歷史知識具象化

職高的歷史知識具有抽象性強的特點,很多學生因為不能理解抽象化的概念,從而不能掌握歷史知識。為了幫助學生突破學習障礙,教師在教學中,要應用信息技術,把抽象的知識變得具象化,教師要引導學生在體驗具象化知識的過程中理解抽象的概念。

以教師引導學生學習“文藝復興”這個概念名詞為例。教師可以引導學生觀看在文藝復興前西方的繪畫和文藝復興后西方的繪畫,讓學生對比圖畫的差異。教師可以引導學生思考,在文藝復興前和文藝復興后,繪畫的體裁有什么差別?此時學生會發現在文藝復興前,西方的繪畫以繪畫宗教中的神話人物為主,或者以繪畫宗教事件為主。在文藝復興以后,畫家繪畫的體裁被大大的拓展,有些畫家會畫生活中真實的人、繪畫風景、繪畫動物,或者畫家會畫真實生活中發生的事件,或者真實的歷史事件等。教師又可引導沉降 一思考,在文藝復興前后,畫家用的繪畫技巧有什么差異?經過思考,學生會發現在文藝復興前,西方畫家繪畫的圖像技巧比較單一,畫面缺乏真實感。文藝復興以后,畫家開發出了各種繪畫的技巧,此時畫家們已經可以通過繪畫光影,讓畫面變得真實。此時,教師可引導學生結合體驗思考文藝復興是什么意思呢?通過體驗學習,學生會意識到,在文藝復興以前,人們不重視自己內心的體驗、不重實真實的生活。而文藝復興則要求文藝作品能以人為本,把關注的重點放到人本身,去展現人們的嘉怒哀樂、真實生活等。此時學生能從具象化的體驗感受到文藝復興的抽象本質,文藝復興,就是強調以人為本的理念,它關注人性的復蘇。

3.2應用思維工具培養學生的思維水平

高職的歷史知識具有理論性強的特點,如果學生的思維能力不強,則不能深入的理解高職學習的歷史知識。為了讓學生理解高職學到的歷史知識,教師要引導學生應用科學的方法來思考問題。教師在教學中可以引導學生就用思維工具來分析知識、理解知識。

以教師引導學生理解中國古代專制主義中央集權制度為例,很多學生不能理解這一知識。教師可引導學生思考,中國古代的專制中央集權制度是一成不變的嗎,還是中間發生過數次變化?經過思考,學生認為它發生過數次變化。教師可引導學生應脾繪圖的方法,把古代中央集權制度的變化分類描述出來,學生將變化分為雛形建立發展強化四個階段。學生慶用了圖式的方法描述這四個階段的變化,會發現圖式的方法能把這種變化呈現得一目了解、簡潔明了。教師又引導學生應用概念圖來展現每個階段,能夠呈現出中央集權制分類的特點,此時,學生在雛形期列出了分封制宗法制、王位世襲制這樣的概念。依此類推,當學生完成了每個階段的概念圖以后,便能理解了在不同的階段中央集權制具有的特征,從而理解了為什么中國的古代中央集權制是被不斷強化的。

3.3應用多樣的教學活動培養學生的實踐能力

教師在引導學生學習歷史知識時,不僅要引導學生學習課本上的理論知識,還要引導學生去實踐,使學生把實踐體驗與理論知識結合起來,深入的理解每個知識概念的意思。教師在教學中,要引導學生掌握實踐的方法,自發應用實踐的方法來探討理論問題。

以教師引導學生學習《蘇德互不侵犯條約》為例,教師要引導學生了解,學生不能盲從歷史課本的介紹,要學會質疑,這一歷史事件是真的發生過嗎?用什么歷史證據來說明它真的發生過呢?教師要引導學生去分辨一手史料、二手史料。教師要引導學生通過學習史料來分清歷史的正偽,讓學生通過學習史料來彌補課本上知識量的不足。學生通過實踐,才會理解歷史課本上的概念知識不是平空生成的,它是前人學者在實踐及總結的過程中生成的。學生要學會自己實踐和總結歷史史料,批判已經存在的歷史概念、創新歷史概念。

4小結

篇2

【作者簡介】趙春聲,江蘇省鎮江市教育局教研室(江蘇鎮江,212000)教研員。

隨著科學技術日新月異的發展,人類社會正進入以機器人為代表的智能化時代,機器人教育越來越受到人們的關注。在一些發達國家,機器人教育已經在中小學得到了普及,在我國基礎教育階段,機器人教育才剛剛起步。因此,在信息技術課程中開展機器人教育成為信息技術課程改革發展的一個趨勢。江蘇省句容高級中學的機器人創新教育課程基地在這個方面做出了積極的可貴的探索。

首先,機器人教育可以成為學習程序設計的基石?;A教育用到的機器人的編程軟件功能簡單,大都具有圖形化、模塊化的特點,它能夠通過靠鼠標的拖拽實現編程,不像一般程序設計語言那樣要記很多語句。同時,所有編寫出來的程序都能執行,程序中出現錯誤能夠在編寫中指出,不會出現運行中出錯的情況。虛擬機器人通過軟件平臺對所編寫的程序進行仿真,實體機器人通過硬件的實際行動來執行人們編寫的程序,使初學編程的人不再覺得編寫程序是抽象的、沒有具體運用價值的一件事,而是實實在在地看到自己所編寫的程序的功能與作用。

其次,機器人教育可以作為人工智能的學習平臺。機器人是人工智能研究與應用的一個具體領域。隨著微電子和人工智能技術的發展,目前的機器人大都配有相關的智能部件。在高中階段開展對機器人的探索和研究,通過對看得見、摸得著的人工智能實際應用的問題展開教學,能夠使學生受到有關人工智能科學的啟蒙教育,既能促進學生的個性發展,又能促使學生未來產生對信息技術的追求。

篇3

教育行業已有的人工智能研究和應用

Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領域應努力解決“五大挑戰”:①為每一個學習者提供虛擬導師:無處不在地支持用戶建模、社會仿真和知識表達的整合。②解決21世紀技能:協助學習者自我定位、自我評估、團隊合作等。③交互數據分析:對個人學習、社會環境、學習環境、個人興趣等大量數據的匯集。④為全球課堂提供機會:增加全球教室的互聯性與可訪問性。⑤終身學習技術:讓學習走出課堂,進入社會。

過去十年,一些研究者對人工智能在教育領域中的應用做了大量的探索。相關的研究成果包括:①跟蹤學習者的思維步驟和解決問題的潛在目標結構(Anderson等,1995);②診斷誤解和評估學習者的理解域(VanLehn,1988);③提供及時的指導、反饋和解釋(Shute,2008);④促進高效學習的行為,如自我調節、自我監控和自我解釋(Azevedo&Hadwin,2005);⑤以合適的難度水平和最適當的內容來規劃學習活動(VanLehn,2006)。

這些研究,基本上使用到了人工智能的每一項技術——自然語言處理、不確定性推理、規劃、認知模型、案例推理、機器學習等?!爸悄軐熛到y”就是基于這些研究和技術而開發的人工智能教育應用。類似的成熟產品包括Tabtor(hellothinkster.com)、CarnegieLearning(carnegielearning.com)和FrontRow(frontrowed.com)。2014年,加拿大西蒙弗雷澤大學的一項試驗發現用智能導師系統的學習者比使用其他教學方法的學習者獲得的成績更高。

人工智能在教育行業的新發展

教育行業的三種類型(內容、平臺和評估)的服務商都在經歷著一場變革。內容出版商面臨紙質印刷到數字出版和開放教育內容的挑戰。學習平臺正試圖區分自適應、個性化和數據分析的功能。評估供應商則繼續探尋從多項選擇題測試轉向更具創新性的問題類型。人工智能將為這三種類型教育服務商帶來新的發展思路和契機,同時也惠及教育生態系統中的所有利益相關者。學生通過即時反饋和指導提高學習效率,教師將獲得豐富的學習分析和個性化指導經驗,父母能夠低成本地為孩子改進職業前景,學校能夠規模化提高教育質量,政府能夠提供負擔得起的教育。2017年,人工智能將在以下領域發揮其效益。

1.人工智能批改作業

批改作業和試卷是一件乏味的工作,這通常會占據教師大量的時間,而這些時間本可以更多地用于與學生互動、教學設計和專業發展。

目前,人工智能批改作業已經相當接近真人教師了,除了選擇題、填空題外,作文的批改能力已經大幅提高。美國斯坦福大學已經成功開發出一種機器學習程序,能夠批改8~10年級的作文。隨著圖像識別能力的大幅提高,手寫答案的識別也接近可能。就連占有美國標準化考試60%市場份額的全球最大教育企業——培生公司也認為,人工智能已經可以出現在教室并提供足夠可信的評估。據培生公司近期的報告IntelligenceUnleashed推測,人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統測試。

2.人工智能實現一對一輔導

自適應學習軟件已經能為學生提供個性化學習支撐。據2011年VanLehn的一項研究發現,人工智能在某些特定主題和方法上比未經訓練的導師更具有效性。進一步的研究發現,人工智能導師能在學生出錯的具體步驟上給予實時干預,而不是就整個問題的答案給予反饋(Corbett&Anderson,2001;Shute,2008)。

自適應學習在拉美地區正在興起。AndréUrani市政學校的學生使用人工智能軟件Geekie觀看在線課程(視頻和練習)。Geekie為學生提供每一步的實時反饋,并隨著學習的進展來傳授更為精細的課程內容。

早在1984年,本杰明·布盧姆的研究就提出一對一輔導能帶來更好的學習效果。而人工智能技術可以模擬一對一輔導,以更好地跟蹤、適應和支持個體學習者。這將是人工智能在教育中更高層次的個性化學習應用。例如,比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機器人或個人虛擬導師,能在學生面臨挑戰時提供強有力的支持,隨時隨地回答學生的提問;還可以為學生訂制學習方案和規劃職業發展路徑,并引導學生走向成功。更重要的是,人工智能可以匹配聊天機器人或虛擬導師的面孔和聲音來滿足學生個人喜好。對比網頁界面的自適應學習系統,這才是真正做到了一人一導師。

3.人工智能關注學生情感

2016年地平線報告高等教育版把情感計算列為教育技術發展普及的重要方向。也就是說,人工智能不僅限于模擬人類傳遞知識,還能通過生物監測技術(皮膚電導、面部表情、姿勢、聲音等)來了解學生在學習中的情緒,適時調整教育方法和策略。例如,機器人導師捕捉到學生厭煩的面部表情時,就可以立即改變教學方式努力激發他們的興趣。這種關注情感的人機交流為學生營造一個更真實的個性化學習環境,更好地維持了學習者的動機。美國匹茲堡大學開發的AttentiveLearner智能移動學習系統就能通過手勢監測學生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國家工程學院的研究人員正在研究開發基于網絡的人工智能教學系統。該系統能夠識別學生在任何地方開展科學實驗的面部表情,以優化遠程虛擬實驗室的教學過程。

進一步的研究發現,人工智能還可以關注學生的心理健康。當前已經有使用人工智能來為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如,倫敦知識實驗室在Topcliffe小學開展試驗,讓自閉癥學生與半自動虛擬男孩安迪開展互動交流,研究人員發現患有自閉癥的學生在社交能力方面有進步。

4.人工智能改進數字出版

教科書等課程材料并非總是完美,傳統印刷出版讓課程的修訂變得過于緩慢。這不僅是生產工藝的問題,更主要的是紙質課程材料無法快速獲取使用者的反饋來識別缺陷所在。而數字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現狀。

人工智能可幫助使用者快速識別課程缺陷。大規模網絡開放課程Coursera的提供者已經將這一想法付諸實踐。當發現大量學生的作業提交了錯誤的答案時,系統會提示課程材料的缺陷,進而有助于彌補課程的不足。

另一項人工智能在數字化出版的應用是自動化組織和編寫教材。這是基于深度學習系統能模仿人類的行為進行讀和寫。ScottR.Parfitt博士的內容技術公司CTI就依據這項技術幫助教師定制教科書——教師導入教學大綱,CTI的人工智能引擎能自動填充教科書的核心內容。

隨著自然用戶界面和自然語言處理在人工智能領域的成熟應用,課程材料的數字化出版也會有更新的形態——不再局限于書本或網頁的形式,聊天機器人和虛擬導師將成為內容表達的更好的方式。

5.人工智能作為學生

多年的研究表明,教會別人才是更好的學習,即learning-by-teaching。美國斯坦福大學教育學教授DanielSchwartz正基于這一理念來開發新的人工智能產品。他聯合了多個領域的專家一起開發了人工智能應用——貝蒂的大腦(Betty’sBrain),讓學生來教貝蒂學習生物知識。試點研究發現,使用這一方法來學習的學生比其他學生成績更好,且在科學推理上也更勝一籌。

類似的研究和開發還有瑞典隆德大學的TimeElf和美國卡內基梅隆大學的SimStudent,這兩個人工智能產品也是基于learning-by-teaching而開發,讓學生在教會機器人知識的過程中深化對知識的理解。

篇4

近年來,人工智能技術在教育領域逐步擴大其落地應用場景,但大多數應用場景仍然很難真正滲透到教學的核心環節并對學生的學習效果起到關鍵性作用。由于可以在不同教學環節提供人性化交互方式及個性化智能輔導與教學,基于人工智能技術的教育機器人受到越來越多的重視和發展,因此有必要對教育機器人在教育產業發展中的應用進行研究。

二、教育機器人的簡介

提起機器人,我們馬上就會聯想到科幻小說和電影中的機器人。近一個世紀以來,機器人在娛樂和虛構的世界中有著重要的地位,甚至“機器人”這個詞本身就來自一部科幻作品—— 1920年,前捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克的科幻小說中第一次出現“機器人(Robot)”這個詞,它被用于指代人類創造的用來代替人工的物體。隨著計算機網絡、機械制造、人工智能等技術的不斷發展,機器人已經從一個虛擬的名詞發展成一項蓬勃的產業,并從工業領域向醫療救援、教育、娛樂、勘測、探險、救援等領域迅速擴展。

本文所論的機器人主要是指教育產業中的教育機器人。教育機器人主要由硬件平臺和軟件平臺組成,硬件平臺主要包含教育機器人的硬件規格以及提供硬件之間的通信,完成某些動作或者輸入輸出某些信號,它相當于機器人的手腳;軟件平臺主要包含教育機器人的各種輸入信號的處理和開發,完成某種可預期的場景的實現及表述,它相當于機器人的大腦。教育機器人是面向教育領域專門研發的,以培養學生的分析能力、創造能力和實踐能力為目標的機器人[1],它具有教學適用性、交互性、開放性、可擴展性等特點[2]。教育機器人的出現為機器人教育提供了載體。

三、教育機器人產業化發展的意義

當前,國外教育機器人的發展集中在青少年陪伴與輔助教學、特殊教育、機器人競賽等領域,也更加注重實踐性研究與課堂中的實際應用。相比于國外,國內教育機器人總體上還處于起步階段,在理論與實踐研究上都存在一定差距。但隨著人工智能教育、STEM教育、創客教育等的興起,國內對于教育機器人技術的研究及大規模實踐應用在迅速增長,產學研相結合的模式也促進了該領域的市場化進程。因此,產業化發展具有一定意義。

1. 對教育創新的推進

教育機器人產業化有助于對教育創新的推進,包括創客教育、STEAM教育、素質教育、STS教育(科學、技術、社會)和教學改革。Chris? Rogers認為,教育機器人產業化教育能夠將“Engineering”帶進基礎教育中,培養學生的STEM素養,推動基礎教育改革[3]。

2. 對教學模式和策略的改進

對教學模式和策略的改進,包括教學目標、教學模型、教學策略、教學設計、課程開發等。王雪雁等認為,教學形式的多元體驗是教育的重點,而將體驗教學法融入機器人教育中進行研究,也在一定程度上促使其他科目在教學改革中形成較有前景的發展方向[4]。

3. 對學生綜合素養的提升

對學生綜合素養的提升,包括創新精神、實踐能力、科學素養以及綜合能力。D? Alimisis在調研了目前教育機器人領域現狀的基礎上,對當前教育機器人領域熱點問題發表了自己的看法,他肯定了機器人在培養學生創造力和“? 21世紀技能”方面的重要作用[5]。

四、教育機器人在教育產業化進程中的遇到的難題

教育機器人除了讓學習者獲取機械、電子、信息、傳感技術知識,還能培養技術應用、解決問題、動手能力、團隊協作以及表達能力、批判思維能力?!秶鴦赵宏P于印發新一代人工智能發展規劃的通知》鼓勵全國有條件的高校、研究院開設人工智能專業,在中小學開設機器人相關的課程和競賽。為此,教育機器人表現出了其無可比擬的教育價值及實用潛質,為培養多學科交叉融合、高素質、復合型的工程人才提供了一個理論教學、實訓實踐和資源共享的綜合平臺。

為了更好地促進高層次人才的培訓與培養,一方面,我們要大力研究開發及生產高端合格的教育機器人產品,另一方面,我們要全面開展機器人教育宣傳,但是還有一些難題亟待破解。

一是諸多教育機器人課題亟待破題。在經濟全球化背景下,通過機器人教育促進創新型科技人才隊伍壯大與建設是我國人才培養的新途徑和新模式。為此,在技術傳授的前提下,加快相關理論研究、學術探討和培養模式研究,激發學生的興趣,引導學生思考,加深對理論的引領、理解和人才培養研究,是教育機器人的主要研究問題。

二是服務于機器人教育的公共資源比較稀缺。與國外相比,無論是教學設備還是教學案例及教育在線資源,遠遠不能滿足教學的需求。為此,實現中小學、大學課程及教學資源的開發,促進更多的教育教學資源共享,滿足機器人教育需求是前提。

三是教師隊伍的人數不多??v觀整個發展過程,無論是中小學還是大中專院校,機器人教師需求缺口較大。?一方面是培養出口師資力量薄弱,另一方面受薪資待遇的影響,?具有機器人操作技術和技能的人才就業口徑比較寬,較少人愿意去當教師。為此,應加強教師隊伍建設及師資長遠規劃,將崇尚教育、樂教和施教的人聚集過來。

五、破解教育機器人產業化難題的對策

1. 構筑機器人教育云平臺

當前,教育機器人可以應用于教學的資源很少,因為每個廠家基于自己的水平開發資源平臺,彼此不兼容,不同機器人安裝不同的APP程序,資源設計者從單一的角度設計教學資源,沒有考慮普眾需求,制約了產品的應用推廣。為此,開展機器人教育工程技術方面的研究,從教育機器人資源共享標準制定、服務技術策略及數字化資源服務設計與推送角度出發,立足自主知識品牌,促進規模及規范的產業化發展,充分考慮物聯網、大數據及云服務技術,在共建共享技術上對教育機器人進行完善與功能提升。

2. 健全教育機器人法律體系

教育機器人在設計、開發、生產、銷售和使用過程中,關乎國內外的道德準則、社會倫理、用戶安全和權益訴求等諸多法律方面的問題。一是探究國際規則,深化法律規范,構建風險防控機制和預警監測體系,研判就業替代與社會倫理道德問題,促使教育機器人教育資源綠色健康、安全可靠可控、造福于民。二是研究機器人教育與教師職業崗位有機結合與協調發展問題,依托機器人智能技術發展,構建教育機器人的倫理學特性。

3. 加快行業標準完善

據了解,工業機器人標準相對成熟,但從教育機器人這個角度來說,無論外國品牌還是正在崛起的中國自主研發的品牌,都缺乏與之相適應的規范與標準約束。教育機器人是機器人產業細分領域的一大類產品,研究制定科學化、規范化的標準體系,才能促進教育機器人產業健康發展。所以,加快教育機器人相關標準的研究時不我待,同時需要盡快上升為國家標準,從而引領國際標準,倒逼產業,給產業發展提供方向,規范和促進產業發展。

4. 構建教育機器人產業聯盟,提高教育產業轉化度

為了更好地滿足多樣化的用戶需求,堅持經濟全球化大方向,發揮高校、科研院所、企業和行業組織的作用,健全高效靈活、優勢互補的教育機器人產學研用協同創新體系,在教育機器人產品試制、功能完成、系列產品打造和產業鏈塑造等方面進行全方位一體化設計。以筆者所在中職學校為例,可以聯合當地的高校、政府和其他企業單位建設產學研平臺,豐富教學實踐手段,提高教育機器人在教育產業中的轉化度。

5. 強化產品開發,增強教師參與度和教學應用度

機器人教育產業鏈涉及硬件制造、平臺開發、應用服務提供等幾類廠商,但目前很多機器人公司只負責教育機器人硬件的開發、制造、組裝及測試,提供簡單的產品說明和操作手冊,并不參與課程開發和教學設計。這樣的產業模式顯然不利于機器人教育發揮最大的作用。只有當教育機器人的制造商與學校教師共同參與課程開發和教學設計,設計開發出豐富的教學情境應用程序、服務與內容,才能使教育機器人真正滿足教與學的需求。

總之,教育機器人的產業化應該結合當地經濟社會和文化特點,真正有力有效服務于地方教育和經濟文化。同時要注意在“互聯網+”時代,恰當發揮政府宏觀調控的杠桿優勢,立足本國,面向國際,引導教育機器人產業進行科學布局,打造具有時代特色的教育機器人產業基地,形成中國特色產業集群。

[1] 黃榮懷,劉德建,徐晶晶,等 . 教育機器人的發展現狀與趨勢[J].現代教育技術,2017,27(01):13-20.

[2] 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.

篇5

V學教育董事長栗浩洋浸教育行業十幾年,是業內知名的資深專家。而作為一個標準的“學霸”,他很早就對人工智能產生了濃厚的興趣。當IBM的“深藍”贏了國際象棋大師,栗浩洋受到了很大的沖擊,他開始相信人工智能未來會顛覆世界。身為創業者,這樣的機遇不容錯過。

學霸的煩惱

有句網絡上很流行的話說:“最可怕的是比你優秀的人還比你努力。”放在現實生活中,栗浩洋就是個很形象的例子。

讀書時代的他像是開了掛:從小學習成績拔尖,9歲就成為計算機實驗生寫游戲程序,初中就讀完了高中全課程,榮獲奧數一等獎,進入上海交大天才試點班。升大學時,北大、清華、上海交大、復旦等8所高校同時保送。分數對他而言從來就不是問題。

但這并不代表他沒有缺點――中學時代,他有社交恐懼癥。大學選擇專業時,為了向陌生的學長學姐請教,他端著盤子在食堂游走了5天,最終也沒敢開口。他是個不輕易認輸的人,清楚地知道自己的弱項,然后加以訓練。如今的栗浩洋思路清晰,語速極快,說起自己的項目來滔滔不絕。在各種論壇、演講、路演的場合,他甚至有不間斷發言6小時的紀錄。

栗浩洋曾做過名為“人是自己性格的雕刻家”的主題演講,詳細描述了自己克服性格缺陷的過程。他說:“我要像一個雕刻家一樣,把自己塑造成最完美的藝術品。”

這與V學教育的理念不謀而合。在栗浩洋看來,傳統的教育培訓十分簡單粗暴,把教科書上的知識點全部線性推進,學完這個知識點才能學下一個。但每個學生知識點的掌握情況都不盡相同,如果好學生把大量時間用于重復學習已經掌握的知識點,而成績較差的學生總在學習對他來說難度太大的知識點,最終的結果只能是所有學生的學習效率都很低下。要迅速提高學生的成績,應該針對每個學生制訂獨一無二的學習方案,讓他們有針對性地補好短板。

過去,有針對性的一對一輔導只能依賴經驗豐富的老師,但這種輔導十分奢侈?!吧虾S?00多個特級教師,最低的一小時的成本是1500塊錢,最好的前10名大概要8000塊錢一小時,而且只能上幾百人的大課,根本不可能去一對一,哪怕你是土豪也支付不起這樣的費用?!崩鹾蒲蠓治龅馈?/p>

而人工智能技術帶來了夢想照進現實的希望。將人工智能技術應用于教育,自美國的Knewton公司始。為應付GMAT、SAT等全球性考試,Knewton做了一個智適應學習工具。該平臺將各類課程數字化,建立在線教學資源庫,為用戶“個性化”選題,從而提高應試能力。

受此啟發,栗浩洋看到了國內基礎教育領域的機會,促使他創辦了V學教育。就好比GPS和自動導航未來會代替老司機,V學教育也希望通過智適應系統代替老教師,一對一地用智能系統給學生授課,讓每個孩子接受到最高級別和最高質量的教育。

現有的教育培訓機構,不管模式怎么變,本質上還是傳統教學,非常依賴于老師。V學教育則是依賴于科技。栗浩洋打了個比方:“一個教育機構聘請老師,就像聘請會武術的員工一樣,那么最高的水平就是練成武術高手。但我們不是通過武術解決問題,我們是通過武器,通過飛機、大炮、導彈和航空母艦來解決問題?!?/p>

量體裁衣式的教學

用人工智能技術幫助學生學習,簡單地解釋,就像阿爾法狗用智能體系模擬圍棋大師一樣。V學教育智適應系統是用智能化的系統去模擬特級教師。對于特級教師來說,見到每一個學生,首先會快速摸底學生的學習狀態。然后根據這個學生的學習狀態、能力,以及學習習慣,采用不同的教學策略、教學方法和表達的語言,幫助這個學生進行學習。在學生學會或者沒學會的不同情況下,會調整自己的方法。

特級教師教學的這種能力,是基于其過去幾十年的教學經驗和幾千個學生,幾萬幾十萬的題目,以及這些學生在學習過程中會和不會的反應等大數據,以及自己大腦的判斷。V學的解決方案其實就相當于把近百位特級教師的經驗、智慧、大數據解決方案,放在智能大腦里面,然后用這個智能大腦去模擬教學過程。

V學的智適應系統,能夠將每個知識點拆分成“納米級”。所謂“納米級”,是指把一個知識點拆成最基礎的內容,變成最簡單的顆粒,然后針對每一個知識顆粒進行專門的視頻講解、專項練習和專題測試。通過對學生進行精準的摸底測試,了解學生掌握了哪些知識點,哪些沒有掌握,哪些掌握得非常牢固,哪些是略知一二。同時,智適應系統還能通過學生的反饋數據,不斷地深度學習,提升測試的準確度。

栗浩洋舉例說:“在錯題本這種粗淺智適應的模式中,我們可能經常會判斷一個學生說他是一個冠詞掌握得不太好,但這其實是一個非?;\統的判斷。冠詞又分定冠詞、不定冠詞和不用冠詞,那么這個學生可能是定冠詞13種當中的第9種和第12種不會,以及不定冠詞11種用法中的第7種和第10種不會?!?/p>

“一開始我覺得系統不靠譜,它給出的所有知識點我都掌握得很好,后來我一看里面的講解,沒想到被動語態可以講得這么深,其實好多題并不是因為粗心做錯了,而是還沒有真正地理解?!边@是一位通過智適應系統學習后的學生的真實反饋。一位風險投資人也曾親測V學智適應系統,他是美國哈佛商學院畢業的學霸,系統竟然檢測發現他有一個初二的數學知識點沒有掌握,他一開始不相信,后來一翻書,發現自己真的沒有掌握那個知識點。

根據學生的知識掌握情況和目標,智適應學習系統會自動規劃最適合該學生的學習難度和順序,不會讓學生因為目標過高而喪失信心,也不會因為目標過低而失去挑戰的欲望。通過這樣的方式,讓40分水平的同學可以逐漸提高到60分、70分,讓70分水平的同學逐漸提高到80分、90分,最終使得所有不同水平的學生都能夠循序漸進地提高到較高的水平。

栗浩洋堅信,找到合適的學習方法,每個孩子都可以成為學霸?!爸袊趲浊昵疤岢龅慕逃罄砟睿褪墙虩o定法,有教無類,因材施教,這三個詞其實是對智適應教育的一個完美的詮釋?!彼硎尽?/p>

讓學習輕松快樂

“V”,一個有些生僻的漢字。栗浩洋與合伙人用這個字作為公司名大有深意。公司最早立項時,代號是“X PLUS”。他們認為,教育技術的深度對大多數人來說是未知,而且有著非常高的潛力待發掘,每個孩子都可以比過去提升10倍甚至百倍的學習效率,其中有無限的可能性,這是起名X PLUS的原因。

“與X最接近的中文字,就是V。V字在中文中作為動詞時,有治理的意思,V天下就是治理天下。我們希望通過教育,可以改變整個中國社會。V字作為名詞,又有才德出眾的意思,我們希望把每個孩子都教育成才德出眾的人,也就是說我們不僅希望他們提升學習效率,獲得更高的分數,而且希望他們在素質教育上也有更好的提升,真正幫助孩子成為有能力,有禮儀,有智慧,有價值觀的人。”栗浩洋介紹說。

這是栗浩洋在教育領域的第三次創業,顯而易見,他有很深的“教育情結”。在他看來,對于世界上的每個人來說,教育是能夠改變其一生命運的最重要因素。每個人出生的地域、家庭、國家等注定無法公平,但是如果是每個人都可以享受到這個世界上最優質的教育,就可以通過自己的努力,通過教育去徹頭徹尾改變自己的人生軌跡。所以他覺得教育不僅僅是一個事業,也是一件非常有社會意義的事情。

與此同時,中國的整體教育水平相對較差,國家在教育上的投入占GDP的比例不足,教育理念也比較落后。因此,栗浩洋心中還有一份對國家和民族的使命感?!爸袊膶W生數理化學得是全球最深的,孩子學得是最苦最累的。但是全球最好的科技卻不是中國人發明的,都是美國那些學得很輕松,很自由,很自主的孩子創造的。這就說明我們中國的教育其實特別失敗,所以我非常希望能夠通過自己的力量,徹底改變中國教育這樣一個現狀?!?/p>

學生通過高效的方式學完了知識點,節約的時間就可以自由支配,花在興趣愛好素質教育甚至是娛樂上。栗浩洋認為,這就是為什么國外的學生學得又輕松又好,而國內的學生學得又累又苦還是學不好。V學教育其實是要徹底解放孩子們的時間,讓他們熱愛學習又享受生活。

在對自家雙胞胎兒子的教育上,栗浩洋踐行著自己的理念。他每天都要抽出時間教兒子認字,孩子們進步的速度比他想象的快。1歲半的時候,他們就認識了500多個漢字和100多個英文單詞;3歲不到讀了300本書;3歲的時候可以和外教進行簡單的日常英文對話;在好奇心、想象力、邏輯的組織能力上更是超過同齡人許多,并且非常快樂。

栗浩洋對他們有很多期望,比如希望老大成為第一個不是在美國出生的美國總統,希望老二成為金融家,做出超過高盛的金融集團?!暗俏也⒉粫銖娝麄?,也做好了所有的準備。哪怕他們想做地下搖滾歌手、和尚、義工等等,都可以?!?/p>

方向對了路還長

作為連續創業者的栗浩洋,成功過也失敗過。但現在他信心十足。

在教育研發方面,栗浩洋擁有超過十年的經驗,對教材、配套動畫片、網絡產品都有很多心得。栗浩洋認為,過去的經驗和教訓,可以讓V學的研發過程至少少走三四年的彎路,能夠達到比其他同行更高的效率。教育行業的研發有著非常高的壁壘,如果沒有在行業中摸爬滾打過五年八年,直接做研發,會跌入很多坑。

其次,傳統教育模式中最重要的因素師資力量,對V學教育已經完全不是問題了。大型教育機構在全國發展的時候,遇到的最大問題就是師資力量。培訓老師的成本非常高,老師的流失率也居高不下。留下來的老師,若干年后水平也參差不齊。而V學教育采用的是“中央菜譜”的方式,就像肯德基麥當勞一樣,所以全國所有的學生得到的都是最好的資源。

事實上,V學教育的野心不止在線上。其在線下的實體學校,今年會開到100家,明年還要新增300家。他希望通過5年的時間,開設2000多家學校,做到100萬學生的規模,以及超過30億元的銷售額。未來,V學會在全國設幾千個,甚至一兩萬個學習中心,所有的學生都可以在線下培訓中心進行學習,但是老師是通過智能化系統在線上完成教學,所以V學教育是要做一家真正把線上線下結合到極致的公司。

在中國五千億規模的培訓教育市場中,新東方、好未來、學大等知名教育機構加在一起,基本只占1%左右的市場份額。根據日本、韓國的教育市場調研可以推斷出,中國第一大的教育企業可以占到10%的市場份額,中國有40多萬家培訓機構,也就意味著行業第一應該可以開到4萬家培訓機構。擺脫了師資力量的約束,V學教育能夠實現這樣的目標嗎?栗浩洋不清楚,但會以此作為努力的方向。

但栗浩洋也清楚,現有的智適應技術還談不上盡善盡美。最大的問題,是系統和知識點的匹配度的問題。真正要發揮這個系統的作用,那么所有的教學內容和知識點,都必須盡可能為這個智適應系統所研發,才能達到最好的效果。這就要求之前做線下教育的教學專家,必須了解智適應的系統和算法能力,了解引擎,了解這一套系統的運轉原理,以及其所要達到的目的,才能夠生產與這個系統相適應的內容,而這需要時間。

為了進一步探索智適應教育最深層的可能性,以及未來的發展,和科學與最前沿的一些技術,V學教育與國際頂級高校及教育專家共同開設了“智適應學習研究聯合實驗室”。這些探索不是馬上就可以商業化和實踐的,而是一些前沿性實驗技術,代表了最高的科技水平。在實踐層面,V學秉持開放的態度,愿意與優秀的傳統教育機構深度合作,提供智適應學習引擎。這一切,都是為了幫助更多孩子享受到最好的前沿科技和教育方法,給他們帶來快樂和效率。

BM:人工智能可以細分出很多種技術,你認為其中還有哪些能和教育相結合?

L:人工智能中的很多技術其實都可以和教育相結合,只不過是深度和淺度的問題。比如說語音識別技術在未來就會非常重要,通過視頻連接學生的語音,人機交互的感受會更好。

機器人未來也可以作為助教的形式,提供一些服務。我們在年底之前,就會在每個學校都配置人工智能機器人,來完成一些簡單的互動和輔助的工作。

人工智能的語義分析相對來說會更加深入一些,因為很多題目是主觀題,如何進行比較智能化的語義分析、分類和評判,就變得非常重要。

除了人工智能技術之外,現在非常火的VR和AR技術,在教育領域的應用也是非常廣泛的,我們也正在研究如何用最高效的手段,通過這些技術來去提升教學效果。

BM:V學產品研發中融入了多少你的個人經驗?

L:因為我自己從小學到大學,獲得過數學奧林匹克和全國競賽一等獎,再加上計算機專業的學習背景,所以我對技術方面的理解度,其實是超過絕大多數人的。我提出過很多算法方面的理念,都是同事非常認可的。我個人會在研發中和大家有很多思想的碰撞,智慧的交流,和研發團隊一起商量如何去解決各種各樣的問題和困難。

BM:你與合伙人是怎樣分工協作的?

L:目前在V學教育我擔任的是董事長的職位。CEO周偉,CTO樊星,以及首席科學家崔煒博士,他們承擔了大部分的工作。我主要的核心工作就是戰略思考,研發,還有團隊組建這三個方面。

BM:智適應學習系統能否惠及成人?

L:可以的,海外的智適應教育在18歲以上的教育和職業教育中非常普及,智適應教育其實是有普適性的。在美國,不但是物理、數學這樣知識點結構非常清晰的學科可以使用,像經濟學、生物學和心理學等所有學科,都可以使用。

BM:公司目前融資情況如何?資金會用在哪里?

篇6

20世紀90年代以來,隨著科技的進步,人工智能技術的發展,智能機器人在全世界范圍內掀起獷一股熱潮。隨著機器人技術理念的逐步完善和相關設備更新,人們也筍越來越重視智能機器人的教學和竟賽活動。正是因為看到了這一點,我國的高等教育以及中小學教育在這方面也都投人了巨大的熱情和精力,智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。筆者通過文獻檢索發現,智能機器人教育在國內外已不是少數學校的事。

1.國內外高校智能機器人教育開展現狀

無論國內還是國外,在高校開設智能機器人教育課程的現象已經非常普遍。但主要是一些綜合性大學。比如日本是世界上機器人教育和機器人文化普及最高的國家之一,在日本不僅每所大學具有高水平的機器人研究和教學內容,且每年舉行多種不同檔次的機器人設計和制作大賽,通過大賽培養了大批機器人技術研究和應用人才,使日本的機器人技術走到了世界前列。其他再比如一些歐美國家,亞太地區等都有該類項目的開設。

在國內,據不完全統計也有為數相當的高校有開設這項課程。其中有包括清華大學、北京大學、北京理工大學、西安理工大學等綜合型大學,也有北京師范大學、浙江師范大學等師范類大學,其他還有一些職業技術學院等等。可以說我們的教育界還是注意到了這門新興的學科,也在這塊領域投人了相當的支持和關注。

2.國內外中小學智能機器人教育開展現狀

國外青少年熱中于機器人基于他們的歷史文化環境:一是高新科技(尤其是IT的超速發展);二是漫畫、電影、電視、體育競賽、電子游戲以及互聯網的影響。也正是由于這些文化因素的影響,智能機器人教育在國外開展地如火如茶,發展也比較迅速。目前,各國都有舉辦不同級別、科目、門類的比賽:比如日本的ROBO-ONE比賽至今已經舉辦了7屆,還有“青少年機器人大賽”等,其主要參賽者都是年輕人。與此同時韓國的青少年也在掀起一股機器人熱潮,韓國政府和企業也正在投人大量資金開發機器人產業,并使之商品化。而在美、德、法等國家,機器人產業也正在受到重視,一般采取“官產學”形式?!肮佟奔凑闹С趾驼{節,“產”即產業界的自我分類的研究和開發,“學”即學校專門設置的課程,進行學校教育。在如此龐大的體系下,機器人產業在國外已占非常重要的地位,尤其在當今的信息技術時代。

我國的智能機器人教育現狀又如何呢?據不完全統計,在 2005年全國已有2. 5萬余所中小學、320余萬學生參與到智能機器人教育當中來。隨著這幾年經濟的快速發展,目前我國中小學參與到機器人教育這個項目當中的人遠遠超過了上述數據,而且還在不斷上升。特別是沿海發達地區,比如上海、廣東、浙江、江蘇等地區。目前的主要開設形式是校本課程或者興趣小組等,參與的學生也大多是出于個人興趣愛好。

3.中小學智能機器人教育的師資現狀

由于智能技術是信息技術的核心領域,智能機器人也成為了培養學生動手能力、創新能力、協作能力和邏輯思維能力,提高學 生綜合素質,開拓智力的平臺;同時,也是進行程序設計形象化、成果化教育的平臺。

目前就已開展智能機器人教育的學校來看,其主要的指導老師就是信息技術老師。智能機器人教育主要多個學科的知識,由于沒有專門的機器人教育專業,使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態。可以看到中小學信息技術教育在師資方面還存在著諸多欠缺的地方。而計算機科學與技術、教育技術這兩類專業在培養目標和培養模式上都帶有局限性。比如計算機科學與技術專業,他們培養的人才往往有雙重性:一是培養具有教書育人的良好素質,能勝任中小學計算機教育的教師;二是可從事計算機行業的相關人才。而教育技術專業雖然把培養目標調整為“具有良好的信息素質,勝任中小學信息技術課程的教學工作”,但是,目前多數教育技術專業、計算機科學與技術專業的培養模式培養大批“勝任”智能機器人教育課程的教師顯然不切實際。

4.關于師范院校開展智能機器人教育的情況

在我們國家而言,智能機器人還屬于比較新興的項目,作為科研重要基地的大學起步也較晚,大家的水平差距相對較小。如果師范院?,F在開設該項目,以時機來看,比較恰當。正因為大家處于同一起點,相互之間的差距不是很大,更加有競爭。師范類院校作為為社會培養人才的基地,更應該看到這一事實。目前師范類院校較綜合大學來實力上看處于劣勢狀態,但師范院校由于和基礎教育結合緊密,在發展機器人教育方面事實上具有先天優勢。為提高師范類院校的競爭地位,增強培養人才的實際能力,創造出師范特色的新的人才培養模式,都值得我們思考并加以實施。

二、師范院校開展智能機器人教育的價值

1師范類院校提高本身競爭力的需要

在師范類院校開設智能機器人教育正是順應了師范教育改革的潮流。不僅可以為基礎教育提供更好的師資力量,也為師范類院校在人才培養模式上帶來了新的思考。拓寬了師范生的就業渠道,增強了社會競爭力。

2.中小學智能機器人教育的需要

智能機器人教育引人中小學,不僅有利于信息技術的發展;有利于我們探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時,也將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促使新興的智能機器人產業的形成。因此智能機器人進人中小學已成為一種必然趨勢。我們可以通過智能機器人教育這個平臺挖掘學生的創造潛能培養造就創新人才。不久的將來,智能機器人教學必將進人我們的周圍,越來越多的人員便會參與到其中。如果師范類院校開設智能機器人教學,那么等到這些人員從事到中小學教育以后,他們發揮出來的作用將不可限量。

3.培養學生的諸多能力需要

智能機器人技術是世界強國重點發展的高技術,也是世界公認的打開21世紀大門的鑰匙。智能機器人融合了機械、電子、人工智能等技術。如果把它引人教育,不僅有利于信息技術教育的發展;有利于我們探索人才改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促進新興產業的形成。實踐證明它不僅可以激發學生的想象力,培養學生的設計能力、創造能力、動手能力和跨專業的綜合應用能力而且還培養了學生的協作精神。把智能機器人引人師范教育,不僅培養了學生的諸多能力,同時又為師范類院校學生在就業競爭中提供了一項優勢,何樂不為?

4.師范性和專業性結合,培養更全面人才的需要

師范教育的根本目的不在于培養文學家、科學家,而是培養能培育文學家、科學家的教育家。在師范類院校開設智能機器人課程便是培養模式上的一種嘗試和創新。由于師范類院校其本身的特殊性,它主要為基礎教育培養師資力量,側重點在于培養教師而不是培養研究性人才。師范類院校要培養智能機器人教育的人才,勢必要調整培養目標和培養模式,把專業性和師范性更好到結合在一起,只有這樣才能優化人才,增加競爭力。師范類院校要看到自己的缺點的同時也注意發揮自己的優勢。目前中小學存在的問題就是專業教師的缺乏。為中小學智能機器人教育提供更優的師資,也為師范類院校學生提供更多的就業機會而言,在師范類院校開設智能機器人教育也就非常必要而且也很有利。

三、要研究智能機器人教育發展的師范模式

1.要總結開設智能機器人教育的做法和經驗

湖州師范學院于2004年開始智能機器人教育,目前擁有機器人儀器80臺,實驗室兩個。主要以學科競賽、興趣小組形式開展設,目前正在課程開設試驗。舉辦過六次機器人院級比賽,五次機器人校級比賽,舉辦過兩期暑期培訓,并代表學校參加過7次全國性的比賽,參與到這項教育活動的學生數大約有600人,獲得了全國一等獎多項,引起社會、其它學校的關注。

作為師范院校,開展智能機器人教育的主要目的是為突出專業特色,增強社會競爭力。雖然我們開展的時間并不是很長,但無論是自己舉辦活動還是參加大規模的比賽,我們的師生都認真努力,收獲頗多。在教學實踐和理論方面都有了很大的提高,積累了一定的經驗。

從筆者的走訪來看,無論是參與到其中的教師還是學生,都得到了一定的鍛煉。一些同學甚至還受到了一些中小學的邀請,去擔任他們的興趣小組指導教練,參加省級比賽,也取得了不錯的成績。智能機器人教育開闊了學生的視野,培養了學生的能力,同時打造了學校品牌,為學生就業提供了多一條的途徑。

但同時在教育對象、課程設置、實驗室管理等方面也都還存在著一定的問題。比如智能機器人是融合了多種技術的綜合性課程,開設培訓課程以前,需要學生有一定理論基礎。所以需要開設一定的前序課程。由于受到實驗室、師資等問題的限制,目前我們學院開設的項目還比較少,學生參與面還不夠寬等等。

2.要明確培養目標,更好地開展機器人教育,形成師范模式

就師范類院校開展智能機器人教育而言,筆者認為我們要按師范專業的特點開展一系列智能機器人教育課程、活動,形成一種師范模式,更好地普及機器人教育,為基礎教育培養優秀人才。

(1)在師范專業開設一些信息技術課,培養學生信息素養

當今時代,對學生的信息技術素養要求越來越高。根據我院實際經驗,學生在參與到機器人活動中時需要一定的信息技術基礎,比如C語言編程,而我們師范生缺少的就是這方面的知識。如果師范院校在這方面能開設一些系列課程,使學生的理論知識水平有所積累,對于我們開展機器人教育必將有極大的幫助。我們在從小學教育專業、教育技術專業本科生中開展智能機器人教育,就十分重視學生信息技術課程知識的補充,因此師范生在智能機器人教育的一系列活動、選修課程中理解能力、動手能力就迅速提升。

(2)建立配套完備的機器人教育實驗室

智能機器人是技術的前沿之一,集成了數學、物理、化學、生物、機械、電子、材料、能源、計算機硬件、軟件等眾多領域的科學和技術知識,沒有一種技術平臺比智能機器人更綜合。所以為了使現在的師范生能夠更適應未來信息時代的要求,在教學實驗環節中及時地增加教學實驗內容是非常有必要和可行的。況且,機器人教學需要有實際的場地設備等要求,機器人教育實驗室的創辦非常需要。加強機器人教育實驗室建設,重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練,同時要注意實驗室的專業完備程度,規范管理等,并提高機器人實驗室的軟件建設、社會服務能力。

(3)成立大學生機器人教育協會,組織機器人學科競賽

篇7

何為計算機思維?這是本文首先需要考慮的問題。筆者認為,計算機思維就是遵循計算機運行方式方法,解決問題,進行系統設計,運行人工智能的一系列包含廣泛的思維方式的綜合。所謂的計算機思維,其中最主要的就是抽象化和自動化。就是說,問題進行抽象,由計算機自動解決。如同人類思維一樣,可以進行一些抽象思維,可以進行包括諸如人像識別、人工仿真等一系列在內抽象運行方式。同時,計算機思維又是自動進行處理的。只要在滿足特定條件下,就能觸發相應的行為,或者經過系統設計,自動實施某種行為。這些都是由計算機自動完成的,不需要外力的介入。計算機思維,是一種遞歸的思維。所有的運行,按部就班地進行,完成一項步驟之后,將其結果作為下一個步驟的運行條件,自動進入到下一個步驟中。在運行過程中,還可以同時運行多項任務,同時處理多種事物,即并行多線程運算。計算機思維,從根本上來說,是人類依托計算機來解決問題的一種途徑。計算機運行所需要的程序,就如同人類思考模式一樣,只不過是這種思考模式需要遵循計算機的運行規律,只有通過將人類思維翻譯成計算機能識別的語言,才能真正使計算機運行起來。為了更好地實現這兩者思維之間的轉換,這就需要加強學生的計算思維的鍛煉。

2高職計算機基礎課程的重要性

隨著經濟社會的發展,人工智能在經濟運行中所占據的地位愈加重要,自動化設備異軍突起。在各行各業,幾乎都與計算機或多或少地相關聯。尤其是全國上下都在推進“互聯網+”的戰略,計算機對于經濟社會發展的滲透程度進一步加深。比如,無論在哪里都離不開的話題——電商,其重要基礎就是計算機運用。同時,隨著經濟下行壓力增大,勞動力成本日益提高,企業的自動化程度在幾年內得到了快速提升。機器工廠,即只需少部分機器操作和維護人員的,全程自動化作業的工廠,目前在東莞、深圳等地得到了快速的發展。這些全自動的機器設備,無一不是計算機進行操控的。接下來,不懂計算機,將很難適應現代化的機器工廠內的環境,更不用說在里面進行一番作為。作為培養技能型人才的高職院校,計算機基礎教育的重要性,已如同閱讀、寫作一樣成為了最基本的職場技能。可以說,不具備良好的計算機基礎,培養出來的技能型人才是不符合社會發展需要的,也是不合格的畢業生。

3高職計算機基礎課程存在的問題

在高職教育中,計算機基礎課程是必修課,也是學生必須要掌握的一門技能。但是,從目前來看,高職院校中的計算機基礎課程設置也存在著狹隘的“工具論”思維,即把計算機當成是一種工具,把計算機能力作為一項基礎的職業技能來培養,存在短視思維。除了一般的計算機運用外,少有相關思維以及文化方面的教育。與此同時,課程設置上,對于一些課程也是主要以上機操作為主,并且將一些課程濃縮在一起,導致相關的課程設置太過緊密,而且主要側重于實際運用方面。這對于學生來說,是學期起來,具有一定的困難。在計算機課程的未來發展上,并沒有相應的銜接課程,只是為其他技能基礎服務。最終導致的結果,就是計算機在經濟社會發展中的重要地位和學生對于計算機的興趣成反相關性,并形成鮮明的對比。職業技能在高職院校中占據有重要地位。高職院校主要的任務就是培養合格的技能型人才。但是,光擁有職業技能還不夠,對于高職院校來說,還需要適當地增加一些未來發展的課程。從這方面來說,培養學生的計算機思維,是一種非常有效的途徑。

4高職計算機基礎教育優化建議

高職的計算機課程,一般由計算機基礎,學科的計算機運用等方面的課程所組成。當然,高職院校學生最早接觸的還是計算機基礎,而這也是培養學生計算思維的重要途徑。對于,第一門課程,筆者建議將其更改為計算思維導論。從計算思維的角度開設相關的計算機基礎課程,幫助學生建立起最初的計算思維。

4.1課程的地位、性質和任務計算思維導論,作為高職學生進入學校以來最早接觸到的一門課程,對于他們學習計算機相關文化和知識具有重要的作用。課程主要目的,就是幫助學生建立起對計算機的整體感知,這是一門入門級課程。在這門課程中,主要就是講述計算機的發展歷史,計算思維的一些基本概念,以及相應的計算文化,計算機運行基本程序。該課程,主要用通俗易懂的語言,將向學生講述,究竟什么是計算機,計算機以及計算思維將在人類未來的發展中起到什么作用。

4.2課程基本要求

通過一些計算機基礎性課程,要讓學生建立起關于計算機的一些基本概念,懂得運用一些基本的計算思維方法去解決學習中所需要的較為簡單的問題。同時,還要讓學生明白什么是計算機的運行的一些基本步驟,并用他們所掌握的計算思維知識,初步學會如何在日常生活中進行運用。

4.3一些計算機文化相關的內容,讓學生從歷史和現實,以及未來的角度去認識計算機,去了解計算機在生活中所起到的重要作用。與此同時,還要增加一些計算機交叉學科方面的內容,讓學生了解在其他的學科中,計算機是如何幫助他們進行優化升級的,計算思維在其他的問題解決過程中,是如何運行的。

4.4教學原則優化

通過基礎性的課程,讓學生建立相關的概念。與目前的基礎類課程相比,計算思維下的高職計算機基礎課程,應該增加一些可閱讀性的東西,增加更多的案例,主要從思維的角度來進行剖析,從而得出一般的解決方法。通過經典案例分析,可以讓學生更加清晰地樹立計算思維圖。在遇到相關問題時,便會自覺地運用計算思維進行分析和解決。啟發原則也是教學中需要考慮的問題。在基礎類的課程中,增加一些啟發性問題和課程,引導學生進入到計算思維中去。

參考文獻:

[1]美國國家科學基金CPATH計劃2009年項目申報說明[EB/OL].

篇8

計算機應用技術不僅是自身在發展,而且貫穿于其它學科,現代社會各個科學領域的發展都得益于計算機的應用。隨著計算機的發展和迅速普及,計算機除了傳統的應用,還應用于辦公自動化、人工智能化、電子商務以及現代化教學中。

1.計算機的應用

計算機是人類20世紀偉大的科學技術發明之一。是一種不需要人直接干預,能夠快速準確的對各種數字信息進行分析和計算的電子設備,有硬件和軟件組成,常見的形式由臺式計算機、筆記本計算機、大型計算機等幾種類型。計算機在社會生活中應用是相當廣泛的,現代生活中我們無時無刻都在用著計算機。它對人們的生產活動和社會活動產生了極其重要的作用,并以強大的生命力飛速發展。例如,宇宙飛船、生物技術研究等高科技的研發都離不開計算機。這足以說明計算機在當代社會中的地位。[1]

2.現代社會中辦公軟件的應用

隨著人類進入信息時代,計算機已經普及到各行各業。計算機作為一種新型的工具,給人們的生活、學習和工作帶來了無可比擬的優越性,可以說它滲透了世界的每個角落,計算機網絡的應用,縮短了人與人之間的距離,同時也推動了整個世界經濟的發展。計算機在各行各業中的應用顯著提高了經濟效率和社會效益,無論是企業還是個人,都要熟練掌握計算機的應用程序,計算機操作已經成為現代人最基本的操作技能之一。近年來,由于計算機在辦公軟件的廣泛應用,其早期從最簡單的文件輸入、文檔查詢,轉變為數據管理、數據庫的相互結合、甚至是信息網絡化等等,從而真正達到了辦公自動化。目前,計算機辦公軟件主要分為文字處理、圖像處理、媒體播放軟件處理等幾種形式。

2.1文字處理軟件是所有軟件的核心,是一種基本的辦公軟件,主要是通過對文字的錄入和輸出對軟件進行操作,這種軟件還提供了各種控制輸出格式和打印功能,使編輯和打印既美觀又整齊,基本滿足了文字工作的需要。

2.2圖像處理軟件是集圖像掃描、編輯修改、廣告創作、圖像輸出及輸入的對圖像進行編輯的一種軟件,這種軟件主要應用與平面設計 、廣告設計、包裝設計、網頁制作、三維動畫等的處理。是對圖像或者照片、動畫進行美化、后期處理加工的一種軟件。

2.3媒體播放軟件是將聲音轉化成數字,在計算機上播放出來,主要是用于音樂或者聲音的處理,對從事音樂的人十分有幫助。[2]

3.計算機技術在各行業中的應用

3.1計算機在辦公自動化中的應用

隨著計算機技術的發展與應用,企業辦公已經逐漸擺脫了紙、墨、筆形成文件的方法,大大提高了工作效率。網絡時代的工作人員必須適應信息化浪潮席卷全球的趨勢,大力加快辦公自動化建設步伐,積極適應辦公自動化的需要。

實現辦公自動化以后,大部分工作都可以借助先進的辦公設備實現對文字的處理、信息傳遞、檢索的現代化管理,使工作人員從繁忙、低效率中解脫出來。辦公自動化的應用大大提高了工作人員的工作效率,減少時間和人力的浪費。因此,要實現以計算機為核心的信息處理就要培養出一批高學歷、高素質的復合型人才。[3]

3.2計算機在人工智能領域中的應用

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能理論、方法、技術及應用系統的一門新技術科學。人工智能是計算機學的一個分支,該領域研究的主要包括機器人、語言識別、圖像識別和專家系統等。人工智能是一門及富有挑戰性的科學,從事這項工作得人必須懂得計算機知識,心理學和哲學。人工智能的主要目標是使機器能夠勝任一些需要人類智能才能完成的復雜工作。例如繁雜的科學和工程計算都是需要人腦來完成的,現在利用計算機不但能夠完成此項任務,而且還能夠更快更好的完成??梢姀碗s的工作是隨著時代的發展和技術的進步變化而發展的,一方面不斷獲得新的進展,一方面又轉向更具有意義和挑戰性的目標。目前能夠研究人工智能的主要手段和實現人工智能的機器就是計算機。

3.3計算機在電子商務中的應用

電子商務通常是在全球各地廣泛的商業貿易活動中,在開放的網絡環境下,基于瀏覽器的服務方式,買賣雙方進行各種商貿活動,實現網上消費的商務活動,實現與金融活動相關的一種新型的商業運營模式。

3.4計算機在教育教學中的應用

早期的計算機輔助教學是非常機械的,顯然,這種軟件不能激發學生的創造力和想象力。隨著多媒體技術的廣泛應用,教育教學中應用的軟件不僅僅是文字和圖像那么簡單了,還包括聲音、語言和三維動畫等視頻。有些軟件還可以采用真人發音方式,讓學生學習語言發音,這些軟件采用了仿真技術,不僅使教育發生了根本變化,還可以讓學生在學校里就能體驗計算機的應用,使學生牢固的樹立了計算機意識,有助于復合型人才的培養。

計算機在教育領域的另一個重要作用就是遠程教學。當今網絡技術和通信技術十分發達,使學生和老師之間在家里就能相互通信,目前,許多大學都開展了遠程授課。

4.計算機現代辦公軟件應用的問題

隨著計算機的普遍應用,現代辦公軟件的應用逐漸趨于多元化,也日益凸顯出重要的作用,但是由于我國的辦公軟件起步的比較晚,我國信息化總體水平偏低,許多產業尚不能完全滿足計算機現代化的應用需求。另外,科技成果轉化慢,缺少高素質的專業型人才,致使在算計在現代辦公軟件上沒有發揮好真正的作用。因此,為了提高辦公自動化軟件應用,我們必須對軟件內容進行深入分析,提高計算機操作人員專業水平,從根本上解決軟件應用問題,從而提高計算機在我國辦公軟件中的應用水平。[4]

5.提高計算機在現代社會中的應用

目前的辦公軟件的應用是為了提高辦質量和效率,加快信息化步伐,并從單一的應用向智能化、多樣化、多功能化轉變。

5.1加快現代辦公軟件的開發。目前我國使用的大部分辦公軟件都不是自主研發的,好多都是國外引進,這樣就嚴重制約了我國辦公軟件研發的水平,因此,需要我們加快對多行業辦公軟件的研發,實現真正的自主研發,從而加快我國經濟建設的步伐。

5.2加大對人才的培養。辦公軟件離不開人的操作,只有加大對高素質人才的培養,才能真正滿足現代辦公的無紙化操作,這就需要我們在學校里增加實踐經驗,加強對人員素質的培訓,這樣才能真正實現辦公軟件的應用。

5.3提高管理水平。目前許多企業都已經從過去單一的辦公模式轉化成效率高的現代辦公模式,這就需要我們強化對企業的管理水平的提高,從思想上加強對辦公軟件的認識,強化管理水平,從而提高我國的經濟效率和社會效率。

結語隨著科技的發展,計算機的普及,現今的辦公軟件的應用涉及到社會的方方面面,也對時代的發展起到重大的推動作用,并成為數字時代的一次重大變革。因此我們只有加強計算機在社會辦公中的應用,提高自身應用水平,真正實現現代社會辦公軟件的應用,從而推動社會的穩定發展。

參考文獻

[1]丁東陽.計算機技術在當今社會的應用及前景展望.才智.2013-01-15

篇9

【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“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才”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?;顒訙蕚洌簶犯呓逃鞑?、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??梢姡诨诨顒拥捏w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.

篇10

一、個性化學習概述

1.含義

個性化學習概念源自英文PersonalizedLearning,[1]是信息時代教學變革的新趨勢,相對于工業化時代統一標準、統一進度的大規模集體教學來說,個性化學習是承認學生的個性差異,促進學生的個性化發展的教學。英國在《個性化學習:技術提供機遇》中將個性化學習定義為一種“以學生為中心、以滿足全體學生特別是那些學習有困難的學生所需求的包容性學習方式”。[2] 美國的《地平線報告(2015基礎教育版》,認為個性化學習是針對個體學生特定的學習需求、興趣、意愿或文化背景而推出的一系列教育項目、學習經驗、教學方法和學術支持策略。國內學者李克東認為個性化學習是以學生個性差異為基礎,針對學生個性特點采取恰當的方法、手段、內容等促進學生充分、自由、和諧發展的學習范式。縱觀國內外研究者有關個性化學習的定義發現,個性化學習指以學生為中心,以反映學生個性差異為基礎,以促進學生各方面充分、自由、和諧發展為目標的學習方式。

2.理論基礎

“個性”一詞最初源于拉丁語Personal,指演員所戴的面具,后來指演員――具有特殊性格的人。隨著認知科學和教育理論的發展,人們開始用個性化的思想探討教育問題。多元智能理論認為人的智能可以分為九個范疇,九種智能的不同組合形成了學生不同的智能特點,并各有一種或數種優勢智能,只要教育得法就能將其優勢智能激發出來。因而教育必須研究并尊重個體差異,要根據不同的教育對象選擇不同的教學內容、教學方法等來適應學生個體智能的差異性,促進學生個性化發展。[3] 元認知理論認為人具有元認知知識、元認知體驗和元認知監控三方面自我認知的能力,三方面不同的組合形成個體不同的認知風格,教育必須崇尚個性、關注個性的體現,幫助學生形成與自己的認知風格相吻合的個性化的學習方式,最大限度的發揮教育的作用。人本主義理論強調“以人為本”,重視人的潛能、個性與創造性的充分發展,教育關鍵在于提供適當的教育,促進學生的自我實現。建構主義理論認為世界是客觀,個體以自己的經驗為基礎構建對世界的理解,學習是學生在一定的情境下,借助學習資料和他人的幫助,主動地建構知識的意義完成的。教育的重點在于創設適當的環境促進學生個性化的知識建構。從多元智能理論、元認知理論到人本主義理論,再到建構主義理論,都強調教育必須尊重學生的個體差異,以個性化學習來發揮教育的最大功效。

二、個性化學習的研究進展

在個性化學習的研究領域,國外起步較早。20世紀70年代以來,基礎教育大眾化使得學生的差異性和多樣性越來越顯著,學生都傾向于以個性化的方式進行學習,包括探索、質疑、實驗、冒險以及檢測等,發達國家開始用個性化學習應對基礎教育面臨的挑戰。芬蘭自1970年開始推出個性化教育改革,改革學生的考核標準,把促進學生個性和興趣的發展,讓學生掌握未來社會中所需的知識和技能作為基礎教育的主要目標;新西蘭政府允許學校在教育教學中有更多的自,考核評價中加大學生自我評估的比重;美國自2010年起興起個性化學習,在全美24個州和哥倫比亞特區的公立學校采用了個性化學習。[4] 個性化學習理念的深入也推進了個性化學習系統的開發。美國匹茲堡大學的Peter Brusilovsky教授開發了InterBook , ELM-ART等自適應學習系統,以滿足學習者與系統交互過程中的個性化學習需求;荷蘭愛因霍芬科技大學DeBra教授、澳大利亞墨爾本皇家理工大學wolf教授及希臘雅典大學的Papanikolaou等人也分別研發了相應的個性化教育超媒體系統。此外,國外還有很多機構應用大數據進行學習分析,為學習者提供個性化的學習服務。如希維塔斯學習公司基于機器的學習技術、培生集團的“我的實驗室”與“夢盒學習”的學習者學習行為數據分析等。

國內在個性化學習領域起步較晚,最初停留在理論探討,近年來進入了小規模嘗試階段。王艷芳利用人工智能技術、數據挖掘技術等構建基于網絡的個性化學習系統;楊麗娜等人通過案例推理Agent合作,解決了e-Learning環境下學習資源個性化推薦問題;[5] 陳仕品從認知狀態、學習風格兩個維度入手,構建了適應性的教學內容組織模型;東北師范大學趙蔚團隊研發的個性化自適應學習系統,初步實現了根據學習風格建模、優化個性化學習路徑推薦,向同伴推送學習資源等功能。[6] 國內機構應用大數據學習分析,為學習者提供個性化的學習服務的趨勢也顯現?!柏偯讉€性化教學平臺”依托互聯網大數據技術,通過對學生個性化記憶管理、錯題輔導、針對性訓練等收集分析學生的學習狀態數據,為學生定制個性化學習資源和學習路徑;[7] “猿題庫”基于大數據技術分析,利用人工智能算法對學生進行一對一智能出題,實現個性化學習。

縱觀國內外研究發現,個性化學習的需求是真實存在的,信息技術也為個性化學習的開展提供了良好的環境,但是在《地平線報告(2015基礎教育版)》中個性化學習被定位為“有難度的挑戰”,原因在于現有的技術和實踐還沒有辦法充分滿足個性化學習的需求,學校現有的運行機制也阻礙著個性化學習的實現,其中最大的障礙在于如何把紛繁復雜的方法和技術轉變為一套精簡有效的策略,以便在相關學校實施和推廣。

三、小學英語個性化學習模式構建

個性化學習是數字化時代教育變革的重要趨勢,也是推動英語教學改革,促進有效教學、實現學生個性化發展的關鍵。本文以小學英語PEP三年級下Unit5 Do you like pears?(單元復習課)為例進行小學英語個性化學習模式構建嘗試,以期對個性化學習模式在相關學校實施和推廣提供借鑒。

1.學生模型構建

學生首次登陸個性化學習系y,填寫個人信息,完成教師課前設計好的個人認知風格量表,形成基本的個人偏好、學習動機和學習風格,作為個性化方案實施的依據。[8] 教師通過數據挖掘、分析等來構建學生模型、建立學生與課程資源庫間的聯系,從而實現個性化推薦,形成個性化的學習路徑。

2.學生學習水平檢測

本節課屬于單元復習課,課前的翻轉課堂教學已經讓學生完成了基礎知識的學習。教師根據單元教學目標、學習內容及學習過程中檢測的數據分析提供一套有一定區分度的單元測試題目,用于檢測學生對本單元內容掌握程度,并以此為依據開展個性化學習。根據測試分數分為三個等級:90~100分為一等,70~89分為二等,70分以下為三等。學生完成試題提交后可以查看自己得分、每道題的答案以及自己所在的相應等級。學習平臺經過數據分析將每位學生的診斷結果,每道測試題得分情況反饋給教師,幫助教師進一步調整教學,并利用數據挖掘技術實現個性化推薦服務。

3.學生個性化分組

平臺結合學生的學習風格和水平檢測分數自動將全班同學分為三個組,進行基于群組的個性化學習。教師可查看所有學生的組別情況、每組中的學生名單以及學生答題情況分析,在此過程中,教師也可根據學生的實際表現以及個性化認知特點,手動調整個別學生的分組情況。

4.個性化學習資源推送

教師提前將課程學習資源上傳到平臺,資源選擇采用5分制來取舍備選資源與學習主題之間的相關度,5分代表備選資源與學習主題的相關度最大,1分代表資源與學習主題相關度很低。教師依據學生模型,根據分組情況,將差異化的學習資源分配到相應組別的學習端。學習資源的推送方式可以采用系統平臺自行推送,也可以由教師結合實際進行手動推送。

根據學生水平檢測得分發現,三組學生水平差異較大,一組的學生已經達到本單元的預期學習目標,無需重復練習,只需稍加復習即可,為這組學生推送的是用于拔高的拓展資源;二組的學生基本達到預期學習目標,但還有個別單詞沒有掌握,對句型Do you like...及I don’t like ...的應用缺乏靈活性,因此為他們推送的是適當拓展的鞏固資源;三組的學生離單元要求有一定距離,為他們推送的是強化對單元內容的理解和記憶的基礎資源。基于不同的資源布置了差異化的學習任務,以便有針對性地實現單元學習目標。不同組別學生推送的差異化學習資源及學習任務如下。

一組(拓展)。學習資源包括:(1)Other fruitn ouns (已學過的關于水果的單詞,微視頻);(2)Fruits songs(含個別沒學過的水果單詞,微視頻);(3)I like peachs(含個別沒學過的水果單詞,微視頻)。學習任務包括:(1)flas每次呈現三張水果圖片,然后圖片消失,學生快速猜測三個單詞;(2)通過唱歌流利說出水果單詞;(3)通過動畫配音練習鞏固本單元的水果單詞,以及進餐時需表達的語言;(4)完成討論版的討論內容。

二組(鞏固)。學習資源包括: 1.Other fruit nouns(已學過的關于水果的單詞,微視頻);(2)Do you like... (已學過的關于水果的單詞,微視頻);(3)I like peachs (含有個別沒有學過的水果單詞,微視頻)。學習任務包括:(1)flas每次呈現三張水果圖片,然后圖片消失,學生快速猜測三個單詞;(2)通過微視頻中的角色扮演鞏固句型Do you like...或I don’t like...或I like;(3)通過動畫配音練習鞏固本單元的水果單詞和進餐時需表達的語言。

三組(基礎)。學習資源包括 1 .Fruit nouns (已學過的關于水果的單詞,flas);2.Other fruit nouns(已學過的關于水果的單詞,微視頻);3.Do you like(已學過的關于水果的單詞,微視頻)。學習任務包括:(1)采用頭腦風暴法,看flash圖片快速選出pear,apple,banana,orange,watermelon, grape,strawberry等有關水果的單詞;(2)玩游戲“Happy Train”,根據圖片和單詞的排列順利,猜猜最后一張是什么;(3)通過微視頻學習,體驗進餐情景中需表達的語言,Do you like...

5.學生開展個性化學習

學生基于測評結果和教師建議,依據教師推送的個性化學習資源和學習路徑進行個性化學習。每個學生只能看到自己的內容,完成分組學習后,學生之間可以自行交流,也可以生動向老師申請進人上一組別的學習序列。

6.形成性評價

教師依據一定的指標,采取一定的手段對學生的學習過程和學習結果進行評價,可將測試結果及每次動態分組中作業完成情況納入評價,也可查看學生的各種數據,如在線學習時長、登錄系統次數、觀看視頻的頻率、單元小測得分等,教師依據搜集的數據采用學習分析技術對學生進行形成性評價。

參考文獻

[1]孔晶,郭玉翠,郭光武.技術支持的個性化學習:促進學生發展的新趨勢[J].中國電化教育,2016,(4):88-94.

[2]費龍,馬元麗.發展個性化學習,促進教育公正――英國個性化學習基本理論及實踐經驗探討[J].全球教育展望,2010,(8):42-46.

[3]李廣,姜英杰.個性化學習的理論建構與特征分析[J].東北師大學報(哲學社會科學版),2005,(3):152-156.

[4]鐘志榮.基于Web2.0環境的個性化學習模式建構與應用[J].中國電化教育,2012,(8):107-110.

[5]鄭云翔.信息技術環境下大學生個性化學習的研究[J].中國電化教育,2014,(7):126-132.

篇11

生涯教育;學生發展指導;核心素養

中圖分類號

G41

文獻編碼

A

文章編號

2095-1183(2017)07-00-04

隨著學界對核心素養及學生發展指導的“鼓與呼”,廣大中小學校紛紛“起而行”。學校是學生生涯教育的重要場域,學校生涯教育理應成為學生發展指導的重要路徑。于是學校生涯教育熱潮涌現,學界熱衷于形而上的對各類生涯教育理念的臧否,基礎教育界則聚焦形而下的多樣技術工具的引進、多種項目活動的實施。一時之間,人人都是弄潮兒。

但不論是理論的研究還是實踐的操作,都有不盡人意之處。學界的理論研究更多地停留在理論的“象牙塔”里,關注眼前多,高瞻遠矚少;坐而論道多,起而行之少;紙上談兵多,具體操作少;形式建議多,實際效果少;單一評價多,綜合考量少。如:有的研究從理論、理念、制度、內容、模式等方面做了細致的設計,但只立足于當前教育,而對未來的職業觀、人才觀和具體的操作避而不談;而在一線學校,大多偏向由學校邀請不同職業的代表擔任導師,利用講解或座談會的形式為學生介紹職業特點和要求,再由學生根據自己的愛好、性格、能力對職業作出意向選擇。但這種方法受時間場地等客觀條件和講解者主觀條件等的限制,學生難以對相關職業甚至更多職業有系統認識。而在生涯教育的評價上,有的學校只重視理論課后學生自己的評價,評價手段和對象較為單一,評價不全面客觀,既沒能在職前充分征求學生、老師、學校和家長的意見,也沒能在職后聽取學生、領導、同事、用人單位的意見等。

眼光不夠長遠,視野有所局限,思維比較僵化,行動必然落伍。對當前人類社會環境判斷不足,對未來的人類社會發展、未來的教育認識不足,用“現在”的眼睛去窺探“未來”,沒有關注到學校生涯教育的對象是走向未來的“人”……導致在很大程度上學校生涯教育研究的思路被桎梏,學校生涯教育工作的格局難以打開。

人發展的本質是從自然人發展為社會人。人的發展離不開生活空間,受生活空間各要素的影響。正因如此,人的發展呈現出鮮明的歷史階段性特征、地域文化特征。圍棋國手柯潔在公開比賽中敗于“阿爾法狗”之后,許多人才猛然發現,未來已來!當我們陶醉于“摩爾定律”和“超越摩爾定律”帶來的人類智慧推動電腦“升級換代”的時,卻忽略了科技發展給人類社會帶來的“加速量變”。對未來如何認識?僅僅“人工智能”“基因改造”“大數據”等幾個關鍵詞就已經讓我們覺得人類的未來撲朔迷離。作為發展人最重要的場域之一,學校如何把握好自己的角色,盡好本分,不辱使命?學校的生涯教育如何為未來的教育和社會提供更優秀的人才?

筆者認為,學校生涯教育不僅要“熱”,而且要更“熱”,但前提是不玩虛火,要燒就燒“三昧真火”:在科技已經改變了現在和未來的大背景下,學校生涯教育需要一種自我革命的勇氣――沖出“象牙塔”,從內容、手段和管理三個維度,點燃未來之火,c燃科技之火,點燃博弈之火。

一、點燃未來之火

學校生涯教育要點燃未來之火,是說要站在未來的制高點,用未來的眼光指引學校生涯教育,而不是只盯著眼下。這就需要我們更新幾種觀念。

(一)未來的職業觀

“不是我不明白,這世界變化快?!辈挥谜f很久,單是三年前的普通老百姓,就想不到今天坐在家里就可以享受到打車服務。科技改變未來,也改變未來的職業。未來的職業,必將發生令人驚訝的變化??梢源_定的是,大量現有職業將會消失,而可能出現的新職業,也許是我們現在完全無法想象的。不僅如此,未來更換職業的頻率將比現在更高。這一方面是因為未來的職業對人的專業技能將有更高的要求(低要求的職業“早已”被人工智能取代),使得不能勝任的人面臨失業再就業的困擾;另一方面則是人對體驗豐富人生和實現自我價值的要求更高,使得越來越多的人不再死守一份職業而愿意嘗試不同職業帶來的挑戰與精彩。既然完全無法想象未來的職業,既然勝任不同的職業需要不同的能力,那么,采用課堂講解和座談會的形式來開展的生涯教育,能有多大的作用?

現在的教育要引導學生為未來的職業作能力上的儲備,就需要站上未來的制高點?!拔覀儜撁靼鬃约荷瞄L什么,而不是貿然進入由計算機設定好規則的賽場中?!盵1]既然“這世界變化太快,我要比它更快”,生涯教育不能只停留在某些專業知識、技術技能上的傳授和培養,而是要更著眼于腦力(尤其是想象力)的多維發展,綜合素質的培養,堅毅、激情、自制力、樂觀態度、感恩精神、社交智力、好奇心等與意志力而非智力有關的詞匯應該成為學校生涯教育內容的關鍵詞。

(二)未來的人才觀

篇12

教育是開啟未來大門的重要鑰匙。今天,學校教育亟須進行一場結構性變革,以與社會發展和技術浪潮帶來的巨大變化相適應。

面對未來的前提是面對現實,現實為未來教育的變革提供了堅實的基礎和發展動力。

1.立德樹人的教育價值取向

未來培養什么樣的人?黨的十報告提出,“把立德樹人作為教育的根本任務,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”。立德樹人,即教育不僅要傳授知識、培養能力,還要把社會主義核心價值觀融入國民教育體系之中,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀和榮辱觀。

立德樹人是教育的價值取向,要求把人放在教育的中心。教育不再以分數為導向,而是基于人的全面發展,把培養精神獨立、人格完整、品德高尚、懂得擔當的合格公民為己任。立德樹人為教育的發展厘清了困惑,指明了方向。

2.基礎教育改革的新進展

怎樣培養人?近期,顧明遠先生指出,教育的未來關系到國家和民族的未來,教育的未來應該是從“教”到“學”的轉變。

新世紀以來,我國基礎教育領域的一系列重大舉措正是推動從“教”到“學”的全面、根本性的轉變。諸如高考制度的改革、中國學生發展核心素養的頒布、管辦評分離等,表明教育工作的重要方面開始重心下移,有利于激發學校、教師的積極性、創造性,為教育的發展提供了良好的政策和制度環境。

3.技術浪潮的推動

互聯網推動社會的變化無處不在,也在不斷沖擊和挑戰教育,學校正在承受著技術變革帶來的挑戰與壓力。

隨著云平臺、移動學習、游戲化學習、MOOCs、翻轉課堂等的出現,技術發展正在變革著傳統的學習方式。在此情況下,我們既要關注傳統的正式學習,也要多關注或聚焦學生的各種非正式學習。同時,基于人工智能和學數據分析將影響學校教育的深層變革,推動和促進教育流程再造,包括課程模式、組織管理、教師角色等方面。

變革與重構:學校呈現的新特點

雖然未來學校不是一種明確、獲得共識的概念,但從今天的一些探索和實踐中,我們能夠看到一些新的特點。

1.跨界融合

組織、資源邊界的消失,讓跨界融合成為一種趨勢和特點。

課程的融合,技術與學習的融合,空間的融合……邊界正在消失。隨著社會的發展,開放成為時代的趨勢和特點,教育邊界開始被打破,意味著更多的融合、更大的發展。

跨界讓學校發生深刻的改變,課堂的改變、課程的改變、管理的改變隨之而來。比如,將歷史、地理、語言和經濟等跨界科目整合到一起的“跨學科的專題式教學方式”正在被越來越多的學校接受和采用。

2.關注個體

教育正在從學生適應教育到教育適應學生的轉變。

法國教育家保羅?朗格朗說,教育要有意義,就必須使每個人按照他自己的本性得到發展?;A教育應致力于每一個學生的發展,為每一個學生創造適合的學習類型。我們只想把一個孩子塑造成我們期望的樣子,而不關注他們實際上可能成為什么樣子。

尊重、體現個性是基礎教育改革的基本方向。衡量教育是不是真正好的教育,要看它能不能讓每個人成為他

自己。

3.不確定性

當傳統教育強調的標準、規范、統一的模式下的確定性,被豐富的個性、選擇、可能性所取代時,“迎戰不確定性”正成為教育的頭等挑戰。

瞬息萬變的技術浪潮,讓不確定性成為時代的特點。教育的改革也在不斷打破確定性的溫床,學校應始終保持鮮活的生命力,在觀念和行動上主動接納變革帶來的不確定性。

探索與嘗試:激發新的力量

雖然學校在過去幾十年沒有太大的改變,但未來學校是我們對教育發展的期待,設計與創造未來學校的探索一直在進行。

我們欣喜地發現,以北京大學附屬中學、深圳明德實驗學校為代表的一批學校正在進行自我發展的突破和超越。他們通過教育理念的轉變、課程改革及教學方式的探索,釋放了課程、教師、組織以及環境的活力,改變了傳統的教育模式,構建了一種新的教育模式。這些諸如學院制、全課程、翻轉課堂、走班制以及教育技術的深度應用等探索,呈現出鮮明個性和特點,體現出學校獨特的價值取向和基本思考。

篇13

新課程理念對高中信息技術課程的要求2001年6月教育部頒布《基礎教育課程改革綱要(試行)》,規定將信息技術列為必修課程,并與同年下半年開始啟動普通高中課程標準的制定,并于2003年1月6日審議通過了《普通高中技術領域(信息技術)課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)。信息技術課堂中,如何有效地組織教學活動來實現目標,使用什么樣的方法才能適應課程的要求,是信息技術教師迫切需要解決的問題之一。

一、信息技術新課程模塊結構

高中信息技術課程包括必修與選修兩個部分,共六個模塊,每個模塊2學分。高中信息技術課程總學分為2+2+(x),其中必修2學分,科目內選修2學分,跨領域選修x學分。必修部分只有“信息技術基礎”一個模塊,2學分。它與九年義務教育階段相銜接,是信息素養培養的基礎,是學習后續選修模塊的前提。選修部分包括“算法與程序設計”“多媒體技術應用”“網絡技術應用”“數據管理技術”和“人工智能初步”五個模塊,每個模塊2學分。選修部分強調在必修模塊的基礎上關注技術能力與人文素養的雙重建構,是信息素養培養的繼續,是支持個性發展的平臺。模塊內容設計既注重技術深度和廣度的把握,適度反映前沿進展,又關注技術文化與信息文化理念的表達。

二、普通高中信息技術新課程改革

1. 歸屬于技術領域

過去一直用勞動技術作為技術課程的唯一形式,并且偏重勞動,輕視技術。實際上,技術教育不能等同于勞動教育,技術課程的目標不是培養一定的專門技術,而是培養學生合理地和創造性地使用技術的思維方法,了解技術本身的原理、科學與技術的關系及社會與技術的關系。信息技術課程的改革就是由過去的側重知識和操作技能的傳授轉變為傳授給學生獲取知識的技能、解決問題的方法和激發學生創造性的能力,從根本上改變學生獲取知識的方式由被動吸收轉變為主動獲取,充分調動學生的主體能動性。

2. 基礎必修課程和選修課相結合

新課程改革后,實行了高一階段基礎必修課程和高二階段選修課程相結合的模式,實際上,這是一種新課程管理的具體體現。就我國現實情況來看,普通高中課程管理權力逐步分散,從上到下實行中央、地方和學校三級管理,這樣,中央能統一調控課程,地方和學校又有很大的自由度、選擇權,既可以保證全體學生獲得廣泛而堅實的文化科學基礎知識,又能促進他們全面、個性化地發展。

3. 課程內容上有很大的調整

新教材分為高一必修:信息技術基礎;高二選修:多媒體技術應用、網絡技術應用、算法與程序設計、數據管理技術和人工智能初步。涉及面很廣,又不失靈活性,在教材內容的編寫上,淡化了操作步驟和理論知識的描述,轉而提高了過程與方法的引導,最終提高學生的信息素養。

信息技術是科學現代化發展下產生的一門電子化技術,強調學生個性化發展及創造性才能的發揮。其中,“互動、開放”的課堂教學管理模式能夠有效提高專業素養,增強教師和學生之間的交流,促進學生和學生之間的互動,讓學生有充分的空間來體驗信息技術給生活帶來的各方面的便利,激發學生的學習興趣和擴展其創造思維。自律是指學生能夠自覺給自己施加準則,達到自我控制的能力。傳統的課堂教學活動中,教師控制和決定著課堂紀律,而且必須課前預先安排教學活動,課堂學習完全在教師的計劃之中,這種規劃的課堂學習不適合信息技術課程的學習,信息技術課程的中心是學生,學生在自己操作、學習的過程中遇到問題、發現問題,互相討論并提出自己的想法,教師應該給予解答和引導,而不是在強迫紀律下,學生的興趣、愛好和獨特想法得不到教師的認可。

三、“任務驅動”教學法教學過程示例

第一章是信息技術入門;第二章是計算機操作系統;第三章是文字處理系統;第四章是網絡基礎與運用。我們在學習的時候先學第二章,通過上機操作熟悉計算機的特點及應用,而后學習第一章理論知識。從而提高了學生學習計算機的興趣。按照《中小學計算機課程指導綱要》的要求,從小學、初中均應開設計算機課,但實際情況是,許多小學、初中都未開設計算機課程。因此,在高一開設計算機課,學生既有新鮮感的一面,更有缺乏基礎知識的一面。針對這種情況,我們在高一年級,利用上課的時間,講授鍵盤指法、漢字輸入等基礎知識,并向全校學生介紹計算機基本知識及計算機在社會生活中的廣泛應用。增加了學生在這方面的知識,提高了學生的計算機意識。

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