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基于4MAT系統(tǒng)模式案例設(shè)計(jì)
4MAT系統(tǒng)模式又稱為自然學(xué)習(xí)模式,它是由美國“學(xué)習(xí)公司”總裁麥卡錫博士在1979年創(chuàng)立的一個(gè)新型有效的學(xué)習(xí)框架。該模式將學(xué)習(xí)風(fēng)格與腦科學(xué)研究結(jié)合起來,并根據(jù)人們感知和處理信息的方式,形成一種獨(dú)特的、順應(yīng)個(gè)性學(xué)習(xí)需求的教學(xué)模式。圖1為學(xué)習(xí)者以4MAT學(xué)習(xí)的一個(gè)簡單實(shí)例。
第一階段,Johnny看到他的哥哥們是騎自行車去學(xué)校。他注意看他們是怎樣騎自行車的,騎自行車看上去很容易;第二階段,他請他的哥哥們(騎自行車的專家)展示他是怎樣騎自行車的;第三階段,Johnny騎上自行車,并嘗試騎行,他發(fā)現(xiàn)騎自行車并不像看上去那么容易;第四階段,他調(diào)整了自己,回過來再次嘗試騎自行車。在上述學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者的大腦經(jīng)歷觀察反映、抽象假設(shè)、行動試驗(yàn)、形成具體經(jīng)驗(yàn)四個(gè)階段,即4MAT模式的四個(gè)象限,整個(gè)學(xué)習(xí)過程組成一個(gè)循環(huán)圓圈。
4MAT模式以關(guān)注學(xué)習(xí)者為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合左右腦的不同特點(diǎn),將教學(xué)分解為八個(gè)環(huán)節(jié)(如圖2所示),可較好地為學(xué)習(xí)者提供有意義的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生有足夠的練習(xí)機(jī)會,且可“靈活調(diào)整”學(xué)習(xí)內(nèi)容,并在這一過程中發(fā)掘所學(xué)在生活中的應(yīng)用價(jià)值。高中信息技術(shù)課程內(nèi)容大致可分為“動手做、如何做、為何做及做了何”四個(gè)方面,與4MAT模式四個(gè)象限的特點(diǎn)較切合?,F(xiàn)以高中信息技術(shù)必修模塊中“信息的加工與表達(dá)――用智能工具處理信息”為主題,進(jìn)行4MAT模式教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。
1.本課時(shí)教學(xué)目標(biāo)。人工智能研究處于信息技術(shù)發(fā)展的前沿,它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。高中人工智能課程目標(biāo)的基本點(diǎn)定位在了解和體驗(yàn)上,讓學(xué)生了解信息技術(shù)發(fā)展的前沿,體驗(yàn)若干典型人工智能技術(shù)的應(yīng)用,感受人工智能對學(xué)習(xí)和生活的影響,激發(fā)對信息技術(shù)未來的追求。
2.本課時(shí)教學(xué)任務(wù)?!缎畔⒓庸づc表達(dá)》課程標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)要求:通過部分智能信息處理工具軟件的使用,體驗(yàn)其基本工作過程,了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。通過課堂討論、觀看媒體資料、網(wǎng)絡(luò)搜索、操作實(shí)踐、學(xué)習(xí)教材等手段,學(xué)生能夠:①了解人工智能技術(shù)的含義及智能工具的應(yīng)用范圍;②列舉人工智能技術(shù)在社會、生活中的應(yīng)用實(shí)例;③按功能對常見的智能應(yīng)用進(jìn)行分類;④在操作實(shí)踐活動中,了解智能工具的基本工作原理及其應(yīng)用價(jià)值;⑤樹立辯證思想,客觀看待人工智能技術(shù)對社會的影響,培養(yǎng)正確的信息技術(shù)運(yùn)用觀。
3.本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容:①人工智能、模式識別、自然語言理解、機(jī)器翻譯;②智能工具的應(yīng)用范圍;③常見智能工具的操作(“小靈鼠”軟件、OCR軟件、在線翻譯軟件、機(jī)器人小I等);④人工智能對人類生活、社會的影響及存在問題。
4.本課時(shí)教學(xué)安排見圖3。
①聯(lián)系,即讓學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)內(nèi)容與相關(guān)生活經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系。設(shè)計(jì)活動來表明人工智能就在我們身邊以及它與信息技術(shù)學(xué)科前沿研究的聯(lián)系。活動內(nèi)容:以小組為單位研討我們身邊的人工智能應(yīng)用例子。通過討論,說明人工智能對人類生活、社會的影響。這個(gè)討論有助于讓學(xué)生將身邊的經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系起來。教師提供自主學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站,引導(dǎo)并幫助學(xué)生聯(lián)系各人的經(jīng)歷了解人工智能的應(yīng)用范圍;通過讓學(xué)生觀看相關(guān)應(yīng)用視頻,讓他們獲得直觀的感性認(rèn)識。
②注意,即讓學(xué)生注意個(gè)人體驗(yàn)以及與其他同學(xué)的經(jīng)驗(yàn)分享。分析經(jīng)驗(yàn),小組討論并將經(jīng)驗(yàn)繪制成圖表。分小組分享經(jīng)驗(yàn)并用概念圖示描述人工智能的含義。
③想象,即在向?qū)W生傳授呈現(xiàn)概念時(shí),讓學(xué)生先將自己的理解描述出來。整合經(jīng)驗(yàn):在學(xué)習(xí)日記中描述人工智能對你及社會生活環(huán)境的影響。每個(gè)學(xué)生要在自己的日志中說明某一人工智能應(yīng)用如何對個(gè)人生活和環(huán)境造成影響。
④告知,即由教師告知內(nèi)行知識,學(xué)生接受內(nèi)容并進(jìn)行研究。學(xué)習(xí)內(nèi)容:教師通過演示文稿介紹圖靈測試及人工智能小故事,幫助學(xué)生了解人工智能含義。教師帶領(lǐng)全班學(xué)生利用前面活動中獲得的信息,創(chuàng)建人工智能思維導(dǎo)圖,其中要包括人工智能含義、應(yīng)用領(lǐng)域及它對人類社會產(chǎn)生的正面及負(fù)面影響。學(xué)生通過看視頻、聽講、課堂討論及小組研究等學(xué)習(xí)形式學(xué)習(xí)新知識。思維導(dǎo)圖會逐漸發(fā)展為一個(gè)動態(tài)的圖示。學(xué)生可隨時(shí)添加其他信息和實(shí)例。比如,隨著對人工智能技術(shù)的深入了解,其他內(nèi)容也可以被添加到思維導(dǎo)圖中,在不斷形成的過程中,學(xué)生將學(xué)會如何有條理地收集信息。
⑤練習(xí),即讓學(xué)生通過練習(xí)來學(xué)習(xí),以達(dá)到對知識、技能的熟練掌握。實(shí)踐拼接活動:以“它”怎樣看、“它”如何懂兩組活動,制作設(shè)計(jì)新的思維導(dǎo)圖。歸納智能工具的工作原理和存在的不足。各小組通過實(shí)踐操作智能工具,分享有關(guān)知識和體驗(yàn),以思維導(dǎo)圖的形式描述模式識別及自然語言理解的工作原理并提出技術(shù)改進(jìn)建議。教師在整個(gè)過程中對學(xué)生的表現(xiàn)給予反饋和建議。
⑥延伸,即是學(xué)生創(chuàng)新的開始,學(xué)生對所學(xué)的靈活調(diào)整,遷移運(yùn)用。設(shè)計(jì)“人工智能會取代人類嗎”游戲中要用的問題。在課堂內(nèi)外以學(xué)習(xí)小組的形式開展活動收集更多信息。每個(gè)小組根據(jù)他們了解的情況設(shè)計(jì)10個(gè)問題,在“人工智能會取代人類嗎”游戲中使用。比如,未來你心中的人工智能是什么樣、機(jī)器人具有真正的智能嗎、未來的智能工具將具備怎樣的功能,等等。
⑦提煉,即學(xué)生進(jìn)行自我適應(yīng)、調(diào)整、修改和評價(jià)其學(xué)習(xí)是否適當(dāng)。學(xué)生復(fù)習(xí)課堂記錄、個(gè)人日志、實(shí)踐體驗(yàn)、互聯(lián)網(wǎng)上學(xué)習(xí)到的內(nèi)容等,小組完成研究報(bào)告,為最后階段做準(zhǔn)備。
⑧展現(xiàn),即讓學(xué)生表現(xiàn)自己。幫助學(xué)生將所學(xué)與更廣泛的知識聯(lián)系起來。設(shè)計(jì)一個(gè)總結(jié)主要觀點(diǎn)的演示文稿(用例子和視覺畫面對人工智能應(yīng)用作出說明)。為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)普及人工智能知識的網(wǎng)站。撰寫一份“智能工具應(yīng)用啟示”的研究的可行性報(bào)告,并設(shè)計(jì)完成一個(gè)未來智能工具或提出一個(gè)智能應(yīng)用的想法。
基于Feden-Vogel教學(xué)模式的案例設(shè)計(jì)
普萊斯頓?D?費(fèi)德恩,羅伯特?M?沃格爾結(jié)合信息加工論,在4MAT系統(tǒng)及教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了Feden-Vogel教學(xué)設(shè)計(jì)模式。該模式包含三個(gè)不同的工具:計(jì)劃組織圖、教學(xué)計(jì)劃模板、教案格式。其教學(xué)分五個(gè)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì):步驟一,引起學(xué)生注意并激活先前知識;步驟二,教授陳述性知識,不僅包含課時(shí)內(nèi)容,還應(yīng)涉及一些核心概念等;步驟三,給學(xué)生提供足夠的時(shí)間和實(shí)踐機(jī)會,形成程序性知識;步驟四,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決不同問題,幫助他們以新的或不同的方式運(yùn)用所學(xué);步驟五,結(jié)束當(dāng)前教學(xué)并啟發(fā)學(xué)生關(guān)注知識和連續(xù)性,過渡到下一教學(xué)主題。在Feden-Vogel模式中,是從步驟二開始教學(xué)設(shè)計(jì)(即在課程目標(biāo)與學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)中讓學(xué)生學(xué)習(xí)的陳述性知識),教學(xué)實(shí)施從步驟一開始?,F(xiàn)仍以高中信息技術(shù)必修模塊中“信息加工與表達(dá)”為主題,進(jìn)行Feden-Vogel模式教學(xué)設(shè)計(jì),課時(shí)教學(xué)目標(biāo)與上例同。
1.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel計(jì)劃組織圖(見圖4)。
2.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel教學(xué)五步驟設(shè)計(jì)。
步驟一,呈現(xiàn)先行組織圖,讓學(xué)生回顧先前的知識,提問前面幾類信息加工與表達(dá)的特征及應(yīng)用價(jià)值。這個(gè)練習(xí)可以讓學(xué)生準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)下一個(gè)主題,即用智能工具處理信息。讓學(xué)生聯(lián)系和此問題相關(guān)的現(xiàn)實(shí)生活情境:如果你在寫一份研究報(bào)告時(shí),需要一本資料書上的三頁內(nèi)容,或者你想通過錄音將你說的話轉(zhuǎn)化成文字時(shí),你將采用什么辦法來完成?向?qū)W生提出這個(gè)問題,讓他們設(shè)想解決的方案。通過這個(gè)問題可以將情境與新主題聯(lián)系在一起。為了幫助學(xué)生解決此問題,可展示觸屏手機(jī)手寫輸入信息的過程,讓學(xué)生上網(wǎng)搜索相關(guān)資料。同時(shí)為學(xué)生提供多種體驗(yàn)工具軟件(“小靈鼠”軟件、OCR軟件,語音識別軟件等)。
步驟二,播放有關(guān)我們身邊人工智能應(yīng)用的視頻,讓學(xué)生上網(wǎng)查找人工智能應(yīng)用領(lǐng)域及實(shí)例。介紹圖靈測試,向?qū)W生提問,人工智能的含義是什么?學(xué)生建立人工智能概念圖,并添加智能應(yīng)用領(lǐng)域及實(shí)例。
步驟三,將學(xué)生異質(zhì)分組,提出小組體驗(yàn)計(jì)劃。當(dāng)學(xué)生制定好計(jì)劃后,就可以開始試著用智能處理工具(模式識別)進(jìn)行操作實(shí)踐。等他們完成體驗(yàn)后提問學(xué)生:識別的準(zhǔn)確率高嗎?影響識別率高低的主客觀因素有哪些?接下來,引導(dǎo)學(xué)生思考分析模式識別工具處理信息的工作原理,引導(dǎo)他們針對體驗(yàn)中存在的問題提出改進(jìn)建議。在建立模式識別思維導(dǎo)圖過程中,通過提問學(xué)生生活中或未來還有哪些信息可以通過模式識別來處理,進(jìn)一步加深學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的了解。
步驟四,讓全班一起討論在進(jìn)行模式識別智能工具體驗(yàn)中的感受。教師使用提問策略來幫助他們進(jìn)入下一人工智能應(yīng)用領(lǐng)域:自然語言理解。比如,可以問學(xué)生是否能通過工具將一段中文詩詞翻譯成其他語言,或者和機(jī)器人聊天時(shí)應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)智能處理工具。學(xué)生討論,形成小組設(shè)計(jì)報(bào)告,并通過上網(wǎng)查找出相關(guān)工具軟件名稱。學(xué)生選擇教師提供的工具軟件進(jìn)行體驗(yàn)操作,總結(jié)出其工作原理及存在的問題。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);CAI系統(tǒng)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)在教學(xué)過程中占有了一席之地。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction――CAI)就是利用計(jì)算機(jī)輔助教師進(jìn)行教學(xué)活動,通過學(xué)生與計(jì)算機(jī)間的交互從而達(dá)到教學(xué)目的。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)大致有兩種方式:一種是將教師在課堂上用語言和板書的形式難以表述清晰的重點(diǎn)、難點(diǎn)以課件的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,這種課件一般是以課堂演示的方式使用;另一種是以電子教案的形式出現(xiàn)。電子教案中不僅包括學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)、難點(diǎn)的演示,還包括一些習(xí)題及習(xí)題的分析與解答等內(nèi)容。
因?yàn)槭艿街螌W(xué)科及計(jì)算機(jī)水平的限制,CAI軟件的實(shí)現(xiàn)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CAI理論的發(fā)展。目前占主導(dǎo)地位的仍是基于行為主義學(xué)習(xí)理論的CAI軟件系統(tǒng)。眾所周知,這種軟件通常都是基于框面,采用小步驟的分支式程序設(shè)計(jì),學(xué)生在使用這種軟件時(shí)則是被動地接受知識。現(xiàn)在,我國CAI軟件的總體制作水平不高,軟件的智能性和通用性不強(qiáng),使得CAI軟件的局限性比較大,有的僅僅是課堂教學(xué)的改版,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法一成不變,無法根據(jù)學(xué)生的具體情況向他們提供合適的學(xué)習(xí)資料,進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膫€(gè)性化教學(xué),從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的目標(biāo)。而且軟件如果需要增加新的結(jié)構(gòu)相似的教學(xué)內(nèi)容時(shí),開發(fā)人員還需重新編程,這樣既給開發(fā)者增加了許多重復(fù)性勞動,又給學(xué)習(xí)者造成了諸多不便。
目前使用的CAI軟件存在著以下一些缺點(diǎn):(1)網(wǎng)絡(luò)支持不足:現(xiàn)在的大多數(shù)CAI軟件是以光盤形式存在,在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行。雖然大多具有網(wǎng)絡(luò)支持,但是大多的網(wǎng)絡(luò)支持都是針對這一版本的軟件進(jìn)行的系統(tǒng)修補(bǔ),而很少針對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新維護(hù),這樣的軟件生命周期不會很長。(2)教師的參與度不足:現(xiàn)在的大多數(shù)CAI軟件在制作時(shí)就沒有考慮到教師的參與,這些軟件的學(xué)習(xí)和使用都是學(xué)生自主進(jìn)行。通過這些軟件,教師沒有辦法了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,學(xué)生在碰到問題時(shí)也沒有辦法向教師求助,師生之間不能進(jìn)行交流。這樣的軟件無法實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)。(3)監(jiān)督機(jī)制不完善:現(xiàn)在的CAI軟件之所以僅僅被視作一種教學(xué)輔助工具,而不是一種完全獨(dú)立的教學(xué)手段,在很大程度上就是因?yàn)槿鄙俦匾谋O(jiān)督機(jī)制,得不到教育主管部門和社會大眾的認(rèn)可。
綜上所述,現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)存在諸多問題,這些問題使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)不能適應(yīng)新的要求。因此,智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)將成為教育技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。
智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Intelligent Computer Assisted Instruction――ICAI)是一種新的教育技術(shù),它以認(rèn)知科學(xué)和思維科學(xué)為理論基礎(chǔ),綜合了人工智能技術(shù)、教育學(xué)、心理學(xué)等各門學(xué)科的知識,對學(xué)生進(jìn)行有效的教育。
ICAI系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成:知識庫、學(xué)生模型和教師模型。知識庫包含學(xué)科知識和教學(xué)知識兩部分;學(xué)生模型提供了學(xué)生的程度:學(xué)生知道什么和不知道什么,代表了學(xué)生的智能活動;教師模型提供了教學(xué)方法,負(fù)責(zé)指導(dǎo)系統(tǒng)怎樣進(jìn)行教學(xué)活動,代表了教師的智能活動。此外,ICAI系統(tǒng)通常還包含一個(gè)具有自然語言處理的智能人機(jī)接口。
由此可見,ICAI系統(tǒng)將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法分開,根據(jù)學(xué)生模型提供的信息,通過系統(tǒng)的智能搜索與推理,動態(tài)生成適合于特定學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容與策略;通過智能診斷機(jī)制判定學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,分析學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因,從而向?qū)W生提出針對錯(cuò)誤的修改意見,下一步的學(xué)習(xí)策略;通過對所有學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行統(tǒng)計(jì),智能診斷機(jī)制將及時(shí)向教師提供教學(xué)策略的更改建議;通過對學(xué)生模型、教學(xué)過程、教學(xué)結(jié)果的智能分析,向教學(xué)主管部門提供對教師教學(xué)工作的評價(jià)意見??梢哉f,一個(gè)理想、完美的ICAI系統(tǒng)就是一個(gè)自主、優(yōu)秀的“教師”。
要開發(fā)一個(gè)好的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng),需要考慮以下幾個(gè)方面:
1.模擬人類將記憶與思維合一
由于計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地發(fā)展,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交換方式也在不停地發(fā)展,從而提升了處理器與存儲器之間的配合,這使智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行模擬人類記憶與思維活動變得可能,從而可以同時(shí)應(yīng)付多種不同的情況,進(jìn)行多方位的綜合性思考。
2.模擬人類較好地解決不確定性問題
現(xiàn)實(shí)世界中的事物大多是模糊的、不確定的,人類可以又快又好地處理這樣的事物,但目前的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)無法做到這一點(diǎn),為了能夠?qū)Σ淮_定性進(jìn)行正確處理,需要從軟件上彌補(bǔ)這一缺陷。
3.模擬人類較好地解決自主學(xué)習(xí)問題
人類具有感知能力,能通過各種感覺器官感知外部世界,從而得到所需要的有關(guān)信息,但目前的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)卻不具備這種能力,它需要人們把已經(jīng)表示出來的各種信息通過一些輸入設(shè)備輸入才能進(jìn)行處理。雖然目前人們已經(jīng)通過各種軟件和硬件的方法能夠與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)直接交互,但是這已經(jīng)限制了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用。
4.與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)深層次教學(xué)
隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)不僅要在智能上有所發(fā)展,還要在多維的網(wǎng)絡(luò)空間中發(fā)展進(jìn)步?;诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)要利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,完成在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)討論、隨堂練習(xí)、網(wǎng)上測試等多種教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。
5.人工智能技術(shù)的使用
人工智能技術(shù)在智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在對普通的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中引入了知識推理機(jī)制,如,每次課程結(jié)束時(shí),系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生的隨堂測試情況確定學(xué)生的新的認(rèn)知水平,作為下次學(xué)習(xí)的起始依據(jù),并且向?qū)W生提出新的學(xué)習(xí)建議。
6.提高虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的人機(jī)交互性
虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是由多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種交互式人工世界。它的最根本的目的就是要實(shí)現(xiàn)基于自然技能的人機(jī)交互。在智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中,使用這種虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境,能夠在一般人所不能親身體驗(yàn)的情景中,達(dá)到演示、操作完美統(tǒng)一的教學(xué)目的。
[關(guān)鍵字]網(wǎng)絡(luò);教育;對策探討
通過對互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、外域網(wǎng)的整合,以及電子技術(shù)的日新月異,網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)可以無處不在,網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)將取代傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式,從而創(chuàng)造更高的學(xué)習(xí)效率。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)一方面節(jié)省了家庭對教育的投資,另一方面也使學(xué)生學(xué)得更加主動更加自由。正是網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了嶄新的教育模式,并且學(xué)習(xí)者和施教者都變得越來越精于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)作。在未來社會,要懂得教育、管理好教育,就需要充分了解網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)這一知識授受途徑可能導(dǎo)致的變化,網(wǎng)上教師對學(xué)習(xí)者的影響途徑與影響程度將大大有別于傳統(tǒng)學(xué)校教育的教師。
1 網(wǎng)絡(luò)與教育
1.1 網(wǎng)絡(luò)與教育的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的媒體,以大容量、及時(shí)性、互動性等優(yōu)點(diǎn)決定了網(wǎng)絡(luò)將對教育產(chǎn)生不可估量的影響。因?yàn)椋孩倬W(wǎng)絡(luò)這種革命性的新媒體是信息共享的媒介,教育是致力于知識傳播與創(chuàng)新的領(lǐng)域,需要信息共享;②利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的人需要具有一定的技術(shù)能力和文化水平,而教育人員通常具有較高的技術(shù)素質(zhì)和駕馭計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的能力。
1.2 網(wǎng)絡(luò)對教育的作用。由于社會的進(jìn)步,現(xiàn)今社會對人才的要求已從記憶知識向如何去發(fā)現(xiàn)和處理知識,以及如何合作、協(xié)作的方向轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教學(xué)模式對此已經(jīng)達(dá)到了能力的極限。而要取得滿意的教學(xué)效果,只有從教學(xué)過程上進(jìn)行改革,即利用網(wǎng)絡(luò)的豐富的資源作為對傳統(tǒng)教育的補(bǔ)充:實(shí)現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué),實(shí)現(xiàn)教師電子備課,將各種教育信息進(jìn)行編輯,從而設(shè)計(jì)出具有個(gè)人風(fēng)格的電子教案等對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行輔助,取得更好的教學(xué)效果。
2 網(wǎng)絡(luò)教育存在的問題
網(wǎng)絡(luò)給教育帶來的也并非全是正面的影響。由于目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身的不成熟以及教育體制的現(xiàn)狀,網(wǎng)絡(luò)教育自然會有許多的問題尚待解決。
2.1 網(wǎng)絡(luò)媒體自身的特點(diǎn)決定了它同時(shí)會對教育帶來許多負(fù)面的影響。網(wǎng)絡(luò)信息無限豐富,但是同時(shí)帶來信息過載,信息快餐的營養(yǎng)不可能是全面的;從表面上看,超鏈接給人們挖掘信息的深度提供了方便,但事實(shí)上學(xué)習(xí)者在單擊鏈接之前并不是理性的,在很短的時(shí)間內(nèi),怎么判斷哪個(gè)鏈接有效,本身是很困難的,感覺就成了引導(dǎo)人們鼠標(biāo)動作的主要力量,在鼠標(biāo)點(diǎn)擊的一個(gè)又一個(gè)的鏈接中,邏輯與理性變得越來越無關(guān)緊要;另外,網(wǎng)絡(luò)難以確認(rèn)傳播者的真實(shí)身份,虛擬和匿名的傳播者不可能扮演傳統(tǒng)教育中的把關(guān)人角色;而且網(wǎng)絡(luò)信息是流動的,無限豐富的,也難以對信息進(jìn)行把關(guān);雖然網(wǎng)絡(luò)上每位用戶都有選擇信息的權(quán)利,但由于強(qiáng)大的信息源網(wǎng)站比普通個(gè)人用戶有巨大的優(yōu)勢,所以用戶的選擇權(quán)實(shí)際上只是一種操作權(quán)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不成熟也導(dǎo)致了許多問題的產(chǎn)生。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不完善,使得目前上網(wǎng)的費(fèi)用很高,并非所有人都有財(cái)力上網(wǎng)學(xué)習(xí),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所需經(jīng)費(fèi)太高;網(wǎng)站支持的并發(fā)用戶數(shù)(網(wǎng)站并發(fā)用戶數(shù)是指在同一時(shí)刻所有用戶對網(wǎng)站發(fā)出的訪問請求的數(shù)量)有限,我國網(wǎng)絡(luò)在這方面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還不完善,在信道的傳輸效率、帶寬等方面均有很大的差距,網(wǎng)速較低;網(wǎng)絡(luò)本身經(jīng)常很不穩(wěn)定,會出現(xiàn)這樣那樣的問題;另外,網(wǎng)絡(luò)的安全性也是值得注意的問題。
2.3 網(wǎng)絡(luò)教育對人員的要求大大提高。網(wǎng)絡(luò)教育的最大難題不是錢,不是技術(shù),而是教育觀念的改變。在網(wǎng)絡(luò)中不會有任何強(qiáng)制,完全靠學(xué)生自主學(xué),要求學(xué)生有高度的自主自覺性,總體上看,要求學(xué)生應(yīng)具有以下9項(xiàng)最基本的素質(zhì):自我管理能力(包括計(jì)劃與監(jiān)控);自我評估能力;自我調(diào)整心態(tài)的能力;獨(dú)立學(xué)習(xí)能力;主動獲取信息的能力;篩選信息的能力;處理好工作、學(xué)習(xí)、家庭等關(guān)系的能力;與人交往的能力;尋求幫助的能力。學(xué)習(xí),歸根結(jié)蒂是學(xué)習(xí)者自己的事情,特別是技能學(xué)習(xí),需要學(xué)習(xí)者自己反復(fù)練習(xí),不畏錯(cuò)誤,才能掌握真正的本領(lǐng),光聽(老師講課)、光看(教材)不等于會做。而這對于較低年級的學(xué)生來說,是不能保證的;雖然學(xué)習(xí)者面對冰冷的機(jī)器,可以通過BBS,E-MAIL,視頻會議等手段與教師和學(xué)生之間進(jìn)行交互,但是這并不能保證學(xué)習(xí)的效果,而且在這種交互中,教師的工作量大大增加,對教師的要求也比傳統(tǒng)教育要高得多;而且網(wǎng)絡(luò)教育對管理人員的要求更高。
3 解決網(wǎng)絡(luò)教育存在的問題
3.1 網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是一種通過建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)鏈路的統(tǒng)計(jì)模型,并模擬網(wǎng)絡(luò)流量的傳輸,從而獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或優(yōu)化所需要的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的仿真技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的結(jié)合可以使人產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的幻覺,仿佛置身其中并全心投入到當(dāng)前的虛擬世界中,并對其真實(shí)性不產(chǎn)生絲毫懷疑,這就是我們通常所說的“虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)”。
3.2 網(wǎng)絡(luò)教育與人工智能技術(shù)的結(jié)合。把多媒體技術(shù)引入到輔助教學(xué)系統(tǒng)可以大大改善輔助教學(xué)環(huán)境,更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,從而顯著提高教學(xué)效果。但多媒體技術(shù)在推理機(jī)制和學(xué)生學(xué)習(xí)模型的支持方面存在著不足,所以它不能完全確定學(xué)生的知識水平和認(rèn)知特點(diǎn)。而智能輔助教學(xué)系統(tǒng)恰恰具有“教學(xué)決策”模塊,“學(xué)生學(xué)習(xí)”模塊和“自然語言接口”,因而具有能與人類優(yōu)秀教師相媲美的功能:一是它可以了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前水平;根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇最恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容與方法,并可對學(xué)生進(jìn)行有針對性個(gè)別指導(dǎo)。二是允許學(xué)生用自然語言與計(jì)算機(jī)導(dǎo)師進(jìn)行人機(jī)對話。
zSpace:學(xué)生們上課再也不枯燥了
zSpace是一家致力于利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的公司,其產(chǎn)品可以讓老師學(xué)生與3D教學(xué)場景進(jìn)行交互,為其提供更加直觀的教學(xué)體驗(yàn)。zSpace的技術(shù)已經(jīng)在美國和全球幾十個(gè)國家的學(xué)校學(xué)院有所應(yīng)用,包括中國。
從zSpace覆蓋的學(xué)習(xí)領(lǐng)域來看,目前Zspace的產(chǎn)品主要為醫(yī)學(xué)教育、STEAM教育以及其他的理科類課程,教學(xué)材料涵蓋了物理、工程學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科。學(xué)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(zhì)解構(gòu)等操作。值得注意的是,針對醫(yī)學(xué)教育和STEAM教育,Zspace配套開發(fā)了一系列普通教育應(yīng)用軟件,包括制作模型的3D工作室,進(jìn)行電學(xué)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)的物理實(shí)驗(yàn)室,歐幾里得圖形數(shù)學(xué)體驗(yàn)軟件,以及藝術(shù)設(shè)計(jì)、人體解剖等一系類教學(xué)場景。
從AR教育系統(tǒng)構(gòu)成來看,zSpace的解決方案包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件部分包括顯示器、觸筆、眼鏡、鼠標(biāo)鍵盤;軟件部分則主要為小學(xué)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(wǎng)站上下載相應(yīng)教學(xué)課件及教案。另外,教師們也可上傳自己的授課資源。從設(shè)備安裝,到技術(shù)培訓(xùn)和課程培訓(xùn),zSpace為B端學(xué)校提供了鏈條完整的AR教育服務(wù)。
技術(shù)上看,zSpace的特點(diǎn)在于跟蹤和展現(xiàn),zSpace的眼鏡能夠不斷根據(jù)使用者的角度展示圖像,讓虛擬物體看起來真實(shí),同時(shí)還能夠用觸筆移動物體,展現(xiàn)的功能則通過AR完成。通過從使用者和網(wǎng)絡(luò)攝像頭兩個(gè)角度采集的圖像,zSpace開發(fā)的名為zView的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,與同伴分享zSpace上所看到的一切。
zSpace產(chǎn)品定位于私有學(xué)校、比較前衛(wèi)的學(xué)校及部分公辦學(xué)校。目前已經(jīng)進(jìn)入中國市場,并且根據(jù)中國教育大綱對教學(xué)材料進(jìn)行了本土化處理,已經(jīng)有一部分適應(yīng)中國教育大綱的應(yīng)用推出。zSpace的硬件與軟件會捆綁在一起進(jìn)行銷售。
科大訊飛:One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺
說起科大訊飛,大家首先想到的是其語言技術(shù)、人工智能、訊飛輸入法等。實(shí)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(jìn)入AR教育是非常順理成章的事情。
科大訊飛的AR教育產(chǎn)品是有其子公司訊飛幻境研發(fā)運(yùn)營的。訊飛幻境依托科大訊飛強(qiáng)大的人工智能技術(shù)基因優(yōu)勢,獨(dú)立發(fā)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(chǎn)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(xiàn)實(shí)類產(chǎn)品方面,訊飛幻境與多家學(xué)校達(dá)成了合作,搭建了3D+全息+VR的可視化教學(xué)體系。其AR教育解決方案包括硬件、軟件和課程內(nèi)容三方面,名稱為:One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺。
One-FLY AR交互實(shí)驗(yàn)臺是訊飛幻境自主研發(fā)的一款高科技增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以3D圖形化展現(xiàn),讓教具、實(shí)訓(xùn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)課題3D模塊化,以堆積木的形式進(jìn)行相關(guān)課題的實(shí)訓(xùn),通過多個(gè)二維碼控制器控制整個(gè)3D實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)交互,提升產(chǎn)品體驗(yàn)感受。為師生呈現(xiàn)生動形象的教學(xué)內(nèi)容,快樂實(shí)驗(yàn),高效學(xué)習(xí)。
這套AR教育系統(tǒng)的硬件包含:One-FLY AR實(shí)驗(yàn)臺(1臺),識別卡牌包(1套),AR實(shí)驗(yàn)臺遙控器(1個(gè)),無線鼠標(biāo)鍵盤(1套),售后服務(wù)包(1套);軟件有:E上課,光學(xué)識別系統(tǒng),預(yù)裝課程包(1套),課程內(nèi)容有:針對小學(xué)、初中、高中的生物、化學(xué)、物理,比如伏安法則電阻、高錳酸鉀制氧氣、串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律等。
這套AR實(shí)驗(yàn)臺解決了三個(gè)教學(xué)痛點(diǎn):1、某些實(shí)驗(yàn)存在安全風(fēng)險(xiǎn);2、教師實(shí)驗(yàn)演示太復(fù)雜,后排學(xué)生看不清;3、實(shí)驗(yàn)課成本高、組織難。
幻實(shí)科技:融入AR技術(shù)的STEAM教育體驗(yàn)館
幻實(shí)科技是一家為企業(yè)和消費(fèi)者提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR解決方案的高科技公司,主要致力于AR技術(shù)的研究和應(yīng)用。自2013年公司成立以來,已服務(wù)多個(gè)企業(yè)用戶,其中還包括阿里巴巴、寶潔、OPPO等知名公司?;脤?shí)科技的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR產(chǎn)品和項(xiàng)目涉及玩具、教育、影視娛樂、廣告?zhèn)髅?、婚紗攝影、服裝、金融、旅游、展覽等多個(gè)行業(yè)。
幻實(shí)科技近期推出了STEAM教育體驗(yàn)館,其特色在于主打AR技術(shù),用生動有趣的AR來進(jìn)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(nèi)容三個(gè)層面,不過靈活性更高。
硬件方面,幻實(shí)科技并沒有要求用自己的專用設(shè)備,而是可以自行定制,比如:AR電視、一體機(jī)、AR眼鏡、投影儀等都可以。這樣用戶可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行選擇,大大降低成本,擴(kuò)大覆蓋面。在軟件方面,幻實(shí)科技自主開發(fā)了大眼探世界、魔法百科等應(yīng)用,在iOS和Andriod系統(tǒng)都可以適配。內(nèi)容方面,有英語、地理、繪畫等課程。
幻實(shí)科技的STEAM教育體驗(yàn)館不僅面向?qū)W校等教育機(jī)構(gòu),還可以入駐商場、超市、兒童樂園等線下幼教相關(guān)場所。在商業(yè)模式上,STEAM教育體驗(yàn)館和前兩者有顯著區(qū)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(shí)科技的軟件是免費(fèi)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(nèi)容銷售來盈利。
Lifeliqe:酷炫的HoloLens學(xué)習(xí)體驗(yàn)
Lifeliqe是由其創(chuàng)始人Ondrej Homola于2015年11月在美國舊金山創(chuàng)辦,公司只有一個(gè)十幾人的團(tuán)隊(duì)。該公司致力于體驗(yàn)教學(xué),為6-12年級的學(xué)生提供3D應(yīng)用程序,即通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備來提供交互式的內(nèi)容,開展混合現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用,增加現(xiàn)實(shí)教學(xué)的趣味性。
目前Lifeliqe正和微軟合作,將其AR頭盔HoloLens帶入學(xué)校,已經(jīng)在西雅圖的Renton Prep和加利福尼亞的Castro Valley Unified College這兩所學(xué)校建立了試點(diǎn)。在HoloLens上,學(xué)生和老師們能夠訪問1000多個(gè)3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的模型和課程計(jì)劃,并能夠創(chuàng)建和分享他們自己的內(nèi)容。一所學(xué)校的專家Richard Schnec認(rèn)為:當(dāng)使用Lifeliqe進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),因?yàn)樗麄兛梢詫⒅R視覺化,從而更有助于學(xué)生的記憶。
Lifeliqe用的是自己開發(fā)的AR教育應(yīng)用,它的交互式3D模型能給學(xué)生提供一種新型的視覺學(xué)習(xí)方式,比如探索人體、器官、血管。
【 關(guān)鍵詞 】 ;課程教學(xué);網(wǎng)絡(luò)交流平臺
Teaching Platform Design and Implementation
Yu Lai-hang Zhang Zhong-jun
(School of Computer Science and Technology,Zhoukou Normal University HenanZhoukou 466001)
【 Abstract 】 teaching platform to solve problem the students'' autonomous learning and communicate of teachers and students by the space-time impact. The main design and implementation of curriculum resources management, operations management, online communication, customer information management, news management, such as video on demand function.
【 Keywords 】 ;course teaching;network communication platform
1 引言
作為傳統(tǒng)課堂教學(xué)之外的輔助環(huán)節(jié),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已作為一種全新的教學(xué)手段受到人們的關(guān)注,通過對課程特點(diǎn)及教學(xué)過程的研究,開發(fā)了課程教學(xué)交流平臺。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上瀏覽教學(xué)內(nèi)容、觀看教學(xué)視頻、查看并下載課程資料(包括課件、視頻、源碼、教案)、提交作業(yè)、參與課堂討論等功能;教師可通過此平臺,公告、管理課程資源、管理課程簡介、管理作業(yè)、管理用戶、管理新聞、在線交流等功能;管理員對教師、學(xué)生用戶和課程信息進(jìn)行管理。
2 研究背景
隨著我國教育教學(xué)改革的不斷發(fā)展深入,教育理論觀念不斷發(fā)生變化,從以教師講授為重點(diǎn)逐漸開始向以學(xué)生學(xué)習(xí)為重點(diǎn)轉(zhuǎn)化。在教育教學(xué)改革中,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力;教師在教學(xué)中如何利用新的教學(xué)手段組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)及日常管理與交流,提高教學(xué)水平以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需要,已經(jīng)成為現(xiàn)階段教育改革的突出問題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)正是在這樣一種背景下產(chǎn)生的一種新型教學(xué)模式,它以開放的教學(xué)交流方式,提供了在線學(xué)習(xí)與交流的手段,充分應(yīng)用了現(xiàn)代教學(xué)手,已經(jīng)成為學(xué)生獲取知識的主要方式。然而面對網(wǎng)絡(luò)無限擴(kuò)展與內(nèi)容的繁雜性,在線學(xué)習(xí)也遇到了無所適從的問題,如何引導(dǎo)學(xué)生合理的使用網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在教學(xué)中遇到的難題之一。因此開發(fā)適應(yīng)課程特點(diǎn)的教學(xué)網(wǎng)站,提供教師和學(xué)生互動交流,以便學(xué)生結(jié)合課程教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)尤為重要。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 功能設(shè)計(jì)
該教學(xué)交流平臺采用的是B/S(瀏覽器/ 服務(wù)器)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過IE等瀏覽器進(jìn)行訪問,在校園局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行訪問,也可以通過外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。
根據(jù)教學(xué)的特點(diǎn)及教學(xué)中教師和學(xué)生經(jīng)常交流的內(nèi)容為基礎(chǔ)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),系統(tǒng)設(shè)計(jì)分三個(gè)子系統(tǒng):教師管理子系統(tǒng)、學(xué)生學(xué)習(xí)子系統(tǒng)和管理員管理子系統(tǒng)。主要由六部分組成:課程資源管理、作業(yè)管理、在線交流、用戶信息管理、新聞管理、視頻點(diǎn)播。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
課程資源管理主要體現(xiàn)在課程學(xué)習(xí)與課程資源管理,是實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主要場所。教師通過課程資源管理模塊上傳指定課程的各種教學(xué)資源;學(xué)生通過對應(yīng)的課程學(xué)習(xí)模塊,訪問這些教學(xué)資源,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)功能。
作業(yè)管理包括學(xué)生作業(yè)管理與老師作業(yè)管理,是對學(xué)生所學(xué)知識理解和鞏固過程的檢查。學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)的查看和提交,結(jié)果的反饋,查看教師評語等;教師通過教師作業(yè)管理模塊完成作業(yè)的布置、修改,查看并管理學(xué)生作業(yè)、批改學(xué)生作業(yè)并給出成績。統(tǒng)計(jì)學(xué)生提交作業(yè)情況,給出未提交學(xué)生名單及次數(shù)等。
在線交流模塊中,學(xué)生可以將學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行交流,其提問和回答是異步的;學(xué)生登錄后可以發(fā)表帖子,查看帖子、回復(fù)帖子;教師可以對帖子跟蹤管理,把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及發(fā)展動向,有效提供課程資源及課后輔導(dǎo)工作。通過該模塊更好的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)交流,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及發(fā)揮主觀能動性。
用戶信息管理、新聞管理模塊實(shí)現(xiàn)對基本信息的管理,視頻點(diǎn)播可以提供多樣的教學(xué)資源供不同需求的學(xué)生進(jìn)行使用。管理員可以添加課程,在首頁選擇默認(rèn)課程后可以瀏覽相應(yīng)課程的資源,一定程度上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站的通用性。
3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)得需要,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要包括課程資源表、作業(yè)表、帖子表、回復(fù)帖子表、用戶信息表、新聞表等,下面給出課程資源表和作業(yè)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
課程資源表(教師編號、課程編號、資源名稱、所屬章節(jié)、資源類型、后綴名、上傳時(shí)間、url地址),教師作業(yè)表(作業(yè)編號、教師編號、作業(yè)名稱、作業(yè)要求、日期),學(xué)生作業(yè)表(作業(yè)編號、學(xué)生學(xué)號、上傳日期、作業(yè)地址).
4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 母版頁及用戶自定義控件設(shè)計(jì)
前臺與后臺的頁面均采用了繼承母版頁的方式,使得網(wǎng)頁的布局風(fēng)格統(tǒng)一,包括教師子系統(tǒng)母版頁,學(xué)生學(xué)習(xí)母版頁,管理員管理母版頁,普通用戶母版頁。為了在不同頁面間復(fù)用一些功能和顯示信息,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了多個(gè)用戶自定義控件,顯示數(shù)據(jù)及實(shí)現(xiàn)特定操作功能,供母版頁設(shè)計(jì)和內(nèi)容頁面設(shè)計(jì)時(shí)引用。
4.2 首頁設(shè)計(jì)
首頁中包括網(wǎng)站導(dǎo)航、用戶登錄、新聞公告等功能模塊,并且設(shè)計(jì)了一個(gè)選項(xiàng)卡式切換內(nèi)容顯示,其中有推薦帖子、最新帖子、教師導(dǎo)航、學(xué)生導(dǎo)航、作業(yè)情況信息顯示模塊。具體設(shè)計(jì),其他子系統(tǒng)也包括相應(yīng)的一些功能,在各自的母版頁中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
4.2 課程資源管理
教師可以通過課程資源管理模塊上傳課程資源并進(jìn)行管理。學(xué)生可以查看并下載相應(yīng)的資源。上傳文件使用FileUpload控件,顯示和操作數(shù)據(jù)界面使用GridView控件實(shí)現(xiàn)。
4.3 作業(yè)管理
教師可以布置作業(yè)、修改作業(yè)、布置管理,查看學(xué)生作業(yè)、管理學(xué)生作業(yè)、批改學(xué)生作業(yè)。其中布置管理可以指定班級完成相應(yīng)作業(yè),取消指定完成班級。學(xué)生可以查看作業(yè)、完成作業(yè)、上傳作業(yè)、管理自己的作業(yè)。通過設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)訪問層通用類方法、業(yè)務(wù)邏輯層方法、表示層進(jìn)行調(diào)用實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的管理,實(shí)現(xiàn)增刪改查,把數(shù)據(jù)信息通過GridView控件顯示在頁面中。
4.4 在線交流
在線交流包括帖子、查看帖子、回復(fù)帖子、管理帖子四個(gè)功能,通過不同的方式顯示出來。
5 總結(jié)
本課程教學(xué)交流平臺具有資源共享性和獨(dú)立性,課程資源需要登錄后才能下載;布局及風(fēng)格統(tǒng)一,應(yīng)用母版頁和用戶自定義控件;用戶分權(quán)限登錄實(shí)現(xiàn)不同的操作功能等特點(diǎn)。符合教學(xué)要求,生動直觀,加強(qiáng)了師生的交互性,彌補(bǔ)了教學(xué)課時(shí)不足的缺陷,提高了學(xué)生的自學(xué)能力,達(dá)到了自主學(xué)習(xí)和輔助教學(xué)的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 蔣銀珍. 基于ASP.NET的輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2009,(17):100-102.
[2] 吳博.基于ASPNET的教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 天津:天津大學(xué),碩士論文,2006,11.
基金項(xiàng)目:
周口師范學(xué)院青年科研基金資助項(xiàng)目(zknuqn201039A)
作者簡介:
人工智能 人工智能技術(shù)綜述 人工智能教育 人工智能論文 人工智能課堂 人工智能的發(fā)展?fàn)顩r 人工智能技術(shù) 人工智能課程 人工智能專業(yè) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀