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1人工智能的含義及優(yōu)勢
人工智能是融合信息科學(xué)和數(shù)學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)等知識的一種新型科學(xué)技術(shù),能通過感知環(huán)境做出主動反應(yīng),并且該反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)、獲得最大收益(蔡彬彬.人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2019(13):60)。如今人工智能已經(jīng)滲透到日常生活之中,例如手機里的智能助理、新聞瀏覽中的新聞推薦和機器翻譯、機器人、自動駕駛等。人工智能是全新的智能系統(tǒng),其優(yōu)勢主要包括:第一,模糊信息處理和協(xié)作的能力。大數(shù)據(jù)時代的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)大量模糊信息,增大處理難度,而人工智能大多使用模糊邏輯的數(shù)據(jù)處理方式,無需準(zhǔn)確描述數(shù)據(jù)模型,運用人工智能就能增強計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的信息處理能力。與此同時,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)等均在發(fā)生變化,增大網(wǎng)絡(luò)管理難度,運用人工智能的協(xié)作分布思維就能顯著提高計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)作能力。第二,非線性處理和學(xué)習(xí)的能力。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)催生大量數(shù)據(jù)和信息,其中有很多都處于較低的概念層次,但其背后隱藏著價值巨大的信息,需要運用人工智能進行挖掘,學(xué)習(xí)低層次信息,進行解釋和推理。人工智能還可以及時進行非線性處理,由機器人模仿人的智能。第三,運算速度快、成本低。迅速發(fā)展的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得人們對其的依賴程度越來越大,但效率和成本問題不容忽視,運用人工智能可以加強算法控制,在計算時速度較快、資源消耗較少,極大地節(jié)省計算成本。
2大數(shù)據(jù)時代人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用的途徑
進入大數(shù)據(jù)時代以后,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,全球越來越關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全問題,計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運用中最重要、人們最關(guān)注的則是網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存在不規(guī)則、不連續(xù)的特征,計算機判斷數(shù)據(jù)真實性的難度較大,因而有必要促進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化發(fā)展。
2.1運用于管理
人工智能一般又被稱為人工智能Agent技術(shù),這是一種實體軟件,其組成部分主要是各Agent之間的數(shù)據(jù)庫、知識庫、解釋推理器、通訊部分,其依據(jù)就是Agent的知識庫,通過及時分析、處理數(shù)據(jù)信息完成相關(guān)任務(wù)。人工智能的管理一般可以基于用戶自定義搜索信息,并可以向指定位置傳輸,讓用戶享受更智能化的、人性化的服務(wù)(王佳美.人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].通訊世界,2019(04):136-137)。例如用戶利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查找所需信息時,運用人工智能就能進行管理,對信息加以分析和處理,獲得有效的信息,節(jié)省大量查找時間。同時,人工智能在人們的日常生活與工作中也有廣泛運用,包括收發(fā)郵件、安排形成、網(wǎng)上購物等,享受十分優(yōu)質(zhì)的智能化管理服務(wù)。并且人工智能技術(shù)擁有一定的學(xué)習(xí)性、自主性,對于用戶分配的任務(wù)可以自動完成,借助自主學(xué)習(xí)方式更好地推動計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
2.2運用于數(shù)據(jù)處理
在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用人工智能可以極大地提升數(shù)據(jù)處理能力,即從人工智能切入,實現(xiàn)計算機動態(tài)模擬、科學(xué)預(yù)測,為開展計算機網(wǎng)絡(luò)管理工作提供可靠的技術(shù)支持,特別是開展預(yù)設(shè)性管理活動,方便對人員的行為進行管理,減少額外成本投入,夯實后續(xù)開展數(shù)據(jù)處理活動和管理活動的基礎(chǔ)。為更充分地體現(xiàn)人工智能運用于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢,操作人員要從實際著眼,從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)切入,通過構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機制,實行必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息預(yù)測和處理。具體而言,運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的操作狀態(tài),快速獲得主要的運行參數(shù),并把所獲參數(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)做對比,從而輸出對比結(jié)果,直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果。借助神經(jīng)元的連接權(quán)和閾值,還可銜接輸入值、輸出值,形成最佳的擬合函數(shù),基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架高效處理計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用中的各類核心數(shù)據(jù),特別是對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所涉及設(shè)備的運行狀態(tài)、技術(shù)參數(shù)等進行閱讀,預(yù)測短時間里人工智能在管理環(huán)節(jié)暴露的問題,高速設(shè)置應(yīng)對問題的方案。該操作需要大數(shù)據(jù)的支持,數(shù)據(jù)運算量也很大,所以在運用人工智能時要適當(dāng)前移數(shù)據(jù)信息的加工和處理工作,組建計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的動態(tài)模擬和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)。
2.3運用于網(wǎng)絡(luò)安全
人們對于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用安全始終給予高度重視,運用人工智能有助于強化其安全防護。例如運用人工智能可以構(gòu)建智能防火墻,智能防火墻和其他防御系統(tǒng)比起來能借助智能化的識別技術(shù)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù),對有害信息訪問進行限制、攔截,減少計算量,提升數(shù)據(jù)信息安全等級。智能防火墻也有助于防范病毒攻擊、黑客攻擊,既能阻止病毒傳播,又能有效監(jiān)控并管理內(nèi)部局域網(wǎng),確保計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的平穩(wěn)性、安全性(羅雅麗.大數(shù)據(jù)時代人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護,2019(06):120-122)。此外,智能防火墻的安全檢測效率比傳統(tǒng)防御軟件高很多,可以妥善解決外部攻擊問題,穩(wěn)步提升計算機網(wǎng)絡(luò)安全工作的有效性。人工智能還可運用于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的入侵檢測實踐,其主要涉及兩個模塊:一個是訓(xùn)練模塊,即在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用中通過人工智能實行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測,實現(xiàn)正常審計已知數(shù)據(jù)、檢測異常數(shù)據(jù)的向量訓(xùn)練。人工智能檢測主要借助編碼的方式對已知入侵特征向量和審計記錄做分析、比較,進而把入侵特征的向量變化識別出來。如果已知入侵向量有符合其特征的審計事件,那么計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就會自動報警;如果入侵向量和審計事件不符,運用人工智能就能自動實行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測,形成新的審計事件。還可以調(diào)整模式長度、匹配時間,確保有效分析入侵檢測信息的特點。另一個是檢測模塊,借助預(yù)處理器實行入侵檢測,即通過數(shù)學(xué)向量的形式,以審計未知為前提實施數(shù)字處理,之后基于支持向量機、判決函數(shù),分類數(shù)字向量,再經(jīng)過決策系統(tǒng)分類匯總數(shù)字向量。在檢測預(yù)測模塊中也可按照現(xiàn)有模型的運行規(guī)律判定計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在今后可能會遭受的攻擊,促進模型裝置的及時更新,確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。
2.4運用于其他方面
大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)有力推動各行各業(yè)的變革、發(fā)展,使得計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平越來越高,對人們的生活與生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用。第一,人工智能在教學(xué)領(lǐng)域的運用。教師可以在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)中運用人工智能,提高教學(xué)準(zhǔn)確度,并調(diào)動學(xué)生的熱情和積極性。人工智能在早教領(lǐng)域的運用也十分廣泛,智能機器人使早教進入新的層面,教育不再受到書本的限制,成功把互聯(lián)網(wǎng)帶進課堂,教師針對自己無法即刻解決的問題,可以借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜索準(zhǔn)確答案。第二,人工智能在企業(yè)管理領(lǐng)域的運用。如今很多企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都融入了人工智能,例如自動監(jiān)控系統(tǒng)、自動報警系統(tǒng)等,促使企業(yè)實現(xiàn)智能化管理目標(biāo),在安全的環(huán)境里降低管理成本(高塔,田雨鑫.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中大數(shù)據(jù)時代的人工智能應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2018(06):137-138)。企業(yè)在未來必然能依托人工智能實現(xiàn)真正的現(xiàn)代化和信息化、智能化管理。第三,人工智能在家居領(lǐng)域的運用。經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展使智能家居進入大眾的生活,為人們的居住提供更大的便利。在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用人工智能能很好地滿足人們的居住需求,例如自主控制燈光的明暗、窗簾的開合等,或者遠程控制家居系統(tǒng),包括電飯鍋開關(guān)的遠程控制,回到家里能有更多休息時間。因此,智能家居的應(yīng)用將會日益普及,讓人們享受優(yōu)質(zhì)的家居生活服務(wù)。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:專家系統(tǒng);課程建設(shè);教學(xué)改革;實驗教學(xué);CLIPS
“專家系統(tǒng)”課程是本科專業(yè)“智能科學(xué)與技術(shù)”的特色課程之一,該專業(yè)是由北京大學(xué)在2004年率先自主建立的[1]。此后,國內(nèi)很多大學(xué)也都陸續(xù)基于各自的特色建設(shè)開設(shè)了該專業(yè),如北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、首都師范大學(xué)、西安郵電大學(xué)、北京科技大學(xué)、廈門大學(xué)、中南大學(xué)等?;谝粋€新興本科專業(yè)設(shè)立的專業(yè)基礎(chǔ)特色課程,應(yīng)該如何建設(shè),實施教學(xué)與改革,突出專業(yè)特色?各類學(xué)校都在摸索中。中南大學(xué)的“專家系統(tǒng)”課程是國家級“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團隊”主干課程之一,它由國家級教學(xué)名師領(lǐng)銜,以雙語建設(shè)為教學(xué)基本手段,以精品意識為指導(dǎo)[2],培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新意識,發(fā)掘?qū)W生興趣潛能,非常具有專業(yè)特色。
1課程建設(shè)情況
專家系統(tǒng)使用人類專家推理的計算機模型處理現(xiàn)實世界中需要專家做出解釋的復(fù)雜問題,并得出與專家相同的結(jié)論[3]。其最大特點是不僅可以幫助人們處理信息,還能說明處理的方式和理由[4]。我們結(jié)合專家系統(tǒng)課程特色與學(xué)習(xí)認知過程特點,采取認知教學(xué)作為專家系統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)[5-6],根據(jù)智能科學(xué)與技術(shù)系列課程教研經(jīng)驗,融合雙語教學(xué)方式,初步提出課程定位和建設(shè)目標(biāo),給出了教學(xué)基本要求。
1.1課程定位與建設(shè)目標(biāo)
在學(xué)習(xí)本課程之前,學(xué)生最好已經(jīng)選修過離散數(shù)學(xué)、人工智能和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計課程,本課程32個學(xué)時,2個學(xué)分,其中實驗課6學(xué)時。此外,“專家系統(tǒng)”還可作為自動化、計算機科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)有興趣的學(xué)生的選修課程??蔀閷W(xué)生提供一種新的手段和方法求解傳統(tǒng)方法難解問題,也為學(xué)生們了解智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域知識提供良好的窗口。
專家系統(tǒng)成為智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,目的在于培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握專家系統(tǒng)技術(shù)的基本觀念、基本理論和智能科學(xué)方法;并靈活設(shè)計和構(gòu)建不同領(lǐng)域的專家系統(tǒng),解決實際問題,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定方法基礎(chǔ)。通過教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生善于分析繼承已有的科學(xué)進步成果、激勵學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的自主科學(xué)創(chuàng)新精神。
1.2課程教材設(shè)計
本校專家系統(tǒng)課程選用了蔡自興編寫的《高級專家系統(tǒng):原理、設(shè)計及應(yīng)用》[3]一書,該教材包括專家系統(tǒng)的基本理論、技術(shù)方法和實際應(yīng)用的諸多內(nèi)容,知識點介紹全面詳盡,同時列舉了諸多實例,便于課堂分析與課后理解。
根據(jù)雙語教學(xué)的要求,外文參考教材[7]選用了Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一書,該書對CLIPS語言分析透徹,有大量的課后習(xí)題與資料,適合學(xué)生作為主要參考書目進行課后學(xué)習(xí)。實驗教材選用了電子工業(yè)出版社出版的《決策支持與專家系統(tǒng)實驗教程》一書,主要利用了同時,根據(jù)雙語教學(xué)的要求,外文參考教材選用了China Machine Press出版的Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一書,該書對CLIPS語言分析透徹,有大量的課后習(xí)題與資料,有利于學(xué)生作為主要參考書目進行課后學(xué)習(xí)。我校實驗教材選用了電子工業(yè)出版社出版的《決策支持與專家系統(tǒng)實驗教程》一書。主要利用了該書后半部分內(nèi)容。目前,國內(nèi)基于CLIPS的“專家系統(tǒng)”實驗教學(xué)教材在國內(nèi)幾乎沒有容,專家系統(tǒng)課程實驗及其教材建設(shè)還需進一步改革與探索。
1.3教學(xué)要求與知識框架
通過學(xué)習(xí),使學(xué)生了解和掌握專家系統(tǒng)的相關(guān)原理和方法,。要求學(xué)生掌握知識表示方法、搜索推理技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,熟悉和了解常見的專家系統(tǒng)解釋機制、開發(fā)工具和評估方法,學(xué)會基于規(guī)則專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于模型的專家系統(tǒng)和基于Web專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建立和應(yīng)用,掌握專家系統(tǒng)的常用編程語言――CLIPS,了解專家系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和研究課題。經(jīng)過對專家系統(tǒng)課程知識內(nèi)容進行分類,可分為以下6個模塊,如表1所示。。
經(jīng)過對專家系統(tǒng)課程知識內(nèi)容進行分類,可分為以下6個模塊,如表1所示。
模塊一專家系統(tǒng)的定義、發(fā)展歷史、研究內(nèi)容、類型、結(jié)構(gòu)和特點以及構(gòu)建步驟;。
模塊二熟悉專家系統(tǒng)時可能采用的人工智能的知識表示方法和搜索推理技術(shù),結(jié)合傳統(tǒng)人工智能方法和計算智能的一些方法;。
模塊三了解專家系統(tǒng)的解釋機制、開發(fā)工具和評估方法;。
模塊四熟悉基于規(guī)則專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于模型的專家系統(tǒng)和基于Web專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、推理技術(shù)、設(shè)計方法及應(yīng)用示例;。
模塊五掌握人工智能和專家系統(tǒng)的編程語言――CLIPS,了解其他LISP,PROLOG和關(guān)系數(shù)據(jù)操作語言等;。
模塊六展望專家系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和研究課題,并了解新型專家系統(tǒng)的特征與示例。
從教學(xué)要求角度出發(fā),模塊一、模塊三和模塊六的教學(xué)要求相對一般,但卻是學(xué)生涉及專家系統(tǒng)技術(shù)的必備知識模塊。相對而言,模塊五是基本教學(xué)條件要求中最高的一個模塊,因為模塊二與模塊四的深刻理解與系統(tǒng)設(shè)計需通過模塊五而實現(xiàn)的。
從教學(xué)內(nèi)容的重難點角度出發(fā),模塊二是重點部分之一,但因有人工智能課程的基礎(chǔ),相對而言,教學(xué)實施過程中較為順暢。模塊四與模塊五是專家系統(tǒng)課程重點闡述部分,其中模塊五也是難點部分,在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于大部分學(xué)生初次接觸推理性的編程語言,所以需要一定的入門時間和練習(xí)次數(shù)。
2專家系統(tǒng)課程教學(xué)改革實施
2.1基于多媒體的專家系統(tǒng)課程教學(xué)
教學(xué)應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心,以先進教育技術(shù)為手段,相輔相成,促進教學(xué)效果。人類的感官功能中視覺與聽覺器官起到了94%作用[78],而視聽覺的協(xié)同作業(yè)能大大提高學(xué)習(xí)效率,而。多媒體教學(xué)就是一種集聲、文、圖、色于一體的教學(xué)手段之一,其實施。多媒體教學(xué)的關(guān)鍵實施內(nèi)容就是教學(xué)設(shè)計,而教學(xué)設(shè)計的難點就是在不增加學(xué)生信息加工系統(tǒng)中工作記憶負荷的前提下,用促進生成的方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)材料,包括教材、課件、講義、課堂講解、課后習(xí)題等。
結(jié)合專家系統(tǒng)課程教學(xué)情況,教學(xué)設(shè)計分為以下3個方面進行詳盡闡述:。
1) 把握好課堂教學(xué)知識量。
專家系統(tǒng)課程相對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)第六期的學(xué)生而言是非常新穎的一門非常新穎的課程,學(xué)生們相對的學(xué)習(xí)熱情比較高,但這里還需仍然需要對學(xué)生的先前知識結(jié)構(gòu)和能力有個簡單的估計。教師需考慮學(xué)生的工作記憶容量,并對學(xué)生的長期記憶有個估計,把握學(xué)習(xí)材料內(nèi)在負荷。學(xué)習(xí)材料并非越多越好,關(guān)鍵在于精華,給學(xué)生留下深刻印象。“專家系統(tǒng)”課堂教授部分以原理性與推理性知識為主,應(yīng)增加實踐技術(shù)實例,這樣讓學(xué)生緊密聯(lián)系實際應(yīng)用進行學(xué)習(xí),。多媒體視頻就是一個很好的表現(xiàn)手段。將制作好的實例視頻,向?qū)W生們展示,不但讓課程氛圍活躍,還激發(fā)學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣;不但沒有增加課堂的知識負荷,還可以留給學(xué)生課后對比學(xué)習(xí)。
2) 多元化課件制作呈現(xiàn)形式。
專家系統(tǒng)是一門推理性知識要求很強的課程,同時也需要掌握一門有利的開發(fā)工具方能使學(xué)生做到靈活應(yīng)用。經(jīng)過教學(xué)實踐與課后調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生們對知識表述與相關(guān)畫面共同呈現(xiàn)的形式比單一媒體呈現(xiàn)形式學(xué)習(xí)效果好,知識和畫面也必須是關(guān)聯(lián)的,呈現(xiàn)位置和各部分的比例也需考慮充分。為此,課件制作是一個“改無止境”的工程,因為每一屆的學(xué)生具有自己的特點,且專家系統(tǒng)課程知識點的不斷更新,每一年都要對課件進行大量的補充與改進。
3) 基于認知教學(xué)的課堂講解過程。
認知教學(xué)模式中,是以學(xué)生為主體,教學(xué)教師起主導(dǎo)作用。課堂講解是面對面教學(xué)活動中的重要環(huán)節(jié),,它是多媒體中聯(lián)系言語與畫面的橋梁,是減少學(xué)生工作記憶負荷的有效手段。
專家系統(tǒng)課程知識可分為表示性知識與推理技術(shù)性知識,根據(jù)相關(guān)認知心理學(xué)理論,可將知識分為兩類:陳述性知識和程序性知識[5]。其中在教育心理學(xué)中“陳述性知識”是指個人具有有意識的提取線索,能夠直接加以回憶和陳述。其實就是關(guān)于“是什么”的知識,包括對事實,規(guī)則,事件等信息的表達。教育心理學(xué)中“程序性知識”是指個人沒有有意識的提取線索,其存在只能借助某種作業(yè)形式簡介推測的知識稱為程序性知識,而現(xiàn)代認知心理學(xué)為程序性知識以產(chǎn)生式及產(chǎn)生式系統(tǒng)來表征的。所以可將陳述性知識采用“專家系統(tǒng)”中的語義網(wǎng)絡(luò)形式為基礎(chǔ)地表征,而程序性知識的表征形式可用“專家系統(tǒng)”中的產(chǎn)生式系統(tǒng),以“ifthen”形式表示條件這一關(guān)系。眾多形式的產(chǎn)生式規(guī)則相互聯(lián)系就組成了復(fù)雜的產(chǎn)生式系統(tǒng)?;谡J知理論的“專家系統(tǒng)”知識教學(xué)實施過程中,首先應(yīng)選定系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容,掌握開發(fā)系統(tǒng)時所需的知識與工具,;其次分析問題,并根據(jù)系統(tǒng)的具體特征轉(zhuǎn)化知識。而后;接著對問題模型進行求解,建立和構(gòu)造知識庫,;最后,利用實現(xiàn)工具編寫代碼,系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
2.2專家系統(tǒng)課程雙語教學(xué)的實施
專家系統(tǒng)課程是信息學(xué)科新興發(fā)展的一門課程,有許多關(guān)鍵性進展相關(guān)研究進展和成果的資料均源于英文文獻,因而提高學(xué)生雙語水平是一種大勢所需,。同時,雙語教學(xué)提高了對教師整體素質(zhì)的要求,在雙語教學(xué)過程中,有意識的增強教學(xué)互動,以問題啟發(fā)式教學(xué)與課堂辯論形式教學(xué),學(xué)生通過查閱主題文獻進行針對性的演講或討論,教師對學(xué)生的表現(xiàn)加以評述,并進行補充。這種形式可擴大教師的知識面,使得任課老師了解前沿的研究成果。也可培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新能力,使得課程具有鮮活的生命力。雙語教學(xué)對教師,特別是教師的其外語水平及其口語表達能力,,。促進了師資整體水平的提高。專家系統(tǒng)的雙語教材已在1.2中介紹,但實驗教材的設(shè)計與編寫工作現(xiàn)仍處于空缺,這也是雙語教學(xué)的需完善的內(nèi)容工作之一。由于雙語教學(xué)增加了授課難道難度,進而影響了授課的進度,應(yīng)充分發(fā)揮多媒體先進教學(xué)手段對專業(yè)術(shù)語和難以理解的內(nèi)容,進行注解,幫助于學(xué)生理解。在貫徹雙語教學(xué)的過程中,除了指定適當(dāng)英文參考短文或參考書,開發(fā)雙語課件外,還應(yīng)使學(xué)生接觸國內(nèi)外文獻資料,開闊眼界,拓寬知識面,強化雙語的意識,激發(fā)學(xué)生主觀能動性,使學(xué)生找到課程學(xué)習(xí)的歸屬感。
2.3改革“專家系統(tǒng)”課程實時交互活動
專家系統(tǒng)課程是一門理論與實踐關(guān)系密切的課程之一,課堂留下的作業(yè)大多需要計算機編程或計算機輔助教學(xué)方能較好的地完成。根據(jù)此特點,改革傳統(tǒng)的作業(yè)形式與批審方法可節(jié)約反饋時間,同時可實現(xiàn)“低碳無紙化”辦公。利用網(wǎng)絡(luò)進行作業(yè)上交,教師批閱后通過網(wǎng)絡(luò)及時返回給學(xué)生,不但能提高老師的辦公效率,也使學(xué)生得到快速與準(zhǔn)確的反饋。
針對多校區(qū)的現(xiàn)狀,我們利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,采用了多種交互式策略,通過Email和群討論組等方式進行在線交流,也可傳遞參考資料,交流課外成果,實現(xiàn)只要老師在實驗室,學(xué)生在任何有網(wǎng)絡(luò)終端PC機處,就能進行了實時交流或批改作業(yè)。避免了學(xué)生為了課后的困惑問題積壓至下一堂課的矛盾,同時也節(jié)約了學(xué)生往返路程上耗費的時間。
為了進一步體現(xiàn)教學(xué)效果,我們下一步擬進行考試方式的變革,應(yīng)綜合考慮課堂出勤情況、平時正式作業(yè)成績、課堂討論情況和期末課程考試進行綜合評分。還應(yīng)考慮以雙語形式進行筆試,當(dāng)面交卷后進行雙語發(fā)問。若有課程論文或創(chuàng)新作品表現(xiàn)突出者,可免參加最后的課程考試。使考試不再是學(xué)生的負擔(dān),而成為衡量與培養(yǎng)創(chuàng)新能力。和口試。
3基于CLIPS的專家系統(tǒng)實驗教學(xué)
3.1專家系統(tǒng)與CLIPS語言
CLIPS(C Language Integrated Production system)是由美國航空航天局約翰遜空間中心(NASA’’s Johnson Space Center)開發(fā)的一種專家系統(tǒng)工具,由C語言編寫而成。早期的專家系統(tǒng)工具大都用LISP、Prolog等編程語言開發(fā),共同問題是運行速度慢,可移植性差,解決復(fù)雜問題的能力差。CLIPS是基于Rete算法的前向推理語言,其優(yōu)點包括:①邏輯推理方面的強大功能強。②、可移植性好。③、可擴展性好。④、有利于和其他語言聯(lián)合使用等。
3.1專家系統(tǒng)與CLIPS語言
專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)的計算機程序系統(tǒng)有著完全不同的體系結(jié)構(gòu),通常它由知識庫、推理機、綜合數(shù)據(jù)庫、知識獲取機制、解釋機制和人機接口等幾個基本的、獨立的部分所組成,其中尤以知識庫與推理機相互分離而別具特色。用clips語言能夠更好地熟悉專家系統(tǒng)的整個組成。CLIPS可為基于規(guī)則、面向?qū)ο笠约斑^程的編程提供支持(rule-based, object-oriented, and procedural programming)。
以基于規(guī)則的專家系統(tǒng)利用CLIPS工具編程作為實例闡述。在CLIPS中找到專家系統(tǒng)基礎(chǔ)的組成部分――Fact List、Knowledge Base、Inference Engine。Fact List中存放用于推理的事實,而Knowledge Base包含所有的規(guī)則,Inference Engine控制所有的進程。圖1所示為專家系統(tǒng)框架示意圖。專家系統(tǒng)中最核心的就是知識庫,知識庫中包含了大量某個領(lǐng)域?qū)<业闹R。,為了使計算機能運用專家的領(lǐng)域知識,必須要采用一定的方式表示知識 。目前常用的知識表示方式有產(chǎn)生式規(guī)則、語義網(wǎng)絡(luò)、框架、狀態(tài)空間、邏輯模式、腳本、過程、面向?qū)ο蟮?。基于?guī)則的產(chǎn)生式系統(tǒng)是目前實現(xiàn)知識運用最基本的方法。
3.2專家系統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容
通過CLIPS軟件環(huán)境提供了的驗證性、設(shè)計性和開發(fā)性實驗,幫助學(xué)生更好地熟悉和掌握專家系統(tǒng)的基本原理和方法;,通過實驗提高學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果的能力,使之對專家系統(tǒng)的相關(guān)理論有更深刻的認識。實驗內(nèi)容如表2所示:。
其中,實驗1為實驗2的基礎(chǔ),這兩個實驗應(yīng)與講授課程穿插,使得學(xué)生利用課堂學(xué)到的理論聯(lián)系實際實驗操作,通過這兩個實驗的學(xué)習(xí)能夠掌握專家系統(tǒng)的開發(fā)過程、掌握用產(chǎn)生式規(guī)則繪制推理樹的方法、掌握、編寫CLIPS應(yīng)用程序的方法以及程序運行環(huán)境的應(yīng)用等。實驗3是一個有難度的實驗,需要大量的課余準(zhǔn)備時間,所以在完成實驗3的時候,必須預(yù)留3周的時間,提前布置給學(xué)生,讓學(xué)生做好實驗前的準(zhǔn)備,這樣方能取得較好的實驗教學(xué)效果。這些被挑選出來的CLIPS專家系統(tǒng)的代碼應(yīng)是經(jīng)典的學(xué)習(xí)內(nèi)容,通過該實驗培養(yǎng)學(xué)生獨立分析與開發(fā)完整的專家系統(tǒng)的能力。
3.3實驗教學(xué)實例分析
1) 實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)和理解CLIPS編程語言,通過分析用CLIPS編寫的“野人過河”的程序,深入理解專家系統(tǒng)的編程技巧,加深對專家系統(tǒng)的認識和理解。
2) 實驗說明:野人過河問題屬于智能學(xué)科中的一個經(jīng)典問題,問題描述如下:,有三3個牧師傳教士和三3個野人過河,只有一條能裝下兩個人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人數(shù)大于牧師的人數(shù),那么牧師就會有危險。
假設(shè)問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài),假設(shè)和分為1岸和2岸: 。
初始狀態(tài):1岸,3野人,3牧師;2岸,0野人,0牧師;船停在1岸,船上有0個人;。
目標(biāo)狀態(tài):1岸,0野人,0牧師;2岸,3野人,3牧師;船停在2岸,船上有0個人;。
整個問題就抽象成了如何從初始狀態(tài)經(jīng)中間的一系列狀態(tài)達到目標(biāo)狀態(tài)。問題狀態(tài)的改變是通過劃船渡河來引發(fā)的,所以合理的渡河操作就成了通常所說的(算符)就是問題求解的關(guān)鍵。,根據(jù)題目要求,可以得出以下5個算符:渡1野人、渡1牧師、渡1野人1牧師、渡2野人、渡2牧師,。根據(jù)渡船方向的不同,也可以理解為10個往還算符。定義算符知道以后,剩下的核心問題就是搜索方法了,。本程序采用深度優(yōu)先搜索,通過不斷擴展后繼結(jié)點節(jié)點,逐步找出下一步可以進行的渡河操作,;如果沒有找到則返回其父節(jié)點,看看是否有其它其他兄弟節(jié)點可以擴展。
搜索中采用的一些規(guī)則如下:
(1.) 渡船優(yōu)先規(guī)則:1岸一次運走的人越多越好(即1岸運多人優(yōu)先),同時野人優(yōu)先運走;2岸一次運走的人越少越好(即2岸運少人優(yōu)先),同時傳教士優(yōu)先運走;。
(2.) 不能重復(fù)上次渡船操作,避免進入死循環(huán)。;
(3.)任何時候 河兩邊兩岸的野人和牧師數(shù)在任何時候均分別大于等于0且小于等于3;
(4.) 由于只是找出最優(yōu)解,所以當(dāng)找到某一算符(當(dāng)前最優(yōu)先的)滿足操作條件后,不再搜索其兄弟節(jié)點,而是直接載入鏈表。
(5.) 若擴展某節(jié)點a的時候,沒有找到合適子節(jié)點,則從鏈表中返回節(jié)點a的父節(jié)點b,從上次已經(jīng)選擇了的算符之后的算符中找最優(yōu)先的算符繼續(xù)擴展b。
通過實驗教學(xué)過程中的專家系統(tǒng)開發(fā)實例分析,總結(jié)了出應(yīng)用于在許多專家系統(tǒng)項目中的線性生命周期模型,如圖32所示。這個模型包括從計劃到系統(tǒng)評估的許多階段,對系統(tǒng)開發(fā)的描述一直到功能評估這種程度上。之后,生命周期不斷重復(fù):從計劃到系統(tǒng)評估,直到系統(tǒng)交付正常使用。
4結(jié)語
專家系統(tǒng)課程的發(fā)展開發(fā)過程是教學(xué)研究和教學(xué)改革實踐相結(jié)合的過程,需要不斷加強學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗。本文從總結(jié)了專家系統(tǒng)課程定位與、建設(shè)目標(biāo)、教材的選用設(shè)計和課程知識框架等方面的總結(jié)了“專家系統(tǒng)”課程建設(shè)情況。在,并就教學(xué)改革過程中注重多媒體教學(xué)的效果、雙語的實施和課程互動活動的改革等問題進行比較深入的介紹與探討。通過CLIPS語言與專家系統(tǒng)實驗的結(jié)合,闡述了實驗教學(xué)的目的、CLIPS實驗特色及和實驗方法,體現(xiàn)了基于CLIPS實驗教學(xué)的優(yōu)勢與特色。在未來的教育領(lǐng)域,專家系統(tǒng)技術(shù)將成為信息時代教育發(fā)展的新生力軍,專家系統(tǒng)也將成為新世紀(jì)人類智能管理與決策的得力助手。
致謝注 :本文受國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團隊項目(2008)支持,感謝本文得到中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院智能所的大力支持,特別感謝蔡自興教授的鼓勵與幫助。
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Exploration in Course Construction and Teaching Reform of Expert System
YU Ling-li, WEI Shi-yong
(Institute of Information Science & and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
如今,在市場經(jīng)濟的各領(lǐng)域中,一種新的經(jīng)濟范式正在演變,這種新經(jīng)濟范式可能進一步降低邊際成本,使之接近于零。
最后一個站著的工人
IT和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,不僅讓交通、能源、制造業(yè)和高等教育等產(chǎn)業(yè)的邊際成本接近于零,而且對人類勞動也產(chǎn)生著同樣的影響。大數(shù)據(jù)、高級分析、算法、人工智能和機器人正在整個制造業(yè)、服務(wù)業(yè)和娛樂行業(yè)取代人類勞動,并有望在21世紀(jì)上半葉從市場經(jīng)濟中解放出數(shù)以億計的勞動力。
今天,無論是在高度工業(yè)化國家還是發(fā)展中國家,由計算機程序控制的、幾乎沒有工人的工廠也越來越規(guī)范。
富士康是中國最大的蘋果手機代工制造商,它計劃在以后幾年安裝100萬個機器人,以減少相當(dāng)大一部分勞動力。郭臺銘是富士康的CEO,其全球員工總數(shù)超過100萬,他曾開玩笑說他寧愿使用100萬個機器人:“因為人類也是動物,如何管理100萬個動物著實讓我感到頭疼?!?/p>
全世界的機器人勞動力正在增加。2011年,美國和歐洲的機器人銷量增長了43%,使制造業(yè)更加接近“無人工廠”的生產(chǎn),或業(yè)界所謂的“無人值守”生產(chǎn)。中國、印度、墨西哥等新興國家也迅速意識到,工人成本再低,也不如替代他們的信息技術(shù)、機器人和人工智能成本低且高效。
雖然制造業(yè)一度被認為過于復(fù)雜,且不能實行自動化,但是它們卻正在實現(xiàn)計算機化。紡織業(yè)是最早實現(xiàn)工業(yè)化的行業(yè)。雖然蒸汽機技術(shù)以及后來的電氣化和電動工具提高了生產(chǎn)力,但是大多數(shù)的服裝生產(chǎn)工作仍然由手工完成。
現(xiàn)在,新信息技術(shù)、計算機化和機器人開始接管越來越多的以往由人工完成的工作。CAD(計算機輔助設(shè)計)已經(jīng)將服裝設(shè)計的時間從數(shù)周減少到了數(shù)分鐘。計算機化的干燥和精整加工系統(tǒng),也取代了傳統(tǒng)的手工勞動。成衣倉儲、裝卸、包裝、運輸一一實現(xiàn)了計算機化,大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。
亞馬遜既是一個物流公司,也是―個虛擬零售商,它正在倉庫增加智能自動引導(dǎo)車、自動機器人和自動存儲系統(tǒng),并在物流價值鏈的每個環(huán)節(jié)減少低效的體力勞動,以盡可能地接近零勞動力邊際成本。
引進無人駕駛汽車已經(jīng)指日可待。在智能道路上,無人駕駛汽車替代人工駕駛,這曾是科幻小說里的情節(jié),但這一幕很快就會成為現(xiàn)實。目前,美國有270多萬名卡車司機,到2040年,邊際人工成本接近于零的無人駕駛汽車,可以大幅減少該國的卡車司機數(shù)量。
與制造業(yè)和物流業(yè)一樣,自動化、機器人、人工智能也正在迅速削減白領(lǐng)階層和服務(wù)行業(yè)的勞動力。在過去25年里,由于自動化使邊際人工成本接近于零,秘書、檔案文員、電話接線員、旅行社員工、銀行出納員、收銀員和其他無數(shù)白領(lǐng)服務(wù)性職位幾乎消失。
據(jù)專注于后臺人力資源咨詢的哈克特集團估算,大蕭條以來,美國與歐洲在人力資源、金融、信息技術(shù)和采購領(lǐng)域的就業(yè)崗位減少了200萬個,其中有一半是由自動化帶來的技術(shù)替代所造成的。
此外,自動化也在深入進軍零售領(lǐng)域,而這一領(lǐng)域雇用了1/10的美國人。不同于后臺工作、倉儲和運輸這些萬無一失的自動化候選領(lǐng)域,觀察家一直認為零售業(yè)在技術(shù)替代中能夠幸免于銳減的命運,因為銷售人員與客戶之間的關(guān)系具有獨特的社會性質(zhì)。
沃爾瑪已經(jīng)有了自助結(jié)賬終端。在其位于科羅拉多州丹佛市的40家零售店里,沃爾瑪也正在推進掃描和自助結(jié)賬系統(tǒng)。在把商品放進購物車之前,購物者可以從貨架上拿下商品,并用iPhone應(yīng)用程序掃描條形碼。當(dāng)他們完成購物時,按下“完成”鍵,應(yīng)用程序?qū)⑾蛩麄兲峁┮粋€顧客QR(Quick Response,快速響應(yīng))代碼。自助結(jié)賬終端通過掃描智能手機上的QR代碼計算價格,并詢問顧客選擇何種付款方式。
人工智能的全行業(yè)滲透
如今,我們發(fā)現(xiàn)自己被智能機器的化身所包圍,它們可以跟我們對話,聽從我們的指揮,為我們提供指引和建議,和我們做生意,為我們帶來歡樂,甚至照管我們的工作和生活。在早期,一個沒有工人的工作場所往往是可笑的,有時會令人厭惡,甚至令人毛骨悚然。而現(xiàn)在,人們對沒有工人的工作場所早已司空見慣。
目前,人工智能的進步正在大量專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用,以提高效率和生產(chǎn)力,減少人力勞動。
電子搜索是一個軟件程序,它可以篩選數(shù)以百萬計的法律文件,尋找行文模式,并標(biāo)出觀點、概念等關(guān)鍵信息,其速度可以勝過哈佛頂尖的律師,而且能夠捕捉到連最訓(xùn)練有素的法律學(xué)者,都可可能漏掉的細節(jié)分析。此外,電子數(shù)據(jù)顯示節(jié)約的勞動力成本同樣引人注目。
大多數(shù)專業(yè)領(lǐng)域都會涉及IT和大數(shù)據(jù)算法,包括放射科醫(yī)師、會計師、中層管理人員、平面設(shè)計師乃至營銷人員在內(nèi)的各類知識型員工,都已經(jīng)非常強烈地感受到這一點:模式識別軟件已經(jīng)滲透到了各個專業(yè)領(lǐng)域。
邁克?麥克里迪是一家名叫Music Xray的創(chuàng)業(yè)公司的負責(zé)人,該公司使用大數(shù)據(jù)與算法識別潛在的熱門歌曲。在不到三年的時間里,該公司通過使用先進的軟件對歌曲的結(jié)構(gòu)與以前錄制的歌曲進行比較,來評估其流行和打榜的潛力,從而為5000多名藝人爭取到了錄音合約。他的公司還發(fā)現(xiàn)了許多不知名藝術(shù)家的歌曲,并準(zhǔn)確地預(yù)測了他們能否成功,這成就非常驚人。
英國電影公司Epagogix也為電影業(yè)開發(fā)了類似的程序,以分析電影劇本是否可以拍成賣座的電影。它在判定獲獎?wù)叻矫嫒〉昧顺晒Γ瑥亩贫穗娪皹I(yè)的算法評估標(biāo)準(zhǔn)票價。在未來,這些類型的預(yù)測工具將不再需要聘請昂貴的營銷,開展高成本的小組座談,制定其他營銷調(diào)研方案,因為這種傳統(tǒng)做法在精度上遠不如經(jīng)過算法過濾的大數(shù)據(jù)。
大數(shù)據(jù)和算法,甚至可以用來創(chuàng)作包含海量信息的閑談式的體育評論。僅在賽后幾分鐘,美國一個地區(qū)體育有線電視和衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)Big Ten Network,就利用算法創(chuàng)作出了原創(chuàng)評論帖,完全不再需要職業(yè)撰稿人。
2011年,人工智能取得了巨大的飛躍,以IBM前任董事長名字命名的IBM電腦系統(tǒng)Watson,擊敗了曾經(jīng)74次獲得知名電視益智節(jié)目Jeopardy冠軍的肯?詹寧斯。雖然這為IBM贏得了100萬美元的獎金,但觀眾對此感到索然無味,因為他們眼睜睜地看著自己的Jeopardy英雄,在無所不知的Watson面前敗下陣來。Watson是一個認知系統(tǒng),正如對此引以為傲的IBM之父所述,它能夠通過整合“自然語言處理、機器學(xué)習(xí),以及假設(shè)生成與評估”來思考問題,并對疑問做出反饋。
目前Watson已經(jīng)被應(yīng)用于具體的工作。IBM醫(yī)療分析將利用Watson,輔助醫(yī)師分析存儲有數(shù)以百萬計患者的電子健康記錄,以及醫(yī)學(xué)期刊的大數(shù)據(jù),從而做出快速而又準(zhǔn)確的診斷。
新文明范式的基礎(chǔ)
這次人類歷史上偉大的經(jīng)濟模式轉(zhuǎn)變,不僅使通信革命和能源制度聯(lián)合起來,帶來了可改變社會經(jīng)濟生活的強大新型配置,而且通過擴展更廣泛時空范圍內(nèi)的同感驅(qū)動,每一種新的通信、能源矩陣還可以改變?nèi)藗兊囊庾R,使人們在更大的家庭和更相互依存的社會內(nèi)團結(jié)一致。
在早期狩獵覓食的原始社會,能源來自于人類本身,人們還沒有開始馴養(yǎng)動物作為能源的載體,也沒有利用風(fēng)力和水流。每個覓食或狩獵社會都創(chuàng)造了某種形式的口頭語言,以協(xié)調(diào)覓食和狩獵活動,進行社交生活。而且每個覓食或狩獵社會即使是少數(shù)如今尚存的社會,也都有“神話意識”。在這些社會里,同感驅(qū)動僅僅延伸至血緣和部落聯(lián)系范圍內(nèi)。
對這類社會的研究顯示,可以維持彼此團結(jié)、有凝聚力的社會單位成員很少超過500人,即有著血緣關(guān)系的、延伸意義上的家庭成員數(shù)目。他們可以保持穩(wěn)定的社會關(guān)系和社會信任度,具備一定的熟悉度。偶爾闖入一個部落遷徙區(qū)域內(nèi)的其他部落,通常被認為是非人類,甚至?xí)划?dāng)成魔鬼。
如果我們已經(jīng)從神話意識發(fā)展到神學(xué)意識、思想意識再到心理意識,而且已經(jīng)將我們的同感驅(qū)動從血緣關(guān)系擴展到宗教關(guān)系、民族關(guān)系和社會關(guān)系,那么我們?yōu)槭裁床荒芟胂螅喝祟惵贸痰南乱粋€跨越將進入生物圈意識,將同感延伸到將整個人類作為我們的大家庭,將我們的同類生物作為我們進化家庭的擴展。
交互式通信、能源和物流互聯(lián)網(wǎng)組成了新的智能基礎(chǔ)設(shè)施。
目前,這一基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)開始以節(jié)點形式擴展,像Wi-Fi一樣,從一個地區(qū)到另一個地區(qū),跨越五洲四海,將社會連接到了全球廣袤的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。
物聯(lián)網(wǎng)是將每件事與每個人相連,是人類歷史上具有重大轉(zhuǎn)折意義的事件。它使我們在歷史上首次實現(xiàn)了,作為一個延伸的人類大家庭彼此產(chǎn)生同感和進行社交。
年輕一代通過Skype在全球課堂學(xué)習(xí),在Facebook上與全世界的同伴們進行社交,在Twitter上與億萬同齡人聊天,在互聯(lián)網(wǎng)上在線分享家庭、服裝乃至一切事物,在能源互聯(lián)網(wǎng)上跨州生產(chǎn)和共享綠色電力,在不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)上共享汽車、自行車和公共交通,并在這個過程中將人類的歷史發(fā)展進程,從對無限物質(zhì)增長的堅持,轉(zhuǎn)到對可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展的承諾上來。伴隨這一轉(zhuǎn)變而來的,就是人類心理的改變,也就是向協(xié)同時代和生物圈意識的飛躍。
協(xié)作精神在全人類擴展
協(xié)作意識承認我們的個人生活是緊密交織在一起的,同時,個人的福祉最終取決于我們所居住的更大社區(qū)的福祉。這種協(xié)作精神現(xiàn)在已經(jīng)開始向生物圈擴展。
全世界的孩子都在了解他們的“生態(tài)足跡”,他們逐步了解到:人類所做的一切(關(guān)系到每一類生物)都留下了生態(tài)足跡,這將影響地球生物圈其他組成部分的一些人或生物的福祉。他們正在接觸這些觀點并且逐漸意識到,每一種生物都被包含在生態(tài)系統(tǒng)錯綜復(fù)雜的共生和協(xié)同關(guān)系中,而整個生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),依賴于每個環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展。
年輕一代也正在認識到:生物圈是我們的整個地球社區(qū),其健康和福祉決定著我們?nèi)祟惖慕】岛透l怼?/p>
如今,青年人通過虛擬和物理空間彼此聯(lián)系,快速地消除了區(qū)分你我的思想、文化和商業(yè)界線,而這些界線主要是由資本主義社會長久以來的私有財產(chǎn)關(guān)系、市場交換和國家邊界造成的。
對于這一代人來說,他們看待權(quán)力關(guān)系的方式與他們的父母和祖父母完全不同,“開源”成了他們的信仰。在地緣政治的世界里,一些人支持資本主義,一些人支持社會主義。但是新一代人很少談到資本主義還是社會主義。
當(dāng)新一代在判斷政治行為時,他們心里都有一個完全不同的政治范圍。無論是政府、政黨、企業(yè),還是教育體制,他們會問機構(gòu)行為是集中式、自上而下、家族式、封閉和專有的,還是分布式、合作、開放、透明、對等的,以及是不是一種橫向權(quán)力的表現(xiàn)。
即使年輕人仍然繼續(xù)利用資本主義市場,他們也在超越這一市場。他們習(xí)慣于在網(wǎng)絡(luò)化合作共享的范圍內(nèi),開展大部分經(jīng)濟生活,就像在市場經(jīng)濟下一樣,彼此在社會經(jīng)濟中溝通交流。他們新發(fā)現(xiàn)的開放性了長久以來按照性別、階級、種族、民族和性取向來區(qū)分的壁壘。
隨著全球網(wǎng)絡(luò)將每個人連接起來,同感文明正在迅速橫向擴張。數(shù)億人都開始將其他人的經(jīng)歷當(dāng)作自己的經(jīng)歷,因為同感開始成為一個真正的民主社會終極試金石。
雖然表現(xiàn)并不太明顯,但是數(shù)百萬人也開始將他們的同感驅(qū)動擴大到生物伙伴中,這些伙伴跨越了種族:從獨自生活在極地的企鵝和北極熊,到棲息在所剩不多的原始生態(tài)系統(tǒng)中的其他瀕危物種。年輕人剛剛開始發(fā)現(xiàn)一個在生物圈中打造同感文明的機會。
在這個階段,預(yù)測中希望的成分大過于期待。但是,我們在冥冥之中覺得這種可能必將成為現(xiàn)實。
對照南京市中小學(xué)多媒體教室現(xiàn)狀,基本以計算機為核心,由投影機、交互式電子白板(或幕布)、展示臺、音視頻播放設(shè)備和音響等現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。我們簡單分解如下:
(1)計算機設(shè)備
為整套系統(tǒng)的核心,用于安裝各類教學(xué)演示軟件,對教學(xué)效果起到?jīng)Q定性影響。
(2)投影機設(shè)備
是多媒體教室的重要演示系統(tǒng),連接所有視頻輸出設(shè)備。
(3)視頻輸入系統(tǒng)
DVD、錄像機設(shè)備等,視頻音像由投影機終端輸出。
(4)音響、顯示系統(tǒng)
麥克風(fēng)(包括無線、藍牙等)、功放、音箱等音頻設(shè)備,幕布或交互式電子白板等顯示設(shè)備。
(5)展示系統(tǒng)
利用視頻、數(shù)字展示臺,將實物或書本等資料,轉(zhuǎn)化為可見視頻信號。
(6)中央控制系統(tǒng)
利用系統(tǒng)集成,將以上設(shè)備的信號輸入、輸出以及簡單操作,集中成一個簡單的操作平臺,方便課堂演示。
通過以上設(shè)備集合以后,可以達到的系統(tǒng)功能也非常顯著:
首先,可以通過投影機顯示校園信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意計算機信號;播放CAI教學(xué)軟件和教室課件;利用展示臺展示學(xué)生作業(yè)、圖片等各種平面實物;其次,通過多媒體軟件實現(xiàn)中央集成控制功能,對教室內(nèi)計算機、音響、投影設(shè)備預(yù)覽、播放和監(jiān)控。
為什么看似簡單的多媒體教室,卻深受廣大學(xué)生和教師的歡迎,有效的提高了課堂教學(xué)質(zhì)量呢?其實,一間多媒體教室看似設(shè)備普通,其中包含很多的關(guān)于教育教學(xué)效率和方法的玄妙。
我們知道,媒體一詞來源于拉丁語“medium”,是指人與人之間實現(xiàn)信息交流的中介,通俗的說法就是各種信息的載體,也稱為媒介。多媒體顧名思義就是多重媒體集成的意思,可以理解為直接作用于人感官的文字、圖形、圖像、動畫、聲音和視頻等多種媒體的統(tǒng)稱,即多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式。關(guān)于“多媒體”概念至今仍然沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義,一般理解為“多種媒體的綜合”。目前流行的多媒體的概念,主要仍是指文字、圖形、圖像、聲音等人的器官能直接感受和理解的多種信息類型,這基本是目前對多媒體廣泛認同的一種狹義理解。
既然多媒體能夠通過多種表現(xiàn)形式來展示信息,那么自然被需要向?qū)W習(xí)者進行信息傳輸?shù)慕逃虒W(xué)活動所應(yīng)用。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點,通過教學(xué)設(shè)計,合理選擇和運用現(xiàn)代教學(xué)媒體設(shè)備,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機組合,共同參與教學(xué)全過程,以多種媒體信息綜合作用于學(xué)生,形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu),以期達到最優(yōu)化的教學(xué)效果。中國在多媒體教學(xué)活動中經(jīng)歷了一段探索和發(fā)展的時期。20世紀(jì)30年代,就已經(jīng)開始采用多種電子媒體如幻燈、投影、錄音、錄像等綜合運用與課堂教學(xué)。這種教學(xué)技術(shù)稱為多媒體組合教學(xué)又稱電化教學(xué),是我國特有名詞,并沿用至今。自20世紀(jì)90年代起,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,多媒體計算機已經(jīng)逐步取代了以往的多種教學(xué)媒體的綜合使用地位。因此,現(xiàn)在我們通常所說的多媒體教學(xué)是特指運用多媒體計算機并借助于預(yù)先制作的多媒體教學(xué)軟件來開展的教學(xué)活動過程,它又可以稱為計算機輔助教學(xué)(簡稱CAI)。
多媒體計算機輔助教學(xué)是教育技術(shù)活動的一個有效手段,是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的各個要素按教學(xué)要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影顯示出來,同時按需要加上聲音的配合,以及使用者與計算機之間的人機交互操作,完成教學(xué)或訓(xùn)練過程。國際上通過學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程的設(shè)計、開發(fā)、使用、管理和評價而形成的理論和實踐,稱為教育技術(shù)。結(jié)合我國的教育實際,我們可以概括為:“運用現(xiàn)代化教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù),通過對教學(xué)過程和教學(xué)資源的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用、評價和管理,以實現(xiàn)教與學(xué)過程和教與學(xué)資源的優(yōu)化的理論和實踐”,這就是現(xiàn)代教育技術(shù)。
其實若簡單從“電化教育”和“教育技術(shù)”的名詞概念本質(zhì)上分析兩者應(yīng)該是相等的,他們的目的都是要取得最好的教育效果,實現(xiàn)教育最優(yōu)化。他們的特點、功能以及分析、處理問題的方式也是相同或相近的,都是利用新的科技成果去開發(fā)新的學(xué)習(xí)資源,并采用新的教與學(xué)的理論、方法去控制教學(xué)過程。但是教育技術(shù)的范圍要比電化教育廣泛得多,因為教育技術(shù)是指所有的學(xué)習(xí)資源,包括與教育有關(guān)的一切可操作的要素。那么現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)勢何在呢?
記得一位教育哲人曾經(jīng)說過:“現(xiàn)代教育技術(shù)包括了兩個內(nèi)容,一是現(xiàn)代教育技術(shù)本身,一是現(xiàn)代教育技術(shù)的使用”,簡明扼要的闡述了現(xiàn)代教育及技術(shù)所包含的兩個方面的內(nèi)容,即“理論與實踐”,進入新世紀(jì)以后,隨著信息技術(shù)蓬勃發(fā)展,也為教育事業(yè)展現(xiàn)了一片廣闊的天地。為了適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,提高教育的科技含量,使教學(xué)手段多樣化現(xiàn)代化,促使教學(xué)質(zhì)量的全面提高,“一塊黑板、一支粉筆、一本教科書”的傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)時代的發(fā)展,因此,必須讓現(xiàn)代教育技術(shù)進入多媒體教室,發(fā)揮教育技術(shù)的優(yōu)勢。
優(yōu)勢之一:教學(xué)信息顯示的多媒體化。
所謂多媒體化就是指積極發(fā)揮其文字、圖像、圖形、聲音、視頻圖像、動畫等在教學(xué)信息顯示方面的優(yōu)勢,充分為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)多樣化的情境。一個人的認知過程首先需要有外部刺激,要充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢就是要盡量提供多樣化的外部刺激。
優(yōu)勢之二:教育信息組織的超文本方式。
超文本是指信息內(nèi)容的組織方式是非線性的,是可以根據(jù)人的聯(lián)想方式進行跳轉(zhuǎn)的。通常的教學(xué)過程中,課本、錄像等講授內(nèi)容都是線性的,只能固定地從一頁到另一頁,從一個鏡頭到另一個鏡頭,按部就班,不能進行跳轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。而運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,可以把教學(xué)信息用超文本方式進行組織,形成非線形結(jié)構(gòu),為教師提供多樣化的教學(xué)方案。
優(yōu)勢之三;教學(xué)過程的交互性。
這是現(xiàn)代教育技術(shù)一個突出的優(yōu)勢,對于多媒體顯示,錄像帶也可以做到,但它不能交互,計算機則可以進行人機交互,而且它具有豐富的交互界面。利用這種交互特性,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動參與學(xué)習(xí)的積極性,從而充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的作用。
優(yōu)勢之四:教學(xué)信息的大容量儲存。
由于采用不同于書本的存儲方式,可以為學(xué)習(xí)者提供大量豐富的學(xué)習(xí)資料,有利于培養(yǎng)學(xué)生通過信息獲取、信息處理、信息表達,通過發(fā)現(xiàn)問題,利用資源探究問題,加強理解和解決問題的學(xué)習(xí)能力。
優(yōu)勢之五:學(xué)習(xí)信息傳達的網(wǎng)絡(luò)化。
多媒體教室可以和校園網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)教學(xué)資源的共享;實現(xiàn)教師的監(jiān)控和對個別學(xué)生的指導(dǎo);能與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相聯(lián),可以開展遠程教學(xué),為遠程學(xué)習(xí)者傳輸教育和培訓(xùn)資源,學(xué)習(xí)者也可以主要在學(xué)校以外的任何地點利用遠程教育機構(gòu)設(shè)計開發(fā)的教育資源和環(huán)境進行學(xué)習(xí)。
優(yōu)勢之六:教育信息處理的智能化。
智能化即是指目前熱點討論的人工智能,我們可發(fā)揮人工智能的聯(lián)想、推理、理解、學(xué)習(xí)以及分析問題和發(fā)明創(chuàng)造能力的優(yōu)勢,促進學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。如具有自動批改功能的作文教學(xué)軟件,對學(xué)生作作文進行自動智能化評價。這些現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢,將十分有利于因材施教,有利于個性的發(fā)展。
優(yōu)勢之七:有利于幾個重要因素的轉(zhuǎn)變。
(1)教師角色的轉(zhuǎn)變――由以教師為中心的講解者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和活動的組織者,充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
(2)學(xué)習(xí)地位的轉(zhuǎn)變――從被動接受的地位轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c、發(fā)現(xiàn)、探究和知識建構(gòu)的主體地位,積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(3)媒體作用的轉(zhuǎn)變――由作為教師的講解的演示工具轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的認知工具,在交互過程中保證個性發(fā)展需要。
(4)教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變――由講解說明的進程轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^情景創(chuàng)設(shè)、問題探究、協(xié)商學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)等以學(xué)生為主體的過程。
《因特網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢》一課是教科版高中信息技術(shù)選修模塊“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用”單元第一節(jié)的內(nèi)容。該課是整個學(xué)期的起始課,難度不大,與學(xué)生生活較為貼近,理解起來也比較容易。教材上的內(nèi)容多為拓展閱讀,屬于淺層次理解,需要配合多樣化的教學(xué)資源和實踐活動來輔助學(xué)生深入理解。另外,本課教學(xué)還應(yīng)基于教材內(nèi)容予以調(diào)整和補充,適當(dāng)增加一些因特網(wǎng)應(yīng)用的前沿技術(shù)知識,使學(xué)生緊跟時代的步伐。
學(xué)習(xí)者分析
隨著因特網(wǎng)應(yīng)用普及程度的提高,學(xué)生都或多或少了解了一些因特網(wǎng)的一般應(yīng)用,但由于成長環(huán)境和教育條件的不同,每位學(xué)生在認知上會有所差異。另外,這個階段的學(xué)生好奇心很強,接受新事物的能力也比較強,因此,適當(dāng)補充一些因特網(wǎng)的前沿技術(shù)知識很有必要。
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能目標(biāo):了解因特網(wǎng)的一般應(yīng)用,并對前沿技術(shù)有所了解,能將所學(xué)知識應(yīng)用于生活。
過程與方法目標(biāo):在實踐探究活動中學(xué)習(xí)新知,掌握自我學(xué)習(xí)與認知的方法;通過小組活動形式學(xué)會分享合作的新型學(xué)習(xí)方法。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):培養(yǎng)關(guān)注前沿科技的習(xí)慣,對新技術(shù)、新事物保持好奇心;具有警惕信息安全隱患的意識,能保護個人隱私。
教學(xué)重點、難點
重點:了解因特網(wǎng)的一般應(yīng)用,并能將其應(yīng)用于生活實踐;知道因特網(wǎng)的前沿科技,了解其發(fā)展趨勢。
難點:理解因特網(wǎng)的前沿科技,特別是對物聯(lián)網(wǎng)的理解、思考與暢想。
教學(xué)策略
本課教材上的內(nèi)容嚴(yán)重滯后,如果按照課本的思路根本達不到教學(xué)目標(biāo),教師需要課本框架,加入新技術(shù)的介紹,但這又很容易讓課堂變成技術(shù)宣講會,因此,讓新技術(shù)教學(xué)從單一輸入變?yōu)轶w驗互動是很有必要的。采用任務(wù)驅(qū)動的方式讓學(xué)生在完成任務(wù)中體驗技術(shù),在小組討論中學(xué)會溝通交流并內(nèi)化新知,在思考分享中拓展思路構(gòu)想未來發(fā)展。
教學(xué)過程
1.創(chuàng)設(shè)情境,感受因特網(wǎng)應(yīng)用的豐富多彩
師:大家在生活中接觸過的因特網(wǎng)應(yīng)用有哪些呢?
生:游戲、網(wǎng)購、QQ……
師:其實,因特網(wǎng)的應(yīng)用遠比我們知道的要豐富多彩。今天,我們就一起來認識它,這里老師先給大家演示一個好玩的東西(如圖1)。
筆者使用提前自制的“全息投影設(shè)備”,配合iPad上播放的全息投影視頻演示“初音未來”(以下簡稱“初音”,為了使每位學(xué)生都能看到,筆者使用手機和分屏器配合在投影儀上轉(zhuǎn)播)。
筆者簡單地講解了“初音”的原理,由全息投影的虛擬3D成像引出虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù),再過渡到本節(jié)課要介紹的技術(shù)。這些技術(shù)都是因特網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)與依托,教師將這些技術(shù)以學(xué)生在“初音”科技館參觀所見的形式帶入課堂。
設(shè)計意圖:以學(xué)生感興趣的“初音”作為導(dǎo)入,既能增強科技的親近感,又能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,將他們帶入到本課內(nèi)容上來,同時用“初音”作為導(dǎo)游帶領(lǐng)學(xué)生參觀科技館,將要講解的技術(shù)串成一條主線,這樣的課堂設(shè)計清晰明了。另外,全息投影設(shè)備是自制的,旨在告訴學(xué)生技術(shù)可以平民化,由此激發(fā)他們實踐操作的欲望。
2.科技展館之一――虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)
(1)初識虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)
師:請大家思考見過的VR應(yīng)用。
生1:VR游戲。
生2:虛擬家居。
教師出示VR游戲的圖片讓學(xué)生更深刻地感受它,同時用春節(jié)QQ搶紅包中的VR應(yīng)用這一生活中的例子引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出因特網(wǎng)應(yīng)用趨勢的“生活化”這一特點。
(2)體驗虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)
教師使用iPad上提前裝好的“宜家家居”APP來演示VR應(yīng)用,讓學(xué)生體驗在實景中與虛擬家居互動的過程。
(3)總結(jié)及拓展虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)應(yīng)用
師:虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)由三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)等生成逼真的虛擬三維環(huán)境,給用戶以身臨其境之感。
為了拓展學(xué)生對VR應(yīng)用的認識,教師用兩幅圖片分別講解VR在“虛擬實戰(zhàn)演練”和“犯罪破案”中的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出因特網(wǎng)發(fā)展趨勢“人性化”這一特點。
設(shè)計意圖:單純講解技術(shù)必然會使內(nèi)容顯得枯燥單調(diào),因此將VR搬進課堂,來增強學(xué)生的課堂體驗。但是VR游戲這類應(yīng)用硬件設(shè)備難以配備,很難在課堂中實現(xiàn)。因此,想到使用移動端VR應(yīng)用“宜家家居”APP來實現(xiàn)這一構(gòu)想,可以讓學(xué)生在課堂上體驗。
3.科技展館之二――物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
師:導(dǎo)游“初音”要來學(xué)校接大家去參觀展館了,由于學(xué)校地理位置偏遠,最后三公里成了大難題,請大家思考如何解決。(學(xué)生基本上可以聯(lián)想到最近火熱的“共享單車”,而共享單車是“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的一個很好體現(xiàn))現(xiàn)在我們就來參觀“物聯(lián)技術(shù)館”,無錫市是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的先進城市,作為市民的我們更應(yīng)該去了解學(xué)習(xí)。物聯(lián)網(wǎng)有別于互聯(lián)網(wǎng),它代表著一個物物相連的新型網(wǎng)絡(luò)時代,我們就跟隨使用共享單車的步驟去深入了解一下物聯(lián)技術(shù)。
(1)尋找單車
:在搜索框中輸入所在位置,附近單車的位置信息就會發(fā)送到手機APP中,請同學(xué)們思考這些位置信息是如何獲取的呢?
生:單車車身裝了GPS定位裝置。
(2)掃碼開鎖
師:使用圖像識別技術(shù)對二維碼進行掃描解讀,首次使用單車都會出現(xiàn)“押金繳納”提示,恰巧導(dǎo)游“初音”的余額不夠押金,怎么辦?支付寶聯(lián)合單車推出免押金業(yè)務(wù),只要用戶信用積分達到600分以上即可,這可是個好消息。請同學(xué)們思考我們使用支付寶時的個人信用積分是如何評估出來的呢?
生:根據(jù)我們平時使用支付寶時的消費記錄信息獲得。
師:同學(xué)們說得很對,這里其實涉及到了另一項技術(shù),叫做“大數(shù)據(jù)”。平時,我們使用淘寶,都體驗過個性化推送功能吧,這也是大數(shù)據(jù)技術(shù)的體現(xiàn)?,F(xiàn)在,我們通過一個平臺去看看大數(shù)據(jù)技術(shù)的神奇魅力,打開桌面上老師發(fā)送的快捷圖標(biāo)(圖標(biāo)是一個瀏覽器,首頁已提前配置為阿里數(shù)據(jù)http:///area),砜純礎(chǔ)鞍⒗鍤據(jù)平臺”有什么有趣的內(nèi)容??梢赃x擇不同類型的商品,看看淘寶網(wǎng)上這些商品購買者的特點分析,如星座、年齡、喜好和所在地區(qū)等(如下頁圖2)。
師:同學(xué)們,這些有趣的數(shù)據(jù)背后其實是互聯(lián)網(wǎng)商業(yè),通過數(shù)據(jù)的分析來總結(jié)商品購買情況的趨勢,從而推出相應(yīng)的營銷策略,以此提高銷售量。押金問題解決以后就可以開鎖了,通過傳感器的控制,鎖自動彈開,現(xiàn)在就可以使用單車了。
(3)鎖車付費
師:到達目的地后,需要手動把車鎖撥回鎖定狀態(tài),通過傳感器手機端就可以知道行程結(jié)束了,最后根據(jù)行程付費,通過線上支付完成。請同學(xué)們思考使用單車的行程是如何被計算出來的呢?
生:車身的GPS定位裝置實時記錄了單車位置,通過這些位置信息最終計算出行程。
(4)單車的自我保護機制
師:共享單車如此便利,改善了我們的出行方式,但同時卻有一些不好的事情發(fā)生在它們身上,違停、肆意破壞、隨便擺放等問題層出不窮,但有“物聯(lián)技術(shù)”的支撐,這些問題都能迎刃而解。用戶一旦發(fā)現(xiàn)問題車輛,就可以通過APP的舉報功能進行報修,選擇相關(guān)損壞情況并上傳,那么請同學(xué)們思考如何知道是哪輛單車出了問題呢?
生:通過圖像識別技術(shù)掃描車身二維碼,就可以將車輛信息進行關(guān)聯(lián)。
師:完全正確,二維碼就是車輛的身份證,是唯一的標(biāo)識,是物物相連的物聯(lián)網(wǎng)世界的一個地址。
小結(jié):隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,未來會出現(xiàn)更多、更好、更便民的產(chǎn)品。
設(shè)計意圖:如果能用一個實體將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)串在其中,學(xué)生會更容易理解。共享單車最近很火,把它作為實體搬進課堂會是個不錯的選擇,讓學(xué)生跟著使用單車的步驟去了解物聯(lián)網(wǎng),也讓技術(shù)線路更加清晰明了。
4.科技館視頻賞析館之百度神燈
師:經(jīng)過剛才的學(xué)習(xí),同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)共享單車背后是由多項技術(shù)一同支持的,“技術(shù)的融合”也是當(dāng)今因特網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢之一。接下來在視頻賞析館中,讓我們來看另一個體現(xiàn)技術(shù)融合的神奇產(chǎn)品。
教師播放視頻“百度神燈搜索”,學(xué)生觀看并感受。
師:搜索技術(shù)、全息投影技術(shù)、人工智能技術(shù)、語音技術(shù)等,一同支持催生出了全新的搜索方式,讓搜索體驗更加真實。
設(shè)計意圖:多媒體教學(xué)手段對晦澀難懂的技術(shù)講解來說是個不錯的教學(xué)方法,用視頻方式能讓學(xué)生更為直觀地了解技術(shù),讓教學(xué)變得生動有趣且高效。
5.科技館觀后感之未來暢想
師:同學(xué)們,今天的科技館展覽行程到此結(jié)束。請同學(xué)們根據(jù)今日課上所學(xué),發(fā)揮你們的想象力,以小組為單位思考并討論技術(shù)還能從哪些方面使我們的生活更加美好。(筆者給出引導(dǎo)提示:智能文具盒、AR教具等)
生1:虛擬教師。虛擬教師可以讓一些沒法接受正常學(xué)校教育的特殊學(xué)生也能享受同樣的教育模式,足不出戶,教師就能在你的面前為你授課。
生2:智能黑板。這樣的黑板就像一臺智能計算機,不僅包含豐富的教輔工具,還可以在線解答疑惑,如果學(xué)生有問題,老師又剛好不在,它就能幫我們解答疑惑。
生3:智能拐杖。智能拐杖具備自動導(dǎo)航功能,可以幫助老人去想去的地方;還具有GPS定位裝置,與家人的手機綁定,再也不用擔(dān)心老人走丟;還應(yīng)帶有自動報警功能,老人一旦有安全隱患,立即按鍵即可呼叫救護車。
生4:虛擬寵物。如果你熱愛寵物,但得不到父母的同意喂養(yǎng),可以試試虛擬寵物,與QQ寵物不同,虛擬寵物要實現(xiàn)更多的交互功能,讓它成為你的虛擬玩伴。
設(shè)計意圖:教師單方面的輸入難以達到最佳的教學(xué)效果,讓學(xué)生參與進來,學(xué)以致用、發(fā)散思維并結(jié)合小組討論,有助于學(xué)生將知識內(nèi)化,改善教學(xué)效果。另外,科技的發(fā)展就是一個將幻想變?yōu)楝F(xiàn)實的過程,隨著創(chuàng)客時代的到來,鼓勵學(xué)生暢想未來,可以為學(xué)生未來的發(fā)展、創(chuàng)業(yè)做好準(zhǔn)備。
6.總結(jié)課堂,回顧新知
師:因特網(wǎng)的應(yīng)用不只局限于游戲、網(wǎng)購,還有更多的人性化、生活化、個性化、智能化、多元化的應(yīng)用。
設(shè)計意圖:對一整堂課進行概括總結(jié),沒有再梳理知識,而是去概括一種趨勢,這也是本課教學(xué)目標(biāo)之所在,技術(shù)太多,一一掌握不是教師所要求的,而是要讓學(xué)生理解技術(shù)背后的發(fā)展趨勢。
教學(xué)反思
關(guān)鍵詞:計算機輔助教學(xué);化學(xué)課堂教學(xué);功能分析;興趣
中圖分類號:TP393 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 13-0000-01
The Functional Analysis of Computer-aided Instruction on Chemistry Teaching
Leng Airong
(Shouguang Technical School,Shouguang262700,China)
Abstract:The introduction of computer-aided instruction,computer-aided teaching in the chemistry classroom teaching function analysis,these features include:intuitive,good classroom,the abstract concrete;enrich classroom content,broaden their horizons;chemistry experiment demonstration,glance;the use of computer design classroom exercises,seize the key,highlight the difficulty;through online teaching to stimulate students interest in learning.
Keywords:Computer-assisted instruction;Chemistry teaching;Functional analysis;Interest
計算機輔助教學(xué)是在計算機輔助下進行的各種教學(xué)活動,以對話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進程、進行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)[1]。計算機輔助教學(xué)能為學(xué)生提供比較好的學(xué)習(xí)環(huán)境。它綜合了應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信和知識庫等計算機技術(shù),相對傳統(tǒng)的教學(xué)方式,它存在很多優(yōu)點,能提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率[2][3]。計算機輔助教學(xué)在化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用,自然也提高了化學(xué)的教學(xué)效率,具體來說,它有以下功能:
一、課堂直觀性好,化抽象為具體
化學(xué)課堂當(dāng)中,涉及到不少微觀與抽象的內(nèi)容,這些知識點都是學(xué)生比較難理解與掌握的,但這些知識內(nèi)容也是教學(xué)當(dāng)中的重點,如何能夠比較好地讓學(xué)生輕松地掌握成為了抓起教學(xué)質(zhì)量的重點。計算機輔助教學(xué)能夠有效地幫助化學(xué)課堂教學(xué)解決這些難題。我們可以把這部分化學(xué)內(nèi)容用計算機中的Flash等工具制作成小課件,讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中,能比較直觀地感受到抽象的化學(xué)概念。通過計算機的模擬手段,可以使學(xué)生直觀、形象地認識化學(xué)微觀粒子的運動,讓抽象的概念在學(xué)生的頭腦中形成了稍為具體的事務(wù),幫助了學(xué)生對化學(xué)知識的理解。
二、豐富課堂內(nèi)容,開闊學(xué)生視野
現(xiàn)代計算機發(fā)展速度越來越快,計算機也深入到社會的各方各面,計算機所帶來的海量信息可以豐富課堂教學(xué)當(dāng)中的信息量,開闊學(xué)生視野,增進學(xué)生更全面地熟悉與理解化學(xué)知識點。針對化學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中化學(xué)知識總量的增加與課時的減少的矛盾,如果依然依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式來教學(xué),顯然不夠,計算機多媒體、超文本的引入,可以減少教師與學(xué)生大量不必要的簡單重復(fù)性的勞動。計算機輔助教學(xué)可以一次儲存比較多的信息,儲存之后,可以反復(fù)無數(shù)次地展示在學(xué)生眼前,這樣就有效地節(jié)省了學(xué)生的時間,能夠有更多時間來學(xué)習(xí)其它知識。學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的特點,在化學(xué)課堂上,通過計算機的搜索引擎,有針對性地補充相應(yīng)的化學(xué)知識點。因計算機的信息量比較大,處理速度快,學(xué)生也有足夠的時間來理清自己對知識點的疑惑,在課堂上對教師提出問題,教師可以直接講解,也可以在專門的教學(xué)問題平臺上答復(fù),讓更多的同學(xué)能夠明白。此外,我們還可以利用計算機網(wǎng)絡(luò)資源,通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)軟件,接收到全國乃至全世界優(yōu)秀教師的教學(xué)成果,學(xué)生可以實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)以及遠距離教育[4]。
三、化學(xué)實驗演示,一目了然
化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)當(dāng)中必不可少的部分,學(xué)生一般需要通過化學(xué)實驗來了解和熟悉化學(xué)當(dāng)中最基本的概念、原理,掌握元素化合物等知識。在化學(xué)實驗的時候,有的反應(yīng)的速度比較快,有的比較慢,這樣大多時候,學(xué)生往往比較難看清楚反應(yīng)現(xiàn)象,會對教學(xué)質(zhì)量有影響;還有一些化學(xué)反應(yīng)會生成有毒的物質(zhì)比如硫化氫的制取、硝基苯的制取,對環(huán)境有嚴(yán)重污染;易燃易爆的藥品實驗也比較多,化學(xué)反應(yīng)具有一定的危險性。這些化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,不乏一些只看到外觀現(xiàn)象,很難真正地了解化學(xué)鍵的斷裂、原子的重新組合,計算機輔助教學(xué)可以運用計算機多媒體的多種處理手段來幫助教師教學(xué),幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。我們可以通過計算機調(diào)動學(xué)生的各種感官,從不同角度去體驗化學(xué)原理。計算機演示化學(xué)實驗,可以調(diào)節(jié)快慢有效地控制反應(yīng)的速度,讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中能明顯看到實驗微粒子變化的過程,一目了然,提高了教學(xué)效果。制作的化學(xué)反應(yīng)的課件,可以形象地插入對比的動畫等內(nèi)容,實現(xiàn)對學(xué)生的多感官刺激,有助于學(xué)生注意力的長期保持,比教師直接語言描述實驗要清晰得多[5]。
四、利用計算機設(shè)計課堂練習(xí),抓住重點,突出難點
計算機輔助教學(xué)在化學(xué)課堂中的運用,教師可以充分抓住它的優(yōu)點,以最大成效提高學(xué)生的掌握度,可以利用計算機設(shè)計課堂練習(xí),抓住化學(xué)教學(xué)的重點,突出化學(xué)學(xué)習(xí)的難點。教師利用計算機教學(xué)媒介,編寫一系列有針對性的練習(xí),還加上一些技術(shù)性的處理,達到的練習(xí)效果是傳統(tǒng)練習(xí)方法不能比擬的。通過計算機設(shè)計練習(xí)可以有許多的方法,娛樂性的練習(xí)能夠在比較輕松的氛圍中鞏固知識,讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?,提高學(xué)生利用計算機進行學(xué)習(xí)的積極性[6]。
五、通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
興趣是學(xué)習(xí)的源動力,學(xué)生有了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,就能有效地增強化學(xué)學(xué)習(xí)的欲望,能比較好地達到學(xué)習(xí)的效果,這樣也使得教學(xué)效率能有所提高。計算機輔助教學(xué)相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方式,它在教學(xué)當(dāng)中以直觀的情景表達、多感官刺激等優(yōu)勢容易被學(xué)生所接受,學(xué)生在每一次新的多媒體教學(xué)課當(dāng)中,能看到不同的化學(xué)世界,帶來的印象深刻,能夠刺激學(xué)生自主想象,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,更大程度地增強了求知欲。
六、結(jié)束語
綜上所述,計算機輔助教學(xué)在化學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中的功能比較多,這些功能無非都是化學(xué)學(xué)科的特點與計算機輔助教學(xué)的一些優(yōu)勢所共同決定的?;瘜W(xué)學(xué)科里有一些復(fù)雜的知識點與一些比較難通過實驗看清楚實驗現(xiàn)象或者不方便實驗的危險實驗,可以通過計算機輔助教學(xué)達到比較好的效果。計算機輔助教學(xué)在化學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中的功能這么多,我們有必要把這一手段充分地運用到化學(xué)課堂教學(xué)的各個方面。
參考文獻:
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[3]林鳳.淺談計算機輔助教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育改革與教學(xué)研究,2011,2:88-89
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【關(guān)鍵字】Webquest;智能系統(tǒng);教學(xué)資源;學(xué)習(xí)
【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】B 【論文編號】1009―8097(2009)01―0116―05
一 前言
Webquest是一種新興的信息化教學(xué)模式,1995年由美國 圣地亞哥州立大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院教授BernieDodge和Tom March創(chuàng)建[1]。WebQuest模式理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論, 它是建構(gòu)主義在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中的實踐表現(xiàn)。WebQuest主要的教 學(xué)方法是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,給學(xué)生一個特定的情景或者一項任 務(wù),通常是一個需要解決的問題或者課題項目,課程計劃中 為學(xué)生提供了相關(guān)的信息資源,并要求學(xué)生通過對信息資源 的搜索、分析和綜合來得出創(chuàng)造性的解決方案。近年來, Webquest 教學(xué)模式得到了迅速的發(fā)展,教學(xué)案例日益增加, 深受教師和學(xué)生關(guān)注 [2][3]。然而,由于Webquest教學(xué)解決方 案是獨立地針對某個特定教學(xué)任務(wù)來設(shè)計的,在制作時需要 運用大量的課件工具,運行時采用的底層架構(gòu)不統(tǒng)一,通信 協(xié)議不同,課件資源的類型格式存在差異等,導(dǎo)致教學(xué)方案 的設(shè)計、制作效率不高。不同底層架構(gòu)的Webquest教學(xué)模式 之間要進行信息交流,就對系統(tǒng)整合和應(yīng)用集成要求異常高, 更重要的是在教學(xué)方案設(shè)計時,普遍都按照統(tǒng)一的六大模塊 設(shè)計,造成教學(xué)策略單一、應(yīng)用設(shè)計模板化、探究目標(biāo)不適 當(dāng),這就極大的地限制了教學(xué)資源共享的可能。如何構(gòu)建一 個具有個性化和無縫集成的Webquest教學(xué)系統(tǒng)已成為備受關(guān) 注的焦點問題。因此,本文通過分析傳統(tǒng)WebQuest教學(xué)模式 的不足,提出利用人工智能技術(shù)、Web服務(wù)技術(shù)與Webquest 教學(xué)模式相結(jié)合的解決方案,形成了一個具有自適應(yīng)性的 Webques集成系統(tǒng)體系架構(gòu),使得改進后的Webquest教學(xué)平臺 具有智能性、協(xié)作性、可重組性和可擴展性。
二 Webquest教學(xué)系統(tǒng)及其模型結(jié)構(gòu)
1傳統(tǒng)Webquest教學(xué)解決方案的不足 傳統(tǒng)的WebQuest教學(xué)系統(tǒng)一般都由六大模塊組成:引言( Introduction )、任 務(wù)( Task )、過 程( Process )、資源 (Resources)、評估(Evaluation)、結(jié)論(Conclusion)[4]。目 前,多數(shù)Webquest教學(xué)系統(tǒng)都是針對特定的教學(xué)單元進行設(shè) 計和制作,難以對教學(xué)方案和教學(xué)資源進行管理和重組,因 此網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支撐的教學(xué)方案普遍存在如下問題:
(1) 應(yīng)用設(shè)計模板化,缺乏個性化服務(wù)
對于所有參與Webquest 的學(xué)習(xí)者提供相同的緒言和任 務(wù),系統(tǒng)智能性差,無法了解個別學(xué)生的能力與認知風(fēng)格的 差別,對不同認知水平的學(xué)生呈現(xiàn)相同教學(xué)內(nèi)容,采用相同 的教學(xué)策略,無法適應(yīng)個別學(xué)生的具體需求,難以實現(xiàn)因材 施教。
(2) 資源缺乏有效的組織和查詢
Webquest教學(xué)資源作為獨立體, 教學(xué)系統(tǒng)很難主動發(fā)現(xiàn) Webquest教學(xué)資源的存在, 導(dǎo)致教學(xué)資源由于未被發(fā)現(xiàn)而不 能被重用。并且在制作多個Webquest課件時, 除教學(xué)內(nèi)容的差 異外, 很多功能的設(shè)計和實現(xiàn)都是相似和重復(fù)的。這就要求課 件的制作除需要對課程內(nèi)容進行歸納和整理外, 還要對教學(xué) 管理、教學(xué)模式及手段進行設(shè)計。
(3) 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程的記錄和監(jiān)控不足
由于采用超文本的方法組織教學(xué)材料,且由學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán),若系統(tǒng)沒有針對性地作一些引導(dǎo)、限制和具備 必要的監(jiān)控,在學(xué)習(xí)的過程中容易出現(xiàn)迷航現(xiàn)象,學(xué)生容易 偏離學(xué)習(xí)的目標(biāo),不能跟蹤學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進度。
(4) 系統(tǒng)宿主平臺緊耦合問題
緊耦合使教學(xué)系統(tǒng)必須依附于特定的平臺,導(dǎo)致不同的Webquest 教學(xué)系統(tǒng)難以集成,沒有集成的學(xué)習(xí)環(huán)境來支持適 合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的策略。網(wǎng)絡(luò)中最合適的學(xué)習(xí)策略是探索式學(xué)習(xí) 策略和協(xié)作式學(xué)習(xí)策略,但目前的技術(shù),對它們的支持都比 較簡單,無法充分發(fā)揮其優(yōu)勢。
2 Webquest 自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)模型
針對上述不足,本文中的Webquest教學(xué)系統(tǒng)模型采用基于Web服務(wù)的教學(xué)集成系統(tǒng)框架[5 ]和智能教學(xué)系統(tǒng)框架[6 ]。教 學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計方案能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo):作為通用的Webquest 教學(xué)支撐平臺既能無逢集成教學(xué)應(yīng)用軟件、消除異構(gòu)教學(xué)應(yīng)用子系統(tǒng)之間的互操作性問題, 還能自動地收集各種有利于 學(xué)習(xí)的信息資源并整理這些資源以便于教學(xué)資源的重用、個 性化信息采集、學(xué)習(xí)情景或背景顯示、智能資源調(diào)度、學(xué)習(xí) 過程記錄、教學(xué)內(nèi)容重組等系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)
如圖1所示。
首先,教師通過教學(xué)設(shè)計過程按知識對象庫中的知識點 確定學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程目標(biāo),并設(shè)計具有不同學(xué)習(xí)策略的 Webquest 教學(xué)情景、任務(wù)、過程、資源、評價和總結(jié)模塊。 學(xué)生通過登錄入口進入個性分析過程模塊,個性分析過程模 塊針對不同學(xué)習(xí)者,從已有知識庫中抽取適應(yīng)學(xué)習(xí)者知識層 次的學(xué)習(xí)情景、任務(wù)和資源,按照靈活的教學(xué)情景實例,以 任務(wù)驅(qū)動方式要求學(xué)習(xí)者進行學(xué)習(xí)和探究。學(xué)習(xí)者按照學(xué)習(xí) 過程進行自主協(xié)同學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)過程模塊會自動開始采 集和記錄學(xué)生的請求,跟蹤學(xué)生的行為,收集學(xué)生學(xué)習(xí)課件 的類型及難度、查看資料的時間和頻繁度、點擊的網(wǎng)頁、搜 索的關(guān)鍵字,以及作業(yè)和測試的過程及結(jié)果等,提交給最終 的用戶個性信息數(shù)據(jù)庫。資源調(diào)度過程模塊會根據(jù)學(xué)習(xí)者需 要,自動篩選和幫助學(xué)習(xí)者搜索出所需的教學(xué)資源。學(xué)習(xí)者 根據(jù)情景、任務(wù)、相關(guān)資料和工具進行多種形式的自主探索 和研究,并根據(jù)教師在評價模塊中制定的評價體系進行教學(xué) 總結(jié)。最后, 通過總結(jié)和理論修正過程,優(yōu)化最初設(shè)計的教學(xué) 內(nèi)容。
三 Webquest 自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)功能分析
結(jié)合 Webquest 教學(xué)模式中情景、任務(wù)、過程、資源、評 價和總結(jié)六大模塊,對教學(xué)設(shè)計模塊、個性分析模塊、協(xié)同 學(xué)習(xí)模塊、資源調(diào)度模塊、評價模塊等功能進行闡述。
1教學(xué)設(shè)計
教學(xué)設(shè)計模塊實現(xiàn)教師課程管理和教學(xué)策略管理功能。該模塊一方面具有制定教學(xué)情境、確定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)過程 的功能,另一方面還提供教學(xué)內(nèi)容維護功能,例如:輸入教 案、試題、問題;上傳教學(xué)材料;根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況適當(dāng) 更改教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體等;輔助教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容進 行在線指導(dǎo)等。
在設(shè)計過程中,充分關(guān)注網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)模塊建構(gòu)的動態(tài) 性,從教學(xué)的適應(yīng)性角度出發(fā),考慮 Webquest 各個模塊的功 能性和動態(tài)發(fā)展性。在充分考慮學(xué)習(xí)適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,應(yīng)用 目前國際教育技術(shù)先進的設(shè)計型研究理論,以及應(yīng)用活動理 論的系統(tǒng)動態(tài)發(fā)展觀來建構(gòu)適應(yīng)性學(xué)習(xí)模塊功能。因此,教 學(xué)設(shè)計模塊具有可重組性和擴展性。
2個性分析
個性分析模塊功能是獲取用戶的學(xué)習(xí)習(xí)慣和偏好并加以分析,生成用戶模型,構(gòu)建個性化的教學(xué)情景,分配個性化 的學(xué)習(xí)任務(wù)。個性分析是實現(xiàn)個性化教學(xué)服務(wù)的前提。學(xué)習(xí) 者在確認身份進入 Webquest 教學(xué)系統(tǒng)后,個性分析模塊根據(jù) 用戶樣本,構(gòu)建教學(xué)情景,分配學(xué)習(xí)任務(wù),并進入特定的學(xué) 習(xí)過程進行自主協(xié)同學(xué)習(xí)。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)活動設(shè)計的服務(wù)對象主要是學(xué)習(xí)者,在 活動設(shè)計的過程中,按照學(xué)習(xí)者個體的實際學(xué)習(xí)因素,可采 用的研究方法主要是現(xiàn)成的心理學(xué)測試量表,如:溫斯坦標(biāo) 準(zhǔn)化學(xué)習(xí)策略量表 LASSI 等。針對不同學(xué)習(xí)者個體的訪談加 經(jīng)驗分析法研究,系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)者個體的學(xué)習(xí)風(fēng)格對網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境活動設(shè)計的模塊功能需求,自適應(yīng)過程中的學(xué)習(xí)情感需求, 找到個體學(xué)習(xí)的主要影響因素,充分發(fā)揮活動理論的指導(dǎo)作 用,使整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的活動系統(tǒng)設(shè)計朝著適應(yīng)性個體學(xué)習(xí)方 向動態(tài)地發(fā)展。
3協(xié)同學(xué)習(xí)
協(xié)同學(xué)習(xí)過程模塊實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)同學(xué)習(xí)的自動化和智能化。主要包括提供協(xié)同學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)過程的智能 監(jiān)視和跟蹤,并通過感知學(xué)習(xí)者和教師的教學(xué)過程環(huán)境來自 動設(shè)定進一步的教學(xué)任務(wù)。
(1) 協(xié)同學(xué)習(xí)工具
在進行Webquest 教學(xué)過程中, 除了能提供一些常用的交 流工具,如:提問、論壇、聊天室等, 協(xié)同學(xué)習(xí)工具還應(yīng)具有 使多個學(xué)習(xí)者協(xié)同進行學(xué)習(xí)并一起達到學(xué)習(xí)的目標(biāo)的功能。 協(xié)同工具提供協(xié)作者在本次Webquest的教學(xué)過程中的協(xié)作狀 態(tài)、協(xié)同探究資源列表、討論記錄、推理評價等服務(wù)。多個 學(xué)習(xí)者通過協(xié)同工具以任務(wù)驅(qū)動模式進行學(xué)習(xí)。其具體步驟 如下:
根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容中目標(biāo)知識點重要性以及目標(biāo)知識點 之間的關(guān)系,定義關(guān)鍵學(xué)習(xí)目標(biāo),生成教學(xué)過程的關(guān)鍵路徑;
查詢用戶個性信息庫具有相關(guān)信息的學(xué)習(xí)者,生成協(xié)同學(xué)習(xí)小組,分配學(xué)習(xí)任務(wù)表;
對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況進行監(jiān)控和推理,當(dāng)學(xué)習(xí)者完成某 一項關(guān)鍵學(xué)習(xí)活動或者時間到期時將觸發(fā)其相應(yīng)學(xué)習(xí)事件, 如:更新小組內(nèi)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)任務(wù)表,將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況 發(fā)送給教師以及進入下一個目標(biāo)知識點的學(xué)習(xí);
循環(huán)以上步驟,直至完成學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。
(2) 學(xué)習(xí)過程的智能監(jiān)視和記錄
在學(xué)習(xí)過程中,系統(tǒng)一方面會自動開始采集學(xué)生的請求,記錄學(xué)生的行為,收集學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)資料,如:課件的類 型、難度、查看資料的時間和頻繁度、點擊的網(wǎng)頁、搜索的 關(guān)鍵字,以及做作業(yè)、做測試的過程及結(jié)果等,并提交給最 終的用戶個性信息數(shù)據(jù)庫。另一方面,學(xué)習(xí)過程模塊和資源 調(diào)度過程模塊會根據(jù)學(xué)習(xí)者需要,自動篩選和幫助學(xué)習(xí)者搜 索出所需的課件資源,學(xué)習(xí)過程模塊根據(jù)學(xué)習(xí)者的需要調(diào)用 新的學(xué)習(xí)情景和學(xué)習(xí)任務(wù)。
4 資源調(diào)度
Webquest教學(xué)資源作為獨立體,教學(xué)系統(tǒng)很難主動定位 和限定Webquest教學(xué)資源的存在。因此,資源調(diào)度模塊的功 能就是針對不同學(xué)習(xí)者,從已有知識庫中抽取符合學(xué)習(xí)者興 趣和知識層次的資源。學(xué)習(xí)者進入教學(xué)過程中,資源調(diào)度模 塊會根據(jù)學(xué)習(xí)者需要,自動搜索和篩選出所需的信息資源, 設(shè)計成細粒度的無狀態(tài)的實體構(gòu)件。如:多媒體資源的展示、課件資源的制作工具、課件的上傳下載、在線測試等。
(1) 資源搜索 資源搜索的主要功能是主動搜索網(wǎng)上資源。搜索的方式
有兩種,即本地搜索和遠程搜索。前者是從索引數(shù)據(jù)庫中進 行查找,這種方式速度較快。后者又分成兩種途徑:①直接搜 尋Web站點,從Web頁面中獲取信息。②借助于已有的搜索引 擎進行信息搜索。這種方式的優(yōu)點在于不必直接對整個 Internet進行搜索,只需與若干搜索引擎連接,獲取它們返回 的結(jié)果即可。
(2) 資源過濾 由于搜索范圍受搜索引擎的限制,如果直接將搜索引擎
的結(jié)果返回到用戶端會帶來大量無效信息,增加學(xué)生的知識 盲點。因此最好的方法是通過 Agent 傳輸協(xié)議(Agent Transfer Protocol,ATP)移動到 Web 服務(wù)器端,在服務(wù)器上完成信息 的自動獲取和過濾操作。只將有效信息傳回用戶端,從而避 免了大量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸,降低系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的依賴,這 樣可以大大提高搜索效率,充分發(fā)揮 Agent 技術(shù)的效能。
5學(xué)習(xí)評價
Webquest 評價系統(tǒng)遵循了內(nèi)容和評價主體多元化、評價 實施情景化和評價方式多樣化的特定,以多元智能理論為基 礎(chǔ),充分發(fā)揮 Web 特點,發(fā)展一種交互式智能化的評價系統(tǒng)。 結(jié)構(gòu)如下圖 2 所示:
評價作為一種在學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)過程中監(jiān)控、記錄、收集和分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為及軌跡的手段,有效 的把評價活動“嵌入”到學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,是綜合評 價系統(tǒng)當(dāng)中最為重要的評價方式和績效依據(jù)。本模塊由模糊 專家系統(tǒng)推論出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài),并給予評價和適當(dāng)幫助。
四 系統(tǒng)實現(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)分析
本系統(tǒng)實現(xiàn)采用 B/S 運行模式,基于 Windows 2003 操作 系統(tǒng)平臺,采用 JAVA、JSP 和.NET 等開發(fā)工具,運用人工智 能和 Web Services 技術(shù),使用 Apache 進行 Web ,Oracle 作為后臺數(shù)據(jù)庫,集成包括網(wǎng)絡(luò)課堂、教學(xué)管理、課程管理、 資源管理、學(xué)習(xí)評估、作業(yè)、過程監(jiān)控、協(xié)同學(xué)習(xí)工具 等基于 CELTS和 SCORM 標(biāo)準(zhǔn)[7,8]的 Webquest 教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)。 我們從 2007 年開始在網(wǎng)上開設(shè)了 3 門計算機公共基礎(chǔ)課程, 同時在線人數(shù)超過 1000,目前已經(jīng)有 22 個班級利用該平 成相關(guān)課程。圖 3 是符合某教學(xué)策略的 Webquest 學(xué)習(xí)平臺, 教師教學(xué)設(shè)計平臺見圖 4 所示。
1個性分析與實現(xiàn)算法
學(xué)生用戶登錄后,學(xué)生進行選擇個性化學(xué)習(xí)策略流程。本系統(tǒng)采用的學(xué)習(xí)策略量表是由美國20 世紀(jì)80年代末期編 制的溫斯坦標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)策略量表LASSI[9,10],美國已有1000多 所學(xué)校使用此量表對學(xué)生的學(xué)習(xí)策略應(yīng)用水平進行測試。此 量表測量學(xué)生用來進行學(xué)習(xí)和研究活動的策略和方法,重點 關(guān)注那些通過教學(xué)可以改善與成功學(xué)習(xí)(successful learning) 相關(guān)的顯性或隱性的思想和行為[11]。LASSI對于幫助學(xué)生學(xué)會 學(xué)習(xí)、幫助教師進行研究和設(shè)計教學(xué)活動均有積極作用。
LASSI有10個分量表[12,13], 分別是:(1)態(tài)度(ATT),測 量學(xué)生對追求學(xué)習(xí)成功、完成與此相關(guān)的任務(wù)的總的態(tài)度和 動機;(2)動機(MOT),測量學(xué)生對完成具體學(xué)業(yè)任務(wù)所負 責(zé)任的程度;(3)時間管理(TMT),測量學(xué)生建立和使用時 間的水平;(4)焦慮(ANX),測量學(xué)生減少對學(xué)校和自己的 學(xué)習(xí)成績的擔(dān)心程度的能力;(5)專心(CON),測量學(xué)生把 注意力指向并集中在特定學(xué)習(xí)任務(wù)上的能力;(6)信息加工(INP),測量學(xué)生使用心理表象、言語精加工、領(lǐng)會監(jiān)控和 推理等策略促進理解和回憶的程度;(7)選擇要點(SM), 測量學(xué)生在各種一般性的和細節(jié)性信息中識別出用以進一步學(xué)習(xí)的重要信息的能力;(8)學(xué)習(xí)輔助(STA),測量學(xué)生是 創(chuàng)造或使用輔技術(shù)及材料來幫助學(xué)習(xí)和保持信息的能 力;(9)自我測試(SFT),測量學(xué)生對要學(xué)習(xí)課程理解程度 的能力;(10)考試策略(TST),測量學(xué)生運用備考和應(yīng)試策 略的水平。針對我校教學(xué)現(xiàn)狀與學(xué)生水平,本系統(tǒng)在LASSI 量表的基礎(chǔ)上,對測量數(shù)據(jù)分析的算法設(shè)計上做了適當(dāng)?shù)母?進,以學(xué)習(xí)意愿度、學(xué)習(xí)能力度、知識水平度三類綜合實力 測量作為判斷依據(jù),生成個性樣本,并自動選擇和構(gòu)建個性 化的學(xué)習(xí)策略。
具體算法設(shè)計如下:
學(xué)習(xí)意愿度(Willingness):以態(tài)度(ATT)、動機(MOT) 和焦慮(ANX)三個分量表為基本數(shù)據(jù)源,根據(jù)國際上的常 規(guī)模式得出原始分數(shù) Sw 并轉(zhuǎn)化成百分數(shù)。
If Sw is low
Then choose policy from P5,P6,P7,P8. If Sw is high
Then choose policy from P1,P2,P3,P4.
此綜合度主要用以測量學(xué)生個體對于學(xué)習(xí)目標(biāo)及完成學(xué) 習(xí)任務(wù)的興趣、態(tài)度和動機等心理狀況和內(nèi)在潛力。
學(xué)習(xí)能力度(Ability ):以時間管理(TMT )、專心(CON)、信息加工(INP)、選擇要點(SM)和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)(STA) 五個分量表作為基本數(shù)據(jù)源,根據(jù)國際上的常規(guī)模式得出原 始分數(shù) Sa 并轉(zhuǎn)化成百分數(shù)。
If Sa is low
Then choose policy from P3,P4,P7,P8. If Sa is high
Then choose policy from P1,P2,P5,P6.
此綜合度主要用以測量學(xué)生個體在學(xué)習(xí)過程中的專注 度、持久度以及對于學(xué)習(xí)的領(lǐng)悟、安排、管理、運用、推理 的多方面能力。
知識水平度(Knowledge):以自我測試(SFT)和考試 策略(TST)這兩個分量表作為基本數(shù)據(jù)源,根據(jù)國際上的常 規(guī)模式得出原始分數(shù) Sk 并轉(zhuǎn)化成百分數(shù)。
If Sk is low
Then choose policy from P2,P3,P6,P8. If Sk is high
Then choose policy from P1,P4,P5,P7.
此綜合度主要用以測量學(xué)生個體自身對所學(xué)知識及相 關(guān)信息的掌握程度。
需要說明的是,依據(jù)此分析算法所構(gòu)建的個性化學(xué)習(xí)策 略庫中,以表 1 中八種學(xué)習(xí)策略為常規(guī)策略,策略庫并不是 無限大的。
2資源調(diào)度與實現(xiàn)算法
Webquset 作為探究式教學(xué)模式,資源搜索和定位是決定 學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵,所以資源調(diào)度模塊的重要性不言而喻。作 為個性化、智能化的教學(xué)系統(tǒng),怎樣根據(jù)學(xué)習(xí)者的個性特征 和知識層次為其提供適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源,即以怎樣的算法實現(xiàn) 對學(xué)習(xí)者的智能推薦,幫助學(xué)習(xí)者更方便、更準(zhǔn)確地在大量 異構(gòu)、分布式的資源中搜索和提取所需數(shù)據(jù),是 Webquest 教 學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)的重點。
利用 Multi-agent 協(xié)作技術(shù)和 Webservices 技術(shù)實現(xiàn)資源 調(diào)度是一種方便有效的途徑。它既利用 Web services 技術(shù)解決 了異構(gòu)、分布式資源存取困難的問題,又利用模塊調(diào)用為系 統(tǒng)提供了多樣化的推薦功能[14,15]。
在會話中,假設(shè)符合學(xué)習(xí)者個性的,對學(xué)習(xí)者有價值的 信息列表用 Sug來表示,則 Sug表示為一個多元組集合 Sug={ M, L, PW, u},它將最終反饋給學(xué)習(xí)者。
其中 M 代表當(dāng)前站點的鄰接矩陣,它通過搜索用戶導(dǎo)航 信息圖,找出與當(dāng)前頁面關(guān)聯(lián)度 Minfreq 較大的鄰接頁面,認 為是有價值的;L 指聚簇列表。聚簇是根據(jù)碼值找到數(shù)據(jù)的物 理存儲位置,從而達到快速檢索數(shù)據(jù)的目的。系統(tǒng)認為只有 大于最小聚簇值 Minclustersize的聚簇才是有意義的遍歷聚 簇;PW 指會話標(biāo)識符索引列表,u 指用戶請求頁的 URL。當(dāng) 一個學(xué)習(xí)者的請求到達 Web 服務(wù)器,后臺的資源庫將被更新, 同時一個推薦信息列表將被附加到請求頁并反饋給學(xué)習(xí)者。 通過學(xué)習(xí)者的會話標(biāo)識符,系統(tǒng)判定該學(xué)習(xí)者是否在線,并 通過當(dāng)前會話特征,自動更新資源庫并產(chǎn)生推薦信息。而在 會話過程中,學(xué)習(xí)者所訪問的 URL 標(biāo)識符被存儲到一個簡單 的映射數(shù)組中,要找到 URL 標(biāo)識符所對應(yīng)的 URL 地址,只 能通過訪問一個字符串?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) trie 才能得到,trie 中就存儲 了 URL 標(biāo)識符到 URL 的映射關(guān)系。下面是基本實現(xiàn)算法:
初始設(shè)置:M,L,PW;
輸入:用戶請求頁的 URL :u;
輸出:對會話學(xué)習(xí)者有價值的信息列表 Sug;
page _idu=Identify_Page (u); //在當(dāng)前會話中,通 過訪問 trie,提取相應(yīng) URL 的 id
session_id=Identify_Session ( );
page_idv=Last_Page (session_id); //返回當(dāng)前會 話中最近訪問頁的 id
PW=Page_Windows[session_id];
If (!Exists (page_idu, page_idv, PW))
then
M[page_idu, page_idv]++; //如果(u, v)已出現(xiàn)當(dāng) 前會話中,則鄰接矩陣 M 自增
If ((Wuv > minfreq)&(L[page_idu ]< >L[page_ idv]))
then
MergeCluster(L[page_idu],L[page_ idv]);//如果 M
關(guān)聯(lián)度夠大且 u,v 不重復(fù),則合并它們的聚簇 L
endif
M [page_idu, page_idu] ++;
New_L= Cluster( M, L, page_idu );//產(chǎn)生新的聚簇 列表
L=New_L
endif
Push(u,PW); //將產(chǎn)生的頁面 push 到列表 PW 中
Sug=Create_Suggestions (PW, L, page_idu); //產(chǎn)
生推薦信息列表 sug
Return(Sug); //將推薦信息列表返回給用戶
五 結(jié)束語
本文所述的基于Webquest的自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計方法, 能有效地解決當(dāng)前Webquest教學(xué)存在的不足。通過人工智能 技術(shù)和Web技術(shù)建立的教學(xué)系統(tǒng),能為學(xué)習(xí)者提供了真正有價 值的資源最小集合,也是從依靠單一模式解決問題發(fā)展到以 多個模式協(xié)作完成構(gòu)想的轉(zhuǎn)變,使得Webquest教學(xué)系統(tǒng)具有 很好地擴展性和重組性,并對信息化教學(xué)有積極地推動和促 進作用。
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[關(guān)鍵詞] 數(shù)字媒體技術(shù) 軟件工程 特色專業(yè) 人才培養(yǎng)模式 課程體系
一、引言
隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字廣播等技術(shù)不斷發(fā)展,以互聯(lián)網(wǎng)、無線通信為傳播載體,以傳統(tǒng)媒體內(nèi)容與創(chuàng)新內(nèi)容模式為核心的數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)快速崛起,并正在改變著人們的信息獲取方式和休閑娛樂的形式。近年來數(shù)字媒體作為一個新興的產(chǎn)業(yè)異軍突起,迅速發(fā)展成為信息產(chǎn)業(yè)里的一個支柱型產(chǎn)業(yè)。數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)被稱為是21世紀(jì)知識經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè),是繼IT產(chǎn)業(yè)后又一個經(jīng)濟增長點。
我國的數(shù)字媒體業(yè)近幾年正處于高速發(fā)展時期,對于具有較高人文素養(yǎng)、掌握數(shù)字媒體核心技術(shù)并具有藝術(shù)創(chuàng)意能力的復(fù)合型數(shù)字媒體技術(shù)開發(fā)與設(shè)計人才需求旺盛。北京工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院結(jié)合北京市對文化創(chuàng)意人才需求的情況,以及我校辦學(xué)的宗旨和軟件學(xué)院的辦學(xué)模式,確定了數(shù)字媒體技術(shù)作為本科軟件工程專業(yè)的方向之一開展北京市緊缺人才的培養(yǎng)。
數(shù)字媒體技術(shù)作為一個寬口徑、以技術(shù)為主、藝術(shù)為輔、技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的新的專業(yè)方向,涉及到不同的學(xué)科知識,因此,我們有必要通過探索與改革人才培養(yǎng)模式、課程體系以及實踐教學(xué)體系的研討,搭建科學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺等,促進軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù)方向)人才培養(yǎng)整體水平的提升。
二、培養(yǎng)目標(biāo)的確定
數(shù)字媒體是數(shù)字化的內(nèi)容作品,以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)為主要傳播載體,通過完善的服務(wù)體系,分發(fā)到終端和用戶進行消費。數(shù)字媒體包括了圖像、文字以及音頻、視頻等形式,在傳播形式和傳播內(nèi)容中采用數(shù)字化,即信息的采集、存取、加工和傳輸采用數(shù)字方式。數(shù)字媒體技術(shù)是通過現(xiàn)代計算和通信手段,綜合處理文字、聲音、圖形、圖像等信息,使抽象的信息變成可感知、可管理和可交互的一種技術(shù)?!拔幕癁轶w、科技為酶”準(zhǔn)確地反映了技術(shù)在數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)中的地位。
我院的軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)是教育部、財政部2007年批準(zhǔn)的第二類特色專業(yè)建設(shè)點,為使本專業(yè)的建設(shè)有一個高的起點,學(xué)院專門組織了相關(guān)教師除了在北京高校調(diào)研外,還赴浙江、上海等地調(diào)研了知名高校在本專業(yè)辦學(xué)的情況。學(xué)院結(jié)合北京市對文化創(chuàng)意人才需求的情況,以及我校辦學(xué)的宗旨和軟件學(xué)院的辦學(xué)模式制定了軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃。
軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)是為北京市培養(yǎng)發(fā)展文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的具有較高的綜合藝術(shù)素養(yǎng),具有良好職業(yè)道德和綜合素質(zhì),掌握計算機軟件、軟件工程和計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論,數(shù)字媒體藝術(shù)基礎(chǔ)知識,以及數(shù)字媒體制作與開發(fā)專業(yè)知識,具有綜合技術(shù)能力及藝術(shù)理解能力的、能進行網(wǎng)站整體形象設(shè)計與策劃、網(wǎng)絡(luò)動畫、網(wǎng)絡(luò)廣告、網(wǎng)絡(luò)視音頻藝術(shù)設(shè)計與制作的具有現(xiàn)代意識的復(fù)合型高級人才。畢業(yè)后,能夠從事數(shù)字媒體技術(shù)(包括影視、動畫、數(shù)字娛樂等)指導(dǎo)和數(shù)字媒體制作,并能夠進行與數(shù)字媒體相關(guān)的軟件(如影視編輯軟件、動畫軟件、數(shù)字娛樂軟件及插件等)開發(fā)。也可繼續(xù)攻讀相關(guān)學(xué)科的碩士。
三、軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系的建構(gòu)
由于本專業(yè)在我國是一個新設(shè)專業(yè),目前各高校在如何興辦本專業(yè)都在探索階段。隨著本專業(yè)招生人數(shù)和辦學(xué)規(guī)模的不斷增加,迫切需要對特色專業(yè)的教學(xué)體系進行工程化改造,逐步建立工程化實踐教學(xué)體系,著力培養(yǎng)學(xué)生的工程化開發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì),進而形成一個融基礎(chǔ)理論、實驗教學(xué)、工程實踐為一體的整體化培養(yǎng)機制,讓學(xué)生的基礎(chǔ)知識、科學(xué)素養(yǎng)、專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都得到全面均衡的發(fā)展。
1.探索人才培養(yǎng)模式
在教學(xué)過程中,注重借鑒國內(nèi)外先進的辦學(xué)經(jīng)驗,不斷探索人才培養(yǎng)模式,力爭形成自己的專業(yè)特色。
數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展對數(shù)字媒體行業(yè)從業(yè)人員提出了更高層次的要求,盡管國內(nèi)高校數(shù)字媒體人才的培養(yǎng)數(shù)量日益攀升,但高端數(shù)字媒體人才的匱乏卻嚴(yán)重阻礙著我國數(shù)字媒體企業(yè)的發(fā)展,主要原因是國內(nèi)數(shù)字媒體相關(guān)專業(yè)的教學(xué)基本上仍停留在傳統(tǒng)的理工科人才培養(yǎng)模式中,普遍缺少對學(xué)生工程能力和職業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練,同時也缺乏進行這些訓(xùn)練所需的教學(xué)環(huán)境,培養(yǎng)出的學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界的需求往往存在較大的脫節(jié),難以快速融入現(xiàn)代數(shù)字媒體企業(yè)的運作。
本專業(yè)強調(diào)實踐教學(xué)和學(xué)生動手與創(chuàng)新能力培養(yǎng),實驗、實踐教學(xué)設(shè)施完善。有針對專業(yè)教學(xué)的計算機圖形、軟件工程、數(shù)字音頻、數(shù)字視頻、數(shù)字影視、數(shù)字動畫、數(shù)字娛樂等各類實驗室和工作室,設(shè)備先進。同時,與多家傳媒企業(yè)建立了穩(wěn)定的校外實習(xí)基地,與移動媒體、網(wǎng)絡(luò)媒體建立了長期業(yè)務(wù)合作關(guān)系,共同研發(fā)項目。學(xué)習(xí)期間安排專業(yè)技能認證和企業(yè)頂崗實習(xí),適應(yīng)上崗要求和社會需求。
2.建立課程體系
軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)除了公共基礎(chǔ)課程外,是以專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、專業(yè)英語、藝術(shù)基礎(chǔ)、計算機基礎(chǔ)、數(shù)字媒體技術(shù)為主線構(gòu)成專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程。在專業(yè)培養(yǎng)階段形成平面與動畫設(shè)計、計算機圖形與圖像處理、視頻音頻制作與處理、數(shù)字娛樂軟件開發(fā)、以及人工智能與虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用等課程群。這些課程群的安排是循序漸進的,理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合,并落實在不同學(xué)期。
軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)在專業(yè)方向劃分上主要考慮移動娛樂和網(wǎng)絡(luò)娛樂兩個方向。移動娛樂以手持設(shè)備數(shù)字娛樂軟件開發(fā)為主,網(wǎng)絡(luò)娛樂以網(wǎng)絡(luò)數(shù)字娛樂軟件開發(fā)為主,前者的專業(yè)方向課程主要有嵌入式操作系統(tǒng)、手機娛樂軟件開發(fā)等;后者的專業(yè)方向課程主要多媒體網(wǎng)頁設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)多媒體開發(fā)與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)娛樂軟件開發(fā)等。這些課程的學(xué)習(xí),能夠為學(xué)生今后開發(fā)移動娛樂軟件或網(wǎng)絡(luò)娛樂軟件打下良好的基礎(chǔ)。
學(xué)生的專業(yè)認知課程、自主性學(xué)習(xí)課程和創(chuàng)新能力培養(yǎng)由必修課、選修課、第二課堂和工程實踐完成。特別是創(chuàng)新能力培養(yǎng),執(zhí)行學(xué)校關(guān)于創(chuàng)新實踐活動的規(guī)定,組織和指導(dǎo)學(xué)生第二課堂課程的學(xué)習(xí)。對無法按學(xué)校要求獲得創(chuàng)新實踐活動學(xué)分的學(xué)生,本專業(yè)將他們的創(chuàng)新實踐活動課程安排在工程訓(xùn)練中完成。
(1)核心課程
數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程對學(xué)生起著打?qū)I(yè)基礎(chǔ)的作用,除了學(xué)校的公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理及英語外,包括四類課程:專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、藝術(shù)基礎(chǔ)類課程、計算機主干課程、數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)類課程。這些課程具體如下:
①線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模、概率與數(shù)理統(tǒng)計;
②形態(tài)構(gòu)成、藝術(shù)賞析、視覺傳達設(shè)計;
③程序設(shè)計入門、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)基礎(chǔ);
④多媒體技術(shù)導(dǎo)論、動畫設(shè)計、游戲概論、計算機圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、數(shù)字視頻與音頻技術(shù)與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)多媒體開發(fā)與應(yīng)用、流媒體技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫、腳本編程技術(shù)、數(shù)字娛樂軟件開發(fā)、數(shù)字娛樂軟件測試、人工智能技術(shù)應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)、移動娛樂軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)娛樂軟件開發(fā)、人機交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、影視編導(dǎo)、文化創(chuàng)意與策劃、視聽語言。
(2)特色課程
特色課程針對數(shù)字媒體特色專業(yè)的專業(yè)定位和培養(yǎng)目標(biāo),以及專業(yè)技能訓(xùn)練的要求進行設(shè)計的。我們要求本專業(yè)學(xué)生在專業(yè)英語閱讀、寫作、交流要有很好的基礎(chǔ),專門安排了專業(yè)英語課程,除此之外,本專業(yè)的特色課程還包括六類:自學(xué)型課程、專業(yè)認知課程、實驗課、課程設(shè)計、工程訓(xùn)練、創(chuàng)新實踐活動。
①自學(xué)型課程:Java程序設(shè)計;
②專業(yè)認知課程:數(shù)字媒體與數(shù)字藝術(shù);
③實驗課(安排在學(xué)期中):手繪訓(xùn)練、視頻特技與非線性編輯、多媒體網(wǎng)頁設(shè)計、移動娛樂軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)娛樂軟件開發(fā)、界面設(shè)計課設(shè)、虛擬現(xiàn)實開發(fā)課設(shè);
④課程設(shè)計(安排在小學(xué)期):平面設(shè)計與影像制作課設(shè)、動畫制作、計算機圖形課設(shè)、數(shù)字媒體制作、數(shù)字娛樂軟件制作;
⑤工程訓(xùn)練(學(xué)期后期+小學(xué)期):數(shù)字媒體作品設(shè)計;
⑥創(chuàng)新實踐活動:創(chuàng)新學(xué)分的設(shè)置是學(xué)校關(guān)于教學(xué)計劃制定的一個改革措施,學(xué)院將完全按學(xué)校的要求執(zhí)行。通過學(xué)院開設(shè)多個與專業(yè)相關(guān)的科技活動小組,積極組織學(xué)生參加各種大賽活動;開設(shè)與專業(yè)技術(shù)相關(guān)的大師論壇,以開拓學(xué)生的視野,鼓勵學(xué)生參加相關(guān)的技術(shù)認證;將教師的科研課題公開,以引感興趣的同學(xué)參加等方法,使學(xué)生通過實際動手,從中學(xué)到獲取知識和運用知識的能力。另外,學(xué)院提供了創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié),即第七學(xué)期的數(shù)字媒體作品設(shè)計,該課程的一部分是放在小學(xué)期,另一部分放在學(xué)期末,根據(jù)學(xué)生不同的情況安排時間長度。已獲取創(chuàng)新學(xué)分的同學(xué),其工程實踐周期要短,共占3.5個學(xué)分;沒有獲取創(chuàng)新學(xué)分的同學(xué),其工程實踐周期要長,共占7.5個學(xué)分。這樣,就保證了每個學(xué)生都有獲取創(chuàng)新學(xué)分的途徑。
(3)第二課堂活動
第二課堂是學(xué)生利用課余時間,參加的以開闊視野、擴展知識、增進身心健康、提高專業(yè)技能為目的的各項活動,在校期間,學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣和特長,在學(xué)院的組織下參與工程實踐、科技、學(xué)術(shù)、文體、公益及社會實踐等各類第二課堂項目的活動。通過參與第二課堂項目的活動,提高自身工程實踐能力、創(chuàng)業(yè)能力、組織協(xié)調(diào)能力、團結(jié)協(xié)作精神與責(zé)任感,增強身心健康。
教學(xué)計劃中規(guī)定12個必修學(xué)分為第二課堂學(xué)分,此學(xué)分必須修滿。凡畢業(yè)資格審查之前未修滿12學(xué)分者,按本科生學(xué)籍管理規(guī)定不予畢業(yè)。這12個學(xué)分不計算在190學(xué)分之內(nèi)。
第二課堂項目分為兩部分,必修項目(8學(xué)分)和任選項目(4學(xué)分)。
必修項目分為學(xué)校要求的必修項目(6學(xué)分)和學(xué)院要求必修項目(2學(xué)分),必修項目是每名學(xué)生都必須完成的項目,每項學(xué)分必須獲得,不可用其它項目的學(xué)分替代。學(xué)校要求的必修項目按《北京工業(yè)大學(xué)本科生第二課堂學(xué)分管理辦法》(試行)獲得;學(xué)院要求的修項目可通過以下途徑獲得:學(xué)院開設(shè)的16學(xué)時的各類講座(1學(xué)分);學(xué)院指定學(xué)生參加的科技活動(1學(xué)分)。
任選項目是每名學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛好按照學(xué)校和學(xué)院建議項目任意選擇的項目,達到總學(xué)分要求即可。
四、結(jié)束語
數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)媒體文化相結(jié)合的領(lǐng)域,對既懂技術(shù)又懂藝術(shù)的復(fù)合型人才有一種特殊的戰(zhàn)略需求,也是數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提。通過對國內(nèi)外數(shù)字媒體技術(shù)相關(guān)專業(yè)及方向的調(diào)研,提出一個融基礎(chǔ)理論、藝術(shù)素質(zhì)培養(yǎng)、專業(yè)技術(shù)、實踐教學(xué)、工程實踐為一體的軟件工程軟件工程(數(shù)字媒體技術(shù))特色專業(yè)方向的知識體系,著力培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)與技術(shù)交叉結(jié)合的數(shù)字媒體制作與開發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì),進而使得學(xué)生的基礎(chǔ)知識、科學(xué)素養(yǎng)、藝術(shù)感悟、專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都得到全面均衡的發(fā)展。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:精品課程;Agent;多Agent系統(tǒng);高職教育
中圖分類號:TP311文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)11-2526-03
Study and Practice on Higher Vocational Excellent Course Website Based on Agent
CAI Li-lu1,DIAO Yong-feng2
(1.Anhui Finance & Trade Vocational College, Hefei 230601,China; 2.China West Normal University, Nanchong 637002, China)
Abstract: With the increasing number of high vocational course website,course website has been more mature in some respects,such as issuing teaching information and showing course content,but websites general lack of intelligence,adaptation,and interaction.To overcome these problems,the Agent technology is adopted in website system.This article has discussed the system framework,working principle,and the related technologies, and based on this,it has given the specific case in order to improve the demonstration of the outcome and effectiveness of the course construction.
Key words: excellent course; Agent; multi-agent; high vocational
隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)教育的蓬勃發(fā)展,近年來,各高職院校建設(shè)了多門精品課程。精品課程為改善學(xué)習(xí)和訓(xùn)練條件提供一種有效的手段,也為教師和學(xué)生提供靈活、方便、豐富的授課方式和學(xué)習(xí)方式,然而目前的精品課程,多數(shù)只是將課堂教學(xué)簡單搬上網(wǎng)絡(luò),這樣導(dǎo)致的最大的問題就是精品課程網(wǎng)站智能化程度低,不能對不同認知水平的學(xué)生采用不同的教學(xué)策略,實現(xiàn)因材施教,而將Agent技術(shù)應(yīng)用于精品課程網(wǎng)站,能有效克服現(xiàn)階段精品課程教學(xué)系統(tǒng)的局限和不足。
1 Agent技術(shù)簡介
Agent一詞直譯為“”,也有人把它翻譯為“智能”。所謂Agent,按Wooldridge[1]教授的提法,“如果一個實體具有自主性、反應(yīng)性、預(yù)動性、社交性四條基本性質(zhì),那么該實體可以視為一個,“Agent”。Shoham[2]教授認為,“如果一個實體可以用信念、承諾、義務(wù)、意圖等精神狀態(tài)進行描述,那么該實體可視為一個Agent”。綜合這兩種定義方法,給出Agent的定義如下:
Agent也就是軟件,是一個能在特定環(huán)境下連續(xù)、自發(fā)地實現(xiàn)功能,并且與相關(guān)和進程相聯(lián)系的軟件實體。連續(xù),自發(fā)的要求來源于環(huán)境的變化,要求能在沒有人的引導(dǎo)和干涉下以柔性、智能的方式對用戶的需求實時地加以響應(yīng),更理想的情況是在某一特定的環(huán)境下和時間內(nèi),反復(fù)實現(xiàn)某一功能后能夠吸取經(jīng)驗教訓(xùn),即具備所謂的學(xué)習(xí)功能[3]。另外,還希望能與環(huán)境中的其他和進程進行通信、合作。
由于現(xiàn)實問題紛繁復(fù)雜,當(dāng)單一Agent不能解決時,就需要把多個Agent進行組織和調(diào)度形成多Agent系統(tǒng)來承擔(dān)任務(wù)。基于多Agent技術(shù)的系統(tǒng)是指多個Agent相互通訊、彼此協(xié)調(diào),共同完成作業(yè)任務(wù)的系統(tǒng),各Agent能夠通過相互協(xié)調(diào)解決大規(guī)模的復(fù)雜問題,使系統(tǒng)具有很強的可靠性和自組織能力。[4]
2基于Agent的精品課程網(wǎng)站框架
由于精品課程網(wǎng)站涵蓋教學(xué)的各個環(huán)節(jié),是一個復(fù)雜的信息系統(tǒng)。因此應(yīng)該將其劃分成子問題,設(shè)計采用Agent作為基本單元,構(gòu)造多個具有一定功能的Agent,再由這些Agent去分別處理子問題。并通過協(xié)調(diào)Agent管理、調(diào)度、協(xié)調(diào)其他Agent的行為。系統(tǒng)如果需要對某個功能進行修改,只需修改相應(yīng)的Agent設(shè)計,再修改協(xié)調(diào)Agent的協(xié)調(diào)機制?;谏鲜龇治觯Y(jié)合精品課程網(wǎng)站實際,構(gòu)建了圖1所示的精品課程網(wǎng)站系統(tǒng)模型。
系統(tǒng)采用瀏覽器(Browser)/(Agent)/中心服務(wù)器(Server)模式即B/A/S模式,Web瀏覽器作為客戶端,通過該層可以實現(xiàn)任務(wù)的接受、用戶信息和行為的獲取、處理結(jié)果的反饋等,中間層是各種Agent,負責(zé)溝通客戶端和服務(wù)。部分Agent的功能如下。
學(xué)生Agent:學(xué)生Agent主要是為協(xié)助登錄精品課程網(wǎng)站的學(xué)員完成學(xué)習(xí)任務(wù)的智能,一個注冊賬號對應(yīng)一個學(xué)生Agent,并自動在學(xué)員登錄時自動為其提供服務(wù)。它負責(zé)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)特點、個性特點和學(xué)習(xí)過程。這些數(shù)據(jù)是分析個別化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、準(zhǔn)備教學(xué)資源、控制教學(xué)策略的參考依據(jù)。
教師Agent:教師Agent是為輔助教師更有效的完成教學(xué)任務(wù)而設(shè)置的,它主要負責(zé)對教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)策略進行日常維護。教師Agent通過教學(xué)Agent了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程,指導(dǎo)和監(jiān)控教學(xué)過程,并根據(jù)學(xué)生的反應(yīng),給出解答和指正。
管理員Agent:在精品課程網(wǎng)站系統(tǒng)中涉及一系列的管理如課程管理、成績管理、身份識別與訪問權(quán)限管理等等。管理員Agent能主動獲得諸如學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣偏好、學(xué)習(xí)水平等數(shù)據(jù)和資料,協(xié)助管理員進行快速有效的反應(yīng);為學(xué)生Agent搜索指定相應(yīng)的教師Agent以指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí);對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動的監(jiān)督、管理協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū);對其他的Agent進行增刪管理、地址管理、名錄管理和通訊管理。動態(tài)地對知識庫進行有效的更新、歸類等。
協(xié)調(diào)Agent:協(xié)調(diào)Agent負責(zé)整個系統(tǒng)的管理與控制,并協(xié)調(diào)各智能體之間的問題求解,實時建立戶與系統(tǒng)的通訊,起著一個總調(diào)度的作用。[5]協(xié)調(diào)Agent了解系統(tǒng)中其它Agent的信息(位置、功能、狀態(tài)),能夠檢測和消除沖突信息并將任務(wù)自動分解成并分配給相應(yīng)Agent執(zhí)行。
答疑Agent:在精品課程網(wǎng)站中學(xué)生提出的問題往往較多,很難對每位學(xué)生的問題都能實時解答。但是根據(jù)學(xué)科的特點和教學(xué)經(jīng)驗,課程的內(nèi)容具有經(jīng)典和普遍意義,學(xué)生對課程的理解一般都有相似之處,提出的問題實質(zhì)性內(nèi)容有60%~70%是相同的,只不過表達方式可能有所偏差。[6]因此,在精品課程網(wǎng)站中可使用答疑Agent來輔助解答學(xué)員常見問題。答疑Agent對學(xué)生提出的問題首先在數(shù)據(jù)庫里面進行查詢,如果找不到答案時,答疑Agent將此問題提交給教師Agent,由教師Agent提醒教師做出回答。若這個問題在一定時間內(nèi)多次被提出,Agent把它提交到常見問題庫中;答疑Agent還對問題和答案進行統(tǒng)計分析并將結(jié)果信息傳遞給教師,這樣教師能了解學(xué)生對于知識點的掌握情況以及問題所在,能夠優(yōu)化教學(xué),提高教學(xué)效果。
測試Agent:測試目的是為了檢驗學(xué)生是否掌握了相應(yīng)的知識和能力,為教師改進教學(xué)績效提供決策依據(jù),從而促進教學(xué)水平的不斷提高。測試Agent在測試過程中實時考評學(xué)生的水平,并根據(jù)學(xué)員的答題情況動態(tài)選擇試題,測試完成后給出答案和錯誤原因。
知識庫:由學(xué)習(xí)資源庫、系統(tǒng)知識庫、教學(xué)策略庫、學(xué)生模型庫、試題庫組成的知識倉庫,為智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了變化的數(shù)據(jù)集合。知識庫中的信息都可以為每個智能體共享。
圖1基于Agent的精品課程網(wǎng)站系統(tǒng)
3多Agent的精品課程網(wǎng)站的工作原理
這里以學(xué)生學(xué)習(xí)的工作流程(圖2)為例說明多Agent的精品課程網(wǎng)站的工作原理:
登錄注冊:學(xué)生通過瀏覽器訪問精品課程網(wǎng)站并注冊登記。如果管理員Agent同意。則將該生的注冊信息添加到學(xué)生信息庫,學(xué)員第一次進入系統(tǒng),須要參與預(yù)評估測試,用于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、知識水平、認知能力等并存入學(xué)生特征庫,以備以后教學(xué)時調(diào)用、修正。
課程學(xué)習(xí):學(xué)員根據(jù)需要選擇課程,進入系統(tǒng)開始學(xué)習(xí)。系統(tǒng)自動生成的學(xué)生Agent會將用戶的學(xué)習(xí)請求轉(zhuǎn)化為Agent能夠識別的命令,教師Agent依據(jù)信息庫中系統(tǒng)診斷性測驗中的表現(xiàn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)的歷史記錄、與系統(tǒng)的交互情況進行推理,選取知識庫中的適合學(xué)生實際水平與學(xué)習(xí)特點的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)策略。在課程學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生Agent幫助學(xué)生與教師Agent練習(xí)、溝通;教師Agent指導(dǎo)學(xué)生教學(xué);答疑Agent將負責(zé)回答學(xué)生的各種疑難問題,對于不能解決的問題,則提交給教師,由教師負責(zé)解答。
練習(xí):學(xué)生選擇單元練習(xí)后,系統(tǒng)自動從題庫中調(diào)出與學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生的水平相關(guān)的習(xí)題。并在練習(xí)后根據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)提供反饋信息,如建議學(xué)生重新學(xué)習(xí)相關(guān)知識點等。
測試:學(xué)生測試完畢后,測試Agent把測試的結(jié)果反饋到教師Agent、學(xué)生Agent和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。同時根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進一步調(diào)整教學(xué)計劃,直至符合學(xué)習(xí)目標(biāo)要求。
評估:對測試結(jié)果進行評估是否達到了規(guī)定的通過閥值,對測試的知識點進行自動分析并給出學(xué)習(xí)建議,進一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
退出:學(xué)生完成或中斷某一知識點的學(xué)習(xí)時,學(xué)生Agent記錄了本次學(xué)生學(xué)習(xí)情況,學(xué)生Agent、教師Agent會修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。
圖2學(xué)員學(xué)習(xí)流程圖
4多Agent高職精品課程網(wǎng)站上的特征
將Agent技術(shù)應(yīng)用于我院省級精品課程網(wǎng)站“圖形圖像處理”課程,學(xué)生和教師普遍反映良好,相比傳統(tǒng)精品課程網(wǎng)站有以下優(yōu)勢:
l)網(wǎng)絡(luò)教育的個性化。
在Agent被應(yīng)用以后,可以做到學(xué)生的個性化教學(xué),因為利用其智能性可為不同水平、不同學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)動機的教學(xué)對象,提供不同的教學(xué)資源和教學(xué)方式。這是因材施教教育思想的具體體現(xiàn),也是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中以學(xué)生為中心的教育思想的體現(xiàn)[7]。
2)答疑智能化。
學(xué)生在精品課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)過程中,會遇到各種疑難問題,如果這些問題得不到及時解答,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率會受到影響,學(xué)生的積極性也會受到打擊。而有了答疑Agent,學(xué)生可以像詢問老師一樣提出遇到的疑難問題。答疑Agent首先通過查詢自身知識庫,將相關(guān)答案反饋給學(xué)生,若不能解決,則將問題提交并通知給教師解決,極大地提高了答疑效率。
3)討論、協(xié)作學(xué)習(xí)智能化。
傳統(tǒng)的精品課程網(wǎng)站多數(shù)也為學(xué)習(xí)者提供了交流、討論的場所,然而這種交流和協(xié)作是靜態(tài)的。而將Agent應(yīng)用于精品課程網(wǎng)站,可以將學(xué)員討論的問題進行總結(jié)提煉,并能根據(jù)討論的情況組織專題性的討論,引導(dǎo)學(xué)生做更深入的研究和探討,發(fā)揮協(xié)作式學(xué)習(xí)的優(yōu)越性。
4)解決資源迷向的問題。
學(xué)習(xí)者在精品課程網(wǎng)站中經(jīng)常會出現(xiàn)“資源迷向”現(xiàn)象,即不知道如何確切表達對真正想要的資源的需求,也不知道如何更準(zhǔn)確、更有效地尋找資源[8]。Agent的信息推薦功能可以一定程度上以緩解該類現(xiàn)象。Agent能自動從庫中搜索符合學(xué)員興趣范圍和學(xué)習(xí)過程有幫助的數(shù)據(jù),方便用戶快捷地找到自己的所需頁面。
5結(jié)論
將Agent引入精品課程網(wǎng)站,能實時地按照學(xué)生的學(xué)習(xí)水平來選取學(xué)習(xí)路徑、提供教學(xué)策略達到因此施教和提高教學(xué)績效的目的。當(dāng)然系統(tǒng)中還有很多不成熟的地方,如目前只在內(nèi)網(wǎng)內(nèi)供本校學(xué)生使用、系統(tǒng)的推薦技術(shù)準(zhǔn)確度還比較低等,在以后的應(yīng)用實踐過程中,仍需進一步完善和改進。
參考文獻:
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