時間：2023-08-21 17:24:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能與現代教育，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:人工智能;創新性教學;精品課程;課程建設;教學改革
人工智能課程是計算機類專業的核心課程之一,也是智能科學與技術、自動化和電子信息等專業的重要課程,其知識點具有不可替代的重要作用。該課程內容廣泛,具有很強的綜合性、應用性、創新性和挑戰性[1],其開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力,為學生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養學生對計算機前沿技術的前瞻性,提高他們的科技素質和學術水平。通過課程的學習,學生對人工智能的定義和發展、基本原理和應用有一定的了解和掌握,啟發了對人工智能的學習興趣,培養創新能力。
中南大學人工智能課程開設于20世紀80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學者赴美國普度大學研修人工智能,并與美國國家工程科學院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導下,蔡自興和徐光v教授執筆編著《人工智能及其應用》一書,并于1987年5月在清華大學出版社問世,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進了國內高校普遍開設人工智能課程。此后,又陸續編著出版了《人工智能及其應用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進步一等獎。經過近20年建設,該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學示范課程。這是至今國內唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發了人工智能網絡課程,具有網絡化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優秀網絡課程,供兄弟院校人工智能教學參考使用,受到普遍歡迎[2]。
作為國內第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標準建設《人工智能》課程,尤其是在教學內容、創新性教學方法和教學模式上進行不斷進行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設與改革經驗的初步總結。
1教學內容優化
1.1課堂教學內容優化
教學內容的確定是課程的首要任務。如何選好教學內容,使學生既能了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
學內容,既能使學生了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本人工智能課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
隨著科學技術的不斷進步,在科學研究和工程實踐中遇到的問題變得越來越復雜,傳統的計算方法無法在一定時間內獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發式特征的智能計算算法應運而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實現對問題的優化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點,它主要涉及神經計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領域,在如模式識別、圖像處理、自動控制、通信網絡等很多領域都得到了成功應用。另一個近10年來人工智能的研究熱點是Agent和多Agent系統,其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術的發展而逐漸成為熱點。
以上兩個內容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經順應形勢加入了這方面的內容,并將教學內容也進行了相應的擴展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應用也越來越廣泛,我們也將此類非經典推理方法單獨作為一章來進行教學。另外,還增加了一些新的內容,如本體論和非經典推理、粒群優化和蟻群計算、決策樹學習和增強學習、詞法分析和語料庫語言學,以及路徑規劃和基于Web的專家系統等。圖1給出本課程的教學內容大綱。
人工智能的教學內容涉及面廣且內容較多,要在有限課時內完成教學計劃并讓學生掌握,具有一定難度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大學在智能科學與技術、計算機、自動化三3個專業中均開設了人工智能課程,根據相關專業課程教學對象,對學時和教學內容進行適當調整。對于智能科學與技術專業,人工智能課程為必修課,共48個學時含實驗8個學時。表1表示為相關專業的人工智能課程教學內容分配情況。對于計算機和自動化專業,人工智能課程為選修課,共32個學時含實驗8個學時。許多兄弟院校的計算機專業都把人工智能定為必修課,課程學時也在50學時左右。因此,我們一再強烈建議我校的計算機專業把人工智能列為必修課,并適當增加學時。由于智能科學與技術專業開設有專家系統和智能計算選修課程,因此在人工智能教學內容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點放在知識表示和推理以及擴展應用上。對于計算機專業學生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術也是他們在軟件開發和通訊技術理論學習中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業則應掌握該方面的內容。
1.2實驗實踐教學創新
國內人工智能課程在開設之初大多沒有安排實驗內容,僅為理論基礎和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學習效果不理想,學生們對于其應用實現也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實驗學時,大多數采用prolog語言和專家系統作為實驗語言和對象[5]。為了改進該課程的教學,我們也從沒有實驗到將實驗學時從零調整為設置4個學時的實驗課時,然后到現在的8個學時的實驗課時。隨著課堂教學內容的改革,實驗內容也進行了優化和更新。
人工智能課程實驗的目的是幫助學生掌握基本理論,發揮主動性,研究探討人工智能算法和系統的運行和實現過程,提出思路并驗證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養研究能力和創新能力。因此,在實驗教學內容的設計上,實驗項目應具備研究性和綜合性。實驗項目目標明確,要求學生帶著問題和任務進行實驗,但實驗過程又要有一定的靈活性,學生可以根據自己的思考進行適當的調整。再者,充分采用虛擬實驗方式進行實驗,大大提高了學生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己的研究的過程和結果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學生,特別是鼓勵優秀學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。
1) 人工智能課程的實驗環節不足和課時分配問題。
中南大學的人工智能課程的實驗環節經歷了從精品課程建設前沒有到開設,一直到其內容和形式上的不斷改進過程。但目前實驗還主要處于演示性和編程的實驗階段,而非設計和訓練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內容多,而課程所設置的學時有限。,如何分配好課堂教學與實驗課時也是一個需要在今后課程建設中不斷探索的問題。
對于某些專業的人工智能課程,可以考慮單獨開設人工智能實驗課程或人工智能程序設計與實驗課程。
2) 人工智能技術發展迅速情況下如何保持該精品課程持續發展的問題。
人工智能作為一門高度融合的交叉科學,其發展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現出來。我們的
人工智能教學既要注重基礎理論知識,又要緊跟學科發展的步伐,勢必要求對課程內容進行不斷更新,這對我們的教學資源和教師素質都提出了更高的要求。
4結語
本文介紹了中南大學的精品課程――人工智能課程教學內容和創新性教學方法的一些探索,已在課堂教學內容的優化、實驗環節的改進、教學方法的創新的實施上取得了很好的效果,充分激勵了學生的學習積極性和主動性,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學與技術的發展和更為廣泛的應用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續努力,與時俱進,不斷完善人工智能精品課程的建設。
注:本文受教育部質量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007)項目支持。
參考文獻:
[1] 薛瑩. 創新教育新途徑人工智能與機器人教育:哈爾濱市教育研究院張麗華院長訪談錄[J]. 中國信息技術教育,2010(1): 20-22.
[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強,等. 樹立精品意識搞好人工智能課程建設[J]. 中國大學教學,2004(1):28-29.
[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2003.
[4] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 4版. 北京:清華大學出版社,2010.
[5] 韓潔瓊,閆大順. 人工智能實驗教學探討[J]. 計算機教育,2009,(11):135-138.
[6] 劉麗玨,陳白帆,王勇,等. 精益求精建設人工智能精品課程[J]. 計算機教育,2009,(17):69-71.
Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
關鍵詞：信息技術；德育教育；融合
信息技術已走進每一名學校，每名老師，每一位學生，已成為學生、教師、學校、家長極為有益的幫手，從課內延伸到課外，從讀書到育人都離不開信息技術的助力。我校從實際工作中進行了一系列的嘗試，談談我的感受。
1搭建人人通網絡學習空間，促進學生主動發展
人人通平臺為班級、老師、學生及家長建立了個人空間。學生在空間里進行實名注冊交流。通過班站的班級相冊、班級日記欄目可以彰顯學生的個性，記錄學生成長歷程，老師和家長通過此欄目了解孩子在班級的情況、心理變化等，與學生進行零距離的溝通；通過班級成員、班級公告、班級作業、班級成績等欄目，教師和家長之間的聯系更為方便快捷，保證家長第一時間了解班級的動態，并參與班級的建設和管理。師生個人空間的開設，可以保證師生、親子之間時刻關注彼此的動態，分享彼此的快樂與煩惱，暢談學習生活的感悟、體會，也是同學們知心話、小秘密的傾訴之地，消除師生間、生生間、親子間的誤解和不愉快，可以更好的增強班集體的凝聚力，共建和諧班級。班級網站和師生個人空間會拉近學校與家庭、教師與學生之間的距離，營造良好的心理溝通環境和氛圍，實現四位一體教育新格局。使孩子們都驕傲的成為班級的主人，增強了主人翁責任感，自然形成了比學趕幫超的氛圍。
2利用網絡資源，豐富學生課余生活
網絡上有豐富的學習資源，包括我們常用的網脈資源網、農遠網等，上面有學生的第二課堂、視聽樂園、聽書聯盟、英語角等，既有有聲讀物，還有中外動畫片等，并具有豐富的安全、法律、生活常識，百科生命知識，典故、格言、成語、詩詞等內容，運用有聲動畫及圖文并茂的形式，可以抓住了學生的心理，更加的直觀形象，激發學生濃厚的學習興趣。為了讓學生在學習之余，有一個娛樂的小空間，網站上開設了內容新穎、趣味性強的小游戲700多種，實現了在游戲中學習，在學習中娛樂的效果。幫助孩子們擺脫了對網吧的好奇和迷離，保證了他們在網絡時代的健康快樂成長。
3開展網上作業，激發學生寫作業的興趣
目前，學生已開始從紙質作業走向電子作業。教師可以用電腦和手機一鍵布置多個班級的同步作業，輕松減負。系統自動批改作業，智能生成作業報告、測驗報告、錯誤知識點、高頻錯誤等，使作業批改更加輕松、高效，作業指導有的放矢，還能免費使用來自全國重點名校的海量題庫，實現個性化組卷。智慧作業系統具備游戲化、趣味化的特點，極大地提高了學生寫作業的熱情。
4開辦主題式學習網站，為學生搭起溝通的橋梁
在教育網站上開通了主題學習專欄，打破教材單元，將知識重組建構，以新的方式完美呈現。如《農歷的天空》專題網，以二十四節氣為線索，以詩歌學習為載體，在提升學生文學素養的同時，通過網絡搜索，積累素材，初識節氣；制作學件，觸摸詩詞，感受節氣；采集影音，走進自然，體驗節氣；網上交流，激感，品味節氣等環節，使學生掌握生產生活技能，對學生進行情感熏陶。學生自建的主題網站有《金源文化》、《指尖上的藝術》、《北方名城哈爾濱》、《非物質文化遺產》、《話題作文》、《動漫世界》、《中華名小吃》、《春蕾》等百余個主題式學習網站。
5加強校園科技教育，強化學生創新素養
1. 信息技術教學與常規的教學模式的區別
1.1 教學環境的改變。
信息技術教學一般是在計算機教室進行，整個教室基本做到了每位學生一臺電腦。因此，學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外，還有與因特網相聯的計算機，整個教學過程看起來是在教室進行，但教學環境卻是真正的因特網環境。學生真實的接觸到了遠程教育體系、終身學習和社會化學習這種看起來遙遠的事情。
1.2 師生角色的轉變。
作為一種創新教學的嘗試，教學中我沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法，而是采用教師指導下的，以學生為中心的學習。教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、討論等學習環境充分發揮學生的主動性、積極性，最大限度的培養學生的創新精神。
1.3 教學過程的轉變。
上課時教師首先通過計算機把本節課的教學目的、內容及學習提綱展示給學生，然后學生利用教師提供的網址進入相關的網站進行自主學習。對于不懂的問題，學生之間可以相互討論。最后利用交互式的教學軟件進行檢測學生的掌握情況，教師再有針對性的進行指導教材中的難點和重點。
1.4 教學方法的轉變。
信息社會的特點是個性化、多樣化，關心人、尊重人、一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個性特點，在教學目標規定的最基本的方面都能達到合格標準的同時，最大限度的發揮每個人的潛能與價值。在教學中努力滲透“科學、技術、社會”教育思想。盡可能在教學中讓學生討論一些現實問題。如：在學習“收發E-mail”時，可設計以下一些問題：1、E-mail是怎么回事？它在生產、生活中有哪些實際應用？2、E-mail對人類有哪些好處？人們要警惕E-mail中的哪些應用？等。讓學生運用各種知識，從社會利益、風險、科學技術的發展與網絡安全等方面綜合考慮問題，以培養學生的科學評價、科學決策能力。
2. 結論與思考
2.1提高了學生的學習興趣。
信息技術運用集文字、圖像、聲音于一體的多媒體教材替代枯燥的信息技術課本，網絡使看不見、摸不著的微觀世界和復雜信息傳輸過程生動直觀地顯現在學生的眼前。加上與現實生活相聯系的一些問題討論，使學生感到信息技術趣味無窮，大大激發了學生的求知欲望，增強了學生學習的積極性和主動性。
2.2 提高了學生合作學習的能力。
信息技術中的網絡教學通過因特網的使用，為學習者的雙向交流提供了廣闊空間，達到了“人-機-人”相互學習，即學習者通過網絡與教師和其他學習者進行相互交流，協作學習。
2.3學會信息資源的利用。
運用網絡進行教學，使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取、信息分析和信息加工能力。
關鍵詞：新工科，應用型本科院校，金課，大學計算機；新一輪
科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖，人工智能、云計算、區塊鏈、空間技術等新技術驅動產業、業態進行變革，以互聯網為核心的第四次工業革命浪潮對工程教育提出了新的挑戰。2017年以來教育積極推進新工科建設，以主動應對新一輪科技革命與產業變革，奏響了人才培養主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。隨著我國經濟結構調整和產業升級，社會對高素質應用型人才的需求愈發顯著，以培養高級應用型人才為目標的應用型本科院校成為高等教育的重要組成部分。應用型本科院校的辦學定位以服務地方經濟建設、區域社會和行業發展，培養應用型人才為主旨[1]。2018年以來教育部提出高校應加強“金課”建設，“金課”成為提高本科教育教學質量的重要途徑和國家全面振興本科教育的重要抓手。教育部高等教育司司長吳巖提出了“金課”的評價標準，即“高階性、創新性和挑戰度”，并提出要大力建設五大類型“金課”建設[2]。“金課”建設成為應用型本科院校提升技術技能型人才培養質量、實現內涵式發展的關鍵。大學計算機作為通識必修課之一，通過計算機基礎知識的學習、計算機基礎應用技能的掌握、計算機科學思維與職業素養的養成三方面進行培養，在互聯網+背景下各專業課程的學習過程中起到信息化適應的基礎。以應用型本科院校天水師范學院例，結合新工科建設背景對大學計算機課程參照“兩性一度”金課標準進行建設與研究。從教學內容、教學目標方面體現課程“高階性”；從教學方法、教學模式方面，加強課程“創新性”；從教學評價方面，提升課程“挑戰度”[3]。
1通過學生學習產出確定課程目標，精準定位課程
“金課”的建設首先應對照課程的高階性確定課程目標。課程的高階性要求設計具有適當深度的課程，要求課堂學習具有強調批判性思維的訓練、注重對信息的應用整合、關注知識的重構與實踐、以解決問題為目標四個基本特征[4]。結合應用型本科院校培養應用型人才的根本主旨，通過適應社會需求的學生學習產出制定課程目標，大學計算機課程在確定課程目標時，充分考量學校各專業對課程在知識、技能、素養的需求，課程目標按理工科和文科需求進行劃分。課程總體課程目標為掌握計算機基礎和算法與程序設計基礎知識，掌握計算機基本應用和算法與程序設計技能，形成計算思維、互聯網思維和社會主義思政素養。理科加強算法與程序設計和數學建模的有機結合，以通過計算機的建模高效準確運算實現并分析專業問題；工科加強以迭代為核心的計算思維與算法與程序設計、網絡技術的有機結合，以解決以互聯網為核心的人工智能、大數據等技術與學科專業有機融合適應新工科的學習產出問題；文科加強與專業需求的計算機應用技能的提升和互聯網思維的培養。在遵循課程總體目標指導下，課程充分考慮學習層次和專業定位與非計算機專業的課程需求，做到同一專業針對卓越班和普通班、師范班和非師班兩套具體目標，如卓越班加強理論深度、課外拓展和信息檢索等方面的要求，師范班加強信息化教學能力、信息化教學工具、信息化教學創新等方面的要求，做到課程目標與專業目標的精準對接。
2結合社會專業需求確定課程內容，創新優化課程
“金課”建設要結合社會專業需求充實完善課程內容，大學計算機課程在保證課程目標的前提下，充分融合新知識與基礎知識，實現課程知識儲備的實時更新；充分銜接社會專業需求與計算機應用技能，實現課程技能的按需應用；充分融合服務課程目標和內容的思思政元素，實現課程服務社會主義的根本；充分整合課程內容與學生職業素質發展需要，實現課程素質目標。“金課”的課程內容不僅要設計合理，更要組織有效。大學計算機課程對課程內容主要以教學案例為線進行組織，實現課程內容的條理與連貫，創新優化課程，教學案例的設計應充分進行知識與素養的整合、技能與素養的整合。好的教學“案例”可以將知識點連接為知識面，形成知識體系，將案例知識認知通過實驗設計驗證實現實踐認知，并通過課程思政案例擴充到情感認知，加強知識體系的實踐應用和社會主義思政教育。課程案例包括知識案例、技術案例、實踐案例和課程思政案例，更多是將三類案例進行綜合，如指定某主題，首先要求學生通過信息檢索或爬取進行各類信息的收集，其次要求學生通過相關軟件進行編輯、統計匯總或編程計算進行信息的分析，最后要其學生通相關軟件或工具生成結果分析報告，并說明每項結果計算或分析的知識原理和過程，最后產生綜合社會、技術、情懷的評價，如此通過一個具體案例綜合了知識點分析、解決方案設計、實踐驗證、歸納分析、工具使用和價值評價，實現了對知識、技能、素養的融合。
3運用現代教育技術確定教學方法，高效實施課堂
隨著互聯網技術的發展，靈活多樣的現代教育技術為課程的實施提供了保障。大學計算機課程在教學過程中明確以學生為中心，發揮學生的學習主體作用。大學計算機課程“金課”建設采用的是線上線下混合式教學模式高效實施課堂。線上教學依托中國大學MOOC、智慧樹、超星學習通、虛擬實驗平臺等線上教育學習平臺和釘釘、騰訊會議等交互應用軟件，進行以現有線上優質教學資源為主和符合本校學情的課程資源的結合，線上優質資源作為主要知識體系學習，自建課程資源主要是對知識體系的補充、實踐實驗的強化和課程思政的討論等文檔上傳平臺或通過交互應用軟件進行線上直播，便于學生課前自主學習和課后回看復習以及完成實驗和線上學習數據的統計。線下教學主要依托課堂和基于移動端的線下輔助工具，進行課堂授課講解、答疑互動、實驗實踐指導，并借助慕課堂、藍墨云等移動輔助工具進行課堂檢測、全員互動討論等教學環節和課堂學習數據的統計。
4參照科學評價體系確定考核方案，明晰考核規范
科學的課程考核方案是判斷課程建設效果的有效工具，同時科學的有效的考核結果可以反向促使課程建設有的放矢的建設。以學生為核心的考核是對學生課程學習掌握程度的評價，以教師為核心的考核是對對教學方法、教學設計、教學態度是否促進教學效果的評價，以課程為核心的考核是對課程目標與內容定位是否滿足課程立德樹人要求的評價。科學合理有效的考核方案是“金課”建設的檢驗標準，“金課”建設與實施也應參考科學評價體系確定考核方案，明晰考核規范。大學計算機“金課”建設實“三位一體”的考核方案，即同時對學生、教師、課程進行考核。學生考核將體現線上線下學習動態的討論、問題回答等過程評價與體現知識技能綜合應用的期末考試、設計等終結性評價相結合；教師考核將體現教學能力的課堂組織、現代教育技術使用、教學內容組織、課程案例設計等過程性評價與體現教學效果的學生平均成績、實驗設計、課外調研等終結性評價相結合；課程考核將體現素養培養的思維、思政等過程性評價和體現課程建設成果的項目、競賽等終結性評價相結合。
5結束語
“金課”的目的是提升人才培養質量，通過新工科背景下應用型本科院校大學計算機課程的“金課”建設與實踐，探索“金課”在提升以學生為中心的學習產出質量中的核心作用。通過分專業分層次的精準定位課程目標、融合基于互聯網技術的課程內容、線上線下混合式的教學模式、注重數據分析的教學評價四方面進行“金課”的建設與實踐，探索“金課”建設在人才培養質量提升中的可行性與必要性。
參考文獻：
[1]董琴,張秋,王慧敏.應用型本科院校人才培養調查分析[J].計算機教育.2012(05):13-16.
[2]吳巖.建設中國“金課”［J］.中國大學教學，2018（12）:4-9.
[3]劉慧,王成武,蔡江東.線上線下混合式“金課”建設探索[J].大學教育，2020(7):73-55.
關鍵詞:教育;素質;教學
中圖分類號:G623文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2010)01-0182-01
隨著教育改革的不斷深入,基礎教育必須全面貫徹實施素質教育,物理學作為一門基礎的自然科學,必須在思想觀念、教學內容、教學方式、教學手段等方面進行變革。
一、實施網絡化教學的目的
隨著教育改革的不斷深入,基礎教育必須全面貫徹實施素質教育,物理學作為一門基礎的自然科學,必須在思想觀念、教學內容、教學方式、教學手段等方面進行變革。
聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知,學會做事,學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程,而是一個知識再生產過程,是開發智力,培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。
網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教學的嘗試,我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。
二、不同于常規的教學模式
(一)教學環境的轉變。網絡教學是在網絡教室進行,整個教室有30臺與因特網相聯的計算機,學生二人一臺計算機,學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外,還有聯網的計算機,整個教學過程看起來是在教室里進行,但教學環境卻是真正的因特網環境,所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情,一旦呈現在同學們面前,同學們的心情是很激動的,他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。
(二)師生角色的轉變。作為創新教學的嘗試,教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法,而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論,該理論提倡的學習方法是在教師指導下,以學生為中心的學習,建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素,教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。
網絡教學的備課工作量很大,不僅要備內容,還要備學生。具體內容是:(1)在計算機上建立教學主頁。(2)確定教學內容,明確教學目標。(3)從教學需要出發,根據教學思想,教學方法,對教學資源進行搜集、整合。為了滿足不同學生的需要,教師在備課時要盡量多找一些相關知識及相關知識應用方面的網站、主頁,象光纖通信,原子能的和平利用等近代高科技知識。上課時把相關的網址提供給學生,為學生的認識能力、個好留下發展的空間。
(三)教學過程的轉變。上課時學生進人教師主頁,閱讀本堂教學的目的,內容及學習提綱,然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習,并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題,發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是:
(1)可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。(2)可以培養學生的書面表達能力。(3)便于教師批改,并及時反饋。(4)適宜個性化學習
信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人,一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點,在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時,最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中,努力滲透“科學、技術、社會”(STS)教育思想。例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題,如數字信號與模擬信號,電磁波與電磁污染,你瑪射線與伽瑪刀,核能――希望還是危險?,反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識,從利益、風險、安全等方面考慮問題,以培養學生科學評價、科學決策的能力。
三、結論與思考
通過一段時間的教學,我們在高二年級進行了統一測試,把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較。
當然,網絡教學的最終目的是學生的意義建構,如何進行分析評價,目前還沒有一個比較科學的評價體系,但從網絡教學的實施情況來看,學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。
(一)學習興趣提高。網絡教學把集文字、圖像、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前,如a粒子散射實驗,原子核衰變等,加上與現實問題相聯系的物理事實,使學生感到物理就在身邊,大大激發了學生的求知欲望,學生學習興趣也隨之提高。
(二)學生協作學習的能力提高。網絡教學通過關鍵字的查詢,聊天室和留言板的設計,為學習者的雙向交流提供了廣闊空間,達到“人――機――人”相互交流,即學習者(人)通過多媒體網絡(機)與教師和其他學習者(人)進行互相交流,協作學習。
(三)學會信息資源的利用。網絡教學的實施,使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取,信息分析和信息加工能力。
(四)增強了對現代教育的認識。信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化,音像影視技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用,網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統教育模式。
一、實施網絡化教學的目的
聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”，所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力，即“學會認知，學會做事，學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法，即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程，而是一個知識再生產過程，是開發智力，培養能力的過程。為此，必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。
網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間，作為一種創新教學的嘗試，我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是物理課本（人教社）第二冊的第六章至第九章，至所以選擇這部分內容的原因是：
（1）這部分內容涉及近代物理，網上資源比較豐富。
（2）這部分內容適宜于學生自主學習。
二、不同于常規的教學模式
1、教學環境的轉變
網絡教學是在網絡教室進行，整個教室有30臺與因特網相聯的計算機，學生二人一臺計算機，學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外，還有聯網的計算機，整個教學過程看起來是在教室里進行，但教學環境卻是真正的因特網環境，所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情，一旦呈現在同學們面前，同學們的心情是很激動的，他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。
2、師生角色的轉變
作為創新教學的嘗試，教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法，而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論，該理論提倡的學習方法是在教師指導下，以學生為中心的學習，建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素，教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。
網絡教學的備課工作量很大，不僅要備內容，還要備學生。具體內容是：
（1）在計算機上建立教學主頁。
（2）確定教學內容，明確教學目標。
（3）從教學需要出發，根據教學思想，教學方法，對教學資源進行搜集、整合。
為了滿足不同學生的需要，教師在備課時要盡量多找一些相關知識及相關知識應用方面的網站、主頁，象光纖通信，原子能的和平利用等近代高科技知識。上課時把相關的網址提供給學生，為學生的認識能力、個好留下發展的空間。
3、教學過程的轉變
上課時學生進人教師主頁，閱讀本堂教學的目的，內容及學習提綱，然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習，并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題，發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是：
（1）可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。
（2）可以培養學生的書面表達能力。
（3）便于教師批改，并及時反饋。
（4）適宜個性化學習
信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人，一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點，在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時，最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中，努力滲透“科學、技術、社會”（STS）教育思想。例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題，如數字信號與模擬信號，電磁波與電磁污染，你瑪射線與伽瑪刀，核能——希望還是危險？，反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識，從利益、風險、安全等方面考慮問題，以培養學生科學評價、科學決策的能力。
三、結論與思考
通過一段時間的教學，我們在高二年級進行了統一測試，把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較，測試情況如下表：
從統計成績看，網絡教學比常規教學還略好一些，這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心，原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助，但對抽象的概念的建立可能存在問題，而測試結果表明，網絡教學同樣可以建立完整的概念體系，形成良好的認知結構。
當然，網絡教學的最終目的是學生的意義建構，如何進行分析評價，目前還沒有一個比較科學的評價體系，但從網絡教學的實施情況來看，學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。
（1）學習興趣提高。
網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前，如a粒子散射實驗，原子核衰變等，加上與現實問題相聯系的物理事實，使學生感到物理就在身邊，大大激發了學生的求知欲望，學生學習興趣也隨之提高。
（2）學生協作學習的能力提高。
網絡教學通過關鍵字的查詢，聊天室和留言板的設計，為學習者的雙向交流提供了廣闊空間，達到“人——機——人”相互交流，即學習者（人）通過多媒體網絡（機）與教師和其他學習者（人）進行互相交流，協作學習。
（3）學會信息資源的利用。
網絡教學的實施，使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取，信息分析和信息加工能力。
（4）增強了對現代教育的認識。
信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化，音像影視技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用，網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統教育模式。
一一一、實施網絡化教學的目的
一一聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”，所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力，即“學會認知，學會做事，學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法，即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程，而是一個知識再生產過程，是開發智力，培養能力的過程。為此，必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。
一一網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間，作為一種創新教學的嘗試，我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是物理課本（人教社）第二冊的第六章至第九章，至所以選擇這部分內容的原因是：（1）這部分內容涉及近代物理，網上資源比較豐富。（2）這部分內容適宜于學生自主學習。
一一二、不同于常規的教學模式
一一1、教學環境的轉變
一一網絡教學是在網絡教室進行，整個教室有30臺與因特網相聯的計算機，學生二人一臺計算機，學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外，還有聯網的計算機，整個教學過程看起來是在教室里進行，但教學環境卻是真正的因特網環境，所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情，一旦呈現在同學們面前，同學們的心情是很激動的，他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。
一一2、師生角色的轉變
一一作為創新教學的嘗試，教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法，而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論，該理論提倡的學習方法是在教師指導下，以學生為中心的學習，建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素，教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。
一一網絡教學的備課工作量很大，不僅要備內容，還要備學生。具體內容是：（1）在計算機上建立教學主頁。（2）確定教學內容，明確教學目標。（3）從教學需要出發，根據教學思想，教學方法，對教學資源進行搜集、整合。為了滿足不同學生的需要，教師在備課時要盡量多找一些相關知識及相關知識應用方面的網站、主頁，象光纖通信，原子能的和平利用等近代高科技知識。上課時把相關的網址提供給學生，為學生的認識能力、個好留下發展的空間。
一一3、教學過程的轉變
一一上課時學生進人教師主頁，閱讀本堂教學的目的，內容及學習提綱，然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習，并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題，發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是：
（1）可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。（2）可以培養學生的書面表達能力。（3）便于教師批改，并及時反饋。(4)適宜個性化學習
一一信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人，一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點，在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時，最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中，努力滲透“科學、技術、社會”（STS）教育思想。例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題，如數字信號與模擬信號，電磁波與電磁污染，你瑪射線與伽瑪刀，核能——希望還是危險？，反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識，從利益、風險、安全等方面考慮問題，以培養學生科學評價、科學決策的能力。
一一三、結論與思考
一一通過一段時間的教學，我們在高二年級進行了統一測試，把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較，測試情況如下表：
一一注：理科教改班和文科班沒有統計
一一從統計成績看，網絡教學比常規教學還略好一些，這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心，原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助，但對抽象的概念的建立可能存在問題，而測試結果表明，網絡教學同樣可以建立完整的概念體系，形成良好的認知結構。
一一當然，網絡教學的最終目的是學生的意義建構，如何進行分析評價，目前還沒有一個比較科學的評價體系，但從網絡教學的實施情況來看，學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。
一一（1）學習興趣提高。
一一網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前，如a粒子散射實驗，原子核衰變等，加上與現實問題相聯系的物理事實，使學生感到物理就在身邊，大大激發了學生的求知欲望，學生學習興趣也隨之提高。
一一（2）學生協作學習的能力提高。
一一網絡教學通過關鍵字的查詢，聊天室和留言板的設計，為學習者的雙向交流提供了廣闊空間，達到“人——機——人”相互交流，即學習者（人）通過多媒體網絡（機）與教師和其他學習者（人）進行互相交流，協作學習。
一一（3）學會信息資源的利用。
一一網絡教學的實施，使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取，信息分析和信息加工能力。
一一（4）增強了對現代教育的認識。
一一信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化，音像影視技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用，網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統教育模式。
(一)缺乏現代教育技術支持，方式單調難以形成其發展的沃土
由于缺乏現代教育技術支持，無法應對基于網絡的深度交流互動帶來的諸多問題，許多教育培訓機構為方便組織管理，多以講座形式或者視頻會議等取代各種研討活動，上百人的教學研討活動一天就能完成，已經完全沒有任何教學研討的意義和作用。一些地方教育主管部門組織的送教下鄉活動，也只是蜻蜓點水，走馬觀花，缺乏校本研修的沃土，難以起到以點帶面的作用。以近年來“國培計劃”為例，短期班或網絡遠程教育形式上多為講座，一連半個月的講座把參與培訓教師的頭腦都洗了個遍，可是真正促進教師專業成長的具體做法沒有學會，沒有建立有助于教師專業成長的沃土。一回到自己熟悉的崗位，所有的優質教育資源和相關的技術支持都沒有了，面對自己熟悉的孩子們又不知道怎么樣具體去應對，怎么樣灌輸學到的新理念，又回到了單打獨斗的老起點，最后還是“穿老鞋走老路”，更別提實現“國培計劃”目標中骨干教師要在基礎教育改革中要起到帶動和引領的作用了。
(二)U－S雙方缺乏溝通，短期行為沒有形成互動互利長效機制
合格的幼兒教師首先要是一名教師，又是一個藝術家，既具備彈、唱、跳、畫等藝術特長又擅長和幼兒進行溝通交流的教師，所以對于幼兒教師的培訓更應該充分考慮到人文性、先進性及實踐性的和諧統一。U是指大學(University)，S指中小學學校及幼兒園(School)，目前針對幼兒教師的教育活動U－S雙方缺乏溝通，沒有形成互動互利的長效機制，培訓前、中、后缺乏與一線參訓教師的深度交流研討，不能有效解決幼兒教學過程中的實際問題，再加上幼兒園教師的學歷層次、教學技能水平、自我發展意識和專業成長等方面都處于比較低的起點上，培訓過程中受到各種條件的制約，大而全并且統一的培訓效果必然是大打折扣，很難完成教師教育本身所應該承擔的任務。
二、現代教育技術有利于促進幼兒教師教學反思和專業成長
(一)現代教育技術有利于拓寬知識領域
幼兒教師要善于使用無覓網(人工智能根據您的個性化喜好進行文章推薦)、百度、谷歌、360瀏覽器等信息化工具搜索文字、圖片、視頻等教育資源，擴展幼兒教師自身專業知識和教育、教學知識。通過利用中國大學視頻公開課、囊括耶魯哈佛等世界名校1200余課時公開課程錄像課程的頻道以及優酷、土豆、56網等優秀視頻分享網站觀摩名校名師的公開課，名師以最直觀、形象、生動的方式一定會給幼兒教師教學活動樹立專業成長的典范。利用鮮果網將自己經常關注的多個網站聚合在一起，第一時間展示給你這些網站的最新內容，這種個性化服務將節省大量的搜索資源的時間。幼兒教師還可以利用又拍網、QQ空間、博客相冊等圖片分享類網站構建專業知識、制作幼兒游戲及課堂展示用的圖片素材。
(二)現代教育技術有利于深化專業成長
交互是網絡的一大優勢，網絡技術為繼續教育中的交流與互動提供了多種通訊機制與交流手段。為高校———幼兒園實踐共同體之間創設一個溝通對話的網絡環境。幼兒教師通過利用QQ和網易郵箱以及QQ語音(視頻)通話、長話寶等網絡溝通工具進行研修小組內成員的信息交流與探討，加快隱性知識向顯性知識的轉化。利用新浪博客、QQ空間等信息工具對所學教學知識記錄、整理、、評價、討論等活動來組合教師專業成長知識，有助于顯性知識的存儲、積累、傳播和分享。
(三)現代教育技術有利于增強信息處理能力
信息時代的教師要具備的教學能力之一就是數字化信息處理能力。幼兒教師要能夠處理計算機多媒體素材文件，如利用Faststonecapture進行屏幕抓圖、錄屏、編輯圖片、屏幕取色及放大屏幕等工作，能利用格式工廠進行各種多媒體文件格式之間的轉換，利用微盤與微博賬號綁定，將本地文件方便地分享到微博。會利用筆記管理網站如麥庫，進行個人知識管理，用電腦手機隨時隨地在麥庫中保存筆記、備忘、寫文檔、存資料，方便整理和分享。(四)現代教育技術有利于提高分析與解決問題能力教師教育的最終目標是讓幼兒教師學會分析問題，提高解決教學問題的實際能力。幼兒教師能利用在線的思維導圖工具進行思維訓練，能夠利用現代教育技術開展在線網絡會議，研修小組成員在線協作進行教學問題診斷、分析，提高幼兒教師解決真實教學問題的能力。
(五)現代教育技術有利于增強評課和教學能力
教師的評課能力是反映教師教學水平的一項重要指標，通過評價自己的教學，撰寫教學反思日志，將自己和他人講課的錄像通過優酷、土豆、56網等上傳到網絡上并接受多元化的評價。研修小組成員要利用豆瓣網、貼吧、土豆網、人人網、ThinkSNS，打破小組的界限，把對話的群體擴展到所有的一線幼兒教師和師范生以及教學專家等任何可以上網的人。通過教學評價的綜合化、社會化和外化，每一位研修教師在教學實踐中把其他幼兒教師和教育專家的隱性知識最終“內化”到個人的隱性知識系統中，并產生更具創意性的聯結，從而顯著提高幼兒教師的評課能力和教學能力，實現幼兒教師的專業成長。
三、現代教育技術視角下的幼兒教師培訓策略
(一)以網絡技術為紐帶，構建幼兒園和高校遠程互動教研平臺
面對目前幼兒教師數量嚴重不足且教學水平參差不齊的現狀，高師院校幼兒教育見習、實習工作質量不高的兩難困境，解決的方法就是建立一批高校和幼兒園的發展共同體學校，在服務基礎教育的同時，形成互動互利，互助雙贏，共同發展的長效機制。網絡技術以其強大的交互性、廣泛的共享性、時空的準分離性、數據收集管理的便捷性，一方面為幼兒教師的繼續教育提供了廣泛的技術、資源和工具的支持，另一方面更是擴展了幼兒教師和高校教研人員實踐共同體的廣度和范圍，使幼兒教師得到更廣泛的學習支持。高校互動中心負責提供幼兒教師專業成長的優質教育資源案例庫和點評課系統。教學案例庫中包括專家教師、一般幼兒教師和新手教師的不同教學案例，案例都附有分析介紹、說明、專家點評、適用對象以及參考資料等，幼兒教師可以看到每項教學技能的視頻示范片段，包括優秀教學范例、問題教學范例、基本技能的示范等。發展共同體學校的幼兒園遠程點每學期進行一定數量的青年教師展示課，利用遠程網絡互動平臺將幼兒園的青年教師展示課連接到高校的互動中心進行現場直播和錄像，高校參與培訓的教研老師足不出戶，就可以通過網絡互動平臺進行點評課，還可以和其他遠程專家深度互動，針對每一節課的教學設計安排進行研討，有針對性地解決幼兒園實際教學問題，這種個性化的深度互動和問題診斷可以顯著提高參訓教師的專業技能。
展示課、互動點評都會被互動平臺自動錄制上傳到網絡資源庫中，作為優質教育資源為高師院校的師范生提供可視化的教學案例。這種高效、具體的網絡化教研活動促使幼兒園教師團隊相互砥礪，激勵專業成長，推動一線教師在真實情境中豐富體驗、深化認識、改進教學和科研方式，提高實踐能力，能夠有力地加快遠程互動點幼兒園的教師專業化成長步伐，同時也可顯著提高高校教師指導學前教育師范生教學技能的針對性和基礎教育研究能力和水平。這種模式形成了高校教學科學研究、幼兒園教師專業成長和高校師范生觀摩反思研修三者共贏的局面，一方面為幼兒園教師的專業成長提供了必要的資源沃土，另一方面形成了有利于教師專業成長的長效機制，還可以地區教研室為紐帶，以點帶面，以示范點幼兒園的快速發展帶動整個示范區幼兒基礎教育的良好發展。
(二)以研修小組為主體，踐行自主學習加協助學習模式
幼兒教師教育必須立足于幫助教師自我成長，提高自我成長的意識和能力，而不僅僅停留在滿足于“授之以知識和技能”或使其獲得某種證書上。應將幼兒教師教育目標定位在提高教師師德、教育教學技能與研究兒童、研究教育問題的能力上，不斷地鼓勵教師自我成長，促進其主動提高與發展。基于實踐共同體理論，幼兒教師教育是一個“合理邊緣參與”的過程，從幼兒園新教師變成一個專家型教師，從一個實踐共同體的邊緣進入到中心，需要進行更多的參與和實踐活動。幼兒教師教育活動中，我們要在實踐活動中保留真實的社會文化背景和動態互動結構，以幼兒園為基本單元，以幼兒園—高校遠程互動教、研平臺為基礎平臺，建立具有5—7人的研修小組，加上一名高校的指導教師專家，從而建立真實的實踐共同體。要強調以研修小組為主體的自主學習和研修訓練，強調基于真實的幼兒園情況，通過研修小組間以及高校指導教師的交互和協作，并利用各種信息技術和資源來支持學習和交流，從邊緣性參與者逐步過渡到共同體中的核心成員，完成從新手到專家型教師的轉變。當前我國新課程改革中，轉變學生的學習方式，提倡自主、合作、探究式的學習被作為課程改革的重點之一，并在實踐中取得了一定的成效。在研修小組的實踐活動中，既需要小組成員自主學習相關專業知識，設計教案，觀摩范例，也需要和小組其他成員一起開展協作學習，共享資源、共同研修、互相借鑒。在幼兒園校內可以靈活采用“現場觀摩、即時反饋”式、“專家指導”式、“雙線交叉”式等多種有效的幼教培訓模式，加速幼兒教師的專業化成長進程。
(三)以SNS網絡為核心，建立網絡化優質資源沃土
“國培計劃”中學員來自各個地方，可以通過網絡開展以SNS網絡為核心的研修小組學習與發展研究。借助Web2．0提供的Tag、RSS、SNS等技術，研修小組可以圍繞某個研修主題如中班幼兒的時間概念，建立的個人或整個研修小組的Blog和Wiki，吸引更多對此感興趣的幼兒教師參與進來展開交流、評價與討論，并“主動”在實踐共同體的Blog、Podcasting、Wiki之間建立起鏈接，這些討論、反思和評價本身就是豐富的優質資源沃土。眾多的幼兒教師被這種鏈接所聚集，可以很自然的搭建網上交流、多元化評價、自主學習和協作學習的平臺，所有實踐共同體成員會不由自主地投入協作學習中去，從而大大提高自主學習和協作學習的主動性與積極性。
四、總結
[論文摘要]隨著知識經濟時代的來臨，利用網絡進行遠程教育得到了迅速的發展，特別是計算機技術、通訊技術和多媒體技術在現代遠程教育中的應用，給現代遠程教育帶來了前所未有的發展機遇。本文探討了我國計算機遠程教育與多媒體技術的現狀與發展。
隨著知識經濟時代的來臨，掌握知識的人才日益成為國家繁榮、民族振興的決定性因素和主要資源。遠程教育這一基于計算機技術和通訊技術的教育方式，正以其自身優勢，成為現代教育的一個亮點。遠程教育是現代多媒體教學與網絡技術相結合的產物。在現有的高等教育條件下，采用網上現代遠程教育形式。擴大高校教學覆蓋面，可以有效地緩解我國教育資源的不足與信息化時代巨大的社會教育需求之間的矛盾。本文僅對其手段改革、實施的必要性、存在困難、方法等諸多問題作一概述，并著重闡述計算機遠程教育中應加強使用多媒體技術。
一，我國遠程教育的現狀
1、中國網絡遠程教育發展趨勢雖然緩慢，但仍不失上升態式以EDU域名注冊的網站以每半年增加幾百家左右的速度向上攀升。從這一顯而易見的角度來看，早在1998年，教育部頒發《面向21世紀教育振興行動計劃》文獻中就指出：大力發展我國網絡遠程教育。同時為加快速一步伐，同意社會力量或外資界人這一領域。在著眼于未來的互聯網領域。教育是一個十分令人看好的投資方向。
2、與發達國家相比還有一定的差距我國近程教育主要集中于基礎教育在發達國家，網絡教育的主體是高等教育、成人教育、繼續教育；像在美國，就有五千萬成年人在學習。在過去五年中，美國的網絡大學增加到300多所，約有80所大學允許通過網絡學習獲得學位。目前在中國一流水平的大學如北大、清華上海交大、北京郵電大學等也都已經開展遠程教育或網上大學的招生工作。
二、遠程教育實現手段的發展與現狀
(一)遠程教育的發展
遠程教育的發展經歷了三個階段。
基于數據網絡的計算機遠程教育研究始于80年代后期，90年代步入實踐。我國遠程教育規劃是1997年經醞釀提出的，1998年正式批準立項，1999年是整個項目啟動的關鍵一年。規劃的近期目標是到2000年要通過網絡互聯10130所各級學校，并使8000所貧困、邊遠地區的中小學具備利用衛星上網的能力。目前，我國的清華大學、北京大學、湖南大學、浙江大學等一大批大學建立了自己的遠程教育實驗室或遠程教育中心，基于綜合數據網的遠程教育研究正在部分院校蓬勃展開。
(二)遠程教育的技術實現
1、計算機網絡：這個支撐網絡遠程教學系統的物質基礎，一般來說，都具有下列組成：
(1)接人部分：主要設備是路由器，主要作用是通過網絡專線將整個網絡接人Internet，從而使本網的用戶能夠訪問Internet資源，而其它網絡用戶能夠訪問本網信息。
(2)交換模塊：是整個網絡連接與傳輸的核心，主要的設備有主干交換機、分支集線器和連接各模塊的網絡電纜，由它們組成整個骨干網絡。
(3)服務器：主要負責信息的收集、儲存、，它們是對外提供教學與信息服務的主要實體，一般有Web服務器、FTP服務器、E-mail服務器、DNS服務器、數據庫服務器等等。
(4)網絡管理：主要對整個網絡進行監控、運行性能的監測、故障的預警和診斷等等；計費模塊主要是記錄網絡使用者的資費信息，以控制網絡資源的有償使用。
2、軟件部分
(1)多媒體授課系統從功能上可以分成兩個部分：一個是課件點播系統。一個是同步廣播授課系統。
(2)師生交互工具①共享白板：軟件共享白板是一個為在Internet環境進行教學的教師和學生提供文本以及圖形共享的區域。教師可以將一張圖片貼入共享白板中。并利用系統提供的特定畫圖工具和文本輸入工具，在所貼的圖片上進行標記、說明。教師端的白板中的圖形和文字可以通過In-ternet同步傳遞到交流環境中的其他學生端白板中。
②語音、視頻交互：語音交互是異地師生之間一種有效的交流方式。為了增加師生教學過程的生動性，也需要師生間能夠看到各自的視頻圖象。教師可以任意選擇特定的學生端視頻，也可以同時看到多個學生端的視頻圖象。學生端可以選擇觀看教師端視頻。
③同步瀏覽：在交流過程中，能夠提供同步瀏覽的機制。教師可以通過鍵人URL地址，并將該地址廣播到同一交流環境中的所有學生端瀏覽器。使得學生端的瀏覽器與教師端的瀏覽器達到同步顯示。
④網絡題庫系統基于Web的題庫系統用于支持教師和學生通過網絡進行組卷并進行各種類型的測試。可以根據不同的測試目的提供相應的組卷策略，包括智能組卷、相對評價組卷、絕對評價組卷，教師通過網絡自動組卷后，下載到本地進行使用。
(3)答疑系統
①問題通過電子郵件的方式發送到主持這門課程的學科教師，當教師對該問題進行回答后，系統將自動解答發送到學生的電子信箱；
②將問題公布在答疑布告牌上，征求解答，有人對其解答后，系統將通過電子郵件通知該學生。
(4)作業批閱系統
作業批閱系統是基于WWW的協作式作業批改系統，學生可以通過該系統提交作業，獲取作業批改結果，并根據教師建議來修改和編輯作業。
(5)網絡課件寫作系統
開發網絡課件寫作系統的主要目的是為了方便不具有專業編程經驗的各站點教師編制網絡教學軟件。教學單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構建網絡課程或網絡教學模塊。在該平臺上構建的網絡課程，就能直接在網絡上運行。
(6)遠程考試系統
遠程考試系統是教學信息反饋的重要手段。通過考試可以將學生的學習進展狀況反饋給系統。
(7)遠程作業系統
在學生的學習過程中，作業的布置、提交與批改是非常重要的一環。老師可以通過作業系統得到教學效果的反饋，既可以了解不同學生的學習情況，以便因材施教，又可以發現教學過程或課件中存在的問題。并采取措施加以修改完善。
三、多媒體技術的發展
多媒體技術是90年代興起的一股熱潮，以往的計算機通過視覺才能接受信息，后來增加了“聽”的功能，人們才把具有“視聽”兩種以上功能的計算機稱之為多媒體計算機，并把這種技術稱之為多媒體技術。近年來它的發展非常迅猛，從一臺計算機到局域網乃至國際互聯網絡，都可以使用。多媒體技術改變了微計算機多年來生硬、呆板的臉孔，換上了豐富多彩、形聲并茂的漂亮面容。就其功能可以分成兩類：
1、只具有“視聽”功能，這種類型的計算機及其網絡運用于教學，除能使以往靠多種設備、技術實現的課堂多媒體教學集計算機于一身，具有集成性的特點外，其明顯的優勢是還具有即時性、交互性、信息量大和能夠進行個別化教學的功能。人們常稱這類只有“視的”功能的計算機及其網絡技術為一般的多媒體技術。
2、具有“虛擬現實”功能，這一類計算機多媒體技術除具有“視聽”的功能外，還具有讓人動手“做”，充分發揮人的“觸覺、機體覺、運動覺、平衡覺”等感覺器官的功能，讓人們在“做”中學習知識和掌握技能。
四、我國教育領域必須加強計算機遠程教育的應用
1、計算機遠程教育是教育領域的國際發展趨勢。
Internet網的發展速度極為迅猛，在發達國家和地區普及率較高，美國、英國、芬蘭、瑞典等國家均提出了基于互聯網的遠程教育計劃，并已開始逐漸實施。而發達國家推出的這些遠程教育計劃并不僅局限于基礎教育和高等教育領域，而且是利用現代化手段提高國民素質的重要手段。面對這一國際潮流，我國教育管理部門和廣大教育工作者不應落后，應追蹤國際上先進的教育思想、教育手段和教育方法。
2、實施計算機遠程教育是中國國情的需要。我國是發展中國家，教育資源比較緊缺，現有教育資源遠遠不能滿足需求。而采用常規的措施和方法，例如建設學校，增加學校數量，所需投入太大，短時間內也不能解決問題，特別是高等教育的大眾化、普及化。
3、實施計算機遠程教育也是教學改革的需要。眾所周知，我國的教育資源不但緊缺，而且發展極不平衡，利用遠程教育可以消滅貧困校、薄弱校，達到教育資源在一定程序上的共享，打破教育資源不平衡的局面，以比較快的方式、方法擴大教育規模。
4、利用遠程教育體系也可以提高國民素質，實現“終身教育”的目的。
五、計算機遠程教育必須加強多媒體技術的應用
遠程教育網上資源是重要的，簡單的重復書本是沒有出路的。而解決此問題，筆者認為必須合理地使用多媒體技術。
(一)加強多媒體課件的開發應用
多媒體技術設計和編制的新一代CAI系統，具有綜合處理圖、文、聲、像的能力，改變了原來CAI中將知識僅以單一視覺或聽覺符號表現的方法，使學習者能通過多種感官獲取知識信息，增強理解能力，提高教學教率。應用多媒體技術編制的cAI系統即稱之為MCAI軟件，亦稱課件。
1、在大專院校和中小學形成專門從事MCM課件開發的研究機構。據了解，以前從事MCAI課件開發的單位主要有兩類：一類是傳統出版社的電子出版部門；一類是軟件制作公司或多媒體技術開發公司。由于強調市場，重視效益，其開發的產品給人的感覺是深人教學不夠。實際上，大專院校和中小學完全可以根據大綱的要求，制定相應的課件標準，分工協作，組織精兵強將進行開發，經試用修改不斷完善。通過鑒定后，批量生產教學光盤，并將其做到網上，達到教育資源最大程度上的共享。
2、統一的MCAI的技術標準。現階段MCAI課件的制作技術五花八門，以編輯制作為例，大多是手工編輯，費時費力，效率較低，雖然一些多媒體創作工具不斷推出，但其適應面還是受到一定的限制。因此，有必要統一MCAI課件技術上的一些標準，如硬件配置、軟件環境、創作工具、多媒體素材、文件的格式等。目前教育部基礎司正在研制一種“傻瓜開發平臺”，容易上手，極適合中小學教師進行MCAI開發。
3、研究智能型MCAI課件。隨著計算機人工智能技術的發展，應在MCAI課件中加強專家系統和人工智能技術應用。它模擬教師，服務對象是學習者，允許學習者與計算機進行廣泛的交互活動。它可以為學習者提供一種新型的學習環境，能根據學習者的學習特點和學習風格采用不同的教學策略，能對學習者的學習狀況進行評估，以滿足學習者的不同需要。
(二)適當應用多媒體虛擬實現技術
現在，全世界已有2000多研究單位、大學、公司開展虛擬現實研究與開發技術，它將是90年代最有發展前景的技術之一。
l、通過遠程教育，將虛擬現實技術應用于藝術、醫療、建筑和工程、軍事研究、金融分析等領域。例如在醫學領域，虛擬現實技術代表未來發展的方向，借助它能夠滿足大批學員們動手操作的愿望。在外科手術中，通過虛擬現實系統，可以看到或感覺到微電腦生成的以假亂真的三維立體圖形，交互作用的“觸角”功能使外科醫生身臨其境地進行“手術”，得心應手地在熒屏中開刀。
2、建立虛擬現實遠程教育環球網。它的使用與互聯網相似，只要在瀏覽器中鍵入虛擬現實網絡地址就可以相聯。例如當進入某虛擬太陽系環境的網站時。可以看到各恒星的分布，感覺就如同親身在太空中漫游一樣。在觀看不同恒星之余，還可以進入恒星當中查看并閱讀各種資料。此外，在太空中還可以發現流星、恒星的轉動等動態模擬。
關鍵詞：更新；觀念；轉換；方式；強化；精神
一、問題與現狀分析
工業設計教育在我國形成與發展的歷程僅短短二十幾年，相比西方發達國家晚了近半個多世紀，其間雖然也有初步的發展，但仍是一門幼稚而年輕的新興學科。近年國內高校為適應市場經濟一體化發展局勢，競相創辦起了各自的工業設計教育，然而它們教育普遍重實踐而輕理論，導致學生誤將相似的造型與工藝當設計手段反復運用實踐，相繼出現了一些有如：招生人數劇增、教育與產業失衡等不良狀況，從而嚴重阻礙了國內教育的正常發展。
隨著全球金融一體化進程日益加速，國際消費市場的競爭日漸激烈，作為一個企業實體只有不斷開發出標新立異的產品才能穩住市場，國內許多高新技術企業也逐漸將市場重心轉向消費者的個性化生活需求上，并為提高自身競爭實力建立了許多科研機制，國內工業設計行業的發展也由此而步入一個新的歷史臺階，但未來還將面臨更多機遇與挑戰。這對當今工業設計教育提出了更高要求。新時期的工業設計教育應是對知識經濟時代設計方法論的研究，是社會物質文明與工業文明不斷作用的成果：那么對新時期工業設計教育的研究必須上升為設計本質的認識，把握時展的基本規律，及時調整辦學思路，制定相應的改革對策，尤其對工業設計內涵及外延的理解最為重要。
二、更新學科理念
據國際工業設計協會理事會在1980年對工業設計下的定義：“就批量生產的工業產品而言，憑借訓練、技術知識、經驗及視覺感受而賦予材料、結構、構造、形態、色彩、表面加工及裝飾以新的品質和規格叫做工業設計。”由此確定了工業教育在以上幾個方面全部或部分的內容。如今知識經濟時代的科技日新月異，生產力水平日益提高，社會對工業設計人才的知識結構與技術水平的要求更高，類似產品包裝、廣告宣傳、商業展示及市場開發等等，這一系列與之相關的學科內容也都納入了該學科范疇，工業設計也被重新定義為現代工業、科學技術與裝飾藝術等相互結合。并可交叉應用的學科體系，是一種以實用與美觀并存的視覺傳達、意識物化形式，為創造、美化和改善大眾生活質量與生活品味而展開的一系列社會生產實踐活動。在市場機制的觸動下，工業設計正逐步朝著個性化、人性化、專業化方向發展，工業設計教育也由此加強對設計人才綜合技能與綜合素質的培養。
目前我國高等教育領域對工業設計的現代教育體系主要包括以下幾個方面的主要內容：
第一，相關材料工藝等方面的技術知識，主要包括：機械制圖和造型設計、工業美術、材料工藝、結構力學、人機工程、視覺傳達等，其中也包括高科技時代的信息技術、電腦輔助設計。通訊工程、人工智能等都為該學科的發展奠定了堅實理論基礎。新世紀到來社會要求我們工業設計人才必須緊跟時代步伐、把握時代脈搏，不斷地開拓創新、努力進取，時時都以先進的理論與技術武裝頭腦。
第二，產品的功能與裝飾是工業設計最為突出特征反映，好的產品總以美觀的造型與多樣的功能贏獲市場，從而要求設計師具備一定的美術基礎與藝術鑒賞力(包括繪畫基礎、寫生能力、設計創意、形態構成等美學知識)。尤其如今信息時代技術交流極其迅速且廣泛，產品設計的風格與造型出現多元化、個性化趨勢，這要求設計師開闊設計視野，及時把握潮流動向，提高設計思維與創作實踐能力，要在已有基礎上積極探索與勇于實踐，只有對設計相關的地理、歷史、民俗等一系列社科知識深入學習，才能設計出符合當地生活習俗、滿足當地生活需求、甚至能夠表達當地情感的優質產品。
第三，為使產品在社會取得一定的經濟效益，要求設計師在設計構思之初對該產品的設計與生產所需的經濟成本正確估算，充分了解該產品的市場需求、設計范本、材料工藝、風格特征等相關內容，產品設計也要與市場經濟發展相適應，也要求設計師具備如市場營銷、商業管理、廣告策劃等相關學科的知識運用能力，甚至包括信息采集、管理與技術處理，消費心理、及其產品營銷等，還有市場信息及各項商業法規等能夠保證產品的設計、生產、流通等環節順利完成的相關政策條文，也都成為當前工業設計教育的重要組成。
第四，產品設計實質是一項綜合型的社會實踐活動，各項工作環節必須由多人分工合作完成，這要求設計師要具備一定的設計協調與設計管理能力。
第五，處于發展中的工業設計是產業競爭和企業振興的關鍵，它集中反映了民族或地域的物質文明與精神文明水平，與之相關的內容非常廣泛，這又要求設計師培養和提高自身的綜合素質。對多元文化進行有機地整合，全面了解國內外產品市場，設計出適應市場發展需要具時代感的新產品。
第六，由于學習和掌握知識的最終目的是解決問題，而我們生活的物質世界是不斷變化著的微觀世界，產品設計的問題也將伴隨著物質世界的變化而不斷向前發展，因此新時期的設計教育也是一種動態的知識更新過程，面臨自主學習向終生學習的教育轉型，我們必須“學會求知、學會做事”，所謂“學會求知”即是“學習－工作－學習”，所謂“學做事”，是由對專業技能的培養轉為對環境適應力的素質培養(如合作、創新、風險、交流等)。
由此可見，未來工業設計教育在朝智能化方向發展的同時，教育的重點將由專業技術職能轉變為對綜合環境的適應與協調能力的培養，相比以往對技術與物質的教育，更加突出強調社會人際關系與社會行為技能(其中包括：團隊合作、風險投資、技術交流、設計創新等等)要學會處理人際關系、解決人際矛盾、管理群體等等，“學做事”與“學會求知”彼此間相互結合，共同貫穿于教育的全過程，這些都并非是書本上現有的知識，必須通過長期的人際交往過程來實現。三、轉換教育方式
工業設計屬于一門新興的應用型學科，因此工業設計的教育也應當遵行一種應用型的人才教育方式，然而我國現行的工業設計教育還尚未完全脫離形式單一的理論灌輸與技能訓練的傳統模式，教育體制過于偏重對產品造型、裝飾、技術等相關產品生產加工方面的技能培養，而輕視了學生設計創新能力的提高。從教育整體看來無論工科院校還是工藝美院等的學生普遍反映在形象思維、視覺感應、造型創意、工程技術等專業技能方面出現嚴重的知識斷層。由此國內各大高校為適應如今信息時代的經濟發展和社會需求，為工業設計教育的發展正在進行著積極地探索與實踐。美國哈佛大學率先實現以傳授為基礎到以自我教育為主的現代設計教育轉型，由此開創了多元化教育的新紀元，成為現代社會設計教育的一面旗幟，明確提出現代教育關鍵是通過教學引導激發學生的創作思維和設計表現技藝。
基于當前工業設計人才教育現狀，國內眾多院校也就“如何發揮各校人才教育優勢，為社會培養不同層次不同規格的工業設計人才，全面提升學生設計、審美、思維、想象等等一系列綜合技能”這一主要議題，進行過一系列的理論與實踐探索，并得出一些好的見解：如藝術院校學生的形象思維與視覺感應較強，適合于偏重外觀的輕工業產品設計，包括服裝、玩具、日常百貨等，可以在藝術學院創辦輕工業產品設計方向的設計教育：而工科院校的學生鑒于邏輯思維能力較強，且具有良好的專業基礎技能，對新的科技成果十分敏感，易從事家用電器、電子通訊、交通設施等等一系列功能型重工業產品的設計開發，可在工科院校設置重工業產品設計專業。
如今我國工業設計教育的重點應當迅速轉向對學生設計創新、設計思維與抽象思辯等設計技能的培養。廣西大學機械工程學院的工業設計辦學就堅持“二基二強”教育方針，主張以工業設計基本技能、機械工程理論基礎，強化電腦設計與創作實踐等技能，該校的工業設計方向的課程設置采用“模塊式”教學結構，且十分注重不同學科板塊間的有機結合，在人才計劃中課程學時的縱向結構比例為：公共基礎課765，工程技術基礎課320，藝術技能基礎課302，計算機課程379，專業知識課程320，總比例為2.5:1:1:3:1。
總之，隨著信息時代的發展、經濟技術的進步，人們的物質追求與審美品味正不斷提升，未來社會期盼的工業設計教育將面臨著技術化、多樣化、個性化的全面轉型，以促進學生自身知識的全面提升。對于如今信息技術飛速發展的新時期，工業設計教育方式應當適應時展的脈搏，結合地域經濟發展的步伐，充分利用自身辦學優勢與教育資源，因地制異、因才施教，勇于探索積極實踐，根據市場需要靈活調整并及時更新，永遠走在時代前列，不斷地開拓創新、努力進取，沖破教條主義與墨守成規的思想牢籠。
四、強化人文精神
如今伴隨著設計工業的教育改革與行業發展，靜觀改革與發展過程中的問題與現狀，人文知識的滲透在知識經濟時代的設計教育中顯得尤為重要，只有貫注人文精神的工業設計才能抵御高科技產品的設計生產給社會經濟與人類生活帶來的負面影響。所謂“一方水土養一方人，一方水土也孕育出一方人”，一段艱辛的成長歷程。如今我們生活所需的產品更應當全面展示出時代的人文特征，更應能充分利用一些現有的自然資源及人文要素進行產品的設計創新與實踐。我國雖是一個工業設計教育的后進國度，卻擁有著豐厚的歷史資源，其中不乏大量人文哲學與古典美學的深層烙印，可見我國工業設計教育潛藏的發展空間還未曾真正地被開發和利用。對于新時期的工業人才應當盡可能去啟發和引導他們去體味和深嚼我國古代哲學與歷史文學所蘊涵的人文思想精華，鼓勵他們從傳統中吸取創作養分，站在歷史的發展軌跡上來設計創新，豐厚他們的設計潛能與綜合素質。
從國內工業設計發展的狀況觀之，世界各國都在國內設有產品消費市場，但我國設計教育卻“大而不強”，工業設計產業“小而殘疾”，也正因如此中國工業設計教育問題引發了國人的深刻反思。以唯物辨證論觀之，我國工業設計的總體水平實則早已同國際社會發展同步，僅是出于國內外工業設計人才綜合素質的懸殊而產生的差距，他們試圖以西方的產品造型與技術工藝為范本將設計東拼西湊，如產品設計中大量仿效與抄襲，中國產品設計的知識產權爭議問題在國際時常時有發生等等一系列相關問題都充分應證了此觀點，國內學術界仿佛也已意識到在網絡信息技術高度發展的今天，中國人好似都忘卻了自身的地域文化與民族傳統。不久前我國工業設計協會就提出“以一個時代、一個地區、一個民族特有的裝飾元素，創造出最能體現傳統文化、人類歷史、生活習慣、審美(包括)特征，且具人文精神的現代化工業產品”——議題，現已成為當代工業設計教育研究的焦點。
雖說新興的工業設計學科也是一門知識交叉型的應用學科，其中也包括對抑制外來裝飾與外來文化的消化與吸收，但這都是建立在我國固有之傳統歷史根基之上的技術與藝術創新。
現代社會新型的設計教育應當盡可能避免以往教育注重產品設計與造型工藝的思想誤區，積極向學生灌輸現代化的工業設計理念與人文精神。德國斯圖嘉特國家造型藝術學院就通過學院間的合作開設美術、音樂、建筑等人文藝術培訓課程。主張通過實施人文藝術教育來強化和提升設計人才的綜合素質與藝術修養。產品設計如若真正地讓人感受到精神愉悅，真實地貼近現實生活，無疑人文精神在設計中必須發揮出積極作用。尤其如今社會大眾的消費潮流已從基本生活消費轉移到個性化炫耀消費上，人們需要擁有外形使人心情愉悅，功能讓人盡情享受的高檔產品。從通訊、家具、電器到數碼消費產品，設計師可將其變成一個以產品設計為導向的廣闊世界。
關鍵詞：智能錄播系統 常態化教學 音頻拾取 視頻切換
智能錄播系統是利用計算機網絡和多媒體技術將教學過程實時數字化的一種現代教育技術系統。智能錄播系統將傳統演播室延伸到普通教室，簡化了資源建設的流程，節約了人力，在錄制的同時還能提供網絡直播、點播等功能。這些特點使得智能錄播系統在高校精品網絡課程建設的大潮中蓬勃發展，成為一種應用廣泛的資源建設和網絡教學系統。
一、智能錄播系統的系統構成
目前市場上的智能錄播系統品牌和型號有很多，采用的技術和設備也各有不同。但從系統的整體結構上看，卻是大同小異，基本由以下功能模塊構成：師生視頻智能跟蹤模塊，教學內容顯示模塊，視頻切換模塊，音頻模塊和廣播錄制模塊，拓撲關系如圖1所示。
師生視頻智能跟蹤模塊：這個模塊包括教師跟蹤和學生跟蹤兩個子系統。教師跟蹤子系統負責自動精確定位主講教師位置并控制攝像機跟蹤拍攝，將教師視頻傳送至視頻切換模塊。學生跟蹤子系統是定位活躍學生(如發言的學生等)，功能與教師部分類似，只是定位精確性較低。目前的智能跟蹤方式主要有：圖像識別和觸發式(又包含空間網格、紅外觸發、超聲波觸發和外部設備觸發等)。
教學內容顯示模塊：負責將各種教學內容轉為視頻并傳輸到視頻切換模塊，包含計算機圖像子系統、板書子系統和其他教學設備(如實物展臺)子系統。
視頻切換模塊：智能錄播系統的核心，負責從多路視頻信號中選擇合適的信號傳送給廣播錄制模塊。視頻切換模塊選擇的視頻是否合適，直接決定了智能錄播系統能否如實準確地記錄課堂教學過程。
音頻模塊：包括拾音子系統和擴聲子系統。負責采集教學實時聲音和擴聲。
廣播錄制模塊：將視頻切換模塊傳送來的視頻信號和音頻模塊傳送的音頻信號合成為視頻課件，并進行網絡直播。錄制模式主要分成電影模式(單畫面)和課件模式(多畫面)。在本文中主要討論錄播系統的電影錄制模式(單畫面)。
二、智能錄播系統在常態化教學中的困境
所謂常態化教學是指普通的課堂教學，包括常態的教學過程、教學設施、教學方法和教學對象。這就要求錄播系統要盡可能小地影響師生的心態和教學過程。
錄播系統對師生心態的影響主要有兩個方面，一是事件的影響。當教師和學生知道這節課要錄像時，心理上總會有些緊張。有些教師在課件錄制過程中精神緊張，甚至說不出話來。而學生也會刻意隱藏或表現自己，表現出一定的反常情況。另一方面的影響是設備的影響。目前不少錄播系統在錄制課件特別是錄制師生交互時需要一些輔助的器材，如教師須佩戴無線話筒，而學生回答問題需要按搶答器等。這些額外設備的使用加重了師生的心理負擔，也容易引起一些錄制過程中的故障。比如，學生回答問題必須要按搶答器，畫面才會切換到該學生，如果學生忘記按搶答器或者其他學生按了搶答器，錄播系統就無法正確切換畫面。
目前的智能錄播系統對教學過程的影響不大。與傳統電視課程拍攝系統比較，錄播系統能和多媒體教學系統有機融合，現場也無需專業人員進行視頻切換操作等，教師一般只需要按一個按鍵就可以進行課程錄制。
從現有的自動錄播系統在常態化教學中的應用來看，主要存在3個問題：教師的跟蹤、教學視頻內容的切換以及聲音的拾取。
1 教師跟蹤部分存在的問題
教師在課堂教學中占主導地位，是教學信息的主要傳輸者。教師的圖像在課件中占很重要的地位。教師跟蹤部分應該能準確定位教師的位置，清晰呈現教師的神態和動作。而現有的錄播系統在這一點上還有不少問題。智能識別的跟蹤方式可以較為及時地跟蹤教師，但常會出現跟丟的情況(也就是所謂的“丟人”)，觸發式的跟蹤方式“丟人”現象較少，但容易在觸發臨界點(兩個觸發區域的相交區域)出現鏡頭反復搖擺的情況。這些問題都會產生影響教學的垃圾鏡頭。而且這些跟蹤方式往往有區域限制，不能覆蓋教室的范圍。有些教師習慣于在教室內走動講授，當其離開設定區域時錄播系統就無法準確跟蹤。另外，在跟蹤拍攝教師時，畫面的景別是固定的，一般是中景，即腰部以上。這種景別能比較好地展現教師的教容教態，但對教師的面部表情和全身動作無法表達清楚。
2 視頻切換模塊存在的問題
視頻切換模塊是智能錄播系統的核心，用來自動切換錄制的視頻內容。例如，當教師講解時，該模塊要選擇教師跟蹤子系統傳來的視頻；教師使用計算機時，該模塊選擇傳輸計算機的畫面視頻；當教師板書時，該模塊將錄播畫面切換至板書視頻；當學生提問或回答問題時，該模塊選擇學生跟蹤子系統的視頻。
總的來說，這些視頻內容之間的切換不外乎3種：人與人(PtP)、人與媒體(PtM)、媒體與媒體(MtM)，見表1。
通過分析主流的錄播系統，不難發現主要使用的切換方式有動作觸發、區域觸發和時間觸發。比如當教師觸動鼠標或鍵盤時，視頻切換模塊就選擇計算機信號輸出給廣播錄制系統，這就是一種動作觸發切換；當一段時間無鍵盤鼠標動作后，視頻切換模塊則切回教師圖像，這則是時間觸發；當教師走到黑板前進行板書時，切換模塊會切換到教師板書的視頻，教師離開黑板，則切回教師圖像狀態，這就是區域觸發。
視頻切換模塊在處理人與人、媒體與媒體的切換時，能夠比較好地完成，但是對人和媒體的切換還存在很大問題。人和媒體的切換也可以分成兩個部分，一是從人切換到媒體，另一個是從媒體切換到人。前者可以通過區域觸發或動作觸發來完成，而后者一般通過時間觸發來切換。以教師使用計算機教學來說，教師點擊鼠標顯示一張新的幻燈片，然后放開鼠標開始講解相關內容。智能錄播系統錄制的視頻內容和順序見表2。
開始時錄制的是教師的圖像，當教師觸碰鼠標或鍵盤時，切換模塊通過該動作觸發切換，將教師圖像切換到計算機圖像，完成人到媒體的切換。這種切換方法基于一個假設：教師動鍵盤或鼠標一定是要展示計算機的內容。如果這個假設成立，那么切換就非常及時，也比較準確。從教學實際來看，這樣設定基本可行。當教師觸動鼠標和按鈕后，在一定時間內不再有鍵盤或鼠標操作，視頻切換模塊則自動從計算機圖像切換回教師圖像。這里就存在一個非常關鍵的問題：“一定時間”是多少?5秒、10秒還是20秒?設置時間很小，計算機圖像顯示時間就會過短，學生還沒有看完PPT內容就切換成教師圖像。設置時間很長，計算機圖像顯示時間就會過長，學生將被迫長時間面對靜止的PPT內容。即使能為這張幻燈片設置一個非常合適的時間，但是每張幻燈片的內容不同，需要顯示的時間也不同，滿足
了這一張就無法滿足另一張。所以，如何從媒體視頻切換回教師圖像是目前智能錄播系統難以解決的一個問題。而這一問題的根本就在于現階段的錄播系統仍處于“自動”階段，離真正的智能還有很長的一段路要走。
3 聲音拾取方面的問題
錄播系統需要拾取的聲音包括人聲拾音(包括教師和學生)和教學設備的聲音。教學設備的聲音一般通過線路輸入直接接入錄播系統。人聲的主要拾音方式分有線話筒拾音和無線話筒拾音。無線話筒的拾音效果很好，而且不影響教師的移動，不過后期維護的工作量較大，如更換電池等，且教師和學生須額外佩戴無線設備也有違常態化教學的初衷。有線話筒拾音還可以分成強指向話筒拾音和弱指向話筒拾音。前者拾音效果好，但拾音范圍小，教師和學生的位置受限制；后者拾音范圍大，但拾音效果差，在錄制教師和學生語音的同時，環境噪音也會被錄制。要拾音范圍還是清晰度，目前的錄播系統的拾音就處于這種兩難境地。
三、基于常態化教學的智能錄播系統設計
一個真正的智能錄播系統要能完成以下設施或人員的工作：
1 多媒體教室
2 課件錄制系統
3 網絡廣播系統
4 稱職的攝像師(一個或多個)
5 專業的視頻導播人員
6 專業的調音師
讓錄播系統完成其他設施的工作并不難，難就難在讓計算機系統去完成專業人員的工作：攝像、切換和調音等。這也是目前錄播系統在常規化教學中遇到很大困難的原因。以目前的人工智能技術很難完全實現專業人員的功能，而且錄播系統的總價一般在20萬元左右，如果使用一些高端的人工智能技術肯定會使錄播系統造價飆升，進而妨礙錄播系統的推廣普及。所以基于常態化教學的錄播系統應該在現有技術的基礎上，通過更加科學的設計來完善。這個系統應包含：犯錯更少的攝像師、更能理解教學過程的導播和更加專業的調音師。
(1)犯錯更少的攝像師
錄播系統中跟蹤攝像的問題主要在于“丟人”和定位不準產生的垃圾鏡頭。要解決“丟人”問題可以采用觸發式跟蹤，要解決定位不準，可以通過改變觸發方式來實現。現有的觸發方式一般是單區域觸發。該觸發預先利用紅外線或超聲波設定多個觸發區域，每個觸發區域對應一個攝像機位置(如圖2所示)。其過程是，當教師從觸發區域A進入觸發區域B時，攝像機立刻相應轉動，將畫面由“攝像機畫面1”改變為“攝像機畫面2”。如果教師再進入C區域則攝像機又將向右轉動，拍攝的畫面相應變成“攝像機畫面3”。設想一下，如果教師剛好在A，B兩個區域的交界處來回走動，一會進A區域，一會進B區域，攝像機就會跟著轉動，一會畫面1一會畫面2，這樣拍攝出來的鏡頭就會一直晃動，影響觀看者的學習效果。
要解決這種情況，不妨在觸發區域和觸發策略上做文章。可將觸發區域的數量增加，范圍縮小，攝像機的畫面包含3個觸發區域(如圖3所示)。其觸發策略是當教師在“觸發區域n”中時，攝像機畫面包含“觸發區域n-1”“觸發區域n”和“觸發區域n+1”。當教師在此3個觸發區內行動時，攝像機固定，位置不變。當教師離開這3個觸發區域，進入“觸發區域(n-1)-1”或“觸發區域(n+1)+1”時，攝像機開始跟蹤，畫面轉換成以該區域為中心以及其前后兩個觸發區域所組成的畫面。這樣就不會出現單區域觸發所引起的鏡頭晃動的問題。
通過上述方式，可有效降低錄播系統的錯誤率。但目前很難做到零錯誤。我們知道，即使是一名專業的攝像師也有可能犯錯，何況是一套計算機控制的攝像系統。關鍵在于，發生錯誤后如何修正錯誤，彌補錯誤的損失。因此，還必須有一系列的錯誤修正策略。比如，當跟蹤“丟人”時，攝像機應迅速切換到全景或由切換模塊切換到其他視頻畫面，這樣就能減少垃圾鏡頭。
(2)更能理解教學過程的導播
在錄播過程中，在何種情況下錄制相應的教學內容視頻是忠實記錄課堂實況的關鍵。這就要有一個好的導播。如果是人工錄制，可以由工作人員根據課堂的實際情況來切換各種視頻。錄播系統是靠動作觸發、時間觸發等方式自動完成切換，并非如人一樣能根據上課內容來準確切換不同視頻。如何讓錄播系統能夠準確地切換并錄制視頻?筆者認為最重要的就是要從教學過程入手，掌握基本的教學規律，設定不同的模式，以達到導播的基本準確。
例如，我們可以根據講課時依賴PPT的程度將教師分成3類，一類是非常依賴PPT，即PPT的內容和教師的口頭講授基本一致；另一類是很少使用PPT，即教師的上課內容多是口述，很少使用PPT；還有一類對PPT的使用介于前二者之間。然后根據這3種類型的教師我們可以設定3種不同的模式：PPT優先、教師優先和平均模式，它們的主要區別在于錄制課件時PPT顯示時間的長短。PPT優先模式下，從計算機的PPT內容切換到教師圖像需要20秒的時間，這樣學習者就有充足的時間觀看PPT的內容；教師優先模式下，切換等待時間設定為8秒，這樣學習者就能更好地聆聽教師的講授；平均模式則設置切換等待時間為12秒，平均分配PPT和教師圖像的顯示時間。
我們還可以根據教學過程的其他方面來設定不同的模式，滿足不同的教學需要。
利用圖像識別技術或許也能使錄播系統更加智能化地進行導播。以PPT為例，現在的圖像識別技術可以判斷出一張PPT上文字的數量，然后根據文字的多少，我們就可以設定PPT需要顯示多長時間。
當然，這些方法不能完全解決錄播系統的導播問題，但是可使導播更加貼近教學實際。
(3)更加專業的調音師
為了達到常態化教學的效果，應盡量避免使用后期維護較大、增加教師負擔的拾音設備，如強指向性的有線鵝頸話筒、手持式無線話筒、領夾式無線話筒等。從實踐中我們發現，使用強指向性吊桿話筒可以有效地實現常態化教學的拾音。具體操作如下：在講臺區域布置若干個強吊桿話筒，覆蓋整個講臺區域作為教師的拾音設備，在教室其他區域布置一些吊桿話筒作為學生的拾音設備。
另外，我們還需要一個更加自動化的音頻控制系統。這個系統要有以下功能：
①在拾取人聲時，能有效去除人聲以外的噪音，達到較高的拾音純凈度；
②自動控制音量，不論講話人聲音的高低，保證錄音電平始終一致；
③自動識別主講人，確保拾音的準確性；
④能清晰地擴音，不會引起拾音錯誤和回授。
在原有錄播系統的基礎上，通過以上三方面的改進，應能更好滿足常態化教學的需要。但是要真正做到基礎常態教學的智能錄播系統，還需要不斷探究教學過程的規律與先進的技術和設備。
參考文獻
關鍵詞: 演示型多媒體課件;動態交互;有機結合
中圖分類號:TP37 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)17-4776-02
隨著教育理論的深入與技術實踐的探索,社會形成了新的產物--教育技術。發展迅猛的計算機和網絡技術為現有的教學模式和教學手段帶來新的發展空間。不斷充實和完善的理論將技術更切實地納入教育的軌道,新的教學媒體和教學設計思想應運而生。加之計算機為核心的多媒體技術的迅速發展,計算機輔助教學(Computed Assisted Instruction--CAI)系統在教育教學中的應用,日趨廣泛 。CAI一般可分為計算機硬件、系統軟件和課程軟件三部分,作為課堂上上課的教師,只要會使用課程軟件便可。為了簡單易懂在課堂上使用的計算機輔助教學系統被稱為課件或多媒體課件。根據課件的使用對象不同,多媒體課件一般分為兩類:供教師使用的是演示型課件,供學生使用的是導學型課件。在多數課程不能堂堂去實驗室或實訓中心邊講邊練的班級講授制的背景下,演示型課件在教學中更常用。由于多種原因,相當數量的演示型課件不盡人意,體現不到CAI的功能。因此,演示型多媒體課件的設計及應用的問題,值得探索研究。
1 演示型多媒體課件的設計原則
應用多媒體課件之前要設計并制作相應的課件。如何設計制作演示型多媒體課件,應掌握以下四個原則:
1.1 科學教育原則
所謂現代教育技術就是以現代教育思想、 理論和方法為基礎,以系統論的觀點為指導,以現代信息技術為手段的教育技術(現代信息技術,目前主要指計算機技術、數字音像技術、電子通訊技術、網絡技術、衛星廣播技術、遠程通訊技術、人工智能技術、虛擬現實仿真技術及多媒體技術和信息高速公路)。它是現代教學設計、現代教學媒體和現代媒體教學法的綜合體現。是以實現教學過程、教學資源、教學效果、教學效益最優化為目的。一個課程的內容或主要思想從書本上“搬遷”到幻燈片上,知識以課件做為載體,所以課件的設計和制作首先要有科學性和教育性。
科學性:多媒體課件必須遵循科學性的設計原則,應該做到內容正確、容量大,思維清晰,邏輯嚴謹、層次清楚。
教育性:多媒體課件的最終目的是用于輔助教學,提高教學效果,因此課件的設計應該緊扣教學大綱,滲透進新課改理念,做到選題得當,突出重點,分散難點,深入淺出,使學生易于接受。
1.2 精益求精原則
演示型課件這個載體上載的信息量一般是很大的,教師要傳給學生的是知識,但是信息不等于知識(但知識等于信息),所以要求課件中信息量雖大,但一定要做到精益求精。如何達到精益求精的目的,是教師在掌握整個課程的前提下,能將復雜的問題簡單化,簡單化的問題形象化。這樣教師教起來不難,學生學起來更不累。
1.3 應用軟件工具運用自如原則
教師要將自己的思想表現出來,要么口述,要么板書,要么肢體動作,在課堂了除了以上幾種最好的方式就是使用多媒體制作工具來體現。演示型多媒體課件在教學中的使用涉及到任課教師與課件設計制作者之間教學思想兼容問題,如果教師使用的課件不是教師自己開發設計的作品,那么溶解在課件中的思想、行進的思路、表現形式、體系結構和技巧運用可能與任課教師就會產生代溝,任課老師使用起課件來僵硬,甚至使整個課堂氣氛窒息。所以靈活自如的使用多媒體課件制作工具是體現教師思想,傳授知識的重要轉換工具。
多數教師使用微軟產品Powerpoint是一個很好的開放式演示型多媒體課件制作工具,容易上手,用它可以很方便的創作出一個演示型課件。在制作課件過程中還可以通過挖掘它的功能實現。如動畫功能有多種方式實現,其中一種是通過“自定義動畫”的閃爍定義加以實現;交互功能通過“動作按鈕”或“鏈接”來實現。Powerpoint還有“控件工具箱”及VBA提供功能擴展。課件設計工具還有金山公司的“WPS2010”, “幾何畫板” ,CSC的“CSC多媒體課件創作工具”等;Frontpage也可以用作制作開放式多媒體課件。WPS2010和Frontpage 相對于Powerpint更有優勢。不打包的AuthorWare等課件也應列入多媒體課件。尺有所短,寸有所長。有些教師對以上工具都不太會使用,可以利用網絡搜索一些具有向導功能的課件制作系統(例如奧龍 (AOLONG)課件制作系統)來完成。
1.4 動態交互原則
“動態”和“靜態”的區別不言而喻,表達的效果大相徑庭。動態交互就是為更好的配合教學,更好地調動學生的學習主動性和積極性,在課件中加入的一種引導。教師在教學過程中能根據學生的具體情況靈活使用課件,調動學生積極參與教學的全過程。
“學”是為了更好的用,以“學”為中心的建構主義學習環境中常用的教學方法有“支架式教學法”、“拋錨式教學法”、“討論式教學法”、“問題式教學法”等,都需要動態交互才有可能實現,根據不同的教學對象和教學內容,選擇的不同教學策略和不同的教學方法,動態交互與靜態交互相有機結合,有效組織教學資源,動態展示教學內容。其次,“授之于魚不如授之于漁”,在交互式教學中能大力調動學生的學習積極性和學習主動性,使學生積極參與教學活動,學會學習,學會創新。
2 演示型多媒體課件的應用原則
為了使帶有作者思想及課程知識的演示型多媒體課件更有效地發揮的淋漓盡致,達到其預期效果,運用演示型多媒體課件進行教學時應把握如下三個原則:
2.1 非用才用,適量運用原則
傳統的教學方法是“滿堂灌”,將課件上的內容原封不動的口述給學生的話,后果可想而知,學生處于被動接受知識的狀態,沒有主動性,長期就會產生抵觸學習的心理。即使課件上有優美的音樂和刺激大腦的動畫,課后學生回憶起上課內容也無非是絢麗多彩的畫面,沒有多少實質性的知識。如果現代教師過度的依賴課件,不能關了課件不會講課,停了電等于下課,那課件就成了聾子的耳朵―擺設了。
非用才用,說的是非要用時才可使用,課件是作為輔助教學的工具,適量運用原則就是以優化教學過程為目的,以現代教育理論為指導,根據教學設計,適當運用多媒體教學課件,創設聯想意境,使學生通過眼耳多個感覺器官來獲取相關信息,提高教學知識的傳授效率,增強教學過程的生動性,培養學生的想象力,聯想力和創造性。如果演示型多媒體課件在學科教學中應用適量的話,學生能有充足的時間進行理解、思考、提出問題,學生和教師能有足夠的時間一起交流、討論。
2.2 結合實際原則
演示型多媒體教學課信息量太大的現象普遍存在。信息量大的原因之一是教師想通過多媒體課件把足夠多的信息傳給需要不同信息的同學。如果教師將大量的信息進行加工,信息中充滿“實際”,相信我們的學生會在“大海”中找到他所需要的“針”。例如:對于醫學、電子商務、物流管理、機電等專業的同學使用的課件都是同一個課件的話,學生根據自己專業的特點很難找到課件上信息中對自己實用的知識,但是如果我們將課件上的信息加工成一些大眾專業都能懂的,身邊經常發生或使用的例題、實例的話,相信各專業的學生不會對課程產生囫圇吞棗的聽課現象。
2.3 有機結合,以不變應萬變原則
不同的課程,教學方法也有不同,不是所有的課都用多媒體課件表現效果最好。例如:高等數學中數學方程公式推算、函數和公式推導等,用多媒體課件教學就不會比教師與學生一起邊推導邊用板書的好。各種教學媒體和教學方法各有特點,如有機結合一下教學效果會很好。其次如果加上現場教學設備,有機結合,以不變應萬變,課堂教學更會生動活潑,事半功倍。例如:在《計算機文化基礎》課程Excel章節中難點相對引用、絕對引用、混合引用,如果教師將腳底下的地板磚作為Excel中工作表的單元格來使用,教師和學生充當單元格中的數據,相信學生學起來會更有興趣。
理論教學、課堂教學是教師個體勞動付出很重的一項工作,不同層次的教師對同一教材的處理可能各有特點。在眾多的教學思想、教學理念、教學方法、教學手段的有機結合下,加上演示型多媒體課件的支持,相信我國教育教學改革將會更加深入,素質教育和創新教育也將取得更加豐碩的成果。
參考文獻:
