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人工智能对教育的意义范文1
人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。
一、高中开设人工智能课程的意义
(1)人工智能定义
人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。
(2)开设人工智能课程的意义
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。
将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。
二、高中人工智能教育现状及存在问题
目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:
(一)教学条件参差不齐
开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。
(1)对硬件性能的要求
人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。
(2)对软件性能的要求
为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。
(二)对人工智能科学的认识不足
(1)学生的认识误区
提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。
(2)教师对人工智能学科开设存在偏见
一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。
(三)一线教师经验不足
在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。
三、解决上述问题的几点建议
(一)加强软、硬件建设
在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。
(二)端正认识,增强支持
作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。
作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。
校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。
总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。
参考文献:
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[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.
人工智能对教育的意义范文2
关键词:人工智能;教学改革;教学方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科,是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发,人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来,大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛,对于管理类人才来说,加强对人工智能知识的深入学习,不断将人工智能技术与管理知识结合起来,对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科,管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力,基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点,通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习,加强学生解决实际问题的能力,为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求,结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见,针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨,以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。
1、教学现状与问题
作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科,人工智能课程内容及内涵及其丰富,外延极其广泛。学习这门课程,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才,该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前,中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式,在教学过程中照本宣科,忽略与学生的互动,并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置,如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时,随着章节的知识难度不断增加,单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌,课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知,部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度,导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位,具有多学科的素养,但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识,给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多,涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容,概念抽象,不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程,缺乏一定的关联思考和研究意识,导致课程学习难度增加,产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下,人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域,给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。例如,在机械学科领域,人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源;在医疗领域,是医疗器械的创新生产源动力;在能动领域,是高端能源装备与新能源发展的重要驱动;在光电信息与计算机工程领域,技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而,对于管理类专业的学生来说,现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论,在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法,书本中的应用实例大多纸上谈兵,缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践,加上一些教师授课方法单一,不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外,大学生对知识的理解能力差异很大,教师采用统一的方式教给他们,这使一些学生无法跟上和理解,教师也无法控制学生的学习状况,导致学生缺乏动力。因此,如何结合学生的现实情况,提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。
2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略
课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言,教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化,而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题,可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。
2.1教学方法改进
教师对学生具有引领作用,其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求,通过安排一些具体的教学案例,引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动,是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征,调动学生的学习积极性,并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法,有效理解知识要点及其关联性,适用于管理类专业学生的教学。具体而言,高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点,可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库,虽然这项建设将极具挑战性与耗时性,但具有很强的积极效果:培养学生较强的批判性思维能力,更多地保留课程材料,更积极地参与课堂活动,对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如,通过单一案例教学,让学生掌握相关基础知识原理及应用;通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法;通过综合案例的设计,启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性,在课堂讨论的过程中对学生做出评判,从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上,通过老师与学生、学生与学生的互动,让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据自己的理解撰写心得报告,并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望,建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术,人才需求量极大,对教师的教学水平也提出了更高要求,因此,进行有效激励极为重要。在学生激励方面,可以举办各类人工智能竞赛项目,设置相应项目奖学金,吸引学生参与实践,调动学生做研究、发论文的积极性。例如,教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛,围绕新一代人工智能创新主题,激发学生的创新意识,提高学生的创新实践能力,为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式,在各学院乃至全校开展此类竞赛项目,激发学生的创新能力与团队合作能力,鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来,激发其学习兴趣。在教师激励方面,在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分,鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高,学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点,增强管理类人才对学科应用的领悟,可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起,国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件,“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域,人类进入数字经济时代,社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如,基于工业4.0和强国战略,人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识,我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式,进行相关领域知识和发展趋势的讲解,使学生理解更为透彻。此外,在教学实践过程中,还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式,促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解,相互交流、渗透和学习,从而推动人工智能课程教学的改进。
2.2教学内容设置
世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置,肯定会有不同,但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验,针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究,结合中国教育体系设置,认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题,势必要精化教学内容。在互联网时代,我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理,通过在线收集和整合网络课程相关数据,挖掘和丰富教学资源,并在整合课程资源的基础上,进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面,可以通过收集到的数据资料,选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点,使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如,编写针对管理类人才的人工智能教材,内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时,重点增加相应知识点在管理上的应用案例,加强学生对知识点的理解。同时,根据管理类专业偏向领域,开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程,以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础,才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等,才能将数学语言转化为程序语言,并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱,因此,在安排学生学习人工智能课程之前,建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程,使学生具备数学分析的基础与一定编程基础,为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外,可以推进MOOC平台建设,在平台上开设人工智能网络课程,帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解,可以基于不同的应用模块,设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验,设计不同层次的项目要求,同时基于相同的实验课题,让学生分组对实验课题进行攻克,并设置多元化的实验评价体系,通过实验教学过程中反映出的不同进度,让教师能对学生的学习水平做出准确评判,及时进行教学反思,以便更好地开展下一步工作。例如,针对人工智能课程应用中很广的遗传算法,在某一管理规划的具体应用上设置理解-实现-参数分析-具体应用-尝试改进-深度拓展的不同层次的项目要求,在这些项目层次中规定必做项与可选项,让学生基于同一实验课题进行合作学习,然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分,对小组整体能力以及个人能力进行综合评估,以期培养学生的自主思考能力。
人工智能对教育的意义范文3
关键词:计算机 人工智能 应用分析
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)01-0000-00
目前由于人工智能的不断成熟,人们在生活方面以及工作的过程中,智能化产品随处可见。这不仅对人们在工作中的效率进行提高,同时还对其生活质量进行加强。所以人工智能的发展在一定程度上离不开计算机网络技术,只有对计算机网络技术进行相应的依靠,才能够让人工智能研究出更多的成果。
1 计算网络技术应用人工智能所具有的重要意义
由于计算机技术的快速发展,网络信息安全问题在一定程度上是人们目前比较关注的一个重要问题。在网络管理系统应用中,其网络监控以及网络控制是其比较重要的功能,信息能够及时有效的获取以及正确的处理对其起着决定性作用。所以,对计算机技术智能化进行实现是比较必要的。
由于计算机得到了不断的深入以及管广泛的运用,在一定程度上导致用户对网络安全在管理方面的需求比较高,对自身的信息安全进行有效的保证。目前网络犯罪现象比较多,计算机只有在具备较快的反应力和灵敏观察力的状况下,才能够对用户信息进行侵犯的违法活动进行及时遏制。充分的利用人工智能技术,建立起相对较系统化的管理,让其不仅对信息进行自动的收集,同时还能够对网络出现的故障进行及时诊断,对网络故障及时遏制,运用有效的措施对计算机网络系统进行及时的恢复,保证用户信息的安全。
计算机技术在发展的过程中对人工智能应用起着决定性作用,人工智能技术也在一定程度上对计算机技术的发展起着促进作用。不断的跟踪动态化信息,为用户提供准确的信息资源。总的来说,计算机网络在管理的过程中有效的运用人工智能,对网络管理水平进行不断的提高。
2 应用分析
2.1安全管理应用
网络安全所具有的漏洞相对比较多,用户在网络中自身的资料信息安全是现阶段人们比较关注以及重视的主要问题。在对网络安全进行管理时,可以对人工智能技术进行充分的运用,在一定程度上能够对用户自身的隐身进行有效的保护。主要表现为:一是,智能防火墙的应用;二是,智能反应垃圾邮件方面;三是,入侵检测方面等。
智能防护墙主要应用的就是智能化识别技术,通过概率以及统计方式、决策方法和计算等对信息数据不仅进行有效的识别,同时还能对其相应的处理,对匹配检查过程中需要的计算进行消除,充分认识网络行为特征值,访问可以直接进行控制,把存在的网络及时发现,拦截以及阻止有害信息的弹出。智能防火墙能够在一定程度上避免网络站点受到黑客的攻击,遏制病毒传播,对相关局域网进行相应的管理和控制,反之就会导致病毒以及木马的传播。在智能防火墙中,比较重要的就是入侵检测,它属于防护墙后的第二安全闸门,在对网络安全保证方面起着重要的作用。针对入侵检测技术而言,主要能够在一定程度上对网络中的数据进行有效的分析,并且对其进行及时的处理,把部分数据过滤出去,数据检测后的报告分析报告给用户。入侵检测在对网络性能不产生影响的前提下监测网络,为操作上的失误以及内外部攻击提供一定的保护。
针对智能型反垃圾而言,其自身的邮件系统能够对用户邮箱进行有效的监测,对邮箱进行相应识别,把邮箱中存在的垃圾充分的筛选出来。如果邮件进入邮箱后,就会进行扫描邮箱,在一定程度上把垃圾邮箱的分类信息发给用户,提醒用户要对其进行及时的处理,避免给邮箱安全带来影响。
2.2人工智能Agent技术应用分析
针对人工智能Agent技术而言,它属于人工智能的一种技术,属于不同部分所组成的软件实体,包括:一是,知识域库;二是数据库;三是解释推理器;四是各个Agent之间的通讯部分等。人工智能Agent技术通过任何一个Agent域库对新数据的相关信息进行处理,并且沟通以至完成任务。人工智能Agent技术能够在一定程度上通过用户自定义对信息获得自动搜索,然后将其发送到指定位置。人们通过Agent技术得到人性化服务。例如:用户在用电脑查相关信息时,该技术不仅能对信息进行处理,同时还能够进行有效的分析,最后把有用的信息出题给用户,充分节省用户的时间。Agent技术为用户在日常生活中提供相应的服务,例如:在网上进行购物以及会议等方面的安排。它不仅自主性以及学习性,让计算机对用户所分配的任务自动完成,进一步推动机计算机网络技术的发展。
2.3在网络系统管理以及评价过程中的应用分析
针对网络管理系统来说,其智能化在一定程度上需要人工技能的不断发展。在对网络综合管理系统进行建立的过程中,不仅可以对人工智能中的专家知识库进行充分的利用,同时还能够对存在的技术问题进行有效的解决和处理。网络存在着动态以及变化性,所以,网络在管理的过程中会面临着困难,这就需要对网络管理技术人工智能化进行实现。在人工智能技术中,其专家知识库主要指的就是把各个相关领域专家的知识以及经验进行相应的结语出来,录入系统中,只有这样才能形成比较完善的知识库系统,促进智能计算机程序的发展和提高。如果遇到某个领域问题的过程中,要充分利用专家经验程序对其进行及时的处理。专家知识经验系统促进计算机网络管理得到顺利开展的同时,对系统评价相关进行工作不断的提高和加强。
3 结语
科学技术在发展的同时,也促进人工智能技术的提高,计算机在网络技术中得到了比较多的需求,在一定程度上提高其应用范围和领域,因此可以看出,人工智能其应用发展前景是比较广泛的,人类对人工智能技术的进一步研究,会在未来开创出更多的应用领域。
参考文献
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人工智能对教育的意义范文4
标识码:A
收录日期:2012年8月6日
随着网络技术和通讯技术的发展,人工智能以它强大的渗透力走进了社会生活的各个领域,极大地改变了社会面貌,深刻地改变了人们的思想和行为。探讨人工智能对人类进步的影响,对促进人工智能发展和对人类的进步有着重要意义。
一、人工智能的含义
人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人类智能的科学。
人工智能领域的研究是从1956年正式开始的。这一年,在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了“人工智能”(AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语音理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统。例如,能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语音,进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的“深蓝”在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。
当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷。但是,随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长。同时,网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运行一些要求更高的AI软件,而且,现在的AI具备了更多的现实应用的基础。1990年以来,人工智能研究又出现了新的。一方面是因为在人工智能理论方面有了新的进展,一方面也是因为计算机硬件突飞猛进的发展。随着计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低以及网络技术的不断发展,许多原来无法完成的工作现在已经能够实现。
人工智能在发展过程中形成了几个学派,最主要的两个学派是符号主义和联接主义。符号主义,又称为逻辑广义、心理学派或计算机学派。其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理,代表人物是纽厄尔和西蒙。大量传统的人工智能研究是在这个学派的思想推动下进行的。联接主义认为人工智能源于仿生学,特别是人脑模型的研究。它的代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克和数学逻辑学家皮茨创立的脑模型,即MP模型,开创电子装置模仿人脑结构和功能的新途径。在这个学派中,有着名的模式识别理论。20世纪八十年代末神经网络迅速崛起,在声音识别、图像处理等方面取得很大成功。
二、人工智能研究和应用的领域
(一)模式识别。计算机硬件的迅速发展,计算机应用领域的不断开拓,急切地要求计算机能更有效地感知诸如声音、文字、图像、温度、震动等人类赖以发展自身、改造环境所运用的信息资料。但目前计算机却无法直接感知它们,键盘、鼠标等外部设备,对于这样五花八门的外部世界显得无能为力,即使是电视摄像机和话筒等,由于识别技术不高,计算机并未真正知道所采录的究竟是什么信息,计算机对外部世界感知能力的低下,成为开拓计算机应用的狭窄瓶颈。于是,着眼于拓宽计算机的应用领域,提高其感知外部信息能力的学科——模式识别得到了迅速发展。
(二)自然语言理解与机器翻译系统。语言处理是人工智能最早期的研究领域之一。人们之间用语言互通信息是一件非常简单的事情,而建立一个能够生成和“理解”哪怕是只言片语的计算机系统却是非常困难的。因为传递某一点的“思维结构”需要庞大的与该思维结构相关的公共思维结构,犹如一个人一样,需要有上下文知识并能根据这些知识进行推理。自然语言理解最重要的成果是机器翻译。现在,机器翻译真正推向市场还面临两大问题:一是准确性。由于科技文献和文学作品有许多专业术语,所以需要专家来进行译前处理和译后校正工作;二是翻译速度问题。翻译需要有庞大的字库系统,有效快速搜索是需解决的问题之一,如何减少翻译前的处理和翻译后的校正工作时间也是需解决的问题。
(三)自动程序设计。对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动软件开发系统的发展,而且也使通过修正自身代码进行学习的人工智能系统得到发展。程序理论方面的有关研究工作,对人工智能的所有研究工作都是很重要的。我们所指的自动程序设计是某种“超级编译程序”,或者能够对程序要实现什么目标进行非常高级描述的程序,并能够由
这个程序产生出所需要的新程序。这种高级描述可能是采用形式语言的一条精辟语句,也可能是一种松散的描述,这就要求在系统和用户之间进一步对话澄清语言的模糊,自动程序设计研究的重大贡献之一是作为问题求解策略的调整概念。
(四)专家系统。专家系统是一个具有专门知识的智能计算机程序系统,它应用人工智能技术,根据某个领域一个或多个专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,解决该领域需要由专家才能解决的问题,专家系统一般由数据库和推理机构成。近年来,在专家系统的研究中已经出现了应用人工智能技术解决实际问题的成功范例。如“故障诊断系统”,这种系统设计了一个计算机界面,可以进行人—机“对话”,用户与专家系统进行咨询对话就像用户与具有这方面知识与经验的专家对话一样,解释和回答用户的问题。此外,还有情报检索系统、数据分析系统和结构优化设计系统等。
发展专家系统的关键是如何表达和运用专家知识即构筑数据库,如何将那些来自人类专家的并已经被证明了的对解决有关问题有帮助的典型事例符号化后输入计算机。专家系统与过去的一些计算机系统不同,它是以符号处理为主的计算机程序系统,一般没有算法解,经常要在一些不完全、不精确、不确定的信息基础上做出结论。 (五)智能机器人。智能机器人是人工智能研究的另一个重要领域,其中包括对操作机器人装置程序的研究。至今,尽管已经建立了一些比较复杂的机器人系统,工业上也运行着成千上万台机器人,但这都是一些按预先编好程序执行某些重复作业的简单装置,大多数机器人只能“干”不能“看”,不具备“智慧”。如何摄取并处理视觉信息,研制能进行图像声音识别并进行拟人推理的机器人是人工智能的又一个十分活跃的领域。人工智能的研究促进了机器人研究和机器人学的发展;另一方面,智能机器人研究又促进了许多人工智能思想的发展。智能机器人的研究和应用体现出广泛的学科交叉,涉及众多课题。机器人已在各种工业、农业、商业、旅游业、空中和海洋以及国防等领域获得越来越普遍的应用。
(六)智能控制。人工智能的发展促进自动控制向智能控制发展。智能控制是一类无需人的干预就能独立地驱动智能机器实现其目标的自动控制。它是自动控制的最新发展阶段,也是用计算机模拟人类智能的一个重要研究领域。智能控制是同时具有以知识表示的非数学广义世界模型和数学公式模型表示的混合控制过程,往往是含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数学过程,并以知识进行推理来引导求解过程。
三、人工智能对人类社会的影响
随着计算机技术的快速发展和广泛应用,人工智能的思想和技术对人类的影响与日俱增,人工智能的发展将会对人类社会产生深远的影响,并将深入到人类社会的各个方面。
(一)人工智能的发展改变了人类的社会面貌
1、财富迅速增加。从财富的数量看,由于计算机、控制论和自动化技术的发展,正在迅速提高自动化的程度。同样数量的劳动力在同样的劳动时间里可以生产比过去多几十倍、几百倍的产品。从财富的质量看,由于计算机的推广应用,新兴产业以前所未闻的速度和前所未有的规模发展起来。
2、人际联系日益紧密。现在,任何社会制度的国家,由于人工智能的发展,生产社会化程度日益提高,使人际联系频度提高,距离缩短,Internet把整个世界联为一个整体。在这种条件下,生产国际化、贸易国际化、金融国际化、教育国际化、政治国际化和信息国际化,人们之间的往来将更加紧密。
3、信息快速增加和更新。人工智能发展为人们储存和处理信息提供了方便。一方面人们利用计算机每天输入大量的信息,使信息以几何级数增加;另一方面使信息更新加速,人们利用计算机大量输入、生成和输出的信息,使储存在载体上的信息加速折旧,人们不断期待正在传输中的最新信息,为满足这种需要,越来越多的人进一步搜集和输入新的信息。
(二)人工智能的发展,改变了社会的结构。人们一方面希望人工智能和智能机器能够代替人类从事各种劳动,一方面又担心它们的发展会引起新的社会问题。实际上,近十多年来,社会结构正在发生一种静悄悄的变化。人—机器的社会结构,终将为人—智能机器—机器的社会结构所取代。智能机器人就是智能机器之一。从发展角度看,从医院里看病的“医生”、护理病人的“护士”、旅馆、饭店和商店的服务员、办公室的“秘书”、指挥交通的“警察”,到家庭的“勤杂工”和“保姆”等,将均由机器人担任。因此,人们将不得不学会与有智能的机器和睦相处,并适应这种变
人工智能对教育的意义范文5
关键词:ICAI;系统模型;教学策略;综合集成方法论MSM;现代教育技术
中图分类号:G250.73 文献标识码:B 文章编号:1673-8454(2012)01-0030-04
计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是利用计算机来模拟教师的行为,通过学生与计算机之间的交互活动来达到教学的目的。即在计算机辅助下进行的各种教学活动,主要是以对话方式和学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个个人化的学习环境,综合应用多媒体、知识库等计算机技术,这是传统CAI的主要应用方式。
在没有智能系统支持的情况下,传统CAI尽管可能具有良好的教学材料模型,但它往往仅借助于计算机来展示教学内容,并不能很好地根据它所教学生的学习特征,以不同的教学策略和教学方法来教授;只是盲目地传授知识给学生,如果某个学生不能接受提供的教学策略,系统没有为这个学生提供可供选择的另外的教学策略。目前使用的绝大多数CAI是将全部教学信息以编程方式预置于课件中,这样的CAI课件一旦制作完成,很难对课件进行更新和维护,尤其是在这样的CAI系统中,学生的学习仍然处于被动状态,即完全受计算机控制。
一、智能化计算机辅助教学概念
现代教育技术的日益发展以及与其他领先技术的结合,必然促使计算机辅助教学CAI的进一步发展。人工智能技术应用于CAI产生的基于网络环境的智能化CAI,就是现代信息化社会发展的产物,并在教育教学领域中有很好的发展前景。
人工智能是计算机科学的一个分支,它的目标是构造能表现出一定智能行为的,目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考。人工智能的研究更多地是结合具体领域进行的,主要研究领域有专家系统、机器学习、模式识别、博弈、智能决定支持系统、人工神经网络等等。人工智能技术与专家系统的成就,促使人们把问题求解、知识表示这些技术引入CAI,并借助于网络环境来实施,这便是智能型计算机辅助教学。
智能计算机辅助教学ICAI(Intelligence Computer Assisted Instruction)属于人工智能的一个分支,是以认知科学和思维科学为理论基础,综合人工智能技术,教育心理学等多门学科的知识对学生实施教育的一门新的教育技术。ICAI通过研究人类学习思维的特征和过程,探索学习知识的模式,利用信息化网络环境使学生获得个别化自适应性学习的获取知识方法,从而使学生的学习更有针对性,更有效。
ICAI依靠人工智能技术的进步,主要应在因材施教方面取得进展。其主要特点是:
(1)能自动生成适合学习者程度的学习内容。
(2)能根据学生的不同认知水平与学习风格选择教学策略和教学方法。
(3)能评价学生的学习结果,并不断地在教学中改善教学策略。
二、智能化计算机辅助教学研究现状
现阶段,在一些发达国家,如美国、日本、加拿大、英国、法国、澳大利亚等,CAI已经普遍存在于学校和家庭中,正起着越来越大的作用。而ICAI的研究还处于初始阶段。目前国内在这一领域的研究主要集中在CAI和ICAI的优缺点比较,ICAI的理论来源、系统特征、模块建设、发展趋势等基础理论知识的研究,基于相关课程或学科的实践研究还比较少见。智能教学系统的设计和开发是一项复杂的系统工程,由于需要考虑的因素较多,系统比较庞大,同时也依赖于人工智能等技术的发展,因而要建立完善的ICAI还是比较困难的。[1]因此ICAI有很大的理论和实践发展空间。
完善的ICAI系统需能够充分调动学生的主动性,并能通过分析推理,对某具体学生做出适合的教学决策。使学生获得个别化自适应性学习的学习方法,达到因材施教的目的。人工智能技术的发展必将会对ICAI的发展起到巨大的推动作用。随着计算机科学的发展,21世纪的教育教学辅助手段将是以ICAI为主线,多学科、多方位发展的新技术的体现,越来越多的教育工作者会从更多的视角审视ICAI,并从事ICAI的研究。相信ICAI将会在现代教育领域中有更广泛的应用。
“现代教育技术”既是教育技术专业的必修课程,也是大中专院校广泛设置的选修课程,适用范围非常广泛。本文以《现代教育技术》这门课程为主要研究对象,来研究智能化教学系统设计在具体实践中的应用。
三、ICAI决策系统的理论依据
1.综合集成理论
教育是以人为主体参与的活动,而人本身就是一个复杂巨系统,因此以这种大量的复杂巨系统为子系统组成的系统――教育系统,是一个复杂巨系统。依据系统与其环境是否有物质、能量和信息的交换,将系统划分为开放系统和封闭系统来看,学生的学习受到教师、同学、家庭及社会等因素的影响,所以教育系统是一个开放的复杂巨系统。
钱学森的理论和实践研究表明:现在能用的、惟一能有效处理开放的复杂巨系统的方法,就是定性定量相结合的综合集成方法论。综合集成方法论(Meta-synthesis Methodology MSM)是方法论上的创新,它是研究复杂巨系统和复杂性问题的方法论。[2]定性定量相结合的综合集成方法是将专家群体(各种有关的专家)、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来,把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来,发挥这个系统的整体优势和综合优势。[3]它把人的经验、知识、智慧以及各种情况、资料和信息系统集成起来,从多方面定性认识上升到定量认识,从而达到解决复杂系统问题的目的。在解决问题的过程中,专家群体和专家的经验知识起着重要的作用。
教学系统设计是一个复杂的系统,它是由教育系统的复杂性决定的。教育系统具有复杂系统的基本特点,它在结构与功能上表现为规模大、相关因素多且相关方式复杂、目标多样等;在运动上表现为随机性、非线性等。用一般的理论方法无法全面合理地解决这一不良结构的问题,本研究尝试用综合集成方法论来指导、分析教学设计智能化过程。因此,运用综合集成理论的方法来研究教学设计系统,探讨具体科目的教学设计在设计过程中遇到的复杂性问题,进而构建科学合理的教学设计系统,具有重要的理论和实践价值。
2.教学设计理论
本文采用“双主”教学模式作为ICAI的教学设计的理论基础。“双主”教学模式既能发挥教师的主导作用又能充分发挥学习者认知主体作用,是在教师主导下的课堂中能让学习者参与进来共同学习的一种教学模式。
基于“双主”的教学模式,要求根据学习者的特征、学习内容、学习策略、学习目标等多种因素的不同情况研究它们的结合方式,以使系统达到理想的教学效果。
基于网络环境的ICAI相对于传统的CAI来说,充分体现了“双主”的教学模式。ICAI中有专门分析学习者学习方式和认知水平的学生模型,有专门为不同的学习内容选择不同的学习策略的策略库模型(也称为教师模型),有评价学习效果并反馈给系统的评价模型。学生模型是对学习者的学习特征进行分析,包括学习者的学习风格、认知水平。策略库模型包含有丰富教学策略和有一个智能推理机,能根据学生模型的信息和学习目标为学习者选择合适的学习策略,指导学习者学习。
3.建构主义学习理论
当代建构主义者主张,世界是客观存在的,但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。建构主义者认为学习者要以自己的经验为基础来建构现实,或者至少说是在解释现实,每个人的经验世界是用自己的头脑创建的。
学习过程同时包含两方面的建构:一方面是对新知识意义的建构,同时又包含对原有经验的改造和重组。建构主义者强调学习者在学习过程中能够灵活地建构起用于指导实践活动的图式,这种图式是对概念的丰富理解,依据个人经验背景的不同而不同。
教学应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,生长新的知识经验。教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。
ICAI伴随着这种理论的发展而发展,它注重的是由学习者来控制学习过程,重视学习内容的知识结构和学习情境,让学习者主动构建对自己有意义的知识的活动。基于网络环境的ICAI积极地为学习者创设学习情境,帮助学习者用他们已有的知识去建构、生成、整合新的知识。
4.教学处方理论
“教学处方理论”是郑永柏博士于1998年提出的一种新型适合于信息化教学设计的理论,他通过对教学系统设计理论和计算机辅助教学设计方面的研究,建构了一种新型的教学系统设计理论――教学处方理论。该理论主要包括:六个基本概念、一个理论框架、三条基本原理和两个关于教学设计的知识库。[4]
该理论指出教学处方可以看作是教学设计者(有时可以看作是教师)依据系统分析后使用的各种教学模式、教学方法和教学内容处理模式的组合;说明了在特定教学条件下对特定教学结果的教学,以不同的学习理论和教学理论为指导将会采用不同的教学方法,即教学处方,这也是本研究的核心内容,是该系统设计的指导理论。“教学处方理论”具有更好的包容性、开放性,能够吸收和容纳丰富的学习和教学研究成果。
四、ICAI系统的模块结构
1.前端分析模块:认知能力、学习动机、认知风格
前端分析是美国学者哈利斯(Harless,J.)在1968年提出的一个概念,指的是在教学设计过程开始的时候,先分析若干直接影响教学设计但又不属于具体设计事项的问题,本文主要指认知能力、学习动机和认知风格方面的分析。前端分析模块主要是建立相应的学生特征类型的数据库。
认知能力的测量采用认记、理解、应用、分析、综合、评价六个维度,每个维度有“优、良、中、差”四个选项。通过数据分析找出学习者的现状和期望之间的差距,确定需要解决的问题是什么,并确定问题的性质,形成不同层次的教学设计项目的目标。
学习风格和学习动机通过专门的量表来收集数据。
2.内容分析模块
教学内容分析就是在确定好总教学目标的前提下,借助归类分析法、图解分析法、层级分析法、信息加工分析法等方法,分析学习者要实现总的教学目标,需要掌握哪些知识、技能或形成什么态度。通过对教学内容的处理,确定学习者所需学习内容的范围和深度,确定内容各组成部分之间的关系,为以后教学顺序的安排奠定好基础。
对教学内容的处理主要包括:教学内容的选择、教学内容的编排、确定单元目标及对内容进行初步评价、分析教学内容类别及性质等四个基本方面。在构建规定性教学内容处理模式库时,应对上述四个方面提供具体的方法。[5]
3.决策模块
教学策略(处方)的制定就是根据特定的教学目标、教学内容、教学对象等条件,来合理地选择相应的教学顺序、教学方法、教学组织形式。在数据库中建立可供选择的不同的教学策略(处方),是本文所研究的ICAI系统的主要模块,也是特色模块。
教学策略(处方)的制定包括教学顺序的确定、教学方法的选择、教学组织形式的选择等。教学顺序的确定就是要确定教学内容各组成部分之间的先后顺序;教学方法的选择就是要通过讲授法、演示法、讨论法、练习法、实验法、示范模仿法等不同方法的选择,来激发并维持学习者的注意和兴趣,传递教学内容;教学组织形式主要有集体授课、小组讨论和个别化自学三种形式,各种形式各有所长,须根据具体情况进行相应的选择。教学策略的制定是根据具体的目标、内容、对象等来确定的,要具体问题具体分析,不存在能适用于所有目标、内容、对象的教学策略。
4.评价模块
在基于网络环境的ICAI的评价模块,要依据前面确定的教学目标,运用评价量表,分析学习者对预期学习目标的完成情况,主要收集三个方面的基本信息,一是要收集关于教师对教学设计方案和教学方案实施结果的满意度的信息数据,二是要收集关于学习者对教学过程、教学策略的适应性的信息数据,三是要看与其他方法相比,本处方中所采用的方法是否有独到之处,是否有不足之处。[6]在数据分析的基础上,对教学策略和教学内容的修改和完善提出建议,并以此为基础对ICAI各个环节的工作进行相应的修改。
5.ICAI系统模型框图
学习者前端数据采集数据库包括:认知结构测量及分析系统、学习动机测量及分析系统、学习风格测量及分析系统和学生基本信息系统。系统模型如图所示。
五、ICAI决策系统实验数据来源
本课题实践研究的调查对象来自云南大学,是2008届市场营销教育和财会教育本科生,共89人,课程设置为现代教育技术。学生调查表包括本科生基本信息表,所罗门学习风格量表,学习者认知能力调查问卷,学习者学习动机调查问卷四份表格组成。实际收到数据表89份,有效数据表75份。数据表中的信息选项根据所占权重,统一折合成百分制进行处理。
六、总结
本文把教学设计理论、方法与“现代教育技术”课程相结合,拟研发出一个基于综合集成方法论的广义智能网络教学设计辅助系统。主要研究成果如下:
(1)把综合集成方法论引入解决教学设计这一不良结构问题;
(2)结合数字化方法和数据挖掘技术,它能对学习者进行数字化的前端分析;
(3)它所自动化给出的教学设计方案,可为青年教师提供良好借鉴,有利于教师因材施教、因风格施教、因需要施教;
(4)它所自动化给出的学习者学习建议方案,有利于促进学习者自主学习。
现有的CAI存在的许多问题随着新技术的不断出现而显得越来越不能适应新环境的需求,因此以基于网络环境的ICAI为代表的新计算机辅助教学系统,将是教育教学研究人员在教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。
参考文献:
[1]杨采坚,董玉铭.智能教学系统设计[J].中国电大教育,1993(3).
[2]于景元,涂元季.从定性到定量综合集成方法――案例研究[J].系统工程理论与实践,2002.5.
[3]钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域:开放的复杂巨系统及其方法论[J].自然杂志,1990(1).
[4]郑永柏.教学系统设计理论和方法研究:教学处方理论和ISD-EPSSS的设计与开发[D].北京师范大学博士学位论文,1998.
人工智能对教育的意义范文6
关键词 课堂教学 微博“话题” 微博作业
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)01-0001-03
一、引言
教学是一个由外部的实在世界、内部的心理世界以及行为世界三个层面所构成的结构系统。有效的教学是通过教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步或发展。研究表明,每个学生都参与教学活动是实施有效教学的前提条件。而现如今,大学课堂成了教师唱“独角戏”的场所,即使教师想方设法设疑、启发,学生大多时候都是无动于衷地看着你,无法取得想要的效果。如何利用微博来改善课堂教学的有效性已经成教学研究的一个重要途经。
微博,即微型博客(MicroBlog)的简称,是一种通过关注机制分享不超过140个文字的简短实时信息的广播式的社交网络平台,其信息传播速度非常迅速。最早的微博平台是美国的twitter,而国内最主要的两大微博平台是新浪微博和腾讯微博,在这两个微博平台上的用户已经超过10亿用户,涉及各个层次的人,特别是年轻用户最为活跃。
二、基于微博的课堂教学过程
基于微博的课堂教学过程,笔者是按照图1所示来构建实施的,具体的过程框架为:
图1 基于微博的课堂教学过程框架图
(一)可行性分析调查
为了更加有效的进行实践实践研究,笔者首先对基于微博的课堂教学实验的可行性进行以下几个方面的基础调查,了解实践的基础条件。主要调查参与同学手机、电脑拥有及上网情况,拥有新浪微博和腾讯微博情况。调查看是否具备了开展本研究的基本条件,并为后续安排提供依据。2013年开展第一次微博实践调查发现,本次参与的同学100%拥有手机,并能通过wifi上网,且绝大多数同学会用手机流量上网;所有同学都有个人电脑,且大部分为笔记本电脑;参与的同学基本上都能很熟练的使用网络资源;只有60%不到的同学有新浪微博账号,有超过60%的同学有腾讯微博账号,但都了解微博的存在,并进行过关注,尚没有同学体验过,都非常有兴趣参与这项实验;同时,100%的同学拥有QQ号,这就为我们选择腾讯微博作为实践平台提供了条件。2014年进行的第二次调查情况和2013年的用户情况基本一致,但是两个平台的微博用户的活跃用户较两年前要更少,而且使用频率也更小,且基本上通过手操作。
(二)建立师生微博实践体
通过调研发现,选择腾讯微博为实践平台较为合适,有微博账号的利用已有账号关注老师的帐号,没有账号的同学通过QQ很方便的开通微博进行关注,同学之间也可以很方便的进行互相关注,形成微博实践体,师生的信息互相可见,建立本门课程“话题”。不改变原有的社交圈,只是微博更新内容多了一项课堂教学相关内容的和参与课程的相关“话题”讨论,以私信@方式进行作业提交,通过学生的社交圈子隐性监督学生学习行为。建立的师生实践体――微博“话题”如图2所示,由教师、学生和学生的粉丝为共同体参与微博“话题”预热课堂教学内容。
图2 师生微博实践体――微博“话题”
建立的师生实践体――微博作业如图3所示,以学生所交微博作业为中心,通过教师指导、评论,学生粉丝的潜在监督即环境影响和课堂反馈形成一个良性监督学习过程。
图3 师生微博实践体――微博作业
(三)基于微博的课堂教学实施过程
微博在课堂教学中的具体实施过程主要从以下三个模块进行:课前模块:教师通过课程“话题”课堂教学内容相关的讲义内容,促使学生预习,学生可以根据内容进行预习,并提出预习中碰到的问题,教师根据问题情况更加有目的备课。课中模块:根据“话题”讨论中存在的常见问题进行详细讲解,对前一次课的作业特别是微博作业进行点评,以及微博作业中提到的较为集中的问题进行复习。并布置常规作业,对每次课堂教学内容进行总结,并对课堂教学情况进行点评,私信给老师。课后模块:学生完成常规作业和微博作业,微博作业内容为,对每次课堂教学内容进行总结,并对课堂教学情况进行点评,私信给老师;老师对学生发的微博进行评论、回复,转播,最后一次微博进行学习情况展示。此过程中的师生微博行为和师生课堂行为的紧密结合非常重要,而且此过程的形成性评价非常重要。
三、基于微博的课堂教学有效性分析
(一)实施过程中有关情况说明
笔者利用《人工智能》和《数据结构》两门课,通过二个专业的三个班级进行了基于微博的课堂教学的实践。选择这两门课的原因是,《人工智能》课程的目标是跟踪人工智能发展前沿,了解人工智能相关技术,选取感兴趣方向深入探讨,是属于知识引导型课程。《数据结构》课程目标是牢固掌握数据结构的基础知识和数据结构的设计思想,并通过实践进行验证。是属于重要理认学习实践型课程。并且选择了计算机科学与技术和数学与应用数学专业班级作为实践班。以实现对不同类型课程和不同专业学生的实践分析。
学生微博用户分为两类进行观察,一类是“活跃微博用户”,指的是平时微博经常更新,有一定数量微博粉丝的用户;反之,另一类是“非活跃微博用户”,指的是因本次实验才开通的微博用户和不经常更新微博内容且微博粉丝数较少的用户。
(二)基于微博的课堂教学几个环节的统计分析
实施过程主要从“话题”讨论参与度、微博作业完成质量情况及学生评教情况等几个方面进行统计分析:
1.“话题”讨论参与度分析
通过对几年“话题”讨论的统计情况,得到师生参加课程“话题”讨论的参与度情况。2013年在本校计算机121的《人工智能》课堂和2014年在计算机131的《人工智能》课堂中,共进行了11次微博“话题”讨论,其中最多的一次有300多人次参与了讨论,最少的一次只有10人次参与;这主要是因为开始的时候,微博活跃用户学生表现得非常谨慎,反而非活跃用户表现得更为积极和活跃。调查原因发现,活跃用户参与课程“话题”讨论的内容与平时所发内容大不一样,表现出更多的顾虑。而非活跃用户则是对新鲜事物的兴趣。随着实践的进行,用户的活跃度趋于平稳,基本上同学都能参与到“话题”讨论当中来。结合课堂教学发现,参与人次越多的课程“话题”讨论的内容在随后的课堂教学中表现的效果越好。所以,同学参与到课程“话题”讨论对课堂教学是非常积极的影响,对提高课堂教学效果打好了基础。而在2014年在数学121班的《数据结构》课堂教学中,其中最多的一次有200多人次参与了讨论,最少的一次只有5人次参与;这表明专业和课程的不同,参与讨论的人次数和热度也有所不同,达到的效果也不同。
2.微博作业完成质量
由各次作业统计分析发现,所有同学都能完成微博作业,能较好的总结课堂教学内容,但对课堂教学的点评较少,而且点评内容单一,多为本次课某某地主没听太董,或是本次课非常有意思,这样笼统的评价,对教师改进课堂教学的意义不大。但是,学生对待微博作业的态度要更为认真,特别是活跃用户表现特别突出,原因是,有其微博粉丝的隐性监督,并且会有部分粉丝进行评论和转发。老师的评论和转发和课堂反馈能得到很好的引导效果,能很好的提高作业质量。
3.学生评教的反馈
从学生的评教反馈情况分析来看,三门课的教学都得到了学生的积极评价,教师得分平均在95分以上。学生评价概括为,老师教学方法新颖,教学活动丰富,特别是微博的引入为我们带来全新的体验。
四、结束语
通过对基于微博的课堂教学较长时间的实践表明,微博应用于课堂教学中能对教学的有效性起到一定的作用,但微博作为一项新兴技术应用到课堂教学当中还需要进行长期的实践,笔者认为基于微博的课堂教学有以下几点显著的影:1.利用微博的“话题”讨论功能及微博的评论、转播互动功能,在增进师生交流方面有显著效果;2.微博可支持片段式学习,开展知识点学习、学习方法指导、布置作业等教学活动;3.借助微博可提升学习者的学习兴趣及学习效果,有利于提升课堂教学质量。
微博不但对课堂教学有影响,它同样在影响人们的学习和生活行为,如,微博使人们越越来习惯于浅阅读和碎片化阅读;同样也改变了人们的思考方式。如何有效的利用微博对们的影响提升教学的有效性,提高高校的教学质量,将是一长期的研究过程。
参考文献:
[1]彭文辉. 网络学习行为分析及建模[D]. 武汉: 华中师范大学, 2012.
[2]张斯琦. 微博文化研究[D]. 吉林: 吉林大学, 2012.