人工智能教育应用案例范例6篇

人工智能教育应用案例

人工智能教育应用案例范文1

关键词:人工智能;研究生教学;教学方法

人工智能是一门研究机器智能的学科,是在研究人类智能行为规律的基础上,利用人工的方法和技术,研制智能机器或智能系统来模仿、延伸和扩展人的智能,实现智能行为。在知识经济向智能经济高度发展的今天,人工智能具有重要的理论意义和社会价值。人工智能理论已经渗透到各个领域,人工智能技术也得到广泛应用,许多研究成果已经进入人们的生活。

人工智能课程是一门多学科交叉的课程,具有很强前沿性,涉及哲学、认知科学、行为科学、脑科学、生理学、心理学、语言学、逻辑学、物理学、数学等众多领域;涉及面宽,内容广泛,更新快。人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平[1]。

人工智能课程内容的广泛性、前沿性和应用性特点决定了授课方法的多样性。与本科生相比,研究生在教育目标和身心特征方面都有较大的区别。笔者多年从事研究生人工智能课程教学工作,现总结多年教学经验如下。

1研究生培养目标及其教学特点

研究生教育阶段的教育目标是使研究生形成具有个性化的研究品格、研究定向和研究视野,以具有独立思考并获得独创研究成果的能力[2]。从这一意义上讲,个性化是研究生教育培养目标的构成主体。尤其随着我国经济持续高速增长,社会对知识创新、新经济生长点的期望值增大,这就要求我国研究生教育在其培养目标的定位上不仅要重视人才培养的高层次性,更要重视创新能力、实践能力和创业精神的培养。并且,研究生身心发展已较成熟,具有较稳定的个性特征,思维力强,具有较高的专业性思维意识和创造力,为独立地进行专业研究活动提供了心理上和智力上的保证。而且,研究生已具备了基础理论和专业知识,特别是有一定工作经历的研究生,他们不仅有本科教育阶段的知识积累,也有应用这些知识的经验,对于扩大其专业知识领域并进行研究有着积极主动的态度。总之,从年龄构成及身心特征上讲,研究生适应高层次、跨学科知识领域的学习和研究。

研究生的特征及其教育目标决定了研究生教学不应该是由教师讲授已定论的知识,而应是以教学为基本依托,通过教学提出具有研究性、探索性、未确定性甚至是尚存争议性的课题,激励研究生独立思考和质疑,让他们在思考和质疑的过程中提出问题,培育他们发现问题、提出质疑的科学批判精神,训练并提高其创新能力、实践能力和创新精神。创新精神和创新能力主要表现在具有健全的人格、强烈的责任感、开放的心态、团结合作的精神、严谨科学的思维能力和创新思维方式。

个性是创新的源泉,研究生课程体系的设置应该具有一定的灵活性,依据研究生不同的知识基础和研究定向,设置具有弹性化的课程,使研究生的个性化得以凸显。另外,为提高研究生专业研究和创新能力,在课程教学中,也应凸显教学的研究性和专业性,重视专业领域背景知识和研究方法的讲授,开展跨学科、非专业知识的教学,教学内容应涵盖专业领域的研究热点、难点、争议问题和最新研究动态,还应包括交叉学科、边缘学科的研究趋势,以扩展学生的视野[3]。也就是说,研究生教学既要凸显研究生的个性化特点,又要凸显内容的学术性和研究的指向性。

2人工智能课程的特点

2.1多学科交叉,具有很强的前沿性

人工智能是一门多学科交叉的课程。课程内容的理解需要运用多学科知识和较强的逻辑思维能力,多学科的知识相互联系、相互交叉,融合形成新的知识,成为新的思维方法和综合能力的萌发点。通过课程学习,学生可以通过不同学科知识的融合来达到对原有知识的超越,用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题,提出新的解决办法。这也是创造力的迸发和智能的飞跃。具有了知识的广度和深度才具有融会贯通、创新的可能,人工智能课程的开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供一种新的思维方法和问题求解手段。

2.2涉及面宽,内容广泛,更新快

人工智能课程是一门知识点较多的课程,它以概率统计、离散数学、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等课程为基础,涵盖了模式识别、机器学习、数据挖掘、计算智能、自然语言理解、专家系统等众多研究方向,内容涉及面广,概念抽象,不易理解。并且,人工智能课程内容更新快,近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新方法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。其中,计算智能主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用;Agent最早来自分布式人工智能,随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。

在互联网上有大量最新的与课程内容相关的研究论文,为学生提供了很好的查阅文献的环境,使学生能够根据所学习的内容和所在课题组的研究方向阅读相应文献,提高学生的学习兴趣和独立提出问题、解决问题的能力。

2.3应用性强

人工智能理论已经渗透到科学的各个领域,当前,几乎所有的科学与技术分支都在共享着人工智能领域所提供的理论和技术。例如,自第一个专家系统DENDRAL研制成功以来,专家系统已成功地应用于数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、军事、经济等几乎所有领域;数据挖掘技术是以一种更自动化的方式对具有大量数据的商业活动进行分析和预测,在市场营销、银行、制造业、保险业、计算机安全、医药、交通、电信等领域已有许多案例;语义Web让Web上的信息能够被机器所理解,实现Web信息的自动处理,成功地将人工智能的研究成果应用到互联网。另外,在机器视觉、自然语言理解、智能控制与智能制造等方面,人工智能技术也得到广泛的应用,有许多研究成果已经进入人们的生活。目前,从理论到技术,从产品到工程,从家庭到社会,智能无处不在,人工智能广泛的应用性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。

人工智能课程的多学科交叉性、内容广泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和应用性特点决定了在该课程的讲授过程中应该采用多种授课方法。多种授课方法的采用一方面便于授课内容的理解,另一方面也能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,提高他们的科技素质和学术水平。

3人工智能课程教学方法

3.1基于问题的启发式教学法

苏霍姆林斯基说:“唤起人实行自我教育,乃是一种真正的教育。”基于问题的启发式教学法是教师在深入了解学生心理特点和学习规律的基础上,设计适合教学的启发式问题,并采取灵活多样、生动活泼的启发方式,充分调动学生的学习兴趣,激发、引导学生进行科学思维,培养学生独立思考问题、提出问题和解决问题的能力。该教学方法强调的是过程,教师的主要任务是提出问题,依据举一反三的思路引导学生展开逻辑推理,通过逐层分析深入思考问题,最后综合学生观点阐述相关理论。

在课程教学中,有许多内容适合于采用启发式教学方法。例如,在知识表示方法的学习过程中,教师首先提出问题:“你是怎样进行数学定理证明的?”并在学生的回答过程中,引导学生认识到知识及其表示的重要性;随后,提出问题:“在计算机中如何表示知识?”引导学生逐步总结出不同知识表示方法在知识表达能力、推理效率、可实现性、可组织性、可维护性方面的区别。另外,在确定性推理的教学过程中,教师可以利用“某处发生盗窃案,公安局派出5个侦查员去调查,研究案情时,5个侦查员各给出了一句可信的结论,据此判断谁是盗窃犯”的问题[4],让学生进行判断和讨论,引导学生认识到推理过程中可以使用多条规则进行推理,并且推理路线也可能存在多条,从而引出推理的两大基本问题:解决冲突消解等问题的推理策略,以及解决推理线路等问题的搜索策略。

启发式教学法的要点是设计适当的启发式问题和启发方式、安排能调动学生积极性的讨论环境、鼓励学生发表个性化观点。教师不仅用问题引发学生思考,更要鼓励学生让思维自由驰骋,主动提出问题,讨论问题,寻求问题解决方案。在探讨、研究问题中,不要以现有的结论和固定的程式束缚思想,鼓励学生的个性化观点。启发式教学是一种民主、科学的教学方法,其中包含诸多具体的教学方法,如激疑启发法、比喻启发法、类比启发法、联系启发法,等等。启发式教学在传授知识的同时,更注重的是对创新的孕育、萌芽、生成和壮大,它能促使学生自己获取知识、思考问题、提出问题、分析问题、解决问题,培养学生的自学能力。以问题为基础的启发式教学,利用问题引导学生学习,全方位深层次发展学生的创新思维和探究性学习能力。问题可以诱发出学生的求知欲,激发、唤醒了学生的主体意识;问题往往是面向生活世界的实践活动的,它使教学活动从以传授知识为中心转化为传授知识与培养能力并重,理论与实践相结合,提高了学生分析、综合、观察、想象等思维能力。

3.2基于案例的探究式教学法

基于案例的探究式教学法要求教师能够根据学生的认知水平和能力,创设引导学生进行探究活动的案例,以激发学生探究问题的兴趣,促进学生质疑、探求的创造性学习动机,通过选择与确定问题、讨论与提出设想、实践与寻求结果、验证与得出结论,发展学生的创造性思维,培养学生独立探究、研究能力和创新能力。探究式教学强调学生的积极参与,强调师生互动。对教师来说,必须转变传统的“传道”观念,以平等的心态与学生交流探讨。在课堂上,要努力营造民主、宽松、和谐的教学氛围,积极引导学生大胆设想,大胆探索。使学生树立研究型学习的观念,消除依附心理,养成勤于思考、善于思考的良好学习习惯,通过积极参与研讨培养学生自己获取新知、探求未知的能力,以及团队意识和合作精神。

我们在本课程神经网络部分的教学中,将基于BP神经网络的维吾尔文手写字母识别作为案例开展了探究式教学活动。在介绍了前馈多层感知器及标准BP算法之后,教师将科研项目中基于标准BP算法的维吾尔文手写字母识别实验及其结果详细地在课堂上进行演示,引导学生对实验提出质疑。在教学实践中,学生提出了大量问题,例如,输出层神经元个数如何确定,为什么输出层神经元个数对识别率会有影响?网络训练过程中出现震荡的原因是什么?如何解决?为什么有时误差较大,权值的调整量反而很小?等等。在教师事先准备好的实验演示的基础上,开展学生进行课堂讨论,让学生提出解决问题的各种方法,并现场通过实验进行验证,逐步让学生理解BP网络结构设计、输入输出数据的预处理、初始权值设计的必要性及其实现方法。课堂授课实践表明,这种方法极大地激发了学生的学习兴趣,使学生能够大胆设想,大胆探索,增加了学生的自信心和创新精神。本次课堂讨论结束后,教师根据学生的讨论以及实验结果演示,总结标准BP算法的局限性,例如,“易形成局部极小”,“训练次数多,学习效率低”,“训练时有学习新样本遗忘旧样本的趋势”等,并要求学生通过查资料、搜集必要的信息、积极地思索和实验验证提出解决上述问题的方法,将学生分组,让学生展开讨论,为下次讨论课作好准备。

传统教学方法是告诉学生怎么去做,在一定程度上损害了学生的积极性。而案例教学要求学生自己去思考、去创造,使得枯燥乏味的内容变得生动活泼,并且案例教学中,通过学生之间的交流既可以使学生取长补短、促进人际交流能力,也可以引导学生变注重知识为注重能力。

案例教学法的关键是案例的选择。案例是为教学目标服务的,因此它应该具有典型性,且应该与所对应的理论知识有直接的联系。案例最好是经过深入调查研究。来源于实践,不能只是一堆数据的罗列。教科书的编写应采用图片、表格、曲线等方式让学生看到算法的实验结果,启发学生思考。另外,案例应该只有情况没有结果,有激烈的矛盾冲突,没有处理办法和结论,由学生对案例提出质疑,从这个意义上讲,案例的情况越复杂,越多样性,越有价值。

案例教学法能够实现教学相长。教学中,教师不仅是教师而且也是学员。一方面,教师是整个教学的主导者,掌握着教学进程,引导学生思考、组织讨论研究,进行总结、归纳。另一方面,在教学中通过共同研讨,教师不但可以发现自己的弱点,而且从学生那里可以了解到大量感性材料。另外,案例教学法能够调动学生学习主动性。教学中,由于不断变换教学形式,学生大脑兴奋不断转移,注意力能够得到及时调节,有利于学生精神始终维持最佳状态。案例教学的最大特点是它的真实性。由于教学内容是具体的实例,加之采用是形象、直观、生动的形式,给人以身临其境之感,易于学习和理解。最后,案例教学法能够集思广益。教师在课堂上不是“独唱”,而是和大家一起讨论思考,学生在课堂上也不是忙于记笔记,而是共同探讨问题。由于调动集体的智慧和力量,容易开阔思路,收到良好的效果。

3.3加强研讨

鉴于研究生的培养目标和人工智能课程研究范畴的宽泛性、应用性、创新性和前沿性,根据我校计算机系硕士生指导教师的研究领域,我们在课堂教学中为计算智能、机器学习算法、机器视觉、自然语言理解部分增加了研讨会,要求学生上网进行文献检索、阅读和学术研讨,根据个人的研究兴趣和研究设想上台作报告。另外,我们还邀请相应专家和成果突出的各届研究生为学生做报告,介绍他们的研究实践、研究成果和心得体会。例如,在自然语言理解部分的课堂教学中,在介绍完自然语言理解的基本概念与原理之后,我们要求将来做这个领域的研究生在通过查资料了解所在研究小组工作的基础上,上台作报告。机器翻译研究组的同学在学习自然语言理解部分的内容之后,对其所在小组目前的工作及采用的技术、存在的问题做了分析,并通过阅读文献,提出了初步的解决问题的设想。与自己所在研究小组的科研相结合,开展文献检索和学术研讨,一方面让学生开阔了眼界,另一方面也提高了学生查阅文献、主动获取知识、独立思考的科研能力。

4结语

人工智能理论已经渗透到科学的各个领域,人工智能技术也得到了广泛的应用。人工智能课程具有多学科交叉、内容广泛、前沿性和应用性强等特点,课程开设能够很好地培养学生的创新思维和技术创新能力。教与学是教师与学生双方互动的过程,教学中要根据学生身心特征的实际情况采用相应的教学方法,并结合本校科研队伍的研究领域,不断地探索和提高,才能使教学工作更上一层楼,切实为国家、为社会培养具有创新能力、实践能力和创业精神的高层次人才。

参考文献:

[1] 陈白帆,蔡自兴,刘丽珏. 人工智能精品课程的创新性教学探索[J]. 计算机教育,2010(19):27-31.

[2] 谢安邦. 构建合理的研究生教育课程体系[J]. 高等教育研究,2003,24(5):68-72.

[3] 教育部研究生工作办公室,国务院学位委员会办公室. 高层次人才培养的研究与探索[M]. 北京:高等教育出版社,2000.

[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010:113.

Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students

ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2

(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;

2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)

人工智能教育应用案例范文2

Abstract: In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum, including abstract content and complex algorithm, and the actual needs of undergraduate teaching, combined with teaching practice, this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system, teaching content, teaching methods and assessment methods.

P键词: 人工智能;创新;本科

Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)22-0230-02

0 引言

人工智能是计算机科学的一个分支,是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科,其属于一门边缘学科,同时也是多个学科交叉而成的一门学科,包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程,它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程,其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等,国内外很多大学都意识到了其重要性,纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科,具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点,且算法复杂,但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式,即“教师讲、学生听”的教学模式,这种信息单向传输教学模式以教师为主体,学生只是在被动的接收知识;存在过分重视理论教学,忽视实践活动教学的问题,导致教育内容无法和社会接轨;人工智能教材理论性过强,学生在学习过程中常常感到枯燥乏味,进而对学习该课程失去热情[2],久而久之,不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期,甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题,本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验,参考人工智能课程特点和教学目标,从多个方面探讨和总结了人工智能,包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。

1 教学内容优化与更新

人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲,人工智能学科的内容包括两个部分,具体:一是知识表示和推理;二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础,后者主要介绍了几种人工智能应用系统,包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外,课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例,将实践和理论紧密结合起来[3]。

随着时代的发展和科技的进步,人工智能学科也取得了较大发展。基于此,人工智能学科也应该与时俱进,更新人工智能教学大纲,进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分,即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等,后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。

教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素,不仅要重视基础知识,也应注意推陈出新,随着科技的进步做到与时俱进,同时教学内容应符合现实的需求,能够与社会接轨,将理论和实践紧密结合起来,只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。

2 教学策略及教学方法的改革创新

由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点,传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求,教师应探索更加有效的教学模式和方法,确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面:

2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣,学生只有对某门学科存在兴趣,才会更加主动积极的学习该门课程,从而获得良好的教学效果。比如,作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段,由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人,学生们随着电影情节的发展而深深感动,与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么?研究人工智能的意义在哪里?实践发现,在课堂中加入电影因素,能够大大提升学生们的注意力,让学生更加专注在教学任务中,有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外,在教学中还可以用动画、视频、图片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来,让学生更直观的感受人工智能的奥妙,从而投入更多热情学习人工智能课程。

2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点,我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学:这种案例通过教师的讲解,帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例―理论”,即先给出教学案例,然后再讲解理论知识;二是“理论―案例”,即教师先讲解理论知识,再给出教学案例;通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。②讨论式案例教学:在课程初期将学生分成若干学习小组,每小组3~4人;教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组,要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学:在课程后期,采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论,能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法,加深学生对人工智能的理解。

2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学,结合学生特点因材施教。比如,在日常教学中多观察学生情况,鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识,同时友善面对学习较差的学生,分析其学习过程中面对的困难,有的放矢地采取应对措施,帮助其不断进步;在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考,鼓励学生发散性思考问题,鼓励优秀学生进行深一步的探讨,并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。

2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法,其中心导向是任务,学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲,该教学方法的步骤是:教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识,还能够培养学生解决实际问题的能力,提高其综合实力。不仅如此,由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行,教师给出研究范围,学生自愿结组并选择具体的题目,经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知,学生是在以团队的力量解决问题,这十分考验学生的团队协作能力,对于学生团队合作精神的培养至关重要,且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料,久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。

2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象,对学生理解力的要求较高,因此,在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题,让学生自己独立思考,鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上,对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案,如此不仅培养了学生独立思考的能力,也增加了学生参与教学活动的意识,提高了学生的学习热情。比如,在讲到较为抽象的“遗传算法”时,先提出一个问题,即“遗传算法如何用于优化计算?”,然后从“达尔文的生物进化论”入手,讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用,之后举例分析,启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现,最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的,也锻炼了学生逻辑思维的能力,教学效果良好[4]。

3 作业和考核方式的改革创新

过去的课程作业都是单一书面习题作业,发展至今,课程作业形式已经发生了变化,更加丰富多样,包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业,并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生,实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化,加强了平时思维能力的考核,更加注重学生实验能力和动手能力的培养,不再是绝对的一次考试定成绩,而是在总评成绩中加入30%的平时成绩,如此不仅减轻了学生的期末负担,也迫使学生更加重视平时的学习思考,有利于课程教学质量的提升。

4 结束语

本文是以提高教学质量为目标,结合教学实践,从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨,总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求,可以支持教师提高教学手段现代化的水平,同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化,才能激发学生的学习兴趣,培养他们的思维创新和技术创新的能力,最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看,作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够,今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验,吸取失败的教训。

参考文献:

[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京:清华大学出版社,2007.

[2]谢榕,李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育,2014(19):92-97.

[3]蔡自兴,肖晓明,蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学,2004(1):28-29.

人工智能教育应用案例范文3

相对于传统的智能理论,多元智能理论是更高层面上的人类智能理论,主要包括:言语语言智能、数理逻辑智能、视觉空间智能、音乐韵律智能、身体运动智能、际交往智能、自我反省智能、自然观察智能、存在智能等多方面的智能内容。打破了传统意义上智力的单一性,颠覆了以语言和数理逻辑能力为核心的狭隘观点。因为多元化智能理论旨在充分尊重个体的独立性,并且实现个体发展和整体发展的有机统一,最终可以为社会提供更多具有创新能力的新型人才。

2多元智能理论在计算机教学中的应用探究

2.1设置计算机教学情境

众所周知,兴趣是一个人学习的最好动力,只有学生对学习产生浓厚的兴趣才可以刺激其不断学习、探索。随着现代素质教育的全面推进,学校的计算机教育逐渐向着培养创新精神和实践能力的方向不断发展,拥有基础的计算机应用知识和技能已经成为衡量每位学生计算机水平的重要标志。考虑到计算机教育是一门更多的包含实践性内容的科目,因此学好的关键点就是能否对计算机的教学产生浓厚的兴起爱好。因为很多学生接触计算机的初衷大都是因为用计算机玩游戏或者上网,加之很多学生只是在初期接触过计算机而并没有激发出其继续学习的兴趣和积极性。这就使得计算机的多元化智能理论实践应用缺乏学习动力和兴趣。综合来看,影响学生学习效果的因素有很多,不仅包括学生的智力水平。其中,学生的心理结构是影响学生学习动力的因素。要想提高学生的学习水平,还需要切实重视好认知因素的重要作用,逐步引导学生对于认知的需求认识,让学生迸发出对于计算机教育的热情。这就要求教师应该要重视好学生认知因素的重要性,用外部的手段和方法来减轻学生自身的内因对于学习效果的影响。并且要切实根据学生对于计算机学科的学习特点来培养学生的学习习惯。

2.2设计、开发计算机教学案例

计算机案例教学主要是针对学生掌握计算机有关基础知识和分析技术上进行的课堂内容设计。这需要教师在计算机教学整体目标的规划下,将多元智能化理论引入到实际的计算机教学目的和教学内容当中,尝试利用典型案例争取将学生引入到需要的事件和场景当中。然后引导学生通过自己的思考或者集体讨论形成进一步探究、分析和解决计算机的能力,形成正确的管理理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方式。计算机多元智能化理论案例教学法是综合了理论与实践的教学方法,会随着实际教学实例的开展而不断的发生变化。与此同时,教师还要针对不同学生的情况,依据不同的情况进行计算机教学设计分析,进而研究出适合不同学生特色的案例。在具体的计算机课程进行过程中,要分阶段的制定每个任务,同时要融入学生的行为品行以及审美使之完成教学目标。但同时要保证教学案例的实施充分的尊重学生的个性、能力以及特长,还要让学生在计算机学习的过程中要体会到成功的喜悦,最终形成一个良性循环的教学过程。在整个过程中,制定任务的时候要考虑到学生的心理特征和活动兴趣,这样才可以帮助学生充分调动起学习计算机的积极性,一步步实现计算机学习的任务。

3多元智能理论在教学应用中需要注意的几个问题

3.1培养学生的自主学习能力

将多元智能理论应用带到现代的计算机教学当中,有助于培养学生解决实际问题、动手操作的能力以及开发创新的能力,在其中要注意培养学生的自主学习能力。在整个过程中要注意结合创新精神和实践能力为主的素质教育的推广,引导学生不仅仅要停留在完成计算机的学习上,还要提升自身自主学习能力。

3.2发挥学生的主体地位

多元智能理论在计算机教学当中的应用要求教师一定要转变角色,变教学的主导者向着引导者角色过渡。使得学生主动地建构知识、探究知识,然后让学生在不断探索的过程中培养探索、发现问题、解决问题的能力。

4结语

人工智能教育应用案例范文4

[论文摘要]本文从案例教学法的原则、研究阶段、创新研究、研究注意事项四方面,分析了高等法律职业教育案例教学法创新方法、这一教学方法反映职业教学规律和教学原则,有利于提高学习者的整体素质,取得良好的教学效果。

高等法律职业教育培养目标是适应岗位第一线工作的“应用型”、“管理型”高等法律职业人才。结合培养目标在教学中应注重案例教学法的创新研究。案例教学法要求教师在传授法学理论知识的同时,注重培养学生的多种能力。通过列举案例、讲评案例、讨论案例培养学生逻辑思维能力、创造性思维的能力、实际操作能力。另外,案例教学法,在提高学生智力因素的同时,也发展和提高了学生的动机、兴趣、情感和性格等非智力因素。对高等法律职业教育具有积极的意义。

一、案例教学法的原则

(一)联系实际原则。联系实际原则是高等法律职业教育应紧密结合生产和社会生活的实际,在学习理论知识的同时,加强各种教学与实际的联系,注重学以致用,使学生在理论与实际的联系中学习知识、认识社会,提高他们运用理论分析解决问题的能力。

(二)知能并重原则。知能并重原则要求教师在对学生传授知识的同时,注重培养学生多方面的能力,重点培养学生逻辑思维能力、创造性能力和操作能力,并使他们具有科学的思维方式和实际解决问题的能力。

(三)启发诱导原则。启发诱导原则是指教学活动应以启发为指导,并引导学生从事积极的智力活动,从质疑问题、答疑解惑中理解教学内容,融会贯通地掌握知识,并训练学生良好的思维和积极主动精神通过反复的比较、分析、概括和抽象,理解有关理论知识。案例教学法是教师采用启发式教学的良好载体。

二、案例教学法的研究阶段

(一)案例策划阶段。主要任务是运用新的教学理念,正确进行教学设计。教学设计的首要工作是深入钻研教材内容,深入了解本班学生的情况。其次是提出这次执教的教学目标。第三,确定教学思路。第四,设计教学工具。

(二)案例展开阶段。中心任务是放手发动学生、充分依靠学生来完成学习任务。要切实贯彻“以学定教”原则,灵活运用事先设计的教学方案;引导全班学生参与教学活动的全过程;引导学生采取自主学习,合作学习和探究性学习等学习方式;正确发挥任课教师的指导作用。

(三)案例总结阶段。主要任务是评析学生的学习效果,反思自己的教学理念,提炼教学经验与教训。要求任课教师把自己的认识水平从感性认识上升到理性认识的高度,从而透过现象揭示事物的本质,找出规律性的东西来。

(四)案例的撰写、制作阶段。撰写案例应在占有大量材料和形成理性认识的基础上进行。经过起草、反复修改和定稿,案例便以作品即科研成果的形式正式诞生了。案例作为一种作品,大多是由三个部分组成:案例的背景、案例的展开和案例的总结。案例展开部分的写作须突出三个要点:突出主要问题或主要任务;突出主要学习步骤;突出学习方式的转变。

三、案例教学法的创新研究

(一)列举案例法。列举案例法是指教师在授课中,为了说明法学理论、法律制度或某项法律条款的内容或某一实践问题而列举一个或一组案例。目的在于揭示现象、说明问题。列举案例中的案例可以是现实发生的真人真事,也可以是为教学需要对真人真事进行加工后的案例,也可以只讲案例的主要内容;可以是十分严肃的案例,也可以有轻松自由的气氛。这要根据讲课的具体内容由教师自主灵活地掌握和使用。

(二)讲评案例法。讲评案例法是指教师为了帮助学生理解某一教学内容而对某一案例进行深入剖析,从中挖掘出比较深刻的东西,并通过讲评案例使学生掌握教学内容。当然,也可以进行多媒体教学,播放庭审录像,边看边讲评,这样的效果更好。

(三)讨论案例法。对某一法学课程的主要章节进行讲授后,为了巩固学习效果,检验学习水平而组织学生进行讨论案例这一方法要求教师必须事先准备好有一定针对性和难度、有不同意见和结论的案例。这类案例必须具各主要情节和细节,教师在介绍案情后,提出有关问题,要求学生运用所学的法学理论和有关法律规定解决实际问题。可分小组讨论,要让每一个学生都有表达自己见解的机会。最后教师还要对学生中出现的不同意见进行评析,给出标准答案并说明理由。培养学生分析问题、解决问题的能力是运用讨论案例法的关键和目的。

(四)旁听案例法。教师为配合讲课内容,有针对性地选择人民法院审理刑事、民事、行政等案件,组织学生进行旁听。这一方面有助于学生提高学习兴趣,同时能使学生对于各类诉讼有一个直观的、感性的认识。旁听案例法作为一种现场教学方法,还能加强教学与现实生活的联系,培养学生的创造精神和独立思考能力。

(五)实习案例法。实习案例法就是模拟法庭。在学习民事诉讼法、刑事诉讼法、行政诉讼法结束后,组织学生进行实际操作,模拟法庭。由学生亲自当法官审理案件或参加庭审,全面掌握和理解程序法和实体法的法律规定解决实践问题,提高学习兴趣,树立学习自信心实习案例法是一种具备综合内容的学习方法。它不但可以掌握知识,更可以培养学生分析问题、思考问题、解决问题的能力,提高学生的思维能力口头表达能力、书面语言的表达能力以及组织和创造能力,培养学生的非智力因素。

四 案列教学法在实际运用过程中的注意事项

(一)教师应当转变教育思想,树立现代教育观念,树立创造性教育观念。要从传授已有知识为中心的传统教育转变为着重培养学生创新精神的现代教育。没有创新,就没有发展,人类就不能进步,案例教学法以传授已有的知识为起点,注重培养学生的思维能力、分析问题、解决问题的能力,培养学生的创造力。在运用系列案例教学法时,教师应当首先给学生讲清楚利用系列案例教学法进行教学的预期目标,使学生明确学习方向,并自觉地向这一目标迈进。

人工智能教育应用案例范文5

【关键词】案例;案例教学;特殊教育

【中图分类号】G260【文献标识码】A【文章编号】1001-4128(2010)11-0125-02

引言

案例教学有着悠久的历史,1870年最早应用于法学领域的教学,1920年引入到商学院的教学,在法学和商学的教学中得到了非常好的教学效果,因为学生在案例教学过程中,自己解决问题比被动接受教师的结论好,有利于学生产生独立自主与创造思想。[1]随着我国高等教育教学改革的不断深入,越来越多的教育者认识到案例教学的优势而将案例教学应用于学科教学中。案例教学应用于特殊教育领域的才刚刚起步,特殊教育专业课程的教学在以学生为中心,培养应用型、实践型人才的目标指引下,传统的讲授教学显示出不足,案例教学是一种有效的补充该不足的方法。大多数专业课教师按照自己对案例教学的理解,不同程度地尝试应用于教学中。案例教学是指“根据教学目的和培养目标的要求,教师在教学过程中,以案例为基本素材。把学生带入特定的教学情境中进行分析问题和解决问题,培养学生运用理论知识并形成技能、技巧的方法”。[2]案例是案例教学的核心,所谓的案例是指“一个案例就是一个实际情境的描述,在这个情境中,包含有一个或多个疑难问题,同时也可能包含有解决这些问题的方法”[3]

1应用的现状

培养能够从事特殊学校的教学工作和对特殊儿童进行个别化教育的应用型、实践型人才是特殊教育专业培养人才的目标。为了达到这个目标,单纯的讲授法已经不能满足学生的需要,寻找创新性的能够替代和补充讲授法不足的方法成为教学方法改革的重要任务,特殊教育的特殊性、针对性、个别性、经验性、情境性使教师的目光转向了案例教学,这也是案例教学应用的目的。

在教学中,教师根据教学的需要把收集的资料和经验过的特殊儿童的事例作为案例展示给学生,使学生更容易理解和记忆某些相关的定义或原则。在具体应用中,教师先按照教学大纲的要求讲述一些理论知识,包括一些定义、原理、原则,为了更好地诠释这些理论知识,则把一些所谓的案例展示给学生,让学生体会“理论指导实践,并应用于实践”的过程。

目前,在特殊教育专业教学中,案例教学应用于某些专业课和专业基础课的教学中,这些课程包括教育学、特殊儿童心理与教育、特殊学校课程与教学、特殊儿童教育诊断与评估、行为改变技术等。例如:在特殊学校课程与教学这门课的教学中,教师会先讲授“什么是培智学校语文教案或数学教案、培智学校语文或数学教案的内容与要素、书写的步骤和方法、书写教案的注意事项等”,接着向学生展示培智学校某教师的优秀教案,进一步证明他讲授的理论在实践中的运用,诠释了培智学校语文或数学教案的概念、内容等,强调了这些知识的重要性。

2案例教学应用中存在的问题

2.1把事例等同于案例

在特殊教育领域,由于缺乏现成的案例库供教师使用,教师在尝试应用案例教学时,所使用的“案例”实际上都是事例,且都是正面的事例。案例来自于事例,但不同于事例,“所有的案例都是对某一事例的描述,但是并不是所有事例的描述都可以成为案例。一个好的案例应该包括:一是事例的描述中要包含一定的冲突;二是事例的描述要具体、明确,不应是对事情大体如何的笼统描述,也不应是对事情所具有的总体特征所作的抽象化、概括化的说明;三是描述中要把事例置于一个空架子中,也就是要说明故事发生的时间、地点等;四是事例的描述要能反映出教育教学的反复性、揭示出人物的内心世界,如态度、动机、需要等;五是事例的描述要能反映出故事发生的特定的背景。”[4]根据不同的教学需要,案例也有正面和反面之分。

2.2案例教学的本质是归纳推理而不是演绎推理

在尝试案例教学的过程中,教师把案例教学的本质定为演绎推理,即先讲授理论知识,然后呈现案例,把案例作为理论之知识的一种诠释和运用,是从一般到具体的过程。实际上,从案例教学诞生那时起,案例教学的本质是归纳推理而不是演绎推理,即案例教学中,教师应该按照教学目标的要求,将案例展示给学生,让学生了解案例中所描述的事例,并发现问题,并通过查阅相关的资料、周密思考、小组讨论等途径解决问题,最后对这个过程进行总结、归纳、推理,得出结论。

2.3案例教学的地位不明确

案例教学本身具有生动、形象、具体的特点,与讲授教学是交相辉映的。但在应用中,教师不能摆正案例教学的地位,过大渲染了案例,仅仅会满足于案例教学能够激发学生学习积极性、课堂气氛较好的优点,没有根据学科的特点和学生学习的需要滥用案例教学。

另外,成绩考核的时候,通过案例教学的方法,学生只是记忆了案例本身,而不能将案例与相关的理论知识紧密结合,考核的结果不够理想。主要原因是夸大案例教学的作用,并将案例教学进行了孤立,逐渐远离了专业理论的学习。

2.4案例教学中仍然以教师为中心

在尝试案例教学的过程中,由于教师没有认识到案例教学的真正本质,因此课堂中仍然以教师为中心,教师讲授原理和理论,教师讲授案例,很难转变角色。实际上案例教学是以学生为中心的教学方法。在案例教学中,“教师依然是重要的信息源,但主要是启发和促进意义的建构”,[5]无论是在教学,还是在介绍案例方面,教师具有丰富的经验,并能够从宏观上对教学过程和学科知识进行把握,在案例教学过程中起到引导者和组织者的作用,必要的情况下,教师会引导和提示学生主体如何发现问题和如何解决问题,而不是把问题和问题的答案直接告诉学生。

3对案例教学在特殊教育专业教学应用的思考

3.1本土化的特殊教育案例教学如何界定

案例教学引入中国的时间并不长,生搬硬套的应用中会存在一些问题,主要是没有考虑到中国的的具体情况,我国特殊教育的发展有着自己的特点,界定本土化的、易于学生和教师操作的特殊教育的案例教学将成为特殊教育改革中的一个重要任务,有了界定和目标,特殊教育工作者才能大胆把案例教学的方法广泛应用于教学中。

3.2特殊教育的教学案例采编难度较大

和其他领域的教学案例相同,特殊教育的教学案例也必须具有典型性、真实性、科学性、完整性、教育性,但是特殊教育的教学案例与法学和商学的案例相比较,采编上难度比较大因为特殊儿童更具有复杂性和不确定性,因此特殊教育的教学案例需要进行大量的调查和访谈。另外,在中国,家长还不能完全从心理上接受成为特殊儿童家长的事实,自我封闭、自我压抑、胆怯自卑的心理状态使他们不愿意将自己的孩子作为教学的案例进行研究。在特殊教育教学案例的采集上如果得不到家长的同意和支持,就不能获得典型真实的第一手资料,教学案例库就很难顺利建构,因此特殊教育工作者要帮助家长转变观念,互相支持,是教学案例顺利采集的前提。

3.3特殊教育案例教学适用的范围或领域

特殊教育的案例教学正处于摸索阶段,是否任何特殊教育的课程都适合使用案例教学仍然是值得思考的问题。如果将案例教学广泛地应用于特殊教育的所有课程中,对于教学计划、教学目标、教师的教、学生的学都可能带来不利的影响,要让案例教学在特殊教育的教学中发挥最大的功效,教育行政部门必须进行大量的调查和验证其适用性。

3.4案例教学过程的全面性和系统性

案例教学的过程应该是前后呼应,具有严密的系统性和全面性。首先,案例教学应该与以学生的培养目标为指导进行制定。学生应该成为案例教学最大的受益者,不仅要注重学生对案例和知识本身的掌握,还要启发学生对专业知识学习的浓厚兴趣,并培养学生解决问题的能力。其次,案例教学的内容应该与课程的教学计划和教学大纲相匹配,体现重点和难点知识,包括教学中重要的定义、理论观点、方法等。再次,案例教学实施过程中,每个步骤缺一不可,必须是全面的,而且步骤之间必须紧凑,体现案例和案例教学的关系,做好案例教学评价体系的建立。最后,在案例教学中,处理好与其他教学方法的关系,案例教学不是唯一的和万能的,可以根据教学需要灵活使用多种教学方法。

3.5特殊教育中案例教学实施条件

3.5.1教师

在案例教学中,教师仍然掌握着是信息的重要来源,“学习者所接受的知识技能信息以及思想观念和非智力因素培养主要是由教育者控制,即由教育者选择、组织、编码和传递教育信息。”[6]教师是案例教学的组织者和策划者,并依靠自己的知识经验及对所教授知识内容的把握,按照教学计划和教学目标的指引,课前对案例进行筛选,做好案例教学的计划,安排案例教学实施的具体步骤,向学生提供案例的背景信息,组织学生讨论,启发学生发现问题和解决问题,必要的时候指导学生思考的策略,并评价学生的观点。

3.5.2学生

学生是案例教学的主体,“是主动的信息寻求者、探索者。在教育者的指引下自主选择、确定议题、获取信息、主动思考、积极假设、认真验证、交流反馈。”[7]即学生要在教师的组织下,分析案例、讨论案例、发现案例中显示出的问题、寻找解决这些问题的途径、归纳并总结自己的观点。学生在这个过程中,要集中注意力思考,同时发现的问题并不是在课堂中通过讨论都能解决的,需要学生课后查阅大量的相关资料作为解决问题的依据。在这个过程中,学生遇到问题时,不会得到教师直接的答案,而是根据自己的兴趣,充分发挥自己的优势寻找问题的答案。

3.5.3图书馆

图书馆是案例教学实施的后备力量。学生在案例教学中发现的问题,需要查阅大量的书籍和文献,图书馆发挥着重要的作用。因此,要大力搞好图书馆的建设,图书馆要整洁、安静,为学生和教师提供舒适的学习环境,专业书籍和与专业相关的书籍应该齐备、电子阅览室网络应该畅通,便于学生和教师迅速找到所需要的资料。

总之,案例教学已经开始在特殊教育专业教学中进行着大胆的尝试,虽然暴露出一些问题,但是只要我们关注到案例教学中每个环节和要素,严格按照案例教学计划和目标恰当运用案例,将会取得意想不到的效果。星星之火可以燎原,案例教学将会在不远的将来成为特殊教育专业教学中被广泛使用的方法。

作者:李晓庆

     参考文献 

[1] 刘金祥.案例教学法的产生与发展及优劣辨析[J].化工高等教育,2004.4:86-89 

[2][5][6][7] 唐世纲、李枭鹰.论案例教学的内涵及基本特征[J].教学与管理,2004.6:47-49 

人工智能教育应用案例范文6

关键词:机械工程;专业课程;课堂教学;案例教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0162-02

机械工程类专业课程是机械工程类专业学生未来从事专业工作、专业实践、创新设计与工艺开发的知识平台的主体。在现阶段的课堂教学与实践过程中,实施的教学方法大多数以教师一言堂,以学生听、记、背、用为主。大多数学生面对工程实际问题(校内实践)时却无从下手,缺乏分析问题、有效应用理论知识的思维、方法、手段。因此,在课堂教学与实践中,怎样在传授知识的同时,借助某种方法将理论知识有机地与实践相结合,引导学生不断实践,自觉不自觉地将理论知识作为解决工程实际问题的工具,成为高校教学中一直关注和追求的目标。

一、现阶段机械工程类专业课程教学方法

1.课程的课堂教学。课程的课堂教学在人才培养中占据重要地位,集传授专业知识、培养学生技能、提高人才质量于一体。现阶段机械工程类专业课程的课堂教学大多数采用借助多媒体课件的传统教学方法。现阶段教学方法包括讲授法、演示法、读书指导法、布置作业法、课外辅导法等。对学生而言,现阶段教学方法便于学生记笔记,掌握重点和难点,理解和记忆教学内容。对教师而言,现阶段教学方法讲解深入浅出,有利于现场发挥和有效控制教学进度。其中的讲授法是一种最直接、最有效的教学方法,可以减少学生探索知识的时间,避免走弯路,它有助于形成系统化的知识,有利于较快形成概念,理解有关知识。

2.课程的实践性教学环节。现在的课程教学中有很多实践性环节,如有举例说明、例题验证、习题辅导等穿插性实践环节,有实验、课程设计等专门性实践环节。这些实践环节大多数属于命题实践环节,是已知条件清晰、问题明了,运用固定的套路解答的实例。实验教学是集中性实践环节,目的是为了提高学生的综合实验能力,帮助学生理解和掌握理论知识,培养学生的科学能力及尊重事实、实事求是的科学态度。但实验条件是实验室设定好的,仅仅是进行验证和求证,与生产实践距离较远。课程设计是学生在停课一周至三周的时间内,按照任务书,围绕给定的条件,在教师的组织指导下,通过查阅资料、确定方案、设计计算、绘制图纸等环节,进行一次综合的、系统的练兵。在此过程中,学生通过咀嚼所学的专业知识、了解的固定套路,发挥自己的才智,解决了问题,也得到了专业设计方面的基础功夫训练。但课程设计对学生来说是被动的命题作文,学生的积极性不是很高,且与实践联系不是很紧密。

3.现阶段课程教学的特点。现阶段机械工程类专业课程的教学方法特点:(1)通过演绎推理来传授知识,其逻辑起点是较正式地阐明概念和理论,然后用例子和问题来论证,教师授课辅之以阅读、练习和习题等有效方法,传递具体事实、原则、系统知识或技术。(2)课堂中绝大多数时间均以教师讲授为主,学生被动接收。事实上,学生在工作实际中遇到工程实际问题,知道些什么很大程度上并不能解决问题,关键是怎样思考、怎样判断和怎样行动,然后借助查阅有关原则、理论和事实的有关记录,才能出色地完成工作。(3)现阶段的教学方法在提升思维能力方面确实有缺憾。现阶段教学方法在完成知识、技能、经验等方面的传授积累方面拥有无可替代的作用,但对学生解决问题的思维能力的激发和提升缺乏锻炼指导。

二、案例及案例教学法

处于信息时代的大学生关心的是将来的职业会碰到什么样的现象,问题在哪里,怎样思考、怎样判断和用什么知识来解决。如众所周知,人的智力由内智力和外智力两部分共同构成,内智力指大脑的思维能力,外智力指人所拥有的知识、经验和技能,内智力是智力的核心,外智力是智力的外壳。人们越来越感知:现时代的竞争更多地体现为内智力的竞争,以知识积累为中心的教学已经无法适应时代学生的需要,知识追求的目标已经从追求是什么、为什么的知识转化为应用知识以及运用知识的知识。学生包括教师迫切需要一种驾驭和超越知识的教学,以适应知识体系的迅猛膨胀。

(一)案例

“案例”一词最初出现在医学界的医案及个别病例中,随着研究和应用的需要,案例分析在心理学、管理学、教育学及医学、法学等的学科中,已成为最行之有效的研究和应用的工具。根据案例,可以对相关问题进行深入的研究分析,挖掘发现,从中寻找带有规律性、普遍性的成份,这是应用性学科最快捷、准确的研究手段及方法之一。

案例具有故事性、戏剧性、意义未尽性三大特点。案例能够把人们无形中带入一种身临其境的情境当中,事件发展的戏剧变化或冲突环节能启发人们更多的思考,启发人们产生某种共同情怀和不一般的感受。案例具有典型性,能够因事件本身的变化、冲突呈现多个问题,结局的解决办法不是局外人能够解决的。

(二)案例教学法及其特点

1.案例教学法。关于案例教学法的解释有多种,应用的对象不同,案例教学法的界定也不尽相同。案例教学法的基本含义多数解释为:根据教学目的和教学内容的要求,运用典型案例,将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生的独立思考或团队协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力,同时培养正确的管理理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方法。

2.案例教学法的特点。案例教学法有许多优点是现阶段教学方法中所缺乏的。(1)以案例而不是依赖演讲和读书作为教学手段;(2)通过自学、相互交流,参与整个教学过程;(3)知识与技能是通过对案例的研究与分析发现获得。

案例教学法的指导思想颠覆了现阶段教学方法的指导思想。案例教学法的教学思想是从工程案例出发,通过分析,发现或找出问题,再探寻解决问题的办法或知识,而现阶段教学方法的教学指导思想是从解决问题的知识有哪些出发,遇到问题怎么用。

3.案例教学法在教学实施的过程中,也存在着许多问题和难点。(1)教师选取案例的难点。教师选取案例时不能仅仅把案例等同于举例、验证以及已知约束条件的大作业。目前,适用于工程类的经典案例有限,得花费更多的时间。(2)学生学习的主动性和自觉性。由于案例教学侧重于分析案例,学生主要通过课前预习掌握相关理论知识,课前准备的程度取决于学生的主动性和自觉性。(3)案例与授课内容及课时的结合。案例所附的研究问题很难一体适用,恰当的案例很难选取,尤其是课程内容枝节零散时,不当的案例会适得其反,使学生无法掌握到学习的要点和理论知识。使用多样的案例有助于收到案例教学预期的效果,可经典案例少,有限的教学时间限制了案例的使用,是目前案例教学的又一种现状。

三、机械工程类专业课程教学引入案例教学法的几点思考

机械工程类专业类课程均具有鲜明的工程实际背景,其共同的特点决定,应该减少或压缩“满堂灌”和“填鸭式”的课堂讲授时间,改变死记硬背的教学模式,增加实践性较强的与工程实际场景相似的课堂交流,使学生从思考中获取或活化知识。

为此,有必要探索以下几个问题:(1)案例教学法与现阶段教学方法的优势互补。现阶段教学方法和案例教学法各有优势,既要发挥现阶段教学方法在传授知识系统化的优势,又要发挥案例教学在适应工程实际的技能训练的优势。如何在实际教学有限的学时内完成知识的系统化学习和技能的实践性训练,是目前在机械工程类专业课程教学中需要解决的关键问题之一。(2)教师与学生角色及地位的调整和转换。在教学课堂中,教师和学生各自担当着不同的角色。“教”的角色是教师,“学”的角色是学生。教师与学生、教与学同时出现在课堂中,在不同时间段,教师如何“教”、学生如何“学”、谁为主角、谁是配角,如何实现调整和转换需要深入探讨。(3)教案的编制。教案涉及到教学内容、教学步骤、教学方法等方面的具体设计和安排,事关教师的教和学生的学。教案虽然不能等同于剧本,但教案应该有营造气氛、适时调控的编排,编排教师的指导、引导角色,编排学生听讲、研究、实践等环节,从而使学生能够获得知识或技能,满足个体在知识和技能、方法与过程、情感与价值方面的要求和愿望。教案中既要有教师对基础知识的揭示过程,又有学生对知识的主动接受、理解、活化过程;既有教师的引导过程,也有学生的思考和自我学习过程。(4)教学效果的评价策略。教学效果的评价重点放在教师与学生的反思过程。教师的反思评价侧重于课堂讨论效果的评价、教师自我评价与对学生行为变化的评价,尤其针对学生的评价,侧重于心智发展、技能培养、学习态度变化等;学生的反思评价主要集中在课程教学内容、方法及参与程度的评价,具体可以采用学习日记、学习行为和成就、学习效果等。

四、后续工作

1.通过调查研究、分析,找到现阶段相关课程教学过程中教与学存在的不足。

2.针对相关课程,广泛收集工程案例。

3.编制和撰写教学案例。

4.组织相关骨干教师,评定教学案例。

5.编制适应案例教学的教学教案。

6.结合所授专业课引入案例教学。

参考文献:

[1]黄文澜.举例教学法与案例教学法的辨析及其优化整合[J].湖州师范学院学报,2013,(3):133.

[2]苗张木.试论工科类课程中的案例教学[J].交通高教研究,2002,(1):36.