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人工智能在教育教學(xué)的應(yīng)用大全11篇

時(shí)間:2023-08-25 16:53:51

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人工智能在教育教學(xué)的應(yīng)用

篇(1)

認(rèn)知法(Cognitive Approach)又叫認(rèn)知—符號(hào)法(Cognitive-CodeApproach),產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代,代表人物是美國心理學(xué)家布魯納(J.S.Bruner)、卡魯爾(J.B.Carroll)。認(rèn)知法主張發(fā)揮學(xué)習(xí)者智力的作用,通過有意識(shí)地學(xué)習(xí)語音、詞匯、語法知識(shí),理解、發(fā)現(xiàn)并掌握語言規(guī)則,從而能從聽、說、讀、寫方面全面地運(yùn)用語言。它重新肯定了語法—翻譯法(Grammer Translation Method),因此被稱為“改進(jìn)了的現(xiàn)代語法—翻譯法”。認(rèn)知法的語言學(xué)理論基礎(chǔ)是喬姆斯基(A.N.Chomsky)的轉(zhuǎn)換生成語法理論,該理論認(rèn)為語言是受規(guī)則支配的體系而不是習(xí)慣體系,人類學(xué)習(xí)語言絕不能僅靠模仿記憶,而是一種有意識(shí)的、創(chuàng)造性的運(yùn)用過程。心理學(xué)理論基礎(chǔ)是認(rèn)知心理學(xué),該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)感知、記憶、思維和想象的過程,是大腦抽象思維活動(dòng)的結(jié)果,而不是簡(jiǎn)單的刺激—反應(yīng)。

認(rèn)知法的基本教學(xué)原則如下:1.外語教學(xué)要以學(xué)生為中心,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。2.在理解語言知識(shí)和規(guī)則的基礎(chǔ)上操練外語,強(qiáng)調(diào)有意義的學(xué)習(xí)和有意義的操練。3.主張聽、說、讀、寫齊頭并進(jìn),全面發(fā)展。各種感覺器官綜合運(yùn)用,以求達(dá)到最佳效果。4.適當(dāng)?shù)厥褂脤W(xué)生的母語。教學(xué)時(shí),適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行母語與目的語的對(duì)比,可使教學(xué)具有針對(duì)性和預(yù)見性。5.學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤在所難免,對(duì)于影響交際的錯(cuò)誤要加以糾正,對(duì)于一般性錯(cuò)誤不必有錯(cuò)必糾。6.廣泛運(yùn)用直觀教具和電化教學(xué)手段,使外語教學(xué)情景化、交際化。(張兼中,1983:191~194)

功能法認(rèn)為成年人學(xué)習(xí)外語和幼兒學(xué)習(xí)母語的特點(diǎn)是不一樣的。成年人學(xué)習(xí)外語一般是在人為的語言環(huán)境(教室)中進(jìn)行的,學(xué)習(xí)者是在掌握了母語的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)外語的,而且成年人的學(xué)習(xí)具有自覺、有意識(shí)等特點(diǎn)。因此,功能法的優(yōu)點(diǎn)在于重視成年人學(xué)習(xí)外語的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)智力的發(fā)揮,主張?jiān)诶斫庹Z言規(guī)則的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地使用語言。

二、功能法概述

功能法(Functional Approach)又叫交際法(Communicative Approach)或意念法(Notional Approach),產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代,在英國語言學(xué)家威爾金斯(D.A.Wilkins)《語法大綱情境大綱和意念大綱》一文中被首次提出。當(dāng)時(shí),西歐各國之間政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等各個(gè)方面的交流日益頻繁,這樣的環(huán)境要求有更多的人能夠熟練使用外語進(jìn)行交際。同時(shí),由于學(xué)外語的人的職業(yè)特點(diǎn)和工作性質(zhì)不同,對(duì)運(yùn)用聽、說、讀、學(xué)能力的要求也不相同,這就導(dǎo)致了教學(xué)目的的多樣性。因此,功能法便應(yīng)運(yùn)而生。功能法的語言學(xué)基礎(chǔ)是社會(huì)語言學(xué)和功能語言學(xué)。社會(huì)語言學(xué)認(rèn)為語言的社會(huì)交際功能是語言最本質(zhì)的功能,語言的形式、意義和功能是相互作用的。功能語言學(xué)的代表人物韓禮德(Hallidy)則提出了“語段分析”(Discourse analysis)理論。功能法的心理學(xué)基礎(chǔ)是心理語言學(xué),代表人物是費(fèi)利克和哈思。

功能法的主要教學(xué)原則有:1.以功能為綱,根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要選取真實(shí)且實(shí)用的語言材料。2.教學(xué)過程交際化,創(chuàng)造接近真實(shí)交際的語言環(huán)境,教學(xué)方法多樣化。3.單項(xiàng)技能訓(xùn)練與綜合性訓(xùn)練相結(jié)合。4.強(qiáng)調(diào)表達(dá)內(nèi)容,不過分苛求形式。對(duì)于學(xué)生的錯(cuò)誤要有一個(gè)容忍度,那些不影響交際的一般性錯(cuò)誤可以不必糾正,不必過分苛求。5.圓周式地安排語言材料,循序漸進(jìn)地組織教學(xué)。常見的方式是以話題來安排順序,把功能和結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來,每個(gè)話題要有幾次循環(huán),每循環(huán)一次就增加一次難度。(盛炎,1990:175)

功能法的優(yōu)點(diǎn)是:教學(xué)目的性明確、針對(duì)性強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容大都是根據(jù)教學(xué)對(duì)象的實(shí)際情況而定的,選用的語言教學(xué)材料大都是本專業(yè)人員所必需的,在教學(xué)方法上也根據(jù)不同專業(yè)人員的需要而對(duì)聽、說、讀、寫能力的訓(xùn)練有不同的要求或側(cè)重。

三、認(rèn)知—功能教學(xué)法在對(duì)外漢語教學(xué)中的應(yīng)用

本文以廣西醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)全英授課班一年級(jí)留學(xué)生為教學(xué)對(duì)象,下面是筆者的漢語綜合課第三課教學(xué)過程,所使用的教材是楊寄洲《漢語教程》修訂本第一冊(cè)(上)。我們將“認(rèn)知—功能教學(xué)法”應(yīng)用于對(duì)全英班留學(xué)生的漢語課程中,具體教學(xué)過程分析如下:

(一)教學(xué)過程展示

課文:第三課《明天見》

A:你去郵局寄信嗎?

B:不去。去銀行取錢。

A:明天見!

B:明天見!

第一步,展示。我們?cè)赑PT上通過圖片展示有關(guān)的地點(diǎn)名詞和行為動(dòng)詞,例如地點(diǎn)名詞:郵局、銀行、食堂、教室、學(xué)校、宿舍、廁所、超市、醫(yī)院等;行為動(dòng)詞:吃飯、睡覺、學(xué)習(xí)、買東西、看病、寄信、取錢等。這些詞語跟課文中出現(xiàn)的句型有關(guān),是留學(xué)生為在中國學(xué)習(xí)生活急需習(xí)得的。

第二步,語言要點(diǎn)練習(xí)。我們從課文中提煉出了本課的重點(diǎn)句型——“Sb+去+P+V”①,然后利用各種方法進(jìn)行練習(xí),例如舉例說明“你去郵局寄信”“我去食堂吃飯”“他去銀行取錢”“媽媽去超市買咖啡”,或者通過使用是非問、特殊問等,要求學(xué)生用該句型回答。做這些練習(xí),是為了讓學(xué)生熟悉該句型的語言結(jié)構(gòu)形式。

第三步,語境練習(xí)。通過游戲,將前面的語言材料放在有語境的游戲中練習(xí)。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及這個(gè)句型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)游戲,命名為“不可思議”。游戲操作具體如下:1.教師課前準(zhǔn)備好三個(gè)紙盒,并在其中分別投入寫有“學(xué)生姓名、地點(diǎn)名詞及行為動(dòng)詞”的數(shù)十張小卡片;2.課堂上,每個(gè)學(xué)生依次從三個(gè)紙盒中抽出一張,并把所得的句子讀出來,如“張紅去銀行睡覺”“李明去廁所吃面條”“王華去教室取錢”等。這樣的句子既可以活躍氣氛,也便于學(xué)生記憶和應(yīng)用。

第四步,實(shí)際運(yùn)用。要求學(xué)生在“打招呼”這個(gè)語境中,重新組織所學(xué)過的語言材料,自由對(duì)話。這一步是模擬性的交際活動(dòng),特點(diǎn)是無限制、完全自由,目的在于培養(yǎng)學(xué)生的漢語交際能力。

(二)教學(xué)過程分析

上述教學(xué)過程的第一步,主要是教給學(xué)生相關(guān)的語音、詞匯等語言知識(shí),如地點(diǎn)名詞、行為動(dòng)詞;第二步主要是教給學(xué)生相關(guān)的語法結(jié)構(gòu),如重點(diǎn)句型“Sb+去+P+V”。語音是語言的物質(zhì)外殼,如果學(xué)生發(fā)音不清或錯(cuò)誤,勢(shì)必會(huì)影響他們的交際活動(dòng);詞匯是語言教學(xué)的基石,沒有它作為建筑材料,學(xué)生就無法構(gòu)建句子,也無法表達(dá)思想,所以詞匯量的多少直接影響學(xué)生聽、說、讀、寫等各方面語言能力的培養(yǎng);語法即語言的規(guī)則,任何語言都有自己的語法規(guī)則,人們?cè)诮浑H中使用的言語都要受語法規(guī)則的支配和制約,學(xué)習(xí)語法知識(shí)能夠幫助學(xué)生深入理解語言現(xiàn)象,并能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生舉一反三的自學(xué)能力。這兩個(gè)階段的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解課文中相關(guān)的語言材料,掌握語言的結(jié)構(gòu)、用法和意義,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者智力的發(fā)揮及對(duì)語言規(guī)則的理解正是功能教學(xué)法的核心觀點(diǎn)。我們將這種過程歸納為語言的理解。

在理解語言材料、掌握語言規(guī)則之后,學(xué)生還要有能力正確運(yùn)用這些語言知識(shí)。教學(xué)過程的第三步就是培養(yǎng)語言能力。在這個(gè)過程中,我們通過進(jìn)行“不可思議”這個(gè)游戲,一方面檢查學(xué)生對(duì)前面所學(xué)語言知識(shí)的理解情況,另一方面培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用語言知識(shí)的能力。類似這種理解性練習(xí)還有很多,根據(jù)這課的重點(diǎn)句型及學(xué)生的實(shí)際情況,我們還可以進(jìn)行動(dòng)作反應(yīng)練習(xí),即老師說句子,學(xué)生根據(jù)句義表演。例如,老師說“小強(qiáng)在教室洗澡”,然后讓一位學(xué)生到講臺(tái)前將這個(gè)句子表演出來。這個(gè)階段主要是運(yùn)用了認(rèn)知法的教學(xué)原則,但從教學(xué)方法上看,我們運(yùn)用了聽說法或視聽法的某些練習(xí)形式。這種建立在語言理解基礎(chǔ)上的語言練習(xí)過程,我們稱之為培養(yǎng)語言能力。

語言能力只表明學(xué)生掌握了所學(xué)的語言材料,并不代表學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)的交際能力,所以要進(jìn)入第四步的實(shí)際運(yùn)用階段。如上文所述,我們的教學(xué)對(duì)象是醫(yī)學(xué)專業(yè)的留學(xué)生,他們對(duì)漢語技能的需求集中體現(xiàn)在聽和說方面,因此我們應(yīng)該根據(jù)他們的需要來設(shè)計(jì)相關(guān)的練習(xí)語境。自由對(duì)話是一種模擬性的言語交際活動(dòng),學(xué)生可以脫離課本,根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)對(duì)話。這些對(duì)話以學(xué)生為主,教師在旁邊加以引導(dǎo),并作必要的補(bǔ)充。在這一階段,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),還可以進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展,增加醫(yī)學(xué)詞匯教學(xué)環(huán)節(jié),以此來滿足學(xué)生的專業(yè)需求。因?yàn)榱魧W(xué)生和中國人在意義的表達(dá)和言語的使用上都存在很大的差異,所以教師還要注意培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力。這就要求教師在課堂上能適當(dāng)介紹中國人的風(fēng)俗習(xí)慣、行為模式等,或進(jìn)行中外語言文化對(duì)比,以培養(yǎng)學(xué)生正確、恰當(dāng)?shù)厥褂脻h語的能力。根據(jù)不同專業(yè)人員的需要,對(duì)聽、說、讀、寫能力的訓(xùn)練有不同的側(cè)重,這體現(xiàn)了功能法的教學(xué)原則和優(yōu)點(diǎn),我們將這個(gè)環(huán)節(jié)歸納為語言的運(yùn)用。

注釋:

①本文的縮略語符號(hào)——Sb:某人;P:處所;V:動(dòng)詞或動(dòng)詞性短語。

參考文獻(xiàn):

[1]邵菁,金立鑫.認(rèn)知功能教學(xué)法[M].北京:北京語言大學(xué)出版社,2007.

[2]盛炎.語言教學(xué)原理[M].重慶:重慶出版社,1990.

[3]王繼根.外語教學(xué)中的三大學(xué)習(xí)理論述評(píng)[J].蘇州教育學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),1996,(12).

[4]薛燕華,劉桂琴.外語教學(xué)法流派的心理學(xué)基礎(chǔ)[J].兵團(tuán)教育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(1).

篇(2)

近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報(bào)道。人工智能開始成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。

在剛剛結(jié)束的2017年高考,學(xué)霸君與準(zhǔn)星云學(xué)兩家企業(yè)的“高考機(jī)器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數(shù)學(xué)成績(jī)。在做題方面,機(jī)器可能已經(jīng)超越了不少人類。正是這樣一件事,同樣引發(fā)了人們的深度討論與思考。

的確,隨著理論和技術(shù)的日益成熟,人工智能開始受到產(chǎn)業(yè)資本的熱捧,語音識(shí)別、機(jī)器視覺、智能控制、智能檢索、智能互聯(lián)、專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃等應(yīng)用步伐加速。金融、電商零售、醫(yī)療健康、交通、個(gè)人助理等多個(gè)領(lǐng)域都可以看到人工智能的應(yīng)用,人工智能已然開始取代工廠工人、客戶服務(wù)等重復(fù)性工作。人工智能在教育領(lǐng)域同樣擁有巨大的應(yīng)用潛力,隨著知識(shí)表示方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、智能、情感計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,人工智能將在學(xué)校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動(dòng)閱卷、自適應(yīng)教學(xué)等方面發(fā)揮作用。

面向未來,我們不禁要問,人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領(lǐng)域?qū)⑨尫旁鯓拥臐摿Γ勘酒诓邉潱覀冄?qǐng)上海海事大學(xué)魏忠,探討人工智能視角下的未來教育,從人工智能的教育本體、對(duì)學(xué)科的影響、對(duì)教育技術(shù)的改變、對(duì)教育價(jià)值的重新定位幾個(gè)方面進(jìn)行了系y思考與分析。江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院周寶、楊現(xiàn)民結(jié)合人工智能在教育中的典型應(yīng)用,探討人工智能對(duì)學(xué)校管理及教學(xué)帶來的革命性影響。華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)劉黨生,從技術(shù)與教育的關(guān)系延伸到人工智能,并對(duì)非生物智能介入教育的未來趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè);重慶市江津區(qū)聚奎小學(xué)校劉春林、重慶市聚奎中學(xué)校張渝江從教育教學(xué)實(shí)際出發(fā),介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學(xué)陳凱從教育哲學(xué)的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認(rèn)知、學(xué)習(xí),并進(jìn)行了反思。

“這是最好的時(shí)代,這是最壞的時(shí)代;這是智慧的時(shí)代,這是愚蠢的時(shí)代。”人工智能時(shí)代的鐘聲已經(jīng)敲響,我們還在工業(yè)時(shí)代的迷夢(mèng)中尋找教育的未來。誰曾想到,未來來得如此之快,我們是否準(zhǔn)備好做出改變?未來,我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來10年、20年的教育將發(fā)生怎樣的改變?也許一個(gè)嶄新的時(shí)代并不會(huì)留給我們那么長時(shí)間去形成新的教育生態(tài)系統(tǒng)。

篇(3)

近年來大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)飛速發(fā)展,人工智能在一些特殊領(lǐng)域(如圖像識(shí)別、語音識(shí)別、自然語言等)不斷取得突破性進(jìn)展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力正引發(fā)第四次工業(yè)革命,為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機(jī)遇。人工智能專家預(yù)測(cè),人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領(lǐng)域,人工智能將會(huì)淘汰現(xiàn)有的勞動(dòng)力。在國外,許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略,我國學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進(jìn)展和實(shí)踐應(yīng)用,國務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,明確人工智能發(fā)展的重點(diǎn)策略。“人工智能變革教育”的潮流,引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi),人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于:

(一)教育理念的革新。“人機(jī)一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運(yùn)而生的智慧教育[2],將對(duì)原有教育進(jìn)行改進(jìn)和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時(shí),還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系,從而真正觸及教育的根本[3]。

(二)關(guān)注技術(shù)的革新。機(jī)器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識(shí)別以及智能語言識(shí)別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破,為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

(三)探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力,教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評(píng)估教師的授課情況,將人工智能技術(shù)的運(yùn)用滲透到整個(gè)教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)評(píng)分實(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容,以促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí),從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響,新技術(shù)融入教育并促進(jìn)教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢(shì)。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而,技術(shù)是一把“雙刃劍”,如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢(shì)與功能,使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值呢?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域?如何通過教育變革來促進(jìn)新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)教育深層次革命等問題,是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。

1人工智能時(shí)代下教育變革的背景

1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強(qiáng)大能力

人工智能最早由美國達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出,其研究主要包括機(jī)器人、圖像識(shí)別、自然語言處理、語音識(shí)別等,實(shí)質(zhì)是一種自動(dòng)感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力,推動(dòng)了圖像識(shí)別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時(shí)具有理性判斷力、超強(qiáng)的工作力,只要電力供應(yīng)不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強(qiáng)能力,源于三個(gè)重要的技術(shù):深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強(qiáng)算力。

1.2人工智能時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

人工智能在精力、記憶力、計(jì)算力、感知力以及進(jìn)化力等方面與人類相比,具有突出優(yōu)勢(shì)。在醫(yī)藥領(lǐng)域,人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源,解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域,人工智能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升;為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐;極大拓展了教育研究新視域;使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而,看到人工智能以其強(qiáng)大的處理能力帶來機(jī)遇的同時(shí),也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下,如何借助人工智能發(fā)展的機(jī)遇推進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用?首先,人工智能專家大都認(rèn)為,人工智能將會(huì)淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動(dòng)為生的勞動(dòng)力,需要培養(yǎng)人工智能時(shí)代的新型勞動(dòng)力。而且,人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域,再者,人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外,人工智能時(shí)代將對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述,人工智能時(shí)代所帶來的機(jī)遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍,不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo),實(shí)現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。

2人工智能與教育變革

2.1人工智能與教育目的的變革

人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展,而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力,這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在:第一,人工智能可能會(huì)使人類陷入精神危機(jī)。這源于兩方面的結(jié)果:一方面,人工智能將取代大部分人的工作崗位,工作的喪失將會(huì)導(dǎo)致人的價(jià)值和尊嚴(yán)喪失。另一方面,人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn),轉(zhuǎn)而人類所擁有的價(jià)值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”,人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險(xiǎn)在教育領(lǐng)域同樣存在,主要是對(duì)教師角色的挑戰(zhàn)。第二,人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業(yè)機(jī)會(huì),但同時(shí),人工智能助教機(jī)器人將協(xié)助教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo),從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價(jià)值和意義的過程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力,這種精神能力大致包括實(shí)踐動(dòng)手能力、價(jià)值追求能力以及創(chuàng)造能力,從而有利于學(xué)生知識(shí)以便于更好地完善自我、豐富自我,使教育跳脫“知識(shí)為本”的陷阱,發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。

2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革

第一,深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機(jī)器學(xué)習(xí),是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出,一方面尊重了教學(xué)規(guī)律,另一方面也是應(yīng)對(duì)人工智能時(shí)代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就,提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過程,進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。第二,個(gè)性化學(xué)習(xí)。個(gè)性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級(jí)課堂授課,尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù),可提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三,自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)進(jìn)行快速反饋的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)習(xí)者特征,為其推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑,從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)行學(xué)習(xí)反饋;持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容;高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。

2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革

首先,有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性,而且可以調(diào)節(jié)性增強(qiáng)物理環(huán)境。其次,人工智能時(shí)代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)的統(tǒng)一秩序,更注重個(gè)體的用戶體驗(yàn)。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,個(gè)性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外,隨著對(duì)話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及,有利于實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的立體化實(shí)時(shí)交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境,滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機(jī)互動(dòng)技術(shù)的突破有利于實(shí)現(xiàn)將人工智能植入人腦,從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后,人工智能通過即時(shí)、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進(jìn)行精準(zhǔn)且個(gè)性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄,互相比對(duì)、優(yōu)化,從而進(jìn)行綜合提升。更為重要的是,人工智能的人臉識(shí)別以及語音識(shí)別技術(shù)可以運(yùn)用到教師的教學(xué)過程中,進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知,學(xué)習(xí)狀況的了解,從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化;智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn),為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。

3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

篇(4)

人工智能(artificialintelligence,AI)的概念最早是在1956年的Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的,隨著計(jì)算機(jī)核心算法的突破、計(jì)算能力的迅速提高以及海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐,目前已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域[1-2]。近年來,人工智能也給教育教學(xué)領(lǐng)域帶來了機(jī)遇,人工智能+教育正如火如荼地開展和推進(jìn),改變著傳統(tǒng)的教育形式及生態(tài)[3-4]。2018年教育部《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,各大高校在人工智能及其教育發(fā)展上有了綱領(lǐng)性的指導(dǎo)[5]。醫(yī)學(xué)教育作為教育教學(xué)諸多領(lǐng)域的一隅,乘著人工智能發(fā)展的東風(fēng),各大高校在推進(jìn)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革方面進(jìn)行了大量積極的探索與嘗試[6-8]。診斷學(xué)是由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)過度到臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課,其教學(xué)質(zhì)量的良莠直接影響到醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)的要求,如何發(fā)揮人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),讓其更好地應(yīng)用于診斷學(xué)的教學(xué)工作,也是診斷學(xué)課程教改的重要研究方向。

1傳統(tǒng)的診斷學(xué)教學(xué)方法存在的問題

診斷學(xué)是學(xué)習(xí)臨床基本技能最重要的一門課程,其內(nèi)容包括癥狀學(xué)、體檢檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查及輔助檢查等四大塊,分為理論課和見習(xí)課,目前大多數(shù)醫(yī)學(xué)院理論課采用的是以大班的形式在多媒體教室講授,而見習(xí)課則采取分小組的模式進(jìn)行,多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式取得的教學(xué)效果不盡人意,尤其是近年來隨著全國各大醫(yī)學(xué)院校的擴(kuò)招,出現(xiàn)了師資及教學(xué)資源配套的相對(duì)不足,上述教學(xué)模式的問題逐漸凸顯。理論知識(shí)以老師講授為主,采取的是“滿堂灌”的教學(xué)模式,然而該部分教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多,知識(shí)串聯(lián)度不高,課堂靈活度、生動(dòng)度較為薄弱,學(xué)生聽完課以后對(duì)課程內(nèi)容印象不深,知識(shí)掌握度差,同時(shí)由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異大,不能進(jìn)行課前充分預(yù)習(xí)的學(xué)生在課堂上更加難以跟上老師講授的節(jié)奏。見習(xí)課是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,前期理論知識(shí)掌握度差又會(huì)影響見習(xí)的教學(xué)質(zhì)量,導(dǎo)致教學(xué)過程形成惡性循環(huán)[9]。見習(xí)課主要采取老師講授要領(lǐng)及演示操作流程,之后學(xué)生們互相練習(xí)的教學(xué)方法,該部分內(nèi)容需反復(fù)加強(qiáng)練習(xí),同樣的動(dòng)作要領(lǐng)反復(fù)錘煉才能熟練掌握,因課堂見習(xí)時(shí)間有限,而老師講授及演示需占用大部分時(shí)間,學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)不多,老師對(duì)學(xué)生的操作手法、操作內(nèi)容、操作順序等重要內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)和勘誤的時(shí)間少,學(xué)生操作的規(guī)范性難以保證,在以后的臨床實(shí)踐中,往往存在實(shí)踐操作能力的缺陷。上述教學(xué)模式教師與學(xué)生們之間除了課堂時(shí)間,其余時(shí)間是脫節(jié)的,不能很好地溝通,學(xué)生們有疑問的知識(shí)點(diǎn)難以得到老師的及時(shí)解答,教學(xué)活動(dòng)中沒有充分反饋,各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)難以進(jìn)行教學(xué)反思,形成教學(xué)相長的良性循環(huán)。課后復(fù)習(xí)及階段性總結(jié)復(fù)習(xí)是課堂知識(shí)內(nèi)化及升華的重要方面,傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常是給學(xué)生布置課后作業(yè),學(xué)生完成后上交由老師批改留檔,這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生與老師缺乏有效的溝通,且由于學(xué)生們學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異,課后沒有老師的監(jiān)督及針對(duì)性地輔導(dǎo),課后作業(yè)的質(zhì)量良莠不齊,教學(xué)質(zhì)量欠佳是顯而易見的。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及研究的開展,涌現(xiàn)了一大批新的診斷方法與手段,譬如關(guān)于腫瘤診斷的分子marker,評(píng)估預(yù)測(cè)疾病活動(dòng)度及預(yù)后相關(guān)的指標(biāo),在臨床上已經(jīng)常規(guī)應(yīng)用,但由于教材更新需要周期,很難跟新進(jìn)展同步介紹,另外由于課時(shí)有限,難以全面地就學(xué)科前沿及新進(jìn)展進(jìn)行講授[10]。

2人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)的重要意義

2.1教師方面

將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐,削弱了教師的知識(shí)權(quán)威而強(qiáng)化了教師的價(jià)值引導(dǎo),對(duì)教師的個(gè)人能力提出了更高的要求,促使教師踏實(shí)踐行終身學(xué)習(xí)并持續(xù)更新自身知識(shí)結(jié)構(gòu)。互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代,知識(shí)呈幾何指數(shù)更新并出現(xiàn)大爆炸,基于各種互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊平臺(tái)及手機(jī)APP,診斷學(xué)體格檢查、理論知識(shí)講授相關(guān)的小視頻及研究進(jìn)展不勝枚舉,這就要求教師及時(shí)獲取、更新知識(shí)并進(jìn)行相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。人工智能的應(yīng)用促使教師從單人施教發(fā)展為團(tuán)隊(duì)施教,為開發(fā)更具個(gè)性化的課程教學(xué)注入團(tuán)隊(duì)的力量。基于大數(shù)據(jù)的人工智能可以減少診斷學(xué)教學(xué)過程中的機(jī)械性、重復(fù)性工作,如平時(shí)作業(yè)的批改、考勤統(tǒng)計(jì)等,減輕了教師的工作負(fù)擔(dān),教師可以將更多的精力投入到醫(yī)德醫(yī)風(fēng)、醫(yī)患溝通能力以及體格檢查手法的規(guī)范化培養(yǎng)上,更多的心思放在豐富課程內(nèi)容及教學(xué)形式上。同時(shí)大數(shù)據(jù)可以及時(shí)反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及課程評(píng)價(jià)有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo)。

2.2學(xué)生方面

將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐,可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及暴露的問題,如是否按時(shí)完成課程任務(wù)、測(cè)試中哪些知識(shí)點(diǎn)容易出錯(cuò)等,人工智能系統(tǒng)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘,并且可視化呈現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù),有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、參與度以及學(xué)習(xí)效果,并根據(jù)具體的學(xué)情分析數(shù)據(jù)來調(diào)整輔導(dǎo)和教學(xué)方案。基于人工智能強(qiáng)大的算法和分析,可以為學(xué)生定制個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度,提供更有針對(duì)性的課堂內(nèi)容和隨堂測(cè)試,并對(duì)測(cè)試及平時(shí)作業(yè)進(jìn)行智能批改,真正做到查漏補(bǔ)缺。診斷學(xué)課程內(nèi)容相對(duì)枯燥,學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣有限,基于人工智能的教學(xué)方式可以寓教于樂,在課程中將一些比較零散的知識(shí)點(diǎn)可以設(shè)置成互動(dòng)小游戲,營造出良好的課堂氛圍,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。

2.3教學(xué)過程

針對(duì)教學(xué)過程,人工智能亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。第一,診斷學(xué)作為橋梁課程,是一門必修課,包括臨床醫(yī)學(xué)五年制、八年制、法醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相應(yīng)專業(yè)的學(xué)生均需要學(xué)習(xí),人工智能擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力和強(qiáng)大的“記憶力”,面對(duì)眾多不同專業(yè)的學(xué)生,可以根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,制定出適合不同專業(yè)學(xué)生的完備教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)活動(dòng)開展過程中,人工智能還可以根據(jù)學(xué)生的課堂及課后測(cè)試表現(xiàn),依據(jù)分層教學(xué)的要求自動(dòng)設(shè)置梯次教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生們逐步提升學(xué)習(xí)能力和知識(shí)掌握度。第二,人工智能可以憑借自身信息化的特點(diǎn),對(duì)各種教學(xué)資源進(jìn)行分析,為教師和學(xué)生選擇更優(yōu)質(zhì)更合適的資源提供依據(jù),促進(jìn)個(gè)性化的教與學(xué)。第三,傳統(tǒng)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容相對(duì)有限,人工智能基于大數(shù)據(jù)能夠啟發(fā)新的教學(xué)思路,創(chuàng)新教學(xué)方法,為診斷學(xué)教學(xué)提供更多的可能性。

3人工智能在診斷學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1智能教學(xué)系統(tǒng)

智能教學(xué)系統(tǒng)是教育技術(shù)學(xué)中重要的研究領(lǐng)域,其根本宗旨是使得學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境更加優(yōu)良和諧,智能教學(xué)系統(tǒng)能夠及時(shí)有效地調(diào)用最新最全的網(wǎng)絡(luò)資源并充分優(yōu)化后供學(xué)生學(xué)習(xí),使得學(xué)生能夠更加全方位、多角度地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),提高學(xué)習(xí)效果[11]。智能教學(xué)系統(tǒng)大致由領(lǐng)域知識(shí)部分、教師部分及學(xué)生部分3個(gè)部分構(gòu)成[12],其中領(lǐng)域知識(shí)部分又稱為專家部分,這一部分既包含了需要講授的內(nèi)容及掌握的技能,又可以添加專家的學(xué)術(shù)成果,既能夠保證學(xué)生對(duì)于基本概念、基本理論及基本技能的掌握,又能夠拓寬知識(shí)面,增加知識(shí)的廣度。智能教學(xué)系統(tǒng)的教師及學(xué)生部分主要是為設(shè)計(jì)和制定教學(xué)方案及策略服務(wù),基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,根據(jù)課程的特點(diǎn)、歷年教學(xué)情況、學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)及學(xué)習(xí)實(shí)際情況,制定更加個(gè)性化、高效的教學(xué)方案,促成教師因材施教,取得更加理想的教學(xué)效果。

3.2智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)

診斷學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括理論和見習(xí)兩大塊,教學(xué)過程中教師的大量時(shí)間用于出題、閱卷、批改平時(shí)作業(yè)等與考核相關(guān)的工作,并且在出題過程中需要圍繞相對(duì)固定的重難點(diǎn)內(nèi)容不斷創(chuàng)新題型,消耗教師大量的精力。智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),將教師從繁冗的考核相關(guān)工作中解脫出來,使得教師的教學(xué)更高效,教師能夠把更多的時(shí)間。智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)能夠有效收集和分析知名高校教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫的在線題庫,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享,通過隨機(jī)抽題組卷、答案隨機(jī)排序、題型隨機(jī)排序以及設(shè)置避免與歷年考卷重復(fù)等,顯著提升試卷的質(zhì)量,亦能改善考試作弊的頑疾,客觀地考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度。智能網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)有簡(jiǎn)明的閱卷流程,能夠更有效地識(shí)別試卷及答案,能夠明顯降低傳統(tǒng)人工閱卷方式因疲勞帶來的出錯(cuò)率,使得工作效率更高、考核結(jié)果更公正。

3.3智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

診斷學(xué)教學(xué)的見習(xí)部分是學(xué)生提高技能的重要環(huán)節(jié),常常采用分小組在病房完成的方式進(jìn)行,在課程的開展過程也凸顯出了各種各樣的問題,譬如因?qū)W生分組進(jìn)行詢問病史、體格檢查,重復(fù)次數(shù)多,患者難以多次配合;在教學(xué)時(shí)間段內(nèi)病房缺相應(yīng)的病種,無法對(duì)所學(xué)的癥狀進(jìn)行直觀的學(xué)習(xí);傳染病流行期間出于對(duì)學(xué)生健康安全的保護(hù),無法進(jìn)入病房見習(xí)等等,此時(shí)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要的補(bǔ)充作用[13]。人工智能可以根據(jù)提供的海量真實(shí)臨床病例,由醫(yī)學(xué)專家整合其臨床特征,聯(lián)合計(jì)算機(jī)專家,根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)要求,形成虛擬病人學(xué)習(xí)系統(tǒng),學(xué)生在仿真診療環(huán)境中,進(jìn)行問診、體格檢查、診斷以及給出治療方案,同時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在問診及診斷過程中的錯(cuò)誤,通過實(shí)踐、糾錯(cuò)再實(shí)踐,提高學(xué)生采集病史、體格檢查的能力,同時(shí)能夠加強(qiáng)學(xué)生的臨床思維的訓(xùn)練,夯實(shí)臨床基本功[14-16]。

篇(5)

1引言

隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,重新塑造音樂使得音樂教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過研究與實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法培育計(jì)算思維創(chuàng)作音樂,用科學(xué)的意境欣賞音樂陶冶學(xué)生的音樂審美感,用科學(xué)的評(píng)價(jià)提升音樂課堂教學(xué)效率。通過這些措施,可以使學(xué)校音樂教育精準(zhǔn)地開展因材施教差異化教學(xué),彰顯音樂教育的特色。

2人工智能與音樂

人工智能技術(shù)與音樂教育有機(jī)融合,豐富了課堂教學(xué)資源,拓展了智能樂器的功能,提升了音樂教育技術(shù)手段。它支持個(gè)性化學(xué)習(xí),可以觀察音樂課堂學(xué)習(xí),分析音樂的旋律與節(jié)拍,有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果,激發(fā)音樂教師運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂教學(xué)的熱情,發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。

2.1樂器的智能化

樂器是學(xué)習(xí)音樂的重要工具。樂器植入人工智能技術(shù),形成了智能化樂器。它能夠大量?jī)?chǔ)存多種樂器的音樂數(shù)據(jù)。尤其是在音樂鍵盤中運(yùn)用,功能的提升特別突出,應(yīng)用于音樂教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如,圖1顯示了融合多媒體計(jì)算機(jī)、主控系統(tǒng)、音樂課堂教學(xué)智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來的智能樂器實(shí)驗(yàn)室。通過語音室方式授課,可以實(shí)現(xiàn)多種樂器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂課堂上是無法完成的。

2.2智能化樂曲創(chuàng)作

智能樂器不僅能夠儲(chǔ)存樂器音色,而且還能用指令對(duì)各種音色播放進(jìn)行控制,各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂器都無法比擬的[1]。例如,能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團(tuán),很好聽,但很難。運(yùn)用智能樂器按指令合成該十七聲部音樂則輕而易舉。2.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)生成樂曲人工智能技術(shù)賦能智能樂器,使得機(jī)器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)在音樂領(lǐng)域所做的事情,就是提取音樂作品的“數(shù)據(jù)”,輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂的“特征”,再對(duì)音樂數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如,如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂,則機(jī)器就能學(xué)會(huì)民族音樂的曲調(diào)特征,生成掌握特征模型的民族音樂作品。2.2.2用軟件生成樂譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂譜,在工具欄選擇對(duì)應(yīng)時(shí)值的音符輸入音符。例如,在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國”樂譜,再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂曲用Python代碼生成曲子,要借助音樂標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂器數(shù)字接口,運(yùn)用Python-midi庫編寫程序,編譯MIDI文件生成音樂。例如,生成一個(gè)簡(jiǎn)單樂譜的MIDI文件需要使用Python-midi,其中:Pattern對(duì)象表示樂譜;Track對(duì)象表示音軌,通常樂譜都有多條軌道組成,每種樂器是一個(gè)軌道;midi.NoteOnEvent表示每個(gè)音符的開端,在參數(shù)表中可以定義每個(gè)音符的音長和音高;midi.NoteOffEvent表示每個(gè)音符的結(jié)束。參考代碼如下:importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開始,并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲(chǔ)midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運(yùn)行結(jié)果生成了如圖3所示的簡(jiǎn)單音符:這樣如圖2的“我和我的祖國”樂譜,也可以通過Python代碼生成MIDI文件。

3AI賦能音樂課堂

在AI賦能的音樂教育環(huán)境,促使音樂教學(xué)實(shí)踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂方式。例如,圖4所示的集音樂創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)于一體的“智能化音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,在教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評(píng)價(jià)的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。

3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)云計(jì)算可以將所有音樂家們音樂數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中,運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價(jià)值的音樂數(shù)據(jù)。學(xué)生通過音樂云學(xué)習(xí)音樂知識(shí),欣賞音樂魅力、體驗(yàn)音樂節(jié)奏、理解音樂韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂教學(xué)資源跨越校園,開放延伸音樂教學(xué),遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴(kuò)展了學(xué)生的視野,音樂知識(shí)的來源無限擴(kuò)大,整個(gè)音樂云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂和更多的音樂信息,還能指導(dǎo)音樂愛好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂作品。

3.2個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)從音樂學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用、個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多方位幫助學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)成長路徑。推送在線音樂教育資源,指導(dǎo)表演建議樂器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂教育虛擬課堂,匹配音樂教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化學(xué)習(xí),支持一對(duì)一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)智能化

運(yùn)用人工智能技術(shù)將多個(gè)音樂輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng),基于音樂課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂課堂教學(xué)管理系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)音樂教學(xué)的全程智慧管理,使音樂學(xué)習(xí)更有效率。例如,在虛擬音樂課堂樂器教學(xué)可以變成一對(duì)多的自選教學(xué)模式,使課堂變得輕松、愉快。教師可以開啟課堂教學(xué)觀察模塊,捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù),分析判斷將評(píng)價(jià)信息同步反饋,給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”中的音樂創(chuàng)作教學(xué)模塊,集視、聽、練和反饋評(píng)價(jià)為一體,適時(shí)演示教師教學(xué)作品和評(píng)價(jià)學(xué)生練習(xí)作品。例如,在進(jìn)行《我和我的祖國》授課時(shí)導(dǎo)入電影片段,欣賞“我和我的祖國”音樂的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格,可以使學(xué)生更好地體驗(yàn)作品的創(chuàng)作意境,激發(fā)創(chuàng)作意識(shí)。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國”三聲部習(xí)作音樂,并能儲(chǔ)存、刻錄,編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)有著傳統(tǒng)音樂教學(xué)評(píng)價(jià)無法比擬的靈活性、客觀性和實(shí)用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)學(xué)生的音樂基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如,以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂”教學(xué)過程為例。課前在“課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂;播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(在第二和第六個(gè)小節(jié)缺失編配和弦);使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力,形成對(duì)大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦,以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格,找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格,說出理由并提交[3]。評(píng)價(jià)系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的信息,并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時(shí)通過教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型,促進(jìn)教師實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)策略,提高教學(xué)效率和效果,提升教學(xué)質(zhì)量。

4結(jié)語

人工智能技術(shù)在音樂教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,為傳統(tǒng)的音樂教育模式注入了活力,為音樂教師創(chuàng)新音樂教學(xué)理念開辟了新思路[5],為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂教學(xué)模式。人工智能在音樂教育模式方面的探索,不僅給音樂教育教學(xué)的發(fā)展帶來了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步,還從音樂教學(xué)層面促進(jìn)計(jì)算思維培育開辟新途徑。這對(duì)音樂教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂視野、學(xué)習(xí)音樂、享受音樂、創(chuàng)造音樂等都帶來深刻的變化和積極的影響。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭文進(jìn).“互聯(lián)網(wǎng)+教育”運(yùn)行模式探究.決策與信息(下旬刊),2015(9):63

[3]段曉軍.電腦音樂系統(tǒng)與中小學(xué)音樂教學(xué)實(shí)踐.中國音樂教育,2006(6):26-28

篇(6)

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的管理中,有關(guān)工作者務(wù)必檢測(cè)與控制一系列不同的網(wǎng)絡(luò)資源,這樣才能夠保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定。在此過程中,應(yīng)有效把握系統(tǒng)資源的狀況,并且進(jìn)行合理分析,如果存在異常,需要異常關(guān)注,強(qiáng)化狀態(tài)監(jiān)控。通常而言,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)都是高速化的,這就要求綜合把握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)每時(shí)每刻的情況,人工智能可以有效地確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2具備非常強(qiáng)的協(xié)作能力

當(dāng)今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模日益龐大,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化。因此,單一管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)越來越暴露出缺陷,這不利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠?qū)哟位毓芾砭W(wǎng)絡(luò),確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性.

1.3具備高效的非線性處理能力

以之前的網(wǎng)絡(luò)控制理論作為視角而言,難以高效地管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全,這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),較難估計(jì)用戶的操作行為,進(jìn)而難以保障網(wǎng)絡(luò)管理中的高度線性管控。人工智能具備非常強(qiáng)的模擬以及學(xué)習(xí)技能,因而能夠有效地解決非線性問題。

2人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的具體應(yīng)用

人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用,需要技術(shù)工作者在把握人工智能發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)之上,堅(jiān)持實(shí)用性與科學(xué)性的原則,基于多個(gè)維度出發(fā),根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向,促進(jìn)高效、科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù)。

2.1人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控中的應(yīng)用

在控制環(huán)節(jié)中應(yīng)用人工智能技術(shù),有效地實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前時(shí)期管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作的需要,在管理工作中應(yīng)用控制技術(shù)的流程是系統(tǒng)化的。具體而言,應(yīng)用人工智能控制技術(shù)先應(yīng)采集和處理數(shù)據(jù)信息,在此過程中,以特定的形式儲(chǔ)存有關(guān)的數(shù)據(jù),方便之后提取與應(yīng)用。為了便于應(yīng)用信息和管理工作者實(shí)施人工操作,要求設(shè)置控制界面,以使良好的人機(jī)交互界面形式形成。并且,為了有效地處理突發(fā)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)象,在人工智能控制組成部分中,應(yīng)優(yōu)化報(bào)警和監(jiān)控部分,以實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一系列運(yùn)行環(huán)節(jié),保障如果存在運(yùn)行缺陷,人工智能控制技術(shù)可以迅速和及時(shí)地進(jìn)行識(shí)別,保障監(jiān)控有效性。針對(duì)管理時(shí)存在的報(bào)警情況,能夠以圖像、電話、語音信息輸出報(bào)警信息,通過各種各樣的報(bào)警方式,提高了報(bào)警工作的有效性,管理工作者能夠結(jié)合報(bào)警信息,實(shí)時(shí)解決一系列突發(fā)現(xiàn)象,以使技術(shù)損失減小。還能夠應(yīng)用人工智能控制技術(shù)設(shè)定權(quán)限,各種管理工作者因?yàn)楣ぷ鲘徫宦氊?zé)或管理工作水平存在不同之處,所以在設(shè)置管理權(quán)限的基礎(chǔ)上可以有效防范管理工作者管理失誤形成的風(fēng)險(xiǎn)。并且,也方便管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理工作者自身,以貫徹實(shí)施管理職責(zé)。

2.2人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

應(yīng)用人工智能技術(shù)可以顯著提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)的能力,人工智能技術(shù)能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)模擬,進(jìn)而以技術(shù)上支持開展一系列網(wǎng)絡(luò)管理事宜,特別是針對(duì)預(yù)設(shè)性管理事宜,方便管理者進(jìn)行管理活動(dòng),降低了額外投入的管理成本,奠定了之后處理數(shù)據(jù)和其它有關(guān)管理工作的良好基礎(chǔ)。為了更好地在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用,工作者應(yīng)立足于實(shí)際現(xiàn)狀,切入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),結(jié)合建構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,有效預(yù)測(cè)和處理一系列的網(wǎng)絡(luò)信息。具體而言,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合實(shí)際運(yùn)行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀況,迅速取得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的重點(diǎn)參數(shù),且對(duì)比網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)跟取得的參數(shù),再輸出對(duì)比結(jié)果,從而直觀呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。通過神經(jīng)元件的閾值和連接權(quán)銜接輸出值、輸入值,以使最理想的擬合函數(shù)形成,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架體系下,可以高效處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的一系列中心數(shù)據(jù),特別是在閱讀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一系列技術(shù)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上,確保人工智能技術(shù)可以迅速地預(yù)測(cè)管理過程中存在的缺陷,且高效設(shè)置應(yīng)對(duì)缺陷的方案,此操作因?yàn)橐筮\(yùn)算很多數(shù)據(jù),為此,應(yīng)前移數(shù)據(jù)信息處理工作,以建構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)模擬網(wǎng)絡(luò)。

2.3人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型中的應(yīng)用

縱觀實(shí)際運(yùn)行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀況而言,遺傳算法相比較于其它算法,其也屬于一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)值模型,具備的優(yōu)勢(shì)是處理信息高效、模型簡(jiǎn)單等,并且屬于一種人工智能被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型當(dāng)中,從某種意義上來講,遺傳算法使智能化的模型實(shí)現(xiàn)。針對(duì)一些潛在的問題,遺傳算法可以迅速地實(shí)施綜合梳理和評(píng)估,提高了處理數(shù)據(jù)的有效性。在實(shí)際建構(gòu)模型時(shí),技術(shù)工作者應(yīng)先調(diào)整編碼環(huán)節(jié),在優(yōu)化編碼的基礎(chǔ)上,從技術(shù)上支持實(shí)現(xiàn)遺傳算法,基于該思維模型的引導(dǎo)之下,工作者務(wù)必有效設(shè)置數(shù)學(xué)模型,以體現(xiàn)編碼的價(jià)值。具體而言,在設(shè)置數(shù)學(xué)函數(shù)模型時(shí),應(yīng)兼顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估適應(yīng)性和初始狀況,在處理以上兩種數(shù)據(jù)信息的前提條件下,盡可能更科學(xué)地提升遺傳算法評(píng)估計(jì)算的準(zhǔn)確性。兼顧到遺傳算法的技術(shù)特點(diǎn),在管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的情況下,能夠耦合處理地理信息系統(tǒng)和遺傳算法,結(jié)合地理信息系統(tǒng)的空間屬性,實(shí)現(xiàn)遺傳算法處理空間數(shù)據(jù)效果的持續(xù)提高,很好地發(fā)揮儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)上遺傳算法的價(jià)值,從而建構(gòu)高效化的數(shù)據(jù)處理體系,真正使當(dāng)前時(shí)期發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需要實(shí)現(xiàn),將尤為高效、便捷的用戶體驗(yàn)提供給用戶。并且,切入遺傳算法,可以實(shí)時(shí)監(jiān)管計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行而言,倘若存在有關(guān)的問題,工作者可以結(jié)合遺傳算法迅速獲得反映,從而奠定檢修和排除故障的良好基礎(chǔ),以及實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)概率的顯著減小,保障網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定地運(yùn)行。

2.4人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

在當(dāng)今改革教學(xué)的進(jìn)程中,課堂教學(xué)中業(yè)已日益普遍地應(yīng)用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。教育教學(xué)中應(yīng)用人工智能技術(shù),可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性,因而可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率和質(zhì)量的提升。結(jié)合當(dāng)前時(shí)期的應(yīng)用現(xiàn)狀而言,人工智能的應(yīng)用重點(diǎn)表現(xiàn)為早教方面,尤其是出現(xiàn)的AI智能機(jī)器人,推動(dòng)早教向一種全新的教學(xué)視角轉(zhuǎn)變,使教學(xué)并非僅僅限制在教材文本上。除此之外,互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的統(tǒng)一,還可以實(shí)時(shí)處理課堂教學(xué)中的一些問題,針對(duì)難以解答的問題,能夠迅速、準(zhǔn)確地搜索,從而實(shí)現(xiàn)更加理想的教學(xué)效果。

2.5人工智能在大眾生活中的應(yīng)用

篇(7)

中圖分類號(hào):TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)001-085-03

1引言

人工智能(Artificial Intelligence,AI)自從20世紀(jì)50年代產(chǎn)生,經(jīng)過長期發(fā)展,已經(jīng)有了長足的進(jìn)步,并且已經(jīng)深入到社會(huì)生活的諸多領(lǐng)域,如語言處理、智能數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、自動(dòng)定理證明、智能計(jì)算、問題求解、人工智能程序語言以及自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在的人工智能已經(jīng)不再是僅僅具有簡(jiǎn)單的模仿與邏輯思維能力,人們也越來越期待人工智能能夠幫助或者替代人類從事各種復(fù)雜的工作,加強(qiáng)人的思維功能、行為功能或是感知功能。這就要求人工智能具有更強(qiáng)的情感識(shí)別、情感表達(dá)以及情感理解能力。通俗的說,為了使得人工智能對(duì)外界的變化適應(yīng)性更強(qiáng),需要給它們賦予相應(yīng)的情感從而能夠應(yīng)對(duì)這個(gè)難以預(yù)測(cè)的世界。

在賦予人工智能“情感”的過程中,面臨著許多的問題,有科技層面上的,也有社會(huì)學(xué)層面的。本文在這里只討論其中一個(gè)比較基本的社會(huì)學(xué)問題:“人工智能情感約束問題”,即關(guān)注于如何約束賦予給人工智能的情感,不至于使其“情感泛濫”。情感指的是一種特殊的思維方式,人工智能具有了情感后的問題是:人工智能的情感是人類賦予的,人工智能自身并不會(huì)創(chuàng)造或者控制自己的情感。如果賦予人工智能的情感種類不合理,或者是賦予的情感程度不恰當(dāng),都有可能造成“情感泛濫”并導(dǎo)致一些災(zāi)難性的后果。例如,當(dāng)人工智能具有了情感之后,如果人類自身管理不恰當(dāng),有可能導(dǎo)致人工智能反過來傷害人類。盡管目前我們只能在一些科幻作品中看到這種情況發(fā)生,但誰也不能保證未來有一天會(huì)不會(huì)真的出現(xiàn)這種悲劇。

本文第二章對(duì)人工智能情感研究進(jìn)行了概要性回顧,第三章對(duì)如何約束人工智能情感進(jìn)行了嘗試性探討,最后一章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。

2人工情感發(fā)展情況概述

隨著科學(xué)家對(duì)人類大腦及精神系統(tǒng)深入的研究,已經(jīng)愈來愈肯定情感是智能的一部分。人工情感是以人類自然情感理論為基礎(chǔ),結(jié)合人工智能、機(jī)器人學(xué)等學(xué)科,對(duì)人類情感過程進(jìn)行建模,以期獲得用單純理性思維難以達(dá)到的智能水平和自主性的一種研究方向。目前,研究者的研究方向主要是人工情感建模、自然情感機(jī)器識(shí)別與表達(dá)、人工情感機(jī)理等四個(gè)方面的內(nèi)容。其中,尤以人工情感機(jī)理的研究困難最大,研究者也最少。

目前人工情感在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用和發(fā)展,比較典型的是在教育教學(xué)、保健護(hù)理、家庭助理、服務(wù)等行業(yè)領(lǐng)域。在教育教學(xué)方面比較典型的例子是德國人工智能研究中心發(fā)展的三個(gè)方案:在虛擬劇場(chǎng)、虛擬市場(chǎng)和對(duì)話Agent中引入情感模型和個(gè)性特征來幫助開發(fā)兒童的想象力及創(chuàng)造力。在保健護(hù)理方面比較典型的是家庭保健與護(hù)理方向,如Lisetti等人研制的一個(gè)用于遠(yuǎn)程家庭保健的智能情感界面,用多模態(tài)情感識(shí)別手段來識(shí)別病人的情感狀態(tài),并輸入不同媒體和編碼模型進(jìn)行處理,從而為醫(yī)生提供關(guān)于病人簡(jiǎn)明而有價(jià)值的情感信息以便于進(jìn)行有效的護(hù)理。服務(wù)型機(jī)器人的典型例子是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)發(fā)明的一個(gè)機(jī)器人接待員Valerie。Valerie的面孔形象的出現(xiàn)在一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)方向的移動(dòng)屏幕上時(shí)可以向訪問者提供一些天氣和方位方面的信息,還可以接電話、解答一些問題;并且Valerie有自己的性格和愛好,情感表達(dá)較為豐富。當(dāng)然這些只是人工情感應(yīng)用領(lǐng)域中的幾個(gè)典型的例子,人工智能情感的潛力仍然是巨大的。

盡管關(guān)于人工情感的研究已經(jīng)取得了一定的成果,給我們帶來了很多驚喜和利益,但由于情緒表現(xiàn)出的無限紛繁以及它與行為之間的復(fù)雜聯(lián)系,人們對(duì)它的運(yùn)行機(jī)理了解的還不成熟,以致使得目前人工情感的研究仍面臨著諸如評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、情感道德約束等多方面問題。所以必須清楚的認(rèn)識(shí)到我們目前對(duì)于人工情感的計(jì)算乃至控制機(jī)制并沒有一個(gè)成熟的體系。

3對(duì)人工智能的情感約束

正如上文所述,如果放任人工智能“情感泛濫”,很有可能會(huì)造成嚴(yán)重的后果。為了使人工智能技術(shù)更好的發(fā)展,使智能與情感恰到好處的結(jié)合起來,我們有必要思考如何對(duì)賦予人工智能情感進(jìn)行引導(dǎo)或者約束。

3.1根據(jù)級(jí)別賦予情感

可以根據(jù)人工智能級(jí)別來賦予其情感,如低級(jí)別人工智能不賦予情感、高級(jí)別人工智能賦予其適當(dāng)?shù)那楦小1娝苤斯ぶ悄苁且婚T交叉科學(xué)科,要正確認(rèn)識(shí)和掌握人工智能的相關(guān)技術(shù)的人至少必須同時(shí)懂得計(jì)算機(jī)學(xué)、心理學(xué)和哲學(xué)。首先需要樹立這樣的一個(gè)觀點(diǎn):人工智能的起點(diǎn)不是計(jì)算機(jī)學(xué)而是人的智能本身,也就是說技術(shù)不是最重要的,在這之前必須得先解決思想問題。而人工智能由于這方面沒有一個(gè)嚴(yán)格的或是量度上的控制而容易出現(xiàn)問題。從哲學(xué)的角度來說,量變最終會(huì)導(dǎo)致質(zhì)變。現(xiàn)在是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,不能排除這個(gè)量變導(dǎo)致質(zhì)變時(shí)代的人工智能機(jī)器人的到來,而到那個(gè)時(shí)候后果則不堪設(shè)想。因此,在現(xiàn)階段我們就應(yīng)該對(duì)人工智能的情感賦予程度進(jìn)行一個(gè)約束。

根據(jù)維納的反饋理論,人工智能可以被分成高低兩個(gè)層次。低層次的是智能型的人工智能,主要具備適應(yīng)環(huán)境和自我優(yōu)化的能力。高層次的是情感型的人工智能,它的輸入過程主要是模仿人的感覺方式,輸出過程則是模仿人的反應(yīng)情緒。據(jù)此我們可分別將機(jī)器人分為一般用途機(jī)器人和高級(jí)用途機(jī)器人兩種。一般用途機(jī)器人是指不具有情感,只具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人。那么對(duì)于一般用途的機(jī)器人我們完全可以嚴(yán)格的用程序去控制它的行為而沒必要去給他賦予情感。而對(duì)于高級(jí)層面的情感機(jī)器人來說,我們就適當(dāng)?shù)馁x予一些情感。但即使是這樣一部分高層次的情感機(jī)器人,在賦予人工情感仍然需要考慮到可能會(huì)帶來的某些潛在的危害,要慎之又慎。

3.2根據(jù)角色賦予情感

同樣也可以根據(jù)人工智能機(jī)器人角色的不同選擇性的賦予其不同類型的情感。人類與機(jī)器合作起來比任何一方單獨(dú)工作都更為強(qiáng)大。正因?yàn)槿绱耍祟惥鸵朴谂c人工智能機(jī)器合作,充分發(fā)揮人機(jī)合作的最大優(yōu)勢(shì)。由于計(jì)算機(jī)硬件、無線網(wǎng)絡(luò)與蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,目前的這個(gè)時(shí)代是人工智能發(fā)展的極佳時(shí)期,使人工智能機(jī)器人處理許多以前無法完成的任務(wù),并使一些全新的應(yīng)用不再禁錮于研究實(shí)驗(yàn)室,可以在公共渠道上為所有人服務(wù),人機(jī)合作也將成為一種大的趨勢(shì),而他們會(huì)以不同的角色與我們進(jìn)行合作。或作為工具、顧問、工人、寵物、伴侶亦或是其他角色。總之,我們應(yīng)該和這些機(jī)器建立一種合作互助的關(guān)系,然后共同完任務(wù)。這當(dāng)然是一種很理想的狀態(tài),要做到這樣,首先需要我們?nèi)祟愞D(zhuǎn)變自身現(xiàn)有的思維模式:這些機(jī)器不再是一種工具,而是平等的服務(wù)提供人。

舉例來說,當(dāng)機(jī)器人照顧老人或是小孩的時(shí)候,我們應(yīng)該賦予它更多的正面情緒,而不要去賦予負(fù)面情緒,否則如果機(jī)器人的負(fù)向情緒被激發(fā)了,對(duì)于這些老人或者小孩來說危險(xiǎn)性是極大的;但是,如果機(jī)器人是作為看門的保安,我們對(duì)這種角色的機(jī)器人就可以適當(dāng)?shù)馁x予一些負(fù)向的情緒,那么對(duì)于那些不按規(guī)則的來訪者或是小偷就有一定的威懾力。總之,在我們賦予這些智能機(jī)器人情感前必須要周到的考慮這些情感的程度和種類,不要沒有顧忌的想當(dāng)然的去賦予,而是按分工、作用賦予限制性的情感約束,達(dá)到安全的目的。

3.3對(duì)賦予人進(jìn)行約束

對(duì)人工智能情感賦予者進(jìn)行約束,提高賦予者的自身素質(zhì),并定期考核,并為每一被賦予情感的人工智能制定責(zé)任人。

縱觀人工智能技術(shù)發(fā)展史,我們可以發(fā)現(xiàn)很多的事故都是因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的。比如,首起機(jī)器人殺人案:1978年9月的一天,在日本廣島,一臺(tái)機(jī)器人正在切割鋼板,突然電腦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,機(jī)器人伸出巨臂,把一名工人活生生地送到鋼刀下,切成肉片。

另外,某些研究者也許會(huì)因?yàn)槔娴恼T惑,而將人工智能運(yùn)用在不正當(dāng)領(lǐng)域,或者人工智能技術(shù)落入犯罪分子的手中,被他們用來進(jìn)行反對(duì)人類和危害社會(huì)的犯罪活動(dòng)。也就是用于所謂的“智能犯罪”。任何新技術(shù)的最大危險(xiǎn)莫過于人類對(duì)它失去控制,或者是它落入那些企圖利用新技術(shù)反對(duì)人類的人的手中。

因此為了減少這些由于人而導(dǎo)致的悲劇,我們需要對(duì)這些研究者本身進(jìn)行約束。比如通過相應(yīng)的培訓(xùn)或是定期的思想政治教育、或是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)并制定定期的考核制度來保證這些專家自身的素質(zhì),又或者加強(qiáng)對(duì)人工智能事故的追究機(jī)制,發(fā)生問題能立即查詢到事故方等等,通過這樣一系列強(qiáng)有力的硬性指標(biāo)達(dá)到減少由于人為因素導(dǎo)致悲劇的目的。

3.4制定相應(yīng)的規(guī)章制度來管理人工智能情感的發(fā)展

目前世界上并未出臺(tái)任何一項(xiàng)通用的法律來規(guī)范人工智能的發(fā)展。不過在1939 年,出生在俄國的美籍作家阿西莫夫在他的小說中描繪了工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)和制造機(jī)器人時(shí)通過加入保險(xiǎn)除惡裝置使機(jī)器人有效地被主人控制的情景。這就從技術(shù)上提出了預(yù)防機(jī)器人犯罪的思路。幾年后, 他又為這種技術(shù)裝置提出了倫理學(xué)準(zhǔn)則的道德三律:(1)機(jī)器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀;(2)在不違反第一定律的前提下,機(jī)器人必須絕對(duì)服從人類給與的任何命令;(3)在不違反第一定律和第二定律的前提下,機(jī)器人必須盡力保護(hù)自己。這一“機(jī)器人道德三律”表現(xiàn)了一種在道德憂思的基礎(chǔ)上,對(duì)如何解決人工智能中有害人類因素所提出的道德原則,雖然得到很多人的指責(zé),但其首創(chuàng)性還是得到公認(rèn)的。盡管這個(gè)定律只是小說家提出來的,但是也代表了很多人的心聲,也是值得借鑒的。

那么對(duì)于人工智能情感的約束呢?顯然,更加沒有相應(yīng)的法律法規(guī)來規(guī)范。那么,我們就只能在賦予人工智能情感的道理上更加的小心翼翼。比如,我們可以制定一些應(yīng)急方案來防止可能導(dǎo)致的某些后果,也即出現(xiàn)了問題如何及時(shí)的處理之。另外我們?cè)诓僮骱凸芾砩蠎?yīng)更加慎重的去對(duì)待。也希望隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,能夠在不久的將來出臺(tái)一部相應(yīng)的規(guī)章制度來規(guī)范人工智能情感的管理,使之更加精確化、合理化。

4結(jié)束語

人工智能的情感研究目的就是探索利用情感在生物體中所扮演的一些角色、發(fā)展技術(shù)和方法來增強(qiáng)計(jì)算機(jī)或機(jī)器人的自治性、適應(yīng)能力和社會(huì)交互的能力。但是現(xiàn)階段對(duì)這方面的研究雖然在技術(shù)上可能已經(jīng)很成熟,但是人工智能情感畢竟是模擬人的情感,是個(gè)很復(fù)雜的過程,本文嘗試性的在人工智能發(fā)展中可能遇到的問題進(jìn)行了有益的探討。但是不可否認(rèn)仍然有很長的道路要走,但是對(duì)于人工智能的發(fā)展勁頭我們不可否認(rèn),將來“百分百情感機(jī)器人”的問世也許是遲早的事情。

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篇(8)

中圖分類號(hào):G521 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

新課標(biāo)的全面普及,已經(jīng)很明確的表明學(xué)生作為語文學(xué)習(xí)的主體,小學(xué)語文教育必須圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣去引導(dǎo),注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)思考能力,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性思維,鼓勵(lì)學(xué)生尋找屬于自己的學(xué)習(xí)方式。針對(duì)小學(xué)學(xué)生的思維方式,心理特征,根據(jù)學(xué)生不同時(shí)期的不同狀況采取最合理的教學(xué)方法進(jìn)行教育,才能根本性地提高小學(xué)語文的教學(xué)質(zhì)量。

1小學(xué)語文教育現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的教學(xué)方式比較單一,都是圍繞學(xué)會(huì)母語這一主題進(jìn)行教育,培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)字認(rèn)字能力,束縛限制了小學(xué)生的思維和創(chuàng)造力,使得學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)失去主動(dòng)性,最終導(dǎo)致整體的教學(xué)水平無法提高。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容只注重課本上所給出的知識(shí),忽略了學(xué)生在這個(gè)時(shí)期對(duì)于所需要知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,而枯燥的課堂很難把學(xué)生的精力集中到學(xué)習(xí)課本知識(shí)上,并且傳統(tǒng)的考試方式也限制了學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展,長此以往,整個(gè)教育結(jié)果令所有人擔(dān)憂。從教師方面來說,各個(gè)地區(qū)的師資力量水平也是高低不平,以及對(duì)于新課標(biāo)的重視程度都不一樣,也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。

語文是一門能全方位培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展的學(xué)科,我國文學(xué)教育具有非常悠久的歷史,更是有著一批對(duì)于古今文學(xué)界有著重要影響的文人,他們?cè)谖膶W(xué)方面做出的貢獻(xiàn)對(duì)于我國的教育事業(yè)有著舉足輕重的作用。然而,我國目前的小學(xué)教育仍然以應(yīng)試教育為主,導(dǎo)致我國教學(xué)質(zhì)量的落后與低效,很多小學(xué)的教育理念也沒有與時(shí)俱進(jìn),沒有落實(shí)“以人為主”的思想。語文知識(shí)是人們?nèi)粘I罱涣髯罨镜墓ぞ撸谖覈鴤鹘y(tǒng)文化中占有很大的比重,小學(xué)語文教育應(yīng)該要以提高學(xué)生的文化水平修養(yǎng)為目標(biāo),努力為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在的小學(xué)語文教育要做到把基礎(chǔ)知識(shí)的傳授和德育素養(yǎng)的培養(yǎng)相結(jié)合。通過這么多年的語文教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我國已經(jīng)形成了自己的獨(dú)特語文教學(xué)體系。雖然隨著整個(gè)世界的國際化大趨勢(shì),英語及其他課程的出現(xiàn)對(duì)于語文的地位產(chǎn)生了很大的威脅,但是我們自身要認(rèn)清語文的重要性,尤其是對(duì)于剛處于啟蒙階段的小學(xué)生來說,語文一定要成為小學(xué)教育的重中之重。

2語文教育的改革創(chuàng)新

中華文明經(jīng)過五千年的歷史傳承,先人通過自己的智慧,在文化精神的傳播中留下了寶貴的財(cái)富。文學(xué)的傳承在寫意的創(chuàng)作手法方面更是有著無與倫比的創(chuàng)作優(yōu)勢(shì),這對(duì)于啟蒙階段學(xué)生思維的培養(yǎng)構(gòu)建提供了很大的幫助。

有許多的詩詞已經(jīng)融入到小學(xué)課本中,讓學(xué)生對(duì)于中國傳統(tǒng)文化的認(rèn)知和學(xué)習(xí)更加的便捷。運(yùn)用通俗的教學(xué)方式使得學(xué)生更加容易提高對(duì)語文知識(shí)的積累量,教師在日常的教學(xué)過程中,要想方設(shè)法的培養(yǎng)學(xué)生的積極主動(dòng)性,讓學(xué)生的個(gè)性思維得以展現(xiàn),僅僅單一的傳授知識(shí),很難提起W生的學(xué)習(xí)興趣,甚至使學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒。所以,能否調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性對(duì)于教學(xué)的效果有重大的影響。

創(chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步的主要力量,保守的教學(xué)方式只會(huì)使教學(xué)質(zhì)量越來越差,我們需要對(duì)小學(xué)語文的教育進(jìn)行深入的改革,打造一個(gè)全新高效的教育體系,培養(yǎng)出更多對(duì)社會(huì)有用的人。以往的教育中都是老師制定教學(xué)方式,各個(gè)方面都是提前安排好的,照著模式一直重復(fù)教,學(xué)生一直處于被動(dòng)的接受狀態(tài)。無論教學(xué)環(huán)境好與壞,教師的教學(xué)水平認(rèn)識(shí)程度都是學(xué)生學(xué)習(xí)的根本因素。尤其是對(duì)于語文的學(xué)習(xí),教師的能力直接關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。小學(xué)語文的教育需要有良好專業(yè)基礎(chǔ)以及先進(jìn)教育思想的教師,這些教師在日常的教學(xué)中還需要不斷地改善自己的教學(xué)方式,更加適用于學(xué)生的學(xué)習(xí)。對(duì)于剛剛步入學(xué)校的學(xué)生來說,需要的語文教師不僅僅要有淵博的知識(shí),還要有高尚的道德情懷,在日常學(xué)習(xí)中給予學(xué)生更溫暖的關(guān)懷照顧,拉近與學(xué)生之間的距離,了解學(xué)生真正所需要的,根據(jù)學(xué)生的興趣愛好上好每一堂課。

3未來的發(fā)展趨勢(shì)

語文教師在整個(gè)小學(xué)教育體系中占據(jù)重要的位置,所以各個(gè)學(xué)校在對(duì)于教師的選擇上面一定要認(rèn)真進(jìn)行,語文老師不但要有深厚的知識(shí)積累,還要有超出常人的耐心,只有優(yōu)秀的教師才能在整個(gè)教育過程中發(fā)揮出巨大的作用。這種新時(shí)代的語文老師,是突破傳統(tǒng)教育理念限制之后,整個(gè)教育體系建立的基礎(chǔ),當(dāng)代語文教師接受新的教育理念已經(jīng)成為了教學(xué)工作的前提,只有緊跟時(shí)代進(jìn)步的步伐,才能在教學(xué)中有卓越的表現(xiàn)。

在這個(gè)信息化時(shí)代,把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段與原有的教學(xué)方式相結(jié)合已經(jīng)成為了語文教育的主流,借助投影儀等先進(jìn)設(shè)備能夠充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性,對(duì)于學(xué)生的思維有更好的開發(fā)作用。隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展,出現(xiàn)了新的科技產(chǎn)物,人工智能工具憑借其本身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)為我國教育體制增添了新的色彩。人工智能在我國教育體制中的應(yīng)用,又將是真?zhèn)€教育體制的一次新的改革,對(duì)于教育事業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。

4結(jié)語

面對(duì)著飛速發(fā)展的信息化時(shí)代,我們應(yīng)該努力的跟緊前進(jìn)的腳步,不斷地對(duì)原有的體系進(jìn)行創(chuàng)新改革。當(dāng)前小學(xué)語文教育不僅僅要打破固有的教學(xué)模式,還要為我國整個(gè)教育體制帶來新的機(jī)遇和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇(9)

在大力推廣素質(zhì)教育的今天,高中機(jī)器人技術(shù)課程的有效實(shí)施在提高學(xué)生的科學(xué)興趣,推動(dòng)社會(huì)發(fā)展方面起著積極的作用,同時(shí)《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》中也指出要開好普通高中各種選修課,研究開發(fā)大學(xué)先修課程,探索建立高中學(xué)生大學(xué)先修制度,鼓勵(lì)有條件的高中階段學(xué)校和高等學(xué)校、科研院所、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才[1]。機(jī)器人技術(shù)涉及學(xué)科很廣泛,在高中開展機(jī)器人課程教學(xué)有利于創(chuàng)新教育在高中與大學(xué)的銜接,有利于激發(fā)學(xué)生的工程意識(shí),有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生興趣。但由于各種原因當(dāng)前我國機(jī)器人相關(guān)教學(xué)體系仍需完善,進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)研究已勢(shì)在必行,今天的中國青少年才能在未來的世界先進(jìn)行列中謀得一席,才能在未來的人才競(jìng)爭(zhēng)、科技競(jìng)爭(zhēng)、綜合國力競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

一、機(jī)器人課程在高中開展的必要性和優(yōu)越性

分析我國當(dāng)代的學(xué)校教育制度的入學(xué)年齡和修業(yè)年限可以知道,我國高中生的年齡大部分集中在16~18周歲之間,同時(shí)從心理學(xué)角度根據(jù)埃里克森的人格發(fā)展理論,我們知道12~18歲主要發(fā)展任務(wù)之一是是獲得角色統(tǒng)一性,即在職業(yè)的選擇、性別角色的形成等方面獲得同一性,如果個(gè)體在這一時(shí)期把這些方面很好的整合起來則是發(fā)展順利的表現(xiàn),當(dāng)然這些方面的順利整合,需要有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。應(yīng)然狀態(tài)的高考旨在考察學(xué)生能力,避免學(xué)生高分低能,避免定勢(shì)思維,提倡創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力培養(yǎng)。機(jī)器人是一門跨專業(yè)高度綜合的學(xué)科,它不僅綜合了語文、數(shù)學(xué)、物理、生物等眾多學(xué)科,而且有利于學(xué)生理解科學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的抽象概念,以機(jī)器人為載體的課程教學(xué),若能在高中課堂運(yùn)作的很好,它能較好的培養(yǎng)高中生的學(xué)習(xí)興趣,為以后大學(xué)的繼續(xù)深造學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),也能在此階段為高中生構(gòu)建良好的人際關(guān)系,鍛煉其思維批判能力和創(chuàng)新能力。

二、機(jī)器人課程教學(xué)法的研究

機(jī)器人學(xué)科的教學(xué)方法很多,一般是由教學(xué)目標(biāo)要求、教學(xué)內(nèi)容難度、教學(xué)對(duì)象的基礎(chǔ)和教學(xué)條件來決定的[2]。機(jī)器人教學(xué)為科學(xué)技術(shù)教育提供了更為先進(jìn)的教學(xué)資源,為科學(xué)技術(shù)教育帶來了更新更廣的發(fā)展前景。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)是天津市機(jī)器人科普基地,國家八六三計(jì)劃智能機(jī)器人主題產(chǎn)業(yè)化基地,在機(jī)器人教育師資培養(yǎng)和機(jī)器人課程教學(xué)方法方面積累了一些實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)。

(一)教學(xué)平臺(tái)的開放性

在面向如何有效開展機(jī)器人課程教學(xué)的進(jìn)程中,我校積極探索多樣化的機(jī)器人教學(xué)視角,教學(xué)不再僅僅依靠課堂教學(xué),通過多種途徑構(gòu)建有效的平臺(tái),如我校自動(dòng)化學(xué)院以大學(xué)生科技實(shí)踐中心為基地,學(xué)生科技社團(tuán)為載體,綜合開放機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),創(chuàng)建大學(xué)生科技實(shí)踐體系,激勵(lì)學(xué)生開展各類科技活動(dòng)及科技競(jìng)賽[3]。通過開放的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生們近距離和機(jī)器人接觸,遇到的問題也可以及時(shí)得到反饋和解決,這樣學(xué)生綜合素質(zhì)普遍提高,由于我校是師范類院校,學(xué)校定期組織高年級(jí)學(xué)生到中學(xué)進(jìn)行教育實(shí)習(xí)(如學(xué)生到天津第四中學(xué)、天津第十三中學(xué)進(jìn)行教育實(shí)習(xí)),在不斷交流中深化了機(jī)器人教學(xué)法的進(jìn)展。

(二)兩種教學(xué)法的實(shí)踐策略

反哺教育教學(xué)法:為了促進(jìn)中學(xué)教育和大學(xué)教育之間的交流和溝通,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,有效地銜接高中和大學(xué)教育,在到中學(xué)實(shí)習(xí)的過程中,大學(xué)生將自己動(dòng)手制作科學(xué)模具及教育機(jī)器人帶到中學(xué),這些模具都是大學(xué)生平時(shí)制作的十分典型的數(shù)字化益智玩具,適用于中學(xué)階段的學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí),并且能夠從不同角度、通過多樣的形式發(fā)揮其教育功能,達(dá)到在益智娛樂學(xué)習(xí)目的[4]。中學(xué)生和大學(xué)生一起教學(xué)相長的過程中,也將創(chuàng)造發(fā)明的理念傳承下來,讓中學(xué)生知道所有令他們愛不釋手的玩具也可以自己來制造的,這種把新知識(shí)、新技能帶到中學(xué)的理念和執(zhí)行力,不斷進(jìn)行下去,將使未來中國少年兒童的求生能力、自我創(chuàng)造能力不斷提高、變強(qiáng),這對(duì)于一個(gè)民族的科學(xué)發(fā)展是十分有利的。由于自我組裝、制造機(jī)器人不但會(huì)提升中學(xué)生的科學(xué)興趣,同時(shí)也會(huì)培養(yǎng)他們養(yǎng)成凡事自己動(dòng)手的良好生活習(xí)慣,所以學(xué)校盡最大努力為發(fā)揮中學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和潛力創(chuàng)造機(jī)會(huì),幫助中學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的興趣和愛好。

探究性課題教學(xué)法:以機(jī)器人為載體的教學(xué),教師會(huì)有計(jì)劃有目的的布置課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以根據(jù)教學(xué)需要而定,可以是理論研究,也可以是實(shí)物應(yīng)用,學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí),對(duì)課題的一個(gè)主題或者一個(gè)部分做較深入的學(xué)習(xí),比如學(xué)生在進(jìn)行太極機(jī)器人制作課題研究時(shí),在對(duì)機(jī)器生命和自然生命的比較中,會(huì)遇到這樣的問題,用于戶外的機(jī)器人安裝有激光測(cè)距儀攝像頭、聲吶傳感器以及無線以太網(wǎng)相當(dāng)于自然生命的眼睛、耳朵、神經(jīng)系統(tǒng)[5]。如何進(jìn)行有效的遷移,這里的信息量很大,若要理解它們之間的聯(lián)系,就需要翻閱大量的資料,收集相關(guān)的信息,發(fā)現(xiàn)問題的所在,學(xué)習(xí)有關(guān)的技能,思考要解決的問題,并進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證,然后做實(shí)驗(yàn)、寫報(bào)告,應(yīng)對(duì)質(zhì)疑和答辯,在此過程中,不僅對(duì)未知的領(lǐng)域進(jìn)行了探索,而且鍛煉了文筆,培養(yǎng)了口才和思辨能力。所學(xué)的知識(shí)大大超出了教科書的范圍。由于每個(gè)學(xué)生的精力有限,不可能對(duì)所有的主題都做深入探究,重要的是通過探究,自主學(xué)習(xí)、批判性思維和創(chuàng)新能力得到了鍛煉和培養(yǎng)。探究性學(xué)習(xí)的目的不是為了最終的分?jǐn)?shù),而是為了應(yīng)用和創(chuàng)新。理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)才會(huì)以最快的速度收到成果,聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法要做到知識(shí)與技能并重,理論與實(shí)際并行!反饋效果是學(xué)習(xí)是否有效的關(guān)鍵因素之一,這個(gè)過程中,老師會(huì)和學(xué)生及時(shí)的溝通,甚至在早期,為了克服學(xué)生的惰性,教師會(huì)主動(dòng)與學(xué)生交流,監(jiān)督課題完成的情況,一方面,體現(xiàn)老師對(duì)學(xué)生的重視,另一方面,學(xué)生能和老師及時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況,獲得解疑。在教學(xué)反饋的過程中,學(xué)生要敢于質(zhì)疑書本和前輩的論點(diǎn),老師要給予支持,當(dāng)然再給與支持的同時(shí),老師要鼓勵(lì)通過實(shí)驗(yàn)觀察、調(diào)查問卷等來收集資料給出充分的證據(jù),正如哈佛的校訓(xùn)一樣:“與柏拉圖為友,與亞里士多德為友,更與真理為友”。做學(xué)問要應(yīng)用、要?jiǎng)?chuàng)新、要追求真理。研究用教學(xué)方法幫助學(xué)生去解決設(shè)計(jì)中的技術(shù)問題,讓學(xué)生親身感受先進(jìn)技術(shù)和相關(guān)教學(xué)方法的優(yōu)越性,使學(xué)生在“技術(shù)與設(shè)計(jì)”中習(xí)得知識(shí)、技能和方法,在寓樂于學(xué)中鍛煉學(xué)生的意志,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、促進(jìn)機(jī)器人課程教學(xué)推廣的途徑

第一:以政府為主導(dǎo),引起人們對(duì)機(jī)器人課程教學(xué)的重視[6]。高中機(jī)器人教學(xué)的有效推廣首先要樹立正確的觀念,制定相關(guān)政策,主導(dǎo)機(jī)器人研發(fā)、教育、競(jìng)賽等活動(dòng)的開展,教學(xué)并不是為學(xué)生安排好人生軌跡,而是從國家和社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展考慮,在日常教學(xué)中,要注意提高學(xué)生的動(dòng)手、實(shí)踐、協(xié)作和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)其獨(dú)立思考和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力,為其創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)有意識(shí)地提供健康的發(fā)展環(huán)境。

第二:如何教,如何學(xué)——教學(xué)活動(dòng)平臺(tái)的建立。1989年聯(lián)合國教科文組織北京會(huì)議提出:“21世紀(jì)最成功的勞動(dòng)者將是全面發(fā)展的人….”。成立科技社團(tuán),運(yùn)用綜合開放實(shí)驗(yàn)室為教學(xué)需求搭建開放學(xué)習(xí)平臺(tái),在這樣一種多樣化的教學(xué)平臺(tái)中學(xué)生能明確自己的愛好所在,同時(shí)能得到更多更及時(shí)的指導(dǎo),有助于培養(yǎng)有較好的人際關(guān)系,有利于其進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造,在機(jī)器人課程教學(xué)中可以通過開放教學(xué)活動(dòng)平臺(tái)對(duì)高中生這一階段的特點(diǎn)進(jìn)行因勢(shì)利導(dǎo),促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生。改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的“教”,逐步走向“學(xué)”,在中學(xué)組織機(jī)器人教學(xué)第二課堂。由于大家在一起學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì)多了,遇到問題便不再是退縮,而是進(jìn)行探討,尋找解決問題的方法。

第三:加強(qiáng)對(duì)在職教師培養(yǎng)和培訓(xùn)。機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)學(xué)科覆蓋面廣、涉及多學(xué)科專業(yè)知識(shí)和能力的一項(xiàng)綜合性教育活動(dòng)。能夠從事機(jī)器人教育、指導(dǎo)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的教師必須有較高的計(jì)算機(jī)、人工智能、物理、機(jī)械、通信等方面的基礎(chǔ)知識(shí),具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。據(jù)大量調(diào)查資料表明,信息技術(shù)課教師和機(jī)器人課外活動(dòng)教師往往達(dá)不到這個(gè)要求,機(jī)器人教育方面存在嚴(yán)重師資不足,相關(guān)教師所學(xué)專業(yè)也離機(jī)器人教育相距甚遠(yuǎn)。大部分學(xué)校沒有專職教師,更沒有機(jī)器人教育專業(yè)的教師,這是影響機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的非常重要因素,政府和學(xué)校可以選派一些優(yōu)秀的中青年骨干教師到國內(nèi)外機(jī)器人重點(diǎn)建設(shè)培訓(xùn)基地或大學(xué)進(jìn)修和培訓(xùn),提高響應(yīng)的教學(xué)素質(zhì)。

第四:通過組織競(jìng)賽提高學(xué)生自身對(duì)機(jī)器人課程的認(rèn)知程度。在青少年中進(jìn)行機(jī)器人制作教育,能夠激發(fā)青少年對(duì)機(jī)器人的興趣。有效運(yùn)用機(jī)器人比賽作為提升教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)組成部分,也將是促進(jìn)學(xué)習(xí)的一個(gè)極大的動(dòng)力源。探索機(jī)器人的活動(dòng)與競(jìng)賽的運(yùn)行機(jī)制,并將其應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)教師培訓(xùn)和機(jī)器人教育教學(xué)中,在推動(dòng)我國機(jī)器人教學(xué)健康、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展方面,起著積極的推動(dòng)作用[7]。

第五:通過多種途徑進(jìn)行有效宣傳。在校園文化建設(shè)中,定期組織各種形式的簡(jiǎn)易機(jī)器人展覽會(huì)。同時(shí)也可與機(jī)器人生產(chǎn)商的合作,提供機(jī)器人產(chǎn)品在學(xué)校試運(yùn)行。媒體可以制作專題節(jié)目介紹機(jī)器人制作技術(shù)及趨勢(shì),吸引大眾眼光,讓中學(xué)生及其家長開始注意到這一新生事物。各級(jí)各類比賽中,做好宣傳策劃,使科技潮流深入人心。當(dāng)機(jī)器人課程理念深入人心了,支持的聲音高了,才能真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教育的普及,才能進(jìn)一步促使機(jī)器人教育資源的整合,提高教學(xué)質(zhì)量。

四、結(jié)束語

以機(jī)器人為載體的課程教學(xué),要遵循學(xué)生的年齡特點(diǎn),因材施教,使中學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)成為青少年能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺(tái)。如果機(jī)器人教育課程內(nèi)容都是建立在數(shù)字運(yùn)算和英文符號(hào)的理論基礎(chǔ)上,內(nèi)容晦澀難懂,那么與高中生心理特點(diǎn)便不相適應(yīng),這就需要更好的教法,緊密結(jié)合生活實(shí)際,生動(dòng)形象地講述了什么是人工智能,人工智能在人類生產(chǎn)、生活中所起的作用,將課堂教學(xué)與社會(huì)需求和中學(xué)生身心特點(diǎn)結(jié)合起來使得神秘的機(jī)器人變得平易近人,進(jìn)而提升教學(xué)課堂質(zhì)量。

總的來說,運(yùn)用機(jī)器人作為載體來進(jìn)行教育教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技的興趣,可以提高他們的創(chuàng)新能力、合作能力、動(dòng)手實(shí)踐能力,但是高中機(jī)器人教學(xué)要想深入開展,達(dá)到預(yù)期效果,需要不斷的創(chuàng)新與探索,還需要社會(huì)各界通力配合和支持,使機(jī)器人教育教學(xué)之路走得更長遠(yuǎn)更堅(jiān)定。

本文系國家社會(huì)科學(xué)基金“十二五”規(guī)劃教育學(xué)一般課題“以機(jī)器人教育為載體的高中與大學(xué)創(chuàng)新教育有效銜接的實(shí)踐研究”(課題批準(zhǔn)號(hào)為BFA110049)的階段性成果。

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篇(10)

一、什么是信息技術(shù)

(一)信息技術(shù)的概念

從技術(shù)的本質(zhì)意義上,首先,信息技術(shù)就是能夠擴(kuò)展人的信息器官功能的一類技術(shù)。

人的信息器官主要包括:(1)感覺器官——獲取信息;(2)傳導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)——傳遞信息;(3)思維器官——加工和再生信息;(4)效應(yīng)器官——施用信息。

信息器官及其功能系統(tǒng)

人類的這四類信息器官和它們的信息功能是有機(jī)地聯(lián)系在

一起的,這種有機(jī)的聯(lián)系使它們能夠執(zhí)行一種整體性的高級(jí)功能——認(rèn)識(shí)世界和改造世界過程所需要的智力功能。上圖顯示了四種信息器官相互聯(lián)系形成智力功能的情形。

從圖中可以看出,人們同外部世界打交道的過程,就是人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的一個(gè)基本過程和基本回合。一般來說,要經(jīng)過多個(gè)這樣的回合才能逐漸接近預(yù)期的目標(biāo)。從以上給出的信息技術(shù)的基本定義,得到信息技術(shù)的比較具體的定義,即:(1)信息技術(shù)是指能夠完成信息的獲取、傳遞、加工、再生和施用等功能的一類技術(shù)。(2)信息技術(shù)是指感測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)和智能以及控制等技術(shù)的整體。

顯然,這些定義是等效的。不過,第一個(gè)定義是最基本的,第二個(gè)、第三個(gè)定義則比較具體、直觀。

(二)信息技術(shù)的基本內(nèi)容

信息技術(shù)的四項(xiàng)基本內(nèi)容,就是“信息技術(shù)四基元”:

1.感測(cè)技術(shù)——感覺器官功能的延長

感測(cè)技術(shù)包括傳感技術(shù)和測(cè)量技術(shù),也包括遙感、遙測(cè)技術(shù)等。它能使人們更好地從外部世界獲得各種有用的信息。

2.通信技術(shù)——傳導(dǎo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的延長

它的作用是傳遞、交換和分配信息,消除或克服空間上的限制,使人們能更有效地利用信息資源。

3.計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)——思維器官功能的延長

計(jì)算機(jī)技術(shù)(包括硬件和軟件技術(shù))和人工智能技術(shù),使人們能更好地加工和再生信息。

4.控制技術(shù)——效應(yīng)器觀功能的延長

控制技術(shù)的作用是根據(jù)輸入的指令(決策信息)對(duì)外部事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)施干預(yù),即信息施效。

二、教育信息化

(一)教育信息化內(nèi)涵

教育信息化是指在教育領(lǐng)域全面深入地運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)來促進(jìn)教育改革和教育發(fā)展的過程,其結(jié)果必然是形成一種全新的教育形態(tài)——信息化教育。把教育信息化看作是一個(gè)追求信息化教育的過程。即教材多媒體化、資源全球化、教學(xué)個(gè)性化、學(xué)習(xí)自主化、活動(dòng)合作化、管理自動(dòng)化、環(huán)境虛擬化。

教育信息化是將信息作為教育系統(tǒng)的一種基本構(gòu)成要素,并在教育的各個(gè)領(lǐng)域廣泛地利用信息技術(shù),促進(jìn)教育現(xiàn)代化的過程,教育信息化的過程應(yīng)高度重視對(duì)教育系統(tǒng)以信息的觀點(diǎn)進(jìn)行信息分析,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息技術(shù)在教育中的有效應(yīng)用。

(二)教育信息化的教學(xué)手段

教育信息化的教學(xué)手段正從教師利用黑板、粉筆按教科書內(nèi)容進(jìn)行單向灌輸式課堂教學(xué),向著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)轉(zhuǎn)變。

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步,傳授知識(shí)的手段正在發(fā)生根本的變化。從傳統(tǒng)的粉筆、黑板到投影儀、幻燈機(jī)進(jìn)入課堂,然后到錄音機(jī)、語音實(shí)驗(yàn)室在語言教學(xué)中應(yīng)用,再到電影、錄像機(jī)和廣播電視教育,現(xiàn)在發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)化的多媒體教學(xué)。

在傳統(tǒng)教學(xué)手段下,教師只是一味地“教”,學(xué)生只是一味地“學(xué)”,形成的是一種單方向的灌輸,根本無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感覺通道同時(shí)發(fā)揮作用,更不用說老師和學(xué)生之間的交互了。面對(duì)高度信息化的社會(huì),顯然,這種教學(xué)手段越來越顯得力不從心了。

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化多媒體教學(xué)打破了教與學(xué)的時(shí)空界限,縮短了人與人之間的距離,借助一定的控制系統(tǒng)互通信息、搜集和傳遞數(shù)據(jù)。它提供了融文本、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫以及虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)于一體的認(rèn)知環(huán)境。它可以多方位地刺激感覺通道,吸引學(xué)生的注意力,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)活動(dòng),同時(shí)減輕了在加工信息中的認(rèn)知負(fù)擔(dān),大大提高了信息傳遞的效率。它能在較短時(shí)間內(nèi)傳授更大的信息量,而且還能增添新的特色,如實(shí)現(xiàn)教學(xué)雙向互動(dòng),學(xué)生網(wǎng)上提問、做作業(yè),教師網(wǎng)上答疑、布置作業(yè)、改題、命題、考試等;學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)任意選擇,只要學(xué)生方便,可隨時(shí)上網(wǎng)學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)內(nèi)容、進(jìn)度任意選擇、難點(diǎn)可以反復(fù)學(xué),已掌握的部分可以跳過;學(xué)生能夠主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程,可以按照自己的時(shí)間,自己的特長、天賦、興趣、愛好,選擇學(xué)習(xí)方式最大限度發(fā)揮自己的特點(diǎn),突出自己的個(gè)性,培養(yǎng)獨(dú)立思考和創(chuàng)造思維的能力;利用“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù),學(xué)生可以參與過程控制,猶如身臨其境。

可見,現(xiàn)代教學(xué)手段為現(xiàn)代教育教學(xué)的發(fā)展注入了強(qiáng)大的生機(jī)和活力,是傳統(tǒng)教育教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能企及的。

(三)教育信息化的教學(xué)模式

教學(xué)模式是指在一定的教育思想、教學(xué)和學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下,在某種教學(xué)環(huán)境和資源的支持下,教與學(xué)活動(dòng)中,各要素之間穩(wěn)定的關(guān)系和活動(dòng)過程的結(jié)構(gòu)形式。信息技術(shù)的運(yùn)用對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)提出了挑戰(zhàn),對(duì)教師的角色、學(xué)生的地位、媒體的作用以及教學(xué)過程提出了新的要求,從而構(gòu)建能夠適應(yīng)信息時(shí)代的新型教學(xué)模式。

1.教師和學(xué)生角色的新定位

現(xiàn)代教育理論認(rèn)為:認(rèn)知不是被動(dòng)接受的,而是由認(rèn)知主體建造的。這一理論決定了教育教學(xué)要突出學(xué)生的主體地位,并向傳統(tǒng)的教育教學(xué)提出挑戰(zhàn)。信息技術(shù)正在構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化以及虛擬化有機(jī)結(jié)合的教育環(huán)境。在這種環(huán)境下,人們不僅需要使用現(xiàn)代化的信息技術(shù),更需要用全新的理念審視和指導(dǎo)教育和教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。

中國傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重系統(tǒng)知識(shí)的整體傳授,在各教學(xué)環(huán)節(jié)中,通常以教師為中心組織、監(jiān)控教學(xué)活動(dòng)的全過程。顯然,在這種教學(xué)模式中,教師是知識(shí)的主動(dòng)傳授者,學(xué)生處于被支配地位,是外界刺激被動(dòng)的接受者和輸入對(duì)象。在這種情況下,只有教師主掌課堂,而忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用。久而久之,學(xué)生習(xí)慣全盤接受老師的觀點(diǎn),對(duì)陌生的知識(shí)點(diǎn)不再有好奇、探究的精神,更不敢向教師提出自己不同的觀點(diǎn),不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生在相當(dāng)大的程度上是記憶各種知識(shí),或稱之為記憶某種“信息”。但是在信息多源性、易得性和可選性充分體現(xiàn)的今天,我們著重強(qiáng)調(diào)的不再是記憶本身,重要的是如何培養(yǎng)學(xué)生的“信息獲取”“信息分析”和“信息加工”的能力。教師不再以知識(shí)的主要傳播者、傳遞者的角色發(fā)揮作用,而是轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的指導(dǎo)者、開發(fā)者和合作伙伴。學(xué)生的地位顯得越來越重要。由過去的被動(dòng)的知識(shí)容器和知識(shí)的接受者轉(zhuǎn)為知識(shí)的主掌、學(xué)習(xí)的主體,成為教學(xué)活動(dòng)的積極參與者和知識(shí)的積極構(gòu)建者。

2.教學(xué)媒體作用的變革

教學(xué)媒體是教師向?qū)W生灌輸?shù)姆椒ㄅc手段。教學(xué)媒體由演示工具變革為認(rèn)知工具。在傳統(tǒng)教學(xué)中教師利用教科書運(yùn)用講授、板書及其他的教學(xué)媒體作為教學(xué)手段與方法向?qū)W生傳授知識(shí)。學(xué)生則像海綿吸水般被動(dòng)地接受教師傳遞的知識(shí)。現(xiàn)代媒體能為學(xué)習(xí)者提供圖文音像并茂的、豐富多彩的交互式人機(jī)界面,能為學(xué)習(xí)者提供符合人類聯(lián)想思維與聯(lián)想記憶特點(diǎn)的、按照超文本結(jié)構(gòu)組織的大規(guī)模知識(shí)庫與信息庫,因而很易于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,并為學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)自我探索式、自我發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)創(chuàng)造有利條件。所以說在這種信息化教育模式中,媒體不僅用來幫助教師進(jìn)行眾體教學(xué)(如呈現(xiàn)教學(xué)信息),而且用來幫助學(xué)生查詢資料、搜索信息、進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和會(huì)話交流,即作為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索、意義建構(gòu)、解決實(shí)際問題的認(rèn)知工具。信息技術(shù)下的媒體教學(xué)使學(xué)習(xí)成為一種大規(guī)模的各取所需的過程。學(xué)生的學(xué)習(xí)將成為十分個(gè)人化的事情。

以多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為主要標(biāo)志的信息技術(shù),作為教育信息化的基礎(chǔ)和核心,已經(jīng)成為推動(dòng)教育信息化的生產(chǎn)力,并將以一種前所未有的姿態(tài)置身于教育發(fā)展的中心地位,最終將會(huì)影響和改變我們的工作方式和學(xué)習(xí)方式乃至思維方式,從而大大促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

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1.1 教學(xué)環(huán)境的改變。

信息技術(shù)教學(xué)一般是在計(jì)算機(jī)教室進(jìn)行,整個(gè)教室基本做到了每位學(xué)生一臺(tái)電腦。因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)工具除了普通的課本、筆、紙外,還有與因特網(wǎng)相聯(lián)的計(jì)算機(jī),整個(gè)教學(xué)過程看起來是在教室進(jìn)行,但教學(xué)環(huán)境卻是真正的因特網(wǎng)環(huán)境。學(xué)生真實(shí)的接觸到了遠(yuǎn)程教育體系、終身學(xué)習(xí)和社會(huì)化學(xué)習(xí)這種看起來遙遠(yuǎn)的事情。

1.2 師生角色的轉(zhuǎn)變。

作為一種創(chuàng)新教學(xué)的嘗試,教學(xué)中我沒有采用傳統(tǒng)的以教師為中心的“講授式”教學(xué)方法,而是采用教師指導(dǎo)下的,以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。教師在整個(gè)教學(xué)過程中起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用,利用情境、協(xié)作、討論等學(xué)習(xí)環(huán)境充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,最大限度的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

1.3 教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變。

上課時(shí)教師首先通過計(jì)算機(jī)把本節(jié)課的教學(xué)目的、內(nèi)容及學(xué)習(xí)提綱展示給學(xué)生,然后學(xué)生利用教師提供的網(wǎng)址進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)站進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。對(duì)于不懂的問題,學(xué)生之間可以相互討論。最后利用交互式的教學(xué)軟件進(jìn)行檢測(cè)學(xué)生的掌握情況,教師再有針對(duì)性的進(jìn)行指導(dǎo)教材中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

1.4 教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。

信息社會(huì)的特點(diǎn)是個(gè)性化、多樣化,關(guān)心人、尊重人、一切為了人成為信息社會(huì)的主旋律。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)充分考慮學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn),在教學(xué)目標(biāo)規(guī)定的最基本的方面都能達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),最大限度的發(fā)揮每個(gè)人的潛能與價(jià)值。在教學(xué)中努力滲透“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”教育思想。盡可能在教學(xué)中讓學(xué)生討論一些現(xiàn)實(shí)問題。如:在學(xué)習(xí)“收發(fā)E-mail”時(shí),可設(shè)計(jì)以下一些問題:1、E-mail是怎么回事?它在生產(chǎn)、生活中有哪些實(shí)際應(yīng)用?2、E-mail對(duì)人類有哪些好處?人們要警惕E-mail中的哪些應(yīng)用?等。讓學(xué)生運(yùn)用各種知識(shí),從社會(huì)利益、風(fēng)險(xiǎn)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)安全等方面綜合考慮問題,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)評(píng)價(jià)、科學(xué)決策能力。

2. 結(jié)論與思考

2.1提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

信息技術(shù)運(yùn)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(shù)課本,網(wǎng)絡(luò)使看不見、摸不著的微觀世界和復(fù)雜信息傳輸過程生動(dòng)直觀地顯現(xiàn)在學(xué)生的眼前。加上與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系的一些問題討論,使學(xué)生感到信息技術(shù)趣味無窮,大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.2 提高了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力。

信息技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)通過因特網(wǎng)的使用,為學(xué)習(xí)者的雙向交流提供了廣闊空間,達(dá)到了“人-機(jī)-人”相互學(xué)習(xí),即學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)與教師和其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行相互交流,協(xié)作學(xué)習(xí)。

2.3學(xué)會(huì)信息資源的利用。

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