人工智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)范文

時間:2023-08-20 15:07:19

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人工智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

篇1

【關(guān)鍵詞】人工智能;診斷學(xué)教學(xué);智能教學(xué)系統(tǒng);智能組卷系統(tǒng);智能閱卷系統(tǒng);智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

人工智能(artificialintelligence,AI)的概念最早是在1956年的Dartmouth學(xué)會上提出的,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,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)資源配套的相對不足,上述教學(xué)模式的問題逐漸凸顯。理論知識以老師講授為主,采取的是“滿堂灌”的教學(xué)模式,然而該部分教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)繁多,知識串聯(lián)度不高,課堂靈活度、生動度較為薄弱,學(xué)生聽完課以后對課程內(nèi)容印象不深,知識掌握度差,同時由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性差異大,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)課是對理論知識進(jìn)行實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,前期理論知識掌握度差又會影響見習(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),同樣的動作要領(lǐng)反復(fù)錘煉才能熟練掌握,因課堂見習(xí)時間有限,而老師講授及演示需占用大部分時間,學(xué)生動手實(shí)踐機(jī)會不多,老師對學(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間,其余時間是脫節(jié)的,不能很好地溝通,學(xué)生們有疑問的知識點(diǎn)難以得到老師的及時解答,教學(xué)活動中沒有充分反饋,各個教學(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)主觀能動性差異,課后沒有老師的監(jiān)督及針對性地輔導(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,評估預(yù)測疾病活動度及預(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,削弱了教師的知識權(quán)威而強(qiáng)化了教師的價值引導(dǎo),對教師的個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)更新自身知識結(jié)構(gòu)。互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代,知識呈幾何指數(shù)更新并出現(xiàn)大爆炸,基于各種互聯(lián)網(wǎng)即時通訊平臺及手機(jī)APP,診斷學(xué)體格檢查、理論知識講授相關(guān)的小視頻及研究進(jìn)展不勝枚舉,這就要求教師及時獲取、更新知識并進(jìn)行相應(yīng)的知識儲備。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)更具個性化的課程教學(xué)注入團(tuán)隊(duì)的力量?;诖髷?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。同時大數(shù)據(jù)可以及時反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài),教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及課程評價有針對性地對學(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)時動態(tài)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及暴露的問題,如是否按時完成課程任務(wù)、測試中哪些知識點(diǎn)容易出錯等,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)生定制個性化的教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度,提供更有針對性的課堂內(nèi)容和隨堂測試,并對測試及平時作業(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點(diǎn)可以設(shè)置成互動小游戲,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)生的課堂及課后測試表現(xiàn),依據(jù)分層教學(xué)的要求自動設(shè)置梯次教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生們逐步提升學(xué)習(xí)能力和知識掌握度。第二,人工智能可以憑借自身信息化的特點(diǎn),對各種教學(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,提高學(xué)習(xí)效果[11]。智能教學(xué)系統(tǒng)大致由領(lǐng)域知識部分、教師部分及學(xué)生部分3個部分構(gòu)成[12],其中領(lǐng)域知識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)生對于基本概念、基本理論及基本技能的掌握,又能夠拓寬知識面,增加知識的廣度。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間用于出題、閱卷、批改平時作業(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,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)生對知識的掌握度。智能網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)有簡明的閱卷流程,能夠更有效地識別試卷及答案,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)時間段內(nèi)病房缺相應(yīng)的病種,無法對所學(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,同時系統(tǒng)能夠自動發(fā)現(xiàn)學(xué)生在問診及診斷過程中的錯誤,通過實(shí)踐、糾錯再實(shí)踐,提高學(xué)生采集病史、體格檢查的能力,同時能夠加強(qiáng)學(xué)生的臨床思維的訓(xùn)練,夯實(shí)臨床基本功[14-16]。

4總結(jié)及展望

篇2

【關(guān)鍵字】人工智能;教育;進(jìn)展

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009―8097(2008)13―0018―03

人工智能是一門綜合的交叉學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等多個領(lǐng)域。人工智能主要研究用人工的方法和技術(shù),模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能,其長期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人類水平的人工智能。[1]從腦神經(jīng)生理學(xué)的角度來看,人類智能的本質(zhì)可以說是通過后天的自適應(yīng)訓(xùn)練或?qū)W習(xí)而建立起來的種種錯綜復(fù)雜的條件反射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回路的活動。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何構(gòu)造一個可以模仿人腦行為的系統(tǒng)。這一研究一旦有突破,不僅給學(xué)習(xí)科學(xué)以技術(shù)支撐,而且能反過來促使人腦的學(xué)習(xí)規(guī)律研究更加清晰,從而提供更加切實(shí)有效的方法論。[3]人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,使人工智能不僅成為學(xué)校教育的內(nèi)容之一,也為教育提供了豐富的教育資源,其研究成果已在教育領(lǐng)域得到應(yīng)用,并取得了良好的效果,成為教育技術(shù)的重要研究內(nèi)容。

人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的,其主要研究領(lǐng)域有:專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能等。[4]目前,在教育中應(yīng)用較為廣泛與活躍的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能,下面就這些領(lǐng)域進(jìn)行闡述。

一 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng),它使用人工智能技術(shù),根據(jù)某個領(lǐng)域中一個或多個人類專家提供的知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。[5]專家系統(tǒng)主要組成部分為:知識庫,用于存儲某領(lǐng)域?qū)<蚁到y(tǒng)的專門知識;綜合數(shù)據(jù)庫,用于存儲領(lǐng)域或問題的初始數(shù)據(jù)和推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)或信息;推理機(jī),用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序,使整個專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作;解釋器,向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為;接口,使用戶與專家系統(tǒng)進(jìn)行對話。近幾十年來,專家系統(tǒng)迅速發(fā)展,是人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域,廣泛用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、軍事、石油化工、文化教育等領(lǐng)域。

目前,專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用最為廣泛與活躍。專家系統(tǒng)的特點(diǎn)通常表現(xiàn)為計(jì)劃系統(tǒng)或診斷系統(tǒng)。計(jì)劃系統(tǒng)往前走,從一個給定系統(tǒng)狀態(tài)指向最終狀態(tài)。如計(jì)劃系統(tǒng)中可以輸入有關(guān)的課堂目標(biāo)和學(xué)科內(nèi)容,它可以制定出一個課堂大綱,寫出一份教案,甚至有可能開發(fā)一堂樣板課,而診斷系統(tǒng)是往后走,從一個給定系統(tǒng)陳述查找原因或?qū)ζ溥M(jìn)行分析,例如,一個診斷系統(tǒng)可能以一堂CBI(基于計(jì)算機(jī)的教學(xué),computer-based instruction)課為例,輸入學(xué)生課堂表現(xiàn)資料,分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發(fā)專家計(jì)劃系統(tǒng)支持教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)(ISD)程序的領(lǐng)域中最有名的是梅里爾(Merrill)的教學(xué)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)(ID Expert)。[6]

教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)(如知識水平、性格等),以最合適的教案和教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。其特點(diǎn)為:同時具有診斷和調(diào)試等功能;具有良好的人機(jī)界面。已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號積分與定理證明系統(tǒng),我國一些大學(xué)開發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言、物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。[7]

目前,在教育中,專家系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用更多的集中于遠(yuǎn)程教育,為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的智能化提供了有力的技術(shù)支撐。基于專家系統(tǒng)構(gòu)造的智能化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)具有以下幾個方面的功能:具備某學(xué)科或領(lǐng)域的專門知識,能生成自己的提問和應(yīng)答; 能夠分析學(xué)生的特征,評價和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的錯誤并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué);可以選擇不同的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的個別化教學(xué)。[8]目前應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的專家系統(tǒng)有智能決策專家系統(tǒng)、智能答疑專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)等。

二 機(jī)器人學(xué)

機(jī)器人學(xué)是人工智能研究是一個分支,其主要內(nèi)容包括機(jī)器人基礎(chǔ)理論與方法、機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、機(jī)器人仿生學(xué)、機(jī)器人系統(tǒng)理論與技術(shù)、機(jī)器人操作和移動理論與技術(shù)、微機(jī)器人學(xué)。[9]機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:第一代機(jī)器人是以 “示教―再現(xiàn)”方式進(jìn)行工作;第二代機(jī)器人具有一定的感覺裝置,表現(xiàn)出低級智能;第三代機(jī)器人是具有高度適應(yīng)性的自治機(jī)器人,即智能機(jī)器人。目前開發(fā)和應(yīng)用的機(jī)器人大多是智能機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展對人類的生活和社會都產(chǎn)生了重要影響,其研究和應(yīng)用逐漸由工業(yè)生產(chǎn)向教育、環(huán)境、社會服務(wù)、醫(yī)療等領(lǐng)域擴(kuò)展。

機(jī)器人技術(shù)涉及多門科學(xué),是一個國家科技發(fā)展水平和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志,因此,機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù),也是世界公認(rèn)的核心競爭力之一,很多國家已經(jīng)將機(jī)器人學(xué)教育列為學(xué)校的科技教育課程,在孩子中普及機(jī)器人學(xué)知識,從可持續(xù)和長遠(yuǎn)發(fā)展的角度,為本國培養(yǎng)機(jī)器人研發(fā)人才。[10]在機(jī)器人競賽的推動下,機(jī)器人教育逐漸從大學(xué)延伸到中小學(xué),世界發(fā)達(dá)國家例如美國、英國、法國、德國、日本等已把機(jī)器人教育納入中小學(xué)教育之中,我國許多有條件的中小學(xué)也開展了機(jī)器人教育。

機(jī)器人在作為教學(xué)內(nèi)容的同時,也為教育提供了有力的技術(shù)支撐,成為培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新的載體與平臺,大大豐富了教學(xué)資源。多年來,我國中小學(xué)信息技術(shù)教育的主要載體是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),教學(xué)資源單一,缺乏前瞻性。教學(xué)機(jī)器人的引入,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還為教學(xué)提供了豐富的、先進(jìn)的教學(xué)資源。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,教學(xué)機(jī)器人種類越來越多,目前在中小學(xué)較為常用的教學(xué)機(jī)器人有:能力風(fēng)暴機(jī)器人、通用機(jī)器人、未來之星機(jī)器人、樂高機(jī)器人、納英特機(jī)器人、中鳴機(jī)器人等。

三 機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)是要使計(jì)算機(jī)能夠模仿人的學(xué)習(xí)行為,自動通過學(xué)習(xí)來獲取知識和技巧,[11]其研究綜合應(yīng)用了心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、邏輯學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個學(xué)科。機(jī)器學(xué)習(xí)的方法與技術(shù)有機(jī)械學(xué)習(xí)、示教學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、示例學(xué)習(xí)、解釋學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)等,近年來,知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)展最快的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)(自動獲取新的事實(shí)及新的推理算法)是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑,對機(jī)器學(xué)習(xí)的研究有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。[12]

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)器學(xué)習(xí)研究的深入,機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的性能大大提高,各種學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,例如將連接學(xué)習(xí)用于圖文識別,歸納學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)用于專家系統(tǒng)等,大大推動了在教育中的應(yīng)用,例如在建構(gòu)適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)中,用機(jī)器學(xué)習(xí)與樸素的貝葉斯分類器動態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好,有較高的準(zhǔn)確率[13]?;诎咐耐评恚╟ase-based reasoning,CBR)是一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)和推理方法,其核心思想是重用過去人們解決問題的經(jīng)驗(yàn)解決新問題,在計(jì)算機(jī)輔助教育方面,已經(jīng)出現(xiàn)了基于CBR的圖形仿真教育系統(tǒng),并且,針對個體特征的教育教學(xué)方法研究也有所突破。[14]另外,數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)、金融管理、商業(yè)銷售等領(lǐng)域的成功應(yīng)用,不僅給機(jī)器學(xué)習(xí)注入新的生機(jī),也為機(jī)器學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用提供了新的前景。

四 自然語言理解

自然語言理解就是研究如何讓計(jì)算機(jī)理解人類的自然語言,以實(shí)現(xiàn)用自然語言與計(jì)算機(jī)之間的交流。一個能夠理解自然語言信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看起來就像一個人一樣需要有上下文知識以及根據(jù)這些上下文知識和信息用信息發(fā)生器進(jìn)行推理的過程。[15]自然語言理解包括口語理解和書面理解兩大任務(wù),其功能為:回答問題,計(jì)算機(jī)能正確地回答用自然語言提出的問題;文摘生成,計(jì)算機(jī)能根據(jù)輸入的文本產(chǎn)生摘要;釋義,計(jì)算機(jī)能用不同的詞語和句型來復(fù)述輸入的自然語言信息;翻譯,計(jì)算機(jī)能把一種語言翻譯成另外一種語言。由于創(chuàng)造和使用自然語言是人類高度智能的表現(xiàn),因此對自然語言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘,深化對語言能力和思維本質(zhì)的認(rèn)識。[16]

自然語言理解最早的研究領(lǐng)域是機(jī)器翻譯,隨著應(yīng)用研究的廣泛開展,也為機(jī)器人和專家系統(tǒng)的知識獲取提供了新的途徑,例如由MIT研制的指揮機(jī)器人的自然語言理解系統(tǒng)SHRDLU就可以接收自然語言,進(jìn)行人機(jī)對話,回答關(guān)于桌面上積木世界中的各種問題。同時,對自然語言理解的研究也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助語言教學(xué)和計(jì)算機(jī)語言設(shè)計(jì)等方面的發(fā)展,例如“希賽可”網(wǎng)絡(luò)智能英語學(xué)習(xí)系統(tǒng),這個基于網(wǎng)絡(luò)的“人-機(jī)”語境的建立,突破了普通英語教師和傳統(tǒng)的單機(jī)的多媒體教學(xué)軟件所能具備能力限制,也比建立于網(wǎng)絡(luò)的“人-人”語境更具靈活性,可以為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供良好的英語學(xué)習(xí)支持,在國內(nèi)第一次系統(tǒng)地將用自然語言進(jìn)行的人機(jī)對話系統(tǒng)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)輔助外語教學(xué)上,在國際上也是一種創(chuàng)新。[17]

五 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是在對大腦的生理研究的基礎(chǔ)上,用模擬生物神經(jīng)元的某些基本功能的元件(即人工神經(jīng)元),按各種不同的聯(lián)結(jié)方式組織起來的一個網(wǎng)絡(luò),其目的在于模擬大腦的某些機(jī)理與機(jī)制,實(shí)現(xiàn)某個方面的功能,例如可以用于模仿視覺、模式識別、聲音信號處理、控制、故障診斷等領(lǐng)域,人工神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元。[18]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種基本結(jié)構(gòu):遞歸(反饋)網(wǎng)絡(luò)和多層(前饋)網(wǎng)絡(luò),兩種主要學(xué)習(xí)算法:有指導(dǎo)式學(xué)習(xí)和非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和行為出發(fā),具有大規(guī)模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力,特別適合于處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題,[19]這使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更大的發(fā)展?jié)撃?,目前已?jīng)開發(fā)和應(yīng)用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有30多種。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用大多是與教學(xué)專家系統(tǒng)相結(jié)合,以此來改進(jìn)教學(xué)專家系統(tǒng)的性能,提高智能性,使其在教學(xué)過程中對突發(fā)問題具有更好的應(yīng)對能力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校管理中也得到應(yīng)用,例如采用誤差反傳算法(BP)的多層感知器已應(yīng)用于高校管理之中。

六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)

分布式人工智能是分布式計(jì)算與人工智能結(jié)合的結(jié)果,研究目標(biāo)是要創(chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的精確概念模型,主要研究問題是各Agent之間的合作與對話,包括分布式問題求解和多Agent系統(tǒng)兩個領(lǐng)域。[20]分布式人工智能系統(tǒng)一般由多個Agent組成,每個Agent又是一個半自治系統(tǒng),Agent之間及Agent與環(huán)境之間進(jìn)行并發(fā)活動并進(jìn)行交互來完成問題求解。[21]由于分布式人工智能系統(tǒng)具有并行、分布、開放、協(xié)作和容錯等優(yōu)點(diǎn),在資源、時空和功能上克服了單智能系統(tǒng)的局限性,因此獲得了廣泛的應(yīng)用。

分布式人工智能中的Agent和多Agent技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。在教學(xué)中引入Agent可以有效地提高教學(xué)系統(tǒng)的智能性,創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境,并能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)行個性化教育。目前,Agent和多Agent技術(shù)多用于遠(yuǎn)程智能教學(xué)系統(tǒng),通過利用其分布性、自主性和社會性等特點(diǎn),提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性,使教學(xué)資源得到充分利用,并可實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行動態(tài)跟蹤,為學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)創(chuàng)造合作性的學(xué)習(xí)環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中應(yīng)用Agent技術(shù)的一個典型是美國南加利福尼亞大學(xué)(USC)開發(fā)的教學(xué)Adele(Agent for Distance Education - Light Edition) [22]。Agent技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中取得的良好效果,促進(jìn)了研究者對分布式人工智能在教育中的應(yīng)用研究。

綜上所述,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會推動人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的廣度和深度。從人工智能的應(yīng)用趨勢來看,人工智能在教育中應(yīng)用的擴(kuò)展可以通過以下三個方面進(jìn)行:一是人工智能與其他先進(jìn)信息技術(shù)結(jié)合。人工智能已經(jīng)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等有效的融合,為提高學(xué)習(xí)效率和效度提供了有力的技術(shù)支持,而引起教育技術(shù)界廣泛關(guān)注。[23]例如人工智能技術(shù)通過與多媒體技術(shù)相結(jié)合,可以提高智能教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)效果;與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合,可以提高和改進(jìn)遠(yuǎn)程教育的智能性。二是人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域間的集成。人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域之間并不是彼此獨(dú)立,而是相互促進(jìn),相互完善,它們可以通過集成擴(kuò)展彼此的功能和應(yīng)用能力。例如自然語言理解與專家系統(tǒng)、機(jī)器人的集成,為專家系統(tǒng)和機(jī)器人提供了新的知識獲取途徑。三是人工智能的研究和應(yīng)用出現(xiàn)了許多新的領(lǐng)域,它們是傳統(tǒng)人工智能的延伸與擴(kuò)展,這些新領(lǐng)域有分布式人工智能與Agent、計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)以及人工生命等[24],這些發(fā)展與應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大潛能,必將對教育產(chǎn)生重要的影響。

技術(shù)發(fā)展不斷發(fā)揮著引導(dǎo)教育技術(shù)研究的作用,一種新興技術(shù)的出現(xiàn)總是會掀起相應(yīng)的研究熱潮, 引發(fā)對技術(shù)在教育中應(yīng)用的探討、評價以及與傳統(tǒng)技術(shù)的對比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學(xué)科,雖然在基本理論和方法等方面存在著爭論,但從其研究成果與應(yīng)用效果來看,有著廣闊的應(yīng)用前景,值得進(jìn)一步的開發(fā)和利用。

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[22] Erin Shaw, W. Lewis Johnson, and Rajaram Ganeshan, Pedagogical Agents on the Web[DB/OL].

篇3

先給大家重點(diǎn)推薦一本期刊:中國職業(yè)技術(shù)教育

中國職業(yè)技術(shù)教育雜志征稿信息

《中國職業(yè)技術(shù)教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管,教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所、中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊,集政策指導(dǎo)性、學(xué)術(shù)理論性和應(yīng)用服務(wù)于一身,是教育部指導(dǎo)全國職業(yè)教育工作的重要輿論工具,是服務(wù)各級各類職業(yè)教育機(jī)構(gòu)的主要陣地。

中國職業(yè)技術(shù)教育投稿欄目:主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學(xué)、師資隊(duì)伍建設(shè)、研究與探討、職業(yè)指導(dǎo)、職業(yè)培訓(xùn)、高等職業(yè)教育等欄目。

再給大家推薦職業(yè)教育范文:人工智能背景下職業(yè)教育變革及模式建構(gòu)

董文娟1,黃堯2(1.天津大學(xué)教育學(xué)院,天津300350;2.北京師范大學(xué)國家職業(yè)教育研究院,北京100875)

摘要:順應(yīng)人工智能時代的浪潮,基于新興技術(shù)的職業(yè)教育變革及新模式建構(gòu)勢在必行。該文從職業(yè)教育智慧化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政策保障、信息化生態(tài)重構(gòu)四個方面,剖析了人工智能時代職業(yè)教育變革的現(xiàn)實(shí)訴求,并進(jìn)一步分析了當(dāng)前職業(yè)教育外部環(huán)境及其自身發(fā)展的困境。人工智能背景下職業(yè)教育的變革體現(xiàn)出融合、創(chuàng)新、跨界、終身化的新特征。基于此,從課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)、環(huán)境、教師發(fā)展、評價、教育管理及組織等方面,探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。最后探討了職業(yè)教育模式變革還面臨回歸教育本質(zhì)、規(guī)避技術(shù)弊端等挑戰(zhàn),并提出“適應(yīng)—引領(lǐng)人工智能”的發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:人工智能;職業(yè)教育變革;模式建構(gòu);智慧化

“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?、改變世界。特別是在移動互聯(lián)網(wǎng)、超級計(jì)算等新理論、新技術(shù)及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動下,人工智能發(fā)展呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等新特征?!盵1]人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力,為我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革下的“新常態(tài)”經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動能,使人們的思維模式和生活方式發(fā)生了深刻變革。近年來,國家高度重視與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系最為密切的職業(yè)教育,積極推進(jìn)職業(yè)教育信息化,運(yùn)用人工智能改革教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建新型智能職教體系,提升信息技術(shù)引領(lǐng)職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展的能力。

一、人工智能背景下職業(yè)教育變革的現(xiàn)實(shí)訴求

人工智能對傳統(tǒng)教育理念產(chǎn)生了革命性沖擊,職業(yè)教育結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,勞動力素質(zhì)與市場需求的矛盾、學(xué)習(xí)方式與自我價值實(shí)現(xiàn)的矛盾等促使職業(yè)教育向智慧化、智能化發(fā)展。目前,我國處于教育信息化2.0、工業(yè)4.0的新時期,全球范圍內(nèi)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進(jìn)行?!耙粠б宦贰薄爸袊圃?025”人工智能等重大國家戰(zhàn)略的提出,及以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特征的新興經(jīng)濟(jì)模式要求教育領(lǐng)域,尤其是職業(yè)教育培養(yǎng)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)急需的技術(shù)技能型、智慧型人才,具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力,促進(jìn)智慧化發(fā)展,助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級。

(一)職業(yè)教育智慧化訴求:職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇

“智慧教育是以物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)為依托,創(chuàng)造智慧教學(xué)環(huán)境,轉(zhuǎn)換教育方法,內(nèi)容與手段,注重教育網(wǎng)絡(luò)化,個性化和智能化的一種教育新模式。”[2]智慧教育作為“一種由學(xué)校、區(qū)域或國家提供的高學(xué)習(xí)體驗(yàn)、高內(nèi)容適配性和高教學(xué)效率的教育行為(系統(tǒng))”,被視為教育信息化發(fā)展的高端形態(tài)[3]。因此,職業(yè)教育的智慧化并非簡單的數(shù)字化,強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)推動職業(yè)教育教學(xué)模式和方法的變革,改變思維模式,創(chuàng)建價值等方面共享的學(xué)習(xí)共同體,培養(yǎng)創(chuàng)新型、智慧型人才。

職業(yè)教育智慧化是職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇。目前,我國的職業(yè)教育信息化水平正在穩(wěn)步提高,投入持續(xù)增加,各種智能信息技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、測量評價等領(lǐng)域,并逐步成熟,正在努力打造一個信息化、智慧化的現(xiàn)代職業(yè)教育生態(tài)系統(tǒng)。新時期我國很多地區(qū)及職業(yè)院校積極提升現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的智慧化水平,積極創(chuàng)建智慧校園、智慧社區(qū)等,逐步實(shí)現(xiàn)了組織管理的智慧化、資源環(huán)境的智慧化和服務(wù)評價的智慧化。

(二)經(jīng)濟(jì)發(fā)展訴求:人工智能時代的新興經(jīng)濟(jì)需要高技能智慧型人才

人工智能時代職業(yè)教育運(yùn)用移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù),與經(jīng)濟(jì)及其他部門跨界融合,不斷創(chuàng)造新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù),推動職業(yè)教育模式創(chuàng)新,形成了以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能為實(shí)現(xiàn)手段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)。人工智能時代是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為支撐的新時代,各行各業(yè)的運(yùn)作發(fā)展和對知識技術(shù)的掌握要求達(dá)到了更高層面,相應(yīng)的教育需求也有所提升,市場環(huán)境渴求勇于創(chuàng)新、個性化的高技能智慧型人才。職業(yè)教育要應(yīng)對行業(yè)上升發(fā)展的勞動力需求問題,基于人工智能應(yīng)用,提高技能培養(yǎng)層級,以適應(yīng)新的社會勞務(wù)需求?,F(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)依托互聯(lián)網(wǎng)科技,與智能化設(shè)備直接聯(lián)接,通過數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。勞動密集型企業(yè)已不適應(yīng)現(xiàn)代行業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需升級為網(wǎng)絡(luò)智能型,與此同時,職業(yè)院校的課程模式、專業(yè)設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、師資結(jié)構(gòu)等也做出相應(yīng)的調(diào)整和革新,既促進(jìn)了職業(yè)教育的智慧化、智能化,又推動了產(chǎn)業(yè)升級和工業(yè)變革。

(三)政策保障:國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業(yè)教育發(fā)展

2016年是我國人工智能元年,2017年我國頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出了“將發(fā)展人工智能放在國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行系統(tǒng)謀劃和布局”,這預(yù)示著我國人工智能時代的全面到來,為我國職業(yè)教育的發(fā)展提供了良好的宏觀政策環(huán)境。人工智能給職業(yè)教育帶來了符合時代精神的新內(nèi)容,積極融合信息技術(shù),整合職業(yè)教育資源,提升公共服務(wù)水平,影響和改變了原有的教育生態(tài)。緊密依托信息共享平臺,突破時空限制,讓學(xué)習(xí)者自我選擇,更加人性化和智能化。我國很多職業(yè)院校已經(jīng)開啟了智慧校園的行動計(jì)劃,一些大中城市也在積極制定實(shí)施智慧城市的發(fā)展規(guī)劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。

(四)信息化生態(tài)重構(gòu)訴求:人工智能時代的職業(yè)教育變革是對職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)

“依據(jù)《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》,我國正在有序推進(jìn)數(shù)字教育向智慧教育的躍遷升級和創(chuàng)新發(fā)展?!盵4]在新興智能信息技術(shù)的催促下,技術(shù)變革帶來了職業(yè)教育系統(tǒng)的顛覆性創(chuàng)新改革,打破現(xiàn)有的條條框框,改革傳統(tǒng)教育模式,再造教育業(yè)務(wù)新流程。在職業(yè)教育領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),提升各科各門教育教學(xué)業(yè)務(wù),打造各級各類智能實(shí)訓(xùn)部門、培訓(xùn)機(jī)構(gòu),覆蓋貫通中高職院校,整合系統(tǒng)內(nèi)外現(xiàn)有資源,推進(jìn)智慧教育生態(tài)有序發(fā)展,為各類用戶提供最適合、最智能的職業(yè)教育資源和服務(wù),完成對職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)。

二、當(dāng)前職業(yè)教育發(fā)展的現(xiàn)實(shí)困境

人工智能對各行各業(yè)的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來新的發(fā)展機(jī)遇,也可能帶來不確定性的挑戰(zhàn),比如可能會改變就業(yè)結(jié)構(gòu)、影響政府管理、威脅經(jīng)濟(jì)安全等,還可能會沖擊法律與社會倫理,影響社會穩(wěn)定乃至全球治理。當(dāng)前,人工智能與“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”浪潮席卷而來,職業(yè)院校既是人工智能應(yīng)用的戰(zhàn)場,又是培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業(yè)教育信息化發(fā)展迅速,影響是廣而深的,對職業(yè)教育外部環(huán)境及其本身都造成了極大的沖擊。

(一)職業(yè)教育外部環(huán)境發(fā)展困境

“據(jù)聯(lián)合國教科文組織預(yù)測,到2020年,人工智能將替代20億個工作崗位”[6],那些技術(shù)含量低、重復(fù)性強(qiáng)的技能將被智能機(jī)器、數(shù)碼設(shè)備所替代,工業(yè)機(jī)器人也將大面積應(yīng)用。智能設(shè)備替代行業(yè)勞動力,能夠降低勞動成本,且具有高效、易操作等競爭優(yōu)勢。傳統(tǒng)職業(yè)教育培養(yǎng)模式很難適應(yīng)未來行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,人工智能沖擊職業(yè)教育就業(yè)崗位,撼動其所依附的崗位基礎(chǔ),對職業(yè)教育的生存與定位產(chǎn)生了威脅。因此,根據(jù)智能時代職業(yè)教育的崗位特征與需求,提升職業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)技能,是新形勢下職業(yè)教育的發(fā)展方向。

(二)職業(yè)教育自身發(fā)展困境

近年來,人工智能在職業(yè)教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用和提高是目前職業(yè)教育的發(fā)展趨勢。我國重視職業(yè)教育信息化、智能化發(fā)展,各級各類職業(yè)院校在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合仍不夠緊密,表現(xiàn)出信息化管理效率低、科學(xué)決策水平低等現(xiàn)象。人工智能背景下職業(yè)教育自身發(fā)展的困境表現(xiàn)在:

1.課程與教學(xué)困境

職業(yè)院校新課程改革提倡構(gòu)建智慧課堂,制定個性化學(xué)習(xí)計(jì)劃,注重課堂實(shí)施效果。但目前的實(shí)際課程教學(xué)仍是以教師為中心,強(qiáng)調(diào)知識的灌輸,重視統(tǒng)一性和計(jì)劃性,與教育改革提倡的個性化教學(xué)相去甚遠(yuǎn)。教學(xué)方法、教學(xué)理念更新慢,很難激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力,創(chuàng)新性思維弱,使得個性化教育的無法實(shí)現(xiàn)。近年來,中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來,課程與教學(xué)的層級設(shè)計(jì)逐步完善,但在實(shí)施的過程中,各級平臺之間存在溝通不暢等問題,各級資源內(nèi)容不系統(tǒng),不銜接,導(dǎo)致無序疊加和資源的重復(fù)浪費(fèi),“精品課程”等項(xiàng)目豐富了課程資源,但質(zhì)量不高。在線課程與教學(xué)以傳統(tǒng)的科目、章節(jié)為單元,構(gòu)建系統(tǒng)性的在線教育內(nèi)容,為用戶提供專業(yè)化的知識選擇,但由于受時間條件等限制,大多數(shù)受教育者習(xí)慣于碎片化學(xué)習(xí),連貫性和整體性差,缺乏對課程與教學(xué)體系的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。

2.認(rèn)知困境

隨著人工智能時代的到來,許多職業(yè)院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發(fā)展方向,進(jìn)行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、多屏教學(xué)等,但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統(tǒng)教學(xué)的層面’,教學(xué)觀念和思維依然固化,并沒有因?yàn)樾录夹g(shù)的參與而得到實(shí)質(zhì)改變”[7],缺乏對多媒體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和智能學(xué)習(xí)平臺的深層認(rèn)識,更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財(cái)力采購了數(shù)量巨大、設(shè)備精良的多媒體設(shè)備和智能服務(wù)設(shè)備,但沒有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.用戶困境

傳統(tǒng)教學(xué)以群體教育為基本單元,教師和學(xué)習(xí)者作為學(xué)習(xí)共同體,在管理、學(xué)習(xí)的互動過程中形成強(qiáng)大的群體約束力,促進(jìn)雙方共同進(jìn)步。在信息化教育時代,學(xué)習(xí)者自由掌握學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度,遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋,無法進(jìn)行面對面交流,因此,基于人工智能網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)平臺,學(xué)習(xí)者需要高自控力、高學(xué)習(xí)能力才能適應(yīng)這種全新的學(xué)習(xí)方式。

4.評價困境

傳統(tǒng)的評價方式多依靠經(jīng)驗(yàn)和觀察,智慧型評價則是基于學(xué)習(xí)過程的一種發(fā)展性評價,以采集到的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為客觀基礎(chǔ)。在人工智能、數(shù)字信息化環(huán)境下教育效果的評價實(shí)際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術(shù)與職業(yè)教育融合的過程之中,許多智能技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)實(shí)踐,難以進(jìn)行定性定量的智慧評價,如互動交流及深層次的學(xué)習(xí)評價等。

三、人工智能背景下職業(yè)教育變革的新特征

人工智能帶來了思維模式的創(chuàng)新,改變了人們認(rèn)識問題、思考和解決問題的方式,越來越多地依賴人與智能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。人工智能背景下的職業(yè)教育變革圍繞經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局,“主動服務(wù)國家重大發(fā)展戰(zhàn)略,加大虛擬現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算等新技術(shù)應(yīng)用,體現(xiàn)校企合作、知行合一等職教特色,以應(yīng)用促融合、以融合促創(chuàng)新、以創(chuàng)新促發(fā)展?!盵8]人工智能背景下職業(yè)教育的變革必將加速推進(jìn)職業(yè)教育的現(xiàn)代化、智能化進(jìn)程,表現(xiàn)出了融合、創(chuàng)新、跨界和終身化的新特征。

(一)融合

人工智能技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于當(dāng)前職業(yè)教育,在最短的時間內(nèi)整合、重組大量的知識信息,形成科學(xué)的技術(shù)技能知識體系,為職業(yè)教育資源、企業(yè)資源、產(chǎn)業(yè)資源、社會資源等一切有可能聯(lián)結(jié)的資源融合提供了可能。為促進(jìn)職業(yè)教育的智慧化發(fā)展,在現(xiàn)有的合作模式、集團(tuán)模式、產(chǎn)教融合模式等實(shí)體協(xié)作發(fā)展的基礎(chǔ)上,建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態(tài)化智慧課堂和大數(shù)據(jù)化智慧教育生態(tài)系統(tǒng),為我國新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供高技能、智慧型人才支撐。

(二)創(chuàng)新

信息化時代下“變”為創(chuàng)新立足之要點(diǎn)。創(chuàng)新時代最需要提升的就是創(chuàng)造智慧。“由知識的理解記憶,轉(zhuǎn)向知識的遷移、應(yīng)用并最終指向創(chuàng)造發(fā)明”[9],以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力,提升其創(chuàng)新思維和智慧思維,不斷開拓人類社會發(fā)展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創(chuàng)新不斷的時代,是原有知識不斷被更新、技術(shù)不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協(xié)同大規(guī)模發(fā)展,促進(jìn)職業(yè)教育體系核心要素的重組與重構(gòu),創(chuàng)新生產(chǎn)關(guān)系,呈現(xiàn)出新的協(xié)作架構(gòu),開創(chuàng)了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動了教育的民主化。學(xué)習(xí)者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)習(xí)者個性化、多樣化發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)教育公平。

(三)跨界

智能科學(xué)與職業(yè)教育連接起來,搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線下實(shí)體教育的界限,實(shí)現(xiàn)了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同合作,直線型的中心組織管理轉(zhuǎn)向去中心化、泛化管理。通過大數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺、遠(yuǎn)程教育平臺等對職業(yè)教育資源進(jìn)行整合共享,跨越教育邊界,與市場、行業(yè)、企業(yè)以及職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對接,提供更加便捷的智慧化服務(wù)。

(四)終身化

人工智能時代職業(yè)教育的變革堅(jiān)持“以人為本”的教育理念,滿足學(xué)習(xí)者在任意時間、任意地點(diǎn)、以任意方式、任意步調(diào)終身學(xué)習(xí)的需求[10]。打破了地域和時間的限制,體現(xiàn)了教育的泛在化、個性化和終身化,與終身教育理念的發(fā)展目標(biāo)不謀而合。人工智能時代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快,人們追求高層次自我價值的實(shí)現(xiàn),充分體現(xiàn)出終身學(xué)習(xí)的必要性和緊迫性。目前,我國正在積極創(chuàng)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境,致力于構(gòu)建終身化學(xué)習(xí)型社會,努力創(chuàng)造有利條件向全民提供終身教育與學(xué)習(xí)的機(jī)會。

四、人工智能背景下職業(yè)教育發(fā)展的模式建構(gòu)

人工智能背景下職業(yè)教育的變革預(yù)示著全新思維意識形態(tài)、社會發(fā)展形態(tài)的變革,重塑職業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展的新思維,重構(gòu)信息時代職業(yè)教育的價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。智能化技術(shù)科學(xué)將現(xiàn)代職業(yè)教育內(nèi)部各要素,以及內(nèi)部要素與外部環(huán)境之間,通過虛擬技術(shù)和智能化手段互聯(lián)貫通,突破傳統(tǒng)教育價值的鏈狀模式,使職業(yè)教育由傳統(tǒng)模式走向“人工智能+職業(yè)教育”模式的建構(gòu)。人工智能對職業(yè)教育課程、教學(xué)、評價、管理、教師發(fā)展等方面產(chǎn)生系統(tǒng)性影響,為職業(yè)教育提高教育質(zhì)量和提升服務(wù)水平提供了技術(shù)支持和現(xiàn)實(shí)路徑,解決不能兼顧職業(yè)教育規(guī)模和質(zhì)量的矛盾問題。下面將從課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)、環(huán)境、教師發(fā)展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。

(一)人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式

人工智能時代的信息知識、科學(xué)技術(shù)正在以前所未有的速度增長、更新和迭代,呈現(xiàn)出了碎片化、多元化、創(chuàng)新性、社會性的特征。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式是為學(xué)習(xí)者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式,解決了傳統(tǒng)職業(yè)院校課程教學(xué)的滯后性,呈現(xiàn)的是現(xiàn)代職業(yè)教育的前沿信息和內(nèi)容。課程革命愈演愈烈,靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮,在線課程將成為常態(tài),信息傳播媒介、知識獲取方式等都發(fā)生了巨大改變,課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形態(tài)、呈現(xiàn)方式、實(shí)施及評價等也都進(jìn)行了相應(yīng)變革。智能化信息科學(xué)技術(shù)為課程的設(shè)計(jì)、架構(gòu)、實(shí)施提供了快捷和便利,為學(xué)習(xí)者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,線上線下融合的大規(guī)模開放課程融入現(xiàn)代職業(yè)教育,課程的表現(xiàn)形態(tài)和實(shí)施途徑呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、立體化的特征,成為學(xué)校常態(tài)課程的有機(jī)組成部分,為學(xué)習(xí)者提供了更多的可選擇機(jī)會,使實(shí)施個性化課程成為可能?,F(xiàn)代職業(yè)教育的課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)性與生活性相互融合與轉(zhuǎn)化,融入社會資源,立足于我國社會經(jīng)濟(jì)的新常態(tài)和學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)社會化協(xié)同發(fā)展,共贏共創(chuàng);其次,課程實(shí)施的空間得以拓展,跨越了社會組織邊界、職業(yè)院校邊界,將從班級、年級、全校擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)社區(qū)以及更大的空間。課程的整體結(jié)構(gòu)從分散走向整合,以技術(shù)為媒介,形成跨學(xué)科、多學(xué)科整合的課程;最后,課程內(nèi)容的組織、課程的實(shí)施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化,社會化分工更加精細(xì),教師也將承擔(dān)教學(xué)設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、在線輔導(dǎo)等不同的角色。

(二)人工智能背景下職業(yè)教育的教學(xué)模式

人工智能時代將信息技術(shù)有效地融合于職業(yè)教育各學(xué)科的教學(xué)過程,從知識的傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)知的建構(gòu),從注重講授和內(nèi)容,轉(zhuǎn)變成重視學(xué)習(xí)過程[11],構(gòu)建“以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體”的以數(shù)字化、智能化為特征的智慧教學(xué)模式,重視學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業(yè)教育的教學(xué)模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,人們的學(xué)習(xí)方法、認(rèn)知方式和思維模式已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。信息化教學(xué)使得信息技術(shù)已成為學(xué)習(xí)者認(rèn)知的必要工具,認(rèn)知方式也由“從技術(shù)中學(xué)”轉(zhuǎn)型為“用技術(shù)學(xué)”。其次,信息化教學(xué)的重點(diǎn)從“面向內(nèi)容設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變到“面向?qū)W習(xí)過程設(shè)計(jì)”,更加重視學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題能力的培養(yǎng),關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程,以及其獲得學(xué)習(xí)活動的體驗(yàn)。同時,信息化教學(xué)要將課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)知識和課堂外的實(shí)踐活動聯(lián)結(jié)互動,按照學(xué)習(xí)者的個性化需求和認(rèn)知方式自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。第三,智慧教學(xué)將成為課堂教學(xué)的新重點(diǎn)。日常教學(xué)工作形態(tài)不再是點(diǎn)線面的連接,而是呈現(xiàn)為智能化、立體化的教學(xué)空間,智慧課堂將會促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度學(xué)習(xí)、交互學(xué)習(xí)和融合學(xué)習(xí),智能備課、批閱以及個性化指導(dǎo)等也將成為教育者新的教學(xué)工作形式。從機(jī)械評價學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)變成適應(yīng)性評價學(xué)習(xí)結(jié)果。第四,在線教學(xué)、整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法將成為新的教學(xué)形態(tài),促進(jìn)教育均衡發(fā)展,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)校、跨區(qū)域的流轉(zhuǎn)。移動學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程協(xié)作等信息化教學(xué)模式,能夠?qū)崿F(xiàn)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的全面實(shí)時互動,最大限度地調(diào)動學(xué)習(xí)者的主觀能動性,提升教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量。

(三)人工智能背景下職業(yè)教育的學(xué)習(xí)模式

智能系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為學(xué)習(xí)者提供了豐富多元的學(xué)習(xí)資源和環(huán)境,推進(jìn)了教育教學(xué)活動與學(xué)習(xí)環(huán)境的融合發(fā)展,人工智能背景下職業(yè)教育的學(xué)習(xí)模式也逐步建立起來,具體表現(xiàn)為:首先,智能時代的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋每一個人、每一個角落,活動空間由課堂內(nèi)拓展到課堂外,學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)正在互相補(bǔ)充、互相與融合,導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為變化、學(xué)習(xí)方式的革新。其次,基于互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了一批創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方式,借助情景感知技術(shù)及智慧信息技術(shù),進(jìn)行真實(shí)過程體驗(yàn)的情境學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識遷移運(yùn)用的情境化和社會化。第三,借助互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)和各種應(yīng)用工具,學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求,選擇最優(yōu)學(xué)習(xí)方式,也可利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),追蹤記錄學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)交互過程,隨時隨地獲取個性化教學(xué)服務(wù)和量身定制的學(xué)習(xí)資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業(yè)院校開始拓展校園智慧學(xué)習(xí)的時間和空間,以實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)相互結(jié)合的智慧校園育人環(huán)境。推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè),加強(qiáng)教與學(xué)全過程的數(shù)據(jù)采集和分析,“引導(dǎo)各地各職業(yè)院校開發(fā)基于工作過程的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源和個性化自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)”[12],強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)資源在學(xué)習(xí)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。

(四)人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式

智慧教育環(huán)境是以大數(shù)據(jù)、多媒體、云計(jì)算等智能信息技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的虛實(shí)融合、智能適應(yīng)的均衡化生態(tài)系統(tǒng)。信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合,為師生的全面發(fā)展提供了智慧化的成長環(huán)境,如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,智慧教育環(huán)境將信息技術(shù)與職業(yè)教育服務(wù)結(jié)合、面對面教學(xué)和在線學(xué)習(xí)結(jié)合,形成數(shù)字化的、虛實(shí)結(jié)合的職業(yè)教育智能服務(wù)新模式。其次,智慧教育環(huán)境將促進(jìn)各種智能化、數(shù)字化信息技術(shù)融入職業(yè)院校的各個業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)領(lǐng)域,與系統(tǒng)內(nèi)的其他業(yè)務(wù)橫向互聯(lián)、縱向貫通,且信息能夠適時生成和采集,全過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與互聯(lián)化。第三,智慧教育環(huán)境能夠感知學(xué)習(xí)者所處的學(xué)習(xí)情境,理解學(xué)習(xí)者的行為與意圖,滿足學(xué)習(xí)者的個性化需求,提供多元化的適應(yīng)服務(wù)和智能感知的信息服務(wù)?;ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用基于智能數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)與自動監(jiān)控,為學(xué)習(xí)者提供定制式的學(xué)習(xí)服務(wù)和個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。未來教室必將變成“虛擬+現(xiàn)實(shí)”的智慧課堂,在網(wǎng)絡(luò)空間中參與線上課程、線下活動,實(shí)現(xiàn)線上線下互動交流。同時,智慧校園的創(chuàng)建和管理,能夠?qū)γ總€班級、學(xué)區(qū)進(jìn)行動態(tài)管理,構(gòu)建出一個以問題、任務(wù)為線索,學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的知識體系和促進(jìn)師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年,“90%以上的職業(yè)院校建成不低于《職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》要求的數(shù)字校園,各地普遍建立推進(jìn)職業(yè)教育信息化持續(xù)健康發(fā)展的政策機(jī)制”[13],以學(xué)習(xí)者為中心的自主、泛在學(xué)習(xí)普遍開展,精準(zhǔn)的智能服務(wù)能夠滿足職業(yè)教育的終身化定制。

(五)人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式

人工智能背景下職業(yè)教育的變革對教師的專業(yè)發(fā)展、素質(zhì)能力提出了新要求,改變了教師的能力結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。教育信息化大背景下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體手段的產(chǎn)生、智能化設(shè)備的使用極大提高了教師的專業(yè)發(fā)展和能力素養(yǎng),以適應(yīng)新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,新時代教師專業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求和外在環(huán)境都要求教師能夠認(rèn)識、了解和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)工具,促使教師專業(yè)發(fā)展能力和素養(yǎng)的提升和豐富。其次,教師的專業(yè)發(fā)展要面向?qū)嶋H、情境化、網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)問題,教師需要在多變的教育情境中綜合運(yùn)用核心教學(xué)技能,將信息技術(shù)知識、學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識很好地融合并遷移運(yùn)用。新時代的教師要學(xué)會掌握使用智能化設(shè)備和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源,積極加強(qiáng)與其他專家、教師的合作,或遠(yuǎn)程工作,形成基于智慧教育技術(shù)的多元化的學(xué)習(xí)共同體。教師的工作狀態(tài)由個體的單獨(dú)工作轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w的共同協(xié)作,大大提升了教師的工作效率。第三,信息化背景下教師的教學(xué)理念要發(fā)生轉(zhuǎn)變,由促進(jìn)學(xué)生“接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃咏?gòu)”,由“被動適應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訁⑴c”,越來越強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的過程體驗(yàn),從了解信息技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎莆罩腔劢逃夹g(shù),保持學(xué)科知識,教學(xué)方法,核心技術(shù)的動態(tài)平衡,促進(jìn)學(xué)生智慧學(xué)習(xí)的發(fā)生。第四,信息化教師要學(xué)會使用智能化教育技術(shù),積極開發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源,創(chuàng)設(shè)豐富多元的教學(xué)活動,鼓勵學(xué)生掌握智能信息工具,學(xué)會探究和解決問題,發(fā)展提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和信息化學(xué)習(xí)能力。教師的信息化教學(xué)能力和素養(yǎng)全面提升,信息技術(shù)應(yīng)用能力實(shí)現(xiàn)常態(tài)化。

(六)人工智能背景下職業(yè)教育的評價模式

現(xiàn)代教育價值趨于多元,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能化信息技術(shù)使教育評價在評價依據(jù)、評價內(nèi)容、評價主體等多個方面實(shí)現(xiàn)了全面轉(zhuǎn)變。人工智能背景下職業(yè)教育的評價模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)過程使得伴隨式評價成為可能,更加關(guān)注學(xué)習(xí)者的個體差異和特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)過程評價和多元共同評價,更加客觀全面,重視評價過程的診斷與改進(jìn)功能,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個性化發(fā)展。其次,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能云技術(shù)的出現(xiàn)使得評價的技術(shù)和手段多樣化、智能化,節(jié)省人力物力財(cái)力,提高了評價的科學(xué)性、針對性。第三,以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的適應(yīng)性評價因人而異,可獲得及時反饋,可真實(shí)地測評學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、能力傾向和個性特征等,從知識領(lǐng)域擴(kuò)展到技能領(lǐng)域、情感、態(tài)度與價值觀,構(gòu)建以學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育測量與評價體系,促進(jìn)學(xué)習(xí)者發(fā)展。

(七)人工智能背景下職業(yè)教育的管理模式

智能化信息技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等能夠促進(jìn)大規(guī)模社會化協(xié)同,拓展教育資源與服務(wù)的共享性,提高教育管理、決策與評價的智慧性,因此,基于互聯(lián)網(wǎng)的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業(yè)教育的管理模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)將家庭、學(xué)校、社區(qū)等緊密、方便地聯(lián)系在一起,拓寬了家長和社會機(jī)構(gòu)參與學(xué)校管理的渠道,各利益相關(guān)者可共同參與現(xiàn)代職業(yè)院校的學(xué)校管理,協(xié)作育人。其次,新時代的職業(yè)院校管理模式通過可視化界面進(jìn)行智能化管理,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幾乎全部數(shù)字化,能有效降低信息管理系統(tǒng)的技術(shù)門檻,使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數(shù)據(jù)挖掘與分析,能夠?qū)崿F(xiàn)個性化、精準(zhǔn)資源信息的智能推薦和服務(wù),為管理人員和決策者提供及時、全面、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持,以提高決策的科學(xué)性。第三,通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全方位、隨時的遠(yuǎn)程監(jiān)督與指導(dǎo),從督導(dǎo)評估轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時評估,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的實(shí)時溝通與協(xié)作,促進(jìn)社會化分工,促進(jìn)職業(yè)院校內(nèi)部重構(gòu)管理業(yè)務(wù)流程,使管理智能化、網(wǎng)絡(luò)化、專業(yè)化。

(八)人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式

人工智能時代信息科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展沖擊著學(xué)校內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,各職業(yè)院校需要合理調(diào)整內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和資源分配,通過互聯(lián)網(wǎng)加快信息流動等方式,提高各職業(yè)院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,當(dāng)今時代人工智能的產(chǎn)生不可能替代學(xué)校教育,但可以改變學(xué)校教育的基本業(yè)務(wù)流程。人工智能推動了學(xué)校組織結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,教學(xué)與課程是提供信息數(shù)據(jù)的重要平臺,學(xué)校組織則構(gòu)成了教育大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。其次,“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”的跨界融合將打破學(xué)校的圍墻的阻隔,互聯(lián)網(wǎng)將學(xué)校組織與企業(yè)、科研院所等社會機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系起來,提供優(yōu)質(zhì)教育資源供給,共同承擔(dān)知識的傳授、傳播、轉(zhuǎn)化等功能,促進(jìn)學(xué)校組織體系核心要素的重構(gòu)。第三,建設(shè)“智慧校園”,實(shí)現(xiàn)線上線下融合的智慧校園育人環(huán)境,實(shí)施一體化校園網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證,推動智能化教育資源共建共享,實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育信息化建設(shè)的均衡發(fā)展。

五、人工智能背景下職業(yè)教育的模式變革面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展目標(biāo)

人工智能將推進(jìn)大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等智能信息技術(shù)深層次融入職業(yè)教育課程與教學(xué)、組織與管理、評價與反饋等領(lǐng)域,形成社會化多元供給,為學(xué)習(xí)者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學(xué)習(xí)形式和及時獲得反饋的評價途徑,有利于實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育的共建、共享、共治。但其全面實(shí)現(xiàn),還面臨著諸多挑戰(zhàn)。

(一)挑戰(zhàn)

首先,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)需要充足的資金支持。各職業(yè)院校積極建構(gòu)智慧校園,努力實(shí)現(xiàn)智慧化產(chǎn)學(xué)研環(huán)境,打造一體化智慧城市網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)的開發(fā),都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強(qiáng)監(jiān)管,資金管理部門要合理規(guī)劃,合理利用,??顚S?,落到實(shí)處。其次,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)的成果表現(xiàn)離不開學(xué)習(xí)者對技術(shù)的理解、掌握和應(yīng)用。在實(shí)際實(shí)施過程中,教育工作者既要利用信息技術(shù)優(yōu)勢變革職業(yè)教育,也要避免技術(shù)中心主義傾向,“避免一味追趕技術(shù)新潮而不顧學(xué)生身心健康等,技術(shù)本身是一個禍福相依的辯證法?!盵14]第三,“目前的教育實(shí)踐中,仍未能充分實(shí)現(xiàn)人機(jī)合理分工和雙邊優(yōu)勢互補(bǔ)。人工智能終端系統(tǒng)擅長邏輯性、單調(diào)重復(fù)的工作,而人類則更適合情感性、創(chuàng)造性和社會性的工作?!盵15]現(xiàn)階段,信息化技術(shù)水平還有待提高,智能機(jī)器不能完全勝任知識傳播、數(shù)據(jù)處理等工作,有待于進(jìn)一步開發(fā)和完善,絕對依賴互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,還存在一定的風(fēng)險。

(二)發(fā)展目標(biāo)

人工智能時代職業(yè)教育變革重新架構(gòu)了職業(yè)教育發(fā)展模式,完成了對資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學(xué)習(xí)方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業(yè)教育模式的改革,就不可能建構(gòu)真正的現(xiàn)代化職業(yè)教育。人工智能背景下職業(yè)教育的發(fā)展目標(biāo)可以概括為個三方面:

1.“智慧腦”與“智能腦”融通

隨著第四次產(chǎn)業(yè)革命的到來,信息技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展,造就了以電腦、互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能腦。職業(yè)教育智慧化發(fā)展的一個目標(biāo)就是如何讓學(xué)習(xí)者發(fā)揮人腦“智慧腦”與機(jī)器設(shè)備“智能腦”的“雙腦”共同協(xié)作[16]。人工智能時代職業(yè)教育與信息技術(shù)的深度融合,就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協(xié)同作用,發(fā)揮互補(bǔ)優(yōu)勢,進(jìn)行融通式學(xué)習(xí),而不是簡單地人腦與電腦的技術(shù)對接。

2.“現(xiàn)實(shí)世界”與“虛擬世界”結(jié)合

在人工智能時代,網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的發(fā)展使人類擁有了真實(shí)與虛擬兩個世界,虛擬信息技術(shù)的興起在一定程度上會影響職業(yè)教育的實(shí)體教育,實(shí)體教育的發(fā)展也需要虛擬技術(shù)的支撐。但在具體的學(xué)習(xí)實(shí)踐中,還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前,虛擬化教育技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域不斷應(yīng)用與推廣,職業(yè)教育的發(fā)展模式不斷優(yōu)化,使得職業(yè)院校線上線下的邊界逐漸消融,“現(xiàn)實(shí)世界”與“虛擬世界”更好地結(jié)合。人工智能時代職業(yè)教育的本質(zhì)沒有發(fā)生根本改變,學(xué)習(xí)者要學(xué)會利用這兩個世界虛實(shí)融合、高度互動,充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢,更好地學(xué)習(xí)與生活。

3.職業(yè)教育“適應(yīng)人工智能”發(fā)展為“引領(lǐng)人工智能”

人工智能為職業(yè)教育帶來了強(qiáng)大的技術(shù)支持,為職業(yè)教育帶來了便利。初始階段的職業(yè)教育基本知識和技能被數(shù)字化和智能化,通過人工智能相關(guān)課程,云教育模式,個性化學(xué)習(xí)計(jì)劃等,適應(yīng)并應(yīng)用人工智能,以提高職業(yè)教育的效率和質(zhì)量。職業(yè)教育重在技術(shù)創(chuàng)新,對于行業(yè)技術(shù)發(fā)展具有一定的引領(lǐng)性作用。未來人工智能將成為職業(yè)院??焖侔l(fā)展和轉(zhuǎn)型的技術(shù)支撐。“如某些職業(yè)院?;谧陨韮?yōu)勢專業(yè)與相關(guān)行業(yè)的智能自動化企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)以職業(yè)教育發(fā)展引領(lǐng)人工智能?!盵17]目前,人工智能處于適應(yīng)性大發(fā)展階段,隨著信息化技術(shù)的提高和智能化設(shè)備的普及,人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代,人工智能與職業(yè)教育深度融合高效協(xié)作,職業(yè)教育完全適應(yīng)且完美應(yīng)用于人工智能,進(jìn)一步引領(lǐng)人工智能發(fā)展,由“人工智能+職業(yè)教育”發(fā)展為“職業(yè)教育+人工智能”的時代。

篇4

關(guān)鍵詞:ICAI;系統(tǒng)模型;教學(xué)策略;綜合集成方法論MSM;現(xiàn)代教育技術(shù)

中圖分類號:G250.73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1673-8454(2012)01-0030-04

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction,簡稱CAI)是利用計(jì)算機(jī)來模擬教師的行為,通過學(xué)生與計(jì)算機(jī)之間的交互活動來達(dá)到教學(xué)的目的。即在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動,主要是以對話方式和學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。CAI為學(xué)生提供一個個人化的學(xué)習(xí)環(huán)境,綜合應(yīng)用多媒體、知識庫等計(jì)算機(jī)技術(shù),這是傳統(tǒng)CAI的主要應(yīng)用方式。

在沒有智能系統(tǒng)支持的情況下,傳統(tǒng)CAI盡管可能具有良好的教學(xué)材料模型,但它往往僅借助于計(jì)算機(jī)來展示教學(xué)內(nèi)容,并不能很好地根據(jù)它所教學(xué)生的學(xué)習(xí)特征,以不同的教學(xué)策略和教學(xué)方法來教授;只是盲目地傳授知識給學(xué)生,如果某個學(xué)生不能接受提供的教學(xué)策略,系統(tǒng)沒有為這個學(xué)生提供可供選擇的另外的教學(xué)策略。目前使用的絕大多數(shù)CAI是將全部教學(xué)信息以編程方式預(yù)置于課件中,這樣的CAI課件一旦制作完成,很難對課件進(jìn)行更新和維護(hù),尤其是在這樣的CAI系統(tǒng)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然處于被動狀態(tài),即完全受計(jì)算機(jī)控制。

一、智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概念

現(xiàn)代教育技術(shù)的日益發(fā)展以及與其他領(lǐng)先技術(shù)的結(jié)合,必然促使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI的進(jìn)一步發(fā)展。人工智能技術(shù)應(yīng)用于CAI產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能化CAI,就是現(xiàn)代信息化社會發(fā)展的產(chǎn)物,并在教育教學(xué)領(lǐng)域中有很好的發(fā)展前景。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支,它的目標(biāo)是構(gòu)造能表現(xiàn)出一定智能行為的,目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺機(jī)器能夠像人一樣思考。人工智能的研究更多地是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的,主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、博弈、智能決定支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。人工智能技術(shù)與專家系統(tǒng)的成就,促使人們把問題求解、知識表示這些技術(shù)引入CAI,并借助于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實(shí)施,這便是智能型計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)ICAI(Intelligence Computer Assisted Instruction)屬于人工智能的一個分支,是以認(rèn)知科學(xué)和思維科學(xué)為理論基礎(chǔ),綜合人工智能技術(shù),教育心理學(xué)等多門學(xué)科的知識對學(xué)生實(shí)施教育的一門新的教育技術(shù)。ICAI通過研究人類學(xué)習(xí)思維的特征和過程,探索學(xué)習(xí)知識的模式,利用信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使學(xué)生獲得個別化自適應(yīng)性學(xué)習(xí)的獲取知識方法,從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對性,更有效。

ICAI依靠人工智能技術(shù)的進(jìn)步,主要應(yīng)在因材施教方面取得進(jìn)展。其主要特點(diǎn)是:

(1)能自動生成適合學(xué)習(xí)者程度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(2)能根據(jù)學(xué)生的不同認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)風(fēng)格選擇教學(xué)策略和教學(xué)方法。

(3)能評價學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,并不斷地在教學(xué)中改善教學(xué)策略。

二、智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段,在一些發(fā)達(dá)國家,如美國、日本、加拿大、英國、法國、澳大利亞等,CAI已經(jīng)普遍存在于學(xué)校和家庭中,正起著越來越大的作用。而ICAI的研究還處于初始階段。目前國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究主要集中在CAI和ICAI的優(yōu)缺點(diǎn)比較,ICAI的理論來源、系統(tǒng)特征、模塊建設(shè)、發(fā)展趨勢等基礎(chǔ)理論知識的研究,基于相關(guān)課程或?qū)W科的實(shí)踐研究還比較少見。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,由于需要考慮的因素較多,系統(tǒng)比較龐大,同時也依賴于人工智能等技術(shù)的發(fā)展,因而要建立完善的ICAI還是比較困難的。[1]因此ICAI有很大的理論和實(shí)踐發(fā)展空間。

完善的ICAI系統(tǒng)需能夠充分調(diào)動學(xué)生的主動性,并能通過分析推理,對某具體學(xué)生做出適合的教學(xué)決策。使學(xué)生獲得個別化自適應(yīng)性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法,達(dá)到因材施教的目的。人工智能技術(shù)的發(fā)展必將會對ICAI的發(fā)展起到巨大的推動作用。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,21世紀(jì)的教育教學(xué)輔助手段將是以ICAI為主線,多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn),越來越多的教育工作者會從更多的視角審視ICAI,并從事ICAI的研究。相信ICAI將會在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中有更廣泛的應(yīng)用。

“現(xiàn)代教育技術(shù)”既是教育技術(shù)專業(yè)的必修課程,也是大中專院校廣泛設(shè)置的選修課程,適用范圍非常廣泛。本文以《現(xiàn)代教育技術(shù)》這門課程為主要研究對象,來研究智能化教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在具體實(shí)踐中的應(yīng)用。

三、ICAI決策系統(tǒng)的理論依據(jù)

1.綜合集成理論

教育是以人為主體參與的活動,而人本身就是一個復(fù)雜巨系統(tǒng),因此以這種大量的復(fù)雜巨系統(tǒng)為子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)――教育系統(tǒng),是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)。依據(jù)系統(tǒng)與其環(huán)境是否有物質(zhì)、能量和信息的交換,將系統(tǒng)劃分為開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)來看,學(xué)生的學(xué)習(xí)受到教師、同學(xué)、家庭及社會等因素的影響,所以教育系統(tǒng)是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。

錢學(xué)森的理論和實(shí)踐研究表明:現(xiàn)在能用的、惟一能有效處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法,就是定性定量相結(jié)合的綜合集成方法論。綜合集成方法論(Meta-synthesis Methodology MSM)是方法論上的創(chuàng)新,它是研究復(fù)雜巨系統(tǒng)和復(fù)雜性問題的方法論。[2]定性定量相結(jié)合的綜合集成方法是將專家群體(各種有關(guān)的專家)、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,把各種學(xué)科的科學(xué)理論和人的經(jīng)驗(yàn)知識結(jié)合起來,發(fā)揮這個系統(tǒng)的整體優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢。[3]它把人的經(jīng)驗(yàn)、知識、智慧以及各種情況、資料和信息系統(tǒng)集成起來,從多方面定性認(rèn)識上升到定量認(rèn)識,從而達(dá)到解決復(fù)雜系統(tǒng)問題的目的。在解決問題的過程中,專家群體和專家的經(jīng)驗(yàn)知識起著重要的作用。

教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),它是由教育系統(tǒng)的復(fù)雜性決定的。教育系統(tǒng)具有復(fù)雜系統(tǒng)的基本特點(diǎn),它在結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)為規(guī)模大、相關(guān)因素多且相關(guān)方式復(fù)雜、目標(biāo)多樣等;在運(yùn)動上表現(xiàn)為隨機(jī)性、非線性等。用一般的理論方法無法全面合理地解決這一不良結(jié)構(gòu)的問題,本研究嘗試用綜合集成方法論來指導(dǎo)、分析教學(xué)設(shè)計(jì)智能化過程。因此,運(yùn)用綜合集成理論的方法來研究教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng),探討具體科目的教學(xué)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中遇到的復(fù)雜性問題,進(jìn)而構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng),具有重要的理論和實(shí)踐價值。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)理論

本文采用“雙主”教學(xué)模式作為ICAI的教學(xué)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)?!半p主”教學(xué)模式既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者認(rèn)知主體作用,是在教師主導(dǎo)下的課堂中能讓學(xué)習(xí)者參與進(jìn)來共同學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式。

基于“雙主”的教學(xué)模式,要求根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)目標(biāo)等多種因素的不同情況研究它們的結(jié)合方式,以使系統(tǒng)達(dá)到理想的教學(xué)效果。

基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI相對于傳統(tǒng)的CAI來說,充分體現(xiàn)了“雙主”的教學(xué)模式。ICAI中有專門分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式和認(rèn)知水平的學(xué)生模型,有專門為不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇不同的學(xué)習(xí)策略的策略庫模型(也稱為教師模型),有評價學(xué)習(xí)效果并反饋給系統(tǒng)的評價模型。學(xué)生模型是對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征進(jìn)行分析,包括學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知水平。策略庫模型包含有豐富教學(xué)策略和有一個智能推理機(jī),能根據(jù)學(xué)生模型的信息和學(xué)習(xí)目標(biāo)為學(xué)習(xí)者選擇合適的學(xué)習(xí)策略,指導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。

3.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

當(dāng)代建構(gòu)主義者主張,世界是客觀存在的,但是對于世界的理解和賦予意義卻是由每個人自己決定的。建構(gòu)主義者認(rèn)為學(xué)習(xí)者要以自己的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來建構(gòu)現(xiàn)實(shí),或者至少說是在解釋現(xiàn)實(shí),每個人的經(jīng)驗(yàn)世界是用自己的頭腦創(chuàng)建的。

學(xué)習(xí)過程同時包含兩方面的建構(gòu):一方面是對新知識意義的建構(gòu),同時又包含對原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組。建構(gòu)主義者強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中能夠靈活地建構(gòu)起用于指導(dǎo)實(shí)踐活動的圖式,這種圖式是對概念的豐富理解,依據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)背景的不同而不同。

教學(xué)應(yīng)當(dāng)把學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗(yàn)作為新知識的生長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識經(jīng)驗(yàn)中,生長新的知識經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)不是知識的傳遞,而是知識的處理和轉(zhuǎn)換。

ICAI伴隨著這種理論的發(fā)展而發(fā)展,它注重的是由學(xué)習(xí)者來控制學(xué)習(xí)過程,重視學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)習(xí)者主動構(gòu)建對自己有意義的知識的活動?;诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI積極地為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,幫助學(xué)習(xí)者用他們已有的知識去建構(gòu)、生成、整合新的知識。

4.教學(xué)處方理論

“教學(xué)處方理論”是鄭永柏博士于1998年提出的一種新型適合于信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的理論,他通過對教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計(jì)方面的研究,建構(gòu)了一種新型的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論――教學(xué)處方理論。該理論主要包括:六個基本概念、一個理論框架、三條基本原理和兩個關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)的知識庫。[4]

該理論指出教學(xué)處方可以看作是教學(xué)設(shè)計(jì)者(有時可以看作是教師)依據(jù)系統(tǒng)分析后使用的各種教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容處理模式的組合;說明了在特定教學(xué)條件下對特定教學(xué)結(jié)果的教學(xué),以不同的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論為指導(dǎo)將會采用不同的教學(xué)方法,即教學(xué)處方,這也是本研究的核心內(nèi)容,是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)理論?!敖虒W(xué)處方理論”具有更好的包容性、開放性,能夠吸收和容納豐富的學(xué)習(xí)和教學(xué)研究成果。

四、ICAI系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)

1.前端分析模塊:認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)動機(jī)、認(rèn)知風(fēng)格

前端分析是美國學(xué)者哈利斯(Harless,J.)在1968年提出的一個概念,指的是在教學(xué)設(shè)計(jì)過程開始的時候,先分析若干直接影響教學(xué)設(shè)計(jì)但又不屬于具體設(shè)計(jì)事項(xiàng)的問題,本文主要指認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)動機(jī)和認(rèn)知風(fēng)格方面的分析。前端分析模塊主要是建立相應(yīng)的學(xué)生特征類型的數(shù)據(jù)庫。

認(rèn)知能力的測量采用認(rèn)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價六個維度,每個維度有“優(yōu)、良、中、差”四個選項(xiàng)。通過數(shù)據(jù)分析找出學(xué)習(xí)者的現(xiàn)狀和期望之間的差距,確定需要解決的問題是什么,并確定問題的性質(zhì),形成不同層次的教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的目標(biāo)。

學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)動機(jī)通過專門的量表來收集數(shù)據(jù)。

2.內(nèi)容分析模塊

教學(xué)內(nèi)容分析就是在確定好總教學(xué)目標(biāo)的前提下,借助歸類分析法、圖解分析法、層級分析法、信息加工分析法等方法,分析學(xué)習(xí)者要實(shí)現(xiàn)總的教學(xué)目標(biāo),需要掌握哪些知識、技能或形成什么態(tài)度。通過對教學(xué)內(nèi)容的處理,確定學(xué)習(xí)者所需學(xué)習(xí)內(nèi)容的范圍和深度,確定內(nèi)容各組成部分之間的關(guān)系,為以后教學(xué)順序的安排奠定好基礎(chǔ)。

對教學(xué)內(nèi)容的處理主要包括:教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)內(nèi)容的編排、確定單元目標(biāo)及對內(nèi)容進(jìn)行初步評價、分析教學(xué)內(nèi)容類別及性質(zhì)等四個基本方面。在構(gòu)建規(guī)定性教學(xué)內(nèi)容處理模式庫時,應(yīng)對上述四個方面提供具體的方法。[5]

3.決策模塊

教學(xué)策略(處方)的制定就是根據(jù)特定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象等條件,來合理地選擇相應(yīng)的教學(xué)順序、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式。在數(shù)據(jù)庫中建立可供選擇的不同的教學(xué)策略(處方),是本文所研究的ICAI系統(tǒng)的主要模塊,也是特色模塊。

教學(xué)策略(處方)的制定包括教學(xué)順序的確定、教學(xué)方法的選擇、教學(xué)組織形式的選擇等。教學(xué)順序的確定就是要確定教學(xué)內(nèi)容各組成部分之間的先后順序;教學(xué)方法的選擇就是要通過講授法、演示法、討論法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)法、示范模仿法等不同方法的選擇,來激發(fā)并維持學(xué)習(xí)者的注意和興趣,傳遞教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)組織形式主要有集體授課、小組討論和個別化自學(xué)三種形式,各種形式各有所長,須根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的選擇。教學(xué)策略的制定是根據(jù)具體的目標(biāo)、內(nèi)容、對象等來確定的,要具體問題具體分析,不存在能適用于所有目標(biāo)、內(nèi)容、對象的教學(xué)策略。

4.評價模塊

在基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI的評價模塊,要依據(jù)前面確定的教學(xué)目標(biāo),運(yùn)用評價量表,分析學(xué)習(xí)者對預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成情況,主要收集三個方面的基本信息,一是要收集關(guān)于教師對教學(xué)設(shè)計(jì)方案和教學(xué)方案實(shí)施結(jié)果的滿意度的信息數(shù)據(jù),二是要收集關(guān)于學(xué)習(xí)者對教學(xué)過程、教學(xué)策略的適應(yīng)性的信息數(shù)據(jù),三是要看與其他方法相比,本處方中所采用的方法是否有獨(dú)到之處,是否有不足之處。[6]在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容的修改和完善提出建議,并以此為基礎(chǔ)對ICAI各個環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行相應(yīng)的修改。

5.ICAI系統(tǒng)模型框圖

學(xué)習(xí)者前端數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫包括:認(rèn)知結(jié)構(gòu)測量及分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)動機(jī)測量及分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)風(fēng)格測量及分析系統(tǒng)和學(xué)生基本信息系統(tǒng)。系統(tǒng)模型如圖所示。

五、ICAI決策系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源

本課題實(shí)踐研究的調(diào)查對象來自云南大學(xué),是2008屆市場營銷教育和財(cái)會教育本科生,共89人,課程設(shè)置為現(xiàn)代教育技術(shù)。學(xué)生調(diào)查表包括本科生基本信息表,所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表,學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力調(diào)查問卷,學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動機(jī)調(diào)查問卷四份表格組成。實(shí)際收到數(shù)據(jù)表89份,有效數(shù)據(jù)表75份。數(shù)據(jù)表中的信息選項(xiàng)根據(jù)所占權(quán)重,統(tǒng)一折合成百分制進(jìn)行處理。

六、總結(jié)

本文把教學(xué)設(shè)計(jì)理論、方法與“現(xiàn)代教育技術(shù)”課程相結(jié)合,擬研發(fā)出一個基于綜合集成方法論的廣義智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)。主要研究成果如下:

(1)把綜合集成方法論引入解決教學(xué)設(shè)計(jì)這一不良結(jié)構(gòu)問題;

(2)結(jié)合數(shù)字化方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),它能對學(xué)習(xí)者進(jìn)行數(shù)字化的前端分析;

(3)它所自動化給出的教學(xué)設(shè)計(jì)方案,可為青年教師提供良好借鑒,有利于教師因材施教、因風(fēng)格施教、因需要施教;

(4)它所自動化給出的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)建議方案,有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)。

現(xiàn)有的CAI存在的許多問題隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)而顯得越來越不能適應(yīng)新環(huán)境的需求,因此以基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的ICAI為代表的新計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng),將是教育教學(xué)研究人員在教育技術(shù)上需要不斷探求、努力實(shí)現(xiàn)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn):

[1]楊采堅(jiān),董玉銘.智能教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國電大教育,1993(3).

[2]于景元,涂元季.從定性到定量綜合集成方法――案例研究[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2002.5.

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[4]鄭永柏.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和方法研究:教學(xué)處方理論和ISD-EPSSS的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].北京師范大學(xué)博士學(xué)位論文,1998.

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關(guān)鍵詞:未來工作能力;高職院校;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

1未來工作能力需求的變化

1.1工業(yè)4.0時代

無論是德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略、“中國制造2025”戰(zhàn)略,還是美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念,它們的本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個核心,即智能制造,也就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”。機(jī)器人、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0時代的代表。工業(yè)4.0時代有5個重要的特點(diǎn):(1)互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起;(2)數(shù)據(jù):工業(yè)4.0連接和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)。企業(yè)利用數(shù)據(jù)分析,不斷改善客戶體驗(yàn),滿足客戶對新商品和新服務(wù)的需求,生產(chǎn)和服務(wù)實(shí)現(xiàn)批量化個性定制;(3)集成:工業(yè)4.0將各種傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施連接形成一個智能網(wǎng)絡(luò)。通過這個智能網(wǎng)絡(luò),使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器以及服務(wù)與服務(wù)之間,能夠形成一個互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成;(4)創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實(shí)施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會層出不窮,從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新;(5)轉(zhuǎn)型:由傳統(tǒng)制造從大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向柔性化、個性化定制。毫無疑問,移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、社會媒體和內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展快速推動了實(shí)體和虛擬世界的結(jié)合,這些技術(shù)的發(fā)展為改變生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售方式和商業(yè)模式創(chuàng)新提供了空前的可能[1]。

1.2未來工作能力需求的變化

世界經(jīng)濟(jì)論壇最新報告預(yù)計(jì),到2020年,科技的發(fā)展將導(dǎo)致15個主要發(fā)達(dá)和新興經(jīng)濟(jì)體凈損失逾500萬個工作崗位。通過自動化或去中介化的方式可能將減少710萬個工作崗位,與此同時也有210萬個工作崗位將被創(chuàng)造,其主要集中在更為專業(yè)的領(lǐng)域,例如計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、建筑以及工程領(lǐng)域。傳統(tǒng)的雇傭關(guān)系將發(fā)生巨大的變化,企業(yè)與員工之間是合伙人的關(guān)系,未來的工作也將由企業(yè)員工、自由工作者、外包和合作伙伴、人力資源平臺、人工智能等協(xié)同完成。傳統(tǒng)的雇員社會正在消失,員工將利用互聯(lián)網(wǎng)知識、平臺,創(chuàng)造任何自己想要創(chuàng)造的價值,未來的工作方式將更加多元化和復(fù)雜化。世界經(jīng)濟(jì)論壇在2016年開啟了對“未來工作”的研究項(xiàng)目,從15個經(jīng)濟(jì)體的10個行業(yè)中選取了當(dāng)今最大的企業(yè),針對從現(xiàn)在起到2020年科技對就業(yè)、工作和技能的影響,調(diào)查了這些企業(yè)的人力資源管理者。受訪者認(rèn)為,到2020年,對解決復(fù)雜問題的能力以及社交技能和系統(tǒng)性技能的需求會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對身體能力和知識性技能的需求。2020年的技能需求度依次為:“解決復(fù)雜問題的能力是36%、社交技能是19%、過程技能是18%、系統(tǒng)技能是17%、認(rèn)知能力是15%、資源管理技能是13%、專業(yè)知識和技能是12%、身體能力占比4%”。對專業(yè)知識和技能的重視度已從傳統(tǒng)的占絕對優(yōu)勢下降為12%[2]。由此可見,高職院校對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)必須從單純重視職業(yè)技能轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)學(xué)生具備利用已有的知識和技能,通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作,創(chuàng)造性地解決復(fù)雜問題的能力。傳統(tǒng)的以就業(yè)為導(dǎo)向,以專業(yè)知識和技能為教學(xué)主體,實(shí)踐和公共理論課為輔的教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)未來工作能力需求的變化。高職院校必須對開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的價值內(nèi)涵、技能教學(xué)與創(chuàng)新教育的融合、高職學(xué)生創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的模式進(jìn)行再認(rèn)知,通過建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教育體系、深化校企合作、實(shí)施跨學(xué)科融合教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,提高學(xué)生用創(chuàng)造性思維解決問題的能力[3-4]。

2高職院校對開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的價值認(rèn)知偏差

2.1創(chuàng)業(yè)教育的價值內(nèi)涵

20世紀(jì)80年代中后期,西方國家提出了一種新的教育理念,即創(chuàng)業(yè)教育(EnterpriseEducation)。創(chuàng)業(yè)教育的價值是提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)素質(zhì),即培養(yǎng)學(xué)生的事業(yè)心、開拓進(jìn)取精神和創(chuàng)新精神。我國在《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》等文件頒布以來,“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”席卷各行各業(yè)。以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提升大學(xué)生就業(yè)競爭力,以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè),提升就業(yè)質(zhì)量是當(dāng)前社會背景下解決高校畢業(yè)生就業(yè)問題的重要方法之一。

部分高職院校對高職創(chuàng)業(yè)的理解存在偏差:(1)認(rèn)為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育就是培養(yǎng)企業(yè)家和創(chuàng)業(yè)者,而學(xué)生連工作都找不到,怎么做企業(yè)家。(2)大多高校認(rèn)為創(chuàng)業(yè)教育就是“技能教育”“致富教育”。常認(rèn)為學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)參加“挑戰(zhàn)杯”和創(chuàng)業(yè)大賽,就是創(chuàng)業(yè)教育;在課堂上強(qiáng)調(diào)學(xué)生賺錢的本領(lǐng)和財(cái)富積累,就是創(chuàng)業(yè)教育。(3)認(rèn)為高職學(xué)生創(chuàng)業(yè)就是學(xué)校申請建立創(chuàng)業(yè)孵化基地,各二級學(xué)院上報幾個認(rèn)為比較有前途的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,學(xué)校給每個項(xiàng)目劃定場地、指定指導(dǎo)教師,學(xué)生作為法人注冊公司,各級領(lǐng)導(dǎo)巡查一番,至于后續(xù)經(jīng)營怎樣就無聲無息了。高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的核心是培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才,積極提升大學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)業(yè)能力,是一種關(guān)注人的發(fā)展和人生規(guī)劃的教育理念。無論是只傳授理論,還是重視創(chuàng)業(yè)大賽排名,還是要求高職學(xué)生普遍去創(chuàng)業(yè)都是錯誤的。

3高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的開展

3.1拓寬校企合作的深度和廣度

企業(yè)發(fā)展是社會經(jīng)濟(jì)增長的主要動力,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是提升企業(yè)核心競爭力、實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的不懈動力,而人才是創(chuàng)新的第一資源。從某種意義上講,培養(yǎng)高職學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神至少是雙主體的參與,即學(xué)校和企業(yè)。是什么因素導(dǎo)致我國目前企業(yè)參與高職人才培養(yǎng)的積極性不夠呢?調(diào)查顯示,企業(yè)認(rèn)為目前影響校企合作的關(guān)鍵因素是:校企雙方缺乏溝通、信息渠道不暢(40%),缺乏合作機(jī)制(24%),缺乏政府鼓勵或政策支持(18%)以及學(xué)校缺乏針對性(9%)等。高職教育校企合作模式不僅取決于高職院校的合作意愿,還取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。從根本上講,以共同利益鏈拉動產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈,促進(jìn)兩個主體積極參與高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的積極性,是實(shí)現(xiàn)雙方共贏的關(guān)鍵。高職院校要想獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展,必須找準(zhǔn)自己的定位。高職院校必須為地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展服務(wù),利用區(qū)域發(fā)展的數(shù)據(jù),研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心利益點(diǎn),要根據(jù)經(jīng)濟(jì)和企業(yè)發(fā)展所需人才來對專業(yè)設(shè)置、課程選擇、人才培養(yǎng)方式等做出調(diào)整。高職院校必須積極承擔(dān)企業(yè)的相關(guān)研究項(xiàng)目,如市場調(diào)研、項(xiàng)目策劃、技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新及市場推廣、業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)。反之,企業(yè)則可以結(jié)合自身的產(chǎn)品/服務(wù),參與支持高職學(xué)生的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(如店鋪裝修、員工培訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)等)、參與相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)、參與指導(dǎo)學(xué)生的技能大賽、給學(xué)生提供畢業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會等。

3.2實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合

在麥可思研究院公布的《2016年中國大學(xué)生就業(yè)報告》中顯示,2015屆高職高專畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)的比例(3.9%)高于本科畢業(yè)生(2.1%)。高職學(xué)生一般表現(xiàn)為不喜歡長輩及教師的高壓控制、不喜歡死記硬背和勤奮做題,但他們具有好奇心強(qiáng)、創(chuàng)意點(diǎn)子多、敢闖敢干等優(yōu)點(diǎn)。目前課程教學(xué)中所采用的任務(wù)導(dǎo)向、項(xiàng)目引領(lǐng)、案例分析、角色扮演等方式強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識和專業(yè)技能的訓(xùn)練,忽略了學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力的訓(xùn)練。高職學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)必須結(jié)合不同專業(yè)的特色,通過項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動、技術(shù)服務(wù)等教學(xué)方法[5],培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力和創(chuàng)造性精神,實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合。

參考文獻(xiàn):

[1]趙世磊,張彥卿,部宗娜,等.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育深度融合研究[J].職教通訊,2017(2):63-66.

[2]姜運(yùn)隆.跨界與協(xié)同:高職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的價值審視及機(jī)制研究———基于第四次工業(yè)革命視角[J].職教論壇,2017(2):22-25.

[3]楊理連,邢清華.高職教育深度校企合作機(jī)制創(chuàng)新的再思考[J].教育與職業(yè),2013(24):16-18.

[4]李毅彩,李葉紅,張剛平.校企合作視角的高職學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的開展[J].教育教學(xué)論壇,2015(10):224-225.

篇6

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);互聯(lián)網(wǎng);發(fā)展趨勢

中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)11-0-01

當(dāng)前,世界經(jīng)濟(jì)正在從工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變,而知識經(jīng)濟(jì)的兩個重要特點(diǎn)就是信息化和全球化。進(jìn)入21世紀(jì),網(wǎng)絡(luò)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。從其形成和發(fā)展的歷史來看,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是伴隨著人類社會對信息傳遞和共享的日益增長的需求而不斷進(jìn)步的。本文擬對計(jì)算機(jī)技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史、特點(diǎn)、對未來發(fā)展前景的設(shè)想作簡要介紹。

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)近年來獲得了飛速的發(fā)展。20年前,在我國很少有人有人接觸過網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)在計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)以及Internet已成為我們社會結(jié)構(gòu)的一個基本組成部分。網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于商業(yè)的各個方面,包括電子銀行、電子商務(wù)、現(xiàn)代化的企業(yè)管理、信息服務(wù)業(yè)等都以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。

Internet發(fā)展經(jīng)歷了研究網(wǎng)、運(yùn)行網(wǎng)和商業(yè)網(wǎng)三個階段。至今,全世界沒有人能夠知道Internet的確切規(guī)模。Internet正以當(dāng)初人們始料不及的驚人速度向前發(fā)展,今天的Internet已經(jīng)從各個方面逐漸改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕罘绞?。人們可以隨時從網(wǎng)上了解當(dāng)天最新的天氣信息、新聞動態(tài)和旅游信息,可看到當(dāng)天的報紙和最新雜志,可以足不出戶在家里炒股、網(wǎng)上購物、收發(fā)電子郵件,享受遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程教育等等。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展特點(diǎn)

從80年代末開始,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段,它以光纖通信應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)ISDN、人工智能網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展為主要標(biāo)志。90年代至下個世紀(jì)初將是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時期,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將向更高層次發(fā)展,尤其是Internet網(wǎng)絡(luò)的建立,推動了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。據(jù)預(yù)測,今后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個特點(diǎn):

1.開放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),使不同軟硬件環(huán)境、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)可以互連,真正達(dá)到資源共享,數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標(biāo)。

2.向高性能發(fā)展。追求高速、高可靠和高安全性,采用多媒體技術(shù),提供文本、聲音圖像等綜合。

3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能化,多方面提高網(wǎng)絡(luò)的性能和綜合的多功能服務(wù),并更加合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)各種業(yè)務(wù)的管理,真正以分布和開放的形式向用戶提供服務(wù)。

三、計(jì)算機(jī)技術(shù)下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)也在不斷發(fā)展,日益呈現(xiàn)出以下趨勢:

1.運(yùn)營產(chǎn)業(yè)化

以Internet運(yùn)營為產(chǎn)業(yè)的企業(yè)迅速崛起,從1995年5月開始,多年資助Internet研究開發(fā)的美國科學(xué)基金會(NSF)退出Internet,把NFSnet的經(jīng)營權(quán)轉(zhuǎn)交給美國三家最大的私營電信公司(即Sprint、MCI和ANS),這是Internet發(fā)展史上的重大轉(zhuǎn)折。

2.應(yīng)用商業(yè)化

隨著Internet對商業(yè)應(yīng)用的開放,它已成為一種十分出色的電子化商業(yè)媒介。眾多公司、企業(yè)不僅把它作為市場銷售和客戶支持的重要手段,而且把它作為傳真、快遞及其他通信手段的廉價替代品,借以形成與全球客戶保持聯(lián)系和降低日常的運(yùn)營成本。如:電子郵件、IP電話、網(wǎng)絡(luò)傳真、VPN和電子商務(wù)等等的日漸受到人們的重視便是最好例證。

3.互聯(lián)全球化

Internet雖然已有三十來年的發(fā)展歷史,但早期主要是限于美國國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)和它的盟國范圍內(nèi)使用。現(xiàn)在不一樣了,隨著各國紛紛提出適合本國國情的信息高速公路計(jì)劃,已迅速形成了世界性的信息高速公路建設(shè)熱潮,各個國家都在以最快的速度接入Internet。

4.互聯(lián)寬帶化

隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的改善、用戶接入方面新技術(shù)的采用、接入方式的多樣化和運(yùn)營商服務(wù)能力的提高,接入網(wǎng)速率慢形成的瓶頸問題將會得到進(jìn)一步改善,上網(wǎng)速度將會更快,帶寬瓶頸約束將會消除,互聯(lián)必然寬帶化,從而促進(jìn)更多的應(yīng)用在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn),并能滿足用戶多方面的網(wǎng)絡(luò)需求。

5.多業(yè)務(wù)綜合平臺化、智能化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)將成為圖像、語音和數(shù)據(jù)“三網(wǎng)合一”的多媒體業(yè)務(wù)綜合平臺,并與電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子公務(wù)、電子醫(yī)務(wù)、電子教學(xué)等交叉融合。10-20年內(nèi),互聯(lián)網(wǎng)將超過報刊、廣播和電視的影響力,逐漸形成“第四媒體”。

我們處在一個信息化時代,國家和世界各國也以發(fā)展科技為目標(biāo),況且我們的生活與計(jì)算機(jī)密切相連,所以,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展無限光明。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,許多在現(xiàn)實(shí)中的問題都將在網(wǎng)上慢慢的得以實(shí)現(xiàn),但隨之帶來的一系列網(wǎng)絡(luò)安全因素也是我們值得考慮的問題??傊?,未來網(wǎng)上的世界,我們拭目以待。

參考文獻(xiàn):

[1]高陽,王堅(jiān)強(qiáng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢[J].圖書情報工作,2009(02):5-20.

篇7

中學(xué)的美術(shù)教學(xué)是美術(shù)教育的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以將圖片、文字、聲音等很好地組織在一起,將美術(shù)作品形象生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生更好地領(lǐng)略藝術(shù)之美,有效提高中學(xué)美術(shù)的教學(xué)效果,促進(jìn)美術(shù)教育事業(yè)的發(fā)展。本文對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)美術(shù)教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討,指出計(jì)算輔助教學(xué)的應(yīng)用對中學(xué)美術(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展具有重要意義,希望能為中學(xué)美術(shù)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞:

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);中學(xué)美術(shù)教學(xué);應(yīng)用

現(xiàn)在我國很多中學(xué)的美術(shù)教學(xué)還是傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即重繪畫而輕欣賞,教學(xué)內(nèi)容多是繪畫技法的訓(xùn)練,由教師通過粉筆和黑板來演示。這種教學(xué)模式缺少互動、課堂沉悶,不能很好地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果很差,而且還缺乏課外知識的拓展。我們都知道美術(shù)的學(xué)習(xí)需要通過大量美術(shù)作品的欣賞來獲取藝術(shù)創(chuàng)造力和提高審美能力,因此這種教學(xué)模式是不科學(xué)的,與現(xiàn)代中學(xué)美術(shù)教育發(fā)展不相符的。大量的教學(xué)實(shí)踐證明,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用可以改善中學(xué)美術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀。

一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是指學(xué)校在計(jì)算機(jī)輔助之下展開的教學(xué)活動。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)通過多媒體技術(shù)、人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新興技術(shù)避免了傳統(tǒng)教學(xué)中的單調(diào)枯燥,提供了全新的教學(xué)模式。在這種模式下,教學(xué)的載體和平臺形式更豐富,更自由,教學(xué)的過程也更富有趣味,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,也優(yōu)化了教學(xué)質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式的完善,這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高校的教學(xué)中,并取得了良好的效果。近年來,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也開始在各個中學(xué)里推行開來。

二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)美術(shù)教學(xué)中的具體應(yīng)用

(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

我們都知道,教學(xué)的核心是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的積極性。積極主動地學(xué)習(xí)可以事半功倍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,而消極被動的學(xué)習(xí)卻只會事倍功半,非常不利于教學(xué)活動的展開。美術(shù)作為一種思維藝術(shù),尤其需要學(xué)生加強(qiáng)注意力,開發(fā)想象力,全身心地投入到課堂中。中學(xué)生正值心理活躍期,很容易開小差,但如果能把這份活躍引入到課堂中,就會獲得很好的美術(shù)教學(xué)效果。多媒體課堂的引入使得老師可以利用PPT軟件進(jìn)行教學(xué),教師通過對圖片、文字等的組合編制課件,改善了傳統(tǒng)美術(shù)課本的枯燥、單調(diào),使得課程內(nèi)容更加生動形象,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生可以專注于課堂,并跟隨教師的引導(dǎo),展開思維與想象,更好地理解美術(shù)作品與相關(guān)理念[1]。

(二)改進(jìn)美術(shù)欣賞方法

美術(shù)作品作為一種藝術(shù)化的表達(dá),往往反映了作者的某種情感,單憑一幅或者幾幅畫很難使學(xué)生真正理解作者的意圖,而且有些美術(shù)作品很抽象,需要補(bǔ)充大量的相關(guān)知識才能理解。在傳統(tǒng)的美術(shù)教學(xué)中,一般由教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行美術(shù)作品的欣賞,美術(shù)的作品形式是多樣化的,教師個人不可能精通每一類作品,對不熟悉的便只能臨陣磨槍的了解一下,不僅不能很好地傳達(dá)作品的理念,還有可能誤導(dǎo)學(xué)生。通過計(jì)算題輔助教學(xué)教師可以向?qū)W生播放一些作者的傳記電影或美術(shù)作品的鑒賞視頻等,有助于學(xué)生更好地了解作品的背景,從而加深其對作品內(nèi)涵的了解。而且,有些美術(shù)作品還可以結(jié)合音樂來欣賞。藝術(shù)是相通的,也是可以相互補(bǔ)充、解釋的,尤其是音樂和美術(shù),向來都是緊密聯(lián)系在一起的,通過音樂來欣賞美術(shù)作品,往往可以達(dá)到意想不到的效果。如山水墨畫與音樂《高山流水》的結(jié)合,無疑是一種美的享受[2]。

(三)擴(kuò)充資源庫

中學(xué)的美術(shù)教學(xué)通常課件資源不多,學(xué)生要獲得更多的知識就要求助于圖書館,而在當(dāng)前我國重文化輕藝術(shù)的階段里,中學(xué)本來就對美術(shù)教育不太關(guān)注,再加上美術(shù)資料一般都比較昂貴,很難投入大筆資金購置美術(shù)資料,也就不能滿足美術(shù)對學(xué)生廣開視野的要求。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展,學(xué)校開始廣建校園網(wǎng),其中一個重要環(huán)節(jié)就是資源庫的建設(shè)。教師將美術(shù)課堂可能用到的資源上傳到網(wǎng)站上,學(xué)生通過校園網(wǎng)即可進(jìn)行在線瀏覽或下載,有助于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)以及平時的自主學(xué)習(xí);而且,網(wǎng)絡(luò)也是一個豐富的資源庫,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以得到大多數(shù)需要的資料,為中學(xué)生的課外學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的條件[3]。通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),豐富了課堂形式,活躍了課堂氛圍,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過各種載體與平臺的運(yùn)用,改善了美術(shù)作品的欣賞模式,促進(jìn)了學(xué)生審美水平的提升;借助校園網(wǎng)的建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)的利用,豐富了學(xué)生的資源庫。總之,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為一種全新的教學(xué)模式,在課堂中的應(yīng)用表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性,有效地推動了中學(xué)美術(shù)教學(xué)的革新和發(fā)展,為我國美術(shù)教育事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。教育工作者應(yīng)該充分重視計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)并加以利用。

作者:樊彥華 單位:河北省內(nèi)丘縣柳林中學(xué)

[參考文獻(xiàn)]

[1]王鳳寶.中學(xué)美術(shù)教學(xué)中計(jì)算機(jī)輔助角模式的應(yīng)用[J].大眾文藝,2015,(03).

篇8

【關(guān)鍵詞】 學(xué)習(xí)風(fēng)格;面向服務(wù)架構(gòu);學(xué)習(xí)風(fēng)格判別組件

【中圖分類號】 G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1009―458x(2016)05―0064―07

一、研究背景及相關(guān)研究

學(xué)習(xí)風(fēng)格(Learning Style,簡稱“LS”)是學(xué)習(xí)者特有的認(rèn)知、情感和心理行為,作為學(xué)習(xí)者如何理解信息以及學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)環(huán)境相互作用下如何反應(yīng)的相對穩(wěn)定的指標(biāo)[1]。根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的認(rèn)知過程分為不同類型的學(xué)習(xí)風(fēng)格。很多教育理論學(xué)者以及研究者對這一觀點(diǎn)表示認(rèn)同,一致認(rèn)為將學(xué)習(xí)風(fēng)格整合到教育中可以更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)。有大量的相關(guān)研究證明并支持這一觀點(diǎn),例如Bajraktarevic、Hall和Fullick[2]、Graf和Kinshuk[3]等。目前主要是通過人工智能相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格自動偵測,例如機(jī)器學(xué)習(xí)[4]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)[5][6]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[7]以及基于規(guī)則的推理[8]等。很多智能學(xué)習(xí)系統(tǒng),尤其是自適應(yīng)教育超媒體系統(tǒng)(AEHS),大多數(shù)都具備不同的LS偏向性測試功能,并通過建立LS用戶模型為學(xué)習(xí)者提供更好的個性化學(xué)習(xí)服務(wù),如Tangow 系 統(tǒng)[9]、Protus 系統(tǒng)[10]、WHURLE 系統(tǒng)[11]、CS383 系統(tǒng)[12]等都使用了Felder-Silverman模型;AES-CS系統(tǒng)[13]使用了FI-FD模型;INSPIRE系統(tǒng)[14]使用了Honey-Mumford模型。這些傳統(tǒng)的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)在一定程度上解決了個性化學(xué)習(xí)的問題,但是這些系統(tǒng)的功能模塊之間存在著耦合性低、重用性差、不同系統(tǒng)之間很難實(shí)現(xiàn)資源共享等問題。

大量研究表明,采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)技術(shù)能很好地解決傳統(tǒng)智能系統(tǒng)存在的問題。Dagger對學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)(LMS)的演變進(jìn)行了分析,指出了傳統(tǒng)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在著以上問題,肯定了下一代智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)具有互操作性和擴(kuò)展性這一未來發(fā)展的趨勢,并通過案例證明了SOA架構(gòu)的優(yōu)越性[15]。

現(xiàn)在,基于SOA技術(shù)設(shè)計(jì)了很多學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu),試圖通過SOA架構(gòu)技術(shù)解決傳統(tǒng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在的問題。其中,Mohammed提出了使用SOA技術(shù)構(gòu)建一個E-learning學(xué)習(xí)管理系統(tǒng),雖然該系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)資源推送服務(wù),但可以對外提供服務(wù)接口[16];Cheng設(shè)計(jì)了一個可擴(kuò)展的SOA E-learning系統(tǒng)架構(gòu),能使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能更完善、更靈活,但是如何實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)沒有進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)[17];SLO 管理系統(tǒng)是一個基于SOA的學(xué)習(xí)資源管理系統(tǒng)架構(gòu),該系統(tǒng)架構(gòu)采用SOA技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享,但沒有使用學(xué)習(xí)風(fēng)格模型對用戶進(jìn)行建模[18];孫艷提出了一種面向服務(wù)的E-learning系統(tǒng)架構(gòu),該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、動態(tài)更新學(xué)習(xí)資源以及通過學(xué)習(xí)者個性特征分析提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。雖然該系統(tǒng)有個性化特征提取,但是并沒有提到如何建立學(xué)習(xí)者個性化特征[19]。Canales提出了一個基于SOA自適應(yīng)智能網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng) (WBES)架構(gòu),詳細(xì)介紹了用認(rèn)知地圖來構(gòu)建學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格用戶模型[20];Yaghmaie通過SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)了一個自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格自動過濾學(xué)習(xí)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容的推介[21];姜強(qiáng)設(shè)計(jì)的SOALS系統(tǒng)主要采用了Felder-Silverman模型,并使用學(xué)習(xí)行為來修正學(xué)習(xí)風(fēng)格模型,最終實(shí)現(xiàn)個性化資源推送服務(wù)[22]。

現(xiàn)有的很多SOA 智能系統(tǒng)只是一個系統(tǒng)架構(gòu),雖然有些系統(tǒng)提供了學(xué)習(xí)風(fēng)格判別和個性化推送功能,但是這些功能并不對外提供服務(wù)接口,導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)資源共享。同時,現(xiàn)在的系統(tǒng)很多只采用了單一的LS用戶模型,導(dǎo)致用戶建模單一化和片面化,學(xué)習(xí)資源推送準(zhǔn)確率低、效率低。此外,大部分SOA學(xué)習(xí)系統(tǒng)都沒有建立LS用戶模型,因此,這類系統(tǒng)不能提供個性化服務(wù)。

二、 SOALS系統(tǒng)架構(gòu)及其服務(wù)模型

(一)SOALS系統(tǒng)架構(gòu)

為了解決現(xiàn)有SOA學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在的問題,基于SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)了一個智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)(SOALS),并設(shè)計(jì)了一個學(xué)習(xí)風(fēng)格判別組件(SOALS_pre),該組件采用了Felder-Silverman(簡稱“FS”)[23][24]和Field Independence/Field Dependence(簡稱“FI-FD”)[25][26]學(xué)習(xí)風(fēng)格建立用戶模型,使LS預(yù)測更加準(zhǔn)確。通過對SOALS_pre組件進(jìn)行封裝,對外了一個學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)(LstyleRMIService)。不同架構(gòu)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過綁定該服務(wù)接口可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者在不同環(huán)境下進(jìn)行多模型的LS判別服務(wù)。同時,服務(wù)會把測試結(jié)果自動建立成標(biāo)記的樣本數(shù)據(jù)集,為LS測試服務(wù)提供樣本數(shù)據(jù)資源。

該架構(gòu)共有四層:第一層是資源層,第二層是組件層,第三層是服務(wù)接口層,第四層是用戶表示層(如圖1所示)。

資源層主要存儲了各種服務(wù)所需要的資源,例如學(xué)習(xí)風(fēng)格樣本數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)行為樣本數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)資源庫(LOM標(biāo)準(zhǔn))等。本系統(tǒng)通過Mysql 5.5設(shè)計(jì)了3個數(shù)據(jù)庫,其中LSdata數(shù)據(jù)庫主要用于存儲學(xué)習(xí)風(fēng)格樣本數(shù)據(jù);LCdata數(shù)據(jù)庫主要用于存儲學(xué)習(xí)行為樣本數(shù)據(jù);LRdata數(shù)據(jù)庫主要用于存儲學(xué)習(xí)資源,學(xué)習(xí)資源需要遵循LOM標(biāo)準(zhǔn)。

組件層是系統(tǒng)架構(gòu)的核心層,也是系統(tǒng)的底層,它涉及組件的核心代碼和對核心代碼的封裝。在系統(tǒng)中,學(xué)習(xí)風(fēng)格判別組件(SOALS_pre)分別由LS組件、LS前測組件、LS維度篩選組件和LS預(yù)測組件組成。其中,LS組件提供了FS學(xué)習(xí)風(fēng)格測試、FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格測試、LS維度篩選以及LS預(yù)測功能。LS組件要實(shí)現(xiàn)這些功能需要分別引用LS前測組件、LS維度篩選組件和LS預(yù)測組件。LS前測組件需要使用LSdata數(shù)據(jù);LS維度篩選組件和LS預(yù)測組件需要使用LSdata數(shù)據(jù)和LCdata數(shù)據(jù),如圖1組件層所示。

服務(wù)接口層是SOA系統(tǒng)架構(gòu)中最重要的一層,是服務(wù)使用者綁定和實(shí)現(xiàn)服務(wù)的入口。一個服務(wù)可能需要使用一個組件或者多個組件來實(shí)現(xiàn)其功能。同時,一個組件可以實(shí)現(xiàn)一個或者多個服務(wù)功能。本系統(tǒng)對外的LstyleRMIService學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)需要使用LS組件、LS前測組件、LS篩選組件和LS預(yù)測組件來實(shí)現(xiàn)服務(wù)的功能,這個服務(wù)主要對外提供了三個服務(wù)接口:LS前測服務(wù)、LS維度篩選服務(wù)以及LS預(yù)測服務(wù)(如圖1第三層中橢圓虛線框所示)。

表示層主要是指綁定并使用服務(wù)的各種系統(tǒng)。本文通過設(shè)計(jì)一個學(xué)習(xí)系統(tǒng)驗(yàn)證了服務(wù)功能具有可重用性,不同系統(tǒng)之間能實(shí)現(xiàn)資源共享。最后,對學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與NBC分類器得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析。

(二)SOALS_pre判別組件核心模型

1.LS前測服務(wù)模型

前測服務(wù)主要是從終端獲取學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格問卷數(shù)據(jù),并根據(jù)量化公式把問卷結(jié)果進(jìn)行量化處理,最后把該量化的數(shù)據(jù)作為有標(biāo)記的樣本數(shù)據(jù)存儲在LSdata數(shù)據(jù)庫中。FS學(xué)習(xí)風(fēng)格通過Solomon量化表進(jìn)行學(xué)習(xí)風(fēng)格計(jì)算;FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格通過改進(jìn)的問卷調(diào)查表和量化表進(jìn)行學(xué)習(xí)風(fēng)格計(jì)算[27][28][29], LS前測服務(wù)模型如圖2所示。

本文使用了標(biāo)準(zhǔn)的FS問卷進(jìn)行學(xué)習(xí)風(fēng)格樣本數(shù)據(jù)采集,該問卷的量化方式遵循Solomon量化表規(guī)則(最大數(shù)-最小數(shù)+最大數(shù)的字母),通過這種規(guī)則得到的LS結(jié)果分別是:1a、3a、5a、7a、9a、11a;1b、3b、5b、7b、9b、11b。其中,a表示學(xué)習(xí)者在某種維度上LS左邊的傾向值,b表示學(xué)習(xí)者在某種維度上LS右邊的傾向值,值越大表示學(xué)習(xí)風(fēng)格傾向性越大。為了使學(xué)習(xí)風(fēng)格結(jié)果適用于數(shù)學(xué)建模,本文將Solomon量化表的結(jié)果進(jìn)行量化處理,把LS結(jié)果量化為0到1之間的小數(shù)。通過量化關(guān)系表和所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格理論,學(xué)習(xí)風(fēng)格可以通過一個四元組進(jìn)行形式化表示,如公式(1)所示[30]:

其中,中的i是學(xué)習(xí)者序號,表示學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)風(fēng)格t維度上的取值。當(dāng)取值范圍為時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向左邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格絕對偏向左邊的維度;當(dāng)取值范圍為時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向右邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格絕對偏向右邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向中間的維度。

FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格采集的方式有很多種,本文主要采用問卷調(diào)查法獲取學(xué)習(xí)者LS,并將FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格結(jié)果進(jìn)行歸一化處理,量化成0到1之間的小數(shù)。通過量化關(guān)系表以及FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格理論,F(xiàn)I-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格可以通過一元組形式化表示或公式(2):

其中,中的i是學(xué)習(xí)者序號;是i學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格維度上的偏向值。當(dāng)取值范圍為時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向左邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格絕對傾向于左邊的維度;當(dāng)取值范圍為時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向右邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格絕對傾向于右邊的維度;當(dāng)時,學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向中間的維度。

2. LS維度篩選服務(wù)模型

LS維度篩選服務(wù)的主要功能是識別出學(xué)習(xí)者群體在不同學(xué)習(xí)環(huán)境下LS主導(dǎo)維度偏向。本模塊沿用了前期工作中使用的維度篩選技術(shù)[31],并將其封裝成LS維度篩選服務(wù)(如圖3所示)。

學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格會隨著學(xué)習(xí)環(huán)境的改變而發(fā)生變化,由于一種學(xué)習(xí)風(fēng)格模型不能完全描述出學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)環(huán)境中的偏向,所以本文采用了FS學(xué)習(xí)風(fēng)格模型以及FI-FD認(rèn)知風(fēng)格模型構(gòu)建了一個多模型的學(xué)習(xí)風(fēng)格用戶模型。為了識別出學(xué)習(xí)者群體在不同環(huán)境下的主導(dǎo)維度偏向,需要使用兩種樣本數(shù)據(jù):一種是學(xué)習(xí)者在某一學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)行為樣本數(shù)據(jù),另一種是學(xué)習(xí)者在多模型下學(xué)習(xí)風(fēng)格抽象樣本數(shù)據(jù)。通過這些抽象樣本數(shù)據(jù)就能夠進(jìn)行多模型下學(xué)習(xí)風(fēng)格維度相似度識別,實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽分類向單標(biāo)簽分類的轉(zhuǎn)化[32],從而識別出學(xué)習(xí)群體在當(dāng)前學(xué)習(xí)環(huán)境下主導(dǎo)K維度LS偏向。

3. 學(xué)習(xí)風(fēng)格預(yù)測服務(wù)模型

預(yù)測服務(wù)是對未知LS的學(xué)習(xí)者在某一環(huán)境下的學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向進(jìn)行預(yù)測,其方法是把新學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為根據(jù)主導(dǎo)K維度下學(xué)習(xí)行為樣本進(jìn)行聚類。可以采用初始化群集核心構(gòu)造算法(Initialization Cluster Core Constructing Algorithm,簡稱“ICCCA算法”)和3-means聚類算法(如圖4所示)。

(三)組件及服務(wù)接口設(shè)計(jì)

本文利用SCA規(guī)范設(shè)計(jì)了一個學(xué)習(xí)風(fēng)格組件(SOALS_Pre組件),共包括4個組件。LS組件(LS_component)中有3個服務(wù)接口和3個屬性;LS前測組件(FSDI_component)中有1個服務(wù)接口和1個屬性;LS篩選組件(Rec_component)中有1個服務(wù)接口和3個屬性;學(xué)習(xí)風(fēng)格預(yù)測組件(Pre_component)中有1個服務(wù)接口和3個屬性(如圖5所示)。

三、實(shí)驗(yàn)

(一)樣本數(shù)據(jù)采集

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要來自成都大學(xué)2014級和2011級本科生以及四川師范大學(xué)2014級和2011級本科生、2013級研究生計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格樣本數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)行為樣本數(shù)據(jù),共計(jì)320份。其中,有效樣本數(shù)據(jù)298份,男生232人,女生66人,平均年齡為23歲;從學(xué)歷層次來看,本科生262人,碩士研究生36人;從區(qū)域來看,成都大學(xué)136人,四川師范大學(xué)162人。

為了驗(yàn)證測試結(jié)果的一致性、穩(wěn)定性和可靠性,在第一次采集數(shù)據(jù)后的第二周再一次對有效樣本群體進(jìn)行了學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向性采集,并通過SPSS軟件采用了重測可信度的方法對所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表中100個樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行信度驗(yàn)證,其中重測可信度主要通過Cohen提出的Kappa系數(shù)來驗(yàn)證。當(dāng)問卷調(diào)查Kappa系數(shù)大于0.75就可以表示重測的可信度很好。通過對學(xué)習(xí)風(fēng)格的4個維度進(jìn)行可信度驗(yàn)證,每個維度的Kappa系數(shù)分別為 active/reflective(0.881)、sensing/intuitive(0.879)、visual/verbal(0.896)、sequential/global(0.869)。通過這些結(jié)果很好地驗(yàn)證了該問卷的可靠性。

通過SPSS軟件,使用了100個樣本數(shù)據(jù)對所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表的44道題進(jìn)行探索性因子分析來驗(yàn)證問卷的效度,把取消最小系數(shù)設(shè)置為0.6,最終KMO得出的結(jié)果為0.73,說明該問卷及樣本數(shù)據(jù)適合使用探索性因子分析來驗(yàn)證問卷的效度。該量表是目前心理學(xué)中比較成熟的量表之一,很多研究者都做過信度和效度檢驗(yàn),并對該量表測試的LS結(jié)果進(jìn)行了肯定,如Livesay、Dee和Nauman[33],Van Zwanenberg等[34],Zywno[35],F(xiàn)elder和 Spurlin[36]等。

本文通過對實(shí)驗(yàn)所使用的50個訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到了LS維度偏向分布圖(如圖6所示)。X軸分別為A-R(活躍型/沉思型)、S-I(感悟型/直覺型)、Vi-Ve(視覺型/言語型)、S-G(序列型/綜合型)和FI-FD(場獨(dú)立/場依存)5個維度的取值,每個維度上有三個取值分別表示LS左邊偏向、LS中間偏向、LS右邊偏向(從左往右)。Y軸表示每個維度上不同LS偏向的學(xué)生人數(shù)。

(二)學(xué)習(xí)風(fēng)格測試與預(yù)測

1. LS前測服務(wù)

本文設(shè)計(jì)了一個學(xué)習(xí)系統(tǒng)并綁定LstyleRMIService服務(wù),在實(shí)驗(yàn)中讓一名新學(xué)習(xí)者(C201110409121)通過前測服務(wù)進(jìn)行了學(xué)習(xí)風(fēng)格測試,得到學(xué)習(xí)風(fēng)格測試結(jié)果(如圖7、圖8所示)。

2. LS維度篩選服務(wù)與LS預(yù)測服務(wù)

在實(shí)驗(yàn)中,在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中選擇“Java JDK平臺搭建”作為學(xué)習(xí)環(huán)境(如圖9所示)。

通過對實(shí)驗(yàn)所使用的50個訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行維度篩選,得到的結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些訓(xùn)練樣本在該學(xué)習(xí)環(huán)境下的主導(dǎo)維度偏向是視覺型/言語型(Vi―Ve)。將當(dāng)前學(xué)習(xí)者(C201110409121)和另外49個學(xué)習(xí)者群體(除訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)外,對剩下的樣本數(shù)據(jù)隨機(jī)選?。?gòu)成一個測試學(xué)習(xí)者群體,通過調(diào)用LS預(yù)測服務(wù)對該測試學(xué)習(xí)者群的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行偏向性預(yù)測。其中,“Main dimensions:Vi―Ve”是指學(xué)習(xí)者群體的該學(xué)習(xí)環(huán)境下主導(dǎo)K維度偏向;“Results of LS online questionnaire(LSOQ)”是指問卷測試的結(jié)果;“Results of Prediction”是指學(xué)習(xí)者在“Java JDK平臺搭建”環(huán)境下通過學(xué)習(xí)行為預(yù)測的結(jié)果。數(shù)字1-50表示了50個測試樣本的序號,其中當(dāng)前學(xué)習(xí)(C201110409121)的序列為7(如圖10所示)。

從LSOQ結(jié)果可以看出,有19名學(xué)習(xí)者偏向于視覺型;有1名學(xué)習(xí)者偏向中間的維度;有30名學(xué)習(xí)者偏向于言語型。而這50個測試樣本在“Java JDK平臺搭建”學(xué)習(xí)環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)風(fēng)格預(yù)測的結(jié)果顯示,有35名學(xué)習(xí)者偏向于視覺型,有14名學(xué)習(xí)者偏向于言語型,有1名學(xué)習(xí)者偏向中間的維度。其中,有32名學(xué)習(xí)者樣本的LSOQ結(jié)果與預(yù)測結(jié)果一致(正確為64%)(如表1所示)。

通過以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以看出大部分學(xué)習(xí)者在“Java JDK平臺搭建”學(xué)習(xí)環(huán)境下并沒有像傳統(tǒng)預(yù)測方法一樣預(yù)測“active/reflective”維度,而通過本文的維度篩選服務(wù)預(yù)測的結(jié)果是“visual/verbal”維度,而這個維度上的預(yù)測通常比較困難,以前的預(yù)測準(zhǔn)確率都只有50%-60%左右(樣本數(shù)小于300),部分技術(shù)預(yù)測準(zhǔn)確率只能達(dá)到40%。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是令人滿意的。

為了更好地驗(yàn)證維度篩選服務(wù)和預(yù)測服務(wù)的有效性,利用樸素貝葉斯分類器(Naive Bayes Classifier,簡稱“NBC”)對50名學(xué)習(xí)者在不同維度上進(jìn)行了分類,結(jié)果如表2所示。

通過上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,通過NBC分類器在Vi-Ve維度上預(yù)測的結(jié)果準(zhǔn)確率達(dá)到62.5%,可以確定當(dāng)前環(huán)境下學(xué)習(xí)者群體主要偏向Vi-Ve維度,這與本文實(shí)驗(yàn)維度篩選結(jié)果一致,但是本文預(yù)測的優(yōu)于NBC分類器的結(jié)果,準(zhǔn)確率可以達(dá)到64%。

四、結(jié)語與展望

本文通過SOA架構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)了一個智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)(SOALS)和學(xué)習(xí)風(fēng)格判別組件( SOALS_pre),并對外了一個學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)(LstyleRMIService)。不同架構(gòu)的系統(tǒng)通過綁定該服務(wù)接口,可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者在不同環(huán)境下多模型學(xué)習(xí)風(fēng)格預(yù)測服務(wù)。本文通過一個學(xué)習(xí)系統(tǒng)對學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)進(jìn)行了綁定,并通過“Java JDK平臺搭建”為主題(學(xué)習(xí)環(huán)境)對提供的服務(wù)功能進(jìn)行驗(yàn)證,證明了學(xué)習(xí)風(fēng)格服務(wù)的可重用性。最后,通過對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了學(xué)習(xí)風(fēng)格預(yù)測的準(zhǔn)確率優(yōu)于NBC分類器。

本文設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)和學(xué)習(xí)風(fēng)格判別組件(SOALS_pre)還存在以下問題:

第一,未能完全實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集自動動態(tài)更新;

第二,F(xiàn)S與FI-FD學(xué)習(xí)風(fēng)格測試服務(wù)使用了同一個服務(wù)接口;

第三,學(xué)習(xí)風(fēng)格用戶模型太少,例如缺少Kolb等。

我們將會在未來工作中重點(diǎn)解決這些問題。

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收稿日期:2015-06-01

定稿日期:2015-12-29