人工智能教育教學案例范文
時間:2023-08-28 17:03:32
導語:如何才能寫好一篇人工智能教育教學案例,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:教學網站設計;人工智能教學;智能規(guī)劃
中圖分類號:TP319 文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2014)001011103
基金項目基金項目:湖北省教育廳教學研究項目(2010241)
作者簡介作者簡介:蔡敦波(1981-),男,博士,武漢工程大學計算機科學與工程學院講師,研究方向為自動推理與智能規(guī)劃。
0 引言
隨著計算機網絡技術的發(fā)展與運用范圍的擴展,基于計算機網絡的教育技術已經成為教育教學中備受關注的技術之一。教學網站是該技術的主要產品。教學網站的目的在于通過提供教學大綱、教案、講義、演示文稿、習題與答案等內容在教學時間和教學深度兩個方面延伸理論教學課堂。因此,教學網站設計能否實現其教學目的一直是網站建設者思考的主要問題[13]。為了實現具體的教學目的,網站設計者一方面采用新技術提高網站的響應速度,改善用戶界面;另一方面精心組織網站內容和教學模式[3]。本文以本科生課程《人工智能》為例,來著重討論教學內容的前沿性及其體現形式。
在教學過程中發(fā)現,對于大多數本科生而言,人工智能是出現在科幻電影中的技術。此外,多數人工智能課程使用基礎性人工智能教材,專注于理論和方法較多,很少介紹人工智能軟件系統(tǒng),這進一步加深了學生對人工智能技術成熟度的懷疑,從而妨礙了部分學生的學習興趣。針對該問題,課程網站作為理論教學的有益補充,應介紹人工智能領域具有代表性和前沿性的軟件系統(tǒng),從而提高學生對人工智能的學習興趣。
智能規(guī)劃自人工智能誕生時起就成為其中的一個研究領域,更在近20年間取得突破性進展。在理論研究方面,最新的智能規(guī)劃算法相比1995年之前的規(guī)劃算法有一個數量級以上的提高[4]。在應用研究方面,智能規(guī)劃技術在香港地鐵系統(tǒng)的應用使香港鐵路公司能夠處理每工作日240萬人的客流量,獲得了美國人工智能聯(lián)合會2005年的“人工智能創(chuàng)新應用”獎;智能規(guī)劃技術在美國施樂公司的印刷設備動態(tài)調度項目中也取得成功[5],自2008年開始便產生了巨大的經濟效益。因此,對智能規(guī)劃技術的了解有利于提高學生對人工智能的學習興趣。
1 智能規(guī)劃技術簡介
智能規(guī)劃問題是根據Agent面對的初始世界狀態(tài)及其目標,在該Agent行動之前制定動作序列的問題。初始狀態(tài)和目標條件用邏輯命題表示,動作分為3個部分,包括執(zhí)行前提、執(zhí)行后新生的效果、執(zhí)行后消除的效果。初始狀態(tài)、目標條件和動作均采用PDDL語言[6]進行建模,以文本文件格式存儲為“域文件”和“問題實例文件”。“域文件”描述Agent的動作,“問題實例文件”描述在一個具體問題中Agent所面對的初始狀態(tài)和目標。
智能規(guī)劃系統(tǒng)是一個配備在Agent上的軟件系統(tǒng),它以“域文件”和“問題實例文件”為輸入,通過自身的規(guī)劃算法計算出解決該問題所需的動作序列。動作序列一般以文本文件進行存儲。
2 教學案例設計與實現
在人工智能教學網站建設過程中,設計了一個運用智能規(guī)劃系統(tǒng)的教學案例,采用JavaScript、Ajax和Java Servlet等技術加以實現。
2.1 案例設計
為了使學生了解智能規(guī)劃系統(tǒng)解決問題的全部過程,以“積木世界”類問題為求解對象,使用規(guī)劃系統(tǒng)FF[7]進行問題求解,使用動畫效果展示規(guī)劃解的執(zhí)行過程?!胺e木世界”問題涉及到將若干個積木堆疊成滿足給定空間關系要求的若干個積木堆。涉及3個積木的具體問題如圖1所示。
為了提高學習興趣,允許學生指定積木數量,隨機生成具有不同初始狀態(tài)和目標狀態(tài)的問題實例。實例的初始狀態(tài)生成算法思想如下:根據指定的積木數量M,生成標號從1到M的積木;對于第i個積木i,以1/k的概率將它放置在桌子上或頂面為空的積木上,其中k為頂面為空的且編號為1~(i1)的積木數量。目標狀態(tài)使用相同的算法生成,但保證其與初始狀態(tài)不同。問題實例生成后,其對應的PDDL語言模型將向使用者展示。完成此過程的用戶界面如圖2所示。
圖1 一個具體的積木世界問題實例
圖2 系統(tǒng)用戶界面
使用者通過點擊按鈕啟動規(guī)劃求解過程,在短暫等待后,能夠查看規(guī)劃解。使用者能夠啟動規(guī)劃解的單步執(zhí)行過程,根據每一步執(zhí)行的動作名稱和執(zhí)行后的結果觀察動作對外部世界的影響。在執(zhí)行過程中,允許使用者啟動倒退按鈕重新觀察上一個狀態(tài)。執(zhí)行過程的用戶界面如圖3所示。
圖3 規(guī)劃解執(zhí)行過程演示界面
2.2 預期效果
該案例預期實現以下教學效果:①使學生理解規(guī)劃問題的組成及其PDDL語言描述,在實例生成后,通過文本框顯示問題實例的PDDL語言描述以輔助學生理解;②使學生理解動作模型,通過執(zhí)行動作、撤銷動作等操作使得學生能夠觀察某個動作在執(zhí)行后對外部世界的影響;③認識到智能規(guī)劃系統(tǒng)的高效性,相比手工計算具有優(yōu)勢。為達到此目的,使用性能較高的智能規(guī)劃系統(tǒng)FF。通過多次生成不同規(guī)模的規(guī)劃問題,使學生意識到隨著積木數量增大而引發(fā)的手工計算困難;④發(fā)現FF給出的規(guī)劃解并不總是最優(yōu)的,從而認識到計算人工智能問題的最優(yōu)解是困難的。通過手工分析小問題的最優(yōu)解,使學生認識到FF的局限性和克服該局限性的困難。
2.3 案例實現
為支持教學案例的實施,設計了相應的網頁。系統(tǒng)采用瀏覽器/服務端模式,瀏覽器端采用JavaScript技術和Ajax技術定義用戶界面、動態(tài)演示規(guī)劃解的執(zhí)行,服務器端采用Java Servlet技術實現規(guī)劃問題實例的生成、規(guī)劃系統(tǒng)FF的調用、規(guī)劃解的傳遞,系統(tǒng)結構如圖4所示。問題實例在服務器端生成后,將以XML文件格式發(fā)送到客戶端,并以文本文件形式存儲在服務器端;服務器端在接到求解規(guī)劃的請求后,以問題實例的文件名和域描述文件(預先存儲在服務器端)的文件名為參數,調用規(guī)劃系統(tǒng)FF;FF在求解后將規(guī)劃解以文本文件存儲,之后服務器端負責將該文本文件格式化為XML文件并發(fā)送給客戶端;客戶端在接收到規(guī)劃解后,根據用戶的操作進行規(guī)劃解的執(zhí)行過程演示。由于規(guī)劃系統(tǒng)FF在Linux操作系統(tǒng)上開發(fā),因此服務器在Linux上搭建。
圖4 系統(tǒng)架構
2.4 實踐效果
該系統(tǒng)在智能科學與技術專業(yè)本科生的人工智能教學實際中加以了運用。實踐結果表明,學生對系統(tǒng)的可視化特征很感興趣,對規(guī)劃問題、PDDL語言和規(guī)劃求解算法都很好奇。學生提出的問題主要有:①Agent能執(zhí)行的動作是如何知道的;②生成初始狀態(tài)是否有其它算法;③PDDL語言與編程語言的區(qū)別;④FF使用了什么算法。在指導教師解答后,學生對問題建模和自動化求解有了更深入的理解,部分學生對使用PDDL語言建模規(guī)劃問題產
生了濃厚興趣。
3 結語
人工智能教學網站是學生利用課外時間開展學習的重要平臺,因此設計者應注重其教學內容的豐富性、前沿性和可用性。本文將智能規(guī)劃問題的求解系統(tǒng)作為教學內容,使用JavaScript技術實現了動態(tài)演示效果,開闊了學生的學習視野,提高了學生的學習興趣。在今后的教學網站建設中,將增加對人工智能技術應用成果的介紹,以提高學生對人工智能技術經濟價值的認識。
參考文獻參考文獻:
[1] 趙彤洲,王海暉,劉昌輝.如何在計算機實踐教學中培養(yǎng)大學生的動手能力[J].軟件導刊,2010(1): 197199.
[2] 宗春梅.高等師范院校人工智能教學的探討[J].軟件導刊,2011,10(4):188190.
[3] 徐新黎,王萬良,楊旭華,等.“人工智能導論”課程的教學與實踐改革探索[J].計算機教育,2009(11):129132,126.
[4] HOFFMANN J.Everything you always wanted to know about planning (but were afraid to ask)[M].Springer Berlin Heidelberg,2011.
[5] DO M B,RUML W,ZHOU R.Planning for modular printers:beyond productivity[C].Sydney:Proceedings of the Eighteenth International Conference on Automated Planning and Scheduling(ICAPS 2008),2008:6875.
篇2
關鍵詞:研究生優(yōu)質課程;算法設計與分析;教學理念;教學改革;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)03-0042-02
在世界經濟全球化、教育國際化和創(chuàng)新人才競爭日益激烈的背景下,改革人才培養(yǎng)模式以適應建設創(chuàng)新型國家、構建學習型社會的需要被提上了議事日程。但近年來隨著招生規(guī)模的擴大,我國研究生教育出現了“大眾化”現象,這制約著創(chuàng)新型研究生人才的培養(yǎng),影響了研究生教育質量的提高[1]。為推動研究生教育教學水平整體提升,2009年開始重慶市教育委員會組織開展了重慶高校研究生教育優(yōu)質課程的立項建設,以推進研究生教育教學模式的改革[2]。研究生優(yōu)質課程是指課程目標定位明確、課程教學團隊優(yōu)秀、支撐課程學科實力較強、資源具有較大共享價值的示范性課程。優(yōu)質課程在教學理念、課程體系建設、教學內容、教學方法等教改研究和實施方面成績明顯[3-4]。重慶理工大學《算法設計與分析》課程于2011年通過專家評審開始“重慶市研究生優(yōu)質課程”立項建設?!端惴ㄔO計與分析》課程是信息類碩士研究生的一門核心學位課程,課程系統(tǒng)介紹軟件設計中常用的算法分析與設計技術,為學生獨立設計算法和對算法進行復雜性分析奠定了堅實的基礎。課程理論性和實踐性都很強。以研究生優(yōu)質課程建設為契機,為研究生教育教學改革注入活力,為推動研究生創(chuàng)新能力的提高提供動力。在教學過程中如何進行教學理念的轉型、教學內容和教學方法改革的升級特別是如何進行教學資源建設的升級是目前研究生優(yōu)質課程建設需認真思考的問題。
一、教學理念轉型
研究生教育教學觀念必須先更新,教學模式才能轉變。地方高校碩士生生源主要來自于三本院校,要引導學生從接受性學習向發(fā)現性學習到研究性學習轉變,營造獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境,就必須堅持“育人為本、素質及創(chuàng)新教育為核心”的教育理念及“用最優(yōu)質教學資源組織教學,提高教學質量,強化創(chuàng)新人才培養(yǎng)”的教學原則。應用現代信息技術構建優(yōu)質教學資源,實現“強化應用創(chuàng)新能力、倡導自主學習”的課程建設目標,主張在教師引導下學生充分利用教學資源自主學習,以促進個性發(fā)展,從而全面推進學生知識、能力、素質的協(xié)調發(fā)展,以適應終身學習和國際化要求。教學觀念轉變后,教學模式相應地從教師、課堂、教材為中心的單一知識傳授型轉變?yōu)橐越處煘橹鲗АW生為中心的素質與創(chuàng)新型的課程教學模式及以課堂講授為引導、以學生課外自主學習為中心和以教材學習為基礎、以充分利用教學資源學習為核心的教學模式。
二、教學改革升級
研究生教育教學改革升級的核心是教學內容的更新,關鍵是教學方法的改革。
1.教學內容更新?!八惴ㄔO計與分析”所涉及的領域非常廣泛,通常包括:關于算法復雜性分析的理論研究,如問題復雜度分析、函數漸進分析等理論;各種基本和經典的算法,如分治法、貪婪法、動態(tài)規(guī)劃等算法;各種新興算法,如人工智能算法、并行算法等方面的理論及應用研究[5-6]。依據《算法設計與分析》課程教學理念,本著“設計與分析并重、理論與應用結合、經典與現代互補”的原則,按照基本內容、專題講座和教學案例三種形式組織教學內容?!耙肫苯榻B算法設計與分析的基本步驟與方法,如“自頂向下、逐步求精”的算法設計過程、函數漸進分析方法等內容?!昂诵钠苯榻B各種常用的算法策略,如分治法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃、回溯法及分支限界法等,并對算法策略進行總結比較。“應用篇”針對具體的應用案例,采用不同的算法策略進行算法設計和效率分析,促進學生的思維?!疤岣咂苯榻B學科領域的最新進展,結合科研項目用專題講座形式講述搜索引擎等算法,引導學生的興趣。
2.教學方法改革。(1)課堂教學方式的改革。課堂講授采用引導式、啟發(fā)式和探究式講授;引導學生的學習興趣,激發(fā)學習的主動性,促進學生的思維和自學;以問題講解為核心,以算法思想與方法教學為重點;適當減少講授學時,加大討論課學時比例;討論課以團隊為單位,以解決應用問題為目標,注重算法思想的表述、算法實現,特別強調算法的比較。當然,網絡學習資源是課堂教學改革和質量提高的重要保障。(2)教學考評體系的建立。研究生教學需重視“教師教”的評價,更要重視對“學生學”的評價,特別強調轉變教學評價觀,將評價教學由知識觀轉變?yōu)樗刭|觀、能力觀[7]。課程的成績由課程理論考核(50%)+實驗作業(yè)(20%)+課堂討論(20%)+論文(10%)構成,引導學生理論聯(lián)系實際,激發(fā)學生的創(chuàng)新能力和系統(tǒng)設計能力。(3)實踐教學體系的構建。由于學時的限制,研究生《算法設計與分析》課程往往沒有安排實踐學時,但鑒于課程實踐性強的特性和課程建設目標,實踐環(huán)節(jié)基本安排在課外完成,但其考核在實驗作業(yè)和課堂討論兩部分中實現。實驗作業(yè)內容按難易程度分成3類:①驗證型。對經典算法用高級語言加以實現并驗證。②拓展型。利用新技術將實現的算法抽象拓展成為通用函數庫(類庫)。③應用型。選擇ACM/ICPC程序設計競賽中的應用型問題,引導學有余力的學生應用所學的知識解決實際問題。拓展和應用型實驗的設置使部分學生能體會到創(chuàng)造和征服困難的,激發(fā)他們的學習和探索熱情。
三、教學資源建設升級
網絡的可自學性、可交互性和海量信息資源為研究生優(yōu)質課程建設提供了資源平臺和技術支撐。應用現代信息技術,改進教學手段和教學方法,推進網絡教學資源的建設,是研究生優(yōu)質課程建設的特色[2]。
研究生優(yōu)質課程教學資源建設升級強調教學適應性、學習實用性和實際使用效果,資源的表現模式和技術升級強調適合基于網絡的學習,資源開發(fā)強調方便學習者參與的教學過程可交互性。
1.基本資源?;举Y源涵蓋學習者基于網絡能自主完成課程學習的基本內容和必要環(huán)節(jié)的必需教學資源,能反映課程的教學思想、教學方法、教學內容及教學過程。主要包含:(1)課程計劃:課程介紹、教學大綱、教學日歷、實施教案(文字稿及電子演示稿)。(2)教學錄像:按教學計劃學時的全程授課實錄,注重教師與學生互動。(3)學習指導:學習要求、重點難點、知識脈絡、學習方法、典型例題、常見問題、擴展知識、參考書目。(4)練習系統(tǒng):基本練習、綜合練習及應用練習的題目、做題指導及自檢。(5)基本實驗:基本算法驗證和演示性實驗視頻資源和仿真系統(tǒng)。(6)自測考試:學習者自主能完成各部分內容學習自測自檢和課程模擬考試。
2.拓展資源。適合不同專業(yè)、不同層次學習者選擇與組合,不同內容深度需求的拓展性資源,需要聯(lián)合共建與共享。常常包含:(1)專題講座錄像:圍繞課程內容各專題深入探討的講座錄像,適合各專業(yè)和學生的個性學習。(2)作業(yè)習題庫:基本練習、綜合練習、應用練習、擴展及探究創(chuàng)新類習題庫。(3)教學案例庫:課程教學和軟件設計與分析等教學案例。(4)試題試卷庫:試題試卷、參考答案、評分標準、試卷分析。(5)課程實驗系統(tǒng):虛擬及仿真實驗系統(tǒng)。(6)創(chuàng)新教學資源:創(chuàng)新題目、創(chuàng)新指導、作品展示、創(chuàng)新心得。(7)學科方向介紹:面向學生、教師及公眾不同層次學科方向與進展介紹。
研究生優(yōu)質課程建設是質量工程的重要組成部分。針對課程具有理論和實踐并重的特點,結合地方高校研究生教育教學實際,《算法設計與分析》研究生優(yōu)質課程建設需以教學理念的轉型為中心,以教學改革升級為關鍵,以教學資源建設升級為重點,既要體現學術水平,也要體現技術水平,更要體現教育水平。因此,只有在教學過程中牢固樹立優(yōu)質意識,不斷探索和實踐,才能創(chuàng)建真正的研究生優(yōu)質課程。
參考文獻:
[1]高英彤,劉亞娜.論研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].學術交流,2012,(2):201-204.
[2]李玉蘭.研究生優(yōu)質課程立項建設的思考[J].高等建筑教育,2012,(1):37-40.
[3]丁鋼.杰出人才培養(yǎng):一個制度文化的分析視角[J].探索與爭鳴,2010,(3):4-5.
篇3
關鍵詞:智慧旅游;旅游管理專業(yè);人才培養(yǎng);課程體系建設
我國在2011年正式提出“智慧旅游”的構想,國家旅游局在2015年1月,了“關于促進智慧旅游發(fā)展的指導意見”,對智慧旅游人才培養(yǎng)、儲備等相關問題,進行了明確解答,以促進智慧旅游健康、有序發(fā)展。隨著大數據、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等新技術的日益成熟,智慧旅游作為一種全新的旅游形態(tài)被稱為中國旅游業(yè)的二次創(chuàng)業(yè),旅游教育的發(fā)展遇到良好機遇,亟待進入到調整、深化、改革和提高的發(fā)展階段,為了培養(yǎng)更多既懂技術,又懂旅游電子商務、網絡營銷的復合人才,滿足行業(yè)對旅游建設高素質人才的迫切需求,旅游管理專業(yè)有必要順應時代,構建創(chuàng)新型培養(yǎng)方案和專業(yè)課程升級與改造,深化教育體制改革和專業(yè)深層建設。因此,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是旅游教育發(fā)展的必由之路,是保證人才培養(yǎng)質量的根本途徑。
1目前旅游管理專業(yè)本科設置問題
近年來,高校旅游管理專業(yè)大多存在專業(yè)設置不全面、課程設置不合理、重理論輕實踐等等問題,具體表現在以下幾個方面。
1.1培養(yǎng)目標不清晰、人才層次定位模糊
在人才培養(yǎng)過程中,還存在培養(yǎng)目標不清晰、人才培養(yǎng)層次、定位模糊,與企業(yè)用人需求存在嚴重脫節(jié)等問題,導致培養(yǎng)的人才不能完全符合旅游企業(yè)需求,就業(yè)率與就業(yè)質量普遍偏低。
1.2課程設置
“缺乏特色”課程設置缺乏一定的系統(tǒng)性,表現在授課思路和本科生對其認識偏差較大。在課程內容中缺乏特色,體現在課程設置上的不統(tǒng)一,特色課開設的貧乏,目的模糊;由于沒有相關的基準文件,沒有將培養(yǎng)目標應用到人才培養(yǎng)的過程中,開課思路不清晰,可說是目的模糊的延伸,理論知識更新速度慢,信息技術類的基礎課程少等;不細分專業(yè)導致大量的教育資源浪費,專業(yè)方向模糊也使得本專業(yè)優(yōu)勢難以體現;尤其是教師的研究成果,幾乎不為本科生所知,師生間的交流、參與較少,這些均是旅游系本科生專業(yè)建設的“軟肋”。此詬病幾乎為院校老師所認同。
2智慧旅游課程思路
智慧旅游課程思路以“實用、高效、前瞻”為原則,采用理論+實踐體驗式互動教學模式,從實踐項目案例入手講解知識點,穿插大量典型應用案例,一對一答題解疑,將先進的技術與具體的實際應用相結合。(1)圍繞創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內涵要求進行。針對院校學生實際情況,遵循教育教學規(guī)律,設定層次化的培養(yǎng)目標,使學生了解大數據、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等關鍵技術在相關專業(yè)中的具體應用,提升學生在互聯(lián)網+的模式下學習和實踐能力。(2)根據培養(yǎng)目標設計培養(yǎng)方案。使學生熟悉互聯(lián)網+模式下的核心課程,提升復合能力。(3)針對實際問題。目前創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的課程設置缺乏系統(tǒng)性、實踐活動脫節(jié)和教育模式以及評價體系不成熟等問題,優(yōu)化課程體系,改革教育教學內容、模式與方法,積極應用先進的教育理念、方法與資源,如:翻轉課堂、慕課、微課、移動學習、協(xié)作學習等,實施一體化的課程建設、網絡教育資源建設、實驗室與實踐基地建設,探索適合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的評價體系及課程體系架構。(4)立足于校內創(chuàng)新中心、科技園等機構,積極開展企業(yè)合作協(xié)同育人,建設創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實踐基地。(5)針對目前創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的政策制度不完善,以師資隊伍崗位工程培訓為切入點,面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),建設具有可持續(xù)發(fā)展機制的師資隊伍培訓、發(fā)展、提高等制度,探索有利于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的政策和制度。
3智慧旅游課程提升與內容建設
3.1整合專業(yè)核心課程組,逐步更新專業(yè)課程內容
在專業(yè)課程設置上,需要增加互聯(lián)網+相關內容,充實并完善課程體系建設,使其適應社會對本專業(yè)畢業(yè)生的需求。在旅行社管理課程中添加旅游服務的電子商務運營、旅行社電子商務、在線旅游的生態(tài)系統(tǒng)、旅游電子商務管理(旅游電子商務流程管理、旅游電子商務網絡營銷管理、旅游電子商務客戶關系管理)、旅游電子商務網絡廣告應用等內容。在旅游景區(qū)管理課程中添加旅游服務的電子商務運營、旅游景區(qū)電子商務、旅游電子旅游產品中間商概述、旅游產品網上中間商電子商務模式、旅游產品網上中間商、電子商務網站結構等內容。在飯店管理總論課程中添加飯店電子商務、飯店電子旅游產品中間商概述、旅游餐飲電子商務、餐飲電子旅游產品概述等內容。在旅游策劃與規(guī)劃課程中,添加智慧旅游創(chuàng)新與策劃綜述、智慧地球與智慧城市介紹、智慧旅游建設規(guī)劃與設計案例等內容。在會展管理課程中添加旅游商品電子商務、旅游產品網上中間商電子商務運營、旅游電子產品中間商概述、旅游產品網上中間商電子商務模式、旅游產品網上中間商電子商務網站結構等內容。在旅游營銷學課程中添加旅游網絡營銷模式及工具與方法、網絡營銷之電商網站綜合運營實戰(zhàn)(網絡營銷之網站數據分析案例分享、營銷型網站的建設、網絡營銷管理)網絡營銷之常用工具和營銷案例分析、公共營銷體系中的旅游目的地社交網絡傳播、基于社交網絡的旅游目的地公共營銷等內容。
3.2在公共必修課程中加入管理信息課程
在公共必修課程中加入管理信息系統(tǒng)、旅游信息化講座等課程,開設旅游電子商務、旅游信息管理等課程。在旅游信息管理課程中添加智慧旅游與旅游電子商務的核心技術及典型應用、旅游大數據介紹及典型應用、移動互聯(lián)網+旅游APP、地理信息系統(tǒng)及典型應用、虛擬現實技術及典型應用、云計算技術及典型應用、人工智能技術及其在旅游開發(fā)中的應用等內容。在電子商務運營實務課程中添加旅游電子商務運營實務、旅游電子商務的技術基礎、旅游電子商務的運營平臺、旅游電子商務體系建設(旅游電子商務體系的構成、旅游電子商務體系的功能與特點、旅游電子商務網絡支付與網絡銀行)、旅游移動電子商務運營(旅游移動電子商務的特點與優(yōu)勢、旅游移動電子商務商業(yè)模式、旅游移動電子商務的組成、旅游移動電子商務服務與交易過程。
3.3與企業(yè)開拓協(xié)同創(chuàng)新型課程
建立創(chuàng)新實踐教學模式,立足于學校創(chuàng)新中心、科技園,匯聚校內外優(yōu)秀師資開展互聯(lián)網+教學與創(chuàng)新研究。同時,積極開展企業(yè)合作協(xié)同育人;在不改變原有課程體系情況下,逐漸改變舊課體系直至更新課程體系,實現專業(yè)改造與升級;針對素質和能力差異比較大的學生,面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),提出分層次培養(yǎng)的方式方法,突出實用、高效、前瞻”為原則,將先進的技術與具體的實際應用相結合。開發(fā)實踐性組合課程。旅游電子商務(網絡營銷)建設、教學案例建設,信息技術核心實踐課程建設等,同時與企業(yè)業(yè)務部門配合,完善課程開發(fā)、實驗室、實訓基地建設。
4結語
總之,科學制定并實施符合應用型人才成長規(guī)律的人才培養(yǎng)方案,深化以產教融合、協(xié)同育人為突出特色的應用型人才培養(yǎng)模式改革。引導本專業(yè)緊跟科學發(fā)展和技術進步,設計課程體系,優(yōu)化課程結構,整合相關課程,形成突出實踐能力培養(yǎng)的課程群或課程模塊,深化體現行業(yè)產業(yè)發(fā)展、技術進步和社會建設要求的課程體系改革。
參考文獻:
[1]孫麗坤,蓋玉妍等.旅游管理專業(yè)“做學研”相結合的創(chuàng)新實踐模式研究[J].高校實驗室工作研究,2013(6):1-3.
[2]魏九峰.智慧旅游背景下應用型本科旅游管理專業(yè)人才需求及培養(yǎng)模式研究[J].教育教學,2016(1):148-149.
[3]國家旅游局.關于實施“旅游+互聯(lián)網”行動計劃的通知[EB/OL].北京:國家旅游局,201509.
篇4
摘 要:信息通訊技術( ICT)憑借網絡的發(fā)展飛速滲透到現代社會生活的各個方面,而教育與人們生活、人文是密不可分的一個環(huán)節(jié),ICT 在其中的投入運用為教育教學的變革創(chuàng)造了條件。本研究依據學生的個性化學習和學習分析理論,聚焦于ICT輔助下設計特定的修辭專題案例,通過“多媒體智能互動測訓平臺獲取、存儲學生學習過程中操作數據和痕跡,可視化學生學習過程的操作時間、思維路徑,找到學生解決修辭問題存在的弱點,文章嘗試在ICT的輔助下優(yōu)化傳統(tǒng)的中學修辭教學方式,快速有效的提升修辭能力。
關鍵詞: ICT;修辭教學;修辭能力;案例研究
中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2017)06-0031-05
一、引言
ICTc教育的整合已經是當前教育改革的一個重要趨勢,它已成為教育改革的強大動力。在當前的時代背景下,要關注將ICT應用在教育范疇內以支持學生的學習,作為促進學生自主學習的認知工具、情感激勵工具和豐富學習環(huán)境的創(chuàng)設工具,從而促進傳統(tǒng)教學方式的根本變革, 提高傳統(tǒng)教育的教學效果,取長補短,達到增強學生創(chuàng)新與實踐能力、改善學生學習方式的目的[1]。
修辭能力的提高有助于提高說話水平和寫作能力、閱讀和欣賞能力,有助于提高語言素養(yǎng)和語言美的水平,有助于社會信息更準確暢通地傳遞,而中學進行修辭教學是提升中學生修辭能力的重要手段,但目前的語文修辭教學中,教師教授方式主要還是偏重理論知識講解,注重題海戰(zhàn)術,并且采取人工批閱等低效率手段,常常忽視學生解決修辭問題過程中的個性問題和學生個人修辭方法的差異,評價也僅僅局限于用對錯的結論性成績來判斷學生掌握與否,存在很多不確定性,對學生成績的波動,很難做出合理的解釋,特別是對學生的語言修辭能力的判斷存在較大的誤差。
通過查閱相關的文獻資料,涉及中學生語文修辭教學的論文很少,還沒有涉及基于ICT輔助修辭教學的研究,還停留在傳統(tǒng)的語文教學階段。而在大數據時代,對修辭教學方法,測評方式提出了新的更高要求,將ICT輔助運用到語文修辭教學中,可以打破學校和課堂的地域范圍,增加更多的學習機會,讓學生可以按自己的習慣學習和思考,并從指導者那里獲得個別反饋;學生通過網絡交流平臺與教師和同學討論交流,教師可以快速的獲取學習測試結果,通過多媒體互動測訓平臺采集關鍵信息,展開數據分析,來發(fā)現學生修辭學習問題和學習過程發(fā)生的變化,并開展針對性的輔導和強化訓練,可以及時調整教學策略,快速有效提升其語言修辭能力。因此,ICT輔助修辭教學的深入研究具有非常重要的意義。
二、ICT輔助能有效幫助語文教學創(chuàng)新
目前,ICT輔助語文教學已經是教育改革一種重要趨勢,ICT輔助語文教學是將ICT技術與語文教學相結合,利用計算機、網絡、數據庫等手段輔助語文教學,并不是完全取代傳統(tǒng)的語文教學。ICT是完全為教學服務的,這一點是我們在使用ICT進行語文教學之前必須明確的。教師關注學生個性化的學習需要,不要被技術牽著鼻子走,要注意與學生之間的雙向反饋交流。目前我國教學的基本形式是課堂教學,語文教學更是如此。正確對待ICT對語文教學的促進作用并明確ICT的輔特征,才能充分將ICT與語文教學高效融合。
新課程改革倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學生搜集處理信息、獲取新知識的能力,分析、解決問題及交流合作的能力[2]。ICT輔助下的語文教學,教師不再主動干涉學生的思維過程,而是運用概念和知識,借助ICT輔助的功能來引導學生的思考,讓他們通過自己的思維來產生屬于自己的學習過程。學生從被動走向參與,它意在學生的主動投入,以自己的思維進行思考研究。本研究認為ICT可以通過以下幾個方面來有效的幫助語文教學提高教學效果。
1.利用ICT創(chuàng)設良好的教學情境
第一,利用ICT可以創(chuàng)設良好的語言情境,激發(fā)學生學習語文的興趣與積極性,如創(chuàng)設良好的語言情境,加上老師的引導,學生深入到其中就能使學生對所教授的知識有深層次的理解,更能熟悉和掌握相關知識。通過語境教學使語文知識成為看得見的知識,有利于提高教學的效果。
第二,在傳統(tǒng)課堂上部分學生由于性格的原因,不擅長于表達,導致他們在有了自己的想法時也因為害怕畏懼而不敢開口,使得學習中的“交流”這一環(huán)節(jié)不能被很好地執(zhí)行。這一弊端在 ICT 理念的運用下可得到很好的解決,在ICT 的理念下,師與生之間完全“平等”。不僅教師能夠對學生的思維進行引導啟發(fā),學生也能對教師的思維進行補充總結,充分達到“師生互動”的有效性。網絡平臺討論交流是ICT輔助語文教學的重要環(huán)節(jié),教師借助網絡聊天平臺創(chuàng)設語言交流的環(huán)境,以便增加師生和生生之間的交流。在任務練習的過程中,若學生出現無法解決的問題,可在聊天平臺討論交流,形成一個良好的學習氛圍。若同一知識點或者修辭技巧提問較多,教師則正確引導再現學習資料、糾誤等進行解決。學生每次任務完成后,教師都要在聊天平臺上有一個交流評價環(huán)節(jié),評價學生的學習效果和策略,讓學生在解決問題過程中習得穩(wěn)定的學習策略,同樣也提供學生一個表達交流的機會,提高學生的表達能力。最終在這樣的教學中通過師生之間的對話,信息交流、反饋,實現教學雙方對教學過程的把握,幫助教師在一個動態(tài)的過程中完成教學任務,實現教學目標。
2.利用ICT來突破教學的重點和難點
利用ICT進行語文專題模塊化的案例設計,對語文知識進行細化和重難點分類,比如高中修辭專題可根據大綱要求分為修辭格類型辨析、修辭句子的理解、修辭句子的鑒賞和修辭手法的使用等四個模塊,學生通過模塊化的訓練教師可以清晰的找到學生的薄弱環(huán)節(jié),并進行針對性的強化集中輔導和下達針對性的任務練習,有目標的逐一突破重難點,在學生練習時利用ICT可以更快速客觀的利用數據分析找到學生弱項,以便更好的實現個性化教學。
3.利用ICT打破學校和課堂的地域范圍
利用ICT可以實現學生課后的鞏固練習和師生的互動交流,傳統(tǒng)的語文講授時任務的訓練和評價都是教師親自完成,學生回家只能完成紙質作業(yè)練習任務,不能及時的反饋學習結果,但利用ICT輔助語文教學就不同了,學生在家里同樣可以利用案例庫學習和鞏固課上的知識點,而且可以和教師在網上進行討論交流、課后的輔導和反饋等。
4.利用ICT改革評價機制
ICT的運用,增加了學生的學習機會和自由發(fā)揮的空間,評價也不僅僅局限于學校的考試,還可以讓學生有更多的平臺展示自己的學習成果,教師可以通過平臺對學生學習過程中操作數據和痕跡展開分析,找到學生解決修辭問題存在的弱點,進行個性化的輔導,并可以方便、持續(xù)的觀察學生學習過程中的變化,吸取其有用之處,改變我們對考試的某些看法,改進我們單一的評價方式。
三、基于ICT的修辭專題案例設計
教學案例設計是ICT教學的關鍵。本研究案例設計平臺支撐是多媒體互動測訓平臺,它是一種基于認知理論的以人工智能模型為核心算法的問題解決能力評估系統(tǒng)。它能還原使用者的思維過程、所用時長等,并最K以圖形化的方式展示出來便于分析。該多媒體互動測訓平臺力求在教學資源、教學模式、教學評價等方面提供一個以ICT為依托,面向學生的個性化和互動特色的教學環(huán)境。
1.設計內容分析
為了快速有效提升其語言修辭能力,本研究案例設計對象為高中語文中的修辭專題,高中新課標教學大綱規(guī)定掌握的常見修辭格為八種,即:比喻、比擬、借代、夸張、對偶、排比、設問、反問,要求熟記其定義、理解其表達作用和鑒賞語境效果。表1是高中新課標教學大綱對修辭專題知識的能力要求。
2. 設計思路
在中學語文修辭教學大綱要求下,針對高中學生修辭能力的提升設計出一系列符合多媒體互動平臺的修辭專題案例,以下是本研究基于ICT的修辭專題案例設計思路。
(1)創(chuàng)設良好的修辭語言信息化環(huán)境
陳汝東修辭觀:“修辭就是人們依據具體言語環(huán)境,有意識有目的地組織建構話語和理解話語,以取得理想交際效果的一種言語交際行為?!笨梢姡揶o能力的獲得與提高需要在傳情達意的具體語言運用情境中進行語言表達藝術的深切感知與體驗,從而學會錘煉和修飾語言。本研究在ICT輔助下構筑信息化的語文修辭教學環(huán)境,創(chuàng)設運用修辭技巧描寫的語言情境材料,情境材料中貫穿修辭知識,可以讓學生在閱讀材料的過程中更好的理解修辭使用的情境,將修辭的解析和關鍵詞的分析結合起來,使其有助于引導學生積極、有效地思考情境,在信息化的修辭語境中學生可以更好地鞏固復習相關的修辭知識。在多媒體互動測訓平臺上將以問題描述的形式為學生呈現一段情境材料,通過求解描述引發(fā)問題思考,如圖。
(2)根據修辭能力要求,設計任務系統(tǒng)模塊
信息化修辭案例庫設計按照修辭能力要求將設置為四個模塊的任務:修辭格類型辨析、修辭句子的理解、修辭句子的鑒賞和修辭手法的使用,以便教師對學生的薄弱項進行針對性輔導和下達任務。
(3)根據能力層次設置語言材料的觀測點
在四個模塊案例任務中根據修辭手法解題規(guī)律設置多個語言觀測點,根據觀測點設計出一系列具有充分思維含量的不同層次和多角度的修辭問題,讓學生沿著問題去解決問題,在解決問題過程中使修辭思維得到發(fā)展,為學習過程和結果提供客觀的評價。
(4)由語言材料觀測點構成信息采集點
要把內容的學習及考查的語言觀測點巧妙的隱含在每個任務中,將設置的語言觀察點構成信息采集點,以便將學生利用關鍵詞解決修辭問題時的痕跡記錄下來,通過多媒體互動測試平臺采集關鍵數據信息,展開數據分析,來發(fā)現學生學習薄弱項和發(fā)生的相關變化,為針對性教學提供判斷的客觀依據。因此基于ICT的修辭專題案例設計的優(yōu)劣將直接影響教學效果。
3.具體案例設計
本案例試圖展示一個ICT輔助下可進行數據可視化分析的中學生語文修辭專題的開源案例,為了具體實現運用ICT技術分析學習過程,在多媒體互動測試平臺上我們把相關修辭手法基本定義、特征、運用規(guī)律等設置為圖書館,將創(chuàng)設的修辭語言環(huán)境材料設置為問題空間,將相關能力層次的考查細化為修辭手法辨析、語境理解和表達效果的問題描述,在ICT技術支持下,利用策略路徑的思想將修辭語言環(huán)境中的觀測點逐個考查;將信息項設置為關鍵項和干擾項兩部分,根據創(chuàng)設的多條路徑的選擇,以便記錄痕跡和找出學生存在的問題。同一個專題中每個案例的修辭語言環(huán)境是一樣的,但是案例中修辭知識的學習路徑編排要多樣化,設置有用項和干擾項,以便多維度考查能力的提升過程,所以在學習路徑方面,從傳統(tǒng)的淺層學習的統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一步調、統(tǒng)一檢測的教學“工廠”式的學習路徑要轉向規(guī)格多樣、路徑多樣、評價多元的學習路徑,以便多媒體互動測試系統(tǒng)對學生路徑進行數據采集。實際案例的呈現如表2所示。
四、基于ICT的修辭專題案例教學應用模式
“十二五”課題已經完成在多媒體互動平臺上產生數據圖的研發(fā)工作,所以本研究利用該平成高中修辭專題信息化案例設計,對試點學校的學生進行測試。ICT教學系統(tǒng)中主要有兩個角色,分別是教師和學生。利用ICT教學大大減輕了教師的工作量,教師獲取學生學習信息也更加方便。圖4為基于ICT的語文修辭教學應用模式。
教師端:教師首先根據高中新課標教學大綱對修辭專題知識的能力要求將總教學任務目標設置為小模塊子目標,再根據子目標細化成具體練習案例,完成信息化修辭專題案例設計,然后應用到修辭教學當中,對學生進行管理、通過前測綜合練習任務布置并在多媒體互動測訓平臺上查看學生學習數據報告就可分析出學生學習進度和相關知識的掌握方面存在的情況,診斷學生的修辭能力水平并進行個性化的輔導,再下達針對性的任務讓學生強化練習,在薄弱環(huán)節(jié)的提高上多花時間和精力,而不必像傳統(tǒng)作業(yè)方式那樣將大量的時間浪費在重復的無意義練習上,最后再進行綜合練習檢測學習結果。
學生端:學生根據教師提供的修辭專題知識復習、四個模塊練習、強化練習和綜合測試等不同的學習任務,結合前期積累的知識和經驗實現問題的解決和任務的完成,實現知識的內化,學會總結練習遇到的問題。
師生交互:教師制定任務目標,提供練習任務,學生解決問題和完成任務,這兩個是相對獨立的過程,彼此之間的隔閡需要通過交流平臺的師生互動來完善。學生在做訓練遇到困難時可以及時和老師同學討論交流,同時教師也需要對學生學習任務的各個環(huán)節(jié)進行評價和針對性的引導幫助,最終使學生內化相關的修辭手法知識點,快速有效的提升修辭能力。
五、總結
本研究在多媒體互動測訓平臺設計修辭專題信息化案例,設計過程中強調修辭語言環(huán)境與技術要素的結合,在修辭語言情境下,學生通過熟悉的實際生活情境讓自己的語言修辭能力得到升華,在平臺強大的數據庫技術下,幫助學生將內隱的知識通過解決問題的過程轉化成外顯能力。借助ICT強大的支撐,教師可直接根據平臺數據可視化圖形的分析,不僅大大減少了教師的工作量,而且可直觀快速的發(fā)現學生學習過程中的問題,及時干預反饋,實現了個性化學習。本研究的下一階段,將會繼續(xù)完善修辭專題的案例設計,并抽取高中學生進行實踐做深一步實證研究。相信ICT將成為推動語文教學變革的催化劑。
參考文獻:
[1]杜華. 基于ICT理念的小學數學教學策略研究[D].南京師范大學,2005.
[2]魏順平.在線學習自動評價模式構建與應用研究[J].中國遠程教育(綜合版),2015,(3):38-45.DOI:10.3969/j.issn.1009-458X.2015(3).
[3]魏曉.中學修辭教學問題研究[D].北京師范大學,2007.
[4]劉香玉.國際ICT教育應用有效性指標研究及啟示[D].東北師范大學,2007.
篇5
關鍵詞:電工理論教學;問題驅動法;BOPPPS教學模型
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2018)17-0210-03
一、電工理論教學現狀
電工電子技術是面向非電類專業(yè)本科生開設的一門必修公共基礎課,通過本課程的學習,可使學生獲得電工技術和電子技術必要的基本概念、基本理論、基本知識和基本技能;從工程角度培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力;使學生具有將電工和電子技術應用于本專業(yè)和發(fā)展本專業(yè)的一定能力并為學習后續(xù)課程和從事工程技術工作、科學研究打下一定的基礎。故本門課程對于非電類專業(yè)學生拓寬知識面、培養(yǎng)工程實踐能力和創(chuàng)新能力具有非常重要的意義。然而作為重中之重的電工理論部分,目前的教學現狀卻存在以下問題。
1.教學方法與當今的教育要求不相適應。目前主要體現在教學方式仍然以知識傳播為主,仍然以教師、課堂和教材為中心,不利于學生能力的培養(yǎng)?!拔覈叩冉逃虒W方法長期沒有突破性進展,方法呆板,課堂上很難形成生動活潑的氣氛,講課過于追求系統(tǒng)性,沒有給學生留下思維的空間和余地,大家都追求完整,造成低水平的重復?!?/p>
2.教學內容與當今迅速發(fā)展的新技術有很大差距。“學的用上的不多,有用的沒學多少”,主要原因是受教學基本要求和教材的約束太多,教學與科學技術發(fā)展、與科學研究脫節(jié)。
3.理論教學與實踐分離。理論部分因為抽象,大多數情況下老師采用講授法,很少結合實踐或者應用案例講授,故聽起來也很枯燥,學生也只背背公式應付考試,對這些理論如何應用卻很茫然,導致學習興趣不高。因此電工理論歷來是這門課程中不被學生重視的環(huán)節(jié),但是作為電工應用部分基礎,電工理論的重要性是不言而喻的。因此,改變電工理論教學的現狀迫在眉睫。
針對以上列舉的教學現狀1,本文擬應用新的教學模式――BOPPPS教學模式。針對問題2和3提出以應用案例為基礎的問題驅動法教學。問題驅動法融入BOPPPS教學模式即兩者相結合的教學方法。教學實踐證明,此教學方法使得教學效果得到顯著提高。
二、問題驅動法與BOPPPS教學模型
問題驅動法和BOPPPS教學模式都是基于建構主義教學理論的教學方法。建構主義教學理論強調:教學過程的主體是學員自己。學員的學習活動必須與具體的問題相結合,借助學習資料,在教員指導和幫助下,以探索問題來引動和維持作為學習者的學習興趣和動機,通過建構主義的方式即“已知―未知―新的已知”的循環(huán)漸進的模式來學習新內容、獲取新知識。
1.問題驅動法。問題驅動教學法即基于問題的教學方法(Problem-Based Learning,PBL),是一種以學生為主體、以專業(yè)領域內的各種問題為學習起點,以問題為核心規(guī)劃學習內容,讓學生圍繞問題尋求解決方案的一種學習方法。教師在此過程中的角色是問題的提出者、課程的設計者以及結果的評估者。一般有以下幾個環(huán)節(jié):提出題,分析問題,解決問題,結果評價等。
問題設計是PBL教學法的基礎,問題設計得科學與否直接關系到教學的成敗。一般地說,問題設計應當遵循以下幾個原則:(1)明確的教學目標。問題設計必須緊緊圍繞教學目標,教師要盡量了解教材和學生的具體情況,設計的問題要明確。(2)循序漸進。在設計問題時,要給學生以清晰的層次感,由易到難,以便增強學生的自信心,激發(fā)學生的學習興趣,促使學生積極思考。(3)難度適當。過于簡單的問題難以激發(fā)學生的興趣,但如果問題太難,學生就會望而生畏。(4)面向全體學生。在設計問題時,要注意調動每一個學生的學習積極性,力爭讓每個人都有發(fā)揮和表現的機會。
2.BOPPPS教學模式解析。BOPPPS模型是北美高校教師技能培訓過程中推崇的一個教學模型,是根據教育學的認知理論提出的一種教學過程設計。
BOPPPS是該模型的6個階段的縮寫,其中B―Bridge
-in(導言),O―Objective(學習目標),P―Pre-assessment(前測),P―Participatory-learning(參與學習),P―Post-assessment(后測),S―Summary(總結)。其具體內涵可用下表來表示。
BOPPPS教學模式也是一種有效教學模式,即能成功引起、維持和促進學生學習,并且能夠相對有效的達到預期教學效果的教學過程。有效的內涵涉及效果、效率和效益三個方面:有效果是指教學的結果與預期的學習目標相吻合;有效率是指學生的收獲與教師的教學投入成正比;有效益是指教學目標和特定的社會或個人教育期望相吻合。
在BOPPPS中的6個環(huán)節(jié)設計中,必須環(huán)環(huán)相扣,知識上有銜接,邏輯上有層次,持續(xù)抓住學生注意力和興趣,進入思考―學習―吸收―應用這樣一個良性循環(huán)中。
3.問題驅動法與BOPPPS教學模式的有效融合。問題驅動法與BOPPPS有共同的目標和要求。都強調以學生為主體,教師是過程的設計者和學習的引導者。這就為兩者的有效融合提供了可能。
孔子《論語?雍也》上說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,問題驅動教學法能夠提高學生學習的主動性,提高學生在教學過程中的參與程度,活躍其思維,提高解決問題帶來的成就感。
BOPPPS模型從教學設計結構上,給出了遵循“教學目標教學行為學習活動教學評估教學目標”的教學循環(huán)過程,期間教師能獲取反饋信息,然后根據反饋信息有效地組織與調整課程教學目標難度。問題驅動法能在BOPPPS不同的環(huán)節(jié)貫穿其中,顯示出兩者優(yōu)勢互補,如圖1所示。 第一步的導言中,提出工程案例,讓學生了解理論在工程應用的背景,激起學生學習興趣;第二步:針對學習目標提出問題,引起學生思考;第三步,圍繞目標設計先測試題以了解學生的基礎,然后以案例為載體分析問題;第四步:參與式學習,引導學生討論,逐步由淺入深,循序漸進地解決問題,解決問題過程中實際就是在完成目標學習,此過程不同于傳統(tǒng)講授式,是學生主動思考參與式學習,這個過程的可貴之處不僅在于讓學生習得了理論知識,更是一種從理論到實踐的工程思維的學習過程;第五步后測,結合案例了解學生對目標的掌握情況;第六步:總結與評價,對學習目標的總結,對學生掌握以及解決問題的結果評價。
值得說明的是,第三步的先測部分給教師提供了即時的反饋,教師可以根據測試結果及時調整學習目標;第五步的后測檢驗學生對學習目標的掌握情況,可以提問的形式,或者測驗的形式等。最后一步的總結部分語言上要簡要,同時可以結合工程案例,給出下一個問題,引導學生對下一個學習目標的期待與思考。
在這里問題驅動法所引用的工程案例,可以是一個知識點相對單一的應用,也可以是多課程跨學科的綜合應用系統(tǒng),無論相對難易程度如何,包含的學習目標必須明確。
三、教學案例設計
以電工理論教學部分的電路分析方法之一――節(jié)點電壓法為例介紹基于問題驅動法的BOPPPS教學模式的應用。
導言(Bridge-in)以應用案例形式給出:如圖2所示是變電站的接地網,是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、保障運行人員和設備安全的重要設施,但是埋入地下的接地網長期受土壤腐蝕作用,難免出現截面積變小、斷點或連接不良等故障,降低其電氣性能,成為設備和人身安全事故的隱患,因此對接地網進行故障診斷具有重要意義。
診斷故障必然要知道物理量在故障前后的差別,可測的物理量是電壓或者電流,激勵一定的情況下某一點或者多點發(fā)生故障,必然對此圖的節(jié)點電位有影響,其電路模型如圖3所示。在此提出問題:(1)接地網的各節(jié)點電位如何計算呢?(2)提出教學目標(Objective)。電路的分析方法:節(jié)點電壓法。要求學生能根據電路的特點,即刻準確無誤地列寫出方程組并求解各節(jié)點電壓或者各支路電流。(3)先測(Pre-assessment)。什么是節(jié)點?什么是支路?電壓與電位的區(qū)別?什么是電導?基爾霍夫定律?支路電流法的分析過程?(4)參與式學習(Participatory-learning)。引導學生參分析與討論,此電阻網絡沒有激勵源,怎么有電位呢?對此電阻網絡加上激勵源,例如加在兩節(jié)點之間,如何快速計算各支路的電流?抓住支路電流只與該支路的電壓和電阻大小有關系這個特點,選擇參考節(jié)點,剩下的節(jié)點為獨立節(jié)點,以獨立節(jié)點的電位為求解變量,根據基爾霍夫電流定理和支路的歐姆定律,列寫方程組,求出各獨立節(jié)點的電位;再代入各支路中求得支路電壓與電流。整理出節(jié)點電壓法的公式與特點,引出自導與互導的概念,區(qū)分注入與流出節(jié)點的電流。(5)后測(Post-assessment)。①參考節(jié)點選擇不同的位置,各節(jié)點電位和支路電流的變化情況?②激勵源加在不同的位置,或者加多個激勵源,如何直接用節(jié)點電壓法計算各節(jié)點電位和各支路電流?③如果是在某一條支路串接一個電流源作為激勵,結果又如何?(6)總結與評價。節(jié)點電壓法的總結包括:評價學生對此方法的掌握情況;總結適用電路特點;分析步驟;方程組的特點;與支路電流法對比有什么優(yōu)勢?根據第五步的后測情況總結注意事項,比如與電流源串聯(lián)的支路上的電阻要去掉等。
同時拋出另一個問題:如果只求某一支路的電流,或者某一條支路的電阻參數有變化,求這一條支路的電流,此時討論用節(jié)點電壓法的局限性,思考用什么方法更好呢?從而引出下一個學習目標,激起學生持續(xù)的學習興趣。
四、結語
在網絡信息發(fā)達的今天,學生每天面對各種誘惑,如何引導學生把主要精力投入到學習中來,光靠講道理或者強制性的策略可能并不能達到好的效果,那么如何科學地設計有效課堂教學,是值得每個老師思考的問題。
單一的教學方法可能也有自己的缺陷,本文以案例為背景引入問題驅動法,結合BOPPPS教學模式的優(yōu)勢,提出兩者融合的教學方法在電工理論教學中的應用,學生能夠在參與式教學中解決問題,完成學習目標,更重要的是,促進了學生的工程應用思維訓練,逐步從應試思維向工程應用思維轉變,提高了理論教學效率,這無疑對其他工科類課程的教學也有借鑒意義。
參考文獻:
[1]吳建強.電工學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.
[2]唐慶玉.電工技術與電子技術[M].北京:清華大學出版社,2007.
[3]彬.問題驅動式教學在“人工智能"課程中的探索與實踐”[J].計算機工程與科學,2014,36(A2):280-280.