人工智能教學設計案例范文

導語：如何才能寫好一篇人工智能教學設計案例，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

基于4MAT系統模式案例設計

4MAT系統模式又稱為自然學習模式，它是由美國“學習公司”總裁麥卡錫博士在1979年創立的一個新型有效的學習框架。該模式將學習風格與腦科學研究結合起來，并根據人們感知和處理信息的方式，形成一種獨特的、順應個性學習需求的教學模式。圖1為學習者以4MAT學習的一個簡單實例。

第一階段，Johnny看到他的哥哥們是騎自行車去學校。他注意看他們是怎樣騎自行車的，騎自行車看上去很容易；第二階段，他請他的哥哥們（騎自行車的專家）展示他是怎樣騎自行車的；第三階段，Johnny騎上自行車，并嘗試騎行，他發現騎自行車并不像看上去那么容易；第四階段，他調整了自己，回過來再次嘗試騎自行車。在上述學習過程中，學習者的大腦經歷觀察反映、抽象假設、行動試驗、形成具體經驗四個階段，即4MAT模式的四個象限，整個學習過程組成一個循環圓圈。

4MAT模式以關注學習者為出發點，結合左右腦的不同特點，將教學分解為八個環節（如圖2所示），可較好地為學習者提供有意義的學習內容，學生有足夠的練習機會，且可“靈活調整”學習內容，并在這一過程中發掘所學在生活中的應用價值。高中信息技術課程內容大致可分為“動手做、如何做、為何做及做了何”四個方面，與4MAT模式四個象限的特點較切合?，F以高中信息技術必修模塊中“信息的加工與表達――用智能工具處理信息”為主題，進行4MAT模式教學環節設計。

1.本課時教學目標。人工智能研究處于信息技術發展的前沿，它的研究、應用和發展在一定程度上決定著計算機技術的發展方向。高中人工智能課程目標的基本點定位在了解和體驗上，讓學生了解信息技術發展的前沿，體驗若干典型人工智能技術的應用，感受人工智能對學習和生活的影響，激發對信息技術未來的追求。

2.本課時教學任務?！缎畔⒓庸づc表達》課程標準對應要求：通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗其基本工作過程，了解其實際應用價值。通過課堂討論、觀看媒體資料、網絡搜索、操作實踐、學習教材等手段，學生能夠：①了解人工智能技術的含義及智能工具的應用范圍；②列舉人工智能技術在社會、生活中的應用實例；③按功能對常見的智能應用進行分類；④在操作實踐活動中，了解智能工具的基本工作原理及其應用價值；⑤樹立辯證思想，客觀看待人工智能技術對社會的影響，培養正確的信息技術運用觀。

3.本課時教學內容：①人工智能、模式識別、自然語言理解、機器翻譯；②智能工具的應用范圍；③常見智能工具的操作（“小靈鼠”軟件、OCR軟件、在線翻譯軟件、機器人小I等）；④人工智能對人類生活、社會的影響及存在問題。

4.本課時教學安排見圖3。

①聯系，即讓學習者將學習內容與相關生活經驗建立聯系。設計活動來表明人工智能就在我們身邊以及它與信息技術學科前沿研究的聯系?；顒觾热荩阂孕〗M為單位研討我們身邊的人工智能應用例子。通過討論，說明人工智能對人類生活、社會的影響。這個討論有助于讓學生將身邊的經驗與學習內容聯系起來。教師提供自主學習資源網站，引導并幫助學生聯系各人的經歷了解人工智能的應用范圍；通過讓學生觀看相關應用視頻，讓他們獲得直觀的感性認識。

②注意，即讓學生注意個人體驗以及與其他同學的經驗分享。分析經驗，小組討論并將經驗繪制成圖表。分小組分享經驗并用概念圖示描述人工智能的含義。

③想象，即在向學生傳授呈現概念時，讓學生先將自己的理解描述出來。整合經驗：在學習日記中描述人工智能對你及社會生活環境的影響。每個學生要在自己的日志中說明某一人工智能應用如何對個人生活和環境造成影響。

④告知，即由教師告知內行知識，學生接受內容并進行研究。學習內容：教師通過演示文稿介紹圖靈測試及人工智能小故事，幫助學生了解人工智能含義。教師帶領全班學生利用前面活動中獲得的信息，創建人工智能思維導圖，其中要包括人工智能含義、應用領域及它對人類社會產生的正面及負面影響。學生通過看視頻、聽講、課堂討論及小組研究等學習形式學習新知識。思維導圖會逐漸發展為一個動態的圖示。學生可隨時添加其他信息和實例。比如，隨著對人工智能技術的深入了解，其他內容也可以被添加到思維導圖中，在不斷形成的過程中，學生將學會如何有條理地收集信息。

⑤練習，即讓學生通過練習來學習，以達到對知識、技能的熟練掌握。實踐拼接活動：以“它”怎樣看、“它”如何懂兩組活動，制作設計新的思維導圖。歸納智能工具的工作原理和存在的不足。各小組通過實踐操作智能工具，分享有關知識和體驗，以思維導圖的形式描述模式識別及自然語言理解的工作原理并提出技術改進建議。教師在整個過程中對學生的表現給予反饋和建議。

⑥延伸，即是學生創新的開始，學生對所學的靈活調整，遷移運用。設計“人工智能會取代人類嗎”游戲中要用的問題。在課堂內外以學習小組的形式開展活動收集更多信息。每個小組根據他們了解的情況設計10個問題，在“人工智能會取代人類嗎”游戲中使用。比如，未來你心中的人工智能是什么樣、機器人具有真正的智能嗎、未來的智能工具將具備怎樣的功能，等等。

⑦提煉，即學生進行自我適應、調整、修改和評價其學習是否適當。學生復習課堂記錄、個人日志、實踐體驗、互聯網上學習到的內容等，小組完成研究報告，為最后階段做準備。

⑧展現，即讓學生表現自己。幫助學生將所學與更廣泛的知識聯系起來。設計一個總結主要觀點的演示文稿（用例子和視覺畫面對人工智能應用作出說明）。為學校設計一個普及人工智能知識的網站。撰寫一份“智能工具應用啟示”的研究的可行性報告，并設計完成一個未來智能工具或提出一個智能應用的想法。

基于Feden-Vogel教學模式的案例設計

普萊斯頓?D?費德恩，羅伯特?M?沃格爾結合信息加工論，在4MAT系統及教師實踐經驗的基礎上，提出了Feden-Vogel教學設計模式。該模式包含三個不同的工具：計劃組織圖、教學計劃模板、教案格式。其教學分五個步驟進行設計：步驟一，引起學生注意并激活先前知識；步驟二，教授陳述性知識，不僅包含課時內容，還應涉及一些核心概念等；步驟三，給學生提供足夠的時間和實踐機會，形成程序性知識；步驟四，讓學生運用所學知識解決不同問題，幫助他們以新的或不同的方式運用所學；步驟五，結束當前教學并啟發學生關注知識和連續性，過渡到下一教學主題。在Feden-Vogel模式中，是從步驟二開始教學設計（即在課程目標與學習標準中讓學生學習的陳述性知識），教學實施從步驟一開始?，F仍以高中信息技術必修模塊中“信息加工與表達”為主題，進行Feden-Vogel模式教學設計，課時教學目標與上例同。

1.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel計劃組織圖（見圖4）。

2.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel教學五步驟設計。

步驟一，呈現先行組織圖，讓學生回顧先前的知識，提問前面幾類信息加工與表達的特征及應用價值。這個練習可以讓學生準備好學習下一個主題，即用智能工具處理信息。讓學生聯系和此問題相關的現實生活情境：如果你在寫一份研究報告時，需要一本資料書上的三頁內容，或者你想通過錄音將你說的話轉化成文字時，你將采用什么辦法來完成？向學生提出這個問題，讓他們設想解決的方案。通過這個問題可以將情境與新主題聯系在一起。為了幫助學生解決此問題，可展示觸屏手機手寫輸入信息的過程，讓學生上網搜索相關資料。同時為學生提供多種體驗工具軟件（“小靈鼠”軟件、OCR軟件，語音識別軟件等）。

步驟二，播放有關我們身邊人工智能應用的視頻，讓學生上網查找人工智能應用領域及實例。介紹圖靈測試，向學生提問，人工智能的含義是什么？學生建立人工智能概念圖，并添加智能應用領域及實例。

步驟三，將學生異質分組，提出小組體驗計劃。當學生制定好計劃后，就可以開始試著用智能處理工具（模式識別）進行操作實踐。等他們完成體驗后提問學生：識別的準確率高嗎？影響識別率高低的主客觀因素有哪些？接下來，引導學生思考分析模式識別工具處理信息的工作原理，引導他們針對體驗中存在的問題提出改進建議。在建立模式識別思維導圖過程中，通過提問學生生活中或未來還有哪些信息可以通過模式識別來處理，進一步加深學生對相關內容的了解。

步驟四，讓全班一起討論在進行模式識別智能工具體驗中的感受。教師使用提問策略來幫助他們進入下一人工智能應用領域：自然語言理解。比如，可以問學生是否能通過工具將一段中文詩詞翻譯成其他語言，或者和機器人聊天時應該怎樣設計智能處理工具。學生討論，形成小組設計報告，并通過上網查找出相關工具軟件名稱。學生選擇教師提供的工具軟件進行體驗操作，總結出其工作原理及存在的問題。

篇2

蘇霍姆林斯基在《教育藝術》中認為，“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中，這種需要特別強烈”。我們要敢于打破傳統的教學模式，運用現代教育技術培養真正適應于經濟社會發展的創新型和國際化人才?，F代教育技術是伴隨現代科技的發展，特別是電子、通訊、計算機的飛速發展而產生的，也是現代教育理論發展到一定階段的產物。

作為新一輪科技革命的代表，人工智能（AI）技術已經或正在顛覆性地改變著許多行業和領域，而教育就是其中之一。來自谷歌的世界頂尖的人工智能專家團隊將AI的智能l展劃分成了三級：第一級是“弱人工智能”，只能夠專注在一個特定領域，如下圍棋；第二級是“強人工智能”，能夠達到或超過人類水準；第三級是比人類聰明1000萬倍的人工智能。

目前，“弱人工智能”已經滲透到我們生活的方方面面：搜索引擎、實時在線地圖、手機語音助手、智能客服等都運用了人工智能技術。盡管人工智能要從感知、行為和認知三個維度全面模擬甚至超越人類，還有很長的路要走，但目前的AI憑借強大的計算能力、存儲能力和大數據處理能力，已經改變著傳統教育模式與教育形式，在破解教育資源不均、提高教育效率和教學質量、提供個性化精準化教學、優化教育評價系統等方面將發揮重要作用。

浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于長斌認為，人工智能下一步應用可能是遠程教育、自我強化教育，甚至是教育領域的機器換人。從人工智能現階段研究成果來看，機器人做數學題、英語題完全沒有問題，有科學家還成功用人工智能自動生成科研和學術論文，其中有一些甚至被期刊錄用。

高考機器人

在今年6月7日的“高考”中，人工智能機器人AI-Maths在數學科目的兩套試題考試中分別取得了105分和100分的成績。整個答題過程中，機器人不聯網、不連接題庫、無人工參與，全由機器人獨立完成解答。研究人員表示，由于AI-Maths在識別自然語言時遇到了一些困難，導致部分考題失分。

AI-Maths先后解答了2017年數學科目高考的北京文科卷和全國Ⅱ卷的試題，分別用時22分鐘和10分鐘，北京文科卷得分105分，全國Ⅱ卷（數學）得分100分。對這臺機器人來說，解答一道題目的時間最快不到一秒。此前總共做了不到500套試卷，大約12000道數學題。而一個中國學生，按照每天10道數學題估算，到高考前已經做了大約30000道數學題。

考試結果顯示，這臺高考解題機器人在不依賴大數據的前提下，邏輯分析能力遠超人類，但在文意理解、多樣性思維上要比人類遜色得多。參與閱卷的資深數學老師表示，AI-Maths相當于中等成績水平的高中畢業生，失分主要是因為“讀不懂題目”，遇到一些人類語言（而非數學語言）時，無法理解。

專家指出，這次機器人不得高分的原因較多，首先這個機器人并沒有代表機器人的最高水平，其次機器人沒有聯網，不能夠聯想自己的知識，這樣得低分也是理所當然的了。經過更多的訓練和學習以后，未來AI-Maths會取得更好的成績。

該機器人是由成都準星云學科技有限公司研發的一款以自動解題技術為核心的人工智能系統，誕生于2014年。該公司參與了科技部的863“超腦計劃”。

同時進行的另一場機器人高考測試中，學霸君的Aidam首次與6名高考理科狀元在北京同臺PK，解答2017年高考文科數學試題。Aidam的成績為134分，6名狀元的平均分為135分。Aidam答題耗時9分47秒。為了展示，Aidam當天答題放慢了六倍速度，平時每道題完成時間應該在7-15秒。

從2014年開始，國內人工智能引領者科大訊飛就聯合了包括北大、清華等在內的超過30家科研院校和企業，共同開啟了一項隸屬國家863計劃的“高考機器人”項目，他們希望通過這個項目的實施，研制出能夠參加高考并在2020年考上北大、清華的智能機器人?！俺X計劃”匯集了國內近60%的人工智能專家，其重點就是要研究突破機器的知識表達、邏輯推理和在線學習能力。

目前，高考機器人在英語學習方面也取得階段性成果：一是翻譯，已經能夠讓翻譯能力達到高考入門水平。二是在廣東地區的英語高考、中考場景中，在發音準不準、填空題選擇題，判斷你懂不懂知識上，機器已經超過人工。三是口語作文實現突破。比如給學生一個題目《My Mother》，現在AI機器的評測打分已經比人類打分更精準。

有人提出了一個十分滑稽的問題，那就是人工智能要是通過高考考上大學，是不是意味著我們的教育培養出來的就是考試的機器？這個問題的邏輯不一定嚴密，但巧妙地折射出了現行教育體制的一些問題。如果以應試為主的教育方式不改變，智能機器取代老師幾乎是必然。更可怕的是，這樣的教育培養出的人也將被智能機器淘汰。

AI閱卷批改作業

面對龐大的考生規模和多種多樣的考試，專家和老師閱卷成為一個獨特的景觀。從傳統的紙筆閱卷到網上閱卷，再到今天的機器智能閱卷，AI可以輕松解決繁重復雜的閱卷難題，大大提高閱卷的效率和質量。

通過對試卷進行數字化掃描、格式化處理，轉換成機器可識別的信號，機器就能按閱卷專家的評判標準，進行自動化閱卷，還可以自動檢測出空白卷、異常卷，并給出最終的評閱報告及考試分析報告。原來三個月的工作，現在一周就能完成，而且更準確、公正。

中國教育部考試中心對“超腦計劃”的閱卷工作進行了驗證，結果是，在“與專家評分一致率、相關度”等多項指標中，機器均優于現場人工評分。

除了代替人工閱卷，人工智能還可以幫老師做批改作業、備課等重復枯燥的工作，不僅節省大量時間，還可以減少工作量。

語音識別和語義分析技術的進步，使得自動批改作業成為可能，對于簡單的文義語法，機器可以自動識別糾錯，甚至是提出修改意見，這將會大大提高老師的教學效率。

今年兩會期間，科大訊飛董事長劉慶峰在提案中提到，科大訊飛的英語口語自動測評、手寫文字識別、機器翻譯、作文自動評閱技術等已通過教育部鑒定并應用于全國多個省市的高考、中考、學業水平的口語和作文自動閱卷。而基于國家“十三五”863“基于大數據的類人智能關鍵技術與系統”階段性成果構建的“訊飛教育超腦”已在全國 70% 地市、1 萬多所學校應用。

國外也有多個智能測評公司和實踐案例。GradeScope是美國加州伯克利大學一個邊緣性的產品，它旨在簡化批改流程，使老師們更專注于教學反饋。目前有超過150家知名學校采用該產品。MathodiX是美國實時數學學習效果評測網站，算法會對每一步驟都進行檢查、反饋。

美國教育考試服務中心（ETS）是世界上最大的私營非盈利教育考試及評估機構，已經成功將AI引入SAT和GRE論文批改，同人類一起扮演評卷人角色。

計算機科學家喬納森研發了一款可進行英語語法糾錯的軟件，不同于其他同類型軟件的是，它能夠聯系上下文去理解全文，然后做出判斷，例如各種英語時態的主謂一致，單復數等。它將提高英語翻譯軟件或程序翻譯的準確性，解決不同國家之間的交流問題。

雖然人工智能可以閱卷、批改作業，但誠如《信息時報》刊發的《推廣“機器人老師”可為廣大教師減壓》一文所言：教育需要尊重“異質思維”，同樣的問題，學生會給出差異化、個性化的答案；目前“機器人老師”在閱卷、批改作業的時候會有明顯的局限性，可能更適用于客觀題卻不適用于主觀題。

不可否認，最初機器是用來輔助人工教學的，未來的趨勢則是人輔助機器，而這個過程會一次次重塑考、學、教、管的服務流程。未來，當進入強人工智能和超人工智能時代，機器人更像是老甚至在許多方面超越老師。

機器人當老師

城鄉、區域教育鴻溝，擇校問題，學區房問題，都是教育教學資源不均衡導致的，歸根到底是優秀教師的稀缺，而智能教育機器人則是解決這一問題的有力工具?！皺C器人老師”不僅有助于解決師資不足和師資結構不合理等難題，還能大大緩解社會矛盾，促進教育公平。

目前國內已涌現出像魔力學院這樣的創業公司。幾年前魔力學院創始人張海霞從北大畢業時，她的畢業論文是國內最早對人工智能教學進行研究的學術論文，同時在上大學期間，她就已經是新東方出國留學部最好的英語老師。這種雄厚的技術和教學背景，讓她成為國內最早一批人工智能領域的創業者。

“與大多數互聯網教育領域的產品不同，魔力學院從一開始，我們要解決的問題就是用人工智能機器替代老師進行講課。曾經有很多投資人建議我們妥協一下，暫時用真人老師講課，后面再一步步地進化到人工智能老師，但我們從來沒有妥協。”張海霞說。

直到2016年3月，魔力學院第一個商業化的版本上線，企業開始有了第一筆收入，成為全球在人工智能老師這個領域第一家產品上線的創業公司，也是第一家實現了持續收入和盈利的創業公司。至今，在人工智能老師這個領域，魔力學院的相關產品仍然是惟一能從教、學、練、測各個維度提供人工智能老師教學的公司。

目前在新東方也開始這樣的實驗，教室里沒有人類老師上課，機器人將重要知識點經過搜集和教學設計后，用非常幽默的方式向學生傳授，從課堂效果來看，“學生很愿意聽”。

新東方教育集團董事長俞敏洪認為，未來10年內，教師七成教學內容一定會被機器取代。不過，缺少人類老師的教學必然不完整，因為課堂教學不光是把知識點告訴學生，更需要對學生開展知識融合、創造性思維、批判性思維等能力訓練。對于這些思維方式的訓練教學，機器人老師還無法勝任?！拔磥淼恼n堂將是機器人智能教學、老師情感和創新能力的發揮及學生學習的三者結合?！?/p>

除了民辦教育在積極引入機器人老師，我國的“福州造”教育機器人已在部分城市的學校開始“內測”，今后有望向全國中小學推廣。這款教育機器人除了幫助老師朗誦課文、批改作業、課間巡視之外，還能通過功能強大的傳感器靈敏地感知學生的生理反應，扮演“測謊高手”角色。一旦和“學生機”綁定，可更清楚地了解學生對各個知識點的掌握情況。

對于機器人老師，國外早有應用。2009年，日本東京理科大學小林宏教授就按照一位女大學生的模樣塑造出機器人“薩亞”老師?！八_亞”皮膚白皙、面龐清秀，皮膚后藏有18臺微型電機，可以使面部呈現出6種表情。她會講大約300個短語，700個單詞，可以對一些詞語和問題做出回應，還可以學會講各種語言?！八_亞”給一班10歲左右的五年級學生講課，受到新奇興奮的孩子們的極大歡迎。

教育是塑造靈魂的特殊職業，教師是人類靈魂的工程師，面對的都是活生生的具有不同個性情感的學生，在價值觀塑造和創新思維啟發方面，“機器人老師”有著明顯的局限性。盡管機器人老師不知疲倦，知識淵博，能平等地對待學生，加上它的特殊身份能激發學生的學習興趣和動力，然而機器人永遠無法完全替代“真正的人類教師”。

當老師們從繁重的重復性工作中解放出來，實際上可以將更多的時間和精力花在富有創造性的工作上。比如培養學生的素質和情商，激發學生對學習的熱情，鼓勵學生獨立思考，形成自己的價值觀和思想體系，成為有美好人格和創新能力的個體。

實際上，老師充當的是一個引導者、啟發者的角色，老師做的應該是“準備環境-引導孩子-觀察-改進環境-再引導-退出-再觀察”。極少干預和不斷引導，讓孩子能最大限度地擁有獨立性、專注度和創造力。

機器人進課堂是大勢所趨。不久的將來，人類老師將負責進行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育，以及各類知識的融會貫通、學習方法的引導、創新能力的培養。而知識教育這部分，將會以“機器換人”的形式讓渡給人工智能。這將對老師提出更高的要求，因為除知識教育外的這些教學內容，需要由真正有能力的老師來傳授。“老師要避免被機器取代，就要先避免自己成為機器?！?/p>

可見，教師需要快速適應現代化教學需要，熟練使用各類領先科技產品，提升綜合素質，這將決定教師本人的去與留，更是教育希望與未來的關鍵所在。

個性化教育

因材施教在我國已有2000多年歷史，但在我國應試教育大環境下，根據學生不同的認知水平、學習能力以及自身素質來制定個性化學習方案，真是說易行難。當傳統思想與尖端科技相結合，因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后，個性化教育有兩條實現途徑。

一是構建知識圖譜。構建和優化內容模型，建立知識圖譜，讓學生可以更容易地、更準確地發現適合自己的內容。國外這方面的典型應用是分級閱讀平臺，推薦給學生適宜的閱讀材料，并將閱讀與教學聯系在一起，文后帶有小測驗，并生成相關閱讀數據報告，老師得以隨時掌握學生閱讀情況。

Newsela將新聞與英語學習融為一體。通過科學算法衡量讀者英語水平，抓取來自《彭博社》《華盛頓郵報》等主流媒體的內容，由專人改寫成不同難度系數的版本。LightSail也是相同應用，不過它的閱讀材料是出版書籍，它收集了適合K12學生閱讀的來自400多個出版商的8萬多本圖書。

2015年底Newsela用戶量超過400萬，LightSail和紐約市教育局、芝加哥公立學校、丹佛公立學校等機構達成了合作，而目前我國沒有如此規模、與官方達成合作的個性化閱讀學習平臺。

二是自適應學習。人工智能可以從大量的學生中收集數據，預測學生未來表現，智能化推薦最適合學生的內容，最終高效、顯著地提升學習效果。當一個學生閱讀材料并回答題時，系統會根據學生對知識的掌握情況給出相關資料。系統知道應該考學生什么問題，什么樣的方式學生更容易接受。系統還會在盡可能長的時間內保留學生信息，以便未來能給學生帶來更多的幫助。

在美國喬治計算機學院，有一門課叫“人工智能概論”。這門課是艾薩克?格爾教授創建的。他有一個教學助理叫吉爾。這個課程的特點是以問答方式授課，學生提問，老師和助教回答。第一年就有大約1000多名學生參與，提出了超過1萬個問題，其中40%的問題是由助教吉爾回答的。讓學生驚奇的是，吉爾竟然是一個機器人，而且教了他們整整一個學期。格爾教授采用IBM沃森界面，創建了這個AI驅動的BOT交互系統，也開發了整個課程的內容和形式。

篇3

【關鍵詞】機電一體化　教學改革　專業特色　智能化

一、引言

隨著現代化工業生產的發展，由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術，已成為當今工業科技的重要組成部分。但是也存在不足之處，學生畢業后大部分被分配在生產第一線，所從事的工作不是研究、設計、開發、決策等，而是操作設備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調整試車、查找故障和排除故障，在學校學的知識相當一部分用不上，而現場工作所必需的工作能力又不具備。

二、改革的必要性

隨著國民經濟的增長，社會對人才的需求也開始增長，社會對人才特別是機電一體化專業人才的知識結構提出了新的要求。舊的辦學模式在人才培養的方法和途徑上受到很大的制約，使畢業生在理論研究的領域里“缺乏理論”，在技術應用領域內“缺乏應用”。有的專業由于課時設置不合理、教學方法陳舊等諸多原因，學生理論知識學習不扎實，又缺乏必要的社會實踐與動手能力，以至于課程結束后，了解的只是一些課本上的理論知識。

三、改革的思路

1　制定適應新形勢的教學內容。制定符合現代化建設要求的機電一體化專業教學計劃，遵循國家、省教委的有關文件精神，以綜合素質培養為基礎，以能力培養為主線。圍繞培養目標，對知識、能力、素質等方面進行合理的綜合安排，力求整體優化，培養實用的職業技術人才。

2　先進教學手段的應用。(1)運用多媒體進行直觀教學。(2)聯系生活，啟發學生思維，理論與實踐相結合。(3)與時俱進，激發學生的求知欲。

3　改革優化實踐環節。為了培養學生專業技術能力，改革傳統的實踐教學模式，將實踐教學分為三個階段進行：(1)實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業基礎課和專業課中的實驗，使學生掌握基本實驗儀器的使用，基本數據的測量、采集和基本實驗方法的運用。(2)單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數控實訓等，學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、數控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。通過訓練使學生掌握相應的技能，參加職業資格考核取得數控工藝員或數控車、銑、加工中心操作工等級職業資格證書。(3)綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等，學在實訓中，采用邊教、邊學、邊做的教學方法，通過典型零件數控加工案例引導教學設計，針對實際零件數控加工任務討論工藝解決方案，并在加工現場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認識，有效培養學生的技術應用能力，畢業后實現“零距離上崗”。

四、機電一體化的智能化發展

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。未來機電一體化的主要發展方向有：

1　智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2　模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。

3　網絡化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

4　微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。

5　綠色化。工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。

篇4

【關鍵詞】虛擬現實;虛擬教學系統;建模

一、引言

虛擬現實技術（VR）是一門快速崛起的新型技術，它的出現對教育產生了深遠的影響，改變了以往的一些教學觀念和教學模式，開拓了現行教學手段的發展空間，為教學的創新提供了廣闊的空間[1]。使我們教學工作和科研可以遵循“低成本、高性能”的原則，從軟件、硬件上展開，逐步實現教學系統的動態環境建模技術、實時三維圖形生成和顯示技術以及三維交互系統的研制。

二、虛擬現實技術應用于教學科研的實現方法

首先利用現有的軟硬件、網絡環境和教學資源，包括各種相關技術專家和開發人員。本著自主研發和合作相結合的方向，完成各類醫學和生物學教學場景虛擬實現和模型建立，從而完成相應的模型數據庫的建設，根據不同的教學目標、科研方向和需求，逐步完善各學科教學課件的整合工作，包括醫學診治方案和試驗場景再現的制作和標準化工作[2]。以期達到最佳的教學效果和目的。醫學與其它學科不同，針對的對像是復雜的人體。因此其操作回饋，除去視覺之外，目前還沒有太好的解決方案。即使在國外，亦沒有多少可以借鑒的案例，要摸索的東西多。針對這些問題，最好的解決的方案是立足現有條件，從實際使用的可能性出發，制作不必求全求大，針對教學中的問題，用VR系統實現作精、作透。對于能夠模擬的，盡量模擬，無法模擬的，則想辦法模仿。虛擬教學系統應遵循合理整合現有軟硬件資源，本著實用性，高效性，前瞻性的原則進行開發和研究。

1.利用虛擬現實技術，對學生進行技能訓練。

虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環境中扮演一個角色，并全身心地投入到該學習環境中去，以達到動作技能類教學目標要求。利用虛擬現實技術，可以做各種各樣的技能訓練，如手術仿真，影像系統仿真，電子病歷模擬等各種職業技能的訓練[3]。學生可以反復練習，直至掌握操作技能為止。如學生利用虛擬教學系統做實驗，先閱讀實驗指導書的實驗說明和操作步驟，然后觀察虛擬教學系統中的演示實驗，再與模擬實驗的多媒體課件進行交互“操作”，控制實驗條件，采集實驗數據，論證實驗原理和規律，寫出實驗報告，分析實驗結果。學生在實驗過程中或實驗結束后，隨時可以由網上老師或計算機智能系統進行跟蹤與糾錯。

2.借助網絡的虛擬化實現輔助教學。

隨著虛擬現實技術以及網絡技術的日益發展，借助于網絡的虛擬化進行輔助教學，將是未來教育占據主導地位的一種全新教學方法、方式。建構主義主張學習情境和實際情境相結合，因為實際情境具有豐富性和生動性等特點，這對于學生高級認知能力的發展有促進作用。然而計算機教學的內容，特別是實踐教學因場所等限制不是每時每刻都可以進行，它有空間和時間等因素的限制。而虛擬現實技術可以打破時空的限制，為學生提供一種可在課堂和實驗室中就能找到的虛擬實現，還可以再現特定的環境。

3.構建虛擬現實的教學平臺。

本研究結合虛擬現實和互聯網技術，利用計算機教研室現有600臺微機和6臺服務器、創建.NET平臺，在B/S架構上逐步開發出適合進行智能型的、交互式、分布式、圖文并茂的教學軟件，并通過互聯網傳輸逼真的教學和學習環境。

4.虛擬現實技術在遠程教學中的應用

在遠程教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行[4]。利用虛擬現實系統，可以彌補這些方面的不足，學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解。

圖1 模塊框架

三、虛擬教學系統實現的重點和難點

虛擬現實應用于教學中具有“減少實驗經費開銷”、“突破時空限制”等優點。在此基礎上比較當前實現虛擬現實的幾種解決方案，本項目并最終選擇基于Flex的虛擬現實技術這一解決方案：利用3DS MAX進行建模、通過MXML+Action Script語言實現旋轉、放縮等，并對該解決方案中的技術特性、方案可行性及應用于教學中的優勢進行剖析;最后，借助軟件工程的開發思想（準備階段、分析階段、設計階段、開發階段和實施階段），設計出一個虛擬教學系統，并結合結構學的應用案例對該系統的部分功能進行開發，為虛擬教學系統建設提供一個新的開發途徑和模式[5]。如對研究實體，通過3D MAX完成場景建模，再由VRML創建的三維虛擬現實場景，使學生通過網絡就可以直接瀏覽并交互。模塊框架如圖1所示。

具體技術路線為：

1.在.NET環境和B/S架構上建立教學虛擬現實系統平臺。

2.從計算機虛擬教學課件著手，到逐步實現不同學科的虛擬實現的過度。其中包括國家精品課程教學課件的聲、圖和影像的多維虛擬實現（其中包括醫學影像，電子病歷，LIS，HIS，RIS等。

3.逐步實現臨床診療（虛擬手術，仿真影響神經元信號傳導的因素等）的網絡虛擬教學和遠程仿真實現。

4.整合人工智能、仿真技術、圖形技術、顯示技術、傳感技術、網絡等多種技術于一體[6]。通過硬件設備，計算機和網絡技術的運用，實現聽覺、視覺、嗅覺等多維信息通道獲取信息的高級用戶界面，從而為數字化教學的構想提供保證，填補一些國內在虛擬教學領域的空白，培養教研室科研隊伍。

四、小結

虛擬現實技術是本世紀發展的重要技術之一，并發揮神奇的作用，二十一世紀將是虛擬現實技術的時代。而借助于虛擬現實技術，創建一個與現實社會逼真的虛擬學習環境，在這個學習環境中，知識以可視化的方式呈現，學習者可以進行自主學習，以自然的方式與學習內容交互，就是本研究的目的。

參考文獻

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[6]那一沙.教學設計研究綜述[J].西南交通大學學報，2013（3）：24.

篇5

李玉順：我推進智能終端教育應用源自于兩方面的考慮：一方面是因為科研的驅動，另一方面是當下教育信息化實踐進程的需要。我們在關于智能終端教育應用的過程中，并沒有刻意強調“電子書包”的概念，源自于我們對技術環境發展的理解，這是因為未來教育教學、學習等業務功能將會分布在多種終端技術環境中，特別是富媒體技術發展將文字、聲音、視頻、圖片、動畫等元素高度融通后，聲音、視頻的知識傳播價值將和文字、圖片一樣重要，基于技術的各類交互（特別是人與人的交互）愈發具有價值，教與學的支撐將可能變得無處不在。在2006年，我們開始關注國際上移動學習的發展，注意到無線、移動和普適技術的教育應用。我們堅信移動、無線及其普適計算技術將對教育教學的未來產生深刻影響。特別在2010年iPad以后，平板電腦類智能終端支持教與學創新發展的可能性大為增強，基礎性常態化教學應用、學習環境及其服務于學科教學實踐的大量Apps應用，使得智能終端教育應用的實踐進程在加速發展。因此，在2011年左右，我們就以國家課題帶動，為北京基礎教育領域搭建了平板電腦類智能終端教育應用研究的科研平臺，為課題參與學校、參與區域提供了教研、交流觀摩的渠道，建構了交流培訓、研討的機制，成為首都北京推動智能終端有效教育應用的高層次學術研討與優秀實踐案例傳播平臺。這就是我們為什么關注并積極推動這一領域發展的原因。

《中國信息技術教育》：您覺得電子書包會改變教育的哪些方面？

李玉順：對于智能終端的教育應用能夠改變教育的哪些方面？我理解需要從兩個大的視角來考察，一個視角是從學校的教學（微觀的）、學校的發展（中觀的）、教育系統的發展（宏觀的）；另一個視角是從教育教學的當下實踐進程到面向教育系統未來發展的實踐方向，即近景和遠景的視角。對于這樣“經緯”的劃分源自于這些年來我們對教育信息化實踐進程的理解，從技術在教育應用的發展進程來看，一直都有兩種觀點，一種是對新技術在教育中應用持有保守的觀點，另一種是對新技術在教育中應用持有開放、積極的觀點?，F有的教育系統、現有的教育觀念、現有的常態化教育教學業務流程會影響我們看待新技術融入教育教學的態度，但有一點可以肯定的是，當下技術發展進程所帶來的復合性、融合性和創新性的推動力量是任何先前教育技術形態所不能比擬的。因此，對于智能終端的教育應用要放到這樣的一個背景、放到一個發展著的框架中去理解，才能理解它所產生的作用，而不局限于眼前當下的“這點”教育實踐。從宏觀和中觀的視角來看，我們的教育系統會變、我們的學校會變，整個教育系統將更積極響應社會的需求，更有效地響應國家和社會對適應時代特征人才培養的需求，學校將會更加成為服務于學習者個性化發展、終身化學習習慣養成和學習能力發展的場所。而從微觀來看，我們的教學實踐將會變化，“有效教學”不僅僅是先前意義上對知識的學而不忘和綜合應用，更加注重“教”向“學”的轉化，即學生高級認知技能的培養、學生自主學習能力和學習方法的生成，教師從知識傳授者向學生學習的引導者、啟發者、幫助者這樣的角色轉化，而同時，伴隨學習科學等的不斷發展，學習者的學習越來越廣泛地得到重視，培養學生自主學習的習慣、在線學習的意識以及網絡環境下的自律性等，這些方面越來越重要?？梢哉f，智能終端的教育應用使得先前在教育研究中得到驗證的方式，如自主、協作、探究等，能夠在技術豐富的環境中得到更加有效的綜合、集成及實踐應用，進而產生出新的教與學的實踐形態，對先前的課程、教學和評價都產生了改變。

《中國信息技術教育》：您覺得與傳統教育技術手段相比，電子書包會在哪些方面具有優勢？

李玉順：同先前的教育技術手段相比較，智能終端的教育應用帶來了各類技術有效集成之后的綜合優勢，是媒體、網絡、存儲、計算、應用、社會計算及新技術整合應用等技術之綜合大成。下面所列舉的是一些我們在實踐進程中體驗到的優勢：①教材方面的優勢。數字教材相比較于傳統的教材，更適合于學生的自主學習和自我發展的需要。與此同時，由于數字內容的便捷性，使得數字教材能夠突破傳統教材的限制，帶來學科意義上的“知識”容量的豐富性、內容的前瞻性。②學科性應用方面的優勢。所謂學科性應用是指這些應用可能更關注某一類學科知識概念的探究、交互、可視化、知識關聯等，大量的這類應用還能夠覆蓋教學目標的各類層次，包括記憶、理解、應用、評價、分析、創造等各類認知層次，當這類應用為教師所掌握、為學生所掌握時，能夠更好地擔當學生的認知工具和腳手架，就能夠真正創造服務于學生高級認知思維發展及問題解決能力的教與學活動，實現真正意義上的“學科融合”。③評價與診斷方面的優勢。由于智能終端泛在化趨勢，使得技術系統對于教學作用之一的“評價與診斷”功能得到極大加強和重視。智能終端環境下這種“評價與診斷”功能的提供與發展將會顯著改進我們的教學系統，特別是教與學的效能方面。④教學活動支持方面的優勢。教學具有“知識傳遞”功能的重要性受到“能力發展”需求的削弱，教學活動越來越豐富、多元，教學過程中學生的活動比例越來越多，如分享、匯報、協作、探究、意義建構等。因此，平板電腦類智能終端中整合的各類技術更能有效地支持豐富、多元的教學活動設計。⑤學習環境與個性化學習支持方面的優勢。由于智能終端的便攜性、可移動性，使得學習的發生能夠無處不在，情景化學習、非正式學習等更加有效的學習形態能夠便捷地實現。這一優勢加速了整個教育系統生態中“教”向“學”的轉化，即教學將越來越看重培養更高效、會學習的學習者。⑥社會交互技術教育應用方面的優勢。交互與協作能力是智能終端教育應用的重要優勢之一，在智能終端泛在化趨勢之下，這一能力正在得到顯著加強。⑦集成新技術教育應用方面的優勢。智能終端的教育應用帶來了新技術加速教育應用傳播與實踐的可能性，特別是物聯網、增強現實等技術的應用，帶來了越來越深刻的學習體驗。

《中國信息技術教育》：您認為在推進電子書包的過程中，我們該如何看待電子書包的作用呢？

李玉順：首先，需要聲明一下，我不是唯技術論者，不是智能終端教育應用的“盲目”和“狂烈”推進者，技術對于教育的作用是輔助者、支持者的角色將在很長時間內不會改變（呵呵，不敢預言人工智能、腦機交互等技術的發展進程），而技術對社會發展而言是一把“雙刃劍”（至少有一部分社會學家對技術進步持有懷疑態度）。但整體而言，技術進步與發展的進程誰也阻擋不了，已成為社會發展不可忽視的現象。

我愿意把智能終端教育應用放置到上述進程中來思考，這是因為一些應用中的相關問題我們一時還難以給出“明確”的回答，有些可能需要上升到哲學思辨意義上。在“當下”實踐意義來看，我更愿意以動態、發展的眼光來看待智能終端教育應用的作用，這是最為核心的，為什么？這是因為由于技術的發展，“教”與“學”雙重意義上的革命正在切實地來臨，智能終端的教育應用是服務于“教”呢，服務于“學”呢，還是在“教”和“學”的兩極中進行多元平衡，產生多樣化的實踐？我們對教育目標的理解不同、對教育的訴求不同，就產生對技術教育應用的不同思路，從我們的實踐及作為研究者的觀察而言，智能終端的教育應用都能夠實現應用者的價值訴求，關鍵是學校的辦學理念、辦學特色，以及這些理念能否變成有效的執行力，并能夠有與之相適應的教師隊伍。

所以，對智能終端的教育應用，一定要結合地區性、校情，合理定位，特別是要結合所采用的技術系統與環境（客觀的說，智能終端教育應用解決方案的差異性很大，而且整體上還需有較大發展空間），找準個體學校在教育教學核心業務流程中的關鍵要素進行突破，如可以是課堂教學（高效課堂、思維課堂、創生性課堂等）、可以是教師專業發展（特別是信息化環境下的教學理念及教學能力）、可以是學生學習（學習習慣養成、學習興趣激發、自主學習能力提升、研究性學習和體驗式學習開展等）、可以是家校深度互動助學等，定位一些點持續推進，并逐步過渡到常態化應用。

《中國信息技術教育》：您在研究過程中具體采取了哪些教學應用策略？

李玉順：如前面所訴，我們開展智能終端教育應用研究本質上是受北京基礎教育信息化發展進程這一問題驅動的，即我們試圖回答信息化建設指向教育教學應用的核心價值，關鍵是如何真正服務于教學過程。我們在研究過程中是逐步探索的，摸索出了一些策略性的東西。這些策略有些是微觀的，有些是稍微宏觀一些的。我們感受到要使這件事情走得穩、走得遠，需要多種策略的綜合，而這些策略是由目標推動的、發展的方面也是不同的。

首先，談一談稍微宏觀一些的策略：①申請研究課題，通過課題帶動。這是因為所謂“教”與“學”的雙重革命需要在實踐中、行動中生成，它難以以行政的力量“快速推動”，也難以靠專家們的理念宣傳和思想傳播“示范帶動”，需要有艱苦的研磨、體悟、反思和內化的過程。另一方面，通過課題，與教師職業發展訴求相結合，是推動教學創新實踐的有效策略。②跨校協作，特別是示范課、觀摩課，搭建創新實踐擴散平臺。對信息技術與教育教學融合實踐而言，教師是通過“課例”驅動的，而不是“理念”驅動的、“技術”驅動的。我們的課題研究采取了這一策略，產生了積極的效果。③區域層面上推進跨部門協作。在推進信息技術教育教學融合實踐的過程中，我們深刻感受到這一進程需要整合來自行政、教研和信息技術部門的力量，協同化推進教師課堂教學實踐及教師專業發展。

再次，談一下微觀方面的策略。學校是推進智能終端教育應用的最終場所，在學校層面上的策略一方面是和學校共同討論確立學校推動智能終端教育應用的整體思路和框架。實踐表明，一個學校對智能終端教育應用的深度整體上取決于這個學校是否有整體性思考、整體性定位和整體性設計，要讓學校理解智能終端教育應用的整體發展前景以明確自己的定位。另一方面，就要和學校教師來共同研討，如何將學校所確定的智能終端教育應用目標落實到常態化的教學活動中，需要提升教師融合信息技術的教學設計能力，需要通過一起開展教學設計、一起討論數字教材制作、一起說課和研磨課，進而能夠進行公開課、示范課，在這一過程中，教師才會有切實的體悟和成長。

《中國信息技術教育》：您覺得有國內有哪些成功經驗、典型能夠分享的？

李玉順：平板電腦類智能終端教育應用呈現出來的經驗是多個層面的，包括區域層面、學校層面和具體的教學活動實踐層面，整體來看，區域層面有效的實踐經驗還不充分，但在學校層面、具體的教學活動實踐層面已經有不少成功的案例。在學校層面上來看，有豐師附小、成都七中初中學校、上海嘉定實驗小學和鄭州二中等學校，每一所學校都有自己的精彩和自己的發展路徑，有些我們已經通過出來，有些還正在發表中。我們深刻地剖析、思考了每一個代表性案例背后的故事、成功要素，以使這些實踐案例能夠得到有效的分享和參考。在微觀教學層面來看，我們收集了來自全國各地的平板電腦教學應用方面的代表性案例，并協同北京市的優秀教研員隊伍及信息技術專家力量，對這些課例進行深度加工，以便讓它們發揮更重要的價值。鑒于篇幅關系，我這里不一一表述，期望大家關注我們的論文、關注我們的研究工作，也邀請更多的學校、更多的教師參與到這一進程中，我們一起通過切實的教育實踐，體悟緩慢的教育文化發展進程，共同推動這一事業的健康發展。

《中國信息技術教育》：您認為當前電子書包推進中有哪些誤區呢？

李玉順：客觀上來說，智能終端教育應用在實踐上是一個正處于成長期的實踐進程，會不可避免地出現一些不合理誤區，體現在如下幾個方面：①盲目地跟進和購置。當前，不少學校案例是“購置”了“電子書包”，但對推進其有效應用的觀念、發展思路、發展階段、推進方式、可能的瓶頸等方面準備不足，對后面的“長線”發展進程沒有充分的準備。特別是對平板電腦類智能終端教育應用解決方案整個行業生態了解不足，對良莠不齊的電子書包類解決方案缺乏甄別能力，使得購置的產品難以穩定、深入、有效地被應用。②對智能終端類技術形態教育應用的排斥和懷疑。兩類原因導致下述情況發生，一類是來自于通識意義上的技術對兒童身心健康的影響（特別是視力的影響），另一類是來自于“劣質”解決方案的嘗試后所產生的實踐認知。我本人也接觸過各種類型的智能終端教育應用解決方案，也是這一領域的積極實踐者。客觀來看，在這一領域里，領先的平板電腦類智能終端教育教學應用方案的成熟度與可用性已經發展到較高水平。我們堅信伴隨這一領域的成熟發展，技術工具及技術環境建構將越來越貼切于教育規律，滿足教育需求。③資源中心論。在智能終端教育應用中，數字資源開始從支持“教”向“學”轉變，由此而帶來了智能終端教育應用中的兩類現象：一是數字資源成了一線教師選擇、應用、評價智能終端類應用的重要依據，忽略了學科性的應用及其提供的豐富工具，從而影響了對智能終端教育應用解決方案的選擇，難以將智能終端推進到學科融合的層次上。二是傳統的教材出版部門，在其教材數字化的發展進程中，容易過分地關注教材在智能終端環境下教學實踐中的作用。實際上，上述兩種現象都是由我們現有教育系統的基本特征決定的，即關注固有知識的傳遞，從我們對智能終端教育應用研究課題實踐的體悟來看，智能終端教育應用將更加關注于探索、問題解決、師生和生生之間的交互，因此，學科性的概念建構工具、思維工具、交互工具等越發的重要，豐富的教育學科性應用生態建構同數字資源一樣重要。④僵化看待智能終端教育應用作用及其技術發展進程。在平板電腦類智能終端教育教學應用實踐中，我們能夠看到這樣的一種現象，即不少學校停留在接觸、觀摩階段，難以深入、常態化應用，這其中有些受制于該學校的技術系統選型，但有不少學校是因為缺少對智能終端教育應用推進發展階段的認識，工作量估計不足、推進策略選擇不足、不同發展階段突破的重難點把握不足，對駕馭智能終端環境教育應用關鍵要素的把控不夠，這需要我們在今后的教育教學應用實踐中努力去克服。

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關鍵詞：信息技術教育模式信息化教學設計創新人才

一、引言

計算機網絡的飛速發展日益改變著人們的生活和學習方式。從全球范圍來看，信息化教育的改革浪潮一浪高過一浪：美國總統克林頓1997年國情咨詢中提出，在2000年之前，要把每間教室和圖書館都聯到Internet；法國于1998年初公布：“將法國社會帶入21世紀”的計劃，要求法國所有學校全部實現計算機化；德國在1997年也執行教學應用因特網信息資源的計劃等等，都說明了發展信息化教育是大勢所趨。中國教育也面臨一個e化的時代，一個變革的時代。

二、信息化教育的概念和特征

信息化教育是以現代信息技術為基礎的新教育體系，包括教育觀念、教育組織、教育內容、教育模式、教育技術、教育評價、教育環境等一系列的改革和變化。信息化教育具有以下顯著特點：

（1）教材多媒體化。教材多媒體化就是利用多媒體，特別是超媒體技術，建立教學內容的結構化、動態化、形象化表示。越來越多的教材和工具書變成多媒體化，它們不但包含文字和圖形，還能呈現聲音、動畫、錄像以及模擬的三維景象。

（2）資源全球化。利用網絡可以使全世界的教育資源連成一個信息海洋，供廣大教育用戶共享。它有許多類型，包括教育網站、電子書刊、虛擬軟件庫、新聞組等。

（3）教學個性化。利用人工智能技術構建的智能導師系統能夠根據學生的不同個性特點和需求進行教學和提供幫助。

（4）學習自主化。以學生為主體的教育思想日益得到認同，利用信息技術支持自主學習成為必然發展趨向。事實上，超文本／超媒體之類的電子教材已經為自主學習提供了極其便利的條件。

（5）任務合作化。學生通過合作方式完成學習任務也是當前國際教育的發展方向，信息技術在支持合作學習方面可以起重要作用。

（6）環境虛擬化。教育虛擬化意味著教學活動可以在很大程度上脫離物理空間時間的限制，這是信息化教育的重要特征。包括虛擬教室、虛擬實驗室、虛擬圖書館等等。

（7）管理自動化。計算機管理教學（CMI）包括計算機測試與評分、學習問題診斷、學習任務分配等功能。

三、信息化教育的教學模式

教學模式是指在一定的教育觀念、教學理論和學習理論指導下的教學過程的穩定結構形式。教學過程中主要包含教師、學生、教科書和媒體四個因素，這四個要素相互關聯、相互作用形成穩定的結構形式。

基于現代信息技術的教學模式是在教師指導下的、以學習者為中心的學習。學生是信息加工的主體，是認知結構的主動建構者；教師是學習主體的幫助者、引導者與促進者。由學生、教師、教學信息、學習環境構成了信息化教育的教學模式結構。

信息化教育的教學模式可描述為，以學生為中心，學習者在教師創設的情境、協作與會話等學習環境中充分發揮自身的主動性和積極性。在這種模式中，學生是知識的主動建構者和運用者；教師是教學過程的指導者與組織者，意義建構的促進者和幫助者；信息所攜帶的知識不全是教師傳授的內容，而是學生主動建構意義的對象（客體）；學習環境包括“情境”、“協作”、“會話”等要素。情境必須有利于學生對所學內容的意義建構，協作發生在學習過程的始終，學習小組的成員之間必須通過會話協商共同完成學習任務。教師和學生是互動關系，正所謂教學相長。信息化教學模式與傳統的教學模式的區別如附表所示，傳統教學模式是選擇適合教育的學生，而信息化教學模式是選擇適合學生的教育。教學模式的改革和創新與教學設計是密不可分的。信息化的教學模式必然要求有高質量的信息化教學設計與之相適應。

四、信息化教學設計

在教育信息化環境下的教學設計，簡稱為“信息化教學設計”。具體說，信息化教學設計是運用系統方法，促進以學為中心的學習方式的轉變，充分地、恰當地利用現代信息技術和信息資源，科學地安排教學過程的各個環節和要素，以實現教學過程的最優化。信息化教學設計包括教學計劃的設計、教學計劃的執行、教學活動的評價與反饋。信息化教學設計的目標是幫助全體教師在自己的日常課堂教學中充分利用信息技術和信息資源，培養學生的信息素養、創新精神和解決問題的能力，從而增強學生的學習能力，提高他們的學業成就。

信息化教學設計方法很多，像基于信息技術的研究性學習、資源型學習、英特爾未來教育、蘋果明日教室、WebQuest、“拾荒式”教學設計等，無論教學的方式方法怎樣，信息化教學設計關注的基本點是，基于國家課程標準、基于教育信息化環境，充分利用信息技術和信息資源，培養學生的信息素養，培養學生的創新精神和實踐能力，提高學生的學習興趣、學習效率、學習成績。信息化教學設計沒有固定的模式，是教師發揮自己創造力的廣闊天地。主要是通過案例學習來模仿、分析、移植、創新，反復實踐、反思、總結，逐步掌握信息化教學設計的技能，提高教學質量。新晨

設計出高水平的信息化教案，不僅是技術的應用，更重要的是思想的體現和滲透。

由上海師范大學黎加厚教授展示的中、美老師分別制作的同名課件《影子》，給筆者印象很深。由中國某師大附小老師制作的《影子》曾獲全國“金海航”杯多媒體大獎賽二等獎。它采用office軟件，以動畫的形式，配以歡快的音樂、學生的朗讀，將小學一年級的課文內容——人與影子的關系展示出來。其目的就是運用多媒體技術展示課文內容。而美國教師的《影子》課件就很簡單，只有一天中影子變化的動畫設計、影子變化的測量數據、影子的照片、有關影子的知識等內容，其界面也很簡單。它給學生們留下了極大的思考余地，甚至使學生們立刻產生了一種愿望：到太陽上去，看自己的影子?！队白印返妮^量，關鍵不是技術，就在于開發思想。如果從開發平臺、制作技術方面講，與國外教師之間的差距并不大。國內課件多是再現書本知識的呈現式學習，學生足不出戶通過多媒體技術的聲音、圖像、色彩了解許多課文的知識。雖然課堂容量大，精美的界面能吸引學生，但學生仍然在被動地接受教師的教育，沒有發揮其主觀能動性。

五、結束語

走進信息化時代，觀念要改變。隨著我國教育改革的不斷深入，在一些經濟發達地區，“校校通”已初見成效，學習資源庫正發揮著其龐大的信息資源優勢。對于我國廣大教師來說，面臨正在迅速到來的教育信息化浪潮，要認清教育改革的方向，更新教育觀念，并且懂得如何利用技術來支持教育改革和促進教育發展，是十分必要的。信息化教育的教學模式和教學手段與方法的研究與實踐，必將推動中國教育改革進一步向縱深發展。

參考文獻：

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2黎加厚.創造教育信息化環境中學生和教師的精神生命活動——教育信息化的“生命環境觀”[J].電化教育研究，2002（2）

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關鍵詞：新零售概論；在線教學；課程思政；教學設計

2020年6月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，提出要創新課堂教學模式，推進現代信息技術在思政教學中的應用，激發學生的學習興趣，引導學生深入思考[1]?，F階段，我國在線教學的設計大多以知識、技能的記憶和理解為主，在交互性、活動性教學等方面比較薄弱，不利于促進學習者自主學習[2]。因此，如何在線上教學中做好全程育人、全方位育人，培養出新時代符合國家需求的人才，成為教學工作者新的關注點?！靶铝闶鄹耪摗笔潜究啤⒅懈呗毷袌鰻I銷專業的核心課程，也是數字營銷背景下的前沿課程。本文通過對“新零售概論”課程在線教學中有機融入思政元素進行探討，力求借助在線教育的手段和思政教育，構建適應課程目標和要求的在線教學設計方案。

1“新零售概論”在線教學與課程思政融合的必要性

1.1“新零售概論”課程建設存在的問題

“新零售概論”課程是在我國新零售迅速發展的背景下誕生的，具有時代感和實踐性。目前，該課程在建設過程中還存在一些問題：（1）教學內容停留在理論上，缺乏應用學生身處新零售的環境，已接觸過許多新零售品牌企業，少部分學生在課外已經開始進行新零售方面的實習或兼職，例如開店、直播帶貨、微商等。但是課程教學還停留在理論講解上，缺少實際操作的指導和改進。（2）傳統教學能提供的教學資源有限新零售的發展速度較快，課程知識、案例常處于更新的狀態，而紙版教材等傳統教學能提供的教學資源有限，難以滿足教學的需要。（3）單一的教學方法對學生的吸引力不足面對面的傳統課堂多采用講授法，比較枯燥、沉悶，學生容易出現精力不集中、走神、玩手機的現象。此時，教師如果繼續按照教材體系逐一講解課程內容，會導致課堂缺乏個性化和深度，對學生的吸引力不足。（4）思政教育缺少系統的設計“新零售概論”課程除了傳授與時俱進的知識外，也應傳遞時代使命和價值觀，其作為一門新開設的課程，思政元素還有待挖掘和融入。

1.2“新零售概論”在線教學與課程思政融合的必要性

針對“新零售概論”課程建設存在的問題，筆者在教學中力求通過在線教學和課程思政相結合，發揮二者的協同優勢。（1）在線教學：互聯網、虛擬現實、人工智能等技術的快速發展，促進了教育資源的共享，也拓展了教與學的時空限制。“互聯網+教育”的模式為教育行業帶來了變革，尤其是自肺炎疫情暴發后，在線教學得到大規模的推廣和應用。教育手段的升級也給課程思政建設工作帶來了新的挑戰和機遇。本課程通過在線教學彌補傳統課堂的不足，拓展教學資源，增強學生的參與感和師生的互動性。（2）課程思政：新零售是傳統零售的創新和數字化轉型，覆蓋線上線下融合經營、社交電商、短視頻與直播帶貨、無人零售、零售科技等領域，它的誕生與發展必然蘊含著培育新型人才的思政內容。新零售的出現，帶動了一批新的就業崗位，也對行業人才提出了新的要求。青年群體是新零售發展中不容忽視的力量，也正逐步成為我國消費市場上的主力軍。我們期待這些年輕的從業者們不僅能在商業模式上進行創新，獲得自己合理合法的收益，更要能承擔起更大的社會責任。因此，本課程通過融入思政元素，加深學生對新零售理論基礎知識的理解和應用，引導其成為數字經濟時代下合格的數字公民，激勵其成為社會進步的中堅力量。基于以上認識，本文對在“新零售概論”課程的在線教學中有機融入思政元素進行探討，力求借助在線教育的手段和思政教育，探索出適應課程目標和要求的在線教學設計方案。

2“新零售概論”在線課程的思政目標和思政元素

2.1“新零售概論”在線課程的思政目標

無論是在線教學還是傳統教學，最終的目的都是為了促進學生的全面發展，幫助學生樹立正確的學習觀、世界觀、人生觀和價值觀，使其具備綜合素質與能力[3]。依據上海杉達學院（以下簡稱我校）新版培養計劃中市場營銷專業的培養目標，具體制定了“新零售概論”課程的思政目標：培養具有愛國主義情操、有理想、有社會責任感、具備企業家潛質和良好職業道德修養的零售業管理人才，能適應數字中國建設的需要。

2.2“新零售概論”在線課程的思政元素

為適應在線教學，經過教學內容的提煉，課程切分為64個知識點，并根據知識點深入挖掘思政元素。本課程的思政教育主要從政治教育（如愛國主義、道路自信、鄉村振興）、思想教育（如社會公德、個人品德）、創新教育（如創新精神）、職業教育（如經世濟民、奮斗精神）、法治教育（如遵紀守法）五個層面出發，與教學內容有機融合，期望實現相應的思政目標（見表1）。（1）政治教育從西方零售業變革到新零售崛起，中國零售業在這一過程中發展迅速、舉世矚目，但也舉步維艱。通過介紹中國零售發展史，增強學生的民族自信心和自豪感。在介紹數字化門店和物流業最后一公里難題時，自然地引入數字中國建設戰略和鄉村振興戰略，鼓勵學生關注國家發展的需要，期望他們將個人職業生涯規劃融入國家發展規劃，熱愛并服務自己的國家。（2）思想教育隨著社會的進步和消費觀念的轉變，消費者公共生活領域也越來越廣泛（如移動電商、實體商場、無人超市、自動售貨機等），對道德品質的要求也越來越高。通過列舉無人商店、自助收銀超市中少數消費者不文明購物行為，給學生個人的誠信、自律敲響警鐘。在學習構建線上線下全渠道零售時，引導學生關注不熟悉智能化設備或操作的老年群體，提高老年人在全渠道中的購物滿意度，促使學生關心，關愛社會上的弱勢群體，增強仁愛之心。（3）創新教育新零售這個概念本身就包含著創新轉型的內容、形態，在新零售行業中也誕生了一大批大膽探索、勇于創新的創業企業，例如阿里巴巴、京東和蘇寧。在介紹新零售的內涵、特征等基本知識時，讓學生首先理解新零售“新”在何處。在實踐環節，讓學生自行分析并深入思考某個新零售企業的商業模式，繪制該企業的商業模式畫布，培養自身的創新思維。（4）職業教育新零售的經營理念以消費者為核心、以技術為驅動，推動消費升級。作為行業未來的年輕從業者，應當具有經世濟民、胸懷天下的擔當，具備以人為本、服務人民的責任感和使命感。課程以消費者畫像、消費者體驗和零售科技的應用為切入點，分享歐萊雅、雅詩蘭黛等優秀新零售品牌的人本營銷理念和中國零售科技的發展歷程，引導學生以消費者體驗為中心，激勵其掌握專業前沿和先進技術，保持不懈的奮進精神，勇于擔當，為消費者創造美好生活。（5）法治教育近年來社區團購、直播帶貨等新零售商業模式成為主流，但在發展中卻也出現了一些問題。部分企業法律意識淡薄，采取虛假宣傳、低價傾銷、價格欺詐等不正當行為，擾亂了市場經營秩序，損害了其他經營者的合法權益。為此，國家頒布了社區團購“九不得”、《網絡直播營銷管理辦法》等條例來治理網絡零售中的亂象。在“新零售概論”課堂上，要以企業實際發生的不法行為為例，給學生以警示，并將網絡零售相關法律法規作為思政內容融入課堂，讓學生知法、懂法、守法，增強學生的法治觀念。

3“新零售概論”在線教學與課程思政融合的教學設計

在線教學不是簡單的“互聯網+傳統教學”，而是利用互聯網和數字技術重塑傳統教學內容、重構傳統教學結構、再造傳統教學流程、創新傳統教學方法、重整教學評價，從而提高教學效率，提升教學效果[3]。合理的教學方法和策略有助于思政教育與教學內容的緊密銜接，達到“潤物細無聲”的效果。那么，應該如何開展教學呢？依據思政教學內容和目標，本課程梳理了以下在線教學設計的思路：

3.1優化教學過程

在線教學不拘泥于特定的教學時間，學生可以靈活地制訂個人學習計劃，完成學習。因此，需要教師對教學過程進行有效地組織、監督以及個性化輔導?！靶铝闶鄹耪摗闭n程在線教學主要劃分為先導任務、觀看在線課程、學生活動三個環節：首先，教師在線本講學習任務，提出學習目標和要求，或以思考題的方式導入課程。其次，再含有思政內容的教學視頻，引導學生自主觀看。最后，在課后布置學生完成知識與素養相結合的在線測驗、實踐作業、學生問答等活動，從而實現知識傳授、能力培養、價值引領“三位一體”的育人理念貫穿教學全過程。

3.2采取多樣化的教學方法和手段

3.2.1多樣化的教學方法本課程主要采用微課教學法、案例式、項目驅動式、自主探究式、在線討論等教學方法，來提高思政教育的效果。例如，在講授“中國新零售模式典型企業”這一內容時，采用案例式教學，引入張近東創立蘇寧和蘇寧構建智慧零售模式的案例，激勵學生勇于探索，培養學生的創新精神。在學習了以消費者為中心和構建全渠道零售這兩部分內容后，開展項目式教學，要求學生深入生活，對老年群體進行調查，了解老年人“數字鴻溝”的問題，并對如何提升老年人全渠道購物的滿意度和便利度提出對策。3.2.2創新性的教學手段本課程除了運用在線教學中普遍使用的學習資源上傳與下載、小測驗、投票、在線討論等手段，教師還創新性地使用例如線上新零售法律知識競賽、云參觀和云講解無人零售實驗室、新零售商業模式畫布作品線上展覽等方式，讓學生成為在線課堂的主體，讓思政教育深入學生的課余生活。

3.3加強教學資源建設

在提供基本的在線教學資源基礎上，充分利用互聯網中的開放資源、時事熱點，延伸教學內容。比如，在介紹中國零售發展史時，引入《上海零售百年》紀錄片，讓學生生動地了解歷史、增長知識。對于線上短視頻與直播帶貨這一知識點，網絡實時直播或者錄播視頻更是內容豐富、方便獲取，教師可以選取其中的典型作為正面或反面案例，輔助知識點進行講解。

3.4采用多元化的教學評價方式

本課程采用50%平時成績+50%期末成績的評價方式，注重過程性考核。平時成績的考核手段綜合運用在線測試、資源查看、小組或個人作業、互動等形式，使在線課堂活躍起來。期末考試的形式以撰寫論文、報告為主。在評價時，不僅要評價知識點理解的正誤，還需要分別針對知識、能力和情感與價值觀的課程目標，明晰相應的考核內容，分配分值權重。

4結語

“新零售概論”課程利用在線教學與課程思政融合的方式，初步探索出課程教學設計，使學生在領悟專業知識的同時潛移默化地接受思政教育，成為新零售時代需要的人才。現階段，本課程已完成融入思政元素的在線課程視頻錄制，建設了相應的電子講義、課件、試題庫、案例集、實踐材料等資料庫，未來將對應用的效果進行追蹤和分析，做好持續改進。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知(教高〔2020〕3號)[EB/OL].(2020-06-01).t20200603_462437.html.

[2]毛軍權.在線教學的未來發展:動向,反思與行動[J].中國電化教育,2020(8):27-32.

篇8

論文摘要：概念圖是用于表征和揭示知識結構中的意義聯系的圖表。概念圖可以幫助我們解讀探究式教學的內涵、歷史沿革及其實踐模式，能清晰地展示探究課題研究的全過程。

概念圖（concept map）是20世紀70年代美國康奈爾大學（Cornell University）的Joseph D.Novak教授提出的用于表征和揭示知識結構中的意義聯系的圖表，它是以視覺再現認知結構、外化概念和命題的一種方法，又稱概念構圖（concept mapping）、概念地圖（concept maps）或概念網（concept webbing）。[1]研究表明，這種視覺圖表容易被學習者快速識別并迅速掌握，有助于提高學習者對知識系統的整體理解力。[2]本世紀初，概念圖引起了我國學者的極大關注，并嘗試把概念圖作為一種有效的工具應用于不同的研究領域，如學科教與學、評估工具、遠程教學系統及網絡課程的開發、計算機人工智能、企業管理等等。

事實說明，概念圖具有信息量大、內涵豐富，層次分明、可讀性強、易于理解，延展性強、填補修復容易等特點。[3]近年來，挖掘并利用概念圖的功能的研究已成為概念圖研究的熱點。本文擬用概念圖解讀探究式教學。

一、探究式教學的界定

目前，關于探究式教學的界定紛繁多樣，角度不同、情境不同，解讀也不同。雖然界定的角度不同，但均包涵著共同的本質特征，即“不直接把構成教學目標的有關概念和認知策略直接告訴學生，取而代之，教師創造一種智力和社會交往環境，讓學生通過探索發現有利于開展這種探索的學科內容要素和認知策略”。[4]我們從“學”的方面、“教”的方面和“科學研究”方面三個視角進一步細化，探析其內涵，見圖1。

二、探究式教學的歷史沿革

探究式教學的發展與社會、歷史的發展息息相關。鑒于此，我們以時間為脈絡，追溯探究式教學的歷史淵源，比較不同時期國內外探究式教學的發展，如圖2。

三、探究式教學的實踐模式

教學模式是一種可以用來設置課程（諸學科的長期教程）、設計教學材料、指導課堂或其它場合的教學的計劃或類型，它是基于教學的可操作性而導向特定的學習結果的一步步程序，它最顯著特征是構架教學理論與教學實踐的橋梁。 [5]目前，常用的探究式教學模式有以下幾種。

1.自探共究教學模式。該模式的核心思想是學生在自主探究、共同研究過程中，發展創新精神和實踐能力。它從情景、協作、會話中，讓學生建構知識；從問題解決過程中，體現知識問題化和問題解決知識化的思想，以問題構筑教學的主題，以問題體現教學的精髓。

實施模式：見圖3

2.雙主教學模式。雙主教學模式既不是以教師為中心，也不是完全以學生為中心，而是既發揮教師的主導作用，又體現學生的認知主體作用。即吸納“教師中心”和“學生中心”兩者之長，避其所短。雙主模式主要包括：5E循環教學模式和薩其曼探究教學訓練模式。

（1）5E循環教學模式。

奧德瑞、喬潘等人的5E循環教學模式最早出現在美國《科學課程發展研究計劃》──70年代早期從幼兒園到6年級的科學計劃，也是最原始的探究課程計劃模式。[6]它包括五個階段：吸引階段(engagement)、探索階段(exploration)、解釋階段(explanation)、融合階段(elaboration)、評價階段(evaluation)。5E循環教學就是在這五個階段中教師充分發揮主導作用，學生發揮主體作用共同完成探究課題。該模式從學生“做”科學，對學習的渴望，尋找機會協作并實現合作；通過做科學，修正自己的想法、承擔危險以及展現正確的懷疑、批判等意愿方面體現了科學探究對學生的要求。這種模式的主要特點是教師傳授核心知識，學生主動應用知識、理論。

實施模式：見圖4

（2）薩其曼探究教學訓練模式。

薩其曼探究教學訓練模式是理查德·薩其曼（Richard Suchman）通過觀察、分析科學家的創造性活動之后，結合教學法因素概括而成。它訓練學生組織資料，進行因果關系的推理以及建立和驗證理論，是一種由事實到理論的訓練模式。這種模式基本上再現了科學家進行探索的進程，有利于提高學生的創造性思維能力和推理能力。[6]

薩其曼探究教學訓練模式遵循著“問題——假設——驗證——結論——反思”這樣的程序。具體實施如圖5。

四、概念圖應用于探究式教學的案例

將概念圖應用于探究式教學，可以幫助師生理清思路，明確探究方向。我們開展“抽水馬桶節水研究”的全過程。提出問題：如今進入樓房居住的人愈來愈多，家家都用抽水馬桶，大量的自來水被用作沖洗馬桶而流失掉了，怎樣用適當的水完成沖洗工作，既對家庭經濟實惠，又為國家節省更多資源呢？

探究問題：沖水馬桶節水問題

制定研究方案：教師和研究小組成員一起討論探究內容、探究步驟、時間進程、人員分工等等，并把所能想到的所有問題及方案用宏觀概念圖全部擬訂出來，形成完備的研究方案，以方便操作。

組織研究活動：按圖7進行分工實施。

修正和完善：在探究過程中根據實際情況隨時進行調整。

五、結語

概念圖是用簡單的圖示來表征知識的有效工具，是知識的高度濃縮。用它來解讀探究式教學，可以使我們輕松地理解其內涵、歷史發展及實踐模式。將概念圖引入到探究式教學實踐中，可以使研究者思路明確，輕松地把握探究過程，清晰地展示探究成果，最終達到提升研究者探究能力之目的。

參考文獻

[1] Joseph.D.Novak & D.B.Gowin（1984）.Learning How to Learn. New York and Cambridge ， UK: Cambridge University Press.

[2] Klein， S. P.， Kuh， G. D.， Chun， M.， Hamilton， L.， & Shavelson， R. （2005）. An approach to measuring cognitive outcomes across higher education institutions.？Research in Higher Education，46，(3):251~276.

[3] Yin， Y.， Vanides， J.， Ruiz-Primo， M. A.， Ayala， C. C.， & Shavelson， R. J. (2005).Comparison of Two Concept-Mapping Techniques: Implications for Scoring， Interpretation and Use.？ Journal of Research in Science Teaching， 42，（2）:166~184.

[4]靳玉樂.探究教學論[J].西南師范大學出版社，2001年版，15.

[5]高文.現代教學的模式化研究[J].山東教育出版社，1998年版，480.

篇9

在綜合實踐活動課程中，信息技術不僅是活動實施的主要手段，而且是實踐探究的重要內容?；顒又笇ЬV要提出，義務教育階段的信息技術教育要強調跨學科的物化應用和技能培養，從學生的真實生活和發展需要出發，在生活情境中發現問題，轉化為活動主題，通過創意、設計、制作、服務等方式培養學生的信息素養。在教學上，以“創意物化”為主要形式，通過文字處理、報刊創作、圖像處理、動畫制作等，培養學生數字化產品的設計與制作能力，同時加入一些與之相關的計算機科學基礎知識。高中新課標則兼重理論性和實踐性，圍繞信息意識、計算思維、數字化學習與創新及信息社會責任等學科核心素養，凝練出數據、算法、信息系統和信息社會四個學科大概念，將理論學習、知識積累、思維發展與技能培養融入到運用數字化工具解決問題的過程中，形成有關計算機科學領域思想與方法的課程體系。在教學上，構建了新的課程結構，制定了學業質量標準，以主題為引領進行有關計算機科學領域的知識學習、思維發展和技能運用，建立起完整而全面的信息技術知識體系并予以實踐?？梢?，同樣是用計算機科學領域的思想和方法解決問題，綜合實踐活動側重于信息技術應用能力和操作技能的培養，以作品質量和操作水平為主要評價標準，突出教學活動的靈活性和開放性；而高中信息技術則強調學科的科學性、知識性和嚴謹性，在構建知識體系的基礎上進行實踐和應用，以具體的學業要求控制教學質量，形成完整、穩定的專業課程體系。雖然兩者有所不同，但其思想和目標卻是一致的，即以核心素養為統領，通過實踐培養學生運用數字化工具學習與生活，在真實情境中解決實際問題，理解信息技術對人類社會的影響，提高學生的社會責任感、創造力和實踐能力。

二、綜合實踐活動中信息技術課程設計

信息技術教育蘊含豐富的有關計算機科學領域的思想、方法和理論知識，學生在不具備正確思維方式和基礎知識的狀態下，僅憑掌握一些計算機操作技能，無法達成“用計算機解決實際問題，提升信息素養”的培養目標。因此，在初中信息技術教育中，除了作品制作以外，還應該進行較為系統和全面的有關計算機科學的思維培養、知識講授和方法指導。

1.課程目標的設計

初中信息技術課程應以全面提高學生的信息素養為基本思想，通過實踐活動讓學生深刻理解什么是“計算機科學領域的思想和方法”，理解數據、算法、信息系統、信息社會等學科大概念，以及用計算機解決問題的一般過程和方法等，并能熟練運用數字化工具設計、制作作品并解決其他相關問題，在實際生活中，能夠自覺遵循信息社會規范，負責、有效地參與社會活動，成為信息社會的合格公民。

2.課程內容的設計

（1）課程內容的設計

綜合實踐活動是將學習內容分解成一個個主題，圍繞某一個主題開展活動，活動內容側重于作品制作。雖然活動指導綱要給出了一些知識模塊，但由于各個主題相對獨立，知識內容被分散、隔離在不同的主題中，模塊與模塊之間、主題與主題之間缺少關聯，使得整個信息技術課程缺乏系統性、知識性、連貫性和整體性。要想體現教育思想，反映課程取向，關注全體學生，適應個性發展，強調基礎知識與實踐應用的內在聯系與遞進關系，初中信息技術課程必須在活動指導綱要的基礎上，融入高中新課標的課程理念和課程內容，以綜合實踐活動的形式與方法、高中新課程的理念與內容，將綜合實踐活動的綜合性、創造性和實用性與高中新課標的科學性、知識性和實踐性相結合，形成與高中新課程緊密銜接、螺旋上升的完整體系。因此，在進行課程設計時，要以“學科核心素養”為培養目標，圍繞“學科大概念”規劃課程結構；以高中新課標確定的學科核心素養預備級水平劃分為基礎，配置教學內容，使課程具有靈活性、拓展性和寬容度，適于教師創造性地開展教學活動；以活動指導綱要和高中新課標為依據，體現本學科的科學性、嚴謹性與規范性；以評價標準為引領，使活動有方向、有目的、可測量、可控制。基于以上原則，結合活動指導綱要對活動方式的要求，把初中信息技術課程內容劃分成三類——信息技術基礎類、跨學科知識應用類、社區服務類，每一類包含若干活動單元，每個單元分解出不同的活動階段?！靶畔⒓夹g基礎類”以計算機科學領域的知識、方法和技能為主要學習內容，是初中信息技術課程的內容主體，為后續實踐活動打下知識與技能基礎；“跨學科知識應用類”立足于跨學科整合，以信息技術為工具開展學科實踐活動，運用不同學科的觀念、知識、方法和技能，認識、分析和解決學科問題；“社區服務類”培養學生利用信息技術關注社會、服務社會、滿足公眾需求的責任意識和技術能力。“單元”是圍繞某一類所設計的主題活動。“階段”是單元活動的具體環節和步驟，對應于傳統教學中的一個課時。

（2）單元活動內容的設計

按照高中新課標要求，信息技術課程應該圍繞數據、算法、信息系統與信息社會等學科大概念選擇和組織教學內容，而依照活動指導綱要的主導思想，教學內容應內化為活動主題，將思維培養、知識學習和技能訓練融入到解決問題的過程中。因此，初中信息技術教學要從單元整體出發，創設真實情境，設計活動案例，以完成活動任務、解決具體問題為途徑展開學習。恰當、適用的活動案例，是達成學習目標的關鍵?！靶畔⒓夹g基礎類”教學案例圍繞計算機科學領域的知識和原理進行設計，如認識計算機程序、信息編碼、人工智能初探等?！翱鐚W科知識應用類”教學案例突出多學科的綜合，如探究清明上河圖、你了解聲音嗎、交通燈模型設計等?！吧鐓^服務類”所設計的案例不但要有實用性，還應該體現信息技術發展的新思想、新技術和新方法，如手勢識別、社區鄰里舊書轉換APP、社區車輛出入管理等。

三、主要教學策略的設計

1.逆向教學設計

綜合實踐活動是對真實、復雜問題的探究過程，在這個過程中，學生往往會有不同的想法、意圖和行為，這些不確定因素常常使學習效果難以與教師的理想預期相吻合。因此，教師要控制學生不偏離學習方向，使他們清晰、明確、始終如一地知道自己“要做什么”和“怎樣做”，而“逆向教學設計”符合這一要求。逆向教學設計在教學活動開展之前就給出精準的評價標準，并將這個標準貫穿于整個教學過程，始終指向目標的達成。不同的學生可以采用不同思路、不同途徑和不同方法完成實踐任務，但其學習目標應該是一致而明確的。因此，在綜合實踐活動中，可以采用逆向設計使學生在靈活、寬松、自主的活動過程中始終保持正確的學習方向。

2.單元整體教學設計

受課時等客觀因素影響，學生在一段時間內所能完成都主題任務是有限的，加上不同主題都相對獨立，這就不可避免地會出現知識零散化和碎片化現象。糾正這一現象的有效手段，是采用“單元整體教學設計”方法。單元整體教學設計是以活動單元為基本單位進行教學設計，每個單元都有確定的活動目標、評價依據、活動要求和活動規劃。所有活動都以完成單元目標為目的，各階段的學習目標、學習內容、學習方法和評價依據都要遵從本單元的整體設計，確保學生所獲取的知識結構完整、連續和系統。

3.單元活動指導設計

受綜合實踐活動教學特點的影響，學生在活動中常會遇到各種各樣的困難，如果教師給予學生過多、過頻的幫助，很容易對學生的探究思路、想象空間形成約束和限制，失去實踐活動的本義。因此，比較好的辦法是為學生設計合理、實用的單元活動指導，在不干預學生活動的基礎上，給學生指明活動意義，引導探究方向，明晰評價標準，提供知識補充和技能幫助。單元活動指導應該貫穿于整個活動過程，內容包括導言、單元目標、單元內容、評價依據、活動規劃及階段指導等一系列詳細而具體的內容。其中，“導言”用于設置活動情境，“單元目標”“單元內容”分別指明本單元應該達成的學習目標和具體的學習內容，“評價依據”是本單元學習成果的內容要求和質量標準，“活動規劃”是活動的環節與步驟，“階段指導”是每個階段活動的目標、要求、流程、資源和活動記錄。

四、初中信息技術課程單元活動指導實例

以下是“跨學科知識應用類”中的“探究清明上河圖”的單元活動指導實例。

1.導言

中華文明源遠流長，厚重的歷史與燦爛的文化凝聚著數千年的民族智慧。生活在現代社會的我們，難以領略唐宋的繁華，無法感受當年的風貌。幸而有北宋時的“照相機”——《清明上河圖》。以往人們對《清明上河圖》的研究大多從藝術、歷史、文化和社會的角度來進行，本單元活動將綜合歷史、語文、美術等學科知識，運用信息技術手段對《清明上河圖》進行實踐探究，學習運用信息技術對“視覺畫面”進行“數據計算”的原理和方法。在單元活動中，你可以和幾個同伴組成一個團隊，先對《清明上河圖》進行整體觀摩和分析，然后就你們感興趣的主題進行專門探究。主題可以是畫面所呈現的某一類歷史事物，也可以是繪畫的美學表現手法，還可以是對某些有爭議問題的獨到見解。探究完成后，要以PPT演示文稿、Word文檔、Excel表格或主題MV等形式呈現研究成果，完成研究報告，并進行分享交流。

2.單元目標

綜合藝術、歷史、文學及信息技術等學科內容，對《清明上河圖》所表現的北宋時期文化、商貿及其他社會現象進行探究，得出有效結論；運用信息技術手段，通過計算思維抽象和界定問題、設計解決方案，利用量化、計算和數據分析方法對《清明上河圖》進行加工處理，掌握用計算機科學技術解決問題的思想和方法。

3.單元內容

研讀《清明上河圖》，查閱相關資料，綜合歷史、語文和美術等學科知識，形成整體認識；學習和掌握信息處理的基本知識與技能，包括數據的采集和整理、量化、建立計算模型、結合學科知識分析計算結果并用圖表呈現，以及研究報告的編寫和制作等；選擇活動主題，確定探究方向，制訂探究方案；開展研究活動，完成探究報告；展示交流，評價活動效果。

4.評價依據

5.單元活動規劃

篇10

教育技術學作為一個培養人才的專業領域要解決兩個關鍵問題：其一是培養什么樣的人才?這涉及到培養目標的定位問題；其二是怎樣培養這些人才?這涉及到培養模式選擇的問題。對這兩個問題的回答最終都要落實到課程體系的建設上來。因為培養目標要落實為課程目標，培養目標的實現也就要落實到課程設置、課程實施以及課程評價等。我國教育技術學專業規范研究也指出教育技術學專業分類發展的重要任務之一是要“從微觀層面上確定專業核心課程、專業基礎課程和專業方向主干課程的結構與內容”?，F行課程體系存在“教學內容相對陳舊、重復多”，“層次不分、課程結構不盡合理”，“缺乏靈活性與多樣性，培養目標單一、適應面窄”等缺陷。當前，運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本原理重新審視課程體系繼承、發展與創新的關系，在實現課程縱深化、學際化、微型化、多樣化、個性化、本土化的同時，及時更新課程實質結構，優化課程形式結構，使課程體系既具有學科規范性，又能符合素質教育要求，讓學生全面而個性化發展，具有一定的靈活性，是加強專業建設的必然時代要求。

一　在理論脈絡中兼收并蓄，更新課程實質結構

縱觀課程理論歷史，其中最具代表性的理論有四種：(1)以博比特(Bobbitt，F)、查特斯(Charters，W.)、泰勒(TylerR.)為主要代表的“技術理性”(technical interest)課程理論，強調效率優先和對環境加以控制，在提出課程基本框架的同時，也提出了課程建設的普適性、劃一性模式；(2)以布魯納(Bruner，J.)為主要代表的學術中心課程(discipline―centeredcurriculum)理論，將原來以直接經驗為課程主要內容轉變為專門化的學科知識，突出人的問題解決能力和探究精神培養，具有較強的專業性和結構性；(3)以施瓦布(Schwab J.)為主要代表的實踐課程(practical curriculum)理論，強調教師、學生、教材、環境相互作用的情境認知，讓課程重新回歸實踐，具有較強的靈活變通性；(4)以派納(Pinar w.F.)為主要代表的概念重建主義(reconceptualist)課程理論，強調行動(action)與行動后的反思(reflection)，即“反思性實踐”(praxis)，立足于個體自我意識的提升與存在經驗的發展，或者對社會現實的不斷批判而建構意義，讓課程重新回歸于理性。

目前，在教育技術界，對于學科的理論體系也有幾種不同觀點，其中著名的有：由南國農教授提出的“媒體中心”理論體系，它把現代教育媒體的研究和應用放在核心位置：“系統過程”理論體系則認為教育技術學是一個處理教學問題的綜合的、有機的過程，該過程包括與人類學習有關的各種因素：“五領域”理論體系則認為教育技術是從設計、開發、利用、管理和評價五個方面全面研究學習過程和學習資源的理論與實踐；“兩層次”理論體系認為教育技術學的研究領域可以分為基礎性探索和應用性探索兩個層次，其中，基礎性探索層次包括教學設計、創新性技術和哲學文化研究三方面的內容；應用性探索層次包括學校教育領域中的應用和學校以外的企業培訓和終身教育中的應用兩個方面，表明教育技術學研究重點開始向績效方向發展。

理論體系后面蘊藏的是教育思想，每一種教育思想都能在一定程度與范圍內指導課程體系建設，如李龍教授提出：教育技術學科的理論框架由本體論、核心論、過程論、資源論和績效論五個部分組成。本體論論述教育技術學學科的定義與定位，研究的目的、任務、對象、領域和范疇以及學科基礎、知識體系、研究方法、發展歷史、價值觀、方法論等；核心論主要論述教學設計和教育信息處理兩方面的理論：過程論和資源論論述智能技術和媒體技術在優化學習過程和豐富學習資源方面的理論和方法；績效論則從學科的課程開發、教學系統開發、媒體資源開發、績效系統開發和標準的制定與實施等幾個方面來進行研究。根據這一理論框架建立的課程體系如表：

理論具有前瞻性、引導性。每當一種新的理論體系出現時，我們有必要對其進行辯證分析，弄清楚其來龍去脈以及它可能在該專業領域中的積極影響，并據此對自己的課程體系做一番審視甚至調整。當前，各高校以傳統媒體為核心的“學科中心論”類課程較多，反映教育技術研究領域最新理論成果的課程較少，有關學習理論、網絡媒體和績效論的課程還沒有進入我國絕大多數的高校教育技術學專業的課程體系之中，課程門類沒有及時更新，跟不上時展，而且各門課程還存在內容陳舊的現象。如：電子技術系列課程中較為陳舊的經典理論偏多，新技術知識含量偏少，涉及的往往是大量經典理論計算，很少囊括現代教育技術領域的典型應用案例。

二　在分化與整合中重構體系，優化形式結構

課程的形式結構是課程的外部存在形式，反映了課程的門類與數量，講究課程類別的完整與互補，主要體現在是分科還是綜合、是必修還是選修、是學科還是活動的差別上。從邏輯結構看，教育技術學的專業課程首先可以分成專業基礎課與專業課兩大層次。前者是學生學習該專業所必須掌握的基本概念、基本理論和基本技能；后者則是為形成該專業的實踐應用能力而設置的學科理論和專業技能的課程。

教育技術學的專業基礎課程有哪些呢?筆者認為，教育技術學的基礎主要包括兩個方面，一是智能技術基礎，即思想方法基礎，包括哲學基礎、方法論基礎、理論基礎這三個部分：二是媒體技術基礎(物化技術)，包括硬件基礎、數據庫技術、通訊技術和軟件基礎等。

在專業基礎課之后的專業課應開設哪些呢?由于教育技術學的研究對象是“與教育相關的技術”，可以確定，教育技術學的專業課應該是教育理論與技術相結合而形成的學科，又可以分為二者相結合的專業理論、二者相結合的應用技術、二者相結合的實踐應用三個層次，即專業理論類課程、技術應用類課程和實踐類課程。在專業理論層次中，教育技術學導論、教學設計理論和教育傳播學是基礎。教育與傳統媒體相結合的理論有教學媒體的理論與實踐、教育電聲系統、教育電視系統等；教育與計算機、網絡等現代媒體相結合的理論有計算機輔助教育、信息技術與課程整合、績效技術、遠程教育理論、網絡教育理論等。此外，還包括教育技術學研究方法等對教育技術學本身進行研究的理論。在技術應用層次中，主要課程有教育電視節目編制、電視節目制作技術、 多媒體技術應用、多媒體課件設計與制作、人工智能技術、數字文化藝術、以太網技術應用、績效技術應用。在實踐層次中，除了專業實習、教育實習、項目設計等綜合實踐外，還有電視廣告創意與設計、電視節目制作實踐、3D實踐、動畫制作、多媒體課件腳本設計、網絡課程開發、教學資源庫開發等。

目前，我國高校教育技術學專業課程設計中“照葫蘆畫瓢”現象屢見不鮮，層次不分、比例不當的問題也就在所難免。按學科的邏輯層次來分，大學課程的層次構成一般為公共課、專業基礎課、專業課、跨學科課程。但目前我國高校的課程分層一般采用公共課、專業必修課、專業選修課的“三層樓”結構，一般先開公共課，然后開設專業必修課，最后開設專業選修課。這個結構存在的問題是：專業課內容層次不分，沒有專業基礎課模塊，以至一些專業基礎課與專業課次序不清，學習順序紊亂。因為專業課中僅僅把必修與選修作為課程開設先后的分類標準，并不能很好地體現課程內容之間的繼承與遞進關系。又如在專業理論類課程、技術應用類課程和實踐類課程中都應該有必修課與選修課之分。如果按必修先開、選修后開的順序學習的話，有些技術應用類與實踐類的必修課就會先于專業理論類的選修課，學習順序就顛倒了。應該把以上順序調整為“公共課一專業基礎課一專業理論類課程一技術應用類課程一實踐類課程一跨學科課程”。

另一方面，因為層次不分，也就不可能考慮到各個層次的比例問題，造成了各個層次的課程比例不合理，理論類課程過多，技術應用類與實踐類課程偏少。教育部高等學校教育技術學專業教學指導委員會建議把教育技術學知識分為八類其中工具性知識6門、人文社會科學知識9門、自然科學知識5門、知識管理知識4門、傳播學知識9門、計算機知識10門、電子技術知識6門、教育心理學知識7門，其中所列課程絕大多數為基礎理論類課程，只有計算機及信息技術應用、軟件工程、面向對象的編程與設計、網站建設與開發、多媒體技術、人工智能、數字圖像處理、教育科學研究方法等少數幾門課程屬于技術應用或實踐類課程。各校實際開設的專業課程也屬于這種情況，第一個層次的理論性課程偏多，后兩個層次由于受師資、設備等各種因素的制約，普遍比較薄弱，開設的課程門類少或即使開設也不能教到位，未能從整體上形成多元化、層次化相互滲透的課程體系。第一個層次空泛理論知識的堆砌導致泛而不精；技術應用類課程的不到位導致第一層次的理論無法消化，動手能力差，而這又導致學生缺乏創造、設計的能力，以致教育實習、專業實習、畢業論文等實踐類課程難以落實到實踐能力的鍛煉上，常常只能流于形式。此外，專業基礎課也存在數量少，涉及面太窄的問題，不能為學生將來發展提供個性化選擇。針對以上問題，需要著力加強專業理論與專業技術應用類課程群整合，作增設學際化課程嘗試；在實踐類課程的建設可增設某些微型化課程，以適應學科一方面向縱深發展，另一方面又不斷綜合的技術發展趨勢。

三　在共性中尋求個性，提升專業特色

對于多元化的社會實體，只有站在不同的角度，采取不同的方法，才能真實地把握實體的本質?！昂投煌睉摮蔀橐环N思維方式與哲學信仰。在強調共同性、普遍性、統一性的同時，也應充分考慮個體性與差異性。

哪些課程應作為體現專業共性的必修課開設?哪些課程又應作為凸顯專業特色、地域特色、促進學生個性化發展的選修課開設呢?我們可以參考“教指委”構建的課程體系，共五個模塊：(1)學校平臺課程：兩課、大學英語、體育與健康、美育、軍事理論、綜合交叉、信息技術、跨院系任選。(2)專業主干課程：教育技術學導論、教學系統設計、學與教理論、媒體理論與實踐、信息技術與課程整合、教育技術項目實踐、教育技術學研究方法、遠程教育基礎；(3)專業基礎課，包括三個模塊：公共基礎課模塊，包括：高等數學、線性代數、概率統計、基礎物理、基礎物理實驗；計算機基礎模塊有：離散數學、程序設計、數據結構；電子基礎模塊有：電路分析、數字電子技術、模擬電子技術和電子工藝實驗等。(4)方向核心課程：包括在不同方向上計算機類、教育基本理論、設計類、數字媒體類、遠程教育類等方面課程的組合。(5)專業任選課和實踐課程：包括專業實習、畢業論文、基于項目與任務的活動等。建議以上課程體系總學分保持在150左右。

筆者作如下設想：如果按總學分150，必修課每門3學分，選修每門2學分算，按7：2：1的比例來設置必修課(公共必修課與專業必修課的比例為3：4)、限選課、任選課，則專業必修課必須開20門以上，專業限選課10門以上，任選課5門以上。具體安排如下：

(1)專業必修課分為專業基礎課與專業課兩部分，其中專業基礎課又分為智能技術基礎課與媒體技術基礎課，專業課作為專業的主干課程又分為專業理論類、技術應用類、實踐類三部分，保證三者各占一定比例；

(2)方向限選課體現分流培養、因材施教的原則，根據學生的興趣、愛好，旨在培養某一方面的特長，為學生進行選修課學習做準備；

(3)專業任選課以拓展專業廣度和深度，滿足學生個性化需求、培養“一專多能”的高素質人才為目的，可以分“前沿發展”模塊、“鄰近學科”模塊、“興趣愛好”模塊。一方面向新理論與新技術開放，把學科的最新發展成果作為任選課及時反應到課程之中，并全方位地向其他鄰近學科擴散。同時，按照學生的需求開設個性化課程。這樣在提高學生選課的自主權和自由度的同時，可以讓學生緊跟時展，增強適應性，促進個性化發展；

(4)在專業基礎課與專業課中增加選修課，增強課程靈活性與多樣性，拓寬口徑與適應性；

(5)必修課應控制在2年半左右學完，保證選修課有時間開設。

四　兼顧適應性與超越性，著眼于受教育者終身發展

目前在教育界，對于“是以適應性為主，還是以超越性為主”的問題的回答存在兩種態度，一些人持超越論觀點，一些人持適應論觀點。前者認為，21世紀的科學技術文化會有重大發展變革，知識經濟已見端倪，教育和課程改革要著眼于未來的發展需要，而后者則認為，課程教材要適應現實的要求，超越現實，脫離學生的實際，會遭到失敗。

在專業課程建設中，專業基礎課、教育理論與技術相結合而形成的專業理論課更多的是著眼于厚實基礎，有利于學生終身學習與終身發展；而教育理論與技術相結合所形成技術應用課程以及后續的實踐應用課程主要是形成動手能力，為學生就業做準備，讓學生在走上工作崗位后有一技之長，甚至于具有一定的實踐創新意識與能力。

其實，依筆者看來，就人的本質規定性而言，人，首先是一種自然存在物，要生存，但又并非一種一成不變的自然存在物，而是一種獨特的超越性存在，不能不體現發展。既立足于現實而又超越現實，不斷地將超越了現實的理想世界變成新的現實世界。適應和超越之間是對立統一的、相互依存的、相互轉化的辯證關系。選擇教學內容，既要考慮受教 育者的年齡特征和接受能力，同時又要促進受教育者的發展，不能延誤受教育者的思維發展；既要從我國農業經濟和工業經濟相混合的現實出發，又要從已露端倪的未來知識經濟的發展需要出發，把超越性和現實適應性合理結合起來，克服原來的學科中心、自成體系、彼此隔裂的課程設置方法，更多地采用跨學科和綜合一體化的設計方法，按照常新教育、終身教育理念進行課程設計，構建新的課程體系，著重培養學生不斷學習的興趣，淬礪意志，健全人格，獲得適應社會變化的綜合能力與素養，未嘗不是明智之舉。五凸顯人文精神教育，促進受教育者協調發展