淺談人工智能與教學(xué)匯總十篇

時間:2023-09-01 16:49:47

序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇淺談人工智能與教學(xué)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。

淺談人工智能與教學(xué)

篇(1)

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197

1 中學(xué)教育現(xiàn)狀

教育乃立國之本,而中學(xué)教育乃是重中之重。一方面,中學(xué)生處于青春的成長期,各項綜合素質(zhì)逐漸完善中,中學(xué)教育意義和責(zé)任重大;另一方面,中學(xué)教育仍然是應(yīng)試教育為主,仍然需要面對千軍萬馬過獨木橋的“中考”“高考”,中學(xué)教育很大程度左右了學(xué)生的未來。

目前的中學(xué)教育資源,分為公共教育資源――公辦/民辦學(xué)校教育,和社會教育資源――私人家教、補(bǔ)習(xí)班等,有如下兩個特點。

1.1 學(xué)生得到的公共教育資源不足

學(xué)校班級結(jié)構(gòu)的構(gòu)成是:一名班主任教師,多名科任教師。在大多數(shù)學(xué)校中,無論是班主任教師,還是科任教師,均會承擔(dān)其他班級的教學(xué)任務(wù)。可以看出,教師資源是非常有限的,加上“中考”“高考”的上線壓力,教師往往會將有限的精力分散關(guān)注在所有的學(xué)生上,每個學(xué)生得到的公共教育資源并不多。

1.2 學(xué)生獲取的社會教育資源不公

學(xué)生若在學(xué)校無法獲取更多的教育資源,將不得不轉(zhuǎn)向社會教育資源去求助。據(jù)統(tǒng)計,學(xué)生參與社會教育資源的成本在200元/小時,學(xué)習(xí)費用成本過高,進(jìn)一步造成普通學(xué)生的社會教育資源也無法獲取。

本文要探討的,正是通過人工智能這一現(xiàn)代信息化技術(shù),構(gòu)建智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng),使中學(xué)生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。

2 智能輔助學(xué)習(xí)

2.1 人工智能簡介

人工智能(Artificial Intelligence)是計算機(jī)科學(xué)的一個分支,是一門研究運用計算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科,能夠?qū)θ说囊庾R、思維等信息過程進(jìn)行模擬。隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是近年來大數(shù)據(jù)技術(shù)的成功應(yīng)用,人工智能在越來越多的行業(yè)展現(xiàn)出蓬勃的沖擊力。以谷歌圍棋機(jī)器人“阿爾法”、微軟助理機(jī)器人“小娜”等為代表的虛擬智能機(jī)器人,能像人那樣思考,也具備超過常人的智能。

在國內(nèi),人工智能在教育領(lǐng)域的理論研究和教學(xué)實踐表現(xiàn)得越來越活躍,盡管人工智能并不是為教育專門研發(fā)的,但是人工智能的不斷發(fā)展,使得其在教育中的應(yīng)用也越來越廣泛,教育的智能化一直是教育界和教育技術(shù)領(lǐng)域的理想和目標(biāo)。

2.2 智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)

智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng),其表現(xiàn)形式是能夠為每個學(xué)生,配備一個虛擬教師。學(xué)生能夠通過電子設(shè)備(如手機(jī)、計算機(jī)),與虛擬教師進(jìn)行交流對話,咨詢虛擬教師各學(xué)科的問題,并得到有效的學(xué)習(xí)輔助。

該智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng),具備以下幾個特征。

2.2.1 虛擬教師跨學(xué)科能力

與傳統(tǒng)的教師專一某一學(xué)科不同,虛擬教師并沒有學(xué)科邊界劃分。只要學(xué)習(xí)系統(tǒng)研發(fā)出某一學(xué)科的學(xué)習(xí)算法,該虛擬教師就能夠獲取該門學(xué)科的能力。

2.2.2 虛擬教師深度自學(xué)習(xí)

虛擬教師的“智能”來源于三方面。一是學(xué)生基本信息檔案,該檔案涵蓋了從小學(xué)教育開始的學(xué)科成績、綜合能力、愛好特長等,虛擬教師得到學(xué)生的人物畫像。二是虛擬教師對學(xué)生的自學(xué)習(xí),每一次雙方的溝通交流,虛擬教師都能夠不斷更新發(fā)展學(xué)生的畫像。三是虛擬教師對學(xué)校課堂內(nèi)容的自學(xué)習(xí),虛擬教師并不是獨立于學(xué)校教育存在的,而是作為學(xué)習(xí)教育資源的一個補(bǔ)充,虛擬教師能夠掌握課堂進(jìn)展、作業(yè)部署、考試動態(tài)等信息。

2.2.3 接近自然語義的溝通

學(xué)生與虛擬教師之間,可以通過自然語義的語音和文字進(jìn)行溝通,如 “今天數(shù)學(xué)作業(yè)第2題不會”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他計算輔助手段為補(bǔ)充,如上傳某道數(shù)學(xué)題圖片,虛擬教師通過圖形識別匹配,給出該題的解題思路和講解。

2.3 優(yōu)勢分析

智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng),有三大核心優(yōu)勢。

一是“即學(xué)即問”,相比目前的學(xué)校教育和社會教育,學(xué)生在學(xué)習(xí)遇到困難時,只有有限的時間與教師交流,在智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)中學(xué)生將不受空間、時間限制,隨時隨地可以與虛擬教師互動,獲取充足的教育資源。

二是“定制教學(xué)”,相比目前的教育形式,課堂上教師與學(xué)生是一對多的關(guān)系,教師不可能專為某個學(xué)生定制教學(xué)方案,在智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)虛擬教師與學(xué)生是一對一的關(guān)系,虛擬教師能夠更了解學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的具體情況制訂最佳學(xué)習(xí)方案。

三是“受眾廣闊”,相比目前的公共教育資源緊缺、社會教育資源費用昂貴,智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)一旦推廣,受眾學(xué)生可無限增加,邊際效應(yīng)非常明顯。并且計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計特有的水平擴(kuò)展能力,能夠隨著學(xué)生人數(shù)的增加而增加,支撐廣大的學(xué)生輔助學(xué)習(xí)。

2.4 前景預(yù)測

筆者比較看好人工智能在中學(xué)輔助教育中的落地前景,除了前文所述的人工智能技術(shù)發(fā)展,為中學(xué)教育帶來的價值外,當(dāng)前國家政策和社會環(huán)境也非常有利。

第一,未來10年國家政府和教育部門會大幅增加在教育信息化產(chǎn)業(yè)上的投入,隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要(2010―2020年)》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011―2020年)》等相關(guān)規(guī)劃相繼出臺,各級地方政府和教育部門都非常重視教育信息化產(chǎn)業(yè)的投入,人工智能+云計算是重中之重,人工智能技術(shù)的興起必將教育信息化推向一個新的高度。

第二,教育信息化逐漸成為風(fēng)口,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究《中國在線教育市場前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計,2015年在線教育市場規(guī)模大約為479億美元,而這一數(shù)字在2020年預(yù)計將增長到504億美元。這個持續(xù)迅猛增長的市場正在吸引越來越多的創(chuàng)意和資本,教育領(lǐng)域中的人工智能也很快會成為熱點,涉足其中的高科技公司也會越來越多。

3 結(jié) 論

本文通過智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng),探索了人工智能在中學(xué)輔助教育中的一個應(yīng)用。雖然沒有介紹具體的技術(shù)實現(xiàn)、系統(tǒng)研發(fā),但對現(xiàn)狀痛點、應(yīng)用前景做了綜合性分析概述,相信隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展、教育領(lǐng)域的融合開放,本文探索的這個應(yīng)用將實現(xiàn)于市場,使廣大中學(xué)生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。

參考文獻(xiàn):

[1]何維貴.利用現(xiàn)代化教學(xué)手段打造高效課堂[J].廣西教育(中等教育),2013(6).

篇(2)

人工智能(AI)[1]是計算機(jī)科學(xué)的重要分支,是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。本課程在介紹人工智能的基本概念、基本方法的基礎(chǔ)上,主要是研究如何用計算機(jī)來模擬人類智能,即如何用計算機(jī)實現(xiàn)諸如問題求解、規(guī)劃推理、模式識別、知識工程、自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的“智能”,本課程重點闡明這些方法的一般性原理和基本思想,使得計算機(jī)更好得為人類服務(wù)。

1人工智能課程體系

人工智能主要研究傳統(tǒng)人工智能的知識表示方法,包括狀態(tài)空間法、問題歸約法謂詞邏輯法、語義網(wǎng)絡(luò)法、框架表示、劇本表示等;搜索推理技術(shù)主要包括盲目搜索、啟發(fā)式搜索、消解原理、規(guī)則演繹算法和產(chǎn)生式系統(tǒng)等。

人工智能的研究論題包括計算機(jī)視覺、規(guī)劃與行動、多Agent系統(tǒng)、語音識別、自動語言理解、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等。這些研究論題的基礎(chǔ)是通用和專用的知識表示和推理機(jī)制、問題求解和搜索算法,以及計算智能技術(shù)等。

人工智能課程在我校計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院是作為大三年級的一門專業(yè)選修課開設(shè),總共學(xué)時數(shù)為:60(其中理論學(xué)時為36,實驗學(xué)時為24),隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新發(fā)展,人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣,因此人工智能(AI)這個學(xué)科已不再陌生,很多學(xué)生對其充滿興趣,所以在選課人數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他選修課的人數(shù),另外結(jié)合我校的實際情況,部分理論或?qū)嶒炘O(shè)計項目可以與其他相關(guān)專業(yè)結(jié)合起來而應(yīng)用。

2人工智能教學(xué)實踐

50多年以來,人工智能獲得很大的發(fā)展,已經(jīng)引起眾多學(xué)科和不同專業(yè)背景學(xué)者們的日益重視,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué),但是到目前為止人工智能至今仍尚無統(tǒng)一的定義,要給人工智能下一個準(zhǔn)確、科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x也是困難的。

由于人工智能[2]是一門交叉性的學(xué)科,涉及到了控制論、語言學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等許多學(xué)科。所以該學(xué)科具有知識點多、涉及面廣、內(nèi)容抽象、不易理解、理論性強(qiáng)、需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力等特點,導(dǎo)致了在教學(xué)過程中老師講得吃力、學(xué)生聽得吃力。盡管在多年的教學(xué)過程中積累了一些經(jīng)驗,但是對于如何把握這門課程的特點,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好的理解這門課程,目前仍然有很多問題需要研究解決。

目前在整個教學(xué)過程中存在的主要問題[3]是:

1) 教學(xué)內(nèi)容陳舊,部分參考書相關(guān)內(nèi)容或案例都過于陳舊。在整個教學(xué)過程中,多數(shù)教學(xué)案例涉及到人工智能理論的高級應(yīng)用――機(jī)器人,目前在國際及國內(nèi)機(jī)器人的水平已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,但是部分教科書中仍沿用關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例,教學(xué)內(nèi)容稍顯陳舊。

2) 教材難易程度不均勻,部分章節(jié)學(xué)生難以理解。由于人工智能課程的部分章節(jié),本身就可以獨立成一門課程,但由于是面向本科生的內(nèi)容,因此很多內(nèi)容壓縮于一章來講解,同時由于課時所限,完全不能將相關(guān)的內(nèi)容講透講通;例如:神經(jīng)計算中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),與模糊邏輯控制的相關(guān)理論與應(yīng)用。

3) 教學(xué)手段單一,教學(xué)過程中缺乏師生之間的溝通與交流。經(jīng)過自己的實踐教學(xué)及對兄弟院校的人工智能的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段的調(diào)研,同時也在學(xué)生之間進(jìn)行溝通交流,發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)反映,理論與應(yīng)用雖然前沿,但是在學(xué)習(xí)過程中,教師教學(xué)手段單一,內(nèi)容枯燥乏味,一般的教學(xué)模式,多采用“老師講,學(xué)生聽”的方法,整個教學(xué)效果并不理想。

4) 考核方法不科學(xué),不能體現(xiàn)學(xué)生實際的學(xué)習(xí)情況。目前對于課程學(xué)習(xí)的考核采用閉卷考試的方式,很多考點有的同學(xué)根本不理解,完全死記硬背,考后又將內(nèi)容丟棄,從學(xué)習(xí)的效果來講,收獲甚微且完全沒有達(dá)到真正學(xué)習(xí)及應(yīng)用的能力。

3教學(xué)方法改進(jìn)

3.1注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

科學(xué)家愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”如何在教學(xué)工作中激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性是當(dāng)前教學(xué)改革中迫切需要解決的重要問題。

在實際的課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn),剛開始聽課由于有興趣學(xué)生整體學(xué)習(xí)的積極性很高,但是一段時間過后發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生由于教學(xué)內(nèi)容抽象,難點比較多,不便于理解,興趣日漸變少,針對此種情況,可以采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)或案例教學(xué)。

例如:在講專家系統(tǒng)章節(jié)時,在授課之前先通過互聯(lián)網(wǎng),采取案例教學(xué)法,給學(xué)生們實時在線演示一個醫(yī)療專家診斷系統(tǒng),演示其中的功能,同時與學(xué)生互動,以問答式與學(xué)生互動,了解目前專家系統(tǒng)的具體應(yīng)用、可以解決的問題、給人民生活帶來的益處等。通過這種教學(xué)的形式,一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面也使同學(xué)們體會到人工智能與我們生活的貼近程度。第二步,采用任務(wù)驅(qū)動法,具體來說,它是指教學(xué)全過程中,以醫(yī)療專家診斷系統(tǒng)若干個具體任務(wù)為中心,通過完成任務(wù)的過程,介紹和學(xué)習(xí)基本知識和具體設(shè)計方法。

3.2注重教材選擇

這一任務(wù)的執(zhí)行者主要是由教研室主任或任課老師來完成。目前在各高校中所使用的人工智能相關(guān)教材的種類繁多,章節(jié)和內(nèi)容的設(shè)置上也存在差別。筆者在訂閱教材或參加教材展銷的活動中,都比較重視人工智能教材的情況,通過比較發(fā)現(xiàn),有的教材內(nèi)容及難度太低,完全不符合高等本科院校的要求,而部分出版社的教材則是內(nèi)容及章節(jié)安排內(nèi)容太多太泛,有些知識點講的又過于深奧,限于學(xué)時所限也不適合選用。在選教材方面,除了關(guān)注內(nèi)容方面外,還要注重書上所講的一些實例,注重這些例子的典型性、時效性及新穎性,例如,部分教材在自動規(guī)劃這一章,選用機(jī)械手作為例子來說明積木世界的機(jī)器人規(guī)劃問題,還有一些選擇關(guān)節(jié)機(jī)器人,前些年這樣的機(jī)器人技術(shù)確實是個難點,但是依據(jù)現(xiàn)在成熟的機(jī)器人技術(shù),無論是國際還是國內(nèi)都已不再是技術(shù)難點,再拿這個例子去配合理論去講解,無論內(nèi)容還是形式都稍顯陳舊,目前機(jī)器人技術(shù)發(fā)展水平基本上達(dá)到盡可能高仿真狀態(tài)。

3.3運用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段

針對人工智能課程相關(guān)內(nèi)容比較抽象,公式推導(dǎo)比較繁瑣,除了具有完善的教學(xué)大綱、合理的教學(xué)計劃以及好的教材外,還應(yīng)該根據(jù)學(xué)校的實際硬件條件盡可能地選擇多媒體教學(xué)手段來輔助教學(xué)。因此在實踐教學(xué)中,配合教學(xué)內(nèi)容,充分利用計算機(jī)、投影儀以及互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,結(jié)合多種教學(xué)方法與手段組織整個教學(xué)過程。例如:在講述搜索推理技術(shù)時,使用一些小的演示軟件,將相關(guān)推理技術(shù)的理論通過動畫的形式一步一步演示出來;在講專家系統(tǒng)相關(guān)理論知識時,尤其是各種類型的專家系統(tǒng),采用互聯(lián)網(wǎng)上的一些在線視頻資源為例,給同學(xué)進(jìn)行詳細(xì)講解,同時結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點,在線資源有如農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)或動物專家診斷系統(tǒng)等,這樣學(xué)生可以加強(qiáng)對理論知識的理解,同時也體會到理論不再是抽象空洞的文字描述;在自動規(guī)劃這一章,給同學(xué)們選擇演示發(fā)達(dá)國家目前研制的各種類型機(jī)器人,通過這些形象生動、行為舉止逼近真實人的機(jī)器人來給學(xué)生講理論,這樣學(xué)生通過觀看視頻資源,不僅可以拓寬知識面及視野,同時也可以及時地了解國際及國內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展水平及差距,不斷更正自己的錯誤觀點并更新自己新的專業(yè)認(rèn)識,另一個方面也可以同時激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和積極性,這一點在課堂實踐教學(xué)中得到驗證,得到廣大同學(xué)的認(rèn)可和接受,整個教學(xué)課堂不再那么單調(diào)枯燥呆板了,基本可以達(dá)到在娛樂中傳授專業(yè)知識。

3.4加強(qiáng)對實驗教學(xué)的重視

目前高校在人工智能的教學(xué)過程中,實驗所占的學(xué)時比較少,有的甚至就不安排實驗課學(xué)時;另外實驗內(nèi)容也相對比較簡單,應(yīng)用不到理論課堂上所學(xué)到的人工智能原理,實驗效果不是很好。面向人工智能課程的程序設(shè)計語言,多采用Prolog程序設(shè)計語言,該語言是一種基于一階謂詞的邏輯程序設(shè)計語言,它在AI和知識庫的實現(xiàn)技術(shù)方面具有十分重要的作用,具有表達(dá)力強(qiáng)、表示方便、便于理解、語法簡單等優(yōu)點。但在整個實驗教學(xué)環(huán)境也遇到了如下問題:首先是目前有關(guān)人工智能的專門配套實驗教程很少;其次是即使有諸如《面向人工智能程序設(shè)計Prolog》教程,則主要是側(cè)重介紹這門自然語言的程序設(shè)計,而其中很多部分與AI實驗環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)度不大,另外教材價位也比較高。針對此種情況,筆者在24個學(xué)時的實驗教學(xué)過程中,安排7個實驗內(nèi)容,其中最后一個專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作為一個綜合性實驗來設(shè)計。在進(jìn)行實驗教學(xué)的過程中,首先參考多本Prolog程序設(shè)計教程,選擇其中與實驗教學(xué)計劃中相關(guān)的內(nèi)容,專門編寫相應(yīng)的電子教程,同時也結(jié)合我校學(xué)生本身的特點[4],有側(cè)重地體現(xiàn)和編寫,總的目的是給學(xué)生一份完整的、系統(tǒng)的、規(guī)范的電子教程。這樣做的目的是:一方面作為學(xué)生參考的技術(shù)文檔;另一方面也可以節(jié)省學(xué)生的部分經(jīng)濟(jì)開支。電子教程的結(jié)構(gòu)分為三個部分來完成,首先為人工智能理論及原理,Prolog語言的使用說明;其次具體的例子演示(均經(jīng)過調(diào)試正常運行);最后為布置給學(xué)生具體的實驗內(nèi)容及相關(guān)題目,以提供給學(xué)生自己動手實踐的機(jī)會。此外在實驗教學(xué)過程中,同時也會給學(xué)生們自由發(fā)揮的機(jī)會,比如專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作為一個綜合性實驗,學(xué)生可以采用Prolog編程實現(xiàn),也可以采用其他自己擅長的程序設(shè)計語言,例如有的同學(xué)選擇C語言、VC++、Visual Basic、Java及網(wǎng)頁開發(fā)設(shè)計語言ASP/JSP等,此外在實驗內(nèi)容方面,實驗遞交的專家系統(tǒng)涉及多個領(lǐng)域(有動物辨別、醫(yī)療診斷、動物養(yǎng)殖咨詢等專家系統(tǒng))、范圍也頗廣,實驗內(nèi)容重復(fù)性很小,在設(shè)計過程中,絕大部分同學(xué)均是結(jié)合自己的興趣愛好來完成設(shè)計。

4結(jié)語

人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多、更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,同時將為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大的貢獻(xiàn)。作為一名當(dāng)代的大學(xué)生有必要學(xué)好這門課程,但是根據(jù)實際教學(xué)情況,教師與學(xué)生仍然需要繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的研究與發(fā)展,只有不斷地探索和提高,才能使我們的教學(xué)工作更上一層樓,才能培養(yǎng)出符合時代和社會需求的人才。另外人工智能與農(nóng)業(yè)等方面存在很多結(jié)合應(yīng)用的契機(jī),這樣計算機(jī)就可真正地服務(wù)于社會、服務(wù)于人類、服務(wù)于農(nóng)業(yè)、應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、發(fā)展農(nóng)業(yè)。

參考文獻(xiàn):

[1] 蔡自興. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2007.

[2] 陳峰,文運平. 淺談人工智能課程的教學(xué)[J]. 消費導(dǎo)刊,2006(12):123.

[3] 趙蔓,何千舟. 面向21世紀(jì)的人工智能課程的教學(xué)思考[J]. 沈陽教育學(xué)院學(xué)報,2004,6(4):131-132.

[4] 王蓮芝. 高等農(nóng)林院校人工智能教學(xué)的探討[J]. 高等農(nóng)業(yè)教育,2003(12):64-65

Study of the Artificial Intelligence Teaching Methods

HAN Jie-qiong1, YU Yong-quan2

(1. School of Computer Science and Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China;

篇(3)

中圖分類號TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)58-0165-02

計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是以對話方式利用多媒體計算機(jī)的功能與特點與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程和進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。但是存在交互能力差和缺乏虛擬技術(shù)支持、智能性及教學(xué)策略等問題。人工智能(AI)是計算機(jī)科學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、控制論、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相交叉滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。它用人工的方法在機(jī)器(計算機(jī))上執(zhí)行智能行為:感知、理解、學(xué)習(xí)、判斷、推理、規(guī)劃、設(shè)計、求解等。其技術(shù)特征主要是具有搜索功能、知識表示能力、一定的推理功能、抽象功能、語音識別功能及模糊信息處理能力。

1 智能授導(dǎo)系統(tǒng)

智能授導(dǎo)系統(tǒng)(ITS)技術(shù)是在對計算機(jī)輔助教學(xué)研究局限性的改革突破中發(fā)展起來的,它不僅克服了僅僅關(guān)注學(xué)生行為的缺陷,還引入了對知識的描述以及智能推理技術(shù),智能授導(dǎo)系統(tǒng)的獨特之處是能依據(jù)每個學(xué)習(xí)對象的不同需求而調(diào)整教學(xué)策略。

ITS從上個世紀(jì)80年代提出到至今已有30多年了,幾乎涉及人工智能技術(shù)的所有問題,而且一直是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的核心研究之一。比較有代表性的是Peng-Kiat Pek和Kim-Leng Poh應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的學(xué)生模型可以較好的估計出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣值,從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為方向進(jìn)行預(yù)測;Dietrich Albert和Cord Hockemeyer通過分析知識空間理論而得出的超文本結(jié)構(gòu)和知識空間在結(jié)構(gòu)上的有很強(qiáng)的相似性,通過對知識空間進(jìn)行建模,使之適用于網(wǎng)絡(luò)Web結(jié)構(gòu)模式;Joel Martin和Kurt VanLehn使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評估,有效的分析出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題和不足;Declan Kelly和Bren­dan Tangney提出了一種多Agent技術(shù)(Multi-Agent System,MAS),通過對個體的個性化學(xué)習(xí)進(jìn)行動態(tài)建模的智能框架的建構(gòu)重組,滿足了學(xué)習(xí)者的不同需求。隨著國內(nèi)數(shù)字化教學(xué)與教育信息化的大趨勢,最近幾年國內(nèi)對于該領(lǐng)域的研究發(fā)展的相對比較快,而且需要進(jìn)行綜合性的研究,以不斷促進(jìn)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的實際應(yīng)用價值。

2 自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)機(jī)制

由于個體學(xué)習(xí)者基本上是基于資源的自主學(xué)習(xí),在教學(xué)上的有效組織主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)資源的組織、傳遞和共享上,良好的資源組織和個性化資源服務(wù)是學(xué)習(xí)個體最強(qiáng)烈的需求。為了支持個體的自主學(xué)習(xí),輔助教學(xué)研究十分強(qiáng)調(diào)“授導(dǎo)”。“授”即系統(tǒng)地對教學(xué)內(nèi)容的組織和傳播,通常反映為學(xué)習(xí)目標(biāo)制定、學(xué)習(xí)材料序列化、學(xué)習(xí)路徑引導(dǎo)以及學(xué)習(xí)結(jié)果評價等方面;而“導(dǎo)”則側(cè)重對學(xué)生的具體學(xué)習(xí)過程提供針對性的學(xué)習(xí)支持。

2.1 網(wǎng)絡(luò)智能授導(dǎo)的技術(shù)實現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺設(shè)計者們一直致力于智能授導(dǎo)機(jī)制的理論研究和實現(xiàn),不僅在理論上提出很多模型和設(shè)想,而且實踐上也有所突破,特別是可以借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)構(gòu)建一個更有針對性的、更智能的信息空間,為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)支持。通過調(diào)研,網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)中智能授導(dǎo)的研發(fā)技術(shù)路線主要是模擬課堂面授的路線、人工智能的技術(shù)路線和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同進(jìn)化的路線。

2.2 本體的智能授導(dǎo)機(jī)制

根據(jù)Brusilovsky提出的關(guān)于虛擬校園環(huán)境的部件理論知道,當(dāng)前分布式虛擬環(huán)境支撐的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺大多是圍繞內(nèi)容部件、行為部件、通信部件、管理部件來提供學(xué)習(xí)者本體的智能授導(dǎo)應(yīng)用功能。

1)內(nèi)容部件是輔助教學(xué)系統(tǒng)的核心,多由構(gòu)成課程的多媒體教學(xué)材料組成。運用靜態(tài)超媒體比較容易實現(xiàn),以一種同有的結(jié)構(gòu)和形式呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者同樣的教學(xué)內(nèi)容。但是會產(chǎn)生由適應(yīng)性內(nèi)容所呈現(xiàn)的各種方法與技術(shù)問題,例如:附加解釋、前提知識解釋、比較性解釋、解釋變體、信息排序等。其實現(xiàn)需依賴于知識表示與呈現(xiàn)技術(shù),特別是知識建模和知識本體的研究;2)行為部件主要功能是需要學(xué)生通過“做”的交互方式來完成的自主學(xué)習(xí)的過程,表現(xiàn)形式多指學(xué)習(xí)導(dǎo)航、練習(xí)、測試、模擬、實驗等。其三個主要應(yīng)用方向是自適應(yīng)導(dǎo)航、自適應(yīng)測試和虛擬實驗;3)通信部件在智能授導(dǎo)系統(tǒng)中起到媒介作用,主要是支持學(xué)生與教師之間、學(xué)生相互之間的交流和溝通的通信工具,支持學(xué)習(xí)社區(qū)的協(xié)作學(xué)習(xí)和協(xié)同進(jìn)化;其3個主要應(yīng)用方向為)針對交互信息的知識發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)者智能互助和群體智慧;4)管理部件主要是支持教學(xué)過程中必要的管理職能。如學(xué)生管理、課程管理等。

2.3 自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)建策略

個性化的自適應(yīng)輔助教學(xué)研究已成為現(xiàn)代教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用的一個熱點問題,而自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)運用人工智能技術(shù),直接、科學(xué)地了解到學(xué)習(xí)者的個性特點及學(xué)習(xí)進(jìn)展情況,靈活調(diào)整自身的策略、方案來滿足受教育對象的需求。從集成觀點出發(fā),自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)首先涉及的是教學(xué)理論和思想與計算機(jī)技術(shù)的交叉。從計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展線索出發(fā),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能方法的應(yīng)用是計算機(jī)輔助教學(xué)的必然趨勢,但智能授導(dǎo)絕不是在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)上的簡單翻版,其需要進(jìn)行更為深刻的分析與抽象。總的來看,自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)是一種建立在軟件協(xié)同基礎(chǔ)上的分布式的群體智能,更是一種人機(jī)協(xié)調(diào)的智能。

學(xué)習(xí)者模型是自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的核心,而學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中存在大量的不確定性因素和不確定性信息,因而成功獲取學(xué)習(xí)者的情況是其它環(huán)節(jié)正確運行的保障。在學(xué)習(xí)者模型設(shè)計中,我們利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率分布量化知識項之間的組織關(guān)系及依賴關(guān)系,很好地反映學(xué)習(xí)者特定領(lǐng)域中的知識結(jié)構(gòu),當(dāng)學(xué)習(xí)者模型中的知識項的狀態(tài)發(fā)生改變時,將引起相關(guān)知識項的狀態(tài)的改變,因而使學(xué)習(xí)者模型具有一定的預(yù)測能力。同時我們選擇專門為語義Web設(shè)計的本體表示語言O(shè)WL語言來描述學(xué)習(xí)者模型,因為它具有更強(qiáng)大的功能來表示語義,比XML和RDF更容易被機(jī)器理解。

我們在輔助教學(xué)軟件的研究開發(fā)中選擇了語義Web下的自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng),因為它更多的關(guān)注系統(tǒng)各模塊的標(biāo)準(zhǔn)化、形式化構(gòu)建,以及系統(tǒng)間的互操作和知識共享與重用。其目標(biāo)是使機(jī)器能夠更好的理解網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容,構(gòu)建一個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)使在網(wǎng)絡(luò)上運行的智能能夠進(jìn)行復(fù)雜的活動,對嵌入在基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序中的知識進(jìn)行顯性的描述,從而以智能化的方式來整合信息,提供基于語義的方式來訪問網(wǎng)絡(luò),以及從文本中進(jìn)行信息抽取。語義Web技術(shù)可以通過對智能授導(dǎo)系統(tǒng)不同模塊中嵌入的知識和學(xué)習(xí)者的交互信息進(jìn)行共享,從而在一定程度上推動了分布式智能授導(dǎo)系統(tǒng)的開放程度。圖1給出了自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)的智能產(chǎn)生流程圖。

3 結(jié)論

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展,我們?nèi)粘5膶W(xué)習(xí)與工作越發(fā)依賴數(shù)字化的資源與服務(wù),智能化與人性化將是數(shù)字化教學(xué)重要的發(fā)展方向。我們選擇了自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)作為數(shù)字化技術(shù)輔助教學(xué)研究的一個切入點,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)智能授導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)的三條技術(shù)路線,從理論框架上闡述了教學(xué)輔助平臺中常見的智能授導(dǎo)機(jī)制,利用人工智能中貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的思想來設(shè)計學(xué)習(xí)者模型來實現(xiàn)適應(yīng)性和個性化的教學(xué),并選擇了語義Web下的自適應(yīng)智能授導(dǎo)系統(tǒng)來實現(xiàn)輔助教學(xué)軟件的開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1]閔宇鋒.淺談網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的智能授導(dǎo)機(jī)制[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2010.

篇(4)

隨著時代的發(fā)展和應(yīng)用傳感器技術(shù),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次的創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為了控制和使用未來的網(wǎng)絡(luò)和信息資源,以及促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各國政府都高度為振興經(jīng)濟(jì),并建立一個國際化的關(guān)鍵戰(zhàn)略高度重視下一代的技術(shù)規(guī)劃,并嘗試的東西競爭優(yōu)勢。世界各地都在關(guān)注的事情可以襯托視科技作為互聯(lián)網(wǎng)革命和經(jīng)濟(jì)大潮的一年。

在我們的教育領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用促進(jìn)學(xué)校的管理和教學(xué)變得更加智能化和人性化,為了建設(shè)一個自主探究的學(xué)習(xí)的環(huán)境,提高教學(xué)質(zhì)量的廣闊的應(yīng)用前景。怎樣有效的利用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),促進(jìn)校園智慧,數(shù)字化校園的發(fā)展,這是一個非常重要的事情進(jìn)行實踐和研究。

一、物聯(lián)網(wǎng)的功能與概念。物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用其實可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販賣機(jī),但是呢,物聯(lián)網(wǎng)的概念是在互聯(lián)網(wǎng)在1995年第一次看到,在“未來之路”的書中,由于當(dāng)時的技術(shù)和硬件的限制,所以沒有引起人們的廣泛的注意。1998年,麻省理工學(xué)院技術(shù)美國麻省理工學(xué)院提出的EPC系統(tǒng)當(dāng)時被稱作“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。1999年,麻省理工學(xué)院Auto-ID中心首先提出的概念,同年的“物聯(lián)網(wǎng)”,中國的院院士科學(xué)已經(jīng)啟動了傳感網(wǎng)的研究。在2005年世界首腦會議信息社會,國際電信聯(lián)盟的“ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005年物聯(lián)網(wǎng)”的重新定義和提出概念的“物聯(lián)網(wǎng)”。IBM CEO彭明盛在2009年首次提出的概念的“智慧地球”。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)并已正式晉升為美國的國家戰(zhàn)略,通過國際社會的重視,事情正在考慮。

物聯(lián)網(wǎng)逐漸的吸引了越來越多的人們的關(guān)注,但是涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義,常見的問題仍然沒有明確的,統(tǒng)一的。在物聯(lián)網(wǎng)的時代,人類在信息與通信世界將獲得一種新的溝通維度,通過在各種各樣的商品嵌入短距離的移動收發(fā)器,在任何的時候,連接人與人交流的任何地方延長至人和的事情。使用各種可用的達(dá)到上述目的的裝置整體感知層感知動態(tài)實時采集,如二維碼,RFID標(biāo)簽,藍(lán)牙,傳感器和其他的設(shè)備獲取對象的信息,它們可以是像是人的感官系統(tǒng)可收集數(shù)據(jù)和即時識別。所以,我們必須加強(qiáng)開發(fā)和設(shè)計的全面而靈活的看法,同時考慮到設(shè)備成本低和靈巧。

可靠的傳輸層,也被稱為網(wǎng)絡(luò)層。它是信息的整合通過各種網(wǎng)絡(luò),傳遞準(zhǔn)確出可靠的感知方式。它們包括無線接入,支持移動,有線接入和其他技術(shù)支持的需求狀況,并設(shè)計適當(dāng)?shù)母咝阅芡ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的傳播目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),形成了強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng),通過傳感,測量,無處不在的接入和互聯(lián)互通等,活動反映現(xiàn)實生活的對象到虛擬空間,并智能地收集和分析所提供的信息服務(wù)的可視化數(shù)據(jù)的能力。

二、從學(xué)校的環(huán)境和資源,教學(xué)活動中逐步實現(xiàn)了數(shù)字化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使中國聯(lián)通的對象之間,智能地實現(xiàn)信息的采集,傳輸和分析,改變了人們的生活,工作,學(xué)習(xí)。它也將推動校園智慧的建設(shè)和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為校園的智慧提供了一個互動,開放,智能,協(xié)同的綜合信息服務(wù)平臺,使學(xué)生和教師充分感知到教學(xué)的資源,以便有效的獲取的學(xué)習(xí),收集信息,管理,教學(xué)和生活服務(wù)的智慧,將學(xué)校打感知,服務(wù),環(huán)保,安全,穩(wěn)定的智能化校園。

在校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的智慧來實現(xiàn)互聯(lián)互通校園實物,充分的認(rèn)識到校園環(huán)境,獲取最新的匯總信息和數(shù)據(jù),以便發(fā)現(xiàn)問題和分析對象,并反饋相關(guān)信息的實時控制。可視化的校園環(huán)境能為校園管理提供服務(wù),其中教師和學(xué)生可以輕松完成身份證件和考勤管理,可以通過內(nèi)部的學(xué)校的人的看法安裝了科學(xué)化,人性化,智能化,校園為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)校管理運動,光,聲,溫度傳感器,用于教學(xué)環(huán)境和安全監(jiān)控系統(tǒng),可視化,連接到網(wǎng)絡(luò),智能控制,充分實現(xiàn)智慧教學(xué)和學(xué)校環(huán)境的安全管理。隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)更加廣泛的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)教材的獲取,而是缺乏真正的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境可以觸摸的性質(zhì)。

三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用學(xué)習(xí)環(huán)境主要是指聲,光,溫度,空氣等條件的自然環(huán)境,對教學(xué)有一定的影響,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課堂的智能控制和環(huán)境感知的應(yīng)用,將會創(chuàng)造更加適宜的學(xué)習(xí)條件為學(xué)生。在一定區(qū)域內(nèi),安裝好位移感測或聲音,從而能夠?qū)崿F(xiàn)光源的智能控制裝置。智慧校園的特色之一是節(jié)能,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于管理和監(jiān)控校園能源的智慧。能量的對象是物理世界一起交流,建立能源管理專家系統(tǒng),該系統(tǒng)將實現(xiàn)能源消費的科學(xué)管理,在校園里。每個人的校園安全,社會各界和家長有個人都有著密切的關(guān)系。為了創(chuàng)建校園平安,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢,構(gòu)建智能安全系統(tǒng),包括安全系統(tǒng)和智能校園智能交通管理系統(tǒng)。這樣更加有利于加強(qiáng)校園的安全管理。

四、結(jié)束語。把物聯(lián)網(wǎng)校園作為基礎(chǔ)的智慧,實現(xiàn)了可視化的學(xué)校管理,以人性化,智能化和科學(xué)化,的特點。與此同時,智慧校園建設(shè),教學(xué)環(huán)境的智慧課堂可以延伸到真實的場景中去,使社會與學(xué)校,自然,再加上一個直觀的學(xué)習(xí)對象,理論和建筑實踐之間作為一個橋梁,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義的推動。(作者單位:白城師范學(xué)院計算機(jī)科學(xué)學(xué)院)

篇(5)

中圖分類號: TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

一、前言

機(jī)電一體化在講科學(xué)、爭創(chuàng)新的良好社會環(huán)境中飛快的發(fā)展,推動了機(jī)電自身的發(fā)展進(jìn)步也促進(jìn)了社會的發(fā)展。機(jī)電一體化是傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)與現(xiàn)在電子技術(shù)想結(jié)合,形成一種新的體系,是現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)發(fā)展的要求和產(chǎn)物。機(jī)電一體化在很多高校中很受歡迎,學(xué)術(shù)種類繁多。根據(jù)我國國情,機(jī)電一體化需經(jīng)過一定時間的發(fā)展,才能達(dá)到國際先進(jìn)水平。這就需要采用邊引進(jìn)、邊消化,進(jìn)而改進(jìn)、創(chuàng)新的方針,利用我國勞動力廉價的優(yōu)勢,引進(jìn)、消化國外發(fā)展多年、比較成熟的技術(shù)進(jìn)行來料加工、合資經(jīng)營和獨立經(jīng)營,在較短時間內(nèi)使一些產(chǎn)品達(dá)到國際水平。獨立發(fā)展適合中國國情的、具有中國特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,做到引進(jìn)利用、消化、改進(jìn)、開發(fā)、創(chuàng)新,充實基礎(chǔ),積累經(jīng)驗,培養(yǎng)人才,積極穩(wěn)妥地前進(jìn)。

二、機(jī)電一體化發(fā)展方向的內(nèi)容

1.技術(shù)設(shè)計的單元化

目前主要是從單元化技術(shù)來研發(fā)機(jī)電一體化技術(shù)。單元化是把系統(tǒng)分為幾個單元模塊,如工控機(jī)、運動控制卡、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)、CAN總線、電動機(jī)驅(qū)動器、回轉(zhuǎn)單元等。在接口一致的前提下,將單元的設(shè)計完成后再結(jié)合,實現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性以及互換性的優(yōu)越性。

2.控制系統(tǒng)的樹狀網(wǎng)絡(luò)化

控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是指把電子計算機(jī)作為節(jié)點,其它的運動控制卡、CAN卡等作為子節(jié)點,這樣節(jié)點和子節(jié)點就形成了樹樁的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。在實現(xiàn)監(jiān)控中,計算機(jī)把電機(jī)工作的情況和傳感器的反饋信息進(jìn)行處理,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化整合,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)把每一個控制點聯(lián)系起來,實現(xiàn)對機(jī)電的控制,實現(xiàn)機(jī)電一體化。對控制對象的選擇上,也能伺服電機(jī)來實現(xiàn)高精度的工作要求。利用計算機(jī)對不同節(jié)點信息進(jìn)行處理,再將其反饋到每一個控制對象上,利用這種方法來完成協(xié)同控制。

3.系統(tǒng)應(yīng)用的長久化

在進(jìn)行機(jī)電的操作中,對機(jī)電的控制對象的數(shù)目來增加控制卡的數(shù)目,只要在電氣上作出改動即可,或者對其它設(shè)備的添加來實現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。比如:為了使圖像定位和圖像智能的控制準(zhǔn)確性,可以通過添加幾個工業(yè)攝像頭的方式來實現(xiàn)。我國先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展?fàn)顩r,其迅速發(fā)展的趨勢預(yù)示著其有廣闊的發(fā)展前景。

三、機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展前景概述

1.進(jìn)一步實現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)用途的廣泛化

不管在小方面還是大方面,機(jī)電一體化的應(yīng)用會更加的廣泛,自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴機(jī)電一體化來實現(xiàn),同時也是工業(yè)化、航天工業(yè)、各種國防工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)。縱觀國外的機(jī)電一體化發(fā)展中,機(jī)電一體化發(fā)展較快的國家,帶動了PLC工業(yè)控制的發(fā)展,應(yīng)用更加的廣泛。作為機(jī)電一體化的核心的程序控制器技術(shù)也不斷的發(fā)展,帶來了程序控制一體化的變革。PLC是工廠自動化控制的核心技術(shù)。但是,PLC的質(zhì)量在不同品牌之間質(zhì)量不一樣,因為在把階梯圖的繪制轉(zhuǎn)化成PLC的指令過程中遇到的困難較大

2.機(jī)電光一體化是必然要求

新世紀(jì)以來,隨著半導(dǎo)體微電子技術(shù)、鐳射技術(shù)的飛速發(fā)展,各種顯示產(chǎn)業(yè)和生物科技的發(fā)展,使得機(jī)電一體化必然向機(jī)電光技術(shù)方向的發(fā)展。機(jī)構(gòu)設(shè)計、精密制動器、人機(jī)界面、微處理器,程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能是機(jī)電光技術(shù)的典型范圍。機(jī)電光系統(tǒng)的類型可以根據(jù)光學(xué)、各種光學(xué)元件的互動程度及其組合特性分為三個類型。即光機(jī)整合的類型;內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型;在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機(jī)電裝置。

四、機(jī)電一體化技術(shù)的具體方向

1.國際化方向的發(fā)展

全球經(jīng)濟(jì)的合作與發(fā)展,是機(jī)電一體化走向國際化的社會環(huán)境。由于計算機(jī)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的便利性為發(fā)展科技、工業(yè)生產(chǎn)、科教文衛(wèi)等都發(fā)生了巨變。地球村產(chǎn)生了地球經(jīng)濟(jì),很多企業(yè)走出本土面向世界,國際間的經(jīng)濟(jì)合作交流促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的新產(chǎn)品能迅速走向全世界,暢銷全球。

2.智能化方向的發(fā)展

21世紀(jì)的機(jī)電發(fā)展技術(shù)更加重視智能技術(shù),智能技術(shù)是一個區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的特征。機(jī)電一體化的智能化要求在以后的機(jī)電操作控制中,依賴于人工智能、運籌學(xué)、計算機(jī)信息學(xué)、混沌動力學(xué)等新的學(xué)科知識,模擬人類智能,實現(xiàn)機(jī)電一體化的優(yōu)越性。智能化是發(fā)展趨勢去很多地方受到應(yīng)用,節(jié)約了更多的人工成本,實現(xiàn)以依靠科學(xué)進(jìn)步提高工作效率的理想境界。

3.微型化的發(fā)展趨勢

鑒于傳統(tǒng)的機(jī)電一體化的龐大笨重,不易展開工作的缺點,電機(jī)一體化微型化起步發(fā)展于20世紀(jì)末。微型化的發(fā)展不僅提高了機(jī)械的一體化優(yōu)越性,還體現(xiàn)微電子系統(tǒng)的優(yōu)越性。

納米技術(shù)是機(jī)電微型化發(fā)展的技術(shù)方向。目前的為機(jī)電一體化應(yīng)用中,在生物、通信、制造業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有很好的影響力。但是主要存在的發(fā)展瓶頸是機(jī)電設(shè)備的復(fù)雜性導(dǎo)致不能與當(dāng)前微電子技術(shù)同等的發(fā)展力度,機(jī)電一體化微型化的技術(shù)落后后微電子技術(shù)的發(fā)展。但是隨著科技的進(jìn)步,微機(jī)電技術(shù)一定也能得到更好的發(fā)展,從而促進(jìn)機(jī)電一體化整體的微型化水平。

4.模塊化的方向發(fā)展

模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向。因為模塊化的工作量大、繁瑣、生產(chǎn)的廠家多,對零件之間的緊密配合的程度要求較高。如果各個零部件之間的配合不好,就有可能使得機(jī)電一體化技術(shù)不能很好地實現(xiàn),這就需要對機(jī)電一體化進(jìn)行模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計就是將多個要素組合在一起,構(gòu)成一個子系統(tǒng)。多個子系統(tǒng)最后又組合成為一個整體,從而生成一個新的系統(tǒng),產(chǎn)生不同的功能。

5.綠色化的方向發(fā)展

環(huán)保問題是任何一個技術(shù)發(fā)展首先考慮的問題,改過了以前片面追求經(jīng)濟(jì)效率而忽視環(huán)境保護(hù)的做法。綠色發(fā)展方向是主流方向,不僅是一個時代的技術(shù)發(fā)展趨勢,也是人類創(chuàng)造科學(xué)文明必須遵守的準(zhǔn)則。綠色產(chǎn)品能夠使用最少的資源,達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益,同時對環(huán)境造成最小的污染,綠色產(chǎn)品在制造、使用和銷毀的過程中都能夠符合環(huán)境保護(hù)的要求,也不會威脅到人類的生存健康。

五、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的保障

單靠機(jī)電本身的發(fā)展是不科學(xué)的,應(yīng)該得到多方面的保障。雖然機(jī)電一體化的發(fā)展速度很快,競爭力也很強(qiáng)。仍有其它問題存在,要保證機(jī)電一體化技術(shù)能夠有一個較好的發(fā)展的措施,可以從以下的幾個方面來進(jìn)行:要讓政府的決策高層認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)的重要性;加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng);發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù),加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)的研究;注重理論與實際并行;積極推動“產(chǎn)學(xué)研合作”;機(jī)電產(chǎn)業(yè)要走進(jìn)校園內(nèi)部去尋找人才與合作;建立未來的研究對象。

六、結(jié)束語

機(jī)電一體化的發(fā)展中會不斷的完善,控制系統(tǒng)也會強(qiáng)大,作為一個機(jī)電工作人員必須對它有個全面科學(xué)的認(rèn)識。承認(rèn)機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展的成果,也要發(fā)現(xiàn)各種問題,畢竟機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時間不長,在發(fā)展的過程中還會面臨很多困難和問題,我們應(yīng)該堅持科學(xué)的發(fā)展觀,認(rèn)真分析機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,使得機(jī)電一體化能夠在國家的發(fā)展當(dāng)中做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]王海靜.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].教育教學(xué)論壇,2013(13).

篇(6)

目前,大多數(shù)民辦高校以培養(yǎng)工程型和技術(shù)型人才為主。基于這種定位,民辦高等教育更應(yīng)側(cè)重于實踐教學(xué),提高學(xué)生的動手能力、實際的操作能力,使他們掌握一定的技能。然而在實際教學(xué)中,由于民辦院校資金問題,實驗場地、教學(xué)經(jīng)費等方面的原因,而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實踐和實驗無法順利進(jìn)行。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),可以彌補(bǔ)這些方面的不足,讓學(xué)生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(rèn)識,加深對教學(xué)內(nèi)容的理解,提高各種技能。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實技術(shù)英文名為Virtual Reality,簡稱VR技術(shù)。這一名詞是由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀(jì)80年代初提出的,也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。作為一項尖端科技,虛擬現(xiàn)實集成了計算機(jī)圖形技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng),它最早源于美國軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng),90年代初逐漸為各界所關(guān)注并且在商業(yè)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展。這種技術(shù)的特點在于計算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境,這種虛擬的環(huán)境是通過計算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型,并編制到計算機(jī)中去生成一個以視覺感受為主,也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環(huán)境,從而在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于這種環(huán)境的感覺,可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化,并能與之發(fā)生“交互”作用,使人和計算機(jī)很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的感覺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種提供初步VR體驗的技術(shù),當(dāng)其應(yīng)用于實驗教學(xué)時有以下特點:

1.教學(xué)內(nèi)容視覺化

2.學(xué)習(xí)中的交互性好

3.沉浸真實感強(qiáng)。

二、虛擬實驗的優(yōu)勢

虛擬實驗在教學(xué)中的引入,已對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)理念產(chǎn)生了重要的影響。據(jù)國內(nèi)某所高校調(diào)查顯示:在實驗時間上,半數(shù)以上學(xué)生認(rèn)為實驗室應(yīng)該全天對學(xué)生開放;在實驗方法上,絕大部學(xué)生反對按照實驗指導(dǎo)書去操作。如果我們利用虛擬技術(shù)思想創(chuàng)建一個實驗互動平臺,用于模擬一些抽象的理論概念,或者抽象的物理過程的同時,還可以將部分專業(yè)中存在高電壓、大電流等一定危險性的實驗環(huán)境進(jìn)行模擬,從而將真實的、危險的教學(xué)變得安全,可靠!同時也可以加入一些3D效果,使枯燥的學(xué)習(xí)變得更有吸引力。讓學(xué)生在眾多實驗中自主選擇所喜歡的實驗項目,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和積極性。

三、實驗教學(xué)改革措施建議

整體指導(dǎo)思想是在開發(fā)構(gòu)建虛擬實驗教學(xué)平臺的同時,可以把其設(shè)置成為一門選修課程,首先要讓學(xué)生認(rèn)識它、了解它,對其產(chǎn)生興趣。其次要進(jìn)一步組織學(xué)生利用課余時間對所學(xué)的課程內(nèi)容,例如,定理、物理現(xiàn)象、各種器件結(jié)構(gòu)等等進(jìn)行虛擬化設(shè)計,一方面加深了對虛擬技術(shù)課程的理解和應(yīng)用,另一方面可以逐漸建立起龐大的虛擬課程資源庫,供學(xué)生隨時隨地查閱,學(xué)習(xí)。具體如下:

1.虛擬教學(xué)

虛擬實驗平臺的建立和應(yīng)用必須是在一定的理論基礎(chǔ)之上的,所以設(shè)置虛擬技術(shù)課程是整個平臺建立的重中之重。在學(xué)習(xí)虛擬理論的同時,把虛擬技術(shù)帶到整個課程教學(xué)中,利用虛擬技術(shù)可以為學(xué)生提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的知識難點。有利于學(xué)生加深理解,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.建立虛擬教學(xué)資源庫

利用學(xué)生資源,以競賽形式、業(yè)余活動小組形式、社團(tuán)形式以及作業(yè)形式等等,實現(xiàn)分布式的虛擬設(shè)計體系。它將能為專業(yè)建設(shè)、學(xué)生實踐能力甚至是學(xué)校發(fā)展提供一個新的機(jī)遇,促進(jìn)民辦高校的教學(xué)建設(shè)更上一個新的層次。

3.建立虛擬實驗室

利用虛擬實驗技術(shù),可以建立各種虛擬實驗,如,電工、物理、電力系統(tǒng)等實驗?zāi)K。在“實驗?zāi)K”里,學(xué)生可以自由地做各種實驗。如,在虛擬的物理實驗?zāi)K里,學(xué)生可以做重力、慣性等實驗。在虛擬的電力系統(tǒng)實驗?zāi)K里,學(xué)生可以做發(fā)電廠電能產(chǎn)生實驗、變電所設(shè)備運行等實驗。在虛擬的電工實驗?zāi)K里,學(xué)生可以做各種電路設(shè)計實驗。

目前,有很多高校研究生也看中了虛擬技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用研究,分析構(gòu)建了不同的虛擬實驗平臺。由此可見,虛擬技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用是可行的,并且具有一定的開發(fā)空間。虛擬現(xiàn)實作為一個新型的教學(xué)媒體,以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力,將會逐漸受到教育工作者的重視,最終在教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要的作用。

參考文獻(xiàn):

[1]歐青立,李仁發(fā).虛擬電子實驗室體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報,2002(03).

[2]李仁發(fā),李方敏.基于VP的虛擬實驗室概述[J].湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報,2000(04).

篇(7)

隨著社會逐步步進(jìn)信息化、現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時代,作為實現(xiàn)人工智能化的重要技術(shù)之一的計算機(jī)技術(shù),以其功能強(qiáng)大,應(yīng)用方便等優(yōu)越特點已在各個領(lǐng)域,各個方面影響著我們的生活、學(xué)習(xí),還有工作。計算機(jī)技術(shù)已成為21世紀(jì)每個人必需掌握的先進(jìn)技術(shù)之一,是人類社會發(fā)展與進(jìn)步的重要標(biāo)志。在此,本文以計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展史為開頭,從工農(nóng)業(yè)、民用、教育教學(xué)三方面進(jìn)行了分析,以此論述了計算機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及其可能的發(fā)展前景。

一、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展及其分類

如今,計算機(jī)技術(shù)是眾多學(xué)科和工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展,又在科學(xué)和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用。自Atanasoff-Berry Computer這世界第一臺電子計算機(jī)到20世紀(jì)40年代由研發(fā)美國出了以雷達(dá)脈沖技術(shù)、通信技術(shù)等為基礎(chǔ)的ENIAC的相繼問世,國內(nèi)外從未間斷過對計算機(jī)技術(shù)的研究,不斷地進(jìn)行著探索與研發(fā)。直至今日,計算機(jī)技術(shù)已走向了超大規(guī)模集成電路,以及最新的智能自動化。它的發(fā)展已經(jīng)到包羅萬象,變化無窮的境地。而我國的計算機(jī)研究人員同也具有前瞻性,對于計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行不斷地開發(fā)研究,從1983年的“銀河”計算機(jī)到如今的基本實現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)的自動智能化,其發(fā)展速度也是不可估量的。下面,筆者就簡單介紹針對其涉及領(lǐng)域的不同而研發(fā)的幾類新型計算機(jī)技術(shù)。

(一) 量子計算機(jī)

量子計算機(jī)是以量子力學(xué)理論為基礎(chǔ),對量子信息進(jìn)行高速數(shù)學(xué)邏輯運算、存儲、處理的新型的計算機(jī)物理系統(tǒng)。其主要作用有:計算機(jī)系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)是通過鏈狀分子的特點來判斷的;通過機(jī)關(guān)脈沖技術(shù)對分子的狀態(tài)進(jìn)行改變;計算機(jī)隨著分子聚合物的聚合運行。相比傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng),量子計算機(jī)具有數(shù)據(jù)儲存量大,運行速度快,應(yīng)用范圍廣,運用方便等特點。

(二) 光子計算機(jī)

“一枚直徑為5厘米的棱鏡,它的通過能力可以超過全世界現(xiàn)有的電話電纜許多倍”說的就是光子計算機(jī)。它是以光信號代替電信號進(jìn)行數(shù)字運算到邏輯操作和信息處理、存儲的新型計算機(jī)。無論是并行度、運行速度,還是信息傳導(dǎo)、存儲,還是能耗與散熱方面,相比傳統(tǒng)的電子計算機(jī),光子計算機(jī)都具有一定的優(yōu)越性與節(jié)能性,是典型的節(jié)能環(huán)保性產(chǎn)品。而且,光子計算機(jī)在元件損壞的情況下仍然可以安全運行,且不會影響最終計算結(jié)果。

(三) 納米計算機(jī)

納米這個詞對于現(xiàn)代社會的人來說,應(yīng)該不會陌生。它指的是一個計量單位,且規(guī)定1納米=10-9米。納米技術(shù)是80年代初發(fā)展起來的新型技術(shù),其目的在于通過對單個原子操控而實現(xiàn)一些特殊的功能。至于納米計算機(jī),就是指將納米技術(shù)應(yīng)用到計算機(jī)研發(fā)上可以使計算機(jī)的芯片體積得到很大程度的減小,從而減小了整個計算機(jī)的體積的技術(shù)。此類計算機(jī)不僅可以縮小成本,減少能耗,還能提高元件使用壽命和計算機(jī)的性能。

(四)生物計算機(jī)

生物計算機(jī),即仿生計算機(jī),是以生物芯片(即利用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子)代替在半導(dǎo)體硅片上集成效以萬計的晶體管而制成的新型計算機(jī)。它是通過生物DNA的狀態(tài)來反映信息狀態(tài)的,并將遺傳密碼等同于存儲數(shù)據(jù)的輸入與輸出,利用這種基因思想而進(jìn)行地開發(fā)與設(shè)計。它的能耗僅為傳統(tǒng)計算機(jī)的十億分之一,速度卻比其快十萬倍以上,信息的存儲量也比傳統(tǒng)計算機(jī)大得多得多。

由上可知,如今的計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平,但是社會發(fā)展的腳步永不停息,因此,無論是量子計算機(jī),還是生物、納米、光子計算機(jī),其發(fā)展仍有一段很長的路要走。

二、計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

(一)工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

計算機(jī)技術(shù)在工農(nóng)業(yè)上的運用,不僅為其技術(shù)發(fā)展提供一定的平臺,同時也增進(jìn)了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高了工農(nóng)業(yè)的工作效率,同時也增加了工農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。下面,筆者就計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)上的設(shè)計、勘探的應(yīng)用,以及農(nóng)業(yè)上的技術(shù)、裝備、信息傳播上的應(yīng)用分別做出淺析。

在工業(yè)上,計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要有這幾個技術(shù)方面的表現(xiàn):一是,以數(shù)據(jù)管理技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的信息系統(tǒng),即數(shù)據(jù)庫技術(shù),其主要用于信息系統(tǒng)的開發(fā),以及數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、展示、共享。二是,利用GIS技術(shù)而進(jìn)行采集處理、存貯管理、分析輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計算機(jī)信息系統(tǒng),其已能實現(xiàn)全球化、動態(tài)化制圖。三是,包括了三維建模、三維顯示、三維操作的3D可視化技術(shù),其被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)和地球物理學(xué)等領(lǐng)域。例如,勘探上常用的PETRE地質(zhì)建模軟件、Fast tracker三維地質(zhì)建模等三維可視化軟件。四是,具有一定的沉浸性、交流性、互換性和幻想性人機(jī)交換技術(shù)。其技術(shù)主要是為了實現(xiàn)人與計算機(jī)信息交互的人機(jī)界面技術(shù),以及包含了人機(jī)虛擬環(huán)境模擬、觸覺與壓力反饋等基礎(chǔ)技術(shù)的虛擬仿真技術(shù)。

在農(nóng)業(yè)上,由于計算機(jī)技術(shù)的介入,其已基本實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)技術(shù)的數(shù)字化與可視化的管理與設(shè)計;計算機(jī)與專業(yè)農(nóng)業(yè)地理信息軟件的結(jié)合,將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)系統(tǒng)地聯(lián)系起來,形成了精準(zhǔn)精確生產(chǎn)作業(yè)鏈條;農(nóng)業(yè)信息的網(wǎng)絡(luò)化使得農(nóng)產(chǎn)品的銷售與開發(fā)步入了一個新紀(jì)元,并最大限度地保護(hù)了農(nóng)民的利益。

(二) 民用上的應(yīng)用

現(xiàn)在,人們的生活與工作已離不開計算機(jī)技術(shù)。計算機(jī)技術(shù)不僅豐富了人們的生活,同時為人們帶來了許多的便捷。例如,自來水公司利用計算機(jī)技術(shù)自主研發(fā)的設(shè)備、材料、工程、水質(zhì)數(shù)據(jù)、檔案、物業(yè)收費等管理系統(tǒng)與軟件;美國醫(yī)學(xué)上利用計算機(jī)技術(shù),研發(fā)了可以充當(dāng)醫(yī)生眼睛與耳朵的移動機(jī)器人;辦公室的自動化處理系統(tǒng);電子信息化檔案管理系統(tǒng);圖文并茂的、具有大儲存量的電子圖書等等。這一些都是計算機(jī)技術(shù)在民用生活、工作上的極好應(yīng)用。

(三) 教育教學(xué)上的應(yīng)用

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)極其發(fā)達(dá)的世紀(jì),也是擁有無數(shù)高科技產(chǎn)品的世紀(jì)。生活在高科技包圍的世紀(jì),我們要做的不僅是享受高科技帶給我們的便捷與快樂,同時還要不忘對高科技的學(xué)習(xí)與利用,甚至于研究與改進(jìn)。而作為高科技技術(shù)之一的計算機(jī)技術(shù),對其,我們不僅學(xué)習(xí)基本理論知識,更要利用它把利用到實際的教學(xué)過程中,這將會為我國的教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展打下堅實有力的基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)的教學(xué),利用了計算機(jī)多媒體技術(shù)的教學(xué),不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)了教學(xué)的多樣化與專業(yè)化,更多是達(dá)到了師生合作交流,激發(fā)了學(xué)生更多的積極性與創(chuàng)造性。如今,在日常的教育教學(xué)中,將文字、圖形、圖像、視頻、聲音等信息經(jīng)計算機(jī)信息技術(shù)、計算機(jī)輔助畫圖設(shè)計等技術(shù)的編制處理后而進(jìn)行的教學(xué)已是頗為廣泛的教學(xué)方式,且這類教學(xué)方式也取得了相應(yīng)的教學(xué)成果。

三、計算機(jī)技術(shù)的前景展望

由當(dāng)今社會的發(fā)展形勢我們不難看出計算機(jī)技術(shù)未來的發(fā)展應(yīng)是朝著運算速度更高,計算機(jī)體積更小的方向。除去這兩方面不說,其發(fā)展方向主要還有以下幾個方面的表現(xiàn):

第一,網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)是一個我們耳熟能詳?shù)母拍睿@個概念足見計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)兩者是不可分割的。互聯(lián)網(wǎng)是不同的人,不同的國家,不同的地區(qū)相互連接的一個主要媒介,而計算機(jī)正是通過網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行聯(lián)系,并通過網(wǎng)絡(luò)在不斷影響著人們的生活與工作的。

第二,移動無線一體化。目前,網(wǎng)物、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、視頻會議、電子商務(wù)等都是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線化、移動化、一體化的重要表現(xiàn)。通過網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)的移動無線一體化的實現(xiàn),人們可以自由無限制地進(jìn)行交流、交易、管理、控制,實現(xiàn)了全球化范圍內(nèi)的交流學(xué)習(xí)。

第三,計算機(jī)系統(tǒng)的自動智能化不僅可以實現(xiàn)計算機(jī)的自主分析、自主執(zhí)行、自主處理、自主儲存,還可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自主選擇與自主記憶,它是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展必然趨勢。

第四,計算機(jī)在社會生活中的應(yīng)用越來越多,也越來越廣,為解決其耗能問題,實現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)環(huán)保性是值得業(yè)內(nèi)人士深思的問題。

第五,人性化與個性化完美結(jié)合的計算機(jī)。計算機(jī)常于被人接觸與使用,實現(xiàn)計算機(jī)的人性化是未來計算機(jī)必然發(fā)展方向。如果實現(xiàn)了這個目標(biāo),未來的計算機(jī)的交互方式將會多樣化,不但可以通過書寫和語言進(jìn)行控制,還可以通過眼睛、大腦進(jìn)行控制。而個性化計算機(jī)是針對某個人,或某個領(lǐng)域而專門制定的,例如家庭機(jī)器人保姆、醫(yī)用機(jī)器人等。在滿足了人性化設(shè)計的同時,完美結(jié)合個性化進(jìn)行設(shè)計的計算機(jī)將會是一項有價值且實用的計算機(jī)建造工程。

四、結(jié)束語

總之,不管是21世紀(jì),還是未來的社會;無論是生活,還是工作,計算機(jī)技術(shù)都會伴隨我們左右。因此,計算機(jī)技術(shù)是我們必需掌握的高科技技術(shù)之一,只有這樣,我們才能與時俱進(jìn),個人能力得到良好發(fā)展,而我們的社會才會因我們個人的進(jìn)步而得到更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

[1]康會敏.計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用探析[J].硅谷,2011,(06).

[2]李新,周緒珍.淺談計算機(jī)技術(shù)在檔案管理中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011,(11).

[3]劉立杰.計算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科技,2009,(11).

篇(8)

引言

20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一就是計算機(jī),隨著1946世界第一臺計算機(jī)的問世,社會各方面都發(fā)生了巨大的變化,計算機(jī)推動了社會的進(jìn)步,推進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。“利用計算機(jī)進(jìn)行翻譯這個思想美國人W.Weaver和英國人A.D.Booth早在1946年就提出來了,1954年美國喬治頓大學(xué)進(jìn)行了第一次機(jī)器翻譯試驗,向公眾證實了機(jī)器翻譯是可行的,這是計算機(jī)最早的非數(shù)值處理方面運用”[1]。但是早期的機(jī)器翻譯因為局限于計算機(jī)自身硬件水平和當(dāng)時語言學(xué)流派的影響,并沒有取得較多的成果。以前不少語言學(xué)家認(rèn)為語義學(xué)不應(yīng)該是語言的一個分支,他們只關(guān)心語言的形成,而把語義的研究推給哲學(xué)家。計算語言學(xué)的運用把語義研究提上語言學(xué)研究的新高度,對詞匯學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響,計算語言學(xué)成果也給語言學(xué)習(xí)帶來了巨大變化。本文主要從電子詞典,以及在線翻譯的運用來說明計算語言學(xué)在英語教學(xué)中的作用。

一、計算語言學(xué)在英語教學(xué)中的積極作用

1957年喬姆斯基的《句法理論》的出版,改變了語言學(xué)的方向,也給其他科學(xué)如人工智能帶來了廣泛的影響,從而醞釀了計算語言學(xué)的誕生。計算語言學(xué)也給語言理論研究提供了新視角和新方法,語言學(xué)習(xí)者也從中受益匪淺。

1.方便快捷,時效性強(qiáng)。

“計算機(jī)適合處理大量的,或快速的,令人生厭的技術(shù)資料,(大量重復(fù)性的)軟件本地化手冊,及實時的天氣預(yù)報類翻譯,人類翻譯在語言非重復(fù)性的復(fù)雜文本(如,文學(xué),法律)方面有著(將來仍然是)起著無可競爭的作用”[2]。計算機(jī)的廣泛使用可以替代大量的腦力活動和體力活動,而在翻譯上,從計算機(jī)處理的文本類型來看,我們可以說它更傾向于取代“體力”活。計算語言學(xué)的發(fā)展帶來了新的科技成果,如電子詞典在線翻譯等給學(xué)習(xí)者帶來了快速便捷的檢索方式,學(xué)習(xí)者不用再背著沉重的辭書字典了,僅僅一個電子詞典放在口袋就可以帶著上百萬個詞語。語言學(xué)習(xí)者尤其是外語學(xué)習(xí)者,詞匯量的大小決定了他的理解能力和學(xué)習(xí)水平。在中、高級階段的教學(xué)中,學(xué)生主要是自學(xué),此階段的特點與難點也是大量的專業(yè)詞匯,以及各種問題的詞匯與語法,如果靠一般的詞典一一查找效率很低,“如果用電子詞典或者將文本轉(zhuǎn)化為電子文檔,可以非常快捷地查閱外文單詞,提高閱讀效率,在漢外翻譯中也可利用其雙向查閱的特點,找出合適的對等的詞,可以將效率提高到十倍以上”。[3]

2.容量大,更新速度快。

詞典、書籍的更新速度比較慢,隨著信息時代的飛速發(fā)展,每年都會出現(xiàn)很多新的詞語和用法,舊詞也往往會增加新的意義,學(xué)生在閱讀報刊雜志或者瀏覽網(wǎng)頁的時候很可能會出現(xiàn)一些不認(rèn)識的詞在字典上也查不到的或者查到了但是意義不符的情況,這時候在線翻譯,或者一些網(wǎng)絡(luò)翻譯平臺可以提供快捷簡便的方式,為學(xué)習(xí)者提供最新的譯文。“好翻譯是查出來的,不是翻出來的。”奚德通(中國譯典總編)如是說。有了網(wǎng)絡(luò),使得“查”譯變得切實可行,目前有很多不錯的英語在線詞典。什么是在線詞典呢?在線詞典是指建立于Internet環(huán)境之上的、可為用戶提供詞匯實時共享查詢服務(wù)的重要網(wǎng)上參考工具。在線詞典用超文本標(biāo)記語言(hyper text markup language)和某種計算機(jī)語言編寫成、并上載到網(wǎng)上運行,有些文獻(xiàn)將它稱為電子詞典(electronic dictionary),有些文獻(xiàn)則把它叫做在線詞典(on-line dictionary或者dictionary online)。直到1996年底,我國辭書研究界對“電子詞典”的定義尚未統(tǒng)一。有人曾經(jīng)用“互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)詞典”或“網(wǎng)絡(luò)詞典”來統(tǒng)稱這類詞典。也有人把電子詞典(CD-ROM詞典)叫做光盤詞典,并以為由此形成新型的交叉科學(xué)――電子詞典學(xué)。在線翻譯詞匯量很大,如目前網(wǎng)上最大的語言詞典是“牛津英語在線詞典”,它收錄了大約6千萬個英語單詞,并預(yù)計將以每季度新增3000多個單詞的速度發(fā)展。此外,在線翻譯更新及時,因為它不再受印刷本體積和發(fā)行的限制。有的電子詞典詞庫也沒有容量限制,且內(nèi)容處于動態(tài)更新中,如在非典爆發(fā)時,詞庫中會動態(tài)增加SARS的相關(guān)術(shù)語及詞匯。

3.多媒體性。

多數(shù)電子詞典采用多媒體技術(shù),具有自動發(fā)音功能,有的甚至具有智能的點讀功能。這些功能不但可以幫助學(xué)生理解而且可以幫助學(xué)生發(fā)音,這也是與傳統(tǒng)的字典相比極具特色的一項新功能,也有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,對于年紀(jì)小的外語學(xué)習(xí)者來說更有幫助。且相對于一般的詞典來說,多媒體性帶有的手寫輸入功能或者點讀功能可以極大縮短搜索時間,這在某種程度上也可以增加學(xué)生查詞典的動力。

二、計算語言學(xué)成果在英語教學(xué)中的消極作用

電子詞典方便快捷,許多還圖文并茂,趣味性強(qiáng),吸引了不少學(xué)生。然而它畢竟只是一個檢索工具,它本身也還有不完善的地方,再加上不正確使用會導(dǎo)致很多缺點。

1.電子詞典的使用不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨立思考能力。

在英語學(xué)習(xí)中,生詞的記憶非常重要,不僅要記住生詞的意思還要了解生詞的用法。一些學(xué)習(xí)者利用電子字典的方便快捷,走捷徑,偷懶照抄字典,而不去領(lǐng)會這個詞的具體內(nèi)涵,如果從小使用電子詞典就會更加導(dǎo)致該現(xiàn)象的發(fā)生。

2.電子詞典或在線翻譯不能完全顯示詞語的意義,影響了語言理解的準(zhǔn)確性。

語言學(xué)家利奇在他著名的《語義論》中把詞匯的語義歸為七類:概念意義(conceptual meaning)、內(nèi)涵意義(connotative meaning)、社會意義(social meaning)、情感意義(affective meaning)、聯(lián)想意義(reflective meaning)、搭配意義(collocative meaning)、主題意義(thematic meaning)。[4]電子詞典能夠反映的語義是有局限性的,好的電子詞典可能會包含概念意義、情感意義、內(nèi)涵意義、搭配意義,但是不能全部反映語義的所有方面,因此詞匯的學(xué)習(xí)要兼顧到文化和社會知識。情感意義一般是通過概念意義、內(nèi)涵意義和社會意義來表達(dá)的。學(xué)生只有在閱讀中通過聯(lián)系上下文,才能體會到詞匯的情感意義,并且借助于詞匯表達(dá)自己的感情。因此單純的依靠電子詞典本身就是對詞語的不完全信息的掌握,因而在理解的準(zhǔn)確性上,難免會不盡如人意。

3.電子詞典的檢索的過度使用,使學(xué)生忽視了其他學(xué)習(xí)策略的發(fā)展。

學(xué)生要充分理解和運用詞匯復(fù)雜的語義,必須使用詞匯學(xué)習(xí)認(rèn)知策略中的分類策略、上下文策略、查字典策略、猜測策略、聯(lián)系策略、搭配策略、練習(xí)策略等,以及原認(rèn)知策略中的自我評估、自覺運用策略等,全面地學(xué)習(xí)詞匯。電子詞典和在線翻譯的廣泛使用使學(xué)生一味地依賴查字典策略這一項策略,而忽視其他策略的發(fā)展,尤其是猜測策略。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)外語的時候總有一種心理就是得到一個生詞的權(quán)威的答案,而電子詞典為他們提供了快捷的權(quán)威的解釋,所以他們就通常會省略一個猜測過程,也很少會通過上下文去理解。如今留學(xué)生的課堂上幾乎是人手一臺電子詞典,遇到不認(rèn)識的詞語不愿意去猜測,不愿意通過上下文去理解,更別說通過其他聯(lián)想、其他詞語來解釋生詞,他們直接尋求字典的幫助,忽略了其他學(xué)習(xí)策略的發(fā)展。

4.通過電子詞典或在線翻譯檢索策略影響了學(xué)習(xí)記憶過程。

電子技術(shù)檢索速度固然很快,但是檢索過的生詞很快就會忘記。Eric Keller(1986)的研究表明,第一語言對第二語言詞匯遷移與詞匯出現(xiàn)的頻率呈正相關(guān)。因此充足的輸入非常重要,最好的途徑是進(jìn)行大量的閱讀。電子技術(shù)提供的只是檢索工具,它能夠縮短獲取信息的時間,但是并不能夠加深記憶的深度。庫克(Cook,2000)曾經(jīng)說過:人們對于輸入信息的存儲取決于大腦對信息的加工深度。[5]而許多學(xué)習(xí)者在使用電子詞典或在線翻譯時,僅記住字形、字音、字義。這是低層次的加工,記憶效果不好。能夠在語篇的框架內(nèi)運用詞匯,這是最深層次的加工,所獲得的記憶效果是最好的。因此學(xué)生的詞匯學(xué)習(xí)應(yīng)該從最低層次的孤立記憶走向最高層次的運用實踐,學(xué)生必須形成相應(yīng)的信息加工策略,如上下文、猜測、練習(xí)、聯(lián)系策略等。

結(jié)語

計算語言學(xué)的發(fā)展的重要成果之一就是MT,實行人機(jī)對話,計算語言學(xué)的理想是計算機(jī)能與人一樣理解與生成自然語言,但是目前的水平與這個目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn)。外語的學(xué)習(xí)決不能依賴電子技術(shù),科技成果只能是輔助學(xué)習(xí)而不能代替學(xué)習(xí)本身。教師應(yīng)該給學(xué)生積極的引導(dǎo),讓學(xué)生在享受科學(xué)成果帶來的便利同時不要太依賴科技成果而忽視了人本身的發(fā)展;堅持以人為本的教育政策,發(fā)展學(xué)生語言認(rèn)知和學(xué)習(xí)策略;注重學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)。學(xué)生可以帶電子詞典進(jìn)課堂,但是在閱讀過程中要杜絕一詞一句均查的現(xiàn)象,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí),將電子詞典方便快捷的功能發(fā)揮到最大。

參考文獻(xiàn):

[1]劉穎.計算語言學(xué).[M]北京:清華大學(xué)出版社,2002:5.

[2]金純.淺談計算機(jī)自然語言理解[J].浙江中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2005.05,第29卷,(3):71-73.

篇(9)

(1)教師嚴(yán)重依賴多媒體,從網(wǎng)絡(luò)中下載現(xiàn)成的課件,模仿視頻教學(xué),阻礙了教師自身特色教學(xué)的形成,對課堂中存在的問題沒有進(jìn)行深入的思考。(2)信息技術(shù)手段輔助知識手段,它是用來幫助學(xué)生理解和運用知識的,從而忽視了學(xué)生個性和素質(zhì)潛能的挖掘。(3)在課堂中,由于多媒體的介入,學(xué)生的學(xué)習(xí)由老師的灌入變?yōu)榱擞嬎銠C(jī)的灌入,忽略了教師和學(xué)生的互動。(4)由于長期的使用計算機(jī),現(xiàn)在,學(xué)生視力在逐年下降,已經(jīng)成為了嚴(yán)重的問題。那么,如何能解決這些問題,讓現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段很好地為音樂教學(xué)服務(wù)呢?

一、對音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合進(jìn)行準(zhǔn)確定位

1.設(shè)施差異問題

在我國,各地區(qū)、各層次學(xué)校的信息技術(shù)設(shè)施差異很大,其發(fā)展具有明顯的不平衡性。在一些發(fā)達(dá)地區(qū),學(xué)校信息技術(shù)設(shè)施相當(dāng)完善,無論是數(shù)量還是質(zhì)量,大有趕超歐美發(fā)達(dá)國家之勢。而在一些不發(fā)達(dá)或欠發(fā)達(dá)地區(qū),尤其是西部邊遠(yuǎn)山區(qū),學(xué)校信息技術(shù)設(shè)施相當(dāng)匱乏,在很大程度上限制了學(xué)校教學(xué)水平的提高。就目前而言,我國學(xué)校信息技術(shù)設(shè)施總體上處于較低水平,與西方發(fā)達(dá)國家還存在巨大差距。因此,信息技術(shù)與音樂學(xué)科教學(xué)整合要想取得良好實效,必須建立在我國信息技術(shù)實際的基礎(chǔ)上。

2.信息技術(shù)的能力素質(zhì)

除了信息技術(shù)設(shè)施不足以外,師生信息技術(shù)素質(zhì)較低也是音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合過程中面臨的一大困境。能夠熟練掌握基本的信息技術(shù),能夠運用信息技術(shù)解決音樂學(xué)科教學(xué)中出現(xiàn)的問題,是音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合對廣大師生提出的基本要求。然而,目前僅有少數(shù)學(xué)校的師生具備這項素質(zhì),極大地延緩了兩者的整合速度與整合效率。

音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)的整合,是一項持久性工程,絕不僅僅局限在現(xiàn)階段的音樂教育教學(xué)活動中。眾所周知,信息技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量綜合國力高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。而且,信息技術(shù)日新月異,能為音樂教育教學(xué)活動帶來良好的發(fā)展契機(jī)。因此,如何抓住這一發(fā)展契機(jī),將信息技術(shù)應(yīng)用到音樂學(xué)科教學(xué)當(dāng)中,為音樂學(xué)科教學(xué)服務(wù),成為擺在音樂教育教學(xué)活動面臨的一項持久性課題。當(dāng)然,為了更好地實現(xiàn)這種整合,絕不能僅將信息技術(shù)的內(nèi)容停留在技術(shù)應(yīng)用層面,而要將其擴(kuò)展到機(jī)器人、人工智能等本體層面,這也是整合過程中的需要明確的內(nèi)容。

二、切實加大教師培訓(xùn)力度,提高音樂學(xué)科教師的創(chuàng)新意識

1.兩者整合成敗的關(guān)鍵

長期的整合實踐證明,教師是音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合成敗的關(guān)鍵性因素。在整合以前,教師應(yīng)對整合的目標(biāo)、實質(zhì)、內(nèi)容等有一個清晰的認(rèn)識和準(zhǔn)確的把握。而要搞清楚這些內(nèi)容,需要廣大教師通過教學(xué)實踐來自主地領(lǐng)會和把握。可見,教師在音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)的整合過程中起到了至關(guān)重要的作用,這種作用甚至是決定性的。

現(xiàn)階段,之所以將音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)的整合放在如此重要的戰(zhàn)略高度,是因為這種整合能夠帶來無限的福利,如順利完成音樂學(xué)科教學(xué)目標(biāo)、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、提高學(xué)生信息整合能力等等。但是,人的主觀能動性的發(fā)揮,特別是教師主觀能動性的發(fā)揮,極大的影響了兩者整合的效果。為了更加順利地實現(xiàn)這些整合目標(biāo),需要切實加大教師培訓(xùn)力度,使教師成為整合事業(yè)的重要支撐。

2.增強(qiáng)實效的重要途徑

教師培訓(xùn)是增強(qiáng)音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)實效的重要途徑。在實踐中,可以通過參與式培訓(xùn)模式,讓教師自主地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。與此同時,也可以采取小組討論和績效評價的方式,使各類教學(xué)設(shè)計得到完善,以保證音樂學(xué)科教學(xué)的順利進(jìn)行。除此之外,為了取得更好地整合效果,應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮評價的功能與價值。這里所說的評價,貫穿于整合前、整合中、整合后的全過程。這就促使我們必須使評價有章可循,讓評價具有真實性、針對性、有效性,還必須科學(xué)制定評價指標(biāo)或評價標(biāo)準(zhǔn),。要案提高音樂學(xué)科教師的創(chuàng)新意識,開發(fā)適合音樂學(xué)科教學(xué)實際的整合模式,為音樂學(xué)科教師提供廣闊的技術(shù)信息時間和空間,以此來更好地服務(wù)音樂學(xué)科教學(xué)實踐。

三、充分利用信息技術(shù)提供的音樂教育資源環(huán)境

利用信息技術(shù)提供的音樂教育資源環(huán)境進(jìn)行整合教學(xué),可以轉(zhuǎn)變孤立的、封閉的課堂教學(xué)模式,最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與發(fā)散性思維。具體而言,這種教學(xué)整合注重信息的提取、分析、利用,通過長期的整合實踐,學(xué)生面對浩瀚的信息海洋不再舉手無措,而學(xué)會了如何獲取信息、篩選信息、分析信息、整合信息,學(xué)會了如何全方位、多層次地認(rèn)識世界并改造世界。例如,對于教師而言,他們不必事必躬親地將每種信息“灌輸”給學(xué)生,而可以根據(jù)教學(xué)需要將各類教學(xué)信息進(jìn)行整合,以內(nèi)部網(wǎng)站等形式予以呈現(xiàn),讓學(xué)生通過這些載體找到所需信息。

四、結(jié)束語

為了夯實該項工程的基礎(chǔ),增強(qiáng)該項工程的實效,要注意以下幾個問題:首先,要對加強(qiáng)音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合的必要性和重要性有一個清晰的認(rèn)識;其次,要對當(dāng)前兩者的整合現(xiàn)狀以及存在問題有一個全面的分析;最后,要對加強(qiáng)音樂學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合的路徑有一個科學(xué)的把握。只有這樣,才能真正促進(jìn)我國音樂教育教學(xué)事業(yè)持續(xù)、健康、快速、穩(wěn)定的發(fā)展。而音樂與信息技術(shù)整合,將給音樂學(xué)科的教學(xué)帶來新的生機(jī)和活力。

參考文獻(xiàn):

篇(10)

[中圖分類號] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 張麗霞 (1965—),女,河北唐山人。教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事信息化教學(xué)基本理論和數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究。

引 言

伴隨著數(shù)字技術(shù)在人類活動中的“浸入”,當(dāng)今社會結(jié)構(gòu)已經(jīng)演變成現(xiàn)實社會與數(shù)字社會并存的形式,社會主體的生存表現(xiàn)為現(xiàn)實生存與虛擬生存并存的狀態(tài),數(shù)字化生存能力隨之成為當(dāng)代人必備的一種全新的生存能力。

作為數(shù)字世界“土著居民”的青少年,他們是使用數(shù)字技術(shù)最廣泛和受數(shù)字技術(shù)影響最深的族群,其數(shù)字化生存能力直接關(guān)系到自身的發(fā)展,也關(guān)涉到數(shù)字社會與現(xiàn)實社會的生態(tài)秩序。培養(yǎng)他們在數(shù)字社會中生存的品格、能力、思維與行為方式,使他們能夠在紛繁復(fù)雜、充滿誘惑與挑戰(zhàn)的數(shù)字社會中生存,成為合格的數(shù)字公民,是對基礎(chǔ)教育提出的新要求。

作為應(yīng)對信息技術(shù)發(fā)展而設(shè)置的信息技術(shù)課程,其課程目標(biāo)應(yīng)與時俱進(jìn),以數(shù)字化生存能力的培養(yǎng)為線索,實現(xiàn)目標(biāo)體系的擴(kuò)展與位移,從而為迎接數(shù)字社會的挑戰(zhàn)、培養(yǎng)年輕一代的數(shù)字化生存能力搭建橋梁。

一、數(shù)字化生存能力釋義

“數(shù)字化生存”這一術(shù)語因美國麻省理工學(xué)院尼葛洛龐帝教授的《數(shù)字化生存》(Being Digital)一書而廣為傳播和使用。目前,對“數(shù)字化生存”有多種解釋,我們可以這樣來理解:(1)數(shù)字化生存(Digital Life)是一種活動方式,是指應(yīng)用數(shù)字技術(shù)(信息技術(shù))所從事的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、交流和社會事務(wù)等各種活動的總稱;(2)數(shù)字化生存(Being Digital)是一種存在方式,是應(yīng)用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的、以數(shù)字形式而存在的客觀世界,屬于哲學(xué)層面的范疇;(3)數(shù)字化生存是一種環(huán)境,是應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)建起來的、人類生存的另一種空間。要想自如地適應(yīng)這種生存方式與存在狀態(tài),需要相應(yīng)的生存能力,即數(shù)字化生存能力。

數(shù)字化生存能力是指在數(shù)字化環(huán)境中,應(yīng)用數(shù)字技術(shù)從事生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和社會事務(wù)等活動的能力。這種能力是在信息技術(shù)能力和信息素養(yǎng)基礎(chǔ)上提出的數(shù)字社會中人所具備的基本能力。進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著數(shù)字社會的來臨,人們應(yīng)用信息技術(shù)已經(jīng)不僅僅限于傳播和獲取信息,而是要通過信息技術(shù)滿足生產(chǎn)和生活各個方面的需要,傳統(tǒng)意義上的信息技術(shù)能力和信息素養(yǎng)已經(jīng)不能滿足人的自我發(fā)展和社會發(fā)展的需要,數(shù)字化生存能力即成為人們的必備能力,它是個體實現(xiàn)數(shù)字化生存與自我發(fā)展的必要條件,是充分享受數(shù)字化世界的精彩、避免數(shù)字化生存的負(fù)面影響、擺脫數(shù)字化生存的困境并創(chuàng)新數(shù)字世界的必備能力。

二、信息技術(shù)課程目標(biāo)重構(gòu)的必要性

(一)數(shù)字時代對培養(yǎng)青少年數(shù)字化生存能力的訴求

數(shù)字化生存不是簡單地模擬或者復(fù)制現(xiàn)實社會的生存方式,而是以一種數(shù)字化方式在相當(dāng)程度上對現(xiàn)實生存的重新塑造,所展示的是一種與現(xiàn)實社會的生存方式不同的新的生存方式。一方面,數(shù)字化以它的快捷性、多維性、創(chuàng)造性、去中心化等特征給社會和人的發(fā)展帶來前所未有的機(jī)遇,對發(fā)揮青少年的想象力、主體性、創(chuàng)造性帶來很大的裨益;另一方面,其擴(kuò)張性與支配性特點又給人類生存和社會發(fā)展帶來了極大的挑戰(zhàn),它不僅帶來了發(fā)展健康人格和社會信用等方面的挑戰(zhàn),“數(shù)字依賴”、“網(wǎng)絡(luò)成癮”等還可能給我們的學(xué)習(xí)、生活帶來不可預(yù)知的“人為風(fēng)險”,諸如消極娛樂、自由泛濫、技術(shù)偏執(zhí)、認(rèn)知錯位以及道德失范等。

由此,我們不得不產(chǎn)生憂慮,處在身心有待發(fā)展時期的青少年可以在教師、家長完全不知情的情況下,“瘋狂”地獲取各種信息,“為所欲為”地構(gòu)建不同的身份角色,“游蕩”于任何想去的“地方”,自由地購買想要的物品,建立與任何人都能實現(xiàn)交互的關(guān)系。這種環(huán)境下他們能夠享受數(shù)字技術(shù)帶來的便捷與精彩,但同時,不良信息會污染他們的視聽,不良思想會侵蝕他們的心靈,物質(zhì)的欲望會弱化他們的理智,網(wǎng)絡(luò)成癮會影響他們的身心健康,少人干預(yù)的環(huán)境會造成責(zé)任感的缺失。這些現(xiàn)象一旦泛濫,必將對個人與他人造成傷害,影響虛擬社會乃至現(xiàn)實社會的秩序。諸多調(diào)查研究告誡人們,近年網(wǎng)絡(luò)犯罪已居青少年犯罪的首位。這些問題已向教育敲響了警鐘,向教育提出了訴求,即要培養(yǎng)青少年能夠充分享受數(shù)字社會帶來的便利與精彩,同時更能夠迎接數(shù)字社會的挑戰(zhàn)的能力,培養(yǎng)他們的自控力、辨別力,形成數(shù)字化生存能力,促使他們成為合格的數(shù)字公民。這些訴求是對作為應(yīng)對信息技術(shù)飛速發(fā)展而設(shè)置的信息技術(shù)課程的熱切呼喚,因此,將信息技術(shù)課程作為我國中小學(xué)生數(shù)字化生存能力培養(yǎng)的主渠道變得刻不容緩。

(二)對信息技術(shù)課程改革的呼喚

從教育部2000年召開的全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會議并頒布《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要(試行)》(以下簡稱《綱要》)起,信息技術(shù)課程經(jīng)歷了近13年的發(fā)展歷程;自2003年頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《課標(biāo)》)至今也近十年,其中對課程目標(biāo)作了較為詳細(xì)的描述。在此期間,除了信息技術(shù)自身有很大發(fā)展之外,信息技術(shù)的應(yīng)用以及相應(yīng)的社會、文化等方面也都有很大的發(fā)展,數(shù)字化生存能力的培養(yǎng)要求更為迫切。那么,我們的信息技術(shù)課程目標(biāo)是否適應(yīng)當(dāng)今社會的需要呢?

在研究與實踐中,人們趨于一致地將信息素養(yǎng)作為中小學(xué)信息技術(shù)課程的核心目標(biāo),并對信息素養(yǎng)的含義進(jìn)行了大量的理論研究與實踐探索。誠然,信息素養(yǎng)對每個公民的確很重要,它所強(qiáng)調(diào)的信息獲取、加工、處理、交流等的知識與能力是每個公民所應(yīng)必備的。但是,從總體上來看,這種信息素養(yǎng)目標(biāo)所強(qiáng)調(diào)的是對信息的獲取與簡單應(yīng)用,在制定綱要時是比較適合當(dāng)時的社會發(fā)展?fàn)顩r的。隨著數(shù)字化生存時代的到來,盡管在對信息素養(yǎng)的界定及實踐中也有運用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、生活的目標(biāo)內(nèi)容,但是有關(guān)生存能力方面的目標(biāo)涉及得不多,也不夠明確。所培養(yǎng)的學(xué)生主要是信息的消費者,缺乏對主動參與信息的創(chuàng)造、自愿參與運用信息去解決生活與學(xué)習(xí)中問題的能力的培養(yǎng),更缺乏對有關(guān)數(shù)字公民意識、數(shù)字文明禮儀、數(shù)字化學(xué)習(xí)與商貿(mào)等能力方面的主動培養(yǎng),這與數(shù)字化生存能力的養(yǎng)成存在著一定的差距,現(xiàn)有的信息素養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)涵已經(jīng)滯后于數(shù)字社會的發(fā)展。

三、信息技術(shù)課程目標(biāo)的重構(gòu)

信息技術(shù)課程目標(biāo)的重構(gòu)是在信息素養(yǎng)為核心目標(biāo)的基礎(chǔ)上,依據(jù)數(shù)字化生存對公民提出的要求,將數(shù)字化生存能力納入到課程目標(biāo)體系之中,對信息素養(yǎng)的內(nèi)涵與外延予以擴(kuò)充、位移。

美國學(xué)者(Mike Ribble)在《學(xué)校中的數(shù)字公民教育》一書中,提出了數(shù)字公民的九項基本要求(能力結(jié)構(gòu)):(1)具備數(shù)字參與意識與能力(Digital Access);(2)具備數(shù)字商貿(mào)能力(Digital Commerce);(3)具備數(shù)字交流能力(Digital Communication);(4)具備數(shù)字文化(Digital Literacy);(5)具備數(shù)字禮儀(Digital Etiquette);(6)遵守數(shù)字化法律(Digital Law);(7)承擔(dān)數(shù)字權(quán)利和責(zé)任(Digital Rights& Responsibilities);(8)具有數(shù)字健康意識(Digital Health and Wellness);(9)保障數(shù)字安全(Digital Security)。[1]國際教育技術(shù)協(xié)會(The International Society for Technology in Education)在其公布的《面向?qū)W生的教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)》(2007年)中,從技術(shù)的合理應(yīng)用角度提出了對數(shù)字公民的基本要求:理解與技術(shù)相關(guān)的人類、文化、社會問題,并且能夠在技術(shù)應(yīng)用過程中遵守法律與道德規(guī)范。這些要求為我們重構(gòu)信息技術(shù)課程目標(biāo)提供了很好的借鑒。

參照這些研究成果,依據(jù)數(shù)字社會的發(fā)展需求,在中小學(xué)信息技術(shù)課程目標(biāo)建設(shè)中,需要在原有信息素養(yǎng)核心目標(biāo)以及三維目標(biāo)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用行為能力方面的目標(biāo),增加對數(shù)字社會的認(rèn)識、數(shù)字公民意識、數(shù)字化生存常識等方面的目標(biāo),這是對信息素養(yǎng)這一核心目標(biāo)中注入新的理念與內(nèi)容的過程,是對原有課程目標(biāo)的繼承與發(fā)展。

(一)“數(shù)字社會認(rèn)知”目標(biāo)

數(shù)字社會不僅是對現(xiàn)實社會的模擬,更多的是對它的延伸、擴(kuò)展與重構(gòu),數(shù)字化生存作為一種新的生存方式,相對于現(xiàn)實生存具有更開放、更自由、更個性、更多元等特點,然而,這些特點往往與秩序缺失、道德淪喪、人性失落、人格扭曲等問題相伴隨。應(yīng)對數(shù)字社會的發(fā)展變化,作為數(shù)字社會的公民只有認(rèn)識、理解并正確面對數(shù)字社會與數(shù)字化生存的特征,才能在數(shù)字化生存過程中趨利避害,才能去適應(yīng)它、利用它、改造它,進(jìn)而形成與提高自身的生存能力。

然而,在《綱要》和《課標(biāo)》中盡管有一些諸如“增強(qiáng)學(xué)生的信息意識,了解信息技術(shù)的發(fā)展變化及其對工作和社會的影響”的目標(biāo),但是應(yīng)對數(shù)字社會的發(fā)展,這樣的目標(biāo)顯現(xiàn)出了它的空泛性與滯后性的缺陷。因此,在重構(gòu)中小學(xué)信息技術(shù)課程目標(biāo)時,應(yīng)該增加對數(shù)字社會與數(shù)字化生存的認(rèn)知與理解方面的培養(yǎng)目標(biāo)。

1. 能夠理解數(shù)字社會為人類帶來的便利與精彩

設(shè)置這類目標(biāo)的目的是促使學(xué)生在信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)中能夠認(rèn)識到,數(shù)字技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)人類生活的各個角落,人們能夠在數(shù)字社會中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)從事類似于現(xiàn)實世界又超越現(xiàn)實世界的諸如政治、經(jīng)濟(jì)、文化、生活、學(xué)習(xí)、交往等活動,[2]比如,認(rèn)識到我們可以靠敲打鍵盤而坐擁書城,盡享知識共享、開闊視野的樂趣;交往不再受時間、空間、種族、地位、等級的限制,心理能夠得到充分的宣泄;[3] 通過電子購物,獲得所需物品;能夠通過各種交互平臺參與社會公共事件的評議、諫言獻(xiàn)策;合理適度的網(wǎng)絡(luò)游戲能夠開發(fā)智力等。

青少年只有充分認(rèn)識數(shù)字技術(shù)的便利與精彩,才能積極主動地發(fā)展自身的數(shù)字化生存能力,主動地參與數(shù)字化生存、享受數(shù)字化生存。

2. 能夠認(rèn)識數(shù)字社會給人類帶來的挑戰(zhàn)、困惑及危險

在信息技術(shù)課程中增加對數(shù)字社會帶來的挑戰(zhàn)與困惑的認(rèn)識方面的目標(biāo),使青少年對數(shù)字社會有一個客觀全面的認(rèn)識,以便敲響警鐘,并自覺發(fā)展應(yīng)對挑戰(zhàn)與危機(jī)的能力。

比如,知道在海量信息面前,人們?nèi)菀桩a(chǎn)生信息超載、迷航;知道如果搜索代替了記憶,內(nèi)儲知識將會減少,造成知識的匱乏;明白集字符、聲音、圖像、動畫、視頻等于一身的計算機(jī)多媒體技術(shù)在迎合了人們形象化思維需求的同時,會造成更多的人逐步成為只“看圖”不“識字”的人,[4]形象思維的認(rèn)知模式會逐漸排擠抽象思維模式,思考能力將被弱化; [5]知道如果每天淹沒在數(shù)碼的海洋中,身體將變得越來越虛弱;[6]認(rèn)識到數(shù)字技術(shù)使得那些沉湎于虛擬世界中的人,跟自然、現(xiàn)實社會的直接交流與對話的機(jī)會減少,逐漸背離現(xiàn)實社會,產(chǎn)生逃避現(xiàn)實的消極心態(tài),引發(fā)心理和情緒的障礙;認(rèn)識到由于道德環(huán)境的“非熟人社會”和道德監(jiān)督機(jī)制的“少人干預(yù)、管理和控制”的特點,將為道德相對主義的盛行提供土壤。[7]

青少年只有認(rèn)識到數(shù)字生存的挑戰(zhàn)與危機(jī),才能保持清醒的頭腦應(yīng)對數(shù)字化生存,避免數(shù)字化生存帶來的負(fù)面影響。

3. 能夠理解數(shù)字化生存的技術(shù)依賴特征

要能夠理解數(shù)字化生存是一種技術(shù)依賴的生存方式,是應(yīng)用數(shù)字技術(shù)在數(shù)字空間從事工作、生活、學(xué)習(xí)、交往、娛樂等活動的存在方式。比如,人們借助于數(shù)字技術(shù)創(chuàng)造的各種工具與載體,迅捷地獲取知識與技能,以平等互助的方式與世界各地的人進(jìn)行在線交往;通過鍵盤的敲擊享受網(wǎng)購的便利、享受“SOHO”(Small Office、Home Office)的工作樂趣,等等。另一方面,能夠認(rèn)識到數(shù)字化生存是以數(shù)字化形式顯現(xiàn)的存在狀態(tài),“以互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)始終是外在于人的一種客觀存在,數(shù)字化生存雖然在一定程度上解放了人的四肢和大腦,擴(kuò)大了人的交往范圍,延伸了人的本質(zhì)力量,但其歸根結(jié)底只是人基于技術(shù)的一種生存狀態(tài)”。[8]由此進(jìn)一步認(rèn)識到,離開了技術(shù)無所謂數(shù)字化生存,其中的主體如果缺乏應(yīng)用技術(shù)的能力,數(shù)字化生存也將無法實現(xiàn)。

理解了數(shù)字化生存的技術(shù)依賴特征,將促使青少年自主地學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用技能與技巧,同時,也促使他們隨時關(guān)注數(shù)字技術(shù)的發(fā)展動向,了解其在日常生活中的基本應(yīng)用情況,從而培養(yǎng)其對數(shù)字化技術(shù)的積極態(tài)度。

4. 能夠理解數(shù)字化生存的文化本質(zhì)性特征

數(shù)字化生存具有文化本質(zhì)性特征,[9]體現(xiàn)在“開放性”、“多元性”、“平等性”等方面,在尼葛洛龐帝所指出的數(shù)字化生存的“分散權(quán)力、全球化、追求和諧和賦予權(quán)力”的特征中,[10]同樣也蘊含著文化特征本質(zhì)的內(nèi)涵。這些特征首先決定了數(shù)字化生存是一種權(quán)力分散、去中心化的生存,此社會是一個少人干預(yù)的、匿名的、去身份的、非熟人的社會。在這里人們以數(shù)字符號的形式而存在,“數(shù)字(數(shù)據(jù))已經(jīng)成為數(shù)字時代中每一個現(xiàn)代人生存的符號”,[11]沒有了現(xiàn)實社會中的權(quán)利、地位、身份的約束,人們被賦予了充分享受自由的權(quán)力。其次,這種生存方式是能夠充分展示個性的生存方式。數(shù)字社會為每個公民提供充分展示個人才能的機(jī)會,每臺計算機(jī)終端都可以是個性展示的舞臺。

青少年對數(shù)字化生存的文化本質(zhì)有了深刻的認(rèn)識后,才能夠充分利用其自由、自主、開放等的優(yōu)勢,充分張揚個性,為他們能夠充分地享受數(shù)字世界的精彩提供保障。

(二)“數(shù)字化生存技能”目標(biāo)

創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)字技術(shù)解決生活、學(xué)習(xí)中問題的能力是數(shù)字公民必備的能力。在《綱要》和《課標(biāo)》中,盡管已經(jīng)涵蓋了“……通過信息技術(shù)課程使學(xué)生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力……”,在各個學(xué)段的具體教學(xué)目標(biāo)中也滲透了信息技術(shù)應(yīng)用能力方面的目標(biāo)。比如,小學(xué)階段目標(biāo)的第4項為“能夠在他人的幫助下使用通訊設(shè)備遠(yuǎn)距離獲取信息、與他人溝通,開展直接和獨立的學(xué)習(xí),發(fā)展個人的愛好和興趣”。初中階段目標(biāo)中的第3項為“學(xué)會應(yīng)用多媒體工具、相關(guān)設(shè)備和技術(shù)資源來支持其他課程的學(xué)習(xí),能夠與他人協(xié)作或獨立解決與課程相關(guān)的問題,完成各種任務(wù)”。高中階段目標(biāo)中的第3、4、5、6項為“掌握運用信息技術(shù)學(xué)習(xí)其他課程的方法;培養(yǎng)學(xué)生選擇和使用信息技術(shù)工具進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探討的能力,以及在實際生活中應(yīng)用的能力;了解程序設(shè)計的基本思想,培養(yǎng)邏輯思維能力;通過與他人協(xié)作,熟練運用信息技術(shù)編輯、綜合、制作和傳播信息及創(chuàng)造性地制作多媒體作品”。這些表述均為有關(guān)信息技能方面的目標(biāo),但是這些目標(biāo)多涉及簡單的信息獲取與加工,在與生活、學(xué)習(xí)等數(shù)字化生存技能的目標(biāo)描述上顯得過于空泛。鑒于此,對原有的信息技術(shù)課程目標(biāo)中有關(guān)信息技能目標(biāo)進(jìn)行擴(kuò)展,從信息的獲取、簡單加工與應(yīng)用,位移到應(yīng)用數(shù)字技術(shù)解決學(xué)習(xí)、生活中的問題的能力目標(biāo)方面。

1. 能夠自如地進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)

數(shù)字化學(xué)習(xí)是基于數(shù)字技術(shù)(通訊技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等)的學(xué)習(xí),[12]信息技術(shù)課程中要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力,比如,能夠自如地、高效地運用數(shù)字技術(shù)工具獲取信息、表達(dá)與應(yīng)用信息;能夠高效地運用各種學(xué)習(xí)工具創(chuàng)造性地完成學(xué)習(xí)任務(wù);能夠運用各種交互平臺實現(xiàn)與教師、學(xué)習(xí)伙伴的交互;能夠運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)獲取知識、技能,運用各種數(shù)字娛樂的優(yōu)勢功能促進(jìn)自身發(fā)展等。

2. 能夠健康地進(jìn)行數(shù)字化娛樂

青少年對數(shù)字技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)的娛樂功能的使用超過對任何一種其他功能的使用,其中的娛樂項目可謂琳瑯滿目,網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天、電影電視、音樂欣賞等。很多時候,他們還不能真正知道哪些娛樂活動適合他們參與,應(yīng)該如何參與,而且往往缺乏自控力,容易形成消極娛樂的現(xiàn)象。信息技術(shù)課程目標(biāo)中應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)健康娛樂活動的目標(biāo)。比如,能夠自我控制游戲娛樂時間、明確交友的基本原則、知道不登錄、不玩暴力游戲,等等。

3. 能夠智慧地從事數(shù)字商貿(mào)活動

數(shù)字商貿(mào)活動已經(jīng)成為當(dāng)今青少年生活中的一個重要組成部分。青少年要理解這個活動與活動過程,形成數(shù)字化商貿(mào)能力。比如,知道如何鑒別商家的誠信度,知道敏感信息(如信用卡號、密碼)提供給不安全網(wǎng)站的危險性,知道如何與商家溝通協(xié)商,知道如何快捷準(zhǔn)確地找到自己需要的東西,能從講信譽的商家買到商品,同時能夠避免網(wǎng)購成癮的發(fā)生,等等。

(三)“數(shù)字化生存規(guī)范”目標(biāo)

盡管在數(shù)字世界中沒有了國家、種族的界限,個體在虛擬社會中更自由、更個性,但是,作為一種社會系統(tǒng),同樣需要其公民具有法制理念,能夠自覺維護(hù)社會秩序,具備良好的數(shù)字文明禮儀。在《綱要》中規(guī)定了“……教育學(xué)生正確認(rèn)識和理解與信息技術(shù)相關(guān)的文化、倫理和社會等問題,負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)……”。小學(xué)階段目標(biāo)中第5項為“知道應(yīng)負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)系統(tǒng)及軟件,養(yǎng)成良好的計算機(jī)使用習(xí)慣和責(zé)任意識”;初中階段目標(biāo)中第5項為“樹立正確的知識產(chǎn)權(quán)意識,能夠遵照法律和道德行為負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)”;高中階段目標(biāo)中第8項為“樹立正確的科學(xué)態(tài)度,自覺地按照法律和道德行為使用信息技術(shù),進(jìn)行與信息有關(guān)的活動”。可見,當(dāng)時在制定課程目標(biāo)時考慮到了信息文化、信息倫理道德方面的目標(biāo)。但是這些目標(biāo)在應(yīng)對當(dāng)今數(shù)字社會的發(fā)展中,已經(jīng)顯得籠統(tǒng)不夠具體并且滯后。因此,在原有的相關(guān)目標(biāo)基礎(chǔ)上,需要增加遵守數(shù)字社會法律法規(guī)的目標(biāo)、文明數(shù)字化行為活動方面的目標(biāo)。

1. 能夠自覺遵守數(shù)字社會的法律法規(guī)

數(shù)字環(huán)境中的交往具有高度的開放性、廣泛性、自主性、平等性、間接性與匿名性等特征。在這個自由至上的王國里,唯有正確認(rèn)識數(shù)字社會的法律法規(guī),明確什么該做什么不該做,才能順利生存其中。諸如,不竊取他人信息,不做黑客,不制造不釋放病毒,不參與網(wǎng)絡(luò)欺凌、詐騙,不用煽動性的語言,等等。

2. 能夠進(jìn)行文明的數(shù)字化交流活動

交流與溝通能力是個體處理人際關(guān)系和與他人協(xié)作的能力,是數(shù)字化生存的基本能力之一。數(shù)字技術(shù)為人們的溝通提供了空前的即時通道,創(chuàng)造了一個新的社會交互框架,它與現(xiàn)實社會中依血緣、親緣、地緣等關(guān)系建立起來的封閉半封閉的群體不同,所形成的是一個巨大的無形群體,在這里人們的交往空間更為廣闊、平等、自如,交流的內(nèi)容更為廣泛。但是,同時也引發(fā)了人格異化和人的主體性缺失問題。[13]在信息技術(shù)課程目標(biāo)的設(shè)計中,要關(guān)注數(shù)字化溝通交流能力目標(biāo)。比如,能夠在虛擬情境中了解并調(diào)節(jié)自身的情緒,理解并積極應(yīng)對他人的情緒;能夠有建設(shè)性地影響別人的言行,有效地解決沖突;[14]尊重、理解他人,不肆意打擾他人;用語要文明禮貌,不講粗話、葷話;知道要在恰當(dāng)?shù)膱龊蠎?yīng)用數(shù)字技術(shù),如不在課堂上、會場上用手提電腦和手機(jī)播放與課堂無關(guān)的信息,用手提電話時不要影響他人;未經(jīng)同意不把他人的名字、信息到網(wǎng)上;論壇中發(fā)言時要經(jīng)過思考,不要隨意灌貼,以免浪費空間和時間;發(fā)郵件時知道填寫主題和姓名,收郵件要及時并且及時回復(fù),等等。

(四)“數(shù)字化生存健康與安全常識”目標(biāo)

數(shù)字化生存是一種應(yīng)用技術(shù)的生存狀態(tài),數(shù)字技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用給人們的生活與學(xué)習(xí)帶來了極大的便利,同時對青少年身心健康也帶來了許多不利因素,也帶來了安全方面的困擾,但這并不可怕,增強(qiáng)青少年的控制力、抵抗力是關(guān)鍵。《綱要》中初中階段目標(biāo)的第4項為“在他人幫助下學(xué)會評價和識別電子信息來源的真實性、準(zhǔn)確性和相關(guān)性”;高中階段目標(biāo)的第7項為“能夠判斷電子信息資源的真實性、準(zhǔn)確性和相關(guān)性”。這些目標(biāo)已經(jīng)初步體現(xiàn)了對信息安全意識方面的關(guān)照,但是,缺乏健康意識、主動關(guān)注技術(shù)安全等方面的培養(yǎng)目標(biāo)。

1. 知道過度依賴數(shù)字技術(shù)對身心發(fā)展的不利影響

數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用在給人們帶來便利的同時,也“造就了”很多身心健康方面的問題,比如,由于不注意合理地安排時間、坐姿,造成視力的下降、腰椎變形、鼠標(biāo)手等身體狀況,還可造成植物神經(jīng)紊亂,導(dǎo)致免疫功能降低,引發(fā)胃腸神經(jīng)官能病、心血管疾病等。由于過度參與網(wǎng)絡(luò)游戲造成虛擬與現(xiàn)實的混淆,產(chǎn)生抑郁、孤獨、焦慮等心理疾病。信息技術(shù)課程實施中要促使青少年認(rèn)識到數(shù)字技術(shù)的負(fù)面影響,增加有關(guān)健康意識與能力方面的目標(biāo),保障青少年健康快樂地成長。

2. 能夠主動關(guān)注技術(shù)安全與自身安全

增加這類目標(biāo),目的是使青少年知道不經(jīng)過病毒防護(hù)的電腦是很脆弱的,不經(jīng)過保護(hù)處理的電子化數(shù)據(jù)是很容易丟失或被窺伺甚至被偷竊的,能夠應(yīng)用虛擬防護(hù)軟件、電子防火墻等對自己的文件“裝門上鎖”;明確不隨便在網(wǎng)上泄露家庭、自己的電話號碼、聯(lián)系方式等;牢記不登錄黃色網(wǎng)站,不隨意見網(wǎng)友,對陌生的電話、短信、郵件要提高警惕。對這些有了充分的認(rèn)識,就能夠自覺地防患于未然,避免不必要的麻煩,快樂地生存于數(shù)字社會。

(五)“數(shù)字公民意識與責(zé)任”目標(biāo)

數(shù)字公民是指應(yīng)用一定數(shù)量的信息技術(shù)參與社會活動的人,[15]數(shù)字公民意識是在心理層面上對數(shù)字社會中自己身份的自覺認(rèn)同,是在一定價值觀的指導(dǎo)下,對與數(shù)字社會及他人之間關(guān)系的認(rèn)識和態(tài)度,是對數(shù)字社會權(quán)利和義務(wù)的自覺認(rèn)識。[16]數(shù)字公民意識的形成與提高是形成數(shù)字化生存能力的先導(dǎo)。在《綱要》和《課標(biāo)》中均缺乏數(shù)字公民意識方面的培養(yǎng)目標(biāo),這與數(shù)字社會的需求產(chǎn)生了脫節(jié)。因而,在課程目標(biāo)重構(gòu)中應(yīng)增加有關(guān)數(shù)字公民意識、數(shù)字公民責(zé)任方面的內(nèi)容。

1. 能夠明確個體在數(shù)字社會中的地位

青少年學(xué)生要意識到自己是數(shù)字社會的一分子,是數(shù)字世界的主人,既是數(shù)字環(huán)境的消費者也是建設(shè)者。有了這樣的認(rèn)識,才能積極參與到數(shù)字社會的活動中來,獲得需求上的滿足與能力的發(fā)展。

2. 能夠意識到個體在數(shù)字社會中的權(quán)利與責(zé)任

數(shù)字公民應(yīng)該具有自主意識、平等意識與責(zé)任意識。意識到自己具有獨立自主地參與數(shù)字社會活動的權(quán)利,諸如學(xué)習(xí)、工作、購物、交流等活動的自由;在法律法規(guī)允許的前提下自由發(fā)表言論,參與公共事件的評判、反思和爭論的權(quán)利。更要意識到在享有權(quán)利的同時,也必須承擔(dān)一定的數(shù)字公民責(zé)任與義務(wù),要明確并踐行作為數(shù)字社會的主要踐行者所應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任,比如關(guān)愛他人、關(guān)愛自己、保護(hù)個人及他人隱私等責(zé)任意識,知識共享的責(zé)任,遵守虛擬社會的規(guī)則、維護(hù)數(shù)字社會的持續(xù)和諧發(fā)展、參與數(shù)字社會的建設(shè)等責(zé)任意識與踐行能力。

總 結(jié)

數(shù)字化生存能力是每個現(xiàn)代公民必備的生存能力,青少年是數(shù)字化生存的主要實踐者,是未來數(shù)字世界的締造者,他們的數(shù)字化生存能力的高低直接影響著數(shù)字社會以及現(xiàn)實社會的發(fā)展。通過以數(shù)字化生存能力的培養(yǎng)為主線來擴(kuò)展與重構(gòu)信息技術(shù)課程目標(biāo),為課程的發(fā)展確立方向,為課程內(nèi)容的重構(gòu)與實施提供依據(jù)。從而促使學(xué)生深入理解數(shù)字化生存的特征,提升數(shù)字化生存的技能,遵守數(shù)字化生存的規(guī)范,形成數(shù)字公民意識,踐行數(shù)字公民責(zé)任,健康快樂地游走于數(shù)字世界,最終成為合格的數(shù)字公民。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Mike Ribble. Gerald Bailey.Digital Citizenship in Schools [M].International Society for Technology in Education,2007:10.

[2] [13] 何保健.數(shù)字化生存與生存的數(shù)字化[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報,2008,(10):5~8.

[3] 王曉霞.“虛擬社會”的人際交往及其調(diào)適[J].南開學(xué)報,2002,(4):88~94.

[4] 賈英健. 論虛擬生存[J].哲學(xué)動態(tài) 2006,(7):24~29.

[5] 董宏建.數(shù)字化教育人文意蘊的缺失及對策[J].當(dāng)代教育科學(xué), 2008,(7):49~51.

[6] 王榮江.“數(shù)字化生存”提出的問題[J].江蘇社會科學(xué),2000,(4):53~54.

[7] 徐潔.關(guān)于賽博文化挑戰(zhàn)教育的幾點認(rèn)識[J].電化教育研究,2001,(6):9~11.

[8] 倪志娟.人文視野中的數(shù)字化生存[J].科學(xué)技術(shù)與辯證法,2003,(4):43~46.

[9] 歐陽友權(quán).網(wǎng)絡(luò)傳播與社會文化[M].北京:高等教育出版社,2005:6.

[10] Digital Citizen[EB/OL].Available:http:///wiki/Digital_citizen.

[11] 王雅林,黃螢.“數(shù)字化生存”挑戰(zhàn)與生活方式的建構(gòu)性調(diào)適[J].自然辯證法研究,2003,(6):63~67.

[12] 林亮亮,滕興華.淺談數(shù)字化學(xué)習(xí)[J].軟件導(dǎo)刊,2010,(7):184~186.

上一篇: 初中生物的基本特征 下一篇: 民間借貸起訴標(biāo)準(zhǔn)
相關(guān)精選
久久久噜噜噜久久中文,精品五月精品婷婷,久久精品国产自清天天线,久久国产一区视频
日本综合久久久久久久久久久 | 在线视频网站色秀视频 | 亚洲国产精品午夜不卡网站 | 色老板精品视频在线观看 | 一级a爱做片观看免费国产 日韩一级精品久久久久 | 中文字幕日韩国产 |