人工智能教與未來教育精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇人工智能教與未來教育范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

人工智能即將進(jìn)入高中課堂。近日，我國(guó)第一本面向中學(xué)生的AI教材——《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》正式。

為什么要在中學(xué)開設(shè)人工智能課程？這本教材有什么特點(diǎn)？對(duì)于中學(xué)教師和學(xué)生而言，應(yīng)如何準(zhǔn)備才能應(yīng)對(duì)人工智能的教與學(xué)？記者對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查。

全國(guó)已有40所學(xué)校引入教材

據(jù)了解，該教材是華東師范大學(xué)慕課中心和商湯科技合作，聯(lián)合全國(guó)多所知名中學(xué)教師共同編寫，由新聞出版總署批準(zhǔn)出版并備案。目前，全國(guó)已有40所學(xué)校引入該教材作為選修課或校本課程，成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)校”。

“與其他教材不同，該教材以‘手腦結(jié)合’為主要學(xué)習(xí)方式，不僅關(guān)注對(duì)人工智能原理的介紹，更加重視這些原理在生活中的運(yùn)用。”華東師范大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師陳玉琨介紹說，“作為教材的編者，我們特別希望學(xué)生能發(fā)揮獨(dú)特的想象力，設(shè)計(jì)一些在高中階段有可能完成的項(xiàng)目，并動(dòng)手將其轉(zhuǎn)化為獨(dú)具特色的作品?！?/p>

記者看到，該教材共分9個(gè)章節(jié)，以基礎(chǔ)普及性的知識(shí)為主，分別介紹了圖片識(shí)別、聲音識(shí)別、視頻識(shí)別、計(jì)算機(jī)寫作和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的原理和應(yīng)用場(chǎng)景，每一頁都配有彩色圖表，并引入了大量科普內(nèi)容和實(shí)例。此外，該教材還配套了一個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

香港中文大學(xué)教授林達(dá)華表示，目前，人工智能人才面臨著全球性短缺，在人工智能和基礎(chǔ)教育結(jié)合方面，各個(gè)國(guó)家都還處在探索的過程中，該教材的出版，是人工智能教育的一次重大突破，意味著人工智能將由此走出“象牙塔”，進(jìn)入高中生的知識(shí)范疇。

“今天，技術(shù)更迭速度太快，誰也無法預(yù)計(jì)未來的職業(yè)選擇，我很樂意讓我的孩子在中學(xué)階段就了解掌握一些人工智能方面的知識(shí)技能?！币晃患议L(zhǎng)這樣告訴記者。

目的在于普及原理引發(fā)興趣

作為一門兼具學(xué)術(shù)含量和技術(shù)含量的學(xué)科，對(duì)高中學(xué)生而言，應(yīng)該怎樣去了解人工智能這門學(xué)科；對(duì)于高中教師而言，又該如何教學(xué)呢？

“大多數(shù)中學(xué)生的最終職業(yè)道路都不會(huì)是成為人工智能研究者或工程師，但是未來很多行業(yè)都將在不同程度上受益于人工智能的賦能。因此，該學(xué)科在中學(xué)階段的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該定位讓學(xué)生了解掌握人工智能的基本思想、基礎(chǔ)知識(shí)以及常用算法和工具?！绷诌_(dá)華說。

在陳玉琨看來，人工智能的教學(xué)和研究經(jīng)常要用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，這已經(jīng)超出了高中生的知識(shí)范圍，因此，在中學(xué)階段，教師應(yīng)注重對(duì)相關(guān)概念、算法、原理進(jìn)行定性介紹，“定量的部分，可以留待以后再學(xué)。”

多位專家表示，教師在教學(xué)過程中，要特別重視對(duì)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的介紹，這不僅會(huì)讓課堂變得更加生動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更加高漲，同時(shí)也會(huì)提升師生的思維與創(chuàng)造能力。

“總體而言，在中學(xué)階段開展人工智能課程的主要目的在于普及人工智能的原理與技術(shù)，引起學(xué)生對(duì)人工智能學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)然，也期望能為高等學(xué)校培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域的拔尖人才奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)?！?/p>

“校企合作”解決人才缺口

也有專家指出，人工智能是一門新興技術(shù)，中學(xué)教師在該領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備是不足的。

“師資是課程的基礎(chǔ)?！鄙虾煼洞髮W(xué)教授岳龍表示，“開設(shè)人工智能課程對(duì)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)也提出了新的挑戰(zhàn)，因此組建專門的師資培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)非常重要。”

據(jù)記者了解，為幫助教師克服知識(shí)儲(chǔ)備不足的問題，華東師范大學(xué)慕課中心與商湯科技將聯(lián)合舉辦多期“人工智能教師研修班”——培養(yǎng)一批人工智能的種子教師，在他們帶領(lǐng)下，逐步提升我國(guó)教師總體的人工智能素養(yǎng)，從而改善中學(xué)教師開展人工智能教育教學(xué)面臨的困難和挑戰(zhàn)。

篇(2)

2019年7月1日至7月5日，東西部協(xié)作2019年大通縣信息技術(shù)骨干教師能力提升培訓(xùn)在南京市雨花臺(tái)區(qū)教師發(fā)展中心進(jìn)行。信息技術(shù)素養(yǎng)觀轉(zhuǎn)變。從技術(shù)應(yīng)用能力轉(zhuǎn)向信息素養(yǎng)能力，我們不僅要利用技術(shù)，更要利用信息素養(yǎng)和信息技術(shù)合作。

人工智能時(shí)代的教育變革

一、人工智能驅(qū)動(dòng)智慧教育

當(dāng)前，以人工智能為代表的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入到一個(gè)前所未有的活躍期。當(dāng)人類社會(huì)邁進(jìn)信息時(shí)代的新階段——人工智能時(shí)代，這種工業(yè)化的教育體系已經(jīng)無法滿足未來社會(huì)對(duì)人才的需求，時(shí)展迫切需要一場(chǎng)教育變革。換句話說，教育不是由外而內(nèi)傳遞知識(shí)，而是由內(nèi)而外覺悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構(gòu)建與人工智能時(shí)代相適應(yīng)的智慧教育體系，利用智能技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式、管理模式進(jìn)行系統(tǒng)化改造，為學(xué)生提供富有選擇、更有個(gè)性、更加精準(zhǔn)的智慧教育。

二、智慧教育的理念內(nèi)涵

綜合已有研究，我們認(rèn)為，智慧教育是指以“人的智慧成長(zhǎng)”為導(dǎo)向，運(yùn)用人工智能技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式和教育管理的智慧轉(zhuǎn)型，在普及化的學(xué)校教育中提供適切的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，形成精準(zhǔn)、個(gè)性、靈活的教育服務(wù)體系，最大限度地滿足學(xué)生的成長(zhǎng)需要。只有把“人”置于教育的最高關(guān)注，發(fā)掘人的潛能，喚醒人的價(jià)值，啟發(fā)人的智慧，才能從容應(yīng)對(duì)人工智能時(shí)代帶來的挑戰(zhàn)。智慧教育不僅是教育基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，從注重“物”的建設(shè)向滿足“人”的多樣化需求和服務(wù)轉(zhuǎn)變。

智慧教育包括三個(gè)組成部分：一是相互融通的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，利用智能技術(shù)打通物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間之間的壁壘，讓萬物互聯(lián)，讓世界互通，所有學(xué)生都可以在任何地方、任何時(shí)刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)習(xí)的社會(huì)性、參與性和實(shí)踐性，打破學(xué)科之間的界限，開展面向真實(shí)情境和豐富技術(shù)支持的深度學(xué)習(xí)；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發(fā)展理念，釋放學(xué)校的自主辦學(xué)活力，利用人工智能提高教育治理的現(xiàn)代化水平，讓學(xué)生站在教育的正中央。

虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望

一、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源、概念和應(yīng)用領(lǐng)域

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源

虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡(jiǎn)稱VR）技術(shù)描述的就是我們現(xiàn)在熟悉的“虛擬現(xiàn)實(shí)”。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR）是指在真實(shí)環(huán)境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋。

我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾暋?016 年3 月17 日全國(guó)兩會(huì)授權(quán)的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中指出：“大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲(chǔ)能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實(shí)與互動(dòng)影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長(zhǎng)點(diǎn)。”

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念、特征和應(yīng)用領(lǐng)域

1. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種基于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構(gòu)想性(Imagination)，是一個(gè)學(xué)科高度綜合交叉的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)與人工智能 (AI) 技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，將會(huì)使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進(jìn)演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，即可觀看虛擬現(xiàn)實(shí)視頻介紹。

虛擬現(xiàn)實(shí)涉及門類眾多的學(xué)科，整合了很多相關(guān)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是未來科技發(fā)展的方向之一，它可以從人的感覺系統(tǒng)上改變現(xiàn)有的空間感。虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為硬件設(shè)計(jì)開發(fā)、軟件設(shè)計(jì)開發(fā)、資源設(shè)計(jì)開發(fā)和資源運(yùn)營(yíng)平臺(tái)等幾種類別。通過虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及“虛擬現(xiàn)實(shí)+”的帶動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量行業(yè)和領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端應(yīng)用帶來全新發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)許多行業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代式的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)可以應(yīng)用于國(guó)防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商務(wù)消費(fèi)、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領(lǐng)域中。

2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)的顯示與交互、網(wǎng)絡(luò)的跟蹤與定位等技術(shù)，將計(jì)算機(jī)形成的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)場(chǎng)景，以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行補(bǔ)充，使人們?cè)谝曈X、聽覺、觸覺等方面增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三大特點(diǎn)，即虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三種呈現(xiàn)顯示方式，按距離眼睛由近到遠(yuǎn)劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)演示視頻。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如在教育領(lǐng)域增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以為學(xué)生呈現(xiàn)全息圖像、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬環(huán)境等；在旅游業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以幫助游客自助游玩景區(qū)，以虛擬影像的形式為游客講解景區(qū)概況、發(fā)展歷史、人文景觀等內(nèi)容；在零售業(yè)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一鍵試穿，在網(wǎng)上銷售中具有極大的應(yīng)用空間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、感受心理沉浸、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越和跨界知識(shí)融合等多方面的優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)榻逃ぷ髡咛峁┤碌慕虒W(xué)工具，同時(shí)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的飛躍， 它營(yíng)造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過新型信息化環(huán)境和工具來獲取知識(shí)和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備有多種，這里分別介紹各種設(shè)備在教學(xué)中的具體應(yīng)用。

（一）頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)備等，分為移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和分體式虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。國(guó)外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有微視酷、蟻視、暴風(fēng)魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)告以及目前虛擬現(xiàn)實(shí)教育實(shí)踐情況，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生物、物理、化學(xué)、工程技術(shù)、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習(xí)俗等教學(xué)中均可應(yīng)用。

學(xué)生使用頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備體驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)具有置身真實(shí)情境的沉浸式感覺，能給學(xué)生以絕佳的真實(shí)體驗(yàn)， 使人如身臨其境，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。例如地理學(xué)科講述關(guān)于宇宙太空星際運(yùn)行的課程時(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以讓學(xué)生從各個(gè)角度近距離觀察行星、恒星和衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，觀察每個(gè)星球的地表形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能夠降落在火星或月球上進(jìn)行“實(shí)地” 考察、體驗(yàn)星際之旅等。虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備， 手機(jī)掃描二維碼觀可看虛擬現(xiàn)實(shí)效果視頻。

（三）手持式虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備多采用移動(dòng)設(shè)備與APP 軟件相結(jié)合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖書都有相配套的APP，如《機(jī)器人跑出來了》《實(shí)驗(yàn)跑出來了》《恐龍爭(zhēng)霸賽來了》這套“科學(xué)跑出來”系列增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭(zhēng)霸賽來了等多個(gè)APP，它們的原理都是采用手機(jī)攝像頭獲取現(xiàn)實(shí)世界影像，通過手機(jī)在現(xiàn)實(shí)世界上疊加虛擬形象的形式，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識(shí)字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機(jī)APP 與相配套的紙質(zhì)圖書一起使用，用手機(jī)攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機(jī)屏幕上即可呈現(xiàn)出演示效果；另一種使用方法是運(yùn)用APP 下載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源并與外界實(shí)景疊加即可呈現(xiàn)出演示效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特效非常逼真，利用這些APP 進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程具有真實(shí)感、體驗(yàn)感、沉浸感，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，可以達(dá)到寓教于樂的教學(xué)效果。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源存在形式多種多樣， 根據(jù)采用的設(shè)備不同，可以將教學(xué)資源保存在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、桌面式設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和紙質(zhì)圖書里，學(xué)生可以在不同的地方采用不同的設(shè)備調(diào)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源進(jìn)行隨時(shí)隨地的自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上有些知識(shí)點(diǎn)未能掌握，可以重新學(xué)習(xí)一遍，增加對(duì)知識(shí)的鞏固和理解，有時(shí)學(xué)生因?yàn)樘厥庠蛭茨茉谡n堂上學(xué)習(xí)，也可以課后彌補(bǔ)，同時(shí)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為載體采用“翻轉(zhuǎn)課堂”或“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式組織教學(xué)，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)條件，教師也可以從繁重的重復(fù)性講解中解脫出來，有針對(duì)性地為學(xué)生答疑解惑，有助于傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生提供更加真實(shí)的情景

在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，知識(shí)的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動(dòng)畫和視頻的形式呈現(xiàn)。遇到比較復(fù)雜的情況，比如數(shù)學(xué)課的立體幾何、地理課的天體運(yùn)動(dòng)、物理課的磁力線和電力線、化學(xué)課的微觀粒子結(jié)構(gòu)、生物課的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，教師用語言很難把這些知識(shí)點(diǎn)表達(dá)得非常清晰，同時(shí)由于每個(gè)學(xué)生的理解力不同，教學(xué)效果也會(huì)因人而異，甚至初次學(xué)習(xí)這些知識(shí)的學(xué)生會(huì)得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，三維立體效果的呈現(xiàn)可以彌補(bǔ)這樣的缺憾，能夠把知識(shí)立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀感受到文字所表達(dá)不出來的知識(shí)，真實(shí)的情景可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，使學(xué)生的想象變得更加豐富。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學(xué)生具有真實(shí)情境體驗(yàn)、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗(yàn)不僅極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更給學(xué)習(xí)者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生的認(rèn)知加工過程及知識(shí)建構(gòu)過程，有利于實(shí)現(xiàn)深層次理解。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式讓很多學(xué)生覺得枯燥乏味， 為了應(yīng)付考試不得不去死記硬背，但很多知識(shí)學(xué)生考完之后很快會(huì)忘得一干二凈，而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，新穎的學(xué)習(xí)方式和豐富多彩的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠極大地提升課堂教學(xué)的趣味性，生動(dòng)形象的場(chǎng)景會(huì)加強(qiáng)學(xué)生的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。“興趣是最好的老師”，興趣也是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的不竭動(dòng)力。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源均衡化

我國(guó)幅員遼闊，地區(qū)之間貧富差距較大，存在教學(xué)資源分配不均的情況。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)無論是軟硬件配置， 教學(xué)師資和教學(xué)資源都非常豐富，而經(jīng)濟(jì)落后、地域偏遠(yuǎn)的山村學(xué)校學(xué)生連接受最基本的教育都難以實(shí)現(xiàn)。各級(jí)政府和教育主管部門都在大力推進(jìn)教育均衡發(fā)展，加大教育投資力度，而虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用將是解決城鄉(xiāng)教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區(qū)和學(xué)校，讓教育發(fā)達(dá)地區(qū)的名教師通過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課堂走進(jìn)山村學(xué)校，能通過整體優(yōu)化教育資源配置，來縮小城鄉(xiāng)差距，實(shí)現(xiàn)教育公平，同時(shí)這也是教育扶貧的較佳途徑。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

雖然虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、實(shí)現(xiàn)教育均衡發(fā)展，但虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展還處在初級(jí)應(yīng)用階段，在技術(shù)瓶頸、資源開發(fā)、教學(xué)內(nèi)容和推廣普及等方面還存在很多問題。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備應(yīng)用中的眩暈問題

人們?cè)谑褂锰摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)會(huì)出現(xiàn)眩暈感，從硬件結(jié)構(gòu)來看，由于現(xiàn)在的科技還無法做到高度還原真實(shí)場(chǎng)景，許多用戶使用配置達(dá)不到要求的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)會(huì)產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)界面中的視覺反差較大，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與大腦運(yùn)動(dòng)不能夠正常匹配，影響大腦對(duì)所呈現(xiàn)影像的分析和判斷，從而產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的內(nèi)容有相當(dāng)一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，不同的系統(tǒng)處理上也無法達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，畫面感光線太強(qiáng)或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備幀間延遲跟不上人的運(yùn)動(dòng)，會(huì)有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步時(shí)也會(huì)讓使用者產(chǎn)生眩暈感。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中資源短缺

目前虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)剛起步，軟硬件設(shè)施不完備，開發(fā)人員技術(shù)力量不足，很多學(xué)校未配備虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備；中小學(xué)校的很多教師還沒有接觸過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，不知道如何在教學(xué)中應(yīng)用，更談不上如何去開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源。因此，針對(duì)中小學(xué)教學(xué)所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)資源很少，課程資源短缺是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在中小學(xué)推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)勢(shì)在必行，未來虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢(shì)必帶來課堂教學(xué)方式的顛覆性改變。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)和資源的設(shè)計(jì)重形式輕內(nèi)容

當(dāng)前很多虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)都只是在一個(gè)3D 視頻或虛擬現(xiàn)實(shí)軟件游戲的基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。雖然學(xué)生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學(xué)生互動(dòng)、交流和討論很熱烈，表面上看學(xué)生得到了沉浸式的體驗(yàn)感，但是有些虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)所提供的知識(shí)點(diǎn)講解還停留在現(xiàn)實(shí)世界中，課本內(nèi)容的單調(diào)、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識(shí)要點(diǎn)的講解沒有變得更加生動(dòng)、有趣和有針對(duì)性，這種只重視形式而不重視內(nèi)容、教與學(xué)完全脫節(jié)的虛擬現(xiàn)實(shí)課堂只能稱為“偽虛擬現(xiàn)實(shí)課堂”。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備價(jià)格較高和技術(shù)條件限制導(dǎo)致普及困難

企業(yè)的前期研發(fā)成本較高、設(shè)備銷售量較少，導(dǎo)致多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備銷售價(jià)格居高不下， 很多學(xué)校因資金問題望而卻步，無力購(gòu)買售價(jià)高昂的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)校的推廣普及步履艱難。大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件普遍存在語言專業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)花費(fèi)巨大且效果有限。另外在新型傳感應(yīng)用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領(lǐng)域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術(shù)也需進(jìn)一步完善，大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融合處理等都有待進(jìn)一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的推廣和普及。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的前景展望

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展對(duì)未來教學(xué)形式的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在云計(jì)算、霧計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能突飛猛進(jìn)的新時(shí)代背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)融合，將會(huì)讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用如虎添翼。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟硬件設(shè)備的性能提升和價(jià)格降低，會(huì)有更多的教育投資公司開發(fā)出更加豐富多彩的教學(xué)資源，讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速走進(jìn)中小學(xué)課堂，在教學(xué)中大面積應(yīng)用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、構(gòu)想性、虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)等超級(jí)體驗(yàn)感的優(yōu)勢(shì)，教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都將會(huì)發(fā)生改變。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用普及將會(huì)顛覆傳統(tǒng)的教育方法和教學(xué)形式，具有巨大的應(yīng)用潛力與應(yīng)用前景。

篇(3)

記 者：您怎么給“數(shù)字校園”下定義？數(shù)字校園建設(shè)最具魅力的內(nèi)容和功能是什么？

顧小清：我注意到貴刊在這些年來一直在關(guān)注數(shù)字校園，其中也不乏對(duì)業(yè)內(nèi)闡釋與解讀數(shù)字校園的不同角度的展示。就我的理解來講，我傾向于把數(shù)字校園看做是一種對(duì)傳統(tǒng)校園的隱喻。我依然認(rèn)為“數(shù)字校園”只是一種隱喻，不需要給予其嚴(yán)格意義上的學(xué)術(shù)定義。借用這一隱喻，突顯出應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)的校園之于傳統(tǒng)校園的特征。概括地講，就是綜合地利用數(shù)字技術(shù)，為學(xué)校所開展的各項(xiàng)教學(xué)、科研、管理等工作提供數(shù)字化的服務(wù)。隨著數(shù)字校園建設(shè)過程中基礎(chǔ)設(shè)施的普及、資源的豐富、應(yīng)用系統(tǒng)的完善以及相關(guān)用戶的廣泛接納，其所提供的全方位數(shù)字化服務(wù)，能夠有效地提高教育管理效率，有效地支持教與學(xué)活動(dòng)，并提升、拓展甚至創(chuàng)造一種數(shù)字時(shí)代的新的校園文化。如果要我來歸納數(shù)字校園最具魅力的內(nèi)容和功能，我以為是針對(duì)學(xué)校的各類用戶：教與學(xué)的教師和學(xué)生用戶、教科研的研究者用戶，以及管理者用戶甚至的包括可能的社區(qū)用戶，能夠通過數(shù)字校園獲得提高其工作效率和質(zhì)量的服務(wù)，未來，甚至是可以為他們提供按需定制的服務(wù)。

記 者：您認(rèn)為“數(shù)字校園”如何規(guī)劃實(shí)施才能更加有利于促進(jìn)教育公平與教育質(zhì)量的提升？

顧小清：在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中，共有18處提到“公平”，8處提到“教育公平”。作為今后10年的工作方針之一，“促進(jìn)公平”已經(jīng)成為我國(guó)教育的基本國(guó)策，并以提供公平的機(jī)會(huì)作為實(shí)現(xiàn)教育公平的具體舉措。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，“公平的機(jī)會(huì)”包括了入學(xué)機(jī)會(huì)的公平，以及學(xué)習(xí)過程中每一個(gè)學(xué)習(xí)者的潛能均能得到發(fā)展的公平。數(shù)字校園在促進(jìn)并最終實(shí)現(xiàn)“因材施教”的個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而在促進(jìn)每一位學(xué)習(xí)者獲得公平的潛能發(fā)展的機(jī)會(huì)方面是大有可為的。在促進(jìn)教育質(zhì)量的提升方面也類似，也就是說，如果我們把教育質(zhì)量的提升理解為讓每一位學(xué)習(xí)者的潛能得到挖掘，實(shí)現(xiàn)每一位學(xué)習(xí)者的終身發(fā)展，那么同樣，我們會(huì)把實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的期望，寄托于數(shù)字校園所能夠提供的智能、個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)。從這樣的功能取向?qū)Α皵?shù)字校園”進(jìn)行規(guī)劃的話，顯然，從數(shù)字校園的總體設(shè)計(jì)上，應(yīng)該采用面向服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)；功能模塊設(shè)計(jì)上，應(yīng)該將現(xiàn)有的對(duì)教學(xué)、科研、管理等業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，拓展為面向教學(xué)、科研、管理等學(xué)校用戶的服務(wù)的定制；技術(shù)上，則需要采用智能技術(shù)以便對(duì)用戶的習(xí)慣、進(jìn)度甚至質(zhì)量進(jìn)行判斷，以便提供個(gè)性化的推介、診斷及其他必要的服務(wù)。

記 者：自2000年開始，國(guó)家先后實(shí)施“校校通”工程、“農(nóng)遠(yuǎn)”工程等項(xiàng)目，對(duì)基礎(chǔ)教育信息化起到了巨大的推動(dòng)作用，也飽受質(zhì)疑。那么對(duì)于當(dāng)前各地如火如荼的“數(shù)字校園”建設(shè)熱潮，我們將如何建設(shè)完善的評(píng)價(jià)體系？

顧小清：我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，自上而下的項(xiàng)目或舉措，在建設(shè)之初，對(duì)教育信息化的推動(dòng)作用是無可替代的。這在世界上其他地區(qū)都是如此。比如，在聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO）所做的教育信息化現(xiàn)狀區(qū)域調(diào)查中，國(guó)家層面的政策、項(xiàng)目及舉措是評(píng)估的各個(gè)國(guó)家的教育信息化現(xiàn)狀的重要指標(biāo)。當(dāng)然，任何一個(gè)項(xiàng)目在實(shí)施過程中難免會(huì)留下些許遺憾，所以或許在項(xiàng)目之初――這里是數(shù)字校園建設(shè)之初，就能提出建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的規(guī)范，有利于將來的遺憾最小化。實(shí)際上研究中我們也可以發(fā)現(xiàn)，成功的項(xiàng)目，在分析其成功要素時(shí)一定有過程性評(píng)估這一因素。作為“加快教育信息化進(jìn)程”的具體措施之一，數(shù)字校園建設(shè)實(shí)際上是推進(jìn)教育信息化建設(shè)與應(yīng)用的重要一環(huán)，落實(shí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范應(yīng)該看做是落實(shí)這一舉措的體現(xiàn)之一。另一方面，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范也需要考慮到階段性和發(fā)展性，并且這些階段性的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的落實(shí)在不同地區(qū)也應(yīng)有不同的進(jìn)度以及綜合考慮本地化的需求。

記 者：《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，要“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用，提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果?！蹦阏J(rèn)為“數(shù)字校園”對(duì)課堂以及教學(xué)模式帶來哪些變革與影響？

顧小清：我們知道，用戶對(duì)信息技術(shù)的廣泛接納與嫻熟使用，是發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展可能具有的革命性影響的前提，中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要提出的對(duì)教師應(yīng)用信息技術(shù)的知識(shí)、能力和態(tài)度等方面的要求，也正是出于這樣一種考慮。數(shù)字校園對(duì)課堂及教學(xué)帶來的影響，絲毫不亞于信息技術(shù)對(duì)社會(huì)生活的其他方面所造成的影響，比如最顯著的、也是與學(xué)習(xí)相關(guān)的領(lǐng)域：傳媒、出版。信息技術(shù)給這些領(lǐng)域帶來的沖擊，最突出的體現(xiàn)我試圖用兩個(gè)詞來概括：大眾VS小眾。一方面，傳媒、出版這些傳統(tǒng)上由精英小眾帶著普通大眾玩的游戲，被“破壞性地”創(chuàng)造成了一種大眾參與的游戲；另一方面，另外一種傳統(tǒng)上沒有機(jī)會(huì)發(fā)出自己的聲音的弱勢(shì)小眾，也憑借信息技術(shù)的“革命性影響”，擁有自己的數(shù)字化舞臺(tái)。這種變革與影響同樣出現(xiàn)在數(shù)字校園，這種大眾與小眾的角色的轉(zhuǎn)換同樣出現(xiàn)在教師與學(xué)生身上。對(duì)教師來說，最大的角色變革是站在講臺(tái)上，但不能再把自己看成是掌控知識(shí)來源的權(quán)威，因?yàn)橥瑸閷W(xué)習(xí)資源豐富的數(shù)字校園的用戶，學(xué)生能夠獲得至少不少于教師的知識(shí)來源；另一方面，學(xué)生群體中的一撥撥或許吃不飽、或許難消化的“小眾”，也能夠因?yàn)閿?shù)字校園提供的功能而具有獲得更適合的個(gè)性化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。當(dāng)然，我們看到了這種影響的可能性，而實(shí)現(xiàn)這種影響，很大程度上需要教師觀念的更新以及對(duì)將技術(shù)用于教學(xué)的接納，特別是對(duì)于“讓學(xué)生利用技術(shù)”的接納。隨著“一人一機(jī)”的數(shù)字校園環(huán)境的普及，如何“讓學(xué)生利用技術(shù)”成為擺在教師面前最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，學(xué)習(xí)一點(diǎn)Web2.0（大眾參與）以及Web3.0（個(gè)性化）的生存態(tài)度會(huì)對(duì)此有幫助。

篇(4)

現(xiàn)代教育媒體的出現(xiàn)引領(lǐng)了教育史上的第四次革命，人們不僅可以向教師和書本學(xué)習(xí)，也可以向教育機(jī)器學(xué)習(xí)，出現(xiàn)了多種“人---機(jī)---人”的教育新模式，引起了教育方式的根本變化。

伴隨我國(guó)教育技術(shù)發(fā)展及國(guó)家教育改革的深入，人們?cè)诓饺胄畔r(shí)代的同時(shí)，“現(xiàn)代教育技術(shù)”這一概念應(yīng)運(yùn)而生，伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，“現(xiàn)代教育技術(shù)”這一概念被廣泛的應(yīng)用于教育教學(xué)中。

現(xiàn)代教育技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，在教育史上引發(fā)的不僅是教育手段和教育方法的變革，而且是教育思想、教育觀念等一系列內(nèi)容的歷史性變革，但現(xiàn)今對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵的表述及理解仍不盡完善。

二、“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵的不同解釋

為了收集國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”理解的資料，我有針對(duì)地選擇了10本不同教學(xué)性質(zhì)的教育技術(shù)學(xué)專業(yè)教材，其中有的教材對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵有所提及，但很簡(jiǎn)略；有的教材就沒有提及到“現(xiàn)代教育技術(shù)”的內(nèi)涵；有的教材對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”的內(nèi)涵作了詳細(xì)的解釋。

1.“技術(shù)”的涵義是指有形的物化技術(shù)和無形的智能技術(shù)的總和。教育技術(shù)不僅包括視聽媒體、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等硬件及其軟件，還包括設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、管理和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)資源和過程的一切方法和理論。所以說“運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)”是指運(yùn)用現(xiàn)代媒體進(jìn)行教學(xué)，也指運(yùn)用系統(tǒng)方法設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過程、開發(fā)教學(xué)策略、構(gòu)建教學(xué)模式等等。

2.現(xiàn)代教育技術(shù)以現(xiàn)代信息技術(shù)(計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字音像技術(shù)、衛(wèi)星廣播技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)等)的開發(fā)、應(yīng)用為核心，但不是只把現(xiàn)代信息技術(shù)作為應(yīng)用研究的對(duì)象，而忽視或拋棄了對(duì)傳統(tǒng)媒體(黑板、掛圖、標(biāo)本、模型)的應(yīng)用與開發(fā)的研究?，F(xiàn)代教育技術(shù)是以一切教與學(xué)資源(包括傳統(tǒng)媒體和現(xiàn)代信息技術(shù))為研究對(duì)象的。

3.現(xiàn)代教育技術(shù)必須緊緊圍繞素質(zhì)教育這個(gè)中心。我國(guó)當(dāng)前的教育改革絕不僅僅是教育內(nèi)容和手段的改革，它是教育觀念和教育模式的根本變革?，F(xiàn)代教育技術(shù)若要實(shí)現(xiàn)優(yōu)化教與學(xué)的最終目標(biāo)，就必須以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重心，探索構(gòu)建“創(chuàng)造教育”的新模式。

4.運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)的關(guān)鍵是“在教育、教學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題”。我國(guó)課堂教學(xué)既要保留“傳遞——接受”的基本形式，又要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育，這就要求現(xiàn)代教育技術(shù)必須把握“教與學(xué)過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程”這一規(guī)律，針對(duì)每一堂課進(jìn)行最適用的模式、策略和方法的具體設(shè)計(jì)。

5.現(xiàn)代教育技術(shù)倡導(dǎo)以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，因?yàn)槲覀儾豢赡軖仐墶敖獭?，完全?shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)。我們對(duì)“教”的改革是改變教師在課堂中的主宰地位，變教師對(duì)學(xué)生的直接灌輸為“學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，教師進(jìn)行指導(dǎo)和促進(jìn)”的學(xué)習(xí)過程，而不是拋棄它。

我認(rèn)為現(xiàn)代教育技術(shù)是一個(gè)具有特定意義的概念，而不應(yīng)該是“教育技術(shù)AECT94定義的中國(guó)版本”，也不應(yīng)該是傳統(tǒng)教育技術(shù)的“傳統(tǒng)繼承者”。既然現(xiàn)代教育技術(shù)被提出，并被應(yīng)用于教育教學(xué)，就應(yīng)該被予以深刻的含義、準(zhǔn)確的定位和充分的理解，而且在信息技術(shù)環(huán)境下，現(xiàn)代教育技術(shù)不僅吸納了全新的現(xiàn)代教育思想和現(xiàn)代教育教學(xué)理念(在《現(xiàn)代教育技術(shù)》――陳琳著中，在對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的學(xué)習(xí)理論描述中添加了“建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論”；在《現(xiàn)代教育技術(shù)――走進(jìn)信息化教育》中，祝智庭老師還將客觀主義等一系列反映或影響學(xué)習(xí)變更的理論加入了對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的理論基礎(chǔ)描述中)，而且現(xiàn)代教育技術(shù)積極與信息技術(shù)聯(lián)合，將現(xiàn)代教育媒體定位于以現(xiàn)代信息技術(shù)(數(shù)字音像技術(shù)、衛(wèi)星廣播電視技術(shù)、多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、交互網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù))為核心的整合媒體，使教育信息呈現(xiàn)多媒體化、教育信息處理數(shù)字化、教育教學(xué)過程智能化。

在“現(xiàn)代教育技術(shù)”這一概念中，眾多學(xué)者強(qiáng)調(diào)要突出“現(xiàn)代”二字，我認(rèn)為強(qiáng)調(diào)“現(xiàn)代”是要從現(xiàn)代的、發(fā)展的、全面的眼光來認(rèn)識(shí)教育技術(shù)對(duì)教育改革的支持作用，強(qiáng)調(diào)要更多的注意探討那些與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有關(guān)的課題，吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和系統(tǒng)思維方法，因而信息技術(shù)環(huán)境下對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵的理解必不可少的要突出“現(xiàn)代”，著眼于“現(xiàn)代”。

三、信息技術(shù)環(huán)境下對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵的思考

廣大的教育工作者正在利用信息技術(shù)構(gòu)造一個(gè)更網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境，現(xiàn)代教學(xué)平臺(tái)將在信息技術(shù)環(huán)境中架起，屆時(shí)，所有的教育教學(xué)資源將得到溝通，并會(huì)醞釀出新興的教育教學(xué)規(guī)律。因而，在信息技術(shù)環(huán)境下，廣大教育工作者不僅要掌握現(xiàn)代的信息技術(shù)手段，豐富自身的信息素養(yǎng)，還要用全新的教育教學(xué)觀念和理論來重新審視自身的現(xiàn)代教育技術(shù)觀念，在此基礎(chǔ)上，我提出了對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵的重新理解。

(1)“現(xiàn)代教育技術(shù)”是“現(xiàn)代之教育技術(shù)”

教育模式的改革是我國(guó)教育改革的核心，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是我國(guó)教育改革的目標(biāo)之一，在克服傳統(tǒng)教育理念桎梏的同時(shí)，運(yùn)用新的教育教學(xué)理論指導(dǎo)教育教學(xué)，發(fā)展新型的教育教學(xué)模式，從而使教育技術(shù)的研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，教育技術(shù)的研究對(duì)象不斷升級(jí)。教育技術(shù)已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)的單純的以“學(xué)”為中心或以“教”為中心的片面的教學(xué)設(shè)計(jì)觀念，“教學(xué)一體”即雙主模式已經(jīng)在教育教學(xué)中發(fā)揮重要作用，而這一重大變革正是現(xiàn)代教育技術(shù)這個(gè)教育改革制高點(diǎn)引領(lǐng)的結(jié)果。

“現(xiàn)代之教育技術(shù)”是立足于“學(xué)”的基礎(chǔ)上，倡導(dǎo)以教師的“教”為主導(dǎo)，以學(xué)生的“學(xué)”為主體，既重視“教”，更重視了“學(xué)”的過程；而教育技術(shù)更多強(qiáng)調(diào)的是一切學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià)，它是一個(gè)比較廣義的概念，因而較教育技術(shù)而言，“現(xiàn)代之教育技術(shù)”應(yīng)是一個(gè)狹義的概念。信息技術(shù)環(huán)境下，教學(xué)不是知識(shí)的傳遞而是知識(shí)在處理和轉(zhuǎn)換。教學(xué)應(yīng)該由向?qū)W生傳遞知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生主體意識(shí)、主體性、個(gè)性和創(chuàng)造實(shí)踐能力。在教育目標(biāo)上，既要滿足社會(huì)要求，也要重視學(xué)生個(gè)人的需要，鼓勵(lì)學(xué)生向多樣化發(fā)展；在教育內(nèi)容選擇上，應(yīng)從學(xué)生和社會(huì)的共同需要出發(fā)，進(jìn)行合理的組織與安排；在教育方法的運(yùn)用上應(yīng)更多地提倡合作化學(xué)習(xí)和個(gè)別化學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知技能、動(dòng)作技能和態(tài)度情感技能等；在教育形式上，可以結(jié)合多種教學(xué)理論，并采取非常靈活的方法，能夠與學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)很好地協(xié)調(diào)。

不同于教育技術(shù)，“現(xiàn)代之教育技術(shù)”綜合了多種教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論(建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、客觀主義等等)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的意義建構(gòu)過程，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的意義活動(dòng)過程，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)必須處于真實(shí)的情境中，加上傳播學(xué)理論作為現(xiàn)代教育技術(shù)的信息論基礎(chǔ)，為了促進(jìn)和改善人類學(xué)習(xí)的質(zhì)量，“現(xiàn)代之教育技術(shù)”緊密與教育傳播學(xué)結(jié)合，發(fā)展多媒體交互式視聽傳播技術(shù)，運(yùn)用系統(tǒng)方法為指導(dǎo)全面分析教育教學(xué)過程的各個(gè)要素及其環(huán)境之間的聯(lián)系，進(jìn)行課程開發(fā)與教學(xué)設(shè)計(jì)，建立相關(guān)的策略方案來解決教育教學(xué)過程中的問題，試行解決的方案并對(duì)試行結(jié)果進(jìn)行修改，從而使教學(xué)過程順利進(jìn)行，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。

在此基礎(chǔ)上，“現(xiàn)代教育技術(shù)”是“現(xiàn)代之教育技術(shù)”，即要求在信息技術(shù)環(huán)境下，樹立系統(tǒng)的教育技術(shù)設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用系統(tǒng)的方法考慮目標(biāo)、內(nèi)容、師生、媒體、策略、資源和環(huán)境等各個(gè)教學(xué)要素之間關(guān)系，重視經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，使教學(xué)資源發(fā)揮最大的效益。

(2)“現(xiàn)代教育技術(shù)”是“教育之現(xiàn)代技術(shù)”

教學(xué)過程實(shí)質(zhì)上是信息的產(chǎn)生、選擇、存儲(chǔ)、傳輸、轉(zhuǎn)換、分配的過程，而信息技術(shù)正是指用上述一系列過程的各種先進(jìn)技術(shù)，包括電子技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，現(xiàn)代教育媒體被引入教育領(lǐng)域，大大提高了信息處理即教學(xué)效率。

在信息技術(shù)環(huán)境下，教育媒體要由僅僅作為教師演示和講解用的輔助工具轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和交流的認(rèn)知工具和情感激勵(lì)工具。媒體不應(yīng)是傳遞教學(xué)刺激的載體，更重要的是教師創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)和維持學(xué)生動(dòng)機(jī)、引導(dǎo)學(xué)生、幫助學(xué)生探索知識(shí)、延伸自己潛能的工具，即體現(xiàn)了現(xiàn)代教育技術(shù)在教育教學(xué)中的四類用途：指導(dǎo)、探索、應(yīng)用和交流。

除了現(xiàn)代信息技術(shù)外，將傳統(tǒng)教育媒體有效地整合利用，并配合現(xiàn)代信息技術(shù)，在教育教學(xué)中更多地展現(xiàn)現(xiàn)代教育媒體改善教育教學(xué)過程，提高教育教學(xué)質(zhì)量，豐富教育教學(xué)內(nèi)容等特點(diǎn)。“教育之現(xiàn)代技術(shù)”更多的是從技術(shù)的智能層面，描述了現(xiàn)代教育技術(shù)開展的基礎(chǔ)之一“現(xiàn)代信息技術(shù)”，它符合教育教學(xué)改革的制高點(diǎn)的要求。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)已進(jìn)入了信息化發(fā)展階段，因而“現(xiàn)代教育技術(shù)”是“教育之現(xiàn)代技術(shù)”，即以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的對(duì)一切教學(xué)資源的開發(fā)、應(yīng)用為核心，處理教育教學(xué)問題的方法和手段的體系。

未來的社會(huì)是信息社會(huì)，未來的主導(dǎo)技術(shù)是信息技術(shù)。顯然，未來的教育技術(shù)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的“現(xiàn)代教育技術(shù)”?？疾?0世紀(jì)末直到現(xiàn)在的新技術(shù)革命形勢(shì)及其對(duì)教育的影響，可以發(fā)現(xiàn)目前信息技術(shù)上的每一點(diǎn)進(jìn)步對(duì)教育的影響越來越直接、越來越深刻。

計(jì)算機(jī)生成的交互式人工世界虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等一批高科技含量的現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，代表了信息技術(shù)正是形成“教育之現(xiàn)代技術(shù)”發(fā)展的主力軍。

同時(shí)，信息時(shí)代的一些新的教育思想、新的教育理念、新的教育方法手段、新的教育模式等在配合到具體的教育教學(xué)中后發(fā)揮了巨大的作用，產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果，如以“學(xué)”為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)就包括了：關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)策略的設(shè)計(jì)，以及由“學(xué)”為中心而發(fā)生變化的整個(gè)教學(xué)師生關(guān)系等等，都無不形成了新的教育理論的代表。在教育教學(xué)改革的過程中，現(xiàn)代教育技術(shù)不僅僅從教育模式上，而且從教育的各個(gè)方面要素(教育方法、教育手段、教育內(nèi)容等)上改善了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，改善了傳統(tǒng)觀念對(duì)教育技術(shù)的曲解。它為教育變革提供了有利的契機(jī)，并已成為教育變革的制高點(diǎn)。

四、信息技術(shù)環(huán)境下對(duì)“現(xiàn)代教育技術(shù)”內(nèi)涵理解的意義

篇(5)

[關(guān)鍵詞]:教育技術(shù);教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化;教學(xué)互動(dòng)分析;教學(xué)自動(dòng)測(cè)評(píng);教育系統(tǒng)仿真

中圖分類號(hào)：G40-057文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

關(guān)于教育技術(shù)，在不同時(shí)期不同學(xué)科背景的學(xué)者有著不同的理解，其典型的定義來自于美國(guó)教育傳播與技術(shù)協(xié)會(huì)(AssociationforEducationalCommunicationsandTechnology，簡(jiǎn)稱AECT)，包括：媒體—工具論(AECT’70)、手段—方法論(AECT’72)、理論—實(shí)踐論(AECT’94)、績(jī)效—?jiǎng)?chuàng)新論(AECT’05)等。雖然教育技術(shù)的內(nèi)涵與外延均在不斷變化，但是從各種定義可以看出：(1)教育技術(shù)支持和優(yōu)化教學(xué)，最終促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)；(2)教育技術(shù)圍繞教學(xué)過程和教學(xué)資源展開理論研究和實(shí)踐；(3)教育技術(shù)的基本要素包括方法、工具和技能[1]。因此，有一點(diǎn)是無可爭(zhēng)議的：教育技術(shù)要研究“技術(shù)”在教育中的應(yīng)用問題，即如何運(yùn)用“技術(shù)”來支持和優(yōu)化(教育)教學(xué)過程。這里的“技術(shù)”主要是指狹義的技術(shù)(物化的技術(shù))，尤其包括計(jì)算機(jī)與人工智能中的新技術(shù)。

從認(rèn)識(shí)論的角度看，教學(xué)過程是教師的教與學(xué)生的學(xué)相結(jié)合的雙邊活動(dòng)過程[2]，包括“教師的教”、“學(xué)生的學(xué)”和“學(xué)與教的互動(dòng)”等三個(gè)方面。從“技術(shù)”支持教學(xué)過程的角度來看，近一個(gè)世紀(jì)以來，人們或多或少存在這樣一種取向：用“技術(shù)”來（部分地）“代替”教師進(jìn)行教學(xué)。從20世紀(jì)20年代的教學(xué)機(jī)開始，到50年代美國(guó)教育心理學(xué)家斯金納發(fā)明程序教學(xué)機(jī)器，教育界出現(xiàn)了一場(chǎng)場(chǎng)轟轟烈烈的改革運(yùn)動(dòng)[3]。盡管現(xiàn)在這股浪潮早已平息下去，但“教學(xué)機(jī)器”卻大大影響了教育界，并成為CAI/CAL(計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)/學(xué)習(xí))的雛形。直到20世紀(jì)90年代中期以前，CAI/CAL軟件開發(fā)一直被計(jì)算機(jī)界與教育技術(shù)界認(rèn)為是“技術(shù)含量”較高的、比較“有水平”的一類研究工作。這對(duì)教育教學(xué)的改革與發(fā)展起到了積極的作用，豐富了人類知識(shí)的寶庫(kù)。

但是，早在20世紀(jì)80年代中期，就有研究表明：一項(xiàng)技術(shù)（或者一種工具）應(yīng)用于教學(xué)的效果取決于使用者如何使用，而不是技術(shù)本身。從學(xué)習(xí)理論的發(fā)展來看，也經(jīng)歷了行為主義、認(rèn)知主義和人本主義等學(xué)習(xí)理論的發(fā)展，特別是由認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論發(fā)展起來的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，曾經(jīng)在20世紀(jì)90年代風(fēng)靡于全球。直到20世紀(jì)末，人們發(fā)現(xiàn)風(fēng)靡于全球的e-Learning并不如想象的那樣有效，人們開始反思學(xué)習(xí)理論與技術(shù)應(yīng)用方式，試圖用B-Learning來實(shí)行“回歸”，即綜合運(yùn)用不同的學(xué)習(xí)理論、不同的技術(shù)和手段、以及不同的應(yīng)用方式來實(shí)施“教學(xué)”?！盎旌蠈W(xué)習(xí)”（BlendedLearning）就是面對(duì)面的課堂學(xué)習(xí)（FacetoFace）和在線學(xué)習(xí)（OnlineLearning，或E-Learning）兩種方式的有機(jī)整合?；旌蠈W(xué)習(xí)的核心思想是根據(jù)不同問題、要求，采用不同的方式解決問題，在教學(xué)上就是要采用不同的媒體與信息傳遞方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且這種解決問題的方式要求付出的代價(jià)最小，取得的效益最大[4]。

學(xué)與教的觀念在變，學(xué)與教的環(huán)境與方式也在變，教師從為課堂教學(xué)“備課”，到為學(xué)生“自學(xué)”而“備資源”，再到運(yùn)用多種方式來實(shí)施“教學(xué)”，這雖然不是一種必然變化路徑，但也是一種普遍發(fā)展趨勢(shì)。隨著教學(xué)理念的變化，教學(xué)的設(shè)計(jì)、教學(xué)(過程)互動(dòng)的分析與教學(xué)評(píng)價(jià)方式變革的重要性日益凸顯出來。顯然，這對(duì)教師的要求越來越高，教師的“額外工作”也變得越來越繁雜。那么，能否利用新技術(shù)來(部分)支持教師的“額外工作”呢？更進(jìn)一步說，新技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)能否(顯著)提高其效果、效益或效率呢？

本文將介紹與此相關(guān)的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)、教學(xué)互動(dòng)分析技術(shù)、教學(xué)自動(dòng)測(cè)評(píng)技術(shù)與教育系統(tǒng)仿真技術(shù)。前三種技術(shù)主要關(guān)注教育的微觀層面，即教學(xué)的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：“前期準(zhǔn)備”(教學(xué)設(shè)計(jì)）、“教學(xué)實(shí)施”(互動(dòng)過程)、“教學(xué)效果”(教學(xué)評(píng)價(jià))；后者關(guān)注教育的宏觀層面：把教育看成一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)進(jìn)行研究，從數(shù)量與模型角度研究和發(fā)現(xiàn)一些普遍的規(guī)律。隨著知識(shí)科學(xué)領(lǐng)域的興起與知識(shí)工程等的進(jìn)一步發(fā)展，這四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)可望在未來不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，為廣大教師與教育研究者提供支持和服務(wù)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)

眾所周知，教學(xué)設(shè)計(jì)是教育技術(shù)學(xué)最核心的內(nèi)容之一，也是教育技術(shù)學(xué)區(qū)別于教育學(xué)領(lǐng)域中其它學(xué)科的最重要特征之一，教學(xué)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展為教育技術(shù)學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，教學(xué)設(shè)計(jì)仍然是少數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)專家的“專利”，在廣大教師中普及應(yīng)用仍然有一定的距離。究其原因，首先教學(xué)設(shè)計(jì)方法需要進(jìn)一步完善和發(fā)展，包括教學(xué)設(shè)計(jì)的過程模式比較復(fù)雜、“通用”模式在各種教學(xué)情況下的不適應(yīng)等；其次“設(shè)計(jì)”的工作量過于繁雜(如內(nèi)容分析階段的ABCD方法就是一項(xiàng)復(fù)雜的“機(jī)械”勞動(dòng))，尤其是在新的知識(shí)觀背景下，知識(shí)管理越來越重要。因此，若能讓計(jì)算機(jī)幫助教師完成一些“機(jī)械勞動(dòng)”，讓教師把更多的精力關(guān)注于學(xué)與教的過程和行為，具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

“教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化”（AutomatedInstructionalDesign或AutomatingInstructionalDesign，簡(jiǎn)稱AID）是指有效利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，為教學(xué)設(shè)計(jì)人員和其他教學(xué)產(chǎn)品開發(fā)人員在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)產(chǎn)品開發(fā)過程中提供輔助、指導(dǎo)、咨詢、幫助或決策的過程[5]?！敖虒W(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化”更為貼切的提法應(yīng)該是“計(jì)算機(jī)輔助的教學(xué)設(shè)計(jì)”（ComputerAidedInstructionalDesign，簡(jiǎn)稱CAID）。

從1984年梅瑞爾首次提出“教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化”開始，教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化吸引了很多教育技術(shù)專家、心理學(xué)家、人工智能專家和計(jì)算機(jī)專家的參與[5]，如：Tennyson、Spector等，并取得了相當(dāng)多的成果。從1984年到90年代中期，教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展十分迅速，并產(chǎn)生了大量著作和產(chǎn)品原型，從90年代后期開始，教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化大多以別的面貌出現(xiàn)，其研究也越來越深入。

目前教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的研究主要集中在5個(gè)方面[5][6][7][8][9]：(1)提供集成寫作工具。如WebCT、WebCL等各大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺(tái)都集成了寫作工具，充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化了過程。(2)提供教學(xué)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)。例如，梅瑞爾等人研究與開發(fā)的IDExpert就是基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，它可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)人員提供的信息，提出關(guān)于課程組織、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、教學(xué)策略等方面的建議。(3)提供教學(xué)設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)。專家系統(tǒng)開辟了教學(xué)設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域，但是卻抑制了教學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)人員創(chuàng)造性的發(fā)揮，咨詢系統(tǒng)更注重發(fā)揮教學(xué)設(shè)計(jì)人員的主觀能動(dòng)性。Duchastel提出的教學(xué)設(shè)計(jì)咨詢系統(tǒng)原型IDAW-InstructionalDesignAdvancedWorkbench是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)開發(fā)平臺(tái)，支持不限制設(shè)計(jì)者情況下的認(rèn)知任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)。(4)提供教學(xué)設(shè)計(jì)的信息管理系統(tǒng)。如學(xué)習(xí)研究協(xié)會(huì)（InstituteforResearchonLearning）開發(fā)的IDE（InstructionalDesignEnvironment）系統(tǒng)。(5)提供電子績(jī)效支持系統(tǒng)（EPSS）。如Paquetteetal(1994)在Duchastel的Workbench基礎(chǔ)上推出的名為AGD的績(jī)校支持系統(tǒng)，DesignersEdge(Chapman,1995)和InstructionalDesignWare等。另外，教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)一個(gè)最直接的應(yīng)用是為教師提供教學(xué)設(shè)計(jì)模板。WebQuest就是一個(gè)很好的例子，它提供了多套方便適用的教學(xué)設(shè)計(jì)模板，教學(xué)設(shè)計(jì)人員和教師只需填入相應(yīng)的內(nèi)容，就可生成WebQuest教學(xué)網(wǎng)站，大大降低了教學(xué)設(shè)計(jì)的難度。

教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的更進(jìn)一步發(fā)展要求它具備更高的“自動(dòng)化”，這需要積極借助自然語言理解和信息檢索領(lǐng)域的成果。例如，我們有理由要求教學(xué)設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠幫助我們抽取文章中的概念以及概念之間的關(guān)系，生成一定的可視化圖表，如概念圖、思維導(dǎo)圖等，并在人工校對(duì)后，生成可用的演示文稿。達(dá)成這一目標(biāo)的核心技術(shù)包括信息抽取領(lǐng)域的實(shí)體抽取技術(shù)和關(guān)系抽取技術(shù)。

三、教學(xué)互動(dòng)分析技術(shù)

教學(xué)的互動(dòng)本質(zhì)說認(rèn)為，師生之間的互動(dòng)反映了教學(xué)過程的本質(zhì)。教育心理學(xué)界很早就關(guān)注到：應(yīng)從師生之間的互動(dòng)行為入手解析教育教學(xué)現(xiàn)象，探討互動(dòng)與學(xué)生發(fā)展及學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系。比如對(duì)課堂情境中師生互動(dòng)的特點(diǎn)及主要影響因素進(jìn)行微觀研究[11]，研究的主要方法就是分析課堂情境中的師生互動(dòng)行為。

教學(xué)互動(dòng)分析技術(shù)是一種適合從微觀上探索行為規(guī)律和性質(zhì)，綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)性觀察、描述性觀察、訪談、內(nèi)容分析、話語分析、定量數(shù)據(jù)處理等多種方法的研究技術(shù)，通常用于互動(dòng)過程規(guī)律、互動(dòng)特征、教學(xué)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)以及教與學(xué)現(xiàn)象的評(píng)估。

課堂師生互動(dòng)行為研究以弗蘭德互動(dòng)分析技術(shù)(Flander’sInteractionAnalysisSystem，F(xiàn)IAS)為代表[12]。該分析技術(shù)大致由三個(gè)部分構(gòu)成：(1)一套描述課堂師生互動(dòng)行為（僅用于言語交互，不包括非言語交互）的編碼系統(tǒng)；(2)一套關(guān)于觀察和記錄編碼的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；(3)一個(gè)用于顯示數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)研究目的的矩陣表格。弗蘭德編碼系統(tǒng)把課堂上的語言交互行為分為教師語言、學(xué)生語言和沉寂或混亂(無有效語言活動(dòng))三類共10種情況。按照弗蘭德分析技術(shù)的規(guī)定，在課堂觀察中，每3秒鐘取樣一次，對(duì)每個(gè)3秒鐘的課堂語言活動(dòng)都按編碼系統(tǒng)規(guī)定的意義賦予一個(gè)編碼碼號(hào)，作為觀察記錄。這樣，一堂課大約記錄800—1000個(gè)編碼，它們表達(dá)著課堂上按時(shí)間順序發(fā)生的一系列事件，每個(gè)事件占有一個(gè)小的時(shí)間片斷，這些事件先后接續(xù)，連接成一個(gè)時(shí)間序列，表現(xiàn)出課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)、教學(xué)行為模式和教師的教學(xué)風(fēng)格。對(duì)記錄數(shù)據(jù)的顯示和分析是通過分析矩陣來實(shí)現(xiàn)的。從弗蘭德的課堂教學(xué)互動(dòng)分析技術(shù)可以看出，教學(xué)互動(dòng)分析強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)化、定量化，有利于從大量微觀的信息中挖掘意義。

在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，由于教學(xué)互動(dòng)的媒介環(huán)境發(fā)生了根本變化，以媒體為中介的交互成為遠(yuǎn)程環(huán)境下學(xué)與教再度整合的關(guān)鍵，因此教學(xué)互動(dòng)的問題得到了更多研究者的關(guān)注。應(yīng)用互動(dòng)分析的相關(guān)技術(shù)，可以深入探討不同技術(shù)環(huán)境的交互性、不同教師的教學(xué)策略如何影響學(xué)生的互動(dòng)行為、社會(huì)性互動(dòng)對(duì)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的影響等系列研究問題，從而為遠(yuǎn)程環(huán)境下的學(xué)習(xí)支持服務(wù)提供更多的思路和方法。

源于社會(huì)建構(gòu)主義理論對(duì)互動(dòng)的重視，計(jì)算機(jī)支持協(xié)作學(xué)習(xí)（ComputerSupportedCollaborativeLearning，簡(jiǎn)稱CSCL）強(qiáng)調(diào)學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，并認(rèn)為互動(dòng)是協(xié)同建構(gòu)意義的形式，尤其注重言語所扮演的“社會(huì)情境角色”[13]。目前在CSCL領(lǐng)域中，互動(dòng)分析技術(shù)主要集中在探討以下四個(gè)方面的問題：（1）成員個(gè)體和小組整體的知識(shí)結(jié)構(gòu)變化；(2)小組內(nèi)社交關(guān)系網(wǎng)絡(luò)（SocialNetwork）的形成；(3)協(xié)同知識(shí)建構(gòu)過程的互動(dòng)結(jié)構(gòu)；(4)互動(dòng)過程中的情感水平和認(rèn)知加工水平。這些問題的解決有助于智能交互支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，以保證高質(zhì)量的意義協(xié)商、相互教導(dǎo)和小組協(xié)作。

目前教學(xué)互動(dòng)分析技術(shù)主要是基于交互言語的分析，即會(huì)話分析（conversationanalysis或discourseanalysis）。許多與語言相關(guān)的理論成為互動(dòng)分析的基礎(chǔ)，其中尤以言語行為理論（SpeechActTheory）的作用最為顯著。

雖然會(huì)話分析技術(shù)并不是一種新技術(shù)，但是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助會(huì)話分析，并在以計(jì)算機(jī)為媒介的交互情境中應(yīng)用會(huì)話分析，卻是一類較新的研究領(lǐng)域。面對(duì)面的互動(dòng)活動(dòng)中，參與者的行為表現(xiàn)（包括身體姿勢(shì)、語調(diào)、表情等）均可被錄像保存供分析者作反復(fù)而細(xì)致的分析。以計(jì)算機(jī)為媒介的交互記錄（包括文本信息、語音信息、與系統(tǒng)軟件的交互行為序列）也可被保存。這些交互數(shù)據(jù)的分析可借助一些工具軟件來實(shí)現(xiàn)，包括德國(guó)Altasti公司產(chǎn)品(支持文本、聲音、視頻格式的定性內(nèi)容分析)、澳大利亞QSR公司產(chǎn)品NUD*IST、CATPAC(應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法確定文本中詞句的關(guān)聯(lián)性)、Transana(方便標(biāo)注視頻錄像信息，建立解釋信息和視頻信息的關(guān)聯(lián))、希臘的Agna(社交網(wǎng)絡(luò)分析軟件)等。

針對(duì)不同研究問題，編碼后的交互信息的處理方法不一樣，因此就出現(xiàn)了針對(duì)特定研究問題的互動(dòng)分析工具。如：日本OsakaUniversity的AkikoInaba等人開發(fā)了專門支持CSCL中互動(dòng)模式（比如認(rèn)知學(xué)徒模式）辨識(shí)的分析工具；美國(guó)匹茲堡大學(xué)AmySoller等人利用結(jié)構(gòu)化的句首自動(dòng)識(shí)別聊天室內(nèi)的互動(dòng)文本，并利用互動(dòng)模型的匹配來判斷互動(dòng)的有效性。

四、教學(xué)自動(dòng)測(cè)評(píng)技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助評(píng)價(jià)(Computer-AssistedAssessment，簡(jiǎn)稱CAA)是一個(gè)應(yīng)用面比較普及的領(lǐng)域。教學(xué)自動(dòng)測(cè)評(píng)是CAA的核心內(nèi)容和研究前沿之一，其基本流程是：把問題和任務(wù)通過計(jì)算機(jī)終端傳給學(xué)生，學(xué)生通過計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備將問題的答案輸入給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)或半自動(dòng)判斷答案并記錄分?jǐn)?shù)。CAA可在診斷性、形成性和總結(jié)性等三類評(píng)價(jià)中均可得到有效應(yīng)用；既可以用于學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，也可以用于教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)[14]。CAA系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括三個(gè)方面：(1)題庫(kù)與組卷；(2)測(cè)試環(huán)境與自動(dòng)閱卷；(3)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析：負(fù)責(zé)管理測(cè)評(píng)結(jié)果，按要求生成各種報(bào)表以及對(duì)題目進(jìn)行分析。

目前，CAA應(yīng)用研究主要集中在三個(gè)方面[15]：(1)客觀測(cè)試：測(cè)試題的答案從預(yù)先定義好的有限個(gè)問題答案中選擇或比較，計(jì)算機(jī)對(duì)考題答案的評(píng)分不需要任何的主觀因素參與，客觀測(cè)試主要用于評(píng)估知識(shí)覆蓋型和事實(shí)記憶型為主的課程；(2)計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測(cè)試(CAT)：指在具有一定規(guī)模的精選試題組成的題庫(kù)支持下，按照一定的規(guī)則并根據(jù)被試的反應(yīng)選取試題，直到滿足停止條件為止；(3)基于Internet的遠(yuǎn)程考試與評(píng)價(jià)?？陀^測(cè)試和計(jì)算機(jī)化自適應(yīng)測(cè)試的相關(guān)的理論、方法與技術(shù)已相當(dāng)成熟，能比較好地解決了知識(shí)層面的評(píng)價(jià)問題。其熱點(diǎn)及前沿課題主要有兩方面：(1)主觀題的測(cè)評(píng)問題及其自動(dòng)化,例如，對(duì)自由文本答案的計(jì)算機(jī)測(cè)評(píng)的研究目前已經(jīng)取得很大的進(jìn)展；(2)技能性非客觀題的測(cè)評(píng)。

五、教育系統(tǒng)仿真技術(shù)

建模與仿真，是繼理論研究和實(shí)驗(yàn)研究之后的第三種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的方法，已經(jīng)成為對(duì)人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)步具有重要影響的一門綜合性技術(shù)學(xué)科[16]。仿真技術(shù)有各類不同的方向和分支，如虛擬仿真技術(shù)、全過程動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)、三維仿真技術(shù)、三維實(shí)體仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等。在人文社會(huì)領(lǐng)域，仿真技術(shù)同樣有其用武之地，如生產(chǎn)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、港口工程、制造過程管理、物資供應(yīng)等系統(tǒng)中已經(jīng)開始應(yīng)用仿真技術(shù)。經(jīng)濟(jì)、交通、地理信息等不同的行業(yè)領(lǐng)域也紛紛應(yīng)用仿真技術(shù)來促進(jìn)本領(lǐng)域的研究。

近年來，復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)（ComplexAdaptiveSystem,CAS）成為系統(tǒng)建模與仿真理論研究的熱點(diǎn)。仿真模型的正確性和可信度是建模與仿真科學(xué)發(fā)展的決定因素，目前學(xué)術(shù)界正試圖發(fā)展出一套完整的校驗(yàn)、驗(yàn)證和確認(rèn)（VerificationValidation&Accreditation,VV&A）技術(shù)理論體系。復(fù)雜系統(tǒng)可以定義為是具有多樣性、不確定性的系統(tǒng)。復(fù)雜系統(tǒng)涉及到耗散結(jié)構(gòu)、漲落、熵、灰箱、混沌、自組織、非平衡、非線性、開放、有序等許多概念，它們對(duì)研究復(fù)雜系統(tǒng)都具有很重要的意義。

教育系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)特的復(fù)雜系統(tǒng)，具有開放性、松散結(jié)合性、非線性與非均衡性等特征。從微觀層面上看，學(xué)校甚至是一個(gè)課堂也可視作復(fù)雜系統(tǒng)，另外，也存在多種維度和多種粒度上的教育復(fù)雜系統(tǒng)，比如，有人就討論過信息技術(shù)與課程整合的復(fù)雜性[17]。從復(fù)雜系統(tǒng)視野對(duì)教育系統(tǒng)的研究目前才剛剛開始，也僅只停留在理論研究的層面上；而使用建模與仿真的方法進(jìn)行探索的幾乎還是空白。

運(yùn)用復(fù)雜科學(xué)的管理熵與耗散結(jié)構(gòu)理論，可以揭示復(fù)雜的教育組織結(jié)構(gòu)演化以及管理決策臨界點(diǎn)的內(nèi)在矛盾運(yùn)動(dòng)和規(guī)律；運(yùn)用建模與仿真的方法，可以指導(dǎo)教育組織系統(tǒng)的科學(xué)組織與決策，建立科學(xué)的教育組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)行組織再造和提高教育組織效能[18]。

六、結(jié)語

目前是教育技術(shù)學(xué)科發(fā)展最快的時(shí)期。首先，除師范院校外，大批的理工類院校也開始開設(shè)教育技術(shù)的本科和碩士專業(yè)；其次，一大批來自不同學(xué)科背景的中青年學(xué)者在不同程度的加盟到教育技術(shù)學(xué)研究領(lǐng)域，從不同視角開展相關(guān)研究；第三，本領(lǐng)域的理論研究成果日益得到教育類學(xué)科與信息類學(xué)科同行的認(rèn)同，實(shí)踐領(lǐng)域在日益拓廣，應(yīng)用效果明顯提高。

但是，教育技術(shù)作為一門應(yīng)用叉學(xué)科，依然面臨一系列挑戰(zhàn)。首先，教育技術(shù)學(xué)科面臨教育類學(xué)科與信息類學(xué)科的雙重壓力，需要有更多的研究成果得到兩類學(xué)科同行們的認(rèn)同；其次，教育技術(shù)學(xué)科的學(xué)者因?yàn)楦髯员尘暗牟町?，?duì)于學(xué)科及相關(guān)理論的理解存在較大差異，還沒有很好地形成“科學(xué)共同體”，尤其缺乏研究方法的相對(duì)一致性與共同理解；第三，近幾年內(nèi)新增了大量教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)，在全國(guó)本科生大面積擴(kuò)招和激勵(lì)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力下，加上畢業(yè)生質(zhì)量的良莠不齊，其學(xué)術(shù)與專業(yè)聲譽(yù)將受到極大的挑戰(zhàn)。

本文談到的四大關(guān)鍵技術(shù)，并不是教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的全部。比如智能教學(xué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育支撐平臺(tái)等一直是本領(lǐng)域最活躍的研究熱點(diǎn)，而且依然是本領(lǐng)域的研究前沿。這四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與開發(fā)，依賴于多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的綜合發(fā)展，包括來自哲學(xué)領(lǐng)域的本體論、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的協(xié)同計(jì)算與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的問題表征與知識(shí)表征、計(jì)算語言學(xué)領(lǐng)域的語言理解、以及數(shù)學(xué)建模與復(fù)雜系統(tǒng)研究等，尤其跟計(jì)算機(jī)與人工智能（知識(shí)工程）密切相關(guān)。上述四大關(guān)鍵技術(shù)，都需要應(yīng)用知識(shí)科學(xué)與工程的方法，從某種意義上說，正是知識(shí)工程的方法為教育技術(shù)的研究和發(fā)展注入新的活力。當(dāng)然，這些關(guān)鍵技術(shù)的研究與開發(fā)只是教育技術(shù)學(xué)科中眾多研究方向之一，并不提倡大批的教育技術(shù)工作者轉(zhuǎn)向從事計(jì)算機(jī)及相關(guān)學(xué)科的研究，即使有一批學(xué)者對(duì)此感興趣，也建議把這四大關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)作問題的起點(diǎn)，應(yīng)用其它學(xué)科最新的研究成果來解決問題。

致謝：本文的撰寫得到了我的幾個(gè)博士生的大力支持，特別感謝張燕、劉黃玲子、趙國(guó)慶、江新、程志等同學(xué)的研究工作。

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篇(6)

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)教學(xué)；計(jì)算機(jī)；輔助教學(xué)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction，簡(jiǎn)稱CAI)是在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對(duì)話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能和知識(shí)庫(kù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式上單一、片面的缺點(diǎn)，它的使用能有效地縮短學(xué)習(xí)時(shí)間,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。

一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合

數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是由多個(gè)要素所構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。大量CAI課件進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂，使得原本就復(fù)雜的教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成要素發(fā)生了變化，也使得教學(xué)系統(tǒng)的操作更加復(fù)雜化。如何使CAI與數(shù)學(xué)教學(xué)達(dá)到和諧與統(tǒng)一，這就需要對(duì)CAI與數(shù)學(xué)課程進(jìn)行整合。

什么是整合？所謂整合是指一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各要素的整體協(xié)調(diào)，相互滲透，使系統(tǒng)各要素發(fā)揮最大效益。CAI與數(shù)學(xué)課程融為一體，將CAI技術(shù)作為一種工具，以提高數(shù)學(xué)教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的效果，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式。課程整合的目的是減少知識(shí)體系的分割及學(xué)科間隔離，把不同的知識(shí)體系聯(lián)系起來。

CAI與數(shù)學(xué)課程的整合，不是簡(jiǎn)單地把CAI技術(shù)僅僅作為輔助教師課堂教學(xué)的演示工具，而是把CAI看作是數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的工具和培養(yǎng)學(xué)生各種素質(zhì)的載體。

CAI與數(shù)學(xué)課程的整合，要在現(xiàn)代教學(xué)理論指導(dǎo)下，把CAI作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具，豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，使數(shù)學(xué)教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過整理、融合，在系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集反映，從而使傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模式得到根本的變革，從傳統(tǒng)教學(xué)觀念中的重在教師的“教”轉(zhuǎn)移到重在學(xué)生的“學(xué)”。

二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化教師的作用

再好的課件如果沒有教師出色的運(yùn)用，也可能產(chǎn)生完全不同的效果。其中，教師的數(shù)學(xué)修養(yǎng)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教育理論水平起重要的作用。同時(shí)，在影響教學(xué)效果的多種因素中，教師對(duì)學(xué)生的熱愛、高度的責(zé)任感、良好的師生關(guān)系又是任何先進(jìn)的信息技術(shù)都無法代替的。教師不是被計(jì)算機(jī)替代了，而是用新的方式工作，從新的視角考慮問題。

教師是軟件開發(fā)參與者。由于教師遠(yuǎn)比一般的計(jì)算機(jī)工程師熟悉教學(xué)、了解學(xué)生心理，所以這類軟件可以在教學(xué)中發(fā)揮一定作用。

教師是軟件使用時(shí)的再創(chuàng)造者。由于教師的示范作用及教師與學(xué)生之間富于人情味的及時(shí)交流，教師組織起來的探討問題的活躍氛圍等等，使教師與信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)同時(shí)充分發(fā)揮出來，教師的主導(dǎo)地位得到了充分體現(xiàn)，是教師使CAI課件有了活力。

信息技術(shù)的使用改變了教學(xué)模式，同時(shí)要求教師要以新的方式工作。這樣一來教學(xué)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的備課就有顯著的不同。它要突出學(xué)生的活動(dòng)，要面對(duì)每一個(gè)學(xué)生。在傳統(tǒng)教學(xué)中，由于技術(shù)手段的限制，學(xué)生的活動(dòng)是有限的，教師表達(dá)的方式是單調(diào)的。所以備課主要備講什么，板書如何安排、布置哪些作業(yè)都是固定的，教學(xué)計(jì)劃是面對(duì)班級(jí)的整體水平制定的。有了計(jì)算機(jī)，學(xué)生的活動(dòng)豐富了，教師能以更有效的方式表達(dá)了，同時(shí)在課上教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和計(jì)算機(jī)之間信息交互的機(jī)會(huì)增多了。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要處理的是課本、教師、學(xué)生和教育技術(shù)的關(guān)系，要考慮怎樣組織起有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)，教學(xué)計(jì)劃可以面對(duì)班級(jí)的所有學(xué)生而制定。

三、運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)提升個(gè)性化教學(xué)水平

篇(7)

【關(guān)鍵字】適應(yīng)性學(xué)習(xí)；適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)；ALSS；智能教學(xué)系統(tǒng)；適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】G40057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097 (2009) 02―0018―03

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在一定程度上克服了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問題，如學(xué)習(xí)支持和交互相對(duì)缺乏、學(xué)習(xí)材料僵化、教學(xué)策略和手段不能隨時(shí)調(diào)整等，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)很多時(shí)候仍是“一對(duì)多”的傳播過程，沒有從根本上解決學(xué)習(xí)的個(gè)性化問題。為此，學(xué)者們提出了“適應(yīng)性學(xué)習(xí)”的概念。隨著網(wǎng)絡(luò)教育的廣泛應(yīng)用，以及人們對(duì)個(gè)別化學(xué)習(xí)的日益重視，適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)（Adaptive Learning Support System，以下簡(jiǎn)稱ALSS）逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

一 ALSS的概念、特征和結(jié)構(gòu)

1 ALSS的概念和特征

適應(yīng)性學(xué)習(xí)是一種著眼于個(gè)體差異的學(xué)習(xí)，是讓學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)來適應(yīng)每個(gè)人不同特點(diǎn)的高度個(gè)性化的學(xué)習(xí)過程。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)則是針對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)過程中的差異性而提供適合個(gè)體特征的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。它是“一種基于觀察學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好、以獲得最好的學(xué)習(xí)效果而進(jìn)行動(dòng)態(tài)組織的智能系統(tǒng)”[1]。ALSS大多從智能授導(dǎo)系統(tǒng)（ITS）和適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)（AHS）衍生而來[2]，但傳統(tǒng)的ITS過于強(qiáng)調(diào)理想化的“教”的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用并不理想；ALSS轉(zhuǎn)而從“學(xué)”的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)適應(yīng)其個(gè)性特征的用戶視圖，不僅包括個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，而且包括個(gè)性化的學(xué)習(xí)進(jìn)程和策略。

ALSS在很大程度上體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特征，如：基于資源的主動(dòng)式學(xué)習(xí)、知識(shí)的自我建構(gòu)、個(gè)別化和人性化的學(xué)習(xí)、快速反饋、數(shù)字化和智能化技術(shù)的支持等[3]。ALSS的核心特征是學(xué)習(xí)的個(gè)別化和人性化，即能夠提供適合個(gè)別需求的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)環(huán)境的支持。

2 ALSS的基本結(jié)構(gòu)

ALSS是在ITS和AHS的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，因此它們的結(jié)構(gòu)有許多相似之處。但由于國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究角度不同，因此關(guān)于ALSS的結(jié)構(gòu)目前還沒有公認(rèn)的觀點(diǎn)。文獻(xiàn)分析表明，De Bra等 [4]（1999）提出的適應(yīng)性超媒體應(yīng)用模型AHAM是ALSS的重要原型，Lora Aroyo等[5]（2006）在此基礎(chǔ)上增加了情境模型和適應(yīng)性模型，提出了增強(qiáng)型適應(yīng)性超媒體模型EAHAM。在此基礎(chǔ)上，研究者設(shè)計(jì)了各種ALSS系統(tǒng)，如圖1即為一個(gè)典型的ALSS的體系結(jié)構(gòu)[6]。

一般而言，ALSS包含三個(gè)核心組件：

（1）學(xué)習(xí)者模型：是對(duì)學(xué)習(xí)者的若干特征信息的抽象描述，包括其在學(xué)習(xí)過程中呈現(xiàn)出來的知識(shí)狀態(tài)、目標(biāo)、背景、認(rèn)知風(fēng)格和愛好等。

（2）領(lǐng)域知識(shí)模型：其內(nèi)容包括學(xué)習(xí)資源、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)策略以及練習(xí)測(cè)試庫(kù)等。

（3）適應(yīng)性引擎：包括一些學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)工具，能根據(jù)學(xué)習(xí)者的有關(guān)信息，對(duì)其認(rèn)知能力和知識(shí)水平進(jìn)行診斷，動(dòng)態(tài)地構(gòu)建適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式，并能對(duì)教學(xué)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，不斷修改和維護(hù)學(xué)習(xí)者模型。

此外，ALSS還應(yīng)支持學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)作和探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其元認(rèn)知和社會(huì)性認(rèn)知能力[7]，以克服傳統(tǒng)的ITS和AHS系統(tǒng)在此方面的不足。

二 ALSS的研究現(xiàn)狀

1 ALSS的研究歷程

ALSS的研究最早可追溯到上世紀(jì)70年代，至今已經(jīng)歷了孕育、起步和發(fā)展三個(gè)階段：

（1）孕育階段：早在1970年，美國(guó)自然科學(xué)基金資助研制了TICCIT，利用計(jì)算機(jī)輔助自適應(yīng)測(cè)試技術(shù)作為主要手段，試圖提供適應(yīng)性教學(xué)。80年代期間，在ITS領(lǐng)域開始注重認(rèn)知模型和模式追蹤的研究，力圖實(shí)現(xiàn)教學(xué)的智能化和個(gè)別化。

（2）起步階段：90年代初期，研究者開始利用適應(yīng)性導(dǎo)航技術(shù)開發(fā)能適應(yīng)不同學(xué)習(xí)者的超媒體學(xué)習(xí)系統(tǒng)。90年后期，基于Web的AHS成為研究熱潮，并出現(xiàn)了三大方向：利用適應(yīng)性超媒體組件創(chuàng)建基于Web的教育系統(tǒng)、探索AHS的新技術(shù)、開發(fā)AHS的框架和著作工具[8]。研究人員對(duì)AHS的體系結(jié)構(gòu)、方法和技術(shù)進(jìn)行了深入探索并開發(fā)了一批適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

（3）發(fā)展階段：21世紀(jì)初以來，學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的研究日益受到關(guān)注。許多來自ITS和AHS領(lǐng)域的學(xué)者成為ALSS研究隊(duì)伍的主要成員，他們對(duì)ALSS的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。ALSS的研究呈現(xiàn)具體化和多元化趨勢(shì)，其研究熱點(diǎn)集中于適應(yīng)性學(xué)習(xí)模式、適應(yīng)性用戶模型、適應(yīng)性引擎技術(shù)、適應(yīng)性協(xié)作學(xué)習(xí)支持等方面。

2 典型的ALSS及其技術(shù)

90年代至今，研究人員開發(fā)了各類適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[9]，其中的典型系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)如表1所示。

三 當(dāng)前研究中的問題分析

從目前國(guó)內(nèi)外ALSS的研究現(xiàn)狀來看，相關(guān)研究還不夠完善，仍存在一些不足之處，主要表現(xiàn)為：

1 國(guó)外研究較多，國(guó)內(nèi)研究偏少

從文獻(xiàn)分析結(jié)果來看，國(guó)外有關(guān)ALSS的研究起步較早，數(shù)量相對(duì)較多。自上世紀(jì)90年代至今，國(guó)外已有一定數(shù)量的學(xué)術(shù)論文和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，且相關(guān)研究呈現(xiàn)系列化的趨勢(shì)，表明國(guó)外的研究比較持續(xù)和深入。而我國(guó)這方面的研究較晚，通過中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在2000年以前的論文數(shù)量非常少。近幾年雖然研究數(shù)量在逐年增加，但總數(shù)仍然偏少，相關(guān)的論文僅60余篇，且研究成果多為“曇花一現(xiàn)”，缺乏后期的持續(xù)研究。

2 國(guó)內(nèi)較重理論，國(guó)外較重應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)有關(guān)ALSS的研究大多集中于理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)模型的探討，其次是技術(shù)開發(fā)，再次是學(xué)習(xí)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)等。不少論文對(duì)ALSS的系統(tǒng)構(gòu)架和實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了較多闡述，卻很少關(guān)注系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用及其效果，從而使研究缺乏實(shí)踐的支持。相比之下，國(guó)外近年來更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，一些研究者針對(duì)ALSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的教學(xué)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，并以此發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足。

3 實(shí)用產(chǎn)品偏少，開發(fā)難度較高

由于ALSS的研究歷史不長(zhǎng)，目前大部分研究成果集中于理論層次，而實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品還不多。雖然國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出不少軟件系統(tǒng)，但多局限于某一門或幾門特定的課程或?qū)嶒?yàn)，還未能投入大規(guī)模的教學(xué)應(yīng)用。此外，ALSS的技術(shù)開發(fā)要求較高，需要多個(gè)領(lǐng)域的專家和技術(shù)人員的合作，非一般教學(xué)人員個(gè)人能力所及。雖然有學(xué)者提出ALSS創(chuàng)作工具的設(shè)想，但仍有待進(jìn)一步的深入研發(fā)。

4 理論支持不足，研究有待深入

首先，由于缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)制的深入研究，沒有類似于傳統(tǒng)條件下學(xué)習(xí)和記憶模型這類成熟的理論框架作指導(dǎo)，因而難以實(shí)現(xiàn)ALSS的設(shè)計(jì)目標(biāo)；其次，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)理論的研究者與學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者之間缺乏有效的溝通與協(xié)調(diào)機(jī)制，從而導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用的需求存在一定的偏差；再次，有關(guān)適應(yīng)性學(xué)習(xí)的模式、學(xué)習(xí)機(jī)制、用戶模型等研究還不成熟，不同學(xué)者的觀點(diǎn)有較大差異，尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，而關(guān)于ALSS的評(píng)價(jià)研究也比較少，有待進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

四 ALSS的發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將成為21世紀(jì)的重要學(xué)習(xí)方式，因此ALSS具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景，其未來趨勢(shì)主要包括：

1 新領(lǐng)域和新方向的拓展

（1）傳統(tǒng)的研究和應(yīng)用集中于教學(xué)領(lǐng)域，在未來它將與更多領(lǐng)域進(jìn)行整合，如在文字處理程序或某些用戶支持系統(tǒng)中引入適應(yīng)性技術(shù)；（2）早期的ALSS多為封閉式結(jié)構(gòu)，不同系統(tǒng)間不能實(shí)現(xiàn)信息互通，未來的ALSS將采取開放式主體結(jié)構(gòu)，以支持系統(tǒng)間的相互理解；（3）未來將會(huì)嘗試在手持或移動(dòng)設(shè)備中應(yīng)用ALSS技術(shù)，使學(xué)習(xí)者獲得個(gè)性化的移動(dòng)學(xué)習(xí)支持[10]。

2 新技術(shù)和新理論的應(yīng)用

（1）自然語言生成技術(shù)、非符號(hào)化的人工智能技術(shù)（如基于案例的推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、Bayesian模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）將在ALSS中得到廣泛應(yīng)用；（2）分布式學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知和本體理論將為ALSS提供有力的支持，并促其從現(xiàn)有的單一應(yīng)用轉(zhuǎn)向模塊化、分布式的應(yīng)用，多個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作，共享學(xué)習(xí)者模型的信息和適應(yīng)性學(xué)習(xí)規(guī)則，從而在更大的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。

3 新體系和新形式的出現(xiàn)

（1）采用組件化和分布式的體系結(jié)構(gòu)，將優(yōu)化ALSS的開發(fā)和維護(hù)，有利于不同系統(tǒng)中組件的共享和重用；（2）開發(fā)有效可靠的服務(wù)和通信協(xié)議，將更好的支持組件間信息的交流和共享；（3）設(shè)計(jì)開發(fā)通用的ALSS外殼或創(chuàng)作工具將大大降低系統(tǒng)的開發(fā)難度和成本；（4）適應(yīng)性學(xué)習(xí)形式的多樣化將促使ALSS的多樣化，如適應(yīng)性教育游戲系統(tǒng)即為典型一例。

五 結(jié)束語

未來的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)不僅能為學(xué)習(xí)者提供靜態(tài)的信息，更重要的是提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)環(huán)境，從而適應(yīng)每個(gè)學(xué)習(xí)者的需要。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)容呈現(xiàn)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)反饋機(jī)制能夠較好地克服當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的不足，從而為網(wǎng)絡(luò)教與學(xué)的革新帶來新的希望。

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