人工智能輔導教育范文
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【關鍵詞】 人工智能 農村遠程教育 高效
人工智能技術是在計算機科學日新月異發(fā)展的進程中一大成果,由于其智能、高效、優(yōu)化的強大功能,為許多研究者所重視。部分教育領域的研究者,將人工智能技術引入教育行業(yè),探討人工智能如何融入教育,促進教育深度發(fā)展。研究者們將人工智能與職業(yè)教育、繼續(xù)教育、遠程教育及教育技術結合,進行探討,提出了一些很好的建議。農村遠程教育雖然也屬于遠程教育范疇,但由于其自身具有許多特殊性,因此有必要單獨將其應用于農村遠程教育進行探討。
1 我國當前農村遠程教育發(fā)展面臨的困境
我國農村遠程教育是伴隨著現代通訊技術的發(fā)展而在廣大農村出現的一種新的教育模式。隨著上世紀70年代末,以廣播電視大學為代表的遠程教育的興起,為我國教育的發(fā)展寫下了濃重的一筆,由于其不受時間、空間、學習者等要素的影響,充分體現了“時時能學、處處可學、人人皆學”的巨大優(yōu)勢。因此,本世紀初,國家將遠程教育教學模式引入廣大農村,于2003年推出了“農村黨員干部現代遠程教育”、“農村中小學現代遠程教育工程”,于2004年依托廣播電視大學體統(tǒng)推出了“一村一名大學生”工程,這些遠程教育工程對推進農村教育起到了舉足輕重的作用。但其發(fā)展也遇到了困難,具體說主要體現在以下幾個方面:
1.1 師資力量短缺
由于受我國長期以來的城鄉(xiāng)二元制經濟發(fā)展模式的影響,導致城鄉(xiāng)經濟發(fā)展不均衡,直接造成了城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡。在農村教育中,首先表現在教師配置上,由于農村教育經費投、教師工資水平均低于城市,造成了長期以來農村教育師資力量短缺,遠程教育更是如此。據相關研究表明,現我國農村遠程教育由于缺少懂計算機或網絡技術的專業(yè)人才,往往用不相關專業(yè)的人才作為替代,且大都為兼職人員。這就造成了對遠程教育設備的維護、遠程教育資源的管理及遠程教育教學輔導等方面出現問題。以廣播電視大學系統(tǒng)為例,自2004年廣播電視大學開始招收“一村一名大學生”學員,雖然學員增長速度很快,但其教學點僅延伸至縣城,招收的學員往往為縣城周邊農村的農民,而廣大較偏遠地區(qū)正真渴望接受教育的農民缺少受教育機會,之所以沒有延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村,根本原因是缺少師資力量。
1.2 資源建設不足
由于農村遠程教育是本世紀初才在農村興起的一種新的教育模式,屬于新生事物,因此缺少前期的積累,主要體現在教學資源的積累上。我們知道,是否擁有豐富優(yōu)質的教學資源是關乎遠程教育成敗的關鍵。而長期以來,我們主要注重城市遠程教育的發(fā)展,現城市遠程教育已相當成熟,擁有一大批優(yōu)質的教育資源,吸引了大批學習者。但由于農村遠程教育與城市遠程教育相比有其特殊性,廣大農村學員需要掌握的不僅僅是理論知識,他們最迫切學習的是農業(yè)實用新技術及掌握能夠改變自己生活現狀的一技之長,而這些課程資源在城市遠程教育中設計不多。因此我們沒有現成的教育資源可供使用,需要另起爐灶進行建設。但由于投入農村遠程教育的經費有限,用于資源建設的經費也不足。造成了現階段農村遠程教育資源依然短缺的現實。這不利于農村遠程教育進一步發(fā)展。
1.3 課程設置不合理
如上所述,廣大農村學員渴望學習的是改善自身生活的實用農業(yè)新技術及一技之長,同時廣大農村也需要培養(yǎng)一批懂管理的鄉(xiāng)村干部。因此在專業(yè)和課程設置上,客觀上要求向這些方面靠攏。雖然現在農村遠程教育在專業(yè)設置上慢慢轉向適合農村學員的涉農專業(yè),但在課程設置上還是不盡如人意,往往只根據自己師資情況及資源情況來設置課程,這樣往往造成農民學員需要的課程沒有涉及,而農民學員缺乏興趣的理論課程所占比重過大的問題。這樣會嚴重挫傷廣大農村學員學習積極性,對農村遠程教育發(fā)展極為不利。
1.4 網絡教學平臺存在不足
我國現階段遠程教育的網絡輔導教學平臺現階段的形勢往往通過QQ對話、Email郵件、BBS及一些音頻、視頻系統(tǒng)進行。這些方式當然是有效的網絡教學方式,但存在問題也是十分明顯的,最主要問題在于如果沒有提前聯系,教師就不會及時回復學生提出的問題,缺少師生互動。學生的學習效果會大打折扣。
2 人工智能應用于遠程教育的優(yōu)勢
2.1 人工智能的概念
人工智能是計算機學科的一個分支,是一門研究計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性科學,部分研究者將其定義為:一個電腦系統(tǒng)具有人類的知識和行為,具有學習、推理判斷來解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。人工智能的產生過程:對于人類因問題和事物而引起的刺激和反應,以及因此而引發(fā)的推理、解決問題及思考決策等過程,將這些過程分解成一些步驟,再通過程序設計,將這些人類解決問題的過程模擬化或公式化,使電腦能有一個系統(tǒng)的方法來設計或應付更復雜的問題,這套能夠應付問題的軟件系統(tǒng),稱之為人工智能。
2.2 人工智能切合了遠程教育的要求
有研究者指出:人工智能是研究如何構造智能機器(智能計算機)或智能系統(tǒng),使其模擬、延伸、擴展人類智能的學科。人工智能在教學領域應用的最直接結果就是誕生了智能教學系統(tǒng)。而所謂的智能教學系統(tǒng)是以計算機輔助教學為基礎而興起的,它是以學生為中心,以計算機為媒介,利用計算機模擬教學專家的思維過程而形成的開放式人機交流系統(tǒng)。由于它綜合了知識專家、教師、學生三者的活動,因此,與之相對應,智能教學系統(tǒng)一般分為知識庫、教學策略和學生模型三個基本模塊,再加上自然語言智能接口。人工智能的這些功能和模塊剛好切合了遠程教育的特點及要求。我們開展的遠程教育一直以來就強調以學生為中心,以學生自學為主,教師輔導為輔,教師通過計算機網絡系統(tǒng)對學生進行實時和非實時輔導,以此來完成學生的學習過程。因此人工智能適合應用于遠程教育教學過程。
2.3 人工智能能夠有效加強對學生的管理,提高學習效率
長期以來遠程教育為社會詬病的是,由于缺少師生間直接交流的機會,造成教師對學生的組織和管理方面的困難。如果我們僅僅依據學生登錄次數、登錄時間等方面來評價學生學習情況,這樣往往造成對學生學習的錯誤評價,但對遠程教育的教師來說也只能做到這些。但如果我們將人工智能引入遠程教育,它可以依據自己強大的功能,通過對學生情況的數據分析,科學提供學生的學習能力、認知特點及當前的知識水平。更為重要的是,通過對這些信息的分析,它能為每位學習者制定適當的教學內容和教學方法,為學生提供個性化的學習服務,切實提高學生的學習效率,這是我們遠程教育所倡導的最佳服務的效果。
2.4 人工智能可以從某方面解決農村遠程教育師資力量
如上所述,由于城鄉(xiāng)間經濟差距,造成了長期以來城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡,廣大農村地區(qū)師資力量較為薄弱,特別是遠程教育方面。這一問題解決的根本途徑在于縮小城鄉(xiāng)經濟差距,但這并非一朝一夕就能解決的問題。因此農村師資力量特別是遠程教育師資力量的解決,需要一個過程。而人工智能技術利用了計算機模擬教學專家的思維過程而形成的開放式人機交流系統(tǒng),它集知識專家和教師于一身。廣大學員可以通過自然語言系統(tǒng),實現正真意義上的人機對話,完成適時的學習輔導過程,這從某種程度上解決了師資短缺的問題,為農村遠程教育的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展思路。
2.5 人工智能能夠有效解決農村遠程教育資源建設問題
目前我國農村遠程教育在資源方面存在的問題除了數量較少,質量也不高,許多網絡課程資源僅僅是課本的翻版,雖然資源制作者利用現代資源制作手段,以文字、視頻及圖片等手段來展現知識,但知識之間的邏輯聯系性方面存在不足。這給學習者有效學習帶來極大不便,影響了學習效果。而人工智能技術,能夠對現有的網絡課程資源進行智能加工,對知識結構進行重新構建,對知識間的層次性、邏輯性進行重新編排,為學習者展示學習重點、難點,切實提高學習效率。使資源更加優(yōu)質高效。
2.6 人工智能能夠提供實時交流,解決網絡教學平臺的不足
由于人工智能集知識專家、教師與一身,可以通過自然語言系統(tǒng),開展人機對話,通過討論解決學生遇到的問題。能改變傳統(tǒng)網絡教學平臺缺乏及時交互性的問題。能夠解決網絡教學平臺的不足。促進農村遠程教育的發(fā)展。
3 結語
人工智能技術是計算機科學發(fā)展的成果之一,它具有智能、高效、優(yōu)化的強大功能,許多行業(yè)都利用人工智能技術提高效率。對我國農村遠程教育而言,如果能將人工智能引入,能從某種程度解決因為資金問題造成的師資力量缺乏問題;提高對遠程教育學生的管理,為他們提供個性化的高效遠程教育服務;能夠利用它強大的功能重新編輯網絡資源,讓它更有利于學生學習;同時人工智能還能提供自然語言接口,打破以往網絡教學平臺的弊端。相信通過引入人工智能技術,我國農村遠程教育會迎來新的發(fā)展。
參考文獻
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篇2
深度學習+大數據+GPU并行計算共同推動近年來人工智能技術飛躍式發(fā)展。語音、視覺識別正確率已經超過95%,AI與各行業(yè)結合已經勢在必行。
2.底層技術的成熟加速教育領域應用
人工智能的一些底層技術已經相對成熟,使得在教育領域的應用開始加速發(fā)展。比如輔助閱卷需要的圖像識別技術、自然語言理解能力,以及輔導機器人所需要的語音識別技術在近年來深度學習+大數據的訓練下進展神速,所以教育領域的AI應用突破產業(yè)發(fā)展的臨界點,開始加速發(fā)展。
3.技術的逐步發(fā)展將使AI在教育領域深化應用
與AI在其它行業(yè)的應用類似,AI在教育領域的應用也是由技術驅動。其中圖像識別、語音識別等方面的技術已經較為成熟,而機器在語音翻譯、自然語言理解等需要理解能力的領域還有待發(fā)展。未來隨著AI在這些領域的技術發(fā)展將推動應用深化。
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關鍵詞:高校虛擬輔導員;語音識別與合成;語音對話;語音數據庫
隨著移動互聯網技術的快速發(fā)展,尤其是語音技術的發(fā)展,人們更希望通過采取語音對話這樣更加自然的方式去獲取信息,達到對話交流的效果。高校輔導員作為高等學校教師隊伍的重要組成部分,是高等學校從事德育工作,引導和陪伴大學生健康成長的骨干力量,也是大學生進行學風建設、日常管理的有力力量。
在20世紀50年代,美國AT&TBell實驗室研究出了可以識別十個英文數字的Audry語音識別系統(tǒng),打開了語音研究領域的大門。20世紀60年代,隨著人工網絡的引入,打開了語音識別的新思維,而其中的線性預測編碼LinearPredictive Coding(LPC)和動態(tài)時間彎折Dynamic Time Warp兩大技術更是奠定了神經網絡在語音識別中的地位;美國佛羅里達州立大學教授貝勒從事RITL虛擬教師創(chuàng)新技術研究(Research of Innovative Technologies for Learning)。在內以中科院自動化所、哈爾濱工業(yè)大學、科大訊飛等為代表的一流大學和機構在語音研究中也投入相當多的研究精力。正是因為語音技術的發(fā)展,“虛擬人”概念應運而生。清華大學研究基于人工智能情感的機器人控制體系以及浙江大學研究的虛擬人物構造,由此可見,對虛擬人方面的研究正不斷深入,從而奠定了本系統(tǒng)的開發(fā)基礎。
本文通過研究語音識別與合成技術,嵌入科大訊飛提供的API作為支撐,采用Android移動開發(fā)技術,將語音識別與合成技術應用到當今高校教育中,打破傳統(tǒng)人機交互模式,實現了高校虛擬輔導員智能語音對話系統(tǒng),使得高校輔導員的工作以及高校學生的培養(yǎng)更加人性化,極大減輕我國高校輔導員作為大學生思想上的引路人、生活中的關心人、學習上的指導者、心理上的疏導者繁重的工作任務。
1.系統(tǒng)的相關技術
篇4
在共享單車領域,從公開披露的融資信息來看,摩拜單車累計獲得約12億美元融資,ofo融資額約為14.5億美元左右,永安行旗下的hellobike宣布獲得螞蟻金服領投的3.5億美元D1輪融資。在人工智能領域,商湯科技繼今年7月完成4.1億美元B輪融資后,11月獲得了阿里巴巴投資的15億元人民幣,此輪融資后,商湯科技估值將超過30億美元(約198億元人民幣)。在新零售領域,阿里將投入224億港元(約合190.02億元人民幣),直接和間接持有高鑫零售36.16%的股份,從而成為后者第二大股東。騰訊斥42億元入股永輝超市,獲5%的股權。
馬上就要到2018年了,移動互聯網創(chuàng)業(yè)的九大風口是什么呢?下面為大家一一道來:
1、新零售
騰訊和阿里在新零售領域的布局已經非常清晰了,目前的情況是“騰訊+京東+永輝+沃爾瑪”對抗“阿里+蘇寧+高鑫+新華都+聯華”,這是一場千億級別的大戰(zhàn),我相信線下很多的零售商都要被迫站隊,可以預計2018年會非常熱鬧。此外,2017年開始興起的無人貨架,例如猩便利在9月份宣布獲得1億元天使輪融資;七只考拉同期獲得5000萬A輪融資;果小美幾乎是同日也宣布完成了1000萬美元A輪融資。另外,哈米科技、領蛙、友盒、陽光樂選等無人貨架企業(yè)也都宣布獲得了數千萬融資。前有巨頭的零售大戰(zhàn),后有黑馬的搶奪市場份額,新零售的江湖必然掀起驚天巨浪。
2、人工智能
近幾年來,全球范圍內都掀起了人工智能的熱潮。從AlphaGo到iPhone Face ID,國外的巨頭企業(yè)如谷歌、微軟、蘋果等科技企業(yè)把未來的發(fā)展重心集中在人工智能領域,國內巨頭阿里、騰訊、百度等也高調入局。技術是人工智能+的核心動力。據媒體的統(tǒng)計,國內目前涉及人工智能領域的企業(yè)已有709家,并且有不少公司在多個領域已經有突破。在國內的AI投資潮中,商湯科技、曠視科技、依圖科技等公司成為資本追逐的對象。據公開信息顯示,今年5月份至11月,人工智能領域的融資已經超過60億元人民幣。預計到2018年,資本將會更加集中到頭部的公司,AI企業(yè)的大戰(zhàn)一觸即發(fā)。
3、共享經濟
這是一個很神奇的行業(yè),在短短的幾年時間內造就很很多獨角獸。比如國外的Uber,國內的滴滴和摩拜等。共享經濟的戰(zhàn)火從出行、住房燒到了充電寶、雨傘、圖書、零售等多個領域。從目前的情況來看,2018年的共享單車、共享汽車依然會成為資本追逐的熱點。相信在2018年共享單車行業(yè)可能發(fā)生重大整合,各家都燒不起的時候,就是公司整合的時候。其他的共享領域,就看創(chuàng)業(yè)團隊的表演吧!
4、生物科技
當人們生活得比較好了以后,就想活得久一點,活得質量更高一點,這就非常需要生物科技來幫忙了。近年來,越來越多的上市公司都在布局基因測序,不少上市公司也加入到了基因測序的行列中,業(yè)務競爭日趨激烈。從整個行業(yè)關于基因測序公司的注冊數可以發(fā)現,已經從幾年前的兩百多家上升至目前的一千多家。有數據預測,整個領域2015年容量大約是59億美金,未來年度的增長率也是18%左右。在國內以華大基因為代表的生物科技公司,已經成為全球最大的基因組學研發(fā)機構。谷歌在進行人工智能研究的同時,也不惜砸下15億美元,專門成立了Calico公司,目的只有一個:延長人的壽命??梢灶A見的是,在2018年生物科技方面的投資會越來越熱。
5、內容付費
這兩年內容付費風生水起,從平臺來看有喜馬拉雅、荔枝等;從自媒體來看有邏輯思維、樊登讀書會;從獨立的APP產品來看也有得到、分答這些,整個市場非常熱鬧。一夜之間知識分子都跑出來了的感覺,身邊的朋友也或多或少受到這些知識付費平臺或大V的影響。羅振宇解決的是知識分子的焦慮,不斷給你講新出來的內容;樊登讀書會主要解決的是白領、銷售、畢業(yè)生和年輕父母的焦慮,跟你講職場是怎樣、親子關系要怎樣處理、管理是怎樣的等。2018年內容付費的產業(yè)有望得到更快的發(fā)展,畢竟人們的物質生活得到較大的滿足以后,精神方面的追求就會開始提升。跟知識付費類似的還有泛娛樂內容的消費,例如視頻、綜藝、游戲、小說、動漫等也會繼續(xù)增長。
6、K12教育
所謂K12教育,“K”代表Kindergarten(幼兒園),“12”代表從小學一年級到高中三年級的12年中小學教育。2017年在線教育企業(yè)的融資紀錄不斷被刷新,多家公司估值超過10億美元。5月31日,猿輔導宣布完成1.2億美元的融資。8月14日,作業(yè)幫宣布完成1.5億美元的C輪融資。8月23日,在線外教英語品牌VIPKID宣布已獲得由紅杉資本領投、騰訊戰(zhàn)略投資的2億美元D輪融資。2018年K12教育的業(yè)務規(guī)模將會進一步擴大,繼續(xù)成為資本青睞的投資風口。
7、OMO
繼O2O以后,今年一個全新的詞OMO橫空出世。與O2O不同的是,OMO指的是線上與線下互相融合。眾所周知,線上的流量獲取已經越來越困難了,現在移動互聯網公司普遍把關注的重點放到了線下,特別是三四五線城市。相對于一二線城市而言,三四五線城市的互聯網程度較低。而且這里的用戶也沒有受到大多產品的狂轟亂炸,對新的產品的接受意愿也相對會較高,至少不會帶有嚴重的戒心,也有較好的付費意愿。2018年OMO必定會成為創(chuàng)投圈新的焦點。
8、大數據
目前大型互聯網公司的發(fā)展都講究ABC,其中A指的是AI,B指的就是大數據,C指的是云。2017年上半年,據不完全統(tǒng)計有63家大數據創(chuàng)業(yè)企業(yè)獲得了融資,總融資金額超過68億人民幣,其中獲得上億元融資的企業(yè)就有17家。如今大數據已經毫無疑問的成為了熱門投資方向之一,正是資本的進入在不斷促進大數據產業(yè)快速發(fā)展。預計到2020年中國大數據產業(yè)規(guī)?;蜻_13626億元。按照目前的發(fā)展趨勢,到了2018年資本將會擴大在大數據行業(yè)的投資。
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一、人工智能應用于稅收征管的必要性分析
1.優(yōu)化辦稅體驗,提高納稅遵從度。稅務部門的納稅服務有網絡和辦稅服務廳兩種方式。利用人工智能技術,可以智能地分析納稅人輸入的信息,精準納稅信息的推送,提高個性化咨詢的針對性,服務好PC端和移動端,使納稅人無需離開住宅即可完成一般的稅收申報。對于某些納稅人條件有限或無法在線解決的問題,實體服務機構仍可以使用人工智能系統(tǒng)。自2016年以來,江蘇、廣東、上海等地陸續(xù)推出了采集納稅人人臉圖像、身份信息和電話號碼的“旺寶”、“小賢”等稅務服務機器人提供自助稅收服務、發(fā)票申請等,它不僅減輕了工作人員的負擔,而且提高了稅務處理的效率。人工智能的友好、耐心、準確和高效的服務,也受到了公眾的好評。2.實現稅收信息共享,確保信息對稱。目前,“金稅”項目的第三階段已逐步在全國范圍內建立了信息收集系統(tǒng)。政府應建立基于“金稅”項目的綜合電子稅務辦公系統(tǒng),運用人工智能技術分析大數據,連接各稅務機關的信息,整合分散的資源并重新開發(fā)一套用于稅收信息收集和管理的操作方法,以增強稅收信息收集和管理的相關性,確保信息的對稱。3.創(chuàng)新檢查手段,兼顧公平速度質量。對于稅收征管檢查工作分為兩部分,計算機選擇選案,然后由稽查人員負責后續(xù)的稽查工作。人工智能的選擇不僅有助于確保公平性和準確性,還可以提高速度,使稅務人員更好地投入于跟蹤工作。人類與人工智能各司其職,這是流程再造理論下稅收征管改革的必然趨勢。4.加強風險防范,打擊涉稅違法。電子商務的興起,納稅人收入來源的不明確和生產模式的多樣化催生了一系列偷稅和逃稅行為。稅務部門應依靠人工智能技術,建立稅收風險的預防和控制系統(tǒng),對評估有疑問的納稅人,由人工智能系統(tǒng)過濾后,發(fā)送給不同的部門進行監(jiān)控和定期檢查,從而遏制不法行為發(fā)生。5.節(jié)省人力時間,降低稅收成本。人工智能的優(yōu)勢在于能夠利用風險評估和稅源管理機制來減少稅收管理資源的投入,日常工作效率得到有效提高。人工智能還可以對熱點稅收問題進行智能分析和評論。還可以應用于稅務審批事務。通過智能的機檢,可提高工作效率,從而降低稅收成本。
二、基于人工智能應用稅收征管的障礙因素
1.人工智能技術的發(fā)展不夠完善。首先,稅收信息與人民生活息息相關,但稅收人工智能技術還存在技術方面的不足,容易受到黑客攻擊。目前,稅收信息的保護是有限的。其次,人工智能系統(tǒng)的專家系統(tǒng)。計算機經過的智能程序的學習,除了原有的程序思維,也導入了另一個思維,有了雙思維,這就是人性化的專家思維,使稅收征管中解決復雜問題能力上了一個臺階,計算機程序通過稅務專業(yè)知識+稅務專家經驗兩個思維去思考和分析面對的稅收征管難題。事實上由于缺乏專家系統(tǒng)的技術支撐,人工智能應用會大打折扣。2.缺乏人工智能復合的高端人才。首先,稅收征管需要兼通IT和稅收的人才。但如今,稅務專業(yè)中基本上沒有人工智能的本科教育,人工智能與稅收學科的交叉和融合無法實現。另外,在稅收征管領域,人工智能廣泛應用之后,普通稅收專業(yè)人員的數量將減少。簡單的咨詢輔導工作,發(fā)票業(yè)務等可以輔以人工智能系統(tǒng)。而高端管理人才缺乏,是阻礙稅收人工智能發(fā)展的重要成因。3.適應智能辦稅能力尚顯不足。在稅收實際工作中,由于納稅人的水平不一,接受新事物新技術的能力不一,也就不能很好地掌握智能辦稅中的各種操作要求和智能處理。4.缺乏人工智能應用和數據的保護。政府對個人信息的收集,分析和比較,確實提高了政府部門的管理能力,并在一定程度上有助于改善政府管理手段。但是,公權力無限收集信息超出必要程度可能會侵犯私人權利。目前,我國還沒有關于“人工智能數據的應用和保護”的規(guī)定。建議從法律條文上體現對公民的隱私保護。
三、完善人工智能應用稅收征管的對策
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關鍵詞:“互聯網+”;應用型人才;過程化考核;立體化考核;應用能力
1概述
作為信息共享和交流溝通的平臺,“互聯網+”推動各行各業(yè)的快速發(fā)展,在當今時代中起著越來越重要的作用。隨著“互聯網+”時代的來臨,教育事業(yè)的發(fā)展也發(fā)生著翻天覆地的變化,教學的形式、教學的內容、教與學之間的相互融合等都得到深入的發(fā)展。應用型本科院校計算機學科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是學生既能掌握計算機學科的基本理論,又具有較強的系統(tǒng)開發(fā)與維護、軟件開發(fā)與測試、網絡規(guī)劃與管理以及數據庫開發(fā)與應用等能力,能夠從事計算機科學以及各個領域中計算機開發(fā)與應用的工作。計算機導論是計算機學科相關專業(yè)的一個入門課程,對學生的專業(yè)學習起到承上啟下的作用,引領學生步入計算機學科領域的學習和研究。隨著計算機技術的高速發(fā)展,計算機方面新的技術、新的應用也在不斷涌現,應用型本科院校計算機導論的教學也應順應時代的發(fā)展做出相應的調整。因此,計算機導論的教學在“互聯網+”平臺的助推下,通過科學規(guī)劃教學內容、采用多種教學模式和教學手段,使得學生能夠在全面了解學科知識的前提下,加強動手能力培養(yǎng),提升專業(yè)素養(yǎng)。
2豐富教學內容,跟蹤學科最新發(fā)展、突出應用型人才培養(yǎng)特點
計算機導論的教學內容在保持全面介紹計算機學科基本知識的基礎上,結合“互聯網+”平臺上計算機各種新技術、新應用,并且根據應用型人才的特點適當拓展以下教學內容。2.1云計算云計算通過虛擬化技術實現資源的按需分配,提高了資源利用率,增強了計算機系統(tǒng)的服務功能,方便了用戶的使用。云計算還可以通過多種方法對計算機資源進行分配,比如通過拍賣的方法分配資源,云資源的擁有者可以通過不同的拍賣機制實現資源的合理分配。此外,不同企業(yè)和組織構建的云可以組成聯邦云,通過聯邦云實現資源的協(xié)同利用。這部分內容主要向學生講解云計算的實現思想、系統(tǒng)架構、主要的云計算系統(tǒng)以及云計算的最新應用等[1],引導學生建立合理、高效、協(xié)同使用計算機資源的思想,了解計算機技術的最新發(fā)展和應用。2.2大數據大數據是通過網絡實現數據實現共享,對大數據進行分析可以獲得潛在的有價值信息,對大數據的合理使用還可以提高生產效率。比如,醫(yī)療大數據可以通過不同醫(yī)院診治某種疾病的分析,得到診治這種疾病的有效方法,提高診療效果;通過大數據系統(tǒng),還可以實現遠程診療。對交通大數據進行分析,可以針對不同的交通情況合理設置交通管理方法以及提高公共交通安全等。大數據系統(tǒng)的應用,推動了各個領域的快速發(fā)展[2]。因此,通過大數據的基本原理、主要應用的講解,可以進一步開闊學生的視野,使得學生認識到計算機學科與其他學科進行交叉研究能夠進一步促進計算機學科發(fā)展、提升計算機的應用能力。2.3人工智能及其最新發(fā)展人工智能是計算機學科的一個分支,通過研究人類感知、思維與推理能力特點,構造出模擬人類智能的機器和系統(tǒng)推動社會的發(fā)展。人工智能綜合計算機科學、信息論、神經科學等學科知識,其中計算機技術在人工智能中起到了重要作用。人工智能的發(fā)展異常迅速,從簡單的智能家電向應用于社會生活的各個方面發(fā)展[3],虛擬現實更是成為當下最為熱門的高新技術之一。人工智能改變了人們的生活方式,機器設備的越來越智能化使得人們可以從各種艱苦和繁重的勞動中解脫出來,智能機器人也可以彌補人工勞動力的不足,智能機器人逐步升級到通過情緒感知與人類進行心靈的溝通和交流。通過人工智能的學習,使得學生對本專業(yè)的發(fā)展前景有一個很好的展望和期待。2.4計算機應用技能計算機學科的大學新生和其他專業(yè)大學新生知識背景相同,在進入大學之前只有部分學生學習過簡單的辦公軟件和程序設計語言,很多學生對辦公系統(tǒng)軟件和程序設計軟件了解不多。辦公軟件是計算機學科學生學習的一個必備工具,要求學生能夠深入理解和熟練運用。而程序設計語言是計算機學科學生將來主要的開發(fā)工具,在學科入門階段的學習中要求學生掌握程序設計語言的相關知識,并能夠進行簡單的程序設計,加深對本學科的理解。因此,在授課過程中可以采用課內引領和課外指導多種形式對上述計算機應用技能方面的知識進行學習,使得學生能夠對此部分知識很好地掌握和運用。
3教學模式和教學手段多樣化
“互聯網+”環(huán)境下,教育資源得到了最大程度的共享,教學模式和手段得到了不斷創(chuàng)新。根據當前教育的時代特點,應用型本科計算機導論的教學要在教學模式和教學手段上不斷創(chuàng)新,提高學生學習的積極性和主動性,主要包括以下方面。3.1課堂教學與課外實踐相結合應用型人才要求具有較強的動手能力,因此在計算機導論的教學中加強實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。比如,學生在課內學習了操作系統(tǒng)的知識后,在課外指導學生對具體的操作系統(tǒng)進行實踐。這樣通過學生課外自學、教師輔導等多種措施,提高學生的實際動手能力,加深對課內理論知識的理解。3.2知識學習與探索相結合通過引導,組織學生參加到教師相關的大學生創(chuàng)新小組、競賽小組以及科研開發(fā)小組中去,鼓勵學生參加計算機學科前沿講座。通過這些活動,可以進一步提高學生的學習興趣,激發(fā)學生獨立思考、勇于探索的精神,使得學生能夠更為深入地了解本學科的知識體系和發(fā)展方向,提高動手能力。這些活動的組織和實施可以充分利用互聯網平臺,使得活動的參與方便和快捷。3.3教師教學與企業(yè)專家相結合對教學任務進行模塊化教學,理論部分內容學校教師授課為主,實際應用相關部分聘請企業(yè)專家進行授課。在校教師具有扎實的專業(yè)理論,而企業(yè)專家具有豐富的實踐經驗,從專業(yè)入門課程開啟校企聯合的人才培養(yǎng)模式[4],真正做到理論知識學習和實際應用實踐傳授相結合,提升教學效果。3.4課堂教學與互聯網教學相結合互聯網可以作為學生的第二課堂。首先,教師可以將計算機導論課程學習相關資料放到網絡上供學生下載學習,比如上課的課件、視頻以及探討題目等;其次,學生可以通過微課、慕課等形式進行學習[5,6];再次,師生可以通過網絡和學生進行實時溝通和交流,做到及時解疑釋惑。
4考核過程化和立體化,促進學生的深入理解和運用
“互聯網+”環(huán)境下,加強過程考核,在教學過程中考核學生的實際分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生深入研究、堅忍不拔的精神。傳統(tǒng)考核手段是期末考試,屬于一卷定終身的考核方式。對于計算機導論來說,試卷的題目往往趨于知識淺層次的考核,對于學生知識的運用能力考核不夠,特別是對學生學習過程缺乏考核,部分學生期末通過課本知識的死記硬背也能取得好成績。在教學過程中進行考核,可以督促學生及時掌握授課內容、并且達到熟練運用。過程考核中,既要進行理論知識考核又要進行實際動手能力考核,體現出應用型人才的培養(yǎng)特點。在過程考核中可以將授課內容設置為不同的知識單元,每個知識單元結束后進行相應的考核,每次單元考核成績納入總評成績,期末進行綜合考試。此外,課外學習小組的學習情況也納入考核范圍,使得學生在課外學習中真正投入精力,取得收獲。鼓勵學生考取行業(yè)內國際知名企業(yè)相關應用能力證書,獲得證書也可以得到相應的分數。通過上述措施,既對課內學習進行了考核又對課外學習進行了考核,既對理論學習進行了考核又對知識的運用進行了考核,實現了學習考核的立體化。
5結論
“互聯網+”不僅僅提供了一個信息交流的平臺,更重要的是改變了傳統(tǒng)的思想觀念和行為方式。“互聯網+”時代,應用型本科計算機導論課程教學一方面將計算機學科相關的最新技術和應用融入到課程教學,開闊學生的視野;另一方面改變傳統(tǒng)的教與學的方式和方法,采用多種教學模式、多種教學手段提高學生學習的積極性和主動性,提高學生的學習能力和知識應用能力,引領學生步入計算機學科的知識殿堂。
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篇7
關鍵詞:中學歷史課;計算機輔助教學;改進方法與設想
計算機的問世,將人類文明推進到信息時代,也必將引起教育領域深刻的革命。這場教育大變革不僅僅是教育形式和學習方式的重大變化,更重要的是將對教育的思想、觀念、模式、內容和方法產生深刻影響。計算機為歷史教學提供廣闊的前景。陳至立在全國中小學信息技術教育工作會議上的講話中指出:“信息技術是最活躍、發(fā)展最迅速、影響最廣泛的科學技術領域之一?!畔⒓夹g極大地拓展了教育時空界限,空前地提高了人們學習的興趣、效率和能動性。”但是,目前中學歷史教學中計算機功能的發(fā)揮是極其有限的,而且熱了一陣子之后,逐漸趨于降溫。本文著重論述目前中學歷史 (A1 教學中的主要缺陷,提出改進的措施,以期推動計算機技術與新課標下的歷史教學的整合,促進歷史 CAI 教學的研究,推進中學歷史多媒體教學的深入發(fā)展。
一、中學歷史課計算機輔助教學的現狀
計算機輔助教學可分為初級階段和高級階段。初級階段主要是框面型課件計算機輔助教學,高級階段是系統(tǒng)型人工智能軟件計算機輔助教學。目前國內中學歷史課計算機輔助教學尚處于初級階段。
國外自 20 世紀 50—60 年代,美國的哈佛大學、 IBM 公司的沃斯頓研究中心、伊利諾斯大學和斯坦福大學等開始程序教學 (Programmed Instruction) 以來, 70 年代微型計算機的研制成功,為多媒體教學的普及提供了條件。除美國外,法國、英國、加拿大、日本等國很快開展計算機教育。 80—90 年代多媒體技術與網絡技術以及衛(wèi)星通訊技術迅速發(fā)展。各國的中小學掀起計算機輔助教學的新。出現了以“教”為主的美國計算機輔助教學 (Computer Assisted Instruction ,簡稱 CAI) 、英國以 “ 學 ” 為主的計算機輔助教學 (Computer Assisted Learning 簡稱 CAL) 。目前,各國的計算機技術已應用到教育系統(tǒng)的各個領域,除了上述的教學以外,還應用于教育行政管理和教學管理。
80 年代,我國的計算機輔助教學開始起步。北京大學、清華大學、華東師范大學、浙江大學等高校都投入研究開發(fā)工作,推出了 BASIC 語言系統(tǒng)、方正奧斯等一批研究成果。 80 年代中期,計算機輔助教學得到推廣。我國中小學計算機輔助教學起步雖晚,但發(fā)展甚快,與國際水平的差距日益縮小。我國經濟發(fā)達地區(qū)的中小城市的中小學普遍開展多媒體教學,其教師也大多掌握多媒體教學技術,能夠運用 PowerPoint 、 Authorware 、 Director 等多媒體寫作工具,制作出能夠脫機運行的教學課件。一批中學建立校園網,實現了輔助教學、教育行政管理和教學管理三位一體的計算機輔助教育 (CBE) 。這些學校的計算機輔助教學在教育教學諸多方面收到了顯著的效益。為進一步開展計算機輔助教學奠定了基礎。但是,由于起步晚,經驗不足,也存在著許多問題,如:首先,沒有從本質上突破舊的課堂教學模式,只是把板書制成多媒體教學框面,加上一些音像、聲響等多媒體;其次,缺乏新理念的指導,計算機輔導教學仍然依據斯金納 (B . F . Skinner) 的學習理論為基礎的行為主義教學理論;第三,教師計算機技術不嫻熟,在制作課件時往往故弄懸虛,中問設置了許多超級鏈接,把教學課件搞得機關重重,上時經常出現技術問題;第四,課件交互性欠強,教師與學生之間、學生與學生之間的交流都難以在課件教學中實現,更不用說人機交互了;第五,缺少因材施教、隨機應變的教學靈活性,一旦生成課件就只能運行,無法修改,不利于教師因材施教和臨場發(fā)揮。因此,歷史教師必須學習先進理念和熟知優(yōu)秀教學課件的基本要求,并掌握一定的計算機教學技巧和嘗試人工智能軟件教學。
二、計算機輔助教學的改進方法與設想
計算機技術在中學歷史教學中應用與拓展,需要科學理論的支持,需要先進理念的指導、先進教學方法的采用與計算機技術的支持。筆者在教學實踐中得出一些改進方法,并提出新的設想:
1 .學習先進教育理念
目前歷史計算機教學存在諸多問題的根本原因是教師缺乏科學理論和先進理念作為理論基礎。對中學歷史計算機輔助教學的改進具有指導意義的有:
(1) 三大傳播理論。 “ 四大要素決定論 ”—— 貝羅 (D . K . Berlo) 認為,傳播過程有四個大要素:信源、信息、通道、受者。傳播的效果是由四個要素以及它們之間的關系共同決定的?!皞魇陔p向互動論”——施拉姆 (W . Sehramm) 認為,傳播過程是一種雙向互動的過程,傳者和受者都是傳播的主體。受者不僅接受信息而且對信息做出積極的反應?!皞鞑ノ?W 論”——拉斯威爾 (H . D . Lasswall) 認為:要描述什么叫做傳播,可以概括成五 W : wh0 ,傳播者是誰; What ,傳播內容說什么; Which Channel ,傳播的通道是么途徑; TO whom ,接受者是誰,即對誰說; With What Effect ,傳播達到什么效果。
(2) 兩種學習理論。 “ 認知主義學習理論 ” 與 “ 建構主義”,代表人物有皮亞杰、紐厄爾等,基本觀點: a .學習是認知結構的形成,要通過學習者的主觀作用來實現。新學習的知識必須附著在原有知識結構的“附著點”上。只有學習者將外來的刺激同化于原有的認知結構中,才能發(fā)生有效的學習。 b .學習憑智力與理解,絕非盲目的嘗試。 c .學習過程是信息加工過程,人腦好似電腦,應建立學習過程的計算機模型。認知理論認為新知識一定要以舊知識為附著或拋錯點,認知的發(fā)展過程是同化、順應、平衡。 [2] 這兩種新教學理論要求歷史教師開發(fā)教學課件時做到 a .利用多媒體優(yōu)勢,幫助學生建立新舊知識的聯系。歷史教學軟件必須引導學生把已學的歷史知識與將要學習的歷史新知識建立起緊密地聯系。 b .對舊歷史知識的整理科學越明晰,越有利于新知識附著,使計算機多媒體輔助教學優(yōu)勢充分發(fā)揮。 c .教師以引導者的身份發(fā)揮教學的主導作用,參與學生的知識建構過程。除幫助學生建立與舊有知識的關系 ( 同化 ) 外,還要在課件中揭示新舊歷史知識的矛盾,如新航路開辟帶有中西文化的沖突,資本主義萌芽與商業(yè)危機的矛盾,舊商路與新航道反差等等,并逐個問題加以解決,使學生知識結構改變 ( 順化 ) ,最后進行整合,達到平衡。
2 .確定制作優(yōu)秀 CAL 教學課件的基本要求
運用計算機技術開發(fā)優(yōu)秀歷史課件必須具備如下優(yōu)點:
(1) 優(yōu)良的教育功能:即特效性、領先性、科學性。歷史是過去的陳跡,我們無法把學生帶入過去的歷史時代,但歷史總會遺留下一些文字資料,實物等遺跡,通過計算機技術一定程度上可以“再現”歷史,起到特有的、無以取代的歷史教學效果: a .特效性。能為歷史教學提供一種最佳的、多維的表示,傳遞和處理歷史信息的方法和技術的途徑,使學生進入了視聽并用,抽象邏輯思維與具體形象思維共同參與學習過程的多維動態(tài)環(huán)境。突破抽象邏輯思維的難點,用虛擬現實的概念與技術,把已過去的學生難以能及的歷史現象帶到學生面前,使教學活動更加符合人的自然思維,從而獲得特別優(yōu)良的歷史教學效果。 b .科學性。教學內容能準確地反映歷史發(fā)展的客觀規(guī)律,突出重點。具體表現為教學目標明確恰當。對歷史大綱 ( 課程標準 ) 、教材 ( 課本 ) 與學生 ( 教學對象 ) 三者的關系處理恰當,各種媒體信息都必須為了表現某一個歷史知識內容,為達到某一層次的教學目標而設計。符合教學規(guī)律。優(yōu)秀歷史課件必須符合歷史教學的一般規(guī)律,處理好教學內容的難度、深度、廣度三者之間的關系。 c .領先性。體現當代教育觀念、教學思想和多媒體課件發(fā)展方向。
(2) 嫻熟的計算技術:即技術性、藝術性、智能性。創(chuàng)作一個歷史教學軟件,要特別注意課堂教學的效率與效果,不可因計算機技術問題,影響了歷史教學的效度。 a .技術性。課的可用性與可靠性。程序有較強的交互能力,保證教學過程不受干擾,不因學生錯誤操作而產生錯誤甚至停止運行。課件使用方便、教師調整靈活,學生控制靈活。能較好地利用計算機軟硬件資源,軟件容易維護,人機交互有較高水平,課件安裝或下載使用方便。 b .藝術性。具有友好人機交互界面。窗口、菜單、按鈕、圖標及快捷鍵都必須美觀并符合歷史教學規(guī)律。另外,教與學都是緊張的腦力勞動,盡量做到簡潔清新,切忌羅列繁煩復雜的知識條目。 c .智能性。具有診斷、評價和反饋能力。
3 .掌握一定的計算機教學技巧
教師扎實的專業(yè)知識和先進的教學理念都必須落實到計算機技術之上。計算機技術主要體現在課件設計、采集資料、制作等各個環(huán)節(jié)。
(1) 課件的設計。課件的設計是課件開發(fā)的重要階段,是按課件的歷史教學需要及軟件工程的方法對課件進行綜合全面的設計。主要是設計課件制作方案,課件演示方案。包括教學目的、流程的教學方案。 a .設計好歷史教學方案。教學流程設計要體現歷史教學的規(guī)律,要歷史教學內容劃分成若干教學單元,各單元之間或按歷史事件時間順序或按歷史時件的邏輯順序繪制出教學單元的流程圖。要考慮通過課件的教學能否在突出重點,突破難點,增強記憶,啟發(fā)思維方面收到傳統(tǒng)教學不能達到的效果。同時還要設計出在什么時候使用聲、文、圖、動畫多種媒體的合理組合,使這些多媒體資料為教學服務。 b .設計課件制作方案。首先要考慮所開發(fā)的最后產品是什么。是用于班級課堂教學交互性教學,還是網上自學;是模擬演示還是資源積件。其次是考慮課件的結構類型,是固定結構型、生成型,還是智能型結構,控制策略是線性型、分支型還是混合型。
(2) 素材的收集與編采。資料的搜集可以到圖書館、校園網、因特網、電視臺、校電教中心、 VCD 光盤及其他磁盤、自制數碼攝影,甚至于超市等收集。如要做中國的發(fā)展的教學課件,可以“ A 日擒雕牌 ” 煉乳為例,這只商標是近代溫州民族資本家吳百亨同英商爭奪浙江市場中產生的,對中國產生的背景、民族資本家的革命性都很有說服力。歷史資料收集的主要網站有:人民教育出版社 ( 教材及大綱 )www . pep . tom . cl /。中學歷史教學 http : //www . yb2hs . com . cn / teacher / net / his/。中學歷史教學資源網 http ://ajl . teacher . 100point . corn /。資料的采集指對已收集的資料進行加工制作。聲音素材對采樣頻率,量化位數、聲道板進行選擇。動態(tài)視頻圖像須對這些素材進行混合、反向、回音、調節(jié)音量、修改頻率、轉換格式、修改聲道、移動割拼、添加文字等編輯。歷史課件會使用大量的原始圖片、圖表、錄象,這些素材的制作加工,尤要精美細致。
(3) 課件的制作與開發(fā)。課件設計和資料采集完成之后,就進入課件制作與開發(fā)階段。根據歷史教學需要選用多媒體寫作工具。由于歷史課件需要展示大量的歷史圖片等資料,又加上時間緊迫,所以平時教學可用使用簡便、制作方便的頁面式卡片為基礎的幻燈型課件制作軟件,如 toolbook 。如果教學內容復雜,課件結構聯接較為復雜的課件,比如樹型結構,可以用以圖標為基礎的流程圖型 Authorware 和以時間為基礎的時基型軟件,如 Director 、 Action 。用于網上,可用遠程多媒體課件制作工具 Frontpage 。
(4) 課件的美工修改。歷史課件最終都是以界面、框面的形式展示給學生。要把死的歷史變活,很大程度上處決于歷史軟件的界面與框面美感教學效果,因此,界面、框面的設計必須遵循美學法則。人的美感來源于視覺與聽覺。而視覺、聽覺效應往往與人的生理、心理、情緒、文化素養(yǎng)有著緊密的聯系,課件的圖像、動畫、音像通過視覺與聽覺反映于神經中樞,使學生感到友好、親切,產生美感,所以必須美學工藝知識同心理學知識緊密結合對課件修改。
(5) 嘗試人工智能軟件教學。只有開發(fā)人工智能教學軟件,才能使我國中小學的歷史計算機教學進入一個新階段。人工智能教學軟件是指計算機能夠利用歷史史實等教學信息,生成教學問題,用較強的自然語言理解能力和邏輯推理能力回應學生提出的歷史問題的教學工具。
基于人力、物力、時間和計算機技能因素,筆者只做了極為膚淺的嘗試,介紹如下:
借助 Frontpage 作為基礎,研制提供學生學習、教師教學的雙向互動和人機交互的計算機歷史教學環(huán)境。它分成學生學習模塊與教師教學模塊:在線學習的學生可以隨時打開教師教學模塊作為課堂教學的輔助與補充,教師可以隨時打開學生模塊,察看、監(jiān)控學生學習歷史的過程與結果。
整個過程是學生選定目標,查看教師提供的學習建議,完成學習內容,提交教師布置作業(yè),分析計算機作出作業(yè)批改,最后上傳到教師模塊。
教師教學模塊把教學目標也分為三等,系統(tǒng)會根據歷史教學目標提議教學策略,并給出相應的歷史教學內 容。教師可對教學內容任意增減。教學資料是根據課堂教學實際情況選用的資料。全部系統(tǒng)工作可通過計算機清晰地顯示給學生,體現出歷史教學過程中教師與計算機、教師與學生、學生與學生及學生與計算機的互動。
此外,還可以利用國外較為成熟的智能計算機教學軟件智能導師系統(tǒng) (ITS) 和人工智能化教學環(huán)境 (AIBLE) 在歷史教學中進行嘗試,等等。
參考文獻:
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【2012年學習技術發(fā)展趨勢】Backchannel(反向通道),Content Curation(內容策展),Developing in the Cloud(云發(fā)展),Expanded Instructional Designer’s Role(教學設計者角色擴展),Flipped Learning(翻轉學習),Gamification(游戲化),HTML5 for Mobile(移動HTML5),New Blended Learning(新混合學習)。
【在線教育十大趨勢】走向開源;在線教育文憑得到雇主認可;混合課堂流行;在線教育招生規(guī)模呈幾何級數增長;數據共享、協(xié)作功能;課本將漸被數字內容系統(tǒng)取代;社會化學習系統(tǒng)將基于云計算;視頻短片流行;新的教育信息技術將基于云計算;教育網絡的社交媒體化。
【學校需關注的個性化學習技術趨勢】報道。①云協(xié)作環(huán)境幫降低IT基礎設施成本和構建智能化個人學習環(huán)境;②跨平臺整合,教育服務商從應用提供轉變到平臺整合;③移動需求猛增,BYOD將發(fā)揮更大的作用;④提供個性化學習體驗的自適應學習更受歡迎;⑤游戲化讓學習和獲取知識的方式發(fā)生重大轉變。
【教育是媒體公司開拓的新領域】電影、電視、報紙和雜志都面臨業(yè)務下滑的危險,現在他們發(fā)現新的業(yè)務拓展領域——教育,這得益于技術被引進到教室。Discovery、新聞集團、NBC、迪士尼都開始押寶于數字化教育市場。傳統(tǒng)媒體公司的進入,勢必會為數字化教育帶來巨大的資源,推動著教育的更深的變革和發(fā)展。
博主評論:最好的學習是個性化學習??墒?,由于客觀條件的限制,在傳統(tǒng)教育中很難實現讓每個孩子都進行個性化的學習。這些客觀因素概括起來就是:體制、資源、技術等。批量生產人才導致的工廠化教學,對教育的投入不足導致學校人力物力缺乏等——這些都是大家知曉卻無能為力的因素。就在大家都在等政策,拼資源的時候。技術作為影響教育的第三種力量開始引發(fā)前所未有的變革,形成了教學發(fā)展的新趨勢。從云計算到智能終端,我們看到技術正走向平民化,以低廉的價格讓普通人受益。而教育作為技術最后開墾的一個市場,讓這個缺錢的行業(yè)成為新技術輸出的新領域。于是我們看到了——低成本云服務,媒體集團豐富的教學資源,BYOD輕松解決1:1計算困境;也有了MOOCS、數字教材等技術專為教育催生的應用;更出現了“新混合學習”、“翻轉學習”、“移動學習”等諸多新的學習方式。而這些技術力量正邁過體制和資源的藩籬,刺激著教育變革的神經。
新研究
【21世紀技術革新教育之個性化學習成為現實】為了讓教學更有效,教師要先了解學生,最好的辦法是使用技術來收集分析數據告訴我們學生的情況,并使用這些數據來針對性地創(chuàng)建學生個性化學習的路徑。這就是自適應學習系統(tǒng)。據美國教育部最近研究,基于技術的教學能節(jié)約30%~80%的時間。(來自赫芬頓郵報)
【移動設備+社會化媒體=個性化學習】由Blackboard和Project Tomorrow移動學習報告:近50%高中生和40%初中生有智能手機或平板電腦。比2007年增長400%。尋找移動設備更廣泛應用,是K12學生關鍵的機遇和挑戰(zhàn)。越來越多學校學區(qū)考慮在教學中整合移動設備。27%的學校管理人員正在探索地移動學習想法。
【Learning Analytics-學習分析】學習分析就是對收集到的個體學生的大量數據給出闡釋,以評估學業(yè)過程,預測未來表現,并發(fā)現潛在問題:①預測學生學業(yè)表現;②當學生遇到學習困難時給予定制化幫助;③個性化每位學生的學習過程;④用社會化、教育學和技術實現自適應教和學。此外,它還被用來評估課程,項目和機構。
【人工智能進入教育】人工智能和教育是AI、研究、學習和教育的交叉領域。智能教學系統(tǒng)、智能學習環(huán)境、自適應超媒體系統(tǒng)及其他計算機支持的協(xié)作學習系統(tǒng)等都被歸為人工智能與教育領域。SCHOLAR CAI是有史以來第一個智能教學系統(tǒng),由美國艾倫.M.柯林斯和海梅·卡博內爾在20世紀70年明。
【翻轉課堂到底有什么價值?】ClassroomWindow近日了翻轉課堂應用調查報告:①88%的受訪教育人士表示翻轉課堂提高了他們的職業(yè)滿意度;②67%的受訪者表示學生考試成績得到提高;③80%聲稱學生的學習態(tài)度得到改善;④99%表示下一年將繼續(xù)采用翻轉課堂的教育模式。
【游戲如何使教育更好】增強基本技能、喚醒學生興趣、練習科學流程、提高認知能力、更容易評價、自動矯正、擴展學習者能力、學生應用知識新途徑、支持協(xié)作學習。來自2012布魯金斯研究所報告《博客、社交媒體和視頻游戲如何改善教育》作者Darrell M. West。
博主評論:表面上看,現在正經歷一場由技術驅動的教育變革,實際上這是時代進步中各種力量合力產生的影響。特別是來自教育內部對教育規(guī)律進行的深入研究起著根本性的作用。通過這一系列的研究我們發(fā)現技術與教育結合產生的新學習方式效果明顯;并揭示了學習分析、自適應學習的應用價值,即讓教育界幾千年的難題——個性化學習、因材施教成為現實;也表明技術不再是輔助工具,已經進入新教育的骨髓。
新工具
【Knewton開發(fā)出強大的自適應學習算法】該算法能判斷用戶實際水平,并為用戶提供與其水平相適應的課程。Knewton通過不斷的提問和測試判斷使用者的真實水平,再為用戶提供與之水平相適合的課程輔導。比如,用戶代數有問題,系統(tǒng)會不斷降低測試難度,直到找到用戶能掌握的知識水平。
【戴爾推出教育數據管理服務】這個基于預測分析的決策支持系統(tǒng)——EDM,目的是提高K12學生的學習成績和學校效率。EDM能整合來自多個不同系統(tǒng)的數據,報告學生的表現和成績。該系統(tǒng)在地區(qū)層面工作,可跟蹤學生數年及跨校表現,可幫助家長和學校識別學生的特殊需要、興趣、能力傾向,以提高學生學習成績。
【創(chuàng)新的虛擬學校】許多初創(chuàng)公司都在爭搶一塊免費在線學習餡餅,不過現實是,更多的學生需要個性化教學。創(chuàng)新的混合解決方案讓人眼前一亮:虛擬學習教室模擬傳統(tǒng)教室,用iPad演示和書寫、Kinect捕捉教師動作進行小班授課,學生不僅從教師還能從虛擬小組的同伴處獲得實時指導和幫助。
【Schoology=BlockBoard+FaceBook】Schoology在線學習將社交媒體和電子課堂管理有機整合在一起,提供全套學習管理工具:學習記錄、測驗、考試、家庭作業(yè)提交,這些工具可使用戶通過社交媒體實現教室般互動。平臺甚至還提供跨學校交流,允許學校間分享教室、小組討論,支持外部導入課程。
【Edmodo增加教師集中進行課程創(chuàng)建的工具】Edmodo旨在幫助K12學校和學區(qū)創(chuàng)建封閉的網上學習社區(qū),實現師生和家長的溝通和協(xié)作。教師用它分配、批改作業(yè)。學生用它訪問項目、作業(yè)、測驗?,F增加教師集中進行課程創(chuàng)建的工具,類似于國內的集體備課;還有跨學科教師主題協(xié)作,增強的交流反饋,活動流程圖等。
【eSpark另辟蹊徑成功】eSpark本質是一個教育應用商店,收錄超過3000個應用和學習資源。eSpark又不僅是教育應用商店,學生登錄eSpark,經過學業(yè)分析診斷出學生學業(yè)水平,然后推薦最適合學生的游戲、電子書、APP;同時使用過程中將會有專人輔導監(jiān)護,用數據分析幫助學生,成績增幅是傳統(tǒng)學習進度的2~5倍。
【IL&FS教育推出虛擬實驗APP】Xperica HD是基于iPad的虛擬科學實驗室應用程序。該程序針對高中理科學生開發(fā),為iPad用戶帶來觸摸體驗各種有趣科學實驗,加深對學習內容的理解。基本應用和實驗模塊免費,更多實驗模塊需要購買。iphone版還未上線。
博主評論:顯然,教育領域正成為科技行業(yè)破壞性創(chuàng)新的新疆界。一些在其他領域成熟的技術正在以不同的搭配方式巧妙地融合到學習中,并在轉變學習方式、降低學習成本,提高教學效率等方面顯示出巨大的力量。例如,新的在線學習工具,課程和學習管理平臺,課堂教學工具,數據分析工具和自適應學習算法等。
新實踐
【混合學習成最差學校利器】克萊默中學是華盛頓特區(qū)最差的學校之一,為改變現狀,校長夸梅·西蒙斯決定在2012~2013學年采用混合學習模式,以滿足學校發(fā)展五年戰(zhàn)略計劃。該校選定Adaptive Curriculum提供的在線數學和科學課程。學生在校的50%時間上傳統(tǒng)課,其余時間在線學習。
【國內的BYOD實踐】經過調查,嘉定區(qū)實驗小學發(fā)現100多個小學一年級學生有iPad,學校遂開出了兩個“蘋果班”,一共90個學生。這兩個班學生可用自帶iPad上課,回答問題,回家做練習。小學生用起來得心應手,用現成iPad不增加負擔,語數外都會用iPad教,防止因iPad分心,家長學校簽協(xié)議。
【弗吉尼亞州頒發(fā)強制在線學習法律】2013年秋天開始,所有學生必須完成一門在線課程才能高中畢業(yè)。弗吉尼亞州是繼密歇根州、阿拉巴馬州、佛羅里達州和愛達荷州之后,成為美國第五個強制在線學習的州。第一個是密歇根州,在2006年,其次是阿拉巴馬州在2008年。
【斯里蘭卡啟動每位學生一臺筆記本電腦項目】該項目已經啟動,計劃在2014年為六年級到高中的學生配備筆記本電腦,用數字技術武裝年輕一代。為此將在漢班托塔地區(qū)建立一個計算機制造工廠。這些用于教育的筆記本電腦除了安裝相關軟件外,還提供數字教科書和教師手冊。這將極大提高該國教育水平。
【iPad取代傳統(tǒng)互動電子白板】南加州瓦爾豪園聯合學區(qū)為800多名教師配備了Splashtop白板程序,鼓勵他們用iPad控制和批注PC電腦上的內容。傳統(tǒng)互動電子白板教師和學生必須要到講臺前才可用?,F在師生在座位上通過手中iPad用Splashtop白板程序即可把需要的內容顯示到大屏幕。
【自適應數學學習系統(tǒng)】上海基地附中。3000多個知識點,配合相關題目,讓學生們在電腦系統(tǒng)內進行答題,當遇到做錯的題目時,系統(tǒng)自動推送上一層知識點的有關題目,從而提升學習效率。教師通過查看系統(tǒng)統(tǒng)計,能夠準確地知道個別學生對某一個知識點的理解不到位。
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關鍵詞:智能教學系統(tǒng);語義Web;領域本體
智能教學系統(tǒng)(Intelligent Tutoring System,簡稱ITS)是人工智能和計算機應用的一個重要研究領域[2]。它為學習者提供了形象直觀和方便易用的學習界面,有助于激發(fā)學生的學習興趣,增強學習記憶,同時又能大量增加學習內容,提高教學效率,因而長期得到廣大研究人員和教育工作者的密切關注和深入研究。1988年,國際上第一次舉辦ITS學術研討會;1992年以來,智能教學系統(tǒng)學術會議每兩年舉辦一次;2012年,美國匹茲堡將舉辦第10屆ITS國際會議,該屆會議的網址是cmu.edu/its2012。
早期的計算機輔助教學(CAI)及現有的智能教學系統(tǒng),絕大多數以文本、圖形、靜態(tài)圖像、動畫、聲音和動態(tài)視頻等知識作為教學內容,存于知識庫,教學內容通常是固定不變的,因此,不能實現真正意義上的因材施教和多學科知識教學。此外,一些教學系統(tǒng)具有明顯的不可修改性,只能適用于事先確定的、特定的教學目標與具體的教學情境;有的教學系統(tǒng)完全與教科書配套,以教學大綱和個別教材為依據,按照教科書的章節(jié)安排教學內容,不具備重用性。通過分析可知,智能教學系統(tǒng)存在上述不足的主要原因,是系統(tǒng)沒有一個龐大的和可擴展的知識庫支撐,沒有可供操作的知識以及知識庫不能更新等。
筆者通過分析智能教學系統(tǒng)發(fā)展等特點,結合網絡信息,提出了面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型,分析了各組成部分的功能。在系統(tǒng)模型中引入領域本體組織教學內容,并運用網絡爬蟲工具獲取網頁新知識等更新教學內容,提高了智能教學系統(tǒng)的適應性。
1智能教學系統(tǒng)
20世紀60年代以來,隨著信息科學和計算機科學的發(fā)展,特別是人工智能(AI)的誕生與發(fā)展,以及計算機在教育方面的廣泛應用,出現了一種新的教育技術,即計算機輔助教學(Computer-aided Instruction, 簡稱CAI)。CAI系統(tǒng)的理論基礎是行為主義理論,主要目的是協(xié)助改進教學。其教學模式主要有3種:一是輔導模式,用于向學生講授知識和技能等內容;二是練習與操練模式,通過學生與計算機的頻繁交互作用來訓練學生的解題能力,以加深學生對所學過概念的理解;三是對話模式,通過計算機與學生的相互提問和答問來訓練學生的理解力。CAI系統(tǒng)一般由課件(courseware)實現教學過程,學生可反復使用這些不變的課件,接受課件的各種教學信息,完成學習任務。學生的學習過程主要由課件來控制,一般都是被動式學習,系統(tǒng)沒有給學生提供個性化需求的教學過程。
傳統(tǒng)的計算機輔助教學系統(tǒng)并不了解學生的特點,對所有學習者采用相同的教學方法和統(tǒng)一的教學內容。因此,系統(tǒng)不能對不同學生采用不同的教學方法和教學內容,不能培養(yǎng)不同學生的各種能力。
因此,人們希望計算機也應具有人類教學的“智慧”和藝術:系統(tǒng)應該能了解每個學生的學習能力、知識水平,能根據不同學生的各自特點采用不同的教學策略,有針對性地指導學生學習,能理解和接受學生的自然語言交互。
到了上世紀70年代,AI技術得到深入研究和發(fā)展,同時,認知心理學在教學過程中也得到廣泛應用,計算機輔助教學系統(tǒng)的研究更趨向智能化。Carbonell和Collins等人研制了一個基于知識的教學系統(tǒng)SCHOLAR,用于進行南美洲地理教學。SCHOLAR開辟了把人工智能應用于計算機輔助教學的新研究領域。讓計算機輔助教學系統(tǒng)CAI更加具有“智慧”,是教學系統(tǒng)的一個重要目標,因此,更具有智能的CAI系統(tǒng)被稱為“智能計算機輔助教學”(簡稱ICAI)或“智能教學系統(tǒng)”。
但是,ITS并不是對CAI的一個簡單改進,它需要結合AI技術、教育心理學理論和認知科學而得以發(fā)展。與CAI不同,ITS以認知心理學為理論基礎,強調學習個體內部的心理過程,認為人的認知是由外部刺激和認知主體內部過程相互作用的結果,因而學習過程是個人根據自身需要、興趣、能力、知識水平,對當前教學過程做出的主動的、有選擇的信息加工和建構過程。
ITS的目標是分析學生的智能水平和知識狀態(tài),根據不同的教學內容采用不同的教學策略,因材施教。教學過程以“學生”為中心(但并不完全地由學生自由學習),以啟發(fā)、誘導、暗示等方式展開,讓學生探索、思考與發(fā)現問題。例如,SCHOLAR系統(tǒng)采用了蘇格拉底對話方式的啟發(fā)式教學,以實現智能化教學。
目前的ITS在結合教育心理學、認知理論和計算機科學的基礎上取得了很大發(fā)展,同時ITS的研究和開發(fā)也是一個艱難的過程,并存在如下缺陷。
1) 智能教學系統(tǒng)缺乏強的自適應性,不能真正靈活地實現因材施教的教育目的;不能準確及時地發(fā)現和處理學生出現的各種錯誤及問題。主要原因在于教學過程分析不明確,教學策略不夠豐富,特別是對于不同學科和不同個性的學生,缺乏靈活多樣的教學策略,用于指導不同學生學習不同知識,系統(tǒng)設計面向的對象也還比較單一。
2) 智能教學系統(tǒng)對學生缺乏了解(或理解);不能理解學生正在做什么和學生知道什么;不知道學生所處的學習環(huán)境和學習動機如何,學生常犯的錯誤是什么;沒有一個好的教學策略來安排最適合的教學方法,把最適當的知識傳授給相關學生,因而無法達到因材施教的預期教學效果。
3) 智能教學系統(tǒng)中的知識可操作性差,幾乎是不可操作的。教學內容比較單一,而且知識的可重用性差,導致了人們制作和設計了許多重復的教學系統(tǒng),而真正“好用的”智能軟件卻非常缺乏。
智能教學系統(tǒng)存在上述不足的主要原因有二:一是沒有一個豐富的多學科的知識庫支撐,而且知識的可操作性差;二是沒有一個比較完善理想的系統(tǒng)結構,支持對學生和教學的理想描述。針對這些不足,筆者提出一種面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型。
2面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型
在分析已有的智能教學系統(tǒng)模型(例如NKI- Tutor)[4]的基礎上,結合當前不斷發(fā)展的網絡信息和網上學習資源,筆者提出了一種面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型,該模型的教學內容模塊中引入領域本體的抽象層來組織知識,同時模型中增加了一個網頁知識的新模塊。網頁知識主要使用網絡爬蟲,從不同網站上獲取各種教學資源,然后對該資源進行分類,構建其資源本體,并通過本體合并技術,把新知識添加到教學內容模塊中。面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型如圖1所示。
面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型主要包括交互界面、學生模型、教學模塊、教學內容、專家模型、評價模塊、知識模擬模塊和網頁知識模塊等。
交互界面用于實現學習者與教學系統(tǒng)之間的信息交互,為不同學習者提供個性化的教學內容和學習界面。
學生模型是對學習者的知識水平、認知能力、學習風格、興趣愛好、學習策略等的建模,為系統(tǒng)提供學習者的學習歷史記錄、學習過程中與系統(tǒng)的交互情況以及在系統(tǒng)診斷性測驗中的表現等。
專家模型包含領域專家的問題求解。教學系統(tǒng)可以對學生解決問題的方法與專家的方法進行比較,以發(fā)現學生的能力缺陷或錯誤認識等,然后采取更確切的教學策略或調整教學策略。
教學模塊是智能教學系統(tǒng)用于組織、管理和實施整個教學活動的中心。本模塊的教學模型由教學目標子模塊、教學任務子模塊、教學分析子模塊、教學策略子模塊和教學效果測量子模塊構成。教學目標是指教學的總目標(Goal),包含多個子目標(g1,g2…gn),并且Goal=g1 ∧g2 ∧… ∧gn,n ∈自然數N。教學任務是指設計或規(guī)劃知識,確定教學目標,選取和實施教學策略,并評價教學,由具體任務(Task)實施。評價模塊是對整個教學的全局評價。評價教學總目標是否已經達到,或是對一個學習單元、一個學習階段、一門課程學習后的全局評價,包括學生知識結構和知識水平、技能水平的綜合評價和教學策略是否適用于不同學生的評價等,評價結果是教學策略改進和教學反饋的依據,是對學生的學習過程和教學效果進行測量。
知識模擬是一個知識模擬系統(tǒng),能夠對知識自動進行動畫模擬。在教學過程中,教師根據不同的教學內容和教學需要,采用不同的教學策略,使教學更加生動形象,學生也能夠通過模擬工具親自操作實驗。模擬工具對于具有不同學習風格的學生尤其重要。
教學內容模塊是知識庫存儲器,存放各科教學知識和從網頁上獲取的各類新知識。
網頁知識存儲從不同的網站上獲取的各種教學資源。在系統(tǒng)模型中嵌入網絡爬蟲工具,首先利用網絡爬蟲工具不定期地從不同網站上獲取各種教學資源,然后對資源進行分類,構建其資源本體,通過使用本體合并技術,把新知識添加到教學內容模塊中,實現教學內容更新,使系統(tǒng)更具適應性。
3 教學內容組織與知識更新
在面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型中,我們引入領域本體的抽象層來組織教學內容,并引入網頁知識模塊實現知識更新。
3.1領域本體的抽象層
面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型,最重要的功能是獲取Web信息和資源,然后對資源進行管理和運用。為此,我們引入領域本體的抽象層來對教學資源進行組織,如圖2所示。
領域本體的抽象層是去除了學科中的具體概念而綜合了領域本體中的屬性和關系,是不依賴于領域概念而存在的。
3.2網頁知識模塊
隨著互聯網的快速發(fā)展,各種教學機構和學校都建立了各自的教學網站。例如,大學的精品課程、中學的網校以及專業(yè)知識網站,還有很多信息搜索引擎等。這些網站提供了很多專業(yè)和非專業(yè)的百科知識。為了順應信息時代的知識需求,智能教學系統(tǒng)中的教學內容不再是一成不變的,而應該及時更新知識庫。
面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型采用網絡爬蟲工具實現自動提取網頁信息功能。它根據教學內容主題的關鍵字或知識點分析網頁,過濾與主題無關的鏈接,獲取有用的鏈接站點上的信息,并將其存儲在相應的文檔中。目前,我們主要采用文本方式存儲獲
取的信息。然后對所獲取的信息進行分析,根據信息格式和內容進行分類,結合已有本體來組織新知識,進而建立索引,便于知識查詢和檢索。
4結語
智能教學系統(tǒng)研究是一項艱難和長期的工作。面向語義Web的智能教學系統(tǒng)模型具有教學內容覆蓋多個學科和網絡知識等特點,充分展現信息時代的學習特色,為學習者提供更新穎的知識和更寬廣的知識面,并使教學過程更加個性化,提高教學質量。同時,面向語義Web的智能教學系統(tǒng)將通過網絡爬蟲工具實現自動提取網頁信息,從而及時更新教學內容,使教學更具時代特點,實現真正意義的智能化教學。
參考文獻:
[1] Claude Frasson, Kurt Van Lehn. Intelligent tutoring systems[C]//Gilles Gauthier, Claude Frasson, Kurt VanLehn. Lecture notes in computer science(1839). Montreal:Springer, 2000:1-24.
[2] 王小輝,童\. 智能計算機輔助教學系統(tǒng)的設計[J]. 軟件學報, 1996,7(4):217-222.
[3] 唐素勤,曹存根. 智能教學系統(tǒng)的體系結構:綜述與改進[C]//鐘義信.中國人工智能學會第九屆全國學術會議(CAAI-9)論文集. 北京:北京郵電大學出版社,2001:1129-1132.
An Intelligent Tutoring System Oriented on Semantic Web
TANG Suqin1, LIU Lihao2
(1. College of Computer Science and Information Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China; 2.Guangxi Training Center for Teachers of Higher Education Institutions, Guilin 541004, China)
篇10
關鍵詞:聊天機器人;高職;輔助教學
一、聊天機器人概述
聊天機器人(chatterbot)是一種特殊的人工智能應用軟件,其功能是模擬人類的對話與聊天功能,其目標是替代真人完成人類社會的溝通與語言交際活動,它是人工智能技術的重要應用之一,最近幾年來,在諸如“在線互動”,“商品營銷”,“網絡服務支持”等方面,獲得了長足的進步?!癊liza”和“Parry”是早期非常著名的聊天機器人,而GitHub上的開源聊天機器人“Hubot”已經成為了公司辦公不可或缺的幫手。國內的“小i機器人”,“靈犀短信精靈”,“求職機器人”等多種聊天機器人,均在各自的領域里發(fā)揮著重要的作用。
聊天機器人的應用,有著非常大的優(yōu)勢,主要體現在如下的幾個方面:
1.可以極大地節(jié)省人力資源的開銷,降低人力成本。聊天機器人不是具備了物理部件的真實世界里的物質機器人,而是一段軟件程序,不需要額外的硬件開銷。但是它基本上可以替代人力進行信息的處理與交流,在網絡空間里代替了人力的成本,可以做到不知疲倦地24小時全天候的服務。這一點在網絡游戲TinyMuds中表現得尤為突出。該游戲中內置了大量的聊天機器人,當真實的玩家在等待另一個玩家加入游戲的過程中,可以與聊天機器人進行溝通,獲得所需的信息與虛擬物資。這樣既可以減少服務人員的數量與工作量,又可以增加游戲的樂趣。在未來的發(fā)展中,很有可能會應用到其它的網絡服務領域里,更好地代替人工。
2.靈活和豐富的溝通體驗。聊天機器人的研發(fā)者,可以將自己感興趣的回答存放到數據庫中,由聊天機器人通過特定的算法從中提煉出貼切的回答,以喜聞樂見的方式提供給用戶。用戶在與機器人溝通的過程中,甚至感覺不到自己是在與機器進行溝通,還會誤認為是在與真人交談。當然,要實現這一步,還需要聊天機器人能夠具備較高的智能水平,這往往是評價一個聊天機器人優(yōu)劣的重要標識。
3.減少出錯的可能。人總是會犯錯誤的,在真人之間的溝通過程中,犯錯誤的可能性極高。但是機器出錯的可能性相對而言就少得多了。經由機器達成的溝通效果,往往比真人的溝通效果還要好。在國外,S多公司的服務人員都由聊天機器人代替了,許多用戶在線訪問的客服,都是由自動聊天的機器人來實現的,據市場調查來看,效果很好!
二、高職院校教學領域存在的不足
就當前的高職院校而言,在如下的幾個方面存在著明顯的不足之處,極需引入聊天機器人的這種軟件應用來補充完善:
1.教師的精力有限,無法做到一對一的針對性輔導。技能培訓的過程中,學習者非常希望能夠得到教師有針對性的一對一指導,這樣才能夠讓學習者深刻地體會到技能的細節(jié)。但是一名教師往往同時針對多名學生進行教學,精力分散,無法實現個性化的輔導,這樣將會導致教學的效果下降,使學生的學習積極性受到抑制,使教師有挫敗感。如果引入了聊天機器人,可以讓學生隨時與機器人進行溝通,由機器人對學生的疑問進行解答。這樣將大大地減少老師的工作量,同時機器人的生動有趣的交互形式,對于學生也有一種新鮮感,這將增強學生的學習積極性,提高教學的效果。
2.教學數據的收集與整理將占用教師大量的時間。對于現代數字化的教學而言,教學的過程中將隨時產生大量的數據,過去都得由教師本人親自對大量的教學數據進行處理,耗時費力。引入了聊天機器人之后,這種機械性的數據收集整理的工作,都可以交由聊天機器人來完成。通過編程設計后的聊天機器人可以自動地采集相關的數據,自動訪問教學的數據庫,甚至可以應用先進的人工智能技術對教學數據進行處理,以豐富多樣的形式展現出來。這對于教育教學手段而言,是一種很大的促進和提升,必將引發(fā)一場教學形式的大變革。
三、聊天機器人在高職輔助教學中的應用設想:
針對上述教學中存在的不足,結合聊天機器人的發(fā)展趨勢,特地提出一套應用的設想與規(guī)劃:
1.師生微信群,QQ群的自動溝通。
隨著高校信息化技術的發(fā)展,各種即時溝通軟件的廣泛應用,微信群與QQ群已經成為了高校教育教學的必不可少的工具,甚至有許多的教學活動,都在微信群及QQ群里展開。教師經常需要在群里學習資料,與學生們交流互動,舉行討論與考試等活動。如果能夠將聊天機器人集成到群里,學生可以將自己不懂的內容直接提交給機器人,由它通過特定的算法從數據庫里提取相關的數據,即時地反饋處理的結果,這樣必將極大地減輕教師的工作量,更能夠充分地發(fā)揮交流群在學習活動中的重要作用。
2.在輔助教學軟件中加入聊天機器人的功能。
現在許多課程都設計了相應的教學軟件,學生可以借助于這些教學軟件,獨立地完成自學的活動。但是這些軟件還存在著難以使用,入門難的不足,使用者與軟件的交互形式單一,枯燥乏味。如果能夠將聊天機器人作為教學軟件中人機交互的界面,充分地發(fā)揮機器人靈活與高效的特點,相信將使得輔助教學軟件成為一種類似于游戲式的非常容易上手,非常有趣的學習工具,必將極大地提高學習的積極性。
3.教學數據的自動收集與加工處理。
正像前面所分析的那樣,海量的教學數據,如考試成績,平時表現,學習記錄等等,對于教師而言是一種負擔,教師將花費大量的時間處理這些繁瑣的數據。應用聊天機器人之后,可以編寫特定的聊天機器人的程序,從后臺對于教學的數據進行處理,以友好的方式展現出來。這樣一來,聊天機器人可以成為教學管理系統(tǒng)軟件的交互界面,更好地方便用戶的使用。
四、聊天機器人的教學輔助應用展望
通過應用了上述的基于聊天機器人的教學系統(tǒng),將對高職院校的教育教學工作產生重大與深遠的影響。首先,該系統(tǒng)可以將減輕教師的工作負擔,聊天機器人將學習者學習過程中的一舉一動,自動進行學習效果的定性與定量的分析,教學的方向更加明確。其次,將增加教育教學的趣味性,增強學生的學習熱情。第三,聊天機器人迎合了未來軟件應用的發(fā)展趨勢,可以由此發(fā)展出新的智能軟件系統(tǒng),更好地為高職院校的發(fā)展服務。
參考文獻:
[1]易順明 胡振宇,中文聊天機器人原型系統(tǒng)設計. 沙洲職業(yè)工學院學報 2007(08).