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人工智能教学案例十篇

发布时间:2024-04-29 17:31:03

人工智能教学案例篇1

关键词:人工智能;案例教学;应用

1引言

作为计算机科学技术的全新领域即人工智能,其正在迅速成长与成熟、新方法、新理念、新技术并且不断壮大,同样也包含着计算机网络、数学、信息论各类学科的交叉和边缘学科。人工智能包含的主要内容有知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,自然语言理解、专家系统和机器学习等;也作为计算机科学各专业重要的基础课程,国内外各高校都非常重视,都将人工智能作为计算机专业的必修课程。人工智能包含的学科多,知识点杂、理论性强、内容抽象,算法难度高复杂,在此情况下各高校采用传统的“教师讲、学生听”单一教学模式,学生处于被动学习地位;课堂教学与实际操作、理论与现实应用相脱节;加上理论知识强,案例缺乏,容易使学生感觉空洞;学生易产生厌学情绪,也达不到锻炼其分析问题、解决问题的思维能力和实践动手能力。如何让学生高效的学习一直是教师研究的课题,在大数据和网络信息时代的大背景下,“互联网+”已经广泛应用和存在于生活、工作各个方面,其在教育教学中表现出的创新性、互动性尤为突出,并极具优势。

2基于案例的教学研究

此方法开始于上世纪20年代左右,最早是由美国哈佛商学院所提倡的,基于当时特殊的商业管理真是背景和特殊事件,能够有效的发展和培养学生主动性、积极性和应用能力,开展案例教学后,学生实际解决问题能力有了很大的提高。但此教学研究方法知道到上世纪80年代后期,才引起教师的重视。1986年由美国研究小组提出《准备就绪的国家:二十一世纪的教师》书中,强烈推荐此方法在实际教学的重要性,并说明今后在教学过程中将其作为一种重要的教学方法应用于各类课程中去。

3基于人工智能的案例教学研究及应用

3.1案例精选

此方法第一步是案例选取,案例的好坏是决定案例教学效果关键因素。案例的选取需要满足以下要求:(1)符合现在的教学目标,明确学生需要掌握的知识点、重难点等,能够运用所学的理论知识应用到实际中,以此提高学生分析、解决问题的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能课程内容多、抽象,需要将枯燥乏味的知识点转化为趣味生动的案例,有利于吸引学生注意力,激发学习兴趣和主动性;例如,讲到“知识表示”这部分内容中引入“机器人搬积木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互动的形式,此为人工智能的案例教学研究重要特征,同时也是教学目标得以充分展现的必要条件。能够调动大家的积极性,学生和学生之间、学生与教师之间的互动,调动学生的主观能动性。

3.2案例的执行

(1)讲授法。基于教学内容具体知识点设计案例;通过教师讲解,帮助学生理解抽象的理论知识。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例—理论”,即先给出教学案例,后讲解理论知识;二是“理论—案例”,即教师先讲解知识,再给出教学案例;案例的呈现方式不同,会直接影响案例的功能,也会影响到学生的学习情绪、学习效果。为了使案例能更好地为教学服务,教师讲解案例之前应从创设案例情境开始,通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。(2)互相讨论法。大学生课余时间充沛,鉴于此,将班级学生分为若干小组,教师将事先准备好的案例分配给各组,学生采用组内互动讨论的形式,设计出此案例的各种解决方法。课堂上,将本小组的解决方法用课件展现给其他小组。讲解完成后,学生开始互相讨论,对比各自的方法,然后由老师进行分析、对比和总结。以此来增强学生对学科知识点、应用能力的掌握。(3)相互辩证法。课后,采用相互辩证的方法,组织大家相互辩论。选择一些综合应用比较强的案例。与简单的案例相比,综合应用案例能更加高效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法。相互辩证法是一种探索新型的教学形式,学生的自主性强,能够在辩论中充分表达自己的观点,充分运用所学的理论知识来维护自己的观点,还可以促使学生查阅大量资料,拓展知识面。

4结语

通过以上论述,人工智能技术开始应用于教学,与教学现代化有着密切的联系。其发展必将对现代教育起巨大推动作用。在教学,可以基于人工智能技术建立人类推理模型学习工具等诸多的运用,展示出越来越好的实用性。

参考文献:

[1]邹蕾,张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全,2012(02).

[2]陈柯蒙,张宁.人工智能的发展探析[J].新西部(理论版),2012(05).

[3]陈浩磊,邹湘军,陈燕,等.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线,2011(01).

人工智能教学案例篇2

关键词:机械工程;专业课程;课堂教学;案例教学

中图分类号:G642.41文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)15-0162-02

机械工程类专业课程是机械工程类专业学生未来从事专业工作、专业实践、创新设计与工艺开发的知识平台的主体。在现阶段的课堂教学与实践过程中,实施的教学方法大多数以教师一言堂,以学生听、记、背、用为主。大多数学生面对工程实际问题(校内实践)时却无从下手,缺乏分析问题、有效应用理论知识的思维、方法、手段。因此,在课堂教学与实践中,怎样在传授知识的同时,借助某种方法将理论知识有机地与实践相结合,引导学生不断实践,自觉不自觉地将理论知识作为解决工程实际问题的工具,成为高校教学中一直关注和追求的目标。

一、现阶段机械工程类专业课程教学方法

1.课程的课堂教学。课程的课堂教学在人才培养中占据重要地位,集传授专业知识、培养学生技能、提高人才质量于一体。现阶段机械工程类专业课程的课堂教学大多数采用借助多媒体课件的传统教学方法。现阶段教学方法包括讲授法、演示法、读书指导法、布置作业法、课外辅导法等。对学生而言,现阶段教学方法便于学生记笔记,掌握重点和难点,理解和记忆教学内容。对教师而言,现阶段教学方法讲解深入浅出,有利于现场发挥和有效控制教学进度。其中的讲授法是一种最直接、最有效的教学方法,可以减少学生探索知识的时间,避免走弯路,它有助于形成系统化的知识,有利于较快形成概念,理解有关知识。

2.课程的实践性教学环节。现在的课程教学中有很多实践性环节,如有举例说明、例题验证、习题辅导等穿插性实践环节,有实验、课程设计等专门性实践环节。这些实践环节大多数属于命题实践环节,是已知条件清晰、问题明了,运用固定的套路解答的实例。实验教学是集中性实践环节,目的是为了提高学生的综合实验能力,帮助学生理解和掌握理论知识,培养学生的科学能力及尊重事实、实事求是的科学态度。但实验条件是实验室设定好的,仅仅是进行验证和求证,与生产实践距离较远。课程设计是学生在停课一周至三周的时间内,按照任务书,围绕给定的条件,在教师的组织指导下,通过查阅资料、确定方案、设计计算、绘制图纸等环节,进行一次综合的、系统的练兵。在此过程中,学生通过咀嚼所学的专业知识、了解的固定套路,发挥自己的才智,解决了问题,也得到了专业设计方面的基础功夫训练。但课程设计对学生来说是被动的命题作文,学生的积极性不是很高,且与实践联系不是很紧密。

3.现阶段课程教学的特点。现阶段机械工程类专业课程的教学方法特点:(1)通过演绎推理来传授知识,其逻辑起点是较正式地阐明概念和理论,然后用例子和问题来论证,教师授课辅之以阅读、练习和习题等有效方法,传递具体事实、原则、系统知识或技术。(2)课堂中绝大多数时间均以教师讲授为主,学生被动接收。事实上,学生在工作实际中遇到工程实际问题,知道些什么很大程度上并不能解决问题,关键是怎样思考、怎样判断和怎样行动,然后借助查阅有关原则、理论和事实的有关记录,才能出色地完成工作。(3)现阶段的教学方法在提升思维能力方面确实有缺憾。现阶段教学方法在完成知识、技能、经验等方面的传授积累方面拥有无可替代的作用,但对学生解决问题的思维能力的激发和提升缺乏锻炼指导。

二、案例及案例教学法

处于信息时代的大学生关心的是将来的职业会碰到什么样的现象,问题在哪里,怎样思考、怎样判断和用什么知识来解决。如众所周知,人的智力由内智力和外智力两部分共同构成,内智力指大脑的思维能力,外智力指人所拥有的知识、经验和技能,内智力是智力的核心,外智力是智力的外壳。人们越来越感知:现时代的竞争更多地体现为内智力的竞争,以知识积累为中心的教学已经无法适应时代学生的需要,知识追求的目标已经从追求是什么、为什么的知识转化为应用知识以及运用知识的知识。学生包括教师迫切需要一种驾驭和超越知识的教学,以适应知识体系的迅猛膨胀。

(一)案例

“案例”一词最初出现在医学界的医案及个别病例中,随着研究和应用的需要,案例分析在心理学、管理学、教育学及医学、法学等的学科中,已成为最行之有效的研究和应用的工具。根据案例,可以对相关问题进行深入的研究分析,挖掘发现,从中寻找带有规律性、普遍性的成份,这是应用性学科最快捷、准确的研究手段及方法之一。

案例具有故事性、戏剧性、意义未尽性三大特点。案例能够把人们无形中带入一种身临其境的情境当中,事件发展的戏剧变化或冲突环节能启发人们更多的思考,启发人们产生某种共同情怀和不一般的感受。案例具有典型性,能够因事件本身的变化、冲突呈现多个问题,结局的解决办法不是局外人能够解决的。

(二)案例教学法及其特点

1.案例教学法。关于案例教学法的解释有多种,应用的对象不同,案例教学法的界定也不尽相同。案例教学法的基本含义多数解释为:根据教学目的和教学内容的要求,运用典型案例,将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生的独立思考或团队协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力,同时培养正确的管理理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方法。

2.案例教学法的特点。案例教学法有许多优点是现阶段教学方法中所缺乏的。(1)以案例而不是依赖演讲和读书作为教学手段;(2)通过自学、相互交流,参与整个教学过程;(3)知识与技能是通过对案例的研究与分析发现获得。

案例教学法的指导思想颠覆了现阶段教学方法的指导思想。案例教学法的教学思想是从工程案例出发,通过分析,发现或找出问题,再探寻解决问题的办法或知识,而现阶段教学方法的教学指导思想是从解决问题的知识有哪些出发,遇到问题怎么用。

3.案例教学法在教学实施的过程中,也存在着许多问题和难点。(1)教师选取案例的难点。教师选取案例时不能仅仅把案例等同于举例、验证以及已知约束条件的大作业。目前,适用于工程类的经典案例有限,得花费更多的时间。(2)学生学习的主动性和自觉性。由于案例教学侧重于分析案例,学生主要通过课前预习掌握相关理论知识,课前准备的程度取决于学生的主动性和自觉性。(3)案例与授课内容及课时的结合。案例所附的研究问题很难一体适用,恰当的案例很难选取,尤其是课程内容枝节零散时,不当的案例会适得其反,使学生无法掌握到学习的要点和理论知识。使用多样的案例有助于收到案例教学预期的效果,可经典案例少,有限的教学时间限制了案例的使用,是目前案例教学的又一种现状。

三、机械工程类专业课程教学引入案例教学法的几点思考

机械工程类专业类课程均具有鲜明的工程实际背景,其共同的特点决定,应该减少或压缩“满堂灌”和“填鸭式”的课堂讲授时间,改变死记硬背的教学模式,增加实践性较强的与工程实际场景相似的课堂交流,使学生从思考中获取或活化知识。

为此,有必要探索以下几个问题:(1)案例教学法与现阶段教学方法的优势互补。现阶段教学方法和案例教学法各有优势,既要发挥现阶段教学方法在传授知识系统化的优势,又要发挥案例教学在适应工程实际的技能训练的优势。如何在实际教学有限的学时内完成知识的系统化学习和技能的实践性训练,是目前在机械工程类专业课程教学中需要解决的关键问题之一。(2)教师与学生角色及地位的调整和转换。在教学课堂中,教师和学生各自担当着不同的角色。“教”的角色是教师,“学”的角色是学生。教师与学生、教与学同时出现在课堂中,在不同时间段,教师如何“教”、学生如何“学”、谁为主角、谁是配角,如何实现调整和转换需要深入探讨。(3)教案的编制。教案涉及到教学内容、教学步骤、教学方法等方面的具体设计和安排,事关教师的教和学生的学。教案虽然不能等同于剧本,但教案应该有营造气氛、适时调控的编排,编排教师的指导、引导角色,编排学生听讲、研究、实践等环节,从而使学生能够获得知识或技能,满足个体在知识和技能、方法与过程、情感与价值方面的要求和愿望。教案中既要有教师对基础知识的揭示过程,又有学生对知识的主动接受、理解、活化过程;既有教师的引导过程,也有学生的思考和自我学习过程。(4)教学效果的评价策略。教学效果的评价重点放在教师与学生的反思过程。教师的反思评价侧重于课堂讨论效果的评价、教师自我评价与对学生行为变化的评价,尤其针对学生的评价,侧重于心智发展、技能培养、学习态度变化等;学生的反思评价主要集中在课程教学内容、方法及参与程度的评价,具体可以采用学习日记、学习行为和成就、学习效果等。

四、后续工作

1.通过调查研究、分析,找到现阶段相关课程教学过程中教与学存在的不足。

2.针对相关课程,广泛收集工程案例。

3.编制和撰写教学案例。

4.组织相关骨干教师,评定教学案例。

5.编制适应案例教学的教学教案。

6.结合所授专业课引入案例教学。

参考文献:

[1]黄文澜.举例教学法与案例教学法的辨析及其优化整合[J].湖州师范学院学报,2013,(3):133.

[2]苗张木.试论工科类课程中的案例教学[J].交通高教研究,2002,(1):36.

人工智能教学案例篇3

“案例教学法”在智能仪器设计教学中的应用

传统“填鸭式”的灌输教育,脱离实际应用,易导致学生死记硬背。只有转变教学方式方法,紧密联系实际,加强互动式教学、探索式教学、启发式教学,才能实现应用型人才培养目标。为此,我们应用“案例教学法”把智能仪器设计分为五个步骤:一是选择合适案例,创设应用情境;二是实施互动式教学,突出教学重点;三是拓展仿真教学,强化应用技能;四是加强团队实践训练,培养实践能力;五是开展启发式教学,提高知识的运用能力[5]。

选择适当案例,创设应用情境以案例教学为主线,创设应用情境,增强学生学习兴趣。合适的实际案例不仅是贯穿课程教学过程的主线,成功创设应用情境的前提,而且是激发学生学习兴趣的必要条件。因此,选择适当案例至关重要。合适的案例必须能够充分体现基本教学理论,同时紧密联系实际[6]。以数字电压表(DigitalVoltmeter,简称DVm)为例,它是采用数字化测量技术把连续模拟量转换为离散数字量的数字化仪表。由于它具有读数准、精度高、误差小等优点而备受青睐[7]。因此,选择数字电压表作为智能仪器设计的案例来创设应用情境,可满足案例教学的基本要求。在确定案例的基础上,智能仪器的研制过程按照设计任务并拟定设计方案、软硬件设计、软硬件综合调试、整机性能测试和评估来实施[8]。根据数字电压表的设计任务与设计要求,结合学生学习的课程,采用“自顶向下”的设计原则,把仪器划分成由单片机、a/D转换电路和电压显示电路等功能模块组成。

案例互动教学,突出教学重点以重点教学内容为着力点,实施互动式教学,充分调动学生主动性。案例教学模式采用课堂双边互动教学形式,以重点教学内容为着力点,把课堂变为案例讨论现场,提高了学习的自主性,更好掌握课程的教学内容。在软硬件设计阶段,硬件设计主要是根据方案设计原理电路,选用合适的功能模块(如输入输出通道、信号调理电路、主机电路、人-机接口、通信接口),并装配和调试硬件系统;软件上是先设计出系统软件功能框图,在理清控制关系的基础上,进行功能化编程和调试。为了强化“智能仪器软硬件模块化设计方法”的教学重点,可采取以下互动式教学形式:一是组织学生进行答辩,阐述设计方案、原理电路和编程流程;二是由教师和同学现场进行提问,考察学生对设计可行性的分析;三是由教师有针对性对课题进行指导,提出合理化建议;四是由学生进行修改,完善设计。让学生在设计中既有自主性,又通过启发来防止盲目性。

案例仿真教学,强化应用技能以教学难点为突破口,拓展案例仿真教学新模式,营造探索求真的学习氛围,强化学生应用技能。系统设计与调试是智能仪器设计课程的教学难点。作为初学者的学生,经常感到无从下手。为此,我们首先从虚拟实验入手,通过仿真实验来突破难点。虚拟实验是把案例教学和软件应用有机结合起来,通过逼真的仿真界面和动画效果,让学生置身于智能仪器开发现场,既可以节省设计成本和提高设计速度,还可以增强学习乐趣,将抽象的理论知识融入到案例的设计实践之中,加深对理论知识与设计方法的理解,为后续教学环节,如分组实际制作打下基础。例如对基于proteus和KeilC51建立的数字电压表仿真实验[9],如图3所示。数字电压表的调试过程可通过调节可变电阻器来进行仿真实验,若实验结果不满足设计要求,则可修改硬件参数或软件程序进行反复调试,直到该数字电压表满足设计要求,调试过程生动形象,简单易学。

团队实践训练,培养综合能力以案例应用为实训课题,组建学生制作团队,培养学生实践能力。团队制作实践的课题分为设计型、综合型和创新型。学生可以根据自己的兴趣、知识结构和能力发展进行选题。选择相同题目学生组成制作团队,通过共同协商,形成明确的成员分工和团队合作任务。在制作过程中,不仅要求学生要学会独立思考,掌握独立分析解决问题的方法,也要求培养创新意识以及增强团队精神。通过体验智能仪器设计制作过程,熟悉智能仪器系统的开发流程,提升综合的实践能力。例如,选取液位控制系统[10]的设计作为实践课题。该系统主要由水槽、电压比较器、隔离保护和驱动电路、直流继电器控制电路、水泵、电磁阀组成。高低水位的电压通过与基准电压比较输出逻辑信号,控制交流接触器的工作,实现水泵的通断,以实现水槽水位的自动控制。通过液位控制系统实践训练达到以下目标:第一,使学生了解接触器、电磁阀、水泵等器件等相关电器的基本原理,熟悉基于中规模集成电路的组合逻辑和时序逻辑设计方法,加深对理论知识和设计方法的认识;第二,通过学生亲手焊接、制作和调试电路,培养实践能力和动手技能;第三,通过撰写设计报告,使学生学会对实验结果进行分析和总结,培养学生分析和解决实际问题的能力。

案例启发教学,加强运用能力以案例总结为出发点,开展启发式教学,提高学生运用能力。案例教学法的重要环节,就是在完成设计、仿真和实际制作的过程之后,及时总结设计的过程和方法,把设计制作过程上升到理论高度,进一步加以思考、探索和提高。如果对案例缺乏思考、归纳和总结,很容易使学生的思维局限单个案例之中,不利于应用能力和创新思维的培养。因此,教师既要从单个案例入手,引导学生学会分析归纳和总结的方法,不断加强学生灵活运用能力,也要注重在案例基础上的拓展,启发学生深度思考,培养学生的创新思维。这样才能在智能仪器设计环环紧扣、层层递进,有效推进学生知识水平的提高和能力结构的完善。

小结

人工智能教学案例篇4

建筑智能化弱电系统工程课程是集现代通讯技术、现代计算机技术、电子技术、控制技术于一体的综合性专业技术课程。课程包括综合布线系统、计算机网络、有线电话电视系统、建筑设备自动化系统、消防报警控制系统、照明监控系统、安全防范系统、广播音响系统、信息显示查询系统、防雷与接地、系统集成等内容,理论知识丰富,动手操作的要求高。在教学过程中,学生缺乏感性认识,加上电子方面的基础知识水平也各不相同,假如不结合具体项目或实训操作平台讲授,学生理解起来会有一定的难度,而且实践动手能力也比较差,理论讲授面临很大的困难,学生听不懂或者不理解老师教授的知识,针对这种情况,我们在部分课程中建议实施实践教学、案例教学、模拟仿真、项目教学等方法,提高建筑智能化弱电系统工程课程教学效果。

二、几种提高建筑智能化弱电系统工程课程教学效果的方法

1.实践教学法。实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要保障。我们学院建成的楼宇职能弱电系统综合实训室提供了很好的实训环境,包含了综合布线、安防系统、广播系统、可视对讲系统、门禁系统等实训平台。学生反映效果很好,这样的实训环境学生很喜欢,通过实训操作大大提高学生实践动手能力并加深理解理论知识。实训教学具有其他的几个作用:①以竞赛带动实践教学,在高职教学中,经常组织参加技能竞赛活动,可以培养学生主动探索、主动学习、动手操作的能力。通过参加各种专业竞赛给学生提供了较大的自主学习时间和空间,易于调动学生学习的主观能动性,培养其学习兴趣和创造性思维能力。我院学生多次参加高职楼宇职能化工程技术相关竞赛,取得了较好的成绩。②实践教学与岗位技能培训相结合,借鉴社会培训机构的成功经验,创造条件推进学生、教师、工程技术人员相结合,教学、科研、工程项目相结合。以岗位技能要求,指导实践教学,努力摸索出符合我院实践教学的方法。与企业如西安开元、tCL、威康VCom等公司合作,完成一些施工企业技术人员的培训认证工作。

2.案例教学法。案例教学法是一种以案例为基础的教学法,案例本质上是提出一种教育的两难情境,没有特定的解决之道,而教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,不像是传统的教学方法,教师是一位很有学问的人,扮演着传授知识者的角色。在本课程中本人经常挑选一些经典的案例给学生教授某个系统的知识,例如:综合布线系统,理论讲完后,以某栋办公楼为例子,让学生学分成几个小组,进行研究讨论如何规划、设计、计算材料工程造价、施工注意事项等事宜,将学生划分为由3~6人组成的几个小组,这样他们在准备和讨论时,表达不同意见的机会就多些,让每组派代表上来发表本组的意见,这样学生对案例的理解也就更深刻。

3.模拟仿真教学法。模拟仿真教学法是一种全新的教学方法,是一种将理论与实践相结合的新教学手段,更是未来智能化教学的发展方向。使用计算机技术来模拟实验环境,从而替代或补充了传统的实验教学手段,学生像玩游戏一样就可以学习。我们学院的建筑智能化弱电系统建设应用了一些课程的模拟仿真教学平台。比如:闭路电视监控系统,模拟仿真教学,学生要把摄像枪、监视器、硬盘录像机、显示器等设备放到相应的位置,如果放错地方系统会报错误提示,正确则会显示配置正确,放置正确后才能进行下一步操作。模拟仿真教学还可以调动学生的学习主动性,开拓想象空间,增强学生的自信心和成就感以及增强学生的安全意识。

人工智能教学案例篇5

【关键词】顶岗实习生;教学实践智慧;生成

近年,随着对教师专业水平的关注,教学实践智慧研究已成为教师专业发展的重要课题。教学实践智慧是教师专业发展的基础和核心条件。从某种意义上说,教师教学水平的高低、教学能力的强弱,主要取决于他所具有的教学实践智慧的多少及其运用情况。这一点对于即将正式上岗的实习生而言,同样如此。但师范教育体制中传统的教育实习无法满足这一要求。顶岗实习——作为一种全新的教育实习模式打破传统,为师范生培养教学实践智慧提供了契机。

一、顶岗实习:培养师范生教学实践智慧的契机

(1)顶岗实习的内涵。《高级汉语词典》“顶”有“支撑、承担”、“代替”之意,“岗”即“岗位、哨位”。对应“顶岗”一词,就有两层含义“担当起本职工作”和“替别人当班工作”。显而易见,顶岗实习就是“担当起本职工作来实习”或“替别人当班工作来实习”。目前,顶岗实习用于师范教育领域,是指学生经过针对性的系统培训后,到农村中小学(或条件相对较差的城市中小学)进行为期半年的全职教师岗位的锻炼,考核鉴定合格后计入学分,是一种全新的教育实习模式。(2)顶岗实习对培养师范生教学实践智慧的价值。智慧来源于实践,实践智慧“不同于理论知识或技术知识那样将某些普遍的、固定的原理、规则运用于对象,而是要在具体的实践活动过程中来完成自己、实现自己。”教学实践智慧同样如此。新的教育实习模式——顶岗实习为培养师范生的教学实践智慧提供了基础和平台。我们知道,师范专业如同医学专业一样具有极强的实践性和操作性。医学专业依靠临床实习保证其实践性与操作性,师范教育必须依靠教育实习来保证实践性和操作性。但长期以来,师范教育体制中的教育实习根本得不到保障,不仅经费捉襟见肘,时间更是难以保证。实习时间大约8周(其中校内强化训练占3周),且大多安排在毕业前夕,备受学生寻求职的冲击。实习生如同实习学校的匆匆过客,刚刚熟悉校园环境却即将步履匆忙地离开,刚刚进入教学状态实习又将戛然而止。在短短的五周里,实习生尚未能确认自己的教师身份,更无法获得属于自己的个性化教学实践智慧。为期半年的顶岗实习,不仅实习时间有一个完整的学期,学生完全参与实习基地的各项工作,包括开学、日常教学与管理、期末复习和考试等。更重要的是,“顶岗”这一概念赋予学生的责任感和使命感。任务一旦分配,顶岗实习生将顶替原任教师开展工作,在他们享有更多工作权利和自由的同时,他们的肩上责任和担子更重。为了履行好自己的工作,实习生们积极加强自主学习与思考、请教指导老师、与队友相互学习探究等多种形式应对他所面对的工作。在这一过程中,经验不断累积,智慧不断地生成,个体的个性化教学实践智慧也随之产生。

二、顶岗实习生教学实践智慧的生成策略

与集中实习相比,顶岗实习具有实习时间长、实习范围宽、实习深度深、实习学生责任心强等优势。因此在实习的过程中,实习生可以通过继承与超越指导老师经验、记录专业实践案例、开展合作探究专业活动以及进行教育叙事研究等方式提高自身的实践能力,从而提升自身教学实践智慧。

1.继承与超越指导老师的经验。教师是一个贮存着大量缄默知识的专业人员。教学实践过程中,教师总是有意识地或无意识地运用一定的方式实践着自己的教学经验(方法、模式),并在不同层次、不同问题情境中运用“教学经验”。实践形态的教学经验通常是理解、领悟,是情境性和个性化的,常常具有不能言传的特点,具有缄默知识(教学实践智慧)的特征。根据波兰尼的观点,缄默知识作为一种不能言说的知识只能通过“学徒制”的方式进行传递,通过实践中新手对导师的自然观察与服从而进行。因此,一名顶岗实习生要想尽快适应工作岗位,不仅要学习已经形式化、系统化的教育理论和方法,更重要的是学习领悟指导老师的教学心得和各种尚未“形式化”的隐性知识和才能。对顶岗实习生而言,学习借鉴已有的教学经验,初登讲台时就有了进行教学的“常规性武器”,这样能很快熟悉教学,少走弯路,尽快进入教师角色,教学质量也能得到必要的保障。因此,已有教学经验成为实习生们专业成长的“拐杖”。如何获得已有教学经验?这一过程可通过以下途径获得:第一,指导教师的同期指导,稳定的师徒传、带。顶岗实习中每位实习生都将安排一位甚至几位老师实施教学及班级管理的指导。实习生与指导老师每天同上班、同教学、一起管理班级。在这一过程中,实习生主动观察与学习老师的行为,老师的悉心指导并为实习生示范,教学经验在师徒间流淌开来。第二,校内、校际间课堂教学观摩与研讨。经常观察他人的课堂教学并进行研讨,也是形成教学实践智慧的重要渠道。顶岗实习中校内的每堂课都可向实习生开放,每位老师都乐意为实习生解答疑难。不仅如此,由于同地区有几所学校同为顶岗实习基地,校与校之间的优质课、示范课、研讨课等优质教学资源成为几所学校实习生共同观摩的对象。在观摩的基础上,组织实习生单独或与实习基地的老师们一起对课堂教学行为进行分析、审视,提出自己的个人见解,实现让实习生“择其善者而从之,其不善者而改之”的目的。

2.记录专业实践案例。我们知道,教师与医生的职业特点有很多相似之处。但医学实践在长期的发展过程中形成了一种传统的实践惯例——病历记录。病历记录是医生记录自身专业实践的过程,为医生的反思和探究提供了资料,是一种有效促进反思和探究的重要方式。但教师就如同犯了个人或集体的“失语症”,在规划自身教学的同时,都很少对已进行的专业活动进行记录。没有对实践的记录和记忆系统,教师也就失去了对自己实践进行反思探究的重要工具,因此,专业实践案例的记录,如教学日志、班级管理日志,应当成为教师专业实践的一个重要组成部分。如果这一要求向在职教师提出,可能会遭遇很大的阻碍,原因之一是大多教师已经形成无记录的习惯,缺乏记录的意识。冰冻三尺非一日之寒,培养教师的案例记录意识,要求打破这种惯习并非易事。但是作为初入教学岗位并同时作为学生身份的顶岗实习生而言,他们有着极高的教学热情,对教学实践既迷惘又向往,加之有带队老师的组织和指导,对记录实践案例的要求往往能从一开始坚持下来,久而久之形成惯例。虽然一开始记录有些稚嫩,但经过适当的引导和鼓励,他们能越做越好。这些记录不仅成为学生实习的留念,更是成为实习生反思探究教学活动的重要材料。教学实践案例的记录既是某一实践案例的记录,也是一种对教师自己思想变化和行为变化的记录。写作的过程是实习生记录和澄清自己思路的过程;写作过程中激发了实习生已有的知识结构,也引发实习生的深思,从而实现在反思中分析、认识、改变自己,最终超越自己。因此,专业实践案例记录的过程和记录后的反思、探究过程也就成为实习生教学实践智慧的生成过程。

3.开展合作探究式的专业活动。教学实践智慧虽然具有个性化的特点,但它的生成并不是一个闭门造车的过程,在教学活动中,与他人合作探究是教师生成和发展实践智慧的重要策略和有效途径。长期以来,教师中存在着一种典型的个人主义倾向,以学科划分的教学常被看成是一种个体的活动形式,教师常将自己的教学行动看作是一种隐私,拒斥他人的窥探,因为他们害怕暴露自己的问题。问题的暴露往往被认为是无能的表现。因此,教师既也不愿他人来窥探,也不愿去寻求他人的帮助。这种保守的个人主义使教师间在日常的专业实践中缺乏真正的合作与探究。

作为对教学工作极其热情的顶岗实习生,他们有着学生的身份,他们不惧怕暴露自己的问题,他们正热忱希望得到他人的帮助,加之有“顶岗”的任务压头,实习队队员间的合作愿意变得十分迫切。这种合作不仅表现在同学科之间进行,也表现在同年级,还表现在跨年级、跨学科(如实习生对小学教材系统不熟悉,相邻年级之间的沟通与合作)中;不仅与队友之间的合作,还有与指导老师、带队老师的切磋、探究。在合作与探究中,彼此的思想相互激发、相互碰撞、相互融合,最终形成具有个性化的教学实践智慧。在与他人合作的教学活动中,有利于实习生形成教学实践智慧的形式有很多,其中最基本的形式有:集体备课、小团体教学诊断(如以学科组、年级组为单位相互听课、评课,开展专题研讨)、主题式研讨活动。

4.实施教育叙事研究。苏霍姆林斯基说“在自己的工作中分析各种教育现象,正是向教育的智慧攀登的第一个阶梯。”教师专业发展理论也提出,教师应成为研究型的教师。中小学教师做研究往往不是理论研究,而是立足于教学实践,从教育教学中的具体问题入手,通过不断地反思、研究,从而解决实践中问题的研究。在研究方法上,教育叙事研究是教师实施研究的重要表现形式。叙事,就是讲叙故事;教育叙事,就是讲叙教师在教育教学过程中的故事,并在此基础上对故事进行反思,挖掘故事中的教育价值与意义。实际上,教育叙事研究就是研究者把有关教育教学的理论、理念引入活生生的教育教学实践与经验之中,并通过教育教学实践经验的叙述促进人们对于教育及其意义的理解。这种研究易于被老师掌握,也符合教育科学研究的特点。

作为顶岗实习生而言,他们已有一定的理论基础,刚进入教学实践领域,肯定有很多的困惑,如果能把困惑的发生、发展、解决过程以叙事的方式记录下来,将是更彻底的反思、自我学习的过程。在撰写教育叙事的过程中,实习生个体会加深对教育理论的理解,会促动对个体实践经验的总结,从而更好地激发实习生的教学实践智慧。在实践领域,实习生也会碰到很多有意义的关键事件,如果能原汁原味地呈现事件发生的过程,包括当事人的所为、所言、所想、所感,就能让人产生身临其境的感受。当在以后的教学中遇到类似情境,自然已有了一定的经验准备。另外,由于叙事研究的叙事性,读叙事研究的成果如同读故事一样有趣,同伴在分享教育叙事过程中,能感受、体验到当时情境下教育教学的发生、发展过程,内心世界受到强烈的冲击与共鸣,从而使个体的智慧播种到群体的心中,激起群体智慧的涟漪。

参考文献

[1]姜勇等.论教师的专业影响力:知识、场域与实践智慧[J].中国教育学刊.2006(10)

[2]王少非等.教师专业发展:来自医学专业实践的其实[J].教师教育研究.2006(2)

人工智能教学案例篇6

案例教学法作为一种基于互动、源于启发式教学、与实践紧密结合的教学方法,能充分调动学生积极性,最大限度地发挥学生学习潜能,它已在商学、管理学、法学和医学教学中取得巨大成功[1]。近年,由于案例的“真实性”特性,能培养学生工程素质和能力,已被逐步引入工程教育中,本文讨论它在“移动应用软件开发”课程教学中的应用方式。

 

1课程教学现状

 

1.1课程起源与课程定位

 

随移动通信技术的发展,特别是3G、4G移动网络的部署,移动网络的传输能力大大增强,以移动通信网络为平台开展的移动增值业务也越来越多。相应地,在智能手机制造、智能手机应用软件开发、移动增值应用开发和移动wap网站建设等企业从事软件产品开发、软件工程实施、系统测试和移动wap网站制作等工作的人才成为了急需人才,据最新行业统计,缺口在100万左右。基于人才需求,软件工程、计算机应用和通信工程等本科专业也就逐步发展出移动技术应用专业方向,或者叫移动互联网及应用技术专业方向。

 

“移动应用软件开发”是移动技术应用的重要专业方向限选课,课程教学目标是培养移动终端应用产品开发能力和测试能力。课程主要教学内容是:移动智能终端硬件组成及结构、移动终端嵌入式操作系统、移动智能终端上应用的各种主流技术、移动应用软件的设计开发流程和方法。预俢课程主要有:计算机基础与C++程序设计、Java程序设计、嵌入式操作系统、数据库原理、数据与网络通信、移动通信原理、语音信号处理、数字图像信号处理等。

 

1.2课程特点

 

概括起来,“移动应用软件开发”课程主要具有以下特点:

 

1.知识内容新。智能手机终端是伴随新一代移动通信网络出现的,因此它自身技术出现得比较晚,并且还处在不停的发展过程中。正因为如此,所以本课程直到2009年才在浙江大学等7所高校中首次开设[2],目前,也只有不到30所普通高校开设该门课程。课程本身还处在建设与完善过程中,其教学规律还未完全掌握。

 

2.知识涉及面广。一方面手机开发平台多样化,主要有Sybian、ioS、weboS、android、Linux、windowsphone7、windowsCe等,主流的有Google公司的android和苹果公司的ioS等。其中,ioS相对来说性能稳定,但由于其开发方式的密闭性,使用受限;android是基于Linux内核的操作系统,其显著特性是开放性和服务免费[3],它是一个对第三方软件完全开放的平台,开发者在为其开发应用程序时拥有更大的自由度,因而广受欢迎并迅速占领了市场,所以在教学过程中普遍选择android作为开发平台。另一方面,在学习移动应用开发技术过程中,需要多种知识,包括编程知识、通信知识、网络知识、数据库知识、信息安全知识等,特别强调的是,由于移动智能终端通常要处理多媒体业务,所以还应该掌握语音编码、图像/视频编码等信息处理知识。

 

3.工程真实性。一方面所开发的移动应用软件都是和我们的日常生活密切相关的,体现出实用性,学生也能感受得到它的用处。这样能提高学生学习积极性,激发其工程创新能力。另一方面开发的移动应用软件都是一个个软件工程,需要采用工程的观念和方式来应对。

2案例教学的必要性与可行性分析

 

从上述课程特点看,本课程知识新、内容广、工程性强,采用传统的讲授和演示教学方法,难以使学生在短时间内接受纷繁复杂的知识;如果没有工程实践训练,学生仍然不知道所学知识如何使用,不具备工程实践能力。因此,这样一门工程性极强的课程需要采用适应工程教育的教学方法,比如案例教学等可以和工程实践紧密结合的新型教学方法。

 

工程类案例具有真实性、综合性、完整性、启发性和实践性特点[4]。案例内容具有知识迁移性,通过案例教学过程,可以达到预定教学目标,使学生获取知识并提高能力。案例教学的实施过程是一个交流、讨论、分析问题的过程,不是满堂灌的过程,容易为学生所接受,也能促使学生主动学习。“移动应用软件开发”的每一个章节基本上是一个主题,都可以用一个案例来说明并实践。案例教学在本课程中实施时,研讨部分只提供一种实际工程的情境,用于讨论软件项目总体设计和难点问题的解决,实践过程在实验室完成或者在学生寝室完成(只需将开发平台安装在自己电脑上),能延长实践教学时间,提高课堂教学效率。总之,在本课程中实施案例教学是可行的。

 

3案例教学实践

 

3.1案例准备

 

案例教学的前提是高质量的案例。编制的案例可以来自教师自己的工程实践、合作企业的实际项目,也可以是来自是相关书箱提供的案例,但要注意选择,并进行适度修剪。所有案例级联能覆盖全课内容,形成知识构建。具体案例要有一定规模,不是停留在举例说明的水平,可以给学生思索、发挥的空间;案例通常应有多个知识点,一方面能覆盖整堂课的教学内容,也能涉及已学知识,起到巩固知识的目的。比如多媒体开发一节教学内容,实用的手机多媒体程序很多,侧重点不一样,综合教学内容后,设置的案例如表1所示。

 

表1“多媒体开发”一节案例设计

 

案例名称音/视频录播机

 

程序功能描述①实现音乐播放器、视频播放器、录音和摄像;

 

②存储音视频文件;

 

③上传下载音视频文件。

 

教学内容多媒体开发

 

教学知识点VideoView类、mediaRecorder类、mediaplayer类

 

巩固知识点数据库存储与访问、网络通信、activity和intent

 

3.2实验条件

 

“移动应用软件开发”是一门工程性课程,需要在授课前进行一定的实验与实践设备平台准备。主要设备内容有:开发用计算机、开发软件、android实验箱、设备模块(包括手机射频模块、wiFi模块、蓝牙模块、摄像头模块、GpS模块、RFiD模块、单片机模块、DSp模块、FpGa模块、ZigBee模块等)。因为移动应用程序主要训练的是移动客户端程序,为使开发的程序能得到验证,教师要准备好相应的服务器程序。

 

3.3教学过程

 

具体教学过程包括教师讲解、课程讨论、上机实践和总结评价。仍然以多媒体开发一节的教学过程来说明。

 

1.教师讲解

 

首先将案例项目列出,明确待开发程序的功能要求。再将智能手机中和本案例相关的通用程序进行演示,如录音机、音乐、视频、照相机等软件,这些程序和案例程序虽相关但不一样,放在这里演示,可以引起学生学习兴趣,也可以给学生提供直观的感受。

 

接下来,在演示程序中,找到对应的知识点的关键程序进行基础性的讲解说明,例如实现音频及视频的录制的调用方法步骤说明如下:⑴创建record()方法,调用mediaRecorder的start()方法录制,同时使录制按钮失效,使停止按钮生效;⑵创建stop()方法,调用mediaRecorder的sttop()方法停止录制;⑶创建error()方法捕获异常;⑷创建setpath()方法,设置录音文件的存储位置;⑸创建setproperty()方法,设置mediaRecorder的属性,包括用mediaRecorder.setaudioSource()方法来设置音频源,用mediaRecorder.setoutputFormat()方法来设置输出文件格式;⑹创建setup()方法,使录制按钮生效,使停止按钮失效;⑺为录制按钮添加单击事件,调用play()方法录制;⑻为停止按钮添加单击事件,调用stop()方法停止录制;⑼当实现的mediaRecorder类完成音频的捕捉后,调用release()方法。

 

在工科教学中,对新知识的学习,讲解是必要的。但在讲解过程中,要由浅入深、循序渐进,注意知识点的融合与比较,做到理论联系实际[5]。

 

2.课程讨论

 

案例教学的一个重要环节是课程讨论,可以培养学生分析问题、解决问题的能力。在这一过程中,教师要注意引导,提示案例的“陷阱”所在,即技术难点和疑义问题。在本堂课中,主要疑义问题有:①同一界面,有多个子界面显示,如何布局?②播放视频时使用VideoView类和mediaplayer类有何区别?③登陆服务器以哪种方式更合理?④当针对通话状态及播放音频时的录音、播放视频时的录像,如何解决程序状态?程序之间如何联络?⑤以流媒体形式播放存储的网络视频时,如何保障视频质量?

 

教师提出的讨论问题也应该由易至难,先全局后局部。讨论过程中,教师也不能放任自流,注意掌控讨论方向。对旧知识点内容提示为主,对新知识点内容,可以再度讲解、解释。课堂讨论时间是有限的,也不是必须解决所有问题,特别是一些需要学习新知识的问题,可以提出问题,给出解决问题的方向,列出参考书目,一些学有余力的学生可以利用课后时间来进行深层次的学习。在本堂课中,比如android并不支持所有格式的音视频的编解码,对于一些特殊格式的音视频的编解码需要去学习相关知识,并用C++开发相应的库函数,再由Jave通过Jni机制调用。

 

3.实践与评价

 

工程教育不能停留在思辨阶段,最终需要通过实践来获得知识和能力。“移动应用软件开发”是要开发应用程序的,一定要通过上机实践来验证自己的设计方案。简单程序可以独自承担,综合性的大型程序可以2-3人组成团队开发。学生实践过程中,教师只能给出指导性建议,而不是要求学生按标准性流程跟踪完成,即所有的实践要求是创新性完成。

 

实践完成后,学生要提交总结性的实验报告。虽然案例教学主张实施方案是无标准的,没有统一答案,但教师还是可以根据学生在整个教学过程中的表现、完成程序效果、实验报告质量给出一个等级性的综合评价。

 

4结语

 

在“移动应用开发”这门课程中采用案例教学的方式,是一次有益的尝试。让教师在有限的课堂教学时间里讲授更多的知识点,提高了教学效果;有效地解决了传统教学中学生兴趣低、参与性差,解决实际工程问题能力弱的问题,全面提升了人才培养质量,对移动技术应用专业方向“移动应用软件开发”课程的教学和实践提供了示范性方法。

 

人工智能教学案例篇7

1思想重视,责任装在心

瞩目幼儿园,年轻教师居多,特别是80后教师。她们都是我国改革开放后出生的第一代独生子女,优越的生活条件,变革的社会环境,人性的交际理念,造就了这部分人的独特之处:她们精力充分、有上进心,敢于创新、接受新事物快、生活品质要求高。但不可否认的是:与60后、70后的教师相比,她们自我中心意识强、职业的责任感有所缺失。正如上面案例中的那位教师那样,当打不通家长电话时,习惯站在自己的立场或凭借以往的工作经验主观地推测;而教师放心让孩子一个人走到门卫等候,自己先行离开,这一行为背后本身就是幼儿立场和工作责任感的缺失。如果教师能亲自把孩子送到门卫,转交给保安;如果教师能再多一点奉献和爱心,陪着孩子一起等候;如果教师再能多一点耐心,再给家长一个电话……也许就不会有接下来的“风波”。因此,教育工作者,要利用会议、沙龙、专题培训等多元形式对现在的年轻教师加强思想引领。要让她们真正从思想上认识到幼儿园保教工作中,安全是“1”坚决要确保,没有了“1”,再多再大的成绩都是徒劳。只有把热爱幼儿、热爱岗位工作、热爱教育事业装在心里,当成是自己的天职,更是自己职业价值的最终体现,只有在日常工作中,特别是对安全工作增强责任感,才能避免安全事故的发生。

2安全虚惊,警钟敲在心

以上案例中,豆豆最终一个人安全到家,每个人都会嘘口气,但当大家都一致认为是虚惊一场的同时是否该敲醒安全的警钟呢?假设,豆豆那日在走回家的路上出了意外,这个责任谁来担当?我想,到那时,谁是谁非已显得不那么重要,重要的是我们会因为自己工作的失责遭到良心一辈子的谴责,到时真的是后悔莫及啊!而在我们幼儿园,像这样侥幸未造成严重后果,却强烈地引起当事人和目击者惊吓的“虚惊”事实上不乏少数,作为管理者和教职员工,都要提高对这些安全隐患的敏锐度,才能化险为安。例如:幼儿园经常会见到教师授权给能力强的孩子去某某办公室、某某教师处送、取一些资料或物品;盥洗室弄湿后保育员未能及时拖干,幼儿如厕过程中摔倒;小班幼儿把穿线的珠珠放到嘴里玩……像这样的“虚惊”事例举不枚举,看似没发生什么重大意外,但这事件的最严重后果一定是接近于事故的临界状态,总是会让我们的当事人感叹:“幸好是虚惊一场!”在感叹之余我们是否该理性总结:安全隐患无处不在,“虚惊”的背后代表着我们工作还存在着许多不安全状态和行为,这些貌似无关痛痒的小纰漏却往往是严重事故的先兆,只要环境略有变化或稍不走运,危险便会猝然而至。所以,对于“虚惊”带给我们的吓一跳,我们不要抱着侥幸的心理,认为自己很幸运或是危险不会降临到自己头上。而是应该提高警惕,增强安全意识,落实安全保护措施,加强安全细节管理,控制好安全风险,把这些“虚惊”当成真事,从中吸取教训,才能杜绝隐患,实现安全。

3别人吃堑,智慧长我心

俗话说得好:“吃一堑,长一智”,意思是说受一次挫折长一分见识。但是,对于幼儿园的安全工作来说,是关系幼儿生命安危和财产安全的大事,假如等到自己吃堑后再长智,往往是为时已晚,甚至可能失去长智的机会。

正如以上案例那样,孩子所幸没有在回家的路上出现重大事故,这“堑”教师吃了也罢,这位教师通过自我反思,能够从所吃的“堑”中吸取经验教训,增长“晚接幼儿如何安全护导”的“智慧”,这无疑是必要也是有价值的。但其他教师如果也一味等待自己“吃堑”后才去“长智”就非常被动和危险了。因为等来的下次,可能就不是虚惊一场了,也许孩子会走失或在回家的路上发生交通事故,这样的后果往往是无法挽回和补救的。因此,安全工作必须帮助教师主动建立“他人吃堑我

(下转第125页)

(上接第145页)

长智,莫等吃堑才长智”的思维习惯。作为教育管理者,可以通过聚焦案例,你说我话,让更多的教师能从“他人的堑”中总结出经验教训。紧紧围绕案例本身,设置对话专题,从发生在身边的事说开去,提供研的现场,就会让碰撞出的智慧更聚焦、更可行、更乐于让教师接受。也让那些安全意识淡薄,不善于从他人“吃堑”中“长智”,一副“事不关已,高高挂起”的人通过聚焦研讨,改变不吃苦头不觉疼的态度,提高认识,努力做到别人犯的错误我不犯,大家总结的经验一起分享:重在从他人的堑中总结经验,重视预防,居安思危,警钟长鸣,防患于未然,不等“吃堑“才“长智”,不等“亡羊”再“补牢”。

4制度具化,实效落在行

人工智能教学案例篇8

(北京信息科技大学自动化学院,北京100192)

摘要:以智能科学与技术导论(专业认识与实践)独立实践教学课程建设为切入点,在分析专业人才培养特点的基础上,阐述针对大学一年级第一学期专业教育的实施方案,提出按照“项目任务驱动目标学习”的方法培养学生的专业创新能力、实践动手能力及团队合作精神的教学思路。

关键词:智能科学与技术;项目驱动;实践教学;课程建设

基金项目:北京信息科技大学2015年人才培养质量提高经费项目(5111523309);北京市教委科研计划项目(Km201411232006)。

第一作者简介:许晓飞,女,实验师,研究方向为智能机器人、创新教育,xuxiaofe12001@bistu.edu.cn。

0引言

智能科学与技术专业及其专业导论(简称智能专业)课程建设的目标是依托检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航与制导等学科优势及其教学资源,尽快让新入学的本科生了解工科门类中智能科学与技术专业的学科专业分支内涵知识。教师可通过设计分解项目驱动,采取课堂讲解和实验指导的教学方式完成专业导论建设,实现专业的培养目标;培养学生面向现代前沿交叉技术的创新思维方式,从脑与认知科学等智能信息技术宏观上引领学生认识到掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理基本技能的必要性。

1智能科学与技术导论教学现状分析

根据对以往教学效果的调研,我们发现智能科学技术导论这门实践教学课程教学效果不好的原因主要有以下几方面:①教学内容缺乏针对性。智能科学与技术汇集多种边缘学科与技术,如信号与信息处理、模式识别、图像处理、机器人学等课程,所涉及的研究领域及内容十分丰富,教学知识结构比较庞大,涵盖范围广,教学内容庞杂,热点分支多,知识点相对独立,联系不紧密。因此,在有限的教学时数中,教师需要在宽泛化及针对性之间寻求一种平衡。②学生缺乏相关知识。在实际教学活动中,由于智能科学技术导论课程一般开设在入学之初,学生处于高中到大学的过渡阶段,缺乏相关基础知识,因此他们的学习认知行为、学习方法、学习要求和学习内容的组织形式难以适应大学专业基础课的要求。如果课程内容过于偏重理论,那么教学过程会很枯燥;如果过于注重工艺的讲解,那么又会给学生增加理论学习难度。因此,教师在教学过程中如何摆脱两难境地,让学生尽快对整个专业系统和完整的知识体系有一个宏观认识,在有限的时间里能掌握、吸收并内化更多的智能科学基础知识,为后续专业课学习奠定基础。③教学方式落后。目前,智能科学技术导论课程采取的教学方式主要是传统以课堂教学为主的教学方式,如果知识面广而不深,学生知识结构的延伸就无法完成,同时对后续专业课教学也会有不利影响。

2项目驱动的专业导论课程建设

作为一门专业基础课,智能科学技术导论首先应以学生在专业领域的发展为主线,在教学内容的组织上增加4个专题实践环节,选择适合学生接受能力且对后续专业课学习有帮助的难度适中的授课内容;另外,智能科学是一个不断发展的学科,其技术成果、研究动向更新快,教师在教学中应融人智能科学技术领域的最新科技成果,引导学生关注本专业的知识应用,及时掌握本学科领域发展的最新动态,扩大知识面,为今后专业课的学习以及就业作铺垫。

2.1课程建设教育理论依据

在智能科学与技术本科专业的课程体系中,智能科学技术导论作为基础实践类课程,针对学生实际需要,科学、系统地解答相关专业问题。创新是一个实践过程,教师要重视在创新实践的过程中激发学生的兴趣,帮助学生完成由被动学习到主动学习、由正向思维到逆向思维的转变,使学生获得初步的科研能力。以往的教学关注理论知识的内容更多,繁重的理论学习任务使得学生没有足够的时间和精力参与课外创新实践活动。教师只追求“短、平、快”,对过程培养重视不够,是需要改进的一个重要问题。

作为“入门”课程,智能科学技术导论的讲授如果过度偏重理论,容易使学生失去学习的信心;而且强调理论如果造成教学内容重复知识点过多,也会使学生失去学习兴趣。因此,教师对教学内容的安排要做到难度适中,选择与学生接受能力相适应且对后续专业课学习有帮助的内容;遵循以“在实践中学、在学中实践”工程化教育为主、以学术发展为辅引入CDio教育模式的理念,重视培养学生的工程能力,包括学科知识、学生的终身学习能力、团队交流能力和在企业和社会环境下的构思一设计一实施一运行能力,按照“项目任务驱动目标学习”的思路,重点培养学生的创新能力、实践动手能力及团队合作精神。

2.2课程建设研究内容

1)项目内容建设。

依据智能专业培养计划,智能科学与技术导论是一门独立实践课程。表1为智能科学技术导论实践类课程项目内容及课时安排。

智能科学与技术导论课程设置于本科一年级秋季学期,采用分散教学方式,共计32学时。教学改革内容包括在演示型实验项目的基础上,增加4个专题实践环节,揭示“层次化”“模块化”和“开放式”的课程特点;项目内容建设根据智能创新平台研究与开发的内在技术规律,立足于“基础性、综合性、实用性和创新性”原则,将本专业教师团队的最新学科项目和专业课程建设最新成果应用于教学,将最新、最适用的智能科学与技术学科内容融入教学;根据智能科学与技术专业的培养目标和方案并结合专业领域人才需求分布特点,及时调整授课内容和方法,更新课程教学讲义、实验大纲等教学文件,编写新的实验教学教材。

2)项目教学方法和手段的改革。

教师应建设智能科学与技术导论课程资源共享平台,使教学资源得到充分利用,促进师生在课下的交流,实时解答学生的疑问,以达到更好的教学效果;建设项目资料和视频库,针对课程具体项目特点,将实物、内部结构、工作原理、应用背景和工作过程以影音文件的形式体现,增强学生的感性认识、对抽象知识的理解以及对工程实际的认识和了解;建立阶梯式的实验教学平台,包括演示型和验证型实验及自选实验项目的多级实践项目,既注重基础实验,又强调系统综合能力的训练,使课堂教学在时间、空间及内容上得到有效延伸;建立学生课外实践活动平台,以弥补课内学时的不足,利用现有实验室条件,建设“智能科学与技术导论”学生业余创新制作工作室,增加学生实践机会;建立学生课外实践项目库,鼓励学生完成开放实验、进行自拟项目的开发调试,在教师的辅导下,锻炼学生学以致用的实践能力,激发和培养创新意识和创造力;通过不断地教学改革实践,总结课程建设经验,修正课程项目教学大纲、学期授课计划,监测课堂建设及预期效果,调整考试考核改革方案。

为了提高教学效果,使教学过程更生动形象,充分调动学生的学习兴趣,教师可在教学过程中加强以下教学方法与手段的运用。

(1)教师结合视频文件、成果实物等进行智能系统仿真演示和虚拟实验演示,将枯燥的理论知识实物化、感观化。

(2)采用“案例教学法”和“项目教学法”。教师讲解符合专业发展方向且贴近社会需求和工程实际的案例,以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣;将案例讲授与课程验证实验相结合,构建以真实项目为载体的基于工作流程的教学模式,调动学生的学习主动性。

(3)建设课外学习交流平台。鼓励学生加入课外实践创新基地,进入以智能科学与技术专业本科生为主体的智能机器人俱乐部梯队,进行团队成员间学习的交流;通过教学网站,鼓励专业教师上传“微课或慕课”,教学辅导信息,促进学生更深层次、更广范围、更深入地学习;建立网站答疑系统,使学生与教师的沟通更加快捷方便,使课程资源得到充分利用。

(4)针对课程特点进行应用设计项目考核,2~3人/组,让学生通过从方案比较到软硬件设计、制作与调试的实践,熟悉学科领域的工程项目实施模式。

(5)建设课外实践教学平台。建立学生课外实践项目库和创新工作室,通过开放实验和自选实验项目,满足学生不同层次的学习需求,为学生提供提高实践技能的实验平台,培养实践和创新能力。

3)评价与考核方式的改革。

为了更好地调动学生学习的积极性、主动性,全面客观地考查学生的综合素养,课程采用任务评价与课程评价相结合的方式,即根据学生在每个实验项目中的实践表现、学习成果质量等进行任务评价。项目开始时,教师专题案例资料,要求学生预习相关知识,课上引导学生分组讨论,组内各成员提出解决方案思路,再进行实际成果程序的演示讲评,最后教师根据课堂表现给出项目成绩。综合成绩是将演示项目成绩、参观项目成绩、验证项目成绩以及最后的结课专题书面报告成绩进行一定比例的加权平均得出,加权平均权重由专业教师团队集体讨论决定。考评体系改革的目标是实现对参与改革的智能科学与技术专业学生的包括创新能力在内的综合素质给予更科学的评判,以利于下一步正确引导学生的专业职业生涯科学规划。

3项目驱动实践教学创新意识和团队协作

创新意识在一个充满团结协作精神的环境里更容易被激发,学生始终是创新能力培养的主体,是中心。在围绕智能导论项目驱动的课程建设研究和开发中,指导教师要设计6个环节衔接课堂教学新体系,即“精讲、举例、提问、点拨、研讨、评析”。

前4个环节教师是主体。精讲,就是简要介绍相关的理论知识和实际应用背景,明确提出培养目标。对基础实验突出4个“一”:围绕一个基本原理、掌握一组实验仪器、学会一种研究方法、解决一类实际问题。举例,通过演示,剖析实验的基本思路及技术要点。提问,在实验教学过程中,贯彻“发现问题、解决问题”的基本思想,引导学生接近问题、发现问题和解决问题,把对问题的认识逐渐引向深入。点拨,结合实验中的提问和暴露的具体问题,给予必要的指点。

后2个环节学生是主体。研讨,主动收集共性问题,组织集体讨论,积极思考并高质量参与,总结和强化知识点。评析,结合实验报告对实验项目进行分析和评价,得到有意义的结论。教师指导学生组建中、低年级到高年级之间的纵向梯级团队,定期进行各种学科竞赛和内部讨论学习,将大学生科技创新等活动内容作为实验教学的延伸。专题讨论,前沿讲座是提高创新教学质量和创新能力的有效途径,内容不拘一格,形式灵活多样,可以谈具体的实验感受,也可结合专业实验和设计谈实验方案,通过研讨扩大学生的知识面,培养团队精神。

教师可打造创新人才培养平台,合理使用各种现代化教学手段,采用参观、演示、实际项目电路搭建和程序仿真、实物调试等多种方式结合的方法,引导学生学习综合物联网技术、机器人技术以及智能信息处理技术的专业导论课程项目的任务与要求。在六大项目的学习讨论中,将在不同学科领域有特长的学生组成不同的项目小组,各团队成员通过定期或不定期的交流,充分发挥团队优势和提高分工协作能力。教师还需引导学生加入智能机器人俱乐部,参与全国几大有影响力的机器人赛事活动,通过方案设计、动作编排、程序优化、现场测试等环节的实践(如通过asuro小车平台,熟悉C语言程序控制小车,熟悉简单避障循迹功能),引导低年级学生通过解决实际问题达到学以致用的目的,结合教师演示讲解的大型工程硬软件调试仿真等系统,使学生能够将理论知识和实践经验相结合,达到最好的学习和实践效果。

4结语

总体而言,项目驱动的智能科学与技术导论课程教学改革以培养专业素养认识及提高专业综合素质为目标,让学生通过深入浅出的实际项目运作完成课程学习,鼓励学生打造良好的专业素养,争当“智能工程师”,基本具备三大看家本领——智能思想、硬件设计能力和程序设计能力;在此基础上,吸收从新生中脱颖而出的创新能力强的学生参加学科创新项目,推广在实践类课程教学改革中(如智能创新实践平台等)具有一定借鉴价值的系列项目集。

综合素质的提高和创新能力的培养是社会进步和科技发展对高校人才培养提出的新的要求。高等学校的实验教学只有通过改革传统的实验教学内容、教学方法和教学手段,建立新型的实验教学体系,引入现代化的实验技术,才能更好地为创新人才培养服务,为深化教育教学改革注入活力。教师最感快乐的事是看见学生在实验室忙碌时专注的神情,在取得成果时灿烂的笑容。实验室教学创新任重而道远,需要在不断的实践中加强交流与反馈,积极进取,稳步提高。

参考文献:

[1]钟义信,智能科学技术导论[m].北京:北京邮电大学出版社,2007:1-3.

[2]王文涛,刘科,汪红,等,智能科学与技术专业的启蒙教育[J].计算机教育,2013(19):46-49.

[3]张宏勋,张秋香,管理革新与高校实验室创新文化的塑造[J]实验技术与管理,2008,25(12):174.

[4]付延玲,对高校实施创新性实验的认识和思考[J].实验室研究与探索,2008,27(4):12-15.

[5]向晓东,张榜生,刘晓云,构建大学生科技创新活动的长效机制[J]实验技术与管理,2012,29(5):19-24.

[6]北京信息科技大学教务处.2012级智能科学与技术专业培养计划[R].北京:北京信息科技大学,2012.

人工智能教学案例篇9

[关键词]案例推理;案例推理应用;研究综述

中图分类号:tp18文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)24-0310-02

1引言

案例推理(Case-basedreasoing,简称CBR)起源于认知科学对人类推理和学习机制的探索[1],是伴随认知心理学的研究而发展起来的一门新的推理方式,是人工智能领域较新崛起的一种问题求解和学习方法。其核心思想在于对新问题求解时,可以使用以前求解类似问题的经验来进行推理和学习,从而对问题的求解进行指导甚至直接重用结果,而不必从头做起。概括地讲,CBR就是利用过去的经验案例推理求解新的问题。CBR在推理求解时直接利用案例,而不需要提取规则,弥补了基于规则的专家推理系统在知识获取和组合推理等方面的不足。

由于CBR被定义为一种方法而不是一种技术,使得CBR可以更加好吸收各种新方法和技术来完善自身,从1982年耶鲁大学的沙克提出动态记忆理论发展至今,已在计算机科学、医学、故障诊断、交通运输、信息管理、法律、突发事件应急管理、决策、工业、农业、电力等领域获得了广泛应用。本文首先介绍了案例推理的认知模型,然后对案例推理的典型应用进行了研究综述。

2案例推理的认知机理模型

有许多模型试图更好地描述CBR,其中应用最为广泛的是admodt和plaza提出的4R认知模型[2],如图1所示。

在该认知模型的描述中,一个CBR循环通常包括以下四个阶段:

(1)检索(retrieve)最相似的案例;

(2)重用(reuse)检索到的结论尝试解决新问题;

(3)修正(revise)建议的解答;

(4)保存(retrain)新问题和修正的解为一条新案例。

根据图1所示的4R循环,案例推理的认知机理可描述如下:一个新问题最初被描述成一个新案例(也称目标案例)。历史案例库中存储的是先前的问题描述及相应的解答,称之为源案例。当有新的待求解问题,即目标案例出现时,通过案例检索从历史案例库中搜寻出与目标案例相似的源案例。在案例重用阶段,如果源案例与目标案例的问题描述完全一致,则可直接将源案例的解答作为目标案例的建议解;否则,就需要对源案例的解答进行调整,进而得到目标案例的建议解。在案例修正阶段会对系统给出的建议解进行评估,可通过实际应用检验或者领域专家评价实现,如果评估为失败解就需继续修正。最后通过案例保存将新学习的案例或者修正后的案例储存到案例库中,以用于将来的问题求解,从而实现CBR的学习功能。

3案例推理的应用

3.1计算机科学与信息系统

针对目前的主流搜索引擎和web浏览器均针对用户的单独搜索行为设计,不便于进行协同web搜索的问题,文[3]提出了一种基于CBR的协同web搜索模型,并介绍了基于此模型实现的两套协同web搜索原型系统。根据数字图书馆个性化推荐系统的设计思想和方法,文[4]提出了基于案例推理方法在信息系统总体设计中的应用,并通过结构化建模方法对案例修正环节进行改进。文[5]使用分级标准架构对案例进行表示,并使用多层案例检索,将此新型的案例推理模型用于推荐机制辅助决策系统,通过一个旅行计划推荐实验证明该方法可提高推荐的有效性。

3.2医学

案例推理可用于建立各种医疗诊断系统。文[6]提出一种基于相似度阈值的案例匹配算法,可通过对病人表现症状的匹配分析得到诊断结果,并推荐相应的治疗方案,实验结果表明该系统具有较高的诊断效率和较好的智能性,能为医生进行医疗诊断提供一定的辅助作用。文[7]将案例推理用于中医四诊的一般过程,设计了四诊辅助诊断系统,可以克服中医辨证论治在收集外部信息时不准确的缺陷,并提高诊断过程的准确性。文[8]和文[9]分别将其用于高血压检测、肝病诊断。

3.3故障诊断

案例推理广泛应用于航空航天、电力、工业生产、数控机床等不同行业的故障诊断。文[10]探究了案例推理在飞行器故障诊断中的应用。文[11]介绍一种以领域规则和案例推理为基础的电力设备故障红外诊断系统,该系统可实现电力设备红外测温现场的测温数据录入和设备故障诊断,有效避免了人为原因导致的设备诊断偏差和安全隐患。文[12]将案例推理和软测量技术相结合,提出一种竖炉燃烧过程的智能故障预报方法,并将该方法应用于竖炉燃烧过程的生产实际中,结果表明故障发生率明显降低。文[13]设计了神经网络与案例推理相结合的复杂装备故障诊断模型,较好地解决了复杂电子装备故障诊断的快速与准确问题,并通过对雷达情报综合电子信息系统故障实例的诊断仿真验证了算法的有效性。

3.4商业

文[14]提出一种基于案例推理与灰色关联度的企业财务危机预警模型,实验结果表明,该方法得到的案例相似性排序结果符合实际情况,可提高相似企业的检索效率,满足企业财务危机预警的要求。文[15]提出基于案例推理技术的化妆品销售组合预测模型,能够弥补短生命周期产品数据不足的问题,该预测模型在化妆品销售预测方面,能够达到令人满意的精度要求,具有实际应用价值。

3.5农业

案例推理在农业科学中主要用于各种农作物虫病的预测、诊断或诊治。文[16]利用农业专家对病虫害诊断的经验案例,建立了基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统,可为菜农和专家提供诊断决策。文[17]利用CBR预测系统,有效预测黄瓜枯萎病,从而增加防治胜算并能辅助生产决策的动态修订。

3.6其它方面

其它方面的应用,如气象、教育、法律等。文[18]提出将案例推理与模型推理相结合用于天气预报研究,探索提高天气预报准确性的新方法,并运用这种方法,利用java语言,实现了一个新的天气预报系统。文[19]把基于案例推理技术引入智能教学系统中教学策略的推理和控制中,应用以前学生学习的经验作为以后学生学习的引导,从而实现教学策略的自动组织、自动规划,实现学生的自主选择、自由学习。

4结语

通过了解CBR系统的应用状况,可以发现CBR系统适用于历史案例丰富但难以提取规则或者不易建立模型的领域。CBR还具有学习能力,利于用户对知识进行维护。另外,CBR系统的结论是由以前的案例推理得出,与人类的推理过程相似,因此CBR系统给出的结果更易于被用户接受。

参考文献(References)

[1]RLDmántaras,Dmcsherry,DBridge,etal.Retrieval,Reuse,RevisionandRetentioninCase-basedReasoning[J].theKnowledgeengineeringReview,2005,20(3):215-240.

[2]aaamodt,eplaza.Case-BasedReasoning:Foundationalissues,methodologicalVariation,andSystemapproaches[J].aiCommunications,1994,7(1):39-59.

[3]孙静宇,陈俊杰,余雪丽等.基于CBR的协同web搜索模型及应用研究[J].山东大学学报(理学版),2012,47(5):19-24.

[4]徐晓敏,甘仞初.结构建模方法在基于案例信息系统总体设计中的应用[J].计算机应用,2004,24(S2):118-119.

[5]CSwang,HLYang.aRecommendermechanismBasedonCase-basedReasoning[J].expertSystemswithapplications,2012,39(4):4335-4343.

[6]申静.基于案例推理的疾病诊断专家系统的研究[J].计算机与现代化,2013,(2):143-146.

[7]忻凌.基于案例推理的四诊辅助诊断系统的设计[J].医学信息,2009,22(5):589-590.

[8]KHHsu,CCChiu,nHChiu,pCLee,wKChiu,tHLiu,CJHwang.aCase-basedClassifierforHypertensionDetection[J].Knowledge-BasedSystems,2011,24(1):33-39.

[9]CLChuang.Case-basedReasoningSupportforLiverDiseaseDiagnosis[J].artificialintelligenceinmedicine,2011,53(1):15-23.

[10]SongD,ZhangK.ResearchandapplicationonCaseSelf-RevisionapproachinCBR[C].2008internationalConferenceonComputerScienceandSoftwareengineering,wuhan,2008:368-371.

[11]李孟兴.电力设备故障红外诊断系统的研究与实现[J].电力信息化,2013,11(2):36-39.

[12]严爱军,王普,曾宇.竖炉燃烧过程智能故障预报系统[J].化工学报,2008,59(7):1768-1772.

[13]黄子俊,周政,汤景棉等.基于ann与CBR相结合的复杂装备故障诊断研究[J].计算机应用与软件,2010,27(12):196-198.

[14]廖志文.基于CBR与灰色关联度的财务危机预警[J].计算机工程,2012,38(1):174-176.

[15]吴迪,李苏剑,李海涛等.基于CBR的化妆品销售组合预测模型[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2012,25(1):78-84.

[16]刘鹤,李东明,陈桂芬.基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统的研究[J].安徽农业科学,2010,38(27):15380-15381..

[17]杨振刚,刘伟章,方永美.CFw的CBR动态预测[J].计算机工程与应用,2009,45(6):236-239.

[18]沈利峰.案例推理方法(专家系统)在气象方面的应用研究[D].上海海事大学博士学位论文,2005.

[19]杨健,杨邓奇,秦祖启.智能教学系统中基于案例推理的教学策略研究[J].计算机工程与设计,2008,29(15):4006-4008.

基金项目:促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练(CJGX2016-JX-07);科技类博士资助课题(YZKB2015010);促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目(CJGX2016-JX-26/004).

收稿日期:2016年10月26日;修回日期:-年-月-日.

基金项目:

促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练(CJGX2016-JX-07);科技类博士资助课题(YZKB2015010);促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目(CJGX2016-JX-26/004);

人工智能教学案例篇10

(一)课程内容重理论,轻实践,远离学生未来的教育生活世界据不完全统计,自上世纪80年代以来的全国《教育学》教材有200多种,所有的教材有关教育与教育学、教育与社会、教育与人的发展、教育目的、教育制度、德育智体美劳、教师与学生、课程、教学、班级管理等传统理论内容均占据了大量课程内容,高师教育学课程内容具有相当的稳定性。教材的编写大都采用演绎法,先有许多概念和原理,然后进行推演,强调学科内容的逻辑系统性,适合教师讲授和学生记诵,但忽视教育实践现状与实践研究。“长期以来,宏大叙事的教育学话语掩盖了教育起源于生活世界的事实,鲜活的教育世界尚未真正进入高师公共教育学的课堂,我们的教材习惯于用科学概念来描述教育,遮蔽了教育的本来面目,即忘记了教育过程中的教师和学生的真实存在。尽管许多有使命感的大学教师力图通过案例教学来弥补教科书的不足。但是,并没有从根本上改变师范生疏远公共教育学的现状。”师范生即将面对的是一个个鲜活的、真实的教育情境。调研、把握教育现象与问题,是教育课程开发、实施的重要前提。教育学课程往往忽视实践探索,不能以调查研究所得的大量真实数据和真实案例把脉当代教育的现状、问题与未来发展趋势,某些教材呈现的一些案例往往也远离学生未来的教育生活世界,课程内容缺乏真实而坚实的实践支撑。

(二)课程实施重预设,轻生成和体验,缺乏开放性教育学课程实施常常停留于仅使学生能够掌握一些显性的结论性知识的层面,而不注重对学生实践智慧发展能够产生根本性影响的隐性知识、实践知识的构建,学生通常被动接受知识,不需实践也不需体验通过听听背背学到一些空洞、抽象的理论知识,这些知识只能、也只为解决考试之需,学生的情感、态度、价值观并未有所撼动,对学生未来的教育实践意义甚微。有些教师实施课程时,运用案例教学法,但通常是:教师呈现一个个案例,然后围绕案例的主题,提出问题,让学生们运用相关教育学原理进行思考回答。如此的设计,只是就“问题”而论“教育实践”,而不是就“案例”体验“教育实践”,学生读着案例,思考着答案,收获的是相关理论知识和思维训练,而不能获得教育实践体验,案例教学未能体现教育实践的真谛和蕴意。教育学课程的实施基本在高师院校的课堂,以课本、以课堂、以教师为中心,缺乏开放性。总之,目前,教育学课程实施的还是基于“提出问题———回答问题”的工具层次的“知识中心”模式,课程实施中缺乏活动体验。学生的认知停留于书本知识,没有或者不能进行亲身实践的活动,这种模式虽然有利于知识传授,但学生失去的是过程、方法的体验;情感、态度、价值观的潜移默化和对未来教育、教学生活的感悟。

(三)课程评价重结论轻过程,重理论轻实践,缺乏全面性、预见性多数院校教育学课程评价实施闭卷笔试的形式。试卷中填空题、选择填空题、名词解释、简答题赋分比例较高,即使是论述题、案例分析题,往往测试的也是学生对知识的识记与思辨,学生往往只需记忆教材知识点就可得高分,然而这种高分对学生未来从事教育、教学时的态度、情感、行为缺乏预见性。这种看似公正、科学的评价忽视了教育现实世界的丰富性、实践性、复杂性,把学生未来的教育生活世界知识化、书本化了,忽视了对学生情感、态度、价值观的评价、忽视了学生实践能力的考核。课程评价的形式过于单一、内容过于狭窄,评价标准缺乏科学性、全面性。以上现状造成学生饱学教育学而不能解决来源于教育实践不断变化发展着的情境中的一系列实际复杂问题,很多初任教师反应当他们开始正式教学的时候,会遇到很多在职前教师教育中没有做好充分应对准备的问题情境,面对着极其复杂的教学场景,常常会发现自己似乎置身于一片“沼泽似的低谷”中,以至于会受到强烈的“现实震撼”。“真正核心的是教师的实践本身,通过实践形成的是一种问题解决的智慧,它是与每个具体情境相连的,它必须考虑到在实践中的各种复杂性,它依赖于随时生成的各种判断与决定,它根据各种不确定因素而发生改变,它关注各种特别事件,它随时会在过程中因需要而改变其原定目标。”实践智慧视野里的教育学所需要的课程设计应该是一种基于教育理论、走出教育理论、基于课堂教学、走出课堂教学、面向中小学教育实践,融入真实教育情境的课程设计。其主要价值取向在于培养学生实践智慧,初步实现学生的知与行的统一。

二、教师实践智慧视野里的教育学的构建

(一)强调生成性、表现性三维课程目标,关注学生生命的完整性从理论上说,课程目标设计应科学、具体、具有可操作性,这样课程内容的选择、课程实施与课程评价才有章可循、有据可依。教育学课程目标应根据学生所学专业特性、教育理论与中小学教育教学实践现状对课程目标进行设计,将目标的设计细化到每一章、每一节、每一课时,分“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个层面表述。使课程目标具体化,具有可操作性。三维目标的实质就是改变“主知主义”的课程传统,重视学生情感、态度和价值观的养成,把学生看作完整的人,注重学生德、智、体和知、情、意、行的共生共长。教师的实践与对实践的反思是教师实践智慧的生成的源泉,但教师的实践与对实践的反思是在一定理论的指导下进行的。学生实践智慧的培养不能忽视教育理论的作用。教师实践智慧是教师对教育合理性的追求,从教育主体看,它要求教师在经验和公共教育理论之间有意识地建构合理的个人教育理论;从教育过程看,它要求教师把课程文本当作师生进行理解的“引子”,在师生已有前理解的基础上建构共有知识,发展共享理解。据此,在“知识与技能”方面,要强调学生对教育规律的认识,掌握教育方法与技能,养成一定的教育理论底蕴。教师实践智慧是教师对当下教育情景的感知、辨别与顿悟,这要求教师首先要打破对教育常规的过分依赖;其次要树立在教育情景中反思的意识;再次要确立更具弹性的新教育常规。据此,在“过程与方法”方面,要强调引导学生积极、主动参与课程,让学生亲历过程,体验教育现实,培养对当下教育情景的感知、辨别与顿悟的能力与习惯。教师拥有教育理论知识与解决教育实践问题的能力还不足以形成实践智慧,“当教师的知识水平达到一定程度时,影响教师教学水平和教学质量的是情感性因素”。实践智慧强调教师对教育道德品性的彰显。据此,在“情感态度与价值观”方面,要强调学生对教育的自我体验,培养学生对教育的敬畏之心与热爱之情,形成卓越的教育理念和积极的教育实践观。教育学每一单元、每一课的课程目标应强调课程三维目标的生成性和表现性,因为在课程实施过程中,学生的认知、情感、态度等是变化的、难以预测的,这就要求教师应根据学生在特定情境中的表现,因地制宜、因时制宜地实施课程、发展课程、评价课程。“课程成为一种过程———不是传递所(绝对)知道的,而是探索所不知道的知识的过程,而且通过探索,师生共同清扫疆界,从而既转变疆界也转变自己”。

(二)课程内容体系应加强案例研究,突出情境体验,密切与教育实践的联系实践的操练是培养师范生实践智慧的重要方式和有效途径。教育理论可以指导实践,却无法直接用来解决具体的实践问题,无法预测教育情境。实践智慧的生成需要学生对教育、教学情境的认知和思考。因此,课程设计应突出情境体验。体验是指通过对事物的直观感受而获得对事物的认识。狄尔泰(w.Dilthey)认为,自然的各种关联可依据可实证的事实加以说明,人的内心生活的各种关联只能在其对整体的理解中演示[10]2。为培养学生的实践智慧,教育学教材应精选出案例材料。郑金洲认为:“简单地说,一个案例就是一个实际情境的描述,在这个情境中,包含有一个或多个疑难问题,同时也可能包含有解决这些问题的方法。”[11]7案例是从具体的教育情景中选出的真实的事例,每一个事例都为学生提供了一个真实的教育教学情景,这些真实的情境与学生未来的教育、教学生活世界具有真实的联系,富有实践意义,其中存在着问题及其解决,都来自于实践的、服务实践。学生通过感知这些事例,如同进人特定的情景之中,将书本上的理论与案例中的“现实”对接起来,学生的认识不再仅仅局限于理论,而是对实践有了明晰的体验。案例学习能发展学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力,发展学生的实践能力,形成实践智慧。案例在公共教育学课程中使用,能够有效地将多种课程资源启用起来。学生通过案例去探索其背后的教育理论,能主动构建一个与未来教育、教学生活紧密联系的教育理论知识体系,这种知识体系是学生实践智慧形成的理论基石。

(三)课程实施要强调与中小学的合作,注重活动体验美国学者古德莱德(Goodlad)说:“学校若要变革进步,就需要有更好的教师。大学若想培养出更好的教师,就必须将先进的中小学作为实践的场所。而学校若想变为模范学校,就必须不断地从大学接受新的思想和新的知识,若想使大学找到通向模范学校的道路,并使这些学校保持其高质量,学校和教师培训院校就必须建立一种共生的关系,并结为平等的伙伴。”“教师素质的提高必须放在教学这个特殊的环境中来实现。”为了儿童”的课程应是儿童“生动的和个人亲身的体验”。大学不能完全提供这个特殊的环境,基础教育则为师范教育提供真实的实践场域。在关于教师实践智慧的生成的论述中,舒尔曼和佐藤学等学者在强调实践智慧的个体性之外,也指出合作或学习共同体的建立在教师实践智慧生成中的作用。据此,教育课程的实施要力争建立大中小学合作制度。通过大学与中小学的合作,创设了教育学教学的实践场域,可以让学生在中小学教育、教学生活中,解放学生的感官,发挥学生的潜能,获得教育体验,升华教育教学情感,提升实践行为,养成学生的实践智慧。

(四)课程评价强调过程,强调情境《教育学》的一个重要任务是培养学生学会在具体的情境中解决问题的能力,《教育学》课程的真正价值也在于此。要“提倡在真实情景中通过让学生完成操作任务来进行教学的真实性教育和基于胜任能力的教育。…与此相应,对学生学习结果的评价也应建立在高度情境化的操作任务上,提倡采用‘真实性评量’和‘操作评量’等多元化的方法”。课程评价应贯穿于整个课程实施过程中,实行多元的标准,应该是一种典型的过程性评价、发展性评价。不仅考察学生对基本“概念”、“原理”的感知、记忆,更要关注其理解、运用的程度及“表现”状态。因此,评价应提供知识应用的具体环境,要求评定问题的设计具有开放性、真实性、情景性,考察学生在解决问题时表现出的对教育现象的观察、分析、推理、判断能力。让学生通过问题的解决,体验思维过程以便于学生能形成对现实教育活动的领悟能力、解释能力和创造能力,养成学生对未来教育、教学工作的情感。

三、教师实践智慧视野里《教育学》课程运行的条件

培养学生实践智慧的《教育学》课程的良好运行,有赖于以下几个主要条件:

(一)打造“双师制”教师队伍目前,相当数量的高师公共教育学教师缺乏中小学教育教育教学的实践经验,难以根据基础教育改革与发展的现状,根据中小学的教育、教学情境对学生进行教育和指导,影响师范生实践智慧的养成。为解决这一问题,可采取“双师制”,给教育学课程的教学安排两种类型的教师,一个是教育学理论研究领域的导师,他们具有深厚的专业理论知识,侧重于提升学生教育学知识与能力;另一个可以聘请既具备较深的专业知识又拥有丰富实践经验的一些来自中小学教育、教学和管理第一线的校长、名师和名家,做兼职教师,他们能在培养过程中展示当代教育实践问题,为教育学课程注入实践的活力,弥补大学教师长期远离基础教育实践的缺失。实行“双师制”,要制定相关制度,使双师明确各自应负的责任与权力,各司其职,各尽其责,加强对话与交流。只有这样,才能“人尽其才、才尽其用”培养出具有实践智慧的未来教师。

(二)学校建立科学的课程的管理和评价体系学校应重视公共《教育学》课程在未来教育人才培养中的“基础”作用,根据中小学改革与发展的现状、实践智慧形成的规律、教育学课程目标,调整、完善《教育学》课程的管理和评价体系。首先,课程管理要确立以学生实践智慧发展为本的原则,提升课程的育人功能;其次,课程实施管理应注重实效,防止用单一化的备课、上课、辅导模式来统一要求教师,要给教师创造一种灵活的、有助于学生实践智慧培养的教学环境,确保教学环境的实践性,让教师尽显生命的不同精彩;再次,建立一套能激发教师培养学生实践智慧的意识与能力,引导学生自觉养成实践智慧的《教育学》教与学的评价体系。