人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例精選(九篇)
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第1篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
【關(guān)鍵詞】人工智能；計(jì)算機(jī)；輔助教學(xué)；應(yīng)用
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一種新興的教學(xué)手段，幫助課堂進(jìn)入到一種更加智能化和現(xiàn)代化的環(huán)境與條件中，將傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法與多媒體和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，為學(xué)生營造更好更有趣的教學(xué)氛圍。但是由于技術(shù)的不成熟以及經(jīng)驗(yàn)的不充分，導(dǎo)致其依舊存在問題和不足。
1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)開展現(xiàn)狀和發(fā)展困境
1.1缺少開放包容的特性
近年來，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開發(fā)和應(yīng)用已取得了一些較好的成績，但由于我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新起步較晚，對(duì)于計(jì)算機(jī)教學(xué)的發(fā)展與改革依舊存在較多的不足和缺陷。首先是在開放包容性上的缺失。這一缺失的原因主要來自于兩個(gè)方面，第一個(gè)方面是思想上的落后和閉塞，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的態(tài)度依舊存在負(fù)面和抵觸的情緒，這是由于害怕計(jì)算機(jī)的加入讓課堂和教學(xué)秩序失控，所以并沒有充分開發(fā)和展現(xiàn)出計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。第二個(gè)方面是技術(shù)層面上的限制，我國對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的課件和軟件技術(shù)都只是按照一種最傳統(tǒng)和安全的方式進(jìn)行，缺少探索和冒險(xiǎn)的精神、開放和包容的態(tài)度[1]。
1.2缺少人機(jī)交互的能力
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)過程中，計(jì)算機(jī)不僅僅是一個(gè)信息的載體，更應(yīng)該將其當(dāng)作課堂的一份子，能夠充分參與到整個(gè)課堂的活動(dòng)和教學(xué)工作中。但是大多數(shù)的智慧課堂在使用計(jì)算機(jī)時(shí)，僅僅利用其多媒體的播放功能，教學(xué)的主體和主要角色依舊是教師，只是把課本和板書照搬到了多媒體課件中。教學(xué)的內(nèi)容仍然是枯燥和單一的，學(xué)生依舊帶有一種被強(qiáng)迫的學(xué)習(xí)心理。這種教學(xué)缺乏人機(jī)之間的交互，機(jī)器不能自主獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)和對(duì)知識(shí)的掌握情況，學(xué)生也無法通過計(jì)算機(jī)主動(dòng)地得到反饋和解答，讓人機(jī)之間僅僅是流程化的配合和交流。在這種刻板的學(xué)習(xí)模式下，甚至?xí)屢徊糠謱W(xué)生喪失學(xué)習(xí)的樂趣和興趣。
1.3缺少課程教學(xué)的特點(diǎn)
不同的課程有著不同的教學(xué)重點(diǎn)和偏向，這就對(duì)教師的教學(xué)工作提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)的加入，本來應(yīng)該能夠?yàn)榻處熖峁┮粋€(gè)新的教學(xué)方向和思路，但是由于計(jì)算機(jī)的便捷性導(dǎo)致一部分教師產(chǎn)生偷懶和敷衍的教學(xué)心態(tài)，在教學(xué)過程中全程使用多媒體播放課件，喪失了課程自身的特性和特質(zhì)。尤其是一些對(duì)實(shí)踐能力要求較高的課程，教師過度使用計(jì)算機(jī)只會(huì)導(dǎo)致教學(xué)趣味性的流失。
1.4缺少師生互動(dòng)的樂趣
教師作為課堂教學(xué)的主要角色，不僅僅是要把知識(shí)以一種通俗外化的形式傳遞給學(xué)生，更是應(yīng)該做學(xué)生心理特征的發(fā)掘者、學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的糾正者和幫助者。教師的鼓勵(lì)和贊許都會(huì)對(duì)學(xué)生起到重要作用。但是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)之后，教師將更多的精力放到了如何制作精美的教學(xué)課件上，而忽略了與學(xué)生之間最直接的感情和語言交流，喪失師生互動(dòng)的樂趣。
1.5缺少有序的教學(xué)策略
教學(xué)策略是保證一節(jié)課是否能夠有序開展和進(jìn)行的重要條件與因素。但是計(jì)算機(jī)參與和設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)，只是一個(gè)程式化的展示，在課堂上會(huì)遇到多種多變的教學(xué)情況，一旦在某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的教學(xué)步驟全部打亂，陷入一種無序的狀態(tài)中[2]。1.6缺少靈活的智能性能計(jì)算機(jī)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用在我國已經(jīng)逐漸形成了一套完善和成熟的體系，但是計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用與引進(jìn)時(shí)間并不長，導(dǎo)致當(dāng)前多數(shù)計(jì)算機(jī)輔助下的課堂并不具備充分的靈活和智能性，大部分的教學(xué)工作和考核評(píng)價(jià)工作依舊是由教師人工完成，對(duì)于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)掌握也有所偏差。
2人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用
2.1建立知識(shí)庫
人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中應(yīng)用的主要原則，就是將深度學(xué)習(xí)與認(rèn)知學(xué)的理論知識(shí)作為整個(gè)程序模塊設(shè)計(jì)開發(fā)的基礎(chǔ)，通過建立一個(gè)知識(shí)庫，將收集到的知識(shí)案例進(jìn)行分類，訓(xùn)練機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，從而提取和分析出不同學(xué)生在不同的知識(shí)中所表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)能力與掌握熟練程度，進(jìn)而可以有針對(duì)性和有選擇性地進(jìn)行復(fù)習(xí)與鞏固，達(dá)到機(jī)器代替部分人工教學(xué)、緩解教師壓力的目的。第一步就需要進(jìn)行知識(shí)庫的建立，主要包括了專家決策的核心系統(tǒng)對(duì)所輸入的知識(shí)進(jìn)行判斷與篩選調(diào)取。同時(shí)知識(shí)庫還可以實(shí)現(xiàn)共享的功能，對(duì)知識(shí)進(jìn)行簡化與提煉，做到精益求精。知識(shí)庫的搭建應(yīng)該要盡量簡單和易修改[3]。
2.2打造專家模塊
在建立了知識(shí)庫之后，就需要圍繞人工智能教學(xué)的主要目的進(jìn)行專家模塊的打造，專家模塊存在的意義在于能夠?qū)⑵浔扔鳛檎麄€(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的推理機(jī)。在需要和使用的情況下，由專家模塊自動(dòng)隨機(jī)地生成問題，并且可以通過知識(shí)庫的相關(guān)內(nèi)容調(diào)取形成答案并充分解釋。其次，專家模塊的另一個(gè)作用就在于能夠幫助評(píng)價(jià)和考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，實(shí)現(xiàn)一種更加公正透明的評(píng)價(jià)過程。在進(jìn)行專家模塊打造時(shí)，通常使用的是兩種方法，一種是固定算法，即根據(jù)題庫的問題模板，循規(guī)蹈矩、規(guī)規(guī)范范地進(jìn)行問題的設(shè)立和解答的編寫。而另一種就是啟發(fā)策略，這種專家模塊更多的是引導(dǎo)學(xué)生通過簡單和有限的提示信息，自己推理摸索找尋正確的答案和解決方案。除此之外，專家模塊還可以自動(dòng)匹配，依據(jù)學(xué)生能力分配問題。
2.3建立學(xué)生模塊
與專家模塊相互配合相互輔助的就是學(xué)生模塊。學(xué)生模塊的本質(zhì)其實(shí)也屬于專家系統(tǒng)，模塊內(nèi)部所存儲(chǔ)和容納的是學(xué)生的不同學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)行為特征。這個(gè)模塊建立的目的主要是兩個(gè)，一個(gè)是為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤習(xí)慣和方法被快速識(shí)別，并且能夠通過機(jī)器語言進(jìn)行記憶與編譯，從而建立一個(gè)比較完整和全面的錯(cuò)誤類型數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而深層分析找到錯(cuò)誤的原因。第二個(gè)目的就是為了幫助學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤學(xué)習(xí)行為和習(xí)慣進(jìn)行解釋，從更加深層次的角度挖掘?qū)W生由于知識(shí)理論掌握不充分而導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因。學(xué)生模式的建立一般依靠的就是人工智能的自我學(xué)習(xí)和接受訓(xùn)練讓系統(tǒng)能夠建立起模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行模擬。這樣在上一步打造的專家模型就可以為學(xué)生模型提供一個(gè)對(duì)比的樣本，專家模型的兩種運(yùn)算和教學(xué)方式可以分別評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)錯(cuò)誤[4]。
2.4優(yōu)化教學(xué)模塊
教學(xué)模塊是人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，教學(xué)模塊的內(nèi)容是基于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)劃之上的。在計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行交互的過程中，教學(xué)策略主要是由教學(xué)的不同分支來體現(xiàn)，能夠達(dá)到較好的發(fā)散性和綜合性的效果。但是其不足的地方也比較明顯，那就是只能按照某一類型或者某一個(gè)的教學(xué)方法進(jìn)行，系統(tǒng)不能快速地根據(jù)不同內(nèi)容識(shí)別和選擇最適合最有效率的教學(xué)模式。具體的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)過程就是將專家模塊和學(xué)生模塊的內(nèi)容進(jìn)行連接和合并，將專家模塊生成的問題及答案與學(xué)生模塊中上傳和學(xué)習(xí)到的進(jìn)行對(duì)比，選擇覆蓋或者是分析提取，能夠比較客觀地發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的理解性偏差和實(shí)踐性錯(cuò)誤。之后再將結(jié)果傳回到知識(shí)庫中，調(diào)用相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，形成一個(gè)完整的反饋鏈，幫助教師做出教學(xué)決策，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)規(guī)劃。但是這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)也應(yīng)該充分考慮到諸多情況和因素，因此在條件判斷時(shí)應(yīng)加入更多的循環(huán)。
2.5開發(fā)智能接口模塊
人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式中的應(yīng)用和融合最后一步就是要開發(fā)出一個(gè)穩(wěn)定和高效能的智能接口模塊，主要作用是為了連接學(xué)生和計(jì)算機(jī)之間的信息交換和溝通，即進(jìn)行信息的輸入與傳出。在接收到學(xué)生傳遞的學(xué)習(xí)信號(hào)后，接口模塊要及時(shí)調(diào)動(dòng)起教學(xué)模塊、專家模塊和學(xué)生模塊，把信息傳遞給不同模塊處理，之后再由教學(xué)模塊所作出的教學(xué)決策和結(jié)果論證信息輸出反饋給人，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器語言與人類語言之間的轉(zhuǎn)化。一個(gè)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)并且具備較高實(shí)用性和參考性的教學(xué)系統(tǒng)，一定融匯了思想教學(xué)、策略和心理學(xué)等多方面的因素和知識(shí)內(nèi)容體系，所以智能接口模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)，一定要全面考慮這些成分，開發(fā)出更加靈活多變的接口模塊[5]。
3結(jié)語
人工智能在近年來獲得了快速的發(fā)展和進(jìn)步，成為我國當(dāng)前各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之內(nèi)炙手可熱的先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開展和改革來說，人工智能的融入與應(yīng)用有著重要的價(jià)值與意義。
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第2篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
與傳統(tǒng)教學(xué)的面對(duì)面授課相比，MOOC具有學(xué)習(xí)方式靈活、學(xué)習(xí)自主、資源豐富開放、交流廣泛、學(xué)科交叉靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，但也有學(xué)習(xí)成功率不高、誠信考核難以控制等局限性。因此，將MOOC學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而更好地實(shí)現(xiàn)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教學(xué)改革的方向之一。
為了提高研究生科學(xué)研究的創(chuàng)新能力，筆者在研究生教學(xué)改革中進(jìn)行了混合式教學(xué)的實(shí)踐和探討，即將MOOC學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂和面對(duì)面授課三部分有機(jī)融合，以求實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的改善和創(chuàng)新能力的提升。
基于MOOC的混合式教學(xué)的實(shí)踐過程
MOOC的出現(xiàn)給研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了新渠道和平臺(tái)支持。筆者在研究生的“智能決策支持系統(tǒng)”課程中采用混合式教學(xué)模式，在教學(xué)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面進(jìn)行了改革、實(shí)踐和探討。
1.精心進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)
與傳統(tǒng)教學(xué)一樣，要想達(dá)到好的教學(xué)效果，教師必須精心設(shè)計(jì)好每堂課的內(nèi)容和教學(xué)方式，以研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，科學(xué)規(guī)劃課堂教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂和MOOC學(xué)習(xí)內(nèi)容，既要達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)，又要保證課程知識(shí)體系的完備性和系統(tǒng)性。
在混合式教學(xué)過程中，將若干模塊知識(shí)體系分解成多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度、重要程度將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類，不同知識(shí)點(diǎn)采用不同的教學(xué)方式，同時(shí)又在課堂中通過研討等方式將三種知識(shí)學(xué)習(xí)連貫起來，從而保證知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。
課堂講授主要的內(nèi)容包括智能決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、模型庫管理等。由于有前置課程的支撐，可以將決策支持概述、決策支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理等內(nèi)容通過翻轉(zhuǎn)課堂方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。借助Coursera平臺(tái)學(xué)習(xí)的主要包括人工智能基本原理、人工神經(jīng)網(wǎng)原理、遺傳算法原理、數(shù)據(jù)挖掘原理等智能計(jì)算內(nèi)容。同時(shí)，在這三種學(xué)習(xí)的過程中，一直貫穿著面對(duì)面的專題研討。這樣進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)，不僅保證了整個(gè)教學(xué)內(nèi)容與原智能決策支持系統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性及知識(shí)的系統(tǒng)性和完備性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了知識(shí)體系的相互支撐。
2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的應(yīng)用
翻轉(zhuǎn)課堂的基本思路是把傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)習(xí)者在課外時(shí)間完成針對(duì)知識(shí)點(diǎn)和概念的自主學(xué)習(xí)，課堂則變成教師與學(xué)生互動(dòng)的場所，主要用于解答疑惑、匯報(bào)討論，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果，提高學(xué)生的自學(xué)能力，同時(shí)教師在課堂上能更主動(dòng)地教學(xué)、研討，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
對(duì)于研究生教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂既可以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力，也能培養(yǎng)他們獨(dú)立思考解決問題的能力。為了應(yīng)用好翻轉(zhuǎn)課堂，筆者對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了分析篩選，選取適合翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容，如決策及決策支持概述、數(shù)據(jù)庫管理等，讓學(xué)生自學(xué)完成。翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)習(xí)的視頻是從網(wǎng)上公開課平臺(tái)節(jié)選的，并且每次課前教師都要先提出課堂要掌握的內(nèi)容，設(shè)定思考或要回答的問題，讓學(xué)生學(xué)習(xí)指定教材或視頻內(nèi)容，最后小組學(xué)習(xí)匯報(bào)并研討。翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生學(xué)習(xí)匯報(bào)的結(jié)果和研討表現(xiàn)將計(jì)入課程總成績。
3.MOOC學(xué)習(xí)與面授及研討的結(jié)合
根據(jù)“智能決策支持系統(tǒng)”課程實(shí)施計(jì)劃和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，筆者選擇的講授內(nèi)容將在學(xué)期開始的前幾周完成，講授過程中，將人工智能等相關(guān)內(nèi)容同步到MOOC平臺(tái)。
每次進(jìn)行MOOC學(xué)習(xí)前，筆者除了要求學(xué)生完成教師課堂上的作業(yè)及交流內(nèi)容外，也布置了相關(guān)問題和研討內(nèi)容，并要求學(xué)生在學(xué)習(xí)MOOC內(nèi)容后，安排時(shí)間進(jìn)行課堂研討。研討內(nèi)容主要是讓學(xué)生理解人工智能技術(shù)如何對(duì)決策進(jìn)行支持，即如何用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能決策支持系統(tǒng)，并通過軍事應(yīng)用案例來研討智能軍事決策支持的技術(shù)和方法;同時(shí)，查驗(yàn)學(xué)生通過MOOC學(xué)習(xí)后對(duì)知識(shí)的掌握情況。
4.多種方式的交流研討
在整個(gè)混合式教學(xué)過程中，師生可以采用線下、線上和課堂等多種方式進(jìn)行交流、研討。線上學(xué)生主要是利用MOOC平臺(tái)進(jìn)行交流討論，線下主要是在課堂中或課外進(jìn)行面對(duì)面的研討。目前，多數(shù)MOOC平臺(tái)都提供了各種討論交流環(huán)境，如討論小組、討論區(qū)或論壇、線上交流、線下交流、學(xué)生自評(píng)、同伴互評(píng)等。
5.綜合的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式
根據(jù)混合式教學(xué)內(nèi)容的分配，評(píng)價(jià)應(yīng)針對(duì)課堂學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)和MOOC學(xué)習(xí)三部分。評(píng)價(jià)內(nèi)容有：課堂學(xué)習(xí)中的平時(shí)作業(yè)、課堂研討、小論文等;翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)的效果、回答問題的情況;MOOC學(xué)習(xí)主要依靠MOOC平臺(tái)的評(píng)價(jià)，同時(shí)也可以參考MOOC平臺(tái)的記錄信息，包括登錄次數(shù)、在線時(shí)間、視頻觀看情況、在線測(cè)試成績、在線交流提問和回答問題等信息。
對(duì)混合式教學(xué)的思考
基于MOOC的混合式教學(xué)是一種探討式的教學(xué)改革。雖然目前在混合式教學(xué)實(shí)踐中學(xué)生的人數(shù)和課程數(shù)量不夠多，但從對(duì)學(xué)生階段性考核和最終考試的成績以及學(xué)生的自評(píng)中可以看出，這種混合式教學(xué)有利于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維，拓展他們的知識(shí)面，更有利于豐富教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式。
結(jié)合基于MOOC的混合式教學(xué)的實(shí)踐，筆者認(rèn)為在混合式教學(xué)過程中只有重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)，才能將三者進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，真正達(dá)到混合式教學(xué)的目的。
(1)混合式教學(xué)必須將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)有效的劃分。教師不僅要花費(fèi)更多的時(shí)間研討教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)面授課、MOOC的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)交流研討、翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，還要保證課程知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完備性。MOOC平臺(tái)、平臺(tái)內(nèi)容的選擇及翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容的制作都是做好混合式教學(xué)的基礎(chǔ)。
(2)雖然MOOC學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主的自主學(xué)習(xí)，但教師還是要掌握學(xué)生線上或翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的效果和質(zhì)量。教學(xué)過程中教師可以通過多種方式來關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。例如，將MOOC中的學(xué)習(xí)時(shí)間、提問數(shù)量、回答的問題、作業(yè)提交、線上測(cè)試等平臺(tái)記錄的情況都納入最終成績的考核。
(3)在積累歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，教師可以利用大數(shù)據(jù)分析或挖掘數(shù)據(jù)，科學(xué)分析學(xué)習(xí)過程中記錄的信息，并用以指導(dǎo)以后的混合式教學(xué)改革。
(4)為了培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，課程研討是教學(xué)過程中的重要手段之一。在混合式教學(xué)的各個(gè)階段要引入研討式教學(xué)，設(shè)計(jì)的研討問題要有利于啟發(fā)學(xué)生，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。
(5)基于MOOC的混合式教學(xué)將會(huì)是未來教學(xué)改革的主要方向之一。如何保證MOOC學(xué)習(xí)的效果和質(zhì)量，如何評(píng)價(jià)混合式教學(xué)的質(zhì)量，如何監(jiān)督混合式教學(xué)的自主學(xué)習(xí)等問題都需要教師通過改革實(shí)踐來確定。
總結(jié)
傳統(tǒng)教學(xué)提供了面授進(jìn)行思想交流的環(huán)境，MOOC發(fā)揮了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，翻轉(zhuǎn)課堂從某種意義上克服了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端，使學(xué)生更加主動(dòng)地去思考和學(xué)習(xí)，所以三者的結(jié)合將會(huì)使各自的優(yōu)勢(shì)得到發(fā)揮，也將給高等教育改革帶來新的拓展、探索和方向。
第3篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
關(guān)鍵詞：中文分詞算法；智能搜索；事例推理；英語學(xué)習(xí)
A Study on Information Resources of English Learning Inquires System Based on Chinese Word Segmentation Algorithm
Abstract：Aiming at the usage of Artificial intelligence in the field of information search，this paper having introduced the information resources of English learning inquires system based on Chinese word segmentation algorithm.The system having achieved intelligent search of the English learning which through a kind of Chinese word segmentation’s search strategy and case-based reasoning technology. The results show that this system can get the users to gain satisfying results.
Key words：Chinese word segmentation algorithm；intelligent search；Case-based reasoning；English learning；
一、引言
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，英語學(xué)習(xí)信息資源成為中小學(xué)數(shù)字圖書館的重要組成部分，它的建設(shè)也已成為圖書館界研究的重要課題，其對(duì)中小學(xué)英語教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助功能也愈來愈顯著。然而經(jīng)過長期的調(diào)查研究表明，中小學(xué)英語學(xué)習(xí)信息資源具有信息量大、內(nèi)容繁雜、涉及面廣等特點(diǎn)。很多學(xué)生甚至教師在應(yīng)用的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到無從下手去查詢相關(guān)信息的情況。針對(duì)這種情況，本文筆者將基于中文分詞算法的搜索技術(shù)應(yīng)用在海量英語學(xué)習(xí)資源的智能搜索過程中。
二、關(guān)鍵技術(shù)
1.中文分詞算法。中文分詞就是把漢字字串序列切分成有意義的詞串序列。如將句子“我是一名中學(xué)教師”進(jìn)行分詞，得到：“我/是/一名/中學(xué)/教師。”現(xiàn)有的中文分詞算法有很多，根據(jù)其特點(diǎn)，可以分為基于字符串匹配的分詞算法、基于統(tǒng)計(jì)的分詞算法、基于理解的分詞算法、基于路徑的分詞算法和基于語義的分詞算法等。在這些分詞算法中，實(shí)現(xiàn)最簡單、使用最廣泛、效率最高的是基于字符串匹配的中文分詞算法，它是一種以詞典為基礎(chǔ)的方法，該算法按照一定的策略將待切分的漢字串與一個(gè)充分大的詞庫進(jìn)行匹配，若找到某個(gè)詞條，則匹配成功（識(shí)別出一個(gè)詞）。基于字符串匹配的分詞算法主要有以下三種：①最大正向匹配分詞算法，簡稱MM法，如果假設(shè)Words為詞庫，Max表示詞庫中最大詞條的長度，Str為待切分的漢字串，那么MM分詞算法的基本思想是：首先，取Str中的前Max個(gè)漢字作為匹配字段，與Words中的詞條進(jìn)行匹配，若詞庫中存在這樣一個(gè)詞，則匹配成功，詞條被切分出來；若詞庫中找不到這樣一個(gè)詞，則去掉匹配字段的最后一個(gè)字，將剩余的漢字串作為新的匹配字段，繼續(xù)匹配；如此進(jìn)行下去，直到匹配成功為止[1，2]。②最大逆向匹配分詞算法，簡稱RMM法。它的基本思想與MM法相同，不同的是該方法從待切分漢字串的末尾開始處理，每次匹配不成功時(shí)去掉最前面的一個(gè)漢字。③雙向匹配分詞算法，簡稱BM法，它是把MM法和RMM法相結(jié)合的一種方法。由于是雙向掃描漢字串，所以可能會(huì)出現(xiàn)多種結(jié)果，這時(shí)，我們采用人工干預(yù)的方法來確定正確含義的字符串。例如，“提高成功的確定性”字符串在正向掃描時(shí)，切分結(jié)果為“提高/成功/的確/定性”，逆向掃描時(shí)，切分結(jié)果為“提高/成功/的/確定性”，顯然我們需要的是逆向掃描的結(jié)果，只需人工選擇一下即可。
本系統(tǒng)所用的分詞算法就是雙向匹配分詞算法。
2.匹配度的計(jì)算方法。我們將問題字符串中關(guān)鍵詞在檢索結(jié)果字符串中的包含程度稱為匹配度，其計(jì)算公式如下：M=（Q/A）×100%。其中，M指匹配度，Q指關(guān)鍵詞在檢索結(jié)果中出現(xiàn)的個(gè)數(shù)，A指關(guān)鍵詞個(gè)數(shù)。
3.事例推理原理。基于事例的推理（Case-based Reasoning，CBR）是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種方法，它利用以前積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來解決問題，在許多領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用[3]。其基本思想是：在進(jìn)行問題求解時(shí)，首先在事例庫中檢索與該問題最類似的事例，如果能找到完全匹配的事例，則作為問題的解輸出，如果找不到，則尋求一個(gè)類似的事例，根據(jù)問題的需求進(jìn)行修正，并將修正結(jié)果存入事例庫中。
事例推理模型主要包括四個(gè)階段：事例檢索，事例重用，解決方案修正和事例保存[3]。
三、中小學(xué)英語學(xué)習(xí)資源查詢系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.系統(tǒng)應(yīng)用功能設(shè)計(jì)。中小學(xué)英語學(xué)習(xí)資源查詢系統(tǒng)是以中小學(xué)英語學(xué)習(xí)資源為理論基礎(chǔ)的，以事例推理的基本思想為依據(jù)來解決問題的。它的功能主要是按照用戶輸入的問題進(jìn)行回答并將結(jié)果顯示給用戶，本系統(tǒng)按照功能可以分為四個(gè)模塊：基礎(chǔ)信息維護(hù)模塊、分詞處理模塊、智能查詢模塊、事例維護(hù)模塊。通過對(duì)用戶輸入的自然語言的提問，對(duì)問題進(jìn)行分詞處理，提取關(guān)鍵詞，提交查詢系統(tǒng)，在知識(shí)庫中查找到相匹配的信息，并將其作為最后的輸出結(jié)果。各模塊的功能如下：①基礎(chǔ)信息維護(hù)模塊：維護(hù)系統(tǒng)所需的英語學(xué)習(xí)資源等基礎(chǔ)信息。②分詞處理模塊：接收用戶輸入的以自然語言方式表述的句子，按照詞義進(jìn)行分割，提取關(guān)鍵詞，供查詢模塊使用。③智能查詢模塊：使用分詞處理模塊的結(jié)果，在知識(shí)庫中查找答案，并將查詢結(jié)果顯示給用戶。這里的知識(shí)庫是由事例庫和英語學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)庫組成。④事例維護(hù)模塊：事例庫的維護(hù)主要來自兩個(gè)方面，一是教學(xué)人員歸納整理在教學(xué)過程中遇到的知識(shí)重點(diǎn)以及相關(guān)的注意事項(xiàng)等信息添加到事例庫中；二是在用戶查詢后未得到結(jié)果時(shí)，從英語學(xué)習(xí)資源基礎(chǔ)信息庫中查找出相應(yīng)的解決方案，形成一條新的事例添加到事例庫中。 本系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象主要包括兩類人員：中小學(xué)老師、學(xué)生。系統(tǒng)采用“B/S模式”的系統(tǒng)架構(gòu)，用戶可以通過具有上網(wǎng)功能的PDA或者手機(jī)直接訪問系統(tǒng)。
2.系統(tǒng)總體部署結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)的總體部署結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡(luò)分為內(nèi)網(wǎng)（校園網(wǎng)）和外網(wǎng)（因特網(wǎng)）兩種。應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器均部署在學(xué)校，內(nèi)外網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交互采用基于USB介質(zhì)的專用協(xié)議，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)間的物理隔離，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩Ｒ苿?dòng)終端可以通過無線網(wǎng)絡(luò)直接訪問系統(tǒng)。
3.系統(tǒng)的處理流程。系統(tǒng)主要的處理流程為：①輸入所要查詢的問題；②對(duì)該問題進(jìn)行分詞，過濾掉一些停用詞（主要是疑問詞和虛詞），抽取出關(guān)鍵詞；③根據(jù)關(guān)鍵詞，在事例庫中進(jìn)行檢索，對(duì)檢索結(jié)果按照與問題的匹配度進(jìn)行排序，取出匹配度最高的信息作為最終的檢索結(jié)果，顯示給用戶；④如果在事例庫中檢索不到結(jié)果，則去檢索英語學(xué)習(xí)資源基礎(chǔ)庫，從中找出匹配的結(jié)果，并將其整理為新案例添加到案例庫中；⑤如果在英語學(xué)習(xí)資源基礎(chǔ)庫中仍然未找到結(jié)果，則將問題提交給相關(guān)系統(tǒng)管理人員，由其給出解決方案，并將新案例添加到案例庫中。
四、系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果分析
系統(tǒng)測(cè)試有兩個(gè)目標(biāo)：一是測(cè)試搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性；二是測(cè)試搜索效率。為驗(yàn)證系統(tǒng)搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性，筆者作了一個(gè)測(cè)試，以《初中英語語法大全》為基礎(chǔ)庫，將近些年來教學(xué)過程中常用的語法案例整理到事例庫中，共計(jì)390條事例。筆者利用200余條自然語言問句進(jìn)行搜索處理，然后將搜索得到的結(jié)果進(jìn)行人工驗(yàn)證，測(cè)試時(shí)采用一個(gè)指標(biāo)：正確率（Accuracy）。其計(jì)算公式如下：Accuracy=（a/b）×100%其中，a為搜索結(jié)果匹配的提問句個(gè)數(shù)；b為所有的提問句個(gè)數(shù)。經(jīng)過測(cè)試得到正確率為97.3%，這個(gè)正確率已經(jīng)滿足了用戶的要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)不僅可以提供正確的答案，也可以提供一些跟問題比較相關(guān)的答案，因此，系統(tǒng)總體搜索結(jié)果令人基本滿意。將中文分詞算法的思想結(jié)合事例推理技術(shù)運(yùn)用到查詢信息系統(tǒng)領(lǐng)域，可以很好地發(fā)揮事例推理模型的自學(xué)習(xí)能力，規(guī)避傳統(tǒng)人工智能在知識(shí)獲取上的“瓶頸”問題，進(jìn)而取得更好的搜索結(jié)果。
參考文獻(xiàn)：
[1]王遠(yuǎn)定，梁久禎.利用關(guān)鍵詞倒排表實(shí)時(shí)檢索中文網(wǎng)頁[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2010，46（28）：135-137.
第4篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；默寫式頭腦風(fēng)暴法；營銷策劃
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、引言
營銷策劃是最能貼近現(xiàn)實(shí)，最能體現(xiàn)與時(shí)代同步發(fā)展，應(yīng)用性、創(chuàng)新性元素實(shí)足的一門學(xué)科。如果單純以教師課堂的講授和案例分析，尚不能真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，所以，筆者在營銷策劃教學(xué)活動(dòng)中，將實(shí)踐型教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)大量引入課堂教學(xué)中，達(dá)到了好的教學(xué)效果。
二、教學(xué)背景說明
教材：《營銷策劃：方法、技巧與文案》（第3版），孟韜、畢克貴編著，機(jī)械工業(yè)出版社出版。
教學(xué)章節(jié)：第4章――《營銷策劃的創(chuàng)意與方法》。
教學(xué)理論節(jié)點(diǎn)：默寫式頭腦風(fēng)暴法。該方法創(chuàng)造了一種以“默想”代替“發(fā)言”的頭腦風(fēng)暴法。該方法規(guī)定，每次會(huì)議由6人參加，要求每人在5分鐘內(nèi)提出3個(gè)設(shè)想，所以又叫做“六三五”法。
程序：①會(huì)議主持人宣布議題。②發(fā)給每個(gè)人幾張?jiān)O(shè)想卡片，5分鐘內(nèi)必須填寫3個(gè)設(shè)想。③5分鐘一到，每人將自己面前的卡片傳給右鄰的參加者，同時(shí)開始下一個(gè)5分鐘的設(shè)想構(gòu)思、啟發(fā)，再填3個(gè)設(shè)想……如此多次傳遞。④30分鐘內(nèi)共傳遞6次，卡片上填寫了18個(gè)設(shè)想，6張卡片共產(chǎn)生108個(gè)設(shè)想。⑤如果需要，可以進(jìn)行下一個(gè)30分鐘的循環(huán)。
教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生能完全掌握默寫式頭腦風(fēng)暴法在實(shí)踐操作中的應(yīng)用；使學(xué)生觸類旁通，將這一思維及方法形成創(chuàng)意孕育的應(yīng)用習(xí)慣，從而指導(dǎo)未來的社會(huì)實(shí)踐。
三、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)
（1）教師通過講授法，講解默寫式頭腦風(fēng)暴法的含義和操作過程。
（2）教師做好實(shí)踐教學(xué)準(zhǔn)備工作，以營銷策劃課程的班級(jí)學(xué)生小組為單位，向?qū)W生發(fā)放實(shí)踐教學(xué)用的卡片、紙張。
（3）教師宣讀實(shí)踐教學(xué)主題：假定你是某品牌手機(jī)CEO，你準(zhǔn)備開發(fā)一部具有創(chuàng)新性的手機(jī)，現(xiàn)在，你的學(xué)生小組就如同你領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)意小組，請(qǐng)用默寫式頭腦風(fēng)暴法完成你們的創(chuàng)意設(shè)計(jì)方案，并以小組形式逐步進(jìn)行現(xiàn)場陳述、報(bào)告。
（4）活動(dòng)現(xiàn)場：學(xué)生的情緒瞬間被調(diào)動(dòng)起來，大家短暫騷動(dòng)后陷入思考后的安靜，教師提示不得討論，5分鐘內(nèi)將創(chuàng)意方案寫入卡片中。5分鐘后，開始小組內(nèi)第一輪的順時(shí)針傳遞交換；經(jīng)過3輪創(chuàng)意形成過程及交換，教師結(jié)束本次創(chuàng)意活動(dòng)。期間，教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考方向。
（5）創(chuàng)意結(jié)果陳述與展示：每個(gè)學(xué)生小組派學(xué)生代表進(jìn)行陳述，為形成競爭的激烈感，根據(jù)創(chuàng)意方案的可行性、可操作性及應(yīng)用的商業(yè)前景，所有小組各自只能陳述1個(gè)方案，之后再進(jìn)行后續(xù)數(shù)輪的陳述，直到結(jié)束。
（6）創(chuàng)意方案點(diǎn)評(píng)：教師帶領(lǐng)學(xué)生，對(duì)每個(gè)方案的可行性、可操作性、商業(yè)前景逐一分析，圈定更有價(jià)值的創(chuàng)意方案，現(xiàn)場給予贊賞與嘉獎(jiǎng)。
四、實(shí)踐教學(xué)效果總結(jié)
（1）學(xué)生完全掌握默寫式頭腦風(fēng)暴法的操作過程及技巧，達(dá)成理論教學(xué)目標(biāo)。教師的適時(shí)引導(dǎo)能充分體現(xiàn)該創(chuàng)意方法的技巧。
（2）學(xué)生的積極性、主動(dòng)性被真正激發(fā)起來，創(chuàng)新性的方案精彩紛呈。有些方案很具有創(chuàng)意元素和商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，比如，在手機(jī)中增加遠(yuǎn)紅外線測(cè)量功能；開發(fā)可以改變自身顏色的手機(jī)；人工智能以及生物智能手機(jī)等。
（3）新的知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展與展開。①創(chuàng)意的來源：創(chuàng)意源于生活；創(chuàng)意源于幻想；創(chuàng)意源于興趣；創(chuàng)意源看問題的方法。②創(chuàng)意思維技法：靈感思維法、群體思維法、側(cè)身思維法、逆向思維法、組合思維法、類比思維法。③創(chuàng)意思維的培養(yǎng)和開發(fā)：樂于接受新觀念；有極強(qiáng)的好奇心；具有很強(qiáng)的直覺；敏銳的觀察力；深刻的感受力；豐富的想象力；過人的毅力；多角度思考問題的靈活性；敢于冒險(xiǎn)；嫻熟的表達(dá)能力。
參考文獻(xiàn)：
第5篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
論文摘要:學(xué)習(xí)對(duì)象是教育技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)全新理念。作為理論，學(xué)習(xí)對(duì)象研究影響教學(xué)資源可重用性的各種因素間的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài);作為技術(shù)，學(xué)習(xí)對(duì)象是教學(xué)資源的抽象與封裝，教學(xué)資源以學(xué)習(xí)對(duì)象的形式存在，教學(xué)設(shè)計(jì)者通過重用學(xué)習(xí)對(duì)象來共享教學(xué)資源。本文介紹了學(xué)習(xí)對(duì)象的特征、分類、粒度和元數(shù)據(jù)語義模型，分析了在教學(xué)資源庫系統(tǒng)中引入學(xué)習(xí)對(duì)象的優(yōu)勢(shì)，討論了基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)中學(xué)習(xí)對(duì)象粒度定位、類的封裝與繼承及其xML綁定。
一、引言
自20世紀(jì)90年代E-Learning逐漸興起以來，教學(xué)媒體發(fā)生了改變，教學(xué)資源的形態(tài)也隨之發(fā)生了變化，數(shù)字化教學(xué)資源作為教育信息化背景下的現(xiàn)代教學(xué)要素，己經(jīng)成為支持信息化教學(xué)活動(dòng)的重要基礎(chǔ)和保證。
但是，教學(xué)資源普遍存在難以重用、互操作性差、共享困難、利用率低下等諸多問題。因此，教學(xué)資源的共享與重用越來越引起教育技術(shù)學(xué)界的關(guān)注。受到計(jì)算機(jī)科學(xué)中面向?qū)ο笏枷氲纳羁逃绊懀瑢W(xué)習(xí)對(duì)象的理念逐漸形成并得以快速發(fā)展。
本文探析學(xué)習(xí)對(duì)象的理論及其在共享型專業(yè)教學(xué)資源庫中的應(yīng)用。
二、學(xué)習(xí)對(duì)象的理論
(一)面向?qū)ο笏枷?/p>
20世紀(jì)70年代末，針對(duì)導(dǎo)致軟件危機(jī)的根源，即用VonNeumann機(jī)求解的問題域結(jié)構(gòu)與解域結(jié)構(gòu)的不一致性，形成了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>
面向?qū)ο?Object-oriented,00)思想的基本內(nèi)容是:1、系統(tǒng)由對(duì)象組成;2、對(duì)象具有標(biāo)識(shí)唯一性且相互關(guān)聯(lián);3,對(duì)象由屬性和方法組成，屬性刻劃了對(duì)象的狀態(tài)，方法刻劃了對(duì)象的作用、運(yùn)動(dòng)及其相互關(guān)聯(lián);4、對(duì)象的屬性變化反映了系統(tǒng)的狀態(tài)變化。5、系統(tǒng)中各個(gè)對(duì)象之間的相互作用關(guān)聯(lián)，形成對(duì)象方法之間的相應(yīng)動(dòng)態(tài)組合，從而完成系統(tǒng)任務(wù)。
80年代，隨著OOP的迅速發(fā)展，00思想及其方法與技術(shù)不僅在軟件工程領(lǐng)域得到深人研究和廣泛應(yīng)用，還深刻影響了系統(tǒng)工程、知識(shí)工程、人工智能、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等眾多領(lǐng)域。到了90年代，00在高度(思維科學(xué))、廣度(應(yīng)用領(lǐng)域)和深度(形式描述)三個(gè)維度的研究不斷擴(kuò)展和深人，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
(二)學(xué)習(xí)對(duì)象的概念
00思想運(yùn)用到教育技術(shù)領(lǐng)域，提出了可重用教學(xué)構(gòu)件((reusableinstructionalcomponents)的概念。1994年，H.WayneHodgin;在《LearningArchitec-tures,API''''s,andLearningObjects》一文中首次使用學(xué)習(xí)對(duì)象(Learningobject,LO)一詞來描述這種易組合、可重用的教學(xué)構(gòu)件。
1996年，美國IEEE學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(LTSC,IEEEP1484)成立。該委員會(huì)采納了學(xué)習(xí)對(duì)象術(shù)語，2000年，委員會(huì)下設(shè)的學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)工作組(P1484.12)給出了學(xué)習(xí)對(duì)象的一個(gè)十分寬泛的定義:學(xué)習(xí)對(duì)象是可以在技術(shù)支持學(xué)習(xí)的過程中被使用、重用或引用的任何數(shù)字或非數(shù)字的實(shí)體。
一些研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者也相繼提出了學(xué)習(xí)對(duì)象的定義，但基本上都是針對(duì)上述定義的限制性界定和具體描述，最典型的是:學(xué)習(xí)對(duì)象是支持學(xué)習(xí)的可重用的數(shù)字化資源(anydigitalresourcethatcanbereusedtosupportlearning}。這些限定和描述刻劃了學(xué)習(xí)對(duì)象的特性，從而進(jìn)一步明確了學(xué)習(xí)對(duì)象的含義和范疇。
學(xué)習(xí)對(duì)象概念的三個(gè)顯著特性是:
1、教學(xué)性。學(xué)習(xí)對(duì)象是針對(duì)學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)、在學(xué)習(xí)過程中被使用、為達(dá)到學(xué)習(xí)目的而存在的特定實(shí)體。
2、可重用。學(xué)習(xí)對(duì)象可以被教學(xué)設(shè)計(jì)者針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象、出于不同的教學(xué)目的、基于不同的教學(xué)策略、在不同的教學(xué)情境下重新組合和重復(fù)利用。
3、數(shù)字化。學(xué)習(xí)對(duì)象是數(shù)字化實(shí)體，能夠傳輸和共享。
學(xué)習(xí)對(duì)象概念還具有其它一些特性，如自包含(self-contained)、自足(self-sufficient)、內(nèi)聚(cohesion),可聚合(canbeaggregated)、互操作(interoperable)等，但教學(xué)性、可重用、數(shù)字化是最重要的三個(gè)特性。教學(xué)性是學(xué)習(xí)對(duì)象的首要任務(wù)，可重用是學(xué)習(xí)對(duì)象的核心目標(biāo)，數(shù)字化是學(xué)習(xí)對(duì)象與傳統(tǒng)教學(xué)資源的根本區(qū)別。
(三)學(xué)習(xí)對(duì)象與教學(xué)資源
建立在非數(shù)字化教學(xué)媒體基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)教學(xué)資源，其形態(tài)是固化的、物化的和靜態(tài)的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)教育應(yīng)用的普及，以網(wǎng)絡(luò)為載體、以多種媒體來呈現(xiàn)的數(shù)字化教學(xué)資源，從一開始就表現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)資源所無法比擬的巨大優(yōu)勢(shì)，并逐漸成為教學(xué)資源的主流形態(tài)。但是，僅僅只是教學(xué)資源的形態(tài)發(fā)生變化還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這是因?yàn)?1、它所包含的教學(xué)內(nèi)容(或教學(xué)材料)仍然是固定的，難以被教學(xué)設(shè)計(jì)者解構(gòu)和重組;2、它不具備一致的組織結(jié)構(gòu)及其描述信息，難以互操作和共享。
學(xué)習(xí)對(duì)象是教學(xué)資源的抽象與封裝，教學(xué)資源以學(xué)習(xí)對(duì)象的形式存在，教學(xué)設(shè)計(jì)者通過重用學(xué)習(xí)對(duì)象來共享教學(xué)資源。因此，學(xué)習(xí)對(duì)象是構(gòu)件化的教學(xué)資源，能有效的檢索、發(fā)現(xiàn)、管理、重用和共享，具有現(xiàn)代教學(xué)資源的全部特征。
(四)學(xué)習(xí)對(duì)象的分類
學(xué)習(xí)對(duì)象的內(nèi)在固有特性包括:組合元素的個(gè)數(shù)、內(nèi)含對(duì)象的類型、可重用的構(gòu)件對(duì)象、一般功能、外部依賴性、邏輯類型、不同情境下可重用的潛力、同一情境下可重用的潛力。學(xué)習(xí)對(duì)象按上述固有特性分為5類:基本型((fundamental)、組合封閉型(tom-biped-closed)、組合開放型(combined-open)、生成呈現(xiàn)型(generative-presentation)和生成教學(xué)型(genera-tive-instructional)}Z}o
學(xué)習(xí)對(duì)象按組織結(jié)構(gòu)分為原子、集合、線性、層次和網(wǎng)狀類型叭按聚合度分為4個(gè)聚合層次。
(五)學(xué)習(xí)對(duì)象的粒度
粒度(granularity)是關(guān)于對(duì)象的大小、尺度及其詳細(xì)程度等特征的描述。學(xué)習(xí)對(duì)象的粒度決定了學(xué)習(xí)對(duì)象的重用頻率與效率，粒度過大會(huì)降低重用頻率，粒度過小則會(huì)降低重用效率。
一方面，根據(jù)00思想，對(duì)象的粒度要滿足“高內(nèi)聚，低藕合”。另一方面，學(xué)習(xí)對(duì)象不同于軟件工程學(xué)中的抽象數(shù)據(jù)類型，教學(xué)性是其首要特性，因此，學(xué)習(xí)對(duì)象的粒度要以能表達(dá)一定獨(dú)立教學(xué)意義為原則。
(六)學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于描述數(shù)據(jù)的屬性。學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)(Learningobjectsmetadata,LOM)的作用在于，為教學(xué)設(shè)計(jì)者和學(xué)習(xí)者查找、獲取、使用、評(píng)價(jià)、互換、共享、管理學(xué)習(xí)對(duì)象提供支持。學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)對(duì)象的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前，國際上相對(duì)完備的LOM標(biāo)準(zhǔn)是IEEE((DraftStandardforLearningobjectsmetadata})(IEEEP1484.12.1)aIEEELOM標(biāo)準(zhǔn)定義了學(xué)習(xí)對(duì)象的一個(gè)語義模型，其結(jié)構(gòu)是一個(gè)4層語義樹。該語義模型將學(xué)習(xí)對(duì)象的屬性組合成9類，分別是:general,lifecycle,meta-metadata,technical,education}rights,rela-tion,annotation,classification。該語義模型的數(shù)據(jù)元素分為必須數(shù)據(jù)元素(mandatorydataelement)與可選數(shù)據(jù)元素(optionaldataelement)，全體必須數(shù)據(jù)元素組成LOM核心集，全體可選數(shù)據(jù)元素組成LOM可選集。特別的，第9類數(shù)據(jù)元素classification組成LOM分類擴(kuò)展集，為特定領(lǐng)域的學(xué)習(xí)對(duì)象提供了一個(gè)簡單的擴(kuò)展機(jī)制。
我國《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》是IEEELOM標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)資源領(lǐng)域的擴(kuò)展和本土化。《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》以LOM核心集為基礎(chǔ)，抽取LOM可選集的一個(gè)必要子集，利用LOM分類擴(kuò)展集對(duì)九類教學(xué)資源規(guī)定了擴(kuò)展屬性。
三、基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫
教學(xué)資源庫是面向教學(xué)的教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它利用信息技術(shù)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)與整合，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為傳輸載體與共享手段，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享。教學(xué)資源庫是示范性高等職業(yè)院校的主要建設(shè)內(nèi)容之一，它主要包括專業(yè)教學(xué)目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、精品課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、教學(xué)指導(dǎo)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等要素。
基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫是指:基于學(xué)習(xí)對(duì)象所包含的教學(xué)設(shè)計(jì)理論、面向?qū)ο笏枷搿⒖芍赜眯院诵睦砟睿\(yùn)用學(xué)習(xí)對(duì)象的元數(shù)據(jù)技術(shù)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)，描述、組織、管理、、運(yùn)用教學(xué)資源的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫具有以下優(yōu)勢(shì):
第一，由于學(xué)習(xí)對(duì)象的可重用性，在學(xué)習(xí)對(duì)象理論指導(dǎo)下構(gòu)建的教學(xué)資源庫能以最大效度提高資源的使用效率;
第二，由于學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)性，使教學(xué)資源的分類組織及其特征描述符合一定規(guī)范，同時(shí)也是資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)依據(jù);
第三，由于學(xué)習(xí)對(duì)象的潛在智能性，在某種教學(xué)策略或認(rèn)知策略的引導(dǎo)下，系統(tǒng)能夠自適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)并生成相應(yīng)的學(xué)習(xí)對(duì)象序列，從而使系統(tǒng)具有一定程度的智能化或通過結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)智能。
(一)教學(xué)資源的分類
教學(xué)資源按內(nèi)容可分為三大類，即標(biāo)準(zhǔn)類、素材類和課程類，其中素材類和課程類屬于學(xué)習(xí)對(duì)象。各類教學(xué)資源界定如下:
1標(biāo)準(zhǔn)類包括職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、崗位能力標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)等。
(1)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)職業(yè)的活動(dòng)內(nèi)容，對(duì)從業(yè)人員工作能力水平的規(guī)范性要求。
(2)崗位能力是從業(yè)人員在具體工作崗位上應(yīng)具備的能力，是職業(yè)能力的具體化。崗位能力標(biāo)準(zhǔn)一般從普通崗位能力、基本崗位能力、核心崗位能力三個(gè)層面描述工作崗位的能力體系，每個(gè)層面由若干能力素質(zhì)類別構(gòu)成，每一類別根據(jù)行為表現(xiàn)的不同而劃分為多個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別代表不同處理事件能力的程度。
(3)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)規(guī)格的具體化、實(shí)踐化表現(xiàn)形式，是學(xué)校實(shí)施人才培養(yǎng)工作的指導(dǎo)性文件，是組織教學(xué)和進(jìn)行教學(xué)管理的主要依據(jù)。人才培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式、課程目標(biāo)、課程體系、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面的內(nèi)容。
(4)課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)實(shí)施、評(píng)價(jià)測(cè)量的依據(jù)，是學(xué)校管理和評(píng)價(jià)課程的基礎(chǔ)。課程標(biāo)準(zhǔn)闡述課程的性質(zhì)、價(jià)值與功能，明確三個(gè)維度(知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀)的課程總目標(biāo)和學(xué)段目標(biāo)，描述學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)(結(jié)果性目標(biāo)和體驗(yàn)性目標(biāo))，給出實(shí)施建議(教與學(xué)建議、教材編寫建議、評(píng)價(jià)建議、課程資源開發(fā)與利用建議等)。
2.素材分為媒體素材、試題、試卷、課件、案例、常見問題解答、文獻(xiàn)資料、資源目錄索引等。
(l)媒體素材是傳播教學(xué)信息的基本材料單元，素材類型分為文本、圖形圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫五大類。
(2)試題是測(cè)試中使用的問題、選項(xiàng)、正確答案、得分點(diǎn)和輸出結(jié)果等的集合。題庫是按照一定的教育測(cè)量理論，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的試題集合。
(3)試卷是用于測(cè)試的典型成套試題。
(4)課件是針對(duì)若干知識(shí)點(diǎn)實(shí)施相對(duì)完整教學(xué)的軟件。
(5)案例是指由各種數(shù)字媒體元素組合表現(xiàn)的有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義和教學(xué)意義的代表性事件或現(xiàn)象。
(6)常見問題解答是針對(duì)某一領(lǐng)域最常出現(xiàn)的問題給出的全面解答。
(7)文獻(xiàn)資料是有關(guān)教育教學(xué)方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度和專業(yè)文章、書籍、音像資料、事件記錄等。
(g)資源目錄索引是某一領(lǐng)域中相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源URL鏈接和非網(wǎng)絡(luò)資源的索引氣
3.課程類包括網(wǎng)絡(luò)課程、精品課程、課程包等。
(1)網(wǎng)絡(luò)課程是通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容以及所實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)的總和，包括按一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略組織起來的教學(xué)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境。
(2)精品課程是指具有“五個(gè)一流”的示范性課程，即具有先進(jìn)的教育思想、豐富新穎的教學(xué)內(nèi)容、精湛的教學(xué)藝術(shù)、現(xiàn)代化的教學(xué)手段、嚴(yán)格的教學(xué)管理及評(píng)價(jià)等特點(diǎn)的示范性課程。“精品課程要使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)與管理”，從這個(gè)意義上講，精品課程的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)形式是網(wǎng)絡(luò)課程。
(3)課程包是針對(duì)課程實(shí)施完整教學(xué)的軟件。
(二)學(xué)習(xí)對(duì)象粒度的定位
教學(xué)資源的上述分類是依據(jù)內(nèi)容分類，因此，學(xué)習(xí)對(duì)象的粒度取決于教學(xué)內(nèi)容的規(guī)模。
知識(shí)點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容的核心單元，知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)了知識(shí)體系的內(nèi)在聯(lián)系，所以知識(shí)點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系是構(gòu)建完整知識(shí)體系的基礎(chǔ)。同時(shí)，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)又是具有原子特性的不可分單元。因此，知識(shí)點(diǎn)屬組合封閉型，圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)素材屬基本型，由關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)組成的課程屬生成教學(xué)型。
設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)對(duì)象時(shí)，其粒度定位如下:
1、單個(gè)課件被一個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象封裝;
2、其它素材類教學(xué)資源按照知識(shí)點(diǎn)分組，每個(gè)分組被一個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象封裝;
3、一門課程對(duì)應(yīng)一個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象序列。
(三)學(xué)習(xí)對(duì)象類的封裝與繼承
將教學(xué)資源分類后，提取每一類教學(xué)資源的共性特性和個(gè)性特性，這些特性在基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)內(nèi)部定義為一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型--一學(xué)習(xí)對(duì)象類(Learningobjectsclass，LOC)。LOC是教學(xué)資源在系統(tǒng)內(nèi)部的抽象與封裝，每個(gè)具體的教學(xué)資源是LOC的一個(gè)實(shí)例。
LOC與LOM都是教學(xué)資源的抽象與封裝，LOC用于系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)教學(xué)資源的各種加工處理，LOM用于系統(tǒng)對(duì)外呈現(xiàn)教學(xué)資源，LOC與LOM是動(dòng)態(tài)對(duì)應(yīng)的。位于頂層的LOC是一個(gè)抽象類，它的屬性與必須數(shù)據(jù)元素一一對(duì)應(yīng)，方法至少包括構(gòu)造器、set,get等方法。各類LOC繼承頂層類，重載頂層類的屬性與方法，其擴(kuò)展屬性與可選數(shù)據(jù)元素、分類數(shù)據(jù)元素一一對(duì)應(yīng)，屬性的賦值可以在構(gòu)造時(shí)通過構(gòu)造器由元數(shù)據(jù)庫中初始讀取，也可以通過set方法由元數(shù)據(jù)庫中動(dòng)態(tài)讀取。
為了實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)對(duì)象的序列化和智能，還要考慮LOC實(shí)例的持久化，在LOC實(shí)例的整個(gè)生存周期內(nèi)保持有狀態(tài)會(huì)話。
(四)學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)的XML綁定
為了實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)的XML綁定，基于學(xué)習(xí)對(duì)象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)需要具備:1、一個(gè)完備的資源命名空間;2、一套完整的XML標(biāo)記，并通過DTD約束以符合規(guī)范，使用XSL設(shè)置顯示格式;3、元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器等元數(shù)據(jù)管理工具;4,XML文檔生成器。
注冊(cè)教學(xué)資源時(shí)，在元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器向?qū)拢崛〗虒W(xué)資源的元數(shù)據(jù)，創(chuàng)建相應(yīng)的LOC實(shí)例，存儲(chǔ)到元數(shù)據(jù)庫。教學(xué)資源時(shí)，XML文檔生成器讀取元數(shù)據(jù)庫，用XML描述、封裝元數(shù)據(jù)，生成XML文檔格式的虛擬資源庫。
四、結(jié)束語
第6篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) 微課理論 微課實(shí)踐 作用機(jī)制
中圖分類號(hào)：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）09-0201-01
1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課理論建構(gòu)中的應(yīng)用價(jià)值
基于當(dāng)前的微課教學(xué)容量小的特征，15分鐘的微課視頻也正好符合了中小學(xué)生的心理發(fā)展特征，符合人類認(rèn)知的基本規(guī)律，是對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式的一種補(bǔ)充。計(jì)算機(jī)技術(shù)在為微課的發(fā)展和實(shí)踐中提高了良好的技術(shù)平臺(tái)價(jià)值，主要體現(xiàn)在制作視頻、轉(zhuǎn)換格式等方面。微課的視頻格式通常是以MP4、WMV、FLV等為主，以視頻的教學(xué)形式為主，當(dāng)然也要附加一些多媒體課件和教學(xué)教案的輔助，才能完成的構(gòu)建微課教學(xué)的整套教學(xué)資源。計(jì)算機(jī)技術(shù)為微課的短時(shí)間教學(xué)設(shè)計(jì)提供了良好的技術(shù)幫助，15分鐘的微課視頻是對(duì)傳統(tǒng)大課堂的一種有效回應(yīng)，是對(duì)當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)中的高效課堂的一種探索和實(shí)踐，也是在為學(xué)什么創(chuàng)造良好的自主學(xué)習(xí)資源平臺(tái)奠定了良好的資源基礎(chǔ)。
在網(wǎng)絡(luò) Web2.0時(shí)代，隨著信息與通迅技術(shù)快速發(fā)展，與當(dāng)前廣泛應(yīng)用的眾多社會(huì)性工具軟件（如博客、微博、Facebook、Youku、Tudou等）一樣，“微課”也將具有十分廣闊的教育應(yīng)用前景。微課教學(xué)的傳播形式是以短時(shí)間視頻為主，在這個(gè)視頻中重點(diǎn)記錄教師授課過程中對(duì)于某一個(gè)單獨(dú)的知識(shí)點(diǎn)的講解，是對(duì)新課程改革教學(xué)理念的落實(shí)，是對(duì)學(xué)生們教學(xué)過程進(jìn)行有效指導(dǎo)的重要載體。計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課視頻的制作過程中，重點(diǎn)發(fā)揮了其在幫助教師進(jìn)行教學(xué)課件設(shè)計(jì)和教學(xué)組織形式創(chuàng)新的重要功能。微課的核心是課堂教學(xué)視頻，此外還有相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及師生互動(dòng)等輔教學(xué)資源。
2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課實(shí)踐中的作用機(jī)制
2.1 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)平臺(tái)的建設(shè)
微課平臺(tái)的建設(shè)可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)互動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。臨境技術(shù)是指利用特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套、立體眼鏡等一系列輔助設(shè)施來實(shí)現(xiàn)一種三維現(xiàn)實(shí)，構(gòu)建三維立體場景的技術(shù)，它集成了計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)，由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)，最終為用戶創(chuàng)建一個(gè)真實(shí)的體驗(yàn)和方便白然的人機(jī)交互。計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課實(shí)踐中的應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在很多方面，一是充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)，形成良好微課教學(xué)資源的創(chuàng)作平臺(tái)，為在區(qū)域內(nèi)或?qū)W校內(nèi)教師之間的教育資源共享提供了良好的平臺(tái)。進(jìn)行微課設(shè)計(jì)平臺(tái)的建設(shè)，重點(diǎn)是為滿足微課資源日常建設(shè)、管理的基礎(chǔ)上增加便于用戶應(yīng)用、交流、評(píng)價(jià)和研究的功能模塊。形成集微課建設(shè)、管理、應(yīng)用、評(píng)價(jià)和研究的“一站式”服務(wù)環(huán)境。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行微課教學(xué)視頻的設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮，全面設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排各項(xiàng)教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，從而形成一個(gè)具有優(yōu)質(zhì)教學(xué)內(nèi)涵的微課視頻設(shè)計(jì)平臺(tái)。
2.2 創(chuàng)造以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的微課教學(xué)模式
為有效提高計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，需要從微課的教學(xué)模式入手進(jìn)行改革和探索，具體的切入點(diǎn)是要積極創(chuàng)造以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的微課教學(xué)模式。在國外，較為成功的模式是將微課應(yīng)用于“顛倒課堂”、“電子書包”、“混合學(xué)習(xí)”等教育改革項(xiàng)目中，并已取得了較為明顯的效果，影響最大的就是可汗學(xué)院教學(xué)模式。相對(duì)來講，在我國微課的教學(xué)設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中，仍然存在著缺乏對(duì)微課大規(guī)模應(yīng)用機(jī)制的研究和設(shè)計(jì)，更是缺乏對(duì)于微課教學(xué)的成熟模式開發(fā)。對(duì)于教師而言，微課將革新傳統(tǒng)的教學(xué)與教研方式，突破教師傳統(tǒng)的聽評(píng)課模式，教師的電子備課、課堂教學(xué)和課后反思的資源應(yīng)用將更具有針對(duì)性和實(shí)效性，基于微課資源庫的校本研修、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)教研將大有作為，并成為教師專業(yè)成長的重要途徑之一。這就要求我們更加注重計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制研究，切實(shí)保持與當(dāng)前計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)發(fā)展的步伐，增加對(duì)于微課在移動(dòng)學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教育等方面的應(yīng)用設(shè)計(jì)。
2.3 推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課資源建設(shè)中的實(shí)踐
微課理論和實(shí)踐的發(fā)展，是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展和支持基礎(chǔ)上的，計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課教學(xué)中的應(yīng)用建設(shè)，更加需要采取有效的方法推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在微課資源建設(shè)中的實(shí)踐。要進(jìn)一步豐富微課的數(shù)量，擴(kuò)充其類型，從而最大程度地提高其利用效益，發(fā)揮其應(yīng)用效果。具體來說，可以從兩個(gè)方面入手，一是從教師的個(gè)人發(fā)展入手，提高教師應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)課程資源的能力。二是開展基于微課資源庫的校本教研。鼓勵(lì)教師們進(jìn)行合作教研，發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。發(fā)展出基于數(shù)字視頻的協(xié)作學(xué)習(xí)模型，組織專家與教師之間可以通過這些視頻課例進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流、知識(shí)的建構(gòu)。此外，還要對(duì)于區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的分享和研究，掌握不同教師的教學(xué)資源需求和發(fā)展現(xiàn)狀，更需要對(duì)于學(xué)生的實(shí)際情況充分了解如圖1。
參考文獻(xiàn)
第7篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
School of One
約翰·佩雷斯是美國紐約布魯克林區(qū)八十八中的一位七年級(jí)學(xué)生。他每天到學(xué)校后，第一件事情就是打開學(xué)習(xí)終端，領(lǐng)取一份個(gè)人學(xué)習(xí)日程表。這份日程表的課程安排與他的同伴不一樣，因?yàn)榧s翰最近一次的代數(shù)練習(xí)只得到了B，所以今天的時(shí)間表上安排了他參加一個(gè)小組講座，補(bǔ)修昨天有問題的內(nèi)容。事實(shí)上，約翰的每位同學(xué)得到的日程表安排都不一樣。這是由于八十八中正在實(shí)施一個(gè)叫做School of One的項(xiàng)目——紐約市教育部門的一項(xiàng)初中數(shù)學(xué)教改項(xiàng)目。School of One采用了一項(xiàng)最新的技術(shù)，能自動(dòng)為每位學(xué)生提供個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃。因此，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和優(yōu)勢(shì)，每位學(xué)生都能獲得獨(dú)特的每日時(shí)間表；且每個(gè)時(shí)間表和教學(xué)計(jì)劃都是自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)每位學(xué)生能力和最成功的學(xué)習(xí)方法。由于School of One以學(xué)生為中心，把技術(shù)和課程整合，并在學(xué)校提供一種混合式學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足了每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，所以在2009年《時(shí)代》雜志評(píng)選的50項(xiàng)最佳發(fā)明中，該項(xiàng)目是獲此殊榮的唯一一項(xiàng)教育創(chuàng)新。2011年，美國教育發(fā)展中心的兒童和技術(shù)中心對(duì)該項(xiàng)目2010年的實(shí)施進(jìn)行了獨(dú)立評(píng)估，結(jié)果顯示：參與學(xué)生的數(shù)學(xué)成績顯著跑贏非參與的學(xué)生。
綜述
優(yōu)秀教師的做法
每位學(xué)生的學(xué)習(xí)都是獨(dú)特的。優(yōu)秀教師的做法是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行適應(yīng)性分析，根據(jù)學(xué)生的家庭背景、興趣和愛好，以及知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方式等，在每次學(xué)習(xí)之前，在每次作業(yè)或測(cè)驗(yàn)后，為不同學(xué)生提供不同的輔導(dǎo)策略、補(bǔ)救措施和對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)材料。采取這種適應(yīng)性教學(xué)法（個(gè)別化教學(xué)和差異化教學(xué)），使學(xué)生在教師的幫助下能進(jìn)行定制化學(xué)習(xí)。
不過，即便是最優(yōu)秀的教師也很難完成面面俱到的分析，許多教師只是做到了在某些方面適應(yīng)性分析，而且不是每位學(xué)生都會(huì)受到如此的照顧。因?yàn)椋瑳]有現(xiàn)代信息技術(shù)技術(shù)的幫助，要做到這一點(diǎn)需要極大工作量。
斯金納的機(jī)器教學(xué)
在20世紀(jì)50年代，哈佛大學(xué)教授、心理學(xué)家B.F.斯金納根據(jù)自己創(chuàng)立的新行為主義理論發(fā)明了教學(xué)機(jī)器，并以此來進(jìn)行程序化教學(xué)。其原理就是：把教學(xué)材料分解成按循序漸進(jìn)原則有機(jī)聯(lián)系的幾百甚至幾千個(gè)問題框面組成的程序；在學(xué)生回答問題過程中，教學(xué)機(jī)器根據(jù)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)呈現(xiàn)教學(xué)材料進(jìn)行提示，直到學(xué)生回答正確后再進(jìn)行下一個(gè)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
課堂上采用斯金納的教學(xué)機(jī)器，與傳統(tǒng)的班級(jí)教學(xué)相比較有許多優(yōu)點(diǎn)。第一，教學(xué)機(jī)器能即時(shí)強(qiáng)化正確答案，學(xué)習(xí)效果的及時(shí)反饋能加強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。而在傳統(tǒng)班級(jí)教學(xué)中行為與強(qiáng)化之間間隔時(shí)間很長，因而強(qiáng)化效果大大削弱。第二，教學(xué)機(jī)器使學(xué)生學(xué)習(xí)行為得到積極強(qiáng)化，力求獲得正確答案的愿望成了推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高了學(xué)習(xí)效率。傳統(tǒng)的教學(xué)消極強(qiáng)化，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。第三，采用教學(xué)機(jī)器，一個(gè)教師能同時(shí)監(jiān)督全班學(xué)生盡可能多地完成作業(yè)。第四，教學(xué)機(jī)器允許學(xué)生按自己的速度循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，這能使其對(duì)教材掌握得更牢固，提高他們的學(xué)習(xí)責(zé)任心。第五，采用教學(xué)機(jī)器，教師就可以按一個(gè)極復(fù)雜的整體把教學(xué)內(nèi)容安排成一個(gè)連續(xù)的順序，設(shè)計(jì)一系列強(qiáng)化列聯(lián)。第六，教學(xué)機(jī)器可記錄錯(cuò)誤數(shù)量，從而為教師修改程序提供依據(jù)，結(jié)果是提高了教學(xué)效果。第七，學(xué)習(xí)時(shí)手腦并用，能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。
但是由于缺乏對(duì)認(rèn)知心理學(xué)的借鑒、教學(xué)內(nèi)容媒體形式和機(jī)器功能單一等不利因素，使機(jī)器教學(xué)實(shí)踐并沒達(dá)到預(yù)想效果。實(shí)踐中缺乏師生間的及時(shí)交流；過細(xì)分割教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)知識(shí)的整體認(rèn)知；學(xué)生盲目地追求學(xué)習(xí)進(jìn)度、猜想問題的答案和不求甚解。不過，教學(xué)機(jī)器是一種自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)萌芽，初步實(shí)現(xiàn)了量身定制的教學(xué)，并努力讓學(xué)習(xí)者從信息的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃^程的合作者。
計(jì)算機(jī)智能化教學(xué)
20世紀(jì)70年代后，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和認(rèn)知心理學(xué)發(fā)展起來的人工智能逐漸成熟，用于教育的各種智能教學(xué)系統(tǒng)也相繼被開發(fā)出來。智能教學(xué)系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)為學(xué)習(xí)者提供及時(shí)性和定制化的教學(xué)和反饋的適應(yīng)性支持系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)包括四個(gè)基本組成部分：認(rèn)知模型、學(xué)生模型、教師模型、界面模型（Charles P. Bloom， R. Bowen Loftin）。
認(rèn)知模型決定問題解決可能需要的所有步驟。更具體地說，這種模式包含要學(xué)習(xí)領(lǐng)域的概念、規(guī)則和解決問題的策略。它的主要實(shí)現(xiàn)功能為：專業(yè)知識(shí)庫，學(xué)生表現(xiàn)或檢測(cè)錯(cuò)誤的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。學(xué)生模型跟蹤和模擬學(xué)生的認(rèn)知、情感狀態(tài)以及隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程的發(fā)展出現(xiàn)的變化。
教師模型根據(jù)認(rèn)知模型和學(xué)生模型的信息選擇教學(xué)的策略和行動(dòng)。界面模型實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的所有功能。
隨著計(jì)算機(jī)智能化教學(xué)研究和實(shí)踐的深入，學(xué)界逐漸總結(jié)出了設(shè)計(jì)和開發(fā)的八項(xiàng)原則和四個(gè)階段。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以使學(xué)生成功解決問題為總原則，并輔以這八項(xiàng)原則：①模擬學(xué)生的能力。②表現(xiàn)傳遞目標(biāo)結(jié)構(gòu)是問題解決的基礎(chǔ)。③在解決問題的環(huán)境中提供教學(xué)。④深化對(duì)解決問題的知識(shí)的抽象理解。⑤最大程度減少學(xué)習(xí)過程中的記憶負(fù)荷。⑥對(duì)錯(cuò)誤提供即時(shí)反饋。⑦為學(xué)習(xí)調(diào)整教學(xué)容量。⑧幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地達(dá)成目標(biāo)技能。
智能教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)和大多數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)過程大致相同，包括四個(gè)迭代階段：①需求評(píng)估。②認(rèn)知任務(wù)分析。③初始教學(xué)的實(shí)施。④評(píng)價(jià)。
由于得益于行為主義和認(rèn)知心理學(xué)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相比教學(xué)機(jī)器，智能教學(xué)系統(tǒng)顯然是較高級(jí)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。它能更準(zhǔn)確地分析判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)材料和評(píng)估方式也更多樣化。
在20世紀(jì)80～90年代，智能教學(xué)系統(tǒng)在學(xué)校教育、企業(yè)培訓(xùn)和軍事訓(xùn)練中得到了較多應(yīng)用，成功的個(gè)案主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)、健康科學(xué)、語言習(xí)得等領(lǐng)域的教學(xué)。不過，由于智能教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)施成本昂貴，導(dǎo)致其最終沒有得到廣泛的推廣和應(yīng)用。此外，以下兩個(gè)缺點(diǎn)也為業(yè)界所詬病：智能教學(xué)系統(tǒng)主要是用預(yù)設(shè)因素來對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行適應(yīng)性分析和模擬匹配，因此不能全面地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和特征；智能教學(xué)系統(tǒng)仍然是以教師為中心（這里的教師是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）來實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)或差異化教學(xué)。這種從模擬認(rèn)知—自適應(yīng)教學(xué)的模式，主要受到當(dāng)時(shí)教育、學(xué)習(xí)科學(xué)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)挖掘處理技術(shù)的發(fā)展限制。
自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)
進(jìn)入21世紀(jì)，Web2.0、語義網(wǎng)和云計(jì)算等新技術(shù)相繼被開發(fā)出來，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用日趨豐富。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的在線學(xué)習(xí)得到了長足的發(fā)展，到了2012年出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長。特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的挖掘和處理技術(shù)的成熟使自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)重新被重視和開發(fā)，并認(rèn)為是大規(guī)模在線教育發(fā)展的重要基礎(chǔ)。2008年，結(jié)合新的教育和學(xué)習(xí)理論的研究，學(xué)界提出了利用自適應(yīng)技術(shù)服務(wù)于個(gè)性化學(xué)習(xí)的新觀點(diǎn)——自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)。綜合多方的論述，自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)被認(rèn)為是在學(xué)習(xí)分析的基礎(chǔ)上，采用自適應(yīng)技術(shù)動(dòng)態(tài)連接課程資源，以滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的一種學(xué)習(xí)技術(shù)。它從智能教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展而來，在設(shè)計(jì)和開發(fā)上二者有很多相通之處，不同之處是個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心，并有自身獨(dú)特的十條法則（Nish Sonwalkar）：
（1）“一刀切”方式在網(wǎng)絡(luò)教育中是行不通的。
（2）信息不是教育——當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)正導(dǎo)致信息過載。
（3）學(xué)習(xí)需要一個(gè)對(duì)多種媒體內(nèi)容的認(rèn)知過程。
（4）不同個(gè)體的學(xué)習(xí)，涉及學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑的不同。
（5）基于認(rèn)知的發(fā)展和對(duì)新知的消化吸收進(jìn)度，每個(gè)人有不同學(xué)習(xí)策略。
（6）個(gè)性化的學(xué)習(xí)是達(dá)到更高的完成率和更快的學(xué)習(xí)的一種方式。
（7）學(xué)習(xí)是四維的，其中包括：多種媒體，認(rèn)知策略，交互性和社會(huì)化學(xué)習(xí)。
（8）唯一有意義的評(píng)估是幫助學(xué)習(xí)者提高，并達(dá)到所需的能力。
（9）用正確的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)的步伐，任何人都可以達(dá)到即定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
（10）教師最大的作用是引導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)習(xí)，而不是學(xué)習(xí)什么。
自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的特征
1.學(xué)習(xí)分析技術(shù)
采用新的學(xué)習(xí)分析技術(shù)，能全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通常做法是對(duì)學(xué)生進(jìn)行課前的形成性評(píng)估來完成學(xué)習(xí)分析。自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)采用的學(xué)習(xí)分析技術(shù)是基于學(xué)生的“大數(shù)據(jù)”，利用特殊的算法來得出學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)特征。這項(xiàng)技術(shù)得益于商業(yè)智能的發(fā)展，即對(duì)大量商業(yè)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)計(jì)、評(píng)估和識(shí)別，可以幫助企業(yè)做出更明智的決策。同樣，學(xué)校對(duì)大量學(xué)生信息的搜集、管理和分析，能幫助學(xué)校和教師實(shí)施提高學(xué)習(xí)效果和更利于學(xué)生發(fā)展的教育教學(xué)行為。
學(xué)生參與在線學(xué)習(xí)后，會(huì)留下大量的數(shù)據(jù)碎片，學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的跟蹤、搜集和統(tǒng)計(jì)，分析出學(xué)生活動(dòng)和學(xué)習(xí)成果之間的相關(guān)性，識(shí)別促進(jìn)和阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)的因素，并把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育工作者能理解的知識(shí)呈現(xiàn)出來。
在學(xué)校中，這些被稱為“大數(shù)據(jù)”的大量數(shù)據(jù)碎片，主要來自學(xué)生信息系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、數(shù)字內(nèi)容管理系統(tǒng)評(píng)估和成績管理系統(tǒng)。從這些系統(tǒng)中搜集了學(xué)生的家庭背景、興趣和愛好，以及訪問的內(nèi)容、停留的時(shí)間、學(xué)習(xí)的進(jìn)度、獲得的評(píng)價(jià)和成績單等數(shù)據(jù)；還有，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上訪問的社會(huì)化媒體（博客、微博、圖片和視頻分享網(wǎng)站等）也留下了大量的數(shù)據(jù)；最近興起的MOOCS和數(shù)字教科書也能搜集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。而每個(gè)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)步伐就蘊(yùn)含在這些數(shù)據(jù)中。通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)就能把這些重要的知識(shí)顯現(xiàn)出來，為教育教學(xué)提供有力的參考。
2.自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑
采用新的自適應(yīng)技術(shù)，生成學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。學(xué)習(xí)分析結(jié)果不但能為教育工作者提供了解學(xué)生的管道，還被用于自適應(yīng)分析來幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。自適應(yīng)技術(shù)能動(dòng)態(tài)連接學(xué)習(xí)分析結(jié)果和課程體系，為每位學(xué)生自動(dòng)生成一個(gè)獨(dú)特的學(xué)習(xí)路線圖。每個(gè)路線圖可能會(huì)包含時(shí)間安排、方法推薦、課程和學(xué)習(xí)材料的推送等，并能給予學(xué)生充分的自主性，能讓學(xué)生知道學(xué)什么、如何學(xué)習(xí)以及自己掌控學(xué)習(xí)。
在借鑒智能教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，自適應(yīng)技術(shù)采用了復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)和概率學(xué)算法，分析出學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)和難易程度，以及對(duì)應(yīng)課程和學(xué)習(xí)材料的層次和呈現(xiàn)風(fēng)格，匹配學(xué)生已有的學(xué)習(xí)特征和對(duì)當(dāng)前知識(shí)的掌握程度，最終形成每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。
這一學(xué)習(xí)路徑不是一成不變的，而是會(huì)根據(jù)學(xué)生每段時(shí)間的學(xué)習(xí)活動(dòng)及評(píng)估報(bào)告做動(dòng)態(tài)的調(diào)整。當(dāng)然，自動(dòng)匹配的學(xué)習(xí)路徑并非真正完美契合每個(gè)學(xué)生，因此學(xué)生自己可以通過每天的學(xué)習(xí)心理狀態(tài)自我評(píng)估或選擇性接受系統(tǒng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)安排，以及參考教師的反饋來對(duì)學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行修正。
3.課程內(nèi)容多樣化
提供多樣化的課程和學(xué)習(xí)材料，支持學(xué)生的獨(dú)特的認(rèn)知需求。要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，就應(yīng)該滿足學(xué)生對(duì)不同課程、環(huán)境，以及學(xué)習(xí)方法、節(jié)奏、教師選擇的需要。因此，自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)中為學(xué)生提供了以下多樣化的課程：
對(duì)同一學(xué)科的課程內(nèi)容多樣化體現(xiàn)在：不同的教材，不同的起點(diǎn)，不同的環(huán)境以及不同的評(píng)價(jià)手段。不同的環(huán)境包括：大組講授（12～24人），小組講授（6～12人），小組合作（3～6人），在線講座，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程輔導(dǎo)，獨(dú)自學(xué)習(xí)，實(shí)踐活動(dòng)等。不同評(píng)價(jià)手段：學(xué)習(xí)需求診斷，每日學(xué)習(xí)進(jìn)步評(píng)估，統(tǒng)一測(cè)驗(yàn)，教師和同學(xué)給予的人工評(píng)價(jià)，學(xué)生自我學(xué)習(xí)狀態(tài)評(píng)估等。
學(xué)習(xí)材料的多樣化指的是：圖文、音視頻、3D材料、動(dòng)漫、游戲等。
個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑生成后對(duì)課程和學(xué)習(xí)材料的推送也不是單一化的。學(xué)生可采用系統(tǒng)最優(yōu)推薦，或自主挑選喜愛的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以及在受困時(shí)及時(shí)更換學(xué)習(xí)材料，這樣才能最大限度符合個(gè)性化學(xué)習(xí)的特征，實(shí)現(xiàn)無障礙學(xué)習(xí)。
自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)案例
1.Knewton
Knewton（紐約市的一家網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)公司）是較早進(jìn)入自適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的公司之一，他們聲稱開發(fā)了行業(yè)內(nèi)“最強(qiáng)大的自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎”，其“連續(xù)適應(yīng)性能力能滿足每個(gè)學(xué)生每天的教育內(nèi)容定制”。該算法能判斷用戶實(shí)際水平，并為用戶提供與其水平相適應(yīng)的課程。Knewton通過不斷的提問和測(cè)試，判斷使用者的真實(shí)水平，再為用戶提供與之水平相對(duì)應(yīng)的課程輔導(dǎo)；并強(qiáng)調(diào)用即時(shí)反饋、社區(qū)協(xié)作和游戲化促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化和快速地學(xué)習(xí)。2012年夏天，亞利桑那州立大學(xué)數(shù)學(xué)系超過2000名學(xué)生使用Knewton兩個(gè)學(xué)期后，缺勤率下降了56％，合格率從64％上升至75％，45％的學(xué)生能夠提前4周完成學(xué)習(xí)任務(wù)。（網(wǎng)址：http：//）
第8篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) 多媒體教室 培訓(xùn)系統(tǒng) 交互設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-2117（2014）12-00-03
1 前言
多媒體教學(xué)是21世紀(jì)教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)中通過合理的選用現(xiàn)代教學(xué)媒體，以多種媒體信息作用于學(xué)生，圖文聲像并茂，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，可以達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。當(dāng)下，多媒體教學(xué)設(shè)備已成為學(xué)校日常教學(xué)的必備工具。教師是多媒體教學(xué)的直接操縱者，教師對(duì)設(shè)備功能的了解和操作的熟練程度，決定了多媒體教室發(fā)揮功效的高低。調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分教師對(duì)多媒體教學(xué)設(shè)備的使用情況不理想，尤其是新任教師急需對(duì)多媒體設(shè)備的使用進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。然而傳統(tǒng)培訓(xùn)過程中存在諸多問題，如參加培訓(xùn)人員多、時(shí)間短、學(xué)員無法親自操作演練等，使得培訓(xùn)效果不理想。
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教室使用培訓(xùn)系統(tǒng)可以有效地解決上述培訓(xùn)過程中的問題。該系統(tǒng)采用仿真情境體驗(yàn)，互動(dòng)參與的學(xué)習(xí)方式，在視覺上給人一種沉浸于真實(shí)教室環(huán)境的感覺，受訓(xùn)教師可以自由觀察、檢測(cè)環(huán)境變化、與虛擬環(huán)境產(chǎn)生交互。這種虛擬培訓(xùn)的方式改善了傳統(tǒng)培訓(xùn)的弊端，場景逼真，易于接受，學(xué)員可以調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏隨時(shí)隨地在線學(xué)習(xí)。
2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR）是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界，在這個(gè)人工世界中可以創(chuàng)造出一種身臨其境的、完全真實(shí)的感覺。VR技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當(dāng)裝置，自然地對(duì)虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。
如今，虛擬技術(shù)已被運(yùn)用到城市規(guī)劃、醫(yī)學(xué)、軍事航天、教育、室內(nèi)設(shè)計(jì)、文物古跡、三維游戲等多個(gè)領(lǐng)域，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用和研究尤其為人們所關(guān)注。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)在教育中的應(yīng)用主要有虛擬現(xiàn)實(shí)校園、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)角色扮演、虛擬現(xiàn)實(shí)技能訓(xùn)練等。
虛擬實(shí)驗(yàn)室與學(xué)習(xí)環(huán)境具有實(shí)體實(shí)驗(yàn)室和傳統(tǒng)課堂所沒有的優(yōu)勢(shì)：①節(jié)省教育經(jīng)費(fèi)。可以有效解決因?qū)W校條件限制而無法購買實(shí)驗(yàn)器材的情況。利用虛擬的實(shí)驗(yàn)室既不耗材也不受條件限制；②規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生可以放心地去做一些具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)。例如，虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的的燃燒、爆炸等潛在危險(xiǎn)；③交互性好。學(xué)習(xí)者可以采用多種交互手段如語言、手勢(shì)、數(shù)據(jù)手套及觸覺等與虛擬環(huán)境交流信息，并得到實(shí)時(shí)反饋；④可重復(fù)性。學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。
3 虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 場景設(shè)計(jì)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指出，教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要考慮教學(xué)目標(biāo)分析，還要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情境，并把情境創(chuàng)設(shè)看作是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。因此多媒體教室場景的設(shè)計(jì)非常重要。
本案例通過對(duì)比不同類型的多媒體教室，參照國外多媒體教室風(fēng)格，把場景分為三個(gè)區(qū)域，教學(xué)區(qū)、討論區(qū)、休息區(qū)（如圖1所示）。教學(xué)區(qū)類似于傳統(tǒng)教室，包含黑板、講臺(tái)、控制臺(tái)、電子白板、學(xué)生桌椅，該區(qū)域用來培訓(xùn)教師如何使用多媒體控制臺(tái)和電子白板等設(shè)備。討論區(qū)包含各種形狀的桌椅，桌椅可以隨意拼接，給學(xué)生提供一個(gè)輕松愉悅的氛圍。休息區(qū)包含飲水機(jī)、打印機(jī)、書架、交互式電子白板。該區(qū)域給學(xué)生提供了一個(gè)自由的休息空間。討論區(qū)、休息區(qū)是對(duì)未來教室的設(shè)想，教學(xué)應(yīng)該是以學(xué)生為中心的，因此在教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)上更應(yīng)該注重學(xué)生活動(dòng)的便利性。
圖1
3.2 VRP交互設(shè)計(jì)
（1）導(dǎo)航圖設(shè)計(jì)
在VR場景中漫游時(shí),學(xué)習(xí)者需要知道自己漫游到場景中什么位置，有時(shí)還需要隨時(shí)變換位置對(duì)場景進(jìn)行適時(shí)瀏覽。這就需要借助一個(gè)實(shí)時(shí)導(dǎo)航來幫助學(xué)習(xí)者找到自己想要到的地方。本系統(tǒng)中，通過點(diǎn)擊界面左邊的“顯示或隱藏導(dǎo)航圖”按鈕，來控制導(dǎo)航圖的顯示與隱藏。導(dǎo)航圖中箭頭的方向就是游覽者所面對(duì)的方向。如圖2所示。
（2）多媒體控制臺(tái)功能面板的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)中多媒體控制臺(tái)的功能按鈕以二維界面的形式顯示在屏幕上，通過單擊屏幕左面“顯示或隱藏面板”來調(diào)出二維的多媒體控制臺(tái)上功能按鈕面板。學(xué)習(xí)者可以通過鼠標(biāo)單擊來模擬真實(shí)教室中多媒體控制臺(tái)的使用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開啟、投影儀開啟、幕布下降、窗簾下降等操作。如圖2所示。
圖2
（3）動(dòng)畫漫游設(shè)計(jì)
瀏覽者可以通過點(diǎn)擊“整體漫游”或者“自主漫游”來切換對(duì)場景的漫游方式。“整體漫游”是對(duì)整個(gè)場景進(jìn)行360度環(huán)繞，使學(xué)習(xí)者對(duì)整個(gè)教室場景進(jìn)行游覽。“自主漫游”是以第一人稱的視角對(duì)整個(gè)場景進(jìn)行游覽，使學(xué)習(xí)者沉浸在整個(gè)環(huán)境中。
（4）視音頻交互設(shè)計(jì)
視頻系統(tǒng)中，本案例插入了多個(gè)培訓(xùn)視頻，內(nèi)容包括交互式電子白板的使用教學(xué)、多媒體課件的設(shè)計(jì)原則和技巧的教學(xué)視頻。當(dāng)學(xué)習(xí)者走近交互式電子白板時(shí)，可以觸發(fā)講授交互式電子白板使用方法的視頻開始播放。當(dāng)超出觸發(fā)距離時(shí)，視頻停止播放。通過學(xué)習(xí)本視頻，學(xué)習(xí)者可以進(jìn)一步了解交互式電子白板的功能，進(jìn)而應(yīng)用于教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面左欄中 “視頻教程”按鈕時(shí)，會(huì)出現(xiàn)三節(jié)講解多媒體課件的設(shè)計(jì)原則和技巧的視頻，通過學(xué)習(xí)該視頻，使學(xué)習(xí)者了解多媒體的設(shè)計(jì)原則和技巧，掌握如何根據(jù)教學(xué)對(duì)象和教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計(jì)教學(xué)課件以及制作課件時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)。
音頻系統(tǒng)中，本案例包含背景音樂和解說語音兩部分。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的喜好來控制背景音樂的播放、停止和音量大小。語音解說主要是講解電子白板的使用以及多媒體使用原則和技巧的配音。
4 虛擬多媒體教室交互系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)
4.1 實(shí)現(xiàn)流程、使用的工具以及每個(gè)流程中的主要工作（如下表所示）
4.2 制作模型時(shí)應(yīng)注意模型面數(shù)和個(gè)數(shù)的優(yōu)化
（1）模型面數(shù)的優(yōu)化：在保持模型基本形狀的同時(shí)，盡可能地減少模型段數(shù)；在保持基本瀏覽效果的同時(shí)，多使用面片建模代替實(shí)體三維模型，如植物、窗簾、門等用面片模型代替實(shí)體三維模型仍然能保持基本瀏覽效果；刪除在瀏覽展示中看不到的面，如底面、模型之間相交面。
（2）模型個(gè)數(shù)的優(yōu)化：在3D Max中需要將相同材質(zhì)的模型附加，合并為一個(gè)模型。因?yàn)槟Ｐ蛡€(gè)數(shù)的多少不僅影響場景烘焙時(shí)的速度而且影響VRP啟動(dòng)速度快慢。
4.3 貼圖的制作
需要手動(dòng)展開UV坐標(biāo)時(shí)，要把使用相同貼圖的UV面塊疊放到一起；需要突出細(xì)節(jié)的部分，要盡可能地放大其UV；不需要精細(xì)表現(xiàn)的部分，可以縮小其UV；然后將它們緊湊地排列在UV框中，提高貼圖的利用率。將UV坐標(biāo)信息輸出到Photoshop中繪制貼圖，最終再將繪制好的貼圖賦予模型。
4.4 VRP交互模塊的實(shí)現(xiàn)
第9篇：人工智能教學(xué)設(shè)計(jì)案例范文
【關(guān)鍵詞】微課；電工實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)
1微課產(chǎn)生的背景
近幾年，隨著4G網(wǎng)絡(luò)的普及、通信設(shè)備的人工智能化，傳統(tǒng)的媒介傳播方式發(fā)生了翻天覆地的變化，涌現(xiàn)出許多實(shí)時(shí)通訊軟件和新媒體，如微信、微電影、微博等。這些新媒介的產(chǎn)生，標(biāo)志著微時(shí)代的來臨。在微時(shí)代下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確指出：信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展將產(chǎn)生革命性的影響，必須予以高度重視。而要加快教育信息化進(jìn)程，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革是關(guān)鍵。[1]微課就是在這樣的環(huán)境下孕育而生的。微課是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在課堂教學(xué)中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源有機(jī)組合。[2]從另一角度看，微課可看作是教育信息化從應(yīng)用階段向融合階段過渡的典型代表，它為信息技術(shù)進(jìn)入課堂、信息技術(shù)與課堂的深度融合以及信息技術(shù)改變教學(xué)方法提供了方式方法，具有重要意義[3]。
2電工實(shí)驗(yàn)在電力專業(yè)中的地位與意義
電工學(xué)是高職高專電力類專業(yè)的一門核心的、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是整個(gè)電力專業(yè)學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基礎(chǔ)。而電工實(shí)驗(yàn)是電工課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，從實(shí)驗(yàn)過程來看，它是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)踐動(dòng)手操作的統(tǒng)一；從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看，它是培養(yǎng)科學(xué)思維方式與技能訓(xùn)練的統(tǒng)一，在培養(yǎng)電力工程技術(shù)人員中具有舉足輕重的作用。電工實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的開始，通過電工實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)不僅僅是鞏固和加深電路的基本理論知識(shí)，完成知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)移，更重要的是通過實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的電工實(shí)驗(yàn)基本技能，使學(xué)生了解常用電工測(cè)量儀表的基本原理，熟練掌握電工儀器儀表的使用方法及注意點(diǎn)，掌握基本的電工測(cè)試技術(shù)，了解測(cè)量誤差和測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法，培養(yǎng)學(xué)生將電工學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際的能力，也能提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題、應(yīng)用知識(shí)綜合設(shè)計(jì)的能力，為后續(xù)的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合微課教學(xué)可行性分析
3.1教學(xué)現(xiàn)狀分析
電工實(shí)驗(yàn)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，要求學(xué)生在掌握電路基本知識(shí)的同時(shí)，也要具有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，學(xué)習(xí)難度較大。但在高職電力類教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中所分配的課時(shí)在不斷減少，這就需要教師利用有限的課時(shí)組織教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，參與到課程教學(xué)中，爭取讓每位學(xué)生親手操作、掌握實(shí)訓(xùn)技能。經(jīng)過近幾年的教學(xué)成果的反饋和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在以下現(xiàn)象。1）師生之間有效互動(dòng)不足在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，一般是一、二個(gè)老師面對(duì)一個(gè)班級(jí)的同學(xué)，每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)體系、實(shí)踐技能均不相同，針對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)學(xué)生的疑問各不相同。而在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，老師無法一一回答并解決學(xué)生的疑惑，師生之間有效互動(dòng)不足，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果產(chǎn)生很大的影響。2）演示實(shí)驗(yàn)操作難以重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整體過程是一個(gè)復(fù)雜、抽象的過程。[4]在演示實(shí)驗(yàn)的過程中，教師力求讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程形象直觀地展示在每位學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察及強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。但是教學(xué)過程結(jié)束，學(xué)生只記得老師的只言片語和部分實(shí)驗(yàn)片段，而整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程無法在大部分學(xué)生的腦海中再現(xiàn)，直接影響到學(xué)生自己動(dòng)手操作環(huán)節(jié)。既浪費(fèi)并不多的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，也增加教師大量的重復(fù)工作。3）教學(xué)時(shí)間限制了課堂教學(xué)的內(nèi)容電工實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)知識(shí)涉及范圍廣，而教學(xué)時(shí)間有限，使得教師難以面面俱到講授全部內(nèi)容，只能有所側(cè)重講授重點(diǎn)、難點(diǎn)，學(xué)生無法在課堂教學(xué)中全面了解該學(xué)科知識(shí)，長此以往會(huì)形成知識(shí)漏洞，不利于學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建。
3.2高職學(xué)生學(xué)情分析
1）學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)相差甚大近幾年，高職高專的招生規(guī)模在不斷擴(kuò)大，學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊，集體授課過程，很難定位授課內(nèi)容的難易度，無法兼顧到每位學(xué)生的認(rèn)知水平，更不能體現(xiàn)因人施教的教學(xué)理念。高職高專學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)的差異性，決定了集中授課方式的不足。既無法滿足基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生提高專業(yè)水平的需求，也不能激發(fā)和引導(dǎo)基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生完成構(gòu)建系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系。2）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有待提高從這幾年的教學(xué)經(jīng)歷和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，我院部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，對(duì)自己的學(xué)習(xí)要求過低。而且學(xué)生的情緒化較強(qiáng)，老師的教學(xué)風(fēng)格和人格魅力在很大程度上影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，簡潔、有趣的教學(xué)內(nèi)容更能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
3.3微課在電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
1）微課內(nèi)容精煉，時(shí)間短教師根據(jù)課程特點(diǎn)，有效劃分各知識(shí)點(diǎn)，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，錄制成時(shí)間短但結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯性強(qiáng)的微課。每個(gè)微課都只針對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，主題突出，學(xué)生更能抓住知識(shí)的重點(diǎn)，而且微課時(shí)間一般在10分鐘之內(nèi)[5]，學(xué)生注意力比傳統(tǒng)課堂教學(xué)更容易集中。2）資源豐富、滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，體現(xiàn)學(xué)生主體地位微課的教學(xué)資源內(nèi)容豐富，教師可以根據(jù)授課的需要，制作一系列微課來滿足學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)及擴(kuò)展的需求，學(xué)生們可以根據(jù)自己的認(rèn)知水平選擇適合自己的微課進(jìn)行學(xué)習(xí)。而且智能手機(jī)及平板電腦的普及，移動(dòng)化、碎片化的學(xué)習(xí)模式更加符合90后學(xué)生個(gè)性，微課的出現(xiàn)彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足，有利于學(xué)生利用課后時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)學(xué)生主體地位。3）觀看方便，一對(duì)一教學(xué)成為可能微課錄制成功后，學(xué)生可在移動(dòng)終端上觀看，學(xué)生們根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況，可重復(fù)或暫停播放。一對(duì)一的教學(xué)，讓學(xué)生全面把握教學(xué)內(nèi)容、直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、仔細(xì)地觀看操作步驟。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，微課有許多不可取代的優(yōu)勢(shì)。但是微課也不是萬能的，微課的有些優(yōu)勢(shì)在一些理論性較強(qiáng)、邏輯推導(dǎo)要求較多的課程中就變成了短板。但是高職院校的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)于本科教學(xué)更注重解決實(shí)際問題的辦法，而不是搞學(xué)術(shù)研究。特別是對(duì)重視操作過程、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的電工實(shí)驗(yàn)課程來說，微課的優(yōu)勢(shì)顯而易見。
4電工實(shí)驗(yàn)的微課教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程
只有準(zhǔn)確的定位學(xué)習(xí)者、針對(duì)知識(shí)點(diǎn)合理的選題、明確具體的教學(xué)目標(biāo)，這樣才能制作出符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律的微課。而合理劃分知識(shí)點(diǎn)是制作微課的開始，也是微課教學(xué)達(dá)到最佳效果的關(guān)鍵。我院電工實(shí)驗(yàn)為20學(xué)時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成：認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三大類。表1列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)應(yīng)的課時(shí)。根據(jù)微課的特點(diǎn)，將“電工實(shí)驗(yàn)”課程進(jìn)行梳理，合理的劃分與整合，重構(gòu)出相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)。下面以“電工實(shí)驗(yàn)”認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)課程中的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)問題：單相功率表的使用為例，介紹一節(jié)微課完整的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程。
4.1選題
微課是圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開教學(xué)的，教師理清知識(shí)點(diǎn)在本課程的意義和作用，才能明晰知識(shí)點(diǎn)與課程整體邏輯關(guān)系，有利于教師把握課程的整體，同時(shí)也能讓教師更清晰知識(shí)點(diǎn)的地位和價(jià)值，有利于教師充分發(fā)揮微課的優(yōu)勢(shì)，順利完成微課教學(xué)。功率表使用是學(xué)生學(xué)習(xí)電工實(shí)驗(yàn)課程第一個(gè)實(shí)驗(yàn)———認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中的項(xiàng)目，它是課程中基礎(chǔ)的、常見的問題，同時(shí)也是一個(gè)重難點(diǎn)的問題。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，例如：線圈參數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)、日光燈電路和功率因數(shù)的提高實(shí)驗(yàn)、三相負(fù)載功率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)、變壓器空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)中都需要使用單相功率表測(cè)量數(shù)據(jù)。在學(xué)生學(xué)習(xí)功率表之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了電壓表、電流表的使用，會(huì)有一部分學(xué)生誤認(rèn)為功率表的使用方法和電壓表、電流表類似，在教師講授的時(shí)候不仔細(xì)聽講，而在操作的時(shí)候不得要領(lǐng)。還有一部分同學(xué)在學(xué)習(xí)功率表使用的實(shí)驗(yàn)中，能熟練使用功率表進(jìn)行測(cè)量，但是實(shí)驗(yàn)過后，沒有進(jìn)行歸納和整理，以至于在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中需要使用功率表時(shí)束手無策。綜合考慮到單相功率表在電工實(shí)驗(yàn)中的使用頻率、難度和學(xué)生掌握的程度，所以選擇制作功率表使用的微課。它既可以縮短教師上課講解的時(shí)間，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，又降低教師的重復(fù)教學(xué)工作，教師可以有更多的時(shí)間和精力來組織教學(xué)，加強(qiáng)與學(xué)生的交流互動(dòng)。
4.2教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象，將教學(xué)各要素優(yōu)化安排，形成教學(xué)方案的過程[6]，因此教學(xué)設(shè)計(jì)是整個(gè)微課制作的核心環(huán)節(jié)。好的微課設(shè)計(jì)能符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)過程突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、邏輯周密、條例清晰，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。4.2.1教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)分析在設(shè)計(jì)“單相功率表使用”的微課前，首先要明確該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)。本節(jié)微課的教學(xué)目標(biāo)是：1）了解單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理；2）掌握單相功率表量程選擇；3）熟練掌握單相功率表的正確接線方法；4）能準(zhǔn)確地讀出單相功率表的示數(shù)。其中單相功率表正確接線和正確讀數(shù)是本節(jié)微課的重點(diǎn)，正確讀數(shù)是本節(jié)的難點(diǎn)。4.2.2微課教學(xué)教案1）微課導(dǎo)入（5s）在微課開始的時(shí)候，開門見山、直截了當(dāng)?shù)倪M(jìn)入課題：介紹單相功率表的使用。因?yàn)槲⒄n時(shí)間短，切入主題要迅速，這樣才能吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生更明白學(xué)習(xí)的主題。2）介紹單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理（1min55s）向?qū)W生展示單相功率表的實(shí)物，介紹單相功率表面板上各端鈕的名稱及作用。接著進(jìn)一步介紹各端鈕內(nèi)部所連接的元件，最后展示出單相功率表原理結(jié)構(gòu)圖，簡要地介紹一下單相功率表的工作原理。對(duì)于高職學(xué)生來說，教學(xué)的重點(diǎn)在培訓(xùn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。所以在微課設(shè)計(jì)中，弱化對(duì)單相功率表工作原理的分析。而對(duì)于電力類專業(yè)的高職學(xué)生來說，后續(xù)課程“電能計(jì)量”中，有重點(diǎn)分析單相功率表的工作原理，故在本次微課中不過多的深入。3）講解單相功率表量程的選擇方法（1min）從單相功率的公式出發(fā)，講解功率表量程選擇，需要正確選擇電壓、電流的量程之外，還需要注意功率因數(shù)。學(xué)生對(duì)功率的計(jì)算還停留在初高中的層面上，而且在學(xué)習(xí)單相功率表使用之前，已學(xué)過電壓表和電流表量程的選擇，其中沒有涉及功率因數(shù)，學(xué)生對(duì)此知識(shí)產(chǎn)生負(fù)遷移，在學(xué)習(xí)單相功率表時(shí)，學(xué)生容易先入為主，遺忘功率因數(shù)這個(gè)物理量。所以在介紹量程的選擇時(shí)，從公式出發(fā)，讓學(xué)生先明確功率計(jì)算所涉及的物理量有U、I以及，喚起學(xué)生注意。4）單相功率表正確的接線方法（重點(diǎn)：3min）從前面介紹的單相功率表面板上各端鈕所接元件出發(fā)，借助電壓表并聯(lián)接入、電流表串聯(lián)接入的前導(dǎo)知識(shí)，介紹單相功率表的接線方式。特別強(qiáng)調(diào)電流量程變換銅片接法。在學(xué)習(xí)單相功率表之前，學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了電壓表、電流表的接線方法，這對(duì)學(xué)習(xí)單相功率表中電壓線圈、電流線圈接線有一定的幫助，可以讓學(xué)生更容易掌握單相功率表正確的接線方法。5）單相功率表的讀數(shù)（重點(diǎn)、難點(diǎn)：4min）先簡要回顧電流表和電壓表讀數(shù)的方法，接著介紹單相功率表的讀數(shù)方法，特別強(qiáng)調(diào)功率因數(shù)。最后列舉幾個(gè)實(shí)例，演示正確的讀數(shù)方法。學(xué)生已熟悉電壓表和電流表的讀數(shù)方法，很容易掌握單相功率表的讀數(shù)方法，但先前所學(xué)知識(shí)也容易影響學(xué)生對(duì)本知識(shí)的掌握，忽略功率因數(shù)的影響。所以需要具體例子，讓學(xué)生掌握單相功率表讀數(shù)方法。
4.3實(shí)施方法
教師根據(jù)微課教案，采用兩種形式的制作方法：錄屏和錄像。先利用手機(jī)錄制單相功率表正確接線方法的影像內(nèi)容，然后將這部分影像內(nèi)容與單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理、單相功率表量程的選擇方法和單相功率表的讀數(shù)內(nèi)容相結(jié)合，制作成PPT，利用錄屏軟件，完成教學(xué)視頻的錄制。制作完成后，再由專業(yè)人員進(jìn)行后期的制作。
4.4設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題
電工實(shí)驗(yàn)是以電工學(xué)為理論依托，不僅理論性強(qiáng)，而且實(shí)踐性強(qiáng)。因此，這門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要理論聯(lián)系實(shí)際，在講解理論知識(shí)同時(shí)，適時(shí)的列舉工程實(shí)際的案例，這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5結(jié)束
微時(shí)代的來臨，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式產(chǎn)生很大的沖擊，“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”的時(shí)代已經(jīng)過去，不僅僅是學(xué)生，教師也要從自我封閉的“象牙塔”中走出，不斷完善自己的專業(yè)知識(shí)，堅(jiān)持自己對(duì)微課的獨(dú)特理解，踏踏實(shí)實(shí)地落實(shí)到具體學(xué)科的微課教學(xué)中，成為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的領(lǐng)路人。
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