交互式训练（精选六篇）
交互式训练 篇1
在教学过程中, 有效的双向互动, 将使学生更有效地积极地建构自己内在的知识表象和知识结构。西方教学互动理论认为, 互动有三种主要形式:学习者与内容的互动;学习者与教学者的互动;学习者与学习者的互动。无论哪一种形式的互动, 只要有效地提高互动水平, 就可以有效地提高教学效果。因此, 构建交互式虚拟操作训练平台, 为受训者营造一个较高水平的双向互动学习环境, 能极大地提高学习效率和教学效果。特别是一些专业工种技能训练, 如危险项目的实训、高精密设备或系统的拆装训练、机械加工训练和电路性能测量等, 受训者如能在交互式虚拟操作训练平台上进行双向互动学习, 可以克服现场实操训练成本昂贵、危险性大、难以重复等不足, 取得传统教学方式无法取得的效果。
以下是利用虚拟现实软件、多媒体软件等, 开发的一些交互式虚拟操作训练系统, 为职业院校学生开展探究式学习、自主学习和个性化学习构建了新型的实训教学平台。
基于学习者—内容互动的虚拟操作训练系统
在这种互动方式中, 学习者通过与学习内容的智力互动过程, 产生理解力、知识以及认知结构等的变化。具体而言, 就是受训者通过鼠标、键盘等与计算机生成环境中的各种对象进行交互作用, 参与到仿真系统中, 接受仿真系统提供的各种感观信息, 经过判断和决策对训练系统进行操纵和控制。
例如, 用Eon Studio、VC++等开发的交互式虚拟车床变速箱仿真系统如图1所示。受训者通过鼠标点击界面上的“情况i” (i=1, 2……) , 可以使滑移齿轮移动, 与不同的齿轮啮合, 获得不同的传动比, 使输出端输出不同的速度, 达到变速和调速的功能。受训者还可以通过键盘交互, 控制电动机轴的正转和反转, 使输出端改变转动方向。
图2是阀体的虚拟装配系统。受训者可以用鼠标操纵阀体, 进行360度全方位地观看其外型结构。还可以通过鼠标由外到内, 逐层点击阀体, 使阀体一层地一层地展示内部结构和装配关系, 如图2 (a) 。如果直接点击界面左上角的小视图, 阀体可以一次性展示内部所有零部件的结构关系, 如图2 (b) 。同样, 通过鼠标操作, 可以实现被拆部件的回装, 是可逆的过程。
在这种交互式虚拟操作训练系统中, 受训者不是被动地看、听和接受所提供的内容, 而是能够以各种形式 (鼠标或键盘) 操作虚拟模型, 参与到教学对象的发展变化过程中去。同时, 计算机能根据受训者的操作信息调整虚拟环境改变呈现内容, 从而导致呈现环境与内容的变化, 及时实现受训者—内容的互动, 使受训者获得更深刻的体验, 更好地理解、验证各种概念和各种难点, 掌握新知识、新技能, 建构知识结构, 达到有效的学习、训练效果。
基于学习者—教学者互动的虚拟操作训练系统
在互动过程中, 教学者向学习者呈现信息或展示技能等, 然后教学者组织学习者应用所获得的知识或技能, 接着教学者组织评价学习者是否取得成效, 并决定是否要改善工作策略。最后, 教学者为每位学习者提供咨询、帮助和鼓励。
利用交互式虚拟操作训练系统进行教学, 教师能随时采集各种媒体信息, 采集学生的反馈及控制信息, 即时处理加工和演示信息, 从而使教师能够及时改善工作策略, 帮助学习者确定学习策略, 引导学习者主动参与操作训练, 获取、加工信息, 建构知识, 掌握技能。在虚拟现实系统中, 教师也可以学习者的身份进入虚拟学习环境, 与学生共同协调学习, 形成和谐、互动合作的教学关系, 进一步调动学生的积极性与主动性, 使教与学在和谐的环境中更好地完成。
利用Eon Studio、Flash、VC++等搭建的探究性虚拟情景学习平台就是一种面向学习者—教学者的交互式虚拟操作训练系统, 支持受训者的自主探索学习和训练。受训者首先要设定培训目标, 拟定基本训练思路, 然后, 进入对应的虚拟情景学习, 与实验平台进行探究式的操作训练, 逐步学习, 不断总结, 形成自己的见解和完成要求的操作训练任务, 提交到虚拟学习平台的数据管理模块。系统自动记录受训者的操作过程和结果, 作为进行个性化学习评价的依据。指导教师调用、重现受训者的探究式学习过程, 并对其结论和最终操作进行评价, 提出疑问或建议, 通过系统反馈给受训者。受训者再根据这些意见进一步改进知识架构, 提高操作技能。例如, 在图3所示的电声工程虚拟操作教学平台下, 受训者通过鼠标点击扬声器图标, 在弹出的控制面板上调整不同混响时间及混响音量大小, 让虚拟人物在室内自动转圈或用鼠标控制行走, 感受混响效果;再通过调整室内装饰材料 (改变吸声系数) 、混响时间等声特性参量进行室内音质评价。系统自动记录受训者的操作过程和结果, 给出评价, 受训者通过这些反馈意见调整自己的操作方法, 掌握技能。
虚拟学习环境能呈现多维度信息, 调动学习者的多感官参与, 使学生能获得最大的控制和操作整个环境的自由度, 充分调动学生的学习积极性和兴趣;而虚拟化、故事化的学习内容导入和虚拟操作环境, 又可以充分发挥学生的想象力, 使学生能进行创造性的学习, 使学习者能更好地了解学习的成效, 促进自我连续学习。
如图4所示的激光内雕机虚拟操作训练系统, 受训者在虚拟环境里学习如何操作激光内雕机, 在玻璃方块里雕刻出各种立体图案、花纹。受训者通过鼠标和键盘与虚拟内雕机进行互动操作。系统会根据受训者的操作步骤给出不同的虚拟操作结果和评价, 指导受训者改进自己的操作, 完成探究性自主训练。
由上可见, 交互式虚拟操作训练系统提供情景化、虚拟化、交互性的操作训练环境, 师生之间变得易于沟通和交流, 教师能及时根据反馈信息改变教学策略, 学生又能最大限度地进行自主性、探究性、创造性的学习, 从而使学习者—教学者的互动合作关系上升到一种新的境界。
基于学习者—学习者互动的虚拟操作训练系统
学习者与学习者之间通过协作与对话共同进行学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价等, 可使每个学习者的思维成果为整个学习群体共享。虚拟现实系统的网络化所创建的学习环境, 可使多个学习者共处于一个虚拟环境中进行探讨交流、相互合作与交流。学习者可在虚拟环境中共同操作完成某项试验, 共同以各种形式参与到事件的发展变化过程中并扮演不同角色, 从而直观地观察和了解到学习者在掌握知识和技能过程中的各种学习方法、思维方式和熟练程度, 指出学习者在学习过程中存在的问题和缺陷, 达到掌握知识和技能、共同提高的目标。
随着计算机技术的发展, 虚拟现实已能够由互联网建立一个可供多用户同时异地参与的分布式虚拟环境, 使处于不同地理位置的用户进入同一个虚拟世界, “在一起”进行交流、学习、研讨、训练, 协同完成同一件比较复杂的产品设计或进行同一艰难任务的训练。
通过Eon Studio的网络发布功能, 可把交互式虚拟操作训练系统上传到网页浏览器, 并建立一个学习网站, 使位于不同地点的受训者可以进入同一虚拟环境进行操作训练, 不受地域、时间的限制, 并且学习者之间可以通过网站上的BBS进行交流、探讨, 互相帮助解决虚拟训练中遇到的问题, 共同进步。借助如图5所示的变速机构学习网, 异地学习者可以通过网页进入虚拟汽车变速环境进行交互式操作, 了解和学习变速机构的原理和功能, 对于疑难问题, 可以通过网站论坛进行切磋交流。
网络化虚拟操作训练环境创设了一个交互性、合作性学习的教育氛围, 使学习者能共同协作学习和训练, 在合作化的学习中创造性地解决所面临的困难和问题。
摘要：针对目前各职业院校实训教学量大, 教学资源、经费普遍紧张的现状, 利用虚拟现实软件、多媒体软件等开发了一些具有交互性的虚拟操作训练系统, 旨在为职业院校学生提供一个自主学习和训练的平台, 也为教师教学、培训提供媒介手段, 缓解当前教学资源不足的状况。实践证明, 受训者经过交互式虚拟操作训练系统的培训再到实物上操作, 其技能、技巧的掌握和提高都比没应用该系统的受训者好, 指导教师也减轻了负担。
关键词：交互式,虚拟操作训练系统,职业教育,应用实例
参考文献
[1]童学敏.关于高等职业教育功能定位的思考[J].中国高教研究, 2008 (10) :68-69.
[2]罗绮霞.虚拟现实技术将提高远距离教育中的双向互动水平[J].现代远距离教育, 1998 (2) :23-25.
[3]程永军, 张玢.用虚拟现实技术创设“沉浸”式网络学习环境[J].中国电化教育, 2002 (4) :62-63.
[4]邓碧如.辅助教学的虚拟仪器分析实验平台建设探讨[J].职业教育研究, 2012 (7) :172-173.
交互式训练 篇2
一、立意“交互”概念 认识偏差成因
信息技术学科是一门重要的综合性学科，它以各学科文本为基础，发展学生能力素养为重点。因而在学科教学中，应以其对应的学科知识为资源，拓展学生的应用能力，同时也为其他学科文本应用提供必要的巩固条件，达到共同提高进步的目标。但学生对待课程往往进入盲区，对信息技术课程的理解与能力的培养产生偏差，主要表现为以下两点。
1.对信息技能与其他学科文本之间认知脱节。
信息技术课程是一门综合的技能学科，它包含了其他学科文本的很多方面，并在此基础上训练各种应用能力，以提高学生计算机应用的综合素养。例如：电脑绘图、小动画制作、电脑小报、powerpiont等应用练习需要有美学知识的支持；语文学科是文字操作能力中必不可少的知识要素；认识操作计算机网络更离不开英语学科基础知识的帮助。可以说信息技术学科中其他学科的影子无处不在。但学生在认知其他学科文本时往往将其脱节甚至忽略了，使信息技术课程成为一门孤立的学科，没有与其他学科知识相联系。其实信息技术所需的文本知识就在身边的其他学科中。因此应让学生重视信息技术学科与其他学科文本交互的密切联系。
2.对信息技能的练习比较单一，忽视对其他学科的促进作用，使自身技能不能得到进一步提升
信息技能练习需要其他学科知识的支持，单独认识理解自身的文本是比较难的，它是对很多内容的综合，所以这门学科培养的也是学生的综合能力，并不是单一的能力。而很多学生总是在某一个技能上学习，能操作了觉得自己学成了。没有将信息技术课上学的技能应用到其他学科的练习上，没有充分发挥这门技能的作用，只是就技能而技能；或者总是凭着兴趣练习某一方面的技能内容，并且认为这就是技能的全部。造成这一问题的原因，是他们忽视了其他学科的促进作用。一方面，信息技术课程很多内容中都需要以其他学科的知识为基础，只有不断地积累丰富，才能更好地完成信息技术的能力培养；另一方面，进行信息技术综合性能力训练也能更好地巩固发展其他学科的知识体系，促进其能力生成与发展，充分发挥信息技术学科与各学科之间文本与能力交互提高的作用。
二、谋划“交互”模式 实践多元能力
根据信息技术的学科特点和教师在教学过程中、学生在能力训练过程中表现出来的不足与问题，结合学校课程资源的实际，对学生进行信息与其他学科文本交互训练的操作能力培养，从而达到提升学生信息操作素养的最终目标。
1.课堂教学的学科交互
信息技术教师往往会有一个认知上的偏差，那就是信息技术课程是一门专业性很强的特殊课程，不需要其他课程的互补。这一观念的偏失，使得学生刚在课堂上接受了计算机某一个领域的单一知识，而第二次应用操作时便忘了，或者根本就无从下手，不知用什么方式、什么文本材料去操作。因而首先要改变教师的教学偏差，在教学中有意识地引入其他学科知识，并让学生有意识地在其他学科学习中联系信息技术课所学内容。小学中段学生主要以认识计算机的构造、原理以及各种简单硬软件的认识操作为主。那么教师可以有意识地与其他学科联系；如打字过程，首先得认识键盘，而这就要求学生在英语课中去熟记英文字母，在熟记字母的基础上来认识键盘上的字母排列。然后用语文课中的拼音音节简单操作容易的拼音打字，让学生懂得打字中用到的单音节、双音节等等内容是语文学科中必须掌握的，这样才能操作好打字这一工具。根据这一思路，开展信息技术学科整合资源的探讨课活动，在信息技术课程教学中教师创新学科教学的模式，将其他学科中的细节情趣化、生活化、简单化、活动化引入到日常的信息技术课堂中，既可以改变学生的认识，又为课堂教学增添内容，也可以使信息技术课减少理论味，加强课程之间的系统性和实用性，实现文本上的交互相融。
2.课后作业的学科交互
要让信息技术渗透到学生的全方位学习领域，充分利用学到的信息技术技能与完成各学科相应作业的联系，既提高信息技术操作能力，又有效地实现与其他学科知识巩固提高的互补。应引导授予学生获取和加工信息的能力，给学生提供广阔的信息天地。科学学科中特殊性或知识性较强的内容，都可运用计算机网络来查找实现，为学生知识的增长扩容提供最快捷、最翔实的学习资源；低段语文中的识字，熟记拼音是非常重要的一环，学生经常性地抄写，枯燥乏味，那么可以用电脑来扩充其抄写分量及形式；中高段美术课中的设计及简笔画，可以用计算机来操作完成，进而让学生熟练运用软件工具，培养学生独立操作的能力；英语课中单词及词组的抄写，也可让学生用电脑来互补操作，这样既可以熟记英文单词，又让学生熟练使用指法及键盘，一举两得。在这样交互训练的过程中，无形之中培养提高了学生的能力，也加强了学科的互补性。还可以根据这一操作思路，举行各学科与信息技术整合的作业设计比赛，让学生用计算机来完成其他学科的作业，既提高熟练操作计算机的能力，又整合各学科的课程资源，加强信息技术与各学科之间的紧密联系。
3、活动展示的学科交互
通过经常性的操作练习，使学生熟练地掌握一些基本操作能力，各学科之间也加强了联系与互补，从而使学生的综合素养在日常教学中有所提高。但信息技术学科更注重以计算机为核心的综合能力的培养，这离不开信息技术教师的指导与训练，因而要经常性开展注重能力训练的活动课，从某种意义上说是兴趣培养、专长展示课。这类活动课以培养学生操作能力为主，结合相关学科的文本知识体系，但并不以文本认知教授为重点，更多的是把能力训练提高作为首要目标。例如：以绘画工具制作为主题，电脑绘画制作、powerpoint制作……这一系列的主题式汇报展示课的专题能力训练，低年级可以进行打字游戏比赛、拼图小绘画等简单常规操作比赛；中高段可以进行电子相册、电脑小报，电子贺卡等主题比赛。让学生在比赛中充分展示自己的操作能力，同时增强他们对信息技术的兴趣。活动的安排需要教师的认真策划，以循序渐进的方式不断提升练习的高度与难度，从而激发学生追求更高目标的热情。
三、延伸“交互”效应 促进教学相长
小学信息技术学科中，作业练习往往比较固定，结果学生的作业也是千篇一律，毫无个性可言，不利于培养学生的创新思维。因此，在练习中，需要鼓励学生不拘形式，大胆创作。如：在学习了Word后，鼓励学生运用所学技能给父母或自己设计名片，很多学生设计出了构思新颖、独特的名片；在学习了小画笔后，让学生制作贺卡、请柬，画想象画、科幻画等。学生在创作中，充分展示了自己的个性和创造力，有的作品其想象力之丰富、设计之精巧让成人都叹服。因此，学生的作业主题内容不要局限于课本教材，而应放开学生的操作束缚，尽可能地为学生创设宽松的作业环境，使得每节课的作业都能落到实处，真正培养学生的操作能力。虽然通过上述方法教材不再是束缚学生提高能力的枷锁，但是练习的时间仍然是学生必须逾越的障碍。因为小学课程安排中信息技术的课时相对较少，学习的氛围又相对独立，故而要想在课中训练学生的操作能力比较困难，教学的落实与能力的培养两者不能兼顾。所以可以将信息技术的练习融入到其他学科的练习中，使其辅助其他学科的练习，无形之中又训练了信息技术操作能力。例如：笔者在教学《认识计算器》这一课之后，教材中却未有练习内容，但三年级的学生对这一工具的认识很容易遗忘；因此，通过数学老师让学生在完成数学口算之后，用计算器进行检查是否正确。这样，学生既弥补了数学口算检查标准的缺失，培养了学生检查的习惯，又同时对信息技术课堂教学内容进行了巩固，训练了学生的操作能力，一举两得。在教学《E-mail》这一课时，笔者结合学生在语文课上学习的写信作业，让学生将所写的信输入到网上邮箱中，并且发送给自己的父母、同学、朋友，这样学生不但练习了运用网上邮箱的功能，又让语文课中所写的信件得到了立竿见影的反馈，收效甚大。信息技术学科作业练习应该主题化，而不要拘泥于细节中的一个内容；要将其课堂的训练内容融合到其他学科练习中，为练习争取到更多的时间，也为其他学科的学习起到促进作用。只有将信息技术学科作业练习融入到各学科的大家庭中，利用信息与文本交互训练，才能更好地培养学生的操作能力。
交互式训练 篇3
1 资料与方法
1.1 资料
随机抽取我校2013级大专9个班共111名护生,其中男生10人,女生101人,平均年龄(18.92±0.76)岁。
1.2 方法
针对心肺复苏技能训练与考核,我们先用普通模拟人练习、考核,再上机练习、考核。考核项目均以分数进行量化,每名护生由同一名教师考核两次。考核项目包括操作的评估、呼救与记录时间、按压位置、上臂伸直、上臂与病人胸壁垂直、按压频率、按压深度、开放气道、人工呼吸频率、吹气量10个分项,最终计算总成绩。每个分项满分10分,总分100分。采用Excel2010和SPSS 17.0软件进行统计学分析,统计方法采用配对t检验等方法。
2 结果
(1)正态性检验:护生分别采用普通模拟人与网络版交互式急救系统练习,并分别进行考核,将成绩按照操作的评估、呼救与记录时间、按压位置、上臂伸直、上臂与病人胸壁垂直、按压频率、按压深度、开放气道、人工呼吸频率、吹气量、总成绩共11个方面进行统计检验,经偏态系数和峰态系数检验数据正态性,考核成绩数据呈偏态分布(见表1)。
(2)鉴于考核成绩呈偏态分布,分别对采用普通模拟人和网络版交互式急救系统练习的护生成绩进行Wilcoxon秩和检验,结果见表2。
(3)针对不同性别,分别对采用普通模拟人和网络版交互式急救系统练习的护生成绩进行统计,并进行Mann-whitney秩和检验,结果见表3、4。
3 讨论
从操作的评估、呼救与记录时间、按压位置、上臂伸直、上臂与病人胸壁垂直、按压频率、按压深度、开放气道、人工呼吸频率、吹气量和总成绩来看,护生采用网络版交互式急救系统练习比普通模拟人得分高,且差异有显著性。这与郑莉茗等报道结果相符,说明网络版交互式急救系统确实比普通模拟人更有优势,能显著提高护生成绩。从性别角度来看,采用普通模拟人练习,女生上臂伸直、人工呼吸频率、吹气量得分低于男生,且差异有显著性,可能是男生与女生在身体素质方面的差异造成的,而不是练习的差异导致的;采用网络版交互式急救系统,女生上臂伸直得分与男生差异无显著性,说明采用网络版交互式急救系统练习可以纠正护生错误操作。但在按压频率、人工呼吸频率、吹气量方面,男生得分高于女生,差异有显著性,说明通过练习也不能完全解决由身体素质差异造成的得分不同问题。而且网络版交互式急救系统所用模拟人张口程度比普通模拟人大,吹气难度大,所以吹气量方面女生成绩要差一些。
综上所述,网络版交互式急救系统对护生的心肺复苏技能训练大有裨益,对于护生操作的正确性、连贯性均有促进作用。采用网络版交互式急救系统后,护生对病情的观察与判断能力有所提高,尤其在应对能力和反应速度上,相对于普通模拟人训练方式有明显提高[2]。采用网络版交互式急救系统练习提高了护生学习兴趣、加深了对知识点的记忆、提高了应变能力、拓展了临床思维、提升了急救自信心[3]。但是我们也发现,有些方面女生即使经过训练仍不如男生,这是由男女生身体素质差异造成的,无法通过网络版交互式急救系统解决。采用网络版交互式急救系统进行急救护理学教学有利于增加护生急救知识,提高其综合能力,但也存在不足之处,有待继续改进[4]。
摘要：目的 研究网络版交互式急救系统对护生心肺复苏技能训练的作用。方法 从我校护理专业2013级大专班中随机抽取9个班共111名护生,采用普通模拟人和网络版交互式急救系统训练,分别进行考核评价。结果 从操作的评估、呼救与记录时间、按压位置、上臂伸直、上臂与病人胸壁垂直、按压频率、按压深度、开放气道、人工呼吸频率、吹气量和总成绩来看,护生采用网络版交互式急救系统练习比普通模拟人得分高,且差异有显著性。从性别角度来看,采用普通模拟人练习,女生上臂伸直、人工呼吸频率、吹气量得分低于男生,且差异有显著性;采用网络版交互式急救系统,男生按压频率、人工呼吸频率、吹气量得分高于女生,差异有显著性。结论 采用网络版交互式急救系统能纠正护生的错误操作,提高护生心肺复苏技能。
关键词：网络版交互式急救系统,护理专业,心肺复苏,技能训练
参考文献
[1]孙建萍,周雪,杨支兰,等.交互式急救系统在护理教学中的应用研究[J].中国高等医学教育,2013(12):62-63.
[2]林毅,董彦琴.交互式急救系统在《急危重症护理学》教学中的应用[J].护理研究,2010,24(13):1201-1202.
[3]曹俊,程波,魏珂,等.交互式多媒体教学在心肺脑复苏培训中的应用效果[J].中国高等医学教育,2013(9):87-88.
交互式训练 篇4
随着教育信息化的深入,要求学生采用纸笔写作方式的同时,重视信息技术与写作教学的整合,倡导学生运用电脑和互联网写作,以便更好地培养学生在信息素养和网络环境下的阅读、写作能力,正适应了高速发展的信息时代的要求。
我们开创的“城乡协同课堂”是基于因特网的校际间互动课堂,能够在教学过程、学习过程方面实现城乡协作、同步。这种课堂有两个教室:一个是主教室——中心校;另一个是辅教室———农村教学点。“中心校—教学点”协同学习这种人机交互模式,是面向认知和思维的一对一在线课堂模式。课程由中心校的教师备课,教学点的教师依照主讲教师的教学设计指导同步教学,使两校达到真正意义上的“教”同步,“学”同步,“互动”同步。摒弃了传统录播课的不足之处———资源辐射学校的教师只是扮演“人民警察”的角色,仅仅是维持秩序而已。
二、课堂教学核心环节
这堂课,我们设计六个主要环节:生成情境———系统随机生成五张图片,作为想象作文创作的题材;发散思维———根据平台提供的思维训练,看图展开发散思维训练;构思梗概———立足于发散思维,重组词语构思梗概;愉悦创作———在平台内置音乐的伴随下,学生愉悦地进行个性创作;在线评价———利用平台的评价系统展开多种形式的评价;赏析习作———主讲教师和辅助教师推荐优秀习作,点评指导,校际互动,使学生明确努力与提高的方向。
三、构建学生认知思维
学生面对五张毫不相关的图片,往往茫然不知所措,我们是这样设计认知结构的。先对五张关键词展开思维训练,通过人机交互,大脑不断接受外来刺激,处于觉醒状态,产生丰富联想。然后以某个词为中心(文眼),对分解词进行汇聚,引导构思故事梗概。平台上我们还提供了视频教程的微课,学生可以反复观看、反复自学。人机交互训练多次之后,学生便豁然开朗了。
四、协同课堂实战经验
东方潜能在线的“想象作文”这个平台,将习作从传统的笔纸课堂搬到了计算机教室。学生面对的不再是枯燥的方格作文纸,而是色彩斑斓、主题鲜明的作文编辑界面,从而调动学生的习作兴趣。这项技术与资源还可以跨校共享,特别是给教学资源不够丰富的教学点注入了活力。这个平台设有思维发散、视频教程、写故事、音乐盒、故事乐园、故事风采展、排行榜等板块。下面我就针对个人的教学实践,谈谈如何借助这个平台与教学点进行协同教学,训练学生的想象能力,提高学生的习作兴趣与习作水平。
1.“思维发散训练”引导学生从事物的不同特性展开联想,如颜色、形状、地点、相关人物、作用等,以拓展学生想象思维的深度与广度。
如出现一张月亮的图片,学生站在不同的角度,会联想到或相关、或相似的事物,如,蛋黄、月饼、嫦娥、玉兔、中秋节、赏月、登天游峰、手电等。这也为学生构思的新颖与创作的独特打下坚实的基础。
2. 我通过自己录制并上传到“想象作文”平台的一份视频教程,生动形象地引导学生如何正确、高效地使用“想象作文”平台,也便于教学点的学生掌握想象作文的使用流程。
这样共享信息资源,教师便可与教学点的教师开展互动课堂,高效教学,培养学生的自主学习能力,真正发挥教师的主导作用。
3. 做好思维训练操,又了解了平台的使用方法,学生便可进入想象作文平台,点击“写故事”板块进行创作。
系统会随机呈现五张图片,根据这五张图片的不同特性展开大胆丰富的想象。再从联想到的这些词中,找准一个词作为突破口、引出故事的切入点,顺藤摸瓜,牵一发而动全身,展开独特的构思。即使是同一幅图,学生选择的文眼不同,也会创作出完全不同的两篇文章,大大扩展了写作的范围。
这样,信息技术与语文的习作教学整合,逐步实现了习作教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具,也使学生写作活动的个性化特征更突出。
4. 学生提交习作后,点击“故事乐园”板块,可欣赏本班、其他班、其他学校学生的习作,并从故事内容、语言表达、中心思想这三个维度,两校学生展开自评、生生互评,师生互评、校际互评。
学生还可打开“评价详情”看同学、老师给自己的习作做出的评价,利用平台的“修改”功能进行自我修改,达到“以评促改,以改促写”的目的,使学生的作文水平呈螺旋式上升,教师也真正做到了“高效教学”。
5. 学生完成了习作、评价后,教师可从“故事乐园”板块里查看学生的习作,加以赏析,提出努力的方向,并根据学生的创作情况,点击“审核通过”“颁发证书”,激发学生的创作欲望。
6. 付出总有回报,学生通过多想多练,习作的功力也提高了不少。
学生可以从平台里的“排行榜”中直观地看到自己的成长足迹。评价高的优秀作文还会被系统选入“故事风采展”中展播,这也是学生的成长档案,会永远记录在系统里,形成大数据,见证学生的成长足迹。
以上这些环节,中心校与教学点可同步教学、同步评价、同步赏析,达到互相促进、互相提高的效果。这样,整合共享信息技术资源,促进了中心校与教学点之间教育的均衡化。
实践这个平台已经整整两年了,我惊喜地发现,孩子们写作文由之前的没兴趣、没个性、没真情,到现在爱上写作文,每次带孩子们去电脑室上作文课,孩子们总是争先恐后,情绪高昂,让我备感欣慰,也清楚地意识到肩上的重任。光写好想象作文还不够,学生还得回到课本的作文学习中,回到生活中。如何让学生在想象作文训练中形成的习作兴趣与习作水平转移到命题作文中,还得教师下一番深功夫。
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索……
摘要：如何改变在学生脑海中根深蒂固的“习作难”的局面,促进中心校、教学点的教育资源有效地整合并融合在一起,使两校学生“双赢”?尝试运用信息技术激发学生的写作兴趣,借助“潜能在线”的想象作文平台,利用在线网络,对学生进行随机情境的想象作文训练。通过两校交互式习作、互动评价,达到“以评促改,以改促写”的目的,提高学生的习作水平及课堂教学的效率。
关键词：教同步,学同步,互动同步,教育均衡
参考文献
交互式训练 篇5
平台客户端基于人机交互的可靠性与实时性原则主要完成虚拟环境的建立与显示。因此主要包括三个部分:视景和虚拟仪表组件、数据池PLU-GIN、SOCKET组件。人机交互界面通过菜单和快捷键来实现, 主要完成数据池文件、视景和仪表的更新与加载, 从而实现各种机型虚拟仿真训练系统的开发。
1.1平台客户端设计与实现
平台客户端基于人机交互的可靠性与实时性原则主要完成虚拟环境的建立与显示。因此主要包括三个部分:视景和虚拟仪表组件、数据池PLU-GIN、SOCKET组件。人机交互界面通过菜单和快捷键来实现, 主要完成数据池文件、视景和仪表的更新与加载, 从而实现各种机型虚拟仿真训练系统的开发。
(1) 视景和仪表的加载通过调用视景和虚拟仪表组件的接口加载所选择的视景文件, 同时完成虚拟漫游方式和速度的设置。
(2) 数据池的加载和初始化通过PLUGIN管理组件的接口加载所选择的数据池PLUGIN, 同时该组件调用该数据池的接口完成变量初始化。
参训人员使用外设来完成虚拟漫游和虚拟训练。通过鼠标点击某个元件 (比如打开某个开关、按钮) 触发窗体消息, 完成元件标识和状态值的处理, 接着由SOCKET组件通过TCP/IP方式发送给服务端, 服务端通过PLUGIN管理组件触发逻辑推理, 将逻辑运算结果以组播的方式通过TCP/IP发送给组内所有客户端同时更新服务端的数据池, 客户端将运算结果存储到数据池中, 启动线程进行仪表赋值。但是对于油门杆、驾驶杆等外设输入数据精度高、数据量大, 涉及到的飞控姿态数据种类多, 而且要求很高的实时性, 因此通过UDP方式发送给服务端, 服务端通过PLUGIN管理组件触发飞控解算, 解算结果通过UDP发送给组内客户端。为了保证视景中飞机姿态的高连贯性, 客户端将接受的飞控解算结果在多媒体时钟中通过视景和虚拟仪表组件的接口完成仪表与姿态的赋值。
1.2服务端设计与实现
服务端是以窗体形式嵌入到平台客户端, 同时给用户提高一个友好的设置界面, 包括服务器地址、本机地址、组播地址的设置, 服务端需要根据客户端所更新的机型文件来更新服务端的逻辑、飞控、数据池等。主要功能是进行逻辑运算、飞控解算、数据池更新、以及对PLUGIN进行管理。因此运算速度、发送解算结果的实时性是最为重要的, 也是需要解决的一个难点, 因此该平台通过一种面向交互状态的主动触发和筛选机制结合回调函数与PLUGIN技术保证了运算速度和发送结果的实时性。
客户端的操作结果通过网络传送到服务端, 触发PLUGIN管理组件调用逻辑推理与飞控解算, 运算结果通过SOCKET发送给组内所有客户端同时更新服务端数据池。基于分布式的原则, 任何时候网内任何一台计算机只要连接到该服务器, 即加入了该组;成为这架飞机的一个训练人员。因此组内的所有参训计算机必须实时同步, 所以该计算机一旦连接到服务端, 首先通过SOCKET获取服务端数据池内各元件的状态, 存入客户端数据池, 启动线程完成仪表赋值, 这样保证了新加入的计算机和已经在训练中的计算机能够实时同步。
为了能够进行编队训练, 即多组之间的协同训练, 目的是达到多台飞机能在同一场景中进行训练, 并在训练场景中可以发现其他飞机, 即需要实时交互各飞机的信息, 这部分功能是通过嵌入式HLA/RTI实现。因此基于HLA的体系构架[7,8], 提供了标准的交互和控制接口, 可以进行多机联网的战术协同与对抗。
2组件技术与PLUGIN技术
由于要设计的平台程序复杂、庞大, 涉及到的技术领域比较多, 包括视景仿真、仪表仿真、动力学仿真、逻辑仿真、HLA仿真等。所以采用面向对象的思想, 将整个平台按组件功能和PLUGIN模块来实现, 这样既使得整个平台的主程序, 层次清晰, 易于平台的二次开发与扩展。
2.1平台虚拟环境的构建
视景和虚拟仪表组件主要是建立虚拟的实景, 以及完成人机交互的功能。采用组件方式, 屏蔽了虚拟现实软件使用的复杂性, 也屏蔽了平台开发过程中语言的限制[9]。因此要开发一个通用的平台, 必须将虚拟场景与人机交互封装成组件, 这样当需要实现某型飞机虚拟仿真训练系统时, 只需要更新场景文件和虚拟仪表文件, 而不会影响人机交互。采用ACTIVEX COM组件机制[10], 封装了视景软件 (Vega Prime) [11,12]与仪表开发软件 (GL Studio) [13,14], 屏蔽了虚拟现实软件使用的复杂性。
Vega Prime作为视景开发的主流产品, 功能模块相当多、也相当全面, 主要包括:环境模块vpEnv、vp模块、海洋模块vpMarine、特效模块vpFx、运动模块vpMotion等。其中有一个插件模块vpGLStudio, 用于调用GL Studio所开发的仪表类库, 所以在封装视景软件Vega Prime时调用vpGLStudio模块的接口将GL Studio的功能一并封装在内。图2所示某型飞机视景封装效果。
虚拟仪表的开发主要根据飞机座舱结构采用面板划分、接口编写、贴图制作、仪表开发这样一个流程, 开发完成之后通过GL Studio将所有的仪表打包成动态类库, 在Vega Prime中通过LynX调用vpGLStudio模块, 根据制作的仪表类库创建三维场景中的仪表对象, 完成仪表对象的拼接, 效果如图3所示。客户端通过调用封装的Vega Prime控件中vpGLStudio模块的接口将接收的数据赋给仪表, 完成数据交互。由于大量的仪表是用来显示飞机的状态参数, 如空速表、气压高度表、升降速度表、加速度表、转速表等都需要通过指针的旋转摆动来精确指向相应的数值, 通过地平仪中圆柱形或球型指示器的旋转来指示飞机的横滚值和俯仰角[15]。所以用到大量的坐标变化与转换。
2.2分布式功能的实现
分布式仿真主要用来解决平台的数据交换, 实现参训人员进行多人协作训练, 多机编队训练的唯一方式。
(1) 通过NET组件技术基于Windows Socket封装了集TCP/IP、UDP、组播一系列类在内的SOCKET组件, 解决了一架飞机多人协同训练的分布式问题。
(2) 多机编队训练, 即多组之间的协同训练, 采用嵌入式HLA/RTI实现。通过COM组件技术, 基于HLA/RTI的功能封装成联邦成员组件, 该组件实现所有与HLA/RTI交互的功能, 包括创建、加入联邦执行, 对象类的注册、发布和订购, 注册对象实例, 更新、反射实例属性, 发送、接收交互, 删除对象实例和退出联邦执行等功能。
2.3平台通用性的实现
当前航空装备虚拟仿真训练系统开发具有一定的共性, 比方对于不同种类的机型, 在具体的开发过程中需要开发的内容包括:数据池 (存放飞机所有元件的状态, 虚拟仪表开发过程中所有对外定义的属性变量) , 逻辑仿真, 飞控仿真, 火控仿真这几部分。因此这些内容开发完成之后载入平台就形成某型飞机虚拟仿真训练系统, 而要实现动态加载某机型的仿真模块是实现通用飞行训练平台的关键技术。基于 COM组件技术与PLUGIN技术解决了这一问题。
基于PLUGIN技术将数据池、仿真逻辑、飞控等封装成PLUGIN, 根据需要实现程序的动态加载。通过COM组件技术开发出PLUGIN管理组件, 用于解决语言种类的限制, 同时也用于对所有的PLUGIN进行系统的管理, 使平台框架只跟PLUGIN管理组件传输数据, 这样有利于平台框架的实现, 同时也节约了与所有PLUGIN交互浪费的资源与时间。
客户端主要利用PLUGIN管理组件管理客户端数据池PLUGIN, 根据服务端发送的运算结果及时更新数据池, 管理好仪表赋值线程。
由于大量的PLUGIN都在服务端进行运算、更新数据, 因此服务端中数据交换是非常复杂的, 也是需要解决的难点。逻辑、飞控、火控等PLUGIN的开发主要以维护手册和飞行手册以及规程为依据, 而且整个开发都是在仪表开发完成的基础之上, 通过调用数据池中各仪表元件或者画面所对应的属性接口, 基于设备进行逻辑仿真的编程。这样既符合开发的思想又符合训练人员的操作。逻辑开发完成之后, 服务器窗体通过PLUGIN管理组件加载所有PLUGIN。具体协作过程如图4。
平台通用性的另一个方面体现在开发的虚拟仿真训练系统能够适应不同类型的参训对象, 从而提高训练效率。因此平台服务端提供了相应的配置文件, 文件内存放飞机元件状态值。开发人员根据实际需要在服务端更新相应配置文件的元件状态值, 使训练人员在客户端选择某个训练模式之后触发服务端调用相应的配置文件, 快速地完成某些逻辑推理, 使参训人员可根据自身水平, 有重点地进行某一部分的训练。
3平台实时性研究
仿真平台的实时性主要涉及两个方面:一是仪表赋值的实时性, 二是服务端运算速度与发送运算结果的实时性。
3.1数据池技术
航空装备的虚拟操作是十分复杂的, 涉及到许多专业领域, 包括机械, 特设, 火控, 导航等, 涉及到的元件变量达1600多, 一些复杂航空仪表 (MFD) 的画面状态和数据也很多, 因此将元件变量和状态变量以属性的方式存到公共数据池中。这样既符合软件设计的封装思想, 更重要的是实现平台的通用性。
数据池具体功能上主要有两个方面:一是客户端数据池有效解决仪表赋值实时性的问题, 二是服务端实现任何时候多人协作的同步, 同时也为逻辑运算和飞控运算提供最新的飞机状态, 提高逻辑运算的效率。
训练人员操作结果发送给服务端, 服务端将其结果用来更新数据池, 为逻辑运算提供最新状态, 提高了效率;逻辑运算结果也会首先用来更新数据池, 同时将结果通过SOCKET以事件触发的形式发送给客户端, 这样保证了数据传输的实时性也保证了协同训练的同步性。客户端数据池利用一个二维数组存放元件的所属仪表板、元件编号、元件状态、元件标志, 如果标志位为“0”就不进行赋予值, 为“1”则通过视景与仪表组件给元件赋值。这样客户端一旦收到运算结果, 就将相应的元件变量标志设为“1”, 然后在线程中给仪表状态赋值的时候, 只需要找出标志为“1”的进行赋值, 赋值结束元件变量标志设为“0”, 通过这样的筛选算法有效的解决了大数据量通信造成的系统延迟。
3.2面向交互状态的主动触发机制与回调函数机制
由于逻辑运算涉及到的属性变量特别多, 数据交换量大;因此传统的定期查找、网络传输方式、Windows消息机制不能满足仿真实时性要求。所以基于回调函数建立了交互状态的主动触发机制 (如图3所示) 。
这种方法类似于操作系统的中断机制, 在服务端接受到客户端的状态参数时, 通过PLUGIN管理组件将状态参数传到逻辑PLUGIN, 启动逻辑入口函数 (LogicStart) 。逻辑内部首先将状态参数存储到数据池中, 然后利用数据池的元件属性变量进行逻辑运算, 运算的大量结果都是飞机元件的状态结果, 用来更新服务端数据池, 同时采用主动触发机制通过回调函数将状态变量发送回客户端进行可视化处理。实验证明:回调函数方式是在PLUGIN中解决数据传输实时性问题时最有效的方式。该方式适用于大量状态参变量的解算情况, 它的算法时间复杂度是线性的, 从而提高了系统的整体效率。
在仿真系统的交互过程中, 一个好的逻辑仿真算法对系统的实时性是非常重要的。实验证明:基于面向交互状态的主动触发机制与回调函数方式, 根据设备功能构建目录树的面向操作流程的推理机制, 进行逻辑仿真的编程是非常好的一种思想。
把一个时刻的飞机各个设备的所有的状态值存入数据池的一个数据结构中, 形成一个飞机在该时刻的状态。分别用状态1、状态2、…表示。这个数据结构中要包含的其他信息有:状态的顺序号、当前状态能否继续向下进行的标志、状态的下一个分支、状态的并行分支。把输入状态作为状态逻辑推演的判断条件, 状态的逻辑由树状的知识树构成, 当符合当前的状态 (采用比较的方法) , 将继续往前推演逻辑状态, 若不符合当前的逻辑, 状态停留在当前状态下等待。该方法可以有效的保证逻辑运算速度, 提高系统的实时性。其状态逻辑关系如图5所示。
4平台综合评估
目前该平台已成功应该于某型固定翼战机、某型旋翼战机、和某大型运输机的虚拟仿真训练系统。系统在Inter (R) Core (TM) 2 CPU4300 @1.80 GHz、内存1G、显卡NVIDIA GeForce9300硬件条件下运行时, 交互实时性实验结果非常理想, 如表1。
5结论
该平台的开发实现表明, 采用先进高效的视景仿真开发工具和面向对象的思想是研究虚拟仿真类系统的有效方法。基于Vega Prime 和GL Studio进行虚拟场景的开发, 采用组件与PLUGIN的思想进行系统开发具有周期短, 效率高, 重用性和扩展性好的优点。该平台运行稳定, 实时数据传输准确, 仿真效果流畅逼真, 满足了实时性和交互性, 具有很好的使用价值。
交互式训练 篇6
在声乐教学中, 自觉或不自觉渗透元认知体验, 不仅可以增强学生的元认知意识, 还可以有效提升学生自主学习的能力和方法, 对于培养学生科学探究的兴趣, 提高自主学习能力有极大的帮助。 在人的认识结构中, 元认知是认知活动中最核心的决定性成分, 作为一种对认知的认知, 在自身认知过程中, 元认知针对声乐学习的特点, 有机地将自我调节、自我反省、自我监控统一起来, 作为一个相互作用的整体, 通过元认知体验的交互影响, 提高声乐学习能力。所以, 在声乐的学习中, 运用有效的途径和手段, 增强学生的元认知体验具有重要的意义。在声乐学习中, 要分析元认知交互影响地位和作用, 我们必须对于当前的音乐教育有一定的了解。关于目前的音乐教育, 所采取的有效途径和手段, 主要是对认知过程的感知、注意、记忆、理解。要让学生居于主体, 不断培养自己的感知能力, 主动去认识知识, 不再被动学习, 明白自主学习的重要性, 唤醒学生的学习兴趣, 变被动为主动, 找出适合自己的学习方法, 提高自主学习能力。在声乐教学中, 自觉或不自觉渗透元认知体验, 又起着控制调节的作用。当在头脑中加工信息的时候, 元认知最终使信息加工得以顺利, 发挥着监督和调控的作用。一般情况下, 元认知包括两种成分, 一是元认知知识, 二是元认知监控。所谓的认知知识, 主要指一个人所掌握的知识和经验, 就好像是一个人学到的知识和学习经验, 或者在学习过程中自己的学习认知策略。至于在学习情境中运用什么样的策略, 这就涉及到元认知监控, 也就是监督和控制它。运用自己已经掌握的知识, 在自我认识的前提下, 处理某些特定的问题, 最终目的是运用自己的学习策略提高学习的效率。所以, 在声乐学习过程中, 元认知其实是一个复杂的过程。元认知信息加工并不完全摒弃旧知识, 构建出全新的知识框架, 而是通过信息加工实现新旧知识的联系, 元认知体验的交互影响能够反映学习者学习情况, 通过元认知体验的交互影响与作用来提高其学习效率。
二、声乐训练中演唱水平与元认知体验的交互影响与作用
(一) 丰富元认知体验, 弥补有缺陷的技能
在声乐训练中, 要想提高学生的演唱水平, 首先, 要丰富学生的元认知体验。在丰富学生元认知体验之前, 关键的一步是学生对于元认知知识已经有一定的了解, 只有通过实践活动, 这种元认知知识才能转化为元认知体验。通过元认知体验的交互影响。形成适合学习者元认知策略。在声乐训练中, 学生元认知体验, 需要教师具有较高的元认知水平。体验的过程和结果在元认知体验中非常重要。教师可以向学生讲述自己的思维过程, 如学习某首新歌曲时, 自己是如何思维, 同时, 也可以为学生们示范发声练音。详细地向学生讲解获得问题解决的过程, 使得他们在认知任务面前, 最终发现有效的认知策略, 在声乐训练中提高演唱水平。由于音乐声音是看不着、摸不清的, 需要感知, 具有模糊而朦胧的特点, 所以, 发出声音其实是一个生理运动过程。首先, 学习者要清晰的认识和了解自己的生理结构, 掌握控制自己声带的方法。一般情况下, 学习者会反复听取和反复模仿, 采用模仿的学习方式, 然而, 在一些时候, 模仿不仅不能取得学习效果, 盲目的模仿教师的声音, 反而会阻碍声带的发声。所以, 教师应该客观的评价和指导每个学生, 根据学生的自身特点, 引导学生明白自己与众不同的各项能力, 明白自己认知特点、兴趣, 教师要针对个体的实际情况对个体进行描述性的评价, 也可以与某一群体中的其他人进行对比, 给予差异评价, 这样, 学生可以知己所长, 明其所短, 注意利用优势, 弥补自身有缺陷的技能, 在声乐学习活动中提高演唱水平。
(二) 元认知的涉入, 可以优化自己的学习行为
在声乐训练过程中, 学生带着自主的理念去学习知识, 能与教师和同学交流, 遇到困难时懂得如何获得帮助, 在声乐训练过程中, 学生学习的关键是能反思学习欠佳的原因, 在学习中充分发挥主体作用, 增强学习的自主性。声乐训练强调个性化的特征, 在训练过程中, 学习者要正确认识自我, 优化自己的学习行为, 选择适合自身发展的学习方式, 进而提高演唱水平。声乐训练, 也是一个不断自我调节的过程。随着知识和技能的增长, 学习者需要随时评估和调整自己的表现, 进而提高自身的演唱水平, 促进自我综合艺术能力的提高。声乐训练中演唱水平与元认知体验的交互影响与作用, 也是不断的认识自我、突破自我连续发展的过程, 因此, 只有不断实践和不断调节, 才能不断完善自我。元认知体验, 在声乐训练中发挥着重要作用。在声乐训练中, 要真正实现学会学习, 需要元认知的涉入, 否则, 在训练中看不清自己的优势和不足, 就只能是 “依样画葫芦”。要想提高声乐学习能力, 就必须采用有效的元认知策略, 使学生在学习中产生足够的内驱力, 进而提高演唱水平。
摘要：在声乐学习过程中, 元认知的干预作用, 对于声乐训练中演唱水平的提升非常关键。元认知的体验, 对已有认知进行重新认知, 既有利于监督学生的学习, 也有利于帮助学生根据自身特点获得有效的学习方法。在声乐训练中, 元认知体验可以有效帮助学生顺利完成声乐学习任务, 全面增强声乐学习的质量。
关键词：声乐训练,演唱水平,与元认知体验,交互影响
参考文献
[1]邹佳丽.解读元认知理论指导下的音乐教师教育[J].当代教育论坛 (校长教育研究) , 2008, 10.
[2]刘晓飞.浅探元认知与声乐学习的策略[J].职业圈, 2007, 10.