启发教学的生理学论文

2022-04-19

摘要:该文阐述了团队教学的概念和优越性,基于网络平台,利用网络通讯工具,以植物生物学和生物信息學课程为例,探讨了虚拟化团队教学的必要性和实施效果。教学实践表明,虚拟化团队教学模式可以培养学生实践创新能力,提升高校教学软实力。下面小编整理了一些《启发教学的生理学论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

启发教学的生理学论文 篇1:

兴趣教学法在电子商务教学中的应用研究

摘 要:电子商务教学的目的是为了提升学生们运用现代信息技术开展各种商务活动,从而为企业培养高素质、创新的复合型人才。近些年来,随着网购的兴趣,电子商务逐渐成为热门学科,但是就目前来说,电子商务教学的效果并不理想,因此,有必要采取新的教学方法提升教学效果。基于此,本文就兴趣教学法在电子商务教学中的应用展开了详细的研究和探讨,以期提升电子商务教学的质量,为企业培养更多高素质、复合型人才。

关键词:兴趣教学法;电子商务教学;实践应用

心理学家认为一切和智力相关的工作都在很大程度上依赖于人的兴趣,兴趣是学习的动力,只有对所学之事有兴趣才能使学习变得更加有效果。因此,在课堂教学中应该利用学生们的好奇心激发学生们的学习兴趣,调动学生们学习的主观能动性,这是课堂教学开展的第一步,同时也是最关键的一个步骤。在电子商务教学中,有很多途径和手段可以实现兴趣教学法,教师可以根据学生们的心理特点、基本素质、学校设施等多方面的因素,因地制宜,选择最适宜的方法实现兴趣教学法在电子商务教学中的有效应用。

一、兴趣教学法概述

兴趣是人们探索一个事物或者是从事开始某种活动的意识倾向,这种倾向和人本身的情感具有十分密切的联系,是在实践中发展起来的一种主观的意识活动。兴趣推动着人们去开展各种行动,去追求事实真理,它是一种精神力量,是一种内部驱动力,来自于人积极的心理状态。当人们对某些事物或者是某个活动产生兴趣的时候,就会自然而然产生一种内在驱动力,而且在达到目的的过程中,这种驱动力不断变弱,达到目标的意愿和行为却不断加强。例如,当人们想要喝水的时候,口渴是内驱动力,而引起的则是想喝水的动力。由上述论述可以知道,兴趣教学法就是教师在教学过程中采用各种方式和手段来激发学生们的学习兴趣,培养他们的内在学习驱动力,将原本枯燥的知识转变为学生们能够接受、容易理解,也乐于接受的教学内容,激发学生们的学习兴趣,从而调动他们学习的主观能动性,最终达到教学目标,提高整体的教学质量和教学效果。兴趣教学法要以直观教学作为基本点,将兴趣作为教学的手段,产生内在驱动力,从而培养学生们学习电子商务相关知识的兴趣,发挥其学习的主观能动性,将传统的被动学习状态转变为主动的学习。

兴趣教学法在教学中具有十分重要的意义,心理学家曾提出,在教学过程中不应该使学生们处于被动的状态,而是要根据学生们的实际特点,例如心理特征、年龄等因素来确定具体的教学方法,同时还要充分考虑到学生们本身对学习的兴趣。所以说兴趣教学法是符合人们的心理特征的,具有一定生理学和教育学原理的方法。和其他教学方法相比,它更能调动学生们的主观能动性,将被动的学习转化为主动的学习,具有广泛的适用性和优势。具体来说,体现在以下几点:首先,从生理的角度来看,大学生处于特定的年龄,其后脑功能的发展主要是依靠神经网络结构的复杂性来维持的,这时候学习不再成为人们生理发展必须。就是说一个信号能否有效地输入人的脑中,不仅要通过大脑中的神经系统作用,同时还取决于人们主观的意识作用。由此可以知道,人们的主观能动性对于开展各种行动的探究具有十分重要的意义,甚至影响到人们开展各种活动的积极性以及其效果。从这一方面来看,兴趣教学法能够调动人们开展某项事物或活动的内在动力,激发学生们学习电子商务的兴趣,提高整体的教学效率和效果。其次,从心理方面来看,这是符合人们普遍的心理发展特征的,人们认识真理的过程是从直观到抽象的思维,然后再由思维到具体的实践,而学生们学习也是一样的,是从感觉到思维再到创造的认知过程,这实际上就是从产生兴趣到情感上驱使,再到指挥行动的过程。因此,在开展教学的时候,首先需要的是一个直观生动的课堂教学内容激发起学生们的兴趣,教师在教学过程中可以借助PPT、视频、图片等方式营造出良好的教学氛围,激发学生们的兴趣,然后再将一些晦涩难懂的知识变得通俗易懂,从而完成学生们对知识的吸收理解,实现从直观到抽象的升华,之后再用案例、角色替换等方式来实现抽象思维到实践应用的过程,这是符合人们的认知规律的。再次,从教育的方面来看,兴趣教学法不仅可以激发学生们开展电子商务学习的兴趣,同时也可以培养学生各方面的素质,促进其智力的发展,提升学习的效果。学习效果的好坏不仅仅依靠人们的智力因素,同时也和非智力因素息息相关。其中,智力因素就是指人们的记忆、思维等,而非智力因素则指的是人们的情感、意志、兴趣等。古往今来,所有实践证明,非智力因素对于一个人来说是非常重要的,而兴趣则是非智力因素中十分重要的一个部分。学校以及教师所开展的各种教学活动是否能够对学生产生影响,其主要还是取决于学生本身的条件的。当学生们在心理上形成了對于电子商务学习的需求的时候,这种需求就能促使学生们开展有效的学习,实现对知识的内化吸收。一旦有了良好的学习兴趣,就意味着有了充足的学习动机,因此就比较容易取得较好的学习效果。此外,所有行为的实现在很大程度上都和一个积极的、良好的动学习动机有关,而这个动机的形成是教师们正向激励的结果,这也符合教师主导和学生自觉积极性相结合的原理。最后,电子商务教学的实践来看,兴趣教学法是符合电子商务这门课程的教学特点的,电子商务是一门系统的、涉及众多理论的学科,在学习过程中学生们需要掌握的知识点也比较多,因此学生们在学习过程中往往会产生厌烦的心理,要改变这种情况,就必须要从学生的兴趣出发,来培养他们的学习的积极性,通过各种方式和手段让学生们对电子商务这门课程产生兴趣,从而有了学习的内驱力,才能更好地开展学习活动。

在开展兴趣教学法的时候要遵循两个原则,一个是直观性,一个是启发性。首先,就直观性来说,教师在开展电子商务教学的时候,首先应该综合考虑学生们的心理特征,从直观的角度出发,为学生们营造一个良好的学习氛围和学习环境。同时结合教学任务、教学目标、选择适当的教学方式和教具语言、教学思维,所讲的语言要尽量通俗易懂,具有一定的思考性,能够激发起学生们的兴趣。此外,还要充分利用直观材料来培养学生的思维能力和观察能力,引导他们对各种事物进行分析和比较,培养他们良好的思维模式。就启发性的原则来说,在教学过程中应该摒弃传统的填鸭式教学的方式,不要一味地将知识灌输给学生,使学生们处于被动的状态,而是要让学生们成在学习中占据主动地位,注重启发性教学,在教学过程中要调动学生们学习的积极性和自觉性,引导学生们去发现问题、思考问题、解决问题,从而获得知识,实现知识的内化吸收。这种教学方式不仅能够完成电子商务的教学的目的,还可以培养学生的思维能力和分析问题、解决问题的能力,只有这样的学生才是符合当今时代发展所需求的。

二、兴趣教学法在电子商务教学中的应用

1.引入教学案例,激发学生学习兴趣

在引入教学案例这种方法中,教师充当的是激励者和课堂设计人的角色,在老师的引导下,学生们积极参与到学习讨论中,进一步提升教学质量和教学效果。这种教学方式最初是受进步教育运动和行动主义思想的影响,传统的教学方式不能满足现工商业发展的需求,在此基础上提出了案例教学,经历了上百年的发展和实践,这种教学方式逐渐趋于完善。在兴趣教学法中要结合这种案例教学的方式,充分激发学生们的兴趣。俗话说,兴趣是最好的老师,教师在开展教学活动的时候要充分考虑到学生们的心理特征,如果单纯用枯燥的文字、课件进行课堂教学,学生们会觉得枯燥无味,无法激发接学生们的兴趣。因此,在进行电子商务教学的时候可以积极引入案例,将相应的案例导入新课内容,使学生们身处一个真实的教学环境中,从而积极投入到学习中来,实现自觉主动学习。在案例的选取上,最好选用和生活中密切相关的案例和故事,这更能激发起学生们的兴趣,提高教学效果。例如在教授网络营销技巧这一内容的时候,教师可以从学生们常用的QQ、微信、微博等多媒体平台入手,让学生们就QQ、微信、微博所提供的一些网络服务进行分析,学生们回答说:“QQ会员、微博会员、微博热搜……”,然后教师再逐步引导学生们进行思考,在这些服务中哪些是免费的,而哪些是需要收费的,它们是通过什么方式来让大家知道并愿意投入金钱和精力在其中的,这样就引出了网络广告、网络会员营销等手段等营销手段。同时还可以用淘宝、当当等各种类似的案例举一反三,从而达到更好的教学效果。这些案例和学生们的实际生活息息相关,学生们开展学习的积极性也就更高。通过生动有趣的案例来引导学生们开展学习,启发学生们的学习兴趣,学生们更容易接受,也更乐于接受,寓教于乐,从而提升整体的教学效果。

2.设置问题,引发主动学生思考问题

要想引起学生的学习兴趣,引导他们去主动探索问题,首先要给学生们设置问题,这是开启思维和发展思维的基础和源头。在电子商务教学中,教师要根据课程教学的目标任务以及具体内容创设相应的问题,设置思维情景,从而激发学生们的学习兴趣和求知的本能。例如,在讲授电子商务信息检索这一课程的时候,教师可以提问学生们:随着信息技术的发展,各种网络平台中信息堆积如云,那么如何在这浩瀚如海的信息中准确找到自己所需所需要的信息呢?有的学生说百度,那么这时教师可以跟着学生们的思路和想法去介绍搜索引擎这一概念和相关的分类,然后教师可以问学生们百度属于哪一种搜索引擎,在经过之前的了解之后学生们可以很快地回答出百度属于机器人搜索引,然后教师可以回到最初的提问:那么怎样利用百度进行精准搜索呢?学生们各抒己见。教师根据学生们的回答来说明哪个是正确哪个是错误,并告诉学生们为什么判断正误的理由,同时对相关搜索引擎的使用技巧进行分析和详细的介绍。通过这种方式不仅可以锻炼学生们思考问题、分析问题的能力,同时也可以让学生们在这一过程中实现对知识的巩固,加深学习印象。

3.采用情景教学,营造良好的教学环境

情景教学是常用的一种教学手段,它主要指通过各种手段,借助各种工具为学生们创设一个和学习内容相关的主题情景,为学生们营造一个良好的学习环境和氛围。在实际的教学当中,学生们往往会在课上玩手机,一般老师面对这种情况,会将手机没收或者是对学生进行训斥,有的老师甚至不予理睬。而笔者则认为这是开展电子商务教学的一个很好的环境,通过这种方式来让学生们认识到电子商务,加深对是电子商务的理解。一般遇到这种情况,教师们可以问学生们正在干什么,而可能出现的回答有以下几种:发信息、微信或QQ聊天、玩游戏。对于第一种,教师可以告诉学生们手机短信实际上也是信息化的产物,和传统的邮寄方式相比较更加快速有效率,不受时间和空间的限制,从而引导学生们明确信息化时代的优势。针对第二种,教师可以问学生们为什么喜欢用微信、QQ进行交流或者是开展一些活动,在学生回答之后,教师可以向学生们介绍QQ和微信相关的一些服务,例如邮箱、文件传输等电子商务的功能。针对第三种,教师可以要求学生们将这款游戏介绍给大家以及他为什么喜欢玩这款游戏,他在这款游戏中使用道具以及购买游戏币的过程,让学生们真实地体验到什么是网络购物。

4.互动交流,活跃课堂氛围

一个轻松愉悦的课堂氛围可以使学生们处于一种放松的状态,更有利于进行知识的吸收。因此,在电子商务教学课堂中教师应该引导学生们积极开展交流讨论,活跃课堂氛围,这和学生们求知欲的心理环境是相符的。老师和学生之间、学生和学生之间要保持融洽的关系,才能促进学生们的思维发展。在以往教学的方式中,教师占主导地位,往往是教师在台上讲学生在台下听,这种教学模式下整个课堂氛围是沉闷的,十分不利于激发学生们的学习兴趣,甚至学生们会产生厌烦的心理感受。因此,兴趣教学法中应该采用启发式、讨论式的教学方式,让学生们主动参与当课堂教学当中,例如在网络营销这一课程教学中,教师在上课的时候可以问学生们;如果明天是春节,你会做点什么,买点什么东西?然后学生们的兴趣就立刻被激发了起来,有的学生说吃年夜饭、买春联、吃饺子等,然后教师让学生们进行自主讨论:在这些事情中哪些可以通过网络完成的,借此可以引发出春节对网络营销带来的商机。此外,教师还可以通过一些课堂小游戏来调动课堂氛围,例如模仿淘宝,一个学生作为电商,一个学生作为买家来开展对话。又比如,可以进行网络直播带货,让学生们自己做主播体会到电子商务给人们生活带来的变化。

三、結论

电子商务作为一门新兴的学科,其发展是十分迅速的。传统的教学方式根本不能适应电子商务教学的特点,因此在实际的教学中应积极引入兴趣教学的方法,充分考虑学科内容、学科任务、学科目标,同时还要考虑学生们的心理特征去开展兴趣教学。在实际的教学过程中要遵循直观性和启发性的原则,引入教学案例,激发学生兴趣,设置问题,引发学生们主动思考问题,提升他们的思维能力。同时还可以采用情景教学法,为学生们营造一个良好的学习环境,加深对知识的理解。此外,还要积极引导学生们开展交流讨论,营造一种轻松和谐的氛围,使老师与学生之间、学生与学生之间保持融洽,这更有利于开展教学,同时一个活跃课堂氛围也更有利于实现知识的内化吸收。总而言之,电子商务的发展十分迅速,学生们在学校所学习的知识往往是有限的,而怎样才能实现学习的永久呢?答案是兴趣,只有学生们对电子商务真正产生了兴趣,才会主动收集知识去学习扩展自己,实现终身学习。因此,在实际的教学中不仅需要教授学生们学习内容、学习方法,更重要的是要引起学生们对该课程的兴趣,从而提升整体的教学质量和教学效果,并达到学生们终生学习的目的,培养高素质的电子商务方面的人才。

参考文献:

[1]许凭虎.任务驱动教学法在中职电子商务课程教学中的应用[C].中国职协2017年度优秀科研成果获奖论文集(一二等奖).中国职工教育和职业培训协会秘书处,2018:2043-2047.

[2]李平.电子商务教学中视觉营销及兴趣教学法实践路径探讨[J].经贸实践,2017(02):133.

[3]张卫卫.浅议项目教学法在中职院校电子商务专业实践教学中的应用[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集(三).旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:旭日华夏(北京)国际科学技术研究院,2016:161.

[4]刘萍.视觉营销及兴趣教学法在电子商务教学中的实践运用[J].信息与电脑(理论版),2016(01):239-240.

作者简介:陶杰(1979.05- ),女,汉族,黑龙江省绥化人,硕士研究生,义乌工商职业技术学院,副教授,研究方向:电子商务、物流管理

作者:陶杰

启发教学的生理学论文 篇2:

基于网络平台的虚拟化团队教学模式应用研究

摘 要:该文阐述了团队教学的概念和优越性,基于网络平台,利用网络通讯工具,以植物生物学和生物信息學课程为例,探讨了虚拟化团队教学的必要性和实施效果。教学实践表明,虚拟化团队教学模式可以培养学生实践创新能力,提升高校教学软实力。

关键词:网络平台;虚拟化;团队教学模式

Research on Application of Virtual Team Teaching Model Based on Network Platform

Gao Zhihua1 et al.

(1College of Biological Science and Engineering,Hebei University of Economics and Business,Shijiazhuang 050061,China)

Key words:Network platform;Virtual;Team teaching model

在科技飞速发展、信息急剧膨胀背景下的互联网+和大数据时代,人们更加注重需求的个性化和多元化,高校的教学活动也应顺势发力,寻求适应新的教学模式。面对社会对学生创新能力和综合素质要求的不断提高,高校在新一轮教学改革的推动下,大大缩减了专业基础课学时,整合优化了不同学科的教学内容,鼓励教师在多学科相互协同下完成更加综合的专业教学工作。针对地方财经类院校教学实际情况,笔者在不增加任何教学和师资成本的前提下,基于网络平台,利用各种网络通讯工具,以植物生物学和生物信息学两门课程为例,进行了虚拟化团队教学模式应用研究,以改善教学效果,提高教学质量。

1 团队教学的概念和优越性

“团队”概念最初诞生于企业管理,团队管理理论也被企业广泛采用,并被认为是企业成功的基本保障。团队是由2个或者2个以上的人组成,通过人们彼此之间的相互影响、相互作用,行为上遵循共同规范的一种介于组织与个人之间的组织形态。与普通工作群体不同,团队的主要特征是团队成员承诺共同的工作目标和方法,并互相承担责任[1]。团队教学是指由若干有着共同的目标,具有互补技能或者知识的教师,彼此间通过分享认知和合作行动以共同承担教学任务的,能够相互沟通协作的教师共同组建形成的有效工作群体[2]。20世纪50年代中期,美国在中小学推行“小组协同教学制(即协同教学)”,实行合作教学,开创了团队教学的先河,20世纪70年代以后在高校开始应用团队教学。目前美国的大中小学80%左右实施某种形式的团队教学[3]。

团队教学是教学团队围绕专题来进行集体教学,团队成员无论在学历结构、知识结构、实践经历,还是年龄结构、职称结构等方面,都可以实现优势互补,多角度的透视,多纬度的解构,多要素的建构,与传统的单人教学(即一人一书面对一个班讲到底,单兵作战或独立作业的教学形式)相比,具有以下优越性:

1.1 符合当代社会对人才的需求标准 在社会竞争日益激烈的当下,用人单位越来越务实,更加看重学生的实际能力和综合素质,对学生专业的深度与广度也有了新要求,这就要求学校不断拓展学科的内涵和外延,促进不同学科间交叉融合,整合教学内容,更新教学方法。但是,教师的单独教学受其知识面、固有专业、科研领域和时间精力等诸多方面的约束,难以保证在所有教学环节和授课内容上都做到极致,而不断引进新师资也不现实,团队教学则根据不同的教学要求和教师的教学特长及学术专长,统筹安排,合理搭配,让最合适的教师承担其最擅长的教学内容[4]。通过这种最佳组合、优势互补的方式,不仅能以不变应万变去满足多样化的社会用人需求,而且可以充分发挥学校师资1+1>2的协同效应。

1.2 促进教师教学与科研的良性循环 如果把高校看做一家工厂,那么学生就是产品,教师就是工人。要想让自己的产品在市场上具有核心竞争力,就要有所为有所不为,就得做我们最擅长的,让我们的强项更强,因为竞争对手不会给我们留补短板的时间和机会。同样,如果一名教师单独把一门学科交叉性强的课从头讲到尾,则势必要求他花更多的时间和精力去学习太多新领域的知识与技能,而且在相当长的一段时间里一直是“新手”,教学效果也不会太好。团队教学则可以让每名教师只负责教授自己最拿手的1~2个教学专题,使其在已有的优势领域继续潜心研究,其科研成果不仅能及时更新到教学之中,做到常讲常新,而且还容易在专题教学及师生互动中获得灵感,受到启迪,为可持续的科研找到新的生长点,真正步入教学与科研的良性循环。

1.3 有助于提升高校教学软实力 自20世纪90年代初,哈佛大学教授约瑟夫·奈提出“软实力”概念之后,便掀起了“软实力”研究与应用的热潮。教学软实力与教学场地、仪器设备、师资队伍、校园环境等教学硬实力同等重要,尤其是在各个高校教学硬实力发展日益同质化的今天,教学理念、教学体系、教学方法、教学改革、课程建设、教学质量等教学软实力就成为高校提高核心竞争力、实现跨越式发展过程中最值得思考和研究的课题。团队教学不能单纯地理解为“几个人的简单相加、拼凑合上一门课”,而是由优势互补、相互协作的教师组成一个有机整体共同授课,不仅是教学方法上的改革,更是一种教学理念的突破。几名教师能走到一起共同完成一门课的教学任务,这本身就需要每个人先摈弃陈旧的教学观念。参与团队教学的每位教师同时还担任了其他课程的教学任務,有助于处理好先行课程与后行课程在教学内容、教学重点等方面的衔接问题,也可以从一个课程群的更高层次去搞好课程建设,并推进相关教学改革,提高教学质量。

除此之外,团队教学还可以加强教师间、师生间的互动交流,不同教师的性格魅力、授课风格、教学经验也会迁移默化地感染、启发和熏陶每位学生,对他们的个性培养、素质教育起到积极作用,也有利于良性评价和竞争机制的形成[5-6]。

2 虚拟化团队教学的必要性

几十年来,已经有一些学者对团队教学模式进行了研究和试验。国外的团队教学模式主要是为了弥补单一学科教师的知识不足,在交叉学科和语言类课程中采用该模式组织教学。Anderson和Graber等就曾分别在交叉学科的课程教学中采用并研究过该模式,他们指出,采用该模式组织教学可以激起师生的创新思维,体现教学的艺术性。我国学者在团队教学模式的具体实施方面(如教学团队的构建、教学内容的分配等)进行了可行性探索[3,7-8]。但是,由于通常的团队教学模式需要双倍甚至更多倍的经费和师资,鉴于教学成本的考虑,这种实体化团队教学模式在地方院校中大范围推广受到不同程度的限制。在这种形势下,零成本的虚拟化团队教学就成了一种最优选择,它可以灵活采用多种团队教学模式,根据授课内容选择适合不同专题的主讲人组建虚拟的教学团队,有利于最终形成育人合力,克服长期以来高校“单口相声”式授课存在的种种弊端,拓宽学生知识面,调动学生学习积极性,提高学生实践创新能力,培养符合社会需求的优秀人才。

3 虚拟化团队教学的实施效果

团队教学模式特别适合跨学科性质的课程,在此我们选择了植物生物学和生物信息学两门课程进行了虚拟化团队教学尝试,具体实施效果如下:

3.1 梳理教学内容,组建虚拟教学团队 植物生物学课程是由原来的植物学(主要包括植物解剖结构和植物系统分类两部分内容)、植物生理学和植物生态学3门课程的教学内容整合而成,涉及至少3个学科的专业知识,我们遴选出:植物细胞与生根培养、校园绿化植物资源调查研究、植物激素与细胞信号转导、植物引种快繁与生态因子等多个教学专题,并邀请各位主讲人,共同组成植物生物学虚拟教学团队。生物信息学是一门跨生物学、数学、计算机科学和信息学的多学科交叉性学科,教好这门课就要求教师同时具备这些学科的背景知识,其难度可想而知。所以,我们也根据课程内容筛选出:文献检索与数据库构建、序列比对算法解析、数据挖掘与R语言、RNA-seq测序与数据分析、蛋白质组学质谱数据分析等课程主题,也同样把各位主讲人通过网络平台聚在一起组建成生物信息学虚拟教学团队。

3.2 节约教学成本,并用团队教学模式 团队教学模式弹性而多元,大体可以分为以下4种模式[9]:(1)全员模式:教学团队各成员共同参与一门课的各个教学环节,并负有平等的责任和发言权。在同一时间内同一个班级前展开互动,从不同视角讨论同一主题。(2)支持模式:教学团队各成员根据自身特长轮流授课,负责不同的课程主题,共同参与学生的最终考核与成绩评定。当一位教师授课时,其他教师处于从属地位,扮演不同角色辅助学生学习。(3)嘉宾模式:由一位教学团队成员全权负责整门课程的所有教学环节,其他成员以嘉宾或客座的身份针对自己负责的课程主题进行讲座。(4)分享模式:教学团队成员分别在不同班级独立授课,但会不定期地碰面交流观点,分享经验和资源。还可以用某种方式共享一些自己的资源,以供其他成员借鉴和学习。

为了节约教学成本,由一名教学团队成员全程负责整门课程的所有教学环节,同时在授课教室利用网络平台将一个或几个甚至是所有其他成员按需连线进入教学现场,共同授课,这样就相当于综合利用了全员模式、支持模式和嘉宾模式3种模式。教学团队中,有的成员除了参与教授这门课外,还给其他班级讲别的课,有的成员可能来自其他行业,有的成员还可能身处国外,在课下都可以通过网络平台聚在在一起进行交流,分享教学经验与收获,这便是分享模式。

3.3 利用网络平台,虚拟团队教学环境 学校教室大都安装了多媒体设备,并能通过校园网访问互联网,利用即时聊天工具腾讯QQ、微信等把教学团队成员的讲课视频“现场直播”到教室,同时也可以借助视频和音频设备把教室的图像和声音传给对方,虚拟团队教学环境,实现师生互动。师生还可以随时随地远程登陆服务器上传、下载课程作业、教学资料。

3.4 加强课下师生交流,激发学生学习热情 课下除了通过E-mail联系之外,还建立了不同主题的QQ群、微信群等,方便师生、生生及时沟通,把时间化整为零,将“有限的”课堂教学外延到“无限的”课下交流之中。有的群还保留着曾经上过我们课的往届学生,他们经常在群里以自己的学习经历进行言传身教,营造出浓厚的學习氛围。还可以在群里给学生提供一些课外学习网站链接,作为延伸阅读,激发学生的学习热情。

3.5 立足团队教学实践,驱动师生科研创新 为了能在团队教学实践中找到科研新切入点,尝试把植物生物学和生物信息学两门课程的师生拉进一个群,进行“大杂烩”式的交流,可以在新的广度和深度上挖掘新问题。教学团队各成员的专业不同,阅历不同,对问题的洞察力也不同,能用独到的眼光和敏锐的嗅觉在这种师师、师生、和生生互动中捕捉到稍纵即逝的科研灵感,凝练问题深入研究。例如,上植物生物学课的学生在听了植物细胞与生根培养、植物引种快繁与生态因子等专题后,对植物优良品种的培育和鉴定很感兴趣,但苦于数据处理,得知这一情况后,上生物信息学的学生就在教师的指导下利用R语言开发了一款用于分析灰色关联度的软件——greyRelationalAnalysis.R[10]。为了方便大家使用,还用C++语言开发出greyRelationalAnalysis.R软件的第二版,并把可分析的灰色关联度类型由原来的一种扩展到了4种,该工作已进入论文投稿阶段。又如,发现学生在课外学习长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)时,对检索到的大量相关文献难以有效管理和利用,便带领学生用R语言对lncRNA生物学文献挖掘方法进行了探索,目前该工作也正在投稿。正是源于团队教学实践的科研项目,培养了学生的科研创新能力,使教师科研有了可持续推进的动力。这些成功案例丰富了团队教学内容,激励着更多学生勇攀知识高峰。

4 结语

眼下,大学生就业率被视为高校的生命线,而这与高校的教学质量又息息相关。如何在办学经费十分紧张的地方高校提升教学软实力,实现跨越式发展,是摆在我们面前的一个共性的难题。通过本文的教学实践表明,这种零成本的虚拟化团队教学模式作为一种新型教学模式在互联网+和大数据背景下具有可行性。因此,今后应该充分发挥虚拟化团队教学模式的优势,更好服务于高校教学,以培养更多符合新时代需求的可用之才。

参考文献

[1]李钜恒.团队式教学在实训课程中的应用[J].辽宁行政学院学报,2006(8):127-128.

[2]郑建芳.职业学校教师团队建构理念与策略[J].哈尔滨职业技术学院学报,2007(5):20-21.

[3]邱镛妃.分模块团队教学在人力资源管理课程中的应用[J].山东电力高等专科学校学报,2009,12(2):16-20.

[4]何侃.论复杂性视阈中的高职院校教师团队建设[J].教育与职业,2010(36):69-71.

[5]谢晓平.高校思想政治理论课团队教学模式探讨[J].理论界,2007(12):222-223.

[6]丁玲,朱景林.团队教学模式在“形势与政策”课教学中的应用研究[J].成功(教育),2012(11):26.

[7]丛培英.思想政治理论课团队教学的功能与途径研究[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2011,7(2):259-261.

[8]张素莲.以课程组为基础的团队教学模式——关于高校思想政治理论课教学改革探索[J].教育教学论坛,2013(48):257-258.

[9]张强,刘晓剑.国家精品课程实施中的协同教学模式[J].高教探索,2008(5):86-89.

[10]高志華,李桂琴,石晓辉,等.一个高效实现灰色关联分析的R程序[J].安徽农学通报,2015,21(23):13-16. (责编:张宏民)

作者:高志华 杨虹 陈颖 蒋建伟 杨亮

启发教学的生理学论文 篇3:

基于人工智能的计算机辅助教学

摘 要:文章从人工智能及其研究内容,分析了计算机辅助教学的发展现状和存在的问题,阐述了智能计算机辅助教学系统的内容,重点探讨了基于人工智能的智能计算机辅助教学系统的未来发展方向。

关键词:人工智能;计算机辅助教学;智能计算机辅助教学系统

随着现代科学技术的飞速发展,先进的技术在教学领域得到了广泛的应用,并对教学过程产生了深刻的影响。其中,人工智能技术产生的影响最为深刻。它将先进的教学手段引入教学过程,在营造理想的学习环境、激发学生的学习兴趣以及提高教学效率等方面起到了重要作用。

一、人工智能

1. 人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学等多种学科相互渗透发展起来的一门综合性的交叉学科和前沿学科。其精确定义是:一个电脑系统具有人类知识和行为,并具有学习、推断、判断来解决问题、记忆知识和了解人类自然语言的能力。

2. 人工智能的研究内容

人工智能作为一门综合性学科,其研究内容涉及到许多方面,其中与教学实际关系较为密切的是以下四个方面:

(1) 问题解决。问题解决(Problem Solving)是人工智能研究初期的主要研究内容之一,也是其他内容的研究基础,它主要研究计算机的知识表达和推理技术。

在教育领域中,研究问题解决的实际意义在于,把人类解决问题的基本过程赋予计算机,使其能够按照人类的思维规律进行问题解决,帮助学生进行有效的学习。

(2)模式识别。模式识别(Pattern Recognition)是近三十年来在信息科学与计算机科学的基础上发展起来的新兴科学,后期它又受到了人工智能科学的影响,得到了新的发展。因此,常被作为人工智能学科的一个分支。

简单地说,模式识别就是研究用电子计算机代替人来识别事物和环境的方法。所谓模式是指那些供参照模仿用的理想化的标本。因此,具体来说,模式识别的含义就是识别出给定的事物与哪一个标本相同或相似。模式识别有时可以理解为模式分类,即判别给定的事物应该属于哪一类标本。被识别的给定事物通常是字母、符号、汉字、图像、声音、语言、景物,也可以是统计数字、图表、教授状态、学习状态等,应用于教育时则称为教育模式识别和学习模式识别。

(3)自然语言理解。对自然语言理解(Natural Language Processing,简称NLP)的研究能为实现人机自然语言直接通信提供可能,并减少软件生产的负担,从而间接地推动计算机的广泛应用,提高自动化操作效率。因此,它已经成为人工智能研究中最为棘手的问题。

自然语言是人机对话的最方便的语言,其发展的最终目标是把自然语言作为程序语言来使用,使计算机直接执行自然语言,不需要中间的解释过程。

在教育领域中,计算机对自然语言的理解有助于人机对话的实现,从而能够增进计算机与学生之间的交互作用,把原有的计算机辅助教学条件下的计算机主动变为智能计算机辅助教学条件下的人机交互主动。

(4)专家系统。所谓专家系统是指一个(或一组)能在某特定领域内,以人类专家的水平去解决该领域中困难问题的计算机系统。其特点在于能把人类专家在解决问题过程中使用的启发性知识、判断性知识分成事实与规则,以适当形式存储到计算机中,建立知识库,并基于知识库采用合适的产生式系统,按输入的原始数据选择合适的规则进行推理、演绎,作出判断和决策,可起到专家的作用,因此称为专家系统。

专家系统是人工智能中最为重要的研究内容,在教育领域中的应用也最为广泛与活跃。教学专家系统的任务是根据学生的特点,以最合适的教案和教学方法对学生进行教学辅导。

二、计算机辅助教学

1. 计算机辅助教学的定义

计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动,以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI能为学生提供一个良好的个人化学习环境。通过综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点,有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥。同时,它所提供外部刺激的多样性有助于知识的获取与保持。因此,使用CAI能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。

2. 计算机辅助教学的现状

尽管计算机辅助教学要比传统的教学模式先进不少,但并不是最完善的,它还存在许多不足,主要表现在以下几方面:

(1) 缺乏人机交互能力。在教学过程中,CAI课件的教学信息是按预先设置的教学流程机械式地提供,教师只能按预定的课件流程进行操作,学生的学习也是被动的,不能很好地参与教学过程。因此,人机交互能力没有很好地体现出来。

(2)缺乏师生互动。学生在自学及使用现有的CAI课件时,大多采用的是自主学习的方式。使用这种方式时鲜有师生互动,因此课件的效果会大打折扣。同时由于缺乏网络支持,现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行的,无法使用网络来快速更新知识内容,更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。

(3) 缺乏智能性。现有的CAI系统很多都没有智能性,无法进行有针对性的教育。学生的学习是被动的,他们不能根据自身情况调整学习进度。对教师而言,教学参与度太低,他们不能按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容,更不能给予不同的教学模式与方法。

(4) 缺乏广泛性。CAI系统的设计都是围绕某一知识领域,对于教学内容、问题的设计和答案的呈现,都必须在原设计系统允许范围内实现,无法根据具体教学、学习情况提出新的方案。

由此可见,传统的CAI系统本身具有无法克服的缺点。随着人工智能技术的发展,人工智能技术将会越来越多地应用在教育领域。把人工智能技术引入CAI系统,使CAI系统能合理安排教学内容,变化教学方法来满足个性化教学的需要,因此就产生了智能计算机辅助教学系统。

三、智能计算机辅助教学系统

随着计算机科学和人工智能技术的不断发展和成熟,将AI引入CAI中,使CAI系统可以理解教什么、教谁以及如何教,因而也就能合理安排教学内容、改变教学方法,去满足个别教学的需要,这就是以AI技术和认知科学理论为基础而形成的智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Assisted Instruction,简称ICAI)。它是计算机应用技术的一个新领域,代表了一种新的教学思想和教学方式。智能计算机辅助教学系统的出现,提高了教学质量,改善了教学的效率。

1. 智能计算机辅助教学系统的基本结构

ICAI系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等三方面应用人工智能技术。其本质上是一个基于知识的教学专家系统,通常由专家模块、学生模块、教师模块和智能接口模块组成。它的组成结构如下图所示:

(1)专家模块(知识库)。专家模块是由题域知识构成,它包括两方面的知识:一是教材内容、提问信息、教材重点、难点、评价等有关课程的知识;二是有关应用这些知识来生成问题,推理解题的知识。其功能有:作为系统全部知识的来源,为系统其他模块频繁调用,以实时完成用户行为响应,通过知识库知识,生成相应的问题、任务以及解释;通过同步问题解答,并通过预期学生行为与实际学生行为之间的比较,评价学生知识掌握程序以及学习状态、学习方式偏好等。这个部分相当于一个根据事实进行演绎推理求出解答的专家部件。

(2)学生模块。系统通过学生模块建立对学生的了解,通过比较学生行为与专家行为,对学生进行智能模拟,包括学生的知识状态、认知特点和个性特点等。学生模块用来表示学生的学习历史、当前知识水平、解题行为等方面的知识。其任务是:表示学生对所学知识的理解程度,反映学生已掌握和未掌握的部分,通过发现错误并作出错误根源的假设,为进一步指导提供依据。

(3)教师模块(教学策略模块)。在CAI 课件的交互作用中,教学策略是与教学内容融合在一起,通过教学的分支来体现的。这样做的不足是,某一教学内容只能按某一种(或几种)固定的教学策略来教。而在ICAI中,教学策略与教学内容是分开的。这样在教学过程中,系统可随时根据教学的需要,选择不同的教学策略。

教师模块的主要任务是在一定的教学原理的指导下,选择适当的教学内容,并通过接口以适当的表达形式,在适当的时刻展示给学生。该模块的主要功能有:为学生提供学习环境;指导学生的学习活动;解释现象、过程和原因;为学生提供帮助和学习材料;监视和评价学生学习活动。

(4) 智能接口模块。智能接口模块的作用是处理学生与系统间的信息交流。模块要完成两项任务,一是在教学模块作出教学决策后,智能接口模块要以一定的形式把教学内容发送出去;二是建立学生输入信息的方式,接收学生输入的信息。

2. 智能计算机辅助教学系统的发展方向

ICAI系统在发展中不是孤立、单一的,它是伴随着多种技术以及人工智能在多种领域应用的不断发展而发展的。其未来的发展方向表现为以下几方面:

(1)与网络技术的结合。随着多媒体技术和Internet网络的飞速发展,多媒体教育应用与Internet网进一步融合,CAI 不仅仅只在智能上单一发展,它不可避免地还要向多维的网络空间发展。目前,已有不少基于Internet网的多媒体教育系统在使用,它们借助网络的优势,完成在线学习、实时讨论、网上测试等多种教学任务。将网络CAI与智能CAI有机结合,互相补充,能构建成一个新的系统工程。

(2)智能代理(Intelligent Agent)技术的使用。人工智能(AI)技术在ICAI中的应用,除了体现在对多媒体教学系统中引入学生模块和知识推理机制以外,还可以起到在“智能导航”浏览中,使用“智能代理”技术代替教师、学生进行指导学习和搜索学习的作用。

在CAI中,学生学习查询有效知识可以使用代理进行搜索、导引,由于它自身具备的学习功能,能够主动、高效地从Internet中发现和收集用户所需要的信息。因此,它有助于解决使用单一关键字匹配查询、搜索引擎引起的大量无关信息的涌现、信息检索的精确度不高等问题。将“智能代理”技术引入到ICAI中,将使得教师和学生在教与学的过程中,提高知识选取效率、加强交互学习和自主能动性学习。

(3)远程教学。结合网络CAI、智能CAI以及多代理协作,可以实现真正意义上的远程教学模式。ICAI系统不仅可以作为教师代理,为学生学习提供指导,也可以作为学生代理,辅助学生学习,还可以成为学生学习、交流、协作过程中多方面的代理。因此,具有多种特性优势的远程教学具有广阔的发展前景。

(4)虚拟现实(Virtual Reality)的应用。虚拟现实也叫人工现实(Artificial Reality),是由多媒体技术与仿真技术以及计算机技术相结合而生成的一种交互式人工世界。它的根本目标就是达到真实体验和基于自然技能的人机交互。在教学辅助中,使用创建的虚拟环境,在一般人所不能亲身体验的情景中,达到演示、操作的教学目的。目前在教学中使用的有:基于Web的火电厂的虚拟实景建构学习、建筑设计的实景化学习、医学内消化道实景教学等。

四、结语

到目前为止,人工智能技术已经逐步应用于计算机辅助教学中,与教学现代化有着密切的关系。随着人工智能技术的发展,智能计算机辅助教学系统的成效将更加明显。新世纪的教学手段将是以智能化CAI为主线,多学科、多方位发展的新技术的体现。这种手段产生了人机交互、人机共生等全新概念,大大扩展了人类的能力,促进了教育事业的进一步发展。

参考文献:

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[3]刘志勇,王阿利,张伟斌.人工智能在计算机辅助教学中应用研

究[J].信息系统工程,2010(10)

(无锡市锡山中等专业学校)

作者:黄聆之

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