时间：2023-08-21 17:24:40
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能与现代教育，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:人工智能;创新性教学;精品课程;课程建设;教学改革
人工智能课程是计算机类专业的核心课程之一,也是智能科学与技术、自动化和电子信息等专业的重要课程,其知识点具有不可替代的重要作用。该课程内容广泛,具有很强的综合性、应用性、创新性和挑战性[1],其开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供了一种新的思维方法和问题求解手段。同时,本课程能够培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平。通过课程的学习,学生对人工智能的定义和发展、基本原理和应用有一定的了解和掌握,启发了对人工智能的学习兴趣,培养创新能力。
中南大学人工智能课程开设于20世纪80年代中期。1983年,蔡自兴作为访问学者赴美国普度大学研修人工智能,并与美国国家工程科学院院士傅京孙(K. S. Fu)教授及清华大学徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孙院士教授的指导下,蔡自兴和徐光v教授执笔编著《人工智能及其应用》一书,并于1987年5月在清华大学出版社问世,成为国内率先出版的具有自主知识产权的人工智能教材。本教材不仅为我校人工智能课程提供了一部好教材,而且促进了国内高校普遍开设人工智能课程。此后,又陆续编著出版了《人工智能及其应用》第二版、第三版“本科生用书”和“研究生用书”、第四版等,修读该课程的学生也与日俱增。该书第二版还获得国家教育部科技进步一等奖。经过近20年建设,该我校人工智能课程于2003年评为国家精品课程,并在2008年评为国家双语教学示范课程。这是至今国内唯一同时获得国家级精品课程和双语教学示范课程的人工智能课程。同时,我们还开发了人工智能网络课程,具有网络化、智能化和个性化等特色,被国家教育部评为优秀网络课程,供兄弟院校人工智能教学参考使用,受到普遍欢迎[2]。
作为国内第一门人工智能精品课程,我们按照教育部精品课程标准建设《人工智能》课程,尤其是在教学内容、创新性教学方法和教学模式上进行不断进行改革与探索,取得了很好的效果。本文即为我校人工智能精品课程建设与改革经验的初步总结。
1教学内容优化
1.1课堂教学内容优化
教学内容的确定是课程的首要任务。如何选好教学内容,使学生既能了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
学内容,既能使学生了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本人工智能课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
随着科学技术的不断进步,在科学研究和工程实践中遇到的问题变得越来越复杂,传统的计算方法无法在一定时间内获得精确的解。为了在求解时间和求解精度上取得平衡,很多具有启发式特征的智能计算算法应运而生。这些算法通过模拟大自然和人类的智慧来实现对问题的优化求解。计算智能作为人工智能的一个新的分支是目前的研究热点,它主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在如模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用。另一个近10年来人工智能的研究热点是Agent和多Agent系统,其理论最早来自分布式人工智能,并随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
以上两个内容都是人工智能的重要分支。因此,我们在《人工智能及其应用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已经顺应形势加入了这方面的内容,并将教学内容也进行了相应的扩展,加入了计算智能、分布式人工智能与Agent。由于不确定性推理和基于概率的推理方法应用也越来越广泛,我们也将此类非经典推理方法单独作为一章来进行教学。另外,还增加了一些新的内容,如本体论和非经典推理、粒群优化和蚁群计算、决策树学习和增强学习、词法分析和语料库语言学,以及路径规划和基于Web的专家系统等。图1给出本课程的教学内容大纲。
人工智能的教学内容涉及面广且内容较多,要在有限课时内完成教学计划并让学生掌握,具有一定难度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大学在智能科学与技术、计算机、自动化三3个专业中均开设了人工智能课程,根据相关专业课程教学对象,对学时和教学内容进行适当调整。对于智能科学与技术专业,人工智能课程为必修课,共48个学时含实验8个学时。表1表示为相关专业的人工智能课程教学内容分配情况。对于计算机和自动化专业,人工智能课程为选修课,共32个学时含实验8个学时。许多兄弟院校的计算机专业都把人工智能定为必修课,课程学时也在50学时左右。因此,我们一再强烈建议我校的计算机专业把人工智能列为必修课,并适当增加学时。由于智能科学与技术专业开设有专家系统和智能计算选修课程,因此在人工智能教学内容中只将这两部分做简要阐述,而将重点放在知识表示和推理以及扩展应用上。对于计算机专业学生来说,除基本的知识表示和推理外,计算智能和Agent技术也是他们在软件开发和通讯技术理论学习中需掌握的重要概念。同时,计算智能、专家系统对自动控制和电气工程也十分重要,对自动化专业则应掌握该方面的内容。
1.2实验实践教学创新
国内人工智能课程在开设之初大多没有安排实验内容,仅为理论基础和概念讲授。由于理论比较抽象,很难理解,学习效果不理想,学生们对于其应用实现也十分困惑。此后,各高校也逐步在该课程中分配了实验学时,大多数采用prolog语言和专家系统作为实验语言和对象[5]。为了改进该课程的教学,我们也从没有实验到将实验学时从零调整为设置4个学时的实验课时,然后到现在的8个学时的实验课时。随着课堂教学内容的改革,实验内容也进行了优化和更新。
人工智能课程实验的目的是帮助学生掌握基本理论,发挥主动性,研究探讨人工智能算法和系统的运行和实现过程,提出思路并验证自己探索的思路,从而更好的地掌握知识,培养研究能力和创新能力。因此,在实验教学内容的设计上,实验项目应具备研究性和综合性。实验项目目标明确,要求学生带着问题和任务进行实验,但实验过程又要有一定的灵活性,学生可以根据自己的思考进行适当的调整。再者,充分采用虚拟实验方式进行实验,大大提高了学生的兴趣,提供了分析和探讨智能算法的很好平台。同时,学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己的研究的过程和结果留有空间,并在评分时加以充分考虑。这些做法能够鼓励学生,特别是鼓励优秀学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。
1) 人工智能课程的实验环节不足和课时分配问题。
中南大学的人工智能课程的实验环节经历了从精品课程建设前没有到开设,一直到其内容和形式上的不断改进过程。但目前实验还主要处于演示性和编程的实验阶段,而非设计和训练阶段。此外,由于人工智能课程涵盖范围广、内容多,而课程所设置的学时有限。,如何分配好课堂教学与实验课时也是一个需要在今后课程建设中不断探索的问题。
对于某些专业的人工智能课程,可以考虑单独开设人工智能实验课程或人工智能程序设计与实验课程。
2) 人工智能技术发展迅速情况下如何保持该精品课程持续发展的问题。
人工智能作为一门高度融合的交叉科学,其发展速度迅速,不断有新理论、新问题涌现出来。我们的
人工智能教学既要注重基础理论知识,又要紧跟学科发展的步伐,势必要求对课程内容进行不断更新,这对我们的教学资源和教师素质都提出了更高的要求。
4结语
本文介绍了中南大学的精品课程――人工智能课程教学内容和创新性教学方法的一些探索,已在课堂教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新的实施上取得了很好的效果,充分激励了学生的学习积极性和主动性,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们的想法和做法可供兄弟院校同行参考。不过,仍然存在一些不足之处。随着智能科学与技术的发展和更为广泛的应用,人工智能课程的重要地位必将更加突显,我们也需要继续努力,与时俱进,不断完善人工智能精品课程的建设。
注:本文受教育部质量工程国家级精品课程人工智能(2003)、全国双语教学示范课程人工智能(2007)项目支持。
参考文献:
[1] 薛莹. 创新教育新途径人工智能与机器人教育:哈尔滨市教育研究院张丽华院长访谈录[J]. 中国信息技术教育,2010(1): 20-22.
[2] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.
[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2003.
[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010.
[5] 韩洁琼,闫大顺. 人工智能实验教学探讨[J]. 计算机教育,2009,(11):135-138.
[6] 刘丽珏,陈白帆,王勇,等. 精益求精建设人工智能精品课程[J]. 计算机教育,2009,(17):69-71.
Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
关键词：信息技术；德育教育；融合
信息技术已走进每一名学校，每名老师，每一位学生，已成为学生、教师、学校、家长极为有益的帮手，从课内延伸到课外，从读书到育人都离不开信息技术的助力。我校从实际工作中进行了一系列的尝试，谈谈我的感受。
1搭建人人通网络学习空间，促进学生主动发展
人人通平台为班级、老师、学生及家长建立了个人空间。学生在空间里进行实名注册交流。通过班站的班级相册、班级日记栏目可以彰显学生的个性，记录学生成长历程，老师和家长通过此栏目了解孩子在班级的情况、心理变化等，与学生进行零距离的沟通；通过班级成员、班级公告、班级作业、班级成绩等栏目，教师和家长之间的联系更为方便快捷，保证家长第一时间了解班级的动态，并参与班级的建设和管理。师生个人空间的开设，可以保证师生、亲子之间时刻关注彼此的动态，分享彼此的快乐与烦恼，畅谈学习生活的感悟、体会，也是同学们知心话、小秘密的倾诉之地，消除师生间、生生间、亲子间的误解和不愉快，可以更好的增强班集体的凝聚力，共建和谐班级。班级网站和师生个人空间会拉近学校与家庭、教师与学生之间的距离，营造良好的心理沟通环境和氛围，实现四位一体教育新格局。使孩子们都骄傲的成为班级的主人，增强了主人翁责任感，自然形成了比学赶帮超的氛围。
2利用网络资源，丰富学生课余生活
网络上有丰富的学习资源，包括我们常用的网脉资源网、农远网等，上面有学生的第二课堂、视听乐园、听书联盟、英语角等，既有有声读物，还有中外动画片等，并具有丰富的安全、法律、生活常识，百科生命知识，典故、格言、成语、诗词等内容，运用有声动画及图文并茂的形式，可以抓住了学生的心理，更加的直观形象，激发学生浓厚的学习兴趣。为了让学生在学习之余，有一个娱乐的小空间，网站上开设了内容新颖、趣味性强的小游戏700多种，实现了在游戏中学习，在学习中娱乐的效果。帮助孩子们摆脱了对网吧的好奇和迷离，保证了他们在网络时代的健康快乐成长。
3开展网上作业，激发学生写作业的兴趣
目前，学生已开始从纸质作业走向电子作业。教师可以用电脑和手机一键布置多个班级的同步作业，轻松减负。系统自动批改作业，智能生成作业报告、测验报告、错误知识点、高频错误等，使作业批改更加轻松、高效，作业指导有的放矢，还能免费使用来自全国重点名校的海量题库，实现个性化组卷。智慧作业系统具备游戏化、趣味化的特点，极大地提高了学生写作业的热情。
4开办主题式学习网站，为学生搭起沟通的桥梁
在教育网站上开通了主题学习专栏，打破教材单元，将知识重组建构，以新的方式完美呈现。如《农历的天空》专题网，以二十四节气为线索，以诗歌学习为载体，在提升学生文学素养的同时，通过网络搜索，积累素材，初识节气；制作学件，触摸诗词，感受节气；采集影音，走进自然，体验节气；网上交流，激感，品味节气等环节，使学生掌握生产生活技能，对学生进行情感熏陶。学生自建的主题网站有《金源文化》、《指尖上的艺术》、《北方名城哈尔滨》、《非物质文化遗产》、《话题作文》、《动漫世界》、《中华名小吃》、《春蕾》等百余个主题式学习网站。
5加强校园科技教育，强化学生创新素养
1. 信息技术教学与常规的教学模式的区别
1.1 教学环境的改变。
信息技术教学一般是在计算机教室进行，整个教室基本做到了每位学生一台电脑。因此，学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外，还有与因特网相联的计算机，整个教学过程看起来是在教室进行，但教学环境却是真正的因特网环境。学生真实的接触到了远程教育体系、终身学习和社会化学习这种看起来遥远的事情。
1.2 师生角色的转变。
作为一种创新教学的尝试，教学中我没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用教师指导下的，以学生为中心的学习。教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、讨论等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性，最大限度的培养学生的创新精神。
1.3 教学过程的转变。
上课时教师首先通过计算机把本节课的教学目的、内容及学习提纲展示给学生，然后学生利用教师提供的网址进入相关的网站进行自主学习。对于不懂的问题，学生之间可以相互讨论。最后利用交互式的教学软件进行检测学生的掌握情况，教师再有针对性的进行指导教材中的难点和重点。
1.4 教学方法的转变。
信息社会的特点是个性化、多样化，关心人、尊重人、一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个性特点，在教学目标规定的最基本的方面都能达到合格标准的同时，最大限度的发挥每个人的潜能与价值。在教学中努力渗透“科学、技术、社会”教育思想。尽可能在教学中让学生讨论一些现实问题。如：在学习“收发E-mail”时，可设计以下一些问题：1、E-mail是怎么回事？它在生产、生活中有哪些实际应用？2、E-mail对人类有哪些好处？人们要警惕E-mail中的哪些应用？等。让学生运用各种知识，从社会利益、风险、科学技术的发展与网络安全等方面综合考虑问题，以培养学生的科学评价、科学决策能力。
2. 结论与思考
2.1提高了学生的学习兴趣。
信息技术运用集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代枯燥的信息技术课本，网络使看不见、摸不着的微观世界和复杂信息传输过程生动直观地显现在学生的眼前。加上与现实生活相联系的一些问题讨论，使学生感到信息技术趣味无穷，大大激发了学生的求知欲望，增强了学生学习的积极性和主动性。
2.2 提高了学生合作学习的能力。
信息技术中的网络教学通过因特网的使用，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到了“人-机-人”相互学习，即学习者通过网络与教师和其他学习者进行相互交流，协作学习。
2.3学会信息资源的利用。
运用网络进行教学，使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取、信息分析和信息加工能力。
关键词：新工科，应用型本科院校，金课，大学计算机；新一轮
科技革命和产业变革正在重构全球创新版图，人工智能、云计算、区块链、空间技术等新技术驱动产业、业态进行变革，以互联网为核心的第四次工业革命浪潮对工程教育提出了新的挑战。2017年以来教育积极推进新工科建设，以主动应对新一轮科技革命与产业变革，奏响了人才培养主旋律，开拓了工程教育改革新路径。随着我国经济结构调整和产业升级，社会对高素质应用型人才的需求愈发显著，以培养高级应用型人才为目标的应用型本科院校成为高等教育的重要组成部分。应用型本科院校的办学定位以服务地方经济建设、区域社会和行业发展，培养应用型人才为主旨[1]。2018年以来教育部提出高校应加强“金课”建设，“金课”成为提高本科教育教学质量的重要途径和国家全面振兴本科教育的重要抓手。教育部高等教育司司长吴岩提出了“金课”的评价标准，即“高阶性、创新性和挑战度”，并提出要大力建设五大类型“金课”建设[2]。“金课”建设成为应用型本科院校提升技术技能型人才培养质量、实现内涵式发展的关键。大学计算机作为通识必修课之一，通过计算机基础知识的学习、计算机基础应用技能的掌握、计算机科学思维与职业素养的养成三方面进行培养，在互联网+背景下各专业课程的学习过程中起到信息化适应的基础。以应用型本科院校天水师范学院例，结合新工科建设背景对大学计算机课程参照“两性一度”金课标准进行建设与研究。从教学内容、教学目标方面体现课程“高阶性”；从教学方法、教学模式方面，加强课程“创新性”；从教学评价方面，提升课程“挑战度”[3]。
1通过学生学习产出确定课程目标，精准定位课程
“金课”的建设首先应对照课程的高阶性确定课程目标。课程的高阶性要求设计具有适当深度的课程，要求课堂学习具有强调批判性思维的训练、注重对信息的应用整合、关注知识的重构与实践、以解决问题为目标四个基本特征[4]。结合应用型本科院校培养应用型人才的根本主旨，通过适应社会需求的学生学习产出制定课程目标，大学计算机课程在确定课程目标时，充分考量学校各专业对课程在知识、技能、素养的需求，课程目标按理工科和文科需求进行划分。课程总体课程目标为掌握计算机基础和算法与程序设计基础知识，掌握计算机基本应用和算法与程序设计技能，形成计算思维、互联网思维和社会主义思政素养。理科加强算法与程序设计和数学建模的有机结合，以通过计算机的建模高效准确运算实现并分析专业问题；工科加强以迭代为核心的计算思维与算法与程序设计、网络技术的有机结合，以解决以互联网为核心的人工智能、大数据等技术与学科专业有机融合适应新工科的学习产出问题；文科加强与专业需求的计算机应用技能的提升和互联网思维的培养。在遵循课程总体目标指导下，课程充分考虑学习层次和专业定位与非计算机专业的课程需求，做到同一专业针对卓越班和普通班、师范班和非师班两套具体目标，如卓越班加强理论深度、课外拓展和信息检索等方面的要求，师范班加强信息化教学能力、信息化教学工具、信息化教学创新等方面的要求，做到课程目标与专业目标的精准对接。
2结合社会专业需求确定课程内容，创新优化课程
“金课”建设要结合社会专业需求充实完善课程内容，大学计算机课程在保证课程目标的前提下，充分融合新知识与基础知识，实现课程知识储备的实时更新；充分衔接社会专业需求与计算机应用技能，实现课程技能的按需应用；充分融合服务课程目标和内容的思思政元素，实现课程服务社会主义的根本；充分整合课程内容与学生职业素质发展需要，实现课程素质目标。“金课”的课程内容不仅要设计合理，更要组织有效。大学计算机课程对课程内容主要以教学案例为线进行组织，实现课程内容的条理与连贯，创新优化课程，教学案例的设计应充分进行知识与素养的整合、技能与素养的整合。好的教学“案例”可以将知识点连接为知识面，形成知识体系，将案例知识认知通过实验设计验证实现实践认知，并通过课程思政案例扩充到情感认知，加强知识体系的实践应用和社会主义思政教育。课程案例包括知识案例、技术案例、实践案例和课程思政案例，更多是将三类案例进行综合，如指定某主题，首先要求学生通过信息检索或爬取进行各类信息的收集，其次要求学生通过相关软件进行编辑、统计汇总或编程计算进行信息的分析，最后要其学生通相关软件或工具生成结果分析报告，并说明每项结果计算或分析的知识原理和过程，最后产生综合社会、技术、情怀的评价，如此通过一个具体案例综合了知识点分析、解决方案设计、实践验证、归纳分析、工具使用和价值评价，实现了对知识、技能、素养的融合。
3运用现代教育技术确定教学方法，高效实施课堂
随着互联网技术的发展，灵活多样的现代教育技术为课程的实施提供了保障。大学计算机课程在教学过程中明确以学生为中心，发挥学生的学习主体作用。大学计算机课程“金课”建设采用的是线上线下混合式教学模式高效实施课堂。线上教学依托中国大学MOOC、智慧树、超星学习通、虚拟实验平台等线上教育学习平台和钉钉、腾讯会议等交互应用软件，进行以现有线上优质教学资源为主和符合本校学情的课程资源的结合，线上优质资源作为主要知识体系学习，自建课程资源主要是对知识体系的补充、实践实验的强化和课程思政的讨论等文档上传平台或通过交互应用软件进行线上直播，便于学生课前自主学习和课后回看复习以及完成实验和线上学习数据的统计。线下教学主要依托课堂和基于移动端的线下辅助工具，进行课堂授课讲解、答疑互动、实验实践指导，并借助慕课堂、蓝墨云等移动辅助工具进行课堂检测、全员互动讨论等教学环节和课堂学习数据的统计。
4参照科学评价体系确定考核方案，明晰考核规范
科学的课程考核方案是判断课程建设效果的有效工具，同时科学的有效的考核结果可以反向促使课程建设有的放矢的建设。以学生为核心的考核是对学生课程学习掌握程度的评价，以教师为核心的考核是对对教学方法、教学设计、教学态度是否促进教学效果的评价，以课程为核心的考核是对课程目标与内容定位是否满足课程立德树人要求的评价。科学合理有效的考核方案是“金课”建设的检验标准，“金课”建设与实施也应参考科学评价体系确定考核方案，明晰考核规范。大学计算机“金课”建设实“三位一体”的考核方案，即同时对学生、教师、课程进行考核。学生考核将体现线上线下学习动态的讨论、问题回答等过程评价与体现知识技能综合应用的期末考试、设计等终结性评价相结合；教师考核将体现教学能力的课堂组织、现代教育技术使用、教学内容组织、课程案例设计等过程性评价与体现教学效果的学生平均成绩、实验设计、课外调研等终结性评价相结合；课程考核将体现素养培养的思维、思政等过程性评价和体现课程建设成果的项目、竞赛等终结性评价相结合。
5结束语
“金课”的目的是提升人才培养质量，通过新工科背景下应用型本科院校大学计算机课程的“金课”建设与实践，探索“金课”在提升以学生为中心的学习产出质量中的核心作用。通过分专业分层次的精准定位课程目标、融合基于互联网技术的课程内容、线上线下混合式的教学模式、注重数据分析的教学评价四方面进行“金课”的建设与实践，探索“金课”建设在人才培养质量提升中的可行性与必要性。
参考文献：
[1]董琴,张秋,王慧敏.应用型本科院校人才培养调查分析[J].计算机教育.2012(05):13-16.
[2]吴岩.建设中国“金课”［J］.中国大学教学，2018（12）:4-9.
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关键词:教育;素质;教学
中图分类号:G623文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)01-0182-01
随着教育改革的不断深入,基础教育必须全面贯彻实施素质教育,物理学作为一门基础的自然科学,必须在思想观念、教学内容、教学方式、教学手段等方面进行变革。
一、实施网络化教学的目的
随着教育改革的不断深入,基础教育必须全面贯彻实施素质教育,物理学作为一门基础的自然科学,必须在思想观念、教学内容、教学方式、教学手段等方面进行变革。
联合国“国际21世纪教育委员会”提出“教育的四大支柱”,所谓“四大支柱”是指能支持现代人在信息社会有效地工作、学习和生活的四种最基本的学习能力,即“学会认知,学会做事,学会共同生活和学会生存”。其中学会认知是使学生掌握认知的手段、方法,即学会如何学习。所以教育不是一个简单的传播知识过程,而是一个知识再生产过程,是开发智力,培养能力的过程。为此,必须建立一种以创新的观点、创新的思想构建的创新教育体系。
网络的发展为信息的传递提供了更为广泛的空间,作为一种创新教学的尝试,我们在高二年级的部分班级进行了网络教学实践。
二、不同于常规的教学模式
(一)教学环境的转变。网络教学是在网络教室进行,整个教室有30台与因特网相联的计算机,学生二人一台计算机,学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外,还有联网的计算机,整个教学过程看起来是在教室里进行,但教学环境却是真正的因特网环境,所谓的远程教育体系、终身学习、社会化学习这种看起来遥远的事情,一旦呈现在同学们面前,同学们的心情是很激动的,他们感觉到了信息社会给学习、生活带来的变革。
(二)师生角色的转变。作为创新教学的尝试,教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法,而是采用国外近年来兴起的建构主义学习理论,该理论提倡的学习方法是在教师指导下,以学生为中心的学习,建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素,教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
网络教学的备课工作量很大,不仅要备内容,还要备学生。具体内容是:(1)在计算机上建立教学主页。(2)确定教学内容,明确教学目标。(3)从教学需要出发,根据教学思想,教学方法,对教学资源进行搜集、整合。为了满足不同学生的需要,教师在备课时要尽量多找一些相关知识及相关知识应用方面的网站、主页,象光纤通信,原子能的和平利用等近代高科技知识。上课时把相关的网址提供给学生,为学生的认识能力、个好留下发展的空间。
(三)教学过程的转变。上课时学生进人教师主页,阅读本堂教学的目的,内容及学习提纲,然后利用教师提供的网址进入相关同站进行自主学习,并在教师主页所设置的聊天室和留言板上探讨问题,发表看法、观点。利用聊天室和留言板的好处是:
(1)可以照顾某些不愿当众回答问题的学生的羞怯心理。(2)可以培养学生的书面表达能力。(3)便于教师批改,并及时反馈。(4)适宜个性化学习
信息社会的特点是个性化、多样化。关心人、尊重人,一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个体特点,在教学目标规定的最基本方面都能达到合格标准的同时,最大限度地发挥每个人的潜能与价值。在教学中,努力渗透“科学、技术、社会”(STS)教育思想。例如在教学中让学生在线讨论一些现实问题,如数字信号与模拟信号,电磁波与电磁污染,你玛射线与伽玛刀,核能――希望还是危险?,反物质与未来能源等。让学生试着运用各种知识,从利益、风险、安全等方面考虑问题,以培养学生科学评价、科学决策的能力。
三、结论与思考
通过一段时间的教学,我们在高二年级进行了统一测试,把网络教学与常规教学在知识点的掌握方面作了比较。
当然,网络教学的最终目的是学生的意义建构,如何进行分析评价,目前还没有一个比较科学的评价体系,但从网络教学的实施情况来看,学生在以下几方面比常规教学有了极大的提高。
(一)学习兴趣提高。网络教学把集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的物理课本。虚拟技术使看不见、模不着的微观世界和一些复杂的物理过程生动直观地显示在学生的眼前,如a粒子散射实验,原子核衰变等,加上与现实问题相联系的物理事实,使学生感到物理就在身边,大大激发了学生的求知欲望,学生学习兴趣也随之提高。
(二)学生协作学习的能力提高。网络教学通过关键字的查询,聊天室和留言板的设计,为学习者的双向交流提供了广阔空间,达到“人――机――人”相互交流,即学习者(人)通过多媒体网络(机)与教师和其他学习者(人)进行互相交流,协作学习。
(三)学会信息资源的利用。网络教学的实施,使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取,信息分析和信息加工能力。
(四)增强了对现代教育的认识。信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了革命性的变化,音像影视技术、计算机技术、现代通信技术和人工智能技术在教育领域广泛应用,网络教学完全改变了“以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心”的传统教育模式。
一、实施网络化教学的目的
联合国“国际21世纪教育委员会”提出“教育的四大支柱”，所谓“四大支柱”是指能支持现代人在信息社会有效地工作、学习和生活的四种最基本的学习能力，即“学会认知，学会做事，学会共同生活和学会生存”。其中学会认知是使学生掌握认知的手段、方法，即学会如何学习。所以教育不是一个简单的传播知识过程，而是一个知识再生产过程，是开发智力，培养能力的过程。为此，必须建立一种以创新的观点、创新的思想构建的创新教育体系。
网络的发展为信息的传递提供了更为广泛的空间，作为一种创新教学的尝试，我们在高二年级的部分班级进行了网络教学实践。教学内容是物理课本（人教社）第二册的第六章至第九章，至所以选择这部分内容的原因是：
（1）这部分内容涉及近代物理，网上资源比较丰富。
（2）这部分内容适宜于学生自主学习。
二、不同于常规的教学模式
1、教学环境的转变
网络教学是在网络教室进行，整个教室有30台与因特网相联的计算机，学生二人一台计算机，学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外，还有联网的计算机，整个教学过程看起来是在教室里进行，但教学环境却是真正的因特网环境，所谓的远程教育体系、终身学习、社会化学习这种看起来遥远的事情，一旦呈现在同学们面前，同学们的心情是很激动的，他们感觉到了信息社会给学习、生活带来的变革。
2、师生角色的转变
作为创新教学的尝试，教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用国外近年来兴起的建构主义学习理论，该理论提倡的学习方法是在教师指导下，以学生为中心的学习，建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素，教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
网络教学的备课工作量很大，不仅要备内容，还要备学生。具体内容是：
（1）在计算机上建立教学主页。
（2）确定教学内容，明确教学目标。
（3）从教学需要出发，根据教学思想，教学方法，对教学资源进行搜集、整合。
为了满足不同学生的需要，教师在备课时要尽量多找一些相关知识及相关知识应用方面的网站、主页，象光纤通信，原子能的和平利用等近代高科技知识。上课时把相关的网址提供给学生，为学生的认识能力、个好留下发展的空间。
3、教学过程的转变
上课时学生进人教师主页，阅读本堂教学的目的，内容及学习提纲，然后利用教师提供的网址进入相关同站进行自主学习，并在教师主页所设置的聊天室和留言板上探讨问题，发表看法、观点。利用聊天室和留言板的好处是：
（1）可以照顾某些不愿当众回答问题的学生的羞怯心理。
（2）可以培养学生的书面表达能力。
（3）便于教师批改，并及时反馈。
（4）适宜个性化学习
信息社会的特点是个性化、多样化。关心人、尊重人，一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个体特点，在教学目标规定的最基本方面都能达到合格标准的同时，最大限度地发挥每个人的潜能与价值。在教学中，努力渗透“科学、技术、社会”（STS）教育思想。例如在教学中让学生在线讨论一些现实问题，如数字信号与模拟信号，电磁波与电磁污染，你玛射线与伽玛刀，核能——希望还是危险？，反物质与未来能源等。让学生试着运用各种知识，从利益、风险、安全等方面考虑问题，以培养学生科学评价、科学决策的能力。
三、结论与思考
通过一段时间的教学，我们在高二年级进行了统一测试，把网络教学与常规教学在知识点的掌握方面作了比较，测试情况如下表：
从统计成绩看，网络教学比常规教学还略好一些，这就增加了我们扩大实施网络教学的信心，原先认为网络教学对学生的感性认识和表象思维的建立有帮助，但对抽象的概念的建立可能存在问题，而测试结果表明，网络教学同样可以建立完整的概念体系，形成良好的认知结构。
当然，网络教学的最终目的是学生的意义建构，如何进行分析评价，目前还没有一个比较科学的评价体系，但从网络教学的实施情况来看，学生在以下几方面比常规教学有了极大的提高。
（1）学习兴趣提高。
网络教学把集文字、图象、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的物理课本。虚拟技术使看不见、模不着的微观世界和一些复杂的物理过程生动直观地显示在学生的眼前，如a粒子散射实验，原子核衰变等，加上与现实问题相联系的物理事实，使学生感到物理就在身边，大大激发了学生的求知欲望，学生学习兴趣也随之提高。
（2）学生协作学习的能力提高。
网络教学通过关键字的查询，聊天室和留言板的设计，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到“人——机——人”相互交流，即学习者（人）通过多媒体网络（机）与教师和其他学习者（人）进行互相交流，协作学习。
（3）学会信息资源的利用。
网络教学的实施，使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取，信息分析和信息加工能力。
（4）增强了对现代教育的认识。
信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了革命性的变化，音像影视技术、计算机技术、现代通信技术和人工智能技术在教育领域广泛应用，网络教学完全改变了“以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心”的传统教育模式。
一一一、实施网络化教学的目的
一一联合国“国际21世纪教育委员会”提出“教育的四大支柱”，所谓“四大支柱”是指能支持现代人在信息社会有效地工作、学习和生活的四种最基本的学习能力，即“学会认知，学会做事，学会共同生活和学会生存”。其中学会认知是使学生掌握认知的手段、方法，即学会如何学习。所以教育不是一个简单的传播知识过程，而是一个知识再生产过程，是开发智力，培养能力的过程。为此，必须建立一种以创新的观点、创新的思想构建的创新教育体系。
一一网络的发展为信息的传递提供了更为广泛的空间，作为一种创新教学的尝试，我们在高二年级的部分班级进行了网络教学实践。教学内容是物理课本（人教社）第二册的第六章至第九章，至所以选择这部分内容的原因是：（1）这部分内容涉及近代物理，网上资源比较丰富。（2）这部分内容适宜于学生自主学习。
一一二、不同于常规的教学模式
一一1、教学环境的转变
一一网络教学是在网络教室进行，整个教室有30台与因特网相联的计算机，学生二人一台计算机，学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外，还有联网的计算机，整个教学过程看起来是在教室里进行，但教学环境却是真正的因特网环境，所谓的远程教育体系、终身学习、社会化学习这种看起来遥远的事情，一旦呈现在同学们面前，同学们的心情是很激动的，他们感觉到了信息社会给学习、生活带来的变革。
一一2、师生角色的转变
一一作为创新教学的尝试，教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用国外近年来兴起的建构主义学习理论，该理论提倡的学习方法是在教师指导下，以学生为中心的学习，建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素，教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
一一网络教学的备课工作量很大，不仅要备内容，还要备学生。具体内容是：（1）在计算机上建立教学主页。（2）确定教学内容，明确教学目标。（3）从教学需要出发，根据教学思想，教学方法，对教学资源进行搜集、整合。为了满足不同学生的需要，教师在备课时要尽量多找一些相关知识及相关知识应用方面的网站、主页，象光纤通信，原子能的和平利用等近代高科技知识。上课时把相关的网址提供给学生，为学生的认识能力、个好留下发展的空间。
一一3、教学过程的转变
一一上课时学生进人教师主页，阅读本堂教学的目的，内容及学习提纲，然后利用教师提供的网址进入相关同站进行自主学习，并在教师主页所设置的聊天室和留言板上探讨问题，发表看法、观点。利用聊天室和留言板的好处是：
（1）可以照顾某些不愿当众回答问题的学生的羞怯心理。（2）可以培养学生的书面表达能力。（3）便于教师批改，并及时反馈。(4)适宜个性化学习
一一信息社会的特点是个性化、多样化。关心人、尊重人，一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个体特点，在教学目标规定的最基本方面都能达到合格标准的同时，最大限度地发挥每个人的潜能与价值。在教学中，努力渗透“科学、技术、社会”（STS）教育思想。例如在教学中让学生在线讨论一些现实问题，如数字信号与模拟信号，电磁波与电磁污染，你玛射线与伽玛刀，核能——希望还是危险？，反物质与未来能源等。让学生试着运用各种知识，从利益、风险、安全等方面考虑问题，以培养学生科学评价、科学决策的能力。
一一三、结论与思考
一一通过一段时间的教学，我们在高二年级进行了统一测试，把网络教学与常规教学在知识点的掌握方面作了比较，测试情况如下表：
一一注：理科教改班和文科班没有统计
一一从统计成绩看，网络教学比常规教学还略好一些，这就增加了我们扩大实施网络教学的信心，原先认为网络教学对学生的感性认识和表象思维的建立有帮助，但对抽象的概念的建立可能存在问题，而测试结果表明，网络教学同样可以建立完整的概念体系，形成良好的认知结构。
一一当然，网络教学的最终目的是学生的意义建构，如何进行分析评价，目前还没有一个比较科学的评价体系，但从网络教学的实施情况来看，学生在以下几方面比常规教学有了极大的提高。
一一（1）学习兴趣提高。
一一网络教学把集文字、图象、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的物理课本。虚拟技术使看不见、模不着的微观世界和一些复杂的物理过程生动直观地显示在学生的眼前，如a粒子散射实验，原子核衰变等，加上与现实问题相联系的物理事实，使学生感到物理就在身边，大大激发了学生的求知欲望，学生学习兴趣也随之提高。
一一（2）学生协作学习的能力提高。
一一网络教学通过关键字的查询，聊天室和留言板的设计，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到“人——机——人”相互交流，即学习者（人）通过多媒体网络（机）与教师和其他学习者（人）进行互相交流，协作学习。
一一（3）学会信息资源的利用。
一一网络教学的实施，使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取，信息分析和信息加工能力。
一一（4）增强了对现代教育的认识。
一一信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了革命性的变化，音像影视技术、计算机技术、现代通信技术和人工智能技术在教育领域广泛应用，网络教学完全改变了“以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心”的传统教育模式。
(一)缺乏现代教育技术支持，方式单调难以形成其发展的沃土
由于缺乏现代教育技术支持，无法应对基于网络的深度交流互动带来的诸多问题，许多教育培训机构为方便组织管理，多以讲座形式或者视频会议等取代各种研讨活动，上百人的教学研讨活动一天就能完成，已经完全没有任何教学研讨的意义和作用。一些地方教育主管部门组织的送教下乡活动，也只是蜻蜓点水，走马观花，缺乏校本研修的沃土，难以起到以点带面的作用。以近年来“国培计划”为例，短期班或网络远程教育形式上多为讲座，一连半个月的讲座把参与培训教师的头脑都洗了个遍，可是真正促进教师专业成长的具体做法没有学会，没有建立有助于教师专业成长的沃土。一回到自己熟悉的岗位，所有的优质教育资源和相关的技术支持都没有了，面对自己熟悉的孩子们又不知道怎么样具体去应对，怎么样灌输学到的新理念，又回到了单打独斗的老起点，最后还是“穿老鞋走老路”，更别提实现“国培计划”目标中骨干教师要在基础教育改革中要起到带动和引领的作用了。
(二)U－S双方缺乏沟通，短期行为没有形成互动互利长效机制
合格的幼儿教师首先要是一名教师，又是一个艺术家，既具备弹、唱、跳、画等艺术特长又擅长和幼儿进行沟通交流的教师，所以对于幼儿教师的培训更应该充分考虑到人文性、先进性及实践性的和谐统一。U是指大学(University)，S指中小学学校及幼儿园(School)，目前针对幼儿教师的教育活动U－S双方缺乏沟通，没有形成互动互利的长效机制，培训前、中、后缺乏与一线参训教师的深度交流研讨，不能有效解决幼儿教学过程中的实际问题，再加上幼儿园教师的学历层次、教学技能水平、自我发展意识和专业成长等方面都处于比较低的起点上，培训过程中受到各种条件的制约，大而全并且统一的培训效果必然是大打折扣，很难完成教师教育本身所应该承担的任务。
二、现代教育技术有利于促进幼儿教师教学反思和专业成长
(一)现代教育技术有利于拓宽知识领域
幼儿教师要善于使用无觅网(人工智能根据您的个性化喜好进行文章推荐)、百度、谷歌、360浏览器等信息化工具搜索文字、图片、视频等教育资源，扩展幼儿教师自身专业知识和教育、教学知识。通过利用中国大学视频公开课、囊括耶鲁哈佛等世界名校1200余课时公开课程录像课程的频道以及优酷、土豆、56网等优秀视频分享网站观摩名校名师的公开课，名师以最直观、形象、生动的方式一定会给幼儿教师教学活动树立专业成长的典范。利用鲜果网将自己经常关注的多个网站聚合在一起，第一时间展示给你这些网站的最新内容，这种个性化服务将节省大量的搜索资源的时间。幼儿教师还可以利用又拍网、QQ空间、博客相册等图片分享类网站构建专业知识、制作幼儿游戏及课堂展示用的图片素材。
(二)现代教育技术有利于深化专业成长
交互是网络的一大优势，网络技术为继续教育中的交流与互动提供了多种通讯机制与交流手段。为高校———幼儿园实践共同体之间创设一个沟通对话的网络环境。幼儿教师通过利用QQ和网易邮箱以及QQ语音(视频)通话、长话宝等网络沟通工具进行研修小组内成员的信息交流与探讨，加快隐性知识向显性知识的转化。利用新浪博客、QQ空间等信息工具对所学教学知识记录、整理、、评价、讨论等活动来组合教师专业成长知识，有助于显性知识的存储、积累、传播和分享。
(三)现代教育技术有利于增强信息处理能力
信息时代的教师要具备的教学能力之一就是数字化信息处理能力。幼儿教师要能够处理计算机多媒体素材文件，如利用Faststonecapture进行屏幕抓图、录屏、编辑图片、屏幕取色及放大屏幕等工作，能利用格式工厂进行各种多媒体文件格式之间的转换，利用微盘与微博账号绑定，将本地文件方便地分享到微博。会利用笔记管理网站如麦库，进行个人知识管理，用电脑手机随时随地在麦库中保存笔记、备忘、写文档、存资料，方便整理和分享。(四)现代教育技术有利于提高分析与解决问题能力教师教育的最终目标是让幼儿教师学会分析问题，提高解决教学问题的实际能力。幼儿教师能利用在线的思维导图工具进行思维训练，能够利用现代教育技术开展在线网络会议，研修小组成员在线协作进行教学问题诊断、分析，提高幼儿教师解决真实教学问题的能力。
(五)现代教育技术有利于增强评课和教学能力
教师的评课能力是反映教师教学水平的一项重要指标，通过评价自己的教学，撰写教学反思日志，将自己和他人讲课的录像通过优酷、土豆、56网等上传到网络上并接受多元化的评价。研修小组成员要利用豆瓣网、贴吧、土豆网、人人网、ThinkSNS，打破小组的界限，把对话的群体扩展到所有的一线幼儿教师和师范生以及教学专家等任何可以上网的人。通过教学评价的综合化、社会化和外化，每一位研修教师在教学实践中把其他幼儿教师和教育专家的隐性知识最终“内化”到个人的隐性知识系统中，并产生更具创意性的联结，从而显著提高幼儿教师的评课能力和教学能力，实现幼儿教师的专业成长。
三、现代教育技术视角下的幼儿教师培训策略
(一)以网络技术为纽带，构建幼儿园和高校远程互动教研平台
面对目前幼儿教师数量严重不足且教学水平参差不齐的现状，高师院校幼儿教育见习、实习工作质量不高的两难困境，解决的方法就是建立一批高校和幼儿园的发展共同体学校，在服务基础教育的同时，形成互动互利，互助双赢，共同发展的长效机制。网络技术以其强大的交互性、广泛的共享性、时空的准分离性、数据收集管理的便捷性，一方面为幼儿教师的继续教育提供了广泛的技术、资源和工具的支持，另一方面更是扩展了幼儿教师和高校教研人员实践共同体的广度和范围，使幼儿教师得到更广泛的学习支持。高校互动中心负责提供幼儿教师专业成长的优质教育资源案例库和点评课系统。教学案例库中包括专家教师、一般幼儿教师和新手教师的不同教学案例，案例都附有分析介绍、说明、专家点评、适用对象以及参考资料等，幼儿教师可以看到每项教学技能的视频示范片段，包括优秀教学范例、问题教学范例、基本技能的示范等。发展共同体学校的幼儿园远程点每学期进行一定数量的青年教师展示课，利用远程网络互动平台将幼儿园的青年教师展示课连接到高校的互动中心进行现场直播和录像，高校参与培训的教研老师足不出户，就可以通过网络互动平台进行点评课，还可以和其他远程专家深度互动，针对每一节课的教学设计安排进行研讨，有针对性地解决幼儿园实际教学问题，这种个性化的深度互动和问题诊断可以显著提高参训教师的专业技能。
展示课、互动点评都会被互动平台自动录制上传到网络资源库中，作为优质教育资源为高师院校的师范生提供可视化的教学案例。这种高效、具体的网络化教研活动促使幼儿园教师团队相互砥砺，激励专业成长，推动一线教师在真实情境中丰富体验、深化认识、改进教学和科研方式，提高实践能力，能够有力地加快远程互动点幼儿园的教师专业化成长步伐，同时也可显著提高高校教师指导学前教育师范生教学技能的针对性和基础教育研究能力和水平。这种模式形成了高校教学科学研究、幼儿园教师专业成长和高校师范生观摩反思研修三者共赢的局面，一方面为幼儿园教师的专业成长提供了必要的资源沃土，另一方面形成了有利于教师专业成长的长效机制，还可以地区教研室为纽带，以点带面，以示范点幼儿园的快速发展带动整个示范区幼儿基础教育的良好发展。
(二)以研修小组为主体，践行自主学习加协助学习模式
幼儿教师教育必须立足于帮助教师自我成长，提高自我成长的意识和能力，而不仅仅停留在满足于“授之以知识和技能”或使其获得某种证书上。应将幼儿教师教育目标定位在提高教师师德、教育教学技能与研究儿童、研究教育问题的能力上，不断地鼓励教师自我成长，促进其主动提高与发展。基于实践共同体理论，幼儿教师教育是一个“合理边缘参与”的过程，从幼儿园新教师变成一个专家型教师，从一个实践共同体的边缘进入到中心，需要进行更多的参与和实践活动。幼儿教师教育活动中，我们要在实践活动中保留真实的社会文化背景和动态互动结构，以幼儿园为基本单元，以幼儿园—高校远程互动教、研平台为基础平台，建立具有5—7人的研修小组，加上一名高校的指导教师专家，从而建立真实的实践共同体。要强调以研修小组为主体的自主学习和研修训练，强调基于真实的幼儿园情况，通过研修小组间以及高校指导教师的交互和协作，并利用各种信息技术和资源来支持学习和交流，从边缘性参与者逐步过渡到共同体中的核心成员，完成从新手到专家型教师的转变。当前我国新课程改革中，转变学生的学习方式，提倡自主、合作、探究式的学习被作为课程改革的重点之一，并在实践中取得了一定的成效。在研修小组的实践活动中，既需要小组成员自主学习相关专业知识，设计教案，观摩范例，也需要和小组其他成员一起开展协作学习，共享资源、共同研修、互相借鉴。在幼儿园校内可以灵活采用“现场观摩、即时反馈”式、“专家指导”式、“双线交叉”式等多种有效的幼教培训模式，加速幼儿教师的专业化成长进程。
(三)以SNS网络为核心，建立网络化优质资源沃土
“国培计划”中学员来自各个地方，可以通过网络开展以SNS网络为核心的研修小组学习与发展研究。借助Web2．0提供的Tag、RSS、SNS等技术，研修小组可以围绕某个研修主题如中班幼儿的时间概念，建立的个人或整个研修小组的Blog和Wiki，吸引更多对此感兴趣的幼儿教师参与进来展开交流、评价与讨论，并“主动”在实践共同体的Blog、Podcasting、Wiki之间建立起链接，这些讨论、反思和评价本身就是丰富的优质资源沃土。众多的幼儿教师被这种链接所聚集，可以很自然的搭建网上交流、多元化评价、自主学习和协作学习的平台，所有实践共同体成员会不由自主地投入协作学习中去，从而大大提高自主学习和协作学习的主动性与积极性。
四、总结
[论文摘要]随着知识经济时代的来临，利用网络进行远程教育得到了迅速的发展，特别是计算机技术、通讯技术和多媒体技术在现代远程教育中的应用，给现代远程教育带来了前所未有的发展机遇。本文探讨了我国计算机远程教育与多媒体技术的现状与发展。
随着知识经济时代的来临，掌握知识的人才日益成为国家繁荣、民族振兴的决定性因素和主要资源。远程教育这一基于计算机技术和通讯技术的教育方式，正以其自身优势，成为现代教育的一个亮点。远程教育是现代多媒体教学与网络技术相结合的产物。在现有的高等教育条件下，采用网上现代远程教育形式。扩大高校教学覆盖面，可以有效地缓解我国教育资源的不足与信息化时代巨大的社会教育需求之间的矛盾。本文仅对其手段改革、实施的必要性、存在困难、方法等诸多问题作一概述，并着重阐述计算机远程教育中应加强使用多媒体技术。
一，我国远程教育的现状
1、中国网络远程教育发展趋势虽然缓慢，但仍不失上升态式以EDU域名注册的网站以每半年增加几百家左右的速度向上攀升。从这一显而易见的角度来看，早在1998年，教育部颁发《面向21世纪教育振兴行动计划》文献中就指出：大力发展我国网络远程教育。同时为加快速一步伐，同意社会力量或外资界人这一领域。在着眼于未来的互联网领域。教育是一个十分令人看好的投资方向。
2、与发达国家相比还有一定的差距我国近程教育主要集中于基础教育在发达国家，网络教育的主体是高等教育、成人教育、继续教育；像在美国，就有五千万成年人在学习。在过去五年中，美国的网络大学增加到300多所，约有80所大学允许通过网络学习获得学位。目前在中国一流水平的大学如北大、清华上海交大、北京邮电大学等也都已经开展远程教育或网上大学的招生工作。
二、远程教育实现手段的发展与现状
(一)远程教育的发展
远程教育的发展经历了三个阶段。
基于数据网络的计算机远程教育研究始于80年代后期，90年代步入实践。我国远程教育规划是1997年经酝酿提出的，1998年正式批准立项，1999年是整个项目启动的关键一年。规划的近期目标是到2000年要通过网络互联10130所各级学校，并使8000所贫困、边远地区的中小学具备利用卫星上网的能力。目前，我国的清华大学、北京大学、湖南大学、浙江大学等一大批大学建立了自己的远程教育实验室或远程教育中心，基于综合数据网的远程教育研究正在部分院校蓬勃展开。
(二)远程教育的技术实现
1、计算机网络：这个支撑网络远程教学系统的物质基础，一般来说，都具有下列组成：
(1)接人部分：主要设备是路由器，主要作用是通过网络专线将整个网络接人Internet，从而使本网的用户能够访问Internet资源，而其它网络用户能够访问本网信息。
(2)交换模块：是整个网络连接与传输的核心，主要的设备有主干交换机、分支集线器和连接各模块的网络电缆，由它们组成整个骨干网络。
(3)服务器：主要负责信息的收集、储存、，它们是对外提供教学与信息服务的主要实体，一般有Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器、DNS服务器、数据库服务器等等。
(4)网络管理：主要对整个网络进行监控、运行性能的监测、故障的预警和诊断等等；计费模块主要是记录网络使用者的资费信息，以控制网络资源的有偿使用。
2、软件部分
(1)多媒体授课系统从功能上可以分成两个部分：一个是课件点播系统。一个是同步广播授课系统。
(2)师生交互工具①共享白板：软件共享白板是一个为在Internet环境进行教学的教师和学生提供文本以及图形共享的区域。教师可以将一张图片贴入共享白板中。并利用系统提供的特定画图工具和文本输入工具，在所贴的图片上进行标记、说明。教师端的白板中的图形和文字可以通过In-ternet同步传递到交流环境中的其他学生端白板中。
②语音、视频交互：语音交互是异地师生之间一种有效的交流方式。为了增加师生教学过程的生动性，也需要师生间能够看到各自的视频图象。教师可以任意选择特定的学生端视频，也可以同时看到多个学生端的视频图象。学生端可以选择观看教师端视频。
③同步浏览：在交流过程中，能够提供同步浏览的机制。教师可以通过键人URL地址，并将该地址广播到同一交流环境中的所有学生端浏览器。使得学生端的浏览器与教师端的浏览器达到同步显示。
④网络题库系统基于Web的题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略，包括智能组卷、相对评价组卷、绝对评价组卷，教师通过网络自动组卷后，下载到本地进行使用。
(3)答疑系统
①问题通过电子邮件的方式发送到主持这门课程的学科教师，当教师对该问题进行回答后，系统将自动解答发送到学生的电子信箱；
②将问题公布在答疑布告牌上，征求解答，有人对其解答后，系统将通过电子邮件通知该学生。
(4)作业批阅系统
作业批阅系统是基于WWW的协作式作业批改系统，学生可以通过该系统提交作业，获取作业批改结果，并根据教师建议来修改和编辑作业。
(5)网络课件写作系统
开发网络课件写作系统的主要目的是为了方便不具有专业编程经验的各站点教师编制网络教学软件。教学单位或教师可以通过该软件抓取素材库中的素材来构建网络课程或网络教学模块。在该平台上构建的网络课程，就能直接在网络上运行。
(6)远程考试系统
远程考试系统是教学信息反馈的重要手段。通过考试可以将学生的学习进展状况反馈给系统。
(7)远程作业系统
在学生的学习过程中，作业的布置、提交与批改是非常重要的一环。老师可以通过作业系统得到教学效果的反馈，既可以了解不同学生的学习情况，以便因材施教，又可以发现教学过程或课件中存在的问题。并采取措施加以修改完善。
三、多媒体技术的发展
多媒体技术是90年代兴起的一股热潮，以往的计算机通过视觉才能接受信息，后来增加了“听”的功能，人们才把具有“视听”两种以上功能的计算机称之为多媒体计算机，并把这种技术称之为多媒体技术。近年来它的发展非常迅猛，从一台计算机到局域网乃至国际互联网络，都可以使用。多媒体技术改变了微计算机多年来生硬、呆板的脸孔，换上了丰富多彩、形声并茂的漂亮面容。就其功能可以分成两类：
1、只具有“视听”功能，这种类型的计算机及其网络运用于教学，除能使以往靠多种设备、技术实现的课堂多媒体教学集计算机于一身，具有集成性的特点外，其明显的优势是还具有即时性、交互性、信息量大和能够进行个别化教学的功能。人们常称这类只有“视的”功能的计算机及其网络技术为一般的多媒体技术。
2、具有“虚拟现实”功能，这一类计算机多媒体技术除具有“视听”的功能外，还具有让人动手“做”，充分发挥人的“触觉、机体觉、运动觉、平衡觉”等感觉器官的功能，让人们在“做”中学习知识和掌握技能。
四、我国教育领域必须加强计算机远程教育的应用
1、计算机远程教育是教育领域的国际发展趋势。
Internet网的发展速度极为迅猛，在发达国家和地区普及率较高，美国、英国、芬兰、瑞典等国家均提出了基于互联网的远程教育计划，并已开始逐渐实施。而发达国家推出的这些远程教育计划并不仅局限于基础教育和高等教育领域，而且是利用现代化手段提高国民素质的重要手段。面对这一国际潮流，我国教育管理部门和广大教育工作者不应落后，应追踪国际上先进的教育思想、教育手段和教育方法。
2、实施计算机远程教育是中国国情的需要。我国是发展中国家，教育资源比较紧缺，现有教育资源远远不能满足需求。而采用常规的措施和方法，例如建设学校，增加学校数量，所需投入太大，短时间内也不能解决问题，特别是高等教育的大众化、普及化。
3、实施计算机远程教育也是教学改革的需要。众所周知，我国的教育资源不但紧缺，而且发展极不平衡，利用远程教育可以消灭贫困校、薄弱校，达到教育资源在一定程序上的共享，打破教育资源不平衡的局面，以比较快的方式、方法扩大教育规模。
4、利用远程教育体系也可以提高国民素质，实现“终身教育”的目的。
五、计算机远程教育必须加强多媒体技术的应用
远程教育网上资源是重要的，简单的重复书本是没有出路的。而解决此问题，笔者认为必须合理地使用多媒体技术。
(一)加强多媒体课件的开发应用
多媒体技术设计和编制的新一代CAI系统，具有综合处理图、文、声、像的能力，改变了原来CAI中将知识仅以单一视觉或听觉符号表现的方法，使学习者能通过多种感官获取知识信息，增强理解能力，提高教学教率。应用多媒体技术编制的cAI系统即称之为MCAI软件，亦称课件。
1、在大专院校和中小学形成专门从事MCM课件开发的研究机构。据了解，以前从事MCAI课件开发的单位主要有两类：一类是传统出版社的电子出版部门；一类是软件制作公司或多媒体技术开发公司。由于强调市场，重视效益，其开发的产品给人的感觉是深人教学不够。实际上，大专院校和中小学完全可以根据大纲的要求，制定相应的课件标准，分工协作，组织精兵强将进行开发，经试用修改不断完善。通过鉴定后，批量生产教学光盘，并将其做到网上，达到教育资源最大程度上的共享。
2、统一的MCAI的技术标准。现阶段MCAI课件的制作技术五花八门，以编辑制作为例，大多是手工编辑，费时费力，效率较低，虽然一些多媒体创作工具不断推出，但其适应面还是受到一定的限制。因此，有必要统一MCAI课件技术上的一些标准，如硬件配置、软件环境、创作工具、多媒体素材、文件的格式等。目前教育部基础司正在研制一种“傻瓜开发平台”，容易上手，极适合中小学教师进行MCAI开发。
3、研究智能型MCAI课件。随着计算机人工智能技术的发展，应在MCAI课件中加强专家系统和人工智能技术应用。它模拟教师，服务对象是学习者，允许学习者与计算机进行广泛的交互活动。它可以为学习者提供一种新型的学习环境，能根据学习者的学习特点和学习风格采用不同的教学策略，能对学习者的学习状况进行评估，以满足学习者的不同需要。
(二)适当应用多媒体虚拟实现技术
现在，全世界已有2000多研究单位、大学、公司开展虚拟现实研究与开发技术，它将是90年代最有发展前景的技术之一。
l、通过远程教育，将虚拟现实技术应用于艺术、医疗、建筑和工程、军事研究、金融分析等领域。例如在医学领域，虚拟现实技术代表未来发展的方向，借助它能够满足大批学员们动手操作的愿望。在外科手术中，通过虚拟现实系统，可以看到或感觉到微电脑生成的以假乱真的三维立体图形，交互作用的“触角”功能使外科医生身临其境地进行“手术”，得心应手地在荧屏中开刀。
2、建立虚拟现实远程教育环球网。它的使用与互联网相似，只要在浏览器中键入虚拟现实网络地址就可以相联。例如当进入某虚拟太阳系环境的网站时。可以看到各恒星的分布，感觉就如同亲身在太空中漫游一样。在观看不同恒星之余，还可以进入恒星当中查看并阅读各种资料。此外，在太空中还可以发现流星、恒星的转动等动态模拟。
关键词：更新；观念；转换；方式；强化；精神
一、问题与现状分析
工业设计教育在我国形成与发展的历程仅短短二十几年，相比西方发达国家晚了近半个多世纪，其间虽然也有初步的发展，但仍是一门幼稚而年轻的新兴学科。近年国内高校为适应市场经济一体化发展局势，竞相创办起了各自的工业设计教育，然而它们教育普遍重实践而轻理论，导致学生误将相似的造型与工艺当设计手段反复运用实践，相继出现了一些有如：招生人数剧增、教育与产业失衡等不良状况，从而严重阻碍了国内教育的正常发展。
随着全球金融一体化进程日益加速，国际消费市场的竞争日渐激烈，作为一个企业实体只有不断开发出标新立异的产品才能稳住市场，国内许多高新技术企业也逐渐将市场重心转向消费者的个性化生活需求上，并为提高自身竞争实力建立了许多科研机制，国内工业设计行业的发展也由此而步入一个新的历史台阶，但未来还将面临更多机遇与挑战。这对当今工业设计教育提出了更高要求。新时期的工业设计教育应是对知识经济时代设计方法论的研究，是社会物质文明与工业文明不断作用的成果：那么对新时期工业设计教育的研究必须上升为设计本质的认识，把握时展的基本规律，及时调整办学思路，制定相应的改革对策，尤其对工业设计内涵及外延的理解最为重要。
二、更新学科理念
据国际工业设计协会理事会在1980年对工业设计下的定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和规格叫做工业设计。”由此确定了工业教育在以上几个方面全部或部分的内容。如今知识经济时代的科技日新月异，生产力水平日益提高，社会对工业设计人才的知识结构与技术水平的要求更高，类似产品包装、广告宣传、商业展示及市场开发等等，这一系列与之相关的学科内容也都纳入了该学科范畴，工业设计也被重新定义为现代工业、科学技术与装饰艺术等相互结合。并可交叉应用的学科体系，是一种以实用与美观并存的视觉传达、意识物化形式，为创造、美化和改善大众生活质量与生活品味而展开的一系列社会生产实践活动。在市场机制的触动下，工业设计正逐步朝着个性化、人性化、专业化方向发展，工业设计教育也由此加强对设计人才综合技能与综合素质的培养。
目前我国高等教育领域对工业设计的现代教育体系主要包括以下几个方面的主要内容：
第一，相关材料工艺等方面的技术知识，主要包括：机械制图和造型设计、工业美术、材料工艺、结构力学、人机工程、视觉传达等，其中也包括高科技时代的信息技术、电脑辅助设计。通讯工程、人工智能等都为该学科的发展奠定了坚实理论基础。新世纪到来社会要求我们工业设计人才必须紧跟时代步伐、把握时代脉搏，不断地开拓创新、努力进取，时时都以先进的理论与技术武装头脑。
第二，产品的功能与装饰是工业设计最为突出特征反映，好的产品总以美观的造型与多样的功能赢获市场，从而要求设计师具备一定的美术基础与艺术鉴赏力(包括绘画基础、写生能力、设计创意、形态构成等美学知识)。尤其如今信息时代技术交流极其迅速且广泛，产品设计的风格与造型出现多元化、个性化趋势，这要求设计师开阔设计视野，及时把握潮流动向，提高设计思维与创作实践能力，要在已有基础上积极探索与勇于实践，只有对设计相关的地理、历史、民俗等一系列社科知识深入学习，才能设计出符合当地生活习俗、满足当地生活需求、甚至能够表达当地情感的优质产品。
第三，为使产品在社会取得一定的经济效益，要求设计师在设计构思之初对该产品的设计与生产所需的经济成本正确估算，充分了解该产品的市场需求、设计范本、材料工艺、风格特征等相关内容，产品设计也要与市场经济发展相适应，也要求设计师具备如市场营销、商业管理、广告策划等相关学科的知识运用能力，甚至包括信息采集、管理与技术处理，消费心理、及其产品营销等，还有市场信息及各项商业法规等能够保证产品的设计、生产、流通等环节顺利完成的相关政策条文，也都成为当前工业设计教育的重要组成。
第四，产品设计实质是一项综合型的社会实践活动，各项工作环节必须由多人分工合作完成，这要求设计师要具备一定的设计协调与设计管理能力。
第五，处于发展中的工业设计是产业竞争和企业振兴的关键，它集中反映了民族或地域的物质文明与精神文明水平，与之相关的内容非常广泛，这又要求设计师培养和提高自身的综合素质。对多元文化进行有机地整合，全面了解国内外产品市场，设计出适应市场发展需要具时代感的新产品。
第六，由于学习和掌握知识的最终目的是解决问题，而我们生活的物质世界是不断变化着的微观世界，产品设计的问题也将伴随着物质世界的变化而不断向前发展，因此新时期的设计教育也是一种动态的知识更新过程，面临自主学习向终生学习的教育转型，我们必须“学会求知、学会做事”，所谓“学会求知”即是“学习－工作－学习”，所谓“学做事”，是由对专业技能的培养转为对环境适应力的素质培养(如合作、创新、风险、交流等)。
由此可见，未来工业设计教育在朝智能化方向发展的同时，教育的重点将由专业技术职能转变为对综合环境的适应与协调能力的培养，相比以往对技术与物质的教育，更加突出强调社会人际关系与社会行为技能(其中包括：团队合作、风险投资、技术交流、设计创新等等)要学会处理人际关系、解决人际矛盾、管理群体等等，“学做事”与“学会求知”彼此间相互结合，共同贯穿于教育的全过程，这些都并非是书本上现有的知识，必须通过长期的人际交往过程来实现。三、转换教育方式
工业设计属于一门新兴的应用型学科，因此工业设计的教育也应当遵行一种应用型的人才教育方式，然而我国现行的工业设计教育还尚未完全脱离形式单一的理论灌输与技能训练的传统模式，教育体制过于偏重对产品造型、装饰、技术等相关产品生产加工方面的技能培养，而轻视了学生设计创新能力的提高。从教育整体看来无论工科院校还是工艺美院等的学生普遍反映在形象思维、视觉感应、造型创意、工程技术等专业技能方面出现严重的知识断层。由此国内各大高校为适应如今信息时代的经济发展和社会需求，为工业设计教育的发展正在进行着积极地探索与实践。美国哈佛大学率先实现以传授为基础到以自我教育为主的现代设计教育转型，由此开创了多元化教育的新纪元，成为现代社会设计教育的一面旗帜，明确提出现代教育关键是通过教学引导激发学生的创作思维和设计表现技艺。
基于当前工业设计人才教育现状，国内众多院校也就“如何发挥各校人才教育优势，为社会培养不同层次不同规格的工业设计人才，全面提升学生设计、审美、思维、想象等等一系列综合技能”这一主要议题，进行过一系列的理论与实践探索，并得出一些好的见解：如艺术院校学生的形象思维与视觉感应较强，适合于偏重外观的轻工业产品设计，包括服装、玩具、日常百货等，可以在艺术学院创办轻工业产品设计方向的设计教育：而工科院校的学生鉴于逻辑思维能力较强，且具有良好的专业基础技能，对新的科技成果十分敏感，易从事家用电器、电子通讯、交通设施等等一系列功能型重工业产品的设计开发，可在工科院校设置重工业产品设计专业。
如今我国工业设计教育的重点应当迅速转向对学生设计创新、设计思维与抽象思辩等设计技能的培养。广西大学机械工程学院的工业设计办学就坚持“二基二强”教育方针，主张以工业设计基本技能、机械工程理论基础，强化电脑设计与创作实践等技能，该校的工业设计方向的课程设置采用“模块式”教学结构，且十分注重不同学科板块间的有机结合，在人才计划中课程学时的纵向结构比例为：公共基础课765，工程技术基础课320，艺术技能基础课302，计算机课程379，专业知识课程320，总比例为2.5:1:1:3:1。
总之，随着信息时代的发展、经济技术的进步，人们的物质追求与审美品味正不断提升，未来社会期盼的工业设计教育将面临着技术化、多样化、个性化的全面转型，以促进学生自身知识的全面提升。对于如今信息技术飞速发展的新时期，工业设计教育方式应当适应时展的脉搏，结合地域经济发展的步伐，充分利用自身办学优势与教育资源，因地制异、因才施教，勇于探索积极实践，根据市场需要灵活调整并及时更新，永远走在时代前列，不断地开拓创新、努力进取，冲破教条主义与墨守成规的思想牢笼。
四、强化人文精神
如今伴随着设计工业的教育改革与行业发展，静观改革与发展过程中的问题与现状，人文知识的渗透在知识经济时代的设计教育中显得尤为重要，只有贯注人文精神的工业设计才能抵御高科技产品的设计生产给社会经济与人类生活带来的负面影响。所谓“一方水土养一方人，一方水土也孕育出一方人”，一段艰辛的成长历程。如今我们生活所需的产品更应当全面展示出时代的人文特征，更应能充分利用一些现有的自然资源及人文要素进行产品的设计创新与实践。我国虽是一个工业设计教育的后进国度，却拥有着丰厚的历史资源，其中不乏大量人文哲学与古典美学的深层烙印，可见我国工业设计教育潜藏的发展空间还未曾真正地被开发和利用。对于新时期的工业人才应当尽可能去启发和引导他们去体味和深嚼我国古代哲学与历史文学所蕴涵的人文思想精华，鼓励他们从传统中吸取创作养分，站在历史的发展轨迹上来设计创新，丰厚他们的设计潜能与综合素质。
从国内工业设计发展的状况观之，世界各国都在国内设有产品消费市场，但我国设计教育却“大而不强”，工业设计产业“小而残疾”，也正因如此中国工业设计教育问题引发了国人的深刻反思。以唯物辨证论观之，我国工业设计的总体水平实则早已同国际社会发展同步，仅是出于国内外工业设计人才综合素质的悬殊而产生的差距，他们试图以西方的产品造型与技术工艺为范本将设计东拼西凑，如产品设计中大量仿效与抄袭，中国产品设计的知识产权争议问题在国际时常时有发生等等一系列相关问题都充分应证了此观点，国内学术界仿佛也已意识到在网络信息技术高度发展的今天，中国人好似都忘却了自身的地域文化与民族传统。不久前我国工业设计协会就提出“以一个时代、一个地区、一个民族特有的装饰元素，创造出最能体现传统文化、人类历史、生活习惯、审美(包括)特征，且具人文精神的现代化工业产品”——议题，现已成为当代工业设计教育研究的焦点。
虽说新兴的工业设计学科也是一门知识交叉型的应用学科，其中也包括对抑制外来装饰与外来文化的消化与吸收，但这都是建立在我国固有之传统历史根基之上的技术与艺术创新。
现代社会新型的设计教育应当尽可能避免以往教育注重产品设计与造型工艺的思想误区，积极向学生灌输现代化的工业设计理念与人文精神。德国斯图嘉特国家造型艺术学院就通过学院间的合作开设美术、音乐、建筑等人文艺术培训课程。主张通过实施人文艺术教育来强化和提升设计人才的综合素质与艺术修养。产品设计如若真正地让人感受到精神愉悦，真实地贴近现实生活，无疑人文精神在设计中必须发挥出积极作用。尤其如今社会大众的消费潮流已从基本生活消费转移到个性化炫耀消费上，人们需要拥有外形使人心情愉悦，功能让人尽情享受的高档产品。从通讯、家具、电器到数码消费产品，设计师可将其变成一个以产品设计为导向的广阔世界。
关键词：智能录播系统 常态化教学 音频拾取 视频切换
智能录播系统是利用计算机网络和多媒体技术将教学过程实时数字化的一种现代教育技术系统。智能录播系统将传统演播室延伸到普通教室，简化了资源建设的流程，节约了人力，在录制的同时还能提供网络直播、点播等功能。这些特点使得智能录播系统在高校精品网络课程建设的大潮中蓬勃发展，成为一种应用广泛的资源建设和网络教学系统。
一、智能录播系统的系统构成
目前市场上的智能录播系统品牌和型号有很多，采用的技术和设备也各有不同。但从系统的整体结构上看，却是大同小异，基本由以下功能模块构成：师生视频智能跟踪模块，教学内容显示模块，视频切换模块，音频模块和广播录制模块，拓扑关系如图1所示。
师生视频智能跟踪模块：这个模块包括教师跟踪和学生跟踪两个子系统。教师跟踪子系统负责自动精确定位主讲教师位置并控制摄像机跟踪拍摄，将教师视频传送至视频切换模块。学生跟踪子系统是定位活跃学生(如发言的学生等)，功能与教师部分类似，只是定位精确性较低。目前的智能跟踪方式主要有：图像识别和触发式(又包含空间网格、红外触发、超声波触发和外部设备触发等)。
教学内容显示模块：负责将各种教学内容转为视频并传输到视频切换模块，包含计算机图像子系统、板书子系统和其他教学设备(如实物展台)子系统。
视频切换模块：智能录播系统的核心，负责从多路视频信号中选择合适的信号传送给广播录制模块。视频切换模块选择的视频是否合适，直接决定了智能录播系统能否如实准确地记录课堂教学过程。
音频模块：包括拾音子系统和扩声子系统。负责采集教学实时声音和扩声。
广播录制模块：将视频切换模块传送来的视频信号和音频模块传送的音频信号合成为视频课件，并进行网络直播。录制模式主要分成电影模式(单画面)和课件模式(多画面)。在本文中主要讨论录播系统的电影录制模式(单画面)。
二、智能录播系统在常态化教学中的困境
所谓常态化教学是指普通的课堂教学，包括常态的教学过程、教学设施、教学方法和教学对象。这就要求录播系统要尽可能小地影响师生的心态和教学过程。
录播系统对师生心态的影响主要有两个方面，一是事件的影响。当教师和学生知道这节课要录像时，心理上总会有些紧张。有些教师在课件录制过程中精神紧张，甚至说不出话来。而学生也会刻意隐藏或表现自己，表现出一定的反常情况。另一方面的影响是设备的影响。目前不少录播系统在录制课件特别是录制师生交互时需要一些辅助的器材，如教师须佩戴无线话筒，而学生回答问题需要按抢答器等。这些额外设备的使用加重了师生的心理负担，也容易引起一些录制过程中的故障。比如，学生回答问题必须要按抢答器，画面才会切换到该学生，如果学生忘记按抢答器或者其他学生按了抢答器，录播系统就无法正确切换画面。
目前的智能录播系统对教学过程的影响不大。与传统电视课程拍摄系统比较，录播系统能和多媒体教学系统有机融合，现场也无需专业人员进行视频切换操作等，教师一般只需要按一个按键就可以进行课程录制。
从现有的自动录播系统在常态化教学中的应用来看，主要存在3个问题：教师的跟踪、教学视频内容的切换以及声音的拾取。
1 教师跟踪部分存在的问题
教师在课堂教学中占主导地位，是教学信息的主要传输者。教师的图像在课件中占很重要的地位。教师跟踪部分应该能准确定位教师的位置，清晰呈现教师的神态和动作。而现有的录播系统在这一点上还有不少问题。智能识别的跟踪方式可以较为及时地跟踪教师，但常会出现跟丢的情况(也就是所谓的“丢人”)，触发式的跟踪方式“丢人”现象较少，但容易在触发临界点(两个触发区域的相交区域)出现镜头反复摇摆的情况。这些问题都会产生影响教学的垃圾镜头。而且这些跟踪方式往往有区域限制，不能覆盖教室的范围。有些教师习惯于在教室内走动讲授，当其离开设定区域时录播系统就无法准确跟踪。另外，在跟踪拍摄教师时，画面的景别是固定的，一般是中景，即腰部以上。这种景别能比较好地展现教师的教容教态，但对教师的面部表情和全身动作无法表达清楚。
2 视频切换模块存在的问题
视频切换模块是智能录播系统的核心，用来自动切换录制的视频内容。例如，当教师讲解时，该模块要选择教师跟踪子系统传来的视频；教师使用计算机时，该模块选择传输计算机的画面视频；当教师板书时，该模块将录播画面切换至板书视频；当学生提问或回答问题时，该模块选择学生跟踪子系统的视频。
总的来说，这些视频内容之间的切换不外乎3种：人与人(PtP)、人与媒体(PtM)、媒体与媒体(MtM)，见表1。
通过分析主流的录播系统，不难发现主要使用的切换方式有动作触发、区域触发和时间触发。比如当教师触动鼠标或键盘时，视频切换模块就选择计算机信号输出给广播录制系统，这就是一种动作触发切换；当一段时间无键盘鼠标动作后，视频切换模块则切回教师图像，这则是时间触发；当教师走到黑板前进行板书时，切换模块会切换到教师板书的视频，教师离开黑板，则切回教师图像状态，这就是区域触发。
视频切换模块在处理人与人、媒体与媒体的切换时，能够比较好地完成，但是对人和媒体的切换还存在很大问题。人和媒体的切换也可以分成两个部分，一是从人切换到媒体，另一个是从媒体切换到人。前者可以通过区域触发或动作触发来完成，而后者一般通过时间触发来切换。以教师使用计算机教学来说，教师点击鼠标显示一张新的幻灯片，然后放开鼠标开始讲解相关内容。智能录播系统录制的视频内容和顺序见表2。
开始时录制的是教师的图像，当教师触碰鼠标或键盘时，切换模块通过该动作触发切换，将教师图像切换到计算机图像，完成人到媒体的切换。这种切换方法基于一个假设：教师动键盘或鼠标一定是要展示计算机的内容。如果这个假设成立，那么切换就非常及时，也比较准确。从教学实际来看，这样设定基本可行。当教师触动鼠标和按钮后，在一定时间内不再有键盘或鼠标操作，视频切换模块则自动从计算机图像切换回教师图像。这里就存在一个非常关键的问题：“一定时间”是多少?5秒、10秒还是20秒?设置时间很小，计算机图像显示时间就会过短，学生还没有看完PPT内容就切换成教师图像。设置时间很长，计算机图像显示时间就会过长，学生将被迫长时间面对静止的PPT内容。即使能为这张幻灯片设置一个非常合适的时间，但是每张幻灯片的内容不同，需要显示的时间也不同，满足
了这一张就无法满足另一张。所以，如何从媒体视频切换回教师图像是目前智能录播系统难以解决的一个问题。而这一问题的根本就在于现阶段的录播系统仍处于“自动”阶段，离真正的智能还有很长的一段路要走。
3 声音拾取方面的问题
录播系统需要拾取的声音包括人声拾音(包括教师和学生)和教学设备的声音。教学设备的声音一般通过线路输入直接接入录播系统。人声的主要拾音方式分有线话筒拾音和无线话筒拾音。无线话筒的拾音效果很好，而且不影响教师的移动，不过后期维护的工作量较大，如更换电池等，且教师和学生须额外佩戴无线设备也有违常态化教学的初衷。有线话筒拾音还可以分成强指向话筒拾音和弱指向话筒拾音。前者拾音效果好，但拾音范围小，教师和学生的位置受限制；后者拾音范围大，但拾音效果差，在录制教师和学生语音的同时，环境噪音也会被录制。要拾音范围还是清晰度，目前的录播系统的拾音就处于这种两难境地。
三、基于常态化教学的智能录播系统设计
一个真正的智能录播系统要能完成以下设施或人员的工作：
1 多媒体教室
2 课件录制系统
3 网络广播系统
4 称职的摄像师(一个或多个)
5 专业的视频导播人员
6 专业的调音师
让录播系统完成其他设施的工作并不难，难就难在让计算机系统去完成专业人员的工作：摄像、切换和调音等。这也是目前录播系统在常规化教学中遇到很大困难的原因。以目前的人工智能技术很难完全实现专业人员的功能，而且录播系统的总价一般在20万元左右，如果使用一些高端的人工智能技术肯定会使录播系统造价飙升，进而妨碍录播系统的推广普及。所以基于常态化教学的录播系统应该在现有技术的基础上，通过更加科学的设计来完善。这个系统应包含：犯错更少的摄像师、更能理解教学过程的导播和更加专业的调音师。
(1)犯错更少的摄像师
录播系统中跟踪摄像的问题主要在于“丢人”和定位不准产生的垃圾镜头。要解决“丢人”问题可以采用触发式跟踪，要解决定位不准，可以通过改变触发方式来实现。现有的触发方式一般是单区域触发。该触发预先利用红外线或超声波设定多个触发区域，每个触发区域对应一个摄像机位置(如图2所示)。其过程是，当教师从触发区域A进入触发区域B时，摄像机立刻相应转动，将画面由“摄像机画面1”改变为“摄像机画面2”。如果教师再进入C区域则摄像机又将向右转动，拍摄的画面相应变成“摄像机画面3”。设想一下，如果教师刚好在A，B两个区域的交界处来回走动，一会进A区域，一会进B区域，摄像机就会跟着转动，一会画面1一会画面2，这样拍摄出来的镜头就会一直晃动，影响观看者的学习效果。
要解决这种情况，不妨在触发区域和触发策略上做文章。可将触发区域的数量增加，范围缩小，摄像机的画面包含3个触发区域(如图3所示)。其触发策略是当教师在“触发区域n”中时，摄像机画面包含“触发区域n-1”“触发区域n”和“触发区域n+1”。当教师在此3个触发区内行动时，摄像机固定，位置不变。当教师离开这3个触发区域，进入“触发区域(n-1)-1”或“触发区域(n+1)+1”时，摄像机开始跟踪，画面转换成以该区域为中心以及其前后两个触发区域所组成的画面。这样就不会出现单区域触发所引起的镜头晃动的问题。
通过上述方式，可有效降低录播系统的错误率。但目前很难做到零错误。我们知道，即使是一名专业的摄像师也有可能犯错，何况是一套计算机控制的摄像系统。关键在于，发生错误后如何修正错误，弥补错误的损失。因此，还必须有一系列的错误修正策略。比如，当跟踪“丢人”时，摄像机应迅速切换到全景或由切换模块切换到其他视频画面，这样就能减少垃圾镜头。
(2)更能理解教学过程的导播
在录播过程中，在何种情况下录制相应的教学内容视频是忠实记录课堂实况的关键。这就要有一个好的导播。如果是人工录制，可以由工作人员根据课堂的实际情况来切换各种视频。录播系统是靠动作触发、时间触发等方式自动完成切换，并非如人一样能根据上课内容来准确切换不同视频。如何让录播系统能够准确地切换并录制视频?笔者认为最重要的就是要从教学过程入手，掌握基本的教学规律，设定不同的模式，以达到导播的基本准确。
例如，我们可以根据讲课时依赖PPT的程度将教师分成3类，一类是非常依赖PPT，即PPT的内容和教师的口头讲授基本一致；另一类是很少使用PPT，即教师的上课内容多是口述，很少使用PPT；还有一类对PPT的使用介于前二者之间。然后根据这3种类型的教师我们可以设定3种不同的模式：PPT优先、教师优先和平均模式，它们的主要区别在于录制课件时PPT显示时间的长短。PPT优先模式下，从计算机的PPT内容切换到教师图像需要20秒的时间，这样学习者就有充足的时间观看PPT的内容；教师优先模式下，切换等待时间设定为8秒，这样学习者就能更好地聆听教师的讲授；平均模式则设置切换等待时间为12秒，平均分配PPT和教师图像的显示时间。
我们还可以根据教学过程的其他方面来设定不同的模式，满足不同的教学需要。
利用图像识别技术或许也能使录播系统更加智能化地进行导播。以PPT为例，现在的图像识别技术可以判断出一张PPT上文字的数量，然后根据文字的多少，我们就可以设定PPT需要显示多长时间。
当然，这些方法不能完全解决录播系统的导播问题，但是可使导播更加贴近教学实际。
(3)更加专业的调音师
为了达到常态化教学的效果，应尽量避免使用后期维护较大、增加教师负担的拾音设备，如强指向性的有线鹅颈话筒、手持式无线话筒、领夹式无线话筒等。从实践中我们发现，使用强指向性吊杆话筒可以有效地实现常态化教学的拾音。具体操作如下：在讲台区域布置若干个强吊杆话筒，覆盖整个讲台区域作为教师的拾音设备，在教室其他区域布置一些吊杆话筒作为学生的拾音设备。
另外，我们还需要一个更加自动化的音频控制系统。这个系统要有以下功能：
①在拾取人声时，能有效去除人声以外的噪音，达到较高的拾音纯净度；
②自动控制音量，不论讲话人声音的高低，保证录音电平始终一致；
③自动识别主讲人，确保拾音的准确性；
④能清晰地扩音，不会引起拾音错误和回授。
在原有录播系统的基础上，通过以上三方面的改进，应能更好满足常态化教学的需要。但是要真正做到基础常态教学的智能录播系统，还需要不断探究教学过程的规律与先进的技术和设备。
参考文献
关键词: 演示型多媒体课件;动态交互;有机结合
中图分类号:TP37 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)17-4776-02
随着教育理论的深入与技术实践的探索,社会形成了新的产物--教育技术。发展迅猛的计算机和网络技术为现有的教学模式和教学手段带来新的发展空间。不断充实和完善的理论将技术更切实地纳入教育的轨道,新的教学媒体和教学设计思想应运而生。加之计算机为核心的多媒体技术的迅速发展,计算机辅助教学(Computed Assisted Instruction--CAI)系统在教育教学中的应用,日趋广泛 。CAI一般可分为计算机硬件、系统软件和课程软件三部分,作为课堂上上课的教师,只要会使用课程软件便可。为了简单易懂在课堂上使用的计算机辅助教学系统被称为课件或多媒体课件。根据课件的使用对象不同,多媒体课件一般分为两类:供教师使用的是演示型课件,供学生使用的是导学型课件。在多数课程不能堂堂去实验室或实训中心边讲边练的班级讲授制的背景下,演示型课件在教学中更常用。由于多种原因,相当数量的演示型课件不尽人意,体现不到CAI的功能。因此,演示型多媒体课件的设计及应用的问题,值得探索研究。
1 演示型多媒体课件的设计原则
应用多媒体课件之前要设计并制作相应的课件。如何设计制作演示型多媒体课件,应掌握以下四个原则:
1.1 科学教育原则
所谓现代教育技术就是以现代教育思想、 理论和方法为基础,以系统论的观点为指导,以现代信息技术为手段的教育技术(现代信息技术,目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通讯技术、网络技术、卫星广播技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术及多媒体技术和信息高速公路)。它是现代教学设计、现代教学媒体和现代媒体教学法的综合体现。是以实现教学过程、教学资源、教学效果、教学效益最优化为目的。一个课程的内容或主要思想从书本上“搬迁”到幻灯片上,知识以课件做为载体,所以课件的设计和制作首先要有科学性和教育性。
科学性:多媒体课件必须遵循科学性的设计原则,应该做到内容正确、容量大,思维清晰,逻辑严谨、层次清楚。
教育性:多媒体课件的最终目的是用于辅助教学,提高教学效果,因此课件的设计应该紧扣教学大纲,渗透进新课改理念,做到选题得当,突出重点,分散难点,深入浅出,使学生易于接受。
1.2 精益求精原则
演示型课件这个载体上载的信息量一般是很大的,教师要传给学生的是知识,但是信息不等于知识(但知识等于信息),所以要求课件中信息量虽大,但一定要做到精益求精。如何达到精益求精的目的,是教师在掌握整个课程的前提下,能将复杂的问题简单化,简单化的问题形象化。这样教师教起来不难,学生学起来更不累。
1.3 应用软件工具运用自如原则
教师要将自己的思想表现出来,要么口述,要么板书,要么肢体动作,在课堂了除了以上几种最好的方式就是使用多媒体制作工具来体现。演示型多媒体课件在教学中的使用涉及到任课教师与课件设计制作者之间教学思想兼容问题,如果教师使用的课件不是教师自己开发设计的作品,那么溶解在课件中的思想、行进的思路、表现形式、体系结构和技巧运用可能与任课教师就会产生代沟,任课老师使用起课件来僵硬,甚至使整个课堂气氛窒息。所以灵活自如的使用多媒体课件制作工具是体现教师思想,传授知识的重要转换工具。
多数教师使用微软产品Powerpoint是一个很好的开放式演示型多媒体课件制作工具,容易上手,用它可以很方便的创作出一个演示型课件。在制作课件过程中还可以通过挖掘它的功能实现。如动画功能有多种方式实现,其中一种是通过“自定义动画”的闪烁定义加以实现;交互功能通过“动作按钮”或“链接”来实现。Powerpoint还有“控件工具箱”及VBA提供功能扩展。课件设计工具还有金山公司的“WPS2010”, “几何画板” ,CSC的“CSC多媒体课件创作工具”等;Frontpage也可以用作制作开放式多媒体课件。WPS2010和Frontpage 相对于Powerpint更有优势。不打包的AuthorWare等课件也应列入多媒体课件。尺有所短,寸有所长。有些教师对以上工具都不太会使用,可以利用网络搜索一些具有向导功能的课件制作系统(例如奥龙 (AOLONG)课件制作系统)来完成。
1.4 动态交互原则
“动态”和“静态”的区别不言而喻,表达的效果大相径庭。动态交互就是为更好的配合教学,更好地调动学生的学习主动性和积极性,在课件中加入的一种引导。教师在教学过程中能根据学生的具体情况灵活使用课件,调动学生积极参与教学的全过程。
“学”是为了更好的用,以“学”为中心的建构主义学习环境中常用的教学方法有“支架式教学法”、“抛锚式教学法”、“讨论式教学法”、“问题式教学法”等,都需要动态交互才有可能实现,根据不同的教学对象和教学内容,选择的不同教学策略和不同的教学方法,动态交互与静态交互相有机结合,有效组织教学资源,动态展示教学内容。其次,“授之于鱼不如授之于渔”,在交互式教学中能大力调动学生的学习积极性和学习主动性,使学生积极参与教学活动,学会学习,学会创新。
2 演示型多媒体课件的应用原则
为了使带有作者思想及课程知识的演示型多媒体课件更有效地发挥的淋漓尽致,达到其预期效果,运用演示型多媒体课件进行教学时应把握如下三个原则:
2.1 非用才用,适量运用原则
传统的教学方法是“满堂灌”,将课件上的内容原封不动的口述给学生的话,后果可想而知,学生处于被动接受知识的状态,没有主动性,长期就会产生抵触学习的心理。即使课件上有优美的音乐和刺激大脑的动画,课后学生回忆起上课内容也无非是绚丽多彩的画面,没有多少实质性的知识。如果现代教师过度的依赖课件,不能关了课件不会讲课,停了电等于下课,那课件就成了聋子的耳朵―摆设了。
非用才用,说的是非要用时才可使用,课件是作为辅助教学的工具,适量运用原则就是以优化教学过程为目的,以现代教育理论为指导,根据教学设计,适当运用多媒体教学课件,创设联想意境,使学生通过眼耳多个感觉器官来获取相关信息,提高教学知识的传授效率,增强教学过程的生动性,培养学生的想象力,联想力和创造性。如果演示型多媒体课件在学科教学中应用适量的话,学生能有充足的时间进行理解、思考、提出问题,学生和教师能有足够的时间一起交流、讨论。
2.2 结合实际原则
演示型多媒体教学课信息量太大的现象普遍存在。信息量大的原因之一是教师想通过多媒体课件把足够多的信息传给需要不同信息的同学。如果教师将大量的信息进行加工,信息中充满“实际”,相信我们的学生会在“大海”中找到他所需要的“针”。例如:对于医学、电子商务、物流管理、机电等专业的同学使用的课件都是同一个课件的话,学生根据自己专业的特点很难找到课件上信息中对自己实用的知识,但是如果我们将课件上的信息加工成一些大众专业都能懂的,身边经常发生或使用的例题、实例的话,相信各专业的学生不会对课程产生囫囵吞枣的听课现象。
2.3 有机结合,以不变应万变原则
不同的课程,教学方法也有不同,不是所有的课都用多媒体课件表现效果最好。例如:高等数学中数学方程公式推算、函数和公式推导等,用多媒体课件教学就不会比教师与学生一起边推导边用板书的好。各种教学媒体和教学方法各有特点,如有机结合一下教学效果会很好。其次如果加上现场教学设备,有机结合,以不变应万变,课堂教学更会生动活泼,事半功倍。例如:在《计算机文化基础》课程Excel章节中难点相对引用、绝对引用、混合引用,如果教师将脚底下的地板砖作为Excel中工作表的单元格来使用,教师和学生充当单元格中的数据,相信学生学起来会更有兴趣。
理论教学、课堂教学是教师个体劳动付出很重的一项工作,不同层次的教师对同一教材的处理可能各有特点。在众多的教学思想、教学理念、教学方法、教学手段的有机结合下,加上演示型多媒体课件的支持,相信我国教育教学改革将会更加深入,素质教育和创新教育也将取得更加丰硕的成果。
参考文献:
