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中小学人工智能教育范文1
关键词：人工智能；图形编程；创新实践
近年来，人工智能已成为一个高频词，各种与人工智能相关的智能家居、自动驾驶、智能语音、图像识别等新技术，深刻影响着社会的方方面面，也逐步改变人们的工作及生活方式。许多国家已经开始积极尝试，大力推进小学人工智能教学。2017年，国务院正式颁布《新一代人工智能发展规划》，明确提出了“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”；如今，计算思维培养又成为热点。在这样的一个时代背景下，学校和教师有责任和义务组织、引导学生去接触、了解、学习、应用人工智能技术，以适应未来学习和工作环境的变化。人工智能涉及的学科内容较为广泛复杂，小学生相对年龄较小，储备的相关知识较少，学校应如何在小学阶段有效开展人工智能教学，推进人工智能教学真正落地？笔者结合自己的教学实践，从“巧”借活动、“巧”设场景、“巧”编程序、“巧”创项目等方面，积极探索小学人工智能教学的推进路径。
一、“巧”设场景体验人工智能
人工智能的知识结构具有较强的逻辑性和抽象性，与之前信息技术课上所教的内容相比，难度及复杂性更高。在日常人工智能教学中，教师应根据学生的心理特点以及不同教学要求，改变教学方式，把体验搬进课堂，让学生通过具体的体验活动逐步理解人工智能的相关知识，把重难点从对概念、原理、技术的学习转换到了解相关概念、技术实现的过程、体验人工智能技术的应用上。丰富有趣的教育实践活动可以让学生在愉悦的教学情境中，从不同的思维角度、用不同的思维方式来认识和理解与生活密切联系的一些人工智能概念，如机器学习、大数据、神经网络等，体验人工智能在实际生活中的应用。例如在《人脸识别》一课教学中，需要让学生了解人脸识别技术的应用、影响、实现过程和原理，其中人脸识别的原理和过程较为复杂，如果教学中只进行简单说教，无法有效达成教学目标。本课设计了一个“人脸大比对”体验活动，活动分两个部分，第一部分就是通过百度AI开放平台里的人脸检测与属性分析功能，体验人脸检测中具体检测哪些属性；第二部分就是通过人脸对比功能，完成教师提供的三组人像照片的对比分析。在第一部分的实例体验中，学生通过自己上传照片进行检测，主要是通过对人脸的面部、肤色、毛发、眼睛、嘴、鼻和轮廓等150个特征的精准定位来准确地识别和计算出一张人脸的特征和属性信息，包括年龄、性别、颜值、情绪、是否戴眼镜等。这样的体验让学生非常感兴趣，也能很好地理解特征提取的过程。第二部分的体验是人脸对比，教师提供给学生三组照片，第一组是一对相似度很高的双胞胎；第二组是同一个人戴口罩和不戴口罩的照片；第三组是同一个人的两种表情。学生先自己观察，记录三组照片的结果，再上传照片到百度AI体验人脸对比过程，并查看对比结果。经过体验，学生认识到在现有的技术下，人脸识别的准确度还是非常高的，对人脸识别的过程也留下了非常深刻的印象。
二、“巧”编程序理解人工智能
从当前人工智能技术应用的实际情况分析来看，主要应用领域为大数据及机器学习，这些功能的实现得益于算法的不断完善。可见，算法学习是实现人工智能的关键，而对算法的学习又是计算机编程教学中的一大难点。推进小学编程教学将有利于帮助学生理解人工智能的相关知识。小学生相对抽象思维偏弱，采用图形化的编程教学，更加有利于他们接受，有助于提高学习的积极性。通过编程教学引导学生学会分析问题、抽象与建模、设计算法、编写程序脚本，在验证过程中不断改进和完善，并最终实现问题的解决，能有效培养学生的计算思维，并过渡到对人工智能所需要的其他知识的学习上。例如在五年级的《创编游戏》教学中，情境任务是设计制作一个猫捉老鼠的小游戏，目标是让学生认识“碰到颜色”“如果……那么……”等指令，能够用它们的组合来编写判断角色是否碰到边缘和老鼠的脚本。人工智能的概念主要体现在“碰到颜色”和“如果……那么……”语句的应用上，“碰到颜色”是侦测识别，“如果……那么……”则是逻辑判断的处理。在教学中，首先通过问题引导学生思考完成游戏需要考虑哪几个要素，从问题和答案中帮助学生提炼出“舞台”“角色”“动作”三个要素，进而帮助学生厘清实现游戏功能的基本思路。在程序编写中，让学生具体体验侦测模块的编写与判断语句的应用。简单的编程实践，能让学生逐步了解人工智能的基本概念及其实现流程。
三、“巧”创项目实现人工智能
知识的学习必须与学生的生活实际结合起来，如果学生在掌握人工智能知识和技能后能将所学知识应用于实践，解决生活中的实际问题，那么这样的学习就是真实有效的。学生通过设计创作具体作品，可以大大增强分析和处理问题、解决实际问题的意识和能力，培养逻辑思维和动手实践能力，这也是人工智能教育的方向和目的。根据学生的实际生活经验，教师将人工智能的具体应用案例巧妙引入课程中，引导他们科学地确定项目内容；通过对项目的梳理分析，建立逻辑关系和模型；用编程语言描述逻辑关系；采用硬件设备实现人工智能的具体功能，这种基于真实任务的学习活动，能有效促进学生的理解。例如四年级实践小组的“智能垃圾桶”作品，便是以垃圾桶为课题进行探究，先让学生对现有垃圾桶的优劣势进行分析，思考怎样改造垃圾桶才能真正实现智能化。通过教师的引领和自身观察，学生很快认识到智能垃圾桶应该具有的功能：一是能检测什么时候有人投放垃圾；二是垃圾桶盖能自动开启和关闭。确定了目标之后，就是思考达成上述目标需要哪些条件。学生根据已有知识，确定可以用超声波检测是否需要打开垃圾桶盖子，打开和关闭动作可以通过舵机和连杆来实现。通过探究后，学生根据设计的方案自主完成了智能垃圾桶的作品搭建，接下来就是通过编写程序和不断调试验证来实现预期的功能。作品完成后，学生可以根据实际情况进行功能的增加与修改，如增加桶内垃圾超过一定高度时能自动提醒的装置等，让智能垃圾桶更加智能。本次作品的创作过程，不仅锻炼了学生分析实际问题、解决实际问题的能力，又锻炼了他们的编程思维和计算思维，更重要的是体验了自己创作人工智能作品的乐趣和成就感。在人工智能应用日益普及的今天，人工智能课程进入小学课堂是大势所趋。在小学阶段开展人工智能课程教学，主要是为了让学生掌握人工智能知识，体验和运用人工智能技术，培养学生的信息技术核心素养、创新意识、实践应用能力，为学生适应未来社会打下扎实的基础。但人工智能教学具有其特殊性，如何有效推进人工智能教学，还面临着许多需要解决的问题。学校和教师应尽最大努力创设更好的人工智能教学环境，探索更有效的教学策略，促进学生对人工智能相关知识的学习。
参考文献
[1]丁华.人工智能教学中对学生计算思维的培养[J].华夏教师,2020(13):42-43.
[2]徐欣彦.引入体验活动创新小学人工智能教学模式[J].中小学信息技术教育,2019(9):62-64.
中小学人工智能教育范文2
（岭南师范学院 信息科学与技术学院，广东 湛江 524048）
摘要：结合岭南师范学院计算机科学技术专业及东软睿道软件学院的建设过程，介绍地方师范院校在办学过程中协同创新改革的有效解决方案及实施过程中需要注意的若干问题，提出建立一系列质量保障机制。
关键词 ：计算机专业；人才培养；协同创新；师范院校；地方院校
基金项目：广东省高等学校教学质量与教学改革工程项目（粤教高函[2013]113号）；教育部人文社科一般项目（14YJCZH161）；广东省教育科学“十二五”规划教育信息技术研究项目（11JXN026）。
第一作者简介：吴涛，男，副教授，研究方向为智能信息处理，wutao@whu.edu.cn。
0 引言
当前，我国高等教育竞争日趋激烈，地方师范院校的生存空间面临前所未有的挑战[1-4]，迫切需要以协同创新为驱动，进行新型应用工科人才培养模式的改革。随着信息产业的迅速持续发展，目前计算机人才市场呈现伪饱和状态[5]，即社会对人才的需求由粗放式向集约式发展，这是一种典型的供求结构性失衡。在这样的背景下，地方师范院校计算机专业人才培养需要把握自身定位，在分析地方实际的基础上，改革人才培养方案，建立能适应地方经济社会发展需求、反映地方院校特色、拥有制度保障并能促进建立师范和非师范方向共赢的、有特色的人才培养模式，新模式的建立在按需调整专业结构、拓展学生就业市场、辅助地方经济产业转型、保障国家经济社会可持续发展等方面具有重要意义。
1 创新特色改革的目标与思路
学院采用国际通行的计算机专业通识教育模式，在现有基础上，根据学生毕业时的流向分为师范教育类、工程技术类、理论研究类3个类别，以培养基础厚、能力强、特长突出的创新型人才为目标，积极研究高等教育和信息技术的发展趋势，以强化学生的创新精神和实践能力为核心，走产学研合作发展道路，从课程体系、教学体系、实践体系、评价体系等4个方面探索创新改革的方案，从学习环境、工程能力、师资队伍等方面保障改革顺利进行，从而实施“宽口径、厚基础、有特长”的创新特色教育。
2 创新特色改革的方案
据调查显示，2009届毕业生认为高校教育最应该改进的3个方面分别为实习实践不够、课程内容不实用或陈旧、培养主动学习能力不够[6]，地方师范院校也应从上述几个方面展开创新特色改革。
2.1 课程体系改革
在课程体系的设置上，学院采用“2+2”的培养模式[7]。考生在高考时报考计算机学科，入学后前2年不分专业，只进行学科大类培养，第4学期末开始专业分流，在最后2年接受专业培养。课程以专业限选课为主，按照师范教育类、工程技术类、理论研究类等方向拓展学生知识面。
1）兼顾基础性与前沿性，保证教学与科研协同创新。
计算机专业具有理科和工科交叉的特性，表现出科学与技术并重、理论与实践并存等特点。计算机本科教育人才培养计划必须具有超前性，学院要设置一些当前计算机行业发展前沿的课程，以便学生毕业工作时能够迅速适应行业的发展，如计算机前沿知识讲座、物联网概论、云计算、计算机游戏开发技术、手机开发等。
2）兼顾科学性与技术性，保证专业与学科协同创新。
作为典型的应用型工科专业，该学科需要较深的理论基础，也具有极强的实践背景。以数据库系列课程为例，从基本的数据库原理到实用的数据库技术，再到商用大型数据库技术以及高级数据仓库和数据挖掘，甚至是最新的大数据，内容深浅不一、繁简有别。
3）兼顾师范性与综合性，保证师范与非师范协同创新。
地方师范院校的一个鲜明特点就是在同一专业中，既有面向传统教师教育的师范类方向，也有面向工程教育的非师范方向。以人工智能新技术为例，中小学信息技术课程培养学生对信息技术的兴趣和意识，让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能，了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响，因此，师范教育类学生主要开设机器人课程，阐释与人工智能有关的新技术，同时也有非师范类技术课程讲授。与此对应，软件工程类的课程以人工智能算法设计与软件应用为主，网络工程类的课程以云计算、物联网等智能应用为主，同时，也要兼顾地方师范院校的特色，增加与师范教育有关的部分课程。
4）兼顾地方性与区域性，保证高校与企业协同创新。
粤西是广东省信息化产业发展相对落后的地区，隶属于泛珠三角的边缘，IT企业较少，信息技术人才缺乏，信息产业发展缓慢。岭南师范学院地处粤西，主要培养应用本科人才，服务粤西的地方经济发展。随着广东省新一轮产业转移，大批重点项目开始启动，计算机专业迎来了新的发展契机。新的人才培养模式将把学生培养成为具备较高的信息技术素养、能够服务于各行各业信息化建设、参与和推动粤西IT信息产业快速发展的高级计算机技术人才，为泛珠三角地区同类高校的计算机人才培养提供示范作用。
2.2 教学体系改革
学院将学生按照教学体系定位分成师范类和非师范两种，建立灵活的选课机制。在师范类学生的培养中，我们强调以实习基地为载体，加强与中小学或职业学校的协同创新；在非师范类学生的培养中，强调以实训基地为载体，加强与企业的协同创新。针对珠三角等发达地区中小学广泛需要机器人足球、机器人灭火竞赛方面指导教师的情况，我们新建了机器人实验室，并建设有软酷卓越实验室、奥翔湛师实验室、湛江市软件研究所专业实习基地以及湛江市档案局大学生实践基地；加强与湛江市教育局、科技局以及信息产业局合作，建立若干个中小学信息化示范基地。针对非师范类软件外包服务方向学生的需要，我们以广东省示范性软件学院的建设为契机，进一步加强与东软公司的协作；培养方案的制定以企业（东软广州基地）为主、学校辅助，教学人员由校企双方共同提供；学生在大学四年级进企业进行顶岗实习和项目实践，在校企双导师指导下完成毕业设计。
2.3 实践体系改革
学生应用能力培养主要来自于实践教学环节，本专业在加强学科基础和专业基础教育的同时，增加实践教学环节的比例，强化实践教学与创业教育，设立创新学分和创业教育学分；构建课程实验—综合设计—实习实训—第二课堂4个层次的实践教学体系，将学生的实习实训和毕业设计与产业发展及企业岗位需求进行适应性融合。同时，学院从计算机学科专业实践教学和培养工程实践能力强的软件人才需求出发，引进东软集团、东聚电子科技集团、广州传智博客有限公司、广州拓胜科技有限公司等知名业内企业的实训人才培养体系、教学管理以及质量保证体系，利用正常教学学期的期末和寒暑假结合，每学年构成4~8周的实践小学期，基于专业基础实践能力、专业单项实践能力、专业综合实践能力、专业实践创新能力4个不同层次能力，建立包含实验教学、工程实训、课程设计和课外科技实践活动在内，覆盖计算机类基础课和专业基础课的多层次开放式的模块化实践教学体系；由公司和企业独立实施专业课程的教学，确保实践上实现零距离就业；此外，成立大学生创新基地，为学生搭建创业及创新发展平台。在开展通识教育的同时，更加注重拔尖学生的个性化教育，努力为拔尖学生创造精英型人才的培养环境与实践条件，积极培养精英型人才和特色人才。
2.4 评价体系改革
学生评教已经成为当前高校教学管理的主要方式之一[8]，这既是学生作为教育受众的权利，也符合学校提高教学质量的管理要求，但却与教师教学的自由存在内在关联与矛盾。因此，学院需要改革现有评价体系，将学生分为师范教育类、工程技术类、理论研究类，对于不同的培养定位，采取不同的评价体系。以工程技术类为例，针对非师范应用工科人才的特点，我们在现有的专业培养方案基础上，以学生为主体，以能力为主旨，以职业规格要求为指导思想，以企业需求为根本，以就业为导向，学习借鉴国际软件人才的培养经验，按照产业发展的需求设置灵活的课程体系，更新教学内容，重组和优化软件服务外包专业的课程结构；建立科学的教学监控和保障机制，建立有效的教学管理、评估与激励体系，规范教学工作，提高教学管理水平，保障人才培养质量。
3 创新特色改革的实施
岭南师范学院与东软集团共建广东省示范性软件学院，在计算机科学技术专业中开设软件服务外包新方向，2013年9月正式招收首届学生，试图实施校企联合办学，推进学校计算机专业转型，加快新型应用工科人才培养。在建设过程中，学院以信息技术产业的市场需求为导向，以校企合作、协同创新为切入点，探索和构建新型人才培养模式，保证基础理论教育和专业知识教育，强化校企联合实践培养，将校企合作引入人才培养的全过程，重新赋予理论、实验、实践、实训、毕业设计等各个教学环节以新的内涵。
3.1 保障学习环境的构建
学院以信息学院大学生创新实践基地和被评为全国优秀校园活动的IT科技节为载体，强化计算机科学与技术专业学生能力与特长的培养；依托广东GDICPC软件设计大赛、中国软件设计大赛、国际ACM程序设计竞赛等学术科技活动以及国家计算机软件水平认证，提升学生创新能力与团队意识，建立专业素质拓展体系；在现有实验条件的基础上，将软件工程、信息安全技术、通信技术等专业实训基地建设成融科研、教学、创新活动、培训、技能鉴定与技术开发和服务功能于一体的示范性开放性实训基地；新建软件开发校内实训中心，按实际软件开发流程对学生进行实际软件开发训练；加大校企合作力度，与东软集团等共建一批校外实习、实训基地以及研发中心，通过订单式培养使人才培养的规格和质量贴近岗位的要求。
3.2 保障工程能力的培养
学院大幅度增加企业实际应用内容和实际案例课程，摒弃过时落后的标准化的教材与课件；按照校企合作、工学结合的人才培养模式，以计算机科学与技术专业建设为核心，扎实推进人才培养模式、教育教学改革、课程体系、教材建设、实训条件、师资队伍、专业教学资源及社会服务等工作并达到一个较高水平，实现计算机科学与技术专业教学资源与专业群内其他专业的共享，计算机科学与技术专业的发展对相关专业的建设与发展起到辐射与带动作用。
3.3 保障师资队伍的建设
学院大量兼职聘请在工业界一线资深工程师作为教师授课和指导，构建专兼结合、校企结合、内外结合、多元结构的师资队伍，不断加大人才培养和引进力度，优化专职师资队伍结构，通过有计划地安排教师到企业参加工程培训和软件项目开发等方式，不断提高专职教师的工程知识和工程实践能力，逐步建设具有双师型特长，学历结构、职称结构、学缘结构、年龄结构合理，能与兼职教师相结合满足计算机人才培养需要的高水平教师队伍；聘请国内外的专家学者以及企业工程技术人员作为兼职授课教师或兼职指导教师，使兼职教师的比例达到要求。
4 创新特色改革的成效
在协同育人方面，学院通过举办IT科技节引入企业，进一步丰富校园科技文化生活，推动IT前沿知识的学习和传播，树立正确的校园IT理念，促进学生与IT产业的沟通，营造良好的产学研氛围；使大学生理解科技内涵，了解科研规律，感悟设计智慧、激发创新思维，不断提高综合素质，为实现零距离就业奠定坚实的基础。此外，协同育人的实验教学特色鲜明，提高了学生在实验、实训、设计等实践环节的动手能力、创新能力，效果显著，科技创作与竞赛成绩优良。近年来，学生考研率明显增长，就业率稳步上升，就业质量逐年提高，在校生在各项科技作品竞赛中取得了良好成绩，领先于同类院校，其中省级以上竞赛获奖80余项，如全国电子设计大赛、全国蓝桥杯Java/C/C++软件开发本科组竞赛、全国多媒体大赛、全国软件专业人才设计与创业大赛、广东省挑战杯竞赛、广东机器人大赛等。
5 结语
伴随着地方师范院校办学质量的提高、办学规模的扩大、办学内涵的延伸，学院努力建立并完善能适应地方经济社会发展需求、反映地方师范院校人才培养特色、拥有制度保障并且能促进师范和非师范专业和谐共赢发展的创新性专业人才培养模式。我们结合岭南师范学院的实际，探索了计算机专业人才培养方面若干行之有效的解决方案，对一般的地方性本科师范院校计算机专业人才培养模式具有普遍性的参考意义。下一步笔者将以建设岭南师范学院东软示范性软件学院为契机，以软件服务外包方向为载体，探索校企合作为基础、实践主导的特色人才培养模式，为其他专业方向人才培养提供示范。
参考文献：
[1] 金其桢. 论盛宣怀“西学中用”“实学实用”的教育观和人才观[J]. 江南大学学报： 人文社会科学版， 2005， 4（5）： 90-94.
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[6] 麦可思研究院.中国2009届大学毕业生求职与工作能力调查[EB/OL]. （2013-09-30）[2014-09-13].http：//mycos.com.cn.
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中小学人工智能教育范文3
他先后辅导学生在国际奥林匹克信息学竞赛（IOI）获“八金、三银、二铜”，编写出版了28本计算机教育专著，辅导学生获国际奖牌数、著述的学术层次和专业影响在全国中学教师中实属罕见。他曾先后获得国务院特殊津贴专家、全国优秀教师、全国中小学计算机教育先进工作者、市优秀教育工作者、市十佳大众科学奖、连续四届区专业技术拔尖人才等殊荣。
小郑老师：王老师，您在国际信息学奥林匹克竞赛中人称“江湖郎中”，这说明您在指导学生的过程中对个中问题极具洞察力。对于一些教师来讲，如何从“菜鸟”修炼成为个中高手，您能否给开一剂良方？
王建德：我无法为所有信息科技教师“开一剂良方”，因为每位教师的教学对象和教育环境不一样，教学风格也不一样。教学在很多方面是属于原生态的东西，体现出教师的个性，“教无定法”。这里，仅介绍一些自己的做法，或者说本人“菜鸟”修炼的历程，但愿能对他人有所启示。
从心理素质开始发现超常学生
怎样发现那些具有优异的先天素质和良好的个性心理品质的学生，是竞赛取胜的首要因素。习惯上是通过大面积筛选，层层测试选拔，最后遴选出算法基础扎实、编程技能娴熟、解题能力突出的尖子。这是人们通常采用的一种选拔策略。而我对学生的选拔却另辟新径，在培训活动中考查、从心理素质开始发现。一开始不搞选拔，尽可能多地吸引学生参加到培训活动中来。课程设置由浅入深地分为三个阶段：第一阶段是编程语言和汇编环境；第二阶段是数据结构、基础算法；第三阶段是人工智能搜索、图论、组合数学、统筹规划、计算几何等。
随着知识层次的提高、难度的加大以及学生学习意志和能力间的差异，部分学生相继在某阶段学习中被自然淘汰。对于继续接受培训的学生，我不仅通过分段测试的成绩考核其能力，而且还注意从他们提出的每一个算法见解、编写的每一个程序、平日里的精神状态与思维表现以及环境压力下的心理变化中去洞察其隐藏着的超常潜质。
把学习动机与兴趣的培养放在首位
“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”在培训活动中传授知识固然重要，但更重要的是激发学生的兴趣，让学生好学、乐学。我是从下述五个环节入手，培养学生的学习动机与兴趣的。
（1）激发学生主动追求自身思维品质的优化。来我这儿学习的中学生，尤其是优秀生或高中生已普遍具有积极从事独立的智力活动的倾向，对于认识自己的智慧和力量感到精神上的满足。不少学生之所以热衷于培训活动，这是一个重要的原因。因此我在第一节课上总是结合获奖选手成才的经历，向学生指出优秀思维品质的主要特征。每次在我讲授时，学生都情绪振奋，表现出极大兴趣。这样做的目的就在于变学生思维品质的无意识追求为有意识的主动行为。
（2）多鼓励，在为学生创设成功的机会上下功夫。心理学研究表明，成功的信息越多，自信心就越强。记得当初有一位女学生在NOI中得了一个三等奖，回家后哭了几天，私下对母亲说今后再也不碰计算机了。为了帮助她树立信心，我强求她重做NOI的试题。仔细测试后鼓励她说：“你不能小看自己呀，你的分数已接近国家集训队的水平。你热爱计算机，有潜力学好计算机，但不能一遇挫折就忍痛割爱。用这种精神状态做事，任何事也不会成功。”这位学生听后很受鼓舞，钻研的劲头更足了，第二年NOI的成绩上升为二等奖。但在当年的国家组队赛上再次失利。我还是热情地鼓励她：“这次你比往年进步了。只要你对竞赛现场和题型的适应性再提高一步，你一定会成功！”帮助她确定成功的自我意向、坚定信心。她不断努力，在以后两年的NOI上一跃而为第二名和第一名，并在IOI上获金牌，成为当时首位在NOI和IOI夺魁的女选手。
（3）指导学生形成积极向上的社会价值观念。理想是一个人的奋斗目标，理想与品德是一致的，是人生观的核心，在非智力因素中具有导向功能的因素，也是学习动机和兴趣中具有长远目标和长期效应的动机成分。因此，我在培训中注意指导学生认可和选择积极的社会价值观念，并帮助其建立相应的价值体系，让学生把学习与个人前途、四化需要、事业追求联系起来，争取将勇敢、顽强、正直等社会价值内化为学生个人品质，使其与学习的兴趣相辅相成，形成良性循环，促进学生学习钻研信息学知识的兴趣得到进一步的升华和保持持久的发展。
教师要在教学中切实有效地把德育放在重中之重的核心地位，就要力避形式化，使德育与实际相结合，与学生的心智水平相结合，与教师的身体力行相结合。一位留学美国麻省理工学院的学生从国外寄回两张照片，一张记载她在贫民窟修补失业者家门时的劳动场景，一张是冲刷厕所时的留影。她说类似这样的活动，学校每学期都搞。美国是一个资本主义国家，在麻省理工这所培养“达官显贵”和一流学者的学府尚且注意教育学生慈善助人、热爱劳动，那么在我们社会主义国家，在培养合格公民素质的基础教育阶段，德育工作更应该被重视，常抓不懈，抓出成效。
中小学人工智能教育范文4
【关键词】教育技术学;实践能力;实践体系;实验中心建设
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2009)11―0131―05
引言
北京师范大学教育技术学作为二级学科在2001年入选国家重点学科,2007年再次通过了教育部国家重点学科考核评估,近年来在教育技术学科领域发挥了重要的引领作用。教育技术学是建立在实践应用基础上的学科,其人才培养的实践教学环境也是需要重点建设和致力发展的。坚持教育技术学的应用实践性,坚持人才培养方面理论与实践相结合的方向,在学科发展规划中具有非常重要的意义。
本研究针对在国家重点学科发展过程中人才实践能力培养与实践体系建设的各个主要环节,采用质的研究方法,研究者同时也参与到学科规划建设和实践教学活动中,在建设过程中收集第一手资料,对现象进行整体性探究,归纳分析以形成理论,通过与研究对象的互动,对其特征和意义获得解释性结论。
一 教育技术学科人才培养的实践能力体系
近年来,教育技术学专业人才培养方面已经形成了共识,即如华南师大徐福荫教授等[1]所述:为了提高教育技术专业人才培养质量,应重点加强学生实践能力和创新能力的培养。盐城工学院沈爱华[2]则进一步指出教育技术学科人才培养的实践能力体系可以归纳为如下三个层面的基本能力:
(1) 基础实践能力
教育技术学专业的人才首先必须具备包括:以媒体资源开发、信息技术应用等为核心的实验技能以及相关的实践操作与应用能力,以适应各级各类教育教学环境的基本技术技能要求。
(2) 专业实践能力
教育技术学专业的人才也应当具备包括:信息技术与课程整合为指导思想的教学设计能力及其引申出来的项目设计能力。也就是华南师大秦炜炜、徐福荫等[3]描述的:适应包括远程教育、企业培训在内的教学设计的应用实践能力。
(3) 科研与创新实践能力
教育技术学专业的人才还应当具备一定的科研能力,成为教育技术学学科基本理论发展与创新以及前沿应用的实践研究的有生力量。
上述三个层面的实践能力的培养综合体现在全部实践教学环节中。为提高学生的三层次实践能力,教育技术学专业的人才培养必须由实践教学环节入手,将验证性实验、基础性设计性实验和综合性实验合理配置并有机结合。此外,实践教学环节还应包括:课程教学设计、见习实习、社会实践、科研训练、毕业实习、毕业设计(论文)等多种形式。并可辅以创新训练的专门活动,如创新思维和创新方法、学科研究方法、大学生创新性项目等。
二 以实践能力培养为目标的实验新体系建设
北京师范大学教育技术学人才培养在多年的发展中坚持以实践能力培养为核心,逐步建立起在学科平台之上的“一体化、三层次、共享式”的教育技术学实践新体系。
(1) 建立在学科基础上的一体化实践能力培养体系
教育技术学学科专业人才实践能力培养必须采取一体化顶层设计,从社会人才规格需求调研入手,对北师大教育技术学教学计划中的实践教学活动和各种科研创新基金项目活动统筹规划,对人才实践能力培养综合设计,从宏观视角一体化考虑学生的实践能力体系结构和人才实践能力培养环境。改变过去的条块分割各自为政的规划和运作方式,有效地弥补人才实践能力培养过程中的结构性缺失和实验条件资源的不足。学院教学指导委员会和实验中心领导在充分沟通认真研讨的基础上达成共识,为人才实践能力培养的各个环节做了充分论证和详细规划,设计出一整套如图1所示的从本科实践教学活动与本科科研基金项目交叉配合的能力培养体系。
(2) 基础、专业和科研与创新三层次实践能力综合培养
教育技术学专业人才的培养应当体现知识、能力、素质的综合协调发展。专业教学知识体系中的知识领域、知识单元和知识点与实践体系中的实践领域、实践环节和技能点要相互紧密结合在一起。实践能力综合培养就是要以知识领域与实践领域为范畴,选择合适的基本知识点和技能点构建创新思维、创新方法、创新能力训练为一体的知识单元和实践环节。
在基础实践能力培养方面,北师大教育技术学专业的本科教学计划中媒体技术、资源开发和计算机应用等知识领域的课程都配有充足的实验学时,课堂面授课程与实验课程始终相伴开展。该类课程的修习过程中基础实践能力得到集中培养,从而奠定了人才培养过程中的最基本的实践能力。
在专业实践能力培养方面,学科基础课和专业方向课等基础理论课程对教学设计能力的培养同学院中部分学科带头人的科研项目实践有机结合在一起。创造条件参与中小学的教学改革试验,如:基础教育质量方面的跨越式发展、移动学习研究等实践活动,参与以信息技术与课程整合为指导思想的远程教育和教师培训的教学应用实践,从而使这种较高层次的实践能力的培养在实践活动中落实。
在科研与创新实践能力培养方面,在教育实习和专业实习以及毕业论文等环节,本科生参与学术团队的科研工作已经形成风气,实习中理论方向明确,实践活动落实。科研阅历和能力在实践中得到显著提升,为下一个阶段――研究生阶段的人才培养积蓄了充足的后备力量。
(3) 教学实验室与科研实验室联合共享
北师大教育技术教学实验室在学院2004年成立时基础相对薄弱,设备相对陈旧,其中许多设备还是十几年前世行贷款项目建设的。近三、四年来在学院领导和实验中心的努力下,获得学校教学实验室建设项目资助共计395万元,全部用于教学实验室设备购买和实验环境建设。但这距离人才创新实践能力培养的目标还相差甚远。考虑到近年来,“211”和“985”工程项目建设和数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心的建设力度非常大,对此,学院从全局考虑统筹安排,将实验教学环境和科研环境综合利用,取长补短。本科生实践教学活动与科研活动有机结合在一起,资源共享和学研结合走出了一条适合学科专业发展的实际道路。学生课内与课外相结合,理论与实践相结合,知识技能学习与科研经验积累相结合,尤其是每年申请校级科研基金、北京市创新基金等项目收获颇丰;而科研实验室也由于有为数众多的本科生参与,科研队伍力量大大加强,就如北师大王一川教授[4]所描绘的:由导师、博士生、硕士生和本科生构成的从游人才培养模式形成了良性结构;同时也最大限度地利用和开发了现有教学实践资源,相得益彰。
三 实验中心是实践体系的基础建筑
教育技术教学实验中心建设是人才实践能力培养的主要环境,实验中心的硬件环境是近年来学院着力建设的重点工程之一。
实验中心下属8个教学实验室,分别隶属“信息技术教育应用”和“媒体与传播技术”两部。每学年承担教育技术学24门课程的450多学时的教学实验课程,共计4.5万人的学生实验课,具有综合性、设计性的实验达到83.3%。自2005年以来,学校方面对教学实验室建设进行了较大力度的投入支持。教育技术学院实验中心经认真规划,逐年落实经费实施。
(1) “信息技术教育应用”的实验室建设
信息技术教育应用类的实验室近几年来重点建设了远程教育实验室和教育软件实验室。远程教育实验室为学生创建完整的、多种类型的、真实的远程教育系统实验环境。专门添置了:视频录播系统多点控制器、卫星接收设备、视频会议系统和终端web服务器等高端设备,使学生熟悉和接触最具发展潜力的远程教学系统的系统架构。教育软件实验室也配置了路由器、两层及三层交换机、工作站等共计40台以及用于数据存储的磁盘阵列。不仅满足教育信息工程方向信息技术基础课程,还解决了专业方向课程:计算机与网络教育应用、教育软件开发技术、信息化教学环境建设、计算机网络编程、软件工程、信息系统设计与开发、游戏与教育、虚拟现实技术、人工智能导论等课程的需要。为今后毕业生走向教育领域参与教育信息化建设奠定了坚实的基础。
(2) “媒体与传播技术”的实验室建设
“教育视频制作实验室”的基础设施已经按照专业级要求购置了数字高清摄录机、编辑录像机、非线性编辑机等一定数量的先进设备。开设电视设备连接、室内外摄像、灯光照明、字幕特技编辑、配音配乐等小型实验以及节目制作、课件制作等综合性实验,学生们在完成上述实验之后,将独立制作一个15分钟左右的教学片供理论研究使用。“电声实验室”也按照专业级要求购置了混音控制台、数字音频工作站、MIDI接口、音频接口、软件效果插件360环绕声制作系统、非线性高标清编辑软件系统等,开设基本电声技术指标测试、采访机录音、音频编辑工作站及编辑软件的使用、分轨拾音后期合成制作等实验,学生还将完成综合实验:音频节目制作、音频混合制作等。此外在“摄影技术与艺术实验室”也购置了多台单反数码相机,解决了高档次摄影设备的实际操作问题。学生在实践教学中在媒体技术和数字资源建设的基础实践能力得到提高。
四 科研实验室是实践体系的高层建筑
实验中心的建设和实验环境的改善使学生基础实践能力在教育教学环节得到加强。但是必须看到,实验中心条件的改变还远未达到理想要求,正如河北师大王润兰等[5]指出的:学生专业实践能力和科研与创新实践能力的培养不能仅仅局限在教学活动范围内。北师大教育技术学院的研究所和研究中心承担了大量与国家教育科学发展相关的科研课题,这些课题真正接触学科发展和科研的前沿。在参与这些学术团队的活动中学生学以致用,得到真正的锻炼。学生参与人数最多且最典型的几个研究团队及其突出的科研活动如下:
(1) 现代化教育技术研究所在信息技术与课程整合的理论指导下利用现代信息技术开展传统课堂教学模式改革。在“211工程”支持下的“基础教育跨越式发展创新试验”不仅促进了学校一线教学改革实践、改善了人才培养质量、丰富和发展了教育理论和学习理论,更为我国基础教育信息化的深入发展奠定了重要的理论和方法基础。并在此产生了一大批有影响的支撑平台软件和优质学习资源。
(2) 知识科学与知识工程研究所探索的最新的学习模式和学习工具,以教育领域中的知识为研究对象,构建知识科学基本理论体系。在“计算机支持的协作学习基本理论体系”、“面向教育领域的知识抽取和演化研究”、“协作学习的在线交互文本分析及协作过程建模研究”以及“移动学习研究”等方面取得了系列原创性科研成果。
(3) 数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心的研究领域有:面向终身教育的知识工程关键技术研究、数字教育公共服务平台研发以及数字教育公共服务典型示范与产业化运行等。
(4) 远程教育研究所在远程教育基本理论、数字环境与数字资源、在线学习与认知发展、远程教育经济与管理、企业E-Learning、远程教育资源建设技术规范和我国远程教育领域从业人员能力结构需求等七个方面进行了深入的研究与探索,取得了重要进展。
上述研究所和研究中心的实验室在“211”及“985”项目支持下条件极其优厚,而最重要的是其更接近学科发展的前沿实践,几年来我教育技术学院已经有大量的学生参与到这些研究所和研究中心的研究工作中,专业实践和科研与创新实践等高层次的能力发生了实质性的提升,同时也为研究生培养人才选拔提供了充足的后备力量。
五 以实践能力为目标的人才培养成果
在上述人才实践能力培养新体系的条件下,几年来学生在实践能力提升方面取得了一些标志性的成果。通过不断的创新教育和实践练习,我院学生获得学校资助的本科生创新科研基金项目成果显著。近年来获准本科生创新基金项目项,见表1:
上述项目的经费都在2000元以上,学生独立完成一个项目不仅要在教学实验室进行长时间艰苦复杂的实验活动,而且大多是项目都是具有科研背景的,学生在科研实验室和社会上进行紧密联系实际的研究工作,实践能力大大加强。
此外在这些实践活动中学生也获得了大量的奖项,最突出的就是我院2005级本科生许洋同学的论文《教育信息化环境下提高大学新生学习策略的调查研究》获得第十届挑战杯全国大学生课外学术科技作品二等奖。其它国内和北师大级别的奖项也非常丰富,见表2:
在科研活动中学生还发表了大量的高水平学术论文。据不完全统计,近三年来以北师大教育技术学院本科生为第一作者的核心期刊杂志论文、国际会议论文以及本学科领域的CSSCI论文将近50篇,这些论文几乎全部是实证性研究。进一步证明了学生基础实践能力、专业实践能力和科研与创新实践能力得到综合提升。
六 结论
教育技术学人才实践能力培养与实践体系建设需要从人才规格和学科专业发展的角度来全面审视,需要从教育教学、科学研究以及社会实践的全局来统一规划,需要从课内与课外、理论与实践、知识技能学习与科研经验积累等各个层面综合设计。北师大教育技术学院充分利用已有的资源提升教育技术人才的基础实践能力、专业实践能力和科研与创新实践能力做了一种探索和尝试,希望能够产生有意义的启示。
参考文献
[1] 徐福荫等.创建“三位一体”实践教学体系,促进教育技术学专业实践创新人才培养[J].电化教育研究,2008,186 (10):39-47.
[2] 沈爱华.论管理专业学生实践能力培养体系的构建[J].黑龙江高教研究,2007,153(1):151-153.
[3] 秦炜炜,徐福荫.中美教育技术学专业发展对比研究[J].开放教育研究,2008,14 (3):100-105.
