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關鍵詞:智能控制;教學方法;教學改革
作者簡介:李俊紅(1980-),女,山東淄博人,南通大學電氣工程學院,講師;姜平(1962-),男,江蘇南通人,南通大學電氣工程學院,教授。(江蘇 南通 226019)
基金項目:本文系南通大學教學改革研究項目(項目編號:2012B031)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)34-0088-02
“智能控制”課程是自動化學科各專業的一門專業課程,[1-3]是“自動控制原理”、“現代控制理論”等課程的后續課程。智能控制是控制理論發展的高級階段,是自動控制、人工智能、運籌學等多種學科的交叉融合。[4,5]智能控制課程主要闡述控制理論的最新發展,主要內容一般為模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制等。該課程中有些內容抽象,理論性較強,公式較多,學生容易覺得枯燥而不愿深入學習。如何提高學生對這門課程的學習興趣,在有限的課時內讓學生了解新的控制理論和方法,提高他們的創新能力,是這門課程改革的重要內容。在教學過程中,通過改進教學方法、考核方式等做法,促進了學生學習的積極性,收到了良好的效果。
一、教學方法的改革
深化教學方法的改革是教學改革的重點,也是筆者一直探索和深入思考的問題,因此在教學過程中采取了一些措施。
1.在教學過程中注意將科研引入教學
智能控制是很寬泛的一個名稱,它是控制理論發展的高級階段。而控制理論是在不斷發展的,現有的教科書上雖然介紹了基本的智能控制算法,比如模糊控制、神經網絡控制、專家控制等,但最新發展的研究方向和熱點往往涉及不到。因此,在教學過程中將參加國際會議時了解到的控制理論的最新方向介紹給學生,讓學生了解智能控制的前沿。如果學校邀請相關的專家來做相關講座,通知學生盡量前去聆聽。通過這樣的訓練,提高學生對控制學科的興趣,拓寬學生各方面的視野,有助于他們創新思維模式的培養。比如邀請智能控制專家胡教授做智能機器人的講座,學生傾聽了之后反響很大,通過這樣的方式大大拓寬了他們的知識面,讓他們了解到智能控制確確實實是用于實際系統的,而不是停留在純理論階段。
2.在教學過程中倡導啟發式、問題式教學
原有的教學過程一般采用灌輸式,一堂課40分鐘基本是老師在講,學生很少參與,整個課堂死氣沉沉,沒有生機。教師應在講課過程中設置一些小問題,引導學生積極參與進來。比如在講模糊控制器的結構時,首先畫出一維和二維模糊控制器的結構框圖,介紹模糊控制器的輸入和輸出,然后讓學生回顧PID控制算法的形式,回答一維和二維模糊控制器與PID控制器之間的聯系和區別,加深對模糊控制算法的理解。在講水箱液位系統模糊控制規則時,畫出系統的輸出響應曲線,讓學生回答在不同的階段控制規則應該怎樣選取。
通過啟發式教學、問題式教學,改變學生的被動地位,充分調動他們的積極性、主動性和創造性,讓學生以積極的態度參與到課堂學習中去。
二、充分利用MATLAB軟件
MATLAB是美國The MathWorks公司開發的一種語言,[6]在信號處理和通信、圖像和視頻處理、控制系統、測試和測量、計算金融學及計算生物學等眾多應用領域具有廣泛的應用。它將數值分析、信號處理、矩陣計算、圖形功能和系統仿真融合為一體,用戶可以在易學易用的環境中求解問題,避免了傳統的復雜專業編程。MATLAB還有圖形化開發環境SIMULIKINK,應用于系統模擬、動態/嵌入式系統開發等方面。
智能控制是在人工智能和自動控制等多門學科基礎上發展起來的交叉學科,在課程內容上有自己的特點。有些算法,比如模糊控制、神經網絡控制等很多章節,涉及到模糊數學、最優化算法等許多理論知識,相對其他課程來說理論性比較強。因此如何提高學生的學習興趣讓這門課生動起來,是值得探討的問題。MATLAB給這門課程的學習提供了一個很好的載體和工具,智能控制中的典型控制算法,比如模糊控制(Fuzzy Control)、神經網絡控制(Neural Network Control)等在MATLAB中都具有現成的工具箱。模糊邏輯工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)提供了基于鼠標操作的圖形用戶界面,用戶可以容易地完成模糊邏輯的設計過程。其包含5個圖形編輯器,而且可以與Simulink無縫協同工作。
在講課過程中,對于某些抽象內容可以隨時使用MATLAB軟件給學生做展示。比如在講模糊隸屬度函數內容時,通過以下命令可以建立一個高斯型隸屬度函數:
>> x=0:0.1:10; y=gaussmf(x,[2 5]);
>>plot(x,y);
>>xlabel(‘gaussmf,p=[2 5]’)
運行一下之后,就可以得到隸屬度函數圖形,如圖1所示:
通過這樣的做法,這樣讓學生很直觀的看到高斯型隸屬度函數的形狀,加深了印象。
除了在課堂上隨時運用之外,在講完模糊控制的基本思想之后,讓學生去圖書館借閱相關的MATLAB書籍,設計一個實際系統的模糊控制器,掌握模糊控制算法的MATLAB設計方法。通過這樣的做法,有助于學生對智能控制課程的理解和掌握,而且對于學生掌握和應用MATLAB也起到很好的效果。學完這門課程之后,他們在后續的課程設計和畢業設計中也能夠得心應手地應用這個工具。
三、改進考核方式
很多課程往往采用的傳統的考核方式,即學完這門課程后,根據講課內容將重點要考查學生的內容以試卷的形式讓學生在規定兩個小時內完成,最終成績以考試成績和平時上課表現決定。這樣的考核方式比較單一,而且試卷上往往反映的是學生對于理論知識掌握的情況,很難綜合考查學生的知識運用能力和創新能力,而學校最終培養的應該是創新型人才,而不是高分低能、按部就班的學生。因此,筆者對這樣的考核方式進行了改革,總結如下:
第一種考核方式是課程設計方式,即充分利用實驗室的浙江中控DCS和齊鑫公司的鍋爐水箱液位實驗系統,實驗對象的工藝流程圖如圖2所示。工藝流程是:水泵將水從儲水箱中抽到高位水箱,經電動調節閥流入水箱,最后再流回儲水箱,構成一個動態循環系統。被控對象是水箱,被控量是水箱液位,液位傳感器采用差壓變送器。由進水電動調節閥作為執行機構調節液位高度,將出水調節閥設置為手操器方式。
設計的要求是讓學生在了解被控對象工藝流程的基礎上,設計一個二維的模糊控制器,將模糊控制方法用于水箱液位系統的實際控制,并與傳統的PID控制方法進行比較。學生在設計過程中要考慮很多因素,比如確定論域、量化因子的選取規則、隸屬度函數的確定、模糊控制規則的選定、精確化計算等許多問題。通過這樣的訓練,可以讓學生深刻理解課堂上所學的知識,并與實際結合起來,將抽象的理論用于實際對象的控制,同時還增強了學生的動手能力。
第二種考核方式是小論文方式,在學完模糊控制(Fuzzy Control)、神經網絡控制(Neural Network Control)等幾種智能控制方法之后,讓學生搜集相關資料,總結智能控制方面的相關進展,以小論文的形式上交。通過這樣的考核方式,可以鍛煉學生查找文獻和資料的能力。
四、小結
本課程組老師在“智能控制”課程教學過程中,注意改革傳統的教學方法和教學理念,將科研引入教學,培養學生對智能控制最新理論的興趣,培養他們的科研意識;講課中改變灌輸式為啟發式、問題式教學,提高課堂效率;通過改進考核方式,提高學生的創新能力。以上這些做法在教學過程中都取得了較好的成效。
參考文獻:
[1]吳建設,于昕,焦李成.“智能控制”教學方法探索與思考[J].計算機教育,2010,(19):93-95.
[2]李世華.智能控制概論課程的雙語教學改革探討[J].電氣電子教學學報,2009,31(4):8-9.
[3]徐凱,王愛娟.電氣類專業智能控制理論教學改革的探討[J].實驗室研究與探索,2011,30(3):130-133,144.
[4]袁宇浩,張廣明.研究生“智能控制”課程教學探討[J].中國電力教育,2010,(7):52-53.
[關鍵詞]情報學;大數據管理;輿情分析;課程建設
1情報大數據管理前沿問題研究課程的組織
情報大數據管理前沿問題研究作為現代情報學的核心課程之一,把適合軍隊信息化發展的網絡輿情研究新理論與實踐成果融匯到教學內容之中,能夠架構起深度的教研內容體系,是培養情報學高級專業人才的重要方式。
1.1建設理念與設計思路
情報大數據管理前沿問題研究課程,建有情報研究方法與情報整編、信息管理和大數據挖掘、信息建模和社會網絡分析、信息內容安全與保護技術、情報獲取理論與輿情采集系統研究、情報分析理論與輿情處理系統研究、情報檢索理論與輿情服務系統研究等專題。該課程是圖書情報與檔案管理學科情報管理研究方向研究生的重要專業課。根據軍隊信息化建設和我國情報管理對人才培養提出的新要求,該課程對培養學員信息管理工作理論素養和信息技術,加強學員情報管理工作能力,具有重要的理論和現實意義。依據我國圖書情報人才培養方案和人才培養目標,以培養高素質、復合型、創新型專門情報管理人才為目標,遵循課程教學規律,貫徹素質教育、創新教育思想,堅持因材施教,突出教員主導、學員主體,改變單向灌輸的教學模式,實施啟發式、研討式、案例式和能力訓練等多種教學方式,實現傳授知識、培養能力、提高素質的有機結合。設計思路是深化情報學教學改革,認真貫徹素質教育、創新教育理念,優化教學內容,處理好教材與教學的關系,既要充分講透教材,又要擴充前沿內容,把網絡輿情分析與信息技術的理論與實踐成果融匯到教學內容之中,架構合理的教學內容體系。實現知識傳授與能力培養的統一;創新教學方法,積極實施研討式教學、案例式教學,充分調動學員參與教學的積極性,在教與學的互動中提高教學質量。
1.2課程目標與內容標準
數字環境下情報管理正在經歷從宏觀層次的文獻向微觀層次的情報、知識和信息轉換。情報管理越來越關注信息獲取、信息分析、網絡信息管理、數據庫和信息內容安全等方法和技術,也越來越關注信息管理系統、情報網站系統、輿情分析系統等的研究。本課程圍繞情報管理的總目標,介紹情報管理的理論和方法、專門情報與情報整編研究、信息管理與情報技術研究,重點研究網絡輿情的情報獲取、分析和服務。精選代表性論著和專題核心文章布置研究生認真研讀,選擇部分專題進行研討和技能訓練。按照培養需求,不斷完善專題內容,以進一步加快研究生適應軍隊信息化建設的需要。內容標準就是通過情報大數據管理前沿問題研究的教學,要求研究生對情報管理方法有一個比較系統的高層次理性認識,從研究和應用的多個層次上了解和熟悉情報管理的先進設計和先進技術。學習內容分為以下8個環節:情報管理前沿研究概論;情報研究方法與情報整編研究;情報工作中的信息管理和大數據挖掘;情報工作中的信息建模和社會網絡分析;情報工作中的信息內容安全與保護技術;情報獲取理論與輿情采集系統研究;情報分析理論與輿情處理系統研究;情報檢索理論與輿情服務系統研究。
1.3教學實施方案
依據內容標準制定的8個環節,給出以下實施方案。教學要求總體是:教學內容緊跟發展趨勢;以教員課堂講授、經典文獻導讀、交流討論和課外閱讀研究為主,理論聯系實際。教學內容為:①情報管理前沿研究概論。掌握情報管理的基本理論和前沿研究;理解和掌握學重點是涉情報報管理理論前沿的基本問題。②情報研究方法與情報整編研究。掌握情報研究方法的基本要素;理解情報研究方法在軍事情報研究中的應用;熟悉軍事情報整編的研究。③情報工作中的信息管理和大數據挖掘。掌握情報管理的基本技術;理解情報工作中的大數據挖掘問題。④信息建模和社會網絡分析。理解信息建模的基本原理;掌握社會網絡分析的一般方法;了解情報工作中的信息建模和社會網絡分析。⑤信息內容安全與保護技術。理解信息內容安全與保護的一般技術;了解情報工作中的信息內容安全與保護。⑥情報獲取理論與輿情采集系統研究。掌握涉情報報獲取的基本原理;理解輿情采集系統的建設和功能;理解輿情采集系統的實現機制。⑦情報分析理論與輿情處理系統研究。掌握輿情情報分析的基本原理;理解輿情處理系統的建設和功能;理解輿情處理系統的實現機制。⑧情報檢索理論與輿情服務系統研究。理解和掌握涉情報報服務的基本原理;理解輿情服務系統的建設和功能;理解輿情服務系統的實現機制。
1.4教學組織與論著研讀
通過基本著作閱讀,編寫教學實施計劃,制作多媒體課件,設計能力訓練方案等工作,加強課程資源的開發與利用。教學組織采用講課和研討為主的教學方法,充分運用多媒體課件,把課堂講授理論知識與實踐結合起來,做到教學相長、雙向互動,提高研究生開發和管理信息數據庫、輿情分析系統,以及掌握相關應用技術的能力。為此,在教學過程中,利用課余時間,有計劃地組織研究生對有關信息管理系統進行操作和分析;個別專題內容按任務和對象需求進行調整和選擇;課程進行期間組織學員進行研討;圍繞教學,組織好討論、答疑等活動,鼓勵研究生積極參與輿情應用系統的開發。授課教室具備現代多媒體教學條件,原型系統研發具備網絡連通的教學條件。考核內容主要是研究報告寫作成績和平時成績。基本閱讀著作,教材是筆者所編著的《網絡輿情分析技術》(國防工業出版社,2014版)。參考文獻主要包括張曉軍《美國軍事情報理論著作評介》、劉慧等《軍事信息資源管理理論與方法》、王能斌《數據庫系統原理》、薩師煊《數據庫系統概論(第3版)》、周榮庭《軍事信息管理概論》、傅會民等《軍事信息技術》、馬費城等《信息管理學基礎》、肖占中《軍事信息管理》、劉繼賢《軍事管理學》、黃曉斌《網絡信息挖掘》、史忠植《人工智能》、劉瑞挺《信息管理實用技術教程》、翟延富《數據庫與網絡技術》、樊月華《Web技術應用基礎》、方興東《網絡輿情藍皮書》等。
2情報大數據管理前沿問題研究課程的實踐
情報大數據管理前沿問題研究課程,實踐環節系統地探研涵蓋網絡輿情采集、網絡輿情處理和網絡輿情服務的情報大數據管理技術,并構建其演示訓練系統,力求在學術上拓展情報學科領域的研究空間和深度,提高相關知識和成果的利用水平。該課程實踐方法的核心之一是深度融入網絡輿情分析技術,以下闡述相關教研內容。
2.1能力實踐綜述
主要研究互聯網上主題輿情的分析技術,以網絡環境下信息組織理論體系和信息智能處理技術為基礎,將國內外先進的知識技術運用于網絡輿情智能化分析的全過程,促進圖書情報界在網絡輿情采集、處理和服務方法與技術領域的深入研究。一是網絡輿情的智能化采集。網絡輿情情報規劃與獲取研究,主題網絡輿情的語義特征抽取研究,輿情網頁內容和鏈接相關性的判定研究等;二是網絡輿情的智能化處理。主題網絡輿情的本體構建研究,語義層的輿情信息聚類和分類研究,基于情感本體的輿情傾向性分析研究等;三是網絡輿情的智能化服務。輿情事件網頁內容的詞匯關聯分析研究,基于網絡論壇的輿情話題追蹤研究,網絡輿情檢索系統中的查詢主題分類研究等。
2.2課程實踐之一:網絡輿情的信息采集
網絡輿情的信息管理。包括:①網絡輿情的信息采集。網絡輿情的采集方法、搜索引擎的研究進展、網絡信息的分類及其抽取。②輿情話題的搜索技術。話題搜索的基本原理和技術、主題爬行的實現。③網絡輿情的信息處理。網絡輿情的處理方法、網絡輿情的信息內容分析。④網絡輿情的內容分析與服務。知識技術及其應用、主題輿情內容分析框架。⑤基于社交網絡的輿情傳播動力學性質。網絡輿情信息抽取和整理。包括:①輿情網頁的結構特征與分塊處理。話題標記和頁分塊、內容分塊、布局分塊、結構分塊。②基于主題爬行的輿情網頁分塊。網頁的預處理、網頁分塊的特征提取、輿情內容塊的整合。③主題網絡輿情的語義特征抽取。網絡輿情語義的特征、特征抽取及其改進、網絡輿情的情報獲取與整合。網絡輿情的情報價值與情報支援;網絡輿情情報支援系統。
2.3課程實踐之二:網絡輿情的信息分析
輿情網頁與話題相關性的判定。包括:①內容相關性的判定方法。元數據方法、鏈接標簽數據方法、鏈接結構分析方法、頁面語義信息方法。②鏈接相關性的判定方法。、主題鏈接上下文信息提取、基于語義相似度計算的鏈接判定。③輿情網頁內容相關性的分析。主題特征的選擇、待識別網頁模型的建立、話題文本識別算法的選擇。④輿情網頁鏈接相關性的分析。基于信息鏈接關系的分析、增加主題分析的改進算法。基于本體的網絡輿情分析。包括:①通用本體構建的幾種方法。②基于本體的主題網絡輿情知識模型。輿情的本體知識源、本體的主題輿情構建策略、知識模型中的本體庫架構。③主題網絡輿情本體的實現方案。本體構建的規則、本體的實現步驟、一個輿情事件的本體實例。基于情感本體的網絡輿情傾向性分析。包括:①網絡輿情的傾向性分析。②網絡輿情傾向性識別方法及比較。基于文本分類的傾向性識別、基于語義規則的傾向性識別、基于情感詞的傾向性識別。③情感本體的構建方法。領域語料的情感概念選擇、基于情感本體的領域語料整合多情感概念的情感本體構建、本體話題構建。④基于情感本體的主題輿情傾向性分析。特征詞情感傾向度、增加程度級別的特征詞權重、基于情感本體的傾向性分析。⑤網絡輿情傾向性分析實驗與結果分析。
2.4課程實踐之三:網絡輿情的信息服務
當前,世界經濟的發展給產業帶來很大的變化,制造業首當其沖,將會成為各國經濟未來競爭的前沿。美、德、日本等發達國家都相繼做出了戰略部署,我國也提出了“中國制造2025”“人工智能2.0”“一帶一路”等重大部署,主要解決產業與科技的重大發展問題。加入競爭潮流,推動傳統向高端制造業轉型升級。教育部以此為契機,舉行了高等工程教育發展研討會,形成“‘新工科’復旦共識”“天大行動”“北京指南”等文件,提倡以跨界、創新為特點,突破核心關鍵技術。這樣戰略的發展迫切需要新型工程教育提供人才支撐,也為下一步的工程教育創新指明了方向。高校應該主動調整教育結構,發展新興前沿學科專業,積極推動工程教育改革創新。迎接全球新的科技與產業革命的到來,為培養新型工科人才,提升我國社會產業升級與發展做出變化。于是“新工科”概念應運而生。
二、藝術設計人才培養模式的不足
現代藝術設計專業的教育是在20世紀80年代,與新工科的人才培養的新理念相比,存在著較大的差距,造成人才質量的缺失。
(一)學科壁壘,限制藝術設計人才知識體系的拓展
目前,藝術設計專業的教學更多是專業學習,對綜合能力的培養不夠重視。在專業培養方面,大多數院校仍然強調傳統型的技法教育,以造型和設計基礎及專業三大塊為主,而相關學科知識涉及太少,知識體系不完整,遠遠達不到創新融合的知識和能力的需求。其次,由于招生政策上重專業、輕文化課的特點,以及專業劃分過細等原因,造成專業之間隔閡嚴重、知識面狹窄,限制了藝術設計知識的全面性。
(二)課程設置與人才培養目標呈現模糊性
高校是人才培養的搖籃,而人才的優劣就落在課程設置上。藝術設計專業課程在同時展上呈現出模糊性,課程建設落后,學科體系創新不夠。專業課與基礎課、通識課、技能課等缺乏規劃,課程科目多,課程內容重復現象嚴重,教學內容單一,實踐應用能力和對新技術的拓展不足。導致教與學出現較嚴重的脫節。直接影響了專業設計的水平和學生的綜合能力。
(三)傳統教學方式束縛學生創新力的培養
教育方式陳舊直接影響學生的創新力,老師主導教學,學生被動學習,課程教學設計落后,對學生的個性培養和創新意識認識不足。在現行的藝術類升學體制上,過于強調專業成績,直接造成學生在文化學習能力上的欠缺,綜合素質偏低,缺乏獨立思考的精神和溝通能力。老師在教學中把藝術設計教育當成一門技能課,圖形語言表面視覺化的訓練較多,造成培養目標不清晰、知識體系不完整,忘記了設計是解決實際問題的活動。
(四)師資結構不合理,實踐性教學滯后
理論與實踐脫節是高校目前比較嚴重的問題,大部分的老師學歷高、有理論知識,很多是從學校到學校,缺乏實踐能力,對藝術設計這種要求實踐性強的課程教學把握不了。也有一些學校要求教師追求科研,或要求承擔繁重的教學任務,導致教師對教學缺乏熱情,嚴重影響著學生的成長和風格的形成。此外,高校由于盲目擴招,部分師生比例失調、教師一崗多職、大班授課等,甚至質量監控和評價機制不健全,嚴重影響了教學質量。
三、“新工科”背景下藝術設計課程建設的思考
“新工科”的理念給教育帶來了新思想,藝術設計專業應該順應潮流,改革創新,探索符合現代藝術教育規律和時代特征的新培養模式,為學科的發展提供新思路。
(一)學習“新工科”理念,促進藝術設計人才培養新模式
藝術設計專業人才的培養,首先需要加強創新思維培養,培養對美的洞察力,克服由于招生政策產生的影響。依托新工科的新理念、新培養模式,強調跨界融合創新教育,著重邏輯思維的突破訓練。打破傳統的教學方式,在進行技術性的創作和創意活動思考的同時,加強對創造美的認知,將內心的感悟轉化為自己獨特的藝術設計語言。加強通識教育和跨界交叉學習,拓展學生的知識面。以“通專融合、跨界培養”的思路促進人才培養,在通識教育的基礎上,要求藝術設計學科與其他學科、本專業與其他相關專業之間交叉融合和跨界發展,打破單一的學科和專業界限,向厚基礎、寬口徑、復合型方向發展,構建新的藝術設計體系,讓學生在廣闊的哲理空間中享受設計教育。用實踐教學帶動創新創業。實踐和創新能力的訓練是藝術設計專業的根本,包括手、腦、耳、眼、口等多方位的訓練,加強信息、產業、學科間的相互滲透,協同育人,打造共商、共建、共享的藝術設計教育責任共同體,力求多元、多維度發展,推動藝術設計創新創業的提高。
(二)用跨學科學習方法來構建藝術設計人才培養的新通道
傳統的藝術設計學科涉及圖形、造型、色彩學、空間學等幾大類知識,更多的是用形象思維。加強跨學科學習,培養用工科思維去提出、分析、解決問題,構建藝術設計人才的新方向。1.跨學科交叉培養的構建。藝術與文理工科交叉學習,理工科課程具有較強的理性,學習的是數學、物理、化學等課程,運用邏輯思維理性地解決問題;文科的感性思維與藝術設計相對較為接近,能幫助我們提高想象力、閱讀和理解能力,能給予藝術設計增加深厚的底蘊。比如,一句話或一首詩,可以成為一幅畫面,就能讓人產生不同的聯想,不一樣的意境。藝術設計離不開對理工科知識的學習,相互結合更能改變人類的生存空間和生活方式,比如,人類對新材料探索、人機數據產品、智能制造等都是藝術和科技結合的產物。因此,藝術設計的人才培養既要有想象力,又要培養學生的科學意識和從多學科角度分析和解決問題的能力。藝術與通識課程融合的培養。通識教育重在“育”而非“教”,它能構建和完善學生的綜合知識能力,藝術設計專業的學習以創造力培養為前提,學生需要廣博的知識才能保證其知識結構完整,需要學生跨校、跨系、跨學科等方式全面學習。另外,通識教育還能彌補因應試教育出現“高分低能”現象以及對不同知識點的銜接起到了承上啟下的作用。藝術與實踐應用學科交叉培養。實踐性是藝術設計教學的特點,要加強實踐育人,可從校內和校外實踐搭建平臺,校外加強與企業之間的深度合作,可聘請設計師參與人才培養計劃的制定、編寫實用教材、指導學生實踐教學等,在校內建立創新團隊、增加實踐項目,建立綜合創新平臺。把人工智能、大數據、新媒體、數碼技術、3D打印等最新技術運用到藝術設計教學中。2.構建專業交叉學習模式,培養大藝術設計理念。首先加強本專業內的寬口徑學習。整合相關課程,減少課程內容的重復率,相互銜接,淡化專業教研室,完善院系內選修課的模式,讓專業之間深度融合。比如完成一個產品宣傳,就把標志設計、包裝設計、攝影攝像制作、海報設計等課程作為板塊來教學,形成專業一體化來解決問題的思路。同時,把教學內容多樣性、適用性、連貫性等統一考慮起來建設。3.跨學科知識的學習培養還涉及其他方式。如彈性學制、大類招生、跨界培養、融合產學研教、轉專業、主輔修、搭建創新平臺等。還需加強慕課、網絡課程、精品視頻公開課等方式的學習。
(三)增強創新創業意識,打造產學研融合新平臺
前兩年,國家提出“全民創業,萬眾創新”的口號,推動了創新創業的新,也激活了高校產學研教的熱情。以產業需求為平臺,促進高校創新創業的發展,完善科教結合、產教融合、校企合作模式,建設以實踐一體化為出發點的協同育人組織機構。讓藝術設計學生能運用完整的思維,把創意通過實物展現出來,推進專業教育與創新創業教育的有機融合。還可以采用科研訓練、學科競賽、創客、工作室教學等模式,深化創新創業教育工作。“以學生中心”,激發學習動力,讓學生明白自己是教育的重要參與者,養成自主學習、互動學習、深度和分析學習等多種學習方法,構建健全的知識面。同時,加強學生個性和創新精神的培養,為不同層次的學生,提供多樣化學習的選擇方式。讓教師更多地定位在引導者的角色,重在傳授知識,制造學習氛圍和學習方法、方式上。以科研促進教育教學質量提高。教學是高校教師的主體,科研是教師完善自我和教學提高能力的源泉,要二者有機結合,以科研促進教學。同時,重構教學關系,讓教師最大限度地發揮每個學生的潛能,打破思維定勢,加強創新思維訓練,從全新的角度去完成藝術設計課程,培養學生創造力。嚴謹的治學態度能帶動學生的學習熱情,也能提高教師的綜合素質和能力。同時,將科研項目、學術論文成果融入教學中,可以激發學生學習的主動性,形成良好的學風。例如,將人文社科課題的“麥草畫的應用研究”結合到藝術概論和工藝美術史等課程進行教學,能拓寬學生對民間工藝知識面,加深對課本知識的理解及實際應用。增強了教學的深度、拓展教學的廣度;再如將素描的基礎教學課題研究成果與專業緊密結合,增強了知識的厚度和提高了教學質量。還可將科研成果運用到教案中,同步前進。這樣能培養學生的研究和創新思維能力,讓教師成為學習的推動者。
(四)提升教學質量體系,探索建立評價管理新機制
科學的教育質量觀是教育質量保障體系的保障,倡導素質教育,把學生的學習能力、實踐能力、創新能力作為評價的重要目標。
1.建立完善的教學保障體系。學生是教學質量的主體,也是教學和管理環節中的重中之重。學生對教學質量的建設和評價最具有客觀性,一個好的教學質量管理運行機制能決定教學的成敗,它必須結合學校定位,優化學科專業布局結構,形成具有學科優勢、特色鮮明的專業。在培養和引導學生獲得知識的同時,加強綜合能力和整體素質的培養。比如啟動專業大類人才培養模式,促進專業與實踐教育的融通;搭建移動教學平臺,推進導師制、輔修、雙學位制度、促進因材施教和個性化發展。
2.規范教學質量監控與管理制度。教學質量監控管理是保證教學工作順暢,教學質量體系完整的組織工作,要求多部門相互協調和監管。課堂教學質量在監控系統中占據首要位置,保留傳統的督導、領導、同行聽課監管體系,增加學生督導組、行業專家組等機構,發揮學生督導組和專家組特定優勢,采取聽課、查課、評教評學、測試、質量跟蹤、信息公開制等形式。還需點到面、主和次等機動靈活的檢查體系,落實問題的收集和反饋,探討教學改進等并提出修改意見。實踐教學考核和質量監控體系的優化在藝術設計專業中極其重要,把握成果導向考核的特點,抓住行程式考核這條線,突出跨學科的兼容性。以授課教師為主導,學生自評、互評、教師點評、學界和業界專家參與考核等多種形式結合,強調綜合素質和創新能力,做到考核的客觀公正。同時,把握市場人才需求,建立實踐教學質量控制體系,完善畢業生就業質量跟蹤調查的工作管理,做到圍繞市場教學的學習考核模式。客觀的評價監控體系能促進工作,而教學結果是反映教師成績的重要依據,而多點運用學校教學和行政管理部門進行教學檢查及教學管理,采用報紙、網上新聞、校領導信箱等途徑,實現數據的采集、管理、查詢、分析與上報的功能,并及時向相關部門反饋教學質量監控信息,再由相關部門進行調研、分析和準確評估,提出建議予以答復。
3.完善教學質量評價體系。教學質量是高校的生命力,而完善的教學質量評價體系顯得尤為重要。評價的方式很多,更多的要求學生主動參與,如網評和學生信息員評教,這有助于提高學生的自主意識和評價的客觀性,而學生信息員重在提供教學過程的動態信息;督導團是一個專家團體,能幫助老師改進問題,并將處理意見送至教務管理部門處理后由此再反饋到執行部門。教研室評價和教師互評兩塊,從某個角度來說,同行評價可能更深入,需要從師德形象、教學任務、教學規范、教研活動、業務進修、科研等全面進行。另外,考試也是評價的一個重要的環節,必須確保考核方法和成績的公平公正,做到以規范、調整教學為考試目的。
4.加強教學輔助與服務系統建設。高校的教輔和行政服務部門往往不被人重視,也非常重要,其任務是保障教學的順利進行。突出以教學為中心的管理方式,嚴格規范的管理、快速的辦事效率和服務質量是對這些部門的基本要求,也對教學的基本環境和學校的氛圍發揮著極其重要的作用。包括校園網絡管理、教學設備及實驗實訓室、學工、后勤、圖書館、教師信息管理系統等保障系統,還涉及到教學系統、辦公管理系統、考務管理系統等,可借用校園網、大數據、微信、線上線下、定期質量報告,立足數據分析來為學校服務。
關鍵詞:動畫專業;核心課程;項目教學法
一、國內外項目教學法研究現狀
自從1990年開始全球均將創新學習方式當做教學改革的關鍵目標。歐美等國普遍倡議將“主題探索”和”設計式學習”引入具體教學工作。2003年7月德國決定在教育中實施以行動為導向的項目教學法,該方法通過將整體學校流程劃分成多個細小而明確的工程或事件,并逐一有針對性地編制教案,最終使得學生不但能夠掌握理論知識和相關專業技能,更能真正擁有職業能力。而丹麥教育部要求國內各高校必須在教學中引入項目教學法。芬蘭則徹底放棄舊有授課方法,而是改用主題學習法、知識講座、小組討論和個別輔導等相結合的新型教學方法,教學成效已有明顯改觀。瑞典教學改革的亮點在于將專業不同的學生集中起來共同探討棘手的問題,這種方法被稱為問題學習法。挪威則不但注重教學中大班教學與小班學校和輔導的交叉使用,還在社會科學、醫學及諸多“交互式”課堂上引入問題學習法,引導學生將解決問題的具體思考過程轉化成自身能力[1]。日本則在新的教學內容意添加了“綜合學習時間”[2]。有效促進學生從更多途徑發現、分析、解決問題,為日本高等教育改革提供了有力方案。當前,國內許多高校正在對項目教學法積極探索,在注重教學時同步進行項目化實踐,通過“學教并重”帶動學生自我學習能力的形成。例如浙江工商大學利用自身碩、博點豐富的優勢,將項目實踐教學施行學科制管理,在不同專業內,由導師—博士—碩士—本科生組成科研項目梯隊,充分結合了產、學、研教學體系,引導學生參加科研創新項目小組[3],將科研項目內容作為學生畢業論文選題方向,使學生能夠自發參與并完成實踐課程;北京航空航天大學的“工程項目教學法”針對計算機控制類課程教學模式進行改革,采用工程項目驅動教學模式,探討了該模式下教學項目的設計原則,自主開發了隨動系統、直線吊擺、直線倒立擺、旋轉倒立擺等多種控制實物對象,為自動控制原理、計算機控制系統、運動控制、現代控制理論、最優控制、伺服系統、專業課程設計、專業實驗、現代控制系統設計開設了實驗課程[4];西北政法學院“立法診所”、西北政法學院法律診所2001年在深化教學改革,將舶來的診所教學方法與“本土資源”相結合的過程中,創立了立法診所并開始了項目援助課程的新的教學方法。診所實行開放式課堂教學,采用大腦風暴、角色扮演、模擬審判、發現式游戲以及小組活動等方法,對法律職業的基本技能進行訓練[5]。中國臺灣則在改革后的教學中全面推廣“十大能力”中的第九、十項能力,即“激勵學生自主學習和探索”和“培養獨立思考與解決問題”。而當前國內教學創新則注重學習方式的變革,旨在通過探索學習為學生打造自由開放的學習環境,讓學生不再只能被動等待教師灌輸知識,而是可以自主結合多種途徑掌握相關知識并將其應用于實際生活和工作。此外,國內大部分高職院校也基于自身情況對項目教學法展開探討,盡管已經有所收獲,但進步的空間還很大,依然可以在很多方面繼續前行。
二、動畫專業核心課程教學的現存主要問題
動畫專業的核心課程有:動畫概論、動畫美術設計、卡通技法、二維動畫技術、三維動畫技術、攝影攝像及影視后期。主要傳授和培養動畫專業學生專業理論知識、動畫造型與設計、鏡頭表達能力及應用二維、三維、后期軟件進行動畫作品、影視作品制作能力。從教學實踐來看,目前主要存在以下三方面問題:
(一)教學理念落后
動畫藝術設計是一門綜合性很強的學科,涉及到繪畫、影視、表演等諸多方面的知識,目前的動畫專業核心課程教學理念往往把動畫造型能力、動畫設計能力知識化,把這些需要通過實踐鍛煉出的能力歸納成知識點,認為掌握了部分知識點就相當于擁有了動畫設計的能力,而忽視了動畫項目實踐才是培養學生動畫設計基礎能力的有效途徑。
(二)課程內容乏善可陳,脫離實際應用
在實際操作課程中(二維動畫、三維動畫、影視后期等),這些課程的教學具有很強的時效性(軟件、技術更新周期短)和專業針對性。目前的課程內容往往來自于老舊教材,任課教師如果只是一味地按照教材上傳授知識,很容易落后于軟件、技術發展速度,同時,一味地照本宣科,也容易忽視學生對學習的期望,不利于激發學生自主學習,從而使學生對學習動畫專業技能產生厭煩感。因此,唯有找到一種注重技術時效和實際體驗的教學方法并貫徹到課程內容中才能真正為學生所接受。
(三)教學實踐活動匱乏
目前,動畫專業核心課程的實踐活動還停留在課堂練習和課后作業上,學生實踐能力的培養滯后,課余時間缺乏對課程知識、技能進行鞏固和發散的實踐活動,造成“動畫課堂知識支撐動畫設計能力”的現象,導致學生在學習中產生惰性。其實,應該是學生對動畫能力的追求驅使其獲取知識與技能,將學習拓展到課外。任課教師需要根據不同課程內容,合理安排時間,設計教學實踐活動,引導學生找到適合自身的學習方法,來應對動畫軟、硬件技術的快速發展。
三、動畫專業核心課程項目教學法施行方案
動畫專業固有的綜合性、實踐性特點,促使從業者需要具備較強的綜合設計和實際操作能力,在動畫專業核心課程教學過程中,不僅要求學生在理論上有所收獲,更要借助反復的實際練習將其轉化為自身能力并形成獨特的創新思維。如何使學生通過參與制作實踐項目,深入開發新時代學生的創新思維;如何推動實踐項目帶動理論學習,拓寬學生的動畫設計創新意識,加深學生對動畫的理解;如何提高學生發現問題,探索問題,解決問題的能力,拓展動畫專業人才就業方向,進一步挖掘動畫專業人才技術的“廣度”與“深度”;這就需要引入“項目教學法”對目前動畫專業核心課程教學法進行改革與探索。項目教學法是基于整體社會的工業化和信息化而產生的新型教育手段,它將行業生產和社會需求融合到一起,其目標是為社會供應可用之才,即讓學習者能夠順應當代社會生產力和生產關系相適應的現狀和未來走向。動畫專業核心課程項目教學法的提出正是基于對“創新實用型”人才培養目標的充分理解,采取國內外權威教程網站、論壇的最新案例;校內跨學科、創新創業項目;“大廣賽”“金犢獎”“學院獎”“大學生藝術展演”“大創”等比賽項目;動畫企業項目引進課堂的形式,形成逐級遞進、由簡單到復雜、由教師主導向學生自主學習轉變的遞進機制。給予學生學習、改進、發揮動畫實踐能力的課程空間,從而達到理論與實踐充分而完善結合的教學思想,有效提升教學效果、進而提高動畫專業人才培養質量(見圖1)。
(一)更新動畫專業核心課程教學理念
1.確定以“項目教學法”作為動畫專業核心課程教學理念,通過改革動畫藝術設計傳統“理論—練習”的教學模式,將教學工作融入于“動畫項目”而開展,其重要組成部分為內容、活動、情境和結果。根據動畫藝術設計專業特點,將創意設計作為整個項目教學的導向,增加創新項目動畫設計課題(動畫IP設計項目研發、關聯商品項目開發等)。2.建立“創意引導—學生求知—教師解惑”的教學思路,突出動畫藝術設計培養學生自主性的教學特色,形成“分析項目—操作實踐—總結經驗”的教學模式,將教師提問轉變為學生提問,增強學生學習的自我性,轉變教師灌輸、學生被動接受之舊有觀念,深度開發學生的創意思維,從根本上激發學生對動畫學習的熱情。最終實現學生的理論能力與實踐能力相互促進的良性循環教學模式(如圖2)。3.將動畫專業核心課程進一步細分,并將畢業設計創作課程納入其中(見表1)。
(二)改革傳統動畫專業核心課程教學內容
1.以“激發學習,尋找知識”為出發點,以培養“創新實用型”動畫人才為目標,通過建立開放式網絡動畫設計工作室,開設網絡校企合作視頻課堂,在動畫美術設計課程中將社會企業正在實施的實踐動畫美術設計項目導入到教學中,加入動畫項目設計線上平臺(豬八戒網),從該項目所涉及的IP和相關商品等方面入手,啟發學生的創新思維,拓寬動畫設計教學的“廣度”。2.轉變傳統動畫創作流程的觀念,逐漸滲透項目教學。在二維動畫、三維動畫、攝影攝像創作課程中引入最新動畫設計與制作技術(如人工智能交互界面設計、三維VR技術、全景攝影等),開發學生學習的求知意識,挖掘動畫設計課程的“深度”(見表2)
(三)加強教學實踐活動
1.打破傳統的以統籌安排為主的封閉式教學管理,在三維動畫技術和影視后期課程中建立開放式的網絡動畫設計工作室,讓學生與企業直接對接,體驗工作實習實踐經驗,激發學生學習動畫的興趣,同時培養學生的社會責任感和實際解決問題的能力。2.將“大廣賽”“金犢獎”“學院獎”“大創”等項目引入動畫美術設計、二維動畫、三維動畫等動畫專業創作課程,在課堂中設計制作。在教學、實踐、競賽中切實提高動畫設計專業學生的設計、制作水平,形成“以賽促學”的課程體系,帶動整個動畫設計教學走向“啟發—實踐—探索—提高”發展的良性循環。3.設置創意課堂,針對劇情創作類課程(如微動畫劇作、動畫表演、微電影創作等)設置相應的情景教學內容,充分啟發學生劇情創意、表演創意的能力。4.合理設計課堂互動,將動畫專業核心課程課時安排劃分成縱、橫兩個方向。在橫向上打破設計類專業界限,引入廣告、視覺傳達、服裝、表演等專業學生分享設計比賽、大創項目經驗;在縱向上打破高低年級界限,鼓勵高年級學生帶動低年級學生參與比賽或項目,提升動畫專業學生知識面和適應能力。
四、結論
綜上所述,動畫專業課程的項目教學法的提出目標在于以動畫藝術設計教學為改革平臺,在動畫專業教師和專家的引導下,通過對該教學法充分的研究與有效的組織實施,創建一個以項目實踐帶動理論學習的學習環境,形成一個“學生主動求知”的良性局面,其意義有以下兩點:(一)重新構建動畫專業核心課程教學方法,突破學生被動學習的教育模式,針對性地以項目學習為主線,明確學生學習的目的性,激發創作靈感,培養創新實用型動畫人才,使在校學生的創新意識與社會價值并存。(二)結合新時代學生潛在的創新意識,將“項目教學法”導入到動畫教學中,從教學理念、教學內容、教學實踐活動上進行改革,建立一套全新的啟發式教學方式,讓學生能真正地深入地理解和學習動畫藝術。
參考文獻:
[1]胡國南.國內外項目教學法的應用與反思[J].溫州科技職業學院學報,2009(1):23-25.
[2]單喜軍.日本“綜合的な學習の時間”の意義とねぅぃ[J].商情,2015(7):118.
[3]夏寒.高校實踐教學改革淺析[J].杭州科技,2005(1):49-50.
[4]袁少強,郭艷玲,張平,等.基于工程項目教學法的控制實驗平臺建設[J].實驗室研究與探索,2013(11):425-428.
[關鍵詞] 信息傳播技術(ICT); 學習方式; 發展; 變革
[中圖分類號] G434 [文獻標志碼] A
[作者簡介] 童慧(1987—),女,甘肅平涼人。博士研究生,主要從事教育傳播學、現代遠程教育的研究。E-mail:。
技術的進步,推動了社會的快速發展,深刻影響著人類生活方式和思想觀念的轉變。尤其是進入21世紀以來,“信息傳播技術(ICT)” 不斷見諸國內外各種主流和非主流學術媒體,成為流行的、使用頻率極高的詞匯。從先進思想文化的傳播到政治軍事領域的宣傳報道,再到社會經濟發展方式的轉變,ICT對人類社會產生的影響可謂是顛覆性的、浸透性的、無處不在的。同樣,ICT對教育事業的發展與進步也起著毋庸置疑的推動作用。“學習方式”作為教育理論研究的重要方面,也受到了ICT的深刻影響。筆者以 “學習方式”的廣義含義為出發點,從學習者地位的改變、學習交互方式的變革以及學習環境的改善等三個方面梳理和總結ICT支持的人類學習方式的發展與變革。
一、信息傳播技術與學習方式
(一)信息傳播技術(ICT)
ICT從一種提法或觀念演變成一個概念,已被越來越多的國家和地區所接受,其重要性更在國際社會上得到了普遍認可,以至于八國首腦會議將ICT納入了東京宣言主題。然而,由于ICT本身的復雜性和應用的多重性,學術界對其認識和描述也具有多樣性,并未形成統一的認識。這些觀點歸納起來,可以分為以下幾類。[1]
第一類定義主要側重ICT的信息管理過程。如Larry Wentz等認為,信息傳播技術包括收集、保存、恢復、處理、分析和傳遞信息等對全球經濟繁榮起實質作用的技術范圍。第二類定義強調ICT的通信特點。認為ICT是一個總括術語,包含任何通信裝置或應用,包括無線電、電視、蜂窩電話、計算機和網絡硬件與軟件、人造衛星系統等,以及與之相關的各種服務和應用,如視頻會議和遠程學習。第三類定義關注于ICT的信息獲取和傳播的功能。指出ICT代表一群依據信息獲取和傳播功能定義的相關技術,如互聯網、無線通信技術、即時通信技術等。第四類定義則是從ICT部門或產業的角度來界定ICT的。
本文中的信息傳播技術采用了Richard Curtain對ICT的界定。他指出,ICT可寬泛地定義為借助電子手段,方便信息的創造、儲存、管理和傳遞。這一定義強調ICT作為一個傳播工具,而非一個信息處理手段。由此,Richard Curtain將ICT分為新舊兩種形式,舊ICT指報紙、幻燈、投影及廣播電視等,其優點是成本低,在用本地語言傳播信息方面,幾乎不需要操作技巧和與之相關的能力;缺點是其傳播的單向性和容易受到政府的管制責難。新的更先進的ICT包括網絡計算機、無線通信、無線技術和互聯網。這些新技術的特點是:能夠提供一對一、一對多的有效的雙向通信;能夠支持24小時全天候實時、同步、延時、異步通信;能夠通過其互聯基礎設施形成跨越地理距離的觸覺以及持續降低的通信成本。[2]本文若無特別說明,“技術”指這一意義上的“信息傳播技術。”
(二)學習方式
學習方式(Learning Style)由美國學者哈伯特·塞倫(Herbert Thelen)于1954年首次提出,是當代教育理論研究中一個重要的概念。但長期以來,我們對學習方式含義的界定處于狹義的理論層面。一般認為學習方式“是人們在學習時所具有或偏愛的方式,即學習者在研究解決其學習任務時所表現出來的具有個人特色的方式”。[3]也有學者將學習方式定義為學習者在學習過程中表現出來的基本行為特征和認知取向。[4]這種狹義的對于學習方式的理解,歸根結底出于人們對學習概念的狹義理解和運用,即把學習窄化為文化知識的學習,致使對學習活動的研究局限于教育理論界,未能從更廣闊的哲學和人類學層面上研究和提示人類學習活動之特點與發展規律。
桑新民教授等從廣義的、歷史的視角對學習方式的含義進行了界定,認為學習方式與生產方式屬于同一層次的范疇。[5]他指出,人類的學習活動同人類的物質生產活動一樣,都屬于人類最基本的社會實踐活動,二者相輔相成、互為因果。生產是一個歷史范疇,需要用生產方式來揭示不同時代生產內容形式的特點及其演變發展的規律;學習同樣是一個歷史范疇,而學習方式正是揭示了不同時代學習內容與形式的特點。由此,他將學習方式的含義擴展為學習能力和學習關系兩個方面。其中,學習關系包括教師與學習伙伴、校園文化、學習的物質條件和資源、各種學習環境以及與學習相關的政策和體制等。
技術的進步推動了社會的變革,對人類學習方式的發展也產生了積極的影響,使學習方式顯示出不同的時代特征,以適應當時社會的發展水平。筆者將以廣義的學習方式的含義為出發點,從學習者地位的改變、學習交互方式的變革以及學習環境的改善等三個方面闡述技術支持的人類學習方式的發展與變革。
二、技術促進了學習者地位的改變
傳統的教育強調的是知識的傳播,其教育信息大體上是通過教者的語言和書面的文字來傳達的。[6]教者決定了要教什么主題、概念和技巧,然后他們將這些內容直接而完整地傳遞給學習者,學習者往往處于被動地位,成為信息被動的接受者和知識灌輸的對象。與傳統教育相對的是有效學習。有效學習是指學習者在教育者的指導下,應用恰當的學習策略對學習內容進行主動加工,并在一定時間內完成學習任務、達成學習目標、獲得自身發展的過程。[7]它強調學習者自主的、探索性的、研究性的學習;強調學習者形成對知識的真正理解;強調使學習者獲得積極的情感體驗;強調只有學習者主動參與學習活動,才會發生學習。[8]由此可以看出,學習者主動性的發揮和學習者地位的改變,會在很大程度上影響學習的效率和質量。ICT的教育應用促進了學習者地位的改變,保證了有效學習的發生。
(一)從整個社會范圍來看,學習者由信息的被動接受者變為信息的主動獲取者、建構者、傳播者
從陶行知先生最早舉辦的“千字課”教學實驗開始,ICT被用來在較大范圍(與傳統教育相比)內向學習者傳遞教學信息,這一創舉在當時極大地提高了教學效率和教學質量,并對之后電化教育的發展產生了深遠的影響;到廣播電視大學的成立,廣播、電視開始進入教育領域,使教育信息能夠實時、迅速、遠距離、大范圍地傳播,加之電視節目可以同時傳播圖像、文本、聲音等多種信息,可謂圖文并茂、聲像并舉。然而早期的ICT應用于教育的實踐活動(幻燈、投影、廣播、電視的教學應用)都沒能從實質上改變學習者被動接受信息的地位。這些信息傳播方式都是單向的、中心化的,是一種由個人或少數人壟斷知識或信息的傳播方式。[9]
多媒體計算機技術和網絡技術的出現,打破了傳統的信息傳播方式,使信息和知識的交流具有了交互性、去中心化、自組織等特點。知識和信息已不再由個人或少數人所壟斷,而是為大家所共享,形成了眾人向眾人傳播的方式。學習者不再只是局限于從書本上、從教者口中、從電視節目中被動地接受被設計好的教學信息,而是可以遨游在信息的海洋里主動尋找,獲取自己需要的、感興趣的各種信息資源。此時,教育者與學習者的界限已不那么清晰,因為任何一個人在某一方面都有可能成為別人的老師,這也正是孔子所說的“三人行,必有吾師焉”。
Web 2.0的出現,使博客、Wiki、社會網絡(SNS)以及即時通訊等新技術很快在教育領域得以應用,又一次推動了學習者的地位發生重大改變。在Web 2.0平臺中,學習者不僅是信息的接受者和消費者,而且成為信息的構建者和者。每位學習者在這里都是平等的,他們借助技術手段的支持,平等地共享別人提供的學習資源,又與學習同伴進行交流互動,形成自己對知識的見解和感受,并將它們到網絡平臺上,平等地參與學習資源的建設與創造。[10]在參與的過程中,學習者不僅獲得歸屬感和話語權,而且使學習過程得以持續和深化。這正是Web 2.0所倡導的精神:開放、共享、參與、創造。
(二)從學習者自身的發展來看,學習者由被動學習變為主動學習
在傳統教育中,由于思想觀念的束縛和技術條件的限制,學習者基本上是依靠教科書和教育者來獲取知識和信息的。對學習者而言,這種知識來源的單一性和“師道尊嚴”的古訓,一度形成了“崇尚書本、崇拜教師”的風氣。長此以往,養成了學習者的學習惰性以及缺乏探索精神、缺少批判意識等不良學習習慣。
ICT的教育應用,改變了學習者被動學習的狀況。從早期的多媒體課件、教學錄像、教學光盤到現在的網上學院、虛擬實驗室、微課程等,學習者的知識來源渠道多了,教學內容豐富了,學習時間、學習主題、學習進度等都可以自己掌握,從而使學習者獲得了學習的自由。此時,教育的目標不僅是使學習者獲得知識,更重要的是要促進人的全面發展(認知發展、創新能力和批判意識的發展)、自我實現以及獲得積極的情感體驗。[11]
另外,在技術的推動下,信息社會的飛速發展使得正規教育已不能滿足人們生活和工作的需要。人們深刻地意識到學習已不再是一件一勞永逸的事情,只憑借學校教育短短十幾年的教化,我們無法在社會中找到立足點。此時,終身學習理念深入人心,學習者唯有堅定終身學習的態度,不斷接受新觀點、新理念,掌握新知識、新技能,才能適應社會進步的需求,才能找到自己的生存價值。因此,在這樣一種社會需求的驅動下,在信息傳播技術的大力支持下,學習者由被動學習變為真正意義的主動學習,正規教育與社會教育的界限也將變得模糊。
(三)從學習支持和服務的角度看,個性化學習得到了發展
個性化學習與個別化學習有所不同。個別化學習強調為了實現同一的學習目標,學習者可以根據各自的需求以不同的進度來完成學習過程。個性化學習是一種自定步調、定制內容、關注個體需求的學習方式。因此,二者在學習目標、學習內容、學習方法及學習進度等方面都會有所不同。[12] 可以說,個性化學習包含個別化學習,是個別化學習發展的新階段。
個別化教育的思想由來已久,孔子提倡的“因其材而施之以教”和蘇格拉底的“精神助產術”都體現了個別化教育的思想。第二次工業革命時期,機器大生產對人才的需求劇增,使 “班級授課制”逐漸取代個別化教育,成為當時教育教學的主要形式,并且在一定程度上大大提高了教學效率。然而,隨著時間的推移、社會的進步,“班級授課制”所帶來的教育問題凸顯出來。班級整齊劃一的教學步驟,培養“教育產品”、 “工具人”的教育方式和理念,無暇顧及學習者個體間存在的學習風格差異和個性特征差異,使得“班級授課”的教學方式日益遭到質疑和抨擊。[13]由此,學生的個性差異問題越來越受到教育界的關注,“個性化學習”應運而生。
最早支持個性化學習的技術產品是程序教學機,它是一種裝入預先編制的程序教材,能自動起到刺激—反應—強化作用的機械裝置,允許學生進行小步子、自定步調的學習,并能對學習進行積極的反應和及時的強化,具有一定的交互功能。計算機的誕生使個性化學習向前邁進了一大步。計算機在教育領域的應用不僅完善了教學機器的教學程序功能,還能夠輔助教學過程的控制(CAI),輔助教學活動的管理(CMI),為學習者提供個別指導、模擬和演示、問題解決、信息查詢、學習跟蹤、學習診斷等功能,實現了教育管理自動化。[14]
21世紀以來,移動技術、多媒體技術和網絡技術的綜合應用——移動學習的出現,推動了個性化學習的長足發展。學習者只要借助一定的移動通訊設備終端(手機、學習機、筆記本電腦等),就可以在任何時間、任何地點獲取所需要的學習資源(電子書包、微課程),與他人進行交流互動,實現隨時隨地的、有效的個性化學習。[15]這種學習方式不僅突破了時空的限制,更為重要的是學習者可以根據自己的需求、興趣、起步水平等充分利用零碎的時間片段,學習微小的學習單元,解決某一工作難題或學習難題,使學習者自身獲得個性化的發展。
三、技術促進了學習交互方式的變革
交互(Interaction),在《最新牛津現代高級英漢雙解詞典》(1989年第四版)中將其定義為“相互作用、互相影響”。是一個應用廣泛的科學詞匯,一般指一個因素各個水平之間反應量的差異隨其他因素的不同水平而發生變化的現象。從教育學的角度看,交互是指學習者在學習過程中,在一定的語言環境下,通過媒體或媒介與教育者或其他學習者之間的相互交流與合作。從信息學角度來看,交互是指信息輸出者與信息輸入者之間的交互,它們之間的關系有人—人之間、機—人之間、人—機之間的互動。[16]
(一)人際交互方式的改變
人際交互是發生在交互個體之間、個體與群體之間以及群體與群體之間的信息交流,具有靈活性和雙向性的特點。[17]人際交互在學習中的重要性,早已被人們很好地證實過:人們可以從閱讀中學到10%的知識,可以從聽講中學到20%的知識,可以從觀察中學到30%的知識,可以從視聽中學到50%的知識,可以從與別人的交談中學到70%的知識,可以從親身經歷中學到80%的知識,可以從向別人的教授中學到95%的知識。[18]當學習者有機會與同伴或教育者對學習的知識進行交互時,他們就有機會在其內部共同建構、分享知識,進而去理解正在學習的內容。[19]
然而傳統學習中的人際交互關系有其自身的局限性,對學習者的發展造成了某種程度的消極影響。主要原因在于:首先,傳統社會里,家庭是主要的生活和生產單位,血緣是整個社會關系系統的基礎,在整個人際交互中,重官位、講輩分、分親疏,人際關系主要以等級嚴格的縱向關系為軸心;其二,傳統社會中,人們生活在一個相當狹小而孤立的環境中,很少有其他的聯系,人際關系網主要局限于地緣、業緣、朋友的直接往來關系,交互的對象自然以熟人為主。[20]可以說,這一時期的人際交互水平較低,對學習者實質性的幫助也不是很大。
技術的發展,推進了BBS、實時聊天系統、視頻會議系統等交互工具的應用,同時也促進了新一代人際交互關系的形成。其特點在于,不僅使人際交互的成本降低、交互效率提高、交互速度加快,而且還創造了人際交互的全新空間,使人際交互從原來的“點對點”、“點對面”的熟悉的強聯系人群拓展到了遙遠、陌生的弱聯系人群,呈現出“面對面”的人際交互新形態。[21]在這種高效的新型交互過程中,學習者既作為信息的發出者,又作為信息的接受者;既是信息創造者,又是信息加工者。這不僅深化了學習者的認知過程,提高了學習技能,增強了問題解決的能力,而且建立起了良好的社會互動關系,建構了社會性知識的意義,對學習者批判性思維和問題解決能力有著積極的作用。[22]
(二)人機交互方式的改變
人機交互是指人與計算機之間使用某種對話手段,以一定的交互方式,為完成確定的任務而進行的人機之間信息交換的過程。[23]
計算機在教育中的應用始于程序教學,20世紀50年代中期,美國哈佛大學實驗心理學教授斯金納(B.F.Skiner)提出在“工業革命時代”要有一個相應的教育工業革命。于是,他根據學習心理學基礎的新成就,設計了“程序教學”機器,用以取代教師的“語言功能”。[24]這項舉措開創了計算機在教育領域應用的先河,但就其本質而言,學習者與計算機并未真正發生交互作用,只是通過教師編制的一套學習程序來操縱學生的學習。
1958年,英國的帕斯克(G.Pask)研制出了適應性教學機,用于訓練卡片打孔技能,這種適應性教學機已經具有了與學習者交互的功能,開啟了計算機輔助教學(CAI)時代。雖然早期的計算機輔助教學系統的產生受到斯金納程序教學的深刻影響,但由于CAI自身具有靈活性和人機交互作用,彌補了原來程序教學機的不足。此時,計算機輔助教學已經具備答疑、練習、個別指導、教學測驗等功能。[25]
多媒體技術和虛擬現實技術的發展推動人機交互水平的快速提高。多媒體教育軟件的良好交互界面和超文本結構,克服了傳統知識結構的缺陷,使信息的呈現具有多媒化、非線性、網狀結構等特點,更加符合教育認知規律。虛擬現實技術則使學習者的人機交互體驗更豐富、更細膩。它利用計算機技術生成一個逼真的具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環境,學習者通過使用各種交互設備,同虛擬環境中的實體相互作用,使之產生身臨其境的交互式視景仿真和信息交流。[26]學習者在這里,通過多種感覺通道和運動器官參與到人機交互中,使用連續的自然語言、各種手勢與姿勢與計算機進行交互,甚至眨眼或腦電波也可以作為輸入信號。
四、技術促進了人類學習環境的改善
環境是指人在社會生活中的社會條件與自然條件的總和。就某一具體事物而言,環境意味著該事物在特定活動中賴以存在和發展的情況和條件。學習環境是促進學習者發展的各種支持性條件的統合。[27]學習者的任何學習活動都是在一定的學習環境中進行的,離開學習環境的支持,學習活動就失去了依托,學習環境的優略直接關系著學習者的學習與發展。[28]
威爾生(G.H.Wilson)將學習環境歸納為三種類型:以教室為主的學習環境、以PC為基礎的學習環境和以網絡為基礎的開放、虛擬的學習環境。[29]教室學習環境是為大家所熟知的一種傳統學習環境。它以支持講授教學模式為主,涉及的教學媒體主要是教科書、掛圖、黑板模型等傳統媒體。本文對教室學習環境不再贅述。筆者將從多媒體學習環境、虛擬學習環境和智慧學習環境等三個方面來闡述ICT支持的學習環境的發展與改善。
(一)多媒體學習環境(Multimedia Learning Environment)
多媒體學習環境是將多媒體計算機、投影、錄音、錄像等現代教學媒體結合在一起而建立起來的綜合學習環境。依據其所提供的學習功能的不同,多媒體學習環境大致可以分為多媒體教室、語言實驗室、電子閱覽室以及學習資源中心等。[30]多媒體學習環境憑借自身的優勢(如集合多種媒體、形象直觀、具有一定的交互性等),激發了學習者的興趣,降低了知識的難度,對學習質量和學習效率的提高起到促進作用,同時也是對傳統教室環境的極大改善。
然而,隨著人們對多媒體學習環境的廣泛應用和深入研究發現,多媒體學習環境在具備傳統教室環境無法比擬的優越性的同時,也存在著一些缺點。如多媒體呈現內容的“堆砌”,妨礙了學習者對內容的消化理解;多媒體呈現工具的“間斷性”展示,割裂了學習內容的前后聯系;多媒體學習環境的固定布局不利于多種學習活動的開展。如何克服這些問題,使多媒體學習環境更好地發揮其優勢,促進學習者高效的學習,成為目前亟需解決的教育問題。
(二)虛擬學習環境(Virtual Learning Environment)
虛擬學習環境是借助虛擬現實技術創建的新型學習環境。虛擬現實技術是繼多媒體技術、計算機網絡技術之后,在教育領域最具應用前景的技術。在虛擬學習環境中,學習者可以游覽海底、遨游太空、觀摩歷史、體會古今。場景的逼真性,激發了學習者的學習興趣;無限的虛擬體驗,加速和鞏固了學習者的學習認知過程。總之,虛擬學習環境使學習者通過親身經歷加深了對知識的理解并獲得積極的學習體驗。[31]
依據虛擬學習環境提供的不同學習功能,可以將其分為:[32](1)虛擬課堂,運用分布式虛擬現實技術構造的一個虛擬真實的學習環境,分布在各個不同地方的學習者可以通過網絡參與到虛擬課堂中;(2)虛擬實驗室,利用虛擬現實技術建立的各種虛擬實驗室,已經廣泛應用于物理、化學、地理、生物等理工科的實驗教學中;(3)虛擬校園,虛擬校園系統可以讓學習者足不出戶就瀏覽到校園的所有信息;(4)虛擬圖書館,是用虛擬現實技術構建的提供相關信息的場所,不僅提供文本、視頻、聲頻等信息資源,還提供與眾不同的身臨其境的情境資源。
雖然上述幾種虛擬學習環境的功能不同,各有側重點,但是它們都具備虛擬學習環境的特征。(1)知識性。任何一個虛擬學習環境都是知識空間,它為學習者提供豐富的學習資源和信息來源,學習者在共享信息的同時,又可以補充和完善VLE中的知識信息資源。(2)交互性。一本書不能作為一個學習環境,同樣,僅將知識信息進行集成的教育網站也不是VLE。虛擬學習環境與知識空間最為本質的區別在于它的交互性,只有當學習者對所學知識進行一系列的社會交互活動才構成一個VLE。(3)情境化。VLE能夠為學習者提供某一特定的學習情境,如歷史情境、實驗情境等,使學習者在其中扮演一定的角色,積極地參與到探究與協作學習當中。[33]
(三)智慧學習環境(Smart Learning Environment)
智慧學習環境是一種能感知學習情景,識別學習者特征,提供合適的學習資源與便利的互動工具,自動記錄學習過程和評測學習成果,以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間。[34]智慧學習環境并不是一個新概念,它是信息化學習環境的一種高端形態,是社會信息化大背景下學習者對學習環境發展的訴求。
智慧學習環境的支撐技術主要包括:(1)人工智能技術,用于自動分析學習者的特征信息,并從大量信息中檢索出符合學習者特征的學習資源;(2)傳感技術,物聯網發展的重要技術之一,在智慧學習環境中用于情境識別和環境監測;(3)富媒體技術,其高效的交互性,提高了學習者的參與度,從而改善了學習者的體驗;(4)移動終端技術,為泛在學習提供了載體。[35]
依據學習者知識建構方式和知識獲取方式的不同,可以將智慧學習環境分為四種形態。(1)支持“個人自學”的智慧學習環境,一種預先約定或者學習者自發性的學習行為,通常沒有教師的講授和輔導,有特定的學習內容、預設的學習目標和評價方式。(2)支持“研討性學習”的學習環境,以小組形式參與、以討論為主題溝通方式的學習形式,通常有明確的討論主題、適度的成員規模和強有力的組織者。(3)支持“在工作中學習”的智慧學習環境,是一種在實際工作中體驗式的學習形式,常見于企業培訓。(4)支持“在做中學”的智慧學習環境,是在教育培訓工作的學習活動中植入了“做”的活動的一種學習形式,通常要求學習任務與學習目標匹配、評價方式與任務匹配、支持服務與學員匹配、組織形式和學習環境匹配。[36]
五、結 語
技術在教育領域的應用,對其產生的影響是方方面面的,包括教育理念的變化、教育內容的變化、教育模式的變化等。這些變化都是教育技術學需要解決和回答的難題。作為一名教育技術學的研究生,筆者只選取了學習方式這一個點,梳理和總結了ICT對它的推動和促進作用。但是我們應該看到,在學習方式發展和變革的背后,除了得益于技術的推動外,還受到了大教育環境不斷變化的作用和人類對于“什么是知識”這一問題的深入思考的影響。這些方面還需要我們繼續研究、梳理和總結。經常回顧歷史、總結經驗,才能更好地面向未來,希望本文能夠對后續的此類研究提供參考和借鑒。
[參考文獻]
[1] [2] 李保紅.ICT創新經濟學[M].北京:北京郵電大學出版社,2010:46~47.
[3] 新課程實施過程中培訓問題研究課題組.新課程與學習方式的變革[M].北京:北京師范大學出版社,2001:16.
[4] 曾慶春.教師與學習指導(下)[M].北京:中央民族大學出版社,2007:850.
[5] 桑新民.學習科學與技術 信息時代大學生學習能力培養[M].北京:高等教育出版社,2004:23~25.
[6] Wadsworth.Piagets Theory of Cognitive and Affective Development[M].Longman Publishers USA,1996.
[7] 鮑銀霞.新課程理念下有效學習評價指標的構建[J].教育導刊,2008,(1) :44~46.
[8] Robert E.Yager,Martha,V.,Lutz,Do.. National Standers Indicate the Need for Reform in Science Teacher Education[J].Journal of Science Teacher Education,1996.
[9] [30] 南國農.信息化教育概論[M].北京:高等教育出版社,2004:60,138~145.
[10] 龍躍.運用Web 2.0信息技術促進教師專業發展研究[J].價值工程,2012,(18):173~174.
[11] 楊勇.現代教育技術對教師角色和學生地位的影響[J].云南教育,2002年增刊:102.
[12] U.S. Department of Education, Office of Educational Technology, Transforming American Education: Learning Powered by Technology[M].Washington, D.C., 2010:12.
[13] 王華容.個別化學習理念及其理論依據[J].南京廣播電視大學學報,2006,(3) :5~8.
[14] 祝智庭,顧小清,閆寒冰.現代教育技術——走進信息化教育(修訂版)[M].北京:高等教育出版社,2001:87.
[15] 劉雍潛.學與教的理論與方法[M].北京:北京大學出版社,2010:225.
[16] 薛煥玉.中國當代教育理論文獻[M].北京:對外經濟貿易大學出版社,2008:440~441.
[17] [22] 鬲淑芳.信息化教學研究[M].北京:科學出版社,2005:80,81.
[18] Leslie Wilson,Andrea Spears.Overview of rain-based learning[J].Teach and .
[19] 王廣新,黎加厚.論網絡遠程學習中的交互[J].電化教育研究,2000,(11):25~28,49.
[20] 鐘明華,羅明星.思想道德修養[M].廣州:廣東高等教育出版社,2003:83.
[21] 楊丹.人際關系學[M].武漢:武漢大學出版社,2010:156.
[23] 劉清堂,王忠華,李書明.網絡教育資源設計與開發[M].北京:北京大學出版社,2009:23.
[24] 吳疆,陳瑛.現代教育技術教程[M].北京:人民郵電出版社,2003:134.
[25] 鄔美娜.教育技術學[M].合肥:安徽教育出版社,2004:6.
[26] [31] [32] 李振亭,馬明山.現代教育技術[M].北京:高等教育出版社,2008:157,159,160~161.
[27] 鐘志賢.論學習環境的設計[J].電化教育研究,2005,(7):35~41.
[28] 黃榮懷,胡永斌,楊俊鋒.智慧教育的概念及特征[J].開放教育研究,2012,(2):22.
[29] 田俊華.現代教育技術實踐教程[M].北京:科學出版社,2008:164.