论智能化网络课程的建设 :: 高中数学网志v2.0

来源: BlogBus 原始链接: http://www.blogbus.com:80/blogbus/blog/diary.php?diaryid=259101 存档链接: https://web.archive.org/web/20040906230818id_/http://www.blogbus.com:80/blogbus/blog/diary.php?diaryid=259101

高中数学网志v2.0 江苏省黄桥中学数学组 袁春伟(225411) <<<教育信息化谁在填平“数字鸿沟” | 首页 | §1.3 交集、并集>>> 论智能化网络课程的建设 时间: 2004/07/09 论 智 能 化 网 络 课 程 的 建 设 【摘要】 21世纪是信息化的世纪和学习化的世纪，它对高校的人才培养提出了种种新的要求和挑战。然而，我国高校的现状却不能适应社会发展和人才培养的需要。笔者认为，新一代的网络课程――智能化网络课程建设可以为解决我国高校面临的问题提供强有力的支持，本文讨论了智能化网络课程的特点、教学形式和作用，并提出智能化网络课程的基本框架等。 【关键词】 智能化；网络课程 一、我国高等教育的现状 当前，我国高等教育中存在的问题主要有： 1.教学资源严重不足。这表现在：师资紧缺，教师数量与办学规模不相适应，不同教师的教学质量参差不齐；文本教材难以及时更新和拓展；教学场地设施无法满足教学的需要。 2.以“学生为本”的问题没有从根本上得到解决。目前，高校中占主导地位的教学模式仍然是单向灌输知识的班级授课模式――教师讲、学生听，作为认知主体的学生在教学过程中没有充分获得学习的自主性。同时，面对知识水平程度不同的学生，教师在选择授课内容和确定教学进度时往往感到“众口难调”，难以因材施教。 3.一些好的教学制度、培养方式不能得到有效推行。各高校为调动学生学习积极性、促进复合型人才培养，出台了一些新的教学制度和培养方式，如双学位、双专业、主辅修课程等，但这往往因为学生不能自主安排学习时间（如经常遇到“碰课”或教室座位有限等矛盾）而无法实现。 4.教学效率低。目前，不少院校利用现代教育技术的程度仍比较低，教学仍沿袭传统的教学模式，如局限于固定教室，教师靠一块黑板、一支粉笔“打天下”，课堂传递信息量有限，课堂教学课时不够。这与要求给学生更多自主学习的时间和教学计划要求压缩课堂教学时数的趋势相悖。 5.网络设施未充分利用。各高校虽已不同程度地建成了校园网，并实现与Internet互联，许多学校还建成了一批网络多媒体教室，学生宿舍也大都联网，但是，这些设施由于缺乏与之配套的教学软件而无法发挥作用。 6.现有的网络课程仍存在诸多问题。1998年以来，教育部先后启动网络课程建设系列重点项目，如“新世纪网络课程建设工程”、“现代远程教育工程”等等，部分院校开始了可贵的探索和实践，但根据调研我们认为，我国目前的网络课程建设仍处于起步阶段，网络课程还仅仅是采用网页设计的方式实现文本教材或教案的上网；网络教学的主要形式仍然集中在多媒体教室进行；网络课件尽管也能做到图文声并茂，但缺乏互动性，学生不能主动参与，无法实现师生之间的交流；这些课件只能作为教师演示的工具，却不能成为学生自主学习，进行探索与发现的认知工具；非智能化的网络课件不能体现教与学的个性，更不可能实现因材施教；从网络课程的现有成果看，还谈不上综合应用现代信息技术，及对它们进行智能化的研究、开发和实践。 二、智能化网络课程的主要特点 智能化网络课程指的是基于互联网的智能化计算机辅助教学系统。它主要以建构主义学习理论和教学理论为基础，强调以学生为中心，主张学生由外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主体，知识学习的主动构建者；教师由知识的传授者、灌输者变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。智能化网络课程综合采用网络、人工智能和多媒体技术进行构建，由智能化网上教学平台和兼容于该平台的智能化课件组成。与传统的CAI和单纯的智能型计算机辅助教学系统ICAI（IntelligentComputerAssistedInstruction）不同，它的最大特征在于其智能化和个性化的教学功能，具体表现为开放性、交互性、共享性、创造性、自主性和效率性等。 开放性即学生可以随时在任何与网络相联的终端上进行网络课程学习，教师能够方便、及时地进行教学内容的充实、调整和更新。 交互性即网络课程不仅能够人机交互，更重要的是教师与学生、学生与学生之间可以通过网络实现人与人之间的教与学的交互。 共享性即网络课程不但可以利用校内优秀教师资源、教学资源，还可以通过链接等多种方式共享校内外、国内外日益丰富的网上动态学习资源，实现“全球学习”。 创造性即网络课程是建立在发现和参与学习模式基础之上的，教师、学生可以通过讨论、合作、竞争等形式完成一个确定的学习任务，从而有利于激发学生的创造性思维。 自主性即网络课程以教师为主导，强调学生自主学习。 效率性即充分利用计算机、网络技术与多媒体技术的优势，使教与学的效率大大提高。如网络课程除协助教师工作外，还可以向学生提供课程学习计划、电子教案和其它可复制的课程复习资料，有利于学生复习功课，提高学习效率。 网络课程的教学可采用不同的形式，主要有： ――虚拟课堂教学 ――课件方式教学 ――在线方式教学 ――客户化教学 三、构建智能化网络课程的指导思想 1.拓展和补充现有教学资源智能化网络课程不但能充分利用现有资源，还能拓展和补充现有教学资源，如能协助教师从事部分教学工作，使教师从大量重复性的工作中解放出来，从而加强对学生学习行为的分析，引导他们进行创造性学习；使优秀教师能够“以一当十”，有效解决优秀教师紧缺的矛盾；可以实现教学内容的集中管理、自动跟踪学生的学习情况、自动批改作业和试卷，以及分散授课等，从而使教学资源得以共享，提高教学效率；充分利用网络资源，弥补教材单一、封闭型学习的缺陷；缓解教学场地严重不足的矛盾。 2.提高教学质量它可以利用最好的教师资源，也可以集体备课，优化教学内容，提高授课水平；智能化可以针对不同学生学习状况的实时反馈，调整并制定出个性化的教与学方案，因材施教；学生可自主选择学习的时间、地点和进度，增强学生学习的自主性，更灵活地安排自己的学习；声像俱全的多媒体技术将使教学内容变得更加生动有趣；网上提问与答疑可以增强学习的互动性；实时更新的教学内容和丰富的网络资源使学生视野更加开阔；教学的集中管理有利于质量控制。 3.提高教学管理的效率和质量教学管理是一项涉及面广、工作量大，且极其具体、繁杂的工作。高等教育应当建立什么样的教学质量保障体系？如何对教学过程实施有效控制？这一直是高教界关注和不断探讨的热点和难点问题。智能化网络课程能够自动对学生的学习进行全程督导，并对教师的教学进行实时监控，使在现有条件下需要耗费大量人力和时间进行的督导工作，以及难以实施控制的教学环节变得简单、可控。 四、智能化网络课程基本框架之构想 任何课程的教学都涉及教师和学生两大主体。如何综合利用网络、人工智能和多媒体技术，以协调两个主体之间的关系？如何使网络课程教学能在实施中达到预期目的，发挥应有的作用？我们认为，课程的基础建设应当通过建立基于Internet的智能化网络教学平台和兼容于此平台的智能化课件方能实现。 1.智能化教学平台 智能化教学平台包括以下五个基本模块： （1）学生档案管理模块 功能包括：将每个学生的注册信息存入数据库，并提供学生档案的输入、更新、查询密码，设置学习情况统计等。 （2）教学控制模块 本模块依据智能化课件提供的教学材料，控制教学过程，同时对教学情况、进度进行跟踪、控制和记录，对学生的学习成果、问题进行记录，形成教学动态信息，并完成初步的分类统计。这些分类统计信息以及对学生行为分析信息，将提供给教师进行有针对性的指导。计算机还可根据这些信息有针对性地为学生提供教学内容和习题，并根据学生的学习情况自动生成试卷、批改作业和试卷。教师也可以方便地对教学内容进行调整和更新。 （3）学习行为分析模块 本模块利用决策树、聚类等技术，对学生档案的静态信息和教学动态信息所记录的相关信息进行分类和分析，深入挖掘隐藏在这些信息中的行为规律，发现新的教学模式和学习特征，为教师因材施教提供依据。 （4）网上交流模块 它提供网上的信息发布、浏览、查阅功能，并以内部公告栏和BBS平台的形式，为教师、学生进行课程答疑、教学交流、信息发布、专题讨论等。该模块可将答疑、讨论及学生反映的问题综合整理，并提供给教师使用。 （5）系统管理模块 设置系统参数，定义用户使用权限，实现教学数据库的备份与恢复。 2.智能化课件 智能化课件包括以下三个基本模块： （1）教学内容模块 它以课程的知识点或知识单元为子模块，以知识的逻辑关系（如教学章节）或认知规律为线索构建知识系统。这一模块的特点包括：教学内容被组织成包含文字、表格、图片、声、像等多媒体构件超文本文件（HTML文件），并分解成相对独立的教学单元；根据教学内容，设置相应的机构、公司的网站链接。 （2）作业及考试模块 本模块的功能包括：配合各单元内容，建立习题库，提供各种形式的习题及相应的实践环节；针对各部分教学内容，定义使用链接网站的信息；对习题进行分类，针对不同学生类型的特点设置作业；在习题库的基础上建立相对习题范围较小的试题库和答案。 （3）答疑模块 它对学习者在课堂学习及课后作业中可能提出的问题进行归纳、总结，并给出解答。本模块与教学平台的网上交流模块相结合，可实现答疑内容的积累。 另外，智能化网络课程应采用国际公认的标准协议和标准化接口结构设计技术，使内部各模块、外部的其它教学课件之间可以实现方便的挂接，共同组成有机的整体，实现课程、教学信息的高度共享，真正达到“即插即用”、简洁易用，并可以扩展或为其它课程建设提供工具和基本框架。 五、小结 当前，以多媒体和网络为标志的新的信息技术革命已经为教与学的革命性变革提供了强有力的技术支持。智能化网络课程的优势将为越来越多的人所认识和重视，具体为： 1.造就全新的教育环境智能化网络课程建设综合应用Internet、多媒体、人工智能等计算机技术，突出强调课程的智能化、个性化教育特征，以突破教学资源匮乏的瓶颈，高效、生动、交互地表达教学内容，自动跟踪、记录、分析教学行为，从而建设一个全新的智能化、个性化的教育环境。 2.体现全新的教育理念智能化网络课程建设不仅仅是单纯的教学手段、教学方法的改革，它所造就的全新教育环境，及所补充和提供的丰富教学资源，将引发教学模式、教材、教学管理等一系列的重大变革，能更好地体现以教师为主导，以学生为主体的学习，从而将有力促进教师树立符合信息社会发展的全新的教学理念，真正实现开放教育和以学生为本的自我教育，适应21世纪现代教育发展趋势的要求。 3.为提高教学质量和降低教学成本开辟新的途径智能化网络课程可以集中优秀教师的智慧，运用最佳教材成果，全方位开放教学，全程跟踪教学过程。这种崭新的教学模式，为切实提高教学质量，降低教学成本提供了新的途径。 可以预见，随着智能化网络课程的普及，智能化网络教学模式将成为新世纪的主流教学模式。 mathsblog 发表于 2004/07/09 22:06 引用(Trackback0) | 编辑 评论 发表评论 最后更新 §1.3 交集、并集 §1.2 子集、全集、补集 §1.1集合 西方理性数学的倡导者――泰 勒 斯 最富创造性的数学家―黎曼 坚持理论联系实际 例谈创造性思维的自我培养 数学历史上的三次危机 圆锥曲线的产生与发展 数学家的文学修养