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關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù)背景;高職計(jì)算機(jī);創(chuàng)新能力
引言
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)符合課程改革的實(shí)質(zhì)要求,對(duì)促進(jìn)學(xué)生的全面成長(zhǎng)和發(fā)展意義重大。在通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注對(duì)學(xué)生綜合能力的提升以及創(chuàng)新精神的引導(dǎo)。高職院校需要立足于大數(shù)據(jù)背景之下教育教學(xué)改革的現(xiàn)實(shí)條件積極轉(zhuǎn)變教學(xué)思路,充分利用各種創(chuàng)造性的教學(xué)策略及手段豐富教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容的多元化和多樣化,保障專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的質(zhì)量及水平,讓學(xué)生能夠主動(dòng)地利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)背景之下的發(fā)展和挑戰(zhàn)。
一、大數(shù)據(jù)背景
大數(shù)據(jù)也被稱(chēng)作為巨量資料。在信息時(shí)代的背景之下,信息的儲(chǔ)量呈現(xiàn)著病毒式的發(fā)展態(tài)勢(shì)。人工智能以及大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)直接改變了整個(gè)世界,同時(shí)對(duì)目前的公眾工作方式以及思維模式是一個(gè)較大的沖擊和變革。為了為產(chǎn)業(yè)發(fā)展、時(shí)代進(jìn)步以及科技領(lǐng)域的穩(wěn)定運(yùn)作指明道路和方向,許多行業(yè)開(kāi)始以大數(shù)據(jù)和人工智能為依據(jù),充分實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)信息的高效處理以及歸納。在這樣的背景之下,社會(huì)對(duì)人才的需求量也越來(lái)越大。對(duì)于我國(guó)高職教育來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教育教學(xué)尤為關(guān)鍵。教師需要以學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為依據(jù),分析大數(shù)據(jù)時(shí)代背景之下各類(lèi)數(shù)據(jù)信息以及人工智能等高新技術(shù)的應(yīng)用,明確大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,充分體現(xiàn)這一專(zhuān)業(yè)教學(xué)的實(shí)踐作用以及指導(dǎo)價(jià)值。[1]
二、大數(shù)據(jù)背景之下的高職計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略
根據(jù)上文中的相關(guān)分析可以看出,在大數(shù)據(jù)背景之下,高職計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必不可少。教師需要注重對(duì)這一能力培養(yǎng)的具體要求,掌握恰當(dāng)可行的策略,圍繞大數(shù)據(jù)背景之下的信息化教學(xué)要求實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的穩(wěn)定運(yùn)作。從微觀(guān)的角度上來(lái)看,教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)管理、科學(xué)研究之間的融合比較復(fù)雜。教師需要注重不同層面的創(chuàng)新以及改革,積極優(yōu)化目前的教學(xué)形式,分析傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來(lái)的各類(lèi)負(fù)面影響,以引導(dǎo)學(xué)生、鼓勵(lì)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生為依據(jù),構(gòu)建全新的人才培養(yǎng)創(chuàng)新機(jī)制,從整體上實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的綜合提升及發(fā)展。
(一)提升學(xué)生的活動(dòng)信息素養(yǎng)活動(dòng)信息素養(yǎng)的提升與大數(shù)據(jù)的發(fā)展及應(yīng)用密不可分。從目前來(lái)看,許多教師開(kāi)始積極調(diào)整理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的比重。在大數(shù)據(jù)背景之下,高職計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)要求越來(lái)越高。學(xué)生除了需要掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)之外,還需要主動(dòng)參與不同的創(chuàng)新活動(dòng),了解大數(shù)據(jù)時(shí)展的趨勢(shì),充分利用本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)解決生活實(shí)際以及科學(xué)技術(shù)在變革過(guò)程中所出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題。例如,教師可以立足于目前的活動(dòng)平臺(tái)拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,豐富其活動(dòng)信息素養(yǎng),讓學(xué)生能夠在參與各類(lèi)科技創(chuàng)新比賽的過(guò)程之中,對(duì)目前的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)客觀(guān)的認(rèn)知?;ヂ?lián)網(wǎng)及大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽每年都會(huì)舉行。這種國(guó)際性賽事備受關(guān)注并取得了良好的效果。教師可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與這些技術(shù)含金量比較高,同時(shí)信息素養(yǎng)較足的國(guó)際賽事。這樣才能更好地吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生能夠在主動(dòng)參與的過(guò)程之中獲得更多的信息輸入,形成良好的創(chuàng)新學(xué)習(xí)意識(shí)。在主動(dòng)實(shí)踐和動(dòng)手時(shí),教師要與優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行交流和互動(dòng),從而提升其國(guó)際素養(yǎng)、活動(dòng)實(shí)踐素養(yǎng)以及科學(xué)素養(yǎng)。[2]
(二)制定創(chuàng)新激勵(lì)政策要想調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性,充分體現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代背景之下高職計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)作用及優(yōu)勢(shì),教師需要將創(chuàng)新激勵(lì)政策的制定與學(xué)生的自主成長(zhǎng)和發(fā)展相融合,了解高職教育在實(shí)踐運(yùn)作過(guò)程之中所面臨的各類(lèi)發(fā)展機(jī)遇以及挑戰(zhàn),將激勵(lì)機(jī)制和政策機(jī)制融為一體,通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代背景之下社會(huì)公眾對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力及創(chuàng)新思維的要求來(lái)構(gòu)建以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)的激勵(lì)機(jī)制,讓學(xué)生在主動(dòng)參與的過(guò)程之中意識(shí)到自主創(chuàng)新的價(jià)值和作用。從微觀(guān)的角度來(lái)看,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要以情感、物質(zhì)、精神以及校園文化等多個(gè)層次為依據(jù)。教師要積極利用各種研討會(huì)、國(guó)際比賽、社團(tuán)活動(dòng)以及實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展相應(yīng)的創(chuàng)新教育教學(xué),引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)實(shí)現(xiàn)自我教育,在參與創(chuàng)新的過(guò)程之中掌握計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)踐技巧和應(yīng)用要求,實(shí)現(xiàn)個(gè)人創(chuàng)新能力的提升。
(三)創(chuàng)新教學(xué)形式作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及主動(dòng)創(chuàng)新的重要基地,課堂教學(xué)尤為關(guān)鍵。教師需要抓住這一主陣地與學(xué)生進(jìn)行交流和溝通,了解學(xué)生的真實(shí)想法,立足于課堂教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)形式,積極提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及水平。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景之下,各種創(chuàng)造性的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。許多教師將信息化、多樣化的教學(xué)形式融入數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái),通過(guò)互動(dòng)教學(xué)、視頻教學(xué)來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象力,降低學(xué)生的理解難度,鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我教育和自我成長(zhǎng)。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的過(guò)程之中,教師可以針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的各類(lèi)疑惑進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)問(wèn)答,構(gòu)建良好的師生互動(dòng)關(guān)系,及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況,給予學(xué)生恰當(dāng)可行的輔導(dǎo)和針對(duì)性的幫助,讓學(xué)生在小組討論、獨(dú)立思考和數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中提出個(gè)人的想法。這種以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)形式既能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)形式的創(chuàng)新,還可以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí),使其能做到舉一反三。[3]
關(guān)鍵詞:高職院校;實(shí)踐教學(xué);信息化管理平臺(tái)
0 引言
高職院校的信息化管理水平是其綜合辦學(xué)能力的有力體現(xiàn),實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)又是高職院校的重要教學(xué)工作。充分運(yùn)用信息化手段,構(gòu)建高效的實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái),推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)管理進(jìn)入_個(gè)全新的階段,提高實(shí)踐教學(xué)管理的水平和質(zhì)量,是當(dāng)前高職院校實(shí)踐教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急,也是目前高職院校信息化建設(shè)的重要舉措。
與常規(guī)的理論教學(xué)相比,高職院校的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容形式多樣,不少教學(xué)項(xiàng)目占用場(chǎng)地較大,而且,隨著新工藝的不斷涌現(xiàn),實(shí)踐教學(xué)也需要緊跟時(shí)代步伐,以培養(yǎng)職業(yè)教育為依托,結(jié)合社會(huì)化考核和技能大賽項(xiàng)目的訓(xùn)練,優(yōu)化配置教學(xué)資源,不斷更新教學(xué)內(nèi)容和模式。因此,僅僅依賴(lài)于手工方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)資源的有效整合已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前高職院校實(shí)踐教學(xué)迅猛發(fā)展的勢(shì)頭,只有充分發(fā)揮信息化手段的優(yōu)勢(shì),建立完善的實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái),才可以保證實(shí)踐教學(xué)工作高質(zhì)量地開(kāi)展,保證教學(xué)效果,而且還可以實(shí)現(xiàn)高職院校實(shí)踐教學(xué)管理工作的規(guī)范化和現(xiàn)代化,提高管理效率,為實(shí)踐教學(xué)的管理工作提供強(qiáng)大支持。
科學(xué)、系統(tǒng)、高效地對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行管理是提升高職院校綜合辦學(xué)水平和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。要想提高高職院校的信息化管理水平,首先必須構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)管理的信息化平臺(tái),不斷推進(jìn)高職院校各部門(mén)的信息化建設(shè),最終建成集網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、信息化為一體的高職院校綜合管理平臺(tái),全面實(shí)現(xiàn)管理信息化。
1 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)管理信息化平臺(tái)的意義和目標(biāo)
高職院校信息化建設(shè)是高職教育改革和創(chuàng)新的重要組成部分。高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的構(gòu)建將實(shí)現(xiàn)集實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目管理、資產(chǎn)管理、人員管理、學(xué)生實(shí)踐過(guò)程管理、實(shí)踐考核方式管理等功能為一體化,高效、優(yōu)質(zhì)地對(duì)實(shí)踐教學(xué)的基本信息進(jìn)行管理,從實(shí)踐教學(xué)管理過(guò)程的人性化與智能化角度出發(fā),深入分析智慧管理的內(nèi)涵與核心特征,探討實(shí)踐教學(xué)管理信息化的一般流程,構(gòu)建出實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的體系框架,其內(nèi)容主要包括教學(xué)資源的收集、教學(xué)過(guò)程的監(jiān)控與采集、教學(xué)結(jié)果的可視化呈現(xiàn)、實(shí)踐教學(xué)智慧管理決策的形成、管理調(diào)度指令的和實(shí)施等方面。
高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)借助于網(wǎng)絡(luò)通訊通信和智能監(jiān)控設(shè)備,將各個(gè)教學(xué)終端、管理系統(tǒng)、即時(shí)通訊工具等進(jìn)行有效的結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)的手工管理更高的效率和更好的教學(xué)效果,也使信息化管理理念得到了更為深入的應(yīng)用。從整體來(lái)說(shuō),構(gòu)建高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的目標(biāo)就是要在高職院校里建立一個(gè)集協(xié)同性、全面性和開(kāi)放性為一體的有效的實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)。
(1)高職院校強(qiáng)調(diào)以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向,培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,高職院校實(shí)踐教學(xué)的目的是按照市場(chǎng)的需求有針對(duì)性地開(kāi)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提升學(xué)生的實(shí)踐技能,因此,高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)需要收入各種實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,以方便、有效地推動(dòng)學(xué)生實(shí)踐操作能力的提高。
(2)信息化程度是評(píng)價(jià)各高職院校綜合辦學(xué)水平的重要因素之一,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的便捷性和現(xiàn)代多媒體技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)教學(xué)管理的深化改革已實(shí)在必行。高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)涉及了各種軟硬件資源的管理,因此,在平臺(tái)的搭建過(guò)程中,我們需要完整而實(shí)時(shí)地提供在實(shí)踐過(guò)程中需要的數(shù)據(jù),努力用最低的費(fèi)用、最短的時(shí)間提供盡可能精確、可靠的信息,并充分發(fā)揮信息化手段的優(yōu)勢(shì),將教師的教和學(xué)生的學(xué)融為一體,努力提高教學(xué)效果。
(3)教學(xué)管理信息化是高職院校信息化建設(shè)的重要內(nèi)容,實(shí)踐教學(xué)管理信息化不僅可以提高對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有效管理的效率,而且可以促進(jìn)管理更加科學(xué)、規(guī)范,推進(jìn)教學(xué)改革。高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)主要包括對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目、實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)踐考核方式、設(shè)備資產(chǎn)及耗材的使用情況、成績(jī)管理、考核定級(jí)等進(jìn)行管理。
2 實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)是一個(gè)龐大的系統(tǒng),內(nèi)容多,領(lǐng)域廣,從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室到校外實(shí)訓(xùn)基地,從實(shí)訓(xùn)課程到學(xué)生自主創(chuàng)新項(xiàng)目等,教學(xué)資源豐富而零散。為此,應(yīng)對(duì)學(xué)校各部門(mén)的信息資源進(jìn)行有效的整合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,規(guī)范實(shí)踐教學(xué)大綱,建立多種實(shí)踐教學(xué)資源為一體的信息資源數(shù)據(jù)庫(kù),構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)。
實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的構(gòu)建一方面涉及信息化手段的靈活運(yùn)用,在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)籌,優(yōu)化配置,建立智能化的教學(xué)體系;另一方面還涉及教學(xué)管理理念的更新,通過(guò)這個(gè)平臺(tái),教育教學(xué)管理者需要不斷學(xué)習(xí)新的管理思想,樹(shù)立現(xiàn)代化的教育管理觀(guān)念,以創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,以智能管理實(shí)現(xiàn)智能化的決策,通過(guò)個(gè)性化的教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的優(yōu)秀人才。借助于這樣的構(gòu)建思路,高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)有利于在教學(xué)管理者、指導(dǎo)老師和學(xué)生之間進(jìn)行協(xié)同管理和流程化運(yùn)作,提高科學(xué)管理的效率,并通過(guò)校企合作等環(huán)節(jié),向社會(huì)輸送高水平人才。
高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
高職院校強(qiáng)調(diào)以就業(yè)為導(dǎo)向,注重學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng),因此,高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)需要與企業(yè)緊密合作,嚴(yán)格按照企業(yè)崗位需求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定人才培養(yǎng)方案,按社會(huì)需求制定技能菜單,并融入到實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)中。在校企合作過(guò)程中,通過(guò)信息化手段記錄學(xué)生實(shí)踐能力不斷提高的過(guò)程,并對(duì)企業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)進(jìn)行反饋,一方面請(qǐng)企業(yè)的能工巧匠將最新的工藝傳授給學(xué)生,不斷提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,另一方面也便于企業(yè)今后招聘到自己滿(mǎn)意的員工,還可以對(duì)接一些大型就業(yè)網(wǎng)站,將企業(yè)的用人需求及時(shí)納入今后的實(shí)踐教學(xué);此外,信息化建設(shè)的一個(gè)重要發(fā)展方向是進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和智能化決策,因此,在高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)中,還可以引入專(zhuān)家系統(tǒng),以各企業(yè)專(zhuān)家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為依托,模擬專(zhuān)家的決策過(guò)程,利用人工智能技術(shù),進(jìn)行智能化的推斷和決策,使得高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)能夠更科學(xué)、更智能地為學(xué)校實(shí)踐教學(xué)工作服務(wù),為社會(huì)輸送優(yōu)秀人才。
3 充分利用多方資源,構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)
高職院校旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能,針對(duì)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)注重對(duì)校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的過(guò)程化管理。在軟硬件支撐環(huán)境下,校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,并介入移動(dòng)互聯(lián)技術(shù),使教師的教和學(xué)生的學(xué)能夠方便快捷地進(jìn)行,開(kāi)展多種形式的實(shí)踐教學(xué),不僅開(kāi)展各專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)計(jì)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì),還可以通過(guò)信息化平臺(tái)借助于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的微博、微信等功能,直接了解學(xué)生在校外實(shí)習(xí)的情況。同時(shí),積極引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,拓展學(xué)生的思維,并篩選出優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行技能大賽專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練等。所有這些項(xiàng)目的管理我們都可以借助于高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)來(lái)完成,一方面構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)共享資源庫(kù),便于學(xué)生自主學(xué)習(xí);另一方面通過(guò)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量進(jìn)行分析,可以更有效地幫助專(zhuān)家系統(tǒng)做出正確的決策,進(jìn)一步完善信息化平臺(tái)的功能;此外,通過(guò)與大型就業(yè)網(wǎng)站的對(duì)接,教師和學(xué)生都可以及時(shí)了解當(dāng)前企業(yè)對(duì)各崗位人才的最新要求,企業(yè)也能通過(guò)這個(gè)平臺(tái)招聘到他們滿(mǎn)意的員工。
在高職院校實(shí)踐教學(xué)信息化管理平臺(tái)的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)管理模塊中,利用信息化手段,著重管理實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)、設(shè)備資產(chǎn)、視頻教學(xué)、考核定級(jí)等內(nèi)容。在實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng),基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻通信,將實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師規(guī)范的操作流程和步驟展示在學(xué)生的顯示屏上,并通過(guò)對(duì)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所里的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行智能監(jiān)控,將學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況發(fā)送到信息化平臺(tái)上,輕松把握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,并能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù),保證校內(nèi)實(shí)訓(xùn)能夠順利進(jìn)行。
【摘要】MOOC,中文譯為慕課,是一種以名校名師為授課主體,以在線(xiàn)免費(fèi)課程為教學(xué)內(nèi)容的彈性學(xué)習(xí)模式。近年來(lái),慕課所帶來(lái)的教育革命對(duì)傳統(tǒng)大學(xué)教育模式形成了沖擊和挑戰(zhàn),尤其是以聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)為基本培養(yǎng)目標(biāo)的大學(xué)英語(yǔ)更是首當(dāng)其沖。本文中,筆者就從慕課時(shí)代下我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)談起,從多方面分析應(yīng)對(duì)策略,為廣大教師應(yīng)對(duì)慕課時(shí)代提供參考。
【關(guān)鍵詞】MOOC 大學(xué)英語(yǔ)教育 應(yīng)對(duì)策略
MOOC是Massive Open Online Courses大規(guī)模在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課的縮寫(xiě),中文名簡(jiǎn)稱(chēng)慕課。慕課理念最早產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代的美國(guó),經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展,慕課已經(jīng)走向成熟,隨著Coursera,Udacity,edX三大在線(xiàn)課程平臺(tái)的建立,慕課在全球范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)在線(xiàn)教育的革命浪潮。在這一大背景下,沒(méi)有任何學(xué)科可以置身于外,與全球化聯(lián)系緊密的中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育更是如此。傳統(tǒng)的中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析自身優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),明確慕課帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn),積極做好應(yīng)對(duì)措施,使教學(xué)質(zhì)量更進(jìn)一層樓。
一、MOOC時(shí)代下中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)帶來(lái)的機(jī)遇
1.中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育受益于優(yōu)秀的慕課資源。慕課最大的亮點(diǎn)就是其集結(jié)了全球一流的高等教育資源,這是任何一所大學(xué)所不能比擬的。眾所周知,在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育都存在輸入和輸出的問(wèn)題,在語(yǔ)言輸入方面,學(xué)生僅靠閱讀教材或教材錄音來(lái)獲取知識(shí),很少有機(jī)會(huì)聽(tīng)到以英語(yǔ)為母語(yǔ)的教師直接授課;在語(yǔ)言輸出方面,大學(xué)生缺乏同以英語(yǔ)為母語(yǔ)的人流的機(jī)會(huì),很多學(xué)生甚至羞于同他人用英語(yǔ)交流。慕課的發(fā)展極大改善了中國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的環(huán)境和條件。學(xué)生可利用慕課平臺(tái)聆聽(tīng)來(lái)自世界各地的外籍教師以母語(yǔ)授課,還可利用通訊軟件在線(xiàn)通教師和其他海外學(xué)生展開(kāi)文字、語(yǔ)音、視頻交流,這極大提升了學(xué)生在英語(yǔ)知識(shí)輸入與輸出的效率和質(zhì)量。
2.慕課將使中國(guó)英語(yǔ)教育更加個(gè)性化、人性化。由于資源所限,我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育很難做到個(gè)性化和人性化,大部分學(xué)校的英語(yǔ)授課仍采用集體課模式,英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)班制在30人左右,公共英語(yǔ)則在50~100人之間。這種模式使得教師難以關(guān)注到每個(gè)學(xué)生,“因材施教”根本無(wú)從談起。慕課的出現(xiàn)則從以下幾方面提高了英語(yǔ)教學(xué)的個(gè)性化與人性化:(1)慕課突破了傳統(tǒng)教學(xué)空間和時(shí)間的限制,學(xué)生可根據(jù)實(shí)際選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間地點(diǎn)。(2)學(xué)生可依據(jù)自己的喜好和學(xué)習(xí)進(jìn)度、英語(yǔ)水平選擇適合自己的課程。(3)慕課的教學(xué)資源可根據(jù)學(xué)生意愿進(jìn)行多次播放。
二、慕課為中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)帶來(lái)的挑戰(zhàn)
1.慕課將掀起中國(guó)大學(xué)同全球大學(xué)的英語(yǔ)教育生源爭(zhēng)奪戰(zhàn)。慕課打破了時(shí)間和空間的限制,運(yùn)作模式不斷成熟,很快就會(huì)對(duì)我國(guó)大學(xué)造成生源威脅。曾有學(xué)者斷言,慕課可能會(huì)使大部分教學(xué)質(zhì)量一般的大學(xué)消失。試想,如果學(xué)生能夠足不出戶(hù)坐在電腦前就接觸到全球一流大學(xué)的課程,并針對(duì)自己的特點(diǎn)完成學(xué)習(xí),并且所學(xué)得到社會(huì)認(rèn)可,那么傳統(tǒng)的普通大學(xué)也就沒(méi)有存在的必要了?,F(xiàn)在,慕課平臺(tái)上的課程不僅全部由名校名師制作,而且大部分課程是免費(fèi)的。這也就更加削弱了普通大學(xué)教師的競(jìng)爭(zhēng)力。
2.中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教師的能力有待提升。
(1)提升現(xiàn)代教育科學(xué)技術(shù)掌握能力。當(dāng)前,很多大學(xué)英語(yǔ)教師還停留在使用PPT課件授課的階段,僅是偶爾插入音頻和視頻資料,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足慕課環(huán)境下的教學(xué)要求。高校教師在熟練掌握電腦技術(shù)方面還有待進(jìn)一步提升,尤其是在網(wǎng)上組織和管理學(xué)生學(xué)習(xí)的能力仍需加強(qiáng)。此外,英語(yǔ)教師在獨(dú)立編輯音頻和視頻教學(xué)資料方面也有所欠缺,這些都是慕課時(shí)代下必備的操作技能。
(2)調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu)。慕課時(shí)代下的大學(xué)英語(yǔ)教師僅僅擁有英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)技能是不夠的,為了提高教學(xué)廣度與深度,教師還要具備更加廣闊的知識(shí)儲(chǔ)備,在知識(shí)結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,讓學(xué)生在掌握英語(yǔ)知識(shí)的同時(shí)進(jìn)一步拓寬知識(shí)面。
(3)增強(qiáng)設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)課程的能力。一直以來(lái),中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的開(kāi)展都圍繞教科書(shū)進(jìn)行,教師僅需搭配教參和PPT即可。這種情況下,教師僅僅是教學(xué)思想的執(zhí)行者而非設(shè)計(jì)者,教學(xué)方式長(zhǎng)期缺乏新意。在慕課時(shí)代下,英語(yǔ)教師要發(fā)揮教學(xué)引導(dǎo)者的作用,提升個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的課程設(shè)計(jì)能力,正確制作出能夠與優(yōu)秀慕課團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)的精品課程。
三、中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)教育應(yīng)對(duì)慕課的策略
1.迅速提升教師現(xiàn)代教育科技能力。大學(xué)英語(yǔ)教師要努力借助電腦與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),尤其是在教學(xué)音頻與視頻編輯、大數(shù)據(jù)生成試題庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)與批改電子版作業(yè)等方面要熟練掌握。同時(shí),學(xué)會(huì)利用人工智能教學(xué)系統(tǒng)提高來(lái)提高教學(xué)效率,優(yōu)化學(xué)生管理方式。
2.轉(zhuǎn)變教學(xué)管理觀(guān)念。以往,中國(guó)大學(xué)無(wú)需考慮生源問(wèn)題,但隨著慕課發(fā)展的成熟,高等教育生源上的爭(zhēng)奪將不可避免。大學(xué)管理者,特別是大學(xué)英語(yǔ)教育的決策者要快速實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理觀(guān)念上的轉(zhuǎn)型,使教育向著專(zhuān)業(yè)化、實(shí)用化的方向發(fā)展,同時(shí),還可考慮將英語(yǔ)教學(xué)同中國(guó)本土文化結(jié)合起來(lái),開(kāi)設(shè)“中國(guó)古典藝術(shù)”“中國(guó)旅游”“舌尖上的中國(guó)”等專(zhuān)題英語(yǔ)課程,吸引海內(nèi)外學(xué)生在學(xué)習(xí)。
四、結(jié)語(yǔ)
慕課是以互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的教育革命,其突破了傳統(tǒng)大學(xué)授課的時(shí)間與空間限制,既為當(dāng)前的大學(xué)模式提供了有益補(bǔ)充,又提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。大學(xué)英語(yǔ)教育要從教學(xué)理念、教學(xué)方法、管理體系等方面進(jìn)行改進(jìn),融合面授和慕課的優(yōu)勢(shì),不斷提升教學(xué)水平,避免被時(shí)代所淘汰。
對(duì)于整體設(shè)計(jì)思路,首先要搞清楚需要什么樣的要求,要達(dá)到哪些功能,再來(lái)選擇設(shè)備。
首先,要求功能教室要達(dá)到教學(xué)過(guò)程可視化,教學(xué)過(guò)程全程錄播數(shù)字化。
第二,此教室還應(yīng)適應(yīng)高中的一切文化科目的教學(xué)要求,任何文化科目都用得上。特別是英語(yǔ)語(yǔ)言教學(xué)上雙向?qū)υ?huà)要求,因此,有必要安裝模擬語(yǔ)音教學(xué)設(shè)備和數(shù)字語(yǔ)音教學(xué)系統(tǒng)。
第三,此教室應(yīng)有適用現(xiàn)代教學(xué)要求的多媒體教學(xué)系統(tǒng)。
因此,在要求上要實(shí)現(xiàn)三大功能:1)錄播功能;2)語(yǔ)言教學(xué)功能;3)多媒體教學(xué)功能。設(shè)施包括多鏡頭分區(qū)多畫(huà)面切換自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)、語(yǔ)音教學(xué)系統(tǒng)和多媒體電化教學(xué)系統(tǒng)三大設(shè)施功能組合為一體的現(xiàn)代化數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)。而在這三大系統(tǒng)中,各個(gè)系統(tǒng)在應(yīng)用上又要求有一定的獨(dú)立性和組合性,分則各為一體,合則為一系統(tǒng)組合,因此對(duì)設(shè)備有較高的要求。
全自動(dòng)錄播跟蹤系統(tǒng),是這套系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個(gè)單項(xiàng)系統(tǒng),涉及較多設(shè)備和模式。目前市場(chǎng)上的錄播跟蹤系統(tǒng)基本上有3種控制原理:超聲波跟蹤切換技術(shù)、紅外跟蹤技術(shù)和圖像識(shí)別分析技術(shù)。三者各有利弊。
1)超聲波技術(shù)是通過(guò)超聲波控制。其中教師跟蹤要求教師配戴無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng),通過(guò)語(yǔ)音激勵(lì),使攝像機(jī)跟蹤教師來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于講臺(tái)區(qū)域的跟蹤攝像是多機(jī)位分區(qū),就是在教室后面安裝多個(gè)固定攝像機(jī),在黑板下沿安裝超聲波感應(yīng)頭,實(shí)際上是一種超聲波收發(fā)器,有效作用距離在0.5~1米之間可調(diào)。當(dāng)教師靠近黑板時(shí),相應(yīng)位置的超聲波感應(yīng)頭檢測(cè)到人體,立即觸發(fā)相對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)拍攝畫(huà)面,未檢測(cè)到人體的其他板書(shū)攝像機(jī)則處于封閉狀態(tài);當(dāng)教師進(jìn)入另一區(qū)域時(shí),相對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)就會(huì)拍攝教師(如圖1所示)。這種攝像定位精確,畫(huà)面清晰不抖動(dòng)。
2)紅外跟蹤技術(shù)是通過(guò)紅外線(xiàn)控制的,其基本設(shè)備是紅外發(fā)射源和紅外接收裝置。通過(guò)紅外信號(hào)的變化,指使系統(tǒng)作出判斷,然后發(fā)出指令,令攝像機(jī)跟蹤定位,進(jìn)行跟蹤攝像。
3)圖像識(shí)別分析跟蹤技術(shù)。圖像識(shí)別是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域。識(shí)別某個(gè)圖像,必須在過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中有這個(gè)圖像的記憶模式。識(shí)別圖像時(shí),這個(gè)圖像與記憶相似或匹配,則這個(gè)圖像被識(shí)別。依靠計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)軟件對(duì)攝像機(jī)捕獲的人像進(jìn)行分析處理,將其設(shè)定為跟蹤對(duì)象,使其始終處于拍攝范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)人像的自動(dòng)跟蹤。這是當(dāng)前技術(shù)含量較高的跟蹤技術(shù),現(xiàn)在國(guó)際上的一些大公司都在努力研究圖像識(shí)別分析技術(shù)。圖像識(shí)別分析技術(shù)是解決自動(dòng)跟蹤的終極方案。
針對(duì)幾種技術(shù)流派,各有其應(yīng)用的場(chǎng)所主導(dǎo)方向。目前圖像識(shí)別技術(shù)在自動(dòng)錄播跟蹤的應(yīng)用上還有很多技術(shù)難關(guān)未解決好。超聲波技術(shù)主要應(yīng)用于大學(xué)課堂教學(xué),紅外技術(shù)近幾年應(yīng)用于中學(xué)課堂有所興起。中學(xué)課堂教學(xué)模式與大學(xué)有明顯的不同:大學(xué)課堂以教師講授為主,師生互動(dòng)較少,在互動(dòng)這一塊不必過(guò)于強(qiáng)化;而中小學(xué)課堂師生互動(dòng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大學(xué)課堂,學(xué)段越低,互動(dòng)越多。所以為適應(yīng)高中要求,在開(kāi)始選型上選擇了紅外跟蹤技術(shù)。
紅外跟蹤技術(shù)又有兩個(gè)流派:一種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)被動(dòng)紅外跟蹤技術(shù)(如圖2所示);一種是主動(dòng)紅外空間網(wǎng)格定位跟蹤技術(shù)。這兩種技術(shù)中關(guān)鍵的區(qū)別就是目標(biāo)定位上的差距。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)被動(dòng)紅外跟蹤技術(shù)是在教師身上配戴的無(wú)線(xiàn)話(huà)筒上安裝一個(gè)紅外發(fā)生器,發(fā)生器不停地發(fā)出紅外信號(hào);高速球攝像機(jī)上有一個(gè)紅外接收裝置,不停地接收教師紅外發(fā)生器的信號(hào)而控制教師攝像機(jī),隨時(shí)跟蹤教師活動(dòng)情況。在黑板上、下方各安有紅外傳感裝置,教師板書(shū)時(shí)切斷紅外信號(hào),系統(tǒng)將信號(hào)傳給板書(shū)攝像機(jī),拍攝教師板書(shū)情況。或者是教師通過(guò)手動(dòng)按扭來(lái)控制板書(shū)攝像機(jī)拍攝板書(shū)畫(huà)面。
學(xué)生跟蹤是通過(guò)在學(xué)生座位上安裝一個(gè)光電感應(yīng)器,當(dāng)學(xué)生坐好時(shí),借用學(xué)生身體遮擋住光電感應(yīng)器的感光孔,光電信號(hào)就不會(huì)發(fā)出;當(dāng)學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題時(shí),人離開(kāi)座椅,感光孔就有光線(xiàn)進(jìn)入而產(chǎn)生光電信號(hào)發(fā)射出去,光電信號(hào)接收裝置就收到信號(hào)而判定此光電信號(hào)發(fā)生點(diǎn)有一位學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題,隨后指令學(xué)生攝像機(jī)對(duì)此學(xué)生進(jìn)行跟蹤攝像;當(dāng)學(xué)生回答完畢坐下時(shí),光電感應(yīng)孔被遮擋住而沒(méi)有信號(hào)產(chǎn)生,因此,學(xué)生攝像機(jī)就不再跟蹤此學(xué)生,而自動(dòng)切換到教師。通過(guò)兩種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)跟蹤來(lái)完成對(duì)教師和學(xué)生的跟蹤切換。
這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是跟蹤定位準(zhǔn)確,由于教師身上配戴了無(wú)線(xiàn)咪,因此后臺(tái)攝像時(shí)錄音效果相當(dāng)好;由于學(xué)生每個(gè)椅子上都有光電感應(yīng)器,只要學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題,學(xué)生攝像機(jī)就會(huì)馬上跟蹤,所以定位精確度很高。
但也有缺點(diǎn):
其一,教師跟蹤后錄制下來(lái)的畫(huà)面,整幅畫(huà)面都在不停地變動(dòng)。中學(xué)教師上課不是靜止不動(dòng)的,他一動(dòng),攝像畫(huà)面也動(dòng),因此作為可視化教學(xué)資源時(shí),打開(kāi)視頻錄相,視頻畫(huà)面在不停地晃動(dòng),人眼瀏覽視頻幾分鐘后就會(huì)感到頭暈而不想繼續(xù)觀(guān)看。如果教師走動(dòng)稍快或轉(zhuǎn)身,就會(huì)出現(xiàn)跟蹤丟失。
其二,學(xué)生跟蹤是通過(guò)光電感應(yīng)而發(fā)生的。學(xué)生坐在椅子上時(shí),臀部不一定恰好遮住光電感應(yīng)器,一旦產(chǎn)生漏光現(xiàn)象,光電感應(yīng)器就會(huì)發(fā)出信號(hào),指使學(xué)生攝像機(jī)跟蹤此學(xué)生,而此學(xué)生此時(shí)并未回答問(wèn)題,是不需要跟蹤、不需要特寫(xiě)的,因而可能產(chǎn)生較多的垃圾鏡頭。
主動(dòng)紅外空間網(wǎng)格定位跟蹤原理是借助于紅外發(fā)生器和紅外感應(yīng)帶將整個(gè)教室建立一個(gè)三維空間網(wǎng)格坐標(biāo)系,來(lái)將教室內(nèi)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)格坐標(biāo)定位。不論教師、學(xué)生在任何一點(diǎn)站立,都會(huì)改變某一區(qū)域網(wǎng)格內(nèi)紅外信號(hào),系統(tǒng)就會(huì)收到信號(hào)令攝像機(jī)自動(dòng)跟蹤(如圖3所示)。這種空間網(wǎng)格定位最大的優(yōu)點(diǎn)就是關(guān)鍵的定位設(shè)備是安裝在教室四周墻壁上和天花板上的,因此,教師和學(xué)生都無(wú)需配戴任何設(shè)備,完全等同于普通教室的常態(tài)化教學(xué),教師、學(xué)生都很自然。
當(dāng)教師在講臺(tái)區(qū)域時(shí),教師通過(guò)改變講臺(tái)區(qū)域的紅外網(wǎng)格內(nèi)的紅外信號(hào)而獲得教師定位信號(hào),教師攝像機(jī)就自動(dòng)跟蹤教師的一舉一動(dòng)。當(dāng)教師走下講臺(tái)進(jìn)入學(xué)生區(qū)域時(shí),由于教師的進(jìn)入而改變了學(xué)生區(qū)域某網(wǎng)格紅外信號(hào),因此攝像機(jī)就會(huì)跟蹤教師。當(dāng)學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題時(shí),學(xué)生身體高度的改變觸發(fā)了學(xué)生所在的某一網(wǎng)格紅外探測(cè)信號(hào),攝像機(jī)就會(huì)自動(dòng)跟蹤學(xué)生;當(dāng)學(xué)生回答完畢坐下時(shí),系統(tǒng)認(rèn)為此時(shí)紅外信號(hào)恢復(fù)原值,就認(rèn)為沒(méi)有學(xué)生回答問(wèn)題,自動(dòng)調(diào)整到教師畫(huà)面。通過(guò)這種原理來(lái)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)教學(xué)過(guò)程(如圖4所示)。
空間網(wǎng)格技術(shù)將整個(gè)教室空間三維網(wǎng)格化,無(wú)論是教師還是學(xué)生,系統(tǒng)都可以準(zhǔn)確地感知目標(biāo)的空間位置,實(shí)現(xiàn)跟蹤“無(wú)盲區(qū)”。教師不再限制在講臺(tái)上,無(wú)需配戴任何設(shè)備,學(xué)生不再需要按話(huà)筒開(kāi)關(guān)或按扭,無(wú)論教師走到教室的哪個(gè)位置,無(wú)論學(xué)在哪個(gè)位置起立回答問(wèn)題,只要空間網(wǎng)格中某個(gè)紅外接收信號(hào)有所改變,系統(tǒng)都可以準(zhǔn)確地感知。配合合理的策略,可以輕松解決師生互動(dòng)。此設(shè)施最大的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)常態(tài)化,不因系統(tǒng)錄像而做些其他的任何動(dòng)作要求。最大的缺點(diǎn)是對(duì)講臺(tái)區(qū)域的教師跟蹤時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生視頻畫(huà)面的晃動(dòng),且板書(shū)跟蹤解決得不大完美;跟蹤時(shí)對(duì)教室環(huán)境要求較高,受光線(xiàn)、衣服材料、溫度等干擾。
而超聲波技術(shù)卻有著其自身的優(yōu)點(diǎn),將教室講臺(tái)通過(guò)分區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)講臺(tái)區(qū)域教師的跟蹤。就是在教室的后面安有3~4個(gè)固定攝像頭,將講臺(tái)分為幾個(gè)區(qū),每一個(gè)攝像頭覆蓋一個(gè)區(qū)域,當(dāng)教師進(jìn)入此區(qū)域時(shí),此區(qū)域?qū)?yīng)的一個(gè)攝像頭就會(huì)攝像,而在此區(qū)域內(nèi)教師的動(dòng)作幅度無(wú)論多大,錄制視頻的畫(huà)面都不會(huì)晃動(dòng),視覺(jué)效果很好。當(dāng)教師由某一區(qū)域進(jìn)入另一區(qū)域時(shí),另一區(qū)域的攝像頭就跟蹤教師在此區(qū)域的一切動(dòng)作,而且區(qū)域之間的切換很自然,雖有一定的跳躍性,但鏡頭不晃動(dòng)。當(dāng)教師板書(shū)時(shí),可對(duì)板書(shū)內(nèi)容進(jìn)行特寫(xiě)放大,符合視頻教學(xué)要求。
學(xué)生定位是通過(guò)按扭操作來(lái)完成,每?jī)蓚€(gè)學(xué)生共同使用一個(gè)遙控設(shè)備或話(huà)筒。當(dāng)學(xué)生發(fā)言時(shí),學(xué)生按一下“開(kāi)始發(fā)言”按鍵,鏡頭會(huì)自動(dòng)切換給學(xué)生;結(jié)束發(fā)言時(shí),按“結(jié)束發(fā)言”,圖像會(huì)切回到教師。整個(gè)系統(tǒng)由于學(xué)生區(qū)域有很多話(huà)筒,聲音效果很好。
由于講臺(tái)區(qū)域分區(qū)位跟蹤,跟蹤時(shí)畫(huà)面不會(huì)晃動(dòng),因此,超聲波技術(shù)有紅外技術(shù)難以企及的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)然,也有其缺點(diǎn)。
一是學(xué)生區(qū)域話(huà)筒過(guò)多。如果學(xué)生因好奇亂按話(huà)筒,或?qū)W生打開(kāi)話(huà)筒而忘記關(guān)閉話(huà)筒,可能會(huì)將雜音放大或產(chǎn)生垃圾鏡頭。學(xué)生回答問(wèn)題時(shí),必須按一下課桌上的話(huà)筒按扭,將信號(hào)發(fā)給系統(tǒng),此時(shí)攝像機(jī)才會(huì)對(duì)回答問(wèn)題的學(xué)生進(jìn)行特寫(xiě)攝像跟蹤,否則可能只有學(xué)生的聲音而沒(méi)有學(xué)生的圖像。這不是常態(tài)教學(xué)。因此,應(yīng)用前提是教師很熟練,學(xué)生很自覺(jué),習(xí)慣很好。正是由于這種原因,更多地適用于大學(xué)的課堂教學(xué),特別是講座型的教學(xué)模式。
二是超聲波產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用,對(duì)人體健康是否有害,學(xué)術(shù)界對(duì)此也一直爭(zhēng)論不休。
綜合超聲波技術(shù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)被動(dòng)紅外技術(shù)、主動(dòng)紅外空間網(wǎng)格定位技術(shù)和圖像識(shí)別分析技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)高中教學(xué)的針對(duì)性和適用性,提出了自己的目標(biāo)方案,就是將超聲波技術(shù)講臺(tái)分區(qū)的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于紅外技術(shù)中,提出多機(jī)位分區(qū)多畫(huà)面切換全自動(dòng)紅外跟蹤錄播系統(tǒng)方案?;谶@種技術(shù)要求,要求講臺(tái)區(qū)域分為3個(gè)區(qū)域(分區(qū)越多,視頻畫(huà)面越晃;分區(qū)越少,鏡頭覆蓋面越大,人像越小)。教師、學(xué)生要求教學(xué)常態(tài)化,不需要配戴或在坐椅上安裝任何設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種方案的技術(shù)原理是主動(dòng)紅外+空間網(wǎng)格定位跟蹤,目前能較好地解決中學(xué)課堂教學(xué)中教師、學(xué)生圖像跟蹤問(wèn)題。當(dāng)然這種技術(shù)也存在設(shè)備成本較高,室內(nèi)裝修要求較高,教師板書(shū)特寫(xiě)跟蹤不大理想等不足,錄播跟蹤技術(shù)還有待進(jìn)一步完善。
在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)空間網(wǎng)格對(duì)教師板書(shū)畫(huà)面的拍攝不大滿(mǎn)意。為此,針對(duì)高中教學(xué)要求,提出一種新的技術(shù)解決方案,有待專(zhuān)家研究,有待廠(chǎng)家研發(fā)。這就是在主動(dòng)紅外+空間網(wǎng)格基礎(chǔ)上,在黑板的上沿、下沿安裝紅外裝置,在黑板區(qū)域建立一個(gè)紅外平面場(chǎng),當(dāng)教師板書(shū)時(shí)觸發(fā)紅外場(chǎng),使板書(shū)攝像機(jī)進(jìn)行板書(shū)特寫(xiě),這樣就可實(shí)現(xiàn)教師分區(qū)跟蹤、學(xué)生跟蹤、板書(shū)特寫(xiě),再加上電腦課件幾種信號(hào)整合的優(yōu)良效果。因此,筆者期待的解決方案是主動(dòng)紅外+空間網(wǎng)格+板書(shū)紅外三合一的紅外錄播跟蹤系統(tǒng),如圖5所示。
參考文獻(xiàn)
[1]圖像識(shí)別原理及技巧[EB/OL].http:///.
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);大數(shù)據(jù)技術(shù);教學(xué)改革;教學(xué)模式
中圖分類(lèi)號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)09-0156-03
Abstract: The big data technologyof information society has made a great influence on the development of people's life and the society, College education combined with the big data technology to reform is the development trend in the future. This paper analyzes the applicationexploration of big data in the domestic and foreign teaching in Colleges and universities, and the influence of big data technology to teaching mode in Colleges and universities.Puts forward the scheme and measures of big data technologies in college Seniorteaching reform exploration.
Key words: Big Data; Big Data Technology;Teaching Reformation;Teaching Model
大數(shù)據(jù)誕生于人們對(duì)數(shù)據(jù)搜集能力、傳輸能力、存儲(chǔ)能力和處理分析能力的發(fā)展和跨越基礎(chǔ)上,已在各行業(yè)掀起了變革的巨浪,發(fā)展?jié)摿薮骩1]。著名管理咨詢(xún)公司麥肯錫認(rèn)為大數(shù)據(jù)是大小超出了常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具獲取、存儲(chǔ)、管理和分析能力的海量復(fù)雜數(shù)據(jù)集。亞馬孫認(rèn)為大數(shù)據(jù)是任何超過(guò)了一臺(tái)計(jì)算機(jī)處理能力的數(shù)據(jù)量。從宏觀(guān)角度來(lái)講,大數(shù)據(jù)是融合物理世界、信息空間和人類(lèi)社會(huì)三元世界的紐帶。谷歌借助云計(jì)算搜索引擎推動(dòng)了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和發(fā)展。在教育領(lǐng)域,在教與學(xué)的過(guò)程中,也蘊(yùn)藏著有價(jià)值的海量大數(shù)據(jù),怎么有效挖掘、分析和利用這些海量數(shù)據(jù)來(lái)促進(jìn)教學(xué),是當(dāng)今教育界研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。
未來(lái)十年將是一個(gè)“大數(shù)據(jù)”引領(lǐng)的智慧科技時(shí)代。隨著QQ、微信等社交網(wǎng)絡(luò)的逐漸成熟普及,移動(dòng)帶寬迅速提升,云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更加豐富,更多的傳感設(shè)備、移動(dòng)終端接入網(wǎng)絡(luò),由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)急劇增長(zhǎng),速度比歷史上的任何時(shí)期都要多都要快。IDC在《數(shù)字宇宙膨脹:到2020年全球信息增長(zhǎng)預(yù)測(cè)》指出,數(shù)字信息每年按幾何級(jí)數(shù)遞增,到2020年,數(shù)據(jù)量將超出人們想象,達(dá)到40ZB。據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)顯示,2009年美國(guó)教育部某信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)達(dá)到近270PB,入選2009全美十大數(shù)據(jù)生產(chǎn)貢獻(xiàn)排名,教育已成為大數(shù)據(jù)重要源泉之一[2]。
教育意味著未來(lái),抓好了教育,就預(yù)示著掌握了未來(lái),所以教育始終是民生之本,是國(guó)家和政府高度重視的領(lǐng)域,教育改革始終是一個(gè)不斷探索的課題。在大數(shù)據(jù)時(shí)代快速推進(jìn)之際,探索新形勢(shì)下的教育體制、模式和方法,對(duì)促進(jìn)我國(guó)教育發(fā)展具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。
1 國(guó)內(nèi)外對(duì)大數(shù)據(jù)在高校教學(xué)中的初步探索
大數(shù)據(jù)技術(shù)必將改變我們的生活,也必將推動(dòng)教育模式產(chǎn)生巨大的變革。2011年秋天,斯坦福大學(xué)一門(mén)人工智能網(wǎng)上課程受到熱烈歡迎,190多個(gè)國(guó)家約16萬(wàn)學(xué)生參加學(xué)習(xí),2萬(wàn)多人通過(guò)了考試,獲得認(rèn)證。課程講授者Thrun教授,創(chuàng)辦了在線(xiàn)教育平臺(tái)Udacity。斯坦福大學(xué)的Ng教授,把自己的課程放到了互聯(lián)網(wǎng)上,全球有十幾萬(wàn)人注冊(cè),在網(wǎng)上聽(tīng)他的實(shí)時(shí)講授,同時(shí)還和斯坦福大學(xué)在校生做同樣的作業(yè)、接受同樣的考核。Ng教授2012年4月成立了Coursera,和普林斯頓、斯坦福、密歇根大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)等大學(xué)結(jié)盟,提供社會(huì)科學(xué)、物理、工程學(xué)等課程。2012年11月福布斯發(fā)表文章《一個(gè)人,一臺(tái)電腦,1千萬(wàn)學(xué)生,可汗學(xué)院如何重塑了教育》。因?yàn)椤按髷?shù)據(jù)”的技術(shù)背景,哈佛和麻省理工也把課程免費(fèi)上網(wǎng),收集最多的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),研究開(kāi)發(fā)更好的在線(xiàn)教育平臺(tái),強(qiáng)化學(xué)校品牌效應(yīng)。
硬件的高速革新和軟件的高度智能,國(guó)內(nèi)也掀起了新一輪教育信息化的浪潮。清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)等,也都開(kāi)始提供免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)課程。國(guó)內(nèi)多個(gè)省市先后實(shí)施了建設(shè)教育信息化公共服務(wù)平臺(tái),推進(jìn)數(shù)字校園實(shí)驗(yàn)工作,建立 “數(shù)字化學(xué)習(xí)”試點(diǎn)學(xué)校,開(kāi)發(fā)“微課程”,試點(diǎn)“微學(xué)位”,開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”活動(dòng)、推進(jìn)1對(duì)1“E課堂”教學(xué)實(shí)踐等一系列教育改革新舉措。
1.3 研究趨勢(shì)
現(xiàn)代信息世界已經(jīng)發(fā)酵出第三次工業(yè)革命,具體到教育和高等教育領(lǐng)域,云、物聯(lián)網(wǎng)和基于云和物聯(lián)發(fā)展所帶來(lái)的大數(shù)據(jù)趨勢(shì),是變革的技術(shù)因素,向大數(shù)據(jù)時(shí)代、知識(shí)時(shí)代跨越。目前僅就知識(shí)而言,教育資源所經(jīng)歷的平臺(tái)開(kāi)放時(shí)代、內(nèi)容開(kāi)放時(shí)代、校園開(kāi)放時(shí)代是前所未有的。教育發(fā)展的未來(lái)模式將是:視頻成為主要載體,教育資源極其豐富;翻轉(zhuǎn)課堂;按需學(xué)習(xí);終生學(xué)習(xí);不以年齡劃線(xiàn);距離不再是問(wèn)題,在學(xué)校之外在異地發(fā)生等等。
千百年來(lái),知識(shí)載體的變化,決定了知識(shí)本身的價(jià)值。簡(jiǎn)牘時(shí)代,知識(shí)被教師壟斷,師生的等級(jí)觀(guān)念由此誕生;印刷時(shí)代,知識(shí)變得廉價(jià),教師的作用變成講授服務(wù);信息時(shí)代,知識(shí)更容易獲取,教師成為學(xué)生的朋友和教學(xué)過(guò)程信息服務(wù)的組織者、主持人和教練。數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析軟件可以階段測(cè)驗(yàn)學(xué)生表現(xiàn),幫助教育者研究能夠預(yù)測(cè)其效果的學(xué)習(xí)模式。面向服務(wù)、面向創(chuàng)新和面向過(guò)程成為教育的重點(diǎn),云和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的教育資源共享、教育模式語(yǔ)言與教育空間設(shè)計(jì)、學(xué)生個(gè)性和天性培養(yǎng)成為教育發(fā)展趨勢(shì)。信息時(shí)代大量的知識(shí)創(chuàng)造和服務(wù)業(yè)的興起,行業(yè)技能專(zhuān)能和社區(qū)教育,將不斷壯大發(fā)展。高等院校的教學(xué)模式、教學(xué)定位等都將有很大的變化,推動(dòng)高校不斷創(chuàng)新,成為新知識(shí)的生產(chǎn)中心,而不是舊知識(shí)的傳播中心,催生良好的管理和其他增值服務(wù)。
2 大數(shù)據(jù)對(duì)高校教學(xué)模式和教學(xué)實(shí)施的影響
2.1 大數(shù)據(jù)的4V特性在教育變革中的體現(xiàn)
大數(shù)據(jù)的4V特性是,Volume(海量的數(shù)據(jù)規(guī)模)、Velocity(快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)體系)、Variety(多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型)、Value(巨大的數(shù)據(jù)價(jià)值)?,F(xiàn)代教育過(guò)程將產(chǎn)生大量的教育數(shù)據(jù),海量的知識(shí)數(shù)據(jù),隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,各種計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)了前所未有的互聯(lián)互通,教育內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了跨越時(shí)空的自由流通。大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與處理,Hadoop(MapReduce技術(shù)的基于Java的開(kāi)源實(shí)現(xiàn))等非關(guān)系型數(shù)據(jù)管理和分析技術(shù)和HadoopDB(MapReduce技術(shù)和RDBMS的集成),能加速數(shù)據(jù)查詢(xún)和分析,具有較好的擴(kuò)展性和容錯(cuò)性,智慧軟件實(shí)時(shí)誘導(dǎo)跟進(jìn)評(píng)價(jià)學(xué)生的在線(xiàn)學(xué)習(xí)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),而現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(用戶(hù)評(píng)論、應(yīng)用、位置信息、圖片、音樂(lè)、視頻等)占很大比重(約為85%),產(chǎn)生智慧的大數(shù)據(jù)往往是這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[3]。視頻教學(xué)和師生間的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)交流將成為未來(lái)教育的重要方式,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄數(shù)據(jù),將對(duì)學(xué)生的教育規(guī)劃進(jìn)行智能化的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和利用,預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),開(kāi)發(fā)有吸引力的應(yīng)用,將產(chǎn)生巨大的價(jià)值,為未來(lái)教育帶來(lái)創(chuàng)新模式。
2.2 大數(shù)據(jù)支撐的未來(lái)教育將成為一門(mén)實(shí)證科學(xué)(教育的數(shù)據(jù)化)
與醫(yī)療技術(shù)比較,原來(lái)的醫(yī)療靠望聞問(wèn)切和經(jīng)驗(yàn)為病人診治,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更多的依靠各種檢驗(yàn)化驗(yàn)和先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備器械,通過(guò)報(bào)告單、可視化的影像、X光片等精確數(shù)據(jù),為疾病的判斷和診治提供科學(xué)的依據(jù)和證據(jù)。盡管病人會(huì)抱怨,住院后讓做各種檢查,該做不該做的都做,但也無(wú)可否認(rèn),在大量診查數(shù)據(jù)的支撐下,現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)確實(shí)提高了很多,治愈率越來(lái)越高,人的壽命不斷延長(zhǎng)。
類(lèi)似的,教育也將不再是單純靠理念經(jīng)驗(yàn)的積累和傳承,道德良心自律的學(xué)科,而將變成一門(mén)實(shí)實(shí)在在的實(shí)證科學(xué)[4]。把學(xué)生從入校后的所有相關(guān)教育信息行為表現(xiàn),都記錄下來(lái),根據(jù)這些數(shù)據(jù),分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和個(gè)性特質(zhì),將為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和個(gè)人成功提供有力的科學(xué)依據(jù)。
大數(shù)據(jù)使得查探學(xué)生表現(xiàn)和學(xué)習(xí)途徑信息成為可能,學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí),其學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)將被記錄,系統(tǒng)后臺(tái)根據(jù)不斷積累的行為數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估,分析學(xué)生的思考習(xí)慣和思維模式,創(chuàng)建心理測(cè)量圖,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展調(diào)整之后的學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點(diǎn)。實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的量化學(xué)習(xí)過(guò)程(上課、讀書(shū)、記筆記、作業(yè)、討論、考試、考評(píng)等)和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程結(jié)果等,這些數(shù)據(jù)將作為課程最后考評(píng)的重要參考依據(jù)。通過(guò)聚焦于數(shù)據(jù)分析,教師可以用更有效的方式研究學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)效果[5]。
2.3 未來(lái)教育在技術(shù)上的演進(jìn)
2.3.1 教育技術(shù)的演進(jìn)
教育經(jīng)歷了PC時(shí)代的數(shù)字化教育(傳統(tǒng)的板書(shū)變成了PPT投影)、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的社會(huì)化教育(知識(shí)的獲取更加便利和普及,知識(shí)傳播更加迅捷)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的范在化教育(教育不再受時(shí)間和空間的限制),現(xiàn)在進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代的個(gè)性化教育(視頻將作為知識(shí)傳播的主要載體)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上學(xué)堂只是把教育教學(xué)轉(zhuǎn)換為視頻,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播,使學(xué)生異地學(xué)習(xí),只是學(xué)習(xí)內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化跨地域化。
大數(shù)據(jù)教育依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析,將有更多的教育手段、要求、方式和內(nèi)涵等,更注重學(xué)生的因材施教、個(gè)性化培養(yǎng)、突出個(gè)體差異化發(fā)展和成功。哈佛、MIT、斯坦福、耶魯、普林斯頓、伯克利、賓夕法尼亞大學(xué)等紛紛把自己的課程免費(fèi)上網(wǎng)。新一代的在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)和過(guò)去的重要區(qū)別,在于增加了行為評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)誘導(dǎo)的成分,向全世界開(kāi)放,讓最多的學(xué)習(xí)者在上面學(xué)習(xí)、使用,同時(shí)可以收集最多的數(shù)據(jù),使用、研究、分析學(xué)習(xí)者的行為模式。
未來(lái)大部分的老師,是課堂的組織者、學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、學(xué)生學(xué)習(xí)行為的分析者,而不是知識(shí)的講授者。網(wǎng)絡(luò)、視頻和智能軟件,為每一個(gè)學(xué)習(xí)者搭建起一個(gè)學(xué)習(xí)情境,對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程和行為提供持續(xù)性的誘導(dǎo)、評(píng)價(jià)和支持,幫助其培養(yǎng)科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣等。數(shù)據(jù)在網(wǎng)上自動(dòng)整合和跳轉(zhuǎn),向?qū)W生推送學(xué)校信息和建議。學(xué)生可以和其他學(xué)習(xí)者交流互動(dòng),尋求有效幫助。普適計(jì)算的浪潮,網(wǎng)絡(luò)終端將無(wú)處不在,學(xué)生可以在任何可以聯(lián)網(wǎng)的地方學(xué)習(xí),而到學(xué)校去,則主要是做作業(yè)、答疑、討論、考評(píng)等。
2.3.2 大數(shù)據(jù)教育技術(shù)
1)大數(shù)據(jù)處理模式大數(shù)據(jù)的主要處理模式有兩種:直接處理的流數(shù)據(jù)處理(Stream Processing)模式和先存儲(chǔ)后處理的批處理(Batch Processing)模式。數(shù)據(jù)流的研究與技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)有十幾年的歷史了,目前開(kāi)發(fā)和得到廣泛應(yīng)用的代表性開(kāi)源系統(tǒng)有Twitter的Storm、Yahoo的S4、Linkedin的Kafka和Apache 的Nutch等[3] [6]。批處理模式的典型代表是Google的MapReduce模型。
2)教育大數(shù)據(jù)分析技術(shù)教育分析技術(shù)來(lái)源于大數(shù)據(jù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,如淘寶網(wǎng)根據(jù)用戶(hù)的瀏覽軌跡推斷用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品類(lèi)別的偏好。教育分析技術(shù)以學(xué)生群體為主體,借助于網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)平臺(tái)和移動(dòng)終端軟件,跟蹤采集挖掘分析學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率,并對(duì)學(xué)生未來(lái)需求趨勢(shì)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè), 拓展發(fā)展空間,提高競(jìng)爭(zhēng)力[7]。深度學(xué)習(xí)和知識(shí)計(jì)算是教育大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ),可視化是數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果呈現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
深度學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)的起源可以追溯到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和后向傳播(BP)算法,2006年多倫多大學(xué)的Hinton等人提出無(wú)監(jiān)督的逐層貪婪的預(yù)訓(xùn)練(greedy layer-wise pre-train)方法,掀起了深度學(xué)習(xí)的浪潮。近幾年,深度學(xué)習(xí)在自然語(yǔ)言理解、語(yǔ)音識(shí)別、人臉識(shí)別、圖像搜索等應(yīng)用領(lǐng)域取得了一系列重大進(jìn)展[8]。而在教育領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)研究集中在學(xué)生線(xiàn)上視頻學(xué)習(xí)時(shí)間分析、學(xué)生參加網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的行為分析等方面。
知識(shí)計(jì)算對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行高端分析,需要從大數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的知識(shí),構(gòu)建成支持查詢(xún)、分析和計(jì)算的知識(shí)庫(kù)。目前,世界各國(guó)建立的知識(shí)庫(kù)達(dá)50多種,知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)達(dá)100多種。知識(shí)計(jì)算的基礎(chǔ)是構(gòu)建知識(shí)庫(kù),包括知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建、多源知識(shí)的融合、知識(shí)庫(kù)的更新等。教育領(lǐng)域,基于機(jī)器學(xué)習(xí)、信息檢索和數(shù)據(jù)挖掘的智慧軟件構(gòu)建了一個(gè)高度個(gè)性化的智能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),實(shí)時(shí)反饋學(xué)習(xí)過(guò)程信息,可以幫助對(duì)學(xué)生做出評(píng)價(jià)、對(duì)教育做出決策。
可視化技術(shù)可視化技術(shù)在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析工具的可視化和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化[9]。對(duì)大規(guī)模、高維度、多來(lái)源、動(dòng)態(tài)演化的大數(shù)據(jù)信息,開(kāi)發(fā)可視化分析工具,使普通人員也可以輕松上手操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析。對(duì)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果應(yīng)用有效的可視化技術(shù)(交互式展示、超大圖動(dòng)態(tài)化展示),有助于用戶(hù)理解和輔助做出實(shí)時(shí)反饋和決策。教育領(lǐng)域,教師可以使用數(shù)據(jù)可視化工具來(lái)研究學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,修正課程以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)和滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。
2.3.3 大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和工具
在原有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)RDBMS,很難處理大數(shù)據(jù)時(shí)代產(chǎn)生的大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的背景下,基于Google三大核心技術(shù)GFS、MapReduce、BigTable的Hadoop和NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,為海量大數(shù)據(jù)的處理提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。國(guó)內(nèi)的教育大數(shù)據(jù)平臺(tái),也已經(jīng)起步并開(kāi)始應(yīng)用,如超星公司的超星爾雅和泛雅,已經(jīng)和國(guó)內(nèi)多所高校合作,用于這些高校的教學(xué),其SPOCs和混合學(xué)習(xí)的模式,正在漸漸被接受和付諸實(shí)施。
2.3.4 未來(lái)教育將是一項(xiàng)以支持和服務(wù)為核心的系統(tǒng)工程
源于網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)提供的爆炸式的知識(shí),未來(lái)教育不再是標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化、規(guī)范化的教育,而是按需學(xué)習(xí)、終生學(xué)習(xí),充分發(fā)掘?qū)W生自身原有的積極性和天分,實(shí)現(xiàn)自組織學(xué)習(xí)[10]。
大數(shù)據(jù)時(shí)代使人們接收知識(shí)更加方便了,但是就和印刷術(shù)的發(fā)明和普及,使人們接觸知識(shí)的機(jī)會(huì)增多了,但教師的數(shù)量并沒(méi)有下降,反而升高了一樣。大數(shù)據(jù)時(shí)代,對(duì)于爆炸的信息,需要很好的甄別、引導(dǎo)和指導(dǎo),去除無(wú)用的垃圾信息,所以對(duì)于學(xué)校和教師的需求不降反升。此時(shí)的教育,主要是根據(jù)學(xué)生的興趣和個(gè)性特質(zhì),建立“以學(xué)生為中心”的智慧教學(xué)模式,規(guī)劃指導(dǎo)跟進(jìn)學(xué)生的培養(yǎng),與學(xué)生有更多的互動(dòng)和交流,以支持和服務(wù)為核心貫穿學(xué)生培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程。
3 大數(shù)據(jù)在高校教學(xué)改革中的應(yīng)用實(shí)施
3.1 我院現(xiàn)狀
大數(shù)據(jù)改變了高校教與學(xué)的模式,但這個(gè)過(guò)程是循序漸進(jìn)的。我們學(xué)院首先在大四學(xué)生中進(jìn)行試點(diǎn)。
大四學(xué)生第七學(xué)期的學(xué)習(xí)有這樣一些特點(diǎn),學(xué)生基本分為三個(gè)陣營(yíng):(1)外出培訓(xùn)工作;(2)考研考證照考公務(wù)員考選調(diào)生;(3)在校內(nèi)繼續(xù)學(xué)習(xí)?;谝陨锨闆r,大四第七學(xué)期的課堂到課率普遍不高,對(duì)大四學(xué)生的課程考核也相對(duì)寬松,這就造成大四第七學(xué)期的課程形同虛設(shè),根本沒(méi)有達(dá)到本專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目的和預(yù)期,而大四第七學(xué)期的課程又基本都是比較重要的專(zhuān)業(yè)課、實(shí)踐課,是專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中比較重要的部分,并對(duì)學(xué)生未來(lái)就業(yè)影響頗深。
3.2 改革措施
基于以上情況,我們實(shí)施了以下改革措施。
1)個(gè)性化差異化教學(xué):大四第七學(xué)期的課程全部作為選修課,設(shè)置的門(mén)數(shù)和種類(lèi)更加多樣化,學(xué)生根據(jù)自己的興趣和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃,自由選擇其中的4-5門(mén)課,選修夠最低學(xué)分要求,對(duì)最高學(xué)分不進(jìn)行限制,鼓勵(lì)多選。
2)化解學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間和地域限制的矛盾:學(xué)習(xí)方式改革,利用大數(shù)據(jù)技術(shù),借助網(wǎng)絡(luò),將課程教學(xué)視頻根據(jù)教學(xué)安排,上傳網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生可以在任何地點(diǎn)自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間,這對(duì)于在外培訓(xùn)工作的學(xué)生,十分方便。對(duì)于校內(nèi)考研和學(xué)習(xí)的學(xué)生,也可以自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率。
3)重視學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià):學(xué)生必須要完成規(guī)定的課程學(xué)習(xí)學(xué)時(shí),每次課安排有課前測(cè)試,課后測(cè)試及作業(yè)。課前測(cè)試,課后測(cè)試,學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)查看到測(cè)試成績(jī),課后作業(yè)要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提交,課程教師要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)批改完畢,并將成績(jī)到網(wǎng)上,供學(xué)生查看,對(duì)不合格的作業(yè),要告知學(xué)生重做。學(xué)生的課程成績(jī)由學(xué)習(xí)的所有各階段的所有成績(jī)匯總而成,所以學(xué)生必須重視和認(rèn)真對(duì)待每次的學(xué)習(xí)、測(cè)試和作業(yè)。
4)師生互動(dòng)交流:教師和學(xué)生間的互動(dòng)交流方式多樣,可以通過(guò)線(xiàn)上論壇討論答疑,也可以利用移動(dòng)終端的便捷,建立課程QQ群或微信群,進(jìn)行交流。教師將作業(yè)、要求、提醒等信息及時(shí)網(wǎng)絡(luò)和交流群中,引導(dǎo)督促幫助學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)。
5)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程性大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:學(xué)習(xí)的過(guò)程性數(shù)據(jù)分析技術(shù),改變了傳統(tǒng)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)式模式,為學(xué)生提供高質(zhì)量個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn),輔助教師根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,改進(jìn)教學(xué)方式完善教學(xué)過(guò)程。將學(xué)生從選課、學(xué)習(xí)、考試結(jié)課等所有階段過(guò)程中,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。根據(jù)學(xué)生的選課情況數(shù)據(jù)分析,綜合考慮調(diào)整專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置,同時(shí)對(duì)學(xué)生選修課程行為進(jìn)行適當(dāng)宣傳引導(dǎo)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)習(xí)慣和特點(diǎn),以實(shí)時(shí)調(diào)整課程難易度,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)突出個(gè)性化差異化人才培養(yǎng)。
6)教師角色的轉(zhuǎn)變:在新的學(xué)習(xí)方式中,教師的角色也將發(fā)生改變,由原來(lái)單一的知識(shí)講授傳授者,變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)傳授者和學(xué)習(xí)引導(dǎo)者、督促者、幫助者、考評(píng)者。教師將課程內(nèi)容錄制上傳后,將不再為每個(gè)班一遍遍的重復(fù)講授,大量的時(shí)間將花費(fèi)在教學(xué)的組織實(shí)施、答疑解惑和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)督促激勵(lì)監(jiān)管考核上。學(xué)生將有更多的時(shí)間得到一對(duì)一的輔導(dǎo)和幫助。
4 結(jié)論
大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái),未來(lái)十年,大數(shù)據(jù)在高校中有著廣闊的應(yīng)用前景,將成為下一個(gè)創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)和效率提高的前沿,我們應(yīng)抓住機(jī)遇,適時(shí)改革,使信息時(shí)代下的高校教育與時(shí)俱進(jìn),培養(yǎng)出更多的適應(yīng)信息社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)人才。
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