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中小学人工智能教学案例精选(九篇)

中小学人工智能教学案例

第1篇:中小学人工智能教学案例范文

智能交通是高等学校交通运输规划与管理专业本科生以及硕士研究生核心领域之一,其目的是为培养城市智能交通工程师提供坚实的理论基础和过硬的专业技能。该领域具有很强的实践性和工程性特点,这就要求在课程教学过程中以系统、详细的案例教学作为支撑,培养学生解决实际问题和创新能力的培养目标。通过案例教学,使本科生以及研究生在交通智能方面的分析能力、解决问题能力达到较强的理论和实践水平,完善本专业教学体系。

二、智能交通案例选编原则

根据案例教学的特点,面向智能交通产业的教学案例必须满足以下几个准则:

(一)真实性。所有教学案例均取材于实际,来自本领域教学团队和山东交通学院智能交通研究所各类相关科研项目,为了便于学生的理解,尽量采用当地的项目,大部分同学对当地城市或区域比较熟悉,有一定的日常认知,这样的案例更容易在学生中引起共鸣。

(二)典型性。所选案例与领域教学内容紧密相关,紧紧围绕教学内容中所涉及的思想、理论、原理、实践方法、观点,让所学理论知识尽可能体现在案例分析之中。针对不同难度和重点度的知能点,选取和设计不同量级的教学案例。一般原则是重点度高越高,案例量越大,便于多角度全方位展开教学。难度越大,案例难度越低,便于由浅入深说明问题。

(三)完整性。根据岗位知能矩阵和知能演化表,结合学科知识体系,选取案例教学的知能点,并对各知能点做出难度和重点度标定。智能交通领域涉及到交通、电子信息、计算机等多门学科,知识点多而杂,对不同知识需求做出区分评价,便于具体案例实施。

(四)适应性。面向智能交通产业的案内容必须适应具体教学环节的需要,考虑学生的现有知识基础,做到难易适中、专业对口和对象适合,满足不同专业对象的特殊需要。单一知能点设计简单案例,相近知能点设计系列案例,复杂知能点设计综合案例,完成复杂工程的逆向实施。多个简单案例,随着教学过程进展,组合为综合案例,便于学生循序渐进,逐层次掌握。

(五)有效性。采集和汇总整理大量的产业工程实例,做初步分析。剔除小概率出现的特例情景,注意区别同类技术在不同场景下的应用差异。注意比较城市交通与城际交通的异同点,按照信息采集、信息处理、信息的逻辑关系,分类整理,区分不同岗位对同类技术的需求差异,建立岗位――知能矩阵和知能演化表,明确学生培养在不同阶段达到的知能水平。

三、智能交通领域案例库构建

科学地构建专业课程体系对于智能交通?I域学生建设具有重要意义。山东交通学院交通运输专业从培养学生的综合能力出发,构建了智能交通领域的课程体系并进行了教学实践,取得良好的效果。

(一)成立案例编审委员会和案例调查、编制的职能部门

鉴于目前尚无法成立智能交通案例编审委员会和案例调查、编制的职能部门,笔者课题组确定参与案例库建设的主要是智能交通领域的任课教师,同时也适当外聘山东高速、齐鲁交通发展集团、济南交警等从事相关智能交通领域的专家共同参与。所有人员统一思想,正确认识,积极参加学习、讨论与培训,通过学习、讨论与培训,使参与人员明确了自身工作目标、工作要求和工作意义,转变教学观念,主动适应教学改革的要求。

(二)制定标准格式,规范质量要求

为保证案例的多样性、全面性和规范统一,所有案例在正式列入智能交通产业案例库之前,都需经过反复斟酌、认真讨论,符合案例选择的原则。同时要根据教学要求、教学设计制定案例库的编写格式和内容标准,全面保证案例库的编写质量。

结合智能交通领域案例教学改革的实际需要,智能交通案例库由3个子库构成:教师用教学案例库、学生用教学案例库、案例参考答案库[1]。

1.教师用教学案例库

为了便于以后计算机数据库化管理案例,借鉴数据库中表的记录与字段模式,每个教学案例设计格式为:①编码;②案例名称;③相关教学章节;④案例背景知识;⑤案例正文;⑥相关问题;⑦应学习掌握的相关知识;⑧讨论;⑨参考资料。案例编码可由电脑自动生成;案例名称是案例的标识,要求简短、明确、主题突出,反映案例的内容和特色;案例背景知识是进行案例分析前的必要准备,包括发生背景、相关知识等;案例正文是案例的主体,要求教师根据案例选编原则,利用案例原始资料结合智能交通领域相关教学要点进行整理和编写;为了使教学发挥问题驱动学习的作用和更具针对性,教师需要针对案例提出问题,组织智能交通知识原理分析问题、解决问题从而提高学生的实践能力,达到教学要求;对于案例所涉及的应学习掌握的相关知识,要求教师根据教学大纲,按掌握、熟悉、了解的不同层次写清该案例涉及的主要知识点及要求,该部分内容与提出问题部分相辅相成,形成一体;在此基础上教师还可结合案例,在讨论中列出可进一步学习的知识内容,以开阔学生视野,培养学生自我学习、自我研究,发现问题、解决问题的能力。参考资料部分主要列出与本案例相关的课程学习章节和其他学习参考资料。

设计教师用教学案例库旨在满足教师备课和开展案例教学的需要,所以编写这种教学案例库的过程基本上反映了智能交通领域开展案例教学时教师备课的全貌。

2.学生用教学案例库

学生用教学案例库的设计同样借鉴了数据库表的记录与字段模式,每个教学案例的格式为:①编码;②案例名称;③相关教学章节;④案例背景知识;⑤案例正文;⑥相关问题;⑦问题答案;⑧讨论;⑨参考资料。开展智能交通领域案例教学,首先要求学生在拿到案例后,认真阅读有关背景知识和案例内容,自学有关教材章节,查找相关资料,分析案例,提出问题,给出答案。再经过教师引导、课堂讨论、学生交流后,进一步对提出的问题和答案进行完善,最后作出案例分析报告。

设计学生用教学案例库旨在满足教师布置课外作业、学生开展案例学习的需要,这部分中与案例相关问题的设置非常重要,问题引入成功与否关键看问题是否能驱动学生自主学习的兴趣,培养分析问题解决实践中难题的能力。

3.案例参考答案

即根据案例内容和学习目标的要求,对案例涉及的主要问题和主要内容给出参考答案。因为客观实际复杂多变,案例分析的结论相应难以一成不变,不强求绝对一致的标准答案,但通常要为案例问题编制相对正确的结论。参考答案设置的意义主要在于当学习者不知道运用哪个智能交通基本理论和原理进行分析,就案例问题得出结论时,教师给出的参考答案会对学习者的实践活动发挥点拨作用。

(三)组织人员收集资料,撰写案例

按各章节内容安排教师分工负责进行案例资料收集,并根据统一格式的要求和内容进行编写,完成后经集体反复讨论、研究、修改和试用,确定最终入库案例。

智能交通产业案例库的案例来源主要有:①交通运输部指南和规范;②智能交通新产品研究设计;③目前交通领域存在的现实问题;④相关领域的科学实验、研究报道、新闻报道等。

(四)建立案例库编排系统和管理系统

案例原始?Y料可按图书馆模式进行管理,案例库中的案例应建立规范的目录,并分类成册。数据库与网络技术的发展,支持对智能交通案例库建立网络数据库管理系统,实现存储、编辑、检索、维护、交互学习和资源共享等功能,使案例得到充分利用。

四、案例教学设计

在该课程教学中使用的案例教学, 首先要明确其教学计划,包括教学对象、教学目的、预达到的教学效果以及对教学过程的整体设计及其过程控制[2]。

在“智能交通系统”课程授课内容中,加强了案例教学设计。介绍“先进的公共交通系统”章节时,利用优化算法对济南市K301路公交进行调度,案例应用思路明确。

(一)明确案例的教学目标。通过该案例教学要求学生掌握城市公共交通目前所使用的智能化系统,掌握公共交通调度及运行的关键智能化技术。

(二)案例教学过程设计。课前计划:下发济南市城市背景资料、查阅文献资料清单,要求学生事先对案例背景有充分的了解,通过查阅文献对案例中的重点和难点问题先做基础准备。上课安排:通过多种方式引导学生进行思考、分析、归纳、总结,最终实现掌握知识以及提高解决问题能力的目的。以介绍的方式,由教师讲解公共交通调度优化技术;以讨论的方式,引导学生思考轨道智能交通系统在理念、方法和技术上的异同,教师做总结;将学生分成若干组,每组论证其中一条线路的规划合理性,每组轮流汇报,其他组质询。课后计划:要求学生提交本案例学习总结报告,教师批阅、点评、总结。

五、结论

第2篇:中小学人工智能教学案例范文

【关键词】社会实践活动;教学案例

To understand the national conditions pay close attention to the motherland

Xie Wenxu

【Abstract】This article demonstrates the understanding of national conditions, pay close attention to the fate of the motherland teaching practice, pay attention to the society and people’s livelihood, investigation experience.

【Key words】Social practice activity; Teaching case

1 指导思想

多元智能理论是设计本课的的理论支撑。利用多元智能发掘学生的全部潜力是本课的教学目的。

多元智能是一种综合能力的体现,是我们教育工作者为社会输送全面发展社会人才的的方向。在教学中任何教给学生的内容都可以调动学生的各种智能的参与得以实践的。多元智能理论是教学中培养学生能力的理论依据。多元智能力图挖掘的是学生的全部潜能,更需要教师的多元指导作用,作为教师本身也是一个在提高的过程。所以是双赢的实践活动。

学习多元智能理论给我们的启示是,教育工作者不但需要走出以往的以传授知识为最终目的的阴影,还要把教学目的设计用在学生智能的培养和开发上。构建开放性的学习环境,提供多渠道获得知识,应用知识的实践机会,让智能在实践活动中闪光。为此,设计此次既有思想内容又有语言,人际交往,自然观察,逻辑思维和行为能力智能和融为一体的社会实践的尝试。以调查居民小康生活水平的内容为活动方式,完成本课设计。

案例背景。本案例属于九年级《思想品德》第十课第一项目“共同理想共同使命”的内容。通过教学,使学生树立共同理想,增强为实现中华民族伟大复兴贡献力量的使命感。了解全面建设小康社会的奋斗目标及社会发展不平衡的现状。培养为全面建设小康社会和实现共同理想而努力奋斗。激发学生立志为全面建设小康社会和实现共同理想而努力奋斗的情感。

案例设计:

(1)设计思路:初三政治以国情教育为主,依据教材第十课第一项目的内容“共同理想共同使命”为出发点。党的十三提出宏伟的“三步走”的战略目标。即1981-1990年解决温饱问题;20世纪末人民生活达小康水平;21世纪中叶入均国民生产总值达中等发达国家水平,人民生活富裕,基本买现现代化。如今本世纪末已过,小康水平是否在我国已实现了?小康的标准是什么?近来国家也在十分关注这个问题,我们要想搞到第一手材料就需要我们亲自去调查,得出一个圆满的答案。另外,了解国情发展,关心祖国命运也是我们爱国主义教育的主要内容,为初三学生融人社会奠定思想基础和人际交往的技能。完成此项调查需要多元理论的支撑,如语言智能——逻辑数学智能——空间智能——人际交往智能一自然观察者智能等。

(2)案例设计。1)调查小康水平依据:根据国家统计局公布的恩格尔系数(居民食品消费支出的比重)其比重越低说明富裕程度越高。各层次的指标是。贫困型——食品消费高于59%;温饱型——50~59%:小康型——40~49%;发达型——40%;富裕型——20%。2)调查要求:每人至少调查五户居民,并做好纪录。设计调在表。参考样本如下:

户主 年龄 职业 工资总收入 食品消费支出 食品消费比重

写调查报告(含调查体会200至300字)。二周之内完成,并记录平时实践分数。(本次活动必须独立完成),3)根据学生上交的个体调查结果,师生进行年级汇总工作。统计表如下:

被调查

人数 贫困户

人数 比重 温饱

人数 比重 小康型

人数 比重 发达型

人数 比重 富裕型

人数 比重

4)师生总结调查情况

第3篇:中小学人工智能教学案例范文

【关键词】顶岗实习生;教学实践智慧;生成

近年,随着对教师专业水平的关注,教学实践智慧研究已成为教师专业发展的重要课题。教学实践智慧是教师专业发展的基础和核心条件。从某种意义上说,教师教学水平的高低、教学能力的强弱,主要取决于他所具有的教学实践智慧的多少及其运用情况。这一点对于即将正式上岗的实习生而言,同样如此。但师范教育体制中传统的教育实习无法满足这一要求。顶岗实习——作为一种全新的教育实习模式打破传统,为师范生培养教学实践智慧提供了契机。

一、顶岗实习:培养师范生教学实践智慧的契机

(1)顶岗实习的内涵。《高级汉语词典》“顶”有“支撑、承担”、“代替”之意,“岗”即“岗位、哨位”。对应“顶岗”一词,就有两层含义“担当起本职工作”和“替别人当班工作”。显而易见,顶岗实习就是“担当起本职工作来实习”或“替别人当班工作来实习”。目前,顶岗实习用于师范教育领域,是指学生经过针对性的系统培训后,到农村中小学(或条件相对较差的城市中小学)进行为期半年的全职教师岗位的锻炼,考核鉴定合格后计入学分,是一种全新的教育实习模式。(2)顶岗实习对培养师范生教学实践智慧的价值。智慧来源于实践,实践智慧“不同于理论知识或技术知识那样将某些普遍的、固定的原理、规则运用于对象,而是要在具体的实践活动过程中来完成自己、实现自己。”教学实践智慧同样如此。新的教育实习模式——顶岗实习为培养师范生的教学实践智慧提供了基础和平台。我们知道,师范专业如同医学专业一样具有极强的实践性和操作性。医学专业依靠临床实习保证其实践性与操作性,师范教育必须依靠教育实习来保证实践性和操作性。但长期以来,师范教育体制中的教育实习根本得不到保障,不仅经费捉襟见肘,时间更是难以保证。实习时间大约8周(其中校内强化训练占3周),且大多安排在毕业前夕,备受学生寻求职的冲击。实习生如同实习学校的匆匆过客,刚刚熟悉校园环境却即将步履匆忙地离开,刚刚进入教学状态实习又将戛然而止。在短短的五周里,实习生尚未能确认自己的教师身份,更无法获得属于自己的个性化教学实践智慧。为期半年的顶岗实习,不仅实习时间有一个完整的学期,学生完全参与实习基地的各项工作,包括开学、日常教学与管理、期末复习和考试等。更重要的是,“顶岗”这一概念赋予学生的责任感和使命感。任务一旦分配,顶岗实习生将顶替原任教师开展工作,在他们享有更多工作权利和自由的同时,他们的肩上责任和担子更重。为了履行好自己的工作,实习生们积极加强自主学习与思考、请教指导老师、与队友相互学习探究等多种形式应对他所面对的工作。在这一过程中,经验不断累积,智慧不断地生成,个体的个性化教学实践智慧也随之产生。

二、顶岗实习生教学实践智慧的生成策略

与集中实习相比,顶岗实习具有实习时间长、实习范围宽、实习深度深、实习学生责任心强等优势。因此在实习的过程中,实习生可以通过继承与超越指导老师经验、记录专业实践案例、开展合作探究专业活动以及进行教育叙事研究等方式提高自身的实践能力,从而提升自身教学实践智慧。

1.继承与超越指导老师的经验。教师是一个贮存着大量缄默知识的专业人员。教学实践过程中,教师总是有意识地或无意识地运用一定的方式实践着自己的教学经验(方法、模式),并在不同层次、不同问题情境中运用“教学经验”。实践形态的教学经验通常是理解、领悟,是情境性和个性化的,常常具有不能言传的特点,具有缄默知识(教学实践智慧)的特征。根据波兰尼的观点,缄默知识作为一种不能言说的知识只能通过“学徒制”的方式进行传递,通过实践中新手对导师的自然观察与服从而进行。因此,一名顶岗实习生要想尽快适应工作岗位,不仅要学习已经形式化、系统化的教育理论和方法,更重要的是学习领悟指导老师的教学心得和各种尚未“形式化”的隐性知识和才能。对顶岗实习生而言,学习借鉴已有的教学经验,初登讲台时就有了进行教学的“常规性武器”,这样能很快熟悉教学,少走弯路,尽快进入教师角色,教学质量也能得到必要的保障。因此,已有教学经验成为实习生们专业成长的“拐杖”。如何获得已有教学经验?这一过程可通过以下途径获得:第一,指导教师的同期指导,稳定的师徒传、带。顶岗实习中每位实习生都将安排一位甚至几位老师实施教学及班级管理的指导。实习生与指导老师每天同上班、同教学、一起管理班级。在这一过程中,实习生主动观察与学习老师的行为,老师的悉心指导并为实习生示范,教学经验在师徒间流淌开来。第二,校内、校际间课堂教学观摩与研讨。经常观察他人的课堂教学并进行研讨,也是形成教学实践智慧的重要渠道。顶岗实习中校内的每堂课都可向实习生开放,每位老师都乐意为实习生解答疑难。不仅如此,由于同地区有几所学校同为顶岗实习基地,校与校之间的优质课、示范课、研讨课等优质教学资源成为几所学校实习生共同观摩的对象。在观摩的基础上,组织实习生单独或与实习基地的老师们一起对课堂教学行为进行分析、审视,提出自己的个人见解,实现让实习生“择其善者而从之,其不善者而改之”的目的。

2.记录专业实践案例。我们知道,教师与医生的职业特点有很多相似之处。但医学实践在长期的发展过程中形成了一种传统的实践惯例——病历记录。病历记录是医生记录自身专业实践的过程,为医生的反思和探究提供了资料,是一种有效促进反思和探究的重要方式。但教师就如同犯了个人或集体的“失语症”,在规划自身教学的同时,都很少对已进行的专业活动进行记录。没有对实践的记录和记忆系统,教师也就失去了对自己实践进行反思探究的重要工具,因此,专业实践案例的记录,如教学日志、班级管理日志,应当成为教师专业实践的一个重要组成部分。如果这一要求向在职教师提出,可能会遭遇很大的阻碍,原因之一是大多教师已经形成无记录的习惯,缺乏记录的意识。冰冻三尺非一日之寒,培养教师的案例记录意识,要求打破这种惯习并非易事。但是作为初入教学岗位并同时作为学生身份的顶岗实习生而言,他们有着极高的教学热情,对教学实践既迷惘又向往,加之有带队老师的组织和指导,对记录实践案例的要求往往能从一开始坚持下来,久而久之形成惯例。虽然一开始记录有些稚嫩,但经过适当的引导和鼓励,他们能越做越好。这些记录不仅成为学生实习的留念,更是成为实习生反思探究教学活动的重要材料。教学实践案例的记录既是某一实践案例的记录,也是一种对教师自己思想变化和行为变化的记录。写作的过程是实习生记录和澄清自己思路的过程;写作过程中激发了实习生已有的知识结构,也引发实习生的深思,从而实现在反思中分析、认识、改变自己,最终超越自己。因此,专业实践案例记录的过程和记录后的反思、探究过程也就成为实习生教学实践智慧的生成过程。

3.开展合作探究式的专业活动。教学实践智慧虽然具有个性化的特点,但它的生成并不是一个闭门造车的过程,在教学活动中,与他人合作探究是教师生成和发展实践智慧的重要策略和有效途径。长期以来,教师中存在着一种典型的个人主义倾向,以学科划分的教学常被看成是一种个体的活动形式,教师常将自己的教学行动看作是一种隐私,拒斥他人的窥探,因为他们害怕暴露自己的问题。问题的暴露往往被认为是无能的表现。因此,教师既也不愿他人来窥探,也不愿去寻求他人的帮助。这种保守的个人主义使教师间在日常的专业实践中缺乏真正的合作与探究。

作为对教学工作极其热情的顶岗实习生,他们有着学生的身份,他们不惧怕暴露自己的问题,他们正热忱希望得到他人的帮助,加之有“顶岗”的任务压头,实习队队员间的合作愿意变得十分迫切。这种合作不仅表现在同学科之间进行,也表现在同年级,还表现在跨年级、跨学科(如实习生对小学教材系统不熟悉,相邻年级之间的沟通与合作)中;不仅与队友之间的合作,还有与指导老师、带队老师的切磋、探究。在合作与探究中,彼此的思想相互激发、相互碰撞、相互融合,最终形成具有个性化的教学实践智慧。在与他人合作的教学活动中,有利于实习生形成教学实践智慧的形式有很多,其中最基本的形式有:集体备课、小团体教学诊断(如以学科组、年级组为单位相互听课、评课,开展专题研讨)、主题式研讨活动。

4.实施教育叙事研究。苏霍姆林斯基说“在自己的工作中分析各种教育现象,正是向教育的智慧攀登的第一个阶梯。”教师专业发展理论也提出,教师应成为研究型的教师。中小学教师做研究往往不是理论研究,而是立足于教学实践,从教育教学中的具体问题入手,通过不断地反思、研究,从而解决实践中问题的研究。在研究方法上,教育叙事研究是教师实施研究的重要表现形式。叙事,就是讲叙故事;教育叙事,就是讲叙教师在教育教学过程中的故事,并在此基础上对故事进行反思,挖掘故事中的教育价值与意义。实际上,教育叙事研究就是研究者把有关教育教学的理论、理念引入活生生的教育教学实践与经验之中,并通过教育教学实践经验的叙述促进人们对于教育及其意义的理解。这种研究易于被老师掌握,也符合教育科学研究的特点。

作为顶岗实习生而言,他们已有一定的理论基础,刚进入教学实践领域,肯定有很多的困惑,如果能把困惑的发生、发展、解决过程以叙事的方式记录下来,将是更彻底的反思、自我学习的过程。在撰写教育叙事的过程中,实习生个体会加深对教育理论的理解,会促动对个体实践经验的总结,从而更好地激发实习生的教学实践智慧。在实践领域,实习生也会碰到很多有意义的关键事件,如果能原汁原味地呈现事件发生的过程,包括当事人的所为、所言、所想、所感,就能让人产生身临其境的感受。当在以后的教学中遇到类似情境,自然已有了一定的经验准备。另外,由于叙事研究的叙事性,读叙事研究的成果如同读故事一样有趣,同伴在分享教育叙事过程中,能感受、体验到当时情境下教育教学的发生、发展过程,内心世界受到强烈的冲击与共鸣,从而使个体的智慧播种到群体的心中,激起群体智慧的涟漪。

参 考 文 献

[1]姜勇等.论教师的专业影响力:知识、场域与实践智慧[J].中国教育学刊.2006(10)

[2]王少非等.教师专业发展:来自医学专业实践的其实[J].教师教育研究.2006(2)

第4篇:中小学人工智能教学案例范文

关键词:信息技术教师;知识结构;TPITK;案例剖析

中图分类号:G40-057 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2013)05-0038-03

引言

教师知识结构对教师的教学行为和学生的学习效果具有重要影响。信息技术教师作为信息技术教育的实施者,其知识和知识结构直接影响着信息技术教学的质量。TPACK框架自2005年首次提出以来,对信息化教育环境下教师的知识建构及知识结构梳理具有重要指导意义。国内对于信息技术教师的TPACK研究还处于初步阶段,尤其是基于案例的信息技术教师TPACK特征分析还不多见。因此,本文在TPACK基础上提出针对信息技术教师的知识结构模型TPITK,并对其做出基于案例的深入剖析。

一、TPACK简介

(一)TPACK内涵

2005年,美国学者Koehler和Mishra从教师知识角度出发。在学科教学知识的基础上,首次提出TPACK这一教师知识新框架。

TPACK框架在Shulmanl31141教授提出的“学科教学知识”基础上加入了技术知识,并突出在技术使用中学科内容和教学法的角色,以及技术对它们产生的反作用。它是学科内容知识、一般教学法知识和技术知识三者的复杂互动,是整合了这三种知识而形成的新知识。它强调其中的三种知识元素都是有效技术整合必不可少的成分,并且这三种知识领域不能分离,应形成一个整体。

(二)TPACK构成要素

TPACK模型有三个单一的知识要素:学科内容知识、

一般教学法知识(Pedagogical Knowledge,PK)和技术知识(TechnologicalKnowledge,TK),以及这些知识要素交互所形成的学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge,PCK)、整合技术的学科内容知识、整合技术的教学知识(Technological PedagogicalKnowledge,TPK)、整合技术的学科教学知识。

二、TPITK理论框架分析

TPACK框架应用于信息技术教师可进一步衍化为TPITK框架。TPITK框架由七种知识要素构成,即信息技术知识(ITK)、一般教学法知识(PK)、技术知识(TK)、信息技术教学知识(PITK)、整合技术的信息技术知识(TITK)、整合技术的教学知识(TPK)和整合技术的信息技术教学知识(TPITK)。

TPITK框架是TPACK框架的子集,是特定适用于信息技术教师的知识结构模型。框架中的三个基础知识要素——ITK、PK和TK代表了信息技术教师需具有的三个专业特性——学术性、师范性和技术性。当然,技术性能否成为与学术性、师范性并列的第三向度尚有疑问,但是,无可否认的是,技术在今天的教师职业养成和职业发展中占有十分重要的地位。基础知识经由互动整合和动态平衡形成的核心知识——TPITK正是信息技术教师专业综合素养的体现。

核心知识TPITK指在不同境脉下重建信息技术知识、一般教学法、技术三者之间动态平衡的意识和能力。TPITK是一种策略性的思维方式,它的形成不是各知识要素的简单组合或拼凑,而是经由陈述性知识(信息技术学科内容、教学法和技术的定义、术语、事实和描述),通过在相同或不同情境中的练习和运用,转化为程序性知识(完成一项或多项信息技术教学任务所涉及的步骤),最后形成策略性知识(在技术环境下对信息技术课程、学习者、课堂境脉的计划、组织、评价与概括)。

三、基于教学案例的教师TPITK剖析

对教师知识框架的分析不能脱离特定的课堂境脉。为此,下文结合2011年“永中杯”全国普通高中信息技术优质课特等奖案例,挖掘特定情境下优秀教师TPITK框架中的具体知识构成,并分析教师在实践中运用TPITK的特征表现。

(一)教学过程

本案例涉及内容是广东教育出版社出版的《人工智能初步》信息技术(选修5)中的第1章第2节,主要任务是让学生了解人工智能的基本内容,激发学生对人工智能技术进一步探索求知的欲望。整个教学过程分为课题引入、实例分析、分组实践、课堂延伸四个部分。

1.课题引入

首先,教师通过图片和视频展示校机器人队训I练和比赛场景,吸引学生注意,提出人工智能概念。然后,教师引入限时还原魔方环节,并提问学生:你在解魔方时用到了身体的哪些器官?学生通过现场体验回答出眼睛、大脑、手三个必不可少的器官。最后,在教师的启发诱导下,学生由这三个器官归纳出人类智能的三大要素:感觉要素、思考要素、运动要素。

2.实例分析

教师展示自制教具——魔方机器人,并提出问题:机器人解魔方需要哪些器官?学生通过观察实物及类比人类智能,思考后得出答案。

教师通过实物结合PPT介绍机器人各器官,使学生对机器人有一个整体印象。然后教师操作机器人,使之分阶段演示解魇方。通过电脑摄像头,学生能清楚地观察到机器人的局部特征。在此过程中,教师步步递进,引导学生归纳出人工智能三大要素:感觉要素、思考要素、行为要素。

教师播放机器人解魔方完整视频,让学生思考导致视频中机器人与现场机器人智能差异的原因,为后续探究作铺垫。

3.分组实践

教师用实物及PPT展示“百变飞碟”机器人,使学生对该机器人的结构及功能有一个整体了解,激起学生探究欲望。然后教师介绍图形化编程软件——能力风暴,让学生大致了解编程的思想及流程。

教师按小组分发“百变飞碟”,布置任务,让学生通过图形化编程实现机器人行动。在学生探索过程中,教师巡回指导,并通过电脑摄像头展示学生探索过程及学生作品。最后,各小组汇报成果,教师层层设问,帮助学生总结影响机器人智能差异的因素。

4,课堂延伸

教师通过提问:你还想让机器人做哪些事情?未来的机器人又会是怎样的呢?引导学生畅谈现在,憧憬未来。最后,教师与学生一同总结课程。

(二)具体知识

通过对上述教学过程的整理分析,笔者总结出该教师的TPITK具体知识构成及能力体现,如表1所示:

(三)特征表现

通过深入剖析本案例,以及对2011年“永中杯”全国普通高中信息技术优质课30个案例的梳理分析,笔者总结出具有良好TPITK的教师会呈现出以下特征:

第一,拥有扎实的教学主题知识和良好的课程整合能力。从本案例可以看出,教师深刻理解人工智能的相关概念、理论及发展脉络,熟练掌握机器人工作原理和实践操作,正确把握知识点间的联结与层次递进关系。在授课过程中,教师还整合进通用技术“简易机器人制作”模块相关内容,使学生对技术的思想有所领悟,技术的方法得以运用。在其他案例中还体现了信息技术教学主题与数学、美术等学科的整合。

第二,具有清晰系统的教学策略。在本案例中,教师设计的教学主线、教学互动和任务都紧密围绕“人工智能基础知识”进行,教学中每一步骤都以前一步为基础,着眼于学生的最近发展区逐层深入。并且,教师通过不断提问,促使学生将“思考”贯穿于“看听做”整个过程中。从另一些优质课案例也可看出,教师能根据学生情况进行教学推理,以适合学生理解的方式授课。

第三,勇于设计基于技术支持的课,乐于将技术交到学生手上。“人工智能初步”是有关基础性知识的纯理论课,但在本案例中,教师精心设计,使各个理论知识点都具有技术实践的支撑,并使用触手可及且不断变化的技术手段,如电脑摄像头、简易计时器软件等优化知识表征、加强师生互动。教师不仅通过演示机器人使学生对人工智能有整体直观的把握,而且将机器人交到学生手中,让学生在探索中直接体验人工智能。在此,技术不仅是教师呈现内容的工具,更是学生获取知识的手段。在另一些优质理论课案例中,教师均通过技术使理论先落实到实践,待学生有经验性的感知后,再将实践上升到理论。

第四,敢于将即兴的创作融入精心的教学计划中。教学是一个复杂和结构不良的问题,很少有——也许没有一般的原理可适用于任何情境。同样,也很难有一成不变的教学计划能框定整个教学过程。本案例中,教师并不忽视或排斥学生在探索机器人过程中的失败,而是即兴于学生的失败中挖掘共性,临时增设内容,帮助学生解决问题,促进学生思考。在其他案例中也能看到多处此种超越教学计划的即兴创作。

第5篇:中小学人工智能教学案例范文

关键词:教学网站设计;人工智能教学;智能规划

中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2014)001011103

基金项目基金项目:湖北省教育厅教学研究项目(2010241)

作者简介作者简介:蔡敦波(1981-),男,博士,武汉工程大学计算机科学与工程学院讲师,研究方向为自动推理与智能规划。

0 引言

随着计算机网络技术的发展与运用范围的扩展,基于计算机网络的教育技术已经成为教育教学中备受关注的技术之一。教学网站是该技术的主要产品。教学网站的目的在于通过提供教学大纲、教案、讲义、演示文稿、习题与答案等内容在教学时间和教学深度两个方面延伸理论教学课堂。因此,教学网站设计能否实现其教学目的一直是网站建设者思考的主要问题[13]。为了实现具体的教学目的,网站设计者一方面采用新技术提高网站的响应速度,改善用户界面;另一方面精心组织网站内容和教学模式[3]。本文以本科生课程《人工智能》为例,来着重讨论教学内容的前沿性及其体现形式。

在教学过程中发现,对于大多数本科生而言,人工智能是出现在科幻电影中的技术。此外,多数人工智能课程使用基础性人工智能教材,专注于理论和方法较多,很少介绍人工智能软件系统,这进一步加深了学生对人工智能技术成熟度的怀疑,从而妨碍了部分学生的学习兴趣。针对该问题,课程网站作为理论教学的有益补充,应介绍人工智能领域具有代表性和前沿性的软件系统,从而提高学生对人工智能的学习兴趣。

智能规划自人工智能诞生时起就成为其中的一个研究领域,更在近20年间取得突破性进展。在理论研究方面,最新的智能规划算法相比1995年之前的规划算法有一个数量级以上的提高[4]。在应用研究方面,智能规划技术在香港地铁系统的应用使香港铁路公司能够处理每工作日240万人的客流量,获得了美国人工智能联合会2005年的“人工智能创新应用”奖;智能规划技术在美国施乐公司的印刷设备动态调度项目中也取得成功[5],自2008年开始便产生了巨大的经济效益。因此,对智能规划技术的了解有利于提高学生对人工智能的学习兴趣。

1 智能规划技术简介

智能规划问题是根据Agent面对的初始世界状态及其目标,在该Agent行动之前制定动作序列的问题。初始状态和目标条件用逻辑命题表示,动作分为3个部分,包括执行前提、执行后新生的效果、执行后消除的效果。初始状态、目标条件和动作均采用PDDL语言[6]进行建模,以文本文件格式存储为“域文件”和“问题实例文件”。“域文件”描述Agent的动作,“问题实例文件”描述在一个具体问题中Agent所面对的初始状态和目标。

智能规划系统是一个配备在Agent上的软件系统,它以“域文件”和“问题实例文件”为输入,通过自身的规划算法计算出解决该问题所需的动作序列。动作序列一般以文本文件进行存储。

2 教学案例设计与实现

在人工智能教学网站建设过程中,设计了一个运用智能规划系统的教学案例,采用JavaScript、Ajax和Java Servlet等技术加以实现。

2.1 案例设计

为了使学生了解智能规划系统解决问题的全部过程,以“积木世界”类问题为求解对象,使用规划系统FF[7]进行问题求解,使用动画效果展示规划解的执行过程。“积木世界”问题涉及到将若干个积木堆叠成满足给定空间关系要求的若干个积木堆。涉及3个积木的具体问题如图1所示。

为了提高学习兴趣,允许学生指定积木数量,随机生成具有不同初始状态和目标状态的问题实例。实例的初始状态生成算法思想如下:根据指定的积木数量M,生成标号从1到M的积木;对于第i个积木i,以1/k的概率将它放置在桌子上或顶面为空的积木上,其中k为顶面为空的且编号为1~(i1)的积木数量。目标状态使用相同的算法生成,但保证其与初始状态不同。问题实例生成后,其对应的PDDL语言模型将向使用者展示。完成此过程的用户界面如图2所示。

图1 一个具体的积木世界问题实例

图2 系统用户界面

使用者通过点击按钮启动规划求解过程,在短暂等待后,能够查看规划解。使用者能够启动规划解的单步执行过程,根据每一步执行的动作名称和执行后的结果观察动作对外部世界的影响。在执行过程中,允许使用者启动倒退按钮重新观察上一个状态。执行过程的用户界面如图3所示。

图3 规划解执行过程演示界面

2.2 预期效果

该案例预期实现以下教学效果:①使学生理解规划问题的组成及其PDDL语言描述,在实例生成后,通过文本框显示问题实例的PDDL语言描述以辅助学生理解;②使学生理解动作模型,通过执行动作、撤销动作等操作使得学生能够观察某个动作在执行后对外部世界的影响;③认识到智能规划系统的高效性,相比手工计算具有优势。为达到此目的,使用性能较高的智能规划系统FF。通过多次生成不同规模的规划问题,使学生意识到随着积木数量增大而引发的手工计算困难;④发现FF给出的规划解并不总是最优的,从而认识到计算人工智能问题的最优解是困难的。通过手工分析小问题的最优解,使学生认识到FF的局限性和克服该局限性的困难。

2.3 案例实现

为支持教学案例的实施,设计了相应的网页。系统采用浏览器/服务端模式,浏览器端采用JavaScript技术和Ajax技术定义用户界面、动态演示规划解的执行,服务器端采用Java Servlet技术实现规划问题实例的生成、规划系统FF的调用、规划解的传递,系统结构如图4所示。问题实例在服务器端生成后,将以XML文件格式发送到客户端,并以文本文件形式存储在服务器端;服务器端在接到求解规划的请求后,以问题实例的文件名和域描述文件(预先存储在服务器端)的文件名为参数,调用规划系统FF;FF在求解后将规划解以文本文件存储,之后服务器端负责将该文本文件格式化为XML文件并发送给客户端;客户端在接收到规划解后,根据用户的操作进行规划解的执行过程演示。由于规划系统FF在Linux操作系统上开发,因此服务器在Linux上搭建。

图4 系统架构

2.4 实践效果

该系统在智能科学与技术专业本科生的人工智能教学实际中加以了运用。实践结果表明,学生对系统的可视化特征很感兴趣,对规划问题、PDDL语言和规划求解算法都很好奇。学生提出的问题主要有:①Agent能执行的动作是如何知道的;②生成初始状态是否有其它算法;③PDDL语言与编程语言的区别;④FF使用了什么算法。在指导教师解答后,学生对问题建模和自动化求解有了更深入的理解,部分学生对使用PDDL语言建模规划问题产

生了浓厚兴趣。

3 结语

人工智能教学网站是学生利用课外时间开展学习的重要平台,因此设计者应注重其教学内容的丰富性、前沿性和可用性。本文将智能规划问题的求解系统作为教学内容,使用JavaScript技术实现了动态演示效果,开阔了学生的学习视野,提高了学生的学习兴趣。在今后的教学网站建设中,将增加对人工智能技术应用成果的介绍,以提高学生对人工智能技术经济价值的认识。

参考文献参考文献:

[1] 赵彤洲,王海晖,刘昌辉.如何在计算机实践教学中培养大学生的动手能力[J].软件导刊,2010(1): 197199.

[2] 宗春梅.高等师范院校人工智能教学的探讨[J].软件导刊,2011,10(4):188190.

[3] 徐新黎,王万良,杨旭华,等.“人工智能导论”课程的教学与实践改革探索[J].计算机教育,2009(11):129132,126.

[4] HOFFMANN J.Everything you always wanted to know about planning (but were afraid to ask)[M].Springer Berlin Heidelberg,2011.

[5] DO M B,RUML W,ZHOU R.Planning for modular printers:beyond productivity[C].Sydney:Proceedings of the Eighteenth International Conference on Automated Planning and Scheduling(ICAPS 2008),2008:6875.

第6篇:中小学人工智能教学案例范文

关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化

作者简介:徐茹枝(1966-),女,江西上饶人,华北电力大学控制与计算机工程学院,副教授;苏林萍(1967-),女,河北定州人,华北电力大学控制与计算机工程学院,副教授。(北京 102206)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)36-0048-02

随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。

一、我国电力信息化现状及智能电网的目标

电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,[1]包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。[2,3]智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。

通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。

二、电力大学计算机专业电力特色教学模式

面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。

电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。[4]

三、电力信息化课程特点与教学现状分析

1.电力信息化课程的特点

电力信息化这门课程具有如下特点:

(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。

(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术IEC61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术SOA和电力领域的热点技术CIM及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。

(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的DCS系统、发电厂?SIS系统、发电厂智能管理信息系统等。

(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的PLC技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。

(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。

2.电力信息化课程教学现状分析

(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。

(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。

四、电力信息化教学改革的思想和方法

电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:

1.组建一支优秀的教学团队

通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。

2.补充课程中需要的其他学科知识

鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、PLC技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。

3.新技术、新理念的引入

由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。

为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作PPT文件并开展讨论。

在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校图书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。

4.实施案例教学

新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解IEC61850和CIM技术时,要剖析IEC61850和CIM是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。

五、结论

电力信息化是电力大学计算机专业的特色课程,在计算机专业的电力特色人才培养中起着重要的作用。通过本课程的改革促进计算机专业学生对电力信息化、智能化技术的理解和掌握,使电力大学计算机专业的学生更具有自己的特色,以实现计算机专业电力特色及工程应用能力的培养,进一步提升学生的专业素养和就业竞争力。

参考文献:

[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术,2009,33(18):9-16.

[2]孙宏斌,等.面向中国智能输电网的智能控制中心[J].电力科学与技术学报,2009,24(2):2-7.

第7篇:中小学人工智能教学案例范文

【关键词】 多元智能理论;教学启示;教学策略

美国哈佛大学心理学教授霍华德・加德纳针对传统智能理论,提出了多元智能理论。加德纳认为,智力并非像传统智力定义所说的那样是以语言、数理或逻辑推理等能力为核心、以整合方式存在的一种智力,而是彼此相互独立、以多元方式存在的一组智力。人除了言语――语言智力和逻辑――数理智力两种基本智力以外,还有视觉――空间智力、音乐――节奏智力、身体――运动智力、人际交往智力、自我内省智力、自然观察智力和存在智力等。他认为,每个学生在不同程度上拥有上述智力,智力之间的不同组合表现出了个体之间的智力差异。

学生是学习和发展的主体。教学必须根据学生身心发展和课程的特点,关注学生的个体差异和不同的学习需求。依据多元智能理论教学时,我们应该根据不同学生的智力特点,采用适宜的教学手段、方法和策略,发展每一个学生的多元智力优势,挖掘其多元智力潜力,满足每一个学生的学习需求,促使学生得到最大限度的发展。要达到这个目的,必须突破传统的观念,构建开放而有活力的课堂,实施多元化教学。

1 重新树立观念

1.1 智力观。传统的智力理论将智力解释为一种以语言能力和逻辑-数理能力为核心的整合的能力,因而教学的重点则被定位于追求优异的成绩。当职业学校的高分学生毕业分配到工作岗位上时,用人单位却多不满意。多元智能理论拓展了我们的“智力观”,学业智力与实践智力存在着很大的差别,最主要的就是反应在日常生活中。高水平的学业智力只能是在学校中成绩出众,而成功的实践性智力可以产生解决实际生活中问题的好办法。该种智力所具备的知识,是存在于个人头脑中的、在特定情景下的、难以明确表述的知识,它的获得一般很少通过他人的帮助或者环境的支持来习得,必须通过个人亲自去体验、实践和领悟来获得。其具有实际的价值。作为职业中专学校,我们培养的是职业人,教师要关注学生的学业成绩,但更要关注学生的全面发展,尤其重视培养学生的实践能力和创新能力。

1.2 教学观。多元智能理论不仅提出每一位学生都同时拥有智力的优势领域和弱势领域,而且提出在每一位学生充分展示自己优势领域的同时,应将其优势领域的特点迁移到弱势领域中去,从而促使其弱势领域得到尽可能的发展。因此我们的教学观应是:

1.2.1 “懂得赏识”的教学。教师应相信每一位学生都是有能力的人,从而乐于挖掘每一位学生的优势潜能,并给予充分的肯定和欣赏,树立学生的自尊和自信。

1.2.2 “对症下药”的教学。学生会表现出某些特别发达的智力,并倾向于用不同的智力来学习,在可能的范围内,我们的教学应根据不同学生的智力特点来进行。应根据教学内容的不同和学生层次的不同创设各种适宜的、能够促进学生充分发展的教学手段、方法和策略,使学生能以向他人(包括自己)展现他们所学的、所理解的内容的方式去了解和掌握教学内容,并给予每个学生以最大限度的发展机会。

1.2.3 “主动发展”的教学。教师须全方位地了解每一个学生的背景、兴趣爱好、智力特点、学习强项等,从而确定最有利于学生学习的教学方法与策略。帮助学生发现和建立其智力优势领域和弱势领域之间的联系,以此为切入点,了解学生发展中的需要,帮助学生认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上的发展。因而教师的教必须根据学生的学来确定是否有效。

1.3 评价观。

1.3.1 灵活多样的评价。评价学生不能只依据考试成绩的高低,操作技能的熟练程度,而无视不同学生各异的特质、情感和学习风格,这样无形之中会扼杀了学生个性的发展。依据多元智能理论,应建立“以人为本”评价体系,将一段时期的观察记录、成果展示、录音、图片、涂鸦或图表、个别谈话记录等都考虑进去,综合评价学生。目的在于帮助学生识别自己的强项和弱项,为学生提供有益的反馈,提出今后学习的建议。

1.3.2 真实性的评价。一方面我们要注意学生知识、技能的真实掌握情况;另一方面,应确保按照学生实际作品或表现来评价。揭示出学生成长的轨迹和进步的方式。

1.3.3 实践能力的评价。职业学校应加强考试内容与学生生活经验、社会实际的联系,要重视学生综合能力和整体素质的发展,重在考查学生分析问题、解决问题的能力等。

2 运用灵活多样的教学策略:

2.1 项目学习。项目学习既是一种课程理念,又是一种多用途的教学方法。以多元智能理论为基础的课程设计不仅要求教师创造性地运用教学策略来开发多元智力,而且还要求教师把多元智力整合到教学活动中,进行项目学习。

例如在《市场营销》课程的教学中,由于该课程是一门灵活度很高,与当前市场经济形式联系紧密,实践性很强的一门课程。因而应将重点放在学生能用所学知识会处理并解决问题,从而激发他们的学习兴趣。运用多元智能理论开展项目教学,便不失为一个好的办法。因而,我在开课前就已通过问卷等方式对每一学生的特长、优势进行了调研。第一课时,通过随机抽签并适当调整,将班中同学分成了每六人一组,一个班分成六个项目组,每一组即为一家模拟公司,学生在我的指导下,自定经营项目,并推选了经理,内部管理条例等。在以后的教学中就以公司形式将市场营销的4ps策略融入各公司的发展企划中,进行相关理论教学。而我是六个公司的顾问,通过合理安排时间,与各项目组进行充分的沟通,成为各项目组的良好促进者,对各项目组的学习进展实施有效的指导与协助。要求他们克服困难,最大限度地发挥每个成员在项目组中的作用。

2.2 教学手段。多元智力是一道多彩的光谱,其教学策略更加五彩斑斓,为了有效地开发学生的多元智力,在教学中应该“为多元智力而教”和“用多元智力来教”。教师应该在教学实践中根据课程内容开发旨在促进多元智力发展的教学方法。

2.2.1 多媒体教学。运用课件、影像教材等现代化技术手段辅助教学工作。这样可以形象、生动地展示课程内容。

2.2.2 互动式教学。在课堂上,学生以小组方式就某一项目,在教师指导下开展小组讨论,进行口头辩论和分析、写作训练。教师鼓励学生在讨论中进行思考、交流。课堂下进行课外指导以提出问题、提示思路、激发兴趣、引导查阅资料、组织课外调研为主要手段,强化学生学习的自主性和思辨性,增强其认知能力和综合应用能力。因而,在教学中我打破了传统的学生面对背的座位排序,而要求学生按小组面对面侧对教师的坐法,这样可以更加方便讨论和活跃气氛,创造师生互动、生生互动的良好的学习环境。

2.2.3 案例法教学。总结选取有关案例,事先将案例布置,学生课前先阅读,掌握案例要点,针对课堂讲授原理,结合启发式、互动式教学法,深入剖析案例,增强学生对基本理论、分析方法的掌握,通过案例分析,还能掌握一些教科书一般不重点讲,但在实际运作中又十分重要的问题,有利于学生解决实际问题能力的提高。

2.2.4 角色扮演法教学。

角色扮演法是一种通过行为模仿或行为替代来影响个体心理过程的方法。结合教学内容,让学生扮演活动中的角色,进行现场表演,通过观察、体验,进行分析讨论,从而使学生受到教育。我在《市场营销学》课程就是通过角色扮演,让学生通过模拟公司的实际作业,体会和掌握市场开发、产品、商标的设计、营销渠道的建立,加深理论学习的理解。

2.2.5 合作学习教学。合作学习是以异质或同质学习小组为基本形式,促进学生的学习,以团体成绩为评价标准,共同达成教学目标的教学活动。通过合作学习可以促进学生的优势互补,使每个人都有机会展示自己的长处,每个人都有希望成为某一方面的“专家”。例如在《市场营销学》课程的项目教学中,班中的一名调皮男生因为绘画很好,就成了“各公司”的抢手货,于是他经常跳槽,最后成了班中“拿薪”最高的人。通过这样的教学增加了学生的自信和自尊。

3 案例运用

市场营销课程《品牌和商标》

课前知识:在前一次课,学生已学了产品的整体概念,设计了自己公司的产品的整体概念和产品组合等内容。并已知品牌和商标是产品整体概念的一部分。

教学目标:学生通过多种智能模式学习,理解商标和品牌的构成要素、设计要求、重要意义,感受认识著名品牌和商标的成功之处,能用语言、音乐、绘画、逻辑、人际合作、道德等方式展示自己对品牌和商标的理解;并掌握品牌策略;培养他们欣赏美,关注公司相关经济纠纷的市场案例,并从中受到保护知识产权的教育。

学生课前必要的前餐:各小组即各公司组织调研和收集本公司竞争者的品牌和商标。每个成员课前交调研记录。

学习活动的设计:

逻辑-数学:统计目前自己了解到的本公司竞争对手的产品品牌、商标及相关策略,并分析其隐含意义;

视觉-空间:剪贴或画一画已知本公司竞争对手的产品品牌、商标;

音乐:寻找优美的音乐配合本公司的产品形象;

身体-运动智力:利用业余时间去商场、超市、专卖店、公司进行调研,收集品牌、商标的种类和图样;

人际关系:用小组合作集体创作设计本公司的品牌和商标,并明确品牌营销策略;

语言:各公司选派代表用语言描述本公司产品的品牌、商标设计的创意;

道德:利用案例说明知识产权维护的必要性;

自我认识:描述自己学了《品牌和商标》后的感受;

评价方式:评出“明星公司”、 “最佳发言”、“收集资料能手”、“最佳设计”“最佳创意”等。

第8篇:中小学人工智能教学案例范文

Analysis on the Countermeasures of College Talent Incentive Mechanism

from the Perspective of Pigs′ Payoffs

盛莉 SHENG Li

(武汉铁路职业技术学院,武汉 430205)

(Wuhan Railway Vocational College of Technology,Wuhan 430205,China)

摘要:本文通过对智猪博弈的模型构建及模型改进,针对高校普遍存在的搭便车现象,有针对性提出了高校人才激励机制对策,并通过实例阐明了奖惩并举的具体做法,能为高校人才激励策略提供一定的参考与借鉴。

Abstract: Through pigs′ payoffs model building and improvement, aiming at the phenomena of free rider of colleges and universities, targeted measures for college talent incentive mechanism are put forward. The specific way of rewards and punishment is illuminated through an example, to provide certain reference for college talent incentive policy.

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关键词 :智猪博弈;搭便车;人才激励;鲶鱼效应

Key words: pigs′ payoffs;free rider;talent incentive;catfish effect

中图分类号:F224.32文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)20-0210-02

1智猪博弈的模型构建及模型改进

1.1 模型构建

“智猪博弈” (Pigs’ payoffs)是博弈论经济学中一个非常著名的例子,由约翰·纳什(JohnFNash)于1950年提出。假设猪圈里有一头大猪、一头小猪。猪圈的一头有猪食槽,另一头安装着控制猪食供应的按钮,按一下按钮会有10个单位的猪食进槽,但是按按钮就会付出2个单位的成本。那么,在两头猪都有智慧的前提下,即默认大小猪为理性经济人的情况下,最终结果是什么呢?

答案是:小猪选择等待(搭便车),大猪去按按钮(劳动)。原因很简单:在大猪选择按按钮的前提下,小猪选择等待的话,在大猪返回食槽之前,小猪可得到4个单位的纯收益,大猪到达之后只能得到剩下的6个单位,而按按钮耗费2个单位,实得4个单位;而大猪和小猪同时按按钮的话,则它们同时到达食槽,分别得到7个单位和3个单位的收益(各扣除2单位成本),即得到5个单位和1个单位纯收益;如果大猪等待,小猪按按钮的话,小猪在返回到达食槽之前,大猪已吃了9个单位,小猪只能吃到剩下的1个单位,按按钮耗费2个单位成本,则小猪将入不敷出,纯收益为-1;如果大猪、小猪都选择等待的话,那么大猪、小猪的收益均为零。智猪博弈的报酬矩阵如模型一所示(见图1)。通过报酬矩阵,可以清晰地看到,小猪将选择“搭便车”策略,也就是舒舒服服地等在食槽边;而大猪则为一点残羹不知疲倦地奔忙于踏板和食槽之间。原因何在?因为,小猪按按钮将一无所获,不按反而能吃上食物。对小猪而言,无论大猪是否按按钮,不按总是好的选择。反观大猪,明知小猪是不会去按按钮的,自己亲自去按按钮总比不按强,所以只好亲力亲为。

1.2 改进模型

从这个故事中可以看到,最后的博弈结果是大猪去按按钮(劳动),小猪选择等待(搭便车)。无论是从公平的角度还是结果的角度出发,都有悖于游戏设计者的初衷,因此需要对原有模型进行改进。

改变方案一:单纯惩罚方案。假设对等待者做出扣除5个单位成本的惩罚,则该博弈的报酬矩阵变为模型二(见表2)。此时大猪小猪都会做出最优选择——按按钮,最后策略选择演变为大猪按,小猪按。在这种情况下,通过加大惩罚力度,迫使大猪小猪不得不去按按钮,从而避免了小猪搭便车的现象,使得资源得到充分利用。该方案起初能达到较好效果,但好景不长,毕竟以惩罚为主,成员迫于外在压力而工作,工作效率不高,工作热情不足,因此组织资源还未达到优化配置,仍需改进。

改变方案二:单纯奖励方案。假设对按按钮者奖励5个单位的食物,则该博弈的报酬矩阵变为模型三(见图3)。四种情况中,最差的结果是大猪等待,小猪等待,其他三种策略结果使得大猪小猪都有利益可得,只是多少的问题,不管是谁,一次也不会把食物都吃完。所以对于大猪小猪而言,按不按按钮就显得不那么重要了,绝大多数情况自己都有食物吃,因而也就丧失了按按钮的积极性。另外,该方案的初衷是想奖励按按钮者,保护和鼓励他们的工作积极性,结果却事与愿违,不但没有起到鼓励作用,反而增加了组织的成本,造成资源的严重浪费,得不偿失。因此该方案也不合理,该模型仍需改进。

改变方案三:奖惩并重方案。假设对按按钮奖励5个单位食物,不按惩罚5个单位,则该博弈的报酬矩阵变为模型四(见图4)。对于小猪而言,无论大猪是按还是等待,小猪都会选择按。对于大猪而言,无论小猪作何选择,大猪都会选择按。均衡策略为大猪按,小猪按。该方案实行奖惩并重的措施,既鼓励先进,也惩罚落后,既达到了调动了成员积极性的目的,又使组织资源得到了最优配置,成本不高,收益最大。这是目前为止的最优方案。当然,也可对该方案更加细化和完善,对大猪小猪采取不同程度的奖惩措施,这样效果可能会更好。比如对大猪,按按钮奖励5个单位,等待惩罚5个单位,对小猪,按按钮奖励3个单位,等待惩罚3个单位。

2高校人才激励机制对策分析

当前,智猪博弈现象在高校普遍存在,比如,处于同一专业技术职务的两位老师,要么都是讲师或者要么都是助教,一位老师(大猪)教学认真负责,得到广大师生的认可与喜爱,另一位老师(小猪)教学敷衍了事,学生都不喜欢,由于属于同一级别,两位老师拿着同样多的工资奖金,享受着同样的福利待遇。这样的现象比比皆是。为了杜绝这种“搭便车”现象,根据智猪博弈模型及改进方案的分析,针对高校这个特殊环境,提出以下几种人才激励措施。

2.1 实行多劳多得原则,调动教职工工作积极性

根据不同教职工的工作性质与工作内容,在完成本职工作的前提下,额外完成其他工作任务,按照相应的薪资标准进行奖励。以武汉铁路职业技术学院为例,专任教师在完成每学期160基本课时的教学任务的前提下,还完成了一定的超额课时,则按照学校相应的薪酬标准给予发放超课时津贴作为奖励,以此来调动专任教师教学的积极性。

2.2 实行奖惩并重原则,公平公开公正合理

高校人才激励机制实行奖惩并重的原则,明确奖励为主,惩罚为辅。要加强正面引导,不断强化正向行为,充分激发教职工的主人翁意识。当然,有奖励也要有惩罚,但是惩罚不是目的,不是主流,而是手段。以武汉铁路职业技术学院为例,专任教师的教学工作量为每学期160个课时,如果没有达标,就有相应比例的奖金扣发作为惩罚。这个惩罚其实就在告诫专任教师应该完成相应工作量的教学任务。对于学校,每位教职工都有自己应尽的责任和义务。人才激励机制及程序应公平公开公正合理,该校对照相关政策措施,对岗位微调及职称评聘工作做好公示工作,保证公开透明公正合理,使广大教职工都感到比较满意。

2.3 适当引入竞争机制,增强内部活力

所谓“鲶鱼效应”就是挪威人想方设法的让沙丁鱼活着回到渔港的一种方法,即在装满沙丁鱼的鱼槽里放进了一条以鱼为主要食物的鲶鱼。鲶鱼进入鱼槽后,由于环境陌生,便四处游动。沙丁鱼见了鲶鱼十分紧张,加速游动,从而避免了其死亡。在高校相对稳定的大环境里,长此以往,容易形成毫无生机、死气沉沉的氛围,因而适当引入竞争机制,就像放进几条“鲶鱼”,可以增强其内部活力。该校每年都会引进博士研究生或重点专业领域如铁路行业的专家作为高层次人才储备,这样可以既激发其他教职工的工作热情,在专业知识上向高层次人才学习请教,又可以促使教职工不断学习深造进步,这样我校的人才储备不仅内部增强了活力,而且还实现了整体水平的稳步上升。

2.4 学习借鉴成功经验,形成有特色的人才激励机制

企业以盈利为目的,多注重实效性、创新性,竞争更加激烈,高校则以育人为目的,企业很多优秀体制并不能照搬照抄,必须结合实际加以改造和创新,形成有自己特色的东西。比如企业根据团队绩效测评结果对团队实行薪酬奖励,以及团队再根据个人绩效测评结果对团队薪酬在团队内部成员进行二次分配,以提高团队的整体积极性。

3实例说明

该校年度考核管理规定很好地诠释了奖惩并重的做法。以该校为例,年度考核结果为合格及以上的工作人员,从下一年起增加一级薪级工资,劳动合同制工作人员执行该校相关文件规定增加基本工资的5%;年度考核结果为优秀等次的,学院给予一次性奖励,纳入绩效工资额度内执行。连续两年被确定为优秀等级的,具有优先推荐晋升职务的资格。年度考核确定为不合格的工作人员,其薪级工资不予晋升,岗位绩效津贴按照学院有关规定降等发放;根据不同情况予以降职、调整工作、低聘、缓聘和解聘等。

以劳动合同制老师为例,其基本工资为3000元,由于年度考核为优秀,下一年起每月增加基本工资的5%即150元。除此之外,学校还给予其一次性奖励发放。若老师年度考核为不合格,根据不同情况予以不同程度地降等次发放,如下一年起扣发基本工资的3%,即每月扣发90元。以奖惩并重的原则,奖励为主,惩罚为辅,既能有效地避免“搭便车”的现象,又能最大限度地调动教职工的工作积极性、主动性。由此可见,实行奖惩并重的做法,不断强化正向行为,有助于学校形成科学合理的人才激励机制。

4结语

本文通过对智猪博弈的模型构建与模型改进,结合高校特殊情况,有针对性提出了高校人才激励机制对策,并用实例阐明了奖惩并重的具体做法,希望能为高校人才激励策略提供一定的参考与借鉴,以此推动高校的稳定发展壮大。

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参考文献:

[1]陈永宇.“智猪博弈”模型改进与团队激励策略研究[J].人才开发,2009(6):19-21.

第9篇:中小学人工智能教学案例范文

关键词:小学; 道德与法治 ;法治教育专册; 案例教学

统编版小学《道德与法治》六年级上册为法治教育专册,教材中相关法律知识和行为要求距离学生实际生活比较远,课堂教学中教师常常就法律说法律,就要求说要求,课堂枯燥而低效。案例教学通过选择具有法律意义的典型生活事件进行深入解析,构建还原社会生活的教学情境,让抽象的法律知识接地气[1]。教学中引导学生针对案例质疑、判断、分析、反思,自主建构相关主题的法律知识体系[2],并内化于心,生成对某一问题的观点和结论,涵养生活智慧,形成法治意识,促进行为自律,培养学生的实践精神和解决问题能力。

一、儿童立场,涵案例以法治意蕴

小学法治教育案例的选择要力求突出儿童立场,坚持正确的价值导向,突出正面引领,凸显社会主义核心价值观。因此,法治教育案例要立足儿童主体性、生活真实性、社会典型性、教学针对性,并力求语言简洁、叙述完整、条理清晰、指向明确。例如在第四单元第9课《知法守法依法维权》第一课时教学中,根据教学目标和学生关于维权领域的认知情况,选择具有典型性和指导性的事例1和事例2进行了补充,并将其作为课堂教学中重点讨论的议题。案例1:张彤的爸爸被施工队拖欠工资,吕慧娴建议张彤爸爸依据《劳动法》申请劳动仲裁。对于这个案例,补充了去哪里申请劳动仲裁,以及申请劳动仲裁需要注意有效时间等关键要素。因为通过课前调查发现,很多人遇到类似纠纷都不知道去哪里维权,一拖再拖,一等再等,最后错过了劳动仲裁的有效期。这样的补充,有助于学生了解“劳动仲裁”这一维权方式的关键问题和核心要素。事例2:王晓蒙和妈妈在小区散步时被一条没有拴狗链的狗咬伤,吕慧娴建议他和家长依据《侵权责任法》向狗的主人索赔。这一案例牵涉到维权当中的“私力救济”也就是通常所说的“私了”,但是这种维权的前提是双方能达成一致意见。但是现实生活中很难有这种理性的态度和理想的方式,因此在教材所提供案例的基础上,根据实际生活呈现了新闻事件作为案例进行分析,被宠物狗咬伤后,协商不成,物业、派出所出面调解,达成协议。律师解说,如果调解不成功,可以进行诉讼。这样的案例选择,将维权的协商及调解、诉讼等方式进行生活化的呈现,帮助学生做到“一案多得”。教学中对课文中的两个案例进行补充和完善是基于儿童的认知基础和现实困惑,只有选择恰当、针对性强、完整的案例,才能突破教学的重难点,为后面的教学展开奠定基础。

二、厘清脉络,定案例之使用时机

案例教学中案例的使用是要明确案例教学的宗旨,用生活事例来诠释法律条文,帮助学生构建自己的知识体系,加深理解,形成观点。案例教学是基于每一课的整体知识体系的结构,在分析理解教材的基础上,厘清教材板块与脉络、知识点与话题,精准定位案例教学的使用时机。例如在第四单元第8课《我们受特殊保护》第一课时教学中,“一些重要的年龄节点”是本课教学中的难点,关于法律规定的重要的年龄节点,学生知之甚少,特别对于“8岁是无行为能力和限制行为能力的分界”这一法律规定更加难以理解。教学中,教师采用小组自主讨论“知识窗”中不同年龄在法律上的意义,通过互相讨论,自主探究,释疑解难,然后请小组代表汇报重点讨论哪个年龄,不理解的是什么。在此基础上,用视频形式出示新闻案例——一年级小学生给游戏充值数千元,家长是否能追回?通过观看案例前半部分的叙述,引发学生思考,并结合不同年龄的法律意义进行分析,未满八周岁的儿童无民事行为能力,他的充值行为法律上不予以认可。最后做出判断,家长是可以跟游戏开发公司索回这笔费用的。通过开展这一生活案例的讨论,将学生对与之相关的年龄节点的法律意义建构起来,理解不同的年龄节点享有相应的权利,也承担相应的义务和责任。