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数字教育系统(合集7篇)

时间:2023-06-21 09:14:42
数字教育系统

数字教育系统第1篇

[论文摘要]数字化教育游戏能为学习者提供一个丰富的视听多媒体学习环境,在这样的环境下,教师和学习者同为游戏者。他们在精心设计的游戏中合作学习完成学习任务,游戏情节本身就是学习目标。数字化教育游戏还能为学习者提供适当的学习策略,教师或高水平的学习者还可以提供支架来帮助其他学习者。数字化教育游戏作为一种极具吸引力的学习过程,需要适当的教学系统设计理论和方法来指导才能使教学效果达到最优化。尤其是将教育游戏应用于具体领域时,需要对教学设计模式进行必要的研究。本研究旨在通过对如何构建教学设计模式进行探讨,从而提出一种适合数字化教育游戏的教学设计模式。

一 数字化教育游戏教学系统设计基本原则

1 知识构建原则

实践表明,对学习持不同观点的教师将会直接影响其对各种多媒体学习系统的态度。由此,这些多媒体学习系统也会产生不同的学习效果。将学习看作是信息获取过程的教师往往会认为,将多媒体用于教学就是一个信息传播的过程。这在早期CAI课件系统中表现的尤为明显。在这些系统中,知识点常以线性方式加以组织,教师的作用就是呈现信息,学习者的主要任务就是接受信息。这种观点将学习认为是学习者对信息的接受,信息是能够从计算机屏幕移入到学习者脑中的客观对象。因此,学习者的学习是被动的。与前者不同是,将学习看作是知识构建过程的教师,往往会将多媒体看作是一种辅助性的认知工具。知识是由学习者主动建构的,学习者的主动认知加工能够帮助学习者理解材料,主动认知加工能够从所呈现的材料中建立起连贯一致的心理表征。

教师还必须清醒地认识到,无论持有上述所提到的两种学习观的哪一种,采用多媒体系统后的学习结果可能是意义学习,也可能是机械学习,甚至还有可能是无效学习。无效学习肯定是我们不希望看到的学习结果,我们希望看到的是,学习者对知识主动构建的结果——意义学习。对此,奥苏贝尔有精辟的阐述。

通过以上论述,能为教师在教学中使用教育游戏提供以下两点启示:

第一,要使学习者能够主动的建构知识,教师必须要积极引导学习者,使学习者能够产生将新信息与原有知识之间建立联系的心理倾向。

第二,学习的过程中,教师要能够为学习者即时搭建支架,让学习者能够在新信息与原有知识之间建立联系。

2 以学习者为中心原则

在数字化教育游戏教学设计中,要注重以学习者为中心的原则,这实际上是知识构建原则的一个具体体现。以学习者为中心的观点主要体现在两个方面:第一,在教育游戏的设计与开发中,要清楚地认识到,教育游戏作为一种教学媒体、一种新的技术手段,一定要注意克服以技术为中心的取向。从多媒体技术在教育领域中无数的失败案例可以看出,多媒体技术先是受到极大的期望,然后就是太范围的应用,最后则是令人失望的结果。第二,在教育游戏的选择上,要以能否促进学习者对知识的意义建构为前提。纵观目前的教育游戏,其中有不少教育游戏软件无非是采用了游戏软件的一种外在形式对知识点进行了封装而已。当然,这些软件在知识点的组织上是非线性的,这是相对于传统CAI课件的先进之处。这类教育游戏在使用中基本上是需要学习者去适应游戏,只有这样学习者才能够进行学习。这样的教育游戏更多关注的是一种游戏技术的应用,而并未使游戏技术帮助学习者进行更有效的学习。

二 数字化教育游戏教学系统设计构成要素

自从二十世纪六十年代提出第一个教学系统设计模式以来,教学系统设计模式已有不下百种之余。尽管这些教学系统设计模式不尽相同,但从其构成要素上来看,教学系统设计涉及到一个组织化的教学过程,如教学目标、教学内容、学习者、教学策略、教学媒体以及将这些基本要素整合为一个模型。其中,ADDIE(Analysis,Design,Development,Implement,Evaluation)教学设计模式包括教学的分析(Analysis)、设计(Design)、开发(Development)、实施(Implement)和评价(Evaluation)五个环节。

另外,由HeinichR等人(1989)开发的ASSURE(AnaIvzelearners,State objects,Select media and material,Utilize mediaandmaterial,Requirelearnerparticipation,Evaluate and revise)教学设计模式则包括分析学习者特征(Analyze learners)、陈述目标(State objectives)、选择媒体和材料(Selectmediaandmaterial)、运用媒体和材料(Utilize mesa and material)、要求学习者参与(Requirelearnerparticipation)以及评价、修改(Evaluate and revise)六个环节。

三 数字化教育游戏教学系统设计的目的

为什么要进行教学设计?显然对这一问题的回答会有多种。对教学进行设计,其结果可能成功,也可能失败。但就促进学习者的学习而言,教学设计是对能产生成功教学目标的一种描述。对于设计能够支持数字化教育游戏教学系统的目的主要有以下三方面:

第一,促进个体学习者的学习。这里的个体并不是指学习者之间的组织形式,比如,以班级、学校为单位的学习者或在网络上进行学习的单个远程学习者。这里的个体是为了强调学习是发生在每一个具体学习者身上的。

第二,促使教学能够分阶段实施。这说明教学是以系统化的方式进行计划与实施的,这样可以保证教学有效的发生。这些阶段既有短期的,也有长期的,它可以帮助教师减轻对教学过程中未知细节的考虑。因为在教学过程中,有些教学事件在事先是很难预料到的,教师的每次课堂教学都要面临新的决定。

第三,明确学习者的位置。既然教学系统设计是要通过分阶段实施教学来促进学习者的学习,那么学习者在教学中的地位就必须要首先明确。教学并不只是能够反映教师的知识,同时更要反映学习者是如何习得这些知识的。这将直接导致教学系统设计模式是倾向于教师还是倾向于学习者。

四 支持数字化教育游戏的教学系统设计模式

模式是再现现实的一种理论化的简约形式。教学系统设计模式是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的一套程序化步骤,其作用是要指明说什么,怎样去做,而不是为什么要这样做。

对于教育游戏中的师生关系,我们认为教育游戏中的学习者是知识的主动建构者,是社会化学习的协作/合作者;教育游戏中的教师既是游戏的参与者,也是教学活动的主导者。在我们提出的数字化教育游戏的教学系统设计模式中,由教学目标分析、学习者分析、两个教学分支以及评价、反馈构成。如图1所示,显示了该模式各组成部分及之间的关系。该教学系统设计模式具有如下四个特点:

第一,可以根据教学内容和学生的认知结构、认知风格来决定在教学过程中的全部过程或部分过程使用教育游戏。

第二,在教学的整个过程中采用教育游戏意味着教师、学生具有同样的游戏者身份。这样的教学具有发现学习的特征,教学过程的实施需要依靠教育游戏所提供的完善的教学策略以及游戏者之间的交互行为来推进。

第三,在教学过程中的某个阶段采用教育游戏意味着教育游戏不能够为教学的整个过程提供支持,教师既可以是游戏者也可以是游戏的引导者,在教学中一般采用先行组织者教学策略,当然也可以采用其他教学策略,如自主学习策略。

第四,对学习者进行学习结果评价并不是教学的终点,而是要使学习者能够灵活地运用知识,解决真实情境中的问题,因此要采取一些知识迁移策略来促进知识的迁移。

(1)教学目标分析

很多教学系统设计模式一般都包含教学目标分析这一环节,教学目标阐述的是学习者的学习结果。该模式的教学目标分析中除包含一般教学目标分析中的分类、表述和呈现外,还包含了分析使用教育游戏是否能够支持教学目标的实施,这体现出技术要服务于教学,而不是教学从属于技术的思想。

(2)学习者分析

教学目标分析能够明确学习者在教师与同伴的帮助下,利用资源和工具习得什么,而不是指教师教了什么,或者通过该课程教给学生什么。学习者分析的主要目的是要考察使用教育游戏是否能够促进学习者的学习。学习者分析主要包括以下四个方面:

第一,分析教育游戏软件运行的计算机软件环境、硬件环境和网络环境。如软件是运行在微软操作系统、苹果操作系统或是其他操作系统;软件是2D的还是3D的;是否需要高性能CPU和GPU软件是单机运行还是联机运行等。

第二,分析学习者是否具有使用教育游戏软件的能力。教师在选择教育游戏软件之前,除了要考虑学习者的认知水平外,还要考虑学习者在游戏软件操作中的经验。实验表明,在开始阶段,游戏软件操作经验高的学习者的绩效水平要高于游戏软件操作经验低的学习者。

第三,分析学习者是否需要在呈现任务之前为学习者提供引导性的操作或练习。如果学习者在开始学习之前对教育游戏软件的使用和规则的理解存在困难,教师则需要引导学习者进行练习。 转贴于

第四,分析学习者对待教育游戏软件的态度。目前,在教学中引入教育游戏不仅在教学管理上存在一定的阻碍;学生对此的接受态度也是一个需要考虑的问题。学生对待教育游戏的态度会直接影响软件使用后的学习结果。

(3)教学分支的选择

根据教学需要和学习者分析决定是在教学的全部过程采用教育游戏还是在教学过程中的部分采用教育游戏,这体现了技术服务于教学,教学是以学习者为主体的重要思想。

(4)教育游戏的选择

教育游戏本质是一个软件,教育游戏的选择主要从以下几个方面加以考虑:

第一,根据特定领域的特征选择教育游戏软件的类型,如即时策略、第一人称射击、角色扮演、动作等。

第二,考虑教育游戏软件的技术的特征,如硬件要求、操作系统要求、游戏操作方式(是直接通过鼠标、键盘操作还是需要其他外设,如游戏手柄等)、网络接入等。

第三,构建学习环境,包括计算机位置的摆放、联网类游戏是否需要进行子网的划分等。

第四,不同的教育游戏软件特征将会影响的教学策略的设计,比如策略类游戏可以选择协作学习策略、角色扮演类游戏可以选择竞争学习策略,而有些模拟类的游戏则可以采用示范一模仿策略。

第五,确定教育游戏中,游戏任务的时间。在教育游戏中,有些任务的时间是需要在游戏开始之前进行设定的,而有些则是在游戏开发时就已经设定好了的。

(5)确定先行组织者

“先行组织者”是奥苏伯尔提出的一个概念。奥苏伯尔认为,促进学习和防止干扰的最有效策略就是利用适当相关的和包摄性较广的、最清晰的和最稳定的引导性材料,这种引导性材料就是组织者。由于这些组织者通常是在教学内容呈现之前介绍的,目的在于利用它们来帮助确立意义学习心向,因此被称为先行组织者。在教学过程中的部分采用教育游戏时,需要利用先行组织者为学习者提供认知结构中的上位概念来同化新的知识,或者是提供一个能够指出新旧知识异同的组织者来确立新旧知识之间的联系。但如果在教学的整个过程全部采用教育游戏是否就没有先行组织者呢?事实上,在这种情况下,先行组织者是包含在教育游戏中的任务开始或结束部分的。

(6)教学策略的选择

教育游戏环境是一个开放的学习环境,在这样的环境下学习者很容易产生迷失现象,学习者不能将注意力集中于学习任务上。教育游戏教学策略的设计是以建构主义思想为指导的,一般采用合作,协作学习、发现学习和自我调节学习这样的教学策略,教师在教学活动中为学习者提供支架。同时,策略的设计还受到领域类型和教育游戏软件类型的制约。在教学的整个过程全部采用教育游戏时,教学策略是包含在教育游戏中的。

(7)教学过程的组织

第一,按照加涅的九事件教学安排学习活动并创设学习情境。教师应该熟悉学习者领域中的内容,利用先行组织者策略为学习者建立先行知识。

第二,指导学习者提高教育游戏软件使用的操作技能。

第三,观察学习者操作教育游戏软件时的学习活动,教师应在适当的时机通过教育游戏软件间接地或面对面直接地给予学习者干预和指导。

(8)学习结果的评价

以建构主义理论为指导的教学系统设计更加强调学习者在学习过程中的真实体验,而传统的标准化测验并不能完全检测出学习者的能力。替代性评价则避免了典型的多项选择测验中存在的问题,这些新的评价体系中所蕴涵的核心思想是要求学生自己展示自己的学习,或者展示自己在学习过程中学到的知识和技能来完成一些实际工作,其目的就是要在真实的情境中展示学习者自己的水平。

a 档案带评价 (portfolio assessment)

替代性评价的一种常见形式就是档案带评价,即搜集和评估学生在一段时间内的作平样本(Hambleton,1996;Herbert&Schultz,1995;Rolheiser,Brower,&Stevahn,2000)。教师可以收集学生的作品、研究设计以及其他一些反映高级心理技能的作品,并以此作为评估学生进步程度的依据。[5]在教育游戏中档案袋评价主要体现在学习者在游戏过程中的表现或任务的完成情况。

b 表现性评价 (performance assessment)

表现性评价是在现实生活中对学生知识和技能的实际表现进行考察的测验。表现性评价的一个例子就是完成论文,完成论文不仅要求学生展现自己知道什么,还要表现出自己能做什么。汽车驾驶员和飞行员的驾照考试、医学上的临床测验等,都是表现性评价(Swanson,Norman,&Linn,1995)。在教育游戏中表现性评价主要体现在学习者与游戏的交互过程中所表现出的行为。

c 层次分析法 (Analytic Hierarchy Process,AHP)

层次分析法由是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初,在为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”的课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法,是一种定性与定量分析相结合的评价方法。层次分析法在教育游戏中主要体现在教育游戏软件统计系统的设计上,通过将层次分析法转化为计算机程序代码,来计算学习者在任务完成过程中的行为表现,从而生成统计结果来进行评价。

(9)知识迁移策略

学习者通过学习结果的评价并不是教学的终点,而是要使学习者能够在真实情境运用知识解决问题,因此要采用知识迁移策略促进知识的迁移。采用先行组织者能够促进学习的迁移。

五 总结

数字化教育游戏具有传统面向娱乐领域内游戏吸引人的特质,同时还能够促进学习者的学习。对于这样的一种教学媒体,如何使其在教学中发挥作用,则是需要进行合理设计的。文章提出了一种能够将数字化教育游戏整合到教学中的教学设计模式。该模式在以学习者为中心的指导下,具有良好的适应性。

参考文献

[1](美)迈耶著,牛勇,邱香译,多媒体学习[M],北京:商务印书馆,2006:16

[2]何克抗,李文光编著,教育技术学[M],北京:北京师范大学出版社,2002:163

[3]施良方,学习论[M],北京:人民教育出版社,2001:239

数字教育系统第2篇

[关键词]数字化教育游戏;教学设计模式

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2011)08-0051-04

一 数字化教育游戏教学系统设计基本原则

1 知识构建原则

实践表明,对学习持不同观点的教师将会直接影响其对各种多媒体学习系统的态度。由此,这些多媒体学习系统也会产生不同的学习效果。将学习看作是信息获取过程的教师往往会认为,将多媒体用于教学就是一个信息传播的过程。这在早期CAI课件系统中表现的尤为明显。在这些系统中,知识点常以线性方式加以组织,教师的作用就是呈现信息,学习者的主要任务就是接受信息。这种观点将学习认为是学习者对信息的接受,信息是能够从计算机屏幕移入到学习者脑中的客观对象。因此,学习者的学习是被动的。与前者不同是,将学习看作是知识构建过程的教师,往往会将多媒体看作是一种辅的认知工具。知识是由学习者主动建构的,学习者的主动认知加工能够帮助学习者理解材料,主动认知加工能够从所呈现的材料中建立起连贯一致的心理表征。

教师还必须清醒地认识到,无论持有上述所提到的两种学习观的哪一种,采用多媒体系统后的学习结果可能是意义学习,也可能是机械学习,甚至还有可能是无效学习。无效学习肯定是我们不希望看到的学习结果,我们希望看到的是,学习者对知识主动构建的结果――意义学习。对此,奥苏贝尔有精辟的阐述。

通过以上论述,能为教师在教学中使用教育游戏提供以下两点启示:

第一,要使学习者能够主动的建构知识,教师必须要积极引导学习者,使学习者能够产生将新信息与原有知识之间建立联系的心理倾向。

第二,学习的过程中,教师要能够为学习者即时搭建支架,让学习者能够在新信息与原有知识之间建立联系。

2 以学习者为中心原则

在数字化教育游戏教学设计中,要注重以学习者为中心的原则,这实际上是知识构建原则的一个具体体现。以学习者为中心的观点主要体现在两个方面:第一,在教育游戏的设计与开发中,要清楚地认识到,教育游戏作为一种教学媒体、一种新的技术手段,一定要注意克服以技术为中心的取向。从多媒体技术在教育领域中无数的失败案例可以看出,多媒体技术先是受到极大的期望,然后就是太范围的应用,最后则是令人失望的结果。第二,在教育游戏的选择上,要以能否促进学习者对知识的意义建构为前提。纵观目前的教育游戏,其中有不少教育游戏软件无非是采用了游戏软件的一种外在形式对知识点进行了封装而已。当然,这些软件在知识点的组织上是非线性的,这是相对于传统CAI课件的先进之处。这类教育游戏在使用中基本上是需要学习者去适应游戏,只有这样学习者才能够进行学习。这样的教育游戏更多关注的是一种游戏技术的应用,而并未使游戏技术帮助学习者进行更有效的学习。

二 数字化教育游戏教学系统设计构成要素

自从二十世纪六十年代提出第一个教学系统设计模式以来,教学系统设计模式已有不下百种之余。尽管这些教学系统设计模式不尽相同,但从其构成要素上来看,教学系统设计涉及到一个组织化的教学过程,如教学目标、教学内容、学习者、教学策略、教学媒体以及将这些基本要素整合为一个模型。其中,ADDIE(Analysis,Design,Development,Implement,Evaluation)教学设计模式包括教学的分析(Analysis)、设计(Design)、开发(Development)、实施(Implement)和评价(Evaluation)五个环节。

另外,由HeinichR等人(1989)开发的ASSURE(AnaIvzelearners,State objects,Select media and material,Utilize mediaandmaterial,Requirelearnerparticipation,Evaluate and revise)教学设计模式则包括分析学习者特征(Analyze learners)、陈述目标(State objectives)、选择媒体和材料(Selectmediaandmaterial)、运用媒体和材料(Utilize mesa and material)、要求学习者参与(Requirelearnerparticipation)以及评价、修改(Evaluate and revise)六个环节。

三 数字化教育游戏教学系统设计的目的

为什么要进行教学设计?显然对这一问题的回答会有多种。对教学进行设计,其结果可能成功,也可能失败。但就促进学习者的学习而言,教学设计是对能产生成功教学目标的一种描述。对于设计能够支持数字化教育游戏教学系统的目的主要有以下三方面:

第一,促进个体学习者的学习。这里的个体并不是指学习者之间的组织形式,比如,以班级、学校为单位的学习者或在网络上进行学习的单个远程学习者。这里的个体是为了强调学习是发生在每一个具体学习者身上的。

第二,促使教学能够分阶段实施。这说明教学是以系统化的方式进行计划与实施的,这样可以保证教学有效的发生。这些阶段既有短期的,也有长期的,它可以帮助教师减轻对教学过程中未知细节的考虑。因为在教学过程中,有些教学事件在事先是很难预料到的,教师的每次课堂教学都要面临新的决定。

第三,明确学习者的位置。既然教学系统设计是要通过分阶段实施教学来促进学习者的学习,那么学习者在教学中的地位就必须要首先明确。教学并不只是能够反映教师的知识,同时更要反映学习者是如何习得这些知识的。这将直接导致教学系统设计模式是倾向于教师还是倾向于学习者。

四 支持数字化教育游戏的教学系统设计模式

模式是再现现实的一种理论化的简约形式。教学系统设计模式是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的一套程序化步骤,其作用是要指明说什么,怎样去做,而不是为什么要这样做。

对于教育游戏中的师生关系,我们认为教育游戏中的学习者是知识的主动建构者,是社会化学习的协作/合作者;教育游戏中的教师既是游戏的参与者,也是教学活动的主导者。在我们提出的数字化教育游戏的教学系统设计模式中,由教

学目标分析、学习者分析、两个教学分支以及评价、反馈构成。如图1所示,显示了该模式各组成部分及之间的关系。该教学系统设计模式具有如下四个特点:

第一,可以根据教学内容和学生的认知结构、认知风格来决定在教学过程中的全部过程或部分过程使用教育游戏。

第二,在教学的整个过程中采用教育游戏意味着教师、学生具有同样的游戏者身份。这样的教学具有发现学习的特征,教学过程的实施需要依靠教育游戏所提供的完善的教学策略以及游戏者之间的交互行为来推进。

第三,在教学过程中的某个阶段采用教育游戏意味着教育游戏不能够为教学的整个过程提供支持,教师既可以是游戏者也可以是游戏的引导者,在教学中一般采用先行组织者教学策略,当然也可以采用其他教学策略,如自主学习策略。

第四,对学习者进行学习结果评价并不是教学的终点,而是要使学习者能够灵活地运用知识,解决真实情境中的问题,因此要采取一些知识迁移策略来促进知识的迁移。

(1)教学目标分析

很多教学系统设计模式一般都包含教学目标分析这一环节,教学目标阐述的是学习者的学习结果。该模式的教学目标分析中除包含一般教学目标分析中的分类、表述和呈现外,还包含了分析使用教育游戏是否能够支持教学目标的实施,这体现出技术要服务于教学,而不是教学从属于技术的思想。

(2)学习者分析

教学目标分析能够明确学习者在教师与同伴的帮助下,利用资源和工具习得什么,而不是指教师教了什么,或者通过该课程教给学生什么。学习者分析的主要目的是要考察使用教育游戏是否能够促进学习者的学习。学习者分析主要包括以下四个方面:

第一,分析教育游戏软件运行的计算机软件环境、硬件环境和网络环境。如软件是运行在微软操作系统、苹果操作系统或是其他操作系统;软件是2D的还是3D的;是否需要高性能CPU和GPU软件是单机运行还是联机运行等。

第二,分析学习者是否具有使用教育游戏软件的能力。教师在选择教育游戏软件之前,除了要考虑学习者的认知水平外,还要考虑学习者在游戏软件操作中的经验。实验表明,在开始阶段,游戏软件操作经验高的学习者的绩效水平要高于游戏软件操作经验低的学习者。

第三,分析学习者是否需要在呈现任务之前为学习者提供引导性的操作或练习。如果学习者在开始学习之前对教育游戏软件的使用和规则的理解存在困难,教师则需要引导学习者进行练习。

第四,分析学习者对待教育游戏软件的态度。目前,在教学中引入教育游戏不仅在教学管理上存在一定的阻碍;学生对此的接受态度也是一个需要考虑的问题。学生对待教育游戏的态度会直接影响软件使用后的学习结果。

(3)教学分支的选择

根据教学需要和学习者分析决定是在教学的全部过程采用教育游戏还是在教学过程中的部分采用教育游戏,这体现了技术服务于教学,教学是以学习者为主体的重要思想。

(4)教育游戏的选择

教育游戏本质是一个软件,教育游戏的选择主要从以下几个方面加以考虑:

第一,根据特定领域的特征选择教育游戏软件的类型,如即时策略、第一人称射击、角色扮演、动作等。

第二,考虑教育游戏软件的技术的特征,如硬件要求、操作系统要求、游戏操作方式(是直接通过鼠标、键盘操作还是需要其他外设,如游戏手柄等)、网络接入等。

第三,构建学习环境,包括计算机位置的摆放、联网类游戏是否需要进行子网的划分等。

第四,不同的教育游戏软件特征将会影响的教学策略的设计,比如策略类游戏可以选择协作学习策略、角色扮演类游戏可以选择竞争学习策略,而有些模拟类的游戏则可以采用示范一模仿策略。

第五,确定教育游戏中,游戏任务的时间。在教育游戏中,有些任务的时间是需要在游戏开始之前进行设定的,而有些则是在游戏开发时就已经设定好了的。

(5)确定先行组织者

“先行组织者”是奥苏伯尔提出的一个概念。奥苏伯尔认为,促进学习和防止干扰的最有效策略就是利用适当相关的和包摄性较广的、最清晰的和最稳定的引导性材料,这种引导性材料就是组织者。由于这些组织者通常是在教学内容呈现之前介绍的,目的在于利用它们来帮助确立意义学习心向,因此被称为先行组织者。在教学过程中的部分采用教育游戏时,需要利用先行组织者为学习者提供认知结构中的上位概念来同化新的知识,或者是提供一个能够指出新旧知识异同的组织者来确立新旧知识之间的联系。但如果在教学的整个过程全部采用教育游戏是否就没有先行组织者呢?事实上,在这种情况下,先行组织者是包含在教育游戏中的任务开始或结束部分的。

(6)教学策略的选择

教育游戏环境是一个开放的学习环境,在这样的环境下学习者很容易产生迷失现象,学习者不能将注意力集中于学习任务上。教育游戏教学策略的设计是以建构主义思想为指导的,一般采用合作,协作学习、发现学习和自我调节学习这样的教学策略,教师在教学活动中为学习者提供支架。同时,策略的设计还受到领域类型和教育游戏软件类型的制约。在教学的整个过程全部采用教育游戏时,教学策略是包含在教育游戏中的。

(7)教学过程的组织

第一,按照加涅的九事件教学安排学习活动并创设学习情境。教师应该熟悉学习者领域中的内容,利用先行组织者策略为学习者建立先行知识。

第二,指导学习者提高教育游戏软件使用的操作技能。

第三,观察学习者操作教育游戏软件时的学习活动,教师应在适当的时机通过教育游戏软件间接地或面对面直接地给予学习者干预和指导。

(8)学习结果的评价

以建构主义理论为指导的教学系统设计更加强调学习者在学习过程中的真实体验,而传统的标准化测验并不能完全检测出学习者的能力。替代性评价则避免了典型的多项选择测验中存在的问题,这些新的评价体系中所蕴涵的核心思想是要求学生自己展示自己的学习,或者展示自己在学习过程中学到的知识和技能来完成一些实际工作,其目的就是要在真实的情境中展示学习者自己的水平。

a 档案带评价 (portfolio assessment)

替代性评价的一种常见形式就是档案带评价,即搜集和评估学生在一段时间内的作平样本(Hambleton,1996;Herbert&Schultz,1995;Rolheiser,Brower,&Stevahn,2000)。教师可以收集学生的作品、研究设计以及其他一些反映高级心理技能的作品,并以此作为评估学生进步程度的依据。[5]在教育游戏中档案袋评价主要体现在学习者在游戏过程中的表现或任务的完成情况。

b 表现性评价 (performance assessment)

表现性评价是在现实生活中对学生知识和技能的实际表现进行考察的测验。表现性评价的一个例子就是完成论文,完成论文不仅要求学生展现自己知道什么,还要表现出自己能做什么。汽车驾驶员和飞行员的驾照考试、医学上的临床测验等,都是表现性评价(Swanson,Norman,&Linn,1995)。在教育游戏中表现性评价主要体现在学习者与游戏的交互过程中所表现出的行为。

c 层次分析法 (Analytic Hierarchy Process,AHP)

层次分析法由是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初,在为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”的课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法,是一种定性与定量分析相结合的评价方法。层次分析法在教育游戏中主要体现在教育游戏软件统计系统的设计上,通过将层次分析法转化为计算机程序代码,来计算学习者在任务完成过程中的行为表现,从而生成统计结果来进行评价。

(9)知识迁移策略

学习者通过学习结果的评价并不是教学的终点,而是要使学习者能够在真实情境运用知识解决问题,因此要采用知识迁移策略促进知识的迁移。采用先行组织者能够促进学习的迁移。

五 总结

数字化教育游戏具有传统面向娱乐领域内游戏吸引人的特质,同时还能够促进学习者的学习。对于这样的一种教学媒体,如何使其在教学中发挥作用,则是需要进行合理设计的。文章提出了一种能够将数字化教育游戏整合到教学中的教学设计模式。该模式在以学习者为中心的指导下,具有良好的适应性。

参考文献

[1](美)迈耶著,牛勇,邱香译,多媒体学习[M],北京:商务印书馆,2006:16

[2]何克抗,李文光编著,教育技术学[M],北京:北京师范大学出版社,2002:163

[3]施良方,学习论[M],北京:人民教育出版社,2001:239

数字教育系统第3篇

关键词: 数字电视 远程教育 终身教育

引言

目前,教育部已批准一些高校开展现代远程教育,这些高校基本上都是采取学校与电信部门联合办学方式进行的,这种基于电信网的单一模式不利于教育的规模化、大众化,其他一些网站、网校的情况也差不多。从我国的具体情况看,有线电视网发展极为迅速,政府职能部门又正在加紧进行全国联网,以现代有线电视宽带网为主,结合其他网络优势开展现代远程教育的前景十分可观,其主要原因是现代有线电视宽带网具有大容量、宽带宽、高速度、低资费、可靠性强并能进入千家万户的特点与优势,这是其他部门无法比拟的。特别是数字电视技术的日益普及和完善,非常适合于开展大规模的远程网络教育。

一、数字电视教育平台的建设目标

科学整合与充分利用各级、各类教育部门丰富的教育资源和广电系统的数字电视宽带网络资源,以全新的理念和先进的核心技术,摆脱教育的时空限制,满足教育的个性化需求,使远程教育的理想模式变为现实,构建完善的终身教育体系。

建成基于广电数字传输网络的多媒体数字传输平台。通过该数字平台,在网上传输国内外优秀的教育课件。通过该网络平台,将网上教学方式普及全国的上亿有线电视用户及各地的相关教育机构;在各地的相关教育机构可以实时交互学习,可以通过宽带的网络接入,点播著名学校的教学课件;在家里通过机顶盒用计算机或电视机可以实时、非实时学习;同时通过该宽带网络与国际Internet进行连接,从而充分利用网络资源。

二、数字电视教育平台框架

数字电视教育平台的建设需要广电系统和教育系统的密切配合,教育部门主要提供优质的教育资源,广电部门主

要提供网络和用户资源,同时吸收国家相关科研院所及企业提供技术支持与合作经营,共同构筑一个现代远程网络终身教育平台。

该平台从国内著名教育部门内通过高速专线取得包括小学到大学的所有教学课件到省级的广电中心机房内;在省广电中心机房内,将课件加载到广电的SDH传输网上,通过若干个专线,传输到各地市的广电机房;在各地市广电机房再通过本地多点分配系统,将传输到各地市的课件传输到各相关教育机构内,同时通过有线电视城域网(HFC网),将课件送到千家万户。

如图1所示,数字电视教育平台框架主要由四部分组成:

(一)信源

主要指信息的来源、课件的来源。将国内、外各种教学资源,分学科、分层次进行管理,或组织专家教授讲课,进行网上直播,进行课件的制作。通过各种教育资源的整合,建立大的教学资源库,力求达到能满足各种不同层次人员的学习需求。教学资源库一般由视频服务器、磁盘阵列、课件数据库、控制管理系统等系统组成。

(二)技术平台

以有线数字电视系统为技术平台,通过各地市的广电中心机房,将教育信息资源传送至各类教育机构及有线电视用户,实现终端用户自主收看、查询和下载教学课件及数据信息。出于实际应用的需要,在各地市的广电中心机房应设置容量比较大的镜像服务器,以便于从本地服务器中取得课件数据。数字电视技术正日益成熟,通过与现代通信技术、计算机技术、网络技术、多媒体技术结合,能建成一套既能发挥广电自身优势又能兼具各家所长的网络教育新平台。

(三)传输网络

主要利用广电数字传输网络和互联网共同搭建桥梁,沟通教学机构的教学内容与广大渴望知识的受众。广电网络具有全国最大的网络和用户群,带宽资源也极为丰富,并即将实现全国大联网。利用广电网络和数字电视等技术开展远程教学,可以解决网络教学的成本、规模、用户接入、网络带宽等诸多方面的问题,为普及远程教学和满足人们的学习要求提供了一条物美价廉之路。但广电网络本身不具有Internet网络出口,所以要和电信部门(具有网络国际出口)合作。

网络的互联及互通关键是对相同标准的遵循,根据现有技术的开发性、成熟性和发展性,以及数字电视教育平台的建设需要,建议采用TCP/IP协议来构建统一的网络平台。

(四)用户终端

分两种,一种是教学分站(各类各级学校),学习者可在各教学分站的课堂集中听课,能使异地的师生如同身临其境地开展双向交互远程教学;另一种是有线电视终端用户,通过机顶盒用计算机或电视机学习,学习者可以自主选择学习内容。

三、数字电视教育平台的服务功能

(一)多节目电视广播

数字电视系统允许在一个模拟电视频道中传输多路电视节目。多节目电视广播和下面的多路声音广播是单向的、非交互的,利用数字视音频压缩技术,提高频率资源的利用率。这样可以充分解决频道资源的问题,原有的2―3个频道可以扩大到12―30个频道,很好地解决了为远程教育提供电视频道紧张的状况,使专业远程教育的开展变成可能。

(二)多路声音广播

在一个模拟电视频道中可以传送100路左右的立体声广播节目,这样仅仅用语音开办的教育节目的实施就简单多了。

(三)准视频点播(NVOD)

NVOD是在一个模拟电视频道里以一定的时间间隔循环播放同一节目,学生可以在一设定的时间内从头观看这一电视节目。利用此系统我们可以把节目源存放在视频服务器中,方便、灵活地进行节目编排。这样学生可以不受时间的限制。

(四)节目相关的数据

将与节目有关的数据随节目一起传送。这种数据有两类,一类是电子节目指南(EPG),随时播出当天或多天的课程安排,以及播出时间表、指导教师、复习内容等相关内容,学生可在任意时刻进行浏览。电子节目指南帮助用户方便快速地寻找自己感兴趣的节目。另一类是与节目内容相关的数据,如与节目有关课文背景资料、作者简介等。学生可根据自己的需要选出某些与节目有关的数据。

(五)数据广播

将数据服务器中的大量数据循环地播出,其中可以对某些数据进行实时更新。这些数据可与电视节目无关,可以是课件、软件、辅导资料、复习题、习题解答、游戏、图片、各种网站上下载的信息、电子报纸等。用户可以主动地从数字电视广播信号中找到需要的信息。数据广播是扩大业务范围,增加服务收入的重要方面之一。

(六)交互式业务

利用有线数字电视回传信道,实现用户与电视中心和有线电视前端的交互操作,视频点播(VOD)是交互业务的典型事例。也可以通过CM(Cable Modem)方式上网,使用电视或计算机在因特网上进行教学。

结语

在广电网络实现大整合、捆绑经营的今天,以现代有线电视宽带网络为主,结合其他网络资源优势,在现代远程教育思想指导下,采用数字电视技术和现代信息技术中的最新成果,整合各种教育资源,创建一种大规模开展学历和非学历教育的全新远程教育模式,这对加速构建我国终身教育体系和开发利用广电网络资源具有深远的意义。

参考文献:

[1]方德葵.虚拟大学――现代远程教育理论与实践[M].中国广播电视出版社,2003年.

[2]赵坚勇.数字电视技术[M].西安电子科技大学出版社,2005年.

[3]赵永岐.网络与电视应用研究[M].科学出版社,2005年.

数字教育系统第4篇

【关键词】:数字技术建筑信息模型(BIM) 建筑教育体系改革

中途分类号: G642文献标识码:A文章编号:

1.前言

一提到建筑数字技术教育,首先想到的可能是一系列的软件,除了传统的AutoCAD,3Dmax,Sketchup等,还有基于建筑信息模型BIM技术的Revit 等,另外擅长曲面造型的Rhino,诚然,这些软件的教学能让学生掌握更多表达建筑的方法或提供更好的建筑设计的思考途径,但是由于在教学过程中大多侧重软件使用方面的讲授,忽视了与设计课的结合,同时其他专业基础课与设计课在数字技术的衔接方面也不成体系,因此很难达到预期的效果。在2007年全国高等学校建筑院系建筑数字技术教学研讨会上提出的改革思路的一个重要方面就是将建筑数字技术课程与建筑设计教学结合起来,原本专业基础课程的学习就应该服务于设计课,更好的将个专业基础课与设计课达到无缝衔接的程度才是建筑学专业教学的目的。数字技术的应用是渗透到整个建筑行业中的,因此建筑学专业教学体系应抓住数字技术革新的契机,对各个课程的教学内容和教学方法做出相应的改革,建立更紧密围绕设计课为主的教学体系,让学生更加适应数字时代的到来!

2.建筑数字技术教学改革的现状

随着计算机、网络、数字技术的发展,给建筑教学带来了翻天覆地的变化。首先,网络让教学交流更容易。比如,班级一般都建有QQ群,任课老师经常被邀请加入群里,讨论作业、设计等,在更轻松、平等的网络氛围下的师生交流更愉快,教学效果更好。此外,学生还把作业放到ABBS等建筑论坛上请求点评,在论坛上经常会碰到名师还有设计经验丰富的建筑师,学生反映收获很大。除了增进与老师的交流以外,学生与其他院校的同学交流也增多了,通过网络他们了解了其他院校的同学都在学什么,怎么学,而且同龄人之间交流学习心得的效果比老师在课堂上反复强调要好。其次,实现了多媒体教学普及和精品课程资源共享。一般理论课教学都利用了多媒体教室,老师通过图片、三维动画、视频资料辅助教学,学生更容易接收。更重要的是多媒体教学也让精品课程库的建立成为可能,让不少一般院校的学生也能通过精品课程库享受到优质教学资源,对提高老师的教学质量也有很大的帮助。最后,三维软件的学习,增强了学生的空间思维和创新能力。绝大多数院校在大一下学期安排Sketchup软件的教学,然后在接下来的设计课中马上利用Sketchup建模并推敲方案,学生普遍都表现出比用手工模型推敲方案更高的热情,他们对方案中内部空间的布置和外部环境的营造以及对建筑的材质、颜色的推敲显得更细致入微。此外,几乎所有重点高校,如清华大学、重庆大学、同济大学等,以及部分普通高校,如湖北工业大学、河南工业大学,他们进行了数字技术教育改革的脚步较早,除了Sketchup,他们更安排了Revit、Rhino等三维软件的教学或专题讲座,让不少学生使用Grasshopper体验了参数化设计这种全新的设计思维,大大开阔了空间设计的思路创新。

3.建筑数字技术教学改革中存在的问题

建筑数字教学改革中存在的最重要的问题就是与设计课结合的不紧密。主要表现在以下两个方面,第一,虽然在建筑数字教学中增加了大量的课时,但是大多普通院校主要用于讲授新的软件的使用方法,对数字建筑本身的意义和重要性对学生交待的不清楚,最后学生把兴趣放在软件的学习上,激动于软件带来的感官刺激,比如用rhino创建的自由形体让学生激动不已,导致过分强调外部造型而忽视了设计最本质的东西比如空间的组合。目前除了一少部分院校开始讲授基于BIM技术的Revit 以外,大部分院校三维软件教学以讲授Sketchup和3DMax为主,其它软件推荐学生自学,因此有的学生在草图构思阶段也会受到软件的限制,比如草图大师不擅长曲面,学生在构思阶段有意避开曲线构图,或有想法也坚持不到最后。其实数字技术对设计的影响之大远远超出我们现在可以想象到的。比如在2011年CAADRIA(亚洲计算机辅助建筑设计协会)年会上SASADA奖最佳论文奖的冠军奖励给一个使用弯曲传感器和记忆合金实现现实中的织物曲面形态和计算机中的曲面模型之间互动的研究,它使得建筑师对曲面形态的创作可以脱离计算机图形界面而在物理世界中进行。

第二,专业理论课的教育对数字技术的反应太慢。正如建筑业对科技的反应比其它专业如机械、航天、导弹等等专业都慢很多一样,专业理论课对设计课的支持也总是慢一拍。三维建模出现后,特别是基于建筑信息模型的软件出现后,还有不少学生甚至老师还认为那只是类似或比3DMax高级的三维软件,并没有意识到BIM模型可以应用于整个建筑周期,从方案设计到施工图设计,并整合结构、机电等,再到施工、物业管理等阶段都有用武之地。比如Revit和ArchiCAD等三维软件建立的模型或组件可以用于建筑构造课程,从整体到局部到节点构造均有比较精细的组件模型,而且利用这些软件进行理论课的教学让学生倍感亲切,和设计联系的也愈加紧密。又如Ecotect软件本来可以提供很好的对建筑物理环境声、光、热全面分析,但大多数学生面对大量的数据设定望而生畏,然而,如果在建筑物理理论课的教学中在声、光、热三方面分别以小例子来讲解相应的使用方法和分析途径,学生也会对建筑物理这门本来比较难又略显枯燥的课程更感兴趣。因此在理论课上及时利用或补充数字技术方面的相关知识并与设计结合讲解可能是数字技术带给建筑教育课程体系的一个契机。

。4.建筑数字技术教学改革的探讨

建筑学教育本来就是一个完整的体系,被人为的分成若干课程,最终通过设计课程来实现知识的整合。数字技术的发展特别是BIM技术,为学科的整合方式带来的新的契机,通过BIM技术构建一些历史的、现代的、著名建筑模型,并建立一个基础数据库,这个库可以提供给各个课程分别引用,并根据知识侧重点不同增添新的信息,然后成为这门课程的模型数据库。因此借助数字技术的手段推动建筑学教育体系中知识的整合度,让学生将各课程所学融会贯通于设计课程应该成为数字计算教学改革的重点。具体来讲数字技术与各门课程之间的整合构想如下。

4.1数字技术与计算机辅助设计课的整合

大多院校虽然开设计算机辅助设计课已经有十多年历史了,但通常把计算机作为绘图工具取代手工绘图,充其量达到“无纸化设计”的程度。近几年来受大量外来数字建筑作品的冲击,国内建筑师开始从创作思维层面上利用数字技术,重点建筑院校也开始探讨数字技术教学改革的新模式。而要从创作思维层次上利用数字技术必须有有计算机图形学的基本知识,但对于建筑学专业学生来说,基本的图形学算法已经令人望而生畏,更不用说参数化设计这类需要总结设计的生成规则并转化成算法的,更是让人举步维艰。但清华大学已迈出了第一步,开设了计算机图形学课程,在参数化设计课题上做出不少有益的探索。因此普通院校在开设计算机图形学课有难度的情况下,在计算机辅助设计课中增加相关的计算机图形学知识是可行的。

4.2数字技术与建筑历史课的整合

建筑历史课教学宜从古建筑制式的介绍和现代建筑的数字设计方法两个层次来结合数字技术。第一,利用数字技术建立古建筑模型库,特别是基于BIM技术的三维模型。比如我国古代木结构建筑都有严格的等级划分,而划分的规律多以柱径尺寸或斗拱中斗口的尺寸来控制,通过参数化设计,整个古建筑木结构模型一目了然,而且模型中各个部件均可以添加名称和细部尺寸信息,学生只需更改参数即可查询各种等级不同制式的古建筑,而且构件名称、尺寸以及安装方法等信息均可查询。虽然很多学校在这方面都做了不少有益的探索,但是,如果能够在常用软件中有准确的三维模型,那将对历史教学和设计课程的有机结合有很大帮助。另一方面,将数字技术的发展现状作为教学内容。如果在介绍现代建筑时,结合其使用的数字技术进行分析,将在提高建筑历史课的学习热情同时开拓学生创新思维能力。

4.3数字技术与建筑构造课的整合

建筑构造课教学宜从构造节点信息和建造方法两方面结合数字技术。一方面,利用通过BIM技术建立的模型库添加细部信息,比如楼板、复合墙体、防水层的构造信息。这样学生可以方便查询,毕竟学校不可能在构造实验室把所有的构造节点收集齐全。但是模型库可以通用,构造节点只需在原有数据库的基础上添加详细的节点信息。另一方面,可尝试整合相关的CAM知识作为教学内容。因为学生在感叹独特的空间曲面造型的同时往往会有疑问这样的造型怎么做。CAM是计算机辅助建造的缩写,在汽车和航空领域的应用广阔,目前建筑业也有应用的实例。如ONL设计的IWEB项目,一个类似太空飞船的造型,从设计到构件生产建造到施工组装完全用三维数字技术,建立了从三维设计到钢材制造的直接联系。如果学生对空间曲面造型的构造更清晰会增加他们利用数字技术设计的信心。

4.4数字技术与建筑物理课的整合

建筑物理课教学应该补充讲授如何利用数字技术进行各种物理环境的分析。学生提到物理课往往比较头疼的,因为目前的教育侧重概念介绍和计算,真正能运用于设计中的一般就是一些定性的知识。但如果利用数字技术对物理环境做足分析,可以为方案提供强有力的数据支持。对于如草图大师上的日照分析,学生都非常乐意运用,但对于如Ecotect等专业分析软件,大多数院校的学生都苦于自学难度很大,面对大量物理数据的设定无从下手,而且对分析结果如何指导设计改进也充满困惑。在这方面,重庆大学已经做了不少探索,而且在新编的建筑物理教材中增加了Ecotect应用部分,为教学提供很大的方便。因此,结合设计案例讲解软件的使用方法,以及通过分析结果改进设计方案的手段是有必要的。

4.5数字技术与建筑设计课的整合

建筑设计课教学既要鼓励学生在设计中运用所学的新软件,还要提醒他们不要被软件左右设计思想。近几年“非线性设计”、“建筑设计生成法”、“参数化设计”新的概念层出不穷,学生一边向往这些新概念带来的视觉冲击,一边又害怕困难,没有把握去尝试,往往放弃或半途而废。设计课上老师应该鼓励学生在大学设计课程中至少做一个非线性设计的方案,课堂上对于想法很好,但建模有困难的同学可以做一部分示范,帮助他建立一部分模型,正如建筑表现课上给学生做示范一样。这方面,东南大学、清华大学、同济大学都开始了教育改革实践取得了相当喜人的成绩。但对于有些软件基础好的学生,他们虽然能很快结合设计,但容易沉迷于软件带来的新奇造型,欲罢不能,反而忘记了设计的本质,对他们则应正确引导,提醒数字技术是工具,要为设计服务而不是成为它的奴隶。

5.结语

总之,无论对于走在改革前列的重点院校,还是正准备迈出改革步伐的普通院校,要实现各课程之间的整合工作量相当大,教师培训、教材编写都需要付出大量心血,但是,借助数字技术的改革推动建筑学教育体系的整合是必然趋势,随着数字技术的发展,建筑教育体系必将同步发展、与时俱进。

参考文献

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雷贵洲 等. 浅谈数字技术对建筑草图设计的影响——从数字技术审视建筑学教育[J].中外建筑.2009(12):43-45

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李建成. 对当前建筑数字技术教学改革的思考,建筑数字流——从创作到建造[M],同济大学出版社.2010.

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建筑设计术科转型促成教学转变——从画法几何到计算机图形学,张东升,同济大学建筑与城市规划学院硕士学位论文,2009

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魏旭 等.基于C/S模式下的设计图纸查询系统研究与开发,建筑数字流——从创作到建造[M].同济大学出版社

黄蔚欣 等. 亚洲计算机辅助建筑设计协会2011年会介绍[M].建筑设计信息流.重庆大学出版社.2011

数字教育系统第5篇

关键词:学前教育 教学能力 数字教学系统

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)08-0052-02

近年来,关于学前教育方面的话题引起了社会各界广泛的关注,尤其是相关幼儿园中虐待儿童、校车事件频发,一时间把学前教育推到了风口浪尖,人们关心学前教育的规范性管理、更加呼吁加强学前教育工作者的素质教育。作为我国培养未来学前教育工作者的各类院校,必须认真研究学前教育专业学生应具备怎样的专业素质,更应探索如何才能更加有效地培养学前教育专业学生的教学能力。

1 学前教育专业学生应具备的能力

在我国,学前教育专业学生的培养工作主要集中在各级师范类院校,目前已形成了中职幼儿师范、幼儿师范高等专科学校、师范大学等多个院校级别,专业结构也形成了由中专、大专、本科、硕士、博士组成的立体式培养。近年来,各地又在探讨培养初中起点的五年一贯制学前教育专业。当然,各个层次的院校对学生的培养方向侧重点有所不同,但当前我国在学前教育领域仍然缺乏大量的专业教学工作者,因此,如何培养学前教育专业学生的教学能力显得尤为重要。

笔者依据相关文献研究和实际调查,综合概括出当前我国学前教育专业学生应具备以下职业能力。

1.1 基本素质与能力

学前教育专业的学生应当认真贯彻和执行党和国家的教育方针,遵守相关法律法规;具有健康的心理和身体素质,对幼儿教育事业具有认真负责的态度和饱满的热情,具有良好的教师职业道德和行为规范;具有良好的沟通与语言表达能力,掌握一门及以上外语并能进行双语教学;具有一定的信息技术应用能力;具有一定的艺术素养。

1.2 专业素质与能力

(1)具有从事幼儿教育的专业素质与能力:①热爱学前教育事业,具有良好的教师职业道德。②了解儿童身心发展规律的能力。③能够开展正常教学活动的能力。④能够创设和利用适合儿童发展环境的能力。⑤应急事件处理与教育的能力。⑥具有教育创新能力。⑦组织和管理能力。

(2)具有一定的文艺素养与能力。

(3)开展科研工作的能力。

(4)具备一定信息技术能力。

(5)具有与国外学前教育合作交流的能力。

2 数字化教学系统的功能

数字化教学系统是指利用现代计算机技术、多媒体技术、网络技术、通信技术等数字化传输和存储手段建成的,集教学、学习、实践、考试、评价、管理等功能于一体的教学系统。国内外在这方面已有十几年的应用研究,并且已总结出很多教学方面的经验与理论,实践证明数字化教学系统在提高教学效率方面有着强大的功能,主要表现在以下几个方面。

2.1 科学化管理功能

数字化教学系统是集教学管理、学生学习、考试、评价与管理等于一体的网络化管理系统,它能有效组织与处理各种资源,使得各类资源的利用率达到最大化。

2.2 教学资源的制作与管理功能

数字化教学系统中的数字教学资源开发系统、视音频录制与转播系统等均可以随时根据教学的需要,为师生制作和开发所需的教学资源并以先进的网络化管理方式进行存储与传播,丰富了师生的教学资源。

2.3 教学创新功能

数字化教学系统提供了多媒体教学、网络教学、学生自主学习、协作式学习等多种教学方式,师生可以根据学习内容利用各种学习资源进行综合式教学与学习,为教学改革与创新提供了很好的平台。

3 应用数字教学系统培养学前教育专业学生教学能力实施方案

3.1 培养学生职业认同感

在培养学前教育专业学生的过程中,首先要培养的是职业认同感,因为它是学前教育专业学生将来从事该领域工作的前提,如果学生对自己将来所要从事的工作不感兴趣、不热爱儿童、不能正确认识学前教育工作的重要性等,就会对所学专业产生否定、厌恶情绪,继而会导致后期的厌学,为将来从事相关工作带来隐患。为培养学前教育专业学生职业认同感,可通过以下方式。

(1)应用专业职业性格分析软件对学生进行心理测试,根据结果分析,可在今后的培养过程中有针对性地进行个性化培养工作。对于不适合从事该专业领域工作的学生,经过确认可依据个人意见选择适合自身发展的专业学习。

(2)在日后的相关课程教学中应用现代媒体传播有利于学生职业情感培养的数字化教学资源,诸如儿童教学的图片与视频、优秀学前教育工作者的专题报告等。

3.2 专业知识的培养

学前教育专业的学生如要在今后的教学工作中展开有效的教学,熟练掌握专业知识是必备的。目前,我国学前教育专业的专业知识主要包括学前心理学、学前教育学、学前儿童卫生保健与健康教育、学前儿童科学教育等方面的基本理论与知识,以及幼儿音乐、幼儿美术、钢琴舞蹈的基础知识与基本技能等。对于专业知识的学习,建议通过以下方式培养。

(1)在专业理论知识的培养过程中,教师的教应与学生的学相互结合起来,尽可能地应用数字化教学环境。比如应用数字多媒体教学可以将基础理论知识用实际的案例视频或动画等方式展现出来,便于学生对知识的理解与接受;课堂教学课与网络教学、远程视频教学等多种方式结合起来,便于学生对相关专业知识的掌握。

(2)音乐、美术、舞蹈等艺术类教学技能的培养。在教师专业教学的过程中,可以应用现代数字视音频摄录技术,将教师教与学生学的情况全程摄制下来,并上传至数字化教学系统的网络服务器中,学生可以通过下载或点播的方式观看,便于学生在课堂或课后对相关的技能要领反复学习,以达到教学能力要求。

3.3 专业教学技能的培养

学前教育专业学生的专业教学技能是一项非常复杂的综合技能。因为,幼儿的教学不同于小学、中学、大学等其他层次的教学工作,幼儿园实际教学工作中教学与幼儿的生活管理是结合在一起的。因此,它对学前教育工作者的要求非常高,既要懂得基本教学活动的实施,还要具备相关儿童心理活动掌握与突发事件处理的能力。对于专业教学技能的学习与掌握,建议通过以下方式培养。

学前教育专业学生对于教学技能的学了教师在课堂中教授外,可以应用现代化的数字微格教学系统加以训练,具体实施步骤如下。

(1)理论学习与基本操作

数字微格教学系统有其自身的操作流程,学前教育专业学生在教学实践之前应当由实践操作人员进行短期的理论与操作培训,以便能够灵活应用微格教学系统开展教学能力训练。

(2)专项技能讲析

完整的教学过程有很多教学环节,而且每个教学环节会采用不同的教学方法、教学手段、教学策略等,在实施微格教学技能训练之前,指导教师应当将各项教学技能的含义、应用方法及技术要领等详细地对受训学生进行剖析。

(3)教学系统设计

确定了某一项训练技能后,学生就可以根据自身感兴趣的某一课题进行系统化的教学流程设计,并撰写微格教学教案,教案力求详细、完善,以便提高训练效果。

(4)教学实践及全程记录

完成教学系统设计并撰写好微格教学教案,通过指导教师的审核后,就可以安排听课、评价等人员共同实施教学技能训练的实践过程并作全面的视频记录,以便为后期的评价和有针对性的整改方案提供完备的视频依据。

(5)受训视频观摩及评价

受训学生完成教学实践活动后,可以通过观摩受训视频进行综合评价,受训学生可以有针对性地对其教学技能进行改进,以达到熟练掌握各项教学技能的目的。

4 结束语

学前教育专业学生教学技能的培养,关乎其将来从事幼儿教育工作的成功与否,在教育信息化程度日益完善的情形下,各类培养学前教育专业学生的院校与机构应当积极开展利用数字化教学系统进行学前专业学生教学技能培养的应用与研究,为我国的幼儿教育事业贡献自身的一份力量。

(郧阳师范高等专科学校教育系,湖北 十堰 442000)

数字教育系统第6篇

【关键词】数字健身教学系统;学生;体育锻炼;能力;可行性

中图分类号:G633.96 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2016)33-0094-02

一直以来,人们都倡导每天需要进行一定时间的体育锻炼,尤其是在校学生,更应该注重进行一定程度的体育锻炼,因而就开设了相关的体育课,并且每天都安排固定的时间让学生做操、运动,帮助学生锻炼,保障其健康成长。但是就目前而言,大多数学生对于体育运动的热情与参与度极高,但是对于体育课的热情比较低,甚至出现不愿意上体育课的现象。这与学生对于体育基本知识、概念认识不清有着一定的关系。随着科技的发展,可以在体育课堂教学中引入数字健身教学系统来帮助学生认识相关的体育概念,进而提升学生体育锻炼的能力。

一、我国体育课程的教学现状

1.学生欠缺体育锻炼的知识

学生不喜欢上体育课的最主要原因在于,体育课上任何行动都被限制、束缚住了,变得不自由,这归根结底是由于老师教学方法的不妥当而造成的。与此同时,迫于升学的压力,学生每天有很多的文化课作业,因而对于相关体育知识的学习较少,缺少相应的体育锻炼,进而导致肥胖率上升、视力不断下降、耐力素质指标持续下滑,等等。

2.体育教学的内容与方式过于陈旧

就目前而言。大多数学校的体育教学仍旧秉持传统的教学模式,教学方式与内容过于陈旧,学生没有强烈的兴趣,因而也就不想上体育课。据此,学校在进行体育教学时,需要利用现代化技术,对相关的体育活动内容、方式进行创新,增强体育活动的趣味性,激发学生参与体育活动、锻炼的兴趣,培养学生的意志与品质。

3.关于发展学生体育锻炼的研究比较少

由于受升学压力的影响,老师、学生、家长都对体育锻炼不重视,同时相关的研究资料也比较少,研究的内容多为锻炼的行为习惯、方式方法、兴趣、动机、意识以及存在的问题等,其广度与深度远远不够。因而,教师在开展相关的体育活动时,没有较多的参考资料与理论予以支撑,体育教学的创新难度比较高。

二、数字健身系统的基本应用依据

利用数字健身系统来培养学生的体育锻炼能力,是解决学生对体育课程参与度不高的重要方法措施,其基本的应用依据如下。

1.学生缺乏对体育锻炼基本知识的掌握

就目前而言,学生喜欢体育运动但是不喜欢参与体育课程的现象逐渐突出,这与学校体育教学工作开展的方式有着极大的关系。在体育课中由体育教师对课程教学进度和时间进行一定的控制,使得学生在参与体育课程活动学习中难以进行自由随性的运动,并从中获得乐趣。据此,想要对体育课程教学状态和教学格局进行有效的转变,就需要引入数字健身教学系统,并对学校体育教学提供充分的实践助力。

2.致力于实现体育课程的形态创新

2011年国务院颁布《全民健身计划(2011~2015年)》,其目的之一就是为了提升我国青少年人口群体基本身体素质水平,同时还为我国的学校体育教学工作的发展与创新提供相关的理论指导思想,进而推动我国体育事业的发展与提升。对此,为了有效地改善我国现阶段的体育教学工作难题,需在引人数字健身教学系统的前提下,对相关的体育教学工作的方法进行一定程度的更新与变革,增强体育课程的趣味性,最K帮助学生提升体育锻炼的能力。

3.实现学生体育锻炼的能力与兴趣的培养

近年来,数字健身教学器材及相关健身技术的发展。给数字健身器材以及基本的体育健身知识在学校体育教学工作中的联合使用提供了充足的实现空间,而数字健身教学系统作为校园体育教学工作的辅助与补充措施,对我国现代体育教学事业的稳定发展具有极其重要的现实推动意义。

三、数字健身教学系统的实践研究分析

1.研究对象:本次研究的研究对象是运用数字健身系统.发展学生体育锻炼的能力

2.研究方法:调查数据分析法

3.实验对象:某市初中二年级200名学生

4.实验器材:数字健身教学系统

数字健身教学系统是随着数字健身器材及相关的健身技术的发展,将先进的多媒体技术、通讯技术以及互联网技术融为一体并应用于学校体育教学中,使学生能够学到科学、合理的健身知识和技能,进而不断地完善学生体育科学素养和能力。其数字健身教学系统的结构如图1。

利用该系统,教师可以对学生健身与锻炼的信息进行存储与管理。与此同时,学生可以利用其局域网进行交流与互动,进而使其体育锻炼的能力得到有效的发展,还能够学习到相关的体育知识,掌握科学、合理的健身技能与方法。

5.调查结果

通过对这200名学生进行数字健身教学系统的教学其学生的前后体育锻炼的目标变化情况如下表1、表2。

数字教育系统第7篇

关键词:多校区;教育管理;非对称加密;数字签名

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 04-0000-02

Discussion about Multi-campus Education Management System Non-symmetric Encryption and Digital Signature Technology

Huang Hongwei

(Applied Technology School of Yangtze Normal University,Chongqing408000,China)

Abstract:Multi-campus educational management system greatly reduces the running cost of multi-campus university and enhances the work efficiency.In the system,coordination between every department seems especially important.The paper discusses the core of the system,i.e.non-symmetric encryption and digital signature technology.

KeyWords:Multi-campus;Educational management;Non-symmetric encryption;Digital signature

多校区教育管理系统不但可以完成校区之间的基本教学管理,还可以完成校区各个部门之间的协同合作,协作管理。大大降低校区间协调成本并提高办公效率,特别是在归一化的整体行为中,运行成本和效率显得十分重要。

多校区教育管理系统主要采用异步协同方式来完成各校区不同部门之间的合作,异步协同方式较多,考虑到网络运行和易于交流,目前流行的最简单最直接的方式就是采用电子邮件作为主要的协同通信方式。多校区教育管理系统中,每个部门会被分配一个邮箱,每个部门中的每个注册成员也都会拥有一个私有邮箱。使用规则是:每个部门的所有注册成员都可以阅读该部门的公有邮箱的内容,但不能作任何改动;只有该部门指定的特殊成员(如教学办主任或教学秘书),才有修改其内容的权限。而对于部门成员的私有邮箱,除了其本人外,其他任何人都没有操作私有邮箱的权限。

在多校区管理系统中,部门之间频繁传递电子公文,既需要验证其来源的真实性,又要防止随意修改。为了鉴别公文真假,目前传统的方法是,要求相关人员和部门在纸质文件上亲笔签名或加盖部门公章,起到相互认证、核准和生效的作用。但在多校区间进行电子公文的传送,为了解决这个难题,在大多数多校区教育管理系统中都会引入加密技术和数字签名技术。本文就针非对称加密技术和数字签名技术的核心问题如下探讨。

一、非对称密钥加密技术

数字签名技术可采用对称和非对称密钥加密算法。本文主要就非对称加密技术作讨论。非对称加密技术又称为公开密钥加密技术,其思想是由W.Diffie和Hellman在1976年提出的。非对称密钥密码技术的主要特点是加密和解密使用不同的密钥,每个用户保存着一对密钥即公开密钥(PK)和私人密钥(SK),它的加密解密过程采用两把密钥,用公开密钥加密,私人密钥解密;或者用私人密钥加密,公开密钥解密;其保密性特点在于即使知道公开密钥和算法,要确定解密密钥,也是绝对不能做到的。

多校区管理系统中非对称加密算法的主要实施步骤:

1.每个通信方(包括个人和部门)都拥有一对将信息进行加密解密的密钥体。

2.通信方(包括个人和部门)都要将自己的一个密钥公布,即公开密钥。

3.另一把密钥是私有的,需要用户保密,即私有密钥。

4.在加密解密时,这对密钥体中任何一把都可以用作加密密钥,而另一把用作解密密钥。

二、数字签名技术

数字签名以对称和非对称加密技术为实现基础,主要分两个步骤进行:数字签名和签名验证。

(一)数字签名

1.电子信息发送方对要签名的某文档采用某种特定的算法(如Hash算法)进行运算,得到一个结果(即字符串),称为消息摘要。

2.然后利用RSA算法和私钥加密消息摘要,生成数字签名。

3.这个数字签名追加到生成消息摘要的原文档,并作为附件和原文档一起发送给接收方。

(二)签名验证

1.首先,电子信息接收方收到发送的原始文档中后,用相同的算法计算出新的消息摘要。

2.其次,再用发送方的公用密钥解对文档附件的数字签名进行解密,这将会得到原来的消息摘要。

3.比较两个消息摘要,如果匹配,该消息是完整且真实的。如果不匹配,消息已被更改且是不可信的。这样的签名方法是符合可靠性原则的,即:签字是可以被确认和无法伪造的,文件被签字以后是无法被篡改的,签字具有不可否认性。

数字签名的过程见图2所示。

三、结束语

数字签名技术为多校区各部门间通过网络传输文档的真实有效性提供了技术支持,并为用电子方式签署和加密文件提供了一个安全和便利的方法。不但体现了信息传输的及时快捷,也更能体现信息的保密和完整,从而大大提高多校区各部门之间的工作效率,降低办学成本。

参考文献:

[1]李海平,李天芹,李沛.椭圆曲线数字签名系统的设计与实现[J].商丘师范学院学报,2007,9:82-85

[2]张勇.xml数字签名技术及其在JAVA中的应用[J].计算机应用,2003,9