人工智能教学教案十篇

发布时间:2024-04-26 10:54:19

人工智能教学教案篇1

关键词:人工智能;案例教学;应用

1引言

作为计算机科学技术的全新领域即人工智能,其正在迅速成长与成熟、新方法、新理念、新技术并且不断壮大,同样也包含着计算机网络、数学、信息论各类学科的交叉和边缘学科。人工智能包含的主要内容有知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,自然语言理解、专家系统和机器学习等;也作为计算机科学各专业重要的基础课程,国内外各高校都非常重视,都将人工智能作为计算机专业的必修课程。人工智能包含的学科多,知识点杂、理论性强、内容抽象,算法难度高复杂,在此情况下各高校采用传统的“教师讲、学生听”单一教学模式,学生处于被动学习地位;课堂教学与实际操作、理论与现实应用相脱节;加上理论知识强,案例缺乏,容易使学生感觉空洞;学生易产生厌学情绪,也达不到锻炼其分析问题、解决问题的思维能力和实践动手能力。如何让学生高效的学习一直是教师研究的课题,在大数据和网络信息时代的大背景下,“互联网+”已经广泛应用和存在于生活、工作各个方面,其在教育教学中表现出的创新性、互动性尤为突出,并极具优势。

2基于案例的教学研究

此方法开始于上世纪20年代左右,最早是由美国哈佛商学院所提倡的,基于当时特殊的商业管理真是背景和特殊事件,能够有效的发展和培养学生主动性、积极性和应用能力,开展案例教学后,学生实际解决问题能力有了很大的提高。但此教学研究方法知道到上世纪80年代后期,才引起教师的重视。1986年由美国研究小组提出《准备就绪的国家:二十一世纪的教师》书中,强烈推荐此方法在实际教学的重要性,并说明今后在教学过程中将其作为一种重要的教学方法应用于各类课程中去。

3基于人工智能的案例教学研究及应用

3.1案例精选

此方法第一步是案例选取,案例的好坏是决定案例教学效果关键因素。案例的选取需要满足以下要求:(1)符合现在的教学目标,明确学生需要掌握的知识点、重难点等,能够运用所学的理论知识应用到实际中,以此提高学生分析、解决问题的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能课程内容多、抽象,需要将枯燥乏味的知识点转化为趣味生动的案例,有利于吸引学生注意力,激发学习兴趣和主动性;例如,讲到“知识表示”这部分内容中引入“机器人搬积木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互动的形式,此为人工智能的案例教学研究重要特征,同时也是教学目标得以充分展现的必要条件。能够调动大家的积极性,学生和学生之间、学生与教师之间的互动,调动学生的主观能动性。

3.2案例的执行

(1)讲授法。基于教学内容具体知识点设计案例;通过教师讲解,帮助学生理解抽象的理论知识。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例—理论”,即先给出教学案例,后讲解理论知识;二是“理论—案例”,即教师先讲解知识,再给出教学案例;案例的呈现方式不同,会直接影响案例的功能,也会影响到学生的学习情绪、学习效果。为了使案例能更好地为教学服务,教师讲解案例之前应从创设案例情境开始,通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。(2)互相讨论法。大学生课余时间充沛,鉴于此,将班级学生分为若干小组,教师将事先准备好的案例分配给各组,学生采用组内互动讨论的形式,设计出此案例的各种解决方法。课堂上,将本小组的解决方法用课件展现给其他小组。讲解完成后,学生开始互相讨论,对比各自的方法,然后由老师进行分析、对比和总结。以此来增强学生对学科知识点、应用能力的掌握。(3)相互辩证法。课后,采用相互辩证的方法,组织大家相互辩论。选择一些综合应用比较强的案例。与简单的案例相比,综合应用案例能更加高效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法。相互辩证法是一种探索新型的教学形式,学生的自主性强,能够在辩论中充分表达自己的观点,充分运用所学的理论知识来维护自己的观点,还可以促使学生查阅大量资料,拓展知识面。

4结语

通过以上论述,人工智能技术开始应用于教学,与教学现代化有着密切的联系。其发展必将对现代教育起巨大推动作用。在教学,可以基于人工智能技术建立人类推理模型学习工具等诸多的运用,展示出越来越好的实用性。

参考文献:

[1]邹蕾,张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全,2012(02).

[2]陈柯蒙,张宁.人工智能的发展探析[J].新西部(理论版),2012(05).

[3]陈浩磊,邹湘军,陈燕,等.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线,2011(01).

人工智能教学教案篇2

人工智能作为一门课程[1],开设时间距今只有40多年,但发展极为迅猛。人工智能课程的内容涉及计算机科学、数学、系统科学、控制科学、信息科学、心理学、电子学、生物学、语言学等等,几乎所有科学工作者都可以在人工智能中找到自己感兴趣的问题。目前,国内外已有众多高校指定人工智能为计算机科学与技术及其相关专业的主修专业基础课程,它在拓展计算机和自动控制的研究和应用领域方面有着极其诱人的学科发展前景。自2003年起,国内诸多高等院校陆续开设“智能科学与技术”本科专业,同时也有更多高校在传统信息类专业中加大了人工智能课程的课时比重,因此如何提高人工智能课程的教学质量显得尤为重要。? 

本文结合人工智能课程的特点以及自己教学与研究的实践,对本课程的教学进行一些探讨,以期改进人工智能课程教学方法,达到提高本课程教学质量的目的。?? 

一、兼顾课程内容的统一性和差异性?? 

人工智能课程的核心内容主要集中在对基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其应用的认识和理解上,尽管各种基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成体系,但是它们之间又存在着许多内在联系和规律。从这一点来看,人工智能课程与其他很多计算机课程是不同的,这就要求人工智能课程的授课要具有自己的特色。? 

知识表示、知识推理、知识应用是人工智能课程的三大内容,解决任何一个人工智能问题都离不开两个步骤,即知识表示和问题求解。由此,人工智能课程从总体结构上就有了一个比较清晰的脉络,即首先必然要学习各种知识表示方法,然后是利用这些知识进行推理,进而实现知识应用,最终达到问题求解的目的。问题求解又分为基本的问题求解方法和高级问题求解方法。图搜索策略、启发式搜索、消解原理以及规则演绎系统等都属于基本的问题求解方法。计算智能、专家系统、机器学习、自动规划等属于高级问题求解方法。? 

同时,人工智能课程某些章节或者某些方法算法在一定程度上又自成体系。例如,各种不同的知识表示方法不管是数据结构还是表示形式都完全不相同。又例如,人工智能有许多不同的学派[2],本课程往往同时会介绍不同学派的算法,这些学派在人工智能的基础理论和方法、技术路线等方面是完全不同的,甚至是对立的。? 

这些都要求我们在教学过程中不仅要强调人工智能课程理论的统一性和完整性,又要兼顾各学派的特点,尊重甚至调动学生们对不同人工智能学派及其方法的兴趣。在编写和选用教材时也要注重这一点,我们选用的是蔡自兴教授编写的《人工智能及其应用》系列教材[1,2],该教材以逻辑主义学派为主线,兼顾引进其他学派的精华内容,具有较强的科学性。 

??二、实施分层次教学?? 

各高校一般同时为计算机相关专业的本科生和研究生开设了人工智能课程,甚至有的非计算机类专业也开设有人工智能课程。不同层次的学生对人工智能课程要求掌握的程度不同,我们首先明确本科生和研究生以及非计算机类专业学生的教学目的和教学内容,做到分层次设计人工智能课程教学?过程。? 

本科阶段的人工智能课程课时量较少,本科层次只需要做到对大部分人工智能概念和算法了解、认识,少部分达到理解层次。本科生一般都是在高年级(三年级下期或者四年级上期)开设人工智能课程,这时已有不少学生准备继续读研或者已经被保研,因此在兼顾全体学生教学层次的同时,要注意给这部分学生足够的相关参考书目,让他们能够利用课余时间广泛深入了解人工智能相关算法,老师在课后还应和他们进行充分讨论,培养他们对人工智能的特别兴趣。? 

非计算机类专业的学生往往需要学习如何利用人工智能知识解决该专业领域内的问题,因此在教学中要尽量有专业针对性地进行教学。例如针对农科类专业,在教学专家系统过程中,我们要求学生参考北京农业信息技术研究中心开发的农业专家系统开发平台(paid5?0)理解并开发与本专业领域相关的简易农业专家系统。? 

给研究生开设人工智能课程要求做到概念理解,基本算法精通,即要求全面、系统地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干应用实例,并且能灵活运用所学知识阐述解决实际问题的方法和途径。课程教学中要致力于培养学生分析问题与解决问题的能力,要求研究生将人工智能方法与自己的研究方向相结合,用人工智能方法解决所研究课题中的实际问题,并撰写相关的课程论文,以小型研讨会的形式进行报告交流。实践证明,我们的研究生的人工智能教学效果明显提升,成效突出。 

??三、案例驱动,寓教于乐?? 

采用案例教学是为了充分调动学生的学习兴趣,增强学生学习的自觉性[3]。通过案例教学能把枯燥的人工智能理论知识具体化、形象化,可以使学生更加感性地理解课堂教学内容。这些案例都是以教师所从事的科研项目中的实际应用环境为背景进行阐述的,让学生能在实际环境中理解概念和知识,学会利用人工智能知识去分析和解决实际问题。在教学过程中要选择学生容易接受的案例,体现理论联系实际的特色,激发学生的兴趣。? 

例如,在讲授“计算智能”内容时,我们结合黄河三门峡和小浪底水库水沙联合智能调度系统[4]进行讲解。综合三门峡水库和小浪底水库防洪运用的基本原则、历年调度方案、专家的经验、历年数据和现有的调水调沙数学模型,分别利用模糊决策、神经网络、遗传算法及综合集成方法来实现三门峡、小浪底水库水沙联合调度。? 

又例如为了让学生走近机器人,我们进行了一场机器人展示课,将研究所现有的moRoCS?1(中南一号智能移动机器人)、aSR(广茂达)、amigoBot(自主移动机器人)、CanDroid(罐头机器人)、mD?375Rover(人控漫游车)、FokkerD7(人控飞机,1:72)、Rockitowi?769K(声按、压控火牛机器人)、Hexapodmonster(六足爬行机器人)、Hubo(多机能歌舞机器人)等各类机器人全部拿出来给学生做了功能演示[5]。亲眼看到这么多机器人,同学们都非常兴奋,对人工智能课程的兴趣高涨。? 

在进行案例教学时,引导学生带着问题和求知欲望深入理论的学习,让学生在案例中寻找问题的答案并获取知识。在讲授利用神经网络进行水库调度时,引导学生分析如何确定神经网络的输入端数据,什么是泛化能力以及如何提高神经网络的泛化能力。? 

为了巩固所学内容,可以让学生组成讨论小组对教师提出的论题进行讨论,分小组阐述自己的观点,这样有助于提高学生学习的主动性,还有助于培养学生思考问题的能力和提高理论教学的效果。案例教学的关键在于引导学生利用所学到的理论知识去解释、分析和解决现实案例中的问题,以达到训练学生理论运用和深入理解理论知识的目的。? 

此外,我们挑选了机器人足球、拖拉机扑克牌、中国象棋、五子棋等普遍受人喜爱的智能游戏,让学生亲手设计小型智能游戏软件,在设计的过程中掌握高深的人工智能理论知识,让学生学得会、用得上、记得牢。 

??四、结语?? 

以上谈到的一些教学方法是我们在教学过程中总结体会比较深刻的方面,以供探讨。事实上,要进一步提高人工智能课程的教学质量,还有很多方面需要改革和加强。如不断强调人工智能教师的专业素质,要求他们在讲授好人工智能课程的同时,努力提升出自身的专业素质,给学生一个良好的专业素质导向。其次,在人工智能课程教学过程中还需要有培养实用型人才的教学理念,特别是注重培养有创新意识的实用型人才。注重培养学生的质疑能力,只有通过质疑和提出问题,学生的创新意识才能够得到不断强化,创新思维能力才能够得以不断提高。? 

人工智能学科是一门非常年轻、又非常前沿的学科,有其自身的突出特点,人工智能课程教学必然与其他计算机专业课程教学不同,需要更多的从事人工智能教学的教师在自身的教学实践中不断积累经验,进行广泛的教学交流。 

 

参考文献? 

[1] 

蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用(第三版)(研究生用书)[m].北京:清华大学出版社,2004(8):1-4.? 

[2]蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用(第三版)(本科生用书)[m].北京:清华大学出版社,2003(8):288-290.? 

[3]雷焕贵,段云青.中美案例教学的比较[J].教育探索,2010(6):150-151.? 

人工智能教学教案篇3

[关键词]建筑电气与智能化;应用型;工程能力

[中图分类号]C961[文献标识码]a[文章编号]2095-3437(2016)08-0167-02

建筑电气与智能化技术人才的需求逐年加大。为适应社会需求,建筑电气与智能化专业在人才培养模式的构建中必须以满足行业和区域经济发展需求为目标,提炼、整合、优化课程体系,构建创新应用型本科人才培养模式,创新专业问题和实践教学方法,强化工程实践能力培养。本文就目前人才培养中存在的问题和不足,结合对建筑电气与智能化专业近几年的专业建设探索实践,对本专业人才培养模式的构建模式进行探索和总结。

一、建筑电气与智能化专业人才培养现状

建筑电气与智能化专业建设时间较短,在人才培养中还不能形成有效的人才培养模式和社会需求对接,人才培养中主要存在以下主要问题。

(一)专业教师团队师资力量薄弱

由于专业建设时间不长,导致本专业长期教学积累有限,师资队伍中双师型教师比例不高,制订人才培养方案没有校外专家和行业专家指导,不能实现人才培养和企业与市场需求对接。

(二)人才培养方案的制订不能满足企业和行业对人才的需求,导致人才培养与社会需求脱节

建筑电气与智能化是新兴专业,专业建设时间不长,人才培养方案由团队教师制订,课程体系和培养方案不能反映市场的最新动向,培养的专业人才不能得到行业和企业认可。

(三)课程设置中理论课比重较大,实验实训类实践环节比例不高

应用型本科大学的人才培养应着重于应用能力和创新能力的培养,理论和实践教学的比重不恰当,受实践场地影响,实验实训类课程在人才培养方案中占比较低。

(四)校外实践教育基地缺乏,不能产教融合,影响学生的工程能力培养和提高

专业建立的校外实习基地有限,大多实践课程安排在校内或是演示教学,学生不能根据具体工程项目需求独立完成工程设计,缺乏工程应用能力。

二、人才培养模式的构建与实践方法

建筑电气与智能化专业应加大实践学时比例,校企共建实习单位,提高人才工程应用能力,使学生能够满足社会需求,提高就业市场竞争力。

(一)抓好专业师资队伍建设,提高团队素质

建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。

鼓励本专业教师攻读博士学位,参加注册消防工程师、一级建造师和江苏省建(构)筑特种行业执业资格等行业资格认证考试,鼓励中青年教师积极进行国内和国际学术交流,引进与本专业相关专业教授、博士和高层次人才,提高教师团队整体素质。

强化专业教师的“双师”素质。鼓励本专业教师到南京普天天纪楼宇智能有限公司、南京熊猫电子有限公司和南京消防器材股份有限公司部级实验室参与企业科技攻关,进一步提高教师工程应用能力和实践教学能力。

聘请建筑电气与智能化领域的知名专家学者通过培训、学术讲座等方式进行教学活动,同时,邀请“建筑智能化工程实践教育中心”的专家进行专业发展及专业实践教育等方面的指导,校企共同建设实验教师队伍,开展实验、实践教学。

形成一支以中青年骨干教师为基础,年龄结构、学缘结构及职称结构合理,专兼结合,校企结合,高学位比例高,爱岗敬业,能满足建筑电气与智能化专业教学的高素质实验教师队伍。

(二)以行业企业岗位能力需求为导向,优化人才培养体系,制订人才培养方案

用人单位和行业专家组成专业指导委员会,参与到专业的人才培养、科学研究与就业指导体系中来。行业专家与企业技术负责人,校企共同确定建筑电气与智能化专业人才培养目标、规格、能力要求;由企业联合学校组建专业工程实践教育中心,校企共同实施人才培养。

专业突出工程应用,整合知识能力体系结构,优化课程体系,注重行业特色,构建由公共基础、专业基础、专业方向、专业拓展课程和工程实践五大模块组成的课程体系,培养专业理论基础和工程应用能力,如下图所示。

(三)基于理论课程学习,加大实践教学课程培养比重,结合工程项目提高学生创新应用能力

加强专业实验室建设,结合实践课程强化学生创新应用能力训练,开展以工程应用能力为根本的实践教学,结合卓越工程师人才培养方案创新应用型人才培养体系,加大实践类环节在总学时中的占比,并形成鲜明的工程技术特色。通过课内实验、课程设计、专业实习、工程实习、顶岗实习、毕业设计、暑期社会实践、社会活动、科研创新及各类竞赛,将实际工程融入课程设计、工程实习中。

通过上述环节,学生已具备工程实践经验和技能,在毕业时,基本能够胜任岗位需要。

(四)广泛建立校外实习基地,产教融合,实行学历教育与工程能力培养相结合

加强与行业主管机构、相关企业产学合作,以学生能力培养为中心,构建能力本位制的培养模式。联合相关企业,针对学生能力培养的需求,广泛建立专业校外实习基地,并共同建设了智能消防系统、智能安全防范系统、楼宇电梯监控系统、暖通空调实训系统、信息化智能小区实训系统、系统集成实训系统等建筑电气与智能化专业所特有的实验实训平台,这些实验实训平台为学生提高工程应用能力,发挥了重要的作用。同时,充分发挥校企合作优势,专业教师和企业技术人员针对具体工程项目联合攻关,让学生参与到项目设计施工中来,以应用能力为核心指导创新应用型人才培养,提高学生工程应用能力。

学生毕业时即拥有从事智能建筑弱电系统工程和光缆认证测试工程师(CFtt)证书,以及安防维保、消防维保等执业资格证书。

三、结论

通过近几年对该专业教学体系的探索和改革,使建筑电气与智能化专业创新型应用人才培养模式的构建得到了完善,学生的创新能力和应用能力逐渐得到增强。从就业后收入水平来看,本专业人才就业薪水平均高于省内非211高校的平均月收入。完善的人才培养模式是创新型人才培养的基础,工程应用能力的培养是应用型本科高校提高社会竞争力,与企业对接的有效途径。

[参考文献]

[1]王世斌,郄海霞,余建星,等.高等工程教育改革的理念与实践[J].高等工程教育研究,2011(1).

[2]靳宏,陈虹,莫岳平.建筑电气与智能化专业卓越工程师培养研究与实践[J].扬州大学学报,2012(12).

人工智能教学教案篇4

本文作者:蒲海工作单位:重庆工贸职业技术学院

项目教学法。项目教学法是以实际应用为目的,学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容,从而使学生在完成项目中获取知识和能力的教学方法。在《智能建筑》的课程中,智能化住宅小区和综合楼物业管理的总体设计,这是对学生学习本门课程综合知识应用的一个具体体现。学生在学习一系列智能建筑的基础知识后,对智能建筑的现状、特点、技术基础、主要功能,智能建筑物业管理的管理原则、目标、内容和方法上都应该有一个全面的了解和掌握,设计时学生需要从智能建筑的工程概况、设计思想、设计内容、需求分析、方案执行等各方面进行综合应用。教师再根据学生完成这一设计任务的情况,有针对性地对学生掌握知识的情况进行了解,再对学生的学习中较差的部分进行巩固和加强。在这过程中,是典型的以学生为中心的教学方法,它最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,开阔了视野,提高了专业水平。因此,项目教学法是《智能建筑》教学中师生共同完成项目,共同取得进步的“双赢”教学方法。

案例教学法。案例教学法是以案例为基础,教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,在分析中学习掌握知识。在进行消防自动化系统事故处理方法、智能建筑物业移交、智能办公自动化系统维修讲授时,教师可以设计需要解决的案例,课程教师对案例进行讲解,有效地使难以理解的概念简单化、形象化,充分激发学生的学习兴趣和主动性,并提出问题。如教师列出一个打印机出现故障的案例,学生根据打印机故障的现象,分析故障产生原因,提出故障解决办法。学生之间可相互讨论,教师可根据学生解决案例的情况给予分析和评价。案例教学法具有明确的目的性,所列的案例也具有客观真实性,学生解决时需要通过各种综合知识解决问题,能够启发去思考解决的方法,学生在得出答案后常常会感到一种成就感,大大激发了学生的兴趣和爱好,学生在主动参与案例的过程中培养了分析问题、解决问题和创新思维的能力。

情境教学法。在讲解智能建筑的概念发展、智能住宅小区、智能综合楼的主要功能主要特点时,可以引入情境教学法,教师可通过网络资源或其他途径收集关于智能建筑的图形、影像等在课堂上播放,通过多媒体影视频,让学生在影视频中如临其境地体验智能住宅小区、智能综合楼的各项功能,学生能在场景体验中对智能建筑中从安防、消防、通信、设备、办公、综合布线等各方面去了解智能建筑的整体概况和现状。充分调动了学生对智能建筑的主观能动性,让学生结合教材去自我思考智能建筑在实际生活如何实现它的具体功能的情况。学生在学习智能物业管理公司运作时,可以设定物业管理公司的基本情况,教师再安排学生根据此要求,分别设定物业管理公司的各项规章制度、部门设置、人才选拔、智能建筑的移交管理等场景,来进行理论知识的模拟实践。

教师的主要责任就在于引导学生如何把教材和教师所讲授的内容转化为内在的知识,让知识在学生的头脑中概念化、系统化、综合化,在这个过程中,学生是教学中的主体,是学习的主人。因此,在物业管理专业《智能建筑》的教学过程中,教师要采用灵活的方法和手段,让学生通过感性和理性的认识,有意识地让学生运用所学的知识分析问题、解决问题,实现知识与技能的迁移。通过形象生动的学习,学生才能实现认识的飞跃,体验学习的成功,享受成功的喜悦,增强学习动力和信心。只有这样,教学才能相长,才能出效果。

人工智能教学教案篇5

人工智能技术及其应用的发展历史虽然只有短短的50余年,但是它作为信息技术的前沿领域,对社会经济和发展的影响却越来越大。在基础教育课程改革的大潮中,许多国家意识到基础教育领域开展人工智能教育的必要性,努力把人工智能列入技术类教育的教学内容中。作为师范类院校,教授人工智能课是有必要的。? 

(1)为部分优秀的学生将来做更深入的研究打坚实的基础。在面向知识经济的今天,研究获取、表示和使用知识的人工智能学科越来越受到人们的重视。目前人工智能研究被列为中国高技术领域的重点之一。以专家系统为代表的智能化系统在信息技术中也占有重要地位。因此在高等教育中开展人工智能教育和智能化系统的研发,不仅是计算机科学的应用,也是促进各学科服务于国民经济发展的必然趋势。为使人工智能的理论、方法和技术的研究与应用普及和深入,教育重心必须要下移,即从研究生教育向本科教育普及。开展本科层次人工智能普及教育的有效途径之一是在本科高年级开设相关选修课。开展人工智能教育,不仅能够更好地发挥高等院校的育人和科学研究功能,而且能为学生拓宽专业路径,扩大自主学习空间和发展个性创造条件,同时也为营造一个使学生不仅有宽厚、扎实的理论基础,且具综合分析和解决问题能力的环境。? 

(2)为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年,人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术(iCt)课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣,使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力,而且培养了多种思维方式,获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中,将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程,人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定,人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设,教学时间为10周。? 

在我国,多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目,涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月,我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准(实验)》,首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块,标志着我国高中人工智能课程的正式起步。? 

我国的新课程标准颁布后,教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材,并开发了相应的教辅材料,包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施,国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求,已为师范生开设了与此相关的选修课程。? 

2人工智能的教育及教学条件现状? 

通过对本人多年的教学过程进行总结,我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点:? 

(1)理论知识充裕。但与实践相脱节,特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛,而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。? 

(2)同其它普通高等院校一样,在本校,人工智能技术的研究与应用尚未普及,甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。? 

(3)缺乏配套实验教材,实验教学内容缺乏,无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目,才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。? 

(4)对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校,我认为在对学生进行基础知识教育的基础上,要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。? 

相对于教育现状,我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些,其状态如下:? 

(1)教材使用部级规划教材,此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术,适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中,也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材,如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。? 

(2)为了促进学生自主学习,我们准备了多种类型的扩充性学习资料,加强学生主动学习的意识,包括:课程相关杂志和书籍目录,以及部分重要的参考文献,与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。使用表明,学生非常乐于查阅这些资源。使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计,探讨一些问题,在课堂讨论中展示他们的收获。? 

(3)校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境,能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室,为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面,全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连,这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用,使本课程教学质量得以明显提高。? 

3人工智能教学方法及手段的改革? 

针对我们现在所采取的教学方法,我认为存在许多不足,如教学方式比较单一,教学内容偏重理论讲解等,为此,提出以下教学方法的改革:? 

(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果,直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲,《人工智能》作为一门前沿课程,开始学生学习兴趣很大,当开始接触到抽象理论知识及部分算法时,学生往往感到不易接受。我们通过各种途径和方法,激发和培养学生的学习兴趣,包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解,布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证,降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。? 

(2)进行启发式教学。我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考,启发学生求解这些问题,鼓励学生提出自己的猜想和解决方案,然后摆出教材中的解决方案,并与同学所提出的观点进行分析和比较,这足以加强学生学习的主动意识和参与意识,提高学生学习的积极性。? 

(3)课堂辩论与交互式教学。组织课堂辩论,讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多,如邮件互发、QQ留言等,也可在课程网站中的互动平台进行交流。? 

(4)分层次因材施教。在授课过程中,通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估,对学生提出进一步的学习建议和指导,实现个性化的教学。对优秀学生探讨,可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验,以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生,我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣,实行逐步引导的教学过程。? 

另外,我们可以尝试双语教学。采用中文教材和讲授的同时,注重在课程中的关键词同时用英文表示,并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料,加深对学习内容的理解,获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上,注重理论联系实际,将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习,从而使学生了解算法的具体运行过程,通过参与达到知识的理解,掌握基本方法和技术。? 

 

根据现有的条件,我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法,充分利用多媒体的丰富表现形式,利用网络课程的交互性、情景化等特点,构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。对于抽象知识,可通过动画和视频演示,通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景,做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化,通过网络课程的课堂练习和章节练习,教师可以评价学生的学习情况,并给学生提出学习建议,从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像,以使学生看到初高中学生的知识范围及深度;同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果,让学生看到理论背后的实践;也可以播放科幻片,激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程,改进教学方法和手段不仅要靠教师,也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象,一目了然,这样可大大提高学生的学习效率,尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。? 

4人工智能实践教学设计的探讨? 

我们可以在教学过程中,适量开设一些实验和设计,提高学生的动手能力,并加深他们对理论知识的理解,降低理论的抽象度,提升理论的实用性。在近两年的教学过程中,我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如,在讲解了“野人与传教士过河”等问题后,我们可以让学生使用Visualprolog或者C?++?对算法进行实现;在讲解tSp问题的遗传算法解决案例后,指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响,并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题,并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后,为解决这些问题,学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案,这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。? 

参考文献:? 

[1]熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨[J].宿州学院学报,2008(1).? 

[2]何元烈,汪玲.“VisualC?++?”在“人工智能”教学中的应用与探讨[J].广东工业大学学报:社会科学版,2008(8).? 

人工智能教学教案篇6

关键词:“互联网+”;智慧校园;app;设计与实现;教务教学;科研财务

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1009-3044(2017)17-0085-02

当前,在信息技术不断发展和进步的时代背景下,为创新教学管理,提高教学水平,为学生学习和日常生活创造良好条件,设计智慧校园app是十分必要的。通过app平台的应用,能够实现教育教学信息资源共享,并且让教育教学平台具有移动化、物联化、感知化和智能化特征,也为学校发展和学生学习进步创造条件。目前,学校都普遍注重推广和应用现代信息技术,根据教学和学习需要,积极开展智慧校园app设计工作,促进其功能充分发挥。这样不仅能改进校园生活,还能促进教育教学质量提升,提供个性化服务,为整个社会培养更多的创新型人才。本文结合“互联网+”的时代背景,就智慧校园app设计与实现提出相应对策,希望能为具体工作开展提供启示与参考。

1“互联网+”背景下智慧校园app的设计目标

智慧校园app的设计目标在于,在“互联网+”时代背景下,注重信息规划和设计,把握设计要点,顺利完成设计任务。同时还要注重智慧校园app信息设计与规划,促进数据信息共享,方便获取数据资料,让系统平台的业务更加广泛,为教师教学、学校管理和学生学习创造良好条件。因此,智慧校园app设计中,应该构建完善的信息系统,确保系统先进,信息资源可靠,注重数据信息收集,构建完善的数据资料库,为教学和管理活动开展创造条件。校园教育教学和服务活动能与现代信息技术融合,充分利用“互联网+”所带来的机遇,提高学校信息技术应用水平和教育教学管理效率。这样不仅能顺应信息化管理工作需要,还能在信息技术支持下,加速现代化和创新型人才培养步伐,为整个社会培养更多的优秀合格人才。

2“互联网+17背景下智慧校园app的设计措施

为顺应“互联网+”的时代要求,促进智慧校园app设计水平提高,使其更好满足教育教学、管理和学生学习需要,设计中需要采取以下措施,把握以下设计要点。

1)满足师生需要。智慧校园app设计前,应该注重与教师和学生的联系和沟通,掌握他们的需求。在此基础上,合理利用现代信息技术,把握工作要点,促进设计水平提升,让智慧校园app系统能有效满足教师和学生需要,为他们的学习和生活创造良好条件。

2)具备智慧功能。设计过程中,为有效满足教师和学生需要,app应该具备智慧功能,不仅可以收集详细全面的数据,还能实现数据共享,对数据资料进行有效利用。满足广大师生获取数据信息的需要,推动校园教学和管理等各项服务的一体化。

3)落实专人负责。设计和管理中应该注重先进技术应用,把握设计要点。每个智慧校园app工作平台都应该由专业人员负责,细化工作流程,方便app功能实现,为教学和管理工作的有效开展奠定基础。

4)实现数据共享。重视app移动终端建设,对app信息工作平台进行协调和处理,把握设计要点。同时还要重视数据收集和整理,完善数据信息资料,进而实现数据信息共享,为教学和管理活动开展提供参考。

5)创新机制体制。在上述系统设计的基础上,还要注重机制体制创新,采用教与学相结合的方法,加大资金投入。要注重完善app系统设计,有效满足人才培养需要,也让智慧校园app更为有效的发挥作用。

3“互联网+”背景下智慧校园app的设计与实现

根据教育教学和学生学习需要,结合互联网和云计算技术的应用,在智慧校园app设计与实现中,可以采取以下有效对策。

1)智慧校园校园统一app平台。为促进app有效发挥作用,满足广大师生需要,首先应该构建统一的app平台,对智慧校园app进行有效组织和管理,促进其各项功能充分发挥。在统一app服务平台上,设有其他分支app平台的接入系统,提供接人申请后可以进行审批与管理活动,满足广大师生信息资料搜集、使用和评价需要。通常来说,根据智慧校园建设具体情况和师生日常生活需要,校园统一app平台包括教务教学、科研财务、档案办公、公共服务、生活辅助等多个平台。

2)智慧校园教务教学app平台。设计中对教育教学资源进行优化整合,丰富资料储备,促进资源共享,使其更好服务于教务教学的具体需要。随着云计算、大数据和移动互联网技术的发展和进步,系统设计时要注重创新,充分发挥互联网便捷、快速等优势与显著特点。进而为广大师生提供教学视频、教学课程、教务、图书借阅查询等功能,让广大师生便捷、准确获取所需要的信息,满足教育教学工作需要。同时,教务教学app平台还能根据教育教学理论的创新发展,优化并更新内容,创新教学手段,营造良好的学习氛围,也为学生打造全智能的教学与学习环境。

3)智慧校园科研财务app平台。学校的运行和发展,离不开科研财务工作开展。同时,科研财务工作内容复杂,为提高效率,有必要设计相应的app平台,促进工作水平提升。智慧校园app设计时,必须将科研财务模块纳入其中,进而高效、准确的管理科研活动。在该系统支持下,不仅能为学校师生日常生活提供便利,还方便对科研信息的查询。管理人员在开展管理活动时,可以将最新业务和信息资料传输至系统之中,不仅丰富信息储备,还有利于资料查询,及时跟踪并掌握各项业务的最新动态,有效提升科研财务管理水平。

4)智慧校园档案办公app平台。智慧档案也是办理过程中不可忽视的内容,是重要的信息服务平台之一,主要包括设备资产、个人信息、办公系统等。在这些功能的支持下,能为师生提供便捷的办公信息及档案调取服务,有利于实现对档案信息的综合管理。师生通过该服务平台还能对档案信息进行在线查询,高效、快速、便捷处理档案信息资料,有效提升n案管理与服务水平。

5)智慧校@公共服务app平台。公共服务app平台主要为学校各项公共服务提供支撑,为各项公共服务活动开展创造便利。要对公共服务信息进行优化整合,例如,可以在公共服务app平台中设置迎新关爱、就业招聘、校园互动、校车服务、校园日历查询、学生事务申办等服务平台,进而强化公共服务体系的功能,实现这些业务的智能化服务及预订,为公共服务工作水平提升创造条件。在该平台的支持,能够支持并改善广大师生的生活节奏,不仅便利学生日常生活,同时还能提高学生的学习效率。在该平台支持下,可以实现校园生活的智能化,为广大师生带来更为真实的感受,对提高学校师生的凝聚力,推动学校发展也具有一定作用。

6)智慧校园生活辅助app平台。生活辅助app也是非常重要的组成部分,设计中应该重视和关注。要充分发挥互联网的优势和特点,生活辅助app设计前需要密切与学生联系,确保平台有效满足广大师生需要,提供详细、准确、优质的服务。例如,可以设置义务报销、物暖报销、餐饮服务、住宿管理模块,为广大师生解决衣食住行方面的困难,有效满足他们生活与学习需要。设计中应该保证平台功能完善,为师生提供便利,让他们获得归宿感,从而更为有效的满足教师教学和学生学习需要。

4“互联网+”背景下智慧校园app的应用效果

采取上述措施,完善系统设计工作,不仅满足校园教学和管理工作需要,还能为学生学习提供方便,促进信息资源共享,有利于提高学校管理水平。将该智慧校园app应用到学校之中,不仅顺应教育信息化的需求,还推动了教育教学与互联网技术的融合与创新发展,让智慧校园app在教学、科研、财务管理等方面发挥重要作用。同时还可以为广大师生提供丰富的信息资料,创造丰富的校园生活,增强广大师生对信息技术的感知和信息化知识应用技能。对提高教育管理信息化水平,促进教学和管理工作效率提升,满足广大师生教学和学习需要都具有重要作用。

人工智能教学教案篇7

对于课后纸质的作业本、练习,我们也将建立一套实现数字化的平台,通过图像扫描、文本识别等方式,实现对课后纸质的作业本、练习的数字化,并和课堂学能监测的内容一起,形成学生学习过程中完整的错题集。通过信息存储智能处理中心的处理,教师通过教师应用平台,能及时全面地了解学生学习的整体情况及个体情况,以便及时调整教学策略;通过学生应用平台,学生便于及时查阅,进行多次学习。

(六)家长应用平台

充分利用互联网,我们构建了一个高效、通畅的家长应用平台。相比传统短信方式,它不仅让教师能便捷地将学生在校情况、考试成绩及分析、课程作业、学校通知、班级活动等信息以短信、图片、音频、视频等方式发送给家长,而且让家长可以通过手机、智能终端、计算机等工具,调用查阅信息存储智能处理中心中自己权限允许的相关信息,及时获取孩子每节课学习的全面信息,并可与各学科教师共同记录孩子的发展历程,进而形成每一个孩子成长的电子档案袋,见证孩子的成长足迹。这拉近了学校、教师与家长的距离,让家长有便捷的渠道充分参与到学校的教育教学管理中来,与学校形成合力,共同促进学生和学校的可持续发展。

三、初步成效与反思

基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的实践研究,让教与学变得更有意义,课堂教学效能不断提升,教育教学质量得到明显提高。

广大教师能高效便捷地共享教学资源。学生学习过程中相关数据的数字化及存储积累,经过大数据背景下的后台智能分析处理,可以为教师的课堂教学提供更具有针对性、指导性的教学建议,这反过来又促进教师积极参与到教学资源的丰富、优化中去,促进教师专业成长。

学生可以实时得到来自教师的教学反馈,具体直观地了解自身的课堂学习情况,准确查漏,并针对自己的薄弱环节,在课后有针对性地利用微课视频或者随时随地进行多次在线学习,及时补缺。这充分激发了学生的学习欲望,真正实现了自主、合作、探究的学习,促进了每一个学生的发展。

对家长而言,家校沟通更加顺畅翔实。家长能及时、准确地了解孩子的学业情况,更有利于形成家校合力,共同促进学生和学校的可持续发展。

基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的实践证明,它有利于克服幕课中存在的过度地低头在电脑前学习的弊端。网络课程的高互动与实际课堂面对面的互动是不一样的,中小学生大部分是未成年人,学习能力与自控能力没有大学生强,更需要关注他们的情感态度价值观。课堂中长时间的网络课程或者视频也会让孩子们感到索然无味,幕课本身的结构性与系统性不是特别强,所以幕课更适合大学生或者课前课后的学习。基础教育不能照搬高等教育的幕课平台。

中小学数字化教学案的智慧课堂互动教学系统研究也不可避免会逐渐暴露出一些困惑和问题,需要进一步深入研究。首先,要提高教师的数字化教学素养,积极转变教学理念,比如教师尤其是已经形成自己教学风格和习惯的老教师,如何接受、学习新的教学技术,转变教学方式。其次,相关的平台建设与技术支持水平有待于提高:课堂教学平台如何针对不同学科的自身特点,实现模式的智能适应;如何更科学合理地进行大数据背景下的后台智能分析处理,为教师教学提供更具有针对性、指导性的教学建议;如何让教师、学生更有效地使用不断积累形成的“错题云”;如何对越来越多的智能终端进行科学有效的管理;如何确定学生在课堂内外科学合理地使用智能终端的“度”;如何根据中小学生不同年龄不同身心特点及时调整教学策略;如何根据不同学科或者“一科多模”建立相应的教学系统;等等。我们想通过不同学科教师的集体智慧与尽量多中小学校的加盟,建立“大数据”,通过加强与it界的合作,建立名师智慧空间站加强研究与对教师的培训,通过数字校园建设与教育现代化的推进,用研究的、科学的态度作进一步的思考与实践。

有人认为,抱怨就是不懂得珍惜,抱怨是很消极的行为,抱怨甚至会让一段关系走向分裂。

人们对“抱怨”的评价不完全是错的。如果没有学会有效的抱怨方式,没有从抱怨声中听到爱的语言,也没有正确地处理抱怨,那么抱怨就真的会变成横隔在亲密关系里的屏障,把两颗心隔开。

但我们也要看到抱怨积极的一面,既然它那么频繁地出现在日常生活中,就一定有它存在的价值。

原生家庭,生活经历,生物性别,气质性格……人和人之间的诸多差异是显而易见的。这使得即便是非常相爱的两个人,在日常生活的点滴相处中,也会遇到种种的矛盾和冲突。所以每一对伴侣都要经历艰难的感情磨合期,最后才能找到适合两个人的相处模式。

在寻找矛盾的解决之道时,沟通是必不可少的环节。此时问题就来了,如果没有体验到情感上的不满足,没有感觉到外在现实和内心期望的冲突,也就不存在矛盾一说了。可一旦有了矛盾,抱怨自然就会随之而来。

假设人们在体验到不满足时,选择忽略、转移、替代、隐忍等对关系有害的方式去处理,而不是去和伴侣沟通,那么这段关系就很难达到亲密,难以深入和稳固。

所以,人们应该欢迎伴侣的抱怨,因为那意味着他在努力地表达自己的真实想法、感觉和期待。如果这些抱怨能够被认真对待,同时被有效地处理,那么抱怨就会变成伴侣关系的加油站,而非绊脚石。

伴侣之间为什么会有抱怨?简单来说,是因为期待没有被满足。

比如我期待丈夫可以多陪伴我,可他总是忙于工作。当我的期待总是落空时,抱怨自然就会随之而来。

那么,期待又是来自哪里呢?显然,期待来自于爱。

相信那些正在抱怨的人,也是因为爱自己的伴侣,才会愿意花费气力去抱怨。有句话这么说:“爱的反面不是恨,而是没有感觉。”人们不会去抱怨一个与自己没有任何关系的人,人只有对亲密的人才会有期待。

生活是琐碎而冗长的,两个不同的人共同生活,有太多东西需要调和。所以“抱怨”这个东西可能不会短时间内彻底消失,但期待与爱却会永存。

责编/刘维笑

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mooC(幕课)的兴起,被认为是横跨it行业和教育界的革命性事件。目前幕课浪潮正冲击部分大学课堂。然而,高等教育与基础教育有很大的不同,如何在我国中小学建立本土化的类“幕课平台”?我们通过基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统实践研究,建立“一中心五平台”,突破传统教学时空,促进学生自主个性化学习,提高教育教学效能,取得了初步成效。

一、概念的诠释与价值分析

(一)教学案

教学案是实施课堂教学的方案。教学案关注学生学习前概念,根据教学目标与自己所教学生的学情,把“教”案融入“学”案之中,是体现“学为中心”的方案。教学案的核心要素主要有:学情调查―目标问题―合作交流―学能监测―反思评价―拓展提高。在教学过程中,教师的教和学生的学是相互影响和制约的一个整体。教学案与通常所说的“学案”“教案”有所不同,它体现的是教与学有机整合、和谐发展,本质是追求“动态平衡、轻负高质”,真正实现因材施教。这样的教学既能让学生爱学、善学、会学,又有利于真正提高课堂效能,是实现“以学定教”课堂转型的有效手段。

(二)数字化教学案

数字化教学案是将原有纸质教学案数字化、网络化。利用网络,借助云计算,教师、学生、家长通过使用计算机或智能终端运行、使用相关的应用平台软件,让教师、学生、家长可以充分参与到教育教学过程中来,充分发挥计算机网络的传输、运算速度的优势,实时实现教学信息的采集、分析、处理,进而实现实时互动的教学评价反馈,提高教育教学效能。

(三)智慧课堂互动教学

智慧课堂是集物联网和教育云端等新技术于一体的智能课堂。智慧课堂互动教学是一种由“互动教学系统”整合了电脑终端、互动电子白板、实物展台、即时反馈系统、智能终端等软、硬件的智能化教学方式。互动教学是教学过程中教学参与者之间通过教学信息的交互而发生的相互依赖、相互作用的社会交往活动,是一种改变课堂教学中教师绝对权威,创造全体师生平等、合作、和谐的课堂氛围,使全体师生在知识、情感、思想、精神等方面的相互交融中实现共同发展的一种教学方式。由于物联网、云计算等新技术的运用,互动教学具有“交互对象的主体性、教学对象的交互性、交互反馈的及时性、交互影响的持续性”的特点。

(四)幕课

微课程、小测验、实时解答是幕课的核心概念,微视频、人性化、翻转课堂是幕课的核心特点。

目前的课堂教学,教师基本上只是在使用传统的多媒体教学系统:用Ftp文件服务器进行教学资源的传送;通过ppt或电子白板软件,利用投影、实物展示台进行课堂教学;等等。课堂教学缺乏与信息技术的更深度融合,逐渐表现出一些不足:对几何级数增长的教学资源缺乏有效的组织管理,教师的工作负担重、效率低。一些年轻教师因为从教经验及自身教学资源积累的不足,无法准确有效地了解所教学生的实际情况,无法及时获得足够丰富的、具有指向性的教学建议。对于学生而言,在课堂学习过程中,由纸质文本所呈现给学生并反馈给教师的相关学习信息存在如下不足:一是要浪费大量的纸张,同时不利于对相关内容的高效存储、整理和再利用;二是很难做到及时实时的统计分析、挖掘、加工和整理,导致教师对学生的学习评价反馈一直存在明显的滞后性。教师对学生课堂学习过程中所表现出的综合素质的评价虽然有,但很难形成完整的过程记录,没能有效形成每个学生完整的成长档案袋,不利于对学生成长过程的跟踪评价。对于家长而言,以往学校与家长之间的沟通方式,基本上是使用类似校讯通的平台,通过发送短信的方式来单向地向家长发“通知”。家长无法更详细准确地了解孩子的学业情况,不利于形成家校合力,难以共同促进学生和学校的可持续发展。

在信息技术与课堂教学尝试融合的大背景下,我们充分利用网络,借助云计算,使教师、学生、家长通过使用计算机或智能终端运行、使用相关的应用平台软件,充分参与到教育教学过程中来,充分发挥计算机网络的传输、运算速度、后台分析处理能力的优势,实时实现教学信息的采集、系统分析、处理,进而实现实时的互动教学评价反馈。运用智慧课堂互动教学系统与精心设计的教学案的有机整合,有助于实现我们的教育梦想。

二、实践研究

我们以建设基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统为切入口,通过建立一个信息存储智能处理中心和五个应用平台,加强相关教学资源的开发与高效共享,逐步实现学校课堂教学过程、学生学习过程、学生学习及各方面素质综合评价的数字化,搭建学校―教师―学生―家长―社会五者之间高效通畅便捷的沟通平台。基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统主干结构、各平台基本功能及简单工作流程如图1所示。

(一)信息存储智能处理中心

基于云技术建立信息存储智能处理中心,是基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的核心所在,它主要实现三个方面的功能:

首先,它是一个不断充实丰富的教学资源存储中心,不仅用于存放现有的课件、题库、微课等资源,教师、学生可以非常方便地按多种方式检索到自己需要的各类资源。题库可以按试题、公式、知识点等方式检索,能根据教师需求按知识点进行高效快速的自动或手动组卷。课件和微课视频可以按年级学科章节检索。同时随着各个应用平台的不断推广和持续使用,更能实现各种数据、资源的逐步积累、丰富和优化,从而为后来的教师提供越来越丰富充足的教学资源,减轻相关教师的负担。

人工智能教学教案篇8

【关键词】行为理论财务会计教学改革

【中图分类号】G642.0【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2014)10-0072-01

财务会计作为管理类专业,是技术性和应用性非常强的一门课程。如何提高财务会计学的教学质量,是亟待解决的现实问题。笔者试图用教育学和行为科学的相关理论为基础,探讨提高财务会计教学质量的解决思路及具体措施。

一、我国财务会计教学现状

①完整而松散的内容体系。目前,我国大学阶段财务会计教学主要以会计学原理(初级财务会计)、中级财务会计、高级财务会计以及其他行业会计为课程体系,较松散。②陈旧古板的教学方式,讲课依然是呆板的教学模式,各类考试也均侧重考核规则的记忆程度。③单一单项的教学手段,以教师为主体,学生被动地接受,缺乏双向交流,不能充分发挥学生的能动性,束缚学生的积极性。学生由于没有进入财务工作现场,缺乏实践经验,对老师所讲实例并不能真正地理解和消化,加之复习思考题是练习性的,仅仅只需要学生运用书本上的方法对所给的数据进行简单演算即可。虽有一定的思考作用,但却难以达到提高学生实际工作能力的目的,导致教学效果不佳。

二、贯穿财务会计教学的思想理论

①合作学习理论。合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的责任分工的合作性互助学习。合作学习包括五个基本要素:积极的相互支持、配合;积极承担在完成共同任务中个人的责任;期望所有学生能进行有效的沟通,建立并维护小组成员之间的相互信任;对于个人完成的任务进行小组加工;对共同活动的成效进行评估,寻求提高其有效性的途径。为使合作学习能产生最佳效果,其中的重要原则包括人人参与。②多元智能理论。它由美国哈佛大学霍华德加德纳(HowardGardner)在1983年提出。多元智能理论介绍人类的智能是多元化而非单一的。主要是由语言文字智能、数学逻辑智能、视觉空间智能、身体运动智能、音乐旋律智能、人际交往智能、自我任知智能、自然观察智能八项组成。传统上,学校一直只强调学生在逻辑方面的发展,但这并不是人类智能的全部。不同的人会有不同的智能组合。③激励理论。行为科学认为,人的动机来自需要,由需要确定人们的行为目标,激励则作用于人内心活动,激发、驱动和强化人的行为。激励理论是业绩评价理论的重要依据。

根据以上理论我们不难发现,目前财务会计的教学没有遵循基本的教育教学规律、没有尊重个体与集体、单项与双向交流的关系。应当在这些理论的指导下,建立财务会计教学模式的改革方向

三、基于理论指导下的财务会计教学改革思考

①教学目标旨在提升学生职业素养。财务会计作为一种职业技术的教育,仅传授专业知识是远远不够的,具体专业知识需要一生不断地学习。而我国的会计准则正在不断的跟国际接轨,财务会计的内容也在不断变化。因此,将培养职业能力作为教育的最高目标,有助于学生适应社会能力的提高,可以在从业过程中游刃有余。②实现以学生为主体,教师为主导的转变。根据激励理论和多元职能理论可知,学生作为课堂的主体,其能动性的发挥对提高课堂质量至关重要。要充分发挥学生的主观能动性,变学生被动听为主动学。在财务会计的教学实践中,我们发现学生普遍认为财务会计学习较困难,这主要跟课程理解较抽象有关。有些学生可能抽象思维能力不强,但他们的观察智能、视觉空间智能较强。如果通过实务引导则可能比单纯讲授效果更佳。而且,当学生的主体能动性发挥出来后,老师如果能给予肯定和鼓励则激励的正向作用会不断发挥,课堂氛围会更加浓厚。③教学由单向交流变双向互动。目前财务会计教学是一种单向信息传输方式,缺乏双向交流,不能充分发挥学生的能动性,过多地采用讲授法会造成学生的思维惰性,束缚学生的积极性。另外,财务会计侧重于理论讲解,实践教学则相对薄弱,这就造成学生走上工作岗位后对从事会计这样一个实践性很强的技术工作学生的动手能力不强。

由此可以看出,财务会计教学改革应该定位“学生更多参与,老师更多引导,实务更多引入,激励更多使用”。可以从提高学生参与与合作、能力提升等途径来实施。

四、理论指导下的财务会计改革的有效途径

①设立项目教学并由此激发学生的学习激情。项目教学指的是将一个相对独立的任务项目交予学生独立完成,从相关信息的收集、方案的设计与实施,到项目完成后的评价,整个过程都由学生具体负责;教师的作用是咨询、指导与解答疑难的;项目教学法强调培养学生独立与协作工作的能力,锻炼学生掌握工作思路与方法,训练学生的专业和职业技能以及跨专业的各种能力,也提高学生的合作参与水平,符合合作学习的理论指导。②通过模拟情境引导学生主动参与教学。模拟教学是旨在营造人为环境或假设情境基础上,使学生能够在模拟真实的工作氛围中学习从业必需的知识、技能和能力。模拟教学是一种更为宏观的教学改革策略,它全面考虑了技术类课程,特别是管理技术类课程特有的属性、要求与规律,综合作用于学生,围绕专业知识和职业素养的教学目的和目标,养成学生的专业能力与社会适应能力,得到真实意义上的职业锤炼,据此提高的教学效果与质量。③以案例教学引导学生主体参与。案例教学是一种综合性的教学方法,它的目的就是培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学法通过模拟的教学活动,对案例进行剖析,从而让学生具有一定的理论知识和操作技能。注重学生的创新能力和解决实际问题能力的培养,更能循序渐进地引导学生主体参与教学。④变学生被动为主动。课堂教学如果只是教师“讲”,学生“听”,学生始终处于被动地位,那么学生的兴趣很难提高,主动性也不能发挥,所以在学期开学之初对于一些适宜学生理解的教材,任课老师挑部分章节让学生自己去思考,去备课,再讲给其他学生听。讲前,教师可以从选题到组织材料,到讲法,精心指点,讲后认真评价,针对学生理解思路上的优缺点,进行评述,概括总结,适时给予鼓励。这样学生才能真正成为学习的主人,极大地提高了课堂教学效率。教师也可根据学生理解现状及能力,及时调整自己的教学重点,做到有的放矢,采用这种方法可以培养学生发现问题,解决问题的能力。在课堂里,鼓励学生对教材的自我解读,自我理解,尊重学生的个人感受和独特见解。以提高学生独立学习、开发自己的智力、获取新知识、新技能、运用已获得的知识、技能和经验解决新问题的能力。

参考文献:

[1]黄肖红,唐春雯.财务会计案例教学法的思考[J].湖南工业职业技术学院学报,2008年2月.

[2]田宇.财务会计情境教学法研究[J].山西经济管理干部学院学报,2008(12).

[3]何力军.财务会计教学模式研究:基于多元智能理论的视角[J].中国校外教育,2008年10月.

人工智能教学教案篇9

【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)

人工智能教学教案篇10

论文关键词:智能仪器;教学实践;教学改革

《智能仪器设计》是为测控技术与仪器专业本科生开设的一门专业必修课,主要讲授智能仪器的开发、设计方面的专业知识,是仪器仪表应用、开发、生产单位及科研院所技术人员必备的专业知识。使学生了解、掌握智能仪表设计的原理和方法,培养学生理论联系实际、独立分析解决实际问题的能力。该课程是一门融合多项新技术且对实践性要求很高的核心课程。教学内容分为课堂教学、课内实验及课程设计三部分。课堂教学与实践环节紧密结合,并与之前进行的微机原理、单片机与嵌入式系统等教学内容相互衔接,对该课程教学内容进行深化、延伸、补充,使学生加深对所学理论知识的理解,达到对教学内容的熟练掌握。通过本课程的学习和实践,可有效地提高学生的动手能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。学生从课堂教学中学到的设计方法可以在实践环节中加以检验和提高。从理论教学、设计题目任务的分析、方案设计、硬件设计及实现、编程环境的掌握、软件设计直到调试运行,形成一个重实践类课程教学体系。通过该课程的教学和实践,既提高了学生的创新意识,又为毕业设计奠定了坚实的基础。为不断提高课程的教学质量,我们在教学研究与实践中,不断总结经验,在课堂教学、实验、课程设计及成绩考核等具体环节中采取了一些有效措施,取得了较好的效果。

一、课堂教学内容体系及教学方法改革

课堂教学内容与先修课程微机原理、单片机与嵌入式系统相衔接,主要讲授:数据采集技术、模拟量与控制信号输出技术、人机接口技术、通信接口技术、数字滤波方法、误差校正和量程自动切换等数据处理算法、智能仪器的软件结构及程序设计方法、仪器自检与抗干扰技术及其他常用的提高仪器仪表可靠性的硬软件设计方法等。

1.以应用为主线结合大作业组织教学内容。教学过程中,为强调仪器仪表的整体概念,以大作业形式给出若干仪表设计的实际案例,结合课堂教学的不同阶段,分模块设计完成。大作业包括:自动供水系统设计、多路温度采集系统设计、电参数测量仪表设计等。以电参数综合测量仪为例,首先明确测量仪的功能和技术指标,由此得到测量仪的整体构成框图,设计则结合授课章节分阶段完成,电参数综合测量仪可分为:信号调理部分、多路a/D采样、人机接口、通信接口、数字滤波、标度变换与数据计算处理、量程自动切换、抗干扰技术等。每个模块均有多种设计方案或算法可供选择,教学中对学生完成的几种典型方案或算法进行分析,比较其优缺点及设计方案的合理性,使学生能从工程化的角度理解和掌握课堂讲授的理论和设计方法。这样,既可使学生掌握每个环节的设计方法,也使其了解一个实际工程化的仪器仪表功能要求的多样性和实现的复杂性。

2.强化仪器仪表智能化及相关新技术的教学内容。课堂教学中,除介绍智能仪器可以自动选择量程、自动存储测量结果、显示/打印、自校准、自诊断等初级智能外,加强了具有更高层次智能水平仪器方面的知识,如:分析、判断、推理、学习等在智能仪器中的实现。同时,将模糊数学、神经网络、专家系统等方面的知识引入到智能仪器设计。结合火电厂的一些控制设备,介绍智能控制方面知识的应用,如:模糊控制、专家控制、自适应控制等。智能仪器的发展与现代科学技术密切相关,因此教学中也应关注与仪器仪表有关的新理论和新技术及其发展动向。包括现代传感技术、新型元器件及智能芯片、可编程器件、网络及通信技术等。如通信部分,除介绍常规的RS232/422/485、Gp-iB通信接口外,还介绍USB通用串行总线、以太网接口技术、现场总线(Can、HaRt、profi_bus等)、蓝牙接口技术等内容,利用internet、GSm/GpRS等公共网络实现仪器仪表数据的远程传输方法。微处理器芯片部分除介绍单片机外,也讲解DSp、aRm、SoC等作为嵌入式CpU用于智能仪器的设计方法。另外,结合火电厂热工参数的测量,介绍软测量技术等新的测量方法及其应用。

3.课内设计型、综合型实验教学内容。课内实验设置要注意两个方面的问题,一是学时少,二是要避免实验内容与先修课程重复。因此我们将课内实验与大作业相结合,如要求设计一个配用热电偶的温度测量智能仪表,对毫伏级电压信号进行定时采集,设计信号调理、多通道采集、人机接口等硬件电路,并综合运用数字滤波、非线性特性线性化、零点及量程自动校正、标度变换等技术,实时计算显示出温度测量值。将其中更有助于智能仪器概念理解部分中的硬、软件由学生设计实现方案,自主选择芯片,用protel画出硬件部分原理图,软件部分用Visio画出程序流程图。将设计方案与智能仪器实验箱及实训模块所采用的方案相比较,分析自己设计方案存在的问题及优缺点,并进行改进。最后用汇编或C51编写程序,并利用实验学时在实验装置上进行调试。实验报告内容包括设计方案说明、硬件原理图、软件流程图及主要程序清单。

二、课程设计实践教学内容组织及改革

1.课程设计内容。本课程设计学生要利用单片机开发系统、实训扩展模块及所需的芯片和元器件完成一项设计任务,也可以利用虚拟仪器实验平台设计开发智能仪器或结合大学生科技创新项目、参加教师科研工作选择设计题目。为提高学生的学习兴趣,充分调动学生学习的主动性,并考虑到学生个体之间的差异,总结多年实践教学中的经验,我们在以下几个方面对设计内容进行了改革:设计题目的形式:《智能仪器设计》课程设计所涉及的内容包括测控技术与仪器专业主要的专业课和专业基础课,如:智能仪器设计、单片机与嵌入式系统、微机原理、测量仪表、数字信号处理、电路、电子技术基础等。为了提高学生的综合素质,培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力,在题目形式的选择上,我们重点突出了设计内容的综合性、完成设计任务时方法的灵活性和创造性。给出的设计题目大部分包括:信号调理电路的设计、输入/输出通道的设计和软件设计,并且要在实验装置的基础上由学生自己动手实现信号调理电路,完成硬、软件功能的调试。鉴于虚拟仪器技术的发展,并相应开设了选修课,设计题目中增加了利用虚拟仪器实验平台设计开发智能仪器的内容,学生可以利用LabView软件及相应信号调理、数据采集模块来完成,如:环境参数检测、振动信号分析、无损检测、距离与位移检测、环形输送线检测与控制、电参数综合检测及质量分析等设计任务。设计题目的难易程度:为了使不同的学生均得到一次完整的锻炼机会,在题目的难易程度的选择上,我们将题目分成了难、中、易三类。难题是指涉及内容多、综合性强的设计题目,如:设计中包括信号调理电路的设计、a/D通道设计、数字滤波、非线性特性线性化、标度变换、人机接口设计等。设计题目中多数是中等难度的题,如在上述内容中去掉数字滤波或非线性特性线性化等要求。设计题目中也有少量较容易做的题,这类题在内容上只是完成了智能仪表的某一部分功能,如:键盘/显示设计、时钟设计、数字i/o等。这样,学习成绩较落后的同学可以做相对容易、功能固定的设计题目,而成绩较好且动手能力强的同学可以做难度高、功能灵活且具有创造性的题目,尽可能发挥每个学生的主动性,使各种学生都能得到最大的锻炼,达到最好的教学效果。设计完成的最终结果:课程设计不仅要求学生按照选定的题目完成设计任务,而且要包括对开发系统、实验系统及编程语言的掌握。设计方案既要考虑功能的实现、实现方法、结构的优化、选用元器件的合理性、运行结果的正确性,也要考虑测量的准确度、可靠性、可移植性及参数调整的方便程度。如:题目中需要设计电流/电压转换电路,设计方案有直接采用标准电阻、采用运算放大器的简单电路及考虑调零调量程的实用电路等。设计方案直接反映了学生对所学知识的综合应用能力。最终完成的课程设计报告应包括总体方案、软硬件功能分配、硬件原理图、软件流程图、调试结果结论,并附程序源代码。报告的书写可以培养学生的表达和论述能力,为以后的工作和学习打下一定的基础。

2.辅导方式。指导教师给出若干设计题目后,由学生自主选择,受实验设备数量的限制,一般需2名同学共用一套设备。指导教师在布置设计任务时,主要介绍应完成的功能和要求,而实现方法可以有多种,由学生自己选择。对学生的指导也以提示性为主,鼓励学生自己查阅有关资料,结合已学知识分析给定的设计任务,并最终完成课程设计。仍以前面提到的电流/电压转换电路为例,一部分同学开始想到的是电子技术基础中学过的简单的放大电路,没有与测量仪表或智能仪表中学过的知识结合,针对这种情况,指导教师提示同学测量电路应具有调零及调量程的功能来引导同学查阅资料设计出合适的电路。

三、考核方法改革