浅谈人工智能与教学精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇浅谈人工智能与教学，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：职业学校 语文育人 功能

中等职业学校语文教学不仅担负起“树人”的责任，更要充分发挥语文在育人方面分功能，要求学生掌握和运用我国的语言文字，发挥语文的工具性、交际性。同时，作为中职语文教学的老师，我们还更应该培养有健全人格的学生为宗旨。培养学生的创新意识，加强创业教育和法律教育，提高中职学校学生的综合素质，培养学生敬业爱岗的职业意识，提高求索创新和适应社会不断变化的个人能力素质。

中职生大多是带着中考失败的阴影。或者中途辍学的经历来到学校，其语文素养相对较差，大多数学生认为来到职业学校就是为了学一技之长，而忽视对基础性学科的学习。对这样的学生，我们就要不断对其进行潜移默化的教育。正所谓：“语文就是生活，就是一个人，就是塑造一个人的灵魂。”语文不仅仅是教给学生语文知识，更重要的是对学生心灵的陶冶、历练。我们的语文教学就是需要用心的教学，让教师、学生的心灵相互撞击、共鸣，让语文教学不仅教书，更要育人，特别是对于我们职业学校的学生，更要发挥语文教学的育人功能。下面就结合语文教学内容，语文生活实践，语文精神及语文的思想认识探讨中职语文的育人功能。

一、中职语文教学内容应展现人文精神

教师在语文教学是应注意吸取传统文化中的精华部分，加强人文精神的渗透；在提高学生基本技能的同时，加强对学生情感、态度、意志、兴趣等非智力因素的培养，促使其个性和人格完善健康地发展。就语文的课本内容分析，学生可以从语文课本中领略朱自清的父子情深，冰心的小橘灯的通明彻亮，可以让学生认识为国尽忠为义捐躯的屈原、文天祥；可以让学生感受追求真理、献身事业的刘和珍的磅礴气势。这些与教材有关的古今中外的形象，体现了对生命的尊重，对生命价值的尊重。教学内容的人文性，使学生在学习过程中感受到了这种生命的脉动和汩汩血流的跃动，感受到这种生命价值的提示。这种极有意义的文学作品教学，体现了文学教育的美学功能，培养了学生对生命的热爱和珍惜，对人世间活生生的事物的人文关怀。阅读《登高》、《将进酒》等作品，可以让学生感悟美好的未来靠自己去奋斗。

二、注重语文实践，发展能力，开拓智力，革新课堂。

大胆改革课堂教学方法。突破语文课堂教学的传统模式，从教学过程的教师单纯知识传输，发展到师生之间的双向信息交流，构建起立体交叉的信息传递方式，呈现教师、学生、教材三位一体的信息系统中心。整个语文教学过程充满民主、平等、独立的教学氛围，这样更有利于教师因材施教，有意识、有针对性地引导学生，发挥他们各自的优势与潜能，扶植那些萌发出的特殊才能的幼芽，使学生的个性、智力得到健康发展。

我运用启发式谈话法进行教学，让学生感到亲切、热烈。改变那种教师怎样教，学生就怎样学；教师怎么讲，学生就乖乖听；教师黑板怎么写，学生笔记就照抄的以教师为中心的旧传统教学模式。还运用对比、质疑、讨论的方法引导师生共同对课文进行探究，这样上的课让学生越来越喜欢，他们都乐意上我的语文课，感到课上得有滋有味，促进了学生身心的健康发展。在上导读课时自己以声情并茂的范读来激发学生的灵感，唤起学生内心的美感反应，领会作品的意境，激发学生积极朗读的兴趣。美国心理学家布鲁纳说过：“学习最好的刺激，乃是对所学材料的兴趣。”学生有了学习的兴趣，布鲁纳又提出“要使学生对一个学科有兴趣的最好办法是使这个学科值得学习”，顺着思维发展的程序，进一步的教学要求，“使学生有新发现的感觉”，并且“把我们必须要说的东西转化成为适应学生的思想形式”。

三、文道统一，注重育人。

篇2

[关键词]人工智能；中学辅助教育；教育资源

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197

1 中学教育现状

教育乃立国之本，而中学教育乃是重中之重。一方面，中学生处于青春的成长期，各项综合素质逐渐完善中，中学教育意义和责任重大；另一方面，中学教育仍然是应试教育为主，仍然需要面对千军万马过独木桥的“中考”“高考”，中学教育很大程度左右了学生的未来。

目前的中学教育资源，分为公共教育资源――公办/民办学校教育，和社会教育资源――私人家教、补习班等，有如下两个特点。

1.1 学生得到的公共教育资源不足

学校班级结构的构成是：一名班主任教师，多名科任教师。在大多数学校中，无论是班主任教师，还是科任教师，均会承担其他班级的教学任务。可以看出，教师资源是非常有限的，加上“中考”“高考”的上线压力，教师往往会将有限的精力分散关注在所有的学生上，每个学生得到的公共教育资源并不多。

1.2 学生获取的社会教育资源不公

学生若在学校无法获取更多的教育资源，将不得不转向社会教育资源去求助。据统计，学生参与社会教育资源的成本在200元/小时，学习费用成本过高，进一步造成普通学生的社会教育资源也无法获取。

本文要探讨的，正是通过人工智能这一现代信息化技术，构建智能辅助学习系统，使中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

2 智能辅助学习

2.1 人工智能简介

人工智能（Artificial Intelligence）是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科，能够对人的意识、思维等信息过程进行模拟。随着计算机科学技术的发展，特别是近年来大数据技术的成功应用，人工智能在越来越多的行业展现出蓬勃的冲击力。以谷歌围棋机器人“阿尔法”、微软助理机器人“小娜”等为代表的虚拟智能机器人，能像人那样思考，也具备超过常人的智能。

在国内，人工智能在教育领域的理论研究和教学实践表现得越来越活跃，尽管人工智能并不是为教育专门研发的，但是人工智能的不断发展，使得其在教育中的应用也越来越广泛，教育的智能化一直是教育界和教育技术领域的理想和目标。

2.2 智能辅助学习系统

智能辅助学习系统，其表现形式是能够为每个学生，配备一个虚拟教师。学生能够通过电子设备（如手机、计算机），与虚拟教师进行交流对话，咨询虚拟教师各学科的问题，并得到有效的学习辅助。

该智能辅助学习系统，具备以下几个特征。

2.2.1 虚拟教师跨学科能力

与传统的教师专一某一学科不同，虚拟教师并没有学科边界划分。只要学习系统研发出某一学科的学习算法，该虚拟教师就能够获取该门学科的能力。

2.2.2 虚拟教师深度自学习

虚拟教师的“智能”来源于三方面。一是学生基本信息档案，该档案涵盖了从小学教育开始的学科成绩、综合能力、爱好特长等，虚拟教师得到学生的人物画像。二是虚拟教师对学生的自学习，每一次双方的沟通交流，虚拟教师都能够不断更新发展学生的画像。三是虚拟教师对学校课堂内容的自学习，虚拟教师并不是独立于学校教育存在的，而是作为学习教育资源的一个补充，虚拟教师能够掌握课堂进展、作业部署、考试动态等信息。

2.2.3 接近自然语义的沟通

学生与虚拟教师之间，可以通过自然语义的语音和文字进行沟通，如 “今天数学作业第2题不会”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他计算辅助手段为补充，如上传某道数学题图片，虚拟教师通过图形识别匹配，给出该题的解题思路和讲解。

2.3 优势分析

智能辅助学习系统，有三大核心优势。

一是“即学即问”，相比目前的学校教育和社会教育，学生在学习遇到困难时，只有有限的时间与教师交流，在智能辅助学习系统中学生将不受空间、时间限制，随时随地可以与虚拟教师互动，获取充足的教育资源。

二是“定制教学”，相比目前的教育形式，课堂上教师与学生是一对多的关系，教师不可能专为某个学生定制教学方案，在智能辅助学习系统虚拟教师与学生是一对一的关系，虚拟教师能够更了解学生，根据学生的具体情况制订最佳学习方案。

三是“受众广阔”，相比目前的公共教育资源紧缺、社会教育资源费用昂贵，智能辅助学习系统一旦推广，受众学生可无限增加，边际效应非常明显。并且计算机系统设计特有的水平扩展能力，能够随着学生人数的增加而增加，支撑广大的学生辅助学习。

2.4 前景预测

笔者比较看好人工智能在中学辅助教育中的落地前景，除了前文所述的人工智能技术发展，为中学教育带来的价值外，当前国家政策和社会环境也非常有利。

第一，未来10年国家政府和教育部门会大幅增加在教育信息化产业上的投入，随着《国家中长期教育改革和发展纲要（2010―2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》等相关规划相继出台，各级地方政府和教育部门都非常重视教育信息化产业的投入，人工智能+云计算是重中之重，人工智能技术的兴起必将教育信息化推向一个新的高度。

第二，教育信息化逐渐成为风口，根据前瞻产业研究《中国在线教育市场前景与投资战略规划分析报告》统计，2015年在线教育市场规模大约为479亿美元，而这一数字在2020年预计将增长到504亿美元。这个持续迅猛增长的市场正在吸引越来越多的创意和资本，教育领域中的人工智能也很快会成为热点，涉足其中的高科技公司也会越来越多。

3 结 论

本文通过智能辅助学习系统，探索了人工智能在中学辅助教育中的一个应用。虽然没有介绍具体的技术实现、系统研发，但对现状痛点、应用前景做了综合性分析概述，相信随着科学技术的持续发展、教育领域的融合开放，本文探索的这个应用将实现于市场，使广大中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

参考文献：

[1]何维贵.利用现代化教学手段打造高效课堂[J].广西教育（中等教育），2013（6）.

[2]王斐.人工智能在中学教育教学中的应用现状分析[J].中国医学教育技术，2013（4）.

篇3

关键词：多媒体教室；人工智能化；设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）03-0210-02

多媒体教室人工智能化设计即在软件方面利用智能算法对CCS进行优化，在硬件方面挖掘和应用功能更加强大的硬件，使多媒体教室能够灵活的应对教学应用中出现的各类情况，使教学效果和管理水平都得到提升的途径，可见对多媒体教室人工智能化设计展开研究，对现代教学水平的提升意义重大。

1多媒体教室的人工智能化设计的背景分析

首先，多媒体教室与普通教室的主要区别是应用计算机、CCS等信息设备，使教学手段更加丰富，但由于多媒体教室所应用的设备购买价格较高、后期维护的专业性要求较强且由于多媒体教室功能的实现建立在所有设备都与CCS建立关系的基础上，任何设备的故障都可能导致CCS受损，所以多媒体教室设备维护既非常重要又存在一定的难度；其次，多媒体教室由于数量有限，所以其通常以流动制的形式使用，这在一定程度上加大了多媒体教室的人员管理难度，既不利于教学效率的提升，又会为多媒体教室的安全隐患提供空间[1]。再次，由于多媒体教室室内设备较多，功能的实现对网络的依赖性较强，使多媒体教室面临着网络和设备所带来的安全隐患，而传统多媒体教室在设备维修、人员管理、消除安全隐患等方面存在不足，需要设计人工智能化多媒体教室对其进行完善。我国人工智能在近年来得到了一定的发展，已经具备设计人工智能化多媒体教室的能力，所以进行人工智能化多媒体教室设计，提升多媒体教室的使用性能具有可行性。

2 人工智能化多媒体教室设计分析

人机工程学是人工智能化设计的主要依据，由于人机工程学强调以机械的实际用户为核心，所以在多媒体教室人工智能化设计的过程中必须结合应用主体的特点和需求进行，现阶段多媒体教室的应用主体主要为学生、教师和维修人员，其中前者为多媒体教室的主要应用对象，而后两者为多媒体教室的直接操作主体，应用多媒体教室的方式决定，学生和教师更希望多媒体教室的操作界面简单、美观、人性化、可操作性强，而维修人员希望多媒体教室的运行状态能够在界面上得到直接的体现，甚至多媒体教室能够检测自身的潜在故障，针对故障进行修复、报警或允许故障存在于一定范围内[2]。另外教学时间的有限和影响教学效果的因素复杂之间的矛盾一直是教师管理的难点，人工智能化多媒体教室如果能够智能的调节室内环境中可能会对教学效果产生影响的因素，可缓解教师的教学压力，提升教学效果。通过针对教师、学生和维修人员对多媒体教室人工智能化设计的需求分析，可以确定人工智能化设计要针对传感网络和数据库两方面进行。

3 智能化传感网络设计

笔者设计的多媒体教室智能化传感网络建立在无线传感器网络WSN的基础上，由大量无线收发模块和传感器构成的传感器节点是WSN的重要组成部分，通过无线通信将节点与CCS相连，形成WSN的整体，可见传感器节点具体的安装位置并不受限，现阶段传感器种类多样，将不同的传感器应用于WSN中，可以起到不同的效果，例如安装光强传感器，多媒体教室的CCS可结合传感器上传数据智能判断向窗帘发送拉下或拉开命令；安装二氧化碳传感器，CCS可结合上传数据智能判断是否开启排气扇；安装温湿度传感器，CCS可结合上传数据智能判断是否开启空调或喷雾器；安装声音传感器，CCS可结合收取的信息智能控制多媒体教室室内的设备等[3]。通过上述举例可以发现，智能化传感网络设计的效果很大程度上取决于传感器节点设计的多样化和难易程度，通过智能化传感网络设计既可以使有可能影响教学效果的因素，如阳光、灯光、空气质量等在人工智能化多媒体教室中得到自动调节，这有利于教师专心于教学，提升学生在课堂上的舒适度，对提升教学效果具有重要的意义，又可以有效的检测多媒体教室可能存在的安全隐患，例如多媒体教室安装烟雾传感器的情况下，当其检测到要发生火灾时，信息传递至CCS，其可以智能开启报警装置，这在一定程度上有利于缩减安全隐患的影响范围，具体传感器的种类、数量、安装位置设计需要结合多媒体教室的实际情况确定[4]。智能化传感网络的设计不仅使多媒体教室室内环境、设备实现智能化的控制，而且能够实现设备故障的智能化诊断和修复，这一方面要利用传感器向CCS传输相应的数据，一方面需要CCS完成数据库内的检索和判断，所以对数据库进行人工智能设计也是多媒体智能设计的重要组成部分[5]。

4 人工智能化数据库设计

为弥补传统多媒体教室在人员管理方面的缺陷，在设计人工智能化数据库的过程中主要从以下几个步骤进行，首先，将数据库内的教学资源全部粘贴条形码；其次，利用阅读器将所有的条形码扫描到数据库中，以此实现多媒体室内资源的全部登记，学生在想应用多媒体教室内部资源的情况下通过检索数据库即可对多媒体教室相应的资源使用情况准确掌握；再次，学院向学生发放特质能够反映学生身份的身份卡；最后在学生要进行多媒体教室相关资源的任何操作时，都需要扫描其身份卡并结合人工智能算法，对学生的座位安排等智能制订方案，并形成多媒体教室的实际使用情况记录，由此实现对人员的记录，在此设计的过程中要保证向用户开放的UI的友好性，以此保证智能化数据库功能全面实现[6]。在应用智能数据库提升多媒体教室人员管理水平的同时需要注意，数据库的网络安全直接关系到数据库的应用性和人员管理的水平，所以笔者在设计智能化数据库的过程中将甲骨文公司设计研发的Oracle数据库应用其中，并针对多媒体教师专项AI算法设置访问权限，这在一定程度上提上了数据库的安全性，使损坏多媒体教室是内设备的行为得到有效的遏制，而且使数据库对多媒体教室较大的人员流动的适应性增强，多媒体教室使用性能得到明显的提升[7]。除针对人员管理外，智能化数据库的设计还能够提升设备维修的效率，例如多媒体教室的设备维修人员将多媒体教室内所有设备可能发生的故障以及故障的表现，应对措施等信息传输至智能化数据库，当多媒体教室内设备的运行出现异常，并由传感器感知后，会自动将异常的信息传输至CCS，并由其智能的确定应对措施。

由于教师和学生作为多媒体教室的主要使用群体，其要求多媒体教室操作界面具有人性化设计、且操作的可行性简单，所以针对智能化数据库的设计除注重以上四个环节外，还要对界面的布置、颜色等进行调整，使其尽可能满足人工智能化多媒体教室使用人员的要求。

5 多媒体教室的人工智能化设计优缺点分析

5.1优点分析

笔者所设计的智能化传感网络以WSN为基础，其既价格相对较低，而且线路设计相对简单，通过对具有网络化和一体化性能的多媒体教室进行改进即可以实现，而且传感器的安装位置相对较灵活，对多媒体教室的规模、构造等也没有较强的依赖，所以将笔者所提出的人工智能化设计推广应用的可能性较大；另外，通过上述人工智能规划设计可以发现，其既能够弥补传统多媒体教室在管理、维修、消除安全隐患等方面的缺陷，而且提升了管理水平，使多媒体教室更加满足教师、学生和维修人员的需求。

5.2不足分析

笔者所设计的智能化传感网络要求新装一定数量的传感器，而传感器虽然对安装位置的要求较低，但其对安装技术和维修技术的要求相对较高，所以其安装和维修需要聘用具有专业技术的人员进行，这在一定程度上提升了教学成本，特别是具有较多多媒体教室的院校，利用此设计方法的可操作性较低；另外，笔者所设计的人工智能数据库虽然为多媒体人员管理提供了便利，方便了多媒体资源的查询和应用，但智能化数据库软件的调试和容错是保证其有效运行的重要途径，但调试和容错的操作都需要专业技术人员进行，这在一定程度上也增加了教学成本，而多媒体教室人员上的流动也会加大软件的修护难度。

6 结论

通过上述分析可以发现，现阶段多媒体教室已经在教学中得到广泛的应用，但人们在享受其在教学中提供的便利的同时认识到其在管理、维修等方面仍存在不足，所以尝试将人工智能与多媒体教室相结合，对其性能进行不断的优化，以此推动现代教学水平的提升。

参考文献：

[1] 王镇江，杨厚群.浅谈现代多媒体教室智能化管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2014（11）：2634-2636.

[2] 宋炜光.多媒体教室智能化管理系统的设计[J].韶关学院学报，2014（08）：20-24.

[3] 石世美.高校信息化学习环境的研究与设计[D].北京：北京理工大学，2015.

[4] 叶新东.未来课堂环境下的可视化教学研究[D].上海：华东师范大学，2014.

[5] 张斌.宿州职业技术学院网络型多媒体教室系统设计与应用研究[D].武汉：华中师范大学，2012.

篇4

关键词： 移动Agent技术 特性 应用

一、Agent技术概述

刘大有、杨鲲、陈建中等在《Agent研究现状与发展趋势》一文中对Agent给出了一个简单的定义：Agent是一类在特定环境下能感知环境，并能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算实体或程序。Agent是指模拟人类行为与关系、具有一定程度的智能，能够以自主的方式执行部分任务，并能与所处环境相互作用的软件程序，是面向对象技术向软件智能化发展的产物，它的出现将计算机软件设计提高到一个更高的抽象层次。人们可以把它看作一个自治的实体，它能够感知环境，并且对外界的信息做出一定的判断与推理，来控制自己的决策与行为，以便完成一定的任务。它具有自主性、自适应性、通信和合作的能力。

二、移动Agent技术定义

移动Agent技术的诞生与发展是人工智能技术和网络技术发展的必然结果。随着网络技术的发展，可以让Agent在网络中移动并执行，完成某些功能，这就是移动Agent的思想。

20世纪90年代初GeneralMagic公司在推出商业系统Telescript时提出了移动Agent的概念。移动Agent是一个能在异构网络中自主地从一台主机迁移到另一台主机，并可与其他Agent或资源交互的程序。

移动Agent不同于远程过程调用，它不要连续通信的支持，可以迁移到服务器上，与之进行本地高速通信，这种本地通信不再占用网络资源，从而避免了大量数据的网络传送，降低了系统对网络带宽的依赖。它也不同于Applet，Applet只能从服务器向客户方向移动，而移动Agent可以在客户和服务器之间双向移动。并且不同于进程和对象迁移，进程和对象的迁移是被动的，而移动Agent不需要统一的调度，是自主的。移动Agent是Agent技术与分布式计算技术的混血儿。

三、移动Agent的特性

1.自主性。

移动Agent能在没有与环境的互相作用或来自环境的命令的情况下自主执行任务，这是移动Agent区别于普通软件的基本属性。

2.移动性。

移动Agent具有在计算机网络中漫游的功能。移动Agent不依赖于操作系统和平台，可以从一台主机移动到另一台主机而保持其内部状态不变，通过将计算移往数据达到减少网上原始数据的流量，因而降低了网络负载。

3.响应性。

移动Agent可以对来自环境的影响和信息做出适当的响应。

4.异步操作性。

移动Agent可以独立于用户和其他Agent，执行自己的操作，可以从某一主机发出，到达另一主机并激活，异步自主地操作。

5.通信协作性。

移动Agent具有合作求解及管理通信的能力，这是移动Agent群体具有的社会属性。

6.智能性。

移动Agent可以利用获得的关于环境的信息调整修改自己行为以适应新的环境，其智能由内部知识库、学习能力和基于知识库内容的推理能力来完成［1］。

四、移动Agent技术的应用

随着网络的发展，移动Agent在各个行业各个领域的重要性日益凸显。其在电子商务、个人软件助理、分布式信息检索、电信网络服务、监视和通告、信息、移动设备计算、网络管理、并行任务等方面都有着广泛的应用。

1.网络管理。

采用移动Agent的思想，将管理处理封装在Agent中［2］。需要时发送到网络节点中，在Agent执行过程中在各个节点间迁移，收集、处理需要的数据或执行相应的动作。利用移动Agent对网络上的信息进行挖掘，通过对挖掘下来的信息进行分析，采用切断的手段，可以有效地进行信息的智能过滤。随着网络技术的迅猛发展，网络管理技术的相关研究也得到广泛重视，传统的集中式管理方法在可扩展性、可靠性、灵活性方面存在一定的不足，基于移动Agent的分布式网络管理方案很好地解决了这些问题，也可以减少网管站的工作，避免成为性能上的瓶颈［3］。

2.电子商务。

移动Agent技术扩充了传统电子商务系统的功能。把Agent技术应用在电子商务中是电子商务的一个新的、更高阶段。对于集约化的电子商务平台、供应链管理、现代物流、网上超市等电子商务应用，把Agent技术应用其中，设计一个结构良好的系统框架可以大大增强电子商务系统的可理解性、健壮性，降低系统开发难度，实现主动智能化的信息服务，从而取得较好的应用价值和经济价值［4］。例如，在传统的C／S模式下，商家一般是被动的，引入移动Agent之后，商家变成一个主动的实体，可以自主地移动到资源所在地进行信息处理。同时，移动Agent具有一定的智能，可以代表用户的意图进行操作。

3.远程控制。

在远程监控主机和本地监控系统之间采用移动Agent计算模式，利用其高智能性和远程数据处理能力，使监控和数据分析都通过移动Agent在监控系统本地完成，从而降低了对Intemet带宽和可靠性的要求。同时可为系统提供更好的灵活性、可扩充性和适应性。例如，针对目前的远程教学系统普遍存在智能性差、个性化不突出、交互性手段匮乏等问题，把移动Agent技术应用于远程教学系统中，提高其远程教学系统的智能化和个性化程度，以便充分挖掘学习者的潜力，改善教学效果。移动Agent技术被应用于现代的远程教学系统之后，能够较好地实现教学系统的实时性、交互性，以及智能性［5］。

4.移动设备、电信网络的应用。

随着掌上电脑、IPDA、移动电话等的普及使用，如何在软硬件资源有限的设备中完成更多的任务成为一个迫切需要解决的问题。而移动Agent技术正是促成软件移动和设备移动共同发展的催化剂，它在移动设备和远程高性能主机之间搭起了一座桥梁。如在电信管理网中，移动Agent既减少了客户站点的工作负载又减少了网络流量，显示出了巨大的优越性和灵活性。由于性能管理是电信管理网的主要部分，它主要处理与服务质量有关的网络运行状态，包括性能监视、性能分析和性能控制等方面，因此深入研究移动Agent的概念和技术及其在电信管理网中的应用有着十分重要的意义［6］。

五、结语

移动Agent技术涉及人工智能、计算机网络、分布式技术、通信技术、计算机语言等诸多领域，集智能Agent、分布式计算、通信技术于一体。由于移动Agent系统可以为分布计算带来更多的灵活性、高效性、可靠性和智能性，因此其在分布式人工智能领域和分布对象领域受到越来越多的重视。在计算机网络中应用移动Agent技术提高了网络资源调度的效率。电子商务系统中利用它的移动性，协同性以及一定的智能性的特点较好地弥补了当前电子商务系统所存在的缺陷。

为了更好地利用移动Agent技术实现移动Agent系统，我们必须解决好理论模型、通信机制、传输协议、路由策略、容错策略、控制策略及安全策略、互操作性和系统性能影响、测试工具等关键技术。当然移动Agent技术发展存在着一定的制约因素，如安全问题、效率问题等，还有待于进一步地研究解决。

参考文献：

［1］张云勇，刘锦德.移动Agent技术.清华大学出版社.

［2］张亚娟，王学春.移动Agent技术的发展现状和趋势.福建电脑，2008.12.

［3］孙杰.基于移动Agent技术的网络管理系统研究.电脑知识与技术，2010.2.

［4］彭丁聪.移动Agent技术及其在电子商务中的应用.科技创新导报，2009，（25）.

［5］王慧，王轶，王晓艳.基于移动Agent的远程教学系统研究.计算机时代，2009.12.

［6］余毅敏.移动Agent技术及其在TMN管理中的应用.软件导刊，2010，09，（7）.

篇5

关键词：物联网；探讨；发展研究

随着时代的发展和应用传感器技术，现代网络技术和人工智能技术被称为信息产业的第三次的创新的网络技术，为了控制和使用未来的网络和信息资源，以及促进科学技术的发展各国政府都高度为振兴经济，并建立一个国际化的关键战略高度重视下一代的技术规划，并尝试的东西竞争优势。世界各地都在关注的事情可以衬托视科技作为互联网革命和经济大潮的一年。

在我们的教育领域，网络技术的使用促进学校的管理和教学变得更加智能化和人性化，为了建设一个自主探究的学习的环境，提高教学质量的广阔的应用前景。怎样有效的利用网络的技术，促进校园智慧，数字化校园的发展，这是一个非常重要的事情进行实践和研究。

一、物联网的功能与概念。物联网的实际应用其实可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩卖机，但是呢，物联网的概念是在互联网在1995年第一次看到，在“未来之路”的书中，由于当时的技术和硬件的限制，所以没有引起人们的广泛的注意。1998年，麻省理工学院技术美国麻省理工学院提出的EPC系统当时被称作“物联网”的概念。1999年，麻省理工学院Auto-ID中心首先提出的概念，同年的“物联网”，中国的院院士科学已经启动了传感网的研究。在2005年世界首脑会议信息社会，国际电信联盟的“ITU互联网报告2005年物联网”的重新定义和提出概念的“物联网”。IBM CEO彭明盛在2009年首次提出的概念的“智慧地球”。物联网建设并已正式晋升为美国的国家战略，通过国际社会的重视，事情正在考虑。

物联网逐渐的吸引了越来越多的人们的关注，但是涉及到物联网技术的定义，常见的问题仍然没有明确的，统一的。在物联网的时代，人类在信息与通信世界将获得一种新的沟通维度，通过在各种各样的商品嵌入短距离的移动收发器，在任何的时候，连接人与人交流的任何地方延长至人和的事情。使用各种可用的达到上述目的的装置整体感知层感知动态实时采集，如二维码，RFID标签，蓝牙，传感器和其他的设备获取对象的信息，它们可以是像是人的感官系统可收集数据和即时识别。所以，我们必须加强开发和设计的全面而灵活的看法，同时考虑到设备成本低和灵巧。

可靠的传输层，也被称为网络层。它是信息的整合通过各种网络，传递准确出可靠的感知方式。它们包括无线接入，支持移动，有线接入和其他技术支持的需求状况，并设计适当的高性能通信网络基础上的传播目标。物联网技术，形成了强大的信息处理系统，通过传感，测量，无处不在的接入和互联互通等，活动反映现实生活的对象到虚拟空间，并智能地收集和分析所提供的信息服务的可视化数据的能力。

二、从学校的环境和资源，教学活动中逐步实现了数字化。物联网技术使中国联通的对象之间，智能地实现信息的采集，传输和分析，改变了人们的生活，工作，学习。它也将推动校园智慧的建设和发展。物联网技术为校园的智慧提供了一个互动，开放，智能，协同的综合信息服务平台，使学生和教师充分感知到教学的资源，以便有效的获取的学习，收集信息，管理，教学和生活服务的智慧，将学校打感知，服务，环保，安全，稳定的智能化校园。

在校园网络应用的智慧来实现互联互通校园实物，充分的认识到校园环境，获取最新的汇总信息和数据，以便发现问题和分析对象，并反馈相关信息的实时控制。可视化的校园环境能为校园管理提供服务，其中教师和学生可以轻松完成身份证件和考勤管理，可以通过内部的学校的人的看法安装了科学化，人性化，智能化，校园为基础的网络环境，促进学校管理运动，光，声，温度传感器，用于教学环境和安全监控系统，可视化，连接到网络，智能控制，充分实现智慧教学和学校环境的安全管理。随着多媒体技术和网络技术的发展，人们可以通过互联网更加广泛的教学资源和学习教材的获取，而是缺乏真正的虚拟学习环境可以触摸的性质。

三、物联网在智慧校园中的应用学习环境主要是指声，光，温度，空气等条件的自然环境，对教学有一定的影响，网络技术课堂的智能控制和环境感知的应用，将会创造更加适宜的学习条件为学生。在一定区域内，安装好位移感测或声音，从而能够实现光源的智能控制装置。智慧校园的特色之一是节能，物联网技术可以用于管理和监控校园能源的智慧。能量的对象是物理世界一起交流，建立能源管理专家系统，该系统将实现能源消费的科学管理，在校园里。每个人的校园安全，社会各界和家长有个人都有着密切的关系。为了创建校园平安，以网络技术的优势，构建智能安全系统，包括安全系统和智能校园智能交通管理系统。这样更加有利于加强校园的安全管理。

四、结束语。把物联网校园作为基础的智慧，实现了可视化的学校管理，以人性化，智能化和科学化，的特点。与此同时，智慧校园建设，教学环境的智慧课堂可以延伸到真实的场景中去，使社会与学校，自然，再加上一个直观的学习对象，理论和建筑实践之间作为一个桥梁，培养学生的科研能力和科学素养具有重要意义的推动。（作者单位：白城师范学院计算机科学学院）

参考文献：

篇6

【关键词】中职英语教学 原声电影 合理引入

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）11B-0136-02

在传统的英语教学中，教师往往采用的是填鸭式或灌输式教学，其形式单一枯燥，课堂沉闷无比。这就使得原本英语基础知识比较薄弱的中职学生，对英语学习的积极性更加不高，甚至都不愿意花费时间和精力去学习。随着科技的发展，多媒体技术在中职英语课堂教学中受到了广大教师的青睐，尤其是原声电影作为视频教学资源，能够将语言文化背景、语言使用技巧、语言情感等有效地融为一体。不仅可以改变传统单调的教学模式，丰富课堂教学方式，活跃课堂氛围，而且通过创设真实的英语学习情境，能够激发中职学生学习英语的兴趣，促进学生英语综合应用能力的提高。而将原声电影引入中职英语课堂教学是一个行之有效的途径。英语电影能够让学生融入真实的学习情境中，体会影视作品中西方之间的文化差异，还能够利用影视作品提高学生的听说读写的综合能力，对于英语教学的改革具有非常重要的作用。

一、营造轻松课堂氛围，激发学生学习兴趣

兴趣是最好的教师。在英语课堂教学过程中，由于中职学生对英语缺乏兴趣，学习积极性不高，再加上传统填鸭式的教学模式，导致难以激发学生的兴趣，从而失去了学习英语的动力。而将原声电影引入中职英语课堂教学，一方面能够吸引学生的注意力，营造轻松的课堂教学氛围，充分调动学生的兴趣，让学生积极主动地参与课堂英语学习中；另一方面，电影能够给学生带来视觉与听觉的冲击，让学生置身于剧情中，感受人物的情感变化，并且还能够让学生了解中西方文化的差异，感受异域风情、风俗习惯，而且原声电影中纯正、地道、充满感情的发音，能够让学生纠正自己的发音，学会英语口语中的固定搭配与缩略式的句式用法，促进学生英语听说能力的提高。

例如，国外受到好评的影视作品《风雨哈佛路》，电影中描述了女主人公从小生活在苦难的生活中，为了争取到读书的机会，从不退缩，努力奋斗。从这部电影中，能够让学生感受到美国贫民的生活状况，切身体验到中西方教育方式的不同，以及从女主人公永不放弃的决心中受到鼓舞。

二、合理选择影视资源，明确课堂教学目标

在中职英语教学过程中，原声电影的引入，虽然能够吸引学生的注意力，提高学生的英语水平，但并不是任何电影都能用于课堂的教学。因此，为了能够充分发挥原声电影的作用，那么教师备课时需要根据以下几个方面来进行影视资源的选取：

首先，应该根据学生的兴趣以及心理特征选取影视资源。由于每个人对事物的认知不一样，对于同一个电影，同一个片段，可能教师觉得很经典，但学生却觉得枯燥无味，甚至看得昏昏欲睡。选取这样的电影资源，就很难激起学生的学习兴趣。由于中职生正处在青春期，可能对爱情、喜剧、悬疑、探险、科幻、动画等方面的电影作品特别感兴趣。例如《泰坦尼克号》《007系列》《阿甘正传》《独立日》迪士尼动画等。

其次，影视资源的选取，还需要适合中职生的身心发展，通过电影的赏析让学生在学习英语知识的同时，能够培养正确的人生观、爱情观和价值观，从而促进学生思想道德素质的提高。例如，《乱世佳人》《肖申克的救赎》《勇敢的心》《律政俏佳人》等都是很好的电影资源。

然后，影视资源的选取，还需要考虑中职学生的英语水平。根据中职生的实际情况，在教学开始可以选取一些故事情节比较简单、发音比较地道的原声电影。例如《音乐之声》《冰河世纪》《哈利波特》《金刚》等。

最后，教师还可以针对不同的专业选取影视资源，如《料理鼠王》《美食总动员》《美食从天降》等适合烹饪专业的学生，对话中出现的食品材料、烹饪方法都能够让学生蠢蠢欲动；如《星级酒店》《卢旺达饭店》等适合酒店管理的学生，能够让学生了解作为酒店经理与服务人员如何化解客人的尴尬、如何对客人不恰当行为的提示；如《人工智能》《机器管家》等适合机电专业的学生，让学生了解到最新的人工智能与自动化技术。

三、模仿表演影视片段，提高学生听说能力

在中职英语原声电影的课堂教学过程中，由于经过教师精挑细选的影视作品中有许多的经典对白，都适合学生进行模仿表演。学生借助电影对白，可以充分的发挥自己的想象力与语言组织的能力，有效地利用丰富的脸部表情、肢体语言及场景道具，将电影中经典感人的场面表演出来。

例如，电影《泰坦尼克号》，中职生对其中的经典场景与对白都比较熟悉，也都愿意去模仿表演其中的片段。教师可以让学生充分发挥自己的想象力与表演力，自由组织，设计剧本，分配角色，布置场景，让学生将两人在沉船那刻生离死别、依依不舍的场面演绎出来，让其他的学生能够感受到分离的伤感与生命的可贵。

除了模仿影视表演之外，还可以去掉原声，让学生模仿影片中人物的配音，例如《功夫熊猫》《疯狂动物城》，这些动画片中职生都比较喜欢，为其配音能够很好地调动课堂气氛，还可以有效提高学生的英语口语能力和随机应变的能力。

四、精心剪辑影视作品，提高课堂教学效率

在中职英语教学中引入原声电影，有利于提高学生兴趣，但通常一部原声电影大约有 90 分钟，在有限的课堂教学时间内根本无法从头到尾的欣赏完。而且电影的制作是为了吸引观众到电影院，以获取票房和经济利益，并不是为了英语教学而设置。因此，为了能够有效的提升原声电影欣赏的效率，提高课堂效率，作为英语教师，在精心选取了影视资源后，需要自己提前并且反复地进行观看，将电影中的经典对白与场景进行剪辑，合理地控制课堂影视作品欣赏的时间。然后，结合课堂教学内容与作品中语言难易程度，进行合理的分类、筛选与提炼。将其中不适合课堂教学或是不利于中职生身心发展的部分去除掉，去其糟粕，取其精华。这样不仅能够丰富课堂的教学方式，还能够有效地提高课堂效率与质量。

例如，影片中人物互动较多的片段可以用来对学生进行英语听和说的训练。纯正的英语、地道的发音利于学生纠正自己的发音，常用的短语与句型有利于学生口语能力的提高；影片中故事情节比较丰富的片段，可以用来对学生进行写作的训练，让学生自由的想象剧情的可能发展和人物内心的剖白，从而激起学生的学习热情。如，电影《当幸福来敲门》讲述了一位濒临破产、老婆离家的落魄业务员，如何刻苦耐劳的善尽单亲责任，奋发向上成为股市交易员，最后成为知名的金融投资家的励志故事，可以为学生提供写作素材。

综上所述，将原声电影引入中职英语课堂教学中，不仅改变了传统的单一教学模式，让学生从被动学习英语变为主动学习，而且还能为英语教学提供大量并且丰富的教学资源，能够强烈刺激学生的听觉与视觉，让他们置身于真实的英语情境中，更容易激l学生的学习兴趣。因此，教师在中职英语教学过程中，应用科学合理的选择影视原声资源，充分发挥原声电影的优势，能够有效地促进学生英语综合能力的提高，从而实现英语课堂的教学目的。

【参考文献】

[1]熊晋.原声英文电影在中职英语教学中的应用[J].课程教育研究：学法教法研究，2016（8）

[2]何光美.中职英语的电影片段剧本表演教学活动初探[J].文理导航・教育研究与实践，2016（7）

[3]杜彦.浅谈高职英语口语教学中英语原声电影资源的运用[J].校园英语旬刊，2016（5）

[4]杨盼.浅谈英文原版电影对中职学生英语学习的意义[J].中国校外教育，2016（7）

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[关键词] 科学中心；信息化；教育培训；科学实验

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 099

[中图分类号] G322 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）01- 0174- 03

0 引 言

“科学中心”是指那些相当于国际上被称为“科学技术中心” （Science and Technology Center，简称“科学中心”） 或以科学中心展示教育方式为主的科技博物馆。以美国旧金山“探索馆”的建成为标志， 20 世纪 60 年代以后，世界上掀起了科学中心的建设热潮。到今天，全世界已建成的科学中心已超过2 000 座。

1 科学中心信息化及展教功能建设

在我国，近年来信息化建设已经成为科学中心内容建设的重要组成部分。科学中心信息化建设的总体建设目标是，利用现代信息化技术管理科学中心运营过程中的各个环节，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术等应用在科学中心运营管理、展教和公众服务等方面。其最高阶段即科学中心的各部分都由智慧化的信息系统完成，无需人工干预，科学中心内外人与物、物与物、人与人实现智慧对话的状态。为实现这个目标，需要在科学中心现有业务管理模式的基础上，结合长短期的管理规划，对业务及管理进行梳理、提升和规范后，逐步建设起来。第一步，实现基本业务信息化建设。第二步，实现基础运营管理信息化建设。第三步，实现展教及公众服务智能化建设。第四步，实现智慧运营管理建设。其中，最重要的功能和目的就是直接服务于展教和公众，紧密结合现有先进、成熟的信息化技术，提升展览教育实践水平和公众体验就显得尤为重要，这也是科学中心在信息化规划第三步中需要重点实践的内容。

科学中心的展教工作紧密围绕展教大纲开展，展品类型包括互动启发类展品、模型展示类、多媒体教育类及艺术装置类展品等。近年来，信息化技术、互动体验方式都发生了很大的变化。特别是虚拟现实技术（以下简称VR或VR技术）和增强现实技术（以下简称AR或AR技术）的应用和发展发生了巨大的变化，应用场景和应用范围越来越大，资源内容越来越丰富。

科学中心实现教育传播功能的主要载体除了常设展览外，最重要的是加入了以探索实验与过程体验为主的教育培训专区。教育培训功能以青少年为主要服务对象，兼顾社会需求的多元化，注重双重素质教育，既培养科学素质，更侧重开发工程技术素质。

2 实验室案例分析

现着重以B科学中心“信息千里眼”远程观测实验室为例，具体阐述如何将VR技术与传统的教育功能相结合，从而提升教学体验的实践。

2.1 实验室简介

B科学中心“信息千里眼”远程观测实验室是以中小学生为主要对象，以远程观测为特色的科普实验室。学生操作实验室内的设备，可以控制远方观测点的摄像头，实现远程观测的探究方法。本实验室涉及生物学、生态学等自然科学。教学过程中采用学生观测、记录与教师引导、讲解相结合的教学方式，侧重培养科学探究的思路和方法。

2.2 实验室设施配备及用途

高清网络摄像头均布在三个观测地，硬盘录像机均布在三个观测地，用于录像和存储有价值的观测视频资料；3台42即ッ屏一体机及照片打印机放置在教室，学生通过触摸屏一体机进行操控，控制观测地摄像头的转向，观测动植物，达到科学探究的目的。

2.3 实验室的优势

（1）省去舟车劳顿，同时可享受异地优质科学教育资源。“信息千里眼”的三个观测点分别分布在武汉、昆明、青海。通过本实验室，在北京就能经常观察三地的动植物成长和环境情况，省去多次来回奔波，节省了大量时间和金钱，提升了观测和学习效率。

（2）整合大量优质资源进行科普教育。本实验室整合了科研院所的优质资源。不仅提供实时观测，还有专家团队提供支撑。既能传播知识，还能培养科学研究的方法。

（3）观测过程可实时保存，成为有价值的图像视频资料。传统拍照片和录视频，往往耗人力、时长短，而远程观测的方式可方便保存大量数据，满足不同人群从中挑选有价值片段的需求。学生还可现场打印观测到的图像。

2.4 发现的问题及解决措施

可见，该课程教学环节的重中之重就是远程实时观测，远程实时监控观测虽然在形式上有所创新，但仍面临以下问题：第一，受四季气候、时长的限制，观测者无法在一节课45分钟内看到植物发芽、成长、开花、结果的全过程，也无法人为控制动物按课程设定呈现相应的动作行为；第二，出于对设备的保护和观测点的实地情况等原因，摄像头的安装位置往往距离观测对象较远，视野范围有限，无法近距离靠近观测对象，致使观测起来不能十分清晰；第三，从远程观测系统看到的画面为传统2D形式，观测者没有身临其境的感觉。

利用虚拟现实技术沉浸性、交互性、构想性、动作性、自主性的特点，创建出的高度虚拟仿真效果，能使学生沉浸其中，不仅可以将植物的一生浓缩到短短几分钟内完整呈现，而且能将动物的各种行为活灵活现地展示出来，不受四季气候影响，也无需担心距离、时长等因素而产生的缺憾。如以远程观测小滇金丝猴的幸福成长课程为例，VR系统不仅可以在短时间内完整呈现滇金丝猴从出生到成年的形态特征，还可以通过互动设计，实现观测者以一个小滇金丝猴的视角，体验群体中其他成员给予小猴的关爱，如爬到爸爸的头上，侵犯作为一家之主的权威，他不恼怒，妈妈和阿姨们争相拥抱它，哥哥姐姐们带着他在树枝上跳跃玩耍，遇到危险时帮它赶走天敌等等，让观测者宛若滇金丝猴的家庭成员一般，感受猴群中小猴幸福成长的过程。总之，虚拟现实和VR眼镜系统，已成为借助虚拟现实及传感技术创造的一种崭新的教学教育系统，让每一个观看者带着惊奇和欣喜去体验真实的虚拟世界。

3 结 语

通过B科学中心“信息千里眼”远程观测实验室课程开发的实践，将科研院所科研资源+富媒体数字科普资源+虚拟现实技术与现有教学方式有机融合，将宝贵的科研现场、科研过程，应用虚拟现实技术带来的情景沉浸式、全景式的表达形式，形象逼真地呈现给体验者，有利于激发中小学生对科学的兴趣，有利于青少年创新思维的培养，有利于青少年及公众科学素养的养成，更可直接为科技馆相关培训教育功能目标的实现提供更好的方式方法。

除此之外，如VR技术、AR技术等新的信息技术，还非常适合应用到科学中心的常设展览中去，比如常设展厅大量的展项，均可运用VR、AR等新技术对展项进行延伸体验、说明和补充，与传统互动展项形成有效互补，更深层次的丰富了展项展示的形式和内容，从而更加吸引观众观看、互动和探索。

主要参考文献

[1]朱幼文. 中国的科技馆与科学中心[J]. 科普研究， 2009， 4（2）：70-73.

[2]龚剑.科技馆的实验教育[J].科技传播，2012（8）：37-38.

[3]朱玲玲.浅析科技馆的科学实验教育[J].科协论坛，2013（2）：45-46.

[4]李志坤.科技馆信息化建设的初步探讨[J].科技风，2013（17）：53.

[5]王星儒，唐硕阳.虚拟技术在博物馆建设中的应用研究[J].艺术教育，2015（2）：73-74.

[6]任星.浅谈虚拟现实技术及其在科技馆中的应用[J].科学大众：科学教育，2008（4）：138.

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计算机技术 工农业 生活 教育教学 前景展望

随着社会逐步步进信息化、现代化、网络化、数字化的时代，作为实现人工智能化的重要技术之一的计算机技术，以其功能强大，应用方便等优越特点已在各个领域，各个方面影响着我们的生活、学习，还有工作。计算机技术已成为21世纪每个人必需掌握的先进技术之一，是人类社会发展与进步的重要标志。在此，本文以计算机技术的发展史为开头，从工农业、民用、教育教学三方面进行了分析，以此论述了计算机技术的现状及其可能的发展前景。

一、计算机技术发展及其分类

如今，计算机技术是众多学科和工业技术的基础上产生和发展，又在科学和国民经济领域中得到广泛地应用。自Atanasoff-Berry Computer这世界第一台电子计算机到20世纪40年代由研发美国出了以雷达脉冲技术、通信技术等为基础的ENIAC的相继问世，国内外从未间断过对计算机技术的研究，不断地进行着探索与研发。直至今日，计算机技术已走向了超大规模集成电路，以及最新的智能自动化。它的发展已经到包罗万象，变化无穷的境地。而我国的计算机研究人员同也具有前瞻性，对于计算机技术进行不断地开发研究，从1983年的“银河”计算机到如今的基本实现计算机技术的自动智能化，其发展速度也是不可估量的。下面，笔者就简单介绍针对其涉及领域的不同而研发的几类新型计算机技术。

(一) 量子计算机

量子计算机是以量子力学理论为基础，对量子信息进行高速数学逻辑运算、存储、处理的新型的计算机物理系统。其主要作用有：计算机系统开关状态是通过链状分子的特点来判断的；通过机关脉冲技术对分子的状态进行改变；计算机随着分子聚合物的聚合运行。相比传统计算机系统，量子计算机具有数据储存量大，运行速度快，应用范围广，运用方便等特点。

(二) 光子计算机

“一枚直径为5厘米的棱镜，它的通过能力可以超过全世界现有的电话电缆许多倍”说的就是光子计算机。它是以光信号代替电信号进行数字运算到逻辑操作和信息处理、存储的新型计算机。无论是并行度、运行速度，还是信息传导、存储，还是能耗与散热方面，相比传统的电子计算机，光子计算机都具有一定的优越性与节能性，是典型的节能环保性产品。而且，光子计算机在元件损坏的情况下仍然可以安全运行，且不会影响最终计算结果。

(三) 纳米计算机

纳米这个词对于现代社会的人来说，应该不会陌生。它指的是一个计量单位，且规定1纳米＝10－9米。纳米技术是80年代初发展起来的新型技术，其目的在于通过对单个原子操控而实现一些特殊的功能。至于纳米计算机，就是指将纳米技术应用到计算机研发上可以使计算机的芯片体积得到很大程度的减小，从而减小了整个计算机的体积的技术。此类计算机不仅可以缩小成本，减少能耗，还能提高元件使用寿命和计算机的性能。

(四)生物计算机

生物计算机，即仿生计算机，是以生物芯片(即利用生物工程技术产生的蛋白质分子)代替在半导体硅片上集成效以万计的晶体管而制成的新型计算机。它是通过生物DNA的状态来反映信息状态的，并将遗传密码等同于存储数据的输入与输出，利用这种基因思想而进行地开发与设计。它的能耗仅为传统计算机的十亿分之一，速度却比其快十万倍以上，信息的存储量也比传统计算机大得多得多。

由上可知，如今的计算机技术已经达到了很高的水平，但是社会发展的脚步永不停息，因此，无论是量子计算机，还是生物、纳米、光子计算机，其发展仍有一段很长的路要走。

二、计算机技术应用现状

(一)工农业上的应用

计算机技术在工农业上的运用，不仅为其技术发展提供一定的平台，同时也增进了工农业的发展，提高了工农业的工作效率，同时也增加了工农业的经济效益。下面，笔者就计算机技术在工业上的设计、勘探的应用，以及农业上的技术、装备、信息传播上的应用分别做出浅析。

在工业上，计算机技术的应用主要有这几个技术方面的表现：一是，以数据管理技术为基础而构建的信息系统，即数据库技术，其主要用于信息系统的开发，以及数据的存储、分析、处理、展示、共享。二是，利用GIS技术而进行采集处理、存贮管理、分析输出地理空间数据及其属性信息的计算机信息系统，其已能实现全球化、动态化制图。三是，包括了三维建模、三维显示、三维操作的3D可视化技术，其被广泛应用于地质和地球物理学等领域。例如，勘探上常用的PETRE地质建模软件、Fast tracker三维地质建模等三维可视化软件。四是，具有一定的沉浸性、交流性、互换性和幻想性人机交换技术。其技术主要是为了实现人与计算机信息交互的人机界面技术，以及包含了人机虚拟环境模拟、触觉与压力反馈等基础技术的虚拟仿真技术。

在农业上，由于计算机技术的介入，其已基本实现了农业技术的数字化与可视化的管理与设计；计算机与专业农业地理信息软件的结合，将农业生产的各个环节系统地联系起来，形成了精准精确生产作业链条；农业信息的网络化使得农产品的销售与开发步入了一个新纪元，并最大限度地保护了农民的利益。

(二) 民用上的应用

现在，人们的生活与工作已离不开计算机技术。计算机技术不仅丰富了人们的生活，同时为人们带来了许多的便捷。例如，自来水公司利用计算机技术自主研发的设备、材料、工程、水质数据、档案、物业收费等管理系统与软件；美国医学上利用计算机技术，研发了可以充当医生眼睛与耳朵的移动机器人；办公室的自动化处理系统；电子信息化档案管理系统；图文并茂的、具有大储存量的电子图书等等。这一些都是计算机技术在民用生活、工作上的极好应用。

(三) 教育教学上的应用

21世纪是科学技术极其发达的世纪，也是拥有无数高科技产品的世纪。生活在高科技包围的世纪，我们要做的不仅是享受高科技带给我们的便捷与快乐，同时还要不忘对高科技的学习与利用，甚至于研究与改进。而作为高科技技术之一的计算机技术，对其，我们不仅学习基本理论知识，更要利用它把利用到实际的教学过程中，这将会为我国的教育事业的蓬勃发展打下坚实有力的基础。相比传统的教学，利用了计算机多媒体技术的教学，不仅丰富了教学内容，提高了教学质量，实现了教学的多样化与专业化，更多是达到了师生合作交流，激发了学生更多的积极性与创造性。如今，在日常的教育教学中，将文字、图形、图像、视频、声音等信息经计算机信息技术、计算机辅助画图设计等技术的编制处理后而进行的教学已是颇为广泛的教学方式，且这类教学方式也取得了相应的教学成果。

三、计算机技术的前景展望

由当今社会的发展形势我们不难看出计算机技术未来的发展应是朝着运算速度更高，计算机体积更小的方向。除去这两方面不说，其发展方向主要还有以下几个方面的表现：

第一，网络计算机。网络计算机是一个我们耳熟能详的概念，这个概念足见计算机与互联网两者是不可分割的。互联网是不同的人，不同的国家，不同的地区相互连接的一个主要媒介，而计算机正是通过网络而进行联系，并通过网络在不断影响着人们的生活与工作的。

第二，移动无线一体化。目前，网物、远程学习、视频会议、电子商务等都是计算机网络实现无线化、移动化、一体化的重要表现。通过网络计算机的移动无线一体化的实现，人们可以自由无限制地进行交流、交易、管理、控制，实现了全球化范围内的交流学习。

第三，计算机系统的自动智能化不仅可以实现计算机的自主分析、自主执行、自主处理、自主储存，还可以实现系统的自主选择与自主记忆，它是计算机技术发展必然趋势。

第四，计算机在社会生活中的应用越来越多，也越来越广，为解决其耗能问题，实现计算机技术环保性是值得业内人士深思的问题。

第五，人性化与个性化完美结合的计算机。计算机常于被人接触与使用，实现计算机的人性化是未来计算机必然发展方向。如果实现了这个目标，未来的计算机的交互方式将会多样化，不但可以通过书写和语言进行控制，还可以通过眼睛、大脑进行控制。而个性化计算机是针对某个人，或某个领域而专门制定的，例如家庭机器人保姆、医用机器人等。在满足了人性化设计的同时，完美结合个性化进行设计的计算机将会是一项有价值且实用的计算机建造工程。

四、结束语

总之，不管是21世纪，还是未来的社会；无论是生活，还是工作，计算机技术都会伴随我们左右。因此，计算机技术是我们必需掌握的高科技技术之一，只有这样，我们才能与时俱进，个人能力得到良好发展，而我们的社会才会因我们个人的进步而得到更大的进步。

参考文献：

[1]康会敏．计算机技术的发展和应用探析[J]．硅谷，2011，(06)．

[2]李新，周绪珍．浅谈计算机技术在档案管理中的应用[J]．科技致富向导，2011，(11)．

[3]刘立杰．计算机技术在现代农业中的应用[J]．湖北农业科技，2009，(11)．

[4]吴佼．利用计算机技术提高教学水平[J]．东西南北：教育观察，2011，(05)．

篇9

关键词：三阶段教学法；程序设计课程；非计算机专业；本科教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）31-0246-02

武汉大学遥感信息工程学院是集遥感、测绘、信息技术于一体的信息和工程类学院，学院培养的人才在中国乃至世界上一直具有重要的影响力。在本科生培养方面，除了系统培养学生的空间科学、地球科学等专业知识外，还系统培养学生的信息科学知识，包括计算机网络技术、程序设计技术、数据库技术、模式识别与人工智能技术等。由于专业课程较多，相对于计算机专业的学生来说，本院学生在信息学科的课程数与课时数安排上还是较少，比如计算机原理、操作系统原理等课程都没有教学安排。本人承担学院程序设计技术的本科教学工作，在学生计算机基础相对薄弱、程序设计课时安排有限的情况下，使用一套教师理论讲解与学生实践操作紧密结合的三阶段教学方法，使学生迅速跨过了程序设计的门槛，让学生能够通过后续持续的自我编程练习来提高编程素质，取得了很好的教学效果。

一、程序设计课程的三阶段教学方法

程序设计是一门实践性较强的课程，理想的教学结果应该是学生通过程序设计课程的学习掌握编程语言、养成良好的编程习惯并能够完成简单的软件开发任务。根据程序设计课程的特点，学院将教学场地安排在具备100台左右计算机的机房。结合本院学生的学科背景、计算机知识储备等情况，本人将整个课程的教学过程划分成3个阶段，不同阶段采用不同的具体教学方法，各阶段具体教学方法如下表所示。

第一阶段，即学生刚开始学习程序设计的阶段。首先教师进行教材相应章节的知识讲解，使学生了解相应的基础理论。然后教师将示例代码输入到程序编译器，该过程中辅助适当的代码介绍并编译运行。最后要求学生将代码在各自机位的计算机上进行输入与编译运行。对于初学者来说，最后过程中往往会产生大量的低级错误，包括编译器操作错误、输入法引起的符号错误等，这时学生通过举手示意，教师即到相应机位查看并解决各种问题，同时向学生解释错误产生的原因。

第一阶段的教学进度会比较慢，主要是由于学生刚开始接触程序设计课程，对编程环境以及程序设计理论比较陌生，因此会犯许多低级错误。教师在解决这类错误时，一方面需要自身具备较强的程序设计功底与丰富的程序设计经验，因为许多低级错误较难通过常规的编译器错误提示来定位与排除。另一方面教师也需要具备充分的耐心以及适当的技巧，如果出现的错误匪夷所思，则可通过学生的重复演示来定位程序错误的原因。随着学生练习次数的增加，程序出错的概率会逐渐降低，这时就可进入第二阶段。

第二阶段，即学生对编程较为熟悉的阶段。首先教师同样进行教材相应章节的知识讲解，使学生掌握相应的基础理论。然后要求学生将示例代码输入到编译器并编译执行。如果例子较为复杂的话，该过程中部分学生也会出现一些编译错误或逻辑错误，导致代码无法运行或运行得到错误结果，同样学生通过举手示意，教师到相应机位查看、解决并解释问题。最后教师公布标准代码并适当解释代码含义，编译执行并展示代码执行结果。在该过程中教师需要要求学生参考标准代码，养成良好的编程习惯。第二阶段的教学进度就比较快了，该阶段可一直持续到将教材内容全部讲授完毕。

第三阶段，即学生进行软件设计的实践练习阶段。首先教师布置一个软件设计任务，比如要求学生编写一个类似于微软“画图板”的软件，明确要求软件需要具备的基本功能，并要求代码具备规范性、软件具备美观实用性等。然后学生利用三周左右的时间去独立完成软件设计任务，该过程中学生可以相互交流或上网查阅相应资料，但不允许代码拷贝与抄袭。最后每位学生利用10分钟左右的时间公开演示所设计的软件，介绍基本功能与创意性、并展示关键代码等。在学生演示过程中，教师适当提问或点评，并根据学生的演示情况进行打分作为期末成绩的一部分。第三阶段可极大提高学生的实践动手能力，由于采用公开演示的方式，也基本杜绝了抄袭现象。

三阶段教学方法，各阶段在整个教学过程中所占的时间比例如图1所示。三阶段的教学过程结束后，几乎所有学生均能掌握程序设计的基本理论，具备程序设计的实践动手能力，能够获得较为理想的教学效果。

二、教学成果展示

以我院学生2011～2012学年、2012～2013学年学生程序设计课程的期末成绩，来说明三阶段教学方法的教学效果。2011～2012学年，由于学院教学条件的限制，程序设计课程主要在普通教室授课，教学过程主要以理论讲述为主，课后学生动手练习为辅。2012～2013学年，由于学院教学条件的改善，程序设计课程改为在计算机房授课，并按照三阶段教学方法来实施教学工作。统计学生两个不同学年的期末成绩，得到如图2、图3所示的结果。

从图2中可看出，2011～2012学年，62名学生参加考试，取得及格成绩的学生人数为49名，不及格学生人数为13名，大部分及格同学的成绩位于80分左右。从该结果可看出，程序设计课程如果仅仅使用课堂授课的方式，较难取得理想的教学效果。从图3中可看出，2012～2013学年，72名学生参加考试，取得及格成绩的学生人数为70名，不及格学生人数为2名，大部分及格同学的成绩位于90分以上。从该结果可看出，程序设计课程改为在计算机房授课，并采用三阶段教学方法后，取得了理想的教学效果。

通过将学生的成绩按照≤69分、70～79分、80～89分、≥90分划分为4个成绩区间，分别统计2011～2012学年、2012～2013学年4个成绩区间学生人数占总人数的百分比，可绘制得到如图4所示的结果。

从图4中可以看出，2011～2012学年学生期末成绩主要分布在89分以下，而2012～2013学年学生期末成绩主要分布在90分以上，由此可见三阶段教学方法相对于传统的教学方法来说，能够显著改善非计算机专业的大学生程序设计课程的教学效果。

三、结论

程序设计是一门实践性较强的课程，对于高校非计算机专业的大学生来说，在学生计算机基础知识相对薄弱及课时安排有限的情况下，采用一种教师理论讲解与学生实践操作紧密结合的三阶段教学方法，能够使学生迅速跨过程序设计的门槛，并继续通过不断的自我练习，巩固提高程序设计水平，实践也表明该方法能够取得理想的教学效果。

参考文献：

[1]王昊，王化更，谢飞，陈乃超.以项目教学驱动机电系统设计课程教学改革[J].教育教学论坛，2015，（1）.

[2]黄静，高延英，杨宇姝.基于计算思维的程序设计课程教学模式研究[J].计算机教育，2013，（5）.

[3]石媛，牟占军.浅谈高校教师教学方法的创新[J].教育教学论坛，2013，（4）.

篇10

关键词： 模式识别； 虚拟教学平台； 网络技术； 计算机技术

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）07-59-03

Abstract： Aiming at the existing problems in the teaching of pattern recognition course， the key issues that should be addressed in designing the virtual teaching platform of pattern recognition course are analyzed with the characteristics of the course，. The platform is constructed by the computer technology and Internet technology. The following functions including the course description， membership management， online learning， project development， online testing and online discussion are provided. The virtual teaching platform greatly expands teaching space， enriches the teaching method and improves teaching efficiency. It provides the teachers and students with a convenient and effective online environment.

Key words： pattern recognition； virtual learning platform； internet technology； computer technology

0 引言

鉴于模式识别技术的重要性，许多高等院校都将模式识别作为自动化、计算机科学与技术、控制理论与工程等相关专业研究生的主修课程。该课程理论性强、实践性突出，与学科内的多层面内容相融合，其前沿技术发展日新月异，是集理论性、实用性、创新性于一体的综合性课程[1]。但由于模式识别课程内容太多[2-3]，无法在有限的课时内全面讲授，而基于互联网的开放式虚拟教学平台为我们解决这一问题提供了有效的途径。作为传统教育教学的有益补充，虚拟教学平台可为教师和学生提供一个具有交互性、共享性、实时性和综合性的学习环境[4]。本文首先介绍构建“模式识别”虚拟教学平台的必要性，然后给出该平台的实现方法及各模块的功能。该平台整合了课程的教育教学资源，强化了教学过程中“教为主导，学为主体”的教学理念，有利于激发学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解和掌握教学内容，培养学生的创新能力，提高教学质量。

1 “模式识别”虚拟教学平台建设的必要性

模式识别是指通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读，是信息科学和人工智能的重要组成部分[1]。对于机器人、机器视觉、信息获取、语音识别等研究有重要意义，已经在军事、医学、公安、交通管理、天气预报等领域得到了广泛应用。我们对广西某高校模式识别课程的教学现状作了一次调查，师生普遍反映模式识别课程内容繁杂、难讲、难学。下面我们从课程本身、教师授课和学生学习三个方面来分析该课程教学存在的主要问题。

1.1 课程内容较多、理论性强

首先，模式识别课程内容较多，通常包括贝叶斯决策与估计、特征提取与选择、分类器设计与评估、聚类分析、有监督、无监督以及半监督学习、神经网络、支持向量机、模糊分类等，要在有限课时内向学生讲授这些内容并使其掌握是很困难的一件事情；其次，模式识别课程涉及的数学知识较多，包括高等数学、线性代数、数理统计、矩阵论、随机过程、工程优化方法、小样本统计学习理论、模糊数学等，这对学生的数学功底是一个较大的挑战，同时也使得教学面临着尴尬局面：既不能花过多的时间讲数学基础知识，又要把以这些数学知识为基础的内容讲清楚；最后，模式识别还是一门实践性要求较高的课程，要求学生能运用模式识别相关理论对实际问题进行分析和抽象建模，并编程实现问题的自动化求解，因此要求学生具有较强的知识储备、自学和动手能力。

1.2 教学方法单一落后

受长期给本科生授课方式的影响，大部分导师对研究生上课仍然采取“满堂灌”的形式。他们往往会根据自己对课程的理解来上课，缺少与学生的交流，无法站在学生现有知识水平的基础上去体会课程的难度，这是其一。其二，有些导师由于缺乏与模式识别相关的课题研究经验，因此无法结合自身体会将有些深奥的模式识别公式或理论形象化和实例化，而这往往是学生喜闻乐见的教学方式。其三，教学未能与时俱进，仍采用课堂讲授为主的教学方式，学生动手实践少，因此很难将抽象知识和实践结合应用。

1.3 研究生基础和学风整体呈下滑趋势

首先，受扩招和重点大学竞争的影响，地方高校生源质量整体呈下滑趋势，大部分研究生是通过调剂录取的，其中还包括相当数量的跨专业的学生，因此这些学生的专业素养，特别是数学基础普遍较差，这给模式识别课程的教学带来了很大困难；其次，由于自身基础较差，研究生对学好模式识别课程缺乏足够的信心，在学习和科研上缺乏积极性、主动性和刻苦钻研的动力；最后，研究生的学习能力存在差异性，单一的课堂教学模式难以真正做到因材施教。

因此，有必要对现有教学模式进行改革，通过利用计算机技术和网络技术构建虚拟教学平台，以此来突破传统课堂教学的时空限制，并充分调动学生学习的积极性，最终达到在有限时间内高质量地完成课程教学之目的。

2 “模式识别”虚拟教学平台的研究

通过上一节的分析不难看出，要构建一个切实高效的虚拟教学平台，就必须从课程设计、教师教法和学生管理三个方面来进行分析和研究。下面是我们对构建“模式识别”虚拟教学平台的几点思考。

⑴ 教学平台应对课程教学信息资源进行有效整合。由于模式识别内容较多，并涉及大量数学理论，因此课堂上只能对部分内容和理论进行精简式讲解。为了使学生能对课程信息进行全面了解，虚拟教学平台必须提供更为详实的教学资料。例如，以电子教案、多媒体课件、教学视频及教学参考资料等形式对课程信息进行共享。学生可以通过该平台自主地预习和复习，打破传统教学模式的时空限制，实现课堂教学的课外延伸，使学习过程变得更加方便和灵活。

⑵ 教学平台应提供在线项目开发和管理的功能。模式识别是一门理论与实践紧密结合的课程，因此必须培养学生应用模式识别理论去解决实际问题的能力。同时，教学理论表明基于任务驱动的学习方法能有效地激发和维持学习者学习的兴趣和动机，并有助于教学者对学习者进行有效管理[5]。为了达到以上目的，我们在构建虚拟教学平台时提供了在线项目开发和管理的功能。学生可以通过平台自主地完成教师给定的项目任务，教师也可以及时地掌握学生完成项目任务的进度，并给出必要的指导和帮助。

⑶ 教学平台应提供交互式学习的功能。教学理论和实践表明，基于自由讨论和交流的学习方式能有效地提供学习效率。然而，受教学时间的限制，在课堂教学中组织充分的教学讨论和交流存在一定的现实困难，因此我们以新生代学生更愿意接受的留言板、邮件系统等形式设计了交互式学习模块。通过虚拟教学平台，学生之间可就学习过程中遇到的各种问题展开讨论并及时反馈，教师也可以通过该平台将教学心得等信息传播给学生，增强教师与学生之间的交流。

3 “模式识别”虚拟教学平台的实现

本文以Dreamweaver作为教学平台的开发环境，使用JSP技术，设计了基于B/S模式的“模式识别”虚拟教学平台。该平台主要由课程介绍、成员管理、在线学习、项目开发、在线测试和在线交流等模块组成，其功能结构如图1所示。

3.1 课程介绍模块

课程介绍模块主要由课程信息和教学模式简介两部分组成。其中第一部分提供了课程简介、教学大纲、教学计划、推荐教材等基本教学信息；第二部分介绍了该课程所倡导的教学理念、教师所采用的教学方法及对策、以及学生应该使用的学习方法等。

通过该模块学生能对模式识别课程的基本情况和教师拟采用的教学方法有一个通盘了解，从而知道该如何去执行和操纵整个学习过程，才能获得最好的教学效果。

3.2 成员管理模块

系统的成员主要有教师和学生。教师信息管理模块主要提供课程负责人和主讲教师等基本信息的维护及查看功能，并展示教学团队所有成员的教学及科研成果信息。学生信息管理模块主要介绍每个学生的基本信息、所在班级以及所承担的项目任务等情况。

通过成员管理模块学生对教师的教学水平和科研能力有了充分了解，教师也可对学生的知识基础有所了解，从而有助于制定合理的教学方案，最终实现师生之间的相互了解和沟通。

3.3 在线学习模块

该模块有教学资料管理和在线课程学习两部分。其中教学资料管理模块提供了与“模式识别”课程相关的教学资料的上传、删除等功能，如电子教案、多媒体课件、教学视频及教学参考资料等；在线课程学习模块提供了多媒体课件和教学视频的在线播放功能。对多媒体课件的制作，主要使用了Powerpoint、Authorware、Flash等软件。

该模块支持学生在课堂以外进行自主学习，通过观看相关课堂教学视频和课件等方式，达到课前预习和课后复习的目的，有效避免了教学受到时间、地域约束的影响，使学习过程变得更加便捷和灵活。

3.4 项目开发模块

项目开发模块由项目任务管理和在线项目开发两部分组成。其中第一部分主要负责项目任务的编制、介绍、分配以及测试数据的上传和维护，教师用户可以通过该模块及时掌握学生执行项目任务的情况，并给出相应指导；第二部分则提供一个基于Matlab语言的“模式识别”课程项目开发系统，学生可通过该系统实现项目任务的在线开发、程序代码的上传和在线测试。常见的项目任务有手写数字识别、人脸识别、指纹识别、虹膜识别、车牌识别等。

项目开发模块是我们这个虚拟教学平台的一大特色，它的作用是双重的，既培养了学生应用模式识别理论解决实际问题的能力，又便于教师有效地监督和管理学生学习。

3.5 在线测试模块

在线测试由测试题库管理模块和在线课程测试模块组成，其中测试题库管理提供测试题目的新增、修改、删除等维护功能。在线测试功能分为章节测试和在线考试两大类。章节测试是对某个章节的知识掌握情况进行在线测试，在线考试是对整个课程知识点的掌握情况进行综合测试。考试题型由选择题、判断题和实例设计题所构成。学生点击开始考试后，系统会根据测试题库随机生成一份考卷，测试完成后系统将测试结果及参考答案反馈给学生。

通过这种无纸化考试有助于学生进行自我检查，掌握自己的学习情况，及时查缺补漏。也有助于教师及时了解教学效果，并做出相应的调整。

3.6 在线交流模块

课程论坛为教师和学生提供讨论交流的平台，学生可以在这里学习过程中遇到的问题、学习心得及自己的学习资料等，实现一定的资源共享。学生可以通过在线答疑功能，将学习过程中遇到的问题和产生的疑问向老师提问，教师可以以留言的形式对问题进行解答。此外，教师还可以将一些具有普遍性的问题到论坛中，便于学生参考。

4 结束语

基于网络的虚拟教学平台是一种新型的教学模式，是对传统教学模式的有益补充，在高校教育中已发挥越来越重要的作用。本文构建了“模式识别”课程的虚拟教学平台，学生可以通过该平台随时随地预习、上课、复习、讨论和开发项目，这有效地促使学生进行主动学习，让师生之间的沟通与交互更加方便和灵活。此外，这种教学模式对于开展个性化教学，真正实现因材施教，也起到了积极作用。

参考文献：

[1] 史海成，王春艳，张媛媛.浅谈模式识别[J].今日科苑，2007.22.

[2] 边肇祺，张学工.模式识别[M].清华大学出版社，2002.

[3] Sergios Theodoridis. Pattern Recognition[M].San Diego： Academic Press，2006.

篇11

[关键词] 数字化生存； 数字化生存能力； 信息技术课程目标

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 张丽霞 （1965—），女，河北唐山人。教授，硕士生导师，主要从事信息化教学基本理论和数字化学习环境设计研究。

引 言

伴随着数字技术在人类活动中的“浸入”，当今社会结构已经演变成现实社会与数字社会并存的形式，社会主体的生存表现为现实生存与虚拟生存并存的状态，数字化生存能力随之成为当代人必备的一种全新的生存能力。

作为数字世界“土著居民”的青少年，他们是使用数字技术最广泛和受数字技术影响最深的族群，其数字化生存能力直接关系到自身的发展，也关涉到数字社会与现实社会的生态秩序。培养他们在数字社会中生存的品格、能力、思维与行为方式，使他们能够在纷繁复杂、充满诱惑与挑战的数字社会中生存，成为合格的数字公民，是对基础教育提出的新要求。

作为应对信息技术发展而设置的信息技术课程，其课程目标应与时俱进，以数字化生存能力的培养为线索，实现目标体系的扩展与位移，从而为迎接数字社会的挑战、培养年轻一代的数字化生存能力搭建桥梁。

一、数字化生存能力释义

“数字化生存”这一术语因美国麻省理工学院尼葛洛庞帝教授的《数字化生存》（Being Digital）一书而广为传播和使用。目前，对“数字化生存”有多种解释，我们可以这样来理解：（1）数字化生存（Digital Life）是一种活动方式，是指应用数字技术（信息技术）所从事的生产、生活、学习、交流和社会事务等各种活动的总称；（2）数字化生存（Being Digital）是一种存在方式，是应用数字技术构建的、以数字形式而存在的客观世界，属于哲学层面的范畴；（3）数字化生存是一种环境，是应用信息技术构建起来的、人类生存的另一种空间。要想自如地适应这种生存方式与存在状态，需要相应的生存能力，即数字化生存能力。

数字化生存能力是指在数字化环境中，应用数字技术从事生产、生活、学习和社会事务等活动的能力。这种能力是在信息技术能力和信息素养基础上提出的数字社会中人所具备的基本能力。进入21世纪后，随着数字社会的来临，人们应用信息技术已经不仅仅限于传播和获取信息，而是要通过信息技术满足生产和生活各个方面的需要，传统意义上的信息技术能力和信息素养已经不能满足人的自我发展和社会发展的需要，数字化生存能力即成为人们的必备能力，它是个体实现数字化生存与自我发展的必要条件，是充分享受数字化世界的精彩、避免数字化生存的负面影响、摆脱数字化生存的困境并创新数字世界的必备能力。

二、信息技术课程目标重构的必要性

（一）数字时代对培养青少年数字化生存能力的诉求

数字化生存不是简单地模拟或者复制现实社会的生存方式，而是以一种数字化方式在相当程度上对现实生存的重新塑造，所展示的是一种与现实社会的生存方式不同的新的生存方式。一方面，数字化以它的快捷性、多维性、创造性、去中心化等特征给社会和人的发展带来前所未有的机遇，对发挥青少年的想象力、主体性、创造性带来很大的裨益；另一方面，其扩张性与支配性特点又给人类生存和社会发展带来了极大的挑战，它不仅带来了发展健康人格和社会信用等方面的挑战，“数字依赖”、“网络成瘾”等还可能给我们的学习、生活带来不可预知的“人为风险”，诸如消极娱乐、自由泛滥、技术偏执、认知错位以及道德失范等。

由此，我们不得不产生忧虑，处在身心有待发展时期的青少年可以在教师、家长完全不知情的情况下，“疯狂”地获取各种信息，“为所欲为”地构建不同的身份角色，“游荡”于任何想去的“地方”，自由地购买想要的物品，建立与任何人都能实现交互的关系。这种环境下他们能够享受数字技术带来的便捷与精彩，但同时，不良信息会污染他们的视听，不良思想会侵蚀他们的心灵，物质的欲望会弱化他们的理智，网络成瘾会影响他们的身心健康，少人干预的环境会造成责任感的缺失。这些现象一旦泛滥，必将对个人与他人造成伤害，影响虚拟社会乃至现实社会的秩序。诸多调查研究告诫人们，近年网络犯罪已居青少年犯罪的首位。这些问题已向教育敲响了警钟，向教育提出了诉求，即要培养青少年能够充分享受数字社会带来的便利与精彩，同时更能够迎接数字社会的挑战的能力，培养他们的自控力、辨别力，形成数字化生存能力，促使他们成为合格的数字公民。这些诉求是对作为应对信息技术飞速发展而设置的信息技术课程的热切呼唤，因此，将信息技术课程作为我国中小学生数字化生存能力培养的主渠道变得刻不容缓。

（二）对信息技术课程改革的呼唤

从教育部2000年召开的全国中小学信息技术教育工作会议并颁布《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》（以下简称《纲要》）起，信息技术课程经历了近13年的发展历程；自2003年颁布的《普通高中信息技术课程标准》（以下简称《课标》）至今也近十年，其中对课程目标作了较为详细的描述。在此期间，除了信息技术自身有很大发展之外，信息技术的应用以及相应的社会、文化等方面也都有很大的发展，数字化生存能力的培养要求更为迫切。那么，我们的信息技术课程目标是否适应当今社会的需要呢？

在研究与实践中，人们趋于一致地将信息素养作为中小学信息技术课程的核心目标，并对信息素养的含义进行了大量的理论研究与实践探索。诚然，信息素养对每个公民的确很重要，它所强调的信息获取、加工、处理、交流等的知识与能力是每个公民所应必备的。但是，从总体上来看，这种信息素养目标所强调的是对信息的获取与简单应用，在制定纲要时是比较适合当时的社会发展状况的。随着数字化生存时代的到来，尽管在对信息素养的界定及实践中也有运用信息技术进行学习、生活的目标内容，但是有关生存能力方面的目标涉及得不多，也不够明确。所培养的学生主要是信息的消费者，缺乏对主动参与信息的创造、自愿参与运用信息去解决生活与学习中问题的能力的培养，更缺乏对有关数字公民意识、数字文明礼仪、数字化学习与商贸等能力方面的主动培养，这与数字化生存能力的养成存在着一定的差距，现有的信息素养目标的内涵已经滞后于数字社会的发展。

三、信息技术课程目标的重构

信息技术课程目标的重构是在信息素养为核心目标的基础上，依据数字化生存对公民提出的要求，将数字化生存能力纳入到课程目标体系之中，对信息素养的内涵与外延予以扩充、位移。

美国学者（Mike Ribble）在《学校中的数字公民教育》一书中，提出了数字公民的九项基本要求（能力结构）：（1）具备数字参与意识与能力（Digital Access）；（2）具备数字商贸能力（Digital Commerce）；（3）具备数字交流能力（Digital Communication）；（4）具备数字文化（Digital Literacy）；（5）具备数字礼仪（Digital Etiquette）；（6）遵守数字化法律（Digital Law）；（7）承担数字权利和责任（Digital Rights& Responsibilities）；（8）具有数字健康意识（Digital Health and Wellness）；（9）保障数字安全（Digital Security）。[1]国际教育技术协会（The International Society for Technology in Education）在其公布的《面向学生的教育技术能力标准》（2007年）中，从技术的合理应用角度提出了对数字公民的基本要求：理解与技术相关的人类、文化、社会问题，并且能够在技术应用过程中遵守法律与道德规范。这些要求为我们重构信息技术课程目标提供了很好的借鉴。

参照这些研究成果，依据数字社会的发展需求，在中小学信息技术课程目标建设中，需要在原有信息素养核心目标以及三维目标的基础上，加强技术应用行为能力方面的目标，增加对数字社会的认识、数字公民意识、数字化生存常识等方面的目标，这是对信息素养这一核心目标中注入新的理念与内容的过程，是对原有课程目标的继承与发展。

（一）“数字社会认知”目标

数字社会不仅是对现实社会的模拟，更多的是对它的延伸、扩展与重构，数字化生存作为一种新的生存方式，相对于现实生存具有更开放、更自由、更个性、更多元等特点，然而，这些特点往往与秩序缺失、道德沦丧、人性失落、人格扭曲等问题相伴随。应对数字社会的发展变化，作为数字社会的公民只有认识、理解并正确面对数字社会与数字化生存的特征，才能在数字化生存过程中趋利避害，才能去适应它、利用它、改造它，进而形成与提高自身的生存能力。

然而，在《纲要》和《课标》中尽管有一些诸如“增强学生的信息意识，了解信息技术的发展变化及其对工作和社会的影响”的目标，但是应对数字社会的发展，这样的目标显现出了它的空泛性与滞后性的缺陷。因此，在重构中小学信息技术课程目标时，应该增加对数字社会与数字化生存的认知与理解方面的培养目标。

1. 能够理解数字社会为人类带来的便利与精彩

设置这类目标的目的是促使学生在信息技术课程的学习中能够认识到，数字技术已经走进人类生活的各个角落，人们能够在数字社会中应用数字技术从事类似于现实世界又超越现实世界的诸如政治、经济、文化、生活、学习、交往等活动，[2]比如，认识到我们可以靠敲打键盘而坐拥书城，尽享知识共享、开阔视野的乐趣；交往不再受时间、空间、种族、地位、等级的限制，心理能够得到充分的宣泄；[3] 通过电子购物，获得所需物品；能够通过各种交互平台参与社会公共事件的评议、谏言献策；合理适度的网络游戏能够开发智力等。

青少年只有充分认识数字技术的便利与精彩，才能积极主动地发展自身的数字化生存能力，主动地参与数字化生存、享受数字化生存。

2. 能够认识数字社会给人类带来的挑战、困惑及危险

在信息技术课程中增加对数字社会带来的挑战与困惑的认识方面的目标，使青少年对数字社会有一个客观全面的认识，以便敲响警钟，并自觉发展应对挑战与危机的能力。

比如，知道在海量信息面前，人们容易产生信息超载、迷航；知道如果搜索代替了记忆，内储知识将会减少，造成知识的匮乏；明白集字符、声音、图像、动画、视频等于一身的计算机多媒体技术在迎合了人们形象化思维需求的同时，会造成更多的人逐步成为只“看图”不“识字”的人，[4]形象思维的认知模式会逐渐排挤抽象思维模式，思考能力将被弱化； [5]知道如果每天淹没在数码的海洋中，身体将变得越来越虚弱；[6]认识到数字技术使得那些沉湎于虚拟世界中的人，跟自然、现实社会的直接交流与对话的机会减少，逐渐背离现实社会，产生逃避现实的消极心态，引发心理和情绪的障碍；认识到由于道德环境的“非熟人社会”和道德监督机制的“少人干预、管理和控制”的特点，将为道德相对主义的盛行提供土壤。[7]

青少年只有认识到数字生存的挑战与危机，才能保持清醒的头脑应对数字化生存，避免数字化生存带来的负面影响。

3. 能够理解数字化生存的技术依赖特征

要能够理解数字化生存是一种技术依赖的生存方式，是应用数字技术在数字空间从事工作、生活、学习、交往、娱乐等活动的存在方式。比如，人们借助于数字技术创造的各种工具与载体，迅捷地获取知识与技能，以平等互助的方式与世界各地的人进行在线交往；通过键盘的敲击享受网购的便利、享受“SOHO”（Small Office、Home Office）的工作乐趣，等等。另一方面，能够认识到数字化生存是以数字化形式显现的存在状态，“以互联网为代表的数字技术始终是外在于人的一种客观存在，数字化生存虽然在一定程度上解放了人的四肢和大脑，扩大了人的交往范围，延伸了人的本质力量，但其归根结底只是人基于技术的一种生存状态”。[8]由此进一步认识到，离开了技术无所谓数字化生存，其中的主体如果缺乏应用技术的能力，数字化生存也将无法实现。

理解了数字化生存的技术依赖特征，将促使青少年自主地学习和掌握数字技术的应用技能与技巧，同时，也促使他们随时关注数字技术的发展动向，了解其在日常生活中的基本应用情况，从而培养其对数字化技术的积极态度。

4. 能够理解数字化生存的文化本质性特征

数字化生存具有文化本质性特征，[9]体现在“开放性”、“多元性”、“平等性”等方面，在尼葛洛庞帝所指出的数字化生存的“分散权力、全球化、追求和谐和赋予权力”的特征中，[10]同样也蕴含着文化特征本质的内涵。这些特征首先决定了数字化生存是一种权力分散、去中心化的生存，此社会是一个少人干预的、匿名的、去身份的、非熟人的社会。在这里人们以数字符号的形式而存在，“数字（数据）已经成为数字时代中每一个现代人生存的符号”，[11]没有了现实社会中的权利、地位、身份的约束，人们被赋予了充分享受自由的权力。其次，这种生存方式是能够充分展示个性的生存方式。数字社会为每个公民提供充分展示个人才能的机会，每台计算机终端都可以是个性展示的舞台。

青少年对数字化生存的文化本质有了深刻的认识后，才能够充分利用其自由、自主、开放等的优势，充分张扬个性，为他们能够充分地享受数字世界的精彩提供保障。

（二）“数字化生存技能”目标

创造性地应用数字技术解决生活、学习中问题的能力是数字公民必备的能力。在《纲要》和《课标》中，尽管已经涵盖了“……通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力……”，在各个学段的具体教学目标中也渗透了信息技术应用能力方面的目标。比如，小学阶段目标的第4项为“能够在他人的帮助下使用通讯设备远距离获取信息、与他人沟通，开展直接和独立的学习，发展个人的爱好和兴趣”。初中阶段目标中的第3项为“学会应用多媒体工具、相关设备和技术资源来支持其他课程的学习，能够与他人协作或独立解决与课程相关的问题，完成各种任务”。高中阶段目标中的第3、4、5、6项为“掌握运用信息技术学习其他课程的方法；培养学生选择和使用信息技术工具进行自主学习、探讨的能力，以及在实际生活中应用的能力；了解程序设计的基本思想，培养逻辑思维能力；通过与他人协作，熟练运用信息技术编辑、综合、制作和传播信息及创造性地制作多媒体作品”。这些表述均为有关信息技能方面的目标，但是这些目标多涉及简单的信息获取与加工，在与生活、学习等数字化生存技能的目标描述上显得过于空泛。鉴于此，对原有的信息技术课程目标中有关信息技能目标进行扩展，从信息的获取、简单加工与应用，位移到应用数字技术解决学习、生活中的问题的能力目标方面。

1. 能够自如地进行数字化学习

数字化学习是基于数字技术（通讯技术、微电子技术、计算机技术、人工智能、网络技术、多媒体技术等）的学习，[12]信息技术课程中要培养学生的数字化学习能力，比如，能够自如地、高效地运用数字技术工具获取信息、表达与应用信息；能够高效地运用各种学习工具创造性地完成学习任务；能够运用各种交互平台实现与教师、学习伙伴的交互；能够运用虚拟现实技术获取知识、技能，运用各种数字娱乐的优势功能促进自身发展等。

2. 能够健康地进行数字化娱乐

青少年对数字技术尤其是互联网的娱乐功能的使用超过对任何一种其他功能的使用，其中的娱乐项目可谓琳琅满目，网络游戏、聊天、电影电视、音乐欣赏等。很多时候，他们还不能真正知道哪些娱乐活动适合他们参与，应该如何参与，而且往往缺乏自控力，容易形成消极娱乐的现象。信息技术课程目标中应增强有关健康娱乐活动的目标。比如，能够自我控制游戏娱乐时间、明确交友的基本原则、知道不登录、不玩暴力游戏，等等。

3. 能够智慧地从事数字商贸活动

数字商贸活动已经成为当今青少年生活中的一个重要组成部分。青少年要理解这个活动与活动过程，形成数字化商贸能力。比如，知道如何鉴别商家的诚信度，知道敏感信息（如信用卡号、密码）提供给不安全网站的危险性，知道如何与商家沟通协商，知道如何快捷准确地找到自己需要的东西，能从讲信誉的商家买到商品，同时能够避免网购成瘾的发生，等等。

（三）“数字化生存规范”目标

尽管在数字世界中没有了国家、种族的界限，个体在虚拟社会中更自由、更个性，但是，作为一种社会系统，同样需要其公民具有法制理念，能够自觉维护社会秩序，具备良好的数字文明礼仪。在《纲要》中规定了“……教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题，负责任地使用信息技术……”。小学阶段目标中第5项为“知道应负责任地使用信息技术系统及软件，养成良好的计算机使用习惯和责任意识”；初中阶段目标中第5项为“树立正确的知识产权意识，能够遵照法律和道德行为负责任地使用信息技术”；高中阶段目标中第8项为“树立正确的科学态度，自觉地按照法律和道德行为使用信息技术，进行与信息有关的活动”。可见，当时在制定课程目标时考虑到了信息文化、信息伦理道德方面的目标。但是这些目标在应对当今数字社会的发展中，已经显得笼统不够具体并且滞后。因此，在原有的相关目标基础上，需要增加遵守数字社会法律法规的目标、文明数字化行为活动方面的目标。

1. 能够自觉遵守数字社会的法律法规

数字环境中的交往具有高度的开放性、广泛性、自主性、平等性、间接性与匿名性等特征。在这个自由至上的王国里，唯有正确认识数字社会的法律法规，明确什么该做什么不该做，才能顺利生存其中。诸如，不窃取他人信息，不做黑客，不制造不释放病毒，不参与网络欺凌、诈骗，不用煽动性的语言，等等。

2. 能够进行文明的数字化交流活动

交流与沟通能力是个体处理人际关系和与他人协作的能力，是数字化生存的基本能力之一。数字技术为人们的沟通提供了空前的即时通道，创造了一个新的社会交互框架，它与现实社会中依血缘、亲缘、地缘等关系建立起来的封闭半封闭的群体不同，所形成的是一个巨大的无形群体，在这里人们的交往空间更为广阔、平等、自如，交流的内容更为广泛。但是，同时也引发了人格异化和人的主体性缺失问题。[13]在信息技术课程目标的设计中，要关注数字化沟通交流能力目标。比如，能够在虚拟情境中了解并调节自身的情绪，理解并积极应对他人的情绪；能够有建设性地影响别人的言行，有效地解决冲突；[14]尊重、理解他人，不肆意打扰他人；用语要文明礼貌，不讲粗话、荤话；知道要在恰当的场合应用数字技术，如不在课堂上、会场上用手提电脑和手机播放与课堂无关的信息，用手提电话时不要影响他人；未经同意不把他人的名字、信息到网上；论坛中发言时要经过思考，不要随意灌贴，以免浪费空间和时间；发邮件时知道填写主题和姓名，收邮件要及时并且及时回复，等等。

（四）“数字化生存健康与安全常识”目标

数字化生存是一种应用技术的生存状态，数字技术和产品的应用给人们的生活与学习带来了极大的便利，同时对青少年身心健康也带来了许多不利因素，也带来了安全方面的困扰，但这并不可怕，增强青少年的控制力、抵抗力是关键。《纲要》中初中阶段目标的第4项为“在他人帮助下学会评价和识别电子信息来源的真实性、准确性和相关性”；高中阶段目标的第7项为“能够判断电子信息资源的真实性、准确性和相关性”。这些目标已经初步体现了对信息安全意识方面的关照，但是，缺乏健康意识、主动关注技术安全等方面的培养目标。

1. 知道过度依赖数字技术对身心发展的不利影响

数字技术的广泛应用在给人们带来便利的同时，也“造就了”很多身心健康方面的问题，比如，由于不注意合理地安排时间、坐姿，造成视力的下降、腰椎变形、鼠标手等身体状况，还可造成植物神经紊乱，导致免疫功能降低，引发胃肠神经官能病、心血管疾病等。由于过度参与网络游戏造成虚拟与现实的混淆，产生抑郁、孤独、焦虑等心理疾病。信息技术课程实施中要促使青少年认识到数字技术的负面影响，增加有关健康意识与能力方面的目标，保障青少年健康快乐地成长。

2. 能够主动关注技术安全与自身安全

增加这类目标，目的是使青少年知道不经过病毒防护的电脑是很脆弱的，不经过保护处理的电子化数据是很容易丢失或被窥伺甚至被偷窃的，能够应用虚拟防护软件、电子防火墙等对自己的文件“装门上锁”；明确不随便在网上泄露家庭、自己的电话号码、联系方式等；牢记不登录黄色网站，不随意见网友，对陌生的电话、短信、邮件要提高警惕。对这些有了充分的认识，就能够自觉地防患于未然，避免不必要的麻烦，快乐地生存于数字社会。

（五）“数字公民意识与责任”目标

数字公民是指应用一定数量的信息技术参与社会活动的人，[15]数字公民意识是在心理层面上对数字社会中自己身份的自觉认同，是在一定价值观的指导下，对与数字社会及他人之间关系的认识和态度，是对数字社会权利和义务的自觉认识。[16]数字公民意识的形成与提高是形成数字化生存能力的先导。在《纲要》和《课标》中均缺乏数字公民意识方面的培养目标，这与数字社会的需求产生了脱节。因而，在课程目标重构中应增加有关数字公民意识、数字公民责任方面的内容。

1. 能够明确个体在数字社会中的地位

青少年学生要意识到自己是数字社会的一分子，是数字世界的主人，既是数字环境的消费者也是建设者。有了这样的认识，才能积极参与到数字社会的活动中来，获得需求上的满足与能力的发展。

2. 能够意识到个体在数字社会中的权利与责任

数字公民应该具有自主意识、平等意识与责任意识。意识到自己具有独立自主地参与数字社会活动的权利，诸如学习、工作、购物、交流等活动的自由；在法律法规允许的前提下自由发表言论，参与公共事件的评判、反思和争论的权利。更要意识到在享有权利的同时，也必须承担一定的数字公民责任与义务，要明确并践行作为数字社会的主要践行者所应承担的责任，比如关爱他人、关爱自己、保护个人及他人隐私等责任意识，知识共享的责任，遵守虚拟社会的规则、维护数字社会的持续和谐发展、参与数字社会的建设等责任意识与践行能力。

总 结

数字化生存能力是每个现代公民必备的生存能力，青少年是数字化生存的主要实践者，是未来数字世界的缔造者，他们的数字化生存能力的高低直接影响着数字社会以及现实社会的发展。通过以数字化生存能力的培养为主线来扩展与重构信息技术课程目标，为课程的发展确立方向，为课程内容的重构与实施提供依据。从而促使学生深入理解数字化生存的特征，提升数字化生存的技能，遵守数字化生存的规范，形成数字公民意识，践行数字公民责任，健康快乐地游走于数字世界，最终成为合格的数字公民。

[参考文献]

[1] Mike Ribble. Gerald Bailey.Digital Citizenship in Schools [M].International Society for Technology in Education，2007：10.

[2] [13] 何保健.数字化生存与生存的数字化[J].商丘师范学院学报，2008，（10）：5～8.

[3] 王晓霞.“虚拟社会”的人际交往及其调适[J].南开学报，2002，（4）：88～94.

[4] 贾英健. 论虚拟生存[J].哲学动态 2006，（7）：24～29.

[5] 董宏建.数字化教育人文意蕴的缺失及对策[J].当代教育科学， 2008，（7）：49～51.

[6] 王荣江.“数字化生存”提出的问题[J].江苏社会科学，2000，（4）：53～54.

[7] 徐洁.关于赛博文化挑战教育的几点认识[J].电化教育研究，2001，（6）：9～11.

[8] 倪志娟.人文视野中的数字化生存[J].科学技术与辩证法，2003，（4）：43～46.

[9] 欧阳友权.网络传播与社会文化[M].北京：高等教育出版社，2005：6.

[10] Digital Citizen[EB/OL].Available：http：///wiki/Digital_citizen.

[11] 王雅林，黄萤.“数字化生存”挑战与生活方式的建构性调适[J].自然辩证法研究，2003，（6）：63～67.

[12] 林亮亮，滕兴华.浅谈数字化学习[J].软件导刊，2010，（7）：184～186.

[14] 盛群力，褚献华.21世纪能力：数字时代的基本素养+编译[J].开放教育研究，2004，（5）：7～10.