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大数据学习计划

大数据学习计划范文第1篇

关键词:高职;工作过程;学习情境;任务单元;效果评价

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)11-0041-02

近年来,高职教育的发展越来越受到重视,国家加大了对高职教育工作的领导和支持力度,启动了国家示范性高等职业院校建设计划。大连职业技术学院作为国家示范院校之一,积极推进了课程的建设与改革,对学院的公共计算机基础课程进行了工作过程系统化教学改革,以项目为载体划分学习情境,以任务驱动的方法组织教学。教学改革为专业服务、为就业服务、为培养动手能力强的高级技能人才贡献力量。按照突出应用性、实践性的原则更新教学内容,增强师生互动,激发学生学习的主动性,突出学生的主体作用。学习情境是与学生所学习的内容相适切的、包含问题的生活事件,设计学习情境是课程改革的核心,创设学习情境的目的是帮助学生更有效地学习知识和技能,实现学生职业能力(专业能力、方法能力和社会能力)的培养。学习情境的描述、学习情境的任务划分、任务单元的设计、任务单元的学习效果评价是对学习情境的具体分解,在教学实施中具有举足轻重的作用。在教学改革实践中,我院以项目为载体,将公共计算机基础课划分为“按个人需求管理计算机”、“利用网络处理产品信息”、“利用Word进行杂志排版”、“利用Excel处理销售业绩表”、“利用Powerpoint进行演示文稿制作”、“模拟职场完成有专业特色的综合任务”六个情境,笔者拟以“利用Excel处理销售业绩表”的学习情境为例,探讨上述几方面的改革实践。

学习情境的描述

学习情境的描述包括学习情境的名称、学时、学习目标及学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础和教师所需执教能力等内容。学习目标主要描述通过该学习情境的学习学生应获得的能力,学习内容主要描述在该学习情境中所需学习的知识点。详细的学习情境描述有利于学生根据学习目标预知学习内容,做好资料收集、准备工作。例如,18学时的“利用Excel处理销售业绩表”的学习情境可作如下描述。

学习目标 能通过与客户交流、整理相关销售票据资料等方式获取客户信息;能根据得到的客户信息制定正确的数据处理计划;能根据数据处理计划选择正确的技术方法对客户的销售信息进行数据处理;能将得到的数据正确录入到工作表中并能进行格式化操作;能使用Excel提供的各种函数、排序、筛选、合并计算、分类汇总、数据透视表、图表等相关功能对客户的销售业绩数据进行必要处理;能正确保存、分析各种数据处理结果并提供给客户;能按照客户的要求格式化工作表并打印成纸质文档;能根据客户给定的销售数据制作并格式化数据图表;能根据客户的各种不同需求,从大量的销售数据中,提炼出对客户有价值的数据,为客户的决策提供理论依据。

学习内容 Excel的启动、退出及界面组成;工作表的建立、编辑、保存与保护操作;工作表的格式化、页面设置、打印标题的设置、打印预览及打印操作;创建、修改并格式化图表操作;公式与函数应用、数据排序、数据筛选、数据合并计算、数据分类汇总及数据透视表等数据处理操作。

教学方法和建议 通过任务教学法实施教学,划分子工作任务,对每个子工作任务按照“资讯—决策—计划—实施—检查—评估”六步法组织教学,在教师指导下制定方案、实施方案、最终评估;学生通过具体的销售数据(载体),体验实际的数据处理工作过程,得到数据—制定计划—处理数据—保存处理结果—将结果反馈给客户;在教学过程中体现以学生为主体,教师进行适当讲解,并进行引导、监督、评估;教师提前准备好各种媒体学习资料、任务工单、教学课件,并准备好多媒体计算机机房,保证每位学生一台多媒体计算机。

工具与媒体 多媒体计算机机房;专用工具;局域网教学软件;Internet网络;教学课件;Office办公软件。

学生已有基础 Windows操作基础;网络应用基础;文字处理软件应用基础。

教师所需执教能力 能根据给定的客户销售数据进行相关数据处理并演示;能根据教学法设计教学情境;能将设计的教学情境分解为工作任务实施教学;能够正确、及时地解决学生在计算机实际操作过程中产生的各种各样的问题,并给予耐心细致的讲解。

学习情境的工作任务划分

任务驱动是一种先进的教学模式,打破了传统教学中章节顺序的老套路,不再按照教学内容从易到难的顺序,而是以完成一个个完整的、实际工作中的任务作为驱动进行教学,在任务完成的过程中,培养学生的自学能力、创新精神及合作意识。

一个完整的学习情境需要通过若干个任务驱动加以实现,通过完成多个工作任务的知识累积积淀学习能力。“利用Excel处理销售业绩表”的学习情境可划分为处理销售业绩表技能点的信息收集(2学时)、数据表格的制作与格式化(4学时)、数据的图表分析(4学时)、表格中的数据处理(4学时)、清单表的综合操作(4学时)5个具体任务。

基于工作过程的任务单元教学设计

对工作任务进行划分,以任务单元的形式进行教学设计,以工作过程为导向进行教学,即实施资讯、决策、计划、实施、检查、评估六步法教学。每个任务单元的教学都采用引导文教学法完成。资讯部分课堂与课后并重,学生在课余时间完成40%的资讯收集,资讯部分的课堂教学,采用多媒体课件教学与录像教学手段、网络教学相结合的方式,用动画、图片、文字等一切有助于学生理解和掌握的手段进行讲授。实施部分以小组协作方式完成,对学生小组应合理分工,共同做出决策计划,学生要服从小组领导,注重团队精神。决策计划部分采用讨论式、启发式教学法。

以“数据的图表分析”任务单元为例,六步法的教学设计如表1所示。

基于工作过程的任务单元学习效果评价

学习效果评价是指教学参与者以学生发展为目标,采用科学方法对学生学习质量和水平进行评测并予以价值判断的过程,采用科学、合理的评价方法可以对学生能力有一个客观的评价,激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主观能动性。

基于工作过程的高职课程学习情境改革,要从人才培养整体目标出发,以综合素质为基础,以职业能力为本位,大力推进教学内容和课程体系改革。通过营造合适的环境培养社会所需的新型人才,需要一个漫长的过程,在具体推进中,还需要教师转变教学观念,充分调动积极性。

参考文献:

[1]赵蒙成.学习情境的本质与创设策略[J].课程·教材·教法,2005(11):21-25.

[2]刘晓莉.浅析学习效果的评价[J].教学与管理,2002(15):31-32.

[3]张毅敏.影响学习效果的主要障碍与消除对策[J].中国建设教育,2006(8).

大数据学习计划范文第2篇

关键词:桌面上下文;MVC架构;中科院分词算法;实时监督

中图分类号:TP311 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2013)17-0054-03

一、引言

本文旨在通过基于学生个人桌面上下文行为日志的获取,构建一个个性化的学生使用电脑时间管理的指导服务系统。向这类学生提供一个有效的个人学习指导系统,协助其改正不良习惯,使大学生能够更合理地安排学习和生活。

基于桌面上下文的学生使用电脑时间管理指导服务系统(Time Management System 简称: TMS)是以学生个性化数据统计为前提的,集学生使用电脑时间的定制、管理、监督、统计为一体的服务系统。该系统底层以文件的方式存储用户的桌面上下文信息、存储用户的个性化学习计划,以实现公共数据的存储。上层以Java Swing 技术实现系统的界面,展现数据结果,以实现友好、方便、快捷的交互体验。该系统实现各种数据模型的统计分析,以各种不同的统计图形展示学生的计划完成情况,同时该系统实现三种不同的监督体制,包括基本监督提醒、邮件统计表反馈、短信实时反馈。另外该系统通过对学生桌面上下文数据的分词分析,实时向学生展示自己的关注话题排行。

该系统对有志于改正不良使用电脑习惯的学生有重要价值。同时也具备较高的社会价值和人文价值。该系统完成后具有以下特性:

(1)方便学生定制个性化的学习计划,改善自己使用电脑的不良习惯。

(2)通过对学习计划的统计分析,学生能够清晰地看到自己的学习计划完成情况,进行合理的调整。

(3)多功能的监督系统,方便学生设定的监护人对其学习计划完成情况的监督。

(4)通过桌面上下文数据的统计分析实时获取自己关注的话题排行。

(5)该系统也适用于其他各类有志于改善自己使用电脑习惯的用户。

二、系统架构

1.桌面上下文用户数据的获取和存储

桌面上下文用户数据的获取和存储是实现该系统的数据基础。桌面上下文数据主要包括用户打开各类文档的标题信息、浏览各类网页的标题栏信息、打开的各类应用程序信息。随着用户使用电脑时间的不断增加,这些信息量会不断增大,采用合理的内外存存储方式是该系统必须考虑的问题。该系统采用中科院分词算法来进行统计分析,采用哈希表的方式管理内存中的数据,实现了高效的数据读取模式。对于系统使用应用程序的时间记录,该系统采用多线程的方式,开辟一个线程,每隔一定的时间粒度,轮询系统当前开启的应用程序,将对应的使用信息记录到文件中。这样当计算一个应用程序的使用时间时,只需要获取对应日志文件的行数,然后乘以粒度就能得到结果。

2.业务需求分析和系统架构设计

用户个性化的学习计划的统计分析是通过基于对用户桌面上下文数据的记录结果分析得到的。对用户制订的学习计划及进程在后台进行监督记录,最后按照不同的统计模型进行统计分析,形成不同的统计图表(统计表、柱状图、折线图、饼状图)展现给用户。另外,系统按照用户设定的监督规则,会对该学习计划进行多功能的监督反馈。监督功能包括基本监督、Java Mail邮件报表反馈[1]、短信实时控制。基本监督包括阻止和提醒模式。阻止模式包括关闭应用程序和弹窗提醒模式。提醒模式包括开启应用程序和弹窗提醒模式。邮件报表反馈和短信实时控制会及时向用户设定的监护人发送学习计划的完成情况和电脑的使用情况。用户的关注度排行榜,是利用中科院分词算法对用户桌面上下文的数据进行合理的统计学分析而得到的实时信息,方便用户及时了解自己近期的关注动向。

系统的架构遵循软件开发流行的MVC模式,分为表示层、业务层和数据持久层。该系统中表示层采用 Java Swing组建并设计实现。数据持久层采用Java序列化的机制,将对象完整地存储到文件当中。[2]同时该系统也是一个多任务的系统,用不同的线程来同时进行不同的任务。系统的整体设计如图1 所示。

3.基于MVC的 TMS 多任务协同工作系统的研发

TMS 系统在总体架构上采用 MVC模式。这种模式以最少的耦合协同工作,分工明确。首先由Java 的事件监听机制接受用户的请求并调用某个模型来处理请求,再将处理的结果交给某个Java Swing 组件,呈现给用户。系统采用多线程的设计机制,分别采用不同的线程来进行学习计划完成情况的统计工作、普通监督工作、邮件短信反馈工作。多线程的设计模式使系统能够协同完成多项任务。

三、关键技术

1.学习计划模型的设计和存储

学习计划是指用户对一系列添加到TMS 系统中需要被监督管理的应用程序详细使用情况的一个集合。在本系统中学习计划的最小操作单元是应用程序(Application),对一个应用程序的监督控制信息被称为记录(Record),若干个记录的集合就是一个学习计划(Schedule)。在本系统中分别用三个不同的类来表示上面三个实体。应用程序(Application)包括应用程序名字(name)、别名(nickname)、路径(path)、类别(type)。记录(Record)包括一个应用程序(Application)、开始时间(begintime)、结束时间(endtime)、服务模式(servicemode)、控制时长(controllength)。学习计划(Schedule)包括一个记录集合(record list)、开始时间(begintime)、结束时间(endtime)、计划名(Schedule name)。学习计划存储模型如图2 所示。

2.桌面上下文数据的获取和存储

桌面上下文数据是用户每日使用电脑产生的基础数据。本系统中的子系统ProcessTime(简称PT)用来记录用户的桌面上下文数据。PT 系统采用Win 32 API获取系统窗口程序的标题、应用程序使用情况等数据并最终存储到文件中。

3.多功能监督系统的实现

TMS 系统中的监督功能是集合了普通监督、邮件报表反馈、短信通知的体系。系统根据用户配置文件中配置的相关信息采用制定的统计模型,计算通知的临界条件,当临界条件被触发的时候,调用通知模块来完成监督功能。短信监督集合了已经开发完成的SMSService(短信发送平台) 系统。只需要在程序中将需要发送的短信内容插入SMSService系统对应的数据表中,该系统就能够将短消息发给用户设定的监督人。

4.功能需求分析与设计

Time Management System (TMS)分为TMS子系统、Process Time (PT)子系统、Rank List(RL)子系统。总体系统功能结构如图3所示。

(1)TMS子系统,包括系统参数配置模块、系统监督程序管理模块、学习计划模块、监督系统模块。

系统参数配置模块,对系统后续功能需要使用的基本信息进行配置,指用以验证的用户邮箱、监督人邮箱、监督人电话、监督类型、阻止方式、提醒方式、监督百分比等基本参数的配置工作。配置完成后存储到 config.data 文件中。

系统监督程序管理模块,添加需要监督的程序到系统中,并可以对该程序实施删除。应用程序一旦被添加到系统中,系统就会记录该应用程序当天的使用情况。

学习计划模块,包括学习计划管理和学习计划统计分析功能。学习计划管理包括添加、删除、查看学习计划功能。学习计划统计分析功能指对学习计划按照系统设计的模型,显示对应的统计图、柱状图、饼状图、折线图。

监督子系统,会根据系统配置信息中提供的监督百分比,判断系统正在执行的学习计划中子项的当天完成度和监督百分比的大小,并根据监督种类的设置,实时向用户以及监督人反馈信息。普通监督会根据用户设定的监督时间间隔来按照监督类型提醒用户。邮件报表反馈和短信实时反馈会按照默认一天一次的频率向监督人发送对应的数据。

(2)PT子系统,包括桌面上下文数据获取模块和应用程序使用记录获取模块。

桌面上下文数据获取模块,系统通过调用win 32 API 获取用户使用电脑时打开的各类窗口程序的标题、浏览器的标签栏、应用程序名等数据,并按照设计的格式存储到对应的文件系统中。

应用程序使用记录获取模块,主要记录用户使用各个应用程序的时间,为对学习计划完成度做统计分析提供数据。

(3)RL子系统,是用来查看用户关注度排行榜的模块。该模块通过中科院分词算法,对PT 子系统获取的数据进行统计分析,计算出百分比,最终以组件的方式呈现,供用户查看。

5.基于MVC 模式的多任务系统的实现

现代软件设计中通用的MVC模式,是软件设计的主流模式。本系统是基于Java Swing 技术进行桌面系统开发的,由通用的窗口(JFrame)或对话框(JDialog)作为View 层展示数据,利用实体操作类作为业务层,如 ScheduleManagement.java,并以实体POJO类作为数据模型,如Application.java、Record.java、Schedule.java等。图4以制订学习计划为例,展示系统一个模块的MVC实现。

四、小结

本文设计中基于桌面上下文的大学生使用电脑时间管理服务系统是学生更好地利用电脑生活、学习的辅助工具。该系统底层以文件系统的方式存储数据,实现了对数据的读写比采用数据库更快速的效果。上层以Java Swing组件展示内容,让用户获得更好的用户体验。该系统从学习计划定制,到统计分析,到监督反馈一体化的机制,相信能够很好地对学生使用电脑的行为进行引导。

参考文献:

大数据学习计划范文第3篇

关键词: 职业测评 学业评估 专业发展规划

大学生学业规划即专业学习与发展规划,简称专业发展规划,是一个近几年才提出的全新理念,是一种新型的人才成长观念,根源于职业规划的概念与理论,是职业生涯规划在大学阶段的阶段性规划。目前,大学生个人专业发展规划还很不完善,大学生专业学习与发展普遍缺乏系统化、个性化、全程化的指导。随着我国高等教育专业与教学改革的不断深入,提高人才培养质量成为改革的目标和关键,建立系统化、个性化、全程化的学生个人专业学习与发展的专家指导系统意义重大。

一、系统设计的现实意义

(一)设计和开发专业规划系统是提高毕业生就业质量的需要

高职毕业生的就业质量低成为当前就业工作要考虑的新问题。麦可思调查了长三角地区85所高职院校,对6.3万名2009届毕业生进行了分析。月收入和专业对口率是衡量就业质量的重要指标[1]。调查显示:高职院校开办的专业越多,其毕业生专业对口率越低,工作的稳定性越低,离职率越高,就业质量就会降低。其关系如图1所示。

图1 开办专业数量与对口率、离职率的关系图

目前,高职院校开办的专业数量普遍较多,就业质量不高成为普遍存在的问题。综上所述,学校需要对高职学生进行全面的学习指导,帮助他们制订个人三年专业学习与发展规划,使毕业生的专业能力和综合能力更能适应企业和岗位要求,从而提高高职院校人才的培养质量,最终提高高职院校毕业生的就业质量。

(二)设计和开发专业发展规划系统是培养新生专业适应能力的需要

高职院校新生入学后,普遍对专业学习迷茫,不适应。鉴于高职新生的专业适应性和专业发展问题,我国许多高校已积极采取相应的措施[2],如:给班级配备班主任和专职学生辅导员;建立“导师制”,给每个学生配备专业导师;在大一年级引入职业生涯规划教育,用学生的职业生涯发展引导整个大学教育;在毕业生中开设就业指导课等,但这些措施效果都不尽如人意。

(三)设计和开发专业发展规划系统是我院教学改革和人才培养水平提升的需要

目前,我院正在试行“1+1+1专业导师制”[3],第一个“1”是指从中学生向大学生的转换,最后一个“1”是指从大学生向准社会事务工作者的转变,中间一个“1”是指处在两次角色转换当中的“学业精进期”。三年学业期,三个阶段,整个过程为“1+1+1”,在每个“1”的阶段中,都有双重专业导师(专职导师和兼职导师)的全程参与,从思想、基础知识、专业知识、专业技能、专业规划,给予其三年的学业发展指导。但是,导师们教学和科研任务比较繁重,每位导师指导的学生众多,事实上,并不能很好地给予每名学生全程化、个性化、系统化的指导。

为此,笔者提出利用计算机网络技术和人工智能技术开发基于Web的高职学生专业学习与发展规划的专家系统,使学校的“1+1+1导师制”向数字化方向发展,利用该系统为学生专业发展提供全程化、个性化、系统化、专业性的指导,把导师们从繁重的指导任务中解放出来。

二、系统设计的相关技术

(一)编程技术及相关工具

系统的各模块均采用ASP/+ISS6.0技术实现,利用微软Visual Studio 2008作为开发工具,数据库采用Microsoft SQL Server 2005。ASP具有跨平台性,不需要考虑每个客户端的硬件配置和操作系统。Visual Studio 2008提供了高级开发工具、调试功能、数据库功能和创新功能,帮助在各种平台上快速创建当前最先进的Web应用程序。

(二)流媒体传输技术

系统的职前课堂点播模块使用实时流式传输的流媒体技术。该技术可以实现用户边下载边播放,而不需要等整个文件下载到本地计算机再播放。实时流式传输与顺序流式传输不同,它使用专用的流媒体服务器和传输协议,可以在传输期间根据用户连接的速度做调整,可以对播放速度、快进、后退、暂停等进行控制,既可以观看前面的内容,又可以观看后面的内容。

(三)数据库访问技术

数据库访问使用ADO数据库访问技术。ADO(ActiveX Data Objects,ActiveX数据对象模型)是微软公司提供的COM组件,作为访问数据库的接口。ADO是最新的数据库访问技术,它建立在COM的体系之上,它的所有接口都是自动化接口,因此在C++、Visual Basic、Delphi等支持COM的语言中通过接口都可以访问到ADO。ADO通过COM接口访问数据,可以访问各种类型的数据源,既适合SQL Server、Oracle、Access等数据库应用程序,又适用Excel电子表格、文本文件和邮件服务器。特别在一些脚本语言中访问数据库是ADO的主要优势。

(四)数据库的连接池技术

采用数据库连接池技术提高数据库连接使用的效率和系统的性能。在Web应用系统中,ADO通过ODBC驱动程序访问数据库中的数据,每一次数据访问请求都必须经历建立数据库连接、打开数据库、存取数据和关闭数据库连接等步骤,而连接并打开数据库是一件既消耗资源又费时的工作。对于一个简单的数据库应用,由于数据库访问不是很频繁,可以在访问数据时,创建一个新连接,用完后关闭。对于基于WEB的高职学生个人专业学习与发展规划系统而言,大量的学生同时在线职业测评和学业评估,需要频繁发生建立连接、关闭连接的数据库操作,系统的性能必然会急剧下降,甚至会导致系统崩溃,因为请求需要建立通讯,分配资源,进行权限认证,经过实际使用,这些工作很少能在一两秒内完成,因此对于连接的使用成了系统性能的瓶颈[4]。数据库连接池技术是解决这个问题最常用的方法。连接池允许应用程序从连接池中获得一个连接并使用这个连接,一旦一个新的连接被创建并且放置在连接池中,应用程序就可以重复使用这个连接而不必为每一个连接请求重新建立一个连接[5],不同的数据库访问请求就可以共享这些连接。这样,通过重复使用这些已经建立的连接,就可以克服上述缺点,极大地节省系统资源和时间。

(五)Agent人工智能技术

Agent技术来源于分布式人工智能DAI领域,也称智能主体。在分布计算领域,人们通常把在分布式系统中持续自主发挥作用的、具有自主性、交互性、反应性和主动性特征的活着的计算机实体称为Agent[6]。从逻辑上讲,一个分布式系统可以定义为由多个相互作用的Agent组成的系统,各种分布式系统的差异主要表现为其中Agent的角色和交互方式上的差别[7]。

基于本系统专业评估模块对学生专业学习评估的要求,将“Agent”的概念和方法引入学业评估模块和专业规划模块。这两个模块可以被视为由多个相互关联的不同层次的流程组成的,其中每个流程都可以是一个独立的Agent的子系统[8]。如对学生基本信息库与学生档案库处理的信息处理Agent,对学生自我评估作分析的数据挖掘Agent,系统分析与评估的Agent,系统预测与专业规划Agent等。每一个Agent都预定义的工作流程,完成一定的工作任务,且可以根据与定义的工作流程自主地从一个流程转到另一个流程,也就是从一个Agent传递到另一个Agent,多个Agent协同工作,实现专业评估功能和专业学习与发展计划生成功能。

三、系统设计的具体方案

(一)系统总体框架设计

基于Web的高职个人专业发展规划专家系统由人机接口、应用平台、信息库管理系统、应用支撑层、基础设施层五个部分组成,如图2所示。

图2 系统总体架构图

(二)系统网络体系结构

系统采用三层B/S体系的网络架构,客户端只需安装浏览器,就可以使用该系统。ASP应用程序所有代码都在服务器上运行,浏览器不参与接受脚本程序,就大大简化了客户端电脑载荷。因此,系统升级和维护主要在服务器上完成,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。在B/S三层体系结构下,表示层、业务层、数据层被分为三个相对独立地单元,使客户机无法直接对数据库进行操作,有效地防止了非法入侵[9]。

(三)系统主要功能模块设计

基于web的高职学生个人专业发展规划系统的本质是高层次、智能型的专家系统,它必须具备某个专业的专家知识,了解不同学生特点,能够根据学生的特点和兴趣,调用agent(可以理解为:智能助理)对他们进行专业学习的指导和帮助,并智能生成其学习计划与专业规划[2]。

1.专业引导模块的设计

本模块主要有前台学生用户页面和后台管理员页面。在该模块中,前台学生用户主要是浏览专业信息和下载学习资源;后台管理员和管理专业信息及学习资源。在学习资源中,对于多媒体课件的上传,利用无组件上传与Web集成技术;对于视频文件,用Helix Server或Windows Media Server构建流媒体服务器。

2.职业规划测评的设计

职业规划测评模块是职业规划和专业规划的基础。职业规划测评包括职业性格、职业倾向、情商测试、职业潜能与能力测试等。本系统职业测评模块的使用分为三个阶段,分别是入学阶段、大学中期和就业前。职业测评本质上是一个在线考试和评估系统,测评结果作为学业评估阶段自我评估和系统评估的依据。

3.学生信息库模块的设计

学生信息库模块即档案袋模块,其主要记录了学生从入学到毕业的基本信息、学习成绩、在校期间所取得的各项成果和荣誉、学生的个性特点、兴趣爱好、特长,职业测试、系统评估结果与建议、专业学习计划、职业生涯规划及计划的执行效果,等等。此模块具有实时更新、连续追踪等功能,为评估模块开展有效的评估提供基本的、可以参考的信息。档案袋模块由班主任、辅导员在系统的WEB平台上完成。

4.学业评估规划的设计

评估模块是系统的核心,该模块主要采用Agent人工技能技术的实现。本模块包括两个子模块:自我评估和系统评估。自我评估的评估指标有学生个人的性格特点、兴趣特长、学习习惯、专业基础和对本专业各个研究方向的认识、自我的学习感受和反思,等等。学生每个月进行一次过程性评估,每学年进行一次总结性评估。系统评估模块是一个嵌入了人工智能的专家系统,即通过专家的经验对学生进行系统、科学的分析,帮助学生选择适合自己的并且感兴趣的方向。系统评估要在学生自我评估的基础上,结合各个专业方向学习的特点和要求,帮助学生选择专业学习的子方向。自我评估和系统评估都要贯穿于整个专业学习发展过程,随着学生年龄的成长、专业学习的深入、自我评估的不断进行,系统评估将逐渐成熟,并能够适时调整思路,为学生提供准确的专业学习建议。在学业评估中,职业测评结果和学生信息库(成长档案记录)为系统评估提供了依据。通过相关模块的结合,为学生确定今后的专业学习的研究方向提供建议。

5.专业规划的设计

专业规划模块是本系统的关键。在专业学习与发展规划模块中,系统会根据学业评估模块中关于学生专业学习的建议和学生信息库模块中学生的各方面情况,帮助学生逐步制订专业学习与发展规划,主要流程是系统自动生成初步的专业学习计划、专业导师审核系统计划、学生在专业导师的指导下执行和完善学习计划,逐步形成专业学习与发展规划。

四、结语

本课题从学生个人专业学习与发展指导的全程化、个性化、专家化出发,结合扬州工业职业技术学院“1+1+1专业导师”制试点工作,同时结合我在学院从事就业工作和担任职业生涯指导老师五年的经验及与兄弟院校同仁交流的经验,决定利用B/S模式结构的优点,搭建基于Web的高职学生个人专业学习与发展规划的专家系统。当前阶段,已经完成了系统方案的设计,下面要做的工作是学业评估阶段评估指标的选取与优化,以及使用相关技术实现系统的开发。随着系统的运用,必将促进我院专业与教学改革,推动我院人才培养,提高我院大学新生专业的适应性和毕业生就业质量。

参考文献:

[1]刘旺生.对高职院校办学特色的再认识[J].高等职业教育,2010,4(12):11-13.

[2]程君青,唐伟.基于Web的高职学生个人专业发展规划系统的设想[J].中国职业技术教育,2010,(14):31-33.

[3]王斌.扬州工业职业技术学院专业导师制1+1+1人才培养[J].职业技术教育,2011,(33):56-57.

[4]江莎.基于Java的数据库连接池的研究[D].湖北:武汉理工大学,2006.

[5]王春梅.基于B/S架构的高校就业系统的设计与实现[D].大连理工大学,2007.

[6]段宗涛.多Agent系统研究与开发[D].陕西:长安大学,2002.

[7]姜凤敏.普适计算环境下基于Agent的数据流处理机制研究[D].江苏:南京邮电大学,2009.

大数据学习计划范文第4篇

〔关键词〕国外图书馆;数据素养教育;最佳实践;科学数据管理

DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2016.08.012

〔中图分类号〕G2549〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821(2016)08-0066-09

Best Practice and Enlightenment of Data Literacy

〔Abstract〕This paper firstly discussed the importance of data literacy education in E-Science environment and considers that academic library is the best organization to teach data literacy.Next,the paper introduced its concept and content and pointed out that domestic libraries explore data literacy education should learn from outstanding achievements and practical experiences abroad.Then analyzed the New England Collaborative Data Management Curriculum(NECDMC)project led by the Lamar Soutter Library at the University of Massachusetts Medical School,data information literacy(DIL)led by Purdue University,the University of Minnesota,the University of Oregon,and Cornell University and MANTRA led by data library staff in University of Edinburgh and concluded the model of best practices from curriculum goal,students,teaching methods,teaching materials and teaching evaluation.Experiences learn from best practices included funds and personnel support,focus on characteristics of field scientific data and data management requirements,kept the data literacy courses sustainable and so on.

〔Key words〕libraries abroad;data literacy education;best practice;research data management

E-Science科研环境下,科学数据已成为科研产出的重要组成部分[1],资助机构、期刊出版商以及学术研究机构纷纷制定和相应的数据政策,要求研究人员合理规范地管理、存储和共享数据,这无疑给研究人员的数据素养提出了更高的能力要求,亟需数据素养教育。美国研究图书馆协会在2012年的报告中指出,图书馆集资源、能力、服务经验为一体,是提供数据管理服务和开展数据素养培训的最佳主体,能够帮助研究人员应对数据驱动研究环境中的挑战[2]。基于此,国外图书馆积极开展数据服务研究,探索数据管理培训和数据素养教育,在长期实践中积累了丰富的研究经验和实践成果。国内数据素养教育才刚起步,尽管中科院文献情报中心等部分图书馆已经试点了一系列学分课程和数据培训班,但在教育内容设计、教学途径选择、教育成果评估等方面尚处摸索阶段,要形成完善的数据素养教育模式还需学习和借鉴国外图书馆数据素养教育实践的优秀经验。在此背景下,笔者调研了英国、美国、加拿大等大学图书馆的数据素养教育概况,根据项目资助支撑、数据学科领域背景、教育实践经验和教育模式成熟度选取了马萨诸塞大学医学院Lamar Soutter图书馆的新英格兰数据管理协作课程[3]、普渡大学、明尼苏达大学、俄勒冈大学和康奈尔大学4所图书馆联合开发的数据信息素养教育项目[4]和爱丁堡大学图书馆的MANTRA教育项目[5]作为数据素养教育最佳实践进行分析,以期为国内图书馆探索数据素养教育提供参考和启示。另对英美加各国数据素养教育概况的调研已有专文讨论,本文在此不予详述。

1数据素养及其教育

11数据素养的概念和内涵

随着大数据时代的来临,数据素养已成为21世纪公民必备的关键技能[6],尤其是在数据密集型第四科研范式下,研究人员创建、获取、存储及复用数字科研数据的能力已成为推动科学进步、提出应对经济和社会挑战创新的关键,并对全球生产力、竞争力和生活质量具有潜在影响[7]。那么,什么是数据素养?MSchield认为数据素养是根据科研需求在不同数据源中获取、操作和总结数据,并从中推断结论的一种能力[8];Qin J和DIgnazio认为数据素养是研究者在科研过程中收集、处理、操作、评估和利用数据的能力[9];Calzada Prado和Marzal认为数据素养包含个人获取、理解、批判性地评估和管理数据的能力,并在使用数据的过程中遵守道德规范[10];Chantel Ridsdale、James Rothwell等认为数据素养是一种以规范形式收集、管理、评估和应用数据的能力[11]。综合各方意见,可将数据素养归纳为正当地发现和获取数据、批判地选择和评估数据、规范地管理和处理数据、合理地利用和共享数据的意识和能力,其内涵包括4个方面的内容,分别是数据意识、数据知识、数据能力、数据伦理与道德,如图1所示[12]。总体而言,数据素养强调的不仅是批判性地认识和掌握数据的基本知识,更重要的是在科研实践中能够规范地处理和分析数据、利用数据,遵守数据伦理与道德,实现数据价值最大化。图1数据素养的内涵

12数据素养教育

对于研究人员而言,科学高效地管理数据并非易事[13]。E-Science科研环境下庞大的数据量和复杂的数据管理问题使得研究人员面临严峻挑战,数据产生与收集、数据分析与处理、数据保存与存档、数据发表与共享等问题贯穿项目启动、项目实施和项目结题的全过程,研究人员亟需数据素养培训和指导[14]。为此,国外图书馆积极探索数据素养教育,并在长期实践中已形成较为成熟的数据素养教育模式,就如何设置教学目标、确定教学对象、设计教学大纲、选取教学方法和实施教学评估方面累积了丰富的成果和经验。下文将对数据素养教育的最佳实践进行详细剖析。

2数据素养教育最佳实践分析

所谓最佳实践(Best Practice),是指那些在别处产生显著效果,并能适用于此处的优秀实践[15]。本文在调研中对各大学图书馆的数据素养教育实践进行归纳总结,根据项目资助支撑、课程学科领域背景、教育实践经验和教育模式成熟度遴选了3个最佳实践进行详细分析,分别是马萨诸塞大学医学院Lamar Soutter图书馆的新英格兰数据管理协作课程、普渡大学、明尼苏达大学、俄勒冈大学和康奈尔大学4所图书馆联合开发的数据信息素养教育项目和爱丁堡大学图书馆的MANTRA教育项目。

21马萨诸塞大学医学院Lamar Soutter图书馆――新英格兰数据管理协作课程在当前高等教育中,数据素养教学大多不列入本科生和研究生的课程列表[16],而医学、自然科学等专业的学生对数据素养却有迫切需求[17],图书馆成为填补数据管理教育缺口的不二人选。基于此,马萨诸塞大学医学院Lamar Soutter图书馆联合伍斯特理工学院的乔治・戈登图书馆、美国东北大学等新英格兰地区大学图书馆开发了新英格兰数据管理协作课程(New England Collaborative Data Management Curriculum,以下称NECDMC),以培养和提高研究人员和学生的数据管理能力。NECDMC项目受美国国家医学图书馆资助,项目编号HHS-N-276-2011-00010-C,项目主页:http:∥library.umassmed.edu/necdmc/index。该项目围绕两个目标展开,一是明确数据管理的概念,建立数据素养教育的基本内容体系;二是利用学校平台为学生提供数据素养教育的资源和机会。NECDMC项目面向健康科学、科学和工程等领域的本科生、研究生以及研究人员,在调研实际需求的基础上,结合特定的学科背景来设置教学内容模块,涉及临床医学研究、生物医学实验室、工程项目以及定健康研究等。

211需求调研

首先,NECDMC项目组设计调查问卷通过SurveyMonkey等平台对不同领域用户的数据素养现状和数据管理需求展开调查。在马萨诸塞大学,研究工作已经成为学生生活的重要组成部分,然而调查结果显示,81%的学生没有接受过数据管理培训,79%的学生不知晓资助机构的数据政策。在问及是否需要规范管理数据时,绝大多数学生认为需要接受正式或非正式的数据素养培训,学习数据管理最佳实践以帮助学生解决科研实践中面临的数据管理挑战。调查结果表明,学生最希望学习到的数据技能包括:组织、管理和追踪数据集;数据存储与备份;数据检索与发现;数据描述与记录;数据处理;数据收集;遵守本校和资助机构的数据管理规范和要求;处理大规模的数据;数据工具和资源。需求调研是开展数据管理培训的基础,下一阶段的课程模块设计即在需求调研的基础上展开。

212设计课程模块

NECDMC项目组在需求调研的基础上设计了包含7个教学模块课程模型,主要面向健康医学、科学和工程领域的本科生、研究生和研究人员,与美国国家科学基金会的数据管理计划建议相对应,并强调应对当前环境面临的数据管理挑战。7个课程模块既可以作为相对独立的教学模块,如作为集成研讨会的主题,也可以作为系列课程的教学大纲,亦或根据需求选择其中一二展开针对性培训。这7个模块分别是:(1)科研数据管理概述;(2)数据类型、数据格式、数据的不同阶段;(3)元数据;(4)数据存储、备份和安全;(5)与数据相关的法律和伦理问题;(6)数据共享和数据复用政策;(7)数据存档和长期保存。各个教学模块及其对应的教学内容、学习任务和评估如表1所示。

213积累的教学资源

NECDMC项目组在长期探索数据素养教育实践的过程中积累了丰富的教学资源,包括创建的数据管理计划模板、数据管理经典案例剖析和课程辅助材料。

(1)NECDMC项目组创建的数据管理计划模板

数据管理计划是简要描述数据处理方式的正式文档,其中列出了在项目进展中以及在项目结题之后数据收集、数据创建、数据组织、数据处理、数据存储、数据共享和数据复用的全过程,数据管理计划帮助科研人员识别和列出在整个科研过程中与科研数据管理相关的风险。数据管理计划不仅是资助机构要求的项目申请书的重要构成,更是指导整个科研工作流数据管理工作的纲领性文件。不仅NSF、NIH等科研资助机构要求提交数据管理计划,化学、生物医学等领域的行业惯例也有数据管理计划要求。为此,NECDMC项目组开发了系列的数据管理计划模板,列出不同资助机构、学科领域要求的数据管理计划模板要素,以帮助研究人员制定有效的数据管理计划,其中根据NSF数据管理政策创建的数据管理计划模板如表2所示。

(2)数据管理经典教学案例

NECDMC项目在授课之余总结了许多数据管理经典教学案例,每个案例列出了教学内容大纲,并总结了与该主题相关的数据问题,以供图书馆员在涉及数据管理课程时参考和借鉴。这些教学案例涉及不同学科,包括临床医学研究(骨科移植手术数据管理、维生素D治疗双向抑郁数据管理)、生物医学实验室研究(运动和饮食对糖尿病风险影响的10年追踪数据、老鼠功能心脏组织的再生数据)、定健康研究(非裔美国人的老年生活护理调查数据)、航空航天工程(在轨火箭发动机组件的控制卫星数据)、工程测试实验室(移动和紧凑型造影检查仪设计数据)、跨学科研究项目(数据保存案例研究:外星人项目)、生态环境科学(草原鸟类生存环境和栖息地选择研究数据)、生物神经学研究实验室(噬菌体基因测序数据)等。

(3)课程辅助资料

除了介绍课程模块的内容,NECDMC项目还罗列了各个模块相关的教学辅助资料和阅读材料,可供学生和教师学习和借鉴。

22普渡大学、明尼苏达大学、俄勒冈大学和康奈尔大学4所大学图书馆――数据信息素养教育项目2011年,普渡大学、康奈尔大学、明尼苏达大学、俄勒冈大学的图书馆受美国博物馆与图书馆服务协会(IMLS)资助,联合开展数据信息素养培训项目(Data Information Literacy Projects,项目编号:LG-07-11-0232-11),项目主页:http:∥。该项目围绕两个问题展开:一是在E-Science和技术驱动的科研环境下,未来的研究人员需要具备怎样的数据管理能力和数据素养;二是学术图书馆应如何将数据检索、组织、传播和保存等相关的专业知识传授给学生。在这两个问题的基础上制定了3个目标:首先建立一套学界认可的数据信息素养能力框架体系;其次以学科背景为基础,开展数据素养教育实践,培养学生的数据管理能力;最后是形成数据素养教育最佳实践,为图书馆开设数据素养课程建立可行的模型和标准流程。

221数据信息素养能力框架

DIL项目组采用问卷和访谈法调研了教师和学生的数据管理需求,结合数据信息素养试点课程教学经验以及ACRL的系列信息素养能力标准,在长期研究实践中建立了一套包含12项核心能力的数据素养能力框架,表3列出了这12项核心能力及其相关的数据技能,分别是:数据实践规范、数据转换与互操作、数据监管和再利用、数据管理和组织、数据保存、数据处理和分析、数据质量和记录、数据可视化和表示、数据库和数据格式、数据发现和获取、元数据和数据描述、数据伦理与道德。能力框架为教学实践提供了明确的目标和方向,也为各个机构教学目标设计提供了基本的框架和指南,DIL项目中各个试点课程均是以这一框架为基础展开需求调研和教学设计的。

222DIL项目的数据素养课程实践

在界定数据信息素养能力要求后,根据能力框架编制调查问卷和访谈大纲,调研研究人员和学生的数据素养需求。由于学科领域和服务对象不同,因此选取了5个学科作为试点,在具体学科数据需求的基础上设计数据素养教育课程,表4列出了5个试点课程的承接单位、学科领域、数据类型、教学对象、数据需求和教学内容、授课形式以及最后达到的教学成果。需要强调的是,各个试点课程的教学内容设计是基于DIL项目组开发的数据信息素养能力框架,通过问卷调研和访谈法确定各学科研究人员和学生的具体需求,根据需求内容设计课程教学大纲,并随着课程进度实况予以调整。在具体课程实施环节中,根据教学对象和领域数据的特点选取了不同的授课形式,包括一学分迷你课程、在线课程、一次性课程、嵌入式图书馆服务和系列研讨会等,不同授课形式的优缺点如表5所示。此外,项目组还在课后邀请参与课程培训的研究人员和学生评估课程,收集课程意见和反馈信息,以不断改进和优化课程体系。

223图书馆数据素养教育模型和流程

以Carlson为代表的DIL团队在长期的数据素养研究和教学实践基础上总结建立了图书馆数据素养教育模型,包括课程规划、设计数据素养课程、课程实施、课程评估和总结4个阶段,如图2所示。DIL团队在项目网站上免费分享了完整的设计方案和教学资料,可供其他图书馆实施数据素养教学课程提供参考和借鉴。图2DIL项目建立的图书馆数据素养教育模型

23爱丁堡大学图书馆――MANTRA教育项目

爱丁堡大学图书馆的MANTRA数据管理在线课程受JISC(科研数据管理项目,Managing Research Data,资助编号2010-11)和爱丁堡大学(the University of Edinburgh Research Data Management Programme,资助时间:2013-至今)资助,课程网址http:∥datalib.edina.ac.uk/mantra/。作为一个免费的、不计学分的、提供自学课程的在线培训平台,MANTRA主要面向研究生(硕士、博士)、新晋研究人员和信息工作者的数据素养需求,帮助他们在科研过程中理解和学习如何管理数据。

231服务定位

MANTRA数据管理在线课程具有明确的服务定位,当学习用户进入课程平台选择相应的学习角色时,系统将推送针对该用户群体服务的目标、主要学习内容,并推荐具体的学习模块。具体包括从事科研工作的研究生、研究人员、高级研究员(项目负责人)、信息工作者(图书馆员)4种用户群体。

(1)研究生

服务定位:MANTRA帮助研究生学习如何在科研过程中管理数据,在研究实践中学会利用R、SPSS、Nvivo和ArcGIS等数据分析处理工具。主要学习内容:科研数据管理的概念和术语;学位论文、研究报告、实习报告中科研数据收集和管理的方法和策略;制定数据管理计划(数据收集、分析和存储)。推荐学习模块:科研数据基础知识。

(2)研究人员

服务定位:MANTRA帮助研究人员解决当前研究实践中的数据管理问题,为将来开展研究项目或申请项目资助提供建议。主要学习内容:回顾当前的研究实践并制定数据管理计划;检查并完善数据管理实践中的各个环节;将MANTRA提供的资源作为参考,并用于评估自己的实践。推荐学习模块:数据管理计划。

(3)高级研究员(项目负责人)

服务定位:MANTRA帮助高级研究员更好地培训研究团队成员,帮助项目负责人调整数据管理计划,并了解更多开放数据的相关信息。主要学习内容:在教学和学习过程中发现可以帮助团队成员提高数据管理能力的内容;在检查数据管理计划时提供检查指标,并推荐相关资源;了解数据管理最佳实践以及数据共享和数据许可的优点。推荐学习模块:数据共享、保存和许可;数据分析和处理。

(4)信息工作者(图书馆员)

服务定位:MANTRA帮助信息工作者了解科研数据管理实践,以及数据的开放获取、许可发表等相关问题。主要学习内容:培训员工增强其对本机构数据管理要求的认识;帮助研究人员和学生做好数据管理计划的准备工作;了解数据共享和数据许可的意义,以及数字长期保存的重要作用。推荐学习模块:数据管理培训工作包;数据共享、保存和许可。

232课程模型

MANTRA数据管理培训课程模型包括9个模块:科研数据管理基础知识;文件格式与转换;数据保护、权益和访问;数据管理计划;数据记录、元数据和数据引用;数据共享、保存和许可;数据组织;数据存储与安全;数据操作练习,每个学习模块的教学目标和主要内容如表6所示。在MANTRA平台上点击相应模块即可学习相应内容,包括视频、动画文、文本阅读框等形式。每个在线课程模块约1小时,但需要学生在课后拓展阅读,动手进行数据操作练习。

233数据管理培训工具包

数据管理培训工具包是由爱丁堡大学EDINA数据图书馆、英国数据档案(UKDA)、英国数字管理中心(DCC)、普渡大学图书馆分布式数据管理中心联合开发的,旨在帮助图书馆员更好地设计数据管理课程。数据管理培训工具包由9个部分组成,分别是数据管理培训工具包讲义、培训计划、MANTRA在线课程的内容、批判性写作、来自英国数据档案和埃塞克斯大学的管理和共享数据培训资源(附小组练习和答案)、爱丁堡大学提供的播客视频课程集锦、与MANTRA课程主题对应的讲义课件、学生自学任务内容、课程评估表。通过数据管理培训工作包可为图书馆员设计小型数据管理培训班提供教学内容和课程资料,降低教学成本。

除了提供MANTRA在线课程平台,爱丁堡大学图书馆还定期或不定期举办科研数据管理研讨会,聚焦某个议题进行针对性教育,例如“数据管理计划撰写”、“数据伦理与规范”等。随着网络信息技术在课程教学中的应用,爱丁堡大学图书馆还联合北卡罗来纳大学教堂山分校图书馆开设为期五周的MOOC课程“数据管理和共享”,支持证书认证[18]。

3数据素养教育最佳实践模式总结

31教育目标明确

最佳实践中的图书馆在设计数据素养课程时往往具有明确的目标,即帮助用户树立数据意识,培养用户的数据管理技能,并以此为准则指导整个课程活动的开展。具体而言,马萨诸塞大学医学院NECDMC项目具有建立数据素养教育基本内容体系和提供数据素养教育资源的两大目标;普渡大学等四校图书馆的DIL项目则有3个目标,分别是建立数据信息素养能力框架体系、以学科为基础开展数据素养教育实践和建立图书馆开设数据素养课程的模型;爱丁堡大学图书馆的MANTRA教育项目通过划分学习用户群体,设定具体的培训目标。

32教学对象层次化和领域化

首先是教学对象的层次化。本科生、研究生、研究人员等不同用户群的数据需求因人而异,项目负责人、管理员、小组成员、学生等在科研实践中也负有不同的数据管理权责,因而数据素养教育应充分考虑教学对象的差异性。如NECDMC课程面向本科生、研究生和研究人员,DIL项目主要面向研究生,MANTRA课程分别面向研究生、研究人员、项目负责人和图书馆员推荐不同课程模块,提供针对性培训。其次是重视教学对象的学科领域。不同领域的科学数据具有不同性质和特点,因而所需的数据管理和操作技能也不尽相同。

NECDMC课程主要针对健康科学、科学和工程领域,DIL项目的5个试点学科包括自然资源、土木工程、生态学、农业与生物工程以及电子与计算机科学。

33教学途径多样化

大数据学习计划范文第5篇

关键词 公共信息图书馆 数字典藏 日文旧籍

分类号 G252

DOI 10.16810/ki.1672-514X.2016.11.015

Abstract In order to provide a new reading mode for the public, the Library of Public Information combined digital technology and instructional design experts to plan two projects called“Digital Archive of Old Japanese Books” and “Decrypting Books’DNA”. The Library of Public Information library also built website to facilitate learning, and played many training and activities for users. There are high degrees of satisfaction from the users’ feedback. These digital-added programs are not only successful conversion from the Library of Public Information digital archive, but also help users to quickly find valuable E-learning resources. It also achieve the object and purpose of the service of “innovative digital experience”.

Keywords Library of Public Information. Digital archive. Old Japanese books.

台湾公共信息图书馆(以下简称本馆)设立于1923年,以全台社会大众为服务对象,提供图书信息、阅读服务、推广社会教育、办理文化活动,并肩负全台520余所公共图书馆发展策划与辅导任务。在2012年6月3日迁建台中市五权南路新馆后,更以实体与虚拟相结合的“虚实合一”创新公共服务为营运主轴,提供崭新的阅读模式、独特的探索途径、多元的休闲机能和舒适的终身学习环境。同时,本馆还是全台公共图书馆数字资源典藏中心、图书资源交换中心、数字资源共享中心、数字学习中心平台以及数字出版交流中心。

本馆自2003年将“典藏数字化”列为重要工作项目起,迄今已完成多项主题之数字典藏。2013年开始规划“数字阅读与课程整合推广计划”,其下包括“数字典藏资源学习推广计划”和“数字体验内容与互动学习课程整合”两个子计划,将基于数字典藏加值所建置的教学课程及教材,置于本馆网站和教育部门云端平台上供民众学习,并提供APP、电子书、装置艺术等服务,以提升数字内容教育推广功能,强化中国文字相关知识内容,落实政府信息公开政策、缩小城乡数字落差,并满足大众对于知识阅读、学习的乐趣,扩大民众接触数典资源之机会。

1 数字阅读与课程整合推广计划

1.1 数字典藏资源学习推广计划

1.1.1 计划缘起

本馆典藏丰富的日据时期日文旧籍,并有战后初期旧版报纸、古文书等珍贵资料。部分数据因年代久远,纸质自然脆化,不宜供读者自行翻阅查找数据。为了保存图书数据、推广阅读及提供研究之用,本馆于2003年起对典藏之2万余种日据时期日文旧籍,分期进行日文旧籍数字化工作。为谨慎维护及保存这些日文旧籍,每期均邀请史学与法律、文学、教育等人文社会科学领域之学者专家,协助审书挑选后再行数字化工作,截至2015年为止共完成10期,书目累积数量达3771种4811 册(2 055 873页)。该工作持续进行不仅是本馆“典藏数字化”发展政策,亦是实践数字图书馆、建构丰富数字馆藏的重要基础工作之一。

为永续推动数字阅读、鼓励数字学习,并整合多个数字典藏数据于一网站供读者自由使用,本馆于2007年规划委外开发“数字典藏服务网”,此网站不仅提供数字馆藏在线浏览及查阅功能,透过Web2.0机制,以分享式概念供民众上网贡献个人或家族收藏,并分析收藏品的基本数据,以充实服务网内容。

此外,基于辅导全台公共图书馆整体发展的任务和发挥中小学生课外延伸学习的社教职责,本馆规划了数字典藏加值化计划,邀请教材内容专家设计成一系列之数字教材及教案,并经实体展示及推广,作为全台公共图书馆数字典藏之效标,鼓励各方加入数字典藏工作行列,让更多民众了解这些珍贵的典藏品。

1.1.2 开发数字教材

1.1.2.1 建立跨领域数字学习课程开发团队

(1)教材主题订定及内容筛选。为使本馆日文旧籍等数字典藏内容融入九年一贯课纲内容,在计划初即筹组成立“教材开发专家”与“审查顾问”二组学者专家团队,以确保开发方向与内容之正确性。

“教材开发专家团队”由熟稔台湾史、方志学之学者及现任中小学教师组成,负责提供素材、教材架构确认,并进行设计接口、脚本及数字教材成品等编修工作。“审查顾问团队”则由具台湾近代史、近代台湾教育与社会文化等专长之学者组成,负责提供史料及教材内容咨询与审查,并对教材开发专家团队所确认与编修之教材架构、设计接口与脚本及数字教材成品等进行二次审查,以确保教材内容具正确性与客观性。“审查顾问团队”会就本馆已数字化并典藏于“数字典藏服务网”(http://das.ntl.gov.tw/)之日文旧籍,进行盘点、讨论、分析及筛选,并参考中小学九年一贯课程纲要有关五年级与七年级之社会学习领域课程,对涉及日据时期教学内容,拟定教学单元主题、制订能力指针与学习目标等教案内容,订定数字教材单元,各单元名称见表1。

(2)数字教材开发制作。“教材开发专家团队”就选定之数字教材进行内容编撰、美编设计、动画设计及教材开发等工作,所有教材开发项目内容都需经学者专家团队确认、编修或审查通过后,才交付本馆最后确认。为有系统地规划数字典藏教材之教学效果,藉以提高学习者的学习兴趣,数字教材的开发系依据业界和教育界最常采用的Dick & Carey[1]系统化取向模式――ADDIE进行教材设计,包括分析(Analysis)、设计(Design)、发展(Development)、实施(Implementation)和评鉴(Evaluation)等五个阶段,期经由扎实严谨的系统化教学分析以发展出适合中小学教师辅助教学、中小学生及一般民众便利自学的数字典藏教材(如图1)。同时,规划在线小测验、简报文件与学习单的设计,强化使用者之学习成效,进而达成数字典藏推广成效。

数字教材在内容呈现上,分为“自学式”及“导学式”二类型之数字教材。自学式数字教材系针对学习者容易混淆或陌生的学习内容,设计完整的学习内容,主要以动画方式呈现,各单元开发动画、活动体验等教材成品;导学式数字教材系作为辅助教师进行实体教学的教具,每单元中包含多个组件,每个组件内容互为独立,提供动画、简报及学习单等多元化教材,以利教师自由组合运用所规划的单元主题进行教学。

教材设计相关技术采用目前海内外较广被应用的ADL(Advanced Distributed Learning Initiative)[2]所制定SCORM(Sharable Content Object Reference Model)1.2标准,并结合美术与影音整合设计等技术,开发动画式数字教材;另利用普及性高的简报及文书软件,产制传递性高的简报及学习单配合五年级至七年级(中学一年级)课程纲要有关日据时代之教学内容,亦可用作各年级学生复习或作课外补充教材。

1.1.2.2 推广营销

(1)建置推广网站。因应中小学生、教师、家长以及民众对数字学习需求不同,本计划规划、开发与建置“数字典藏教材推广网站”(http://earp.nlpi.edu.tw),并以PHP程序语言结合HTML5网页标准技术,作为此网站之开发技术。

(2)扩大教材之平台。为增加数字教材曝光管道与使用率,将数字教材扩大至教育部门数字教学资源入口网、教育大市集、地方研习中心e学中心及台北市政府公务人员训练处台北e大等数字学习服务网站。学习者点阅学习后可取得数字学时。

(3)办理推广活动。以学生、教师以及其他民众为对象,已举办28场教育推广活动,共3562人参加。针对现任教师及未来种子教师办理“数字资源研习”,指导教师掌握现有数字资源,将数字教材作为辅助教学工具,融入教学实务里,让教师在教课方式更生动有变化,增加推广的流动广度;对一般教师或其他民众,则办理“示范教学研习会”,推广数字教材的应用,藉此教学观摩性质之活动,让第一线的教育人员或民众都能知道数字教材、并交流教学技巧,俟回到学校或教学场域后,更能运用于教学或作为学生补充教材。对于中小学生,则由教师于课堂上使用本计划开发之数字教材,透过活泼有趣的动画、小测验、学习单等内容,提高学生学习意愿,亦可观察学生学习效率与效果,将教学意见回馈团队,作为日后修改教材的依据。

1.1.3 成果

(1)成功转化数字典藏内容,辅助民众教育及民众学习。本馆数字典藏日文旧籍,使用者多限于少数的研究人员、鲜少社会大众使用。通过数字典藏教材的发展与推广,将民众不易接触的一手数字化日文旧籍数据予以转化,并结合九年一贯课程纲要,作为中小学教师补充教材或学生课后延伸学习教材,丰富了师生近代史的先备知识,同时也让民众在浏览生动活泼的数字教材中了解近半世纪前的台湾历史。

(2)藉由多元回馈机制,提升数字教材质量及利用率。本计划中的审查顾问团队及教材开发专家团队,为教材从内容审查至开发成品过程进行把关,教材研制完成,并在推广活动中主动搜集使用者意见,制作问卷,了解学生、教师及一般社会大众使用情形,作为修改教材内容的依据,俾提升教材质量。

(3)从建置到推广的完整规划,公开无偿提升近用性。数字学习教材的开发,供课堂上教师操作运用,作为学生复习与课外补充资源。完成后,举办示范教学、数字教材运用研习等教育推广活动,同时配合本馆现有之数字资源推广模式与课程,培养高中职及中小学老师为种子教师,至全台各地办理实体讲习,推广数字教材,让学习网建置后能通过完整的推广计划让民众周知。

1.2 数字体验内容与互动学习课程整合计划

1.2.1 概述

此计划系以落实硬件设施、创新设计及数字典藏资源之虚实整合的新开服务,加上区域、馆际、民间及产业的跨域整合,发展出加值型的社教机构网络。将馆藏数字体验资源“图书的演进”做为发展上述内涵之主体,首先加值转化为配合学校课程目标与辅助教师教学的“解密图书DNA在线学习网”,用以协助教师并引导学生或其他学习者有自主近用的管道,同时与跨领域机关合作办理“解密图书DNA互动展”,设计搭配体验装置与工作坊等活动,让民众了解新颖的科技互动及精心建置的学习内容,促进民众认识图书馆并培养运用各项馆藏资源的习惯,扩大图书资源使用范围,提高数字资源使用之效益。

1.2.2 研究目的

(1)提高数字教学及典藏资源之可用度。通过访谈及问卷调查等方式,探讨教师及学习者可接受的数字学习方式,并分析教师及学习者的学习兴趣,据以扩充数字互动学习内容,开发有趣并具亲近性之教学资源,协助师生结合教学课程使用此数字互动资源,以强化中国文字知识的课程内容。

(2)数字加值现有馆藏资源,带动数字阅读及学习。让单一展示功能的实体馆藏资源转制为在线学习内容后,藉以扩充数字互动学习内容,配合多元学习形式之建构,建立辅助教学的功能,提升馆藏资源价值。

(3)建立虚实统合推广模式,强化推广效果并建立跨域合作机会。同时展出“解密图书DNA互动展”及“解密图书DNA在线学习网”,并将图书馆资源与艺文领域机构交流,亦与地方公共图书馆共享资源,主动将馆藏资源推广给其他地区民众体验使用,融合展出地方特色设计差异化展览,开发图书馆原有以外之潜在读者群,引领使用图书馆资源。

(4)建立教师与图书馆合作模式,拓展推广据点促进永续使用。以数个教案设计为范例,提供相关课程学校师生使用,同时搭配本馆于全台中等学校以下办理多场数字推广课程,并于全台公共图书馆推广此数字加值资源,以增加民众接触数字典藏资源之机会,继续发挥加值后的推广效益。

1.2.3 研究方法

(1)以考据数据为基础,结合访谈及试用以确知使用者之需求与偏好。以本馆之“图书的演进”数字体验特展内容,包括“汉字演进”“文字载体演进”“印刷术”与“图书馆演进”等四大主题为研究主体,进行相关学习资源之建置。首先,从台湾“中央研究院”“汉字构型数据库”内容评估本计划资源扩充知识库之可行性,从中筛选出汉字演进相关资源作为数字建置依据;以有考据之资料为基础,再透过半结构访谈法搜集教学老师在“数字互动学习课程在线化”的数字教学需求及用户偏好,用于修正、整合馆藏数字体验资源,作为“解密图书DNA在线学习网”之架构及内容,俾使建置完成的网站符合使用者需求。

(2)从使用者意见修正网站。在物理层面上,“解密图书DNA互动展”采用问卷调查法,以得知参观者在“实体互动体验资源推广”的回馈,并观察民众操作互动体验区数字装置的习惯及反应,实时修正服务模式。虚拟环境层面上,邀请具数字典藏融入教学执行计划经验的学者及教学经验的教师,共同就建置完成的“解密图书DNA在线学习网”接口、网站功能及内容适切性提出修正建议,据以强化“解密图书DNA在线学习网”各项内容与功能;修正后的网站正式上线后,亦利用问卷征集使用者之使用感受与意见,作为“解密图书DNA在线学习网”未来持续更新之根据。

(3)数字体验移展及推广活动,定义共享资源目标。本计划案同时策划“解密图书DNA互动展”在馆外县市展出,与“解密图书DNA在线学习网”内容整合推广使用。选择宜兰县的传统艺术中心和高雄市图书馆文化中心分馆展出,两场展览跨越图书馆领域,试图吸引一般民众借此认识图书资源并拓展潜在读者,进而知悉运用图书馆数字内容与阅读资源。

1.2.4 研究结果

(1)模块化套装内容资源共享,能显著降低资源成本提高使用效益。将本馆原有实体展示资源,进行南北两场次的巡回展,透过“一套多用”的资源共享模式,加入差异化展出策略,使展出单位可结合自有场地之现有展出主题,以规划出具各馆特色的展示活动,巧妙地呈地方特色与创意性,提供在地居民熟悉题材之另类互动体验,扩大资源产出后的使用效益。

(2)典藏内容加值转化,实体资源转化为数字学习资源扩大使用范围。将既有实体的“解密图书DNA互动展”展示资源,转化成“解密图书DNA在线学习”之学习资源后(如图2),每月逾3000人使用,大幅提高资源运用有效度。

(3)高度互动性且具多元学习模式之资源,易获使用者青睐。在实体体验上,透过Kinect体感互动、RFID感应、AR扩增实境等数字技术,更多民众得以接近图书馆的数字内容,了解中文文化与图书馆的知识与演变,加深民众文化基底;而其中结合印刷术发展背景知识,规划3D打印体验工作坊,更让民众与新颖的印刷发展、数字技术接轨。通过实体展览与体验工作坊,引导民众至在线学习网,采用动画导读的学习形式,创造了有趣丰富的学习环境,提高了使用者的学习兴趣。

(4)配合学校课程增加辅助教学资源与管道,跨时跨区辅助教师进行教学。为提升学童使用兴趣并强化图书馆辅助数字学习之功能,除互动游戏及教学影片外,亦搭配学校实际课程,针对不同年龄层之学习内容,设计教案内容(如表2),提供完整的教学材料、教学步骤活动包供教师直接下载参考,大幅增加原有资源之可利用性。

(5)结合地方特色及创意,同中求异的资源共享新模式。本计划2场互动展之执行,均配合合作展出单位融入该馆所或所在地之独特元素,如于宜兰县展出时,即结合传统艺术中心主推之戏曲主题,以“戏曲相关电子书展示”“戏曲微展览”及“戏言”体验工作坊作为互动展特色内容;于高雄市展出,则结合该馆与高雄市历史博物馆合作之“皮影戏”主题,举办皮影戏制作体验工作坊,以及在地电子书资源推广体验。由互动展因时因地的特色内容,成功找出同中求异的资源共享模式,让每场次互动展成为独一无二的展览。

2 结语

长久以来,本馆在台湾地区公共图书馆整体发展上扮演重要的引导角色。为使民众能更易于接触数字典藏资源,故规划与执行“数字典藏资源学习推广计划”,发展融合知识性、故事性与趣味性之主题,经教材专家设计成一系列之教材及教案,并加值制作成适合教学现场所需之数字教材资源,置在线学习网站供众学习。同时亦展现古籍文献与数字人文的结合成果,配合在线教材进行推广活动,使中小学师生暨一般大众便于使用此类珍贵数字典藏资源。“数字体验内容与互动学习课程整合计划”采“虚实合一”方式进行推广,制作语文相关教学资源供教学使用,使数字体验与课程学习完整整合,提高数字学习系列内容之广度,进而提高教师与学生学习使用效率及意愿。以上两个计划期能增进民众对日文旧籍及数字藏品的认识与近用新管道,并建立数字典藏整合推广之模式,成为全台公共图书馆数字典藏建置转型的重要参考,进一步鼓励全台公共图书馆积极推动数典工作,让更多民众了解更多珍贵的古籍资料。

参考文献:

大数据学习计划范文第6篇

[关键词] 教师教育 计划评估 DRI模型

教师教育计划,就是为了帮助教师提升知识和技能,对教师的专业学习与教学发展予以促进或协助的计划。20世纪80年代以来,有关教学研究和教师教育文献的研究重点仍然放在教师教育的发展和改革等问题上,却很少有对教师教育计划评估的研究。但事实上,对教师教育计划进行评估,研究其应用对教师的教学工作和专业实践的贡献和影响,无论对教师教育者,还是对教师本身都应当成为一个不容忽视的问题。

一、教师教育计划评估中存在的问题

目前,教师教育计划和对计划的系统评估还处于一种相互分离的状态,以致教师教育计划不能很好地证实其有效性。

1.教师教育计划评估模型的相对缺乏

目前,大量的计划评估模型都是为普遍性的评估工作所设立的,而专门针对教师教育计划的评估模型却相对匮乏,教师教育者很难将现有的模型应用到对教师教育计划的评估当中去。Galluzzo和Craig(1990)认为存在三个原因:(1)难以设定标准变量,即难以解决怎样定义和测量知识和技术的问题;(2)难以设定独立变量,即难以在众多变量中界定那些可以分离的、相对独立的评估变量;(3)难以设计评估方法,即很难以一种既有效,又可靠的方式去收集和分析评估数据。

2.教学研究和教师教育间的相互分割

教师教育者往往不能将教学、教师教育和计划评估三方面研究紧密联系起来。大量对教学研究和教师教育的研究并没有将学校教师的学校教学和教师的教育实践有机结合在一起,教师教育者也无法在教师教学研究和教师教育计划之间找到方法上或实证上的联系。因此,教师教育者很难获得有效而真实的评估数据对教师教育计划加以评估,也很难制定一套既有助于设计教育计划,又有利于进行教师教育和指导的行之有效的评估方案。

3.教师教育计划评估需求的相互矛盾

教师教育计划评估中最严重的问题在于教师教育者不知道为谁或为什么做计划评估,导致教师教育计划评估失去作用甚至起误导作用。Galluzzo和Craig(1990)划分出五大类教师教育计划评估的相关人群,分别是实施教师教育的行政人员、职前教师和实习教师、认证机构、计划评估人员和公众,他们的意见对教师教育计划的制定、修正和评估起着至关重要的作用。然而,这五类人群对教师教育计划的需求和偏好往往不相同甚至还会相互矛盾,致使教师教育者无法制定出既满足所有特性,又满足所有需求的教师教育计划评估方案。

4.评估数据的质量未达到研究数据的标准

教师教育领域的工作者都必须在在这种新标准下设计客观的、可实施的评估计划。如果教师教育者不能收集到真实可靠的评估数据,其研究就不能在学术杂志和学术会议上获得同行的认可。因此,将评估数据的质量升级为研究数据的质量,成为教师教育者亟待解决的关键问题。

二、教师教育计划评估模型――DRI模型

针对教师教育计划评估中存在的问题,Metzler和Tjeerdsma(1998)设计了一个发展(Development)、研究(Research)、改进(Improvement)分析模型,即DRI模型。

DRI模型的特征包括:(1)DRI模型是一个教师教育计划评估的概念模型,它沿用了传统的过程─目的模式作为理论基础,即通过表述评估计划的两个主要过程─发展和研究,来实现计划评估的最终目的─改进;(2)DRI在具备很强的理论指导性的同时,又必须具备足够的灵活性,可以根据不同的计划评估方案进行修改和创新;(3)DRI模型可以为教师教育计划的评估和决策产生系列研究数据;(4)DRI模型是一个包括连续、可循环操作步骤的模型。

DRI模型分成三个阶段:发展、研究和改进。

1.发展阶段。DRI模型发展阶段的目的在于向教师教育者提供计划评估各因素的描述,包括计划的设计和结构、教师的经验和专业、相关的目标和标准(比如NCATE制定的标准)、计划的资源支持、计划的知识基础、计划安排的教育学课程和学习活动及相关的政策等。分析这些因素所需要的数据可以从几个来源获得:(1)受教育教师的个人情况资料(年龄、性别、婚姻等);(2)受教育教师的学术记录(教师资格考试分数、曾进修课程分数等);(3)教师教育计划的教学大纲和教育任务;(4)与计划相关的行政和课程政策记录。

2.研究阶段。DRI模型的研究阶段会提供一系列有关计划结构和结果的评估数据,为下一阶段计划组成部分的改进做好准备。这些数据还可以让教师教育者获知受教育教师达到目标(标准)的程度。一般来说,研究阶段的分析数据来自于:(1)教师标准化考试分数;(2)学术数据(教育学课程分数等);(3)课程文件(教师学习过程中完成的项目,写作样本等);(4)教师讲课或作自我分析的录影样本;(5)教师教学经验和专业经验的测试;(6)在教师教育课程结束时,对教师感受的调查。完成数据收集后,就要对数据进行进一步的分析。对于不同来源的数据要应用不同的分析工具:比如,对教师经验的测试数据就要用定性的方法加以分析,而对一些课程分数和考试分数则采取定量的分析方法。

3.改进阶段。结束数据收集和分析工作后,就进入了DRI模型的改进阶段。这一阶段的主要任务是充分利用研究阶段的数据对教师教育计划进行改进,其改进的方式有4种:维护、调整、修改和重塑。Metzler和Tjeerdsma(2000)指出对计划的维护包括:计划的主题不能改变;行政和课程政策保持一致;研究的对象教师为同一群人;要准备充分的课程活动空间;要有足够的课程材料、教育资源和通讯设备配备给教师使用。对计划的调整包括:调整教学方法介绍课程的时间序列,将之与教育学课程安排在一起,以增强教师教学的效力等。对计划的修改包括:修改教师与学生的互动时间,让教师们在正式教学前就有规律地接触学生,使教师们学到的教学方法不至于变得陌生,同时增强教师教学的自信心。对计划的重塑包括:整个行政工作的改善;充分协调计划实施过程中整体教职员的意见;获取新的教学资源或重新分配现有的教学资源。

三、结论

综上所述,应用DRI模型对教师教育计划评估进行研究,在理论和实践上对于完善教师教育体系都具有非常重要的意义。从理论方面看,DRI模型提出诸多需要研究的问题,模型中变量的设定、分析的阶段以及对数据的要求都达到了研究用的标准,教师教育者完全可以根据不同的教育计划将有价值的信息加入到模型中去,以丰富教师教育计划评估的知识基础。从实践方面看,DRI模型具有一定的指导性,不仅可以帮助教师教育者更有效地制定教育计划或者对现有的教育计划加以改进,而且可以帮助受教育教师去深入理解和参与教育计划,促进他们的学习过程。再者,应用DRI模型对教师教育计划评估进行研究,很大程度上改善了教师教育体系中教学、教师教育和计划评估相互分割的局面,将三者有机结合在一起,既为教师教育者进行计划评估提供坚实的理论基础,又有助于受教育教师的自我学习、自我提升和自我完善。

参考文献:

大数据学习计划范文第7篇

[关键词]土地利用规划 实践环节 教学模式 仿真实验

一、前言

创新人才的培养是要使学生在学习过程中具备主动学习的精神和创造性学习的能力,具有创新意识并能够独立获取知识,更为重要的是要让学生在走出校门后能够成为具有创新精神和创造能力的建设者。当前,人类社会由工业社会迈入到信息社会,信息技术的飞速发展,一方面给我们带来新的机遇,而另一方面也给我们带来了新的挑战。对人才的全新要求,要求大学的人才培养教育体系必须与时俱进。从课程教学上来说,在传授基础性知识的同时,应该注重创新性和适应性能力的培养,并使其具备自我更新知识结构的能力。利用仿真实验实现学生自主学习,是高等教育中实践教学这一改革环节中尤为重要的一个内容。仿真实验就是创建一个可视化的实验操作环境,其中每个可视化仿真物体代表一种实验仪器或设备,通过操作这些虚拟的实验仪器或设备进行各种复杂的实验,达到理想实验的教学要求和目的。基于WEB的仿真实验实际上就是一种远程仿真实验,它作为一种融合仿真技术与网络技术的全新教学方式,不受时空限制,实现了资源共享。

《土地利用规划》是高校面向土地管理、资源环境与城乡规划管理、地理科学、测绘等专业开设的一门重要的专业核心课程,具有较强的实用性。同时,该课程也是一门理论与实践密切结合的课程,这就要求学生在掌握基本理论的基础上,具备规划设计能力,而规划设计能力主要体现在撰写规划报告、编制图集、构建数据库3项基本技能上,因此实验是其教学活动中一个必不可少的过程。然而在教学中,往往注重规划文本撰写知识的传授,而轻规划制图以及土地利用规划数据建库的训练,加上抽象的理论概念无法通过实验平台加以综合认识理解,使学生学习上很难提高兴趣,这对学生理解课程内容和实验的过程、方法都是很不利的。利用计算机仿真技术,在不同的虚拟现实环境条件下对系统进行仿真试验,可取得因目前实验条件欠缺和高昂的实验数据费用直接试验无法取得的数据和结果,可在相当程度上弥补实验教学上这方面的缺憾。为此,作者结合自身多年来的教学,就基于仿真实验平台设计的《土地利用规划》实践环节教学模式的创新谈一些思考与认识,也为进一步探索新型的仿真实验教学平台和教学方法提供思路。

二、课程教学改革的现状

目前国内关于土地利用规划课程教学改革方面,大致可分为两个方面。第一是涉及各级精品课程的建设;第二是课程实践应用数据库的建设。其中,精品课程建设主要有南京农业大学部级精品课程――“土地利用规划学”(2010年);华中农业大学省级精品课程――“土地利用规划学”(2006年);中国农业大学省级精品课程“土地利用规划”(2006年);河北农业大学省级精品课程――“土地利用规划”(2005年);南京农业大学的“土地利用规划制图”,华中农业大学“土地利用规划信息数据库”,中国农业大学“土地利用遥感影像处理与规划制图”等网络课程等部级、省级和校级精品课程的建设。该课程精品系列建设建立了课程支撑网站,有效地利用多媒体手段进行教学。各课题组根据有效地利用科研工作中购买的土地利用遥感影像处理后建立适合教学的数据库和土地利用遥感影像信息库,在很大程度上解决了由于缺乏土地利用规划遥感影像数据而学生无法充分认识和应用进行专业学习的问题,实现了网络资源库共享。本科生可根据学习进度,自主选择不同区域的土地遥感影像进行规划建库和制图实习,碰到学习难点,可利用互联网提供的网络链接、导航、搜索,深入钻研或广泛阅读相关知识,将课堂教学的内容通过实习和网络自学逐步理解与消化,掌握土地利用规划数据建库的方法与规划制图技术的应用。综上所述,不难发现目前关于土地利用规划的课程教学改革主要是集中于网络课程和专业数据库的建设方面,而在课程的实践教学方面目前尚且不足。根据资料收集结果发现,目前专门针对于土地利用规划程实验教学改革研究方面,目前尚且只有刘金花,郑新奇,杨忠学等人进行了课程实践环节教学模式改革的研讨,但主要从实验课、课程设计、实践基地、毕业设计4个环节,分析了如何循序渐进地提高学生的报告编写、规划图件编制等规划设计能力,但对于如何开展实施以及操作性未能涉及。

三、课程实践环节教学中的创新改革认识

仿真实验就是利用计算机及多媒体技术仿真或虚构某些情境,供学生观察、操纵、建构影像特征,使他们获得体验或有所发现。而该仿真实验平台的设计融合了Internet技术、多媒体技术、仿真技术、图像处理技术,为提高学生的实验兴趣、提高学生的创新能力提供了良好的虚拟现实学习之辅助平台。因此,创新探索基于仿真实验平台设计的《土地利用规划》实践环节教学模式,可完善“土地利用遥感影像处理与规划制图”的动态模拟和仿真效果,较好地解决在土地规划遥感数据资料不足的情况下土地规划制图课程实验教学中的问题。同时,通过开展动态模拟实验和自主学习实验,为培养学生的创新实践提供一个更好的平台。

(一)改革思路

针对目前教学中的一些问题,如重教学(实验)内容,轻自主学习的环境设计和平台,缺乏激发学生自主动手能力的培养,提出如下具体改革内容包括:

①改革传统的课程教学方法,在传统多媒体课件的基础上增加仿真实验内容。借助于仿真技术和多媒体技术,建构课程教学模拟仿真平台,设计虚构的实验情境。大量的模拟、仿真实验启发引导式地供学生观察、操纵模拟实验,并启发学生去思考,以使他们获得体验或有所发现达到创新思维训练。

②改革教学手段,在传统教师单一教学模式下增加设计实时沟通的平台。以此实时解决学生在自主学习过程中出现的问题;同时针对目前的CAI课件的单调性,利用仿真技术实现土地规划制图的动态仿真效果,实现规划实验的动态模拟和演示,达到在虚拟环境中的真实性、可观性和可操作性;

③改革传统固定的教学组织模式,增加自主实验设计平台。给学生创造一个自主学习的环境。避免单一的分组的课堂教学组织模式,让每个学生都参与到个性化学习中,充分发挥实验学习目标的激励和导向作用。

④加强课程实验方法的训练和结果的自主论证及论证说明。

(二)具体内容

根据当前教学中实验与实践课的流程,在实验仿真平台里安排模拟实验、演示实验、管理实验报告,与学生进行讨论交流等功能。主要包括以下内容:

①土地遥感图像处理。模拟实验平台设计,即利用ENVI遥感软件动态模拟土地遥感图像处理处理的全过程,包括土地影像的几何校正和增强处理;

②土地规划数据建库。在土地遥感图像处理的基础上,进行土地规划数据库的建设,即以计算机技术为依托,建立区域土地利用规划的空间矢量数据库;

③土地规划制图技术专题应用。引入空间信息技术,运用MapGIS、ArcGIS、SuperMAP等地理信息系统软件进行实验,强化土地利用规划编制传统作业方法与现代技术手段的融合,从平面的、手工的规划向立体的、空间的数字规划发展与应用。

④学生教师交流平台。包括采用电子邮件、BBS、讨论室、教师信箱、问答天地、疑难解答等,充分开展师生之间的交流。

⑤开放的教学环境系统。包括参考文献、资源、网址、案例的提供等相关内容。

(三)改革效果与目标

①教学模式的转变。打破原来固定式的教学组织模式,向动态的、实用的模式转变;利用网络模拟教学平台,实现从“一对多”向“一对一”教学模式的转变。

②把现有的教学性实践转变为探究性实验。通过增加自主实验设计平台,实现新型的互动式和开放型实验模式。

③把课内实验转变为课内外结合的实验。通过网络交流平台和实验设计平台,实现课内外实验相结合的方式和方法。

四、结语

创新探索基于仿真实验平台设计的《土地利用规划》实践环节教学模式,以此在这种新的教学模式和教学组织上,充分调动学生学习的热情和自觉性,其效果远大于由老师规定让学生按部就班去完成实验。利用仿真虚拟平台,为学生创造条件把学习的主动权交给学生,让他们有较多的自主学习和研究的余地。对学生学习和掌握科学的思维方法、研究问题的方法、理论联系实际的方法都起着积极的作用,同时也能激发学生的探索和创新精神,对提高实践能力以及综合素质起到积极的作用。此外,充分利用现代化的教学手段,改进教学方法,开辟一个学生自主学习的环境,建立一条教师与学生交流的渠道,提高学生学习兴趣和积极性,同时也为学生提供一个创新的氛围和平台,达到提高教学效果与提升学生实践动手能力的目的。

[参考文献]

[1]汤江龙,李大军.土地利用规划课程体系的优化与重组[J].理工高教研究,2005,24(4):115-117.

[2]付梅臣,王金满,王广军,等.“土地利用规划学”课程体系设置与教学改革探讨[J].中国地质教育,2007,(3):88-92.

[3]张大良,吕浩雪.打造精品课程、提升教学质量[J].中国高等教育,2003,(9):6-7.

[4]敖登高娃,巴雅尔.《土地利用规划学》课程建设研究与实践[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2005,18(5):99-101.

[5]刘金花,郑新奇,杨忠学.《土地利用规划学》实践环节教学模式构建[J].安徽农业科学,2011,39(10):6277-6279.

[6]李瑞华,林华,樊良新,等.土地利用规划课程实践教学改革探讨[J].继续教育研究,2009,(5):121-122.

[7]骆东奇,邱继勤,罗光莲.资源环境与城乡规划管理专业实践教学体系探索与实践[J].高等理科教育,2008,(6):137-141.

[8]俞晓莹,黄梅,李秀莲.基于WEB 的遥感技术实验教学平台的建设[J].江西电力职业技术学院学报,2010,23(4):59-61.

[9]叶汉侠,夏静芬,林建原,等.化学网络教学平台的构建[J].实验室研究与探索,2009,(5):64-66.

[10]郁舒.我国网络教学平台在普通高等学校中的发展与应用[J].计算机与信息技术,2006,(11):115-118.

大数据学习计划范文第8篇

大数据时代科技与科学教育面临着诸多的问题

首先,科学出现了新的形态。现代科学之父伽利略是个里程碑式的人物,正是伽利略明确地将实物实验和数学推理方法引入到了科学研究之中,科学才得以系统而迅速地发展。从那时起,科学家们开始以实物实验和数学推理的方式认识自然世界,科学因此形成了两种形态,其一是实物实验形态,其二是数学推理形态。随着科学发展到今天的大数据时代,一些科学家和工程师离不开借助计算机手段研究事物,科学出现了基于计算机的第三种形态——计算形态。各个学科的边界变得模糊,科学研究的范式有了新的变化。以前学科分化越来越精细,但是科学发展到今天,信息科学、纳米技术、生物科学和生命科学、认知和神经科学被公认为最具革命性的学科领域,这四种科技的整合,将对人类社会产生深刻的影响,并可能再次改变我们人类的物种。学科在高度分化的基础之上开始走向学科之间的渗透和融合,特别是开始走向自然与人的融合。基于计算机的整合是当今科学发展与突破的必由之路。但是如何整合却是仁者见仁智者见智之事。

其次,技术的高速发展带来了日益严重的社会问题。比如生命科学中的克隆技术直接挑战人类社会传统的伦理问题;对于自然界的无节制索取,带来了日益严重的能源危机和生态环境恶化危机等。此外,物质生活的丰富与网络的言论自由带来了日益高涨的民主与平等的社会诉求。这些问题可能直接源自高速发展的科技,以致于我们的精神与理解出现相对滞后。诸多危机与问题要得到根治,除了需要加快人类智慧文明发展,还需要科技与科学教育的进一步高度发展,此所谓解铃还须系铃人。科学史上,科学家们为人类积累了丰富的化解人类危机的智慧与知识。

最后,一方面“科教兴国”得到普遍共识,人们开始懂得在科学教育之信息化方面投入大量的人力和物力;另一方面人们对技术的发展给生存环境构成影响认识不足,主要表现在看不到现代教育技术的革命性影响潜力,或者在现代教育技术面前感到茫然。这种状况除了造成设备因为闲置而带来的严重浪费现象之外,还限制了我们破解当今科技与科学教育难题的思考与方法。

为了解决诸多危机与冲突,需要探讨各种可行而有效的解决方案。通过分析大数据时代的科学教育的现状不难发现,如果只是从局部进行个别改动,问题难以有效地得到解决,当今的科学教育问题要想从根本上得以解决,必须运用系统观念,从整体上改变或者构建科学教育体系,换句话讲,需要从整合的角度才能提出可行的解决方案。

数字科学家计划

针对大数据时代人类面临的诸多危机,人们提出了一些对策与良方,其中影响最大的是国际21世纪教育委员会在向联合国教科文组织(UNIESCO)提出的21世纪教育的四大支柱策略:(1)学会认知(Learning to know):培养学生学会运用认知工具求知,学会发现问题,学会探究知识,学会构建知识。即培养学生认知方法,引导学生通过发现、探究和意义构建的途径获取知识,培养学生的继续学习能力。(2)学会做事(Learning to do) :既要学会实践,也要学会创造。重视建造可供学生参与的环境,激发学生兴趣,使学习者通过环境的交互作用,通过实践,通过做事获得知识和能力。(3)学会合作(Learning to together) :要培养学生学会与他人共同生活,就要学会合作生活,合作学习,从过去的集中教学方式到个别学习方式,到现在提倡的协作学习。(4)学会生存(Learning to be) :学会生活、学会做人、学会自身的发展。既要传授知识,还要注重能力和高尚情操的培养。

在科学教育领域之中形成了一种强调亲自动手学习科学的潮流。在美国、法国、英国、加拿大等国的国家科学课程改革方案中,科学探究被列为课程目标和课程体系的关键而基本的要素。“学习必须是主动的”已成为国际上基本的教育理念。其中影响较大的有“做中学”、“Hands-on”(动手做)、“Minds-on”(动脑做)、“STEM”(科学、技术、工程、数学)等科学教育实践。这些科学教育实践旨在使学生以科学的方法学习知识,强调学习方法、思维方法、学习态度的培养。

这些先进的科学教育理念与实践推动了科学教育的创新与实践。但是实践表明,一个好的理念要想转化为教学行为,往往需要一个较长时期的培训与转化过程,这个过程是艰难的,特别是对于教师和学生需要具有一定的专业理解能力。能否综合上述先进的科学教育理念,提出一种直观、易懂而且有效的科学教育模式的推广方案呢?数字科学家计划(E-Scientist Project, ESP)给出了一种大数据时代下科学教育模式的推广方案。

所谓数字科学家计划,就是一种大数据环境下以提高每一位学生科学素养水平为宗旨,以探究式教学为鲜明特征,以科学思想、科学方法和数据挖掘方法为核心,播种未来科学家种子的教学模式的推广方案。

数字科学家计划主要有两方面特征,其一,数字科学家是一种科学教育模式符号,以“科学家”符号将抽象的科学教育理念人物化和直观化,即准确地表述了现代的科学教育理念,也便于师生理解与实施。榜样的力量是无穷的,虽然科学不能解决人类所有的问题,但是科学家们为我们积累的知识、思想、方法、科学精神在过去和将来都是破解社会难题的重要途径;其二,强调发挥大数据环境下第三种科学形态的育人功能,这是当今科技与科学教育创新的重要切入点。

数字科学家的教学模式是在WebQuest(基于网络的主题探究)模式的基础上改造而成的。主要有以下五个模块:(1)核心问题:WebQuest的核心是设置一个开放性的问题。这个问题设定了WebQuest的清晰目标,鼓励学生回顾原先掌握的知识,激发学习者进一步探索的动机。(2)任务指南:提供一个“脚手架”,引导学生设计、经历和体验专家的思维过程。“脚手架”将令人望而生畏的探究项目打碎成若干个片段,引导学生研究较为复杂的科学问题。(3)海量资源:创建一些到其他互联网站点的链接来共享网络资源。通过运用多样化的互联网资源,可以为不同学习水平或不同学习方式的学生提供信息资源。(4)实施“做中学”:要提供高层次的思维指南,体现“做中学”的教学理念,保证动脑和动手的教学方式落到实处。(5)交流与评价:WebQuest一般用量规提供了自我评估的标准,提示学生已经学到了什么,并鼓励把这种探究的经验扩展到其他领域。评价人员可以是教师,也可以是家长和同学。

数字科学家计划产生于笔者主持的北京市教育科学“十一五”规划课题《数字科学家计划:基于数据探究理论的物理选修课程建设与研究》(2010年立项),已经在北京景山学校、北京一零一中学、北京师范大学亚太实验学校等学校展开实验。该项目在课题阶段探讨了校本特色选修课程的建设,但是随着课题研究的深入开展,数字科学家计划已经不再局限于校本选修课程,开始运用到正规的物理课堂教学;也不仅局限在物理学科教学,已经开始运用到小学高年级的科学课程与教学;还不仅局限在学校科学教学,已经开始运用于北京市东城区青少年科技馆的科普性质科学课程,并配合教学,于2013年11月成功地举办了北京市东城区“数码探科学”大赛。大赛令人耳目一新,引起了学者和教师的广泛关注。著名教育家顾明远先生在颁奖会上讲到,这次大赛让人们看到了大数据环境下的教学实践,学生们在数码探究中有模有样,学到了科学思想、科学方法,体验到了数码探究的乐趣。

经过三年的探索与实践,数字科学家计划已经从课题研究转向项目推广的初期阶段。初步建设了数字科学家网站,形成了一种大数据环境下的科学教育模式,也形成数字科学家课程的教师培训经验,还形成低、中、高端数字环境装备下课程实施经验,已经具备了在更大范围试验与推广的条件。

数据探究理论——数字科学家计划的基石

探讨破解大数据时代的科学教育难题的途径涉及大而复杂的社会问题,仅凭经验而没有理论的指导是难以理解与完成的。但是数字科学家计划已经形成了一些基本的概念与教学原理。这些基本概念与教学原理构成了所谓的数据探究理论。数据探究理论是数字科学家计划的基石。

信息(Information)是数据探究理论的逻辑起点。何谓信息?这是一个复杂而神奇的概念,学者们有着不同的见解,美国数学家和控制论创始者维纳不得已这样定义信息:信息就是信息,既非物质,也非能量。笔者考虑到人的因素,对信息进行了如下的定义:信息既不是物质,也不是能量,而是物质的波-粒二像性与人相互作用的存在形式。

数据(Data)是数据探究理论的另一个重要概念。数据是载荷或记录信息而留下的明确印迹。数据可以是数字、文字、图像、录像,也可以是计算机代码等。对数据背景的解读是获取意义的一种途径。数据背景是接收者针对特定数据的意义准备,即当接收者了解数据序列的规律,并知道每个数据或数据组合的指向性目标和含义时,便可以获得数据所载荷的意义。观察数据或者数据挖掘就是对数据背景的解读过程。数字科学家计划的核心环节在于信息观测、数据挖掘和数据价值与交流。

探究式教学是一种以科学探究为基本特征的教学模式,其实质是引导学生通过类似科学家的探索过程理解科学概念和科学本质。依据科学的三种形态,将探究式教学分成实物实验探究、数学推理探究和数据探究。所谓数据探究是一种基于计算机的探究式教学,是提高学生数据素养水平的必要途径。数据探究与其说是一种适应大数据时代的手段和途径,不如说是大数据时代的一种生活理念和生活态度。

数据探究在教师观、学生观、学习观和评价观上均具有新的内涵。简单介绍如下:(1)教师是数据探究的促进者与合作者。(2)学生是具有创造能力的学习主体。数据探究应该把学生置于一个有社会意义的团体中,培养“共生性”与“交互性”,体验创造的意义和价值。还应该体现STS教育,强调人对自然、社会、人生的责任和义务。(3)数据探究是一个建构的、社会化的综合体验过程。学习者总是依据已有经验、心理结构和信念来选择一些信息或者数据,从中经过数据挖掘得到推论,并根据推论来构建关于世界的认识。(4)评价是开放、多元的反馈过程。数据探究评价认为学习是一种建构独特意义的过程,注重对于探究过程的评价,关注评价的开放性与多元性。

总之,数字科学家计划在理论与实践上为我们提供了一种大数据时代科学教育整合的解决方案。

大数据学习计划范文第9篇

一、IB方法的压缩认知与人类认知之关联

IB方法通过将数据对象压缩到一个“瓶颈”变量中来学习数据中所蕴含的内在模式,其学习模型如图所示。在图中,变量X代表载有海量信息的大数据,Y是描述数据对象的特征变量,而T则是压缩的“瓶颈”变量。变量X中载有海量的信息,在无任何先验知识的情况下,这些信息对人类来说是不可驾驭的。然而,“瓶颈”变量T的规模远小于X的规模,相对容易被掌控。变量X到T的压缩过程中所产生压缩编码P(t|x)则为IB方法所发现的压缩模式,若一些数据对象被压缩到了同一个t中,这些数据对象则被划分到同一个类中。为使IB方法所得的压缩编码P(t|x)可放映数据中所蕴含的真实类别,IB方法在对大数据进行压缩的同时,还要求“瓶颈”变量T尽可能的最大化保存特征变量Y中所载有的信息量。在对数据进行压缩时,我们不可能平白无故地对数据进行分类,需要依据数据对象自身的特征来对数据进行划分,只有将具有相似特征的数据压缩到同一个类中,所得的压缩模式才具有意义。特征变量Y客观地描述了数据对象,因此IB方法将特征变量Y作为数据压缩的依据。

中国古圣先贤老子曾说过:“无名,天地之始。有名,万物之母。”IB方法在将数据对象压缩到“瓶颈”变量的过程有为万物命名之意。当人类还没有给这个世界的事物命名之时,在人类的认知中这个世界里的一切事物本身与自然是浑然一体的,处在一种人类认知意义上的混沌状态中。但一旦我们对事物进行确切的命名之后,即使它们并没有完全与自然脱离其成为整体的状态,但在人类的视角里已有了独立认知的意义,即石头、山、水、河流、花鸟虫鱼、太阳、月亮……人们可以将某一事物从他原来的混沌状态中抽离出来,在人类的世界里建构对它的独特认知。这时候原来的混沌状态似乎就一下子瓦解了,整个世界由无数独立存在的事物井然有序地构成一个统一的整体。由于海量的信息数据对我们来说在一定意义上也是混沌的,因此IB方法的思想与上述思想如出一辙。IB方法从混沌的海量信息中压缩得到的每一个类是对数据的一个总结,是数据中的一些共性特征,是对数据化繁为简的结果,是无形信息的有形化结果。IB方法的压缩分类就如同对万物的命名,人类对万物的命名过程也是一个压缩认知的过程。

二、顺序IB算法学习过程与人类学习过程之共性

IB方法通过压缩来认知数据,属于机器学习领域中的一个无监督学习方法。机器学习是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。不少机器学习领域专家给出了机器学习的定义。兰利(P. Langley)认为:“机器学习是一门人工智能的科学,该领域的主要研究对象是人工智能,特别是如何在经验学习中改善具体算法的性能。”米切尔(T. M. Mitchell)在其著作《机器学习》中谈到“机器学习”关注的问题是“计算机程序如何随着经验积累自动提高自身的性能”,也就是主要指的归纳学习。机器学习的功能是知识发现,知识发现是通过学习算法实现的。下面结合一个典型的顺序IB算法,来阐述IB方法的压缩认知过程与人类的学习过程之间的关联性。

对于计算机来说,信息就是数据,因此IB算法以数据对象作为输入,从中学习有价值的模式。顺序IB算法的主要学习过程为:在某一随机划分的基础上,计算机依次读取每一个数据对象,在IB方法目标函数的指导下将其指派到一个与该数据对象拟合度最强的一个划分中,重复迭代该步骤,直到划分指派不再有新的变换为止。

根据米切尔对机器学习的定义,顺序IB算法中的经验便是我们能观测到的数据集。在顺序IB算法的主循环中,依次考虑每一个数据对象的迭代过程便是从经验中不断修复当前所得压缩模式的过程,从而提高自身识别数据的性能,最终达到“物以类聚,人以群分”的目的。试想一下,当我们人类面临着海量的数据时,也需要通过读取每一条数据对象,得到数据中的一些大概划分模式,然后再综合考虑每一个数据对象与当前划分模式之间的匹配程度,对所得的划分模式进行修复。因此顺序IB算法的学习过程也可认为是一个循序渐进、归纳总结、温故而知新的过程。这和人类的学习过程有着异曲同工之处。

另外,在顺序IB算法中第一步要求对数据做一个随机初始划分,在此基础上, IB算法再循序渐进地从数据中学习数据对象间所蕴含的内在模式。初始化是一个随机的过程,一个好的初始划分往往会得到一个好的压缩结果。顺序IB算法中的随机初始划分就如同人的出身,出身在一定程度上决定人的命运。一个人若出身在一个经济基础、周边环境及家风较好的家庭中,这个人成才的概率往往就会比较高。当然境遇不好,但经过自身努力拼搏最终成才的人也大有人在。顺序IB算法的知识发现过程是一个随机性与确定性的辩证统一。

三、机器学习与人类学习之不同

虽然顺序IB算法的学习过程与人类的学习过程有着异曲同工之处,但机器的学习能力是无法完全模拟人类的学习能力的,其最根本的原因是计算机无法像人类那样既具有意向性又具有主观性。塞尔认为:“计算机程序永远不可能代替人心,其理由很简单:计算机程序只是语法的,而心不仅仅是语法的。心是语义的,就是说,人心不仅仅是一个形式结构,它是有内容的。”计算机程序只是以一种形式化、语法化的特征,这种形式化的符号是不具有任何语义的。

“枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马,夕阳西下,断肠人在天涯。”这是元朝马致远的经典小令《天净沙・秋思》,对于中国稍通文墨的人来说都能够背诵。整个散曲描写的是一个秋天的下午,一个远离家乡的孤独的旅人,怀念故乡和亲人的那种淡淡的惆怅的情感。这首曲里所点出的一切意象全部都是自然的存在,但这些自然的存在在人类的世界具备丰富的情感意义,并且这些物象的类别即与某一类别的人类情感有效地衔接,当这些物象在诗人的笔下娓娓地叙出时,读到这类物象的人们就自然生发出与此相应的内在情感,从而与诗人、诗中的旅人的内在情感强烈地一致!

然而,当计算机程序在读《天净沙・秋思》时,所获取的知识只是枯藤、老树、昏鸦这类客观存在的自然界物体,却无法像人类那样理解其中的情感。尽管一些人工智能研究者也力图将某些语义信息融入到机器的学习中,然而人对语义的解读远远胜于任何带有智能的机器。

虽然机器的学习能力不能完全模拟人类的学习能力,但计算机的特点决定了机器学习也有其自身的特点。例如,计算机的记忆力(存储能力)胜于人脑,计算机在特定领域的计算能力胜于人脑。这些特点可以使机器学习方法作为一个辅助的手段来帮助人类学习认知世界。例如,海量数据的模式分析对于人类来说往往是一件枯燥无味、费时费力的事情,并且在无任何先验知识、无任何工具的帮助下,对海量数据模式的提取并不是轻而易举的事。此时,可以借助机器学习方法,如IB方法,来从数据中提取数据的模式特征。正是得力于计算机的出色存储能力、出色计算能力,机器学习算法可以在较短的时间内为人类提供一个对数据的初步认知模式。另外,得益于计算机无情感的特点,计算机在做这些事时才不会像人类那样感觉枯燥无味。由于机器学习的特点与人类学习的特点不同,机器学习方法或许还会为人类带来一些意想不到的学习结果,从而帮助人类提高对世界的认知程度。

此时,想起苏轼的诗:“不识庐山真面目,只缘身在此山中。”当数据是海量,我们无从下手的时候,或许机器学习方法,如IB方法,可以引领我们从庐山中走出去。

四、人类学习的研究对机器学习研究的指导意义

人类在做事情的时候,自身往往都具备一些先验知识,并且我们人类还可将自身已有的知识应用到对新事物的学习中。我们用一个典故来阐述人类学习能力的一个特点。

乾隆曾问纪晓岚,传说关羽忠义,朕且问你,他老婆是何等样人?这是存心刁难,史书上根本没有关夫人的详细记载,让人如何回答?可纪晓岚立刻答道,生何年,殁何月,皆无从考;夫尽忠,子尽孝,岂不谓贤?乾隆大笑,说爱卿真有你的!

在无任何有关关夫人的先验知识下,纪晓岚的回答则是将有关关羽的认知迁移到对关夫人的评价上。

在现有图灵机的模式下,计算机对数据的语义理解能力远远不如人类,因此,计算机所学习到的模式划分往往会与我们人类的认知有偏差。此时,我们期望将人类的学习模式平移到机器学习中,来提高机器的学习能力。机器学习中的一些热门研究领域,如监督学习、深度学习、迁移学习、多视角学习、终身学习等,都有与人类学习的基本思想一致之处。

大数据学习计划范文第10篇

第一,要尽可能与课堂学习内容相结合。

第二,课外学习活动的内容和时间要适当,不要影响正常的课堂学习,身体锻炼和社会活动。要注意劳逸结合。

第三,在课外学习活动中,要尽力做到学练结合,手脑并用,把学习和实践结合起来。

第四,要争取老师的指导提高课外学习活动的效果。

在运用上述学习方法的时候,应注意下面几点:

第一,要扎扎实实地按每个学习环节的要求去进行学习实践。

第二,开始运用时,不要要求过高、过急对学生来说,有计划学习要比无计划学习好得多,其好处是:

(一)学习的目标明确,实现目标也有保证。学习计划就是规定在什么时候采取什么方法步骤达到什么学习目标。短时间内达到一个小目标。长时间达到一个大目标。在长短计划指导下,使学习一步步地由小目标走向大目标。

(二)恰当安排各项学习任务,使学习有秩序地进行,有了计划可以把自己的学习管理好。到一定时候对照计划检查总结一下自己的学习,看看有什么优点和缺点,优点发扬,缺点克服,使学习不断进步。

(三)对培养良好的学习习惯大有帮助。良好习惯养成以后,就能自然而然地按照一定的秩序去学习。有了计划,也有利于锻炼克服困难、不怕失败的精神,无论碰到什么困难挫折也要坚持完成计划,达到规定的学习目标。

(四)提高计划观念和计划能力,使自己成为能够有条理地安排学习,生活、工作的人。这种计划观念和计划能力,学生都应该学习和具备,这对一生都有好处。

有些学生学习毫无计划。"脚踩西瓜皮,滑到哪里算到哪里",这是很不好的。高尔基说:"不知明天该做什么的人是不幸的。"有的学生认为,学校有教育计划,老师有教学计划,跟着老师走,按照学校要求办就行了。何必自己再定计划,这种想法不对。学校和老师的计划是针对全体学生的,每个学生还应该按照老师要求针对自己的学习情况制定具体的个人学习计划,特别是修学以后的自学部分,更要有自己的计划。

由于学习计划有必要又大有好处,所以有计划地学习成为优秀生的共同特点。学习好和学习不好的差别当中有一条就是有没有学习计划。这一点越是高年级越明显。该文章由(第① 范. 文网)整理。

怎样制定学习计划呢? 一份好的学习计划大致包括三方面的内容。

一、进行自我分析 我们每天都在学习,可能有的同学没有想过我是怎样学习的这个问题,因此制订计划前首先进行自我分析。

1、分析自己的学习特点,同学们可以仔细回顾一下自己的学习情况,找出学习特点。各人的学习特点不一样:有的记忆力强,学过知识不易忘记;有的理解力好,老师说一遍就能听懂;有的动作快但经常错;有的动作慢却很仔细。如在数学学习中有的理解力强、应用题学习好;有的善于进行口算,算得比较快,有的记忆力好,公式定义记得比较牢;有的想象力丰富,善于在图形变换中找出规律。所以几何学习比较好……你可以全面分析。

2、分析自己的学习现状,一是和全班同学比,确定看自己数学成绩在班级中的位置,还常用"好、较好、中、较差、差"来评价。二是和自己数学成绩的过去情况比,看它的发展趋势,通常用"进步大、有进步、照常、有退步、退步大"来评价。

二、确定学习目标 学习目标是学生学习的努力方向,正确的学习目标能催人奋进,从而产生为实现这一目标去奋斗的力量。没有学习目标,就象漫步在街头不知走向何处的流浪汉一样,是对学习时光的极大浪费。

确定学习目标首先应体现学生德智体全面发展的教育方针,其次要按照学校的教育要求,此外还要根据自己的学习特点和现状。当然还可考虑一些社会因素家庭情况。

学习目标要具有适当、明确、具体的特点。

适当 就是指目标不能定得过高或过低,过高了,最终无法实现,容易丧失信心,使计划成为一纸空文;过低了,无需努力就能达到,不利于进步。要根据自己的实际情况提出经过努力能够达到的目标.

明确 就是指学习目标要便于对照和检查。如:"今后要努力学习,争取更大进步"这一目标就不明确,怎样努力呢?哪些方面要有进步?如果必为:"数学课语文课都要认真预习。数学成绩要在班级达到中上水平。"这样就明确了,以后是否达到就可以检查了。

具体 就是目标要便于实现,如怎样才能达到"数学中上水平"这一目标呢?可以具体化为:每天做10道计算题,5道应用题,每个数学公式都要准确无疑地背出来,等等。

三、科学安排时间

确定了学习目标之后,就要通过科学地安排。使用时间来达到这些目标。要符合"全面、合理、高效"的要求。

全面 在安排时间时,既要考虑学习,也要考虑休息和娱乐,既要考虑课内学习,还要考虑课外学习,还要考虑不同学科的时间搭配。

合理 要找出每天学习的最佳时间,如有的同学早晨头脑清醒,最适合于记忆和思考;有的则晚上学习效果更好,要在最佳时间里完成较重要的学习任务,此外注意文理交叉安排,如复习一会语文,就做几道算术题,然后再复习自然常识外语待。

高效 要根据事情的轻重缓急来安排时间,一般来说,把重要的或困难的学习任务放在前面来完成,因为这时候精力充沛,思维活跃,而把比较容易的放稍后去做。此外,较小的任务可以放在零星时间去完成,以充分做到见缝插针。

共2页,当前第1页1

一天中供自己安排的时间基本上分为四段:早上起床到上学,上午放学到下午放学,下午放学到吃晚饭前,吃晚饭后到睡觉。同学们主要应在这四段时间里统筹安排自己的学习生活内容。

在进行时间安排时,还要注意以下两点:

1、 要突出重点 也就是说,要根据地自我分析中提出 的学习标点或比较薄弱的学科在时间上给予重点保证。

2、 要有机动时间,计划不要排太满太紧,贪心的计划是难以做到的。

大数据学习计划范文第11篇

(一)学习的目标明确,实现目标也有保证。学习计划就是规定在什么时候采取什么方法步骤达到什么学习目标。短时间内达到一个小目标。长时间达到一个大目标。在长短计划指导下,使学习一步步地由小目标走向大目标。

(二)恰当安排各项学习任务,使学习有秩序地进行,有了计划可以把自己的学习管理好。到一定时候对照计划检查总结一下自己的学习,看看有什么优点和缺点,优点发扬,缺点克服,使学习不断进步。

(三)对培养良好的学习习惯大有帮助。良好习惯养成以后,就能自然而然地按照一定的秩序去学习。有了计划,也有利于锻炼克服困难、不怕失败的精神,无论碰到什么困难挫折也要坚持完成计划,达到规定的学习目标。

四)提高计划观念和计划能力,使自己成为能够有条理地安排学习,生活、工作的人。这种计划观念和计划能力,学生都应该学习和具备,这对一生都有好处。

有些学生学习毫无计划。脚踩西瓜皮,滑到哪里算到哪里,这是很不好的。高尔基说:不知明天该做什么的人是不幸的。有的学生认为,学校有教育计划,老师有教学计划,跟着老师走,按照学校要求办就行了。何必自己再定计划,这种想法不对。学校和老师的计划是针对全体学生的,每个学生还应该按照老师要求针对自己的学习情况制定具体的个人学习计划,特别是修学以后的自学部分,更要有自己的计划。

由于学习计划有必要又大有好处,所以有计划地学习成为优秀生的共同特点。学习好和学习不好的差别当中有一条就是有没有学习计划。这一点越是高年级越明显。

怎样制定学习计划呢? 一份好的学习计划大致包括三方面的内容。

一、进行自我分析 我们每天都在学习,可能有的同学没有想过我是怎样学习的这个问题,因此制订计划前首先进行自我分析。

1、分析自己的学习特点,同学们可以仔细回顾一下自己的学习情况,找出学习特点。各人的学习特点不一样:有的记忆力强,学过知识不易忘记;有的理解力好,老师说一遍就能听懂;有的动作快但经常错;有的动作慢却很仔细。如在数学学习中有的理解力强、应用题学习好;有的善于进行口算,算得比较快,有的记忆力好,公式定义记得比较牢;有的想象力丰富,善于在图形变换中找出规律。所以几何学习比较好……你可以全面分析。 2、分析自己的学习现状,一是和全班同学比,确定看自己数学成绩在班级中的位置,还常用好、较好、中、较差、差来评价。二是和自己数学成绩的过去情况比,看它的发展趋势,通常用进步大、有进步、照常、有退步、退步大来评价。

二、确定学习目标 学习目标是学生学习的努力方向,正确的学习目标能催人奋进,从而产生为实现这一目标去奋斗的力量。没有学习目标,就象漫步在街头不知走向何处的流浪汉一样,是对学习时光的极大浪费。

确定学习目标首先应体现学生德智体全面发展的教育方针,其次要按照学校的教育要求,此外还要根据自己的学习特点和现状。当然还可考虑一些社会因素家庭情况。

2 回复:怎样制订学习计划

学习目标要具有适当、明确、具体的特点。

适当 就是指目标不能定得过高或过低,过高了,最终无法实现,容易丧失信心,使计划成为一纸空文;过低了,无需努力就能达到,不利于进步。要根据自己的实际情况提出经过努力能够达到的目标.

明确 就是指学习目标要便于对照和检查。如:今后要努力学习,争取更大进步这一目标就不明确,怎样努力呢?哪些方面要有进步?如果必为:数学课语文课都要认真预习。数学成绩要在班级达到中上水平。这样就明确了,以后是否达到就可以检查了。

具体 就是目标要便于实现,如怎样才能达到数学中上水平这一目标呢?可以具体化为:每天做10道计算题,5道应用题,每个数学公式都要准确无疑地背出来,等等。

三、科学安排时间

确定了学习目标之后,就要通过科学地安排。使用时间来达到这些目标。要符合全面、合理、高效的要求。

全面 在安排时间时,既要考虑学习,也要考虑休息和娱乐,既要考虑课内学习,还要考虑课外学习,还要考虑不同学科的时间搭配。

合理 要找出每天学习的最佳时间,如有的同学早晨头脑清醒,最适合于记忆和思考;有的则晚上学习效果更好,要在最佳时间里完成较重要的学习任务,此外注意文理交叉安排,如复习一会语文,就做几道算术题,然后再复习自然常识外语待。

高效 要根据事情的轻重缓急来安排时间,一般来说,把重要的或困难的学习任务放在前面来完成,因为这时候精力充沛,思维活跃,而把比较容易的放稍后去做。此外,较小的任务可以放在零星时间去完成,以充分做到见缝插针。

一天中供自己安排的时间基本上分为四段:早上起床到上学,上午放学到下午放学,下午放学到吃晚饭前,吃晚饭后到睡觉。同学们主要应在这四段时间里统筹安排自己的学习生活内容在进行时间安排时,还要注意以下两点:

1、 要突出重点 也就是说,要根据地自我分析中提出 的学习标点或比较薄弱的学科在时间上给予重点保证。

2、 要有机动时间,计划不要排太满太紧,贪心的计划是难以做到的。

大数据学习计划范文第12篇

第一,要尽可能与课堂学习内容相结合。

第二,课外学习活动的内容和时间要适当,不要影响正常的课堂学习,身体锻炼和社会活动。要注意劳逸结合。

第三,在课外学习活动中,要尽力做到学练结合,手脑并用,把学习和实践结合起来。

第四,要争取老师的指导提高课外学习活动的效果。

在运用上述学习方法的时候,应注意下面几点:

第一,要扎扎实实地按每个学习环节的要求去进行学习实践。

第二,开始运用时,不要要求过高、过急对学生来说,有计划学习要比无计划学习好得多,其好处是:

(一)学习的目标明确,实现目标也有保证。学习计划就是规定在什么时候采取什么方法步骤达到什么学习目标。短时间内达到一个小目标。长时间达到一个大目标。在长短计划指导下,使学习一步步地由小目标走向大目标。

(二)恰当安排各项学习任务,使学习有秩序地进行,有了计划可以把自己的学习管理好。到一定时候对照计划检查总结一下自己的学习,看看有什么优点和缺点,优点发扬,缺点克服,使学习不断进步。

(三)对培养良好的学习习惯大有帮助。良好习惯养成以后,就能自然而然地按照一定的秩序去学习。有了计划,也有利于锻炼克服困难、不怕失败的精神,无论碰到什么困难挫折也要坚持完成计划,达到规定的学习目标。

(四)提高计划观念和计划能力,使自己成为能够有条理地安排学习,生活、工作的人。这种计划观念和计划能力,学生都应该学习和具备,这对一生都有好处。

有些学生学习毫无计划。"脚踩西瓜皮,滑到哪里算到哪里",这是很不好的。高尔基说:"不知明天该做什么的人是不幸的。"有的学生认为,学校有教育计划,老师有教学计划,跟着老师走,按照学校要求办就行了。何必自己再定计划,这种想法不对。学校和老师的计划是针对全体学生的,每个学生还应该按照老师要求针对自己的学习情况制定具体的个人学习计划,特别是修学以后的自学部分,更要有自己的计划。

由于学习计划有必要又大有好处,所以有计划地学习成为优秀生的共同特点。学习好和学习不好的差别当中有一条就是有没有学习计划。这一点越是高年级越明显。该文章由www.kt250.COM(第① 范. 文网)整理。

怎样制定学习计划呢? 一份好的学习计划大致包括三方面的内容。

一、进行自我分析 我们每天都在学习,可能有的同学没有想过我是怎样学习的这个问题,因此制订计划前首先进行自我分析。

1、分析自己的学习特点,同学们可以仔细回顾一下自己的学习情况,找出学习特点。各人的学习特点不一样:有的记忆力强,学过知识不易忘记;有的理解力好,老师说一遍就能听懂;有的动作快但经常错;有的动作慢却很仔细。如在数学学习中有的理解力强、应用题学习好;有的善于进行口算,算得比较快,有的记忆力好,公式定义记得比较牢;有的想象力丰富,善于在图形变换中找出规律。所以几何学习比较好……你可以全面分析。

2、分析自己的学习现状,一是和全班同学比,确定看自己数学成绩在班级中的位置,还常用"好、较好、中、较差、差"来评价。二是和自己数学成绩的过去情况比,看它的发展趋势,通常用"进步大、有进步、照常、有退步、退步大"来评价。

二、确定学习目标 学习目标是学生学习的努力方向,正确的学习目标能催人奋进,从而产生为实现这一目标去奋斗的力量。没有学习目标,就象漫步在街头不知走向何处的流浪汉一样,是对学习时光的极大浪费。

确定学习目标首先应体现学生德智体全面发展的教育方针,其次要按照学校的教育要求,此外还要根据自己的学习特点和现状。当然还可考虑一些社会因素家庭情况。

学习目标要具有适当、明确、具体的特点。

适当 就是指目标不能定得过高或过低,过高了,最终无法实现,容易丧失信心,使计划成为一纸空文;过低了,无需努力就能达到,不利于进步。要根据自己的实际情况提出经过努力能够达到的目标.

明确 就是指学习目标要便于对照和检查。如:"今后要努力学习,争取更大进步"这一目标就不明确,怎样努力呢?哪些方面要有进步?如果必为:"数学课语文课都要认真预习。数学成绩要在班级达到中上水平。"这样就明确了,以后是否达到就可以检查了。

具体 就是目标要便于实现,如怎样才能达到"数学中上水平"这一目标呢?可以具体化为:每天做10道计算题,5道应用题,每个数学公式都要准确无疑地背出来,等等。

三、科学安排时间

确定了学习目标之后,就要通过科学地安排。使用时间来达到这些目标。要符合"全面、合理、高效"的要求。

全面 在安排时间时,既要考虑学习,也要考虑休息和娱乐,既要考虑课内学习,还要考虑课外学习,还要考虑不同学科的时间搭配。

合理 要找出每天学习的最佳时间,如有的同学早晨头脑清醒,最适合于记忆和思考;有的则晚上学习效果更好,要在最佳时间里完成较重要的学习任务,此外注意文理交叉安排,如复习一会语文,就做几道算术题,然后再复习自然常识外语待。

高效 要根据事情的轻重缓急来安排时间,一般来说,把重要的或困难的学习任务放在前面来完成,因为这时候精力充沛,思维活跃,而把比较容易的放稍后去做。此外,较小的任务可以放在零星时间去完成,以充分做到见缝插针。

一天中供自己安排的时间基本上分为四段:早上起床到上学,上午放学到下午放学,下午放学到吃晚饭前,吃晚饭后到睡觉。同学们主要应在这四段时间里统筹安排自己的学习生活内容。

在进行时间安排时,还要注意以下两点:

1、 要突出重点 也就是说,要根据地自我分析中提出 的学习标点或比较薄弱的学科在时间上给予重点保证。

大数据学习计划范文第13篇

    (一)学习的目标明确,实现目标也有保证。学习计划就是规定在什么时候采取什么方法步骤达到什么学习目标。短时间内达到一个小目标。长时间达到一个大目标。在长短计划指导下,使学习一步步地由小目标走向大目标。

    (二)恰当安排各项学习任务,使学习有秩序地进行,有了计划可以把自己的学习管理好。到一定时候对照计划检查总结一下自己的学习,看看有什么优点和缺点,优点发扬,缺点克服,使学习不断进步。

    (三)对培养良好的学习习惯大有帮助。良好习惯养成以后,就能自然而然地按照一定的秩序去学习。有了计划,也有利于锻炼克服困难、不怕失败的精神,无论碰到什么困难挫折也要坚持完成计划,达到规定的学习目标。

     (四)提高计划观念和计划能力,使自己成为能够有条理地安排学习,生活、工作的人。这种计划观念和计划能力,学生都应该学习和具备,这对一生都有好处。

    有些学生学习毫无计划。"脚踩西瓜皮,滑到哪里算到哪里",这是很不好的。高尔基说:"不知明天该做什么的人是不幸的。"有的学生认为,学校有教育计划,老师有教学计划,跟着老师走,按照学校要求办就行了。何必自己再定计划,这种想法不对。学校和老师的计划是针对全体学生的,每个学生还应该按照老师要求针对自己的学习情况制定具体的个人学习计划,特别是修学以后的自学部分,更要有自己的计划。

     由于学习计划有必要又大有好处,所以有计划地学习成为优秀生的共同特点。学习好和学习不好的差别当中有一条就是有没有学习计划。这一点越是高年级越明显。

    怎样制定学习计划呢? 一份好的学习计划大致包括三方面的内容。

一、进行自我分析 我们每天都在学习,可能有的同学没有想过我是怎样学习的这个问题,因此制订计划前首先进行自我分析。

     1、分析自己的学习特点,同学们可以仔细回顾一下自己的学习情况,找出学习特点。各人的学习特点不一样:有的记忆力强,学过知识不易忘记;有的理解力好,老师说一遍就能听懂;有的动作快但经常错;有的动作慢却很仔细。如在数学学习中有的理解力强、应用题学习好;有的善于进行口算,算得比较快,有的记忆力好,公式定义记得比较牢;有的想象力丰富,善于在图形变换中找出规律。所以几何学习比较好……你可以全面分析。

    2、分析自己的学习现状,一是和全班同学比,确定看自己数学成绩在班级中的位置,还常用"好、较好、中、较差、差"来评价。二是和自己数学成绩的过去情况比,看它的发展趋势,通常用"进步大、有进步、照常、有退步、退步大"来评价。

    二、确定学习目标 学习目标是学生学习的努力方向,正确的学习目标能催人奋进,从而产生为实现这一目标去奋斗的力量。没有学习目标,就象漫步在街头不知走向何处的流浪汉一样,是对学习时光的极大浪费。

    确定学习目标首先应体现学生德智体全面发展的教育方针,其次要按照学校的教育要求,此外还要根据自己的学习特点和现状。当然还可考虑一些社会因素家庭情况。

学习目标要具有适当、明确、具体的特点。 

 适当 就是指目标不能定得过高或过低,过高了,最终无法实现,容易丧失信心,使计划成为一纸空文;过低了,无需努力就能达到,不利于进步。要根据自己的实际情况提出经过努力能够达到的目标.

 明确 就是指学习目标要便于对照和检查。如:"今后要努力学习,争取更大进步"这一目标就不明确,怎样努力呢?哪些方面要有进步?如果必为:"数学课语文课都要认真预习。数学成绩要在班级达到中上水平。"这样就明确了,以后是否达到就可以检查了。

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 具体 就是目标要便于实现,如怎样才能达到"数学中上水平"这一目标呢?可以具体化为:每天做10道计算题,5道应用题,每个数学公式都要准确无疑地背出来,等等。

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 三、科学安排时间 

 确定了学习目标之后,就要通过科学地安排。使用时间来达到这些目标。要符合"全面、合理、高效"的要求。

 全面 在安排时间时,既要考虑学习,也要考虑休息和娱乐,既要考虑课内学习,还要考虑课外学习,还要考虑不同学科的时间搭配。

 合理 要找出每天学习的最佳时间,如有的同学早晨头脑清醒,最适合于记忆和思考;有的则晚上学习效果更好,要在最佳时间里完成较重要的学习任务,此外注意文理交叉安排,如复习一会语文,就做几道算术题,然后再复习自然常识外语待。 

 高效 要根据事情的轻重缓急来安排时间,一般来说,把重要的或困难的学习任务放在前面来完成,因为这时候精力充沛,思维活跃,而把比较容易的放稍后去做。此外,较小的任务可以放在零星时间去完成,以充分做到见缝插针。 

 一天中供自己安排的时间基本上分为四段:早上起床到上学,上午放学到下午放学,下午放学到吃晚饭前,吃晚饭后到睡觉。同学们主要应在这四段时间里统筹安排自己的学习生活内容。

 在进行时间安排时,还要注意以下两点: 

 1、 要突出重点 也就是说,要根据地自我分析中提出 的学习标点或比较薄弱的学科在时间上给予重点保证。

 2、 要有机动时间,计划不要排太满太紧,贪心的计划是难以做到的。

大数据学习计划范文第14篇

大数据时代科技与科学教育面临着诸多的问题

首先,科学出现了新的形态。现代科学之父伽利略是个里程碑式的人物,正是伽利略明确地将实物实验和数学推理方法引入到了科学研究之中,科学才得以系统而迅速地发展。从那时起,科学家们开始以实物实验和数学推理的方式认识自然世界,科学因此形成了两种形态,其一是实物实验形态,其二是数学推理形态。随着科学发展到今天的大数据时代,一些科学家和工程师离不开借助计算机手段研究事物,科学出现了基于计算机的第三种形态——计算形态。各个学科的边界变得模糊,科学研究的范式有了新的变化。以前学科分化越来越精细,但是科学发展到今天,信息科学、纳米技术、生物科学和生命科学、认知和神经科学被公认为最具革命性的学科领域,这四种科技的整合,将对人类社会产生深刻的影响,并可能再次改变我们人类的物种。学科在高度分化的基础之上开始走向学科之间的渗透和融合,特别是开始走向自然与人的融合。基于计算机的整合是当今科学发展与突破的必由之路。但是如何整合却是仁者见仁智者见智之事。

其次,技术的高速发展带来了日益严重的社会问题。比如生命科学中的克隆技术直接挑战人类社会传统的伦理问题;对于自然界的无节制索取,带来了日益严重的能源危机和生态环境恶化危机等。此外,物质生活的丰富与网络的言论自由带来了日益高涨的民主与平等的社会诉求。这些问题可能直接源自高速发展的科技,以致于我们的精神与理解出现相对滞后。诸多危机与问题要得到根治,除了需要加快人类智慧文明发展,还需要科技与科学教育的进一步高度发展,此所谓解铃还须系铃人。科学史上,科学家们为人类积累了丰富的化解人类危机的智慧与知识。

最后,一方面“科教兴国”得到普遍共识,人们开始懂得在科学教育之信息化方面投入大量的人力和物力;另一方面人们对技术的发展给生存环境构成影响认识不足,主要表现在看不到现代教育技术的革命性影响潜力,或者在现代教育技术面前感到茫然。这种状况除了造成设备因为闲置而带来的严重浪费现象之外,还限制了我们破解当今科技与科学教育难题的思考与方法。

为了解决诸多危机与冲突,需要探讨各种可行而有效的解决方案。通过分析大数据时代的科学教育的现状不难发现,如果只是从局部进行个别改动,问题难以有效地得到解决,当今的科学教育问题要想从根本上得以解决,必须运用系统观念,从整体上改变或者构建科学教育体系,换句话讲,需要从整合的角度才能提出可行的解决方案。

数字科学家计划

针对大数据时代人类面临的诸多危机,人们提出了一些对策与良方,其中影响最大的是国际21世纪教育委员会在向联合国教科文组织(UNIESCO)提出的21世纪教育的四大支柱策略:(1)学会认知(Learning to know):培养学生学会运用认知工具求知,学会发现问题,学会探究知识,学会构建知识。即培养学生认知方法,引导学生通过发现、探究和意义构建的途径获取知识,培养学生的继续学习能力。(2)学会做事(Learning to do) :既要学会实践,也要学会创造。重视建造可供学生参与的环境,激发学生兴趣,使学习者通过环境的交互作用,通过实践,通过做事获得知识和能力。(3)学会合作(Learning to together) :要培养学生学会与他人共同生活,就要学会合作生活,合作学习,从过去的集中教学方式到个别学习方式,到现在提倡的协作学习。(4)学会生存(Learning to be) :学会生活、学会做人、学会自身的发展。既要传授知识,还要注重能力和高尚情操的培养。

在科学教育领域之中形成了一种强调亲自动手学习科学的潮流。在美国、法国、英国、加拿大等国的国家科学课程改革方案中,科学探究被列为课程目标和课程体系的关键而基本的要素。“学习必须是主动的”已成为国际上基本的教育理念。其中影响较大的有“做中学”、“Hands-on”(动手做)、“Minds-on”(动脑做)、“STEM”(科学、技术、工程、数学)等科学教育实践。这些科学教育实践旨在使学生以科学的方法学习知识,强调学习方法、思维方法、学习态度的培养。

这些先进的科学教育理念与实践推动了科学教育的创新与实践。但是实践表明,一个好的理念要想转化为教学行为,往往需要一个较长时期的培训与转化过程,这个过程是艰难的,特别是对于教师和学生需要具有一定的专业理解能力。能否综合上述先进的科学教育理念,提出一种直观、易懂而且有效的科学教育模式的推广方案呢?数字科学家计划(E-scientist Project, ESP)给出了一种大数据时代下科学教育模式的推广方案。

所谓数字科学家计划,就是一种大数据环境下以提高每一位学生科学素养水平为宗旨,以探究式教学为鲜明特征,以科学思想、科学方法和数据挖掘方法为核心,播种未来科学家种子的教学模式的推广方案。

数字科学家计划主要有两方面特征,其一,数字科学家是一种科学教育模式符号,以“科学家”符号将抽象的科学教育理念人物化和直观化,即准确地表述了现代的科学教育理念,也便于师生理解与实施。榜样的力量是无穷的,虽然科学不能解决人类所有的问题,但是科学家们为我们积累的知识、思想、方法、科学精神在过去和将来都是破解社会难题的重要途径;其二,强调发挥大数据环境下第三种科学形态的育人功能,这是当今科技与科学教育创新的重要切入点。

数字科学家的教学模式是在WebQuest(基于网络的主题探究)模式的基础上改造而成的。主要有以下五个模块:(1)核心问题:WebQuest的核心是设置一个开放性的问题。这个问题设定了WebQuest的清晰目标,鼓励学生回顾原先掌握的知识,激发学习者进一步探索的动机。(2)任务指南:提供一个“脚手架”,引导学生设计、经历和体验专家的思维过程。“脚手架”将令人望而生畏的探究项目打碎成若干个片段,引导学生研究较为复杂的科学问题。(3)海量资源:创建一些到其他互联网站点的链接来共享网络资源。通过运用多样化的互联网资源,可以为不同学习水平或不同学习方式的学生提供信息资源。(4)实施“做中学”:要提供高层次的思维指南,体现“做中学”的教学理念,保证动脑和动手的教学方式落到实处。(5)交流与评价:WebQuest一般用量规提供了自我评估的标准,提示学生已经学到了什么,并鼓励把这种探究的经验扩展到其他领域。评价人员可以是教师,也可以是家长和同学。

数字科学家计划产生于笔者主持的北京市教育科学“十一五”规划课题《数字科学家计划:基于数据探究理论的物理选修课程建设与研究》(2010年立项),已经在北京景山学校、北京一零一中学、北京师范大学亚太实验学校等学校展开实验。该项目在课题阶段探讨了校本特色选修课程的建设,但是随着课题研究的深入开展,数字科学家计划已经不再局限于校本选修课程,开始运用到正规的物理课堂教学;也不仅局限在物理学科教学,已经开始运用到小学高年级的科学课程与教学;还不仅局限在学校科学教学,已经开始运用于北京市东城区青少年科技馆的科普性质科学课程,并配合教学,于2013年11月成功地举办了北京市东城区“数码探科学”大赛。大赛令人耳目一新,引起了学者和教师的广泛关注。著名教育家顾明远先生在颁奖会上讲到,这次大赛让人们看到了大数据环境下的教学实践,学生们在数码探究中有模有样,学到了科学思想、科学方法,体验到了数码探究的乐趣。

经过三年的探索与实践,数字科学家计划已经从课题研究转向项目推广的初期阶段。初步建设了数字科学家网站,形成了一种大数据环境下的科学教育模式,也形成数字科学家课程的教师培训经验,还形成低、中、高端数字环境装备下课程实施经验,已经具备了在更大范围试验与推广的条件。

数据探究理论——数字科学家计划的基石

探讨破解大数据时代的科学教育难题的途径涉及大而复杂的社会问题,仅凭经验而没有理论的指导是难以理解与完成的。但是数字科学家计划已经形成了一些基本的概念与教学原理。这些基本概念与教学原理构成了所谓的数据探究理论。数据探究理论是数字科学家计划的基石。

信息(Information)是数据探究理论的逻辑起点。何谓信息?这是一个复杂而神奇的概念,学者们有着不同的见解,美国数学家和控制论创始者维纳不得已这样定义信息:信息就是信息,既非物质,也非能量。笔者考虑到人的因素,对信息进行了如下的定义:信息既不是物质,也不是能量,而是物质的波-粒二像性与人相互作用的存在形式。

数据(Data)是数据探究理论的另一个重要概念。数据是载荷或记录信息而留下的明确印迹。数据可以是数字、文字、图像、录像,也可以是计算机代码等。对数据背景的解读是获取意义的一种途径。数据背景是接收者针对特定数据的意义准备,即当接收者了解数据序列的规律,并知道每个数据或数据组合的指向性目标和含义时,便可以获得数据所载荷的意义。观察数据或者数据挖掘就是对数据背景的解读过程。数字科学家计划的核心环节在于信息观测、数据挖掘和数据价值与交流。

探究式教学是一种以科学探究为基本特征的教学模式,其实质是引导学生通过类似科学家的探索过程理解科学概念和科学本质。依据科学的三种形态,将探究式教学分成实物实验探究、数学推理探究和数据探究。所谓数据探究是一种基于计算机的探究式教学,是提高学生数据素养水平的必要途径。数据探究与其说是一种适应大数据时代的手段和途径,不如说是大数据时代的一种生活理念和生活态度。

大数据学习计划范文第15篇

(天津职业技术师范大学理学院 天津 300222)

摘要:“卓越计划”是教育部率先启动的改革计划,职技高师依托“卓越计划”实施了“卓越工程师”和“卓越职教师资”教育教学改革。从职技高师的角度,构建“卓越计划”下的数学教学改革方案并进行实践探索,具有重要的现实意义。

关键词 :卓越计划;职技高师;数学;教学改革

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)10-0084-04

问题的提出

走中国特色新型工业化道路,迫切需要多种类型的工程技术人才,迫切需要提升工程技术队伍的创新能力,迫切需要应对经济全球化挑战的国际化工程技术人才。2010年6月,教育部召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”,简称“卓越计划”。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就创新能力强、实践能力强的高质量工程技术人才,为我国走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”实施期限为2010年―2020年,参与计划的全日制工科本科生要达到10%的比例,全日制工科研究生要达到50%的比例。

职业技术师范院校(以下简称职技高师)担负着为国家培养职业教育师资和为地方经济建设培养高级应用型人才的两重任务。在国家“卓越计划”指导下,以天津职业技术师范大学为代表的职技高师分别实施了“卓越工程师培养计划”和“卓越职业教育师资培养计划”,其目的是为国家培养具有国际视野的、具有创新精神和实践能力的、以一线工程师为主的卓越工程技术人才和职业教育所需的具有理论知识与较强实践动手能力的卓越师资。这一改革目标的实现,对基础课程教学提出了挑战,大学数学类课程是一门重要的基础课。美国在“迈向2020工程师培养计划标准”中指出,学生应具备数学、科学和工程知识及应用数学、科学和工程知识的能力。无论国外还是国内,大学数学是卓越人才培养关键中的重点已成为共识。学习数学不仅要获得一大堆重要的数学概念、定理、公式和结论,更为重要的是要掌握数学的思想方法和精神实质。目前,大学数学课程的教学主要介绍数学定理、推导证明与例题,着重于逻辑推理的严谨,缺乏实际应用的例子和运用数学解决问题的背景分析,学生学习感到难度大、无法理解具体应用,进而导致学习兴趣锐减、学习效果不佳、与专业学习脱节等等。如何开展大学数学基础课教学改革,以培养学生的综合分析与创新能力,提高数学应用能力,提高学生的学习兴趣和主动性,成为数学教学改革的重要问题。

笔者拟从职技高师的角度探讨“卓越计划”下数学教学的创新改革与实践,内容分为两部分:一是作为职技高师基础课程的数学,在“卓越计划”下的教学创新改革与实践;二是作为职技高师的数学专业,在“卓越计划”下的教学创新改革与实践。

“卓越计划”下数学基础课教学创新改革研究

数学基础课的教学改革与研究,在人才培养中发挥着重要作用,对高等教育的改革有着至关重要的意义,直接影响到高等教育人才的质量。目前,各理工科专业类别大都开设数学课程,数学的思维方法、研究方法、推理方式以及研究问题的着眼点都发挥着十分重要的作用。教师在教学过程中除传授数学知识外,还要强调逻辑思维的训练,“卓越计划”对数学教学提出了更高的要求,通过数学基础课的教学改革与实践,建立适应“卓越计划”的基础课教学体系与教学模式,是“卓越计划”实施的重要保证。2010年至2012年间,我们在对全国四十余所中、高职院校进行调研的基础上,在卓越工程师和卓越职教师资培养方案中,对数学基础课教学进行了以下创新改革。

进行数学基础课分类分级教学改革 依据卓越人才培养方案的要求,首先,构建了不同专业需求、具有专业特色、重在培养学生实践能力和数学应用能力的大学数学(高等数学、线性代数、概率统计、复变函数、积分变换、数学实验)课程教学大纲。根据专业类别,实施了机电类、经济管理类不同的数学基础课程教学大纲;根据生源,实施了区别高中生源、中等职业学校生源的不同的教学大纲,提出不同的教学要求;同时在机电类专业高中生源中进行了分级教学,实施了教学进度和教学内容不同的教学改革,形成了适应“卓越计划”的数学课程教学方案。其次,在教学过程中实施了理论知识与数学实验相结合、理论讲授与实验相结合的教学手段改革。增加了数学实验课程,以Matlab软件为例,让学生掌握数学编程与科学计算能力,如将Matlab引入线性代数课程,使之与线性代数的理论、方法相结合,让学生掌握线性代数课程的最新计算工具和方法,不仅可以用手算低阶的矩阵,而且使学生学会求解6阶及以上、复系数的线性代数问题,适应后续课程的学习,提高数学基础课的效果,为专业应用学习打下基础,培养学生的计算动手能力与应用能力。

强化案例教学 数学基础课程除了加强基础知识训练与数学逻辑思维的训练外,重点强化数学的应用性。根据“卓越计划”强调培养动手实践能力的目的,体现能力本位的特点,数学基础课实施了三个转变,即:从以教师为中心如何“教给”学生,向以学生为中心如何“学会”转变;从以学科体系为中心,向以专业工作需要为中心转变;从以课堂为中心,向以实验室为中心转变。根据机电类学生的后续专业课程,如电路分析、理论力学、材料力学、计算机图形学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、机器人等需要进行大量分析的实际情况,提出在不降低基本要求的基础上,改变数学基础课教学中概念、定理、证明、例题的模式,结合专业特点,实施案例教学,提高学生科学计算能力,以适应后续课程学习与培养应用能力的需要。如在“高等数学”课程中,课题组教师在电类专业教学中增加了杰尔霍夫电路方程、信号变换与信号处理、定积分与拉普拉斯变换性质求解刻画RLC电路等应用案例;在机械类专业教学中增加了机械运动分析、流体力学受力计算与流量分析等应用案例;在经济管理类专业教学中增加了金融与人口的指数增长模型、均衡价格模型等案例。又如在“复变函数与积分变换”课程中,增加了解析函数在平面向量中的应用、留数计算在数字滤波器性能分析和形状设计中的应用案例等等,在“线性代数”课程中增加了投入产出模型案例等等,以此强化数学基础课程与专业课程的融通结合,激发学生的学习兴趣,使其掌握数学在专业中的运用,明确学习数学基础课的目的,了解数学解决专业问题的思维、方法与途径。此举受到各相关学科专业的欢迎和好评,对“卓越计划”的实施具有十分重要的作用。在案例教学过程中,课题组教师体会到,实施“卓越计划”下的数学课程创新改革,一方面对教师继续学习针对培养对象的专业知识提出了较高要求,可激发数学课教师学习其他专业知识的主观能动性;另一方面更加明确了数学作为基础学科,支撑学科、为专业服务的教学意识,改变了强调完整地讲授专业学科知识体系的教学观念。

编写数学课教材 结合“卓越计划”的要求,从专业需求和“卓越计划”的目标、教学内容与教学方法入手,理学院先后召开学生座谈会、各专业学院教学院长和专业教研室教师座谈会,听取专业学院对数学基础课教学改革的意见。结合数学基础课的教学基本要求,在传统的教学内容基础上,删减了部分较难理解的内容,增加了相应的实例、有利于提高思考能力的练习题和数学家简介,编写了适合我校机、电类专业的《应用高等数学》教材,收到了较好的教学效果。

完善数学精品课资源平台 我校“高等数学”课程是天津市精品课程,“线性代数”、“概率统计”是校级精品课程,在校园网上,这些课程的网页成为教师和学生课外自学的教学资源平台。学生可进一步了解问题的背景、发展历史、解决问题的过程,历年的考试试卷分析等,提高学习兴趣,其中的“互动答疑”链接可使学生及时解决学习过程中的疑惑,提高学习的效果。

以竞赛为载体强化数学建模与数学应用能力 “卓越计划”的目的是培养具有创新精神和实践能力的、具有国际视野的、以一线工程师为主的高层次应用型工程技术人才,强调培养实践动手能力,体现能力本位的特点。在数学基础课中增加实践教学环节,培养学生应用数学解决实际问题的意识和能力,已经成为数学教学的一个重要方面,也是培养创新型应用人才必不可少的环节。数学建模是把数学与实际问题联系起来的桥梁,强调数学原理和方法在实际中的应用,强调计算机技术作为数学教学的工具和手段,强调在数学教学中学生的主动参与性。针对职技高师“卓越计划”的特点,我校在多年参加国家数学建模的基础上,从2012年开始举办学校数学建模竞赛,由教务处颁发竞赛文件,理学院承办。以建模竞赛为切入点,通过数学建模讲座、培训及选修课的开设,将数学建模的思想、方法和内容融入数学课程中,培养学生在专业中的数学应用能力。三年来,每学年的第二学期(5月份)组织竞赛,参赛报名的原则是:(1)学生自愿报名,鼓励不同专业学生联合组队;(2)由学生所在学院推荐,形成全校各学院支持学生参加数学建模竞赛的氛围;(3)参照国家数学建模竞赛的方式和时间安排,进行学校建模竞赛;(4)评选学校数学建模竞赛奖,纳入学校对学生的奖励,记录学生课外学分;(5)从获奖队伍中选拔25支参赛队代表学校,参加国家数学建模竞赛。在2011—2013年国家大学数学建模竞赛中,我校取得了获得国家一等奖1个、二等奖4个,天津市一、二等奖15个的突出成绩。

“卓越计划”下数学专业教学创新改革研究

当前,我国职业教育改革正处于重要战略机遇期,教育部在《关于职业院校教师素质提升计划的意见》中明确提出,建设一支高素质专业化的教师队伍,是当前职业教育发展中最薄弱的一个环节,对于提高技能型人才培养质量具有十分重要的意义。职技高师作为培养职教师资的方面军,其培养模式和培养质量发挥着关键的引导作用。天津职业技术师范大学作为职技高师的领军校,于上世纪创立的“双证书,一体化”职教师资培养模式,成为我国职教师资“双师型”政策的核心成果之一。

在全国8所独立设置的职技高师中,1所学校(天津)拥有“数学”和“统计学”一级硕士点;8所学校都设有数学类本科专业(数学与应用教学、信息与计算科学),同时都承担全校的数学公共基础课程教学,3所学校(天津、江苏、河南)的“高等数学”课程是省级精品课程,在专业职教师资人才培养中发挥着重要支撑作用。

在职技高师中,一方面数学专业担负着培养中、高等职业院校数学课程教师的重任;另一方面数学作为职技高师的公共基础课程,在专业学习与专业发展中发挥着重要的支撑作用。因此,在培养高素质专业化师资的新要求下,对职技高师数学教学的创新改革研究至关重要。天津职业技术师范大学理学院通过对中、高等职业学校数学教学和师资现状的调查,按照培养高素质专业化职教师资的要求,制定了职技高师数学专业人才培养方案和数学专业硕士研究生教学改革方案,并在教育教学中进行实践,以提升职业院校毕业生的准教师素质与能力。

数学师资素质与能力分析 在对全国13所高等职业院校和28所中等职业院校的数学教学与数学师资现状调查分析的基础上,依据教育部颁布的《中等职业学校数学教学大纲》和《中等职业学校教师专业标准(试行)》,数学课程应以使学生掌握数学基础知识,培养数学基本技能和能力,为学习专业知识和职业技能,为继续学习及终身发展奠定基础为任务;以提高计算技能、计算工具使用技能、数据处理技能,培养观察能力、空间想象能力和分析解决问题能力及初步的数学思维能力为目标;以适应相关专业学生学习所需的限定选修内容,满足学生个性发展和继续学习的任意选修内容,具有时代气息的数学讲座、数学活动以及学生继续学习所必需的数学知识为内容。达到职业院校对数学知识的需求,教师应系统掌握数学学科的基本理论、基本方法,了解数学学科发展的趋势,具有扎实的数学功底、良好的数学应用意识,了解机械、电子、财务管理等学科的基本理论知识,掌握数学建模方法,能熟练应用Matlab、spss等数学软件,具备应用数学知识进行数学计算、数据分析的能力和进行数学研究的初步能力。

制定数学专业“卓越计划”改革方案 在对天津、江西、广东等职技高师数学类专业教学调查的基础上,我们对数学专业人才培养方案进行了比较分析。依托“卓越计划”,以“强基础、善应用、重能力”为指导思想,制定了数学专业人才培养方案,实施了“卓越计划”下数学专业教学的系列改革,包括大类招生改革、学分制管理改革、实行导师制、专业分流与模块化培养等等。模块化培养分为专业基础模块、专业方向模块、师范教育模块、专业提升与拓展模块等。经过四年的教学改革实践,我校学生初次就业率和考研率明显提高,在全国大学生数学建模竞赛中,获得国家奖3个,天津市奖10多个的突出成绩。

加强学科建设与研究生教育 数学专业“卓越计划”的实施,促进了数学学科建设与研究生培养质量的提升。实施了凝练学科方向加强学术队伍建设、学科发展平台基础建设、科学研究提高人才培养质量、数学专业研究生培养等一系列改革后,我校成功获得“数学”、“统计学”两个一级学科硕士授予权,处于领先地位;我校培养的研究生有近20%考取了国内外高校的博士研究生,在全国研究生数学建模竞赛中获得了二、三等奖的好成绩。

结语

基于“卓越计划”的职技高师数学教学创新改革的实施,在激发学生学习兴趣和数学应用能力培养方面,取得了良好的教学效果,数学课服务于专业并支撑专业课教学,在专业设计环节,发挥了数学计算的优势,我校参加“卓越计划”的学生在专业大赛和全国建模竞赛中屡次获奖,首届“卓越师资班”毕业生多数被“211高校”的工程实训中心或中、高职院校聘为师资。

深化数学教学改革,不仅有利于培养学生的数学应用能力、创新能力和解决问题的能力,也是培养应用型人才和提升应用型大学教育质量的有效途径。

参考文献:

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[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011(2):47-55.

[3]李大潜.关于高校数学教学改革的一些宏观思考[J].中国大学教学,2010(1):7-9.