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统计学教学目的

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统计学教学目的

统计学教学目的范文第1篇

关键词:高职统计学 教学案例 引导式项目 教学法应用

中图分类号:C8-4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(b)-0088-02

F阶段从大多数学生的角度看来,统计代表着报纸上的CPI上涨数值、城市人均平均用水量等较为无用的数据分析,令人感到厌烦。但是在实际生活中,不管是企业的生产运营,还是药品的最新研制以及电视台的收视率等都离不开统计学的理论指导以及方法指引。在这样的条件下,强化高职院校的统计学教学显得至关重要。在进行统计学的教学中,案例引导式逐渐被广泛性的应用,并且取得了显著的教学效果。该文着重于以学习理论的构建为基础,对于以往传统的教学方式进行一定的改革,并且及时探讨了统计学的教学方法在高职院校教学中的有效设计以及应用。

1 对于案例引导式项目教学法设计的分析

案例引导式项目教学法着重于以学生为中心进行教学,重点强调以学生为课堂认知的主体以及知识层面的主动构建者。教师通过实际的案例积极引导学生进行统计学的学习,在合作学习中实现学生知识迁移的具体要求,这样的教学方式的设计要重点遵循以下几点:

首先,以学生为教学中心,教师要积极发挥引导以及协作用。在进行统计学的教学过程中,学生要充分发挥自身的主观能动性以及创新精神;与此同时,教师的指导作用不能够被忽视,教师是课堂的构建者以及学生学习的监督促进者,要对整个教学的设计方案以及组织进行负责,并且要积极参与到学生的谈论中来。

其次,以统计教学的内容为基础。在进行统计学的教学中,要着重于以现实生活中的社会经济现象作为素材选取重点项目,针对于教学素材的选取,是师生共同参与的教学活动,项目的难度要能够适应于学生,既包括基础性的教学知识点,又能够充分培养学生解决问题的积极性。

再次,善于以引导案例作为项目学习的有效手段。教师采用将项目分解的方式将教学项目分解成多个子项目,将项目任务作为目标进行典型案例的设计,并且由案例创设出各种学习的情境,进而实现统计学知识的构建以及项目的学习。针对于具体案例的设计要综合性的考虑以下几点:第一,案例要有一定的针对性,对于每一个项目任务所能够涉及的知识点都与案例一一对应;第二,案例要有一定的代表性,教师选用的案例要起到启发学生的作用,引发学生的拓展性思考;第三,选用的案例之间要相互联系,要按照项目的完成情况而设计,避免出现案例独立存在的现象;第四,案例具备一定的实践性,要采用实际存在的案例,不是凭空想象出来的;第五,案例的难度要适中,符合学生对于知识的认知规律,以便于学生能够很好地理解项目,进而逐渐能够掌握项目的核心思想以及构建的过程。

最后,按照学生完成项目的具体情况对学生的学习效果进行评价。在课程完成以后,由学生自己先进行自我评估,然后教师再对学生的项目工作进行检测并且做出一定的评价,通过师生之间的探讨,进而评判学生在项目工作中出现的各种问题、学生应对问题的解决办法以及学生对项目改进的具体措施。

2 优化案例引导式项目教学法在高职统计学中的有效应用

按照实际案例引导式项目教学法设计中的具体要求,以某高职院校的会计专业的统计学教学中采用了该种实践性的教学方法。统计学的教学项目主要包括:“某市高职院校学生的消费行为统计”总项目;四个分项目:统计调研的设计方案、统计调查整理、统计数据分析、统计分析报告;八个引导案例,形成1+4+8的项目案例体系,并且保证在35课时的教学中逐渐完成项目实践,效仿“某高职院校学生的消费行为统计”的项目实现各个项目小组的研究项目。并且将项目进行分解之后,将统计教学的过程逐渐趋于流程化,为完成项目任务设计典型案例,逐渐引导学生的学习,分阶段的进行学习,由浅及深,逐渐递进。

对于案例引导式的项目教学中主要包括项目教学学习以及项目教学实践两个重要环节。

第一个环节:示范性的项目学习,包含以下几个步骤:

第一步骤:将示范性的案例项目引入并且将项目进行分解。教师要设计出:“某市高职院校学生的消费行为统计”统计教学的设计项目,按照统计设计的流程将这一项目逐渐分解为“该市高职院校学生消费行为调研方案设计”、“该市高职学生实际消费行为调研”、“该市高职学生消费行为数据分析”、“该市高职学生消费行为分析调研报告”四个重要的子项目。

第二步骤:确定各个项目的实施任务。教师在仔细研究知识点的情况下要提出相应的教学任务,使得学生能够确定自己需要完成的具体任务以及内容,了解自己欠缺的专业知识以及操作技能,并且采取一定的方式激发学生的求知欲望以及自主学习性,并且按照统计学的内容进行划分,总共设计了八个项目研究任务。

第三步骤:教师要选择相对典型的案例,将项目引导学习。对于每一个项目的研究任务,教师要对选择最为恰当的案例进行实际教学,并且创设出各种情景,实现学生对统计知识的构建;学生通过教学实际案例的效仿以及课下实际案例的实践过程进而展开项目的学习。

第四步骤:对示范项目的成果进行展示。教师在课堂上要及时展示出“该市高职学生的消费行为统计”的研究课题项目,并且对项目的完成情况做出一定的点评,针对于研究项目开发中统计调查的数据以及分析方案进行相应的总结,逐渐将学生的统计学知识进行巩固以及完善,做到有效地激发学生的学习热情以及创造动力。

第二个环节:进行实际项目实践,包括下面几个步骤:

第一步骤:将实施项目小组进行划分。在进行统计学开课阶段,教师要依据科学分组、异质分组以及平衡分组等原则进行小组划分,按照学生的实际学习成绩、知识整体构造、学习掌握能力以及性格特点等具体方面进行权衡考虑,然后搭配性划分,将学生合理化地进行划分,分成十个项目小组,每个小组的成员保持在6~8人,教师要指导小M之间进行谈论以及学习。

第二步骤:对于统计研究项目的选定。教师进行研究项目的选定,要围绕着学生感兴趣或者熟悉的话题,教师以正确的方式引导学生自己提出项目。然后教师和学生之间共同探讨的情况下,确定研究项目。在进行项目的确定时,要具体综合考虑到项目的实用价值、项目的数据来源、项目的工作量以及项目的实用意义等。

第三步骤:具体项目的实施。由小组内的项目负责人组织成员,就小组内研究项目的主题进行研究讨论,并且将成员明确分工。成员之间既要做到分工明确,又要互相协调合作,共同解决项目中遇到的难点、疑点。教师在这过程中一定要强化学生的合作以及交流,并且及时记录项目发展的近况。

第四步骤:教师和学生联合评定小组的项目成绩。教师要按照项目教学的实际要求,进而提出小组项目研究的评价规定,确定好各个小组的评价内容以及评分标准等。教师按照小组研究项目的实际完成情况进行公平的测评。

3 结语

综上所述,现代化的教育中人性化的教育理念受到社会的重点关注,案例教学正是体现这一教学理念的有效方法。尤其是针对于统计学这门学科而言,大量的数据使得统计学学科变得枯燥且没有趣味,教师在进行教学中通过案例进行引导教学正好可以有效地避免传统教学中枯燥无趣的不足之处。统计案例在实际的应用中具有较强的目的性以及针对性,教师面对不同层次的学生也能够很好地进行教学,打破传统教学方法中死记硬背的弊病,要采用灵活的教学方式,强化学生自身的统计素养以及综合素质。

参考文献

[1] 李呈琛,高鹏.高职高专统计学实践教学改革研究[J].中小企业管理与科技,2016(5):205.

[2] 徐文静.高职统计学教学中的案例教学模式分析[J].教育教学论坛,2015(48):203-204.

[3] 黄振,朱B,夏利平,等.案例教学法在高职统计学教学中的应用研究[J].企业导报,2013(21):148-150,151.

[4] 罗玲.案例教学在高职统计教学中的应用与探索[J].知识经济,2011(13):172-173.

统计学教学目的范文第2篇

《统计学》是高职工商企业管理、人力资源管理等管理类专业的专业基础课程。它培养学生日常企业管理中的基本统计技能,教会学生如何科学处理数据。基于执业能力的应用性教育,《统计学》课程必须打破旧的学科体系和以传统的课堂讲授模式,构建以能力培养为目标,以工作过程为导向,以具体的单元项目化实践性教学为基本点的新型教学模式。

一、项目教学法的意义

学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,提高了学生的兴趣,自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

二、高职管理类学生的特点

(一)大多数高职院校的生源整体素质偏低,起点不一,差别较大。

我国高职教育的生源类型较杂,包括三校生、普通初中毕业生、普通高中毕业生等,绝大多数是来自普通高中。这三类学生入学起点不同,文化、专业素质不同,甚至生理、心理素质也有差别,因此,高职院校的教学对象素质结构复杂,水平参差不齐,教育难度较大。

(二)高职管理本文由收集整理类学生的数学基础较差。

在教学过程中发现,高职管理类学生都是文科生,数学基础普遍较差,学习习惯较差,对《统计学》、《经济学》等与数学关联性较强的课程兴趣不大,学习起来有一定难度。传统的以教师为主体的教学方式很难调动学生学习的积极性。那么,如何调动学生学习《统计学》的积极性就成为了一个重要的课题。

三、《统计学》课程项目化教学设计的思路与实践

(一)项目教学设计的理念与思路

本课程以学生为主体突出职业能力培养,坚持工学结合,融教、学、做于一体,按照企业管理中统计工作过程编排教学内容组织教学。1.以企业管理中的统计工作岗位需求为依据,确定课程的知识目标、能力目标和态度目标;2.以职业能力为依据、以工作任务为线索确定课程内容;3.以典型任务为载体,围绕任务的解决设计教学活动;4.根据教学内容和学生特点,选择相应的教学手段和方法;5.根据本课程特点和职场岗位的要求设计课程考核标准和考核方式。

(二)项目教学的设计步骤

1.基于工作过程的职业岗位技能要求,确定本课程的教学目标,形成若干教学项目。

《统计学》主要培养学生四大基本能力:调查方案设计能力、调查资料收集、整理与分析能力、调查报告撰写能力和创造性运用资料能力。基于工作过程的职业岗位技能要求,本课程的教学总体目标是:①知识目标:掌握统计调查方案的设计方法、统计调查的方法、统计整理的方法以及统计分析的常用方法和常用指标的计算。②能力目标:要求学生能够进行调查方案的设计、调查问卷的设计;能够灵活运用各种调查方法进行统计调查;能够运用计算机手段进行统计资料的整理;能够正确运用excel软件编制统计表和绘制统计图;能够运用静态分析指标和动态分析指标进行统计资料的分析。③态度目标:培养学生诚信、公平、敬业、服务、团队协作精神。

根据以上学习目标,以统计工作任务为线索将课程内容设计为三个项目:①统计调查;②统计整理;③统计分析。

2.基于工作过程,将各项目分解成若干任务单元,在任务驱动下,运用情境模拟、角色扮演、实际操作等方法实施“教、学、做”一体的教学。

3.在任务驱动下,实施教学。

以上只是对项目教学的典型“任务”进行了一个简单的设计,接下来要以典型任务为载体,围绕任务的解决进行教学活动的设计。

(三)项目教学法实施举例

以下以“统计调查”项目为例说明运用项目教学法的教学过程设计。

1.项目教学目标。本项目的教学目标主要是:①技能目标:掌握问卷设计技能,调查方案设计技能,调查技巧运用的技能;②知识目标:了解统计调查的作用和要求,了解统计调查方案的内容和格式;掌握各种统计调查方式的特点和运用;掌握各种统计调查方法的特点和运用;掌握问卷设计的基本知识。③态度目标:培养学生的团队意识、责任意识、敬业意识、应变能力及沟通能力。

2.项目教学活动设计。首先,教师根据本项目的教学目标设计、布置学习任务,明确学习目标与要求,帮助学生理解任务。因为统计调查在企业管理中的一个重要应用就是市场调查,所以本项目设计的任务可以是以在校学生为调查对象,在学校范围内模拟一次市场调查。其次,以小组为单位,制定调查方案、调查问卷,明确调查内容、调查方法和方式。最后,学生在教师的指导下根据制定的调查计划实施小范围的初步调查(调查对象大约10人左右),在实施过程中,学生能对自己所制定的调查方案和调查问卷是否有缺陷进行检验,并对调查方案和调查问卷进行修正。调查方案和问卷定稿后,学生再开始正式的大规模调查。在完成调查后,学生对本项目的成果——调查方案和调查问卷进行展示与自我评价,教师对学生在整个学习过程中出现的问题进行评价及纠正。

统计学教学目的范文第3篇

关键词通用技术教学;项目教学法;案例

在世界性基础教育改革浪潮中,改造传统的技术教育、设置富有时代特征的技术类课程,又成为众多国家基础教育改革中的主流趋向[1] 。

通用技术是一门内容丰富的综合性课程,它立足九年义务教育的基础,以基础的、宽泛的、与学生日常生活联系紧密的技术内容为载体,以进一步提高学生的技术素养、促进学生全面而富有个性的发展为目标[2]。

项目教学法简述

项目教学萌芽于欧洲的劳动教育思想,最早的雏形是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,到20世纪中后期逐渐趋于完善,并成为一种重要的理论思潮。项目教育模式是建立在工业社会、信息社会基础上的现代教育的一种形式,它以大生产和社会性的统一为内容,以将受教育者社会化、使其能适应现代生产力和生产关系相统一的社会现实与发展为目的,即以为社会培养实用性人才为直接目的的一种人才培养模式[3]。

“项目教学法”理论的出现最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》,起源于儿童教育法,各国的引进均结合本国情况,应用在不同领域。在国内中文文献中,最早使用项目教学法的文献出现在1998年。项目教学法经香港传入后,在企业培训、中小学生、职教学生及大学本科生中得到了广泛的应用。

项目教学法是行为导向教学法的一种,学习者接受任务,收集和某一问题相关的数据并综合数据。学习者可以随时寻求老师的帮助,但一般都是独立完成任务。它蕴含着建构主义学习理论、杜威的实用主义教育理论和布鲁纳的发现学习等理论。项目教学法所关注的是学科的核心概念和原理,它要求学生从事的是问题解决,基于现实世界的探究活动以及其他的一些有意义的工作。它要求学生主动学习并通过制作最终作品的形式来自主地完成知识意义的构建。在项目学习的过程中,学生要亲身参与一个活动项目的调查和研究,将学到的理论知识和现实生活中的实际问题紧密结合,得到综合训练和提高。学习过程成为一个师生共同参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的全过程。学员在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。

针对上述项目教学理论的内涵,结合我国的现实国情及其教育的未来发展趋势,我们可以将项目教学模式引入通用技术课的教学中,通过学生参与具体项目,帮助学生对所学的理论知识进行有效的强化训练,使其对所学的专业知识融会贯通,并锻炼提升其实际工作能力;同时,又能构建一个开放性、研究性的学习环境,使学生有足够的空间,按自己的方式去进行研究性学习。

项目的实施

在通用技术的《技术与设计1》中,第三章的内容为设计过程、原则及评价。这一章的教学目标是让学生经历典型的技术设计、制作和评价活动过程,从而了解技术设计的基本知识,初步掌握技术设计的一般程序和基本技能,进而认识技术的创造性特征,形成实事求是、精益求精的态度。而项目教学法的特点恰好是让学生通过亲身参与一个活动项目的调查和研究,将学到的理论知识和现实生活中的实际问题紧密结合,得到综合训练和提高。因此,笔者在本单元的教学中使用了项目教学法。

一、确定项目任务

近几年,关于垃圾分类的教育在我校持续开展,同学们都有垃圾分类的基本常识,但实际生活中垃圾分类却做得不是很好,这当中有各种原因,其中也包括垃圾桶设计的问题,于是借此引出项目任务――校园室外分类垃圾箱的设计。

二、制订项目计划

先将学生分成小组,每组3人,选出组长。教师提出设计要求:创新、实用、美观、易清理、能够垃圾分类、体现校园文化,课时设置为4节课。每个小组根据现有材料填写方案设计表,进行任务分工,如表1。教师对学生的设计方案给予参考意见,学生对各种方案进行筛选,最终确定实施方案。

三、开展项目活动

学生根据已确立的工作步骤及分工进行搜集资料、开展调研、模型制作及编写报告。教师检查学生制作情况并给予及时的帮助。

四、项目检查评估

学生自评,每组学生对自己的作品及本人在组内的贡献进行评价和总结;他评,将制作好的模型随机发给学生,让其对他人的作品进行评价;教师点评,教师根据制作要求对作品进行评价,展示优秀作品,总结存在的问题,进而对整个单元内容进行总结。如表2所示。

项目总结

通过此次《校园室外分类垃圾箱》项目的实施,从教学的实施、教学反馈及教学效果多方面均有所体会。

一、达到了本单元课标中的要求

通过这一项目的实施,同学们经历了一个技术产品的技术设计、制作和评价活动过程,初步掌握技术设计的一般程序和基本技能,进而认识技术的创造性特征,形成实事求是、精益求精的态度,达到了课标中的要求。

二、符合高二学生的认知水平

《校园室外分类垃圾箱》这个项目对于高二的学生来讲是一个非常熟悉的项目,以他们的认知水平来设计一个分类垃圾箱比较容易实现,并且这个项目制作起来使用的工具简单,省去了对学生进行工具训练的时间,降低了制作工艺上的难度。

三、学生的参与度有所提高

在制作项目的过程中,90%以上的学生都在积极参与整个项目的设计与制作,课堂气氛非常活跃,与在教室中听讲的沉默气氛形成鲜明的对比。并且在学生的制作总结中可以看出,大部分同学对于这一章的内容有了正确的理解,收获了相应的知识与技能。

四、有助于学生理论联系实际

通过这个项目的制作,学生对于本章知识的理解不再停留在理论层面,而是与实践联系起来,这样不仅有助于学生加深对知识的消化理解,更加能够锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力,提高技术素养。

五、项目反思

《校园室外分类垃圾箱》这个项目有它自身的优势,也有一些不足,比如在体现设计的一般原则的时候,有关技术的规范原则、道德原则体现得不够明显,并且整个项目的技术难度不高,在承载第三章的整个内容方面略显简单,我想这个问题也可以解决,我们在实际教学的过程中,可以再追加一个难度稍大的项目,如篮球架的设计、桥的设计或者衣柜等项目的设计,这样使得教学的内容由浅入深、循序渐进。■

参考文献

[1]顾建军,等.普通高中技术课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004

[2]中华人民共和国教育部.技术课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003

统计学教学目的范文第4篇

关键词:中职院校 技能竞赛 单片机 项目教学法 传统授课

随着近几年中职院校技能竞赛的逐渐推广,越来越多的中职院校开始关注各个竞赛项目,而且也在不断地探讨、研究技能竞赛在传统授课中的应用。从2009年至今我一直担任单片机项目竞赛组总教练,在这三年的竞赛培训中,个人认为作为工科的单片机这门课程选用项目教学法最为适宜。

一、准备阶段

1、原因:单片机这门课程对于中职院校的学生来讲一直都是门枯燥、乏味的课程,也一直深受学生的厌恶。为了提升学生对于这门课程的兴趣,在上课伊始就应带领大家来到实训室观看成型项目,当然,所选项目最好是直接就能吸引学生眼球的,比如机械臂的物料搬运实验,这样,可以在很短的时间内就将学生对于这门课程的兴趣提升至最高点。同时,可布置作业阐述自己对单片机的认知与未来。如此,学生就可以在充满兴趣之余反思、憧憬自己在单片机世界中的未来,从而达到吸引学生、指导学生、成就学生的目的。切忌不要在课程刚开始的时候就上理论课,这样对于这些本来都不爱学习的中职学生来讲,无疑是将单片机这门课程推向了他们所厌恶的课程之中。毕竟,兴趣才是最好的老师。

2、具体实施措施:首先,根据实训室的硬件情况(以我们学校为例,我们所装配的是由天煌教仪厂生产的单片机实验箱)制定以实验为主线的授课进度计划。其次,将学生分为6—8组,每组确定一名负责人为组长,后下发实验箱使用说明书,要求其在2课时内读完、读懂。最后,因为单片机项目的实施除了硬件外同时还需要软件,所以一并将万利V3的使用说明下发给各组,要求其在4课时内读完、读懂。

3、检查学习效果:争取抽出一到两个课时,对单片机项目的班级学生进行摸底测试,从而更为确切地了解学生们对于这段时间知识的掌握情况。

二、项目教学阶段

1、原因:单片机是一门工程学科,所以在进行理论教学的基础上还要进行实验教学,这样才能保证学生们对于这门学科有更为具体的了解与认知。以本校为例,目前,我校共有单片机实验室一个(内有天煌单片机实验箱20个)、单片机竞赛专用设备(YL—236型单片机试验台)2台。实验设备相对较少,所以,结合我校具体环境,我们特别制定了一个针对实训设备较少这一普遍存在于中职院校的现象的具体实施方案。

2、具体实施方案:首先,下发天煌实验箱自带实验指导书,要求学生按顺序依次实训;其次,提炼出八个针对性的项目监督学生完成。八个项目如下:

项目一:广告灯的左移和右移。

项目二:星星点灯。

项目三:灯光闪烁。

项目四:流水灯。

项目五:模拟开关灯。

项目六:二进制计数器。

项目七:报警发生器。

项目八:LED数字显示。

(注:要求学生们在进行项目时严格按照项目要求来做,即在做具体项目时,首先要会画项目原理图,其次要会画项目流程图,最后进行编制、调试程序,争取最终调试成功,使之项目完全得以实现。)

3、检查学习效果:拿出四到六个课时,对单片机项目班级的学生进行项目测试,从而更为准确地了解学生们在这段时间里的知识掌握情况。

(注:测试项目根据学生对于知识的掌握情况进行选取。)

三、课题实施阶段

1、原因:经过上面阶段的学习,相信单片机项目班级的学生对于单片机已经有了一定的了解,所以,从本阶段开始将要求班级学生进行课题研究,将班级学生分成具体的组别,并且分配给每个组别一个具体、可行性较强的课题进行研究与调试。

2、具体实施细则:

课题一:交通灯。

课题二:用矩阵式按键控制三种流水灯。

课题三:拉幕式显示。

课题四:8*8点阵显示“承德”二字。

课题五:LCD显示“承德技师学院”。

课题六:LED显示时间,包括“小时、分钟、秒”。

(注:课题的选择要根据班级学生人数与学生们对于知识的掌握情况进行选择与制定。)

3、辅助细则:每组选派一名组长,且给每组三次提问教师的机会,提问次数越少打分越多,相反,分数则越少。如果在规定时间内仍未完成本组别所要求的课题,可申请另一已经完成课题组别的成员进行帮助、指导,但是,分数会有所减少。如果截止到课题上交日期仍有组别没有完成,可申请借鉴参考程序,但是,分数档次为最后一个档次。

四、整理阶段

将单片机项目班级学生在本次学习中所完成的项目、课题进行整理、总结,并使之与其他组别成员进行分享,真正做到大家都有所收获。

五、关于项目教学教学计划的几点说明

1.教学模式。根据目前中职学生的状况,其接受能力及学习基础比较差,学习积极性不够,采用传统的授课模式已经无法实现职业教育的效果。因此,我们将教学思路统一到以技能掌握为主线的教学模式上,对专业基础课程采取项目教学的方式,即对教学计划中的单片机课程采用项目授课,通过一个个鲜活的项目工程将相关的知识点在电子产品的生产中介绍给学生,旨在提高学生的学习积极性,努力创建学生主动学习的教学环境。

2、教学场地。试点班级的教学在自然班上课,但需要保证所在教室的实际操作电源的供应,学生的课桌同时充当实践教学的操作台。

3、教学设备。试点班项目教学的教学设备基本不需增添,相关的实验仍在实验室完成,组装产品的调试、检测设备可以从实验室调用,且只需少量的万用表等测量设备。

4、原材料。项目中所涉及到的电子产品由学校统一购买,学生支付材料费,所组装的产品归学生个人所有,作为从事电子产品维修的必备设备。

统计学教学目的范文第5篇

关键词:Agent;网络教学;情感计算;情感调节

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)13-3457-03

1 引言

目前,网络教学已成为现代教育领域的一个重要方向,它不受时间、空间以及人员的限制,将教育通过计算机网络扩展到社会的各个角落,学习者可以自由的选择时间、地点进行自主学习。Agent是能自主学习、适应环境的实体,它能够通过感知自身和环境中的信息,自主采取行动实现一系列预先设定的目标或任务。网络教学系统涉及异构环境的多个身份之间相互协调的技术问题,其内在要求无疑适合用Agent思想分析与构建。由于Agent技术的引用,基于智能的教学系统越来越得到人们的关注,它能有效克服传统网络教学系统的不足,如缺少交互性、智能性及适应性等不完善之处,因此可以满足学习者按需学习和教师因材施教,能够很好的在网络环境下实现个性化教学,但却缺失了学习者的情感信息。心理学和教育学领域的研究显示,学习者的消极情感会对其学习形成障碍,而积极情感则会促进学习者的学习。

本文在分析了Agent的概念、特征的基础上,将建立具有一定情感支持功能的情感交互教学系统。该系统可以获取、识别和理解学习者的情感信息,并根据学习者特定的情感状态给出相应的情感激励和情感补偿策略,从而解决网络教学中学习者情感缺失的问题,实现认知与情感相互协调的个性化教学。

2 Agent技术简介

2.1 Agent定义

早在1977年,Carl Hewitt就定义了具有自兼容性、交互性和并发处理机制的对象,称为“Actor”,即是Agent的雏形。而后,在1986年,M.Minsky引入了Agent的概念,在随后的发展中,Agent逐步成为人工智能及其它计算机领域内的一个重要研究课题[1-2]。目前Agent和人工智能的定义一样,还没有得到统一的界定,因此各领域的专家学者对Agent的确切定义不尽相同。归纳起来,大致有两种:

1) 标准化组织FIPA的定义:Agent是驻留于环境中的实体,它可以解释从环境中获得的、反映环境中所发生事件的数据、并执行对环境产生影响的行为。

2) 人们普遍认为:Agent是能为用户执行特定的任务、具有一定程度的智能、以允许自主执行部分任务并以一种合适的方式与环境相互作用的软件程序。

2.2 Agent特征

自主性: Agent不直接由人或其它的东西控制,在没有与环境的相互作用或来自环境的命令的情况下自主执行任务。这是Agent区别于普通软件程序的基本特性。

社会性:能通过某种Agent通信语言与其它Agent(也可能是人类)进行交互。交互主要有三种类型:协作、协调和协商。

反应性:即对环境的感知和影响,Agent会随着环境变化而做出相应的反应。

适应性:Agent可以根据用户的目标和意图进行推理,自适应环境。

移动性:Agent可以携带数据、指令和状态移动到网络的远程环境中执行中。

单个Agent的智能是有限的,这就需要由多个Agent共同承担一个任务,即通过适当的体系结构把Agent组织起来形成MAS(Multi-Agent System)。MAS是多个Agent组成的松散组合的网络,它能通过分布在计算机上的Agent分担工作量,它的体系结构有审慎式、反应式和混合式三种。

传统Agent研究侧重于对人类逻辑思维如计算能力、推理能力等的研究与模拟,然而,本文在传统研究的基础上,注入时刻伴随人类学习的情感因素,侧重研究基于人工情感模型的能够感知和调节人的心理活动能力的情感MAS系统的研究。

3 传统的智能教学系统及其情感缺失

3.1 传统的智能教学系统结构

传统智能教学系统按功能分为5个模块:知识库、学生模块、专家模块、教学模块、人机界面。

知识库:是教学内容库,存储所要教的学科领域知识和教学知识。

学生模块:智能教学系统实施个别化教学的核心,表示学习者对知识的理解程度,用来反馈学习者的学习情况。

专家模块:包含领域专家的问题求解。教学系统可以比较学习者解决问题所采用的方法与专家的方法间的差异,以发现学习者能力的缺陷或错误认识等,然后采取更确切的教学策略或调整当前教学策略。

教学模块:组织、管理和实施整个教学活动的中心,存储与教学内容有关的专业知识,以及与教师解决问题的有关求解知识,在适当的教学策略指导下选择适当的教学内容呈现给学习者。

人机界面:能够理解自然语言,实现更普遍意义上的人机对话,实现学习者与系统、教师与系统之间的对话,是教与学双向活动的界面。

3.2 传统的智能教学系统存在的情感缺失

传统的智能教学系统可以实现资源共享和互动性,并具有一定的智能化和个性化。但它将文本形式的教材生吞活剥的照搬到网络上,用简单乏味的文字资料信息传输代替了原本多姿多彩的“课堂教学”,丢失了教师人性化的教学,对学习者来说是冷漠的,是缺乏情感的,这样势必引起学习者的反感。人的态度、情绪、感情很少能在媒体中传输,即使是声情并茂的可视画面,学习者面对冰冷的电脑屏幕不会产生极大的学习兴趣,从而不会产生良好的教学效果。实际上,一个真正的个性化教学系统,不仅应该具备认知方面的个性化教学功能,还应该具备情感方面的个性化教学功能。

4 基于Multi-Agent的情感交互教学系统

4.1 基于Multi-Agent的情感交互教学系统结构模型

研究基于Multi-Agent的情感交互系统,就是构造能够与人进行情感交互的计算模型,通过情感计算和对多感知Agent的协调及融合机制,以Agent的形式,将各种感知手段构成具有自适应能力的行为Agent,使计算机有理解学习者心理活动的能力,在具体功能上实现行为自主,为学习者营造一个具有情感交流的虚拟环境,提高学习者的学习兴趣和学习动机。

情感是人对客观事物或情景是否符合自己需要的态度的体验,当客观事物或情境与人的需要和愿望符合时会引起人积极肯定的情感,而不符合时则会引起人消极否定的情感[4]。在教与学活动中,人类的表情是相当丰富的,当教学内容是他们能够理解和接受的时候,学习者会用微笑等表情来表现情绪高涨的状态;反之,当他们不能理解和接受教学内容时,学习者会表现出眉头紧缩、嘴角下垂、低沉丧气的表情。人的姿态中,手势的加强通常反映一种强调的心态,而身体某一部位不停的摆动则通常反映情绪紧张。为了能够让学习者更有效的自主学习,教师可以通过捕捉这些情感信息,适当的调整教学策略,以提高教学质量。尽管现有一些设计已尝试利用学生的情感去调整学习者的学习进度,选择更适合学习者的教学策略,却鲜有激发和调动学生的积极情感从而对学生形成情感支持的研究。因此,我们在传统的智能教学系统中加入了情感信息模块,开发了基于Multi-Agent的情感交互教学系统,该系统通过捕捉和识别学习者的情感信息,来判定学习者的学习状态及对所学知识的理解和接受情况,从而给出相应的情感调节策略,使学习者在学习过程中处于良好的学习状态,以提高学习者的学习效果,并可根据多个用户的共性,整体修正教学策略。根据以上讨论,给出了基于Multi-Agent的情感交互教学系统模型(如图1所示)。

4.2 各个Agent的功能

该系统在智能教学系统的基础上增加了情感识别Agent、情感信息处理Agent和情感调节Agent,可以根据学习者的情感变化,适当的进行情感调节,使教学质量达到最佳,系统模型的主要结构及其功能如下:

1) 学生Agent:学生Agent在学习者登陆时创建。学习者可以通过学生Agent进行选课、管理个人资料、维护学习目标、调整学习进度、查看学习情况、查看成绩与考核评定;学习过程中,为了完成学习任务,学习者可以通过学生Agent进行自主学习,也可以与其他学习者在线交互、接受教师指导;学生Agent还可以充当学习者的学习伙伴,与学习者进行平等的讨论、交流。

2) 教学Agent:教学Agent在学习者登陆时创建,教学Agent在系统中扮演教师的角色,履行教师的职能。教学Agent根据学习者的能力情况以及学习者的学习记录,使用适当的教学内容、教学策略,合理地安排教学进度,有针对性地指导学习者学习,从而实现个性化教学和因材施教。它要求能力分析Agent分析和预测指定学习者的学习能力,根据能力分析Agent传来的学习者能力信息,结合自身知识库中具有的教学策略,选择合适的知识点组成知识单元,并且选择针对性的教学策略,指导学习者学习。

3) 能力分析Agent:能力分析Agent又称学习能力分析和预测Agent,在用户学习时由教学Agent创建。能力分析Agent主要有两大功能:首先,根据学习者的测试结果,分析学习者的学习能力;其次,它接受教学Agent的要求,根据学习者的学习能力记录,预测学习者的识记能力、理解能力、应用能力和创新能力,并提交给教学Agent。

4) 教师Agent:教师Agent在教师登录时创建,其主要任务是管理知识点、组织学习材料、制作课件、维护习题库、归纳复习资料并生成考试试题、制定教学策略;通过在线交互对学习者学习情况跟踪调查、分析考试成绩、识别学习者的认知水平,并对不同认知水平的学习者或不同的教学内容采用不同的教学策略,以实现对学习者有针对性的帮助、辅导,做到因材施教。

5) 管理Agent:管理Agent在管理员登录后由系统创建,主要完成注册及全局管理工作,它授权教师用户,使其具有教师的权限;如管理知识库,添加习题,修改教学策略等权限;它管理系统用户,如删除一个学习者或教师用户;它负责对课程进行管理,如添加或删除一门课程。能完成整个系统的全局管理,如负载平衡,以及安全性等方面的功能。

6) 情感识别Agent:情感识别Agent在在学习者用户登陆时创建,主要是由人脸表情识别技术、姿态识别、语音识别技术组成,主要对学习者的面部表情特征、语音特征和姿态情感特征进行获取,并提取有效的情感信息传递给情感信息处理Agent。

7) 情感信息处理Agent:情感信息处理Agent在学习者用户学习时由情感识别Agent创建,主要是对获取的情感信息进行分析、建模和识别,是为了正确的选择情感信号,计算出学习者在学习过程中的表情、语音和姿态的情感数据,对这些数据进行统计和融合,识别出学习者的整体情感反应,传递给情感调节Agent。

8) 情感调节Agent:情感调节Agent由情感信息处理Agent创建,它接收情感信息处理Agent传来的学习者的情感反应信息,通过对学习者的情感反应,在认知心理学的支持下形成评价结果,以动画人物形象的方式,给出相应的情感调节,同时分析和记录学习者不同时期的学习情况和学习情感的变化,并写入到学生特征信息库中,以便教学Agent根据学习者的特征调整教学策略。

4.3 学习者的情感调节流程

传统的智能教学系统往往忽视了学习者情感状态的变化过程,其结果往往导致学习者对学习内容感到厌恶或烦躁,使得学习者的学习效果不佳。因此,需要在智能教学系统环境中引入情感调节机制,在学习者的状态不佳时,调节学习者的情感,使学习者在学习过程中处于良好的状态。在学习过程中,当学习者对知识进行学习时,可能会表现出正面或负面的学习情感,对学习者的情感状态进行检测和分析,并判断学习者的情感状态,如果学习者是处于正面的情感,这样的状态是积极的,有助于学习者继续进行知识的学习。如果学习者是处于负面的情感状态,判断其负面情感类型,并对其进行相应的情感调节。例如:随着学习过程的推进,学习者解决一个问题时多次失败,掌握取向动机类型的学习者会感到沮丧和失望,情感调节Agent就会呈现一个具有移情作用的动作,表示它理解学习者正在体验的困难,而如果学习者已经付出了很大的努力,情感调节Agent就不需要鼓励他再做进一步的努力,而是向他提供帮助完成练习。表现取向的学习者会认为自己很失败,但通常不会为此付出更大的努力,因为未能完成这项任务是因为缺乏能力,而努力更显其能力不足,因此针对这类学习者情感调节Agent应该呈现一条话语信息 ,提高学习者的自我效能感,并提示学习者,如果再努力一些就能够完成任务,向学习者表明,任务中没有取得成功不意味着他缺少能力,如果再努力一些,就能取得更好的成绩。我们对学习者情感的变化进行监测和分析,采用情感调节策略对学习者的情感状态进行调整,使学习者对知识的学习产生兴趣,实现情感化的教学。该情感调节策略的流程图如图2所示。

5 结束语

Agent技术和情感计算的兴起正吸引着越来越多人的关注,将其融入网络教学系统中必将使学习方式产生巨大变革。基于Multi-Agent的情感交互教学系统以人脸表情、语音以及姿态等多种情感表现作为反馈信息,运用情感调节策略为学习者提供情感支持,使学习者在学习过程中保持良好学习状态,真正实现了网络教学中的人文关怀。在网络时代的今天,伴随研究的深入,情感交互教学系统必定会获得长足的发展。

参考文献:

[1] Michael W,Nicholas R J.Intelligent agents: theory and practice[J].Knowledge Engineering Review,1995,10(2):115-152.

[2] 陆淑娟.Multi-Agent技术在网络教学中的应用[J].电脑知识与技术,2007,1(2):581-582.

[3] 章国英,胡继岳.网络教学环境中情感交流的缺失及解决策略[J].现代教育技术,2005,15(1):110-116.

[4] 葛正洪.把握情感因素 提高教学效率[J].中国教育现代化,2004(10):50

[5] Aaron Sloman. Review of : Affective Computing[J].AI Magazine,1999,20(1):127-133.

[6] 马希荣,刘琳,桑婧.基于情感计算的e-Learning系统建模[J].计算机科学,2005,32(8):131-133.

[7] 张春飞,李万龙.基于多Agent的智能教学系统模型[J].河北科技大学学报,2008,29(1):48-52.

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李哲(1984-),男,山东淄博人,硕士研究生,研究方向:多Agent系统,情感计算;