前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇人工智能案例教學設計范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

人工智能案例教學設計范文第1篇

2016年1月，美國佐治亞理工學院計算機學院的教授AshokGoel，借助IBM的Watson人工智能系統(tǒng)創(chuàng)建了一個在線機器人JillWatson，并將其作為課程教學助理。其目的是幫助教師回答學生通過在線論壇提出的大量課程問題。通過幾個月的反復調試，JillWatson的回答已經(jīng)能夠達到97%的正確率?，F(xiàn)在，機器人助教已經(jīng)可以直接與學生溝通，不需要真人助教的幫助。這項人工智能在教育中的使用，解決了AshokGoel教授的助教人數(shù)不夠，難以及時回答學生提問的困境，增加了學生參與在線學習的興趣，提高了在線學習的留存率。

這只是人工智能在教育領域的小試牛刀。雖然有專家預測在未來十年內(nèi)不會看到人形機器人替代教師進入課堂，不過地平線報告2016年基礎教育版和2107年高等教育版都預測未來五年內(nèi)人工智能將會在教育行業(yè)普及。

教育行業(yè)已有的人工智能研究和應用

Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領域應努力解決“五大挑戰(zhàn)”：①為每一個學習者提供虛擬導師：無處不在地支持用戶建模、社會仿真和知識表達的整合。②解決21世紀技能：協(xié)助學習者自我定位、自我評估、團隊合作等。③交互數(shù)據(jù)分析：對個人學習、社會環(huán)境、學習環(huán)境、個人興趣等大量數(shù)據(jù)的匯集。④為全球課堂提供機會：增加全球教室的互聯(lián)性與可訪問性。⑤終身學習技術：讓學習走出課堂，進入社會。

過去十年，一些研究者對人工智能在教育領域中的應用做了大量的探索。相關的研究成果包括：①跟蹤學習者的思維步驟和解決問題的潛在目標結構（Anderson等，1995）；②診斷誤解和評估學習者的理解域（VanLehn，1988）；③提供及時的指導、反饋和解釋（Shute，2008）；④促進高效學習的行為，如自我調節(jié)、自我監(jiān)控和自我解釋（Azevedo&Hadwin，2005）；⑤以合適的難度水平和最適當?shù)膬?nèi)容來規(guī)劃學習活動（VanLehn，2006）。

這些研究，基本上使用到了人工智能的每一項技術——自然語言處理、不確定性推理、規(guī)劃、認知模型、案例推理、機器學習等。“智能導師系統(tǒng)”就是基于這些研究和技術而開發(fā)的人工智能教育應用。類似的成熟產(chǎn)品包括Tabtor（hellothinkster.com）、CarnegieLearning（carnegielearning.com）和FrontRow（frontrowed.com）。2014年，加拿大西蒙弗雷澤大學的一項試驗發(fā)現(xiàn)用智能導師系統(tǒng)的學習者比使用其他教學方法的學習者獲得的成績更高。

人工智能在教育行業(yè)的新發(fā)展

教育行業(yè)的三種類型（內(nèi)容、平臺和評估）的服務商都在經(jīng)歷著一場變革。內(nèi)容出版商面臨紙質印刷到數(shù)字出版和開放教育內(nèi)容的挑戰(zhàn)。學習平臺正試圖區(qū)分自適應、個性化和數(shù)據(jù)分析的功能。評估供應商則繼續(xù)探尋從多項選擇題測試轉向更具創(chuàng)新性的問題類型。人工智能將為這三種類型教育服務商帶來新的發(fā)展思路和契機，同時也惠及教育生態(tài)系統(tǒng)中的所有利益相關者。學生通過即時反饋和指導提高學習效率，教師將獲得豐富的學習分析和個性化指導經(jīng)驗，父母能夠低成本地為孩子改進職業(yè)前景，學校能夠規(guī)?；岣呓逃|量，政府能夠提供負擔得起的教育。2017年，人工智能將在以下領域發(fā)揮其效益。

1.人工智能批改作業(yè)

批改作業(yè)和試卷是一件乏味的工作，這通常會占據(jù)教師大量的時間，而這些時間本可以更多地用于與學生互動、教學設計和專業(yè)發(fā)展。

目前，人工智能批改作業(yè)已經(jīng)相當接近真人教師了，除了選擇題、填空題外，作文的批改能力已經(jīng)大幅提高。美國斯坦福大學已經(jīng)成功開發(fā)出一種機器學習程序，能夠批改8～10年級的作文。隨著圖像識別能力的大幅提高，手寫答案的識別也接近可能。就連占有美國標準化考試60%市場份額的全球最大教育企業(yè)——培生公司也認為，人工智能已經(jīng)可以出現(xiàn)在教室并提供足夠可信的評估。據(jù)培生公司近期的報告IntelligenceUnleashed推測，人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統(tǒng)測試。

2.人工智能實現(xiàn)一對一輔導

自適應學習軟件已經(jīng)能為學生提供個性化學習支撐。據(jù)2011年VanLehn的一項研究發(fā)現(xiàn)，人工智能在某些特定主題和方法上比未經(jīng)訓練的導師更具有效性。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，人工智能導師能在學生出錯的具體步驟上給予實時干預，而不是就整個問題的答案給予反饋（Corbett&Anderson，2001；Shute，2008）。

自適應學習在拉美地區(qū)正在興起。AndréUrani市政學校的學生使用人工智能軟件Geekie觀看在線課程（視頻和練習）。Geekie為學生提供每一步的實時反饋，并隨著學習的進展來傳授更為精細的課程內(nèi)容。

早在1984年，本杰明·布盧姆的研究就提出一對一輔導能帶來更好的學習效果。而人工智能技術可以模擬一對一輔導，以更好地跟蹤、適應和支持個體學習者。這將是人工智能在教育中更高層次的個性化學習應用。例如，比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機器人或個人虛擬導師，能在學生面臨挑戰(zhàn)時提供強有力的支持，隨時隨地回答學生的提問；還可以為學生訂制學習方案和規(guī)劃職業(yè)發(fā)展路徑，并引導學生走向成功。更重要的是，人工智能可以匹配聊天機器人或虛擬導師的面孔和聲音來滿足學生個人喜好。對比網(wǎng)頁界面的自適應學習系統(tǒng)，這才是真正做到了一人一導師。

3.人工智能關注學生情感

2016年地平線報告高等教育版把情感計算列為教育技術發(fā)展普及的重要方向。也就是說，人工智能不僅限于模擬人類傳遞知識，還能通過生物監(jiān)測技術（皮膚電導、面部表情、姿勢、聲音等）來了解學生在學習中的情緒，適時調整教育方法和策略。例如，機器人導師捕捉到學生厭煩的面部表情時，就可以立即改變教學方式努力激發(fā)他們的興趣。這種關注情感的人機交流為學生營造一個更真實的個性化學習環(huán)境，更好地維持了學習者的動機。美國匹茲堡大學開發(fā)的AttentiveLearner智能移動學習系統(tǒng)就能通過手勢監(jiān)測學生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國家工程學院的研究人員正在研究開發(fā)基于網(wǎng)絡的人工智能教學系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠識別學生在任何地方開展科學實驗的面部表情，以優(yōu)化遠程虛擬實驗室的教學過程。

進一步的研究發(fā)現(xiàn)，人工智能還可以關注學生的心理健康。當前已經(jīng)有使用人工智能來為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如，倫敦知識實驗室在Topcliffe小學開展試驗，讓自閉癥學生與半自動虛擬男孩安迪開展互動交流，研究人員發(fā)現(xiàn)患有自閉癥的學生在社交能力方面有進步。

4.人工智能改進數(shù)字出版

教科書等課程材料并非總是完美，傳統(tǒng)印刷出版讓課程的修訂變得過于緩慢。這不僅是生產(chǎn)工藝的問題，更主要的是紙質課程材料無法快速獲取使用者的反饋來識別缺陷所在。而數(shù)字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現(xiàn)狀。

人工智能可幫助使用者快速識別課程缺陷。大規(guī)模網(wǎng)絡開放課程Coursera的提供者已經(jīng)將這一想法付諸實踐。當發(fā)現(xiàn)大量學生的作業(yè)提交了錯誤的答案時，系統(tǒng)會提示課程材料的缺陷，進而有助于彌補課程的不足。

另一項人工智能在數(shù)字化出版的應用是自動化組織和編寫教材。這是基于深度學習系統(tǒng)能模仿人類的行為進行讀和寫。ScottR.Parfitt博士的內(nèi)容技術公司CTI就依據(jù)這項技術幫助教師定制教科書——教師導入教學大綱，CTI的人工智能引擎能自動填充教科書的核心內(nèi)容。

隨著自然用戶界面和自然語言處理在人工智能領域的成熟應用，課程材料的數(shù)字化出版也會有更新的形態(tài)——不再局限于書本或網(wǎng)頁的形式，聊天機器人和虛擬導師將成為內(nèi)容表達的更好的方式。

5.人工智能作為學生

多年的研究表明，教會別人才是更好的學習，即learning-by-teaching。美國斯坦福大學教育學教授DanielSchwartz正基于這一理念來開發(fā)新的人工智能產(chǎn)品。他聯(lián)合了多個領域的專家一起開發(fā)了人工智能應用——貝蒂的大腦（Betty’sBrain），讓學生來教貝蒂學習生物知識。試點研究發(fā)現(xiàn)，使用這一方法來學習的學生比其他學生成績更好，且在科學推理上也更勝一籌。

類似的研究和開發(fā)還有瑞典隆德大學的TimeElf和美國卡內(nèi)基梅隆大學的SimStudent，這兩個人工智能產(chǎn)品也是基于learning-by-teaching而開發(fā)，讓學生在教會機器人知識的過程中深化對知識的理解。

另外，人工智能還推動其他教育方法和技術更好實現(xiàn)。如讓虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境更具沉浸感；給學生帶來更多動手實踐的機會；提供基于豐富學習分析的仿真和游戲化學習場景等。

人工智能案例教學設計范文第2篇

隨著計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)技術和人工智能技術的快速發(fā)展，大學計算機基礎教學在人才培養(yǎng)中發(fā)揮著越來越突出的作用。美國卡內(nèi)基·梅隆大學周以真（Jeannette M. Wing）教授于2006年提出了計算思維概念[1]，她認為，計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會（以下簡稱教指委）于2010年7月發(fā)表了聯(lián)合聲明[2]，正式提出：要旗幟鮮明地把計算思維能力的培養(yǎng)作為計算機基礎教學的核心任務，加強課程體系和教學內(nèi)容的研究，要讓學生像計算機科學家那樣去思維。 

計算思維為計算機基礎教學提出了新的機遇和挑戰(zhàn)，有了計算思維的課程指導思想后，很多教育專家開始研究計算思維的落地問題[3-5]，專家們普遍認為：計算思維的落地就是如何在計算機教學內(nèi)容與教學方法上提高學生用計算機解決實際問題的能力，即問題的求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等[6]?；诖?，構建適合引導和驅動計算機教學的項目和尋找更能激發(fā)學生興趣、積極性的案例成為我們必須面對的問題。 

1 計算機博弈項目是計算思維培養(yǎng)的重要載體 

在2016世界人工智能科學誕生60周年之際，谷歌公司的AlphaGO圍棋軟件與世界圍棋冠軍李世石上演了“世紀人機大戰(zhàn)”。2017年伊始，Master圍棋網(wǎng)測又取得了60場全勝的戰(zhàn)績，隨后，卡內(nèi)基·梅隆大學的Libratus在德州撲克比賽中輪流擊敗了4名頂尖人類高手，人工智能再次引發(fā)了世界范圍內(nèi)的研究與開發(fā)熱潮。目前很多學者認為：人類社會正在從“互聯(lián)網(wǎng)+”向更高階的“人工智能+”躍遷，智能科學與技術已經(jīng)成為促進所有學科發(fā)展的重要因素，計算機博弈是人工智能領域的重要研究方向[7]。 

計算機博弈項目涉及的方法主要包括：博弈問題的提出、棋盤的數(shù)據(jù)描述、棋面的評估模型、搜索算法的選擇、算法的實現(xiàn)與優(yōu)化、人機交互處理等方面，這些內(nèi)容剛好與計算思維的思想相一致，非常適合培養(yǎng)學生的計算思維能力。 

一段時間以來，學生網(wǎng)游上癮困惑著家長和教育工作者，以何種方式引導青年學生遠離網(wǎng)游以及網(wǎng)游的魅力一直是不解之謎。而多個高校的實踐證明，計算機博弈項目能迎合青年學生的愉悅、冒險、好奇和高對抗需求，讓他們在快樂中分析、編程、斗智，既長知識，也長能力，既培養(yǎng)了計算機實踐與創(chuàng)新能力，也培養(yǎng)了計算思維、科研思維和團隊合作精神。 

學會將人的思維過程用計算機來實現(xiàn)，學會處理相關的問題，學會做好最優(yōu)決策，這對于所有學生來說都是有助益的。計算機博弈項目是培養(yǎng)學生實踐與創(chuàng)新能力的應用型項目，更是培養(yǎng)大學生計算思維的重要載體。 

2 新課程體系與課程內(nèi)容改革 

現(xiàn)有的計算機基礎課程體系沒有充分考慮計算思維和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，也沒有突出寬、專、融的教學特點，并且課程內(nèi)容陳舊。2015年教指委推出了新版的《大學計算機基礎課程教學基本要求》（以下簡稱基本要求）[8]，指出了新的歷史時期計算思維能力的培養(yǎng)將成為大學計算機基礎教學的新常態(tài)，對課程體系、教學目標和內(nèi)容進行了全面闡述。 

依據(jù)基本要求和部分學校的改革實踐[9-10]，提出了適合沈陽航空航天大學應用型人才培養(yǎng)的寬、專、融相結合的大學計算機基礎課程新體系（見表1）。新的課程體系以計算思維為主線，以培養(yǎng)學生的計算思維意識、計算思維方法和計算思維能力為目標，分為3個層次，每個層次設置不同的課程。隨著課程體系的重新構建，各類課程的教學內(nèi)容也重新進行了調整，例如：在第1層次，減少了Office方面的內(nèi)容，增加了動手實驗和Python內(nèi)容；在第2層次，取消了VF內(nèi)容，增加了C#內(nèi)容；在第3層次增加了基于計算機博弈的科技創(chuàng)新平臺的內(nèi)容。 

2.1 大學計算機基礎課程內(nèi)容改革 

在大學計算機基礎課程中，主要設置了4個模塊：①計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡與操作系統(tǒng)；②信息編碼與信息處理技術；③數(shù)據(jù)庫基礎；④計算思維、算法與程序設計初步。在第4部分中，加入了排序算法、黎曼積分、機器博弈、旅行商、哥尼斯堡七橋等常用問題的算法。還特別增加了Python語言部分[11]，通過求解三角形面積，引出了順序、選擇和循環(huán)結構的基本用法；通過求解π的值，引出了蒙特卡羅方法和公式方法；通過蟒蛇的繪制，引出了Turtle庫的使用方法。通過以上內(nèi)容的學習，學生可以對程序設計的基礎知識和利用計算思維解決問題的方法有一個初步的了解，初步培養(yǎng)學生程序設計的基本能力和計算思維意識。 

以全面開放的形式設置了3個專項實驗：計算機拆裝、操作系統(tǒng)安裝和計算機組網(wǎng)，通過學生親自動手實驗，提高學生對計算機硬件的認知能力和計算機維護能力。 

2.2 計算機程序設計課程內(nèi)容改革 

在計算機程序設計課程中，本著為專業(yè)服務、與時俱進的思想，將課程設置成3個模塊：C#語言主要面向航空類專業(yè)和創(chuàng)新實驗班學生；VB語言主要面向文管類和安全類專業(yè)學生；C語言主要面向電子、自動化、材料、機械類專業(yè)學生。在開課過程中允許學生跨專業(yè)選課，學生可以選擇更適合自己的語言或多種語言同時學習。 

為了突出實踐能力的培養(yǎng)，課程內(nèi)容中增加了8個實驗學時，專門用于綜合性程序設計實驗，該實驗由3～4人組成的小組共同完成。在期初的時候進行動員，在期中的時候布置實驗題目，在期末的時候進行答辯驗收。通過綜合實驗，學生初步具備了利用所學知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)了學生計算思維方法和團隊協(xié)作精神。

    　2.3 將計算機博弈案例與教學內(nèi)容深度融合 

為了調動學生的學習積極性，將學生喜歡的計算機博弈項目作為案例融入教學中[12-13]，使學生在興趣與主動學習中領悟計算思維。 

在大學計算機基礎課程中，講授了計算機博弈的發(fā)展與競賽概況、計算機博弈的空間復雜度與搜索復雜度、蒙特卡羅方法等。 

在計算機程序設計課程中，以具體項目的形式為學生講授了計算機博弈的評估方法、搜索算法、棋盤的數(shù)據(jù)表示與可視化制作等內(nèi)容。 

在計算機綜合訓練課程中，我們設計了與計算機博弈問題相關的課設題目，例如：愛恩斯坦棋的人人對弈平臺設計、幻影圍棋的開局設計、局面評估的建模方法等。通過博弈案例建模和典型算法設計，幫助學生掌握使用計算機技術解決博弈問題的途徑和基本方法，為學生進一步開展計算機博弈科技活動打下堅實基礎。 

3 新形態(tài)化的教材建設 

團隊人員以《VB程序設計教程》為切入點，進行了新版教材的建設。教材的主要特點是新形態(tài)、立體化、數(shù)字化和案例式。除了紙質版教材，還在網(wǎng)絡平臺上了數(shù)字化教學資源，主要包括教學課件、案例素材、拓展案例、微視頻、實驗素材、參考資料等，這些資源非常有利于學生自主學習、協(xié)作學習和探究性學習。 

微視頻資源是針對重要知識點建設的，每個微視頻大約3～5min，微視頻的二維碼印制在教材的相應章節(jié)上，學生可以通過手機掃描訪問，實現(xiàn)了基于移動互聯(lián)網(wǎng)的學習方式。微視頻特別適合學生利用碎片化時間進行輔助式學習。 

教材中的案例遵循5結合原則：①與數(shù)學知識相結合。例如：積分計算、矩陣運算、函數(shù)曲線等，都是學生熟悉的問題。②與趣味性題目相結合。例如：抽獎活動、分糖果游戲、開心農(nóng)場等，都是學生喜歡的小項目。③與實際應用相結合。例如：高考錄取、學生績點計算、打氣筒模擬、課堂點名等，都是學生經(jīng)常面對的實際問題。④與專業(yè)知識相結合。例如：曲柄滑塊機構，這是機械類專業(yè)學生應掌握的典型機構。⑤與計算機博弈知識相結合。例如：博弈搜索算法、棋盤的可視化設計等。通過有興趣的教學案例引發(fā)學生深入學習與研究的積極性，也體現(xiàn)了寓教于樂的教學方式。 

4 開展計算機博弈科技活動 

沈陽航空航天大學從2011年引入計算機博弈項目以來，團隊人員依托博弈項目，深入開展了寓教于樂、寓教于研、以研促教、以賽促學的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[14]。 

1）開展博弈科技研究和“大創(chuàng)項目”工作。 

基于計算機博弈項目，很多老師開展了科技研究，并將科研成果應用于教學中。建立了博弈科研梯隊，教師既能對博弈活動起到組織、指導和護航作用，又能在計算機博弈的科研中勇攀高峰，形成學科制高點，為科技攻關和實際應用創(chuàng)造條件。開展了計算機博弈科技社團工作，社團成員在老師的指導下，既可以參加科研課題，也可以組隊申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（簡稱大創(chuàng)項目）。學生與老師合作開展科技研究、撰寫論文，形成了良好的學習與科研氛圍。 

2）開展計算機博弈競賽工作。 

計算機博弈項目具有喜聞樂見、挑戰(zhàn)無窮的特點，深受學生喜歡。學校鼓勵學生組成不斷吐故納新的代表隊，支持學生參加各類計算機博弈競賽（校級、省級、國家級和國際級）。到目前為止，共組織了6屆校級計算機博弈比賽，平均每年參加人數(shù)達200余人。校賽選拔后組織集訓，備戰(zhàn)全國比賽，共組織學生參加了6屆全國計算機博弈大賽和1次國際機器博弈大賽，營建了良好的校園計算機創(chuàng)新文化氛圍。 

5 取得的成效 

1）學生課程成績提升。 

以計算思維為主線的教學改革方案使學生受益頗多，每年有4 000名學生學習計算機課程，學生課程成績提高較大，例如：計算機程序設計課程平均成績提高15%，大學計算機基礎課程平均成績提高10%。在期末對學生進行問卷調查時，大部分學生表示學習收益較大，對計算機技術的理解和利用計算機技術解決問題的能力都有較大提升。 

2）學生競賽成績優(yōu)異。 

隨著研發(fā)能力的不斷增強，學生參加的計算機博弈競賽項目也越來越多，現(xiàn)已達到12項，包括六子棋、點格棋、蘇拉卡爾塔棋、亞馬遜棋、幻影圍棋、不圍棋、愛恩斯坦棋、軍棋、國際跳棋、海克斯棋、斗地主、橋牌。近幾年累計獲省級以上獎項100余項，累計獲冠亞季軍20項，其中幻影圍棋、亞馬遜棋、軍棋、六子棋項目都曾獲得過全國冠軍獎項，總體競賽成績位居全國前幾名，既提高了大學生的計算機創(chuàng)新能力，也促進了我國計算機博弈事業(yè)的發(fā)展，在國內(nèi)高校中產(chǎn)生了較好影響。 

3）學生科技成績突出。 

基于計算機博弈項目，學生與老師合作在CCDC國際會議的機器博弈（Computer Game）專題上已25篇，表2是發(fā)表的部分學術論文。學生在老師的指導下申報了大創(chuàng)項目30多項，表3是部分大創(chuàng)項目。 

6 結 語 

計算思維的理論研究在我國已經(jīng)走過了6年多，現(xiàn)在應該是全面落地的時候。我們本著與時俱進、為專業(yè)服務的指導思想，調整了各門課程的教學內(nèi)容，引入了Python、C#等程序設計語言，將學生喜歡的計算機博弈項目作為教學案例與課程內(nèi)容深度融合，實現(xiàn)了競賽與教學相結合的教學新模式。計算機博弈項目具有喜聞樂見、挑戰(zhàn)無窮的特點，特別能引發(fā)青年學生的好奇心與研究熱情，廣泛開展基于計算機博弈項目的科技與競賽活動，較好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和科研思維。計算機博弈項目是非常好的培養(yǎng)學生計算思維的重要載體。筆者希望本文能對高校的計算機教學提供一種參考，更希望計算機博弈能在更多的高校生根、發(fā)芽、開花和結果。 

參考文獻： 

[1] Wing J M. Computational thinking[J]. Communications of the ACM， 2006， 49（3）： 33-35. 

[2] 何欽銘， 陸漢權， 馮博琴. 計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養(yǎng)：“九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明”解讀[J]. 中國大學教學， 2010（9）： 5-9. 

[3] 陳國良， 董榮勝. 計算思維與大學計算機基礎教育[J]. 中國大學教學， 2011（1）： 7-11. 

[4] 李廉. 以計算思維培養(yǎng)為導向深化大學計算機課程改革[J]. 中國大學教學， 2013（4）： 7-11. 

[5] 馮博琴. 對于計算思維能力培養(yǎng)“落地”問題的探討[J].中國大學教學， 2012（9）： 6-9. 

[6] 龔沛曾， 楊志強. 大學計算機基礎教學中的計算思維培養(yǎng)[J]. 中國大學教學， 2012（5）： 51-54. 

[7] 王驕， 徐心和. 計算機博弈： 人工智能的前沿領域： 全國大學生計算機博弈大賽[J]. 計算機教育， 2012（7）： 14-18. 

[8] 教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會.大學計算機基礎課程教學基本要求[M]. 北京： 高等教育出版社， 2016. 

[9] 王移芝， 金一， 周圍. 基于“計算思維”能力培養(yǎng)的教學改革探索與實踐[J]. 中國大學教學， 2014（3）： 49-53. 

[10] 劉光蓉. 融入計算思維的 C 語言實驗教學設計[J]. 實驗室研究與探索， 2015， 34（10）： 81-83. 

[11] 嵩天， 黃天羽， 禮欣. Python 語言： 程序設計課程教學改革的理想選擇[J]. 中國大學教學， 2016（2）： 42-47. 

[12] 王亞杰， 王曉巖， 邱虹坤， 等. 基于愛恩斯坦棋的程序設計課程教學案例設計[J]. 計算機教育， 2012（18）： 75-77. 

[13] 李飛， 王亞杰， 尹航， 等. 基于幻影圍棋的C語言課程教學案例設計[J]. 計算機教育， 2016（10）： 117-119. 

人工智能案例教學設計范文第3篇

    關鍵詞信息技術教育模式信息化教學設計創(chuàng)新人才

    1信息化教育的概念和特征

    信息化教育是以現(xiàn)代信息技術為基礎的新教育體系,包括教育觀念、教育組織、教育內(nèi)容、教育模式、教育技術、教育評價、教育環(huán)境等一系列的改革和變化。信息化教育具有以下顯著特點:

    (1)教材多媒體化。教材多媒體化就是利用多媒體,特別是超媒體技術,建立教學內(nèi)容的結構化、動態(tài)化、形象化表示。越來越多的教材和工具書變成多媒體化,它們不但包含文字和圖形,還能呈現(xiàn)聲音、動畫、錄像以及模擬的三維景象。

    (2)資源全球化。利用網(wǎng)絡可以使全世界的教育資源連成一個信息海洋,供廣大教育用戶共享。它有許多類型,包括教育網(wǎng)站、電子書刊、虛擬軟件庫、新聞組等。

    (3)教學個性化。利用人工智能技術構建的智能導師系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的不同個性特點和需求進行教學和提供幫助。

    (4)學習自主化。以學生為主體的教育思想日益得到認同,利用信息技術支持自主學習成為必然發(fā)展趨向。事實上,超文本/超媒體之類的電子教材已經(jīng)為自主學習提供了極其便利的條件。

    (5)任務合作化。學生通過合作方式完成學習任務也是當前國際教育的發(fā)展方向,信息技術在支持合作學習方面可以起重要作用。

    (6)環(huán)境虛擬化。教育虛擬化意味著教學活動可以在很大程度上脫離物理空間時間的限制,這是信息化教育的重要特征。包括虛擬教室、虛擬實驗室、虛擬圖書館等等。

    (7)管理自動化。計算機管理教學(CMI)包括計算機測試與評分、學習問題診斷、學習任務分配等功能。

    2信息化教育的教學模式

    教學模式是指在一定的教育觀念、教學理論和學習理論指導下的教學過程的穩(wěn)定結構形式。教學過程中主要包含教師、學生、教科書和媒體四個因素,這四個要素相互關聯(lián)、相互作用形成穩(wěn)定的結構形式。

    基于現(xiàn)代信息技術的教學模式是在教師指導下的、以學習者為中心的學習。學生是信息加工的主體,是認知結構的主動建構者;教師是學習主體的幫助者、引導者與促進者。由學生、教師、教學信息、學習環(huán)境構成了信息化教育的教學模式結構(見附圖)。

    信息化教育的教學模式可描述為,以學生為中心,學習者在教師創(chuàng)設的情境、協(xié)作與會話等學習環(huán)境中充分發(fā)揮自身的主動性和積極性。在這種模式中,學生是知識的主動建構者和運用者;教師是教學過程的指導者與組織者,意義建構的促進者和幫助者;信息所攜帶的知識不全是教師傳授的內(nèi)容,而是學生主動建構意義的對象(客體);學習環(huán)境包括“情境”、“協(xié)作”、“會話”等要素。情境必須有利于學生對所學內(nèi)容的意義建構,協(xié)作發(fā)生在學習過程的始終,學習小組的成員之間必須通過會話協(xié)商共同完成學習任務。教師和學生是互動關系,正所謂教學相長。信息化教學模式與傳統(tǒng)的教學模式的區(qū)別如附表所示,傳統(tǒng)教學模式是選擇適合教育的學生,而信息化教學模式是選擇適合學生的教育。教學模式的改革和創(chuàng)新與教學設計是密不可分的。信息化的教學模式必然要求有高質量的信息化教學設計與之相適應。

    3信息化教學設計

    在教育信息化環(huán)境下的教學設計,簡稱為“信息化教學設計”。具體說,信息化教學設計是運用系統(tǒng)方法,促進以學為中心的學習方式的轉變,充分地、恰當?shù)乩矛F(xiàn)代信息技術和信息資源,科學地安排教學過程的各個環(huán)節(jié)和要素,以實現(xiàn)教學過程的最優(yōu)化。信息化教學設計包括教學計劃的設計、教學計劃的執(zhí)行、教學活動的評價與反饋。信息化教學設計的目標是幫助全體教師在自己的日常課堂教學中充分利用信息技術和信息資源,培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和解決問題的能力,從而增強學生的學習能力,提高他們的學業(yè)成就。

    信息化教學設計方法很多,像基于信息技術的研究性學習、資源型學習、英特爾未來教育、蘋果明日教室、WebQuest、“拾荒式”教學設計等,無論教學的方式方法怎樣,信息化教學設計關注的基本點是,基于國家課程標準、基于教育信息化環(huán)境,充分利用信息技術和信息資源,培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,提高學生的學習興趣、學習效率、學習成績。信息化教學設計沒有固定的模式,是教師發(fā)揮自己創(chuàng)造力的廣闊天地。主要是通過案例學習來模仿、分析、移植、創(chuàng)新,反復實踐、反思、總結,逐步掌握信息化教學設計的技能,提高教學質量。

    設計出高水平的信息化教案,不僅是技術的應用,更重要的是思想的體現(xiàn)和滲透。

    由上海師范大學黎加厚教授展示的中、美老師分別制作的同名課件《影子》,給筆者印象很深。由中國某師大附小老師制作的《影子》曾獲全國“金海航”杯多媒體大獎賽二等獎。它采用office軟件,以動畫的形式,配以歡快的音樂、學生的朗讀,將小學一年級的課文內(nèi)容——人與影子的關系展示出來。其目的就是運用多媒體技術展示課文內(nèi)容。而美國教師的《影子》課件就很簡單,只有一天中影子變化的動畫設計、影子變化的測量數(shù)據(jù)、影子的照片、有關影子的知識等內(nèi)容,其界面也很簡單。它給學生們留下了極大的思考余地,甚至使學生們立刻產(chǎn)生了一種愿望:到太陽上去,看自己的影子?！队白印返妮^量,關鍵不是技術,就在于開發(fā)思想。如果從開發(fā)平臺、制作技術方面講,與國外教師之間的差距并不大。國內(nèi)課件多是再現(xiàn)書本知識的呈現(xiàn)式學習,學生足不出戶通過多媒體技術的聲音、圖像、色彩了解許多課文的知識。雖然課堂容量大,精美的界面能吸引學生,但學生仍然在被動地接受教師的教育,沒有發(fā)揮其主觀能動性。

人工智能案例教學設計范文第4篇

為了促進虛擬教室在歐洲的推廣和應用,歐盟委員會的Socrates Minerva開展了“教育機構中的虛擬教室”項目。本文主要介紹該項目的研究方法、過程、成果,以期引起研究者和實踐者對虛擬教室的關注、研究和應用。

研究方法和過程

該項目的研究內(nèi)容主要是調研虛擬教室在歐洲各培訓機構的應用情況,調研的數(shù)據(jù)來自歐洲的28個國家。

項目的研究過程分為6個階段,如下圖所示。

研究成果

該項目完成之后,所作項目研究報告的內(nèi)容不僅涉及虛擬教室的介紹、本次調研數(shù)據(jù)的分析和結論,還包括對虛擬教室中教學問題、課堂組織、內(nèi)容設計、教學活動組織、教學交互以及教學評價等問題進行深入研究的成果。

1.調研結論

研究得出,在歐洲,調查對象雖然都知道虛擬教室,但對虛擬教室的了解甚少,也很少應用虛擬教室。當然,研究也獲得了一些成功案例,如西班牙的加泰羅尼亞開放大學已經(jīng)自主開發(fā)了虛擬教室系統(tǒng)――虛擬校園(Virtual Campus);匈牙利的布達佩斯大學經(jīng)濟和行政學院已在高層次的教育中廣泛應用了虛擬教室。

2.虛擬教室中的交互問題

虛擬教室可以增強教學的靈活性和效率。它可以通過一些技術手段來促進參與者之間的交互。例如,分組討論室、視頻交互、文本聊天以及應用程序共享等。為了讓學生更好地參與虛擬教室課堂,進行協(xié)作學習,提高虛擬教室的交互性,必須要注意以下教學原則。

①教師在設計虛擬教室中的教學時,要充分考慮學生對交互的需求。

②在進行虛擬教室教學前,要對教師和學生進行技術培訓,讓參與者能夠熟練操作虛擬教室。

③在虛擬課堂中,要不斷地增強交互。教師可以建立小組討論室,組織分組討論,同時參與者還可以通過文本、視音頻進行交互。

研究得出,用虛擬教室、傳統(tǒng)教室、非實時教學系統(tǒng)和視頻會議系統(tǒng)等學習技術、平臺結合進行混合學習將是未來學習方式發(fā)展的一種趨勢。這種混合學習能夠集合實時教學和非實時教學的優(yōu)勢,提高學生學習的靈活性,增強跨校園的交互,同時還能夠加強師生之間的交互。

3.虛擬教室的內(nèi)容設計和活動組織

在虛擬課堂中,所有的學習內(nèi)容和學習活動都將在虛擬教室中進行。因此,對于虛擬教室的內(nèi)容和活動的設計顯得尤為重要。

虛擬教室的內(nèi)容和活動的設計以教學目標為導向,傳統(tǒng)教室和非實時教學系統(tǒng)的內(nèi)容和活動設計也遵循這一原則,但虛擬教室的內(nèi)容和活動的設計要更加嚴謹和精確,因為虛擬教室對內(nèi)容和活動的連續(xù)性要求更高。

同時,還要為學生提供課程大綱或課程介紹文檔,告訴學生在上課之前必須具備哪些先行的知識,以消除學生順利、快速進入學習的障礙。在學習內(nèi)容的制作上,教師或者內(nèi)容設計者可以充分利用已有的教學材料,并使用自己較熟悉的工具整合已有材料,創(chuàng)建新材料,同時還要附帶學習幫助、學習指導等材料,為學生的學習提供盡可能多的學習支持服務。

此外,研究還得出,為了讓學生保持較集中的注意力,虛擬教室中一節(jié)課的時間應該要比在傳統(tǒng)教室的時間短,同時教師還需避免單調的教學方式,要提供豐富媒體形式的教學材料,語調要抑揚頓挫,引發(fā)學生參與討論。在課后,教師要充分聽取學生的反饋,修訂和完善教學設計方案。

4.虛擬教室的教學評價

不同于傳統(tǒng)教室,虛擬教室中的教師和學生在地理位置上是分離的,教師只能通過觀察學生在虛擬教室中的行為和表現(xiàn)或者傾聽學生回答問題來獲得學生學習的情況反饋,而如何做到客觀、公正地對學生進行評價呢?

研究提出了幾種對學生進行評價的方法:利用虛擬教室的“問題和測試”功能,設計問答題和小測試,學生作答之后,系統(tǒng)會自動統(tǒng)計結果;基于音頻的評價;基于視頻的評價;基于文本聊天室的評價;利用“應用程序共享”功能,觀看學生的任務操作步驟,對學生掌握的技能進行觀摩和評價;通過對虛擬課堂進行錄制和存檔,教師可以回過頭來很清晰地觀看課堂全過程,從而可以對學生進行較客觀、準確的評價。

帶給我們的啟示

第一,我們要加強對遠程教育虛擬教室的研究,特別是加強對虛擬教室中教學設計與教學策略的研究。這兩方面是相輔相成的,理論的研究可以指導和促進虛擬教室的應用;而反過來,虛擬教室的應用又可以給理論的研究提供實驗案例以及豐富的研究題材。因此,在虛擬教室的研究中,要多做理論研究和實際應用相結合的研究。

第二,現(xiàn)有的遠程教育教學系統(tǒng)只是陳列了一些課件、資源,缺乏及時的實時交互,忽略了教學情境和教學交互的創(chuàng)設。嚴格來說,我們還僅僅滿足于“網(wǎng)上電子資源展示”,因此,我們需要積極探索利用虛擬教室開展教學實踐的方法和策略,虛擬教室的研究既需要有關技術設計和開發(fā)的研究,也需要教學設計和策略的研究。開發(fā)面向遠程教育應用的虛擬教室系統(tǒng),一開始關鍵并不在于內(nèi)容和資源如何豐富,而是應該針對現(xiàn)代遠程教育的特點,重點關注教學交互與教學情境的創(chuàng)設,重點關注對硬件條件要求不高的相應軟件系統(tǒng)的開發(fā)應用。

第三,我們在研究和應用虛擬教室時,還需考慮與傳統(tǒng)教室、非實時教學系統(tǒng)等學習技術、平臺的結合。集合不同學習技術、平臺進行混合學習將是未來學習方式發(fā)展的一種趨勢?；旌蠈W習試圖尋找既能發(fā)揮網(wǎng)絡學習的優(yōu)勢,同時又能獲得最高的效率而投入最低的學習方式?；旌蠈W習通過選擇“恰當媒體”,找出解決特定教學問題的獨特而有效的方法,從而使網(wǎng)絡學習能在最合適的地方使用,解決了速度、規(guī)模和效果的協(xié)調問題。

第四,隨著計算機和網(wǎng)絡技術的發(fā)展,我們還應關注和引進新技術在虛擬教室的應用。人工智能技術、虛擬現(xiàn)實技術等新技術的引入可以提高虛擬教室的交互性、場景真實性以及智能性,能夠創(chuàng)設一個能真實模擬課堂教學情境的虛擬教室,提供多通道的、自然的交互方式。此外,我們還可以借鑒網(wǎng)絡游戲的激勵機制,激發(fā)學習者的學習興趣,給予學習者更強的參與感和沉浸感,從而更有效地促進網(wǎng)上學習。

人工智能案例教學設計范文第5篇

論文摘要:學習對象是教育技術領域的一個全新理念。作為理論，學習對象研究影響教學資源可重用性的各種因素間的最佳結構狀態(tài);作為技術，學習對象是教學資源的抽象與封裝，教學資源以學習對象的形式存在，教學設計者通過重用學習對象來共享教學資源。本文介紹了學習對象的特征、分類、粒度和元數(shù)據(jù)語義模型，分析了在教學資源庫系統(tǒng)中引入學習對象的優(yōu)勢，討論了基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)中學習對象粒度定位、類的封裝與繼承及其xML綁定。

一、引言

自20世紀90年代E-Learning逐漸興起以來，教學媒體發(fā)生了改變，教學資源的形態(tài)也隨之發(fā)生了變化，數(shù)字化教學資源作為教育信息化背景下的現(xiàn)代教學要素，己經(jīng)成為支持信息化教學活動的重要基礎和保證。

但是，教學資源普遍存在難以重用、互操作性差、共享困難、利用率低下等諸多問題。因此，教學資源的共享與重用越來越引起教育技術學界的關注。受到計算機科學中面向對象思想的深刻影響，學習對象的理念逐漸形成并得以快速發(fā)展。

本文探析學習對象的理論及其在共享型專業(yè)教學資源庫中的應用。

二、學習對象的理論

(一)面向對象思想

20世紀70年代末，針對導致軟件危機的根源，即用Von Neumann機求解的問題域結構與解域結構的不一致性，形成了面向對象的思想。

面向對象(Object-oriented ， 00)思想的基本內(nèi)容是:1、系統(tǒng)由對象組成;2、對象具有標識唯一性且相互關聯(lián);3，對象由屬性和方法組成，屬性刻劃了對象的狀態(tài)，方法刻劃了對象的作用、運動及其相互關聯(lián);4、對象的屬性變化反映了系統(tǒng)的狀態(tài)變化。5、系統(tǒng)中各個對象之間的相互作用關聯(lián)，形成對象方法之間的相應動態(tài)組合，從而完成系統(tǒng)任務。

80年代，隨著OOP的迅速發(fā)展，00思想及其方法與技術不僅在軟件工程領域得到深人研究和廣泛應用，還深刻影響了系統(tǒng)工程、知識工程、人工智能、計算機體系結構等眾多領域。到了90年代，00在高度(思維科學)、廣度(應用領域)和深度(形式描述)三個維度的研究不斷擴展和深人，成為計算機科學的一個研究熱點。

(二)學習對象的概念

00思想運用到教育技術領域，提出了可重用教學構件((reusable instructional components)的概念。1994年，H. Wayne Hodgin;在《Learning Architec-tures， API’ s， and Learning Objects》一文中首次使用學習對象(Learning object ， LO)一詞來描述這種易組合、可重用的教學構件。

1996年，美國IEEE學習技術標準委員會(LTSC， IEEE P1484)成立。該委員會采納了學習對象術語，2000年，委員會下設的學習對象元數(shù)據(jù)工作組(P1484.12)給出了學習對象的一個十分寬泛的定義:學習對象是可以在技術支持學習的過程中被使用、重用或引用的任何數(shù)字或非數(shù)字的實體。

一些研究機構和學者也相繼提出了學習對象的定義，但基本上都是針對上述定義的限制性界定和具體描述，最典型的是:學習對象是支持學習的可重用的數(shù)字化資源(any digital resource that can bereused to support learning }。這些限定和描述刻劃了學習對象的特性，從而進一步明確了學習對象的含義和范疇。

學習對象概念的三個顯著特性是:

1、教學性。學習對象是針對學習而設計、在學習過程中被使用、為達到學習目的而存在的特定實體。

2、可重用。學習對象可以被教學設計者針對不同的教學對象、出于不同的教學目的、基于不同的教學策略、在不同的教學情境下重新組合和重復利用。

3、數(shù)字化。學習對象是數(shù)字化實體，能夠傳輸和共享。

學習對象概念還具有其它一些特性，如自包含(self-contained)、自足(self-sufficient)、內(nèi)聚(cohesion) ，可聚合(can be aggregated)、互操作(interoperable)等，但教學性、可重用、數(shù)字化是最重要的三個特性。教學性是學習對象的首要任務，可重用是學習對象的核心目標，數(shù)字化是學習對象與傳統(tǒng)教學資源的根本區(qū)別。

(三)學習對象與教學資源

建立在非數(shù)字化教學媒體基礎上的傳統(tǒng)教學資源，其形態(tài)是固化的、物化的和靜態(tài)的。隨著信息技術的發(fā)展和信息技術教育應用的普及，以網(wǎng)絡為載體、以多種媒體來呈現(xiàn)的數(shù)字化教學資源，從一開始就表現(xiàn)出傳統(tǒng)教學資源所無法比擬的巨大優(yōu)勢，并逐漸成為教學資源的主流形態(tài)。但是，僅僅只是教學資源的形態(tài)發(fā)生變化還遠遠不夠，這是因為:1、它所包含的教學內(nèi)容(或教學材料)仍然是固定的，難以被教學設計者解構和重組;2、它不具備一致的組織結構及其描述信息，難以互操作和共享。

學習對象是教學資源的抽象與封裝，教學資源以學習對象的形式存在，教學設計者通過重用學習對象來共享教學資源。因此，學習對象是構件化的教學資源，能有效的檢索、發(fā)現(xiàn)、管理、重用和共享，具有現(xiàn)代教學資源的全部特征。

(四)學習對象的分類

學習對象的內(nèi)在固有特性包括:組合元素的個數(shù)、內(nèi)含對象的類型、可重用的構件對象、一般功能、外部依賴性、邏輯類型、不同情境下可重用的潛力、同一情境下可重用的潛力。學習對象按上述固有特性分為5類:基本型((fundamental)、組合封閉型(tom-biped-closed)、組合開放型(combined-open)、生成呈現(xiàn)型(generative-presentation)和生成教學型(genera-tive-instructional)}Z}o

學習對象按組織結構分為原子、集合、線性、層次和網(wǎng)狀類型叭按聚合度分為4個聚合層次。

(五)學習對象的粒度

粒度(granularity)是關于對象的大小、尺度及其詳細程度等特征的描述。學習對象的粒度決定了學習對象的重用頻率與效率，粒度過大會降低重用頻率，粒度過小則會降低重用效率。

一方面，根據(jù)00思想，對象的粒度要滿足“高內(nèi)聚，低藕合”。另一方面，學習對象不同于軟件工程學中的抽象數(shù)據(jù)類型，教學性是其首要特性，因此，學習對象的粒度要以能表達一定獨立教學意義為原則。

(六)學習對象元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是關于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于描述數(shù)據(jù)的屬性。學習對象元數(shù)據(jù)(Learning objects metadata ， LOM)的作用在于，為教學設計者和學習者查找、獲取、使用、評價、互換、共享、管理學習對象提供支持。學習對象元數(shù)據(jù)是學習對象的關鍵技術之一。

目前，國際上相對完備的LOM標準是IEEE((Draft Standard for Learning objects metadata}) (IEEEP1484.12.1)a IEEE LOM標準定義了學習對象的一個語義模型，其結構是一個4層語義樹。該語義模型將學習對象的屬性組合成9類，分別是:general ， lifecycle ， meta-metadata ，technical ， education } rights ， rela-tion ，annotation ，classification。該語義模型的數(shù)據(jù)元素分為必須數(shù)據(jù)元素(mandatory data element)與可選數(shù)據(jù)元素(optional data element)，全體必須數(shù)據(jù)元素組成LOM核心集，全體可選數(shù)據(jù)元素組成LOM可選集。特別的，第9類數(shù)據(jù)元素classification組成LOM分類擴展集，為特定領域的學習對象提供了一個簡單的擴展機制。

我國《教育資源建設技術規(guī)范》是IEEE LOM標準在教學資源領域的擴展和本土化?！督逃Y源建設技術規(guī)范》以LOM核心集為基礎，抽取LOM可選集的一個必要子集，利用LOM分類擴展集對九類教學資源規(guī)定了擴展屬性。

三、基于學習對象的教學資源庫

教學資源庫是面向教學的教學資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它利用信息技術對教學資源進行開發(fā)與整合，以計算機網(wǎng)絡為傳輸載體與共享手段，實現(xiàn)優(yōu)質教學資源的共建共享。教學資源庫是示范性高等職業(yè)院校的主要建設內(nèi)容之一，它主要包括專業(yè)教學目標與標準、精品課程體系、教學內(nèi)容、實驗實訓、教學指導、學習評價等要素。

基于學習對象的教學資源庫是指:基于學習對象所包含的教學設計理論、面向對象思想、可重用性核心理念，運用學習對象的元數(shù)據(jù)技術和面向對象的程序設計技術，描述、組織、管理、、運用教學資源的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

基于學習對象的教學資源庫具有以下優(yōu)勢:

第一，由于學習對象的可重用性，在學習對象理論指導下構建的教學資源庫能以最大效度提高資源的使用效率;

第二，由于學習對象元數(shù)據(jù)的標準性，使教學資源的分類組織及其特征描述符合一定規(guī)范，同時也是資源數(shù)據(jù)庫的設計依據(jù);

第三，由于學習對象的潛在智能性，在某種教學策略或認知策略的引導下，系統(tǒng)能夠自適應教學目標并生成相應的學習對象序列，從而使系統(tǒng)具有一定程度的智能化或通過結構實現(xiàn)智能。

(一)教學資源的分類

教學資源按內(nèi)容可分為三大類，即標準類、素材類和課程類，其中素材類和課程類屬于學習對象。各類教學資源界定如下:

1標準類包括職業(yè)標準、崗位能力標準、人才培養(yǎng)方案和課程標準等。

(1)職業(yè)標準是根據(jù)職業(yè)的活動內(nèi)容，對從業(yè)人員工作能力水平的規(guī)范性要求。

(2)崗位能力是從業(yè)人員在具體工作崗位上應具備的能力，是職業(yè)能力的具體化。崗位能力標準一般從普通崗位能力、基本崗位能力、核心崗位能力三個層面描述工作崗位的能力體系，每個層面由若干能力素質類別構成，每一類別根據(jù)行為表現(xiàn)的不同而劃分為多個級別，每個級別代表不同處理事件能力的程度。

(3)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)目標與培養(yǎng)規(guī)格的具體化、實踐化表現(xiàn)形式，是學校實施人才培養(yǎng)工作的指導性文件，是組織教學和進行教學管理的主要依據(jù)。人才培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式、課程目標、課程體系、實踐實訓教學體系、學習評價等方面的內(nèi)容。 (4)課程標準是教材編寫、教學實施、評價測量的依據(jù)，是學校管理和評價課程的基礎。課程標準闡述課程的性質、價值與功能，明確三個維度(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)的課程總目標和學段目標，描述學習領域的內(nèi)容標準和學習目標(結果性目標和體驗性目標)，給出實施建議(教與學建議、教材編寫建議、評價建議、課程資源開發(fā)與利用建議等)。

2.素材分為媒體素材、試題、試卷、課件、案例、常見問題解答、文獻資料、資源目錄索引等。

(l)媒體素材是傳播教學信息的基本材料單元，素材類型分為文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫五大類。

(2)試題是測試中使用的問題、選項、正確答案、得分點和輸出結果等的集合。題庫是按照一定的教育測量理論，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實現(xiàn)的試題集合。

(3)試卷是用于測試的典型成套試題。

(4)課件是針對若干知識點實施相對完整教學的軟件。

(5)案例是指由各種數(shù)字媒體元素組合表現(xiàn)的有現(xiàn)實指導意義和教學意義的代表性事件或現(xiàn)象。

(6)常見問題解答是針對某一領域最常出現(xiàn)的問題給出的全面解答。

(7)文獻資料是有關教育教學方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度和專業(yè)文章、書籍、音像資料、事件記錄等。

(g)資源目錄索引是某一領域中相關的網(wǎng)絡資源URL鏈接和非網(wǎng)絡資源的索引氣

3.課程類包括網(wǎng)絡課程、精品課程、課程包等。

(1)網(wǎng)絡課程是通過網(wǎng)絡表現(xiàn)的某專業(yè)的教學內(nèi)容以及所實施的教學活動的總和，包括按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內(nèi)容和網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境。

(2)精品課程是指具有“五個一流”的示范性課程，即具有先進的教育思想、豐富新穎的教學內(nèi)容、精湛的教學藝術、現(xiàn)代化的教學手段、嚴格的教學管理及評價等特點的示范性課程?！熬氛n程要使用網(wǎng)絡進行教學與管理”，從這個意義上講，精品課程的網(wǎng)絡表現(xiàn)形式是網(wǎng)絡課程。

(3)課程包是針對課程實施完整教學的軟件。

(二)學習對象粒度的定位

教學資源的上述分類是依據(jù)內(nèi)容分類，因此，學習對象的粒度取決于教學內(nèi)容的規(guī)模。

知識點是教學內(nèi)容的核心單元，知識點之間的關聯(lián)關系體現(xiàn)了知識體系的內(nèi)在聯(lián)系，所以知識點及其關聯(lián)關系是構建完整知識體系的基礎。同時，一個知識點又是具有原子特性的不可分單元。因此，知識點屬組合封閉型，圍繞一個知識點的相關素材屬基本型，由關聯(lián)知識點組成的課程屬生成教學型。

設計學習對象時，其粒度定位如下:

1、單個課件被一個學習對象封裝;

2、其它素材類教學資源按照知識點分組，每個分組被一個學習對象封裝;

3、一門課程對應一個學習對象序列。

(三)學習對象類的封裝與繼承

將教學資源分類后，提取每一類教學資源的共性特性和個性特性，這些特性在基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)內(nèi)部定義為一個抽象數(shù)據(jù)類型--一學習對象類(Learning objects class，LOC)。 LOC是教學資源在系統(tǒng)內(nèi)部的抽象與封裝，每個具體的教學資源是LOC的一個實例。

LOC與LOM都是教學資源的抽象與封裝，LOC用于系統(tǒng)內(nèi)部對教學資源的各種加工處理，LOM用于系統(tǒng)對外呈現(xiàn)教學資源，LOC與LOM是動態(tài)對應的。

位于頂層的LOC是一個抽象類，它的屬性與必須數(shù)據(jù)元素一一對應，方法至少包括構造器、set，get等方法。各類LOC繼承頂層類，重載頂層類的屬性與方法，其擴展屬性與可選數(shù)據(jù)元素、分類數(shù)據(jù)元素一一對應，屬性的賦值可以在構造時通過構造器由元數(shù)據(jù)庫中初始讀取，也可以通過set方法由元數(shù)據(jù)庫中動態(tài)讀取。

為了實現(xiàn)學習對象的序列化和智能，還要考慮LOC實例的持久化，在LOC實例的整個生存周期內(nèi)保持有狀態(tài)會話。

(四)學習對象元數(shù)據(jù)的XML綁定

為了實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的XML綁定，基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)需要具備:1、一個完備的資源命名空間;2、一套完整的XML標記，并通過DTD約束以符合規(guī)范，使用XSL設置顯示格式;3、元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器等元數(shù)據(jù)管理工具;4，XML文檔生成器。

注冊教學資源時，在元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器向導下，提取教學資源的元數(shù)據(jù)，創(chuàng)建相應的LOC實例，存儲到元數(shù)據(jù)庫。教學資源時，XML文檔生成器讀取元數(shù)據(jù)庫，用XML描述、封裝元數(shù)據(jù)，生成XML文檔格式的虛擬資源庫。

四、結束語