對數字媒體的理解范文

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對數字媒體的理解

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關鍵詞:移動互聯網;數字媒體;教學

2015年12月16日,在第二屆世界互聯網大會開幕式上發表了主旨演講,再一次明確提出打造網上文化交流共享平臺。行進于互聯網環境下的數字媒體專業作為互聯網內容生產力供給的源頭之一,正面臨著前所未有的機遇與挑戰。特別是伴隨著移動互聯網的高速發展,全社會對數媒體內容的消費需求空前旺盛,這就要求數字媒體專業的教育和人才輸出能夠做出及時和前瞻的反應。

1移動互聯環境下的數字媒體藝術傳播與體驗

眾所周知,當今的媒體和信息環境已經進入到移動互聯的時代,并且已經以生態圈的形式滲入到文化、經濟、生產的各個領域。如同歷史上發生過的技術載體對藝術本體的影響一樣,移動互聯網的發展必定也會對數字媒體藝術產生重大影響。隨著傳播工具和呈現工具的變革,數字媒體藝術中圖形、圖像、聲音處理方式的改變,不斷地給數字藝術本身帶來新的內容,從而使得數字媒體藝術與社會文化的關聯形式越來越豐富。

從傳播的角度來看,這種改變體現在內容質量和傳播速度上。隨著移動數字技術和寬帶條件的不斷優化,以往對數字藝術內容和體量的限制逐漸變小,數字藝術對現實的反映、再現、思索可以從更廣更深的層面展開。以上作品的傳播效率也超過歷史上任何時期,觀眾和藝術家之間能建立即時甚至實時的藝術創作聯系。

從體驗的角度來看,數字媒體藝術在移動互聯網環境下能創造出更豐富的綜合體驗。移動互聯網的飛速發展,使得數字媒體藝術的展現和應用場景延伸到觀眾的日常生活中,這正是傳統藝術長期以來不斷探索的主題之一。傳統藝術運用各種表現技法,或現實或抽象,都是希望觀眾能參與到藝術作品本身的表達之中和作品產生交流。而同時具備交互性、鏈接性、即時性特點的移動互聯加上虛擬現實等技術,藝術作品不僅可以在完成后實現作者和觀眾的互動體驗,在創作過程中觀眾就能參與其中,成為藝術創作的一個組成部分,從而獲得和作者極為一致的藝術情感體驗。

2信息環境下技術手段與藝術形式的深度跨界融合

目前,在數字媒體教育領域內,比較普遍的觀點是將學科分為數字媒體技術和數字媒體藝術兩大類。這種兼顧文理的分類方式有別于其他藝術學科,從這點可以看出,數字媒體專業在學科整合上的跨界性,對于這種跨界性的理解,有以下幾個方面的啟示和挑戰:

首先是觀念的跨界。在數字媒體教育范疇下,數字媒體技術和數字媒體藝術首先從觀念上要跨界整合,雖然這兩個分類看起來是橫跨工科和文科兩個大類,在某種程度上有一定的不兼容性,但是,這恰恰是數字媒體藝術觸類旁通、文理兼收的魅力所在。當數字媒體藝術出現的時候,我們認為打破傳統意義上學科劃分的時間節點已經來臨,雖然在目前的教育體制下還不能從制度層面實現,但從觀念上應該向前邁一步,塑造兼顧文理的復合性藝術人才,從培育兼顧文理感知能力的藝術人才人手,實現觀念的整合。

其次是技法的跨界。數字媒體藝術的創作和展現高度依賴網絡技術和信息技術,是基于現代信息技術而產生的藝術形式,所以在表現技法上是在傳統藝術形式基礎上的擴大和衍生。這個概念中要避免兩個傾向,其一是唯技術論傾向,其二是唯藝術論傾向,無論偏向哪種都會不可避免的導致最終藝術作品的畸變。因為現代媒體藝術是高度融合的藝術形式,從其表象來看,技術本身也已經是技法的內在基因,離開了電子技術,數字媒體藝術無從談起,而離開藝術內容,數字技術又不具備藝術氣質。所以,在這個層面上,應當把所有信息技術手段納入到藝術技法的范疇去理解和運用,才能真正從藝術創作的整體性上去宏觀的整合技術與藝術。

再次是內容的跨界。數字媒體藝術形式的誕生給藝術表現帶來了極其豐富的表現手法,表現內容也空前豐富。隨著技術發展,數字媒體藝術內容已經在聲光電等多媒體形式基礎上,將虛擬現實和增強現實、混合現實等技術帶入到藝術創作和藝術消費領域,數字藝術形式所表現的對象也從傳統文藝內容向精神和物質層面探索掘進。藝術家和觀眾之間的感受距離在無限縮小,數字媒體藝術的創作已經能從互動的角度去和觀眾進行直接的藝術情感交流。因此,藝術家可以從更廣闊的空間人手,從全社會的精神和物質文化內容去考慮,內容更為豐富,創作更為自由,從藝術表現的角度實現文化內容的跨越。

3培養具有媒體感知意識的數字媒體專業人才

當互聯網進入到移動互聯時代,數字媒體藝術的內容和形式更趨豐富和廣泛,媒介的途徑和形式更加多元化,傳播者和受眾的身份界限日益模糊。特別是社交平臺和自媒體平臺的出現,對數字媒體內容的傳播和擴散起到了拓撲式的加速效果。如今,大眾對媒體的概念已經完全不同于傳統渠道的媒體定義,這也要求我們數字媒體專業的教育和從業者,從媒體觀念上有所轉變,培養具有媒體感知意識的專業人才。只有這樣,才能使得數字媒體藝術的創作和傳播從形式和內容上契合時代需求,符合時代氣質。

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一、數字媒體藝術設計專業的特點

數字媒體藝術設計的特點首先體現為具有很強的綜合性,這一點從其名稱上可以明顯地感到。其中:數字是指計算機信息技術,如編程技術、數據庫技術、多媒體技術、編譯技術、虛擬現實技術、網絡與通信技術、交互技術等都屬數字媒體藝術設計專業的教學和研究內容媒體是指設計及設計物的載體,包括材料學、數字存取技術等;藝術設計是具有創造性和符合審美要求的創造性活動,其本身就是一個涉及多學科領域的專業,廣告藝術設計、環境藝術藝術設計、玩具設計、建筑裝飾設計、影視設計、動畫設計、游戲設計等專業或專業方向都屬于藝術設計。

從應用和就業的角度看,數字媒體藝術設計應用和就業面廣泛。像廣告、動畫、創意、音視頻節目、模擬現實、網絡內容、游戲等領域中,數字媒體藝術設計都是不可缺少的,其應用主要包括策劃、創意、設計與制作等。因此,數字媒體藝術設計人員的就業面,必然是廣泛的。

因此,數字媒體藝術設計方面的從業人員應具有很強的觀察力、想象力、思維能力、總結和歸納能力、表述能力、綜合運用知識能力、創新能力、接受新事物和新思想的能力、管理能力、動手和實際操作能力,以及軟件編程能力等能力。

二、數字媒體藝術設計學科定位的現狀

通過對數字媒體藝術設計的基本特點和學科定位分析,可以看出:有關數字媒體藝術設計學科定位的問題并不是一個簡單的問題。目前,我國已有幾百所高校建立起了以數字媒體藝術設計命名的專業,歸納起來其被分為三大類一類是把數字媒體藝術設計定位在計算機應用學科中,培養目標比較明確,所培養出的學生在網絡公司、游戲創作公司、動畫制作公司;另一類,也是極少數或極個別的學校將數字媒體藝術設計歸為藝術類,歸為這類所培養出的學生應該說基本上不適合從事數字媒體藝術設計職業。由于這是極個別的情況,在此不進行分析了;第三類。是將數字媒體藝術設計歸為藝術設計學科中,這種歸類占絕大多數,就目前情況看,以藝術設計為主導從事數字媒體藝術設計教育存在著多方面的問題。

(1)對數字媒體藝術設計認識的問題

目前國內許多高校都開設有數字媒體藝術設計學科,但從整體的教學效果上來看都不盡如人意,這里面存在的問題主要是對數字媒體藝術設計的認識存在很大偏差。特別是很多高校數字媒體藝術設計學科的教師大都是以美術或工業美術等相關專業教師,以及計算機應用軟件操作的教師和極少數的影視方面的理論研究人員為主,教師之間對數字媒體設計的認識分歧嚴重,如:有強調編程等技術的,有強調新媒體觀念的,有強調影片制作的,也有強調創意和編劇的。這也就直接就導致了整個數字媒體藝術設計教學體系混亂,沒有一條主線。另外,由于數字媒體藝術設計的綜合性及其基礎性,使得數字媒體藝術設計與藝術設計學科其他各專業的關系及其密切,加之教師之間在認識上的不一致,致使專業建設無所適從,課程計劃就像一個大雜燴,脫離實際,而沒有一個比較完整的結構框架,教學計劃沒有主線。沒有明確的教學目標。課程之間脫節,各門課程的教師各講各的,每個教師都從自己的角度來強調自己的觀點。

(2)師資構建問題

數字媒體藝術學科建設的師資構建存在很大問題。具體來說,在構建師資隊伍時由于對數字媒體藝術設計的認識上存在很大的問題,會直接導致出現兩種偏差,一種是認為藝術設計以藝術為主,忽略技術,所組建的師資隊伍以美術或工業美術等相關專業的教師為主,強調藝術設計的表面效果,培養出來的學生都只會在表面做功夫,缺乏實際動手的能力,無法讓市場接受;另一種則注重技術,一味只強調學生的動手能力,把培養學生的目標定位在能直接投入市場的“工人”。無論強調哪一方面的師資構建都違背了數字藝術設計的本質。而對師資構建準確的定位是整個學科體系構建的基礎,在構建師資隊伍時是考慮藝術與技術分離開,還是對教師的要求是既有技術又要有藝術設計的能力,真正能夠實現藝術與技術的融合。

(3)教學體系構建問題   基于對數字媒體藝術設計認識上存在的問題,在構建教學體系時就會出現偏差。一方面,以現有教師的能力、學術水平以及特長為基礎建立的教學體系,這些教師能上什么可課就設立什么課,即便認識到這樣的問題存在,也不去重視,去解決;另一方面,課程體系中沒有一個比較完整的結構框架,沒有比較明確的教學目標,課程之間無法做到環環相扣,各門課程的教師各展所能,培養出來的學生什么都知道一點,什么都不精。從以上的分析上來說,數字藝術雖然涉及面非常廣,但對于培養來說還是有明確目標的。

三、數字媒體藝術設計學科定位需要考慮的因素

(1)定位要與學生實際能力相匹配

任何學科和專業,在設定培養目標時,首先要考慮的就是學生的實際水平和接受能力,例如:讓數學和物理都非常差的學生學習電子、通信、機械或工程等專業;安排對音樂或藝術一竅不通的人學習表演、音樂、繪畫等專業,即使上述所涉及到的人對所安排的專業感興趣,由于基礎和性格、生理等原因還是不適合為他們安排這些專業。

(2)要注重策劃與創意能力的培養

策劃和創意是一種選擇。雖然,所有屬于藝術設計的專業都要求學生具有策劃和創意能力,在課程設置中也都包括了對策劃和創意能力的培養,但策劃和創意對數字媒體藝術設計來說更具有重要的意義。對學生來說,在具有一定的藝術審美和修養的基礎上,在了解和掌握了基本的數字化信息技術的基礎上,重點培養他們的策劃和創意能力,培養他們用藝術的視角,結合數字技術進行策劃和創意能力是一種比較恰當的定位。

(3)要注重數據處理能力的培養

培養學生的數據處理能力,使學生具有能夠從藝術和審美的角度進行素材的收集、整理和進行后期制作的能力。這個目標要求學生要具備一定的策劃和創意能力:要有較高的藝術鑒賞力和藝術修養要熟練掌握處理素材所需的各種應用軟件及其處理技巧要掌握和比較深入地理解相關理論。   (4)要注重提高人文和科學素養   計算機畢竟是一個高效、便捷的使用工具,是數字媒體藝術設計的實現手段,而數字媒體藝術設計的基礎應是設計者具有深厚的美術功底、藝術修養和完備的設計思想。在藝術設計教學中,既要強調數字媒體技術軟件的熟練操作,又要加強對學生人文和科學素養的培養。

(5)要注重提高理性思維能力

創造性思維的培養是數字藝術設計類專業非常重要的一個環節,好的創意是一個成功作品的先決條件。但任何創意過程都是建立在“理性”的前提下進行的,在理性的前提下,多接受外部信息,擴展眼界,結合實際進行創作。

(6)要注重與市場相結合

就數字媒體藝術設計本身來說,這是一門實踐性很強的學科。同時又與行業相關,與市場的關系十分密切。在數字媒體教學過程中要針對學科的特點,不但要注重對藝術理論和實踐能力的培養,而且要加強與數字媒體行業的聯系,擴大視野,拓展思路。培養創新能力。因此采用校企合作,產學研結合的培養模式是一種有效的途徑。

四、數字媒體藝術設計專業(學科)定位

對數字媒體藝術設計來說,由于其綜合性強,所涉及的專業領域多,因此,可以根據學生的生源情況、師資情況和學校的特點來定位。學科定位如下表所示。

五、在藝術設計學科中構建數字媒體藝術設計學科的思考

綜上所述,如果在藝術設計學科中建立數字媒體藝術設計學科,應從數字媒體藝術設計專業的特點、數字媒體藝術設計專業(學科)的定位,及學科定位需要考慮的因素等多個方面進行綜合的分析,筆者認為數字媒體藝術設計專業要找到準確的定位就需要從整個教學體系以及教學方法入手,從基礎課程到專業課程,必須做到一環緊扣一環。

數字媒體藝術設計學科的發展需要從一開始就要打下良好的根基。例如,“計算機基礎”課程就是數字媒體藝術設計學科課程體系的起點?!坝嬎銠C基礎”課程在大部分高校當中都是作為公共基礎課程來開設,該課程的教學內容和教學目的主要是讓學生了解和掌握計算機的基本知識和一些基礎軟件的使用,這樣的教學模式只能做到讓學生了解所學知識,很難真正做到學以致用。而把“計算機基礎”課程作為數字媒體藝術設計學科課程體系的起點課程就需要對原有的教學模式進行改進,為數字媒體藝術設計學科整個教學體系服務?!坝嬎銠C基礎”課程的教學內容和目的是讓學生了解和掌握計算機相關的基礎知識,重點在培養學生的邏輯思維能力,教學生學會怎樣用簡單的軟件作出好的作品。以PowerPoint為例,首先這是比較簡單的軟件,以目前學生對計算機的掌控能力,要學會使用這樣一個簡單的軟件是很容易的,有了這個前提,那么課程中重點介紹的不再是Power Point各個菜單、各項功能是什么,,而是要告訴學生Power Point可以用來做什么,通過什么樣的色彩、版式、動畫效果、字體字號等元素的運用才能做出好的演示文稿作品,而軟件使用上的問題只是一帶而過,更多的讓學生通過項目的設計制作,自己摸索軟件的使用。通過這樣的教學,學生才能真正學以致用,也為進一步的學習打下良好的基礎。

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關鍵詞:數字媒體藝術 形式 爭議 發展 應用 影響

科學技術的迅猛發展推進了數字媒體的運用與發展。人類把高端網絡技術與數字通訊技術有效結合起來,逐步取代傳統的廣播、電視、電影,并快速地朝數字音頻、視頻和電影產業發展。因此,數字產業、虛擬現實、電腦動畫等信息產業構成了新世界嶄新的數字傳播媒體,并逐步發展成為了巨大的產業鏈,最終數字媒體藝術逐步在知識經濟產業占有舉足輕重的地位。

1 數字媒體藝術概述

縱觀近幾年,數字媒體藝術在知識經濟時代得到迅猛發展。數字媒體藝術的概念也滲入人心,大家各持己見,但是大部分的理解都是一樣的。簡單的說,數字媒體藝術就是藝術的創造和形成過程。它依賴于計算機技術的發展和現有的資訊、 圖像等科學領域的研究成果,把它們進行藝術加工,利用現代傳媒進行傳播,從而形成數字媒體藝術。與其他藝術形式相比,數字媒體藝術的獨特之處在于它的表現形式和藝術創作過程部分或者全部都得依托數字科技手段。通過數字媒體或數字藝術而產生的設計作品或者是視覺藝術是其應用表現之一。從目前來看,數字媒體藝術堪稱藝術設計中活力四射和發展潛力無限的一門藝術。隨著社會和技術的發展,數字媒體技術將呈現更獨特和更具魅力的一面給大家。

2 對數字媒體藝術應用特點剖析

2.1 數字媒體藝術的創作 創作的數字媒體藝術并不是一味的依靠排斥以前的工藝技巧,而是運用數字平臺創作出獨特和自成一體的藝術作品。它所創作出的數字藝術作品能夠使觀眾參與其中,并融入角色。大眾參與的交互可以顛覆角色,大眾不僅能使作品效果改變,并且有機會成為作品的一部分。

2.2 數字媒體藝術表現特征 數字媒體藝術可簡單拆分為“數字”和“數字藝術”?,F有的數字和電腦技術的應用可理解成“數字”。而“數字藝術”就是通過 “數字”創造出的作品?!懊襟w”是數字藝術的一個媒介。

3 數字媒體藝術專業就業方向和發展趨勢

3.1 數字媒體技術就業發展 數字媒體藝術的人才培養方向是技術與藝術兩者兼備的復合型人才。技術和藝術在數字媒體藝術中相輔相成。傳統教育缺少技術與藝術兩者兼備的數字媒體藝術人才,而此類人才的培養也符合新興市場的需求,他們的就業方向主要各級電視臺、影視動畫制作單位、傳媒與廣告公司、數碼藝術公司、展示設計公司、形象企劃公司、多媒體與網頁設計、室內裝修設計、產品造型設計等熱門行業。置身于數字媒體藝術領域的發展是明智的選擇,因為它隱藏了巨大的發展潛力。數字媒體藝術在2002年底正式通過教育部的本科專業審批,成為信息學科向文化藝術領域拓展的新方向。審批通過后,清華大學、北京航空航天大學、浙江大學、廣東工業大學等高校陸續增添與數字媒體藝術相關的專業,以此滿足市場需求。據相關人士統計透露,我國每年對數字藝術人才的缺口是15萬。而電視卡通業就有每年200億元的廣闊市場。市場的廣闊和需求量使多媒體產業演變成巨大的經濟產業。有專家指出,伴隨著科學技術的發展,大眾對視覺美感的要求也逐步提高。

3.2 產業化背景下的數字媒體藝術 以英國這樣的發達國家為例,僅在2000年,數字技術產業(包含數字內容)的年產值就超過600億英磅,而出口產值就遠超過80億英鎊。以數字技術產業相關的雇傭人數共計約195萬人,產值占GDP的7.9%。從數據表明,數字技術產業是英國的第一大產業。美國,作為全球的唯一超級大國,以電影和電腦軟件為主要的數字技術產業,每年的營業額大于4000億美元,占GDP的4%。更為驚人的是數字技術產業(媒體藝術、電子游戲、動漫卡通等)在日本的產值超過鋼鐵行業生產總值的兩倍。這一產值使日本的數字技術產業成為僅次于汽車產業的第二大產業。據相關數據統計表明,截至目前為止,用電腦直接從事數碼藝術工作的有將近十萬人。除此之外,每年有三十多萬人接受相關數碼產業的職業技能培訓。韓國的數字技術產業以游戲產業尤為出名,并且已經一躍位居韓國的第一大產業,連汽車產業也位居其后。數字技術產業在中國的發展也相當的樂觀,并且網絡游戲在這一行業顯得尤為突出。根據國際數據公司(IDC)得出,相比于2002年的中國網絡游戲市場,2003年的網絡游戲市場的規模發展得到飛躍式的進步,產值達到13.2億RMB,2004年達到39.1億RMB。從2003年到2004年凈增長了25.9億RMB,產值一下翻了兩翻。由此數據表明,中國網絡游戲市場巨大,隱藏巨大商機。在動畫方面,專家預測:中國的動漫產業具有無比巨大的市場,產值預計可達到200億元。僅僅在中國的發達城市,如上海、北京、廣州三地的青少年動漫消費就能達到13億元。其消費人群的年齡是介于13歲到30歲。此外,動漫產業還能帶動與之相關的產業的發展,如文具產業、兒童食品、兒童服裝、兒童音像制品、和各類兒童出版物。這些產業的年產值總共是2050億元。這些產值都是由動漫產業帶來的,收入相當可觀。

3.3 數字媒體藝術發展形式 數字媒體藝術的新美學特征在于它打破常規,把高難度和神秘化的東西轉化為大家都能接受和能明白的藝術表現形式,給人一場視覺上的盛宴。數字媒體藝術把科學元素和藝術元素科學結合起來,以簡單的破譯方式呈現給大家。作品的繁華與燦爛,驚艷與絕美,對數字媒體藝術來說就是通過電腦的編程來全自動化的詮釋與解讀。無論是藝術的形式還是內容,在電腦上它們都具有同一性。在藝術領域,數字媒體藝術的發展是對這一領域革命性的顛覆,具有里程碑的意義。不同的藝術信息可以實現相互轉換,而大家也能享受到非凡的視覺特效和藝術視野。

數字媒體藝術與三棱鏡有著驚人的相同點。三棱鏡觀察者的角度不同,它相對應折射出的光芒也不同。而數字媒體藝術也如此。數字媒體藝術作為一種新的藝術形式,依托數字科技和現代傳媒技術,將人的理性思維和藝術感性思維融為一體,以嶄新而又獨特的形式展現給大家。它由藝術層、科技層、媒體層、應用層相互交叉構成,包括廣泛的商業設計和大眾藝術。數字媒體藝術具有創作工具的數字化、作品展示的交互性、作品呈現的多態性、表現題材的廣泛性特征。其具體的呈現為:創作過程是先由各類藝術(影視藝術、合成藝術、網絡藝術等)與計算機技術的有效結合,以互聯網作為傳播媒體,最后的一步就是結合智能軟件,最終產出藝術作品。科技的進步和觀念的創新將成為推動數字媒體藝術發展的動力,而創意產業和信息設計將是數字媒體藝術的發展主流,數字媒體藝術引領藝術創新到更加非凡獨特的思維和更寬、更廣的視野。

4 結束語

由上綜述得出,數字媒體技術的發展無論在手段上,傳播途徑和傳播空間上都為藝術創作提供了更為廣闊的空間。數字媒體藝術也將也將伴隨著人類進入“數字化生存”的時代逐步成為藝術最具代表性的形式。數字媒體技術的發展前景無可估量?;谶@一現狀,時代生產力和數字信息技術及新媒體的滲透對數字媒體藝術發展產生越來越大的影響,這樣,數字媒體藝術與傳統藝術和傳統美學的關系越來越緊密。

參考文獻:

[1]李四達.數字媒體藝術的理論探索[J].飾,2006(3).

[2]李四達.后影像時代的新媒體藝術探索——數字媒體與當代藝術的融合[J].飾,2007(4).

[3]桂宇暉.面向新世紀的數碼設計藝術學科發展[J].武漢大學學報(工學版),2003,36(2).

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關鍵詞: 《數字信號處理》 教學方法 教學優化

1.引言

隨著電子技術及計算機技術的飛速發展,數字信號處理的新理論和新技術層出不窮,目前它已成為應用最快、成效最顯著的學科之一?!稊底中盘柼幚怼芬呀洺蔀槲倚Mㄐ殴こ虒I的一門專業基礎課,它是多門課程相互連接的橋梁和紐帶,實現了從理論到實踐的相互過渡,對于培養學生理論分析和綜合應用能力有非常重要的作用。但是該課程理論性比較強,概念抽象,[1]對數學基礎要求也比較高,容易使學生感到乏味,學生對該課程普遍有畏難情緒。因此筆者結合江蘇大學通信學院的教學特點,對數字信號處理教學方法作了深層的探討,在傳統教學手段的基礎上,開發了多媒體教學輔助系統,充分發揮了現代教學手段的優勢;并將Matlab軟件用于教學,將抽象的概念感性化,以形象生動的手段來展示理論內涵;采用實驗和教學相結合的形象教學,培養學生的學習興趣,充分調動學生的學習積極性。

2.教材和教學內容的選擇

2.1教材選擇

目前“數字信號處理”的教材很多,筆者選用了東南大學吳鎮揚教授編寫的《數字信號處理》第二版。[2]該書對信號處理的基礎理論和基本算法進行了充分的論述與討論,條理清楚,深入淺出,有利于學生更牢固地掌握,是一本很實用的教材。該書還很好地處理了和“信號與線性系統”的關系,在保持課程完整性的同時壓縮重復內容。在內容取舍上,結合數字信號處理技術的發展做了精心的安排。

2.2教學內容

“數字信號處理”課程理論性較強,對數學基礎要求較高,學生普遍反映抽象、難學。[3]針對這種情況,為在60學時(含實驗10學時)內有效完成數字信號處理的知識點的講授,筆者對內容做了合理安排,講授沿兩條主線進行,精簡部分內容,如表1所示。

一條是信號與系統的時、頻域分析,包括離散系統的時域分析、z域分析、傅氏變換,FFT及利用FFT進行頻譜分析;另一條是數字濾波器的設計與實現,包括IIR數字濾波器的設計、FIR數字濾波器的設計,以及這兩類數字濾波器的實現結構和各種濾波器結構的誤差分析。對教材中關于DSP應用方面,如芯片介紹這一節的內容,將并入到另一門課“DSP芯片原理及應用”這門課中講授。

3.教學方法優化

“數字信號處理”是一門數學理論較強的課程,其特點是公式多,概念比較抽象,比較枯燥,難度大。要獲得較好的教學效果,我們需要采取一些技巧和方法。

3.1多媒體教學手段和傳統教學手段的并用

基于本課程的特點,在教學過程中教師可以采用板書和多媒體教學相結合的講課方式,以板書為主,多媒體為輔。板書主要是針對一些課程中的基本原理和方法推導證明,這樣可以使講課方式更靈活、師生互動性更強,使學生跟隨教師的思路來領會學習的要點和難點,學起來比較容易。而對于一些需要形象理解、圖形舉例演示的部分,教師可以采用多媒體教學方法,利用圖像、視頻等多種形式進行互動教學。[4]比如介紹采樣定理的時候,在推導采樣定理的同時,采用動畫的方式,演示一個模擬信號經過采樣前后,時域和頻域的變換關系,使學生更深刻地理解采樣定理,實現對該知識點的融會貫通。

在設計幻燈片格式時我們應注意以下幾點:

(1)選擇容易看清的字體和字號。PowerPoint默認的中文字體為宋體、英文字體為Times New Roman,為保證坐在教室最后一排(尤其角落處)的學生看清演示,中文選用加粗黑體,英文選用加粗Arial,字號在18 points和28 points之間。

(2)選用深藍色背景,字體顏色采用對比度較高的顏色。為了便于學生使用,將演示文稿制作成適于打印的.pdf文件。

(3)由于學生同時聽講和看幻燈片,注意力容易分散,會感覺跟不上講課思路或對于幻燈片內容印象不深。為解決這個問題,既可以利用動畫效果逐步展示內容,又可以制作內容精練、布局合理、便于識記的幻燈片。

3.2在教學中應用Matlab軟件

Matlab是DSP教學中的標準仿真軟件,它能輕松完成系統分析、信號處理中的大量計算和繪圖工作,并可生成教學所需的多媒體素材。[5]例:已知一連續正弦信號的頻率為150Hz,取時間長度為0.1s,采樣頻率分別取為500Hz,1000Hz,5000Hz,20000Hz,仿真結果分別如圖1―4所示。

3.3課堂討論與練習

課堂目前是本科生進行理論學習的主要場所,課堂教學方法的改革應放在重要位置。筆者采取“啟發式教學和研究型學習”的教學方法,從研究問題入手,將數字信號處理的一些重要理論構建過程展現出來,同時提出新的問題,以便讓學生進行思考和研究。比如介紹濾波器理論時,筆者首先提出在通信系統構建的主要模塊,在系統最前端,其次為了選擇有效信號,引入濾波的概念,提出濾波器理論。

在課程的理論教學中,筆者針對教學難點和重點提出問題,定期和不定期地在課堂中進行討論,請學生事先準備好,上講臺發表見解。

4.結語

《數字信號處理》是一門非常重要的課程,因此在適應素質教育對電子信息專業人才培養的要求下,筆者結合我校實際情況對該課程進行優化改革。實踐證明,隨著通信技術、電子技術和計算機技術的飛速發展,實現對《數字信號處理》的教學優化,有利于提高課時效率,有利于拓寬專業知識面,有利于培養和加強自身系統設計能力和實踐能力,有利于加強自身素質教育的課程改革。

但是,如何在學習過程中發揮自身的主動性,將更多方案應用于學習, 使學生的學習效果達到最優,還有待進一步探索和實踐。采用Matlab仿真軟件來優化課堂教學,不僅豐富了教學內容,而且加深了學生對理論的理解;使公式的推導不再枯燥,且算法易于實現;使理論與實際緊密結合,更鍛煉了學生的實踐能力。

參考文獻:

[1]陳嘉.《數字信號處理》的優化設計探討[J].信息技術與課程整合.

[2]吳鎮揚.數字信號處理[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]劉會衡,田玲. 數字信號處理課程教學方法改革與實踐[J].教學研究,2008,31,(3).

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關鍵詞:數字化資源;中學教育;資源的應用

中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2016)03-0041-03

引言

數字化資源是推進教育信息化的基礎,它對深化教育教學改革有著重要的影響?!秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中第六十條也明確提出“加強優質教育資源開發與應用”的要求。學校是數字化資源應用的主戰場,其應用成效直接決定了教育信息化的成敗。因此,為加強數字化資源的建設和應用水平,分析當前學校教育教學中數字化資源的應用現狀并找出其中的問題就成為了一項十分重要的工作。本文借助相關課題的資助,對數字化資源在中學的應用現狀進行調查研究,分析問題并提出相關建議,以期為數字化資源建設和應用提供依據和指導。

一、數字化資源概述

數字化資源是指經過數字化處理,可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的多媒體材料。[1]與非數字化資源相比,數字化資源具有多樣性、共享性、互動性、擴展性、再生性等特點。[2] 隨著技術的發展,數字化資源的內涵和形式也在不斷擴展,特別是近年來逐漸涌現的慕課 (M0OCs)、微視頻、移動學習資源等,進一步豐富了數字化教育資源的形式。

當然,數字化資源在教育教學中的應用才是教育信息化研究與實踐的重點。人們對數字化資源在教學中的應用策略、應用模式分別進行了研究和實踐,如不少研究者提出了基于數字化學習資源的自主學習模式、協作學習模式以及混合學習模式等;也有針對某一課程、某一主題內容的具體應用策略和方法。然而,這些數字化資源的應用現狀如何,數字化資源的應用有沒有起到革新傳統教學模式和改變學生學習方式的作用,這些問題都有待通過調查研究來分析和回答。

二、研究對象與方法

本研究采用調查研究法,以數字化資源在中學的應用現狀為內容,對湖南省永州市若干中學進行抽樣調查,并在調查中結合訪談對數據進行分析和思考。

1.研究對象

本研究采用分層抽樣法,選取該市不同層次的中學(包括重點中學、普通中學以及職業中專)作為調查對象,調查前研究者與調查對象進行溝通與解釋,讓他們熟知調查目的與調查情況。

需要說明的是,由于在當前中學的教育體制和教學模式下,數字化資源的應用主要體現在教師層面,因此在本文中我們的調查數據以教師調查為主,在個別內容中輔以學生數據來說明問題。具體的調查情況:教師問卷發放103份,回收100份,有效問卷95份;學生問卷發放263份,回收258份,有效問卷250份。

從調查對象來看,由于該市經濟條件和教育信息化水平目前還處于低層次階段,因此數據和結論具有較為明顯的欠發達地區的特點。

2.研究工具與方法

本研究借鑒李小榮[3]在其碩士學位論文中編制的數字化學習資源應用現狀調查問卷,在實際應用中結合調查地區特點進行了適當的修改和調整,最終確定了本研究中使用的問卷。

三、數字化資源在中學的應用現狀分析

本研究重點探索和分析本地區中學在數字化資源應用方面的現狀和問題,在調查中我們分別從應用需求、應用頻率、應用范圍、應用價值及效果評價等幾個方面來調查與分析其應用現狀。

1.數字化資源應用的需求情況

需求是應用的原動力,因此了解數字化資源的應用現狀,首先要弄清的就是需求情況。就“關于數字化資源,如果學校開展培訓,哪些方面是您最想學習到的”這一問題,43%的教師希望獲得媒體課件設計和制作方面的技能,24%的教師希望能了解和學習新的教育教學理念,29%的教師還想在用多媒體軟件的使用方法及網頁、網站開發方面的知識上有所提高。從以上數據來看,教師對數字化資源的需求以工具性需求為主,即對數字化資源支持的新理念、新方法還缺乏認識和需求。

2.數字化資源的應用頻率

數字化資源的應用頻率,即是否經常使用,是在表面上衡量其應用水平的一個重要依據。從整體上看,教師對數字化資源的使用情況還是比較樂觀的,73%的教師經常使用,27%的教師僅在觀摩課上使用,從不使用數字化資源的情況幾乎沒有。這說明,數字化資源已經進入了應用的普及階段,從教師的角度看,數字化資源逐漸成為新形式下教學的一種基本要素。

3.數字化資源的應用范圍和領域

當進一步考察教師對數字化資源的應用范圍時,我們發現,分別有23%和27%的教師會在備課和制作課件的時候經常使用數字化資源;教學反饋、學生自主學習、教學反思和學習答疑中使用數字化資源的教師相對較少,所占比例分別是4%、8%、5%和3%;另外,編制試題和課堂講授等領域中教師使用數字化資源的比例分別為14%和16%。根據這些數據,在調查中我們又與相關教師進行了進一步交流,發現數字化資源大多數情況下主要用于教學展示、輔助工具等,真正用于支持教與學的交互、教學反思、教與學方式的變革的應用比例還太小,這說明其應用還處于初級階段,有待進一步深入。

4.數字化資源的應用價值以及應用效果的評價

應用價值和應用效果的評價是對數字化資源的有用性進行判斷,它在很大程度上決定了數字化資源應用的可持續發展?,F實中,它應該從教師和學生兩個角度去考察。因此我們在調查中分別對教師和學生進行了相關的了解。

(1)教師對數字化資源應用效果的評價

在對教師的調查中,認為數字化教學資源最明顯的作用體現在提高備課效率的教師占21%;認為可以促進教師反思及專業成長的占11%;認為可以豐富教學手段、提高課堂教學效率的占23%;認為可以擴展學生學習材料、開闊學生視野的占18%;其余的認為可以培養學生思維和解決問題的能力、培養學生自主學習能力、培養學生協作學習能力和培養學生探究學習能力的教師分別占了7%、7%、5%和8%。

由此可見,教師對數字化資源的評價主要還是從教的角度來判別的,結合前面對數字化資源應用范圍的調查結果,我們發現,教師對其應用效果還沒有將數字化資源的應用與學生學習方式、能力培養聯系起來。

(2)學生對數字化資源價值的認同

學生對數字化資源應用的價值判斷上,表現出不同的傾向。在調查中,有96%的學生認為利用數字化學習資源能夠激發他們的學習興趣,81%的學生認為在學習中利用數字化資源能夠提高他們的注意力,82%的學生認為在基于數字化資源的學習下更能發揮他們的主動性、滿足學生的需求,這些數據都足以說明在基于數字化資源的學習環境下,學生的學習興趣更加濃厚,自主學習活動更加靈活。同時,調查顯示將近一半(43%)的學生認為與傳統教學相比,利用數字化資源進行學習的難度系數更大;并且分別有47%的學生認為利用數字化資源進行學習更容易疲勞、無法長時間堅持,容易覺得孤單、無助和焦慮。

四、結論與建議

1.結論與反思

(1)中學教師和學生對數字化資源有一定的了解,在教學中也有較為普遍的應用,但應用形式較為單一。通過調查和走訪,我們發現,師生對數字化資源已不再陌生,數字化資源的應用已不像早期停留在公開課層面了,在日常的教學中也普遍應用,但應用的形式還比較單一,大多是作為教學內容的呈現工具,而且應用的資源形式大多數是多媒體課件,對微課、微視頻等新型數字化資源應用不多。

(2)當前中學特別是欠發達地區的中學數字化資源的應用還停留在初級階段,實際應用中沒有發揮數字化資源的最大價值。調查中我們得知,作為數字化資源應用的最重要的因素之一――學科教師,無論是對數字化資源的理解和應用理念還是在具體應用實踐上都還停留在“工具性”的思維上,缺乏對數字化時代教與學理念的應有認識和實踐。其一,在需求調查中,教師在對數字化資源的需求方面大多集中在工具層面,即希望掌握如何獲取、加工各種常見數字化資源的方法,而對新的教育教學理念的需求不夠積極。其二,在數字化資源的具體應用環節中,這些教師更多時候是把數字化資源當作固化傳統教學的一種手段,在應用數字化資源的過程中不能突破傳統模式的束縛,缺乏其與教學方式、教學交互等深層次的融合,比如教學反饋、學生自主學習、教學反思和學習答疑中使用數字化資源的教師相對備課和制作多媒體課件要少了很多。其三,在對數字化資源的認識和應用效果評價上,教師并沒有擺脫傳統“教師為中心”的思維,還是在提高備課效率、豐富教學手段、充實教學材料等方面衡量數字化資源的價值,沒有關注到促進教學交互和反饋、學生數字化學習能力及其思維培養等價值上來。因此,有了這三個方面的局限和限制,數字化資源的應用必然無法深入,無法達到預期的效果。

2.對策與建議

我們知道,數字化資源是數字化學習的基礎,是實現新型教與學方式的必要條件,要走出當前數字化資源應用的困境,我們必然要幫助教師擺脫傳統教學思維、教學模式的束縛,構建新型的教學理念和教學模式。

(1)加強欠發達地區數字化資源的共建共享,為數字化資源的應用提供良好的基礎條件和有力保障。在當前“三通兩平臺”建設的大背景下,欠發達地區學校或教育管理部門應抓住機遇,促進優質數字化資源的共享,方便教師對數字化資源的獲取以及應用。

(2)加強教師培訓,特別是教師的教學理念和教育技術應用能力的提升尤為關鍵。教師,作為應用的主體,對數字化資源的應用成效有著直接的作用。

(3)探索應用數字化資源的新型教學模式和方法。數字化資源的應用一定不能局限于傳統的灌輸式教學模式,應積極探索新的教學模式和教學方法,如基于數字化資源的翻轉課堂模式就是一種值得探索和研究的范例。當然,除了課堂應用層面,還應加強數字化資源在課前、課后的應用探索。

(4)在具體實踐應用中為一線教師提供教學支持和扶助。教師在數字化資源應用的初始階段難免會遇到問題、困惑甚至沖突,如果沒有必要的教學支持和扶助,很可能導致數字化資源應用的中途而廢。因此我們為了減少不必要的矛盾和困惑,應該為一線教師提供良好的教學支持和幫助,給予教師在教學設計、資源選擇、資源應用等方面的幫助。

參考文獻:

[1]李克東.數字化學習(上)――信息技術與課程整合的核心[J].電化教育研究,2001(8):46-49.

篇6

關鍵詞:低齡學生;數學;訣竅

一、積極開展課堂情景教學

低齡學生因年齡較小,在認知和學習上往往更多依賴他們的個人喜好、興趣。所以,為吸引低齡學生的注意,培養他們學習數學的興趣,讓他們更好地學習和記憶數學基礎知識,應根據低齡學生的情感特點、學習規律開展課堂情景教學。

首先,教學語言要生動、有趣,以吸引學生的注意,調動他們的主動性。在講解數學知識時,教師盡量用簡潔、直白的語言,對有些內容可進行比喻化、擬人化教學,增強課堂趣味性,進而提高他們的學習效率[1]。比如,在一年級第一單元的第一課教學中,就是讓學生找數字。在找數字的同時,讓學生大膽地發揮想象,對具體數字進行具象化描述,比如“1”像鉛筆,可以寫字;“2”像小鴨,水中游。另外,教師還可把1~10的數字編成順口溜,如“8像葫蘆能裝水,9像氣球飛上天”,以便學生理解和記憶。

其次,課堂教學中做到圖文結合,引導學生觀察和理解,深化學生對數學知識的理解,方便記憶;同時,有助于培養他們的學習興趣,強化低齡學生的想象力,為后續學習奠定良好基礎。比如,第五單元10以內加減運算教學《6和7》這一節。教師在黑板上畫6個蘋果,左邊1個,右邊5個,因此可以列加法算式:1+5=6。如果左邊2個,右邊4個,又可以怎樣列加法算式?以此為例,讓學生自主思考還可以列出什么樣的加法算式。

最后,要及時給予學生鼓勵。在課堂和課后,教師應給予低齡學生更多鼓勵,增強學生學習數學的信心,比如“很棒、加油”等鼓勵語言、豎拇指等肢體語言。在講解數學知識時,還可用引導性語言,指導學生互動,如此有助于培養學生的思維能力和語言表達能力。

二、充分利用直觀教學方法

對低齡學生日常生活中常用數學事物和知識講解時,可采取直觀法開展教學。在教學前,教師要準備好實物,正式講課時先要求學生對其仔細觀察,然后引入教學內容,進行講解。

比如,在學習第四單元《認識物體和圖形》一課時,教師可先讓學生課前準備一些圖形,也可以是一些圓柱形的瓶子、正方體或長方體盒子等之類的物體。讓他們先以小組為單位介紹自己帶來的物品,再放到一起數一數,看看每種物體、圖形各有幾個。然后向全班同學介紹你帶來了哪些圖形,它們分別有幾個(一個一個地數給同學們看)。開展直觀教學,可把數學知識具象化、真實化,進而培養和提升低齡學生對數學知識的理解和接受能力,進一步調動他們的學習熱情,進而讓他們全身心地投入學習數學知識中。另外,經過教師直觀展示和講解,還能活躍低齡學生的數學思維,讓他們更好地認識數學這門課程,進而使低齡學生更好地學習和掌握數學知識。

三、利用好多媒體技術輔助教學

計算機多媒體技術為課堂教學帶來了諸多便利,特別是交互式電子白板的應用,大大方便了課堂教學,也在很大程度上促進了教學效率的提高。它的應用具有這幾方面的作用:一是增強學生學習數學的動機,提升參與課堂教學的積極性;二是讓學生更易理解和記憶數學知識;三是強化課堂教學互動性;四是有助于低齡學生更好地理解相對抽象的數學知識[2]。

另外,可通過多媒體的視頻、圖片等功能對某些相對抽象的數學知識進行展示,不僅能激發學生的好奇心和求知欲,還能使數學知識更為生動化、形象化。

四、采取趣味教學法開展教學

愛玩、好動是低齡學生的天性,他們喜歡做游戲、看動畫片等。所以,為讓低齡學生更好地學習數學,提高教學效率,在課堂教學中,教師可采取趣味教法,通過講故事、做游戲,進行知識講解,真正實現寓教于樂。如此不但能調動低齡學生對數學的興趣,還能保證低齡學生的天性得以體現。

總而言之,在低齡學生的數學教學中,教師應抓住低齡兒童的學習特點和心性,創造性地開展教學,開展多樣化教學,比如情景教學、直觀教學、趣味教學等,并要利用好多媒體技術,如此才能讓低齡學生更好、更有效地學習數學。

參考文獻:

[1]石朝琴.試論小學中低年級學生數學課堂興趣培養[J].中國科教創新導刊,2011,(15):88.

篇7

[關鍵詞]數字校園;智慧校園;智慧學習環境;系統理論;系統思維;系統復雜性;復雜性理論

[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-0008(2013)02-0021-08

一、引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出“推進數字化校園建設”;《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》也明確提出“大力推進職業院校數字校園建設”、“加強高校數字校園建設與應用”、“制訂中小學校和中等職業學校數字校園建設基本標準”等,在國家政策的引導下,學校教育信息化深度發展的需求下,很多高校和中小學紛紛加快了數字校園建設。

很多專家學者,如蔣東興、程建鋼、宓等認為,數字校園實踐的最大困難不是來自于技術。在數字校園建設實踐中,關鍵問題不是技術問題,而是“協調與合作”,各組織各部門的“協調與合作”嚴重制約著數字校園的建設與功能效益的發揮。數字校園建設是一項復雜的系統工程,需要從多學科、多視角進行研究。然而總體看來,從技術角度對數字校園進行的研究較多,以有關數字校園的碩士學位論文為例,67.6%以上是從技術角度對數字校園展開的研究,從管理學、教育學、教育技術學、系統科學等視角對數字校園展開的研究很少。

從不同的學科視角對數字校園進行研究,有助于對數字校園研究的深化,更好地解決數字校園建設中的實踐問題。如:從管理學視角看,數字校園協同效應的實現依賴于數字校園領導機制、保障機制、激勵機制、安全機制、管理機制、資源共享機制、評估機制和服務機制8種作用機制的相互影響和相互作用:從協同理論的視角看,在數字校園推進過程中,需要最大限度地減少數字校園建設中的內外部阻力,保證數字校園發展影響因素的合力方向一致且正向向前,以實現數字校園的協同進化與協同發展:將物聯網技術應用于數字校園建設之中,推動“數字校園”向“智慧校園”方向的升級發展。

系統科學(老三論:系統論、信息論、控制論;新三論:耗散結構論、協同論、突變論)作為以系統為研究對象的基礎理論和應用開發的學科組成的學科群,為認識客觀世界提供了全新的視角。教育領域是一個復雜的領域,是一項系統工程,涉及的要素非常多,系統科學在教育領域具有廣泛的應用前景,然而,就目前教育理論研究情況看,系統科學思想方法的教育應用仍多停留在一般系統論的初級階段,對系統科學的新近研究成果顯得不夠重視。系統科學在教育領域中的深入應用,將會對教育研究產生較大的影響,如:將自組織理論引入教育教學研究領域后,產生了協同學習、教育技術研究方法的創新、教學設計理論基礎的創新發展、人腦內部信息的自組織等。

系統思維fSvstematic Thinkingl就是把認識對象作為系統,從系統和要素、要素和要素、系統和環境的相互聯系、相互作用中綜合地考察認識對象的一種思維方法,系統思維被稱為解決問題的一種方法,系統思維是一種對復雜的情況和問題獲得系統見解的思考技術。邱昭良認為:“系統思維就是從整體上對影響系統行為的各種力量與相互關系進行思考,以培養人們對復雜性、相互依存關系、變化及影響力的理解與決策能力”。系統思維是處理復雜性問題的一種重要工具與方法,它集成了東方古老的哲學智慧,又是由現代系統動力學所生成的創新思維工具。東方的思維方式強調整體性思維、辯證思維等,系統思維是古老智慧的集中體現。系統思維強調用全局、動態的觀點分析事物,透過事物的構成要素及相互關系看本質。

系統思維的工具主要有行為模式圖(Behavior PattemsGraDh)、實體關系圖、輸入輸出圖(I/0圖)、多重原因圖、魚刺圖(又稱“魚骨圖”或“石川圖”)、系統循環圖(又稱因果回路圖)、存量流量圖(又稱水管圖)等。行為模式圖用來表述問題或變量隨時間發展的變化,或結構引起的行為變化。實體圖反映系統中所有的利益相關者和主體之間的反饋關系。輸入輸出圖包含輸入、過程、輸出三個部分,其中“過程”通常被描述為黑箱(黑匣子)。多重原因圖通常用來探討因果關系之間的關系,它不能顯示出影響因素的影響力相對強弱關系。魚刺圖常被視為特殊的“多重原因圖”,它更方便表述關鍵的制約因素或障礙。系統循環圖更便于深刻表示出系統結構。存量流量圖更便于精細地表述系統內在結構及動態特性。

數字校園是一種典型的人造系統,其建設是一項極其復雜的系統工程,非常有必要運用系統理論探討數字校園建設中的問題。在數字校園建設實踐中,往往由于忽視了數字校園建設的整體性,缺乏運用系統思維分析數字校園建設中的問題,未能從整體上挖掘數字校園建設實踐中的本質問題,從而有效指導數字校園建設實踐。運用系統思維對數字校園建設進行系統分析,有利于全面認識數字校園建設中的問題,進一步了解數字校園的結構與功能。運用系統思維分析數字校園建設中的制約因素,更有利于促進數字校園的協同發展。

二、數字校園建設中系統思維的缺失

對數字校園建設進行系統思考,有利于看清楚數字校園背后的結構及構成要素之間的關系,有利于剖析清楚制約數字校園建設與發展中的復雜因素。尤其是數字校園的規劃與設計屬于復雜的高難度決策,極其需要運用系統思維。在數字校園建設實踐中,往往缺乏運用系統思維,不能很好地處理數字校園建設中的各種問題。數字校園建設中系統思維的缺失主要表現在以下方面。

(一)數字校園內涵理解的因人而異

不同工作背景、學科背景的人對數字校園內涵的理解因人而異,存在很大差異,有時會片面地理解數字校園。不同的專家學者從不同的側面給出了數字校園的定義,強調了數字校園某些方面的特點。在調研中,我們也發現中小學教師、教育管理人員、高校教師、教育信息化專家等不同工作背景和學科背景的人對數字校園內涵的理解有很大區別。

存在很大區別的原因,主要是由于不同人的知識結構存在很大差異,對數字校園認識的深度不同,此外還與大部分人重點關注了數字校園的局部特征,難以從整體的角度認識數字校園有較大關系。于是有了這樣一個經典比喻“認識教育信息化(數字校園)像盲人摸象,摸到大象耳朵的人說像蒲扇,摸到大象軀干的人說像一面墻,摸到大象腿的人說像柱子”。只有把大象全摸一遍,從整體上認識大象,才能認識大象的本質。數字校園是一個復雜的新生事物,在認識數字校園時,往往會陷入“只見樹木,不見森林”的境地。隨著對數字校園認識的深入,人們會逐漸對數字校園達成一個基本的共識。

(二)數字校園的功能結構偏離核心業務

教育是一種服務,學生和教師是享受這種服務的主體,學校的一切活動都應該圍繞學生的成長與發展、促進教師提高教學質量這一核心。數字校園是學校教育的有益補充,與學校教育相互優化,共同促進提高教育質量與教育水平。中小學數字校園的核心業務是促進學生的學習,為學生的未來發展奠定知識與能力基礎。高校數字校園的核心業務與中小學數字校園不同,它兼有培養創新型人才、創新知識、服務社會發展三方面的核心業務。

現有的數字校園在功能結構方面主要有以下四類典型表現:第一,數字校園建設中所采用的技術與使用的媒體很“眩”,其在支持教與學、提升教育管理質量與水平等方面的功能較弱:第二,數字校園對提高教育管理質量和水平的效果較為明顯,對支持教與學方面的效果較不明顯:第三,數字校園的藝術性較強,能很好地體現學校的文化特色,但在支持教與學、提升管理質量和水平方面稍弱;第四,數字校園建設對學與教的支持力度很大,真正體現了學生和教師的主體地位,能較好地提升教育管理質量與水平,很好地滿足了學生、教師、教育管理者等用戶的需求,建設中采用合適的技術、使用恰當的媒體,并能較好地適應數字校園未來發展的需求。

上述四類數字校園,第四類數字校園是最佳數字校園,兼顧了數字校園的教育屬性、藝術屬性、文化屬性和技術屬性。其它三類數字校園要么重點關注了數字校園的技術屬性,要么重點關注了數字校園的藝術屬性或文化屬性。

數字校園的功能結構與參與數字校園建設的主體有較大關系,不同背景的人主導數字校園建設,其功能結構存在差異。此外還與學校類型、學校文化等因素有關系。技術人員、管理人員、教師等不同群體主導數字校園,其功能結構存在差異。技術人員主導的數字校園建設,經常比較注重新媒體與新技術在數字校園中的應用:管理人員主導的數字校園建設,經常比較注重數字校園對教育管理的支持功能:教研人員主導的數字校園建設,經常比較注重數字校園對學與教的支持。此外,如果學校公開招標企業參與數字校園建設,如果企業參與建設人員對學校教育的業務流程不熟悉,而需求調研做得又不充分,也容易使數字校園偏離核心業務。這主要是由于人們習慣從自身的角度思考問題,具有本位主義思想,容易將自己單方面的意愿放大并移植于數字校園建設之中,從而使數字校園更多具有了某一方面的屬性。

(三)數字校園規劃與設計中的顧此失彼

數字校園的規劃與設計在數字校園建設的整個過程中占有很重的份量,往往需要數字校園建設團隊至少投入三分之一的時間和精力。由于系統思維的缺失,在制定數字校園發展規劃與建設實施方案時容易出現顧此失彼的現象,未能從整體上對數字校園建設進行把握。

在分析2009年9月北京市38所中小學數字校園建設方案和2009年11月北京市13所市屬高校(8所普通本科高校、5所高職院校)數字校園示范校建設申請書時,發現主要存在以下典型問題:(1)數字校園的發展目標不明確,未能與學校的辦學目標、學校特色,以及與學生、教師和教育管理者的需求緊密結合。只關注數字校園的當前發展,未考慮數字校園的長期可持續發展。僅從本校的角度考慮數字校園建設,未考慮國家有關數字校園建設和教育未來發展的政策導向,也未考慮如何充分利用社會資源。(2)對學校教育信息化發展的現狀與存在的問題分析不透徹,未能準確調研出學生、教師、教育管理者和社會公眾等數字校園的實際需求,以致于數字校園重點建設內容定位不準確。(3)數字校園建設的應用系統,要么大而全,模仿其它學校的應用系統的建設方式,要么直接采用公司開發設計的應用系統,未結合學校的實際情況做本地化處理。(4)信息化領導力薄弱,建設隊伍組建不合理,未能充分調動各個部門的人員積極參與數字校園建設。(5)建設經費分配不合理,存在硬件和軟件經費投入較多,資源建設經費投入較少,有的甚至沒有考慮運營維護費用。(6)絕大部分學校的數字校園建設方案未考慮建立激勵機制,沒有相應的激勵措施,很難推動數字校園的實際應用:(7)數字校園建設方案整體上存在以下三種傾向:第一,強調技術與媒體在數字校園建設中的應用,對應用系統、資源建設關注較少。例如,有的中小學提出建設云服務平臺,有的高校提出建設萬兆校園網:第二,強調數字校園輔助教育管理的功能,對數字校園支持教與學的功能關注較少。例如,有的學校提出建立信息化的學校管理平臺――“管理駕駛艙”,以實現數據支持的學校決策與系統分析:第三,強調數字校園對學與教的支持,兼顧利用數字校園提高教育管理質量和水平,同時注重在數字校園建設中使用合適的媒體與技術。如果能夠運用系統思維,整體上考慮數字校園的規劃與設計,則能設計出更適合學校實際情況的數字校園建設方案。

(四)對數字校園認識的簡單化

數字校園是一個復雜的事物,需要用系統思維分析數字校園的本質。人們在認識數字校園時,容易復雜問題簡單化,只看其表面現象,未能洞悉其本質,進而探析現象背后的驅動因素。在分析數字校園建設中的問題時,容易簡單化歸一,過分強調某種因素的作用:在處理數字校園建設中的問題時,容易“頭痛醫頭、腳痛醫腳”,試圖用某種方法解決數字校園發展中遇到的復雜問題,簡單化處理數字校園建設中遇到的復雜問題,很難得到較好的預期效果。

此外,還有人期望數字校園建設能夠一勞永逸,認為建好基礎設施、各種應用系統和數字化資源,就只等數字校園發展功能和效益了。數字校園建設是一個長期過程,需要進行持續性建設。網絡通訊技術、數據存儲技術、信息檢索技術等不斷發展,各種教學用媒體種類越來越多、功能越來越齊全,使教育信息的傳播手段日益多樣化、教育信息傳播的效果逐步改善,這為數字校園的持續性發展提供了技術與媒體基礎。而且數字校園用戶的需求成動態性變化,且不斷膨脹,例如:不同年級、不同專業、不同年齡段的學生對數字校園功能的需求不同。數字校園需要持續性建設,以不斷滿足數字校園用戶的新需求。

三、系統思維在數字校園建設應用方面的深度分析

系統思維是認識復雜系統的重要方法和工具,數字校園是一個復雜的開放系統,有必要運用系統思維進行深入分析。以下對數字校園建設中的群體利益博弈,數字校園系統的輸入與輸出,數字校園推進困難的多重原因,數字校園系統的實體關系,數字校園建設中的系統循環進行了系統分析。

(一)數字校園建設中的群體利益博弈

數字校園建設中涉及到的利益,既有經濟方面的利益關系,也有無形的地位、權力、名譽等方面的利益關系。數字校園建設的過程是數字校園利益相關者的利益重組的過程,會觸及到一些利益相關者的根本利益,對數字校園建設中的群體利益進行分析,有助于了解數字校園建設中的基本矛盾,從而更好地指導數字校園建設。

數字校園的利益相關者有上級教育主管部門f高校的上級教育主管部門為教育部、教育廳、市教委等;中小學的上級教育主管部門為市、區縣教委,以及省、市、區縣教育信息中心等)、數字校園建設參與主體、數字校園價值享受主體、數字校園專家、網絡運營商、數字化教育資源供應商(提供期刊數據庫、電子教材、素材、視頻講座等數字化教育資源)、產品供應商等組成,它們之間的利益關系如圖1。

數字校園的建設經費來源主要有上級教育主管部門的經費支持、企業或個人的捐款、學校自籌數字校園建設專項經費等。數字校園建設需要與家庭、社會相結合,家庭和社會也會為數字校園提供豐富的數字化教育資源。

上級教育主管部門主要為學校的數字校園建設進行政策引導,對數字校園的建設質量和建設水平進行評估,并在數字校園建設經費方面給予一定的支持。上級教育主管部門與學校數字校園建設的利益關系主要是“引領與扶持”的關系,上級教育主管部門期望通過重點支持的學校進行數字校園建設,能夠改善學校的數字化學習環境,切實提高學校的教育質量和教育水平,提升學校的教育管理質量和管理水平,能夠引領其它學校進行數字校園建設,增強學校的社會服務能力,促進構建學習型社會,從而帶動整個教育領域逐步實現教育現代化的國家中長期教育發展目標。此外,通過建設數字校園,有利于上級教育主管部門及時準確地了解各級各類學校的教育發展基本數據,以便更好地制定和完善教育發展政策。

數字校園專家在參與數字校園建設的過程中主要起到兩個作用:第一,為教育主管部門制定數字校園發展規劃、數字校園評估標準,把握數字校園的未來發展趨勢提供決策支持;第二,為學校制定數字校園發展規劃、數字校園建設方案等提供決策支持,幫助學校診斷并解決數字校園建設中存在的種種困惑,并對學校領導、教師等人員的信息素養進行培訓,幫助學校提升信息化領導力。數字校園專家在推動數字校園建設的過程中起著重要的作用,所獲得的收益主要表現在以下方面:通過參與數字校園建設,將數字校園理論應用于實踐,從實踐中發現問題再進行理論研究,從而實現“理論與實踐的循環實證”:通過參與數字校園建設,將理論研究轉化為效益,實現了自身價值的提升:通過參與數字校園建設,強化了自身對數字校園的研究,提高了學術研究能力與學術水平,提高了學術知名度。

數字校園建設中的經濟利益相當明顯,一個數字校園建設投入的資金從幾百萬元到數千萬元不等(按3年建設周期估算),數字校園建設的參與主體共同構成了利益共同體。數字校園建設中的經濟利益,主要體現在參與數字校園建設的企業、產品供應商、網絡運營商與學校之間的利益博弈。企業想通過為學校開發數字校園,為學校提供技術或服務支持,從中獲取經濟效益。產品供應商想通過為學校提供數字化產品獲得經濟利益。網絡運營商為學校提供移動無線網絡和互聯網接入服務,從中獲取網絡通訊費用。學校想花費較少的經費,獲得適合學校特色的最優化數字校園解決方案,購置質優價廉的數字化產品,建設滿足不同用戶的多樣化需求的數字校園。數字校園研發企業、產品供應商、網絡運營商等與學校共建數字校園的過程是經濟利益博弈的過程,相互博弈的最佳結果是雙方受益。企業或產品供應商一方面可以在學校推廣技術或產品,以獲取更多用戶的支持,同時賺取經濟利益。

在學校內部,一般以網絡信息中心(教育技術中心)機構為中心,教務處,院系、研究所、年級組,辦公室,校醫院、醫務室,后勤等不同科室與部門的人員,在以校領導(校長、副校長)為核心組成的數字校園建設領導小組的指導下,共同參與數字校園建設,構成數字校園建設參與主體。教務處、各院系、辦公室等提出各自的業務需求,數字校園建設領導小組共同協商制定數字校園發展規劃和建設實施方案,招標確定合適的合作企業(有研發實力的學校,也可自主建設數字校園)。網絡信息中心的重點工作內容是建設與維護數字校園,在建設數字校園過程中起著組織與協調的作用。

數字校園價值享受的主體有學生、教師、教育管理人員、后勤服務人員、社會公眾等。數字校園價值享受主體,同時也是數字校園建設參與主體,他們是數字校園建設的參與者,也是數字校園建設的受益者。在數字校園建設之初,由于用戶對數字校園各應用系統的操作不熟練、對數字校園的功能與作用不熟悉等原因,數字校園的應用效果難以很快發揮出來,往往是增加了用戶的負擔。但隨著用戶數字化行為與習慣的逐漸養成,會逐漸降低用戶的負擔。此外,在數字校園構成的數字化教育環境中,使教育信息傳遞手段多樣化,學生在網絡上獲取的教育資源遠遠比從教師那里獲得的多,教師的權威性受到嚴重挑戰。

數字校園改變了傳統的業務流程,并給教育管理方式帶來了變革。以高校報考研究生為例,以往需要郵寄報名材料和報名費,如今只需在網上提交報名材料,通過電子銀行轉賬即可完成研究生的報考工作,同時也方便了招生單位對報考信息的查詢與管理。數字校園給教育管理方式帶來了變革,改變了傳統的金字塔式管理方式,使管理方式扁平化。以往領導了解基層情況,需要層層匯報或親自去基層調研,如今借助信息化手段可以便捷、動態地了解基層的很多信息。由于有了大量數據的支持,也使得教育決策更加科學化、合理化,數據支持的科學決策正在成為數字校園中的重要應用之一。

(二)數字校園系統的輸入輸出

數字校園建設的過程,可以被描述成各種特定輸入,經過數字校園系統內部諸要素的相互協調與合作,轉化成特定輸出的一系列活動的組合,如圖2。數字校園系統的輸入,經過數字系統內部諸要素的相互協調與合作,會產生系列輸出。數字校園系統的輸入輸出圖,忽略了數字校園建設中的具體細節,便于識別數字校園建設過程中的主要過程和相互關系。數字校園建設需要重點關注輸入、過程和輸出三部分內容。數字校園的輸入是數字校園建設的具體內容,數字校園的輸出是數字校園功能效益的具體體現,能否得到預期的功能效益,取決于數字校園系統的輸入,以及數字校園內部諸要素的相互協調與合作的程度。

如圖2所示,數字校園系統的輸入有:數字校園規劃與設計;用戶需求調研;用戶需求的變更;軟硬件基礎設施建設;各種應用系統建設;數字化資源建設;信息化領導力建設、規章制度、激勵措施建設;數字校園評估等。數字校園的輸出有:確定數字校園發展目標;完善數字校園建設內容;集成硬件環境:整合應用系統,建立系統門戶:提供豐富的數字化資源;增強信息化領導力;規范建設行為,促進應用;改變用戶數字化行為與習慣:有效支持教與學:提高教育管理質量與水平;促進知識創新,提高科研水平;提升學校內涵,豐富校園文化;提高學校社會服務能力;評估數字校園發展水平,診斷數字校園建設與發展中存在的問題,給出具有可操作性的指導建議。數字校園系統內部諸要素的相互協調與合作是一個復雜的過程,可以看作是一個黑箱。前端的一個輸入項可以對應后端的一個輸出項,也可以對應多個輸出項。例如:用戶需求的變更,則會引起需要進一步修改數字校園建設方案,完善數字校園建設內容:有效支持教與學不是某個輸入項對應的輸出結果,而是多個輸入項協同作用的結果。

(三)數字校園推進困難的多重原因

在數字校園建設實踐中,很多學校反映數字校園建設推進相當困難,數字校園的基礎設施建設和應用系統建設推進比較容易,但是在資源建設和深化應用方面推進很困難。比較典型的表現是建設了很多應用系統和網絡課程,但是應用系統的使用率相當低,網絡課程的點擊率很低,數字化教育資源的利用率很低。目前數字校園中應用比較好的是教育管理類應用系統、后期服務類應用系統、安全監控類應用系統,學生成長類應用系統、教師專業發展類應用系統、科學研究類應用系統等涉及學與教的業務的應用系統應用效果多數不理想。

數字化教育資源的利用率不高,成了當今數字化教育資源的典型特征之一,也是數字校園推進過程中遇到的典型困難。例如:某市屬高等職業學院的網絡教學平臺中,網絡課程總數近3500門,但是單門課程被訪問總數最高僅為1200余次,99%以上的網絡課程的訪問總數在500次以下:①某中學建成的教學應用系統,建成以后一個月內僅有一名教師使用:現有建成的很多中小學數字化教育資源的利用率相當低,很多中小學教師反映資源的可用性差。又如我國建設的學科信息資源建設方面的重點工程“CALIS重點學科網絡資源導航庫”,建立了覆蓋79個一級學科的12萬條目的網絡資源學科導航數據庫,該導航數據庫的資源利用率也很低,以教育學一級學科下的教育技術學為例,共有27頁的導航,收錄了270條信息,然而截至2011年1月2日23時總訪問量只有123次,其中從第2至第27頁的260條信息,訪問量僅只有14次,即平均每條信息的訪問量只有0.054次。

數字校園推進困難的原因來自多方面,主要表現為建設和應用方面的推進困難,建設和應用方面的困難又分別來自若干的原因,數字校園推進困難的多重原因分析如圖3。

數字校園建設方面推進困難的主要原因有缺乏建設經費、信息化領導力薄弱、數字化規劃與設計不合理等。缺乏建設經費的主要原因有缺乏信息化建設專項經費,經費來源比較單一,硬件、軟件、資源建設、人員培訓等經費分配不合理。信息化領導力薄弱的主要原因有領導的統籌協調能力不強、對數字校園功能與作用認識不清、對數字校園建設的重視程度不夠、信息化隊伍薄弱等,其中信息化隊伍薄弱的表現有信息化隊伍組建不合理、專職人員數量太少、維護管理能力和研發能力較弱等,數字校園規劃與設計不合理的主要原因有用戶需求定位不準確、數字校園發展目標不明確、重點建設內容偏離學校主流業務等。用戶需求定位不準確的原因有用戶需求調研不充分、用戶需求不斷變更、未進行用戶需求調研等。數字校園發展目標不明確主要表現為未結合學校辦學目標、未體現學校的辦學特色等。

數字校園應用方面推進困難的主要原因有應用系統不實用、數字化資源不符合用戶需求、用戶未養成數字化行為與習慣、缺乏激勵措施等。只有認識清楚數字校園推進困難的根本原因,才有利于有針對性地制定措施,促進數字校園的建設與應用。應用系統不實用主要表現為增加了用戶的負擔、應用系統操作復雜、應用系統業務流程與實際業務流程不符等,數字化教育資源不符合用戶需求主要表現為數字化資源數量不足、數字化資源質量較差、數字化資源非用戶所需等。用戶未養成數字化行為與習慣主要由于用戶信息素養低、對新媒體與新技術的內心恐懼、缺乏應用培訓等。缺乏應用培訓表現為應用培訓效果不佳、應用培訓不具有針對性。缺乏激勵措施主要是由于未意識到激勵措施的作用、激勵措施不起作用,激勵措施不起作用主要是由于激勵措施執行不利或設置不合理。

(四)數字校園系統的實體關系

學校教育是一個復雜的系統,學校教育系統中的實體涉及上級教育主管部門、社會家庭、現實校園、數字校園和學校教育相關人群等,數字校園系統實體關系如圖4?,F實校園的實體可進一步分為教室、圖書館、實驗室、辦公室、校醫院或醫務室等。數字校園的實體可進一步分為多媒體教室、數字實驗室、數字圖書館、校園卡、數字化校醫院或醫務室、數字化辦公室、校園廣播臺、校園電視臺、校園門戶網站、各種應用系統、筆記本、觸摸屏、移動終端、服務器、交換機等。學校教育相關人群的實體可進一步分為學生、教師、教育管理人員、后勤服務人員、社會公眾(學生家長)等。

數字校園也可以理解為現實校園的數字化副本,現實校園數字化形成的數字化教育環境與現實校園構成的現實教育環境相互耦合?,F實校園的數字化則成為數字校園,數字校園增加了現實校園中不存在的很多實體或者使現實校園中的實體數字化,數字校園中的實體與現實校園的實體相互依賴、相互影響。數字校園中的實體與現實校園中的實體耦合程度越高,則預示著現實校園的數字化程度越高,越容易發揮數字校園的功能與效益。

(五)數字校園建設中的系統循環

在數字校園建設中,存在很多系統循環,數字校園系統的各組成要素之間存在著緊密的聯系,每一個要素的變化會引起另外一個要素的變化,從而引起系統結構的變化。分析數字校園建設中的系統循環,更有利于把握數字校園建設中的種種困惑,從而有利于尋求解決問題的策略。

實現數字校園建設目標的系統循環,如圖5。圖中的“+”表示兩個變量之間的增強關系,圖中的“一”表示兩個變量之間的減弱關系。例如:用戶的需求調研準確度越高,越有利于數字校園規劃與設計,則用“+”表示:內外部阻力越大,越不利于實施數字校園建設方案,則用“一”表示。在建設數字校園時,首先需要確定數字校園的發展目標,分析數字校園建設目標與現狀之間的差距,進而進行數字校園的規劃與設計,實施數字校園建設方案,使數字校園建設達到預期目的。用戶需求調研準確程度越高、數字校園系統諸要素的相互協調與合作越好、內外部阻力越小,越有利于數字校園的規劃與設計。數字校園系統內諸要素的相互協調與合作越好、內外部阻力越小,越有利于實施數字校園建設。實現數字校園建設目標的過程是一個長期的過程,采取相關系列措施并不見得立即見效,而是有一定的時間延滯現象存在。

在數字校園建設過程中,數字校園的馬太效應(MatthewEffect)現象不容忽視。充分利用數字校園建設中的馬太效應,可以使數字校園建設達到事半功倍的效果,在數字校園建設中存在良性循環和惡性循環的兩種調節回路,步入良性循環的數字校園建設會越來越好,步入惡性循環的數字校園建設會越來越差,直至采取有效的相關措施才會使惡性循環停滯,才有可能使數字校園脫離惡性循環進入良性循環。

數字校園馬太效應的系統循環如圖6。在通常情況下,數字校園的規劃與設計存在好與差這兩種傾向。較好的數字校園規劃與設計,會緊密結合學校的實際需求,用戶會對建成的數字校園比較滿意,數字校園也能較好地發揮功能與效益,也有利于數字校園未來的規劃與設計。在這種情況下,領導往往會對數字校園建設比較滿意,進而追加數字校園建設經費,從而使數字校園步入良性發展循環。較差的數字校園規劃與設計,不能緊密結合學校的實際需求,用戶對建成的數字校園不滿意,在應用中會存在很多問題,不能使數字校園發揮功能與效益,也不利于數字校園未來的規劃與設計。在這種情況下,領導往往對數字校園建設很不滿意,進而減少數字校園建設經費,使數字校園步入惡性發展循環:當然,也有可能領導反而會增加建設經費,采取系列相關補救措施,可能會使數字校園步入良性發展循環。

對于一個學校的數字校園建設來說會存在馬太效應現象,對于整個市或區縣的所有數字校園建設來說,也會存在馬太效應現象。在數字校園建設實踐中,會發現有的區縣的整體數字校園建設較好,而有的區縣的整體數字校園建設較差。在這種情況下,經費支持、專家支持、政策支持等往往又會傾向數字校園建設較好的區縣,以尋求產生數字校園建設的示范效應,從而帶動其它區縣的數字校園發展。追求數字校園的示范效應固然重要,但與此同時不容忽視數字校園的均衡發展問題,更應對數字校園建設水平較差或步入惡性循環的學校給予更多的支持與幫助。

四、數字校園的未來發展形態――智慧校園

數字校園是教育信息化發展到一定階段的必然產物,它在教育現代化進程中發揮著不可替代的重要作用,成了突破“信息孤島”的利器,被賦予了“整合優質教育資源、打破部門之間信息壁壘、為教育教學提供優質服務”的重任。隨著物聯網、云計算等新一代信息技術的迅速發展,以用戶為中心、協同創新、開放創新為主要特點的用戶參與的知識社會創新2.0環境正在悄然形成?!爸腔鄣厍颉薄ⅰ爸腔蹏摇?、“智慧島”、“智慧城市”、“智慧校園”、“智慧教室”、“智慧學習環境”等逐漸進入了人們的視野,給人們帶來一種智能化程度極高的用戶體驗,使人們最大限度地享用技術發展的成果。

技術對教育變革的影響極其漫長,但這次對教育的影響極其迅速,教育領域很快接納了“智慧”這個詞匯。在教育領域能否實現“智慧”還在爭論的時候,意識超前的專家學者對“智慧校園”、“智慧教室”、“智慧學習環境”進行了探索,教育中的“智慧”應用正在開展。如:黃榮懷教授等發表了系列論文對智慧學習環境的概念與內涵、構成要素和技術特征,支持智慧校園建設的五種關鍵技術、智慧學習環境中的學習情景識別,智慧教室的“SMART”(Showing,Manageable,Ac-cessible,Real-time Interactive,Testing)模型概念等進行了探討。陳衛東博士等對未來課堂的特性、智慧性體現、智慧學習環境的實現技術等進行了探討。

江南大學、廈門大學等已經將智慧校園建設付諸實踐,典型智慧應用正在逐步開展,如手機開門、借書、考勤、消費,電子圍籬,車牌自動識別,水電自動監控,移動智能卡,學習過程自動分析,學習情景自動識別等,隨著人們信息化水平的提升,人們對技術發展的依賴性正逐漸增強。盡管智慧學習環境的研究和實踐探索剛開始,數字校園作為學習環境的重要組成部分,其發展必將趨向于智慧化,智慧校園將會成為數字校園未來發展的形態。

智慧學習環境、智慧校園、數字校園、現實校園之間的關系如圖7。現實校園數字化為數字校園,數字校園智慧化為智慧校園,智慧校園是智慧學習環境的組成部分?,F實校園、數字校園、智慧校園之間是“耦合”的關系,耦合程度越高,越有利于數字校園的建設與發展,數字校園和智慧校園是現實校園的補充,不是取代現實校園,智慧校園是數字校園智慧化到一定程度的產物。

智慧校園的“智慧”主要表現在智慧環境、智慧管理、智慧教學、智慧學習、智慧科研、智慧生活等方面,具體表現如表1。

五、總結與展望

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關鍵詞: 特校教育 小學數學 創新教學 適應能力

培智兒童知覺緩慢,反應能力弱,思維感知主動性更差,思維能力更差。而數學又是思維性強、邏輯嚴密的學科,對于培智兒童來說,學好數學更不是容易的事情,特校小學數學教學中教師的講授法顯然不奏效,教學手段單一,效果不明顯。

為了強化培智兒童的社會適應性,適應以后社會的發展,教師應創新教學,借助多媒體技術集圖、文、聲、像于一體的特點,彌補培智兒童的功能缺陷,呈現生活化情境,改變單一的教學模式,將學生數學能力與多媒體巧妙結合,從而提高培智兒童的學習能力,提高適應性。

一、強化特校數學教學中社會適應能力的培養認識的重要性

數學是各學科的基礎,每一個人適應社會具備一定的數學知識,是不可推卸的責任。特校數學教學更值得重視。

根據多年實踐觀察,培智兒童有的語言表達能力尚可,有的動手操作能力強,有的具有抽象、概括能力,但大多數學生數學能力差,數的固定順序、基數等知之甚少,不知道物體的數序,對于數詞的順序不能一一對應,理解基數、邏輯運算等更不可思議。這些認知方面的不足,認知能力的困乏,為以后培智兒童適應社會設置天然障礙。

因此,特殊培智學校的小學數學教學應從數數開始,不能急于求成,運用一些輔助教學手段,激發培智兒童認數、數數的興趣,提高數學能力,為以后適應社會打下基礎。

二、特校小學數學教學社會適應能力培養的途徑

1.理清基本思路。

根據調查結果,針對不同培智兒童智障程度的評估,制定個性化教學方案,為不同培智兒童量身定制適合他們的教學策略和教學方法,為他們選擇內容,如“數數教學”,運用多媒體增強直觀性、生動性,從而提高數數能力和數學能力。

培智兒童由于認知力、思維力等的局限,對數的認識往往通過外部的形狀、特點等,如對于2的認識,通常以摸一摸、捏一捏而感觸到兩個物體的不一樣,而判斷為2,而不是1。而運用多媒體,呈現水中游泳的兩只鴨子,一只是鴨媽媽、一只是小鴨子,讓培智兒童感覺鴨媽媽帶著小鴨子游泳,可愛的鴨媽媽和小鴨子吸引兒童的注意力,增強“數”的教學的直觀性。

2.教學手段的選擇。

傳統教學的弊端可窺一斑,而培智兒童的認知特點更決定對傳統教學的否定,選擇多樣化的教學手段,豐富兒童的認知,拓展兒童的知識面,提高認知能力。如實物教學、游戲教學及多媒體輔助教學等。

相較而言,多媒體輔助教學比實物、游戲等具有獨特的優勢,在特校數學教學中,運用更廣泛,更有效。對于特校培智兒童的教學,教師應采取因材施教的教學思路,運用個性化教學手段,巧妙利用多媒體,借助多媒體的多功能特點,設計有利于發揮培智兒童的手、眼、耳、口、腦都能發揮作用的活動,通過人機對話、人機互動,全方位刺激培智兒童,提高數學能力。

3.制定可行的目標。

教學目標是教學行動的指南,沒有目標,教學就失去航向。因此,特校數學教學是兒童適應社會的基礎,對于低年級培智兒童,應從數學開始,熟練掌握數學能力,對數字有敏感性、理解力。

三、小學數學中提高培智兒童發展社會適應性的策略

1.提高培智兒童的理解力,為適應社會埋下伏筆。

培智兒童也不例外,培智兒童對數學、對數字缺乏感知力,知識儲備幾乎是零,他們往往根據外部特征而認識和理解、概括和判斷,思維需要動態形式做依托,離不開形象支持。

因此,多媒體輔助教學在特校數學教學中,有助于兒童對數的理解力。如對于“數字的認識”的教學,用多媒體呈現校園操場上迎風飄揚的國旗,發射到太空中的火箭,一個小朋友在玩玩具小汽車,一個在玩玩具小坦克,一個在玩機器人,幾個小朋友在“發射”玩具飛機……教師在這個情境中引導兒童注意:玩具飛機有幾個、玩具小汽車有幾輛、玩具小坦克有幾輛等,引導兒童注意玩小汽車的是幾人,幾人在玩坦克、幾人在玩飛機等,這樣兒童們通過熟悉的畫面,產生對數的認識的興趣,通過多媒體創設生活化情境,將生動的生活畫面呈現在兒童面前,為他們快速融入社會而推波助瀾。

2.注重“做”,為提高社會適應性打下基礎。

多媒體輔助教學為培智兒童打開生活之窗,促使兒童多種感官積極參與。如果多媒體在課堂上從頭至尾地使用,就會使兒童身心疲憊、視覺疲勞。而“做”是適應社會的基石,根據教學內容、教學目標等與培智兒童發展特點相適應的策略,與操作、實踐相結合。

如上文提到的10以內的數的認識教學,利用多媒體展示隨風飄揚的五星紅旗、小朋友玩玩具的情境,初步感知“數”的概念后,教師停下“點擊鼠標”的手,讓多媒體暫停,讓兒童在紙上畫一畫,用圓點或者三角形、五角星等畫出國旗、飛機、坦克、機器人、小朋友等個數,增強數、形、物的一一對應關系。

此外,讓兒童找一找教室中熟悉的物品,數一數物品的個數,將不同物品進行分類等,都是“做中學”、“學中做”的主要手段,為培智兒童適應社會打下基礎。

培智兒童是社會的一個特殊群體,對于這個特殊的群體,教師不僅要幫助他們提高數學知識和數學技能,更要培養其社會適應能力,教學中應貫徹這個總的目標,創新教學,努力創設生活化情境,讓兒童盡快融入社會生活中,感到生活的溫暖,感到生活的魅力,盡快盡早適應社會,提高適應能力。

參考文獻:

[1]劉強.特教學校小學數學教學有效性研究[J].教師博覽(科研版),2014(9).

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【關鍵詞】小學數學課堂教學;生活化教學;教學氛圍

一、發揮多媒體優勢,營造生活化教學氛圍

伴隨著教育教學改革發展的步伐,信息技術與小學數學課程的整合情況有待于教育教學界同仁不斷深入探索?,F代多媒體信息技術的廣泛應用正在對數學課程內容、數學教學、數學學習等方面產生深刻的影響,小學數學課程應提倡實現信息技術與課程內容的有機整合,以創造生活化課堂教學環境為途徑,以激發學生學習數學的興趣,提高小學數學教學質量,提高學生素質為目的。實現教學資源整合有利于學生形象化地理解數學概念,認識數學命題和公式的本質。發揮現代多媒體的優勢,營造良好的教學氛圍,實施信息技術與數學課程的整合。尤其在新課改實施以來,由于種種原因,信息技術與小學數學課程的整合亟須進一步深化研究,具體實施情況并不樂觀,在教學實踐中出現了一些誤區。筆者認為要改變現狀,教師首先要更新教育理念,掌握信息技術與數學課程整合的理論,提高計算機運用水平,其次要展示與新課程配套的整合理念下的教學設計案例,供一線教師參考與研究學習,從而提高數學教師信息技術與數學課程整合的水平。利用多媒體優勢,把抽象的數學概念形象化,在生活實踐中感悟數學理念,進一步讓小學生加深印象,便于理解,牢固掌握數學概念。在生活情趣與數學教學緊密結合的過程中,讓學生以愉快的心情探索數學知識的奧妙,真正理解數學概念的內涵和外延,對具體數學難題進行探究性解答。教師要把數學概念的形成過程,以形象、生動的動態化演示過程展現在學生面前,讓學生自己在對數學概念的反復感知過程中進行分析、類比、抽象的基礎上完成。

二、改變傳統文化觀念,創設新型課堂教學情境

傳統教育方式的基本特征是以知識的傳授為中心,在這樣的教學理念支持下的教學模式,培養出的學生循規蹈矩,尊崇權威,對教師指定的學習內容不敢隨意改變,更談不上有自主創新意識。傳統教育培養的學生過于嚴謹,缺乏開拓創新精神。通過恰當的教學情境的設置,學生很快能夠明白這些數學概念是如何創造出來的,通過賦予生活情趣的教學情境的設置,教師可以創造性地運用形象的語言簡述抽象的數學概念。所以,教師的主導作用是構建有利于數學教學的生活化教學情境。經過一段時間的培養,學生在獲取信息、處理和運用信息、自學等方面的能力大有提高,從而提高了學習效率。學生是學習的主體,在數學學習中,有算式,算理的運算與推理,有對事物的數量、形狀、運動狀態的分析,還有用數學概念進行的“數”“形”的轉化。在教師的引導下,學生在課堂上思維始終處于活躍狀態,能夠主動對生活中的數學現象進行歸納和探究,進一步印證數學概念的科學性。學生在學習中以探索精神與教師或同學進行廣泛交流,相互學習,相互促進。這些操作、思考與交流若與信息技術整合起來,則可強化數學教學效果。而這種整合主要依靠教師的教學整合設計和教學過程的調控,使學生發現數學的內在規律,形成內在聯系,達到對數學本質的理解和應用。這就是整合的全過程。信息技術為創設這種情境提供了可能。信息技術為“多元聯系表示”提供了有力的工具。信息技術為復雜、重復的運算、制圖提供了簡潔、快速的工具,內容不再局限于書本知識,只有把常規教學手段與多媒體技術有效結合起來,數學教學質量才能更上一層樓。

三、激發學生對數學的興趣,培養學生探索精神

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[關鍵詞]圖書館;數字資源;典藏管理;管理政策

[中圖分類號]G2[文獻標識碼]A

[文章編號]1007-4309(2012)02-0103-1.5

一、我國圖書館數字資源典藏管理存在的問題

數字資源組織中的規范控制問題。所謂數字資源組織,是指對攝取的數字資源進行分析、選擇、標引和處理,為數字資源提供有序化的結構,使之形成一個有機的整體。數字資源在有序化的基礎上必須有足夠存儲空間和簡單快速的存儲算法,從而有利于對數字資源的快速存取。根據關聯性、結構性和功能性的方法原則,在對數字資源的組織中,需要揭示數字資源的關聯、層次和功能的組織,即如何反映數字資源對象間的結構和語義的內在關系,來保持數字資源對象學科的完整性,同時對數字資源進行多維整合,體現資源整合的結構性和層次性。這需要運用一定的技術手段和方法,才能使數字資源得到優化組合,取得最好的組織結構和功能。

數字資源典藏管理存儲問題。隨著館藏資源建設中產生的數字對象越來越多,海量數據的生成和積累意味著館藏知識財富的增加。但也意味著這些寶貴的館藏記錄和文檔面臨因技術過時和載體變質而引起損失的危險。Jeff Rothenberg指出,“‘21專家組’的研究給出了令人印象深刻的結論:目前根本無法對數字信息存儲的效果做出任何保證”存儲問題在檔案館和圖書館表現得尤其突出,其突出問題表現在:數字對象被永久存儲于物理媒體并不等于具有持久的可用性。數字圖書館聯盟指出了數字對象的存儲和永久性之間的一個重要區別:存儲涉及一個對象的技術壽命和質量,持久性是一個更廣泛的概念,包含了存儲,但也指對象是否仍然在將來以任何形式存在。持久性暗含了對對象維護的概念,同時也意味著對其可訪問性的持續保持,否則會縮短數字圖書館的平均壽命,降低被存儲資源的可訪問性。存儲策略、存儲框架、政策、法律等相關問題是數字資源存儲中需要解決的主要問題。

數字資源典藏管理的權限控制機制問題。目前,仍然有相當一部分圖書館沒有專門的典藏部門,典藏工作只是作為采編工作的一部分,即使是設立了專門典藏部門的圖書館,其典藏部門的管理工作也多是有責無權。從知識產權管理的角度,如果典藏權不明確,那么館藏資源的調撥、分配、清點等各項工作的監督,以及協調館藏建設與用戶工作部門在館藏資源利用上的關系等將無法進行,況且在網絡環境下,典藏工作的內涵增加了,其職能也必將得到延伸,典藏管理權限的不明確將成為新時期典藏工作職能發揮的一大障礙。從以上分析已經看出,在對數字資源攝取、組織、標引、存儲過程中必須獲得授權才可得到典藏的權利。但數字資源涉及的權限關系比較復雜,因此有必要針對具體問題分析具體的權利歸屬。

二、數字資源典藏管理政策及內容

數字資源典藏管理的內容及其定位。傳統典藏是文獻加工過程中的最后一個環節,典藏質量的高低決定著文獻布局是否合理。數字化及網絡化技術的發展,使傳統館藏建設發生了深刻的變化,不僅館藏資源的概念被重新定義為”現實資源+虛擬資源”,而且館藏結構也呈現出多元化、信息化、動態化的特征。從理論上講數字資源典藏管理就是一種館藏數字資源的組織與管理,它包括了館藏數字資源組織和館藏數字資源管理兩個方面。簡單地說,館藏數字資源組織就是將攝取的數字資源按照一定要求,進行合理布局、排列、保護和清點的過程;館藏數字資源管理則是對館藏數字資源組織的控制、調節活動,它是按照一定目標,通過館藏資源利用效果、統計、評價等信息反饋,有效地控制館藏資源運行的方向、速度、范圍和密度,從而使館藏系統和用戶系統有序結合運轉,并處于均衡飽和的最佳狀態。因此,數字資源典藏管理工作定位于既是記載、驗收、統計、存儲、保護館藏數字資源的技術性工作,同時又有復審、分配、清點、核查、處理館藏數字資源的行政職能。

數字資源組織中的規范控制政策。數字資源組織政策,就是按照一定科學規則和方法,來對數字資源的特征進行描述和序化的過程,以方便用戶對館藏資源的檢索和利用為目的。數字資源館藏由”現實資源館藏+虛擬資源館藏”復合組成,因此數字資源館藏政策也據此復合而成:現實資源組織方法包括:按照學科內容的組織法、數據庫組織法和數字資源整合工具法。虛擬資源組織方法較為復雜,從數字資源組織的類型看,有一次虛擬資源組織和二次虛擬資源組織兩大類。一次虛擬資源組織法包括WWW信息組織、FTP信息的組織等;二次虛擬資源組織法有導航網站、數字圖書館、搜索引擎等。但圖書館目前常用的組織方法主要為:學科導航、聯機編目法、數據組織法。Calis聯機編目系統已成為我國高校圖書館對數字資源組織的成功范例。XML被廣泛應用于對數字資源進行組織,通過XML可將數字資源、目次信息及其標引信息有機地組織在一起。據專家預測,在未來的幾年里,元數據和內容標準將繼續朝著以XML框架及與之相關的技術環境發展。這些發展將使得圖書館應用技術更少專門化和領域特定性(Domain Specific)。實際上我們已經看到MARC等已經在向適應XML的方向發展,如美國國會圖書館的MARCXML Schema等。數字資源組織的方式有多種,各館數字資源數量種類和服務對象不同,組織方式也要因館而異,也就是各館要制定具有自己個性化特色的數字資源組織政策。

元數據可以理解為關于數據的數據或描述其他數據的數據”。元數據具有對數字對象的描述、定位、搜索、評估和選擇的功能。元數據與數字對象的關系就如同書目數據與圖書的關系一樣,能比較完整地反映出數字對象的全貌。為了便于用戶有效獲取數字資源,進行資源共享,圖書館在對數字資源典藏入庫時,有必要對數字資源進行標準化標引。對此,國際上制定了對數字資源的標引方法,即DC元數據。DC元數據集是元數據格式發展中比較熟悉和成功的一種,已成為對數字資源標引事實上的標準。DC元數據標準的創建,是通過對數字資源的提供者對資源屬性的描述并對其內容進行缺省的標引方法,進一步保證了數字資源建設的標準化。在提供標準化標引方法的同時,數字資源庫與應用軟件系統也可以提供圖書館創建自己的標引方法,即系統提供標引模版,圖書館可以根據本館的性質設計具有自己的個性特征。同時,DC元數據資源描述方案又稱為網上資源的編目。由于DC元數據已被結構化,并支持字段查詢,為從根本上解決網絡環境下的信息資源的編目問題提供了切實有效的方法。

數字資源典藏保護和存取政策。作為對數字資源管理政策的一部分,典藏保護和存取是有長期計劃的。任何政策的制定必須解決對典藏資源的安全性跟蹤并保證經過一段時間后資源的可存取性。這包括兩個含義:一是保護政策也稱安全管理政策:在制定安全管理政策時,應考慮數字資源的保護與紙質文獻保護的區別。在制定對數字資源安全管理政策時,各館應考慮本館各因素的重要性和不可預見的災難事故,也要考慮典藏員素質的因素。科學的安全管理政策應是一個全面的、系統的、動態的防護體系,在這個體系中對不同的因素,依據其重要性的不同分類分級分別采取不同的安全防護措施。二是存取政策,這需要解決三個問題:(1)歷史遺留典藏資源如何存取和激活;(2)當前典藏資源怎樣快速存??;(3)未來典藏資源如何存取及控制。這三個問題涉及潛在復雜的法律問題,在對這樣的數字資源進行存取時應持慎重的態度。因此,存取政策的制定應包括:連續存取數字資源的特定策略,移植策略的不斷發展及標準。數字資源存取需要在法定許可范圍內進行規范操作。

數字資源典藏管理權限控制政策。數字資源典藏管理權限控制政策不同于對紙質文獻的典藏規則,對數字資源典藏控制過程中涉及的法律問題包括許可授權、法律障礙及解決、技術解決方案等問題。當前最緊迫的是如何解決這幾個問題:(1)如何確定數字資源的存儲等級,由誰管理;(2)哪些數字對象可以被移植至永久存儲;(3)數字對象如何合法對外傳輸;(4)呈繳數字版本典藏操作與權利如何界定;(5)如何對被典藏資源進行災難防范與安全管理;(6)如何確定數字對象的生命周期;(7)多館協同合作典藏系統的對外服務權限。妥善解決數字資源典藏的管理權限問題,是建立可信賴的數字資源典藏機制的基礎,否則圖書館難以獲得資源商和版權擁有者的積極合作,也難以形成可靠的協同合作典藏關系。就圖書館現狀看,作為數字資源保存和服務機構,圖書館應該充分利用知識產權法中的合理使用與法定許可的相關規定,通過與版權所有者或擁有者簽訂典藏許可協議等方式保證圖書館的典藏權利,同時建立可靠的用戶管理機制,加強對圖書館館員和用戶的法制觀念,并積極解決或協助解決可能出現的侵權行為,從而建立良好的法律環境、管理機制和合作氛圍。

在制定數字資源典藏管理政策時,國家有關部門應組織信息產業界、圖書情報界和軟件開發商參與討論制定紙質資源、電子資源、各種元數據、多媒體資源能相互包容的標準,數字資源協同管理機制建立的關鍵在于能否發揮政策、法規和市場調節的作用,形成合理的具有互惠互利經濟結算機制的數字資源利用共同體,以實現在統一的協議下,充分地滿足各方對數字資源共享的需求。

[參考文獻]

[1]宛玲,張曉林.數字資源長期保存過程中的知識產權問題分析[J].中國圖書館學報,2005(3).