多媒體技術(shù)研究的主要內(nèi)容范文
時(shí)間:2023-12-28 17:39:21
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篇1
關(guān)鍵詞:電子閱讀;網(wǎng)站視頻;“微課程”;校本研究;遠(yuǎn)程教育
“微課程”是指基于教學(xué)設(shè)計(jì)思想,使用現(xiàn)代多媒體技術(shù)在5~8分鐘左右,最長(zhǎng)不宜超過(guò)10分鐘,就一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性講解的一段音頻或者視頻。“微課程”是通過(guò)培訓(xùn)教師構(gòu)建微型課程,要求教師把教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)緊密地聯(lián)系起來(lái),用“一節(jié)課精彩的、的環(huán)節(jié)都是瞬間的,把教學(xué)的難、重點(diǎn)等精彩片段錄制下來(lái)提供給學(xué)生學(xué)習(xí),被錄制的簡(jiǎn)短視頻,定義為微課程。
隨著中國(guó)科技水平的不斷提高,智能手機(jī)、手持移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品的普及,學(xué)科教育也正發(fā)生著深刻地變革,引入“微課程”這一嶄新的教學(xué)發(fā)展模式,是培養(yǎng)一線教師的教研能力,激發(fā)當(dāng)代學(xué)生自覺(jué)參與的一種創(chuàng)新的教學(xué)發(fā)展模式。將“微課程”教學(xué)概念同現(xiàn)代教學(xué)理念相融合,利用現(xiàn)代信息化技術(shù)手段及輔助教學(xué)資源,以“網(wǎng)絡(luò)課程”為中心,推進(jìn)中國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)入“微時(shí)代”。
在中國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程開(kāi)放教育改革的大背景下,深入開(kāi)展對(duì)現(xiàn)代遠(yuǎn)程開(kāi)放教學(xué)理論的實(shí)踐探索發(fā)現(xiàn),微課是采取向社會(huì)倡導(dǎo)“精彩教育,快樂(lè)共享”學(xué)習(xí)理念、以高清視頻教學(xué)為主要內(nèi)容,以提升學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)活動(dòng)為目標(biāo),開(kāi)展教師與學(xué)生的互動(dòng)教學(xué)并分享學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)的教育手段。微課程能夠精確的整合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)指導(dǎo)、教學(xué)互動(dòng)等多個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),真正實(shí)現(xiàn)各學(xué)科教師的個(gè)性化高效指導(dǎo),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的跨越式進(jìn)步。
一、電子閱讀已成為學(xué)生參與遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的主要方式
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國(guó)民對(duì)文化的追求產(chǎn)生變化,圖書購(gòu)買力和數(shù)字化閱讀需求都相應(yīng)增長(zhǎng)。智能手機(jī)、移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品已在學(xué)生中普及應(yīng)用,電子閱讀已經(jīng)成為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式,根據(jù)中國(guó)新聞出版研究院第十次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查顯示,國(guó)民電子書閱讀率不斷上升。2012年,中國(guó)國(guó)民人均紙質(zhì)圖書閱讀量為4.39本,實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng),并連續(xù)7年保持穩(wěn)步提升。報(bào)紙和期刊閱讀量分別為77.20份和6.56份,同比均有下降。而電子書閱讀量增幅較明顯,2012年國(guó)民人均閱讀電子書2.35本,相比2011年的1.42本增幅達(dá)65.5%。此外,國(guó)民人均紙質(zhì)圖書和電子書合計(jì)閱讀量為6.74本,同比上升0.97本。以上數(shù)據(jù)表明,學(xué)生在完成課堂教學(xué)任務(wù)后,課后的學(xué)習(xí)時(shí)間大多是利用電子移動(dòng)設(shè)備來(lái)瀏覽教學(xué)內(nèi)容,“微課程”正好與課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)接,作為課堂教學(xué)的延伸,成為一種新型的教學(xué)模式。
二、網(wǎng)站視頻教學(xué)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的應(yīng)用情況
20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,配合衛(wèi)星、電視、計(jì)算機(jī)等多媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程教得到了廣泛的應(yīng)用,國(guó)家通過(guò)對(duì)精品課程的開(kāi)發(fā),要求教師掌握一般的多媒體技術(shù),并將制作課件及視頻成功的應(yīng)用在多媒體教學(xué)中,以實(shí)現(xiàn)“教育教學(xué)資源共享、網(wǎng)上信息交流、網(wǎng)上教學(xué)”的目標(biāo)。
然而,經(jīng)過(guò)多年的網(wǎng)上教學(xué)實(shí)踐證明,利用多媒體技術(shù)取得的實(shí)踐教學(xué)效果并不明顯,精品課程視頻通常每節(jié)課45分鐘,學(xué)生課后主動(dòng)去瀏覽觀看視頻課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的利用率比較低。網(wǎng)站視頻教學(xué)的視頻容量少則幾十兆多則上百兆,大到幾個(gè)G,通過(guò)移動(dòng)下載的學(xué)習(xí)費(fèi)用學(xué)生很難承受。另外,學(xué)生在參加網(wǎng)上學(xué)習(xí)時(shí),往往發(fā)生在線瀏覽速度慢,視頻播放過(guò)程時(shí)斷時(shí)續(xù)等問(wèn)題的發(fā)生,這樣不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也觸傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心?,F(xiàn)在許多高校學(xué)生都會(huì)利用智能手機(jī)上網(wǎng),但他們?yōu)g覽的視頻都是短小、精悍,并且目的性很強(qiáng),因?yàn)樗麄冎馈傲髁俊币馕吨裁?,作為學(xué)生他們承擔(dān)不了過(guò)高的額外上網(wǎng)費(fèi)用。
三、發(fā)展“微課程”是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的正確選擇
“微課程”能夠在輔助知識(shí)點(diǎn)講解與鞏固課后起到了重要作用。對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、目的性強(qiáng),簡(jiǎn)易明了的知識(shí),教師可以大膽地使用微課程,而內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜不易闡述明白的知識(shí),不宜過(guò)多地去為了“微課程”而走“微課程”的形式。“微課”也可以用“非常5+1”來(lái)形容微課的框架。“1”,是5~8分鐘的微視頻,以此視頻為核心,整合微教案、微課件、微練習(xí)、微反思、微點(diǎn)評(píng),由“5”個(gè)配套資源,共同組成微課。“5”,既可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,任意組合成完整的課堂,也可以單個(gè)分拆出來(lái)使用,滿足師生的個(gè)性化教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。
1.“微課程”以短小,精悍為主要特點(diǎn),通過(guò)對(duì)播放時(shí)間長(zhǎng)度的限制,可以對(duì)具體的知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)的強(qiáng)調(diào),教師應(yīng)針對(duì)不同的知識(shí)內(nèi)容靈活地運(yùn)用各種不同的教學(xué)方式和手段,以實(shí)現(xiàn)課上課后教學(xué)效率的不斷優(yōu)化。同時(shí),“微課程”適合教師進(jìn)行知識(shí)管理,既可以將教學(xué)資源進(jìn)行整理收藏,同時(shí)也是共享、交流學(xué)習(xí)的最好方式之一。
2.“微課程”可以變教師被動(dòng)接受培訓(xùn)內(nèi)容為主動(dòng)創(chuàng)作培訓(xùn)內(nèi)容,讓教師直觀的了解教學(xué)思想與教學(xué)技能,便于教師借鑒和模仿。特別對(duì)于年輕教師來(lái)說(shuō),能起到骨干、示范和引領(lǐng)的作用,激勵(lì)和指導(dǎo)年輕教師更高、更好的發(fā)展方向。
3.“微課程”的研發(fā)與使用是針對(duì)學(xué)生進(jìn)行的一種個(gè)性化教學(xué)模式,對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握,課下的復(fù)習(xí)和鞏固知識(shí)都能起到事半功倍的效果。同時(shí),學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)上視頻學(xué)習(xí)和便捷地下載觀看,培育學(xué)生參與網(wǎng)上教學(xué)的熱情,對(duì)于各個(gè)學(xué)科的深入學(xué)習(xí)有著一定的啟發(fā)作用。
四、形成“微課程”校本研究的良好氛圍
學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視本校教師微課程學(xué)習(xí)的良好氛圍,創(chuàng)造條件,優(yōu)化環(huán)境,讓人人參與體驗(yàn)微課程,主要應(yīng)該從這幾個(gè)方面著手:
1.應(yīng)組織全校教師學(xué)習(xí)微課程的基本概念及在教學(xué)中的應(yīng)用理論,提高全體教師的認(rèn)識(shí)。對(duì)于新誕生的“微課程”,首要問(wèn)題是讓大家了解它是什么,它將給課堂帶來(lái)什么,體驗(yàn)到校本微課程研究是實(shí)現(xiàn)高效課堂的有效途徑。
2.開(kāi)展教師培訓(xùn),組建“微課程”團(tuán)隊(duì)。在學(xué)校以備課組或教研室為單位展開(kāi)微課程研究的培訓(xùn)和研討活動(dòng),組建團(tuán)隊(duì),開(kāi)展微課程的制作與推廣相關(guān)技術(shù)研究。同時(shí),培養(yǎng)一批骨干教師,成為“微課程”教學(xué)的典型代表,引領(lǐng)全體教師隊(duì)伍參與。
3進(jìn)行微課程教學(xué)“比武”,樹立典范。由各系推薦,選擇適合微課程開(kāi)發(fā)的課程,開(kāi)展微課程競(jìng)賽活動(dòng),表彰成績(jī)突出者,樹立典范。
“微課程”將隨著教育改革的深入發(fā)展不斷地總結(jié)完善,并釋放出巨大的能量,這種全新的教學(xué)模式必將引領(lǐng)出現(xiàn)一大批教師主動(dòng)迎接挑戰(zhàn),在這樣一個(gè)更廣闊的實(shí)踐和探索的舞臺(tái),帶入教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)入“微時(shí)代”的迅猛發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
篇2
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育中的應(yīng)用日益廣泛和深入,特別是Internet與校園網(wǎng)的接軌,為中小學(xué)教育提供了豐富的資源,使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)真正成為現(xiàn)實(shí),同時(shí)也為中小學(xué)教育開(kāi)辟了廣闊的前景。陳至立部長(zhǎng)在全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議上指出:“全國(guó)實(shí)施中小學(xué)'校校通'工程,努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育的跨越式發(fā)展?!薄啊PMāこ痰哪繕?biāo)是用5年到10年時(shí)間,加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息資源建設(shè),使全國(guó)90%左右獨(dú)立建制的中小學(xué)校能夠上網(wǎng),使中小學(xué)師生都能共享網(wǎng)上資源,提高中小學(xué)的教育教學(xué)質(zhì)量。”“校校通”工程的啟動(dòng)和發(fā)展,給中小學(xué)教學(xué)帶來(lái)革新的機(jī)會(huì),為學(xué)科教學(xué)信息化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。如何有效地利用網(wǎng)上的資源,建構(gòu)基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代教學(xué)模式是一個(gè)迫切研究的問(wèn)題,而開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式研究的重要理論基礎(chǔ)之一就是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。因此,開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的探索與實(shí)踐研究有著十分重要的意義。
一、課題研究背景
(一)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)理論與方法的研究缺乏系統(tǒng)性
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)的學(xué)術(shù)刊物(如《電化教育研究》、《中國(guó)電化教育》、《EducationalTechnology》等)、教育網(wǎng)站和國(guó)際國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議(GCCCE、ICCE、CBE等)的論文集進(jìn)行分析,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)研究主要是關(guān)于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)和協(xié)作學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)等方面,缺乏系統(tǒng)的研究。可以說(shuō),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)理論的研究還處于初級(jí)階段,還有很多問(wèn)題需要去研究和探索。例如,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如何利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、利用虛擬情境進(jìn)行探究學(xué)習(xí)、利用通訊工具進(jìn)行協(xié)商學(xué)習(xí)、利用工具進(jìn)行創(chuàng)造學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)以及教師指導(dǎo)性活動(dòng)的設(shè)計(jì)等方面,都值得我們?nèi)パ芯俊?/p>
2、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的評(píng)價(jià)研究才剛剛起步
隨著Internet應(yīng)用的普及,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為一種重要的教學(xué)手段和教學(xué)場(chǎng)所。然而,與傳統(tǒng)教學(xué)相比,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量保證體系卻顯得不夠完善、健全。如何保證網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量,建立一個(gè)行之有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評(píng)價(jià)模型,已成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究的一個(gè)重要課題。時(shí)至2000年,教育部批準(zhǔn)全國(guó)31所高校建立網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院,但卻沒(méi)有制定出如何保證網(wǎng)絡(luò)教育質(zhì)量的相關(guān)政策。美國(guó)國(guó)家教育政策研究所(TheInstituteForHigherEducationPolicy)于2000年4月也發(fā)表了一份名為"在線教育質(zhì)量:遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)教育成功應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)"的報(bào)告,然而,這些文章(報(bào)告)也僅僅是描述性的定義網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo),而對(duì)如何組織評(píng)價(jià)、如何獲取定量數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如何促進(jìn)教學(xué)等方面則很少涉及。目前,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的支撐平臺(tái)中的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模塊往往只含有測(cè)試部分,而缺乏相應(yīng)的分析與反饋。
(二)課題研究的意義
1、促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展,提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量
由于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)信息資源共享,在網(wǎng)上組織最優(yōu)秀的教材和教法,使學(xué)習(xí)者在網(wǎng)上可以學(xué)到最新的知識(shí),因此是教學(xué)改革發(fā)展的方向。通過(guò)本項(xiàng)目的研究與實(shí)踐,使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更能為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)環(huán)境,充分體現(xiàn)學(xué)生的首創(chuàng)精神,學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)在不同情境下去運(yùn)用他們所學(xué)的知識(shí),而且學(xué)生可以根據(jù)自身的行動(dòng)的反饋來(lái)形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的方案,從而提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量。
2、尋找利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生遠(yuǎn)程交互自主學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)解決方案
3、完善和發(fā)展教學(xué)設(shè)計(jì)理論
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué),不僅是教學(xué)環(huán)境的不同,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)傳播形式上都有本質(zhì)的區(qū)別。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,能夠解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,教學(xué)如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),如何調(diào)控教學(xué)過(guò)程,如何有效實(shí)施教學(xué)活動(dòng)以達(dá)成教學(xué)目標(biāo),是對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)理論的完善和發(fā)展。
二、課題研究?jī)?nèi)容
(一)研究的主要內(nèi)容
1、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)理論體系的研究
包括教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、建構(gòu)性學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、教師指導(dǎo)性活動(dòng)的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)工具的設(shè)計(jì)等。
2、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)策略與教學(xué)模式的研究
(1)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)策略的研究,如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)內(nèi)容組織策略、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)情景營(yíng)造策略、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)對(duì)話組織策略、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的的課堂管理策略等
(2)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的研究,如項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式、探索性學(xué)習(xí)模式、研究性學(xué)習(xí)模式等
3、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容體系、方法、步驟與模型的研究
4、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
5、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
根據(jù)上述研究?jī)?nèi)容,總課題下設(shè)如下子課題:
1、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)評(píng)價(jià)的理論研究(謝幼如、李克東)
2、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)(鄧文新)
3、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)(柯清超)
4、Web課程的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及支持系統(tǒng)的研究(陳品德)
5、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)評(píng)價(jià)理論的應(yīng)用研究(余紅)
(二)課題的研究目標(biāo)
本項(xiàng)目的研究目標(biāo)是:運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理論與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,通過(guò)教學(xué)改革與實(shí)驗(yàn),探索網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的理論和方法,開(kāi)發(fā)相配套的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件,探索普通中小學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的途徑與方法。
(三)預(yù)期成果形式
1、論文與專著
發(fā)表有關(guān)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的一系列學(xué)術(shù)論文,出版專著《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)》。
2、電腦軟件
開(kāi)發(fā)《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件》和《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件》,制作《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)》專題教學(xué)(學(xué)習(xí))網(wǎng)站,建立《教學(xué)設(shè)計(jì)》多媒體資源庫(kù)。
三、研究方法與技術(shù)路線
(一)研究方法與步驟
本項(xiàng)目的研究主要采用行動(dòng)研究、實(shí)驗(yàn)研究、評(píng)價(jià)研究等方法。
對(duì)于較大規(guī)模的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)模式的試驗(yàn)研究,將采用行動(dòng)研究方法。
對(duì)于個(gè)別帶有創(chuàng)新性的,能提出重要見(jiàn)解的小范圍的教學(xué)研究,則通過(guò)建立科學(xué)的假設(shè),采用實(shí)驗(yàn)研究的方法。
關(guān)于教學(xué)模式的評(píng)價(jià)和有關(guān)教學(xué)效果的分析,則采用評(píng)價(jià)研究方法。
研究步驟如下:
2002年5月-2002年8月,收集資料,建立模型
2002年9月-2003年1月,開(kāi)發(fā)軟件
2004年2月-2004年8月,教學(xué)試驗(yàn),評(píng)價(jià)修改
2005年9月-2005年12月,擴(kuò)大試驗(yàn),歸納總結(jié)
(二)關(guān)鍵技術(shù)
1、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作化設(shè)計(jì)思維工具的通訊模型的構(gòu)建;
2、教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中師生教學(xué)活動(dòng)的可視化表示與分析;
3、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建;
4、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)反應(yīng)信息的自動(dòng)采集與處理。
四、課題研究?jī)r(jià)值
(一)創(chuàng)新點(diǎn)
1、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)的理論體系與方法。
2、建立基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的各類教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
3、開(kāi)發(fā)出操作性
強(qiáng)、具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)工具和評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件。
(二)理論意義
傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)方法分析和研究教學(xué)的問(wèn)題和需求,確立解決他們的方法與步驟,并對(duì)教學(xué)結(jié)果作出評(píng)價(jià)的一種計(jì)劃過(guò)程與操作程序?,F(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎(chǔ),不強(qiáng)調(diào)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的絕對(duì)控制,逐漸放棄呆板的設(shè)計(jì)模式,開(kāi)始強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)系性、靈活性和實(shí)時(shí)性,從而更加有利于學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。本課題的理論成果將完善和發(fā)展傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法。
(三)應(yīng)用價(jià)值
1、通過(guò)課題的研究與實(shí)踐,總結(jié)并形成基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)的理論與方法,優(yōu)化中小學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。
2、通過(guò)課題的研究與實(shí)踐,探索并總結(jié)信息化時(shí)代如何改革傳統(tǒng)的思想和模式,使學(xué)生學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的方法和經(jīng)驗(yàn)。
3、通過(guò)課題的研究與實(shí)踐,探索普通中小學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)資源的途徑與方法,形成一批優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課例。
4、通過(guò)課題的研究與實(shí)踐,開(kāi)發(fā)出具有應(yīng)用推廣價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的設(shè)計(jì)工具和評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件。
五、研究基礎(chǔ)
(一)已有相關(guān)成果
1、曾于93年、97年兩度獲得國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng),其中《多媒體組合教學(xué)設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐》項(xiàng)目的成果在全國(guó)的大中小學(xué)廣泛應(yīng)用,《多媒體組合教學(xué)設(shè)計(jì)》(李克東、謝幼如編著,科學(xué)出版社)多次再版發(fā)行。
2、出版的《多媒體教學(xué)軟件設(shè)計(jì)》(含教材與光碟)(謝幼如等編著,電子工業(yè)出版社,1999年)、《多媒體教學(xué)軟件設(shè)計(jì)與制作》(含教材與光碟)(李克東、謝幼如、柯清超編著,中央廣播電視大學(xué)出版社,2000年)和《信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合》(李克東、謝幼如、柯清超等,萬(wàn)方數(shù)據(jù)電子出版社,2001年)在全國(guó)廣泛應(yīng)用。
3、97年《多媒體技術(shù)在基礎(chǔ)教育改革中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究》和《小學(xué)語(yǔ)文"四結(jié)合"教學(xué)改革試驗(yàn)研究》獲國(guó)家教委全國(guó)師范院校面向基礎(chǔ)教育改革科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果二等獎(jiǎng)。
4、承擔(dān)國(guó)家"九五"重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件研制開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》(簡(jiǎn)稱96-750)《小學(xué)語(yǔ)文科學(xué)小品文》、《小學(xué)語(yǔ)文古詩(shī)欣賞》、《小學(xué)語(yǔ)文擴(kuò)展閱讀》、《初中語(yǔ)文新詩(shī)賞析》四個(gè)子課題的研制與開(kāi)發(fā),4個(gè)項(xiàng)目6張光盤全部通過(guò)教育部組織的專家組鑒定,被評(píng)為優(yōu)秀軟件,并由北京師范大學(xué)出版社和電子工業(yè)出版社出版,在國(guó)內(nèi)及東南亞地區(qū)發(fā)行。
5、2000年所完成的《學(xué)習(xí)反應(yīng)信息分析系統(tǒng)》獲廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀多媒體教學(xué)軟件一等獎(jiǎng),并出版專著《學(xué)習(xí)反應(yīng)信息的處理方法與應(yīng)用》(謝幼如、李克東著,暨南大學(xué)出版社,1999年)。
(二)研究條件
華南師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)科是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院是"211工程"重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科單位,我國(guó)的教育技術(shù)學(xué)博士點(diǎn)之一。華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所擁有從事計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用研究的人員近30名,其中包括教授2名、副教授5名、講師8名、博士研究生4名和碩士研究生近15名。他們?cè)陂L(zhǎng)期的研究工作中,對(duì)各種多媒體教學(xué)軟件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用軟件、學(xué)科教學(xué)工具、資源庫(kù)管理應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究與探索,并已取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展和成果。本研究所擁有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)、國(guó)家級(jí)的多媒體教學(xué)軟件制作基地一個(gè),在國(guó)內(nèi)教育技術(shù)領(lǐng)域方面處于領(lǐng)先地位。
(三)參考文獻(xiàn)
1、《多媒體組合教學(xué)設(shè)計(jì)》,李克東、謝幼如編著,科學(xué)出版社,1992年第一版、1994年第二版
2、《多媒體教學(xué)軟件設(shè)計(jì)》謝幼如等編著,電子工業(yè)出版社,1999年
3、《信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合》,李克東、謝幼如主編,萬(wàn)方數(shù)據(jù)電子出版社,2001年
4、《學(xué)習(xí)反應(yīng)信息的處理方法與應(yīng)用》,謝幼如、李克東著,暨南大學(xué)出版社,1999年
5、《GlobalEducationOntheNet》,高等教育出版社、Springer出版社,1999年
6、《教學(xué)設(shè)計(jì)原理》,R.M.加涅、L.J.布里格斯、W.W.韋杰著,華東師范大學(xué)出版社,1999年
7、《新型教學(xué)模式的探索》,謝幼如編著,北京師范大學(xué)出版社,1998年
8、全球華人計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用大會(huì)(GCCCE)第一屆至第五屆論文集,1997年(廣州)、1998年(香港)、1999年(澳門)、2000年(新加坡)、2001年(臺(tái)北)
9、《改善學(xué)習(xí)--2001中小學(xué)信息技術(shù)教育國(guó)際研討會(huì)論文選編》,吉林教育出版社,2001年
10、《認(rèn)知過(guò)程的評(píng)估》,J.P.戴斯、J.A.納格利爾里、J.R.柯?tīng)柋戎?,華東師范大學(xué)出版社,1999年
11、《教育技術(shù)學(xué)研究方法》,李克東編著,北京師范大學(xué)出版社,2002年
六、研究組織機(jī)構(gòu)
本課題的研究人員由教學(xué)設(shè)計(jì)專家、信息技術(shù)教育應(yīng)用專家、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家、學(xué)科教學(xué)專家、中小學(xué)教師、教育技術(shù)研究人員與研究生組成,以大學(xué)的教育技術(shù)研究所為核心,主要以廣東、江蘇、浙江、福建等地區(qū)的部分中小學(xué)以及西部一些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好的中小學(xué)為研究基地,輻射其他地區(qū)的中小學(xué),借助信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)力量,實(shí)現(xiàn)理論、技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的優(yōu)化整合。
總課題組顧問(wèn):南國(guó)農(nóng)教授(我國(guó)著名電化教育專家,西北師范大學(xué))
李運(yùn)林教授(華南師范大學(xué)電化教育系原系主任)
周君達(dá)教授(中央電化教育館原副館長(zhǎng))
蘇式冬教授(廣東教育學(xué)院原副院長(zhǎng))
許漢特級(jí)教師(廣州市教研室)
總課題組組長(zhǎng):謝幼如教授(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
李克東教授(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所所長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師)
總課題組成員:柯清超博士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
陳品德副教授、博士生(華南師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心)
鄧文新講師(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
余紅副教授(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
總課題組秘書:王冬青博士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
高瑞利碩士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
劉碩士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
孔維宏碩士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
徐光濤碩士生(華南師范大學(xué)教育技術(shù)研究所)
篇3
關(guān)鍵詞:教育信息;信息化;多媒體計(jì)算機(jī)
當(dāng)今世界,以信息技術(shù)為主要標(biāo)記的科技進(jìn)步日新月異,科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化越來(lái)越快,初見(jiàn)端倪的知識(shí)經(jīng)濟(jì)預(yù)示人類的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活將發(fā)生巨大變化。在這樣的時(shí)代背景下,教育工作發(fā)展和改革的一個(gè)顯著標(biāo)志是現(xiàn)代信息技術(shù)被越來(lái)越廣泛深入地應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,巳成為教育工作發(fā)展和改革的一須重要內(nèi)容。
一.教育信息化的意義
教育信息化是指在教育過(guò)程中比較全面地運(yùn)用以計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化信息技術(shù),促進(jìn)教育的全面改革,使之適應(yīng)于正在到來(lái)的信息化社會(huì)對(duì)于教育發(fā)展的新要求[4]。教育信息化是為實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化所必須的。信息社會(huì)的高度發(fā)展要求教育必須改革以滿足培養(yǎng)面向信息化社會(huì)創(chuàng)新人才的要求,同時(shí),信息社會(huì)的發(fā)展也為這種改革提供了環(huán)境和條件。信息技術(shù)在教育中的廣泛應(yīng)用必將有效地促使教育現(xiàn)代化。教育信息化是教育面向信息社會(huì)的要求和必然結(jié)果[5]。教育信息化也具有非常重要的意義。
二.信息化資源
教育教學(xué)過(guò)程是傳播教育信息的過(guò)程。也就是說(shuō)評(píng)價(jià)教學(xué)效果的優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)是這一過(guò)程中學(xué)生掌握的教育信息量的多少。教育信息資源可分為以教育信息載體為核心的教育軟件資源和以管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為核心的教育管理信息資源兩大類。其中教育軟件資源主要包括以多媒體素材、各類CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程等為主的多媒體教育信息資源,以文獻(xiàn)資料查閱和檢索服務(wù)為主的圖書情報(bào)信息資源,以教育信息資源的生成、分析、處理、傳遞和利用為主的各種工具類資源以及浩如煙海的Internet資源等;教育管理信息資源主要是指為實(shí)施現(xiàn)代教育管理而建立的以教育者、教育內(nèi)容、教育對(duì)象、教育資源及其支持服務(wù)體系為主要內(nèi)容的各類數(shù)據(jù)庫(kù)資源等。建立信息化的教育資源庫(kù)對(duì)教育的發(fā)展與不斷完善有著重大意義。
(一)加大國(guó)家對(duì)教育的重視
雖然教育信息化是教育結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一個(gè)技術(shù)變革,但是這次的改革是建立在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上的,而計(jì)算機(jī)技術(shù)又是目前國(guó)家大力支持的新型技術(shù)之一,我國(guó)計(jì)算機(jī)軟件市場(chǎng)正處于發(fā)展階段,軟件人才急缺。所以,隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)在教學(xué)過(guò)程的大量使用,教育為培養(yǎng)新型人才的比重將再次加大,繼而國(guó)家對(duì)教育的重視會(huì)再次加大。
(二)實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化
教育信息化的過(guò)程中,需要廣泛的使用各種信息設(shè)備,利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)教學(xué)中的各個(gè)環(huán)節(jié),如代替教師講課、呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、存儲(chǔ)教學(xué)信息等。計(jì)算機(jī)可以達(dá)到省力性、機(jī)器化的效果,但這并不是教育信息化的目的,若只是追求省力省時(shí),那么教育信息化與傳統(tǒng)教學(xué)的本質(zhì)無(wú)二,對(duì)教育現(xiàn)代化沒(méi)有任何好處[6]。教育信息化要求基于創(chuàng)新教育,基于培養(yǎng)面向信息社會(huì)人才,認(rèn)真地對(duì)教育系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析,有效地應(yīng)用信息技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。所以,教育信息化的目的是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。
1.多媒體計(jì)算機(jī)對(duì)教育信息化的優(yōu)勢(shì)
多媒體足近幾年出現(xiàn)的新生事物,正在飛速發(fā)展和完善之中。我們所提到的多媒體技術(shù)中的媒體主要是指利用電腦把文字、圖形、影像、動(dòng)畫、聲音及視頻等媒體信息都數(shù)位化,并將其整合在一定的交互式界面,使電腦具有交互展示不同媒體形態(tài)的能力。
2.什么是多媒體計(jì)算機(jī)教學(xué)
通常的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可以處理文字、數(shù)據(jù)和圖形等信息,而多媒體計(jì)算機(jī)不僅可以綜合處理圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等信息,還開(kāi)創(chuàng)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的新紀(jì)元。多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì).合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合,共同參與教學(xué)全過(guò)程,以多種媒體信息作用于學(xué)生。形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu),達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。多媒體教學(xué)其實(shí)古已有之,教師一直在借助史本、聲音、圖片來(lái)進(jìn)行教學(xué)。但是在20世紀(jì)紀(jì)80年代開(kāi)始出現(xiàn)采用多種電子媒體如幻燈、投影、錄音、錄像等綜合運(yùn)用與課常教學(xué),這種教學(xué)技術(shù)義稱多媒體組合教學(xué)或電化教學(xué),90年代起,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,多媒體計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐步取代以往的多種教學(xué)媒體的綜合使用地位。因此,現(xiàn)在我們通常所說(shuō)的多媒體教學(xué)是特指運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)并借助于預(yù)先制作的多媒體教學(xué)軟件來(lái)開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程。它又可以稱為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(computer assisted instruction,即CAI)。
3.信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)對(duì)信息化的優(yōu)勢(shì)
利用多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué),在學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式上,都打破了傳統(tǒng)的線性框框。電教課本和網(wǎng)上教材中,知識(shí)問(wèn)的聯(lián)結(jié)不再是線性的。而是網(wǎng)狀的、發(fā)散性的、板塊的,可以有多種組合和檢索方式。學(xué)生學(xué)什么,何時(shí)學(xué),由學(xué)生自由選擇。自主學(xué)習(xí)。它是一個(gè)因人施教的系統(tǒng),照顧著每一個(gè)學(xué)習(xí)者的需求。信息技術(shù)是指對(duì)信息的采集、加工、存儲(chǔ)、交流、應(yīng)用的手段和方法的體系。它的內(nèi)容包括兩個(gè)方面:(1)手段。即各種信息媒體。如印刷媒體、電子媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等,是一種物化形態(tài)的技術(shù)。(2)方法。即運(yùn)用信息媒體對(duì)各種信息進(jìn)行采集、加工、存儲(chǔ)、交流、應(yīng)用的方法,是一種智能形態(tài)的技術(shù)。信息技術(shù)就是由信息媒體和信息媒體應(yīng)用的方法兩個(gè)要素所組成的。信息技術(shù)的核心是信息的數(shù)字化、信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化。信息技術(shù)是教育信息化的技術(shù)支柱,是教育信息化的驅(qū)動(dòng)力。在教育信息化過(guò)程中開(kāi)展信息技術(shù)研究不僅可以豐富教育信息化的研究?jī)?nèi)容,更重要的是可以將新的更加有效的物態(tài)化技術(shù)和智能形態(tài)的技術(shù)應(yīng)用于信息化教育中,提高信息化教育的質(zhì)量和效果。信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要指信息技術(shù)設(shè)備制造業(yè)和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)。由于信息技術(shù)設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展需要強(qiáng)大的技術(shù)和資金優(yōu)勢(shì)作后盾,因此,在中國(guó)的教育信息化過(guò)程中,信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)由不同的社會(huì)部門分工協(xié)作來(lái)完成。其中教育信息技術(shù)產(chǎn)品的制造業(yè)應(yīng)動(dòng)員教育系統(tǒng)、科研院所和相關(guān)企業(yè)等互補(bǔ)性較強(qiáng)的部門共同參與,以便將教育系統(tǒng)從教育信息技術(shù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中解脫出來(lái),集中精力做好以教育信息資源的開(kāi)發(fā)和利用為主的服務(wù)業(yè)。
4. 正確對(duì)待多媒體計(jì)算機(jī)形式的教學(xué)
信息超量、展示速度過(guò)快。多媒體教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì)之一是信息量大、展示方便快捷。這也是教育信息化的目的之一,但有些教師唯恐體現(xiàn)不出這一優(yōu)勢(shì),在制作課件時(shí),將與課文內(nèi)容有關(guān)的所有材料事無(wú)巨細(xì)地盡數(shù)羅列。在授課時(shí),因受時(shí)間的限制,教師很容易不自覺(jué)地加快課堂教學(xué)速度,忽視與學(xué)生思維節(jié)奏的合拍。本來(lái)多媒體教學(xué)的另一優(yōu)勢(shì)是有助于突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。結(jié)果卻相反,五彩繽紛的多媒體信息包圍了學(xué)生,信息呈現(xiàn)的速度無(wú)法讓學(xué)生完整地做筆記,學(xué)生成為名副其實(shí)的“觀光客”。對(duì)所學(xué)內(nèi)容印象不深。因此,教師在設(shè)計(jì)課件的時(shí)候,必須要有“以學(xué)生為中心”的思想,控制把握好信息展示的速度和節(jié)奏。上課時(shí),不要切換過(guò)快,要有一定的停頓,留出足夠的時(shí)間讓學(xué)生去消化理解和做筆記。另外,還要考慮各層次學(xué)生的接受能力和反饋情況,對(duì)演示內(nèi)容和時(shí)間隨時(shí)作凋整,這樣才能發(fā)揮多媒體教學(xué)的最大效用。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙國(guó)棟.信息時(shí)代的大學(xué):美國(guó)高等教育信息化發(fā)展及其啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2003(5).
篇4
從概念上分析,信息藝術(shù)包含了“信息”和“藝術(shù)”兩個(gè)主體。信息是指以適合于通信、存儲(chǔ)或處理的形式來(lái)表示的知識(shí)或消息。在現(xiàn)今信息時(shí)代,信息技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為代表的獲取、傳遞、存儲(chǔ)、顯示和應(yīng)用信息的技術(shù)。換言之,對(duì)信息技術(shù)的印象在人們的腦海中總是和計(jì)算機(jī)的形象聯(lián)系到一起。
藝術(shù)是指含有審美價(jià)值的活動(dòng)及其活動(dòng)的產(chǎn)物,并能表現(xiàn)出創(chuàng)作者的思想及情感,并使接觸者產(chǎn)生共感。從現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,隨著人們精神追求的不斷提高,“設(shè)計(jì)”與“藝術(shù)”兩者的關(guān)系越來(lái)越緊密,因此,在理論界存在著“藝術(shù)與設(shè)計(jì)同‘源’論”和“藝術(shù)與設(shè)計(jì)同‘元’論”兩種理論[3]。將信息與藝術(shù)結(jié)合,對(duì)信息藝術(shù)可以概括為:以信息技術(shù)為依托,以多媒體信息為載體,具有交互性、體驗(yàn)性的藝術(shù)設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式。從藝術(shù)設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行研究,信息藝術(shù)更多的被人們理解為計(jì)算機(jī)美術(shù)、多媒體技術(shù)或是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),被認(rèn)為是一種科學(xué)與藝術(shù)的整合[4]。
實(shí)際上,信息藝術(shù)不單純用于美術(shù)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì),而且在純粹信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)π畔⑺囆g(shù)的要求也越來(lái)越高,例如,在GIS技術(shù)研究中,運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)歷史文化資源進(jìn)行保護(hù)研究,一方面要重視信息查詢、檢索和顯示等計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,此外還必須重視藝術(shù)手段的表達(dá)和運(yùn)用,以使產(chǎn)品具有宜人性、可用性[5]。再如,周淑秋[6]等研究了黃瓜可視化系統(tǒng),將信息藝術(shù)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面。從計(jì)算機(jī)工程研究角度來(lái)看,信息藝術(shù)不只是一種藝術(shù)的表現(xiàn)手段,其在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)中更是實(shí)現(xiàn)交互性、體驗(yàn)性,滿足用戶心理需求的一種功能手段,是產(chǎn)品和使用者之間信息交換和情感互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)保障[7]。
盡管目前對(duì)信息藝術(shù)沒(méi)有準(zhǔn)確權(quán)威的定義,但是可以從特征上來(lái)界定其本質(zhì),概括來(lái)說(shuō),信息藝術(shù)包括3個(gè)基本特征:(1)數(shù)字化,信息藝術(shù)具有信息化的本質(zhì),其表現(xiàn)手段多借助于數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)藝術(shù)性,信息藝術(shù)作為一種藝術(shù)設(shè)計(jì)形式,表達(dá)了動(dòng)人的藝術(shù)效果,具有感染力。(3)交互性,信息藝術(shù)作為一種藝術(shù)形式,與常規(guī)藝術(shù)表現(xiàn)的區(qū)別在于通過(guò)交互帶給使用者全新的體驗(yàn),使產(chǎn)品能夠產(chǎn)生功能表達(dá)與功能使用之間的互動(dòng)。
二、信息藝術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
隨著社會(huì)進(jìn)步和人自身對(duì)審美追求的不對(duì)提高,作為技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的工業(yè)設(shè)計(jì)得到越來(lái)越高的重視。工業(yè)設(shè)計(jì)是以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行的人工物設(shè)計(jì),是技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合,其內(nèi)容涵蓋了人類生活的方方面面,其宗旨是用最少的資源、最簡(jiǎn)單的形式創(chuàng)造出更宜人、易用的產(chǎn)品。信息藝術(shù)作為技術(shù)進(jìn)步的代表,與工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)合自然也越來(lái)越緊密。Zilver創(chuàng)始人ErikRA將設(shè)計(jì)看作是“創(chuàng)造有價(jià)值的交互載體”,并提出了相關(guān)的分層策略。如圖1所示,產(chǎn)品設(shè)計(jì)包含了美學(xué)、交互、性能、結(jié)構(gòu)等多種要素,要求設(shè)計(jì)從藝術(shù)、交互性和功能等多角度進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)[8]。信息藝術(shù)不但能通過(guò)聲、光、電等多媒體手段進(jìn)行產(chǎn)品的美學(xué)提升設(shè)計(jì),還可以通過(guò)信息交互的方式提升產(chǎn)品的交互性以及通過(guò)更復(fù)雜的計(jì)算技術(shù)手段提供更優(yōu)的功能。信息藝術(shù)的應(yīng)用提高了產(chǎn)品的可用性。可用性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的根本目的,產(chǎn)品的可用性包含了有用—易用—想用三個(gè)層次。有用是功能上滿足基本要求;易用是擁有廣泛的適用范圍,可以滿足大多數(shù)人的需求;想用是指產(chǎn)品有吸引力、動(dòng)人和有趣[9]。
在產(chǎn)品可用性上,信息藝術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將人的審美體驗(yàn)感受通過(guò)技術(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái),充分體現(xiàn)了以人為本的現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想。如圖2所示,是荷蘭飛利浦公司設(shè)計(jì)“布貝爾服”,它包含內(nèi)外2層,內(nèi)層含有捕捉情緒的生物識(shí)別傳感器,把情緒轉(zhuǎn)換成顏色傳給外層。當(dāng)女人穿上這種衣服時(shí),其情緒的改變可以引起衣服顏色的改變。這種信息藝術(shù)手段在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的運(yùn)用,使服裝不但具有穿著的功能,而且具有了趣味性和吸引力。從信息藝術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例可以看出,計(jì)算機(jī)為代表的信息藝術(shù),不再只是一種信息的載體和傳播工具,而是逐漸走向人們的藝術(shù)生活,并轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品,通過(guò)藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合,使產(chǎn)品具有了更強(qiáng)的交互性和體驗(yàn)性,給用戶或參與者帶來(lái)了使用的樂(lè)趣。
三、信息藝術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)
信息藝術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,作為提高產(chǎn)品附加值的手段,實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合需要解決的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)字技術(shù)、UCD(UserCenteredDesign,以用戶為中心的設(shè)計(jì))和認(rèn)知科學(xué)三個(gè)方面,如圖3所示,描述了信息藝術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用需要解決的三大關(guān)鍵技術(shù)的主要內(nèi)容。
1.UCD-以用戶為中心的設(shè)計(jì)
UCD已成為目前工業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者追求的重要目標(biāo)之一,在信息藝術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)合中,UCD既是關(guān)鍵技術(shù),也是最終目標(biāo)。以用戶為中心的設(shè)計(jì)(UCD)基本思想是將用戶(user)時(shí)時(shí)刻刻擺在所有過(guò)程的首位,以滿足用戶的需求為基本動(dòng)機(jī)和最終目的[10]。
好的產(chǎn)品設(shè)計(jì),真正以用戶為中心,必須考慮易理解性和易使用性的設(shè)計(jì)原則[11]。以用戶為中心的設(shè)計(jì)注重考慮用戶體驗(yàn),其內(nèi)容包括用戶與產(chǎn)品交互的各個(gè)方面,如用戶感受、對(duì)產(chǎn)品的理解、目標(biāo)完成程度以及產(chǎn)品與使用環(huán)境的適應(yīng)性等[12]。UCD的最終結(jié)果必定是在使用中與用戶產(chǎn)生互動(dòng),并帶給用戶愉悅的使用體驗(yàn)。以圖4所示飛利浦公司2004年推出了的被稱為“周圍環(huán)境體驗(yàn)”的醫(yī)療放射檢測(cè)設(shè)備為例,產(chǎn)品設(shè)計(jì)中針對(duì)接受核磁共振(MRI)成像診斷之前患者容易出現(xiàn)的緊張恐懼心理,利用投影營(yíng)造各種大自然的影像和色彩,配以患者喜歡的背景音樂(lè),墻面的色調(diào)也能配合影像而變化,從而營(yíng)造出舒緩的環(huán)境。信息藝術(shù)中UCD思想體現(xiàn)了產(chǎn)品的人性化,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的舒適、方便、可靠、價(jià)值、安全、方便等。信息藝術(shù)的運(yùn)用,除了人機(jī)方面的生理因素考慮,更加注重人的心理層面需求。
2.數(shù)字技術(shù)
數(shù)字技術(shù)是信息藝術(shù)的支撐技術(shù),涉及常規(guī)的計(jì)算機(jī)技術(shù),如軟件編程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),此外還包括傳感技術(shù)、音視頻技術(shù)等等。數(shù)字技術(shù)通過(guò)電子技術(shù)、通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)等技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合,實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)在普通產(chǎn)品中的融合?,F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使各學(xué)科的交叉性、滲透性越來(lái)越強(qiáng),結(jié)合信息藝術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì),是各學(xué)科協(xié)作的結(jié)果,其中工業(yè)設(shè)計(jì)師統(tǒng)籌規(guī)劃,并對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)人員、機(jī)械設(shè)計(jì)人員、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、材料工程師等進(jìn)行設(shè)計(jì)管理。因此,要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)機(jī)械、材料、生物、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展要有全面的關(guān)注,同時(shí)信息藝術(shù)的運(yùn)用也表明產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來(lái)越成為團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),離開(kāi)了學(xué)科交叉,不可能會(huì)有藝術(shù)化的信息表達(dá),也不會(huì)設(shè)計(jì)出帶有更高信息藝術(shù)附加值的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
3.認(rèn)知科學(xué)
信息藝術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用的目的是增加產(chǎn)品的體驗(yàn)性,使產(chǎn)品通過(guò)綜合信息技術(shù)的運(yùn)用,帶有智能性、趣味性,要實(shí)現(xiàn)這樣的目的,了解用戶的認(rèn)知心理是必不可少的。認(rèn)知科學(xué)作為一門新興學(xué)科出現(xiàn)較晚,“認(rèn)知科學(xué)”一詞于1973年由朗蓋特希金斯開(kāi)始使用,它所涉及的主要內(nèi)容,有感知覺(jué)(包括模式識(shí)別)、注意、記憶、語(yǔ)言、思維與表象、意識(shí)等。信息藝術(shù)中實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)設(shè)計(jì)、智能化,是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的,把電腦比作人腦,在信息加工系統(tǒng)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)表征信息的物理符號(hào)進(jìn)行輸入、編碼、貯存、提取、復(fù)制和傳遞。如圖3所示,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,利用信息技術(shù),模擬人的思維、認(rèn)知方式,實(shí)現(xiàn)信息藝術(shù),主要研究的內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面[13]:(1)人腦知識(shí)表示的方法;(2)研究人腦中知識(shí)的使用與推理機(jī)制,通過(guò)信息手段進(jìn)行智能模擬;(3)研究人腦的信息處理過(guò)程;(4)研究人腦中知識(shí)的獲取與遺忘機(jī)理。以認(rèn)知科學(xué)為基礎(chǔ),在產(chǎn)品的信息藝術(shù)設(shè)計(jì)中涉及到更多的計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù),主要有虛擬感知與情感計(jì)算[14、15]等。例如沃爾沃開(kāi)發(fā)的“駕駛員警示系統(tǒng)”,能夠記錄汽車在道路上的行駛情況并向注意力分散的司機(jī)發(fā)出警示,避免或減少疲勞駕駛事故的發(fā)生。同樣,英國(guó)諾森比亞大學(xué)的設(shè)計(jì)師也在進(jìn)行類似研究,比如通過(guò)駕駛室內(nèi)的感應(yīng)器收集駕駛員的狀態(tài)信息,并通過(guò)聲、光裝置適時(shí)調(diào)整駕駛員的狀態(tài),通過(guò)認(rèn)知科學(xué)的展開(kāi),其設(shè)計(jì)理念更具有藝術(shù)性。
四、結(jié)語(yǔ)
篇5
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代教育手段 工程制圖 教學(xué)模式
【基金項(xiàng)目】吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目:“項(xiàng)目教學(xué)法”在土木工程制圖與CAD課程教學(xué)中的探索與應(yīng)用。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)08-0029-01
一、引言
隨著科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,而傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)中存在一些弊端。在傳統(tǒng)填鴨式的課堂教學(xué)中,由于教師始終唱主角,滿堂灌,使得學(xué)生處于被動(dòng)地位,課堂氣氛呆板、沉悶,影響了教學(xué)效果,阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,抑制學(xué)生的發(fā)展。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速普及的今天,如何在制圖教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段來(lái)提高課堂教學(xué)質(zhì)量,是值得我們研究的問(wèn)題。
二、課題研究的主要過(guò)程
1.確定課題目標(biāo)
在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,課題組提出現(xiàn)代教育手段有效應(yīng)用于制圖教學(xué)的目標(biāo):主要集中在以教材為代表的教學(xué)內(nèi)容和以CAI課件及加入三維制圖軟件為代表的教學(xué)手段改革方面,就課程設(shè)置的必要性和緊迫性達(dá)成了共識(shí)。
2.對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,那么他們?cè)趯W(xué)習(xí)制圖課程后對(duì)該課程的內(nèi)容設(shè)置及教師的教學(xué)方法上看法如何呢?這也是課程改革很重要的依據(jù)之一,為此,筆者在學(xué)生中做了問(wèn)卷調(diào)查,雖然各項(xiàng)調(diào)查存在著學(xué)生的一些主觀因素,但統(tǒng)計(jì)結(jié)果與教學(xué)觀察基本一致,根據(jù)調(diào)查結(jié)果,可以得出以下一些結(jié)論:
大多數(shù)學(xué)生比較喜歡這門課,但認(rèn)為這門課比較難學(xué); 大多數(shù)學(xué)生的空間想象力薄弱,學(xué)生強(qiáng)烈希望加入一些現(xiàn)代教育手段,解決教學(xué)過(guò)程中較難的內(nèi)容。為培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力,應(yīng)采用多種教學(xué)方法。
3.編寫課程大綱、授課計(jì)劃及書寫教案
根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷,課題組針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,組織編寫了教學(xué)大綱,并結(jié)合近些年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),及每周的集體備課,討論如何將現(xiàn)代教育手段和多媒體課件結(jié)合,最終制定出授課計(jì)劃。課題組教師認(rèn)真書寫教案,認(rèn)真?zhèn)湔n、授課。
4.課題研究的主要內(nèi)容
(1)研究適應(yīng)新形勢(shì)下的教學(xué)理論和方法,提高教師的教學(xué)水平
現(xiàn)代意義上的新教學(xué)法則不再局限于教的行為,而更加注重學(xué)生的能力培養(yǎng)以及對(duì)其因材施教。本課題研究,首先從教師教育觀念的更新、現(xiàn)代教育技術(shù)的理論、手段、方法和技巧的掌握和運(yùn)用等方面著手,研究適應(yīng)新形勢(shì)要求的現(xiàn)代教育技術(shù)有效應(yīng)用于課程教學(xué)的模式。
教師在參與課題研究工作中,主動(dòng)學(xué)習(xí)有關(guān)教學(xué)理論,鉆研教材和教法,互相交流學(xué)習(xí)體驗(yàn),形成了良好的教研氛圍,并積極探索現(xiàn)代教學(xué)手段的運(yùn)用和多媒體課件的制作,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。形成一支掌握現(xiàn)代教學(xué)手段,具有較高業(yè)務(wù)能力和先進(jìn)教育思想的教師隊(duì)伍。
(2)調(diào)整工程制圖教學(xué)課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建新的制圖教學(xué)體系
課程組的成員把課程內(nèi)容劃分為三部分進(jìn)行設(shè)置,即課程的核心內(nèi)容――拓展內(nèi)容――延伸內(nèi)容。重新構(gòu)建了工程制圖教學(xué)體系,確保本課程與其他相關(guān)專業(yè)理論與實(shí)踐課程的銜接。
課程結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。刪去了難度大且今后很少應(yīng)用的內(nèi)容,本著以識(shí)圖為主、夠用為度的原則,精簡(jiǎn)內(nèi)容,同時(shí)盡量聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己看的、畫的形體就在自己的身邊。學(xué)習(xí)難度降低了,學(xué)習(xí)內(nèi)容又在身邊,學(xué)生自然不會(huì)對(duì)制圖課程產(chǎn)生畏懼心理。
(3)運(yùn)用現(xiàn)代教育手段,改進(jìn)教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)過(guò)程
引入現(xiàn)代教育手段,課堂中研究性學(xué)習(xí)的引入,不同教學(xué)方法的采用,使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的目的所在。利用CATIA、Solidworks等制作三維電子模型,應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中,使學(xué)生通過(guò)對(duì)電子模型的研究,達(dá)到對(duì)真實(shí)形體的理解,從而較快建立空間概念,培養(yǎng)空間想象能力。例如在講授組合體視圖的畫法時(shí),可以采用圖像型與實(shí)物型組合的方式。但對(duì)于相對(duì)復(fù)雜或模型未能表達(dá)清楚的組合部分,可運(yùn)用由相應(yīng)的三維立體圖引導(dǎo)學(xué)生的思維,甚至可以進(jìn)入其內(nèi)部進(jìn)行觀察,從而進(jìn)一步開(kāi)拓學(xué)生的思維,拓展學(xué)生的思維空間,增強(qiáng)學(xué)生的空間想象,能夠得到事半功倍的效果。
三、總結(jié)和反思
1.總結(jié)
(1)通過(guò)課題實(shí)踐,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于制圖課程內(nèi)容較難,學(xué)生是越往后學(xué),學(xué)習(xí)興趣越不高,而對(duì)制圖教學(xué)手段的改革,在授課班級(jí)中學(xué)習(xí)氣氛非常濃。課程結(jié)構(gòu)刪去了難度大且今后很少應(yīng)用的內(nèi)容,本著以識(shí)圖為主、夠用為度的原則,精簡(jiǎn)內(nèi)容,同時(shí)盡量聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己看的、畫的形體就在自己的身邊。
(2)通過(guò)課題實(shí)踐,提高了學(xué)生的空間想象能力
為了提高學(xué)生的空間想象力,不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。三維造型軟件的使用可將形體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部結(jié)構(gòu)及上下左右前后六個(gè)方位都能表達(dá)清楚,提高了學(xué)生的空間想象力。
(3)通過(guò)課題實(shí)踐,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力
在訪談中,學(xué)生覺(jué)得自己最大的感受就是動(dòng)手能力提高了,在實(shí)際的讀圖繪圖過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題都會(huì)想辦法去解決。
2.反思
制圖教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)還處于探索階段,或多或少存在一些問(wèn)題,需要盡量采取合理的措施加以解決。
(1)多媒體輔助教學(xué)的運(yùn)用,并不是對(duì)傳統(tǒng)教法的否定。用傳統(tǒng)的教學(xué)方法可以講解清楚,學(xué)生也可理解的教學(xué)內(nèi)容,就沒(méi)有必要運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)。多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué),應(yīng)互為補(bǔ)充、各自發(fā)揮長(zhǎng)處。不能為了應(yīng)用新技術(shù)便拋棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法。
(2)要投入更多的時(shí)間和精力到教育教學(xué)的研究中,要不斷更新教育教學(xué)觀念,掌握新的教育教學(xué)方法和手段。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中,教師掌握計(jì)算機(jī)理論知識(shí)和操作技能更為迫切。教師不但要能熟練操作使用課件,而且要參與到課件的制作中來(lái),并創(chuàng)建多媒體課件庫(kù)。
四、結(jié)束語(yǔ)
工程制圖課程教學(xué)的特點(diǎn)是需要為學(xué)生提供大量的三維與二維轉(zhuǎn)換的模型,多媒體技術(shù)的應(yīng)用,可以提供大量的直觀模型,有利于學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng),并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但是,僅靠多媒體不利于學(xué)生掌握繪圖技能。為此,工程制圖教學(xué)中現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)方式應(yīng)相結(jié)合,在教學(xué)中必須保留一定的傳統(tǒng)教學(xué)手段,對(duì)著實(shí)物模型,在黑板上繪制圖形,并讓學(xué)生有時(shí)間跟著繪制,這樣才能讓學(xué)生掌握好制圖的知識(shí),并為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。我們應(yīng)該努力提高教育教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,不斷優(yōu)化工程制圖課的教學(xué)方法,努力挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能。
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篇6
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);學(xué)習(xí)遷移;文獻(xiàn)綜述
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)CRY-5:A 文章編號(hào):1671-7503(2013)05-0017-04
引言
信息技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用,并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而學(xué)習(xí)遷移隱性或顯性地存在于我們的每一次學(xué)習(xí)活動(dòng)中,對(duì)學(xué)習(xí)遷移的研究有非常重要的價(jià)值。在信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力值得我們進(jìn)一步探究。
一、國(guó)內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移研究成果
學(xué)習(xí)遷移是教學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn),也是教學(xué)活動(dòng)的目的,還是教育教學(xué)所關(guān)注的焦點(diǎn)之一。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)遷移的研究主要集中在學(xué)習(xí)遷移的基本機(jī)制、具體學(xué)科中利用傳統(tǒng)方法促進(jìn)遷移等方面的研究,而有關(guān)利用信息技術(shù)媒體促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究還很少。在此對(duì)于研究現(xiàn)狀,主要做以下幾點(diǎn)論述。
(一)信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的文獻(xiàn)年份及數(shù)量分析
筆者對(duì)搜集到的資料進(jìn)行整理,得出不同年份對(duì)信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究文獻(xiàn)數(shù)量存在差異,具體情況如圖1所示,從圖中我們很清楚地看到,近10年來(lái)(2003-2012)對(duì)信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究大致成上升的趨勢(shì)。
研究方法取向
筆者在整理文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),有的文獻(xiàn)在文中表明了其研究方法,而有的文獻(xiàn)的研究方法則比較模糊,在參考《教育研究方法與原理》的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,國(guó)內(nèi)研究者在研究信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移時(shí),采用的研究方法如圖2所示,主要采用的研究方法有文獻(xiàn)研究法(51%)和調(diào)查問(wèn)卷法(14%),筆者在此對(duì)這兩種主要方法做詳細(xì)介紹。
1.又獻(xiàn)研咒法
文獻(xiàn)資料研究法是國(guó)內(nèi)學(xué)者在研究信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移時(shí)最常用的研究方法。具體來(lái)說(shuō),主要是采用理論探討或文獻(xiàn)分析與理論探討相結(jié)合的方法,來(lái)研究信息技術(shù)環(huán)境下影響學(xué)習(xí)遷移的因素、提高學(xué)習(xí)遷移的策略等。例如:金云波,張育桂探討了促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的條件及具體的策略;武晶晶,王文利對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程中如何促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的教學(xué)策略進(jìn)行了研究,如多維度表征策略,多情景呈現(xiàn)策略等;孫名符,魏興民從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的角度分析如何應(yīng)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的正遷移。
2.問(wèn)卷調(diào)查法
問(wèn)卷調(diào)查法是用書面形式間接搜集研究材料的一種調(diào)查手段。國(guó)內(nèi)學(xué)者在對(duì)信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移進(jìn)行研究時(shí)采用問(wèn)卷調(diào)查法,得到了一定的成果。例如:常薇在《應(yīng)用型課題研究促進(jìn)中小學(xué)教師培訓(xùn)知識(shí)向信息化教學(xué)能力遷移的設(shè)計(jì)研究》中,針對(duì)應(yīng)用型課題研究實(shí)施后的效果編制問(wèn)卷對(duì)其分析;趙雪梅在《學(xué)習(xí)遷移理論在初中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用》中,采用問(wèn)卷調(diào)查法,對(duì)信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論的效果進(jìn)行了調(diào)查。
(三)國(guó)內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移研究的主要內(nèi)容
隨著信息技術(shù)的發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,重新喚起人們對(duì)那些在一定程度上已不再受到關(guān)注的老話題——學(xué)習(xí)遷移的重視。在當(dāng)今信息技術(shù)環(huán)境下,對(duì)學(xué)習(xí)遷移的研究不應(yīng)該被淡化,反之,應(yīng)該投入更大的精力去研究、去探索。在信息技術(shù)環(huán)境下,國(guó)內(nèi)的研究者研究的主要內(nèi)容有什么呢?筆者在對(duì)文獻(xiàn)整理的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)對(duì)信息環(huán)境下學(xué)習(xí)遷移的影響因素,學(xué)習(xí)遷移理論在教學(xué)中的應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略研究是研究者研究比較多的部分,下面對(duì)這些主要內(nèi)容分別闡述。
1.學(xué)習(xí)遷移理論在學(xué)科申的應(yīng)用研究
在國(guó)內(nèi),許多學(xué)者把學(xué)習(xí)遷移理論運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中,取得了一定的研究成果。例如:趙雪梅對(duì)初中信息技術(shù)教學(xué)中促進(jìn)遷移策略研究,促進(jìn)遷移的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施以及遷移教學(xué)模式的實(shí)踐探究等方面做了論述。曹偉提出學(xué)習(xí)遷移在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用應(yīng)從以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手:合理選擇教材和參考資料;合理組織教學(xué)內(nèi)容;加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能教學(xué);抓住知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系和共同因素;利用比較方法促進(jìn)正遷移的產(chǎn)生;啟發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行概括總結(jié);鞏固舊知識(shí)與學(xué)習(xí)新知識(shí)相結(jié)合。
2.影響學(xué)習(xí)遷穆的因素研究
影響學(xué)習(xí)遷移的因素是多種多樣的。在不同的文獻(xiàn)中,對(duì)因素的分類是不同的。例如:王文靜把影響學(xué)習(xí)遷移的因素概括起來(lái)說(shuō)主要有相關(guān)性、相似性、概念或事物的關(guān)鍵特征以及學(xué)生原有學(xué)習(xí)的程度等;熊艷等把影響學(xué)習(xí)遷移的因素劃分為主觀因素與客觀因素兩大類,其中,主觀因素主要有態(tài)度、智力與年齡、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、定勢(shì),客觀因素主要有學(xué)習(xí)情境與內(nèi)容以及反應(yīng)的相似程度、學(xué)習(xí)任務(wù)的難易程度、學(xué)習(xí)材料的組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)用價(jià)值等;房亞提到影響學(xué)習(xí)遷移效果的心理因素分析中有遷移動(dòng)機(jī)、群體效應(yīng)等,影響學(xué)習(xí)遷移效果的個(gè)人因素分析中有個(gè)人悟性,認(rèn)知結(jié)構(gòu)的差異等;《心理研究》中指出,影響學(xué)習(xí)遷移的因素主要有學(xué)習(xí)材料的共同因素、對(duì)學(xué)習(xí)材料的概括水平、教材的組織結(jié)構(gòu)和學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)的指導(dǎo)、定勢(shì)作用等。王海雙指出,新、舊知識(shí)間的聯(lián)系和共同要素是學(xué)習(xí)遷移的基本條件,具體、抽象表征的相互配合是學(xué)習(xí)遷移的基本途徑,元認(rèn)知是促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的關(guān)鍵,學(xué)習(xí)情境的多樣性是提高遷移效率的重要手段。
3.促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略研究
影響學(xué)習(xí)遷移的基本因素是學(xué)習(xí)材料的性質(zhì)和學(xué)習(xí)者的主觀因素,關(guān)鍵問(wèn)題在于形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),而良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成既取決于教師的教學(xué)策略,更取決于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知策略。金云波,張育桂指出具體策略主要有模擬游戲,心智鍛煉,運(yùn)用日記記錄促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略;齊冰從學(xué)習(xí)情境角度、學(xué)生主體性角度、教師能力角度探討促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的各種策略,其中,從遷移的學(xué)習(xí)情境角度促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略包括學(xué)習(xí)的關(guān)系中運(yùn)用加強(qiáng)相關(guān)性與避免高度相似性策略,分學(xué)科運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移策略,使用過(guò)渡學(xué)習(xí)和思維訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)結(jié)果的保持和運(yùn)用,從學(xué)生主體性角度促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略包括激發(fā)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極態(tài)度,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)策略的培養(yǎng),從教師能力角度促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略包括提高教師對(duì)學(xué)習(xí)遷移的重視程度,發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的可遷移性與實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的促遷移性是教師必須具備的能力。
4.促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的方式研究
技術(shù)對(duì)教育的支持由來(lái)已久,每一次技術(shù)進(jìn)步都直接或間接地引發(fā)了學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)方式的變革。在教學(xué)中,借助于信息技術(shù),特別是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的表現(xiàn)功能,用具體形象的媒體展示教學(xué),使學(xué)生從中體驗(yàn)形象與抽象的關(guān)系;信息技術(shù)還可以提供一個(gè)逼真的仿真環(huán)境,可以再現(xiàn)思維過(guò)程。除此之外,信息技術(shù)的交互性、集成性等都有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)材料的理解和概括,從而促進(jìn)學(xué)習(xí)的正遷移。郭小平指出信息技術(shù)環(huán)境在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移方面的優(yōu)點(diǎn)有信息既能看得見(jiàn)、又能聽(tīng)得到,并且形式靈活多樣,信息技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生在類似于真實(shí)的生活情境中學(xué)習(xí),信息技術(shù)環(huán)境下能夠充分實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí),可促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的產(chǎn)生;安蕾指出利用信息技術(shù)強(qiáng)大的表現(xiàn)力促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移,利用信息技術(shù)的交互性激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)揮學(xué)生的主體作用,利用計(jì)算機(jī)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源強(qiáng)化知識(shí)的相互聯(lián)系,促進(jìn)知識(shí)的橫向遷移,利用多媒體技術(shù)的集成性及網(wǎng)絡(luò)提供信息的豐富性幫助學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu),利用信息技術(shù)的工具性可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和信息能力,利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)適宜情境,為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的理想場(chǎng)所,提高問(wèn)題解決的能力。黨志平指出信息技術(shù)是一種人與世界關(guān)系的構(gòu)造方式,可以通過(guò)技術(shù)提供模擬訓(xùn)練,引導(dǎo)知識(shí)遷移;利用技術(shù)支撐學(xué)習(xí)活動(dòng),啟迪知識(shí)遷移;利用技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境,促進(jìn)知識(shí)遷移;基于技術(shù)創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體,協(xié)同知識(shí)遷移。
二、國(guó)內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移研究中存在的問(wèn)題
學(xué)習(xí)遷移具有重要的研究?jī)r(jià)值,一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)教育學(xué)、心理學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。20世紀(jì)初的西方特別是美國(guó)開(kāi)始重視將學(xué)?;蚺嘤?xùn)機(jī)構(gòu)的知識(shí)技能向工作場(chǎng)所快速遷移的研究,相對(duì)而言,我國(guó)對(duì)學(xué)習(xí)遷移研究的歷史還比較短,雖然我國(guó)對(duì)技術(shù)促進(jìn)遷移的研究已取得了一些成績(jī),并且在教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐中取得了較好的效果,但與西方國(guó)家相比還存在很大差距??v觀國(guó)內(nèi)的研究文獻(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的研究還處于較低水平,研究領(lǐng)域比較狹窄,特別是應(yīng)用信息技術(shù)來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究很少,它們制約著學(xué)習(xí)遷移研究的進(jìn)一步開(kāi)展,具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
(一)研究方法存在問(wèn)題
筆者在上文中已經(jīng)提到,教育技術(shù)研究身處“理論與實(shí)踐結(jié)合、理論指導(dǎo)實(shí)踐”的第一線,實(shí)證研究應(yīng)當(dāng)大有用武之地。但縱觀國(guó)內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究我們知道,國(guó)內(nèi)研究者基本上采用的是理論思辨、演繹推理和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)式的研究。而且大多研究基本上是“心理學(xué)上的遷移理論與思辨+例子”的研究模式。這些研究方法因缺乏足夠的說(shuō)服力難以保證研究的效度與信度。另外,筆者在分析文獻(xiàn)的時(shí)候還發(fā)現(xiàn),先前的研究無(wú)論是理論思辨、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)還是一些心理實(shí)驗(yàn),大多研究方法單一,很少采用多種研究方法進(jìn)行三角驗(yàn)證,這點(diǎn)也降低了研究的效度和信度。
(二)研究視角存在的問(wèn)趣
筆者在分析文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn),很多研究者只是把學(xué)習(xí)遷移理論簡(jiǎn)單運(yùn)用到具體的課堂教學(xué)中的某個(gè)方面,從片面的角度出發(fā),并不重視整體的設(shè)計(jì),不能很好地促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)散思維,提高學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力。雖然,心理學(xué)家對(duì)遷移現(xiàn)象進(jìn)行了大量的研究,提出了許多遷移的理論,但這些理論都有其適用的條件和范圍,它們都只能解釋某一特定范圍內(nèi)的學(xué)習(xí)遷移現(xiàn)象。對(duì)遷移研究缺乏一種整體構(gòu)想,只重視局部、微觀的探討,忽視整體與局部、局部與局部之間的聯(lián)系的建構(gòu)。再者,用相同的過(guò)程或認(rèn)知成分來(lái)描述各種不同類型的遷移,難免流于形式、內(nèi)容空洞。因此,至今為止還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的理論能夠解釋人類復(fù)雜多樣的學(xué)習(xí)遷移現(xiàn)象。
(三)研克內(nèi)容存在的問(wèn)題
筆者在前面已經(jīng)提到,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)研究者關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究?jī)?nèi)容主要集中在影響學(xué)習(xí)遷移的條件,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的策略等方面,主要局限于知識(shí)學(xué)習(xí),在信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)需要有更大的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),而現(xiàn)在的研究忽略了態(tài)度學(xué)習(xí)、品德形成和動(dòng)作技能獲得過(guò)程中的遷移研究,研究的內(nèi)容不夠豐富和深入。
三、國(guó)內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究趨勢(shì)
結(jié)合信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移研究的現(xiàn)狀和國(guó)外的研究前沿,可以預(yù)測(cè)未來(lái)的研究的發(fā)展方向主要呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。
(一)實(shí)證研究方法的運(yùn)用
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),在現(xiàn)在的研究中,越來(lái)越重視實(shí)證研究,所以,在信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究中也不例外。盡管實(shí)證研究并不能解決教育技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的所有問(wèn)題,但是實(shí)證研究對(duì)提高我國(guó)教育技術(shù)研究水平、解決教育技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中的具體問(wèn)題、提高國(guó)際學(xué)術(shù)地位與話語(yǔ)權(quán)具有非常重要的作用,實(shí)證研究將是以后研究方法的一個(gè)趨勢(shì)。
(二)研究的系統(tǒng)化
不論是在信息技術(shù)還是在傳統(tǒng)的教學(xué)中,遷移是學(xué)習(xí)過(guò)程的一個(gè)重要方面,對(duì)學(xué)習(xí)遷移的研究,應(yīng)該建立在對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的科學(xué)的分析的基礎(chǔ)上,也就是說(shuō),應(yīng)該建立在科學(xué)的學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上。在信息技術(shù)環(huán)境下,我們應(yīng)在科學(xué)的學(xué)習(xí)理論思想的指導(dǎo)下,合理利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),重視整體的觀念,充分考慮信息技術(shù)環(huán)境下發(fā)生學(xué)習(xí)遷移的各個(gè)條件,進(jìn)行教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)創(chuàng)新人才。
(三)更關(guān)注學(xué)習(xí)主體的作用
學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的主體,只有充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性,才能達(dá)到教育的目的,在信息技術(shù)環(huán)境下更是如此。只有抓住學(xué)生的心理特點(diǎn),讓學(xué)生學(xué)得好,這才是教學(xué)的內(nèi)涵,才能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移。因此,要達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的目的,就必須研究、理解、滿足學(xué)生合理的心理需求。研究者認(rèn)為,在信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移研究中會(huì)越來(lái)越關(guān)注學(xué)習(xí)主體在學(xué)習(xí)遷移中的作用。學(xué)生的主動(dòng)性、認(rèn)知能力對(duì)學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生起著重要的作用,特別是元認(rèn)知技能在信息技術(shù)是進(jìn)遷移中的作用表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。
(四)研究?jī)?nèi)容逐步深化
如前文所述,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)在信息技術(shù)環(huán)境下中學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的研究處在比較淺的層次,筆者認(rèn)為在未來(lái)的研究中可以從以下幾點(diǎn)促使研究?jī)?nèi)容的逐步深化。首先,信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的研究范圍將增大,比如對(duì)知識(shí)、技能、態(tài)度和品德學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)遷移現(xiàn)象進(jìn)行研究。其次,不同的信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力的差異性研究將會(huì)增加。最后,信息技術(shù)環(huán)境下影響學(xué)習(xí)遷移的因素的研究將進(jìn)一步增強(qiáng)。
篇7
關(guān)鍵詞:形態(tài)解剖學(xué);教學(xué);藥用植物
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0115-03
《藥用植物學(xué)》是藥學(xué)專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是《生藥學(xué)》、《天然藥物化學(xué)》、《中藥資源學(xué)》,以及其他與中藥和天然藥物有關(guān)課程的基礎(chǔ),在藥學(xué)專業(yè)的課程中有承前啟后的重要地位?!端幱弥参飳W(xué)》的主要任務(wù)是為鑒定生藥基源,確保藥材來(lái)源的準(zhǔn)確、調(diào)查研究藥用植物資源為合理利用和保護(hù)資源奠定基礎(chǔ),以及根據(jù)植物親緣與新技術(shù)尋找及擴(kuò)大藥物資源[1]。目前《藥用植物學(xué)》的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括植物的形態(tài)、植物分類和植物的內(nèi)部構(gòu)造三大部分內(nèi)容。相對(duì)來(lái)說(shuō),植物形態(tài)學(xué)和植物分類學(xué)這兩部分內(nèi)容的關(guān)系更為密切,而植物的內(nèi)部構(gòu)造(即植物形態(tài)解剖學(xué))部分的內(nèi)容則較為獨(dú)立。因此,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐,我們對(duì)課程的設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整:分為《藥用植物學(xué)I》和《藥用植物學(xué)II》?!端幱弥参飳W(xué)I》作為專業(yè)必修課,2個(gè)學(xué)分,包括植物形態(tài)學(xué)和植物分類學(xué)兩部分的內(nèi)容。《藥用植物學(xué)II》則作為專業(yè)選修課,只有1個(gè)學(xué)分,內(nèi)容只有植物形態(tài)解剖學(xué)的內(nèi)容[2]。雖然課程的拆分和開(kāi)課時(shí)間的調(diào)整使得《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》選課人數(shù)有所增加,但限于課時(shí)的限制,以前的《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的教學(xué)定位主要是為后期中藥顯微鑒定奠定基礎(chǔ),主講粉末鑒定和橫切面鑒定的內(nèi)容,其他內(nèi)容很少提及,這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足本學(xué)院藥學(xué)人才培養(yǎng)的需求。筆者針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行思考、分析,以期為完善《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段提供指導(dǎo)。
一、《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的主要內(nèi)容
《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》是我們將《藥用植物學(xué)》中的“植物的內(nèi)部構(gòu)造”拆分出來(lái)的,內(nèi)容主要包括植物的細(xì)胞和組織,根、莖、葉的組織構(gòu)造等,是中藥顯微鑒定的基礎(chǔ),在《中國(guó)藥典》中體現(xiàn)為橫切面鑒定和粉末鑒定,是中藥鑒定的重要內(nèi)容,也是我們?cè)谡n堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)[2]。
二、《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)充
我們學(xué)院的本科生是大藥學(xué)方向,和《藥用植物學(xué)》有關(guān)的專業(yè)課主要是《生藥學(xué)》和《天然藥物化學(xué)》,其他的與藥用植物或者中藥有關(guān)的課程均未在本科生階段開(kāi)課。所以,《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),應(yīng)隨著中藥生產(chǎn)實(shí)踐和科研實(shí)踐的發(fā)展而所有改革。基于以上分析,對(duì)《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容作出如下延伸。
1.植物的細(xì)胞。“植物的細(xì)胞”這部分授課內(nèi)容包括植物細(xì)胞的基本構(gòu)造、原生質(zhì)的化學(xué)成分和物理性質(zhì)、植物細(xì)胞的組成、繁殖、以及細(xì)胞的生長(zhǎng)分化。這部分內(nèi)容和中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容有些重復(fù),以前在講到“細(xì)胞的繁殖和生長(zhǎng)分化”的時(shí)候通常是一筆帶過(guò)或者直接略過(guò)。但“植物細(xì)胞的繁殖”是藥用植物育種的理論基礎(chǔ),尤其是體細(xì)胞染色體計(jì)數(shù)是鑒別物種非常重要的一個(gè)內(nèi)容,在課堂上應(yīng)該做專門講解。另外,“植物細(xì)胞全能性”是藥用植物生物技術(shù)的理論基礎(chǔ),而藥用植物生物技術(shù)是藥用植物學(xué)研究、發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一,學(xué)生應(yīng)該具有這方面的知識(shí)?,F(xiàn)在我們?cè)谥v解植物細(xì)胞全能性的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合最新的研究實(shí)例,如“人參、山藥、鐵皮石斛、云南紅豆杉等重要藥用植物的組織培養(yǎng)解決資源短缺問(wèn)題”[3]、“離體條件下進(jìn)行藥用植物的多倍體育種技術(shù)研究”[4]、“利用細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)有效成分”[5]等研究實(shí)例,來(lái)增進(jìn)了解“植物細(xì)胞全能性”的內(nèi)容。
2.植物的組織?!爸参锏慕M織”這部分內(nèi)容一直是《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的重點(diǎn)內(nèi)容,2010年版的《中國(guó)藥典》大幅增加了橫切面和粉末的顯微鑒定。以前的授課通常是從為中藥顯微鑒定服務(wù)這個(gè)角度側(cè)重介紹形態(tài)學(xué)方面的內(nèi)容,對(duì)存在于植物細(xì)胞和組織這個(gè)層面的植物次生代謝成分通常只稍微提及?,F(xiàn)在,我們加強(qiáng)了這方面內(nèi)容的介紹。比如,結(jié)合最新的科研動(dòng)態(tài)“唇形科植物米團(tuán)花的腺毛能夠合成和貯存罕見(jiàn)的防御性二倍半萜類化合物”[6]、“火把花的盾狀毛能夠合成防御性的二倍半萜類化合物”[7]、“米團(tuán)花有色花蜜中存在吸引鳥類的新穎色素類物質(zhì)”[8]等實(shí)例,結(jié)合“激光顯微切割與超低溫核磁共振和質(zhì)譜(LMD-cryoNMR-MS)相結(jié)合的方法運(yùn)用于細(xì)胞水平的植物次生代謝產(chǎn)物研究”等研究手段來(lái)介紹植物細(xì)胞和組織與植物次生代謝成分方面的最新科學(xué)研究進(jìn)展。這樣既能突出經(jīng)典,又能及時(shí)反映學(xué)科最新成果,幫助學(xué)生樹立“植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一”的思想。
3.根莖葉的組織構(gòu)造。根莖葉的組織構(gòu)造這部分內(nèi)容通常講述根莖葉的形態(tài)、生長(zhǎng)、發(fā)育以及營(yíng)養(yǎng)器官之間的相互聯(lián)系。側(cè)重點(diǎn)主要是為橫切面鑒定服務(wù)的形態(tài)特征上面。這部分內(nèi)容現(xiàn)在加入果實(shí)種子的少量?jī)?nèi)容,加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)器官之間相互聯(lián)系的內(nèi)容講解,將形態(tài)學(xué)內(nèi)容和生理學(xué)功能結(jié)合起來(lái),對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐中的藥用植物栽培學(xué)具有指導(dǎo)意義,比如,針對(duì)根莖類藥材或者地上部分莖枝類、果實(shí)類藥材,怎樣通過(guò)合理控制水分養(yǎng)分,和適當(dāng)調(diào)整植株形態(tài)(摘心、打杈、修剪等)來(lái)達(dá)到最優(yōu)的質(zhì)量和品質(zhì)[9]。另外,通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官相互作用的理解,可指導(dǎo)皮類藥材的可持續(xù)生產(chǎn)。比如,以杜仲、黃檗、構(gòu)樹等環(huán)剝樹種的研究來(lái)介紹樹皮剝皮再生的研究進(jìn)展[10],幫助學(xué)生將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。
三、《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》教學(xué)手段的改進(jìn)
1.多媒體應(yīng)用于教學(xué)?!端幱弥参镄螒B(tài)解剖學(xué)》部分,有些微觀的組織和現(xiàn)象(比如植物細(xì)胞、組織的構(gòu)造等)通過(guò)肉眼很難觀察到客觀的物體,如果運(yùn)用多媒體技術(shù),可以真正達(dá)到三位一體的直觀效果。比如在制作課程課件時(shí),下載一些專業(yè)網(wǎng)站以及精品課程課件中的圖片,利用野外實(shí)習(xí)、科研基地調(diào)研、公園以及在百草園中拍攝一些藥用植物照片,讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)其形態(tài)學(xué)特征。再如氣孔,在碳同化、呼吸、蒸騰作用等氣體代謝中具有重要的意義。氣孔的開(kāi)關(guān)與保衛(wèi)細(xì)胞的水勢(shì)有關(guān),單純的語(yǔ)言表述比較難懂,如果用Flas演示出來(lái),使學(xué)生聽(tīng)得懂、看得見(jiàn),從而加深學(xué)生的記憶和理解。又如講“樹可空心但不可剝皮”的時(shí)候可將媒體報(bào)道的千年空心銀杏枝繁葉茂、千年紅豆杉被剝皮等新聞的視頻播放出來(lái),再結(jié)合理論的講解,加深學(xué)生的對(duì)根莖葉顯微結(jié)構(gòu)相互關(guān)系的理解和記憶。
2.數(shù)碼顯微鏡應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。藥用植物學(xué)形態(tài)解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)課以觀察不同植物器官的顯微結(jié)構(gòu)為主要內(nèi)容,特別強(qiáng)調(diào)實(shí)物觀察。在以往傳統(tǒng)顯微實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師需現(xiàn)場(chǎng)繪圖或使用教具進(jìn)行講解,學(xué)生使用普通光學(xué)顯微鏡觀察。多數(shù)學(xué)生往往在顯微鏡下找不到需要觀察的結(jié)構(gòu),或?qū)φ业降慕Y(jié)構(gòu)不能確定,幾乎都需要教師的幫助,影響了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率。數(shù)碼顯微鏡具有數(shù)碼成像系統(tǒng),教師可以非常直觀地將觀察到的畫面投影到屏幕上進(jìn)行講解示教,學(xué)生可參照此圖像在自己的光學(xué)顯微鏡下尋找,避免了學(xué)生盲目尋找而耽誤時(shí)間,從而形成了師生間簡(jiǎn)便高效的互動(dòng)。
3.課堂提問(wèn)貫穿教學(xué)。除了由教師講解授課內(nèi)容之外,每次課堂教學(xué)都根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,提出培養(yǎng)分析綜合能力的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。例如,植物的后含物哪些可以用于生藥鑒定?植物的次生代謝成分通常存在于哪些細(xì)胞組織之中?木質(zhì)莖和草質(zhì)莖的橫切面有哪些異同?如何解釋“根深葉茂、本固枝榮”?如何理解“樹可空心,但不可剝皮”?同時(shí),可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,在引入較為前沿的科學(xué)實(shí)例時(shí)給出相應(yīng)的參考文獻(xiàn),讓學(xué)生課后查閱、思考,了解詳細(xì)的研究過(guò)程和結(jié)果。另外,可以針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生課后查閱了解,比如在講到植物細(xì)胞組成的時(shí)候建議學(xué)生“查閱文獻(xiàn)了解植物細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)”、在講到植物細(xì)胞染色體的時(shí)候建議學(xué)生“查閱文獻(xiàn)了解藥用植物的倍性育種研究進(jìn)展”、在講到樹葉脫落機(jī)理的時(shí)候建議學(xué)生“查閱文獻(xiàn)了解細(xì)胞的程序式死亡”等,這樣有利于擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面,也對(duì)本學(xué)科相應(yīng)內(nèi)容有更深的理解。
總之,《藥用植物形態(tài)解剖學(xué)》的主要目的是為后期中藥顯微鑒定(橫切面鑒定和粉末鑒定)奠定基礎(chǔ),因此,藥用植物內(nèi)部構(gòu)造的內(nèi)容不能削弱。但隨著藥學(xué)學(xué)科的課程設(shè)置和對(duì)未來(lái)藥學(xué)學(xué)科人才培養(yǎng)的需要的變化,比較重要的相關(guān)內(nèi)容要保留甚至要有所擴(kuò)展延伸。另外,教學(xué)手段也要做出相應(yīng)的調(diào)整,以適應(yīng)新時(shí)期教學(xué)的需要。
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篇8
一、旅游目的地傳統(tǒng)營(yíng)銷方式
傳統(tǒng)營(yíng)銷是一種交易營(yíng)銷,強(qiáng)調(diào)將盡可能多的產(chǎn)品和服務(wù)提供給盡可能多的顧客。傳統(tǒng)的市場(chǎng)營(yíng)銷策略是由邁卡錫教授提出的4P組合,即產(chǎn)品、價(jià)格、渠道和促進(jìn)。
但是隨著現(xiàn)在旅游消費(fèi)者的需求多樣化、層次化和個(gè)性化等特點(diǎn),尤其是新媒體的出現(xiàn)和迅速地普及,旅游目的地的營(yíng)銷模式進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域――即新媒體營(yíng)銷。傳統(tǒng)的目的地營(yíng)銷模式因此面臨著現(xiàn)實(shí)危機(jī)。傳統(tǒng)的旅游目的地營(yíng)銷,依靠固定的層次模式,即“知曉了解喜歡偏好信服購(gòu)買”,雖然在一定程度上增強(qiáng)了消費(fèi)者在消費(fèi)過(guò)程中的交流性,但在信息多元、需求多樣的現(xiàn)實(shí)背景下,其單一、固定的模式,逐漸成為傳統(tǒng)營(yíng)銷發(fā)展的阻礙;此外,傳統(tǒng)的旅游目的地營(yíng)銷模式成本高昂,因?yàn)槠鋸?qiáng)調(diào)的是盡可能多的產(chǎn)品和服務(wù)提供給盡可能多的顧客,這不僅需要大量的無(wú)目標(biāo)性的廣告宣傳,以及大量的產(chǎn)品或服務(wù)。這就導(dǎo)致了高額的成本投入;而在旅游目的地經(jīng)營(yíng)管理者和消費(fèi)者之間溝通的時(shí)候,傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式傳輸信息渠道單一、效率低,從而導(dǎo)致常見(jiàn)的因溝通問(wèn)題而引發(fā)的游客不滿、與目的地服務(wù)人員產(chǎn)生矛盾、游客投訴等眾多問(wèn)題。
二、新媒體營(yíng)銷方式
新媒體(New media)的概念是1967年由美國(guó)哥倫比亞廣播電視網(wǎng)(CBS)技術(shù)研究所所長(zhǎng)戈?duì)柕埋R克(P.Goldmark)率先提出的。清華大學(xué)熊澄宇教授認(rèn)為新媒體有三層含義“首先,新媒體是一個(gè)相對(duì)的概念,新對(duì)于舊而言;其次,新媒體是一個(gè)時(shí)間概念,在一定的時(shí)間段內(nèi)代表這個(gè)時(shí)間段的新媒體形態(tài);第三,新媒體是一個(gè)發(fā)展概念,它永遠(yuǎn)不會(huì)終結(jié)在某個(gè)固定的媒體形態(tài)上”。美國(guó)的《連線》雜志把新媒體定義為:由所有人面向所有人進(jìn)行的傳播(communications for all by all),即新媒體要向更“廣”的人群。
新媒體營(yíng)銷是在新媒體發(fā)展的基礎(chǔ)上,通過(guò)新媒體這種渠道開(kāi)展的營(yíng)銷活動(dòng)。傳統(tǒng)的營(yíng)銷追求的是所謂的“覆蓋量”,而新媒體的營(yíng)銷模式,不僅僅能夠精確的獲取訪問(wèn)量,甚至能夠收集訪問(wèn)的來(lái)源、訪問(wèn)的時(shí)間、受眾的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)以及生活、消費(fèi)習(xí)慣等等。這種營(yíng)銷方式比傳統(tǒng)的營(yíng)銷更精準(zhǔn)、更有效、更節(jié)省時(shí)間。
新媒體營(yíng)銷作為一種覆蓋量大、更新速度快、操作簡(jiǎn)單、效果直接的營(yíng)銷方式,在當(dāng)前引起了眾多旅游企業(yè)的關(guān)注,并呈現(xiàn)不斷發(fā)展和壯大的趨勢(shì)。新媒體營(yíng)銷模式多元化,得益于雙向的信息流通渠道、暢通的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),在新媒體營(yíng)銷模式呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí),精細(xì)營(yíng)銷也是新媒體營(yíng)銷的一個(gè)重要體現(xiàn)。當(dāng)然,由于現(xiàn)有制度和體系的缺失,新媒體營(yíng)銷也有其面臨的困境,比如數(shù)字營(yíng)銷、評(píng)價(jià)體系、公司角色定位等方面。因此,新媒體營(yíng)銷在當(dāng)期可謂是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,因此,旅游目的地應(yīng)把握機(jī)遇,探索并實(shí)踐新的市場(chǎng)營(yíng)銷模式。
三、新媒體在旅游目的地營(yíng)銷中的應(yīng)用
關(guān)于旅游目的地新媒體營(yíng)銷的運(yùn)作方法,目前還沒(méi)有專門的理論體系與之相匹配。但是,根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)旅游目的地的官方微博和官方微信公眾平臺(tái)的營(yíng)銷方式的分析預(yù)調(diào)查,結(jié)合整合營(yíng)銷、關(guān)系營(yíng)銷、病毒式營(yíng)銷、事件營(yíng)銷等先進(jìn)的營(yíng)銷理念,可以總結(jié)出一些利用新媒體進(jìn)行旅游目的地營(yíng)銷的運(yùn)作策略。
(一)官方認(rèn)證的微博、微信公眾平臺(tái)等
據(jù)新浪微博統(tǒng)計(jì),2014年度微博旅游機(jī)構(gòu)認(rèn)證賬號(hào)類型分布形式是:46%為市縣旅游局賬號(hào),33%是景區(qū)賬號(hào),12%為旅游機(jī)構(gòu)人物賬號(hào),5%是海外旅游局賬號(hào),4%是省旅游局賬號(hào)。通過(guò)從2011年至2014年微博旅游機(jī)構(gòu)整體影響力的分析,各類機(jī)構(gòu)的影響力都呈逐年上升趨勢(shì)。其中海外旅游局和景區(qū)的影響力分居第一和第二位。在對(duì)各個(gè)類別的旅游賬號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí),省旅游局類前三名為山東省、福建省和廣西??;市縣旅游局一級(jí)前三名分別為:青島市、杭州市、福州市;5A級(jí)景區(qū)排名前三的是烏鎮(zhèn)、九寨溝和華山;而其他景區(qū)類別的排名分別是:北京白云觀、西安大明宮遺址和會(huì)稽山景區(qū)。由此可見(jiàn),開(kāi)設(shè)官方的微博或微信號(hào),對(duì)于旅游目的地的形象確立、受眾認(rèn)知、品牌推廣以及品牌營(yíng)銷有著非常重要的作用。
(二)獨(dú)創(chuàng)性強(qiáng)、互動(dòng)性豐富的內(nèi)容
據(jù)《2012 年全國(guó)大學(xué)生旅游意向調(diào)查報(bào)告》指出: 77.49%的被訪者會(huì)選擇與他人分享旅行圖片,只有16.13%的被訪者會(huì)選擇用文字記錄旅行感受。因此,內(nèi)容真實(shí)、生動(dòng),大量采用體驗(yàn)者的原創(chuàng)作品,行文符合網(wǎng)民受眾的需求與習(xí)慣,淡化推銷產(chǎn)品目的,將旅游品牌擬人化,使之生動(dòng)、活潑、輕松、有趣,都是在利用新媒體對(duì)旅游目的地進(jìn)行營(yíng)銷過(guò)程中的主要內(nèi)容和方式。
根據(jù)當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)于新媒體傳播信息的接受特點(diǎn),純文本消息的效果完全不能符合要求,所以精心制作的圖片、剪輯有創(chuàng)意的視頻才是俘獲消費(fèi)者的最佳方式。保持內(nèi)容的獨(dú)特性和形式的多樣性,保持一定的原創(chuàng)率,利用豐富多彩的多媒體資源才能吸引用戶的關(guān)注。
四、利用新媒體進(jìn)行旅游目的地營(yíng)銷的優(yōu)勢(shì)
根據(jù)CNNIC《第30次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中國(guó)使用旅游服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)用戶已經(jīng)由2011年的4207萬(wàn)上升到2012年的近1.12億,在線旅游滲透率由8.2%上升到19.8%。利用新媒體對(duì)旅游目的地進(jìn)行營(yíng)銷,有著非常多的優(yōu)勢(shì):
(一)渠道豐富、定位準(zhǔn)確
隨著新技術(shù)和新思維的層出不窮,新媒體營(yíng)銷的傳播渠道非常之多,新的應(yīng)用領(lǐng)域也日新月異、絡(luò)繹不絕?,F(xiàn)在常用的新媒體營(yíng)銷渠道有微博、微信、手機(jī)APP、網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)社區(qū)、交互式電視(IPTV)等。其主要優(yōu)勢(shì)是將信息傳播模式變?yōu)榱穗p向性,互動(dòng)式,以受眾為中心,受眾可以隨意選擇自己需要的信息。同時(shí),由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品不但擁有覆蓋廣、反映迅速、移動(dòng)性、分享性強(qiáng)等特點(diǎn),還兼具傳統(tǒng)媒體的宣傳、推廣、城市應(yīng)急信息等功能。抓住了消費(fèi)者的碎片時(shí)間進(jìn)行傳播,使得消費(fèi)者強(qiáng)制被動(dòng)獲得信息。此外,新媒體互動(dòng)營(yíng)銷的快速、交互、即時(shí)溝通模式取代了以往傳統(tǒng)的單向的、壓迫式的廣告?zhèn)鞑?,而且隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代科技的發(fā)展, 通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)分析挖掘功能,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的精準(zhǔn)定位和分眾溝通。
(二)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本相對(duì)較低
在新媒體營(yíng)銷過(guò)程中,可以借助的先進(jìn)多媒體技術(shù)手段非常多,以文字、圖片、視頻等表現(xiàn)形式對(duì)產(chǎn)品、服務(wù)進(jìn)行描述,為新媒體營(yíng)銷提供逼真的表現(xiàn)效果,從而使?jié)撛谙M(fèi)者更形象更直接地接受企業(yè)的營(yíng)銷信息。而當(dāng)前新媒體營(yíng)銷的技術(shù)成本不算很高,對(duì)技術(shù)性支持的要求相對(duì)較弱各種功能的使用已經(jīng)達(dá)到普及的程度。此外,網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的互動(dòng)性使得營(yíng)銷信息能夠獲得“一傳十,十傳百”的效果,因此這種便捷式的傳播方式,使得新媒體營(yíng)銷時(shí)間成本自然降低。
(三)廣闊的未來(lái)發(fā)展前景
在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響下,隨著新媒體影響力的逐步擴(kuò)大,旅游目的地的營(yíng)銷理念和營(yíng)銷策略都在發(fā)生變化。新媒體營(yíng)銷的核心在于降低成本、擴(kuò)大覆蓋、提高影響、促發(fā)行動(dòng)。而隨著新技術(shù)的產(chǎn)生,不斷會(huì)有新產(chǎn)品、新終端、新模式出現(xiàn),而未來(lái)的旅游目的地新媒體營(yíng)銷,應(yīng)是“旅游終端、旅游產(chǎn)品和營(yíng)銷模式”之間多樣態(tài)、多維度的創(chuàng)新性結(jié)合。對(duì)于新媒體來(lái)說(shuō),其任務(wù)不再只是將信息簡(jiǎn)單地出去,而是要實(shí)現(xiàn)與游客或者相關(guān)利益者的對(duì)話和交流。未來(lái)新媒體在傳播中所占的份額比重將越來(lái)越大,從而成為旅游企業(yè)不可忽視的互動(dòng)營(yíng)銷平臺(tái)。
五、新媒體在旅游目的地營(yíng)銷中的發(fā)展建議
篇9
關(guān)鍵詞 應(yīng)用型本科;工業(yè)機(jī)器人;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2013)21-0093-03
1 引言
近年來(lái),由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和產(chǎn)業(yè)能級(jí)的提升,勞動(dòng)力市場(chǎng)對(duì)技術(shù)型人才的需求不斷旺盛。為了適應(yīng)社會(huì)新的需求,實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)本科院校的錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng),很多新升本科院校將學(xué)校定位于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的高層次應(yīng)用型人才,實(shí)施“技術(shù)應(yīng)用型本科教育”[1-2]。上海電機(jī)學(xué)院提出“培養(yǎng)本科層次技術(shù)應(yīng)用型人才”的人才培養(yǎng)定位,并確立了“技術(shù)立校,應(yīng)用為本”的辦學(xué)指導(dǎo)方針[3]。
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是近年來(lái)新技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一,是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器、先進(jìn)制造等領(lǐng)域技術(shù)集成的典型代表。這一技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生、辦公自動(dòng)化及生活服務(wù)等眾多領(lǐng)域有著越來(lái)越多的應(yīng)用[4-5]。社會(huì)對(duì)掌握機(jī)器人技術(shù)的人才需求旺盛。作為技術(shù)應(yīng)用型院校,為努力培養(yǎng)適合市場(chǎng)需要的技術(shù)應(yīng)用型人才,上海電機(jī)學(xué)院開(kāi)設(shè)了“工業(yè)機(jī)器人”這門課程。機(jī)器人是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)課,課程的開(kāi)設(shè)與學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)是一致的。本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出目前教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
2 課程性質(zhì)與特點(diǎn)
“工業(yè)機(jī)器人”安排在本科的第七學(xué)期,是唯一一門系統(tǒng)介紹某一設(shè)備的課程,主要內(nèi)容與學(xué)時(shí)分布如表1(包括4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))所示。根據(jù)應(yīng)用型本科的辦學(xué)理念,課程內(nèi)容側(cè)重實(shí)踐和應(yīng)用,注重理論和應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生理解掌握機(jī)器人的基本概念和基礎(chǔ)理論,掌握典型工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分析,理解動(dòng)力學(xué)原理和機(jī)器人控制技術(shù)并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)器人編程。培養(yǎng)獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力,使得學(xué)生能夠在較短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)最需要的工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用技術(shù),為今后從事工業(yè)機(jī)器人使用和相關(guān)研究工作打好基礎(chǔ)。
3 教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題
3.1 課程內(nèi)容綜合性強(qiáng),各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)較獨(dú)立
本課程主要講述工業(yè)機(jī)器人的基本組成、機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、環(huán)境感覺(jué)技術(shù)、控制系統(tǒng)、機(jī)器人編程等,包括機(jī)械學(xué)、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)等相關(guān)內(nèi)容。學(xué)習(xí)這門課程需要較多知識(shí)儲(chǔ)備以及一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),學(xué)習(xí)時(shí)需要將各種知識(shí)綜合運(yùn)用。學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)內(nèi)容廣、涉及知識(shí)面寬、綜合性強(qiáng),嚴(yán)重影響了學(xué)習(xí)的積極性。另外,機(jī)器人課程各章節(jié)之間內(nèi)容相對(duì)比較獨(dú)立,由結(jié)構(gòu)到運(yùn)動(dòng)學(xué),由運(yùn)動(dòng)學(xué)到控制,沒(méi)有一個(gè)貫穿的主線,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易分不清前因后果。
3.2 重講授,學(xué)生獨(dú)立思考少
授課過(guò)程中以教師講授為主要方式。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方式在采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段時(shí)顯得更加不合理。采用幻燈片授課,雖然能讓教師從繁重的書寫任務(wù)中解放出來(lái),提高教學(xué)效率,但是一掠而過(guò)不留痕跡的做法讓學(xué)生根本無(wú)暇進(jìn)行獨(dú)立思考,有時(shí)一堂課下來(lái)學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容都沒(méi)有印象,致使授課效果變差。
3.3 重理論輕實(shí)踐
本課程對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求較高,然而目前的課程設(shè)置中比較側(cè)重理論部分,實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)薄弱。在總課時(shí)32學(xué)時(shí)中,實(shí)驗(yàn)只占4學(xué)時(shí),這對(duì)掌握機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。且均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,沒(méi)有真正提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
4 改革措施與實(shí)踐
針對(duì)目前教學(xué)中存在的問(wèn)題,根據(jù)上海電機(jī)學(xué)院的辦學(xué)方針,結(jié)合課程本身特點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)情況,總結(jié)課題組多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出改革措施,并在課程教學(xué)中進(jìn)行一系列嘗試。
4.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容,由淺入深逐步遞進(jìn)
針對(duì)課程內(nèi)容綜合性強(qiáng),各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)較獨(dú)立的問(wèn)題,教師在教學(xué)過(guò)程中要合理安排課程內(nèi)容,找到貫穿各章節(jié)的主線,理清各知識(shí)點(diǎn)的前因后果。先從機(jī)械專業(yè)學(xué)生比較熟悉的機(jī)械結(jié)構(gòu)入手,通過(guò)對(duì)機(jī)器人三大組成部分(機(jī)械部分、控制部分、傳感部分)之間關(guān)系的講解,進(jìn)入機(jī)器人的控制系統(tǒng)和環(huán)境感覺(jué)技術(shù)的學(xué)習(xí)。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的部分理論性較強(qiáng),學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)吃力。遵循由淺入深、逐步遞進(jìn)的原則,先介紹齊次坐標(biāo)和位姿描述等基本概念,在對(duì)機(jī)器人的位姿分析的基礎(chǔ)上,引入機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立的方法和步驟,既要使學(xué)生掌握關(guān)鍵知識(shí),又不過(guò)多糾纏于繁瑣的公式推導(dǎo)。最后講解機(jī)器人編程,使學(xué)生對(duì)機(jī)器人控制的認(rèn)識(shí)提高到實(shí)際操作的層面上來(lái)。
另外,在講每個(gè)章節(jié)時(shí),適當(dāng)引入相關(guān)知識(shí)的前沿進(jìn)展、最新的成就成果,既擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面,又提高了學(xué)習(xí)興趣。
4.2 采用案例教學(xué),改進(jìn)教學(xué)方式
1)豐富實(shí)例激發(fā)興趣。在進(jìn)行新的知識(shí)點(diǎn)講解前,通過(guò)圖片、視頻等多媒體技術(shù),將收集的教學(xué)案例展現(xiàn)在學(xué)生面前。以實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的FANUC機(jī)器人為一基礎(chǔ)案例,并將該案例貫穿到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,把機(jī)器人各章節(jié)內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),如圖1所示。在講解案例過(guò)程中指出相關(guān)知識(shí)在該機(jī)器人上的應(yīng)用并提出問(wèn)題,目的是引導(dǎo)學(xué)生將課堂理論與應(yīng)用實(shí)際有機(jī)結(jié)合在一起。由于這個(gè)實(shí)際案例就在學(xué)生身邊,拉近了理論知識(shí)與學(xué)生的距離,能夠激發(fā)學(xué)生積極思考,增加學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又能提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,授課中取得了較好的效果。
2)注重課堂互動(dòng)。在課堂教學(xué)中,一改傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論。例如,機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容相對(duì)枯燥乏味,教師在講解時(shí)將各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)以及常用的運(yùn)動(dòng)形式指出;然后讓學(xué)生利用機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)中學(xué)過(guò)的知識(shí),設(shè)想和討論可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有哪些,可以采用什么樣的驅(qū)動(dòng)方式;最后鼓勵(lì)學(xué)生自己做一套完整的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)方案,由教師對(duì)相應(yīng)方案做出評(píng)估。
在機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)前景等較活躍的領(lǐng)域開(kāi)設(shè)課堂互動(dòng)內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生從最新的科技文獻(xiàn)、新聞甚至與相關(guān)專家的交流中去了解獲得,搜集整理第一手資料。這不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,也活躍了學(xué)生的專業(yè)思路。
3)增加現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)器人中有些內(nèi)容和概念比較抽象,比如機(jī)器人的自由度、精度、坐標(biāo)系和機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖等,學(xué)生理解起來(lái)會(huì)有困難。采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法,先由教師提出思考題,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際機(jī)器人的觀察進(jìn)行思考。然后教師結(jié)合機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)對(duì)每個(gè)概念進(jìn)行講解,最后集體討論。
坐標(biāo)系在機(jī)器人學(xué)習(xí)和使用中是一個(gè)很重要的概念。常用的有全局參考坐標(biāo)系、關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系和工具坐標(biāo)系。機(jī)器人可以相對(duì)于不同的坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng),在每一個(gè)坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)都不相同,學(xué)生很容易產(chǎn)生混淆。利用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法,講到每一個(gè)坐標(biāo)系時(shí),可以操作機(jī)器人讓其在相應(yīng)坐標(biāo)系下運(yùn)動(dòng)。設(shè)定同樣的參數(shù),最終到達(dá)的位置不同,形象直觀地展示出不同坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法給學(xué)生提供了充分的想象和思考空間,加深了對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的理解,效果比較顯著。
4.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,注重理論聯(lián)系實(shí)際
課題組結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,在機(jī)器人認(rèn)知和機(jī)器人編程兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,自主開(kāi)發(fā)FANUC機(jī)器人故障診斷實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),教師預(yù)先設(shè)置機(jī)器人常見(jiàn)故障,要求學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行過(guò)程中故障進(jìn)行診斷,能根據(jù)系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)代碼判斷故障含義及原因,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)排除故障。故障排除后,能重新校準(zhǔn)初始位置,并在新坐標(biāo)系內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行。該實(shí)驗(yàn)具有一定的綜合性,能夠鍛煉學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
雖然在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,不免會(huì)碰到各種各樣的問(wèn)題,有時(shí)可能會(huì)找不到原因,但學(xué)生學(xué)習(xí)興致很高,小組里每一名學(xué)生都會(huì)積極查找故障原因。學(xué)生反映這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然難度較高,但能讓他們體會(huì)到用自己掌握的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的成就感,提高了學(xué)習(xí)的積極性。
4.4 注重師資培訓(xùn),及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容
工業(yè)機(jī)器人涉及許多專業(yè)領(lǐng)域,對(duì)任課教師知識(shí)的廣度和深度有較高的要求,同時(shí)還要保持知識(shí)技能的不斷更新。上海電機(jī)學(xué)院采取鼓勵(lì)青年教師攻讀博士學(xué)位、派遣教師到企業(yè)掛職鍛煉、青年教師“導(dǎo)師制”等措施,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),形成一支具有一定科研能力的教師隊(duì)伍。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況,探討應(yīng)用型本科“工業(yè)機(jī)器人”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題和相應(yīng)改革措施。課題組將其應(yīng)用于平時(shí)教學(xué)中,授課效果有了一定的增強(qiáng)。但教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程,需要教師不斷探索,并在實(shí)踐中繼續(xù)改進(jìn)和完善。
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篇10
關(guān)鍵詞:體育計(jì)算;體育比賽分析;運(yùn)動(dòng)圖像處理
中圖分類號(hào):G804.49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1007-3612(2007)12-1673-04
隨著體育運(yùn)動(dòng)的影響不斷擴(kuò)大,利用計(jì)算機(jī)等高科技手段輔助提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和比賽水平已經(jīng)成為共識(shí)。
所謂的“體育計(jì)算”[1],就是以體育競(jìng)賽和管理為應(yīng)用對(duì)象、研究如何根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的特點(diǎn)挖掘計(jì)算機(jī)新技術(shù),以及利用這些先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)解決應(yīng)用中遇到的各種技術(shù)問(wèn)題,從而使運(yùn)動(dòng)競(jìng)技水平和管理水平有明顯地提高。因此,“體育計(jì)算”不是簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)技術(shù)在體育競(jìng)技和管理中的應(yīng)用,作為一個(gè)新的研究領(lǐng)域,它還需要對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)本身進(jìn)行深入的研究,找到適合體育競(jìng)技和管理領(lǐng)域的、具有特色的計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法。“體育計(jì)算”又是一個(gè)交叉學(xué)科。結(jié)合仿真科學(xué)、生物力學(xué)、管理科學(xué)等學(xué)科的理論和方法,研究如何用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決體育科學(xué)中出現(xiàn)的新問(wèn)題,是本學(xué)科的主要內(nèi)容。因此,“體育計(jì)算”的主要研究?jī)?nèi)容包括:體育比賽計(jì)算機(jī)輔助分析、計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真,計(jì)算機(jī)體育管理等。所涉及的計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域包括:數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)等。
1“體育計(jì)算”的研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)
以下分兩部分綜述“體育比賽技戰(zhàn)術(shù)分析”和“運(yùn)動(dòng)圖像處理”的研究現(xiàn)狀,以及解決問(wèn)題所需要的關(guān)鍵技術(shù)。
1.1體育比賽技戰(zhàn)術(shù)分析
1.1.1球類比賽計(jì)算機(jī)分析排球比賽技戰(zhàn)術(shù)分析方面代表性的研究成果是意大利Data Project公司開(kāi)發(fā)的Data Volleyball系統(tǒng)[2]。該軟件可以支持排球比賽臨場(chǎng)技戰(zhàn)術(shù)的采集、統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià)等排球比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析工作,為排球教練科學(xué)指導(dǎo)比賽提供依據(jù)。從技術(shù)角度,Data Volleyball在排球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的采集和比賽視頻檢索的計(jì)算機(jī)處理方面有新的貢獻(xiàn)。在技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí),Data Volleyball采用助記符方法對(duì)排球比賽中的基本技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行編碼,然后把編碼組合成每一個(gè)比分的技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)。技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)雖然采用鍵盤輸入,但由于編碼設(shè)計(jì)巧妙,使得采集數(shù)據(jù)的信息量完全可以支持對(duì)球隊(duì)技戰(zhàn)術(shù)的分析與評(píng)價(jià)工作。在視頻檢索的計(jì)算機(jī)處理方面,該軟件采用視頻與編碼綁定的方法,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻的實(shí)時(shí)檢索。雖然該方法強(qiáng)烈地依賴技戰(zhàn)術(shù)采集數(shù)據(jù),并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)視頻檢索的自動(dòng)化,但從實(shí)用角度上部分地解決了基于內(nèi)容的視頻檢索問(wèn)題。
美國(guó)CyberSports公司開(kāi)發(fā)的Basketball[3]軟件是籃球技戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)的典型代表。與排球比賽的技戰(zhàn)術(shù)采集與分析方法有所不同,該軟件并沒(méi)有對(duì)比賽中的每一個(gè)技戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作進(jìn)行編碼,也沒(méi)有采用視頻綁定技術(shù)對(duì)視頻文件的進(jìn)行檢索,而是把數(shù)據(jù)采集的重點(diǎn)放在各種籃球?qū)m?xiàng)技術(shù)的采集上,從而分析一場(chǎng)比賽的技戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行情況?;@球?qū)m?xiàng)技術(shù)包括“突破”、“中投”、“遠(yuǎn)投”、“犯規(guī)”等直觀技術(shù)數(shù)據(jù),還包括如“投籃點(diǎn)”這樣的具有一定內(nèi)涵的技術(shù)數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)的采集內(nèi)容為籃球比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析提供了依據(jù)。不僅如此,該軟件中采用的技戰(zhàn)術(shù)采集的方法,也給身體接觸類體育比賽臨場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)處理提供了可以借鑒的方法和技術(shù)。就“投籃點(diǎn)”的采集而言,需要計(jì)算機(jī)提供投籃點(diǎn)的定位與繪制,如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)處理是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。目前該軟件還只能做到半自動(dòng)化處理。
上述兩個(gè)研究方向基本上能夠代表球類比賽計(jì)算機(jī)分析的研究特點(diǎn),一個(gè)是非接觸式比賽(排球),另一個(gè)是接觸式比賽(籃球)。不難看出,技戰(zhàn)術(shù)的編碼與基于視頻的技術(shù)分析是球類比賽計(jì)算機(jī)分析的關(guān)鍵技術(shù),而技戰(zhàn)術(shù)編碼又是視頻描述的一種表現(xiàn)形式,描述與視頻分析在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面緊密相關(guān)。
就比賽視頻描述而言,其關(guān)鍵性主要體現(xiàn)在:
1) 比賽視頻描述的內(nèi)容是技戰(zhàn)術(shù)分析的基礎(chǔ)。在球類比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析中,需要對(duì)比賽中的各種技術(shù)動(dòng)作和戰(zhàn)術(shù)的執(zhí)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),各種統(tǒng)計(jì)方法都需要大量的樣本數(shù)據(jù)。所以分析結(jié)果是否準(zhǔn)確直接取決于樣本數(shù)據(jù)的信息含量。
2) 視頻描述是基于內(nèi)容視頻檢索和編輯的關(guān)鍵。技戰(zhàn)術(shù)分析的常用方法之一是,教練員通過(guò)回放比賽的視頻來(lái)觀察運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作和技戰(zhàn)術(shù)的執(zhí)行情況。而目前只能通過(guò)VCR(Vedueo Caste Record簡(jiǎn)稱VCR)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的視頻檢索功能,如快進(jìn)、快退等。其主要的技術(shù)難點(diǎn)是視頻文件中沒(méi)有包含視頻的內(nèi)容信息,從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的視頻檢索和編輯。如果增加足夠的內(nèi)容信息,檢索和編輯就不是十分困難的事情?;趦?nèi)容的視頻檢索是圖像處理領(lǐng)域的前端研究課題,運(yùn)動(dòng)圖像專家組(Moving Picture Experts Group)提出的MPEG-7[4]標(biāo)準(zhǔn)為該領(lǐng)域研究提供了相關(guān)的技術(shù)參考。
技戰(zhàn)術(shù)分析的技術(shù)關(guān)鍵性可以從以下幾個(gè)方面觀察。
1) 基于視頻的技戰(zhàn)術(shù)分析可以提高比賽分析的質(zhì)量。傳統(tǒng)的技戰(zhàn)術(shù)分析方法是利用簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型分析技戰(zhàn)術(shù)的執(zhí)行情況。由于樣本數(shù)據(jù)的缺乏,使得分析的效果不夠細(xì)致。基于視頻的技戰(zhàn)術(shù)分析結(jié)合視頻描述技術(shù),使得該分析方法不但可以完成常規(guī)的統(tǒng)計(jì)任務(wù),而且更重要的一個(gè)手段是把統(tǒng)計(jì)與視頻圖像相結(jié)合,使得分析工作更加直觀。
2) 基于視頻的技戰(zhàn)術(shù)分析可以解決增加分析效果的作用。結(jié)合視頻描述技術(shù),視頻分析可以實(shí)現(xiàn)比賽場(chǎng)景的快速定位,從而實(shí)現(xiàn)比賽視頻的檢索。與傳統(tǒng)的非線性編輯技術(shù)不同,基于描述的視頻分析是在不改變視頻文件的前提下,對(duì)視頻圖像片段進(jìn)行連接和定位,所以分析效率將有明顯地提高。
3) 基于視頻的技戰(zhàn)術(shù)分析可以實(shí)現(xiàn)比賽場(chǎng)景的重組和仿真回放。結(jié)合視頻描述技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻文件中不同場(chǎng)景片斷重新組合,模擬真實(shí)的比賽畫面,實(shí)現(xiàn)仿真回放。仿真回放技術(shù)可以有效地支持對(duì)比賽技戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行情況的評(píng)價(jià)工作。通過(guò)仿真回放可以調(diào)整某一個(gè)技戰(zhàn)術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)動(dòng)作或技戰(zhàn)術(shù)意圖,從而指導(dǎo)以后的比賽。
1.1.2技巧類項(xiàng)目計(jì)算機(jī)分析這里的技巧類項(xiàng)目主要指:體操、跳水(游泳)、蹦床和技巧等項(xiàng)目。下面首先分析關(guān)鍵技術(shù),然后綜述研究狀況。
上述研究的核心問(wèn)題是如何獲取人體運(yùn)動(dòng)的形體信息和基于形體信息的運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題。其中,人體三維運(yùn)動(dòng)信息的獲取和人體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)分析是關(guān)鍵技術(shù)。人體三維運(yùn)動(dòng)信息的獲取是人體三維運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)。
人體三維信息獲取有多種方法,常見(jiàn)的方法是在被測(cè)對(duì)象上加標(biāo)記,如在球體上涂上特殊的標(biāo)記,在人體上加反光標(biāo)注點(diǎn)等。由于這種方法需要在被測(cè)對(duì)象上增加標(biāo)記,所以該方法基本上不適合實(shí)際比賽中的信息獲取。因此,人體三維信息的獲取的關(guān)鍵是,如何在不增加標(biāo)記的情況下獲取信息,這給該項(xiàng)工作增加了相當(dāng)大的難度。在三維人體信息獲取中,主要包括人體輪廓提取和人體三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)的獲取兩方面的技術(shù)。
人體輪廓(Human Body Silhouette)的提取是指從圖像序列中檢測(cè)出人體所在的區(qū)域,并通過(guò)二值化將其從背景中分離出來(lái)[5]。人體輪廓提取的基本方法分為基于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)法和基于人體形狀分析法兩種。第一種方法假設(shè)場(chǎng)景中只有人在運(yùn)動(dòng),因此檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)區(qū)域即為人體所在區(qū)域;后一種方法充分利用了人體形狀的先驗(yàn)知識(shí),使用模式識(shí)別及概率推理的手段從圖像中檢測(cè)人體區(qū)域。
基于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)法又可以分為以下三種方法[5]:
1) 背景減除法(Background Subtraction) ,利用當(dāng)前圖像與背景圖像的差分來(lái)檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)區(qū)域。
2) 時(shí)間差分法(Temporal Difference),在連續(xù)的圖像序列中兩個(gè)或三個(gè)相鄰幀間采用基于像素的時(shí)間差分,得到幀差圖像,并且對(duì)其進(jìn)行后處理來(lái)提取出圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。
3) 光流法(Optical Flow),采用了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)隨時(shí)間變化的光流特性。
而基于人體形狀分析法又可以分成以下兩種方法:
1) 模板匹配法(Template Matching) ,將不同姿態(tài)的人體形狀作為模板,與輸入圖像特征進(jìn)行匹配,可以找出與人相似的形狀模式。
2) 概率推理法(Probabilistic Reasoning)。利用了人體形狀的幾何和拓?fù)浼s束關(guān)系,從圖像中尋找滿足人體約束的區(qū)域或區(qū)域集合(regionassembly)。
人體三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)的獲取,是指從視頻中獲取人體的關(guān)節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)或者關(guān)節(jié)角度等人體姿態(tài)信息[4]?;陉P(guān)節(jié)點(diǎn)的人體運(yùn)動(dòng)跟蹤是人體三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)獲取的基礎(chǔ)。由于視頻的圖像噪聲的影響以及視頻中人體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,使得人體關(guān)節(jié)點(diǎn)的跟蹤異常困難。目前尚沒(méi)有一個(gè)理想的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)跟蹤方法。因此,人們常常在人身上使用標(biāo)注點(diǎn),但對(duì)于復(fù)雜的人體運(yùn)動(dòng),仍然需要采用手動(dòng)標(biāo)定關(guān)節(jié)點(diǎn)的方法。
運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不同,人體三維運(yùn)動(dòng)分析的要求和目標(biāo)也不同,但采用的分析方法會(huì)有一定的共同點(diǎn)。常用的分析方法是視頻對(duì)象疊加法,該方法是把兩組(或多組)被分析的視頻對(duì)象疊加到一個(gè)視頻畫面中,然后分析其對(duì)象形態(tài)的差異,從而給出分析結(jié)論。如在跳水項(xiàng)目中,可以利用視頻疊加的方法,分析運(yùn)動(dòng)員的某一個(gè)動(dòng)作與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作的偏差。
目前該方向的理論和應(yīng)用研究已經(jīng)取得了一些新的進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所數(shù)字化研究室對(duì)三維人體信息的非接觸式提取方法進(jìn)行深入地研究,并把研究成果應(yīng)用到奧運(yùn)攻關(guān)課題的研究中,取得了令人滿意的效果。其主要貢獻(xiàn)有兩個(gè)方面[4]:
1)基于圖像與視頻的人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)獲取技術(shù)。主要研究在視頻圖像中自動(dòng)提取人體,并對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析、描述和行為理解,獲取各種人體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。具體研究?jī)?nèi)容有:
(1) 快速精確的人體輪廓提取??焖倬_的人體輪廓提取是個(gè)相當(dāng)重要但又是比較困難的問(wèn)題。這是由于動(dòng)態(tài)環(huán)境中捕捉的圖像受到多方面的影響,比如天氣的變化、光照條件的變化、背景的混亂干擾、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的影子、物體與環(huán)境之間或者物體與物體之間的遮擋、甚至攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)等,這些都給準(zhǔn)確有效的人體輪廓提取帶來(lái)了困難。我們綜合應(yīng)用全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)、膚色檢測(cè)技術(shù)、區(qū)域增長(zhǎng)和分割技術(shù),目前已經(jīng)基本解決了這一難題。在人體輪廓提取基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作全景圖合成和不同動(dòng)作疊加播放。動(dòng)作全景圖對(duì)于運(yùn)動(dòng)員和教練員分析與把握動(dòng)作整體完成情況有很大幫助;而不同動(dòng)作疊加播放是將不同的動(dòng)作疊加到同一背景下播放,有助于運(yùn)動(dòng)員和教練員分析動(dòng)作的細(xì)微差別。
(2) 動(dòng)作視頻的自動(dòng)同步技術(shù)??梢圆捎没谶\(yùn)動(dòng)輪廓子序列匹配方法解決這一問(wèn)題:首先提取出人體輪廓,形成輪廓序列;然后,對(duì)于由兩個(gè)輪廓序列的連續(xù)5幀組成的輪廓子序列集,兩兩計(jì)算相似度,取相似度最大的兩個(gè)子序列所對(duì)應(yīng)的起始幀作為同步點(diǎn)。
2) 人體關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的獲取。人體關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的獲取有助于對(duì)動(dòng)作完成情況進(jìn)行精確分析。以前實(shí)現(xiàn)方法完全靠手工畫點(diǎn)實(shí)現(xiàn),工作量非常大,容易出現(xiàn)誤差。目前實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)的參數(shù)提取方法:手工初始化,計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)提取過(guò)程中給予必要的干預(yù)。其中自動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)提取采用基于人體模型的跟蹤方法:使用2D的鏈桿模型描述人體結(jié)構(gòu),用勻加速運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)的預(yù)測(cè),綜合邊緣和灰度信息計(jì)算相似度,使用局部?jī)?yōu)化和全局搜索相結(jié)合的多假設(shè)跟蹤方法。
3) 興趣事件自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。以跳水運(yùn)動(dòng)為例,基于模式識(shí)別的基本原理和技術(shù),給出了跳水視頻自動(dòng)事件檢測(cè)技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)可以在長(zhǎng)時(shí)間的跳水視頻中自動(dòng)檢測(cè)出跳水動(dòng)作片斷。
4) 對(duì)于任意視頻的攝像機(jī)定標(biāo)。攝像機(jī)定標(biāo)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中從二維圖像提取出三維信息的必不可少的步驟。廣義上攝像機(jī)定標(biāo)方法分為兩種:傳統(tǒng)的標(biāo)定方法和自定標(biāo)方法。前者需要使用精密加工的標(biāo)定參照物。它具有精度高的優(yōu)點(diǎn),但操作繁瑣。20 世紀(jì)90 年代初,F(xiàn)augeras和Luong 等提出自定標(biāo)的概念,使得在攝像機(jī)任意運(yùn)動(dòng)情況下的定標(biāo)成為可能。但該方法受場(chǎng)景的影響較大,而且精度難以保證。在基于視頻的人體運(yùn)動(dòng)信息獲取中,人們?yōu)榱吮WC精度,一般都采用了基于標(biāo)定參照物的方法。這極大的限制了視頻的來(lái)源和采集。所以,現(xiàn)有方法都只能對(duì)特定采集的視頻進(jìn)行處理,不能處理任意給定的視頻。這極大地限制了基于視頻人體運(yùn)動(dòng)捕獲的應(yīng)用領(lǐng)域。如果對(duì)攝像機(jī)投影模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,例如采用仿射投影模型,則可以大大減少攝像機(jī)定標(biāo)的難度,但簡(jiǎn)化的投影模型不能保證獲取結(jié)果物理意義上的真實(shí)性。
2“體育計(jì)算"研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
2.1球類比賽臨場(chǎng)技戰(zhàn)術(shù)采集與分析技術(shù)第2.1.1節(jié)中曾簡(jiǎn)單介紹過(guò)球類比賽計(jì)算機(jī)分析技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并提出該方向需要深入解決的問(wèn)題,本節(jié)以乒乓球技戰(zhàn)術(shù)計(jì)算機(jī)分析為例,介紹作者在2005年一些研究工作。
2.1.1乒乓球比賽技戰(zhàn)術(shù)描述與采集描述與采集是緊密相連的兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題,以乒乓球比賽為例,該項(xiàng)研究需要解決的實(shí)際問(wèn)題有:
1) 技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集方式問(wèn)題。乒乓球比賽中每一個(gè)比分的形成要在幾分鐘,甚至幾秒鐘內(nèi)形成,要想手工記錄雙方運(yùn)動(dòng)員的每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié),其難度主要表現(xiàn)在:
(1) 記錄員的記錄速度很難跟蹤比賽的節(jié)奏。經(jīng)對(duì)各種技術(shù)類型運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如果只統(tǒng)計(jì)發(fā)球、接發(fā)球和得分三個(gè)動(dòng)作的情況下,一分球中運(yùn)動(dòng)員可能采用的動(dòng)作組合數(shù)會(huì)達(dá)到27萬(wàn)種之多。記錄員在如此多選擇中,在幾秒鐘內(nèi)確定所要記錄的動(dòng)作談何容易。
(2) 記錄員完成比賽的全部記錄工作十分疲勞。記錄員在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄時(shí)需要不斷在比賽現(xiàn)場(chǎng)和記錄本(或電腦)之間切換眼球,長(zhǎng)此以往記錄員很難保持記錄的速度和記錄的準(zhǔn)確性。
2) 技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)描述問(wèn)題。技戰(zhàn)術(shù)描述是基礎(chǔ),技戰(zhàn)術(shù)分析直接依賴采集數(shù)據(jù)“粒度”和數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。
(1) 技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的“粒度”是指技戰(zhàn)術(shù)的細(xì)致程度,如果“粒度”過(guò)大,統(tǒng)計(jì)結(jié)果的意義不大;如果統(tǒng)計(jì)過(guò)細(xì),又會(huì)增加了數(shù)據(jù)采集的難度。所以技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)“粒度”十分不好確定。
(2) 技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)描述形式是數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ),自然語(yǔ)言的演繹功能差,不利于計(jì)算和量化分析;而符號(hào)語(yǔ)言容易進(jìn)行量化處理,但不容易掌握,給數(shù)據(jù)采集帶來(lái)困難。
針對(duì)以上提出的問(wèn)題,本文作者提出了一種適合乒乓球技戰(zhàn)術(shù)描述和采集的腳本描述語(yǔ)言,該語(yǔ)言首先把乒乓球比賽中運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作分解成擊球方式、擊球基本動(dòng)作、擊球效果、擊球路線四個(gè)方面,并對(duì)其進(jìn)行編碼,這些編碼構(gòu)成乒乓球技戰(zhàn)術(shù)描述語(yǔ)言的基本詞匯。如“正手發(fā)下旋1區(qū)到6區(qū)”的動(dòng)作編碼為“ZX16”。同樣也可以對(duì)常見(jiàn)技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行分類和編碼,這些技戰(zhàn)術(shù)編碼構(gòu)成了腳本描述語(yǔ)言的基本句型,如“發(fā)反短攻得分”的編碼為F6G1。在技戰(zhàn)術(shù)編碼中,采用了信息壓縮的方法,從而有效地削減了編碼的長(zhǎng)度,使得技戰(zhàn)術(shù)采集更加快速。
在實(shí)際比賽中,可以分別利用腳本描述語(yǔ)言的單詞與句型編碼進(jìn)行技戰(zhàn)術(shù)信息的采集。下面以后者為例,介紹技戰(zhàn)術(shù)采集的過(guò)程。
基于技戰(zhàn)術(shù)編碼的數(shù)據(jù)采集技術(shù)是指,利用技戰(zhàn)術(shù)編碼規(guī)則,對(duì)比賽中雙方運(yùn)動(dòng)實(shí)際運(yùn)用的技戰(zhàn)術(shù),選擇一方所運(yùn)用的技戰(zhàn)術(shù)加以描述并輸入到計(jì)算機(jī)中。以上一節(jié)給出的案例為例,具體輸入碼如下:
從圖2中可以看出,基于技戰(zhàn)術(shù)的采集技術(shù)比較簡(jiǎn)單,適合比賽臨場(chǎng)技戰(zhàn)術(shù)的采集工作。
2.1.2乒乓球比賽技戰(zhàn)術(shù)分析乒乓球技戰(zhàn)術(shù)描述與采集的最終目的是數(shù)據(jù)分析,從而發(fā)現(xiàn)比賽中潛在的規(guī)律,指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練和比賽。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種有效地?cái)?shù)據(jù)分析技術(shù),它利用計(jì)算機(jī)收集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù))對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,在此基礎(chǔ)上利用各種數(shù)據(jù)挖掘算法發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)律。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在銀行、保險(xiǎn)等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用,但在體育比賽的分析中,尤其是在乒乓球比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析中還很少采用。下面介紹本文作者2005年在該方面的一些工作。
在乒乓球比賽中,技戰(zhàn)術(shù)的制定與對(duì)手采用的戰(zhàn)術(shù)有關(guān),即戰(zhàn)術(shù)中一個(gè)技術(shù)動(dòng)作的執(zhí)行僅與對(duì)方采用的技戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作有關(guān),從而表現(xiàn)出馬爾科夫過(guò)程的特性。
我們對(duì)基于馬爾科夫過(guò)程的數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行了研究和討論,其主要貢獻(xiàn)如下:1) 從理論上證明了基于馬爾科夫過(guò)程的系統(tǒng)關(guān)鍵因素挖掘方法的正確性,給出了系統(tǒng)可靠性靈敏度分析中轉(zhuǎn)移概率增量的設(shè)定方法,為進(jìn)一步挖掘關(guān)鍵因素奠定了基礎(chǔ)。2) 提出了基于馬爾科夫過(guò)程的數(shù)據(jù)挖掘算法,并對(duì)算法的執(zhí)行時(shí)間和空間進(jìn)行了分析。3) 結(jié)合乒乓球比賽中制勝因素分析問(wèn)題,給出了挖掘算法的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)分析得出“高水平乒乓球比賽中,控制到相持、發(fā)球到接發(fā)球和控制到進(jìn)攻”是比賽制勝關(guān)鍵的結(jié)論,這一結(jié)論與實(shí)際情況吻合。
提出的數(shù)據(jù)挖掘方法不但可以用于乒乓球比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析,還可以用于其他球類比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析,比如排球、羽毛球、網(wǎng)球等等,只要系統(tǒng)行為滿足馬爾科夫過(guò)程條件既可。體育比賽技戰(zhàn)術(shù)分析中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還是一種新的嘗試,我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出乒乓球比賽臨場(chǎng)技戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)。
2.2運(yùn)動(dòng)對(duì)象檢測(cè)前面的2.2節(jié)中已經(jīng)介紹了運(yùn)動(dòng)對(duì)象檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)和研究現(xiàn)狀,從技術(shù)角度,其檢測(cè)技術(shù)和手段進(jìn)展不是十分明顯,但從應(yīng)用角度,其成果分布逐漸擴(kuò)大,應(yīng)用效果也越來(lái)越明顯。下面簡(jiǎn)單介紹一下乒乓球運(yùn)行速度、旋轉(zhuǎn)和與球板碰撞檢測(cè)等方面的研究成果。
速度、旋轉(zhuǎn)是乒乓球兩個(gè)最基本的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),亦是乒乓球運(yùn)動(dòng)的重要制勝因素,1984年5月,國(guó)家體科所與電子工業(yè)部12所共同研制成功的“pd-l型乒乓球動(dòng)態(tài)測(cè)轉(zhuǎn)儀”具有劃時(shí)代的意義[6]。但因受到檢測(cè)儀器性能特點(diǎn)的限制,測(cè)試對(duì)象必須到放置該儀器的房間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試,所以無(wú)法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員在實(shí)際比賽中擊球的旋轉(zhuǎn)和速度。目前國(guó)內(nèi)外乒乓球器材廠家對(duì)所生產(chǎn)的器材檢測(cè)方法和技術(shù)不盡相同,沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際乒聯(lián)也沒(méi)有頒布相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和解決方案[7]。所以,乒乓球行為檢測(cè)研究具有現(xiàn)實(shí)意義。
由于普通的25幀視頻圖像無(wú)法記錄實(shí)戰(zhàn)中乒乓球飛行速度、旋轉(zhuǎn)的全過(guò)程,所以該項(xiàng)研究的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)為:
1) 基于高速攝像的采集技術(shù)研究。要提高采集精度,高速攝像是首選技術(shù),這里包括如何根據(jù)乒乓球的品牌、顏色和光照度設(shè)置圖像的分辨率。
2) 數(shù)字圖像的傳輸技術(shù)研究。對(duì)高速攝像機(jī)拍攝的視頻圖像需要傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)保存,由于高速攝像機(jī)拍攝圖像的容量非常大,每秒種可以達(dá)到1000幀以上,所以如何選擇、傳輸樣本圖像需要精心地設(shè)計(jì),否則將直接影響檢測(cè)的實(shí)效性。
3) 基于數(shù)字圖像的乒乓球旋轉(zhuǎn)和速度檢測(cè)算法研究。乒乓球檢測(cè)是一種小目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題,其檢測(cè)方法和檢測(cè)效果有較大的挑戰(zhàn)性。研究中在一些常規(guī)的檢測(cè)方法中找到適合本課題研究的方法和技術(shù)。研究中檢測(cè)算法的效能(處理速度、檢測(cè)效果)是研究重點(diǎn)。
針對(duì)上述研究問(wèn)題,我們采用了如下解決方案。
4) 高速攝像的采集技術(shù)研究。采用CPL MS系列高速攝像設(shè)備,以天津729乒乓球器材廠生產(chǎn)的器材為檢測(cè)對(duì)象,在北京體育大學(xué)等單位進(jìn)行實(shí)地拍攝,拍攝中測(cè)定了采集方案的可行性,從檢測(cè)技術(shù)角度給出圖像采集的各項(xiàng)參數(shù)區(qū)間,同時(shí)也為后續(xù)的檢測(cè)工作收集素材。
5) 數(shù)字圖像的傳輸技術(shù)研究。采用CPL MS系列高速攝像設(shè)備的配套軟件,對(duì)數(shù)字圖像的傳輸技術(shù)研究。分析圖像傳輸和存儲(chǔ)的時(shí)間和容量需求,包括不同格式圖像的時(shí)空指標(biāo);比照乒乓球比賽中一次對(duì)決中的實(shí)際發(fā)生平均時(shí)間,確定傳輸?shù)淖畲笱舆t和檢測(cè)時(shí)間最佳區(qū)間;根據(jù)上述實(shí)際測(cè)定的指標(biāo),開(kāi)發(fā)(或二次開(kāi)發(fā))達(dá)到最佳傳輸和存儲(chǔ)區(qū)間的軟件系統(tǒng)。
6) 基于數(shù)字圖像的乒乓球旋轉(zhuǎn)和速度檢測(cè)算法研究。首先確定背景圖片,然后利用靜態(tài)檢測(cè)法檢測(cè)出球臺(tái)和球體,再把球體作為背景檢測(cè)球體上的標(biāo)牌,通過(guò)分析標(biāo)牌的位移變化計(jì)算乒乓球的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度;速度檢測(cè)的技術(shù)路線為:首先確定背景圖片,然后檢測(cè)出球網(wǎng)的網(wǎng)帶作為參照物,再利用靜態(tài)方法檢測(cè)出球體,通過(guò)比較系列圖片中球體與參照物的變化情況計(jì)算球的速度。
采用上述研究方案得到檢測(cè)結(jié)果的技術(shù)指標(biāo)如下:
1) 能夠?qū)Ω咚狡古仪虮荣愔械湫偷募夹g(shù)動(dòng)作,如弧圈球、發(fā)球等,所產(chǎn)生的球體運(yùn)行速度和旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),并給出強(qiáng)度值。檢測(cè)精度誤差控制在±0.1,檢測(cè)成功率控制在90%以上。
2) 能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè),在圖像拍攝速度與傳輸速度一定的情況,檢測(cè)時(shí)間控制在1分鐘之內(nèi),做到基本上與實(shí)際比賽中一次對(duì)決的時(shí)間相匹配。
3) 能夠?qū)崿F(xiàn)各種品牌的乒乓球進(jìn)行檢測(cè),包括不同顏色乒乓球的檢測(cè);對(duì)比賽場(chǎng)地沒(méi)有明顯限制,符合國(guó)際乒聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)地和器材都可以進(jìn)行檢測(cè)。
國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有同類產(chǎn)品見(jiàn)報(bào),所以本課題的研究成果一經(jīng)研究成功即可申報(bào)新型發(fā)明專利,同時(shí)也可以申報(bào)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)核規(guī)范。本課題研究成果可以在國(guó)、內(nèi)外各級(jí)運(yùn)動(dòng)隊(duì)使用,也可以在國(guó)內(nèi)外體育院校乒乓球?qū)I(yè)的教學(xué)與科研中使用。
3總結(jié)
以上分兩個(gè)專題,綜述了體育計(jì)算的研究現(xiàn)狀、需要解決的實(shí)際問(wèn)題以及解決這些問(wèn)題的方法和思路;又介紹了作者本人在2005年的部分研究工作。為進(jìn)一步開(kāi)展該領(lǐng)域的研究提供了參考性建議?!绑w育計(jì)算”一詞在本文中首次提出,是筆者的個(gè)人意見(jiàn),但作為一個(gè)迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究領(lǐng)域,強(qiáng)調(diào)其研究領(lǐng)域的特殊性有其必要求。2008年奧運(yùn)會(huì)將在北京召開(kāi),深入開(kāi)展該領(lǐng)域的研究有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
體育計(jì)算涉及到體育科研的方方面面。由于篇幅有限,本文僅介紹了小部分研究工作和成果,更多的課題等待有識(shí)之士去研究與挖掘。相信在不久的將來(lái),體育計(jì)算的研究成果將會(huì)被更多一線教練員采用,進(jìn)一步提高體育競(jìng)技水平整體水平。
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