時間:2024-03-21 10:25:06
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇人工智能在特殊教育的應用范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
關鍵詞:特殊教育學校;信息化建設;案例研究
作者簡介:洪如霞(1967-),女,浙江義烏人,南昌師范高等專科學校副教授,碩士,研究方向為信息技術;劉明清(1984-),男,江西泰和人,南昌師范高等??茖W校教師,碩士,研究方向為特殊教育;王小輝(1985-),男,江西新建縣人,南昌市啟音學校教師,研究方向為信息技術。
基金項目:本論文系2011年江西省軟科學研究計劃項目“江西省特殊教育學校教育信息化建設的現狀及對策研究”(編號:20112BAA10039;主持人:洪如霞)的研究成果之一。
中圖分類號:G710 文獻標識碼:B 文章編號:1001-7518(2013)02-0087-03
教育部在2005年頒布的《中小學教師教育技術能力標準》(試行)中指出,信息技術是指能夠支持信息的獲取、傳遞、加工、存儲和呈現的一類技術。其中,應用在教育領域中的信息技術主要包括電子音像技術、衛星電視廣播技術、多媒體計算機技術、人工智能技術、網絡通信技術、仿真技術和虛擬現實技術等[1]。教育信息化的基本特征是開放、共享、交互、協作,它徹底地改變了傳統的教育形式和學習特征,是教育現代化的重要特征。國內對教育信息化的研究由來已久,其中普通教育信息化建設是研究的主要領域,相對來講,特殊教育學校的信息化建設研究較少。在中國知網(cnki)輸入“教育信息化”可以找到近萬條研究信息,而輸入“特殊教育學校信息化建設”則只有不到一百條信息。由此可見,特殊教育學校的信息化建設是一個急需關注的領域。由于教育對象的差異,普通學校和特殊教育學校的信息化建設在理念和內容上都有區別。如何針對殘疾孩子的身心特征和教育需求進行學校的信息化建設是特殊教育學校必須面對的一個問題。本研究通過對南昌市啟音學校信息化建設狀況的深入分析與思考,為特殊教育學校信息化建設的途徑提供了一個可供參考的案例。
一、案例學校信息化建設的現狀
南昌市啟音學校位于江西省南昌市高新區,是江西省最早,規模最大的單一聾校,學校從事小學到高中階段教育。學校占地25畝、學生268人、教師54人。教師當中有研究生1人,本科學歷30人,大專學歷17人。教師中高級教師14人,中學一級教師19人,初級21人。教師中50歲以上10人,40-50歲15人,30—40歲10人,30歲以下9人。
學校擁有普通教室26間,其中多媒體教室16間,占總數的62%,此外還有學生機房3間,共學生機60臺、其中兩個機房設備是全新的;機房內部有局域網、可直接連上因特網。學校所有教師均有自己的專用電腦,能自己制作教學課件并使用多媒體進行教學的教師占教師總數的90%。
南昌市啟音學校是國家特殊教育醫教結合試點校,擁有基于計算機操作平臺的各種言語和語言類康復器材,比如語音評估與訓練儀、構音測量與訓練儀、啟音博士—聽覺康復訓練儀、實時言語測量儀、聽力計、測聽儀等。學校信息化教學和實驗設備總價值約500多萬元。經過多年的努力,如今南昌市啟音學校已經走在江西省特殊教育學校教育信息化建設的最前列。
二、案例學校信息化建設的經驗
經過對南昌市啟音學校相關領導和老師的訪談,并對其信息化建設現狀進行深入分析,研究者總結出該校信息化建設的相關經驗如下:
(一)信息化建設的教師因素
教育信息化建設有兩個核心要素,一個是信息化設備,即硬件因素,另一個是對設備的使用,及軟件因素。隨著中國經濟社會的發展,國家對教育的投入大大增加,中國特殊特殊教育學校的教學條件極大改善。大多數的學校都購有計算機、投影等多媒體教學設備,但是,如何最大程度地發揮信息化設備的教學和科研功能是許多學校需要解決的問題。有些學校設備雖先進,但是用的少,許多教師甚至連課件都不會制作,電腦只是用來偶爾打打字,上上網,設備的使用始終處于初級階段,學校信息化建設的水平始終無法提升。因此,如何提高教師對信息化設備的使用能力是關鍵。
南昌市啟音學校聘請了一位專門的信息技術教育教師,學校每年都會組織兩次全校教師的信息化教學培訓,培訓人員為計算機專業教師,培訓內容包括計算機的基本使用、課件制作、信息資源的搜索以及遠程教育資源的獲取等,提高教師的計算機使用水平以及通過網絡進行自我學習的能力。同時不定期的開展多媒體教學競賽和課件評比等活動,提高教師參與教育信息化建設的熱情。鼓勵教師使用多媒體教學,將對信息化設備的使用能力作為考核教師基本功的重要內容,并通過各種教學研討等活動挖掘信息化設備的功能,這些措施確保了學校信息化建設的速度與質量。
(二)信息化建設的硬件保障
硬件在教育信息化建設的過程中是最基礎的支持。教育信息由輸入轉換為相應的輸出,遠程教育的實施以及教育信息的存儲和共享等等都需要硬件設施的支持。教師在教育信息化建設過程中的作用需要以計算機、因特網、投影儀等硬件因素為前提。教育的信息化建設需要確保資金的投入。許多學校對信息化建設不夠重視,導致學校信息化設備缺乏或老化,有的學校甚至全校只有兩三臺電腦,教室沒有一間配備了多媒體。
南昌市啟音學校2009年投入80余萬元建設新校區的局域網、電視、電話、監控等設施;實現了每個教室和每個辦公室都通因特網。近幾年投入近300萬更新和添置了現代化的語訓設備,使聽障學生的語言訓練改變了傳統的訓練方式,學生的語言訓練沖診斷到訓練再到效果的評估都用上了信息化電子設備,評估和訓練更加科學嚴謹?,F在學校辦公基本實現信息化管理。學校先后添置了人事管理軟件、財務管理管理軟件、資產管理軟件、搭建了局域網管理平臺。為了使學校能在課堂上實現現代化教學、學校在2011年先后在各個教室添置了多媒體教學儀器。學校對硬件設備的投入,使學校得信息化建設的有了物質保障。
(三)學校管理的信息化
2002年9月教育部正式頒布了《教育管理信息化標準》中的第一個部分“學校管理信息標準”。標準的頒布極大地促進了全國各級學校教育管理的信息化建設。國家《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中明確提出要加快學校管理信息化進程。建立電子校務平臺,加強教學質量監控,推動學校管理規范化與校務公開,支持學校服務與管理流程優化與再造,提升管理效率與決策水平,提高辦學效益,支撐現代學校制度建設。利用信息化手段提升學校服務師生的能力和水平[2]。
南昌市啟音學校先后添置了人事管理軟件、財務管理管理軟件、資產管理軟件、并搭建了局域網管理平臺,基本實現了學校管理的信息化、現代化。信息化的管理手段使得信息的保存,提取和共享變得方便快捷,極大地提高了學校的管理效率。此外,學校正在籌劃建立每個學生的電子檔案,將學生的基本信息、教育目標、學習成績、學校表現等信息納入電子檔案,教師可以根據電子檔案迅速地了解學生的情況。
(四)信息技術與課程的整合
信息技術與課程整合是否有效,并不在于運用了多么先進的技術,或者一節課中使用了多長時間的技術,而在于是否在恰當的教學環節使用,使學生完成某些用其他方法難以做到的事,在高水平完成既定課程教學目標的同時,獲取信息技術技能以及解決實際問題的技能[3]。信息技術與課程的有機整合模式的多樣性若能恰當地應用多媒體輔助教學就能夠加大課堂信息量, 可化抽象思維為形象思維, 化復雜思維為簡單的思維, 化立體思維為平面思維。并且能充分調動學生學習的積極性和主動性, 使學生樂于參與整個教學過程, 提高課堂學習效率聽障兒童由于聽力的損失,學習以視覺為主[4]。在語文課中,教師在使用手語教學時很難表達清楚相關概念,比如“偉大”“巍峨”“宇宙”等等。聽障學生在學習類似抽象概念的時候往往難以理解。此時,通過多媒體播放一個情景或者一個小故事將有效地幫助他們理解這些詞語。
南昌市啟音學校非常注重教師如何將信息技術運用到課堂教學當中。教師的公開課大多數要求必須使用多媒體教學,在教學過程中要根據教學的環節靈活使用靜態圖片或者動態影音來幫助學生理解。通過經常舉辦教研活動來提高教師將信息技術與課程整合的能力。引導教師在教學中通過信息技術的使用來創設情景、啟發思考、獲取信息,同時引導學生在學習過程中能夠借助信息化設備自主探究、合作學習等,從而實現一種既能發揮教師主導作用又能充分體現學生主體地位的新型教與學方式。通過這種方式調動學生學習的積極性、主動性、創造性,從而改變教師為中心的傳統課堂教學模式。
(五)信息技術與教育對象的匹配
普通學校的信息化建設大致都可以統一模式,因為教育對象基本一致,但是特殊教育學校不行。目前國內特校主要分四種類型,單一聾校、單一盲校、單一培智學校,以及綜合類特校。三類學校教育對象都存在顯著差別。其中綜合類特校同時招收有聽障學生、視力障礙學生、智障類學生、甚至還有自閉癥和腦癱等類型。學校信息化建設的內容和教育對象密切相關。對于單一聾校而言,聽障學生接收信息主要靠視覺,所以聾校需要在教室、宿舍、操場等場所建有電子顯示屏,實時傳遞上課、下課、教學通知等信息。對于單一盲校而言,視障學生需要依靠聽覺和觸覺來獲取信息,所以學生用計算機在鍵盤選擇和讀屏軟件等方面就要特別注意。對于培智學校而言,受智力的限制,學生無法使用較復雜的軟件,計算機的使用更多是為了吸引學生的注意力,提供生動活潑的圖像信息或影視畫面,提供學生學習的興趣。因此,教育信息技術與教育對象的匹配至關重要。
南昌市啟音學校是一所單一聾校,學校根據聽障學生的身心特點,在每個班級的教室、走廊、大型公共場所都設立了LED顯示屏,用于及時告知學生上下課情況和日常管理情況。除此以外,針對高中部學生職業訓練的需要,學校在學生用電腦上安裝了許多與職業教育相關的模擬訓練軟件。此外,更重要的是,學校的所有LED顯示屏以及相應的教學軟件使用頻率非常高,而不是在應對檢查或者參觀時才偶爾打開。
三、結論
南昌市啟音學校在教育信息化建設上走在了江西省的前列,學校在信息化設備的經費投入、設備的使用、師資的培訓、特別是設備與教育對象和教育課程的匹配上做了大量的工作,取得了很好的成效,可以成為其他特殊教育學校學習的范例。需要說明的是,學習南昌市啟音學校信息化建設的經驗,不僅僅是學習其設備的配制方式,或者羨慕其良好的辦學條件,更重要的是學習其信息化教育的辦學理念,以及其對信息化資源的利用方式。正如華東師范大學教育信息技術系張際平教授所說:“信息技術教育應用,要從關注信息化的基礎設施建設轉向關注實際應用的效益和效能;從關注教育技術應用的表面轉向各學科教學質量和促進學生學習的實際效果;從關注個別學校的實驗轉向關注成片的規模質量效益;從關注短期行為轉向關注可持續發展”[5]。
參考文獻:
[1]中小學教師教育技術能力標準(試行)[J].中小學信技術教育,2005(2):20.
[2]教育部關于印發《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》的通知[ED/OL].,2012-3-13.
[3]信息技術與課程有效整合的基本特征[EB/OL].http:///content/461853.2010-05-14.
Research on the Application of Virtual Reality Technology in Modern Education
REN Hai-peng, DENG Chun-hong,SUN Yu
(Anhui Technical College of Mechanical and Electrical The Department of Information Engineering,Wuhu 241002, China)
Abstract: with the rapid development of modern information technology and multimedia technology, a variety of new educational models based on modern information technology emerge as the times require. The emergence of virtual reality technology has opened a new chapter for the information and network development of modern education. Based on the elaboration of the concept and characteristics of virtual reality technology, this paper discusses the advantages and functions of virtual reality technology in modern education from three aspects: teaching idea, teaching method and teaching content. Finally, the paper puts forward the concrete way of applying virtual reality technology in modern education, which provides a useful reference for promoting the application of virtual reality technology in modern educational field.
Key words: virtual reality technology; modern education; distance education; simulation experiment
?魍車慕逃?模式已經難以適應和滿足現代教育的需求。單一的紙質教材、單向灌輸的教學方式以及精工細作的教學內容嚴重影響教學質量的提升。在此形勢下,教育教學的改革與創新已經勢在必行。虛擬現實技術的出現及應用很好地解決了這些問題。實踐證明,基于虛擬現實技術的教育教學方式更加適應大容量快節奏的現代教育需求[1]。因而,廣大教育工作者以及相關領域研究者對虛擬現實技術高度重視,并大力推廣其在教育教學領域中的應用。
1 虛擬現實技術的概念及特征
虛擬現實技術指的是利用計算機技術為學習者提供一個可感知的三維空間虛擬環境,在這個虛擬環境中學習者可以通過視覺、聽覺、觸覺相互感知和交流,產生一種身臨其境之感。虛擬現實技術作為一種以強化人機交互功能為目標的技術,整合了計算機圖形學、人機接口技術、人工智能技術以及可視化技術等多種先進技術的優勢,可以讓學習者沉浸在虛擬現實環境中,激發學習動機、增強學習體驗、實現情境學習[2-3]。具體而言,虛擬現實技術有三大突出特征:1)交互性,可以實現與自然技能十分接近的交互;2)沉浸感,可以使學習者完全沉浸在虛擬現實世界中;3)想象性,可以使現實世界中許多不存在或不易被察覺到的情景變得具體化。
2 虛擬現實技術在現代教育中應用的優勢及作用
虛擬現實技術在現代教育中的應用具有很大的優勢及作用。基于虛擬現實技術的現代教育教學模式中的學習情境、學習資源和學習工具都進行了全面的革新。這種革新能夠有效作用于傳統的教學理念、教學內容以及教學手段,使之更加完善,更加符合現代教育的發展趨勢和要求[4]。需要強調的是,這種優勢及作用是不會“自我發揮”的,需要教師不斷充實自我,積極接受虛擬現實技術,更新教學理念、改進教學手段、拓展教學內容,全面提高自身的綜合素質能力。
2.1發展教學理念
我國現有的教育理念與國際上先進的教學理念相比,還存在很大的差距。虛擬現實技術的應用有助于促進我國教學理念的發展,實現與國際先進教學理念的接軌。這無論是對我國教育事業可持續發展而言,還是對推進社會主義精神文明建設而言,都具有重大現實意義[5]。從教師的角度講,虛擬現實技術的輔助教學功能是十分強大的。這就意味著教師要徹底打破傳統的“三中心”教學理念,鼓勵學生自主學習與探索。但是,這并不等同于教師在教學過程中的作用減弱了。相反,基于虛擬現實技術的教育教學模式對教師的綜合素質能力提出了更高的要求,教師不僅要學習虛擬現實技術的操作與應用,還要扮演講解者、引導者、組織者多重角色。虛擬現實技術對教師素質能力提出的要求與建構主義學習理論、情境學習理論、自我導向學習理論等并無本質區別[6][7]。由此可見,虛擬現實技術在現代教育中的應用能夠幫助教師發展教學理念,逐步與世界先進的教學理念接軌。
2.2改進教學手段
長期以來,我國教育采用以教師講解為主的教學手段,形式單一、枯燥,很難激發學生的學習興趣。虛擬現實技術的應用為我國傳統教學手段的改進提供了有利契機。在虛擬現實技術的支持下,可以充分實現人機交互,使學生的視覺、聽覺、觸覺等多種感官都參與到學習過程中。同時,應用虛擬現實技術,還可以使小組合作學習方式、競賽學習方式、在線學習方式等先進的教學方式和手段得到更高效的利用,激發學生全面參與、全程參與,實現教學手段的新突破。
2.3拓展教學內容
受傳統教學模式的桎梏,教育機構設定的教學內容是十分有限的。比如,教材內容以文字形式為主,很多東西難以表達出來。又比如,實驗教學中,基于對學生人身安全、實驗成本以及其他各種因素的考慮,僅設定了一小部分安全系數高、易操作、實驗成本低的實驗項目。這不僅不利于激發學生學習的興趣和動機,還很容易造成知識點斷裂的問題,影響學生學習的系統性、全面性和深入性。虛擬現實技術具有想象性的特征,可以把課本無法表達的教學內容通過夸張的形式變得具體化。另外,虛擬現實技術中的實驗設備都是虛擬的,而且可以重復利用,不用考慮成本的問題??傊?,在虛擬現實技術的幫助下,可以把許多教材中難以表達或實驗中難以操作的教學內容具體、形象地展現出來,實現教學內容全面化、多元化,從而為學生學習提供更豐富、更完善的教學資源。
3 虛擬現實技術在現代教育中應用的具體方式
3.1自主探索學習
傳統的學習模式受到時間和空間的嚴格限制,學生只能在固定的時間和地點接受知識傳授。在現代信息技術的支持下,學習者可以通過網絡平臺接受在線教育,但是這種在線教育的人機交互性比較差,很難激發學生的學習興趣。虛擬現實技術在現代教育中的應用可以加強人機交互,促進學生以更大的熱情投入到自主學習和研究探索中。無論是在校學生,還是已經步入職場的人,或是接受特殊教育的殘障人士,只要有學習需求和動機,都可以通過網絡平臺自主探索學習。而且,在虛擬現實技術的支持下,學習者在網絡平臺的學習體驗就如同“身臨其境”一般。學習者可以跟著自己的學習思路和學習進度自主選擇教學內容、會話情境,大大提高學習的自主性,進而提高學習效率。
3.2模擬實驗學習
現實的實驗中有一些高成本或高危性的實驗是很難操作的,利用虛擬現實技術可以把實際生活中許多不便操作或不易操作的實驗演示出來,讓一些深奧晦澀的知識直觀地呈現在學生面前。這不僅有利于激發學生的學習興趣,而且還有助于引導學生在“逼真”的學習場景中加深對知識的理解和記憶。比如,化學實驗中一些容易引發爆炸、燃燒等現象的實驗,在學校實驗室是不具備操作條件的,通過模擬實驗學習可以讓學生“親自見證”這些高危實驗過程及現象。又比如,地理中的地殼運用,僅憑教師的講解,學生是很難理解地殼運動的原理的,在模式實驗室中可以把整個地殼運動的過程清晰、直觀地展現出來,讓學生通過對地殼運動現象的觀察深刻理解這一知識點的本質內容。同時,對于一些實驗內容比較復雜,需要長時間觀察和記錄的實驗,可以通過虛擬實驗室“精剪”出來,不僅讓學習者直觀地看到了整個實驗變化過程,而且還大大節省了學生的學習時間和精力,提高學習效果。目前,虛擬實驗室在物理化等理科教育中的應用已經逐漸普及,并取得良好的教學效果。但其在文科領域中的應用還很少,有待相關領域研究者繼續發掘虛擬現實技術的潛力,加大其在文科教學領域的應用。另外不得不提的是,虛擬軍事訓練場,其與虛擬實驗室的功能大同小異,通過構建真實的對抗訓練環境,對學習者進行軍事訓練。
3.2遠程開放學習
遠程開放教育主要以現代信息技術及多媒體技術為教學手段,其改變了傳統的教師面授的教學模式,受教育者通過衛星電視直播或計算機網絡進行學習,也可以下載教學資料自學。經過長時間探索,我國的遠程開放教育已經頗具規模,并取得了一定的成效。但是目前遠程開放教育教學資源管理平臺和網絡教學資源整體上種類繁多、形?B各異、互不兼容。因此,政府相關部門和遠程開放教育機構致力于“云計算”整合技術的研究,吸收和引進國內外先進的網絡技術,優化遠程開放教育教學資源體系結構。筆者認為,在遠程開放教育教學資源整合研究中應加大對虛擬現實技術的研究和應用。
隨著互聯網行業的發展,計算機網絡技術水平大幅度提高,人們對網絡服務器的數量和性能方面的要求也明顯提高。然而,由于開發新的服務器造價過高,開發起來并不容易。面對人們對計算機資源高計算水平的迫切需求,利用現有計算機資源的合作來代替開發高端服務器的獨立計算能力的想法產生,這就是最初的“云計算”理念。云計算技術的工作原理是把數量龐大的中端、甚至低端的計算機資源組合到一起,形成一個規模巨大的資源服務平臺。用戶不用考慮資源服務平臺內部是如何運作的,只需要訪問客戶端就能獲取相應的資源服務。而且可以按使用費用隨時獲取,靈活性強、成本低廉。但是,“云計算”技術的應用只能提高遠程教育資源的開放性和共享性,并不能改變教學資源的形式。基于虛擬現實技術的遠程開放教育系統可以進一步豐富教學資源形式,學習者可以通過多種感官感知虛擬世界中的一切,從而完全沉浸在這個虛擬世界中,強化學習體驗,提高學習效果。