基于计算机平台的交互式教学模型研究

贺佃忱, 董运来

(1. 沈阳师范大学 人事处, 沈阳 110034; 2. 沈阳师范大学 国际商学院, 沈阳 110034)

基于计算机平台的交互式教学模型研究

贺佃忱1, 董运来2

(1. 沈阳师范大学 人事处, 沈阳 110034; 2. 沈阳师范大学 国际商学院, 沈阳 110034)

计算机的快速发展为各种教育发展带来机遇和挑战,计算机应用于教学改革中,极大地提高了教学效率,快捷方便的管理也增加了教育的优势。尤其为了提高教育的教学效果,文章提出了一个基于计算机平台的交互式教育训练模型。首先,介绍了现代体育教育存在的问题;其次,分析了交互式教学模型的可行性,提出了交互式教学体育评价系统的数学模型,构建了可伸缩的安全计算机平台架构;最后,建立交互式教学策略模型。研究了基于计算机平台的交互式教学策略的实践方法,以体育教育为研究对象来分析交互式教学模型的优势,分析了体育教学互动教学的实验数据,发现此教学模式提高了学生的自我效能感。基于计算机平台的交互式物理训练模型具有良好的教学效果。

计算机交互模型; 教育; 可行性; 可伸缩的体系结构

0 引 言

课堂教学[1-2]是非常普遍的一种教学方式,是学校教学工作的最基本形式,同时也是培养学生能力的基本形式,是提高学生科学素质的重要组成部分。课堂是提高教学质量的关键,课堂教学是良好的,课堂上学生的注意力集中,思维开放,能够快速回答问题,学生与教师之间的关系也可以良好协调;相反,学生们就会情绪低落,无精打采,教师和学生之间的协调不佳。研究生课程教学也不例外。

目前,研究生招生人数继续增加,专业类别也在增加。2009年,国家开始招收全日制体育硕士研究生。与以往对体育教学硕士学位的研究相比,其培养目标主要是应用于培养高水平和应用型人才。为了实现这一目标,试点高校积极探索有效的教学方法。然而,在现阶段的体育教学模式中,当前我国研究生,因为学生主体性的形成和发展机制严重缺乏,受传统教学观念影响,在课堂教学过程中,教师的说和学生的听现象来说,简单的传授知识非常普遍,这严重影响了学生的学习积极性。因此,近年来,教育改革的发展趋势在教学与学习过程中日益突出,互动教学[3-5]模式应运而生。互动教学是Palincsar(1982年)提出的,然后得到了进一步的研究和发展。最经典的一个例子是McCray教授做了关于美国互动的实验研究,他把学生分成了12组来合作学习。通过计算机把问题交给学生,然后课堂讨论学生对问题的看法。通过学生的回答可以知道这些基本概念对于学生来说是否困难,这种快速的反馈能使老师及时解决学生的问题。因此,可以建立以学生为中心的教学模式,探讨获取知识的主要途径。在我国目前的体育教学研究中,“互动”教学的定义和内涵还没有形成一个统一的认识。一种观点是“互动教学法”,它是第一个为老师提供示范指导的,逐渐从指导到帮助和促进,然后学生调整自己的学习过程。另一种观点认为,互动教学模式是基于教师和学生背景的互动教学方法。前者强调互动教学的过程,后者突出其内涵和特点。事实上,互动教学接受学习者的相互支持和促进,教师应该帮助学生讨论,学生演讲的评价应该能够引导学生做出更有建设性的回答。

1 交互式教学的可行性分析

交互式教学是要更加注重人与人之间的交流。对教学资源的要求较高,如课堂教学中不止一位教师,许多教学网站等。老师要求:每个班都有1个老师,至少有3个老师一起听学生们讨论,相互帮助提高分数。互动式教学要求教师在面对不同专业方向的学生时,要有广泛的知识,要听他们的演讲,并及时给予评价。教师应该具有专业精神,提前讨论问题,尽可能参与讨论。教学对象要求:有一定的专业知识,能够根据学习任务收集信息,分析老师上课前提出的问题,解决问题。综合多学科课程是适当的,以帮助不同专业方向的学生表达不同的观点。教学组织形式:集体教学、集体学习、个体学习多种形式。教学过程组织应紧密,需要与学生多次沟通,课堂安排讨论问题,指导学生在课堂上讨论,学生发言后发表评论,课后发言。其他教学资源:需要大量的教学场所供学生讨论;多媒体,以增加信息量;一个更全面的图书馆和信息资源,供学生获取信息。教学资源需要统一协调,教师发挥主导作用,教学过程组织是基础,小组合作是关键[6]。

2 交互式教学评价函数设计

在此评价系统中,适应度函数f(x)表明了测试属性与染色体(以经典遗传算法为例)要求之间的误差是明显的,适应度函数可以反映测试属性和需求之间的差异。适应度函数f(x)越小,性能越好。这也是考卷的要求。使用知识点误差来表示动态调整的知识点的学习情况。指定参数的值是Ai+Di×18。其中,Ai为问题的答案,Di为问题的困难度。Ci的使用表达了指定比率的第i个标题,定义如下:

其中n是染色体K中的基因数量的整体得分。

染色体中K个知识点的误差是

其中:Ckk为第K个染色体中知识点的权重;C1k为第1个染色体中知识点的权重。知识点整体误差是:

其中n是知识点的总数。在这个评价系统中,在适应的程度上,适应性自我测试设计的通常方法是不同的。评价试卷适应性程度的设计公式为:

在这个公式中,R用来表达在染色体中知识点的整体误差,φ用于表示基因位点的使用,以及染色体所指定的测试时间的误差,γ是指染色体中基因位点的平均困难和测试难度的误差,ξ指每个项目的暴露程度。为了有效地将尺寸误差,相关权重比例,公式(5)中的误差权重值在实际应用中得到。很明显,该基因的f值越小,其对基因的适应程度越高。在遗传算法的实际应用中,如果一个基因的适应度值小于指定值或迭代次数,就会终止运算,生成新的染色体。用于收敛时期自我测试的设计,

其中,Φt是染色体中动态知识点的动态权重误差,这里介绍了学生知识点学习情况评估的权重因子Cs,

Csp是知识点的平均正确率,即所有考生的总分和知识点的总分的比例。Csk是在正确的知识评估过程中自我测试的学生数。即评价中知识点的总分和总分的比值。不难看到,0

知识整体误差:

其中,n是知识点的总数。从以上公式可以看出,染色体上的知识点的权重可以自行测试学生动态变化[7-9]知识点的准确性。

3 可扩展的安全计算机体系结构建模

图1 可扩展的安全计算机结构体系Fig.1 Extensible security computer architecture system

可伸缩的安全计算机系统[10-13]的层次结构如图1所示,系统由3个处理器和3个冗余管理单元组成。处理器内部软件结构可分为3大部分:即底层操作系统、中间层平台软件、上层应用软件。在功能上,处理器完成数据处理、状态表决等,冗余管理单元功能也十分强大,它不仅可以输出同步信号、进行故障隔离、系统降级,也可以进行系统重构等非功能性任务。一般来说,处理器是一个数据计算和冗余管理计算单元的系统,RM是冗余管理的执行单元。

应用软件是整个安全计算平台的服务对象,系统为应用软件提供高可靠的数据。应用软件是指系统,或者平台软件对他们是透明的。在实时操作系统和安全平台软件的保护下,应用软件只需要注意应用程序的功能要求。平台软件是处理器单元和整个系统的核心。它以特定的方式加载应用软件,这是安全计算机的核心体现。

4 交互式教学策略的实现

互动式教学策略模型如图2所示。

图2 互动式教学策略模型Fig.2 Interactive teaching strategy model

建立以学生为中心的概念是互动式学习的基础。随着现代社会的进步,终身体育理论的实施已被广泛接受,使这项运动贯穿于人们的整个生活,让大家所熟知。在学校里,体育教学应该除陈去旧,改变过去的落后观念,一切以学生为中心,创造尽可能多的学习机会,使学生学习不受时间和地点的约束。体育教学应反映学生的具体学习特点,学生是教学当中的核心,在教学当中,如果学生有任何需求在不违背基本的教育前提下,都应当满足,选择和发展学生的教育活动,安排相应的课程和教学。目前,“高中体育教学标准”设置了五项:体育参与、运动技能、身体健康、心理健康、社会适应。这些目标是一个完整的整体,充分体现了体育课程是一个基于特征和生理、心理、社会适应三维健康的体育锻炼。围绕学校和教师在实施“标准”的过程中,要充分注意五个方面的具体目标,特别是加强心理健康和社会适应两个方面,以促进高中体育课程目标的实现。合理设置教学单元是互动教学的条件。体育互动教学质量与班级的班级人数密切相关。从我国目前的形势来看,对于那些超过六十多人的班级来说,提高高中体育教学质量有很大的困难。因此,体育教学的互动式教学应在小班教学的教学中进行,以提高教学质量,提高体育教学效率是十分重要的。此外,有条件的高中体育课程主要以男女的形式上课,这是因为随着年龄的增长,男女学生之间的差异变得越来越重要,比如身体健身、技能、兴趣爱好等。为了促进教师的教学,通常的做法是把两个平行的班级排成一排,然后由班上的老师和班上的另一名老师负责两个班。这种方法大大促进了体育教师备课和高中教学的布局,提高了体育互动教学的效果。最后,互动体育教学应以学生的兴趣爱好为基础。这有助于进一步激发学生对体育的兴趣,促进学生养成坚持体育锻炼的习惯。提高体育教学的互动教学方法是互动教学的核心。在体育教学中,互动教学的核心是“互动”,使师生互动真正意义上,学生需要积极主动地参与教学活动,同时,师生之间的关系应该是和谐、放松的。首先,体育教学的互动教学应促进适当的情境的建立。学生在体育教学中处于直接设计或间接控制体育教师的情境下,情境应具有学生运动动机的作用。教师在体育教学活动中可以注重激发学生的内在动机。学习目标的学生渴望一种尝试的心态和强烈的成功欲望。因此,在体育组织中,根据教师的情况需要精心设计,让学生通过观察、对比和实验来提高他们参与动机的活动。体育活动的产生应充分调动学生的归属感。体育活动不是一个人的活动,而是在体育教育和培训中人际交流的高频特征,让学生认识到教师的身份认同、接受和归属感。

在体育互动教学建立当中专业体育教师是关键的一部分。教师的素质与教学质量成正比,因此只有通过提高教师的整体素质,才能有效的提高体育教学质量。体育教育的特殊性和自身的特点给教师带来了很大的挑战。体育教师不仅对于学生的身体健康提供有效的指导,最重要的还要应指导学生自主学习,培养学生的自学能力和技能。自学能力是决定教育质量的关键环节。培养学生的自学能力需要教师在面对的过程中贯彻“远”的原则,留给他们思考的空间。教师必须掌握先进的教学方法,满足现代网络信息的要求,社会教师应具有知识结构的发展,提高体育教学的教学效率,适应现代教学模式的转变。此外,体育教师的稳定和高水平是体育教师建设的长期战略选择。学校应加强对体育教师的新知识、新思想培训,从质的方便给予提升,体育教师应有对体育教学进行体育教学,研究适合学生的体育教学方法,从而摆脱传统的体育教学模式,提高互动式体育教学质量。

5 结果及分析

自我效能感量表[14-15]是用来指国家男性和女性对自己行动的控制或主导(一般来说,全国大学生GSES得分是2.69+0.57和2.55+0.57),修改一个标准差的平均值用来选择高自我效能感量和低自我效能感量组,参加问卷调查的2011级和2010级师范大学体育硕士,GSES得分高于标准差(超过2.69+0.57和2.55+0.57)在高自我效能感量组中,GSES得分低于标准偏差(少于2.690.57和2.550.53)在低自我效能感量组中,其他人则是一般效能感量组。对学生在互动教学实验中的表现进行了比较分析,结果如表1所示。

表1 实验前后学生自我效能感量的比较Tab.1 Comparison of before and after student self-efficacy

在实验组中,高自我效能感量的数量从10个增加到20个,比例从21.3%上升到34.7%,也就是说,人数大大提高了。一般有效能感量组的男生人数从55人减少到49人,比例从77.9%下降到71.4%,略有下降。低自我效能感量组的人数从5人到3人,比例从7.1%下降到4.2%。通过数量和比例的变化趋势中可以看到交互式教学模式,高自我效能感量的数量已经大大提高,与此同时,低自我效能感量也有一定数量的下降,互动教学方法提高了学生的自我效能感量。在实验组中,互动教学模式,以及学习过程,学生交流,合作,避免弱点,继续与老师一起探索,丰富和提高自己的知识,学生对自己更加自信。因此,实验组在岗位测试中,高自我效能感量群体的数量显著增加,低自我效能感量群体的数量减少。

6 结 论

随着计算机技术的发展和普及,计算机平台已被应用于体育教学的交互式教学。分析了交互式教学的可行性,建立了基于理论的交互式教学策略模型,提出了教学策略的实现途径。互动教学模式可以在一定程度上提升学生的整体自我效能感,并在促进体育教学中发挥更大的作用。

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Studyoncomputerplatform-basedinteractiveeducationmodel

HEDianchen1,DONGYunlai2

(1. Department of Personnel, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China; 2. College of International Business, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

The rapid development of the computer brings opportunities and challenges for a variety of education development. The application of computer in teaching reform has greatly improved the teaching efficiency, and the quick and convenient management has also added the advantage of education. Especially in order to enhance the physical education’s teaching effect. This paper presents a platform based on computer interactive model for the education training. First, this paper introduces the problems of modern physical education. Second, it analyzes the feasibility of interactive teaching model, then the mathematical model of interactive teaching physical education evaluation system is put forward. Finally, the scalable architecture of safety computer platform and interactive teaching strategy model are set up. This paper studies the practice method of interactive teaching strategies based on computer platform, physical education is as the research object to state the advantage of interactive teaching model, and analyzes the experimental data of sports teaching interactive teaching. It is noted that this teaching mode can improve the students’ self-efficacy. Therefore, the new teaching method has good teaching effect in modern education.

Computer interactive model; Education; Feasibility; Scalable architecture

2017-08-15。

2017年国家社会科学基金青年项目(17cty008)。

贺佃忱(1981-),男,辽宁海城人,沈阳师范大学讲师,硕士。

1673-5862(2017)04-0508-05

TP391.9

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2017.04.025