第一篇:讓教育更接地氣的虛擬仿真技術(shù)
讓教育更接地氣的虛擬仿真技術(shù)
虛擬仿真技術(shù)的定義有多種,現(xiàn)在還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。狹義定義:虛擬仿真技術(shù)就是一種先進(jìn)的人機(jī)交互方式。廣義的定義:虛擬仿真技術(shù)就是對(duì)真實(shí)世界的三維模擬。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域很多,在這里華銳視點(diǎn)為您介紹一下在教育方面的應(yīng)用。
隨著虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成熟,人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,它除了可以輔助高校的科研工作,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也具有如利用率高,易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)的許多高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)的需求建立了一些虛擬實(shí)驗(yàn)室。
核科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以利用3D眼鏡,在投影幕上看到虛擬的三維核電站,身臨其境地了解一座龐大復(fù)雜的核電站如何有序運(yùn)行;機(jī)務(wù)維修工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以利用交互手柄,對(duì)3D虛擬駕駛艙里的飛行設(shè)備進(jìn)行“拆裝”,了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成;藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以在等比例大小的三維虛擬環(huán)境中一邊瀏覽,一邊進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整;武裝警察學(xué)院的學(xué)生,可以在高度逼真的火災(zāi)事故環(huán)境中,拿起虛擬“滅火器”撲滅火焰,進(jìn)而提高對(duì)突發(fā)事故的臨場(chǎng)處置能力;石油大學(xué)的學(xué)生,可以在三維虛擬培訓(xùn)環(huán)境中,熟悉石油開(kāi)采的操作及工藝流程,加深對(duì)抽象知識(shí)的理解??虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分利用計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源,將為各學(xué)科領(lǐng)域構(gòu)建一個(gè)高度逼真的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式所創(chuàng)造出的沉浸感,用互動(dòng)的方式培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,這是傳統(tǒng)教學(xué)模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。由此可以,虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn),讓教育更接地氣了。
第二篇:施工安全vr運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)
隨著建筑安全科技的發(fā)展,vr科技也開(kāi)始應(yīng)用建筑安全領(lǐng)域。建筑vr安全教育體驗(yàn)館是集安全教育、質(zhì)量樣板、綠色施工為一體的體驗(yàn)館。
建筑vr安全教育體驗(yàn)館共有兩種體驗(yàn)?zāi)J椒謩e為:PC端BIM+VR體驗(yàn),手機(jī)端BIM+VR體驗(yàn)。相比于PC端,手機(jī)端體驗(yàn)更加靈活,不受場(chǎng)館限制。建筑vr安全體驗(yàn)館把建筑工地的實(shí)景轉(zhuǎn)換到虛擬場(chǎng)景中。
體驗(yàn)者僅需用手機(jī)掃描二維碼,戴上VR設(shè)備,即可體驗(yàn)到安全體驗(yàn)館、質(zhì)量樣板、場(chǎng)布及綠色施工設(shè)施虛擬場(chǎng)景,不但可以清晰明了地查看工程的整體概況和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的每一個(gè)部件,還能進(jìn)一步優(yōu)化建設(shè)方案、提高工程質(zhì)量。該體驗(yàn)館還能模擬電擊、高空墜落、洞口墜落、腳手架傾斜等效果,施工人員可以通過(guò)虛擬場(chǎng)景模擬,有效避免施工時(shí)的安全事故。將手機(jī)放入VR眼鏡中,可對(duì)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行全視野觀(guān)看。配合技術(shù)交底,工人可更直觀(guān)的感受、學(xué)習(xí)其中的內(nèi)容。
想象一下,如同看3D-IMAX電影一樣,體驗(yàn)者戴上VR眼鏡后,仿佛身臨其境,整個(gè)工程形象逼真地展示在眼前,似乎觸手可及:體驗(yàn)者可以在虛擬的建筑工程中隨意“進(jìn)出”、“攀爬”,可以逼真地感受日夜交替下的工程風(fēng)景,也可以清晰明了地查看工程結(jié)構(gòu)的每一個(gè)部件、得到詳細(xì)的屬性、參數(shù)……在這個(gè)虛擬的世界里,一切都那么“真實(shí)”
目前建筑工地傳統(tǒng)安全教育主要體現(xiàn)為“灌輸式”“填鴨式”培訓(xùn),盡管絕大多數(shù)工人能夠順利通過(guò)考核上崗,但安全意識(shí)卻始終參差不齊。因此VR安全教育系統(tǒng),通過(guò)對(duì)高處墜落、火災(zāi)、機(jī)械傷害、物體打擊等項(xiàng)目的虛擬化、沉浸式體驗(yàn),達(dá)到施工安全教育目的。
體驗(yàn)館的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
(1)新興的科技體驗(yàn)激發(fā)了工人參加安全教育的興趣,工人對(duì)安全事故的感性認(rèn)識(shí)也會(huì)增強(qiáng);
(2)虛擬場(chǎng)景建設(shè)不再受場(chǎng)地限制,可最大程度模擬真實(shí)場(chǎng)景下的安全事故;
(3)體驗(yàn)者進(jìn)入虛擬環(huán)境可對(duì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)、優(yōu)秀做法進(jìn)行學(xué)習(xí),獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息,同時(shí)還可進(jìn)一步優(yōu)化方案、提高質(zhì)量;
(4)虛擬環(huán)境中的質(zhì)量模型樣板由Revit軟件繪制,有效避免了由于工人技能差別帶來(lái)的樣板標(biāo)準(zhǔn)化的差異;同時(shí)可以避免材料和人工的浪費(fèi),符合綠色施工的理念。
第三篇:虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用
虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用
摘要:虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用已日益廣泛。該文結(jié)合四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)情況,對(duì)中心的數(shù)字化3D虛擬口腔解剖實(shí)習(xí)的平臺(tái)、穆格數(shù)字化虛擬I:1腔技能培訓(xùn)系統(tǒng)及口腔醫(yī)學(xué) 仿真機(jī)器人實(shí)習(xí)機(jī)等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作一介紹,并對(duì)虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用作一展望。
關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù);口腔醫(yī)學(xué)教育;應(yīng)用現(xiàn)狀
虛 擬仿真,也稱(chēng)虛擬實(shí)境,是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的具有視、聽(tīng)、觸等多種感知的虛擬環(huán)境,通過(guò)使用各 種交互設(shè)備,同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用,使操作者產(chǎn)生身臨其境的交互式視景仿真和信息交流,是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機(jī)接口技術(shù)。該技術(shù)由美國(guó)V PL公司 創(chuàng)建人拉尼爾(JaronL anier)在8O年代初提出,最早源于美國(guó)軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)。9O年代初在商業(yè)領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展。目前虛擬仿真技術(shù)的 應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,除在軍事作戰(zhàn)模擬,飛機(jī)、船舶、車(chē)輛現(xiàn)實(shí)虛擬駕駛訓(xùn)練,飛機(jī)、導(dǎo)彈、輪船虛擬制造,以及在城市規(guī)劃、地理信息、室內(nèi)設(shè)計(jì)、文物保護(hù)等現(xiàn) 實(shí)虛擬仿真模擬外,其在醫(yī)學(xué)生物領(lǐng)域的應(yīng)用也被廣泛關(guān)注。本文結(jié)合四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)方面的應(yīng)用,對(duì)虛擬仿真技術(shù)在口 腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望作一介紹。
1虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域應(yīng)用的必要性
醫(yī) 學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù),構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象的新型教學(xué)方式。學(xué)生在虛擬環(huán)境中 開(kāi)展實(shí)驗(yàn),達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。教育部根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020周學(xué)東,等:虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用 年)》,啟動(dòng)了國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)工作。
虛 擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用是促進(jìn)醫(yī)學(xué)教育生動(dòng)化的需要。三維虛擬仿真軟件和虛擬課堂系統(tǒng)相結(jié)合,蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào)打破了時(shí)空局限性,為學(xué)生提供了真正的“開(kāi)放性教學(xué) 環(huán)境。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育難以直接展示人體結(jié)構(gòu)、疾病發(fā)生及發(fā)展過(guò)程等內(nèi)容,教學(xué)缺乏生動(dòng)性,難以形象化,不利于學(xué)生更好地掌握醫(yī)學(xué)知識(shí)。虛擬仿真三維軟件技術(shù) 建立的人體結(jié)構(gòu)模型,使學(xué)生通過(guò)人機(jī)交互,在模型內(nèi)部“漫游”,能夠非常直觀(guān)、輕松地學(xué)習(xí)人體解剖結(jié)構(gòu)。不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且將抽象的內(nèi)容具體 化、形象化,給學(xué)生留下深刻的記憶,也給教員提供了方便,大大提高了教學(xué)質(zhì)量。虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用是提高醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性的需要。醫(yī)學(xué)是一門(mén) 實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的優(yōu)劣對(duì)學(xué)好這門(mén)課程至關(guān)重要。學(xué)生只有通過(guò)足夠的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和一定數(shù)量的綜合實(shí)驗(yàn)才能獲得 必要的綜合技能。為醫(yī)學(xué)教學(xué)打造的各種三維虛擬互動(dòng)軟件和虛擬課堂系統(tǒng)的問(wèn)世,使得教學(xué)模具具有重復(fù)性和可逆性,學(xué)生得以有效培訓(xùn)一些無(wú)創(chuàng)性的操作方法,這對(duì)提高醫(yī)學(xué)教學(xué)質(zhì)量起到了很大的促進(jìn)作用。
虛 擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用是醫(yī)學(xué)教育順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。隨著社會(huì)的發(fā)展,患者自我保護(hù)意識(shí)加強(qiáng),醫(yī)患關(guān)系矛盾日益凸顯。這就要求學(xué)生在進(jìn)入臨床實(shí) 踐前必須盡可能地熟練掌握各種操作技巧,因此需要在臨床前的技能訓(xùn)練中給學(xué)生提供更真實(shí)、【核心期刊-代發(fā)】更先進(jìn)的模擬環(huán)境進(jìn)行各種臨床操作技巧的訓(xùn)練。應(yīng)運(yùn)而生的虛擬現(xiàn) 實(shí)技術(shù)為教師、學(xué)生提供了一個(gè)無(wú)創(chuàng)性、無(wú)損毀性、無(wú)危險(xiǎn)性的訓(xùn)練方式,通過(guò)學(xué)生在虛擬模型上的操作,完成對(duì)醫(yī)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練,為臨床實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。
2虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域應(yīng)用的必然性
目 前,國(guó)內(nèi)外口腔醫(yī)學(xué)高等院校進(jìn)行臨床前技能培訓(xùn)主要應(yīng)用仿頭模訓(xùn)練系統(tǒng)。但這種仿頭模訓(xùn)練系統(tǒng)無(wú)法將患者在治療過(guò)程中的疼痛、不適等感受反饋給操作者,使 學(xué)生及時(shí)糾正不良操作,缺乏臨床感;其次該系統(tǒng)使用的是塑料牙,質(zhì)地遠(yuǎn)不及真牙,不能體會(huì)真牙的操作感;再者,該訓(xùn)練模式只能進(jìn)行牙體硬組織疾病等部分常 見(jiàn)口腔疾病的治療和操作訓(xùn)練,難以模擬口腔軟組織疾病等其他口腔常見(jiàn)疾病,也不能進(jìn)行拔牙、牙周根尖周手術(shù)及牙槽外科手術(shù)等操作訓(xùn)練。綜合來(lái)看,仿頭模的 模擬訓(xùn)練項(xiàng)目較局限,給操作者帶來(lái)的體驗(yàn)真實(shí)感不強(qiáng),臨床感不高,具有一定的局限性,不能完全適應(yīng)日益發(fā)展的教學(xué)要求。因此,運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí) 驗(yàn)教學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3虛擬仿真技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
將 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與口腔教學(xué)相結(jié)合,在口腔教學(xué)領(lǐng)域是一次革命性的突破,歐美國(guó)家已有近20所高校使用了該技術(shù)。目前該技術(shù)在我國(guó)口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域也有了初步 的嘗試和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)一些知名院校已在各專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程中逐步借助虛擬仿真技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)功能,改進(jìn)或替代傳統(tǒng)的教學(xué)方式,其教學(xué)效果獲得了師生 的認(rèn)可與好評(píng),實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量的提升。目前虛擬仿真技術(shù)在口腔教學(xué)中的應(yīng)用主要有以下幾方面:
(1)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用虛擬仿真三維成像技術(shù)建立虛擬解剖實(shí)驗(yàn)室,其原理是以C T、M R I斷層掃描、人體切片、實(shí)物標(biāo)本掃描等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),應(yīng) 用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)【扣扣1138-745058】上重建逼真的實(shí)物圖像、器官組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)等各種虛擬解剖模型,從而建立虛擬口腔解剖標(biāo)本的數(shù)據(jù)庫(kù),并作為口腔解剖生理教學(xué)的 虛擬解剖實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開(kāi)放。學(xué)生可對(duì)該虛擬仿真解剖實(shí)驗(yàn)室的虛擬三維模型進(jìn)行立體或剖面觀(guān)察,還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)虛擬解剖實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn),實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。
(2)在口腔種植學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)等學(xué)科的 教學(xué)中,利用虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)口腔種植設(shè)計(jì)方案和口腔修復(fù)設(shè)計(jì)方案的虛擬三維圖像模擬,并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行力學(xué)系統(tǒng)和生物學(xué)合理性的分析和評(píng) 估,實(shí)現(xiàn)在口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)過(guò)程中對(duì)治療方案和手術(shù)過(guò)程進(jìn)行虛擬圖像模擬和治療效果評(píng)估的教學(xué)功能。
(3)在口腔疾病基本操作訓(xùn)練方面,虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用能較傳統(tǒng)模具訓(xùn)練的教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大、更逼真的功能。目前部分口腔醫(yī)學(xué)院校已著手建設(shè)口腔醫(yī)學(xué)臨床前技 能訓(xùn)練的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,利用虛擬仿真三維成像技術(shù)和高仿真機(jī)器人實(shí)現(xiàn)臨床診療過(guò)程的高仿真模擬和學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力的訓(xùn)練,整個(gè)過(guò)程無(wú)風(fēng)險(xiǎn)性、可重 復(fù)、實(shí)驗(yàn)成本低,并可根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行病案制定和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的靈活組合,具有高度仿真性和操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
4虛擬仿真技術(shù)在華西口腔醫(yī)學(xué)院教學(xué)中的應(yīng)用
四 川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)起源于1917年,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先河。華西口腔實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心經(jīng)過(guò)百年錘煉和不斷革新,現(xiàn)已成為教學(xué)理念先 進(jìn)、教學(xué)特色鮮明、教學(xué)體系科學(xué)完善、師資隊(duì)伍一流、教學(xué)成果顯著的口腔醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的國(guó)際知名品牌,成為引領(lǐng)我國(guó)口腔實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的方向,已成 為具有強(qiáng)大示范輻射作用的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的國(guó)家級(jí)口腔醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(下稱(chēng)示范中心)。隨著醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展需求,我院與時(shí)俱進(jìn),以示范中心為依托,根 據(jù)高等教育信息化建設(shè)和開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想,應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)和高仿真技術(shù),在示范中心的平臺(tái)上專(zhuān)門(mén)建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。現(xiàn)階段我院虛擬仿真實(shí)驗(yàn) 教學(xué)中心主要包含以下3個(gè)平臺(tái)。
4.1數(shù)字化3D虛擬口腔解剖實(shí)習(xí)的平臺(tái) 數(shù) 字化3D虛擬口腔解剖實(shí)習(xí)的平臺(tái)是基于3D技術(shù)可視化人體工程構(gòu)建的牙體解剖學(xué)及相關(guān)教學(xué)的應(yīng)用軟件而實(shí)現(xiàn)。該軟件按照國(guó)人牙體形態(tài)結(jié)構(gòu)和特征完成人的虛擬 口腔構(gòu)建和制作,利用A M B E R c T C 3D引擎建立三維牙體圖像,既可以進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn),以觀(guān)察牙體不同面的外形,還可在不同平面進(jìn)行切 割,觀(guān)察牙體的內(nèi)部構(gòu)造?!驹u(píng)職稱(chēng)發(fā)表論文】該軟件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)版和光盤(pán)版實(shí)現(xiàn)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生自學(xué)、復(fù)習(xí)。其直觀(guān)的視覺(jué)體驗(yàn),不僅可以廣泛應(yīng)用于口腔解剖生理學(xué)及相 關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),還能進(jìn)一步擴(kuò)展到其他口腔臨床學(xué)科,如口腔內(nèi)科學(xué)、口腔頜面外科學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)和口腔正畸學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、病案討論和治療方案設(shè)計(jì)等多方面應(yīng) 用,解決在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中真牙收集困難的實(shí)際問(wèn)題,并能提供大范圍的教學(xué)應(yīng)用,保障人才培養(yǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的需求。
4.2穆格數(shù)字化虛擬口腔技能培訓(xùn)系統(tǒng)
數(shù) 字化虛擬口腔技能培訓(xùn)系統(tǒng)由3D圖形生成工業(yè)計(jì)算機(jī)、實(shí)時(shí)觸感生成計(jì)算機(jī)、教學(xué)課程示范計(jì)算機(jī),以及學(xué)生操控終端和相應(yīng)應(yīng)用軟件組成。應(yīng)用軟件包括模擬臨 床病例、FI腔常用器械和操作評(píng)估體系等系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工作原理是:運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)和力反饋觸覺(jué)系統(tǒng)建立了一套能模擬臨床治療真實(shí)場(chǎng)景的力學(xué)感受系統(tǒng),能模擬出正??谇唤M織、離體牙的3D圖像,以及口腔常見(jiàn)疾病的軟、硬組織3D圖像,還可根據(jù)不同的治療方案選擇不同的虛擬工具,操作者在手持手柄時(shí)能感受 到虛擬工具與虛擬3D牙體接觸時(shí)的作用力與反作用力,獲得和現(xiàn)實(shí)中手持工具操作時(shí)相同的力學(xué)感受,從而能達(dá)到模擬訓(xùn)練臨床操作的效果。此外,該機(jī)能模擬大 部分口腔常見(jiàn)疾病的治療過(guò)程,并且能模擬出仿頭模難以實(shí)現(xiàn)的口腔軟組織疾病,以及活體組織在治療過(guò)程中的出血等實(shí)時(shí)反應(yīng)。不僅模擬疾病種類(lèi)多、效果逼真、操作手感真實(shí),而且能解決目前牙體標(biāo)本和疾病模型供應(yīng)缺乏、實(shí)驗(yàn)替代材料與真實(shí)疾病組織相差較大、學(xué)生在操作中難以獲得臨床病例真實(shí)感受的難題,以及直接 對(duì)臨床患者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大的問(wèn)題,更好地滿(mǎn)足目前的教學(xué)需求。
利 用該系統(tǒng)能開(kāi)設(shè)出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下難以開(kāi)展的、具有臨床高風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如牙體窩洞預(yù)備、開(kāi)髓、根管治療、根尖手術(shù)、拔牙術(shù)、口腔修復(fù)牙體預(yù)備、牙種植等 多種難度較大的臨床操作技能訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。學(xué)生在訓(xùn)練過(guò)程中能熟練掌握牙科手機(jī)力度控制和各種牙科器械的使用,并在牙科治療的各個(gè)具體項(xiàng)目上都能得 到良好的技能訓(xùn)練,為臨床實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),解決在專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中難以實(shí)現(xiàn)“身臨其境”的難題。
4.3口腔醫(yī)學(xué)仿真機(jī)器人實(shí)習(xí)機(jī)
口 腔醫(yī)學(xué)機(jī)器人訓(xùn)練機(jī)是一種臨床前技術(shù)訓(xùn)練和臨床實(shí)習(xí)的高仿真模擬訓(xùn)練設(shè)備,不僅有對(duì)學(xué)生進(jìn)行必備臨床技能培訓(xùn)的功能,還能模擬臨床患者疼痛、嘔吐等實(shí)時(shí)反 應(yīng),甚至能模擬因操作不當(dāng)造成患者不愉快等真實(shí)反應(yīng):如從患者眼睛上面移動(dòng)物品時(shí),能模擬出患者的恐怖感;操作者不慎碰到胸和肩膀時(shí)模擬出患者的不快反 應(yīng);在設(shè)備口腔內(nèi)安裝了表現(xiàn)嘔吐的反射傳感器,來(lái)訓(xùn)練對(duì)敏感患者的操作治療。同時(shí)學(xué)生還可以通過(guò)對(duì)機(jī)器人的問(wèn)診、解釋治療過(guò)程等語(yǔ)言交流工作學(xué)習(xí)與患者進(jìn) 行交流,完成學(xué)生接待患者時(shí)的“態(tài)度、習(xí)慣、接待方法”等重要方面的培養(yǎng)。通過(guò)仿真人的動(dòng)作、語(yǔ)言、表情多種反饋信息,學(xué)生可以改良自身操作手法和與患者 交流的語(yǔ)言,能夠達(dá)到在沒(méi)有教師的指導(dǎo)下,可以通過(guò)影像回放來(lái)重新冷靜地審視自己,實(shí)現(xiàn)自我改善、自我學(xué)習(xí)的目的。
5結(jié)束語(yǔ)
虛 擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能,在涉及高?;驑O端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作,以及高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等情 況時(shí),為醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。從華西口腔實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前已開(kāi)展的部分虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)效果看,師生對(duì)該技術(shù)的接受程度高,該 技術(shù)的應(yīng)用能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,深受學(xué)生歡迎。未來(lái)虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展方向還會(huì)向?qū)崿F(xiàn)更加逼真的現(xiàn)實(shí)環(huán)境、更好的人機(jī)交互體會(huì)、更高的現(xiàn)場(chǎng)感方面發(fā) 展。隨著人們對(duì)虛擬仿真技術(shù)的逐漸了解,以及它在各個(gè)行業(yè)的普遍應(yīng)用給人們帶來(lái)的極大方便,虛擬仿真技術(shù)勢(shì)必會(huì)得到更快的發(fā)展。這種技術(shù)革新是不可逆轉(zhuǎn)的 趨勢(shì),它將隨著時(shí)間的推移日臻完善,并且會(huì)運(yùn)用得更加廣泛。
第四篇:虛擬仿真技術(shù)在近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探討
虛擬仿真技術(shù)在近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探討
李明標(biāo)
(渤海大學(xué)數(shù)理學(xué)院,遼寧 錦州 121013)
摘要:分析了近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)的意義,探索仿真實(shí)驗(yàn)輔助近代物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)路線(xiàn),形成了電子教案理論指導(dǎo)-虛擬仿真軟件預(yù)習(xí)操作-物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量檢驗(yàn)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,歸納總結(jié)了教改實(shí)施的效果。
關(guān)鍵詞:近代物理實(shí)驗(yàn);虛擬仿真;教學(xué)模式;實(shí)施效果 Discussion of virtual simulation technology in modern physics experiment teaching
Li Ming-biao
(College of Mathematics and Physics, Bohai University, Jinzhou 121013, China)
Abstract: In this paper, the significance of introducing virtual simulation technology into modern physics experiment teaching is first investigated.Then, the teaching route of simulation experiment to assist modern physics experiment is explored.A new model of physics experiment teaching has been formed, which is instruction of electronic teaching casephysical experiment measurement test.Finally, the effect of educational reform is summarized.Key word: Modern physics experiments;Virtual simulation;teaching model;Effect of implementation
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 0、引 言
虛擬仿真技術(shù)對(duì)高等教育發(fā)展有著廣泛的影響,為高等教育提供了先進(jìn)的教學(xué)手段,改變了以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式。在教育部《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》中明確提出,在教學(xué)模式和方法上要“充分利用包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體教學(xué)軟件等在內(nèi)的現(xiàn)代教育技術(shù),營(yíng)造多元化的教學(xué)模式”等基本要求。將虛擬仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)促進(jìn)近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革起到了很大的作用。在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能上,實(shí)際動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器將是必要的,但在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在軟件設(shè)計(jì)引導(dǎo)下,對(duì)復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真更直觀(guān)并且容易[1]做到,對(duì)探索性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)J綄⒏鼮橛行В绕鋵?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理與分析,以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)等諸多環(huán)節(jié),都可采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析處理軟件獲得正確的結(jié)論,并在計(jì)算機(jī)上完成。如果說(shuō)普通物理實(shí)驗(yàn)以打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)為主,近代物理實(shí)驗(yàn)則注重培養(yǎng)分析、解決物理問(wèn)題的能力,那么虛擬仿真技術(shù)在近代物理實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)更明顯。為此,應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué),建立近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,符合教育部《基本要求》,適合當(dāng)今教育發(fā)展需求,緊跟時(shí)代發(fā)展步伐。
一、探索仿真實(shí)驗(yàn)輔助近代物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式
近代物理實(shí)驗(yàn)作為高等院校的專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn),教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、任務(wù)量大,受到儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料等因素的制約,這是在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的最突出問(wèn)題。如何合理有效的利用有限的師資和設(shè)備資源,在有限的時(shí)間和空間內(nèi)獲得良好的教學(xué)效果,是我們研究探討的重要課題。為了解決這一矛盾, 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入模擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,探索仿真實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)的新模式。
開(kāi)發(fā)制作近代物理實(shí)驗(yàn)電子教案,實(shí)現(xiàn)輔助實(shí)驗(yàn)講解,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,提高實(shí)驗(yàn)操作效率;應(yīng)用交互式仿真實(shí)驗(yàn)軟件,指導(dǎo)學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí),打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)呆板單一的模式,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供更為寬松自由,方便靈活的空間;在實(shí)驗(yàn)上,仿真實(shí)驗(yàn)拓展了有限的課堂教學(xué)時(shí)間,為學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)原理、驗(yàn)證設(shè)計(jì)思路;利用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論進(jìn)行分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)的歷史背景和意義進(jìn)行講解,對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行演示,使仿真實(shí)驗(yàn)成為連接理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)紐帶,形成電子教案理論指導(dǎo)-模擬仿真軟件預(yù)習(xí)操作-物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量檢驗(yàn)的仿真實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的一種嶄新教學(xué)模式。虛擬教學(xué)課件的設(shè)計(jì)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,操作由簡(jiǎn)到繁,內(nèi)容由少到多,使教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn),不斷深入。從打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)到實(shí)驗(yàn)技能的養(yǎng)成,再到實(shí)驗(yàn)技能的提高,教學(xué)內(nèi)容具有明顯的層次性,這就使
收稿日期:
基金項(xiàng)目:遼寧省教育廳教學(xué)改革項(xiàng)目(遼教發(fā)[2016]23號(hào)),渤海大學(xué)教改(2017A類(lèi))項(xiàng)目 作者簡(jiǎn)介:李明標(biāo)(1965-),男,副教授,主要從事實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)及科研工作。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣咭卜謱哟芜M(jìn)行。隨著實(shí)驗(yàn)層次的不斷提高,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粩嗵岣?,做?shí)驗(yàn)的精神狀態(tài)也發(fā)生了變化,由過(guò)去等教師講,等教師教,出了問(wèn)題等教師解決變?yōu)橐揽孔约恒@研解決問(wèn)題。隨的教學(xué)改革的不斷深入,實(shí)現(xiàn)從以教師為中心向以學(xué)生為中心教師輔助指導(dǎo)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,以灌輸式教學(xué)向邊學(xué)邊做的研究性教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,提高學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作技能。
二、虛擬仿真近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式實(shí)施取得的效果
通過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐,虛擬仿真技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式取得了良好的效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高了學(xué)習(xí)效率,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作能力。
(1)改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變以教師為中心的傳授式教學(xué)模式,通過(guò)教師指導(dǎo)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng),發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。虛擬仿真技術(shù)加強(qiáng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的思考和創(chuàng)新,它不僅使學(xué)生能夠有效地通過(guò)觀(guān)察提出假想,而且提供的優(yōu)良交互性實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),能夠?yàn)閷W(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)反饋,學(xué)生可以通過(guò)屏幕提示逐步思考、選擇,由淺入深的探索物理現(xiàn)象的本質(zhì),提高學(xué)生的分析和理解能力。
(2)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。應(yīng)用虛擬仿真技術(shù), 以圖文聲像并茂形象地傳遞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,把涉及到的知識(shí)、現(xiàn)象、全部過(guò)程都反復(fù)再現(xiàn)在學(xué)生面前。對(duì)書(shū)本中較抽象難于解釋的內(nèi)容進(jìn)行圖形化、形象化處理,使學(xué)生耳聞目睹,仿佛身臨其境,激發(fā)了學(xué)生們學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的興趣。
[3]學(xué)生在預(yù)習(xí)完實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容后,可通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)課件進(jìn)行模擬操作,避免實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際操作時(shí)的失誤,提高實(shí)驗(yàn)操作效率。
(3)提學(xué)生高學(xué)習(xí)效率。虛擬仿真技術(shù)教學(xué)將文字、圖像、圖形、聲音等信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ),突出了形象性和感染力, 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的不足,使人通過(guò)多個(gè)感官來(lái)獲取信息, 提高信息傳播效率。應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),豐富了教學(xué)內(nèi)容,突破時(shí)空限制,恰如其分地演示一些復(fù)雜的、抽象的、遠(yuǎn)離人們?nèi)粘I罱?jīng)驗(yàn)的、不便直接觀(guān)察的自然過(guò)程和現(xiàn)[2]象,全方位、多角度地展示科學(xué)內(nèi)涵,使學(xué)生既能看得見(jiàn),又能聽(tīng)得到,還能用手操作,再通過(guò)討論、交流,用自己分析得出結(jié)論,知識(shí)的獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。
(4)建設(shè)了輔助教學(xué)平臺(tái)。虛擬仿真技術(shù)教學(xué)為師生提供了一個(gè)嶄新的學(xué)習(xí)的平臺(tái),學(xué)生可以通過(guò)查閱電子教案、預(yù)習(xí)課件、對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分預(yù)習(xí),然后回答預(yù)習(xí)檢測(cè)題,當(dāng)答對(duì)一定比例的檢測(cè)題后,方可進(jìn)入下一階段,即虛擬仿真實(shí)驗(yàn),在完成仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可隨時(shí)向教師提出、發(fā)表自己的看法,并同教師進(jìn)行討論,教師也便于了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)態(tài),以保證學(xué)生在后續(xù)物理實(shí)驗(yàn)中操作的正確性。虛擬實(shí)驗(yàn)完成后,再進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),分析比較仿真實(shí)驗(yàn)和物理實(shí)驗(yàn)的步驟、數(shù)據(jù)及結(jié)果,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。
(5)節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以解決實(shí)驗(yàn)室儀器數(shù)量不足的問(wèn)題,并可避免儀器易損壞。模擬大型實(shí)驗(yàn)“儀器”操作及復(fù)雜的物理現(xiàn)象,節(jié)約其實(shí)驗(yàn)的材料費(fèi)。通常的實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代物理理論的發(fā)展的要求,比如晶體結(jié)構(gòu)研究、核實(shí)驗(yàn)、輻射實(shí)驗(yàn)等,運(yùn)用虛擬仿真技術(shù),可以將目前新技術(shù)所產(chǎn)生的大量信息通過(guò)虛擬仿真軟件直接地表現(xiàn)出來(lái),展示于學(xué)生眼前,便于他們當(dāng)今高科技的了解和掌握。
三、結(jié) 語(yǔ)
結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備具體情況,把虛擬仿真技術(shù)引入傳統(tǒng)近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式向現(xiàn)代教學(xué)方式轉(zhuǎn)化,將硬件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方式向多元化實(shí)驗(yàn)方式轉(zhuǎn)移,實(shí)驗(yàn)將不再受任何約束、限制,學(xué)生可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn),為學(xué)生創(chuàng)建良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的方法引入新的概念和規(guī)律,把理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地融為一體,改革
[4]傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,豐富教學(xué)內(nèi)容,師生互動(dòng)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支,建立具有一定推廣價(jià)值的人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)新模式,促進(jìn)了學(xué)生研究能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)的全面提高。
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第五篇:大數(shù)據(jù)讓智慧教育更智慧
大數(shù)據(jù)讓智慧教育更智慧
——赴江蘇學(xué)習(xí)活動(dòng)簡(jiǎn)述
龔啟成
智慧教育是當(dāng)前教育領(lǐng)域改革的熱點(diǎn)話(huà)題。為了跟蹤熱點(diǎn),更好的站在教育改革發(fā)展的前沿,經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn),我于11月18日-11月22日參加了由北京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究中心主辦的“大數(shù)據(jù)+智慧教育融合發(fā)展基礎(chǔ)教育高峰論壇中小學(xué)教育質(zhì)量測(cè)評(píng)與精準(zhǔn)教學(xué)指導(dǎo)教研專(zhuān)場(chǎng)”。
2017年11月18日的徐州已經(jīng)是寒氣逼人,但是絲毫沒(méi)能夠擋住來(lái)自全國(guó)各地學(xué)習(xí)者的熱情。在徐州市高級(jí)中學(xué)的學(xué)術(shù)報(bào)告廳,來(lái)自江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院副院長(zhǎng)楊現(xiàn)民老師給我們做了有關(guān)教育大數(shù)據(jù)的報(bào)告——《大數(shù)據(jù)支持下的智慧教育管理創(chuàng)新》。楊院長(zhǎng)指出:大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵是需要拓展的,我們應(yīng)該不僅僅把他看成一種技術(shù)還應(yīng)該看成一種能力,尤其在信息時(shí)代,他是一種能夠從紛繁復(fù)雜的事物當(dāng)中尋找到其中關(guān)聯(lián)的一種能力,也是一種預(yù)測(cè)的能力,同時(shí)大數(shù)據(jù)更是一種思維的方式。同時(shí),大數(shù)據(jù)目前正在慢慢的演變成一種文化,其中必不可少的一項(xiàng)就是教育大數(shù)據(jù)。
那究竟什么是教育大數(shù)據(jù)?專(zhuān)家給了我們一個(gè)詳細(xì)的界定,教育大數(shù)據(jù)是指在整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的、根據(jù)教育需要采集到的、用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合。教育大數(shù)據(jù)絕對(duì)不僅僅是教育課堂的數(shù)據(jù)、分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù),還要涉及到學(xué)生的家庭背景、經(jīng)濟(jì)狀況等等各方面的信息數(shù)據(jù),強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和交叉性。從這里,我們應(yīng)該感受到,教育大數(shù)據(jù)要害在于“聯(lián)系”上,重在相關(guān)性,找出各類(lèi)數(shù)據(jù)代表的教育行為的的互相影響。而這種相關(guān)性需要我們給予數(shù)據(jù)深入分析。
關(guān)于教育大數(shù)據(jù)主要有兩個(gè)產(chǎn)生渠道,一種來(lái)源于教學(xué)活動(dòng),另外一種來(lái)源于教育的管理活動(dòng)。那教育應(yīng)該怎么做?教育的目的是什么?有專(zhuān)家說(shuō)教育的目的是創(chuàng)新創(chuàng)造,那我們?cè)趺从么髷?shù)據(jù)服務(wù)于學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力,所以教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用要有高度的創(chuàng)造性。其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)更多的關(guān)注的是相關(guān),而教育大數(shù)據(jù)不僅僅要了解相關(guān),更要了解他的因果。為什么用這種方法,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的提升,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高,為什么?教育大數(shù)據(jù)還他獨(dú)特的價(jià)值,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,一是戰(zhàn)略資產(chǎn),二是目前教育大數(shù)據(jù)是教育領(lǐng)域綜合改革的科學(xué)力量,三是教育大數(shù)據(jù)是發(fā)展智慧教育的基石。
大數(shù)據(jù)怎么推動(dòng)教育的轉(zhuǎn)變呢?首先從教育過(guò)程上來(lái)說(shuō),大數(shù)據(jù)讓我們實(shí)現(xiàn)了非量化到量化的轉(zhuǎn)變。第二就是教育決策正從經(jīng)驗(yàn)化走向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)化;第三是教育的模式正在從大眾走向真正的個(gè)性化;教育的管理正在從不可見(jiàn)、純經(jīng)驗(yàn)式的走向一種可視化的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的;教育評(píng)價(jià)從單一化的評(píng)價(jià)走向綜合性的評(píng)價(jià),隨著創(chuàng)客、智慧教育的發(fā)展,整個(gè)教育綜合改革的推進(jìn),教育評(píng)價(jià)一定會(huì)起到一個(gè)導(dǎo)向綜合性評(píng)價(jià)作用。
徐州市教科院主任高青的報(bào)告——《學(xué)講行動(dòng)——地級(jí)市整體推進(jìn)課堂教學(xué)改革的徐州經(jīng)驗(yàn)》則聚焦于區(qū)域課堂改革,借助信息技術(shù)手段體改整體效益?!皩W(xué)講方式”是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)作為主要學(xué)習(xí)方式,以合作學(xué)習(xí)作為主要教學(xué)組織形式,以“學(xué)進(jìn)去”、“講出來(lái)”作為學(xué)生學(xué)習(xí)方式的導(dǎo)向和學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成的基本要求的課堂教學(xué)方式。這種教學(xué)方式直指學(xué)生的核心素養(yǎng)和全面發(fā)展?!皡^(qū)域”推進(jìn)對(duì)我區(qū)課程建設(shè)和課堂教學(xué)變革借鑒性意義。
溫州市教育評(píng)估院王旭東提出了如下的基礎(chǔ)教育治理結(jié)構(gòu)圖
他提出:數(shù)據(jù)處理和分析能力是大數(shù)據(jù)時(shí)代教師的基本技能之一。數(shù)據(jù)可以幫助班級(jí)教學(xué)各有側(cè)重。集體備課要揚(yáng)教師之長(zhǎng),學(xué)科組團(tuán)隊(duì)建設(shè)必須差異互補(bǔ)教師 個(gè)人學(xué)科專(zhuān)業(yè)揚(yáng)長(zhǎng)避短。這一點(diǎn)和我們的看法非常一致。雙流區(qū)通過(guò)近幾年的努力,特別是結(jié)合學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)結(jié)果開(kāi)展的連續(xù)兩屆解讀大賽,較大的提升了全區(qū)教師的“數(shù)據(jù)意識(shí)”和“數(shù)據(jù)能力”。同時(shí),也使我們的教學(xué)、教研、管理更趨于科學(xué)化、精準(zhǔn)化。尤其是基于數(shù)據(jù)的教學(xué)研究實(shí)例,再一次打開(kāi)了我們的眼界。
短短幾天的學(xué)習(xí),信息量很大,需要時(shí)間消化。但是,找到方向是重要的一步,基于現(xiàn)代信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)的智慧教育一定是值得我們深入研究的改革方向。這也是江蘇之行最大的收獲!