发布时间：2023-06-21 09:07:29
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的人工智能研究性学习样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词:计算机课程教学；研究性学习；教学改革；探讨性研究
一、研究性学习的概念和特点
研究性学习与接受性学习是学习的两种基本方式，也是两种不同的教学模式。
接受性学习就是按照预定的教学内容、固定的教学方法由教师将知识传授给学生，学生被动地予以接受、理解和消化。在这种教学模式中，教师是教学过程的主体。长期以来，我国大多数学校在实施教学中沿用这种旧模式和旧方法，学生习惯于被动地接受老师灌输的知识，学习缺乏自主性和研究性，学习兴趣受到限制，创造性不能很好发挥。学生遇到实际问题时，常常缺乏综合运用所学的知识和技术，提出高效解决方案的能力，学生缺少实践的机会，动手能力不强。
研究性学习是对传统的接受式学习的一种改革，是培养创新精神、创造性思维与实践能力的新教育理念在教学实践中的体现。研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点，在这种教学模式中，师生双方以相互合作和交流的方式，共同完成提出问题、收集信息、选题和立题、设计研究方案、进行具体实施、总结研究成果、完成探索新知识的学习过程。在研究性学习的教学中，教师与学生的地位发生了根本的变化，学生处于自主的主动地位，教师则处于辅助的指导地位。
计算机课程具有知识面广、技术更新快、可操作性强等特点，教学目的就是使学生掌握计算机基础知识、常用平台和工具，提高学生在计算机上的操作动手能力，重点培养学生自主运用计算机的新理论、新技术和新方法去解决各种复杂的实际问题。因此，计算机课程特别适宜于采用研究性学习的教学方法。
二、研究性学习的目标
结合计算机课程教学的特点，我们可以确定研究性学习实现的总体目标是以人为本、勇于探究、综合学用、自主创新、实践求真。展开来看，具体包括以下几个方面的内容。
（一）在研究性学习的过程中，通过认真踏实的探究，让学生逐步培养严谨求实的科学态度、勇攀高峰的意志品质、克服困难的进取精神，同时更深入地理解科学知识对于社会发展与人类进步的意义和价值，树立报效国家、造福社会和服务民众的人身价值观，从思想上
树立认真学习的积极性。
（二）学生真正成为研究性学习的主体，充分发挥他们思维开阔、敢闯敢拼的精神，通过参与一些与计算机科研相关的学习活动，逐步培养勇于质疑、乐于探索、努力求真的心理倾向，产生自发运用所学知识解决社会发展中的实际问题的积极欲望。学生可以在研究性学习的过程中实现学习进程安排、考试及成绩管理、日常财务结算、班级人事管理等综合事务的计算力管理，分析业务需求，开发相关应用软件。
（三）教师在研究性学习中，要从铺垫知识、方法指导、组织管理、疑难点拨、士气激励等诸多方面发挥导师的掌舵作用。教师在指导过程中，不仅要转变指导观念，更要讲究指导艺术和策略。教师要不断跟踪国际国内计算机技术发展的最新动态，为学生提供大量可供选择的研究性学习课题，指导学生采用合理的技术方法和应用研发平台，帮助学生卓有成效地完成学习及探索过程。
（四）学生在研究性学习过程中，围绕着一个需要解决的实际问题，持续激活自身原有的知识储备，通过多种渠道收集所需信息，设计高效可行的研究方案。通过计算机硬件和软件的开发实验活动，对设计方案进行修正调整，最终获得解决问题的研究成果。在研究性学习螺旋式前行的进程中，学生的综合运用计算机新技术与自主创新能力将显著提高，研究过程中进行沟通与合作的良好空间得以建立，师生的研究学习潜能得到深入挖掘，教师的主导作用和学生的主体作用达到和谐统一。
三、研究性学习的内容设计
研究性学习内容的选择是开展好研究学习过程的前提和关键。如果课题内容选择得不恰当，不仅影响研究学习的进程，还有可能导致整个研究半途而废，甚至影响到学生开展研究性学习的积极性以及创新精神和实践能力的发展提高。计算机课程具有“研究性学习”课程所要求的整体性、开放性、实践性、应用性等特征，最适合采用研究性教学模式。因此，教师必须认真分析计算机各门专业课程的特点，结合课程的安排与进度，对研究性学习的过程进行精心策划，对研究性学习的内容进行反复斟酌，确保研究课题的可行性和创新性。
（一）研究性学习内容的选择要与文献资料的利用和计算机科研项目的开展相结合，尽可能选定既采用最新计算机软硬件理论与技术，又能解决社会发展生产实践中现实问题的好课题。在研究性学习的过程中，要求学生提出系统解决实际问题的总体方案，并灵活运用所积累的计算机开发方法和工具，通过实验获得研究成果。
在讲授《数据库应用技术》课程时，可以让学生选择“学生考务管理系统的设计”作为研究性学习的题目。“学生考务管理系统”包括考生报名管理、考生成绩管理、系统维护等子模块，分别由不同的学生负责设计研究。前台开发工具可以选择 VC或VB，数据库平台选用SQL Server 2000。学生在教师的指导下，自主完成系统功能确定、系统结构图设计、数据库设计、各模块应用程序窗体设计等工作。在进行总体设计时，启发学生思考“学生考务管理系统”的系统架构应采用C/S（客户端/服务器）体系结构或B/S（浏览器/服务器）体系结构，两者的异同之处；每种体系结构应选用的DBMS（数据库管理系统）和前台应用程序最新开发工具。在数据库设计时，让学生了解当前计算机软件开发公司的程序设计员常用的几种计算机辅助设计CASE工具，学习流行技术，积累开发经验。在研究性学习的过程中，学生基于软件工程的思想，运用所学的数据库应用技术、VC或VB程序设计方法，解决与考务有关的实际问题。
（二）针对不同学生在知识积累、学习方法和动手能力等方面的差异，根据学生自己的兴趣、爱好和具体条件，结合学校的专业优势和教育资源现状，教师应当帮助学生自主选择恰当可行的研究课题，提高研究性学习的成效。
对于数学基础扎实的学生，可以指导他们选择与计算机理论研究相关的课题。例如，“基于神经网络的人脸识别系统研究”涉及人工智能、模式识别、数字图像处理、程序设计方法等多学科知识，并且可以在VC或MATLAB等平台上进行研发，要求参与该课题研究的学生具有较强的数学功底和编程能力。
硬件设计、调试能力强的学生则可以选择开发小型的计算机应用软件系统和实用的电子产品，如“采样频率可编程的数据采集系统”“声―光报警器”“智能门禁系统”“无接触智能水电读取系统”等设计课题。
（三）对于涉及多个学科的综合性课题，按照不同的学科组建研究小组来实现各个模块的研究学习工作。在研究性学习过程中，既培养了学生独立解决各自问题的能力，又增强了学生的团队精神和沟通协调能力，为将来走向工作岗位后承担大型课题研究和项目开发打下坚实的基础。“高速公路收费站汽车视频监控及收费系统设计”是一个涉及光、机、电、通信和计算机等多学科的综合性课题，包括硬件设计和软件开发，必须有多个研究小组分工协作，才能较好地完成该课题的研究性学习任务。在课题实施过程中，每个研究小组除独立完成各个子模块的设计工作，还必须考虑各子系统综合的需求。
总之，在计算机课程的教学过程中实施研究性学习是十分必要，也是切实可行的。只要明确研究性学习的目标，认真分析研究性学习的特点，确定研究性学习的实施内容，针对提出的问题设计切实可行的解决方案，通过创新的实践过程，一定能取得解决实际问题的成果。
参考文献:
[1]萧菲，修义．研究性学习的组织与管理．南宁：广西师范大学出版社，2003.4.
[2]卿定文．创新高校思想政治理论课实践教学管理模式初探[J]．高等教育研究，2007，(1).
[3]黄伟、谢利民．研究性学习课程实施中的问题辩证[J].教育理论与实践，2001.
[4]贺先志．研究式学习模式探索与实践[J]．中国成人教育，2007，（17）
摘要:该文主要介绍计算机课程中开展研究性学习的必要性和优势,并分析实施步骤和注意事项,这对当前计算机课程教学改革有一定借鉴意义。
关键词:研究性学习;计算机课程;教学模式
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)28-7997-02
The Application of Project Learning in College Computer Teaching
HUANG Shu-qin
(School of Information Engineering, Anhui University of Finance & Economics, Bengbu 233041, China)
Abstrat: The article introduces the necessary and the advantage in computer teaching, and analyzes implementation steps and attention items. It is significant to computer teaching innovation.
Key words: project learning; computer course; teaching mode
传统的“讲解,演示,上机操作”教学方式是以教师为主体,学生被动接受、模拟操作,这种模式难以激发学生的学习兴趣,不能充分发挥学生的创新能动性,没有充分体现计算机课程操作性强、实践性强的特点,也就未能很好的实现教学目标。对此需要一种开放、主动、多元的教学模式对传统教学模式进行革新,研究性学习正是适合这种要求的一种模式。
研究性学习是我国教学改革的新理念和新模式,指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式获取知识和应用知识的学习方式。它以学生的自主性、探索性学习为基础,从学科领域和社会生活中选择和确定研究专题,主要以个人和小组合作的方式进行。这种方式灵活性强,自主性高,对培养学生创新能力有重要意义。
1 计算机课程开展研究性学习的必要性及优势
计算机课程开展研究性学习有明显的优势,我们从计算机课程和研究性学习的特点上来分析其共性。
1.1 计算机课程的特点
计算机课程的特点主要体现在以下四个方面:
1) 计算机学科是一门发展迅速的学科,知识更新快是其一大特点。计算机软硬件发展迅速,学到的知识可能也很快就会过时,这就要求老师和学生要不断的学习。
2) 计算机学科是一门新兴学科,有很多问题没有解决,盲点较多,需要不断的探索研究。
3) 计算机学科操作性强,动手能力要求较高。老师课堂上讲的内容使学生感觉像过眼烟云,不能消化吸收,失去了学习的积极性。
4) 它是一门综合性强的学科,尤其与数学、电子科学联系紧密,知识点多。
计算机课程特点决定采用传统教学模式效果不理想,需要进行改革。
1.2 研究性学习的特点
研究性学习特点:开放性、自主性、实践性、探究性。
开放性是指学生研究的内容来源于生活,是多方面的、全方位的、不是固定的;自主性是指学生是学习的主体,完全自主的决定学习的过程,在研究过程中发现自我价值,从而实现自我价值;实践性是指研究性学习强调学生主动参与,而不是被动接受,培养学生的实践动手能力;探究性是指学生在主动学习的过程中,培养科学态度和科学探索精神。
1.3 计算机课程开展研究性学习的必要性和可行性
现在的计算机课程采用的教学方式理论课多是“课件+多媒体”,即“讲解+演示”,实验课堂即上机练习,这种形式使很多学生不能很好的消化课堂上讲的内容,上机练习时往往不知所措,出现理论课和实验课脱节的现象比较严重。而采用研究性学习,使学生完全自主的操纵每一步,对每一步都要动脑去思考,去探索,给了学生更大的选择空间,这样会增强学生的学习效果,激发学生的学习兴趣。另外,高校的一个重要教学目标是培养学生的科研能力,研究性学习模式对提高学生的科研能力有极大帮助。所以鉴于当前传统计算机教学方式的缺陷和当前高校的培养目标采用研究性学习模式具有必要性。
计算机课程的主要使用工具是计算机,这也是开展研究性学习的一个有力工具,学生借助于图书馆的电子资料和电子期刊数据库,网络等途径可以方便的搜索、收集、整理所需的资料。计算机教育水平和研究性学习的关系紧密,可以说,计算机课程教育水平提高了,开展研究性学习的手段也提高了,反之亦然。另外,计算机课程涉及的学科较多,为开展研究性学习提供了更多的选择空间。所以说,对计算机课程使用研究性学习的模式可行性较强。
1.4 计算机课程开展研究性学习的优势
计算机课程的和研究性学习的特点两者之间有相通性。首先,就实践性而言,研究性学习为学生提供了良好的实践环境,而计算机学科操作性强,要求学生有较高的动手实践能力;其次,研究性学习具有探究性、开放性、自主性,而计算机学科是一门新兴学科,很多问题没有解决,为研究性学习提供良好的前提和基础。所以计算机课程采用研究性学习有明显优势,效果会更好。
2 开展研究性学习的步骤
2.1 学习目标的设置
研究性学习目标是为了使学生具备分析问题、解决问题的能力,提高学生的创新能力和动手能力、培养科学态度科学和探索精神及灵活运用所学知识的综合素质。
2.2 课题设置
进行研究性学习,要根据学生的能力个性特点设置课题。课题可以由学生自己设置,也可以有老师命题。当然,由学生命题的要由老师把关,考核课题的可行性。针对不同能力的学生课题的设置要有区别。例如擅长理论推导的学生可以设置一些算法的课题,人工智能、图像处理等课程比较适合;编程能力较强的学生可以结合社会应用,进行软件开发的课题;艺术修养较强的学生,可以设置网页制作,动画设计等方面的课题。总之,设置的课题要针对不同学生,难度适中。
2.3 实施过程
研究性学习是强调学生在“做中学”,以任务驱动法激发学生的学习兴趣,培养创新和主动性。课题定好后,最好以小组形式进行课题研究,可以增强学生之间的协作能力,培养团队精神,遇到问题,共同讨论,提出解决问题的方案。小组首先明确课题的预期目标和成果形式,制定实施方案,采用什么样的设计方法。确定任务和方案后,查阅搜集资料,对资料整合。对课题研究,解决相关问题,形成结论性成果。在整个过程中,学生是主体,教师起着监督和引导作用。可以定时召开课题进展报告会,了解课题进展情况及每个学生的学习情况。及时纠正学生出现的方向偏差和催促没有积极投入课题研究中的学生。也可以采取其它形式,如分组讨论、角色扮演等形式,鼓励学生主动参与,充分发挥其主动性。
2.4 结果评价
研究性学习的评价体系应该多元化,一是评价的主体要多元化。有学生自评、小组评价和教师评价。二是评价的要素要多元化,可以考虑知识运用能力评价、探究能力评价、分析思考能力评价、综合表达能力评价等多个方面综合考虑,单纯靠终结性评价的方法是不可取的。三是评价的时间更要注重整个研究过程,而不仅仅是最后。例如在课题设定阶段,考察学生设定课题的能力;在研究过程中,考察知识的获取情况、能力的培养情况及运用所学知识解决问题的能力;在课题完成后,汇报,交流阶段考察学生的综合表达能力。要重视对过程的评价和在过程中的评价,重视学生在学习过程中的自我改进,体现形成性评价的特点,使评价成为促进学生培养科学探索精神的催化剂。
3 实施过程中的注意事项
1) 师生角色的转变。教师不再是知识的占有者和传播者,而是指导者和组织者。教师的作用已经不是传统方式中的中心主体,由传统学生学习的控制者,知识的仲裁者、实施者转换为决策者,引导者,设计者,评价者。在研究性学习过程中,教师一方面引导学生进入正确的方向,另一方面监督学生的学习情况。
2) 教师素质的提高。开展研究性学习给了学生更大的自由空间,似乎对教师的要求降低了。其实不然,教师要具备因材设定课题的能力,具备课题方向的引导能力,要对整个课题牵涉的学科有一个全局的把握,对课题前沿问题要充分了解。这些都要求老师不断的学习,加强自身素质的修养。
3) 加强教师的监督作用。由于开展研究性学习的主要途径是网络,网络方便、快捷,同时也有更多的诱惑,教师要在学生开展研究性学习的过程中加强监督,正确引导。
4) 课题内容要考证可行性。设定的课题特别是学生设定的课题一定认真审查可行性,否则在做课题的过程中会半途而废,影响课程的学习,达不到预期学习效果。
4 结束语
研究性学习的开展范围有两种:一是课堂教学,另外一个是课外形式。这两种形式都有教师使用并取得一定的成果。研究性学习的优越性必将引起各学科教师应用这种模式,这对教学改革起到重要促进作用。
参考文献:
[1] 李建华,林士敏. 计算机课程研究性学习模式的探索[J]. 中国科教创新导刊,2008(25):148-149.
[2] 王亚娟,王兰. 浅谈研究性学习在计算机教学中的渗透[J]. 现代教育,2007(1):104-105.
[3] 程明,崔健,葛亚平. 研究性学习在高校计算机课堂中的应用[J]. 中国成人教育, 2006(6):164-165.
[4] 顾娟. 在计算机教学中探索研究性学习[J]. 职教论坛,2005(11).
关键词：虚拟实验系统；研究性学习；VR-Platform
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）07-0068-04
引言
新课改实施后，高中信息技术课程体系发生了很大的变化，选修模块增加了很多实验性的课程内容，例如计算机硬件组装、网线的制作、网络服务配置、机器人装配与调试等都具有很强的操作性，其目的是要培养学生的创新精神和实践能力。但目前很多学校由于实验设备的缺乏学生无法真正动手进行实验，为了解决实验教学环境缺失这一难题，我们设计与开发了虚拟实验系统。
近年来随着虚拟现实技术的发展，国内外的学者在虚拟实验这方面做了大量的研究和开发工作，但主要面向的是高等教育理工科实验教学，基础教育中的研究比较少，主要也是针对物理、化学、生物等主科，作为副科的信息技术长期不受重视，在虚拟实验方面的研究屈指可数：有文献介绍了用虚拟机技术搭建虚拟实验平台的方法；[1]也有文献介绍了用3Ds Max和VR-Platform（以下简称VRP）开发一个可交互的课件。[2]从技术实现的角度来看，采用虚拟机技术能够解决硬件设施不足的问题，方便硬件设备的管理，但是平台缺乏交互性；[1]也有的给高中信息技术实验教学带来了新思路，却仅仅是一个单独的虚拟实验实例，不具有扩展性。[2]
本文针对上述不足，提出利用VRP构建研究性虚拟实验系统的方案，即以VRP作为虚拟场景的开发工具，以研究性学习理论为基础指导虚拟实验系统教学设计。该方案能够克服上述方法中技术实现的不足，同时注重系统的教学特性，具有交互性、平台扩展性，易于实现和自主性、探究性等特征。
一、研究性虚拟实验系统的设计
本文以高中信息技术选修课程《网络技术应用》为例，依据《网络技术应用》课程实验要求设计和实现基于VRP的研究性虚拟实验系统，系统设计的总目标是要改善目前实验设备缺乏的现状以及培养学生的创新精神和实践能力。其中研究性虚拟实验系统中的“研究性”，指的是以研究性学习理论为指导思想，设计出来的虚拟实验具有研究性学习的特点，能使学生通过实验增强实践探究能力和创新意识。目前对研究性学习的定义没有统一的界定，《普通高中研究性学习实施指南（试行）》给出的定义是：研究性学习特指学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。[3]根据此定义，这里将研究性学习理解为一种学习方式，它相对应于接受性学习，学生的学习是一个主动探究问题、创造性地解决问题的过程。具有自主性、开放性、主题性、实践性、探究性和创造性等特点。[4]
1.教学设计
（1）学习者分析
学生是虚拟实验系统使用的主体，因此在系统开发前必须充分考虑学生的特点、认知水平和认知风格等基本特征，为后续的开发工作提供依据。高中生的生理和心理都进入成熟期，思维具有创造性和灵活性，喜欢新事物和创造性的活动，因此在新颖而有趣的虚拟实验环境中进行自主探究学习，能够激发学生的学习兴趣，满足学生的求知欲和探索精神。
（2）研究性教学内容与学习资源设计
本系统中包含《网络技术应用》教材中大部分的实验内容，通过对实验内容的整合，选取能够体现虚拟实验系统教学优势、实践体验性强的实验内容，每个实验都是以问题的形式呈现，学生在这个问题情境下，可以提出具体的研究问题作为实验学习目标。为辅助学生自主实验，系统提供理论丰富的学习资源，如文本学习资料、图片、动画及视频案例等，学生可以自由地组织和获取各种学习资源。
以上设计体现了研究性学习开放性的特点，学生可以自主选择实验内容与学习资源进行实验，另外，虚拟实验系统能够使学生不受时间和空间的限制随时随地进行实验，体现了整个研究性虚拟实验系统的开放性。
（3）教学目标分析
教学目标是教学的出发点和归宿，也是对学生学习效果评价的依据。虚拟实验的具体目标分为两个：知识、技能目标和实验活动目标，其中实验活动目标中包含情感态度、精神素养方面的要求。
（4）自主实验策略制定
研究性学习强调学生的主体地位，要充分发挥学生的主动性，因此自主实验的设计应以学生为中心，学生自主对实验引导的问题进行探索，从实验仪器的选择、实验操作步骤的确定、学习资源的利用到实验报告的填写，都是由学生自主安排，教师不参与实验过程，而是给出相关知识点解析、视频或PPT演示示例供学生参考，学生可以根据自己的学习情况安排自己实验进度。整个实验过程具有自主性、探究性和实践性，同时学生探究实验的过程也是一个创造性的过程。
（5）反馈评价设计
研究性虚拟实验系统的反馈评价设计，主要是通过填写实验报告进行的，同时也注重学生在实验过程的评价与学生的自我评价。目的在于让学生及时了解自己的实验情况，反复修正和探索实验问题，教师也可以通过学生的实验反馈了解学生的学习情况。
2.系统框架设计
虚拟实验系统包括简介、仪器库、实验列表、背景音乐、帮助和退出系统六个组成部分，其中最核心的部分是虚拟实验模块，每个虚拟实验功能设计大致一样，主要由实验介绍、演示示例、仪器选择、自主实验及反馈自测五大功能模块组成。系统的框架设计如图1所示。
实验介绍模块：介绍每个虚拟实验的学习背景概述、教学目标、教学重点和难点。示例演示模块：包括视频教程和PPT动画演示文稿，通过鼠标点击虚拟投影屏幕模型上的按钮进行播放。仪器选择模块：虚拟仪器桌上主要有水晶头、双绞线、网线测试仪、压线钳、路由器、交换机等虚拟仪器，通过鼠标点击虚拟仪器模型实现交互，从而选择实验所需要的仪器设备。自主实验模块：这是学生进行自主虚拟实验的开放性场所，学生在虚拟小女孩角色的引导下进入虚拟实验室中进行自主实验探究。本模块中提供的资源包括动画漫游、问题引导、知识点解析、操作内容和实践拓展，学生实验前可以通过动画漫游熟悉整个实验环境，然后根据给出的操作内容，自主进行实验探究，实验中有疑惑可查看教师给出的问题引导及相关知识点解析，学有余力的学生还可以完成实践拓展中的内容，进一步提高自己能力。反馈自测模块：附有实验记录表、实验中问题分析和实验结论填写。
3.流程设计
根据系统设计实现的先后顺序，虚拟实验系统的实现流程图包括前期准备阶段、3D建模阶段和交互设置阶段三个步骤，如图2所示。
（1）素材收集
在系统实现的前期准备阶段，除了对教学设计“软”素材的准备，还要对虚拟场景制作的“硬”素材进行收集。由于虚拟实验系统是以实体实验室为基础进行仿真构建的，因此要对实验室的外形构造信息和纹理材质、贴图照片等进行采集。
（2）三维模型建立
本文采用功能强大、界面友好的3ds Max 2010进行《网络技术应用》虚拟实验环境的构建，主要包括虚拟实验室、虚拟实验仪器设备如水晶头、双绞线、压线钳、PC机、路由器等模型的构建。模型框架创建后，为模型添加材质和贴图、布置灯光及场景烘焙，其效果如图3所示。
（3）交互设计
在3ds Max 2010中完成虚拟实验环境建模后，通过安装好的VRP-for-Max插件导入VRP编辑器中，导出的时候可以进行预览。成功导入VRP编辑器后便可对虚拟实验场景进行编辑和调整，进行交互设计。本文所实现的是桌面式虚拟实验系统，学习者与系统的交互主要是通过鼠标、键盘及界面的按钮进行，通过设置模型或按钮的事件触发脚本命令实现与场景中对象的各种互动，如实现对模型的平移、缩放、旋转及在场景中进行漫游、行走等。
（4）虚拟实验系统
VRP虚拟实验系统的比较简单灵活，既可以将文件编译成单机可独立执行的*.exe文件，也可以输出为Vrpie文件通过互联网在线浏览交互。
二、具体实现案例
1.开发环境介绍
VR-Platform(Virtual Reality Platform，简称VRP)是北京中视典数字科技有限公司独立开发的虚拟现实软件，VRP软件的适用性比较强，操作简单，软件功能强大，已经广泛应用于城市规划、室内设计、教育科研、古迹复原、工业仿真及军事模拟等领域。
本文采用VRP软件最新版本VRP12.1212作为虚拟实验系统开发平台，选择的理由：一是VRP软件是全中文界面，高度可视化，所见即所得，最大的特点就是易学易用，可以说在目前虚拟现实软件中是最容易上手的。[5]对编程基础没有大的要求，这可以打消很多高中信息技术一线教师“想做虚拟现实却苦于编程基础一般”的疑虑，激励更多一线教师参与进来，设计出更多符合高中生学习特点的虚拟实验。二是交互性良好，在VRP中模型和二维界面都可以进行鼠标事件或距离触发事件的脚本编写，简单设置参数后，就可以实现功能强大的交互。三是与3Ds Max 无缝集成，支持3Ds Max中绝大多数的灯光、材质、贴图，支持3ds Max中的相机动画、骨骼动画、位移动画和变形动画，这些模型和动画都可以很方便快捷地导入到VRP中，导出时还可以进行预览。[6]四是VRP具有良好的兼容性，能够兼容大多数Windows系统，VRP中还提供了ActiveX插件方式、基于脚本方式和基于C++源码的SDK三种强大的二次开发接口，具有良好的扩展性。
2.具体实现
下面通过部分实例来说明如何利用VRP实现研究性虚拟实验系统：
（1）演示示例的实现
当用鼠标单击二维界面“演示示例”按钮时，虚拟实验场景切换到投影仪屏幕，用鼠标单击屏幕上的开始播放按钮，即可播放虚拟实验的演示示例视频或PPT动画演示文稿。图4为实验案例一“网线的制作”演示示例效果。
其中“演示示例”按钮的脚本代码设置为：
切换相机（通过名称），定点-投影屏幕，1
开始播放按钮脚本设置为：加载视频,E:\li\实验 例子\VRP文件\网线的制作.avi,0
应用视频到模型,网线视频按钮,1
视频播放控制,网线视频按钮,1
变量赋值,视频显示,1
（2）虚拟仪器选择的实现
单击“仪器选择”按钮，系统通过定点相机切换场景到仪器桌，仪器桌上的仪器设备信息都记录在连接的Access数据库中，鼠标左键双击仪器可以调出数据库显示面板查看仪器信息，如图5所示。学习者根据实验需要自主选择仪器，单击鼠标中键可选择所需仪器，当选择错误仪器时，系统会给出温馨提示，学生自己考虑选择或取消，取消选择点击鼠标右键即可。
“仪器选择”按钮脚本设置如下：
切换相机（通过名称），定点-仪器桌，1
时间轴播放，仪器操作时间轴
更改时间轴播放方式，仪器操作时间轴，0，1
激活时间轴，仪器操作时间轴，1，1
（3）自主实验的实现
学生进行自主实验是虚拟实验系统的核心部分，单击二维界面上“自主实验”按钮，进入自主实验开始场景，其界面如图6所示。学生通过小女孩角色引导进入虚拟实验室进行虚拟实验探索，如图7所示为学生正在通过ping命令测试网络连接，界面用大窗口实现电脑桌面内容便于观看和操作，使用到的是VRP12版新增加的“渲染到贴图”功能。[7]
“自主实验”按钮脚本设置为：切换相机(通过名称),定点-室外,1。
“漫游”按钮脚本：切换相机（通过名称），动画相机漫游，1。
小女孩角色脚本设置为：时间轴播放,室外行走动画。
切换相机（通过名称），角色控制-小女孩，1。
开门动作脚本：播放刚体动画，vrp_rigid开门，0，0，1。
三、结束语
本文以高中信息技术选修课《网络技术应用》为例，设计和实现研究性的虚拟实验，打破了传统的教学方式，为高中信息技术实验课程提供了新的教学模式和学习方式。注重实验内容的研究性教学设计和界面设计，可以提高学生的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。选用VRP作为虚拟实验的开发工具，并且给出了整个开发流程，为高中信息技术一线教师自主研究开发提供参考。只有信息技术教师首先重视学科教学，信息技术学科的地位才能得到有效提升。
参考文献：
[1]陈万伦.虚拟机技术在高中信息技术教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(7):254-256.
[2]刘力.虚拟现实技术在高中人工智能教学中的应用研究[D].沈阳:沈阳师范大学,2009:28-32.
[3]中华人民共和国教育部.普通高中研究性学习实施指南(试行)[EB/OL]. .
[4]袁维新.论研究性学习活动方式的特征[J].浙江教育科学，2001(2).
[5]王正盛,陈征.VRP10/3ds Max虚拟现实制作技能实训教程[M].北京:科学出版社,2010:12-18.
[关键词]学习环境；虚实融合；学习环境设计；关联主义；物联网
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008f2013）03-0003-07
一、引言
学习环境的研究最早可追溯到心理学家勒温（KurtLewin，1890-1947），他认为学习环境的设计应满足学习者的心理需求，与之充分互动，从而影响其外在行为表现。随着研究的深入。学者们将学习环境的概念延伸到课堂氛围、学校文化等方面，认为教与学的过程类似于社会交往。需要一定的文化氛围起外在引导作用。
20世纪90年代以来，以网络、多媒体为代表的信息技术得到迅速发展，信息技术工具已将“现实”的学习环境拓展到基于网络和多媒体的“虚拟”学习环境，打破了传统教学活动的时空限制，可以有效地激发学习者的学习热情，促进协作和分布式学习。然而，单纯的现实环境和网络中的虚拟环境对教学的影响各有利弊，在增强学习者临场体验、培育学习者实际操作能力、拓宽学习者视野、培育学习者协作式解决问题能力等等方面，实和虚的学习环境不可兼得。
为此，有必要在关联主义学习理论的支撑下，结合物联网传感器技术的应用，将课堂内/外的“现实”学习环境与基于网络/多媒体的“虚拟”学习环境进行“融合”，使之成为有机的整体。营造“虚实融合”的学习环境。该环境既能满足学习者获取真实的学习体验，促进开展基于网络的协作学习，又有利于教师在探究过程中为学习者提供多方位的指导。拓展学习者的视野。
二、学习环境及其构成要素
（一）学习环境的内涵
随着建构主义理论的兴起，教学范式的关注点逐步从“教”转向“学”，在强化情境认知理论的同时，学习环境的重要性日益受到关注。
国外学者大多从学习活动的视角来定义学习环境，认为学习环境是促进学习有效开展的活动空间。较早关注学习环境设计的学者（Jonassen，D.H，1999）从建构主义的视角出发。认为学习环境是一种以技术为支持的环境，有利于学习者开展有益的学习。Hannafin（1992）将学习环境看作是一个全面、综合的系统，它通过以学习者为中心的活动来促进人们参与学习。
国内学者更多的是通过描述学习环境的要素来界定该概念。例如，何克抗、李文光（2002）将学习环境具体化为学习资源和人际关系的组合。其中，学习资源包括学习材料（即信息）、帮助学习者学习的认知工具（获取、加工、保存信息的工具）、学习空间（比如教室或虚拟网上学校）等等；人际关系则包括学生之间和师生之间的人际交往。钟志贤（2005）认为学习环境是为促进学习者发展，“特别是为高阶能力发展而创设的学习空间”。包括物质空间+活动空间+心理空间。
（二）学习环境的构成要素
新的理论与技术为学习环境的设计研究提供了新的视角，同时也丰富和拓展了学习环境的构成。由于人们立足于不同的基础理论与支持技术。其关注点各不相同，对构成要素的理解也有所不同。表1列出了根据时间顺序，研究者们对学习环境构成要素的不同观点。
目前，国内外关于学习环境构成要素的研究大多基于计算机网络技术与建构主义理论，主要关注学习环境的设计，协作学习、基于资源的学习的有效支持等。通过文献分析可知，研究者们对学习环境要素的理解有广义和狭义两个方面。在广义上，学习环境包含了教学系统的各个要素，例如，教师、学生、内容、方法和媒体等；在狭义上，学习环境为某一类型的学习活动提供相关工具、资源与教学策略支持。此外，学习环境要素的描述也受到研究者关注视角的影响。例如，在建构主义视角下，学习环境离不开资源、工具与情境等要素（钟志贤的“7+2”模型与Jonassen的建构主义学习环境）：在协作学习的视角下，学习环境需具备协作学习的空间、工具或硬件等（李继颖、张振亭，2001；叶赐添；李克东，2009；安维琪，2011）。
三、虚实融合学习环境及其特征
（一）虚实融合环境的内涵
随着现代网络技术和虚拟现实技术的发展，基于网络和多媒体的虚拟学习环境逐步走入人们的视野，早在1999年就有研究者讨论了学习环境由实变虚的历程，具体表现在学习伙伴、学习资源与学习方法三个方面。随着技术的革新、教学理念的转变，现实的物理教学环境与虚拟的网络教学平台都暴露出各自的不足之处，为了支持开展有效的教学活动，需要将二者进行融合。现实的物理世界能为学习者提供真实的体验，在提升学习者情感和动机方面要优于虚拟的网络环境，虚拟的网络平台和工具则能够打破限制，极大地拓展学习者的探究与学习领域。
在本文中，将支持现场讲授、演示、操作练习的方法开展教学活动的真实环境称之为“现实”学习环境，而借助于网络和多媒体手段、支持非面对面形式的学习活动的场所称之为“虚拟”学习环境。由于这两类学习环境在学习者的能力培养方面各有长处和短处，十分有必要将其进行融合，从而构建“虚实融合”的学习环境。
所谓虚实融合的学习环境，是指一类通过传感器设备识别、获取真实环境中与学习活动相关的客观信息，通过互联网将基于课堂和社会的真实学习环境与基于网络和多媒体的虚拟学习环境融为一体的新型学习环境。
虚实融合的学习环境主要借助于传感器，通过互联网连接现实世界与虚拟世界。传感器设备作为物联网的重要组成部分，识别、获取真实世界中对促进学习活动开展起着重要作用的信息，经过数字化处理后直接为学习者所采用。互联网和多媒体技术的应用，主要表现在虚拟学习环境和数字化学习资源的构建，学习者通过个性化学习环境获得学习主题相关的资源，避免了在海量的网上资源中迷航，提高学习效率，并有效支持协作学习活动的开展。
当前，支持学校开展科学探究活动的学习环境主要有两类：一是基于学校课堂内/外的“现实世界”。二是基于网络/多媒体的“虚拟世界”。在图1所示的“学习环境一学习模式”坐标系中。传统的课堂教学活动、传统的研究性学习活动分别位于A、D两个象限之中；基于信息技术的教学演示活动位于B象限：基于信息技术的研究性学习活动则位于c象限。其中包括网络探究（WebQuest）、网络探究科学环境（Web-basedInquiry Science Environment，简称WISE）、信息问题解决模式（BIG6）等典型的研究性学习模式。
图中虚线勾画出的椭圆是“虚实融合环境中的研究性学习”活动，它将虚拟环境与现实环境有机地结合起来，既充分利用虚拟环境中丰富的网络信息资源、认知与交互工具来开展研究性学习活动，又将学习活动置于现实环境中的真实情景，使得学习任务更具真实性与挑战性，更加激发学习者的动机与兴趣。
（二）虚实融合环境的特征
一般说来，本文所讨论的虚实融合的学习环境具有以下特征：（1）基于传感设备与互联网技术的支持，实现真实学习环境与虚拟学习环境的有机结合；（2）通过虚拟环境向学习者提供真实环境中难以获取的数据，将基于校内的正式学习活动与基于社会的非正式学习活动有机结合；（3）支持现实环境中的问题解决型教学活动，借助虚拟化的工具和手段开展科学探究。通过协作与互动解决现实世界中的真实问题：（4）通过传感器和网络实时获取和传递现实环境中的数据，拥有虚拟环境中海量的数字化学习资源，有利于开展跨时空的自主学习：（5）参与者能够最大限度地参与学习活动并有所收益，参与者既是某一领域的学习者也可能是某一领域的专家。
总之，虚实融合的学习环境结合了真实环境与虚拟环境的优势，可以弥补二者在培养学习者协作创新与满足学生真实体验等方面的不足。使用基于传感器和通信网络的物联网技术为学习者提供真实、同步的科学探究工具与手段，利用互联网技术编织起巨大的知识网络，使所有参与者都能从中学到知识。获得体验。拓展视野。从而满足不同层次的学习需求。
基于课堂的“现实”学习环境、基于网络和多媒体的“虚拟”学习环境，以及“虚实融合”学习环境三者在理论基础、技术支持等方面均有所不同，但在促进学习者有效学习的根本目标上是一致的，如表2所示。
四、虚实融合学习环境的理论与技术支持
（一）情境认知理论与分布式认知
建构主义理论的四要素（情境、会话、协作、意义建构）奠定了学习环境的理论基础。建构主义认为，情境在促进学习者意义建构过程中的作用不容忽视，学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，学习者在实际情境下进行学习，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。会建构主义理论观点更是认为，学校中的学习应该在一种有意义的情境中发生，它不可能与儿童在“真实世界”中所获得的知识相分离。因此。学习过程类似于社会交往过程。社会文化氛围与学习情境对存在于其中的主体有很大的影响，舒适融洽的情境能够满足主体的心理需求，促进有意义的交流。
情境认知理论认为，学习者的生活经验以及在新知识的获得与应用中利用这一生活经验对于学习是十分重要的。事实上，情境认知的研究正是试图通过设置基于工作的、模仿从业者真实活动的学习环境。或借助信息技术设计的逼真、仿真环境和虚拟实境来提高学习的有效性，并保证知识向真实情境的迁移。
虽然。目前现代信息技术工具已经实现了对真实情境的复制和虚拟化，但在满足学习者的真实感和临场体验方面，真实的情境与活动仍然不可替代。因此。在重视基于网络的虚拟学习环境的同时，也要重视真实环境中的活动、情境与评价，二者相辅相成。
分布式认知是一种认知活动，既是对内部和外部表征的信息加工过程，也是一个包括认知主体和认知环境的学习系统。分布式认知强调认知现象在认知主体和环境间分布的本质，它认为认知分布于学习者个体的大脑内。大脑是一个复杂的动态系统，具有社会性。该理论把人的学习过程与大脑的自然学习过程类比，强调要设计合适的学习环境以使人类学习过程与大脑的自然学习过程相一致。随着信息技术的发展，基于计算机和网络的学习环境正在分布式认知学习中扮演着愈来愈重要的角色。
在分布式认知的相关理论中，制品（artifact）被理解为支持分布式学习的设备或学习技术，学习者与制品的交互过程促进了有效学习，人与制品构成了动态的学习环境系统，这是一个复杂的分布式学习系统。分布式学习环境中的“制品”被认为带有认知能力，例如，智能教学系统中的智能被认为拥有类似于专家的“智力”，当学习者带着大脑中的知识参与到分布式的学习环境中，将与“制品”产生交互。为了促进学习者知识体系的完善与提升，就必须科学设计和正确使用“制品”，使之与学习者的大脑知识互补。从而有效提升学习效率。
（二）关联主义学习观与物联网技术
加拿大学者乔治·西门斯（George Siemens）于2005年提出一种有别于传统学习理论的数字化时代的学习观，即关联主义（connectivism）的学习观。其基本原理包括：学习与知识建立于各种观点之上：学习是一种将不同专业节点或信息源连接起来的过程：学习可能存在于非人的工具设施中；学习的能力比当前知识的掌握更重要：为促进持续学习，需要培养与保持各种连接；发现不同领域、理念与概念之间联系的能力至关重要：知识的流通是所有关联主义学习活动的目的。该学习观认为。数字化时代的学习建立在与信息节点保持高度连通的基础上，知道“从哪里寻找答案”比知道“答案是什么”更加重要。根据关联主义的观点，在学习环境的构建与应用中，应当更加注重个体知识的有效管理，支持快速获取信息、加工信息。例如。在相关的研究中所提出的关注信息节点的聚合、打造嵌入型的学习场域、注重个人知识管理以及延展社会网络等等。
物联网（The Internet of Things。IOT）近年来互联网技术与应用的拓展与延伸，国际电信联盟（1TU）2005年的报告认为，物联网主要解决物品到物品（Thing to Thing，T2T1、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之间的互连。t23r2008年，欧洲信息社会与媒体委员会的报告《2020年的物联网：未来之路》中，将物联网定义为：由一些“具有身份标识与虚拟的个性化特征，可以利用智能化接口在智能空间进行相关操作，并可以与社会的、环境的、用户的上下文相互连接并进行有效沟通”的物体所构成的网络。鉴于此，将物联网技术应用于学习环境建设，应当是以传感器为基础元件，实时采集现实环境中人们难以直接获得的、与学习活动相关的数据并进行可视化，与基于网络和多媒体的虚拟学习环境中大量的社群节点进行无缝的关联（连接），进而构建起一个高度连通的、有效支持协作学习活动的庞大的学习环境。
物联网体系通常由图2所示的感知层、网络层和应用层三部分构成。在这里。感知层是基础，通过无线射频识别（RFID）标签或各类传感器。实时采集现实环境或真实物体的相关信息，实现物物相连，感应器将其与网络接口连接；在网络层，云计算平台实现数据信息的最大范围共享，并进行信息加工与处理，最后在应用层使用并推广；在应用层，就学习环境的应用而言，可以进行针对特定主题的探究学习，与异地学习者开展协作式学习，在虚拟仿真平台上编程并对实体机器人进行运行调试。进行数字化科学实验等等。
在基于物联网技术的虚实融合学习环境中，包含有各种类型的信息节点，例如，参与者个体所代表的专业知识库，虚拟网络空间的资源库，以及传感设备提供的信息数据库等等。应当在关联主义学习观的指导下，合理利用这些资源节点构建符合“数字化一物物相连”特点的有效学习环境。
基于关联主义学习观的虚实融合的学习环境，可以支持学习者快速获取学习资源，管理个人知识空间，提高学习效率，在加强与拓展知识节点的同时。提高协作解决实际问题的能力和多视角的探究能力。基于关联主义学习观的视角，虚实融合的学习环境既继承了传统学习环境的关键要素，又丰富和发展了其结构与内涵。
五、虚实融合学习环境的应用实例
近年来，随着现代信息技术与现代教学理念的发展，国内外先后出现了一些典型的虚实融合学习环境实例。台北市的校园数字气象站就是一个较早将传感设备应用于中小学气象数据观测和教学活动的典型例子，其他的例子还有：东北师范大学的基于概念构图的网络协作学习环境、香港培正中学的e一小区协作学习环境、台湾科技大学研究团队围绕科学探究主题构建的情境感知泛在学习环境、美国面向科学教育的可视化协作学习环境（covis）等等。可见，虚实融合的数字化学习环境的研究已逐步从理论走向实践，在各种新型的信息技术硬、软件的支持下，其内涵与结构将更加丰富和多样。
（一）校园环境信息观测与研究性学习
“基于社区/校园的环境信息监测系统及其教育应用”是我们承担的一项浙江省公益性技术应用项目。校园环境信息观测系统（Campus Environment Information System。以下简称CEIS）是其中的主要成果之一。
CEIS系统将单纯的环境数据的观察与应用进行拓展，利用物联网技术，建立一个虚实融合的，集硬/软件、环境信息服务、环境知识普及、在线协作探究为一体的区域环境观测与环境教育信息化平台。
CEIS系统的总体构成如图3所示。整个系统由室外采集器、网络数据库、信息门户构成，学习者既可利用在线工具开展探究学习。也可通过移动设备查询实时数据开展活动。其中，室外采集器（如图4左图所示）由太阳能供电、分布式传感器网络感知和无线数据传输三个部分组成，可以实时或定时采集本区域的各类环境数据并上传到远程服务器中，包括气象要素（温度、湿度、风速、风向、雨量、气压和总辐射）、环境噪声、空气质量（二氧化碳、臭氧、有毒有害气体和粉尘颗粒物）等12个环境要素。此外，本系统具有较好的扩展性，可以根据需要增减传感器的类型和数量。信息门户网站（如图4右图所示）向用户提供环境要素的实时数据信息以及相关的学习资源，如科普知识，供学习者在线开展科学探究。
CEIS系统将虚拟环境（包含了在线的信息资源、在线协作学习工具）与真实的校园环境（包含了真实的校园、基于真实情景的环境数据）有机融合，学习者既可以基于真实的环境问题，在真实的世界中，通过真实的评价反馈开展研究性学习。又能够充分利用虚拟的在线学习平台及网络工具，跨越时空界限，进行无障碍的交流与协作。在学校环境教育领域，可以较好地解决传统的课堂教学中的难点，通过该系统采集难以直接从真实情景中获取的环境信息，开展跨校间的分布式协作学习，在学习活动过程中逐步积累相关数据和优秀案例，促进学习者知识的吸收与内化，以及科学探究能力的提升。在这里，我们以面向小学3-6年级的环境教育为例，列出利用CEIS系统开展科学探究的活动设计方案如表3所示。
（二）GLOBE全球性学习与观察
“有益于环境的全球性学习与观察”（Global Learning andObservations to Benefit the Environment，简称GLOBE）是美国副总统戈尔在1994年世界地球日发起的一个国际性的环境教育远程合作项目。截至到目前，已有112个国家参与到GLOBE项目中，包含分布在2.4万个学校中的约5.8万个受过GLOBE项目训练的教师。此外，通过在线参与全球性的科学探究项目，150万的学生贡献并分享了多达2300万的数据。GLOBE项目通过GLOBE学校网络将学生、教师以及科学家联系在一起，同时，鼓励家长、科学家以及参与过GLOBE项目的校友支持学生开展活动。
2006年，我国的首都师大团队参与了GLOBE项目中的“夜晚观星”（GLOBE at Night）子项目。该子项目要求在全球范围内对星空的清晰度进行观察，通过收集的数据来评估夜晚照明对星空的污染程度。分布在全球各地的参与者在网站平台上根据学习指导，下载活动信息手册。选择观测周期内的一个时间。观察记录当地的信息数据，与参与者通过网络工具汇报、共享观测情况。最后通过邮件收到组织者对此次活观测活动的总结报告。
随着信息技术的发展，GLOBE项目也在不断地完善发展。如图5右所示。利用谷歌地球。筛选科学探究中所需的数据类别，如大气、地质、水文等，选取州、学校所在的地理位置，即可下载获取这些开放共享的数据资源。
GLOBE项目在社会各界人士的支持下，构建了一个全球范围的、开展科学探究活动的“虚实融合”学习环境，具有如下特征：（1）提供网络平台开展分布式学习活动，同时，使用物联传感设备获取、加工、共享真实情境的数据信息；（2）为学习者构建丰富的人际关系网络，如教师、参与者、科学家、伙伴等，学习者可以随时与这些拥有丰富信息资源的知识节点沟通交流。获取指导：（3）在全球范围内开展基于现实生活主题的探究活动，提供辅助认知的技术工具，如将获得数据信息实时生成图表（需要项目参与者身份），从而激发学习者的动机。促进有效学习：（4）使用“实践检验法”来评价学习效果。学习者的成果转化为真实问题的解决方案，其学习结果可直接在现实中得到检验。
（三）虚实融合的机器人教育
所谓机器人教育通常是指学习机器人的基本知识与基本技能，或利用教育机器人优化教育教学效果的理论与实践，这是人工智能技术在教育领域中的应用，是信息技术教育的一个领域，近年来已成为培养学生编程能力、创新技能的重要载体。由于传统的机器人教育大都基于实体机器人开展教学与实践活动，设备成本比较高，加之地区之间在经济和师资水平等方面的差异，难以大面积推广，在较大程度上制约了机器人教育活动的开展。
虚拟机器人的出现不仅解决实体机器人教育存在的一些问题。而且已有研究发现，在信息技术课程中利用虚拟机器人教学起到一举两得的作用，使学生不仅学习了程序设计的基本知识，也学习了机器人相关的知识，同时利用虚拟机器人与程序设计教学，在一定程度上提高了学生学习程序设计的兴趣和动力。以机器人足球比赛为例，它融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术，是一个有趣且复杂的人工智能研究领域。然而，真实的足球机器人比赛所需的硬件设备比较昂贵。为了降低研究机器人足球比赛相关领域的成本，一方面，人们开发了虚拟的足球机器人仿真平台（如图6左图所示），能够完全模拟实际足球机器人和比赛场地的尺寸、比例关系，调节摩擦、反弹、线性阻尼、能量消耗等物理参数。能够使仿真平台具有很高的仿真度。随着机器人足球的迅猛发展，虚拟机器人足球比赛已成为一项独立的、参加人数最多的机器人足球比赛类别。
近年来，将虚拟机器人和实体机器人结合而成的“虚实融合”机器人的教学环境，正在受到人们的重视，在学校的机器人教育中具有十分广阔的前景。例如，微软的机器人平台M-icrosoft Robotics Studio能以多种方式远程控制实体机器人，还可以利用PC通过电缆或者无线传输（蓝牙，wifi，ZigBee）等。
虚拟的机器人教育仿真平台与实体机器人的结合，有利于构建一个功能相对完善的虚实融合的机器人教学环境。在实践教学中，可借助上述环境采用“虚拟一实体一创新”的教学策略，即第一阶段开展以虚拟机器人为载体的程序设计教学；第二阶段结合实体机器人，进行设计、编程、调试等步骤，完善实体的运作，培养学生的动手能力、解决问题的能力；第三阶段，学生制作自己的创新机器人作品，多角度地培养学生的分析问题、解决问题的能力，同时增加学生的动手能力和团结合作能力。
（四）数字化探究实验室
【关键词】信息技术；网络；教学模式
随着现代教育技术的飞速发展，网络信息资源逐渐成为新型的教育资源，在教育中得到越来越多的应用。网络教育成为教育信息化的重要发展方向，尤其新一轮课改进行后，信息技术教育已成为一门独立的知识型和技能型相结合的学科，如何充分利用网络技术与资源，改革传统的教学模式，培养学生的创新精神与实践能力提高学生素质，是当前教学研究的重要内容。
1 信息技术的课程特点
信息技术学科是一门新兴学科，与传统学科相比较它的教学理论体系、教学模式、教学思想都还没有定型，具有以下两个突出特点：
1.1 信息技术课程内容的迅速变化性和鲜明的社会时代性。信息技术的变化日新月异，软硬件技术的更新非常快。要求信息技术课程教材体系和课堂教学必须跟得上更新换代后的需求。
1.2 信息技术教育是知识性与技能性的统一。信息技术课程的综合性很强，兼有基础文化课程的特点，也兼有学科课程、综合课程和活动课程的特点。所以信息技术课程要求学生既要学好理论知识，又要掌握实际操作技能。
2 网络环境下的信息技术教学
网络教学是指将网络技术作为构成新型学习生态环境的有机因素，充分体现学习者主体地位，以探究学习为主要学习方式的教学活动。
信息技术教学的核心要求一切以学生为主，全面提高学生的信息素养为根本目的。网络环境下信息技术教学正是以建构主义学习理论为基础，学生在一定情景下借助学习和其他人（教师、学习伙伴）的帮助下，利用必要的学习资料，进行知识的自我构建（情境、协作、会话、意义建构）。
2.1 网络教学应用于信息技术课程的优越性。
2.1.1 内容丰富、在表现形式上，将文字、图形、图象、动画、音频、视频等多媒体集中于一体，采用可视化窗互操作，扩充了信息量，营造了信息环境。
2.1.2 检索信息方便。浏览器、搜索引擎提供了强大的检索功能，极大方便了信息的获取。
2.1.3 适时交流计算机网络具备高速传输信道，教师可充分利用在线功能，实现师生、生生之间交流，提高课堂教学效率，同时双向交互，既加大了学生参与度，又使学生处于主动地位。
2.2 网络教学对信息技术课程的影响。
2.2.1 丰富了教学内容。
2.2.2 优化了教学过程的变化。
2.2.3 自主性学习方式。
2.2.4 指导性的教师角色。
2.2.5 互动性的教学媒体。
2.2.6 多样化的教学模式。
3 网络环境下信息技术课程教学模式
教师在网络环境中开展有效教学，必须充分发挥网络的优势同教学目标、教学组织过程以及学生学习过程紧密联系在一起，达到良好的效果。
根据网络自身的优势，在课堂教学中以以下几种教学模式适合网络教学。
3.1 采用任务驱动法，明确学习目标。
“任务”是指我们将教学目标和教学要求设计成一系列的“学习实践”任务。网络环境的适时性，交互性使教师实施教学任务，学生完成教学任务变得更加方便、快捷。例如在多媒体信息加工与表达教学时，可以设计诸如节日贺卡等形式的任务，在进行人工智能教学时，可以设OCR汉字识别等形式的任务。在完成任务的过程中，教师加以指导、帮助适时点拨，让学生作品于网上，供师生、学生间相互交流。潜移默化地使学生掌握计算机的基本技能。
实施任务教学，应注意主题任务可操作性，强化任务的合理性，任务与任务之间的相关联性。
3.2 采用研究性教学法，培养学生创新精神。
研究性学习能使学生形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。
研究性教学在信息技术课程实施过程中大致经历三个阶段：进入问题情境、实践体验和表达交流。比如：可以选择中学生走进网络的利与弊，畅想Internet未来生活等学生感兴趣的问题进行探究。我们还可以让学生查找有关社会、科技问题等资料，极大发挥学生学习的能动性，培养学生创造性学习和研究能力。
3.3 采用合作式教学法，培养学生团队精神。
合作式教学法常与任务驱动、研究性教学法结合起来，基于教学组织形式的教学方法，为了达到共同的学习目标，学生成立学习小组，利用网络环境的开放性，交互性，最大化个人和他人的学习效果，实现资源共享，优势互补。例如相互教学法、基于任务的协作学习。
3.4 学科整合教学法。
新课改中最重要的一点就是要促进信息技术和各学科的整合，整合教学法是把信息技术课程教学与其他学科教学结合起来，克服信息技术课单纯学习技术的观点，使学生学以致用，培养学生运用信息技术知识解决实际问题的能力。
4 Internet网络环境下教学设计
网络环境下信息技术课的教学设计包括：教学目标、教学内容设计、教学活动过程设计、教学评价设计。网络教学中教学活动过程设计包括教学策略设计，教学方法设计，教学组织形式设计，知识材料，学生活动，学习环境设计等。知识材料组织上，要将教学资源与教材知识重组，形成新的系统知识提供给学生或者作为学生探究的对象和学习的内容。对于某些专题，还需要教师能够设计专题学习网站，把零散的知识集成在一起，便于教师的教学和学习的自主学习。例如可以利用BBS、E-mail、留言簿、共享文件夹对学习过程评价。
Internet网络教学，作为一种有效的教学手段，信息技术教育中已经发挥了重要作用，但如何充分运用网络教学的特点，充分发挥网络教学的作用，如何解决网络教学中遇到的问题，是摆在教师面前的重要问题，存在的制约因素还还很多，这就需要我们信息技术教师在以后的教学中不断尝试探索，适应新时代教育改革的需要。
参考文献
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【关键词】 教育技术；信息技术教育
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2009) 02―0107―03
引言
对于一些重点院校，教育技术专业的招生和就业目前还不存在太大压力，但对内蒙古师范大学的教育技术专业来说，近年来的招生和就业形式十分严峻。与本校其他专业相比，在招生上，教育技术专业不仅少有第一志愿或上一本线的考生，而且还基本是从其他各专业调剂来的；在就业上，真实的一次就业率数字极低。这种情况使我们不能不想，教育技术专业还有社会需求吗？还有存在的必要吗？
教育技术专业培养出来的人员到底干什么？仁者见仁、智者见智。但招不到学生、学生找不到工作，这可不是见仁见智的问题了。教育部03年出台文件，允许中小学信息技术课教师由计算机专业和教育技术专业共同培养，使我们看到了生机；而由教育技术界人士领衔制定的《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》也于07年了，更使我们感到振奋。但在阅读《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》后，我们不禁汗颜：教育技术专业的学生能承担这样的任务吗？或者说，为承担这样的任务，还要做哪些努力？
《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》中提到，信息技术教育已经超越了单纯的计算机技术训练阶段，发展成为与信息社会人才需求相适应的信息素养教育（信息技术与计算机技术有什么不同？信息技术（即IT）行业的人士很少讨论，他们只是努力跟上和推动信息技术的发展，至于名称是什么无关紧要。既然从事IT行业的人士都这样，这里就更没必要讨论什么是信息技术、什么是计算机技术了）。《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息素养是这样描述的：学生信息素养应该表现在具备信息的获取、加工、管理、呈现与交流的能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；流畅地发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中的实际问题的能力；遵守道德与法律法规，形成与信息社会适应的价值观和责任感。笔者认为，《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》所指的信息素养更确切的表示可能是信息技术素养――因为各学科领域信息的获取、加工、管理、呈现与交流的能力绝不是信息技术课所能解决的。例如，各学科领域信息的筛选、关键词的提取等信息素养要由各个学科进行培养提高。学生的信息技术素养最重要应该表现在当他们具有不同学科的基本信息素养后，具备应用信息技术处理各学科领域信息的能力和意识。当然，学科信息素养和信息技术素养两者之间存在相辅相成的关系，《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对此进行了说明。
一 《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息技术教师的信息技术能力要求
《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》规定，高中信息技术课程包括必修与选修两个部分，共六个模块。必修部分只有“信息技术基础”一个模块，选修的五个模块是：算法与程序设计、多媒体技术应用、网络技术应用、数据管理技术和人工智能初步。其中，信息技术基础模块的知识技能最为简单，既使对其他学科的教师，大部分也能熟练应用Windows。但能熟练应用Windows并不意味着能讲授Windows，因为要给人一杯水，自己得有一桶水。试想，信息技术教师如果不知道分时操作，如何向中学生解释多项任务是同时完成的？所以讲解Windows时，信息技术教师必须具备操作系统原理的知识，这才是信息技术教师的一桶水！
同样，讲授算法与程序设计时，信息技术教师要引导学生理解数学模型、领会软件工程的思想和方法；讲授多媒体软件使用时，信息技术教师要渗透数据压缩和处理的方法；在讲授网络技术应用时，信息技术教师要说明网络中的服务器和计算机是如何协同工作的、要说明在页面设计完成后，还能用程序扩展哪些功能；在讲授数据管理技术时，信息技术教师要知道各种关系模型；在讲授人工智能初步时，信息技术教师不但要指导学生使用现成的人工智能系统，还要向学生介绍该系统的设计原理、设计要点和难点。也就是说，对于《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》规定的六个模块，信息技术教师不但要知其然，还要知其所以然，这样才能更好地激发学生对信息技术的兴趣。
根据上述观点，应用自顶向下的层次分析法对高中信息技术课程六个模块分别进行简单分析，可得出各模块要求信息技术教师具备的能力体系，如表1所示（只进行了直接专业知识和获取专业知识所需直接基础二层分析）。
以上是从信息技术能力方面说明了《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息技术教师的要求，对信息技术教师应用信息技术的意识和信息技术教学法方面的要求在下一部分讨论。
二 教育技术专业本科生所具备的能力
从表面上看，很多院校教育技术专业的本科生能达到或超过《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》规定的水平，这是否意味着教育技术专业的本科毕业生能胜任信息技术教师的工作呢？注意：《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》是要求中学生达到的水平！谁都明白，一个理科中学生虽然学完了中学数理化，但他并不能胜任中学数理化的教学工作（临时充数的情况是有的，但那是不得以而为之），这样的道理对信息技术教育同样适用。
在我国教育技术界，长期把教学设计能力当作教育技术专业培养的核心能力。众所周知，教学设计是系统设计，包含了需求分析、教学分析、学习者和环境分析、绩效目标及考核量规的制定、教学策略和教学材料的开发和选择、形成性评价的设计等多个成分，那么学生相应的要具备需求分析能力、教学分析能力、学习者和环境分析能力、绩效目标和考核量规的制定能力、教学策略和教学材料的开发和选择能力、形成性评价的设计能力，而这些能力与《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息技术教师的知识能力要求相去甚远，所以，以目前的知识结构，教育技术专业学生无法全面承担信息技术教学任务。
既使是根据笔者对社会需求的调查，教育技术所培养的核心能力当前应该是媒体资源开发技术[1]，内容包括从视、音频的摄、录到后期制作；从多媒体软件开发到程序设计；从网页制作到网站的全面建设等，教育技术专业本科生也只是具备了《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息技术教师能力要求的一部分，而不是全部。
为了适应培养信息技术教师的要求，很多教育技术专业开设了“信息技术教育”课，这门课主要结合信息技术基础知识讲解了多种信息技术的教学方法，如任务驱动、基于问题的学习、研究性学习和合作学习等等。在这些教学方法中，又大量渗透了学科知识，它们对提高学生在各学科领域应用信息技术的意识有很好的促进作用。在《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》中，这些内容都有明确说明。但信息技术意识必须建立在信息技术能力基础之上，《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》也体现了这一点，与原来的中小学信息技术课程指导纲要(试行)相比，《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对计算机技术的要求不但没有降低，而且有了较大的提高（主要反映在人工智能部分）。试想，如果一个人打一个字需要一分钟或上网查资料比从图书馆查资料还要费劲，那他即使对信息技术的认识再深刻，也很难做到主动使用信息技术；如果一个人对人工智能没有深入的认识，自己尚不完全清楚人工智能有何用、发展如何，那他对应用人工智能的意识只能停留在想象上。对于未成年人，多些想象不是坏事，但如果信息技术教师也停留在这样的初步水平，那不仅培养、引导不了学生的信息技术意识，而且会误导大批学生。
在教育技术人员培养中，我们有过这样的倾向：在几乎没有学科背景的情况下，仅仅向学生传授了一些教学设计方面的知识，就希望他们能够成为为各个学科的教师做全面教学设计的人员。即使在美国，也对此进行了反思，在05定义中，将研究对象从94定义中泛指的过程和资源改为技术过程和技术资源；将研究范畴从全面的设计、开发、利用、管理和评价改为创建、利用和管理；将教育技术是理论和实践改为教育技术是研究和实践。在我国的教育技术领域，教育技术专业是独一家，即使我们犯错误，也还不怕别人抢饭碗（可能会砸自己饭碗）。但在信息技术课教师的培养中，我们如果还幻想仅仅凭信息技术教育和一些信息技术基础的知识，就能使教育技术专业的本科生成为合格的信息技术教师，那将仍然是无米之饮、无根之水。也许短时间内这样做还能充数，但随着时间的推移，教育技术专业必将失去这个发展领域。
三 结束语
教育部允许教育技术专业培养信息技术教师，为教育技术专业的发展指出了一个方向。对教育技术专业现行的课程体系来说，培养信息技术教师不仅仅是换一个名称、增加几门课程就能做到的。当然，教育技术的现状与信息技术教育的要求之间的差距不可能一下消除，但我们不能长期处于充数状态。我们一定要对教育技术专业和信息技术教育有一个清醒的认识，看清自己的长处与不足，克服浮燥炒作的作风，脚踏实地，按《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》要求完成信息技术教师的培养工作。这样，教育技术专业培养的信息技术教师才有可能得到社会认可。如果教育技术专业总是跟着潮流走，在多个方向上需要什么教什么，急功近利，长此以往是难以摆脱领域发展模式而形成一个稳定的学科的。
其实，按笔者观点，教育技术研究的长远目标是实现教学自动化，相应地，教育技术专业培养的是具有一定教与学理论基础（内容不必很多，目的是要能与各学科教师在教育层面进行沟通，这也是与计算机专业的主要不同之处）的信息技术人才，他们要能够将各学科教师的教学内容和方法技术化。按这样的思路，教育技术专业本科生至少要达到《普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）》对信息技术教师的能力要求，只是教育技术专业本科现行的培养目标、核心能力、课程体系并没有向这个最高目标发展。如果教育技术专业能够调整到这个方向，教育技术专业将是培养信息技术教师的首选专业。
本文主要从信息技术能力和在各学科领域应用信息技术的意识两个方面对教育技术专业培养信息技术教师应考虑的问题进行了一定的论述，对信息技术素养的其他方面，如开展合作并解决学习和生活中实际问题的能力；遵守道德与法律法规、形成与信息社会适应的价值观和责任感等，都是深层次的、综合的复杂问题，本文没有探讨。
关键词：数据挖掘；进阶课程；教学方法研究；本科高年级
学生在本科高年级学生中开设数据挖掘等进阶课程是十分必要的，以大数据、数据挖掘为例，其相关技术不仅是当前学术界的研究热点，也是各家企事业单位招聘中重要岗位的要求之一。对于即将攻读硕士或博士学位的学生，对于即将走上工作岗位的学生，了解并掌握一些大数据相关技术，尤其是数据挖掘技术，都是不无裨益的。在目前本科教学中，对于数据挖掘等课程的教学，由于前序课程的要求，往往是放在本科四年级进行。如何激发本科四年级学生在考研，找工作等繁杂事务中的学习兴趣，从而更好地掌握数据挖掘的相关技术是本课程面临的主要挑战，也是所有本科进阶课程所面临的难题之一。
1数据挖掘等进阶课程所面临的问题
1.1进阶课程知识体系的综合性
进阶课程由于其理论与技术的先进性，往往是学术研究的前沿，工业应用的热点，是综合多方面知识的课程。以数据挖掘课程为例，其中包括数据库、机器学习、模式识别、统计、可视化、高性能技术，算法等多方面的知识内容。虽然学生在前期的本科学习中已经掌握了部分相关内容，如数据库、统计、算法等，但对于其他内容如机器学习、人工智能、模式识别、可视化等，有的是与数据挖掘课程同时开设的进阶课程，有的已经是研究生的教学内容。对于进阶课程繁杂的知识体系，应该如何把握广度和深度的关系尤为重要。
1.2进阶课程的教学的目的要求
进阶课程的知识体系的综合性体现在知识点过多、技术特征复杂。从教学效益的角度出发，进阶课程的教学目的是在有限的课时内最大化学生的知识收获。从教学结果的可测度出发，进阶课程的教学需要能够有效验证学生掌握重点知识的学习成果。1.3本科高年级学生的实际情况本科高年级学生需要处理考研复习，找工作等繁杂事务，往往对于剩余本科阶段的学习不重视，存在得过且过的心态。进阶课程往往是专业选修课程，部分学分已经修满的学生往往放弃这部分课程的学习，一来没有时间，二来怕拖累学分。
2数据挖掘等进阶课程的具体教学方法
进阶课程的教学理念是在有限的课时内，尽可能地提高课程的广度，增加介绍性内容，在授课中着重讲解1~2个关键技术，如在数据挖掘课程中，着重讲解分类中的决策树算法，聚类中的K-Means算法等复杂度一般，应用广泛的重要知识点，并利用实践来检验学习成果。
2.1进阶课程的课堂教学
数据挖掘等进阶课程所涉及的知识点众多，在课堂上则采用演示和讲授相结合的方法，对大部分知识点做广度介绍，而对需要重点掌握知识点具体讲授，结合实践案例及板书。在介绍工业实践案例的过程中，对于具体数据挖掘任务的来龙去脉解释清楚，尤其是对于问题的归纳，数据的处理，算法的选择等步骤，并在不同的知识点的教学中重复介绍和总结数据挖掘的一般性流程，可以加深学生对于数据挖掘的深入理解。对于一些需要记忆的知识点，在课堂上采用随机问答的方式，必要的时候可以在每堂课的开始重复提问，提高学习的效果。
2.2进阶课程的课后教学
对于由于时间限制无法在课上深入讨论的知识点，只能依靠学生在课后自学掌握。本科高年级学生的课后自学的动力不像低年级学生那么充足，可以布置需要动手实践并涵盖相关知识点的课后实践，但尽量降低作业的工程量。鼓励学生利用开源软件和框架，基于提供的数据集，实际解决一些简单的数据挖掘任务，让学生掌握相关算法技术的使用，并对算法有一定的了解。利用学院与大数据相关企业建立的合作关系，在课后通过参观，了解大数据技术在当前企业实践中是如何应用的，激发学生的学习兴趣。
2.3进阶课程的教学效果考察进阶课程的考察不宜采取考试的形式，可以采用大作业的形式。从具体的数据挖掘实践中检验教学的成果，力求是学生在上完本课程后可以解决一些简单的数据挖掘任务，将较复杂的数据挖掘技术的学习留给学生自己。
3结语
数据挖掘是来源于实践的科学，学习完本课程的学生需要真正理解，掌握相关的数据挖掘技术，并能够在实际数据挖掘任务中应用相关算法解决问题。这也对教师的教学水平提出了挑战，并直接与教师的科研水平相关。在具体的教学过程中，发现往往是在讲授实际科研中遇到的问题时，学生的兴趣较大，对于书本上的例子则反映一般。进阶课程在注重教学方法的基础上，对于教师的科研水平提出了新的要求，这也是对于教师科研的反哺，使教学过程变成了教学相长的过程。
作者:刘峥 王俊昌 单位:南京邮电大学计算机学院
参考文献：
[1]孙宇，梁俊斌，钟淑瑛．面向工程的《数据挖掘》课程教学方法探讨[J]．现代计算机，2014（13）.
[2]蒋盛益，李霞，郑琪．研究性学习和研究性教学的实证研究———以数据挖掘课程为例[J]．计算机教育，2014（24）.
[3]张晓芳，王芬，黄晓．国内外大数据课程体系与专业建设调查研究[C]．2ndInternationalConferenceonEducation,ManagementandSocialScience（ICEMSS2014），2014.
关键词 技术教育 设计与技术 教育对比
中图分类号：G633.41 文献标识码：A
在1981年，中国首次提出开设劳动技术课的决定。2001年教育部印发了《基础教育课程改革纲要（试行）》，规定从小学至高中设置综合实践活动并作为必修课程，主要包括信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践、劳动与技术教育四大板块内容。2003年教育部又颁布了《普通高中技术课程标准（实验）》，将原来高中综合实践活动课程中的信息技术教育、劳动与技术教育两大板块剥离出来。
从2001年中国大陆实施面向21世纪的第八次基础教育课程改革开始，技术类课程在义务教育阶段归属于综合实践活动，学校根据地区发展情况和学校特色选择性地开设信息技术和劳动与技术教育课程，各地开设和实施这些课程的情况差别很大。而普通高中阶段，2004年9月开始有计划、有准备、分批地在全国实施普通高中新课程。现在技术课程已正式成为新课程实验区普通高中学生的学习领域之一。
1课程理念
在英国，“设计与技术”课程的总原理基于这样的考虑：为学生未来进入变化迅速的技术世界作准备。通过“设计与技术”课程，让学生学会从个体或团队的角度，学会思索如何提高生活质量并积极采取行动，成为自主的积极的问题解决者。通过“设计与技术”课程的学习，学生将成为产品的革新者富于鉴别力的有知识的消费者。在学习过程中，学生们尤其应当掌握以下4种能力：产生发展并表达自己的想法；利用工具、仪器设备材料制作合格产品；评价制作过程及最终产品；知道并理解产品的材料组成。
在中国，技术是普通高中课程结构中的一个基本学习领域，通用技术是其中一个科目。通用技术课程的课程理念与技术课程的理念具有较高的一致性。关注全体学生的发展，着力提高学生的技术素养；注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；立足科学、技术、社会的视野，加强人文因素的渗透；紧密联系学生的生活实际，努力反映先进技术和先进文化；丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多样化。
信息技术的课程理念：提升信息素养，培养信息时代的合格公民；营造良好的信息环境，打造终生学习的平台；关照全体学生，建设有特色的信息技术课程；强调问题解决，倡导运用信息技术进行创新实践；注重交流与合作，共同建构健康的信息文化。
2课程内容
在英国，“设计与技术”课程的内容主要涉及两大方面：设计和制作。英国课程与资格署负责制订“设计与技术”课程的国家标准。在其公布的“设计与技术课程学习计划中，课程内容主要包括5个方面：产生计划并交流想法；使用相关仪器、工具和材料制作合格产品；评价整个过程和产品；对材料及其连接方式的理解，发展性学习。
“设计与技术”课程特别重视通过个人和集体的问题解决活动发展每个学生将实际动手和理论思考相结合的能力，并为不同阶段的技术学习内容制订了详细的学习计划。
在中国，技术课程被定位为通识教育范畴，课程目标转向以提高学生的技术素养为主，课程内容包括信息技术和通用技术，分为必修模块和选修模块。
信息技术必修模块为“信息技术基础”，选修部分包括：算法与程序设计、多媒体技术应用、网络技术应用、数据管理技术、人工智能初步五个选修模块。而通用技术必修模块为：技术与设计1和技术与设计2。选修部分包括：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、汽车驾驶与保养、服装及其设计、家政与生活技术六个选修模块。
3评价标准
在英国“技术与设计”课程针对不同阶段的学生，制定了8级水平评价标准以及在此基础之上的一个特别等级评价表现，其难度依次增加。特别等级的评价标准非常严格，并且有详细说明。其主要标准有4项：作品有新意；有研究、调查的过程；作品有市场；独立性。对学生的考核40%是书面考试，60%是对作品的评价。
在中国，评价时综合运用各种过程性评价方式，全面考察学生技术素养养成过程；评价与教学过程相结合，动态把握、及时引导学生情感、态度和价值观的形成；信息技术以纸笔测验和上机测验相结合，通用技术以纸笔测验、方案及作品评析、访谈、技术活动报告相结合。
4小结
根据以上对比，我们可以看出，技术教育的共同基本理论是有必要指导学生为进入一个充满变化的技术世界作准备。两国普遍强调技术问题的设计和解决，强调使学生对技术有鉴别力，成为见多识广的使用者和具有创新精神的革新者。理解潜在的社会、伦理和环境问题同样被视为十分必要。很显然，两国普遍赞成通过实际动手操作和问题解决的方式进行技术学习。技术教育课程的组成并无明显的互相矛盾之处，虽然设置的技术子科目各不相同，但也没有显著的差别。
英国有细节型的文档提供了非常具体的细节，规定教学内容和方式，而中国是标准型文档指定应满足的目标，而非实际的课程，各个省、市都可以根据自身的条件和情况开展技术课程。
英国作为技术教育发展比较成熟的国家，即使同样面临着很多需要克服的障碍，但仍然有很多值得中国学习的地方。
参考文献
