靳小波，鄧淼磊，曹鶴玲，鄭麗萍，朱春華

(河南工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

0 引言

現(xiàn)代化教學(xué)手段不僅僅局限于搜索、下載、復(fù)制和演示，現(xiàn)代化教學(xué)手段最核心的運(yùn)用是創(chuàng)新，要盡可能恰當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生展示思維的具體過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生理解所教的內(nèi)容?，F(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用不僅僅是方法的問(wèn)題，更是教師價(jià)值理念的展現(xiàn)，是教師教育思想的展現(xiàn)。不顧教學(xué)對(duì)象的不同，不顧學(xué)科特征的差異，不顧時(shí)間空間的變換，僅僅為了追趕潮流，濫用現(xiàn)代化教學(xué)手段，會(huì)造成學(xué)生對(duì)知識(shí)理解不深刻，教學(xué)事倍功半。

以信息學(xué)院研究生課程為例，傳統(tǒng)PPT無(wú)法展示理論和公式背后蘊(yùn)含的原理，為此，結(jié)合PPT當(dāng)堂板書是最好的展示方式。利用微軟的Surface Note 4筆記本向?qū)W生展示凸錐的具體定義以及它的幾何意義(見圖1)。該種方式具有如下優(yōu)點(diǎn)：①有效地代替了粉筆和黑板的傳統(tǒng)教學(xué)方式，教師再不用吃粉筆灰了；②有效地結(jié)合現(xiàn)代和傳統(tǒng)的教學(xué)方式，可以直接在PPT上進(jìn)行板書；③可以有效地利用色彩和動(dòng)畫等現(xiàn)代化工具，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)、動(dòng)態(tài)展示，能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

圖1 Surface Note 4實(shí)現(xiàn)PPT與板書的有機(jī)結(jié)合

1 積極推進(jìn)研究生教育信息化

以應(yīng)用為導(dǎo)向，重點(diǎn)推進(jìn)“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”這三個(gè)應(yīng)用，重點(diǎn)使用信息管理系統(tǒng)，探索基于信息技術(shù)的新型教學(xué)模式，養(yǎng)成師生數(shù)字化教與學(xué)的習(xí)慣，實(shí)施因材施教。利用新一代信息技術(shù)，跟蹤監(jiān)測(cè)教學(xué)全過(guò)程，開展學(xué)情分析和學(xué)習(xí)診斷，精準(zhǔn)評(píng)估教學(xué)和學(xué)習(xí)效果，變結(jié)果導(dǎo)向的單一評(píng)價(jià)為綜合性、過(guò)程性的多維度評(píng)價(jià)，由僅注重知識(shí)傳授向更加注重能力素質(zhì)的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變[1]。

2015年起，河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院研究生課程率先在算法與復(fù)雜度課程上使用在線考試和作業(yè)系統(tǒng)(見圖2)。該系統(tǒng)使用C#開發(fā)，體現(xiàn)了如下的鮮明特點(diǎn)：①由使用者親自開發(fā)，可以更好地了解教師和學(xué)生對(duì)信息系統(tǒng)的實(shí)際需求，與商業(yè)系統(tǒng)相比，它能更好地貼近應(yīng)用；②大大減少了開發(fā)和使用成本，幾乎是免費(fèi)使用，它的前端是C#系統(tǒng)，后臺(tái)是免費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL，采用CS方式搭建，每月僅需花費(fèi)6元部署在任何支持MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的主機(jī)上均可訪問(wèn)；③給計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師提供了展示專業(yè)技能的機(jī)會(huì)，教師大部分都懂?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和編程技術(shù)，但這樣的實(shí)踐機(jī)會(huì)還是太少。

圖2 基于C#開發(fā)的在線考試信息管理系統(tǒng)

2 合理使用智能化技術(shù)，大力改進(jìn)教學(xué)效果

智能化技術(shù)旨在使用人工智能技術(shù)普及教學(xué)、提高學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更為自主，積極響應(yīng)程序教學(xué)所倡導(dǎo)的積極反應(yīng)原則、及時(shí)反饋原則[2]。教育先行者設(shè)想的教學(xué)機(jī)器人開始出現(xiàn)，2015年日本國(guó)立信息學(xué)研究所研發(fā)的一款智能機(jī)器人，通過(guò)了日本多數(shù)大學(xué)的入學(xué)考試，獲得511的高分遠(yuǎn)超平均分?jǐn)?shù)416分。在這種情況下，機(jī)器可以為學(xué)生提供最需要的知識(shí)；成為教師最有力的助手，在知識(shí)與技能傳授方面，教師只要成為組織者就行，可以從那些重復(fù)、繁瑣、枯燥的機(jī)械工作中解脫出來(lái)。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)和大規(guī)模協(xié)作的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)成為可能[3]。

2017年，學(xué)校在研究生教育中引入手機(jī)測(cè)試系統(tǒng)(見圖3)，可以幫助研究生實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地答題的目標(biāo)，該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：①內(nèi)嵌在微信應(yīng)用程序中，由微信公眾號(hào)提供，直接調(diào)用微信公眾號(hào)系統(tǒng)的API；②開發(fā)成本和維護(hù)成本很小，使用Python語(yǔ)言快速開發(fā)，該應(yīng)用程序掛載在免費(fèi)的Python應(yīng)用平臺(tái)pythonanywhere上，幾乎沒(méi)有什么維護(hù)費(fèi)用；③對(duì)客觀題實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)改卷，如果在課堂上使用，可以實(shí)現(xiàn)快速評(píng)價(jià)和統(tǒng)計(jì)。本文研究方法是機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理，在主觀題方面初步嘗試將自然語(yǔ)言最先進(jìn)的語(yǔ)義表示技術(shù)引入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主觀題的輔助閱卷。針對(duì)該系統(tǒng)的改進(jìn)仍在持續(xù)進(jìn)行中：①要求學(xué)生給出中間結(jié)果，實(shí)現(xiàn)機(jī)器按步驟給分；②實(shí)現(xiàn)更為深入的語(yǔ)義理解。

圖3 由Python開發(fā)內(nèi)嵌在微信系統(tǒng)中的考試與作業(yè)系統(tǒng)

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)專業(yè)的研究生教育為社會(huì)信息化儲(chǔ)備更多高級(jí)人才，在互聯(lián)網(wǎng)革命和信息革命的潮流下，它更應(yīng)該一馬當(dāng)先，在教育中融入信息化和智能化，教書是手段，而育人才是教育的根本[4-5]。應(yīng)用新技術(shù)，能大力提高教育的效率，降低教育投入成本，取得更好的教學(xué)效果。