陳炳才 王智超 寧芊

摘要： 前期的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中小學教師對計算機前沿技術(shù)知之甚少。但是，中小學教師所面對的中小學生又是未來的科技生力軍，因此中小學教師天然地肩負著創(chuàng)新思維啟蒙的責任。為了提高新時代中小學教師的計算機前沿技術(shù)素養(yǎng)，有針對性地設(shè)計了一套培訓課程，包括基本原理的講解和典型應用案例的介紹、演示和體驗式教學，可以根據(jù)實際教學情況靈活調(diào)整課時和培訓方式。

關(guān)鍵詞：計算機領(lǐng)域；前沿技術(shù)；素養(yǎng)培訓；意識培養(yǎng)

中圖分類號：G65 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）06-0119-02

Curriculum Design of Frontier Technology Literacy Training for Primary and Secondary School Teachers

CHEN Bing-cai1， WANG Zhi-chao2， NING Qian3

（1.School of Computer Science and Technology， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China； 2.Academic Affairs Office， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China； 3.School of Physics and Electronics， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China）

Abstract： The previous questionnaire discovered that most of primary and secondary school teachers had few knowledge of frontier technology of computer. However， the school teachers are facing the primary and secondary students who would be the fresh force of science and technology in future， so they naturally shoulder the responsibility of innovative thinking enlightenment. In order to improve the technical literacy about computer frontier technology of primary and secondary school teachers in the new era， a set of training courses is designed. Explanation of basic principles and introduction， demonstration and experiential teaching of typical application cases are adopted in the courses. Also， class hours and training methods can be flexibly adjusted according to the actual teaching situation.

Key words： The field of computer； frontier technology； training of technical literacy； cultivation of consciousness

1 引言

當今世界科技日新月異，尤其計算機領(lǐng)域的科技成果不斷推陳出新、層出不窮，我國在這方面也取得了豐碩的成果，這些成果革命性地改變著人們的生活，也改變了傳統(tǒng)的教育教學方式，對于新時代的中小學教師提出了新的要求。2012年，教育部頒布《小學教師專業(yè)標準（試行）》和《中學教師專業(yè)標準（試行）》，其中著重指出中小學教師應“具有適應教育內(nèi)容、教學手段和方法

現(xiàn)代化的信息技術(shù)知識。”這些都要求新時代的中小學教師應該主動去關(guān)注、去了解、去理解、去應用各項最新技術(shù)，尤其是發(fā)展變化最為迅速的信息技術(shù)[1-2]。

2 當前計算機前沿技術(shù)及其應用概述

計算機學科和技術(shù)是當今發(fā)展最為迅速、推陳出新內(nèi)容最多、應用最廣泛的一個自然科學領(lǐng)域?？v觀計算機領(lǐng)域，當今科學家正在努力研究和推廣、并且有可能應用于教育的重要前沿技術(shù)包括：人工智能、虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、3D/4D打印、GIS與數(shù)字地球、數(shù)據(jù)挖掘等。此外，當今計算機領(lǐng)域研究和應用的熱點前沿技術(shù)還包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)、生物識別與生物計算、網(wǎng)絡(luò)空間安全、量子計算、5G通信、云計算、超算等，這些都是已經(jīng)或?qū)⒁谏鐣蠌V泛應用的前沿技術(shù)，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的主要研究方向[3-7]。當前計算機前沿技術(shù)在中小學教育中的可能應用包括：教育機器人、智能試卷或作業(yè)批閱系統(tǒng)、虛擬（增強）現(xiàn)實課堂、數(shù)字地球等。

3 中小學教師計算機前沿技術(shù)素養(yǎng)狀況

中小學生作為祖國未來的新生力量，他們的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新知識和創(chuàng)新能力在很大程度上決定著我國未來創(chuàng)新型國家的高度。而中小學教育是人一生中最為重要的知識吸收和獲取階段，是創(chuàng)新意識培養(yǎng)、創(chuàng)新知識傳授和創(chuàng)新能力習得最為黃金的階段，在這個階段，與學生朝夕相處的教師的創(chuàng)新思維高度和廣度將會對學生的創(chuàng)新潛力激發(fā)產(chǎn)生深遠影響；教師對科技前沿技術(shù)（尤其是計算機領(lǐng)域前沿技術(shù)）的了解和掌握程度，將成為學生未來創(chuàng)新競爭力是否能達到應有高度的重要因素。中小學教師了解計算機前沿技術(shù)已經(jīng)成為時代之需。

3.1 多數(shù)中小學教師關(guān)注前沿信息技術(shù)意識缺失

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過91%的教師對于前沿技術(shù)關(guān)注不足，對于較為前沿的信息技術(shù)概念缺少了解，甚至聞所未聞。一些教師雖然對人工智能、大數(shù)據(jù)等概念有所了解，但僅停留在粗淺認識階段。從調(diào)研結(jié)果可以看到，中小學教師對于前沿信息技術(shù)的關(guān)注度較低，這對進一步提升中小學教師前沿信息技術(shù)的意識提出了要求。而多數(shù)教師認為前沿信息技術(shù)與教育教學實際相距較遠的情況更使得提升中小學教師信息前沿技術(shù)素養(yǎng)迫在眉睫。

3.2 多數(shù)中小學教師不了解前沿技術(shù)的獲取渠道，不重視新技術(shù)應用的交流

能否有獲取前沿信息技術(shù)的渠道，以及對于這些渠道的了解和使用程度如何，在很大程度上中小學教師獲取前沿信息技術(shù)的程度。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過90%的教師不清楚國際性或?qū)I(yè)性的前沿信息技術(shù)獲取渠道，80%左右的教師對科普網(wǎng)站、科教頻道等主流的前沿技術(shù)獲取渠道不了解或利用很少。只有不到40%的教師認為經(jīng)常性的新技術(shù)應用交流或培訓很重要。

3.3 多數(shù)中小學教師“創(chuàng)新思維啟蒙者”意識淡薄

中小學教師對于信息技術(shù)的認知情況如何直接影響著中小學教師自覺獲取信息技術(shù)的程度，而中小學教師在這一過程中對于自身角色的認知也決定了其應用信息技術(shù)的程度。十九大報告指出，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，要瞄準世界科技前沿，對于基礎(chǔ)教育來說，了解世界科技前沿，培養(yǎng)學生具備創(chuàng)新意識是時代賦予的新使命。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，只有13%的教師認為中小學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的好壞決定著我國未來建設(shè)創(chuàng)新型國家的成??；只有10%的教師認為自身的前沿技術(shù)掌握或了解程度會直接影響到中小學生的創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)；只有7%的教師認為自己今后的工作重點和任務是做好“創(chuàng)新思維啟蒙者”的角色。

4 中小學教師計算機前沿技術(shù)素養(yǎng)培訓構(gòu)想

為彌補當前中小學教師前沿信息技術(shù)素養(yǎng)的缺失，有必要有組織、有計劃地對中小學教師進行專項培訓。

4.1 培訓的總體原則

從計算機專業(yè)角度看，前面介紹的各項前沿技術(shù)具有許多共性的地方，即它們都需要有輸入、計算與存儲、輸出這三大環(huán)節(jié)，但考慮到中小學教師（即使是從事信息技術(shù)教育的教師）的計算機理論水平普遍較低而且參差不齊，因此在各項技術(shù)基本原理的講解上要把握四點總體原則，即實用性原則、直觀性原則、動態(tài)性原則和交互性原則。

4.2 培訓的課時安排

在把握以上基本原則的基礎(chǔ)上，以教師集中培訓為例（通常是3周時間），那么可以安排一共10-12學時的課程進行培訓。

具體的課時及內(nèi)容安排如表1所示：

4.3 培訓的前期準備

除了必要的課堂和教學常規(guī)條件之外，此類培訓更為重要的是要做好以下幾點準備：①培訓教案的撰寫和修訂；② 多媒體培訓課件；③ 實訓與實驗環(huán)境搭建；④ 課前作業(yè)和調(diào)查問卷。

4.4 培訓的效果反饋

培訓效果的有效反饋是保證培訓效果，每次培訓結(jié)束后，應通過各種方式對培訓效果進行反饋?？梢曰诳率夏Ｊ絒8]，從反應、知識、行為、效果等四個方面，利用調(diào)查問卷、座談等方式對培訓對象、工作人員、相關(guān)組織者進行調(diào)查，了解培訓實效。并對學員進行持續(xù)追蹤，考察其經(jīng)過培訓后是否掌握了預期知識，對前沿信息技術(shù)的關(guān)注意識是否養(yǎng)成，相關(guān)技術(shù)在教學工作中的應用是否得到嘗試等。反饋的結(jié)果應及時反饋給培訓部門和培訓教師，據(jù)此進行相應調(diào)整和改進。

5 結(jié)論

中小學教師的計算機前沿技術(shù)素養(yǎng)的高低直接影響到國家未來科技生力軍的啟蒙質(zhì)量，也間接對我國未來建成創(chuàng)新型國家的速度和質(zhì)量產(chǎn)生深遠影響。依據(jù)本文設(shè)計的培訓課程，可以有效提高中小學教師對當今計算機領(lǐng)域的重要前沿技術(shù)的了解程度，更重要的是強化了他們對前沿技術(shù)的學習和關(guān)注意識，掌握了有效的獲取新知識方法和途徑，從而為他們今后的教學和啟蒙工作打下堅實而富有成效的基礎(chǔ)。

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