摘要:隨著教育信息化的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學中的應用逐漸普及?,F(xiàn)代教育技術不僅可以提供豐富的教學素材,還能通過多樣化的教學手段激發(fā)學生的學習興趣,提高了課堂教學的效率。分析了現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學中的必要性,探討現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學具體應用方式,以期為高校計算機教學改革提供有益參考。
關鍵詞:現(xiàn)代教育技術;高校計算機教學;教學模式;學生主動性;教學效果
一、前言
現(xiàn)代教育技術以其豐富的教學素材和多樣化的教學手段為高校計算機教學提供了新的思路,能夠有效激發(fā)學生的學習興趣,提升教學質量。現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學中的應用不僅有助于將抽象的理論知識形象化、具體化,降低學習難度,還能通過互動式教學增強學生的主體地位,促進教學相長。
二、現(xiàn)代教育技術融入高校計算機教學的必要性
現(xiàn)代教育技術不僅包括多媒體教學、網(wǎng)絡教育、虛擬現(xiàn)實教學和人工智能教學等,還涵蓋了教育過程中所用到的各種物化手段,如計算機、投影儀、音響等設備,以及教育技術的軟件組成部分,如學習教材、教學方法等,如圖1所示?,F(xiàn)代教育技術的主要目的是通過現(xiàn)代的信息技術,如計算機技術、數(shù)字影像技術、電子通信技術、網(wǎng)絡技術、衛(wèi)星廣播技術、遠程通信技術、人工智能技術、虛擬現(xiàn)實、仿真技術、多媒體技術和信息高速公路等新媒體技術的應用來提高教學效率和效果。
(一)創(chuàng)新傳統(tǒng)教學模式,激發(fā)學生主觀能動性
現(xiàn)代教育技術的應用使得課堂教學不再局限于單一的講授模式,而是通過多種形式的互動和實踐,激發(fā)學生的學習興趣和積極性。例如,基于多媒體技術的演播式教學,通過視頻、動畫和圖表等多種媒介將復雜的計算機原理和算法生動形象地展示出來,幫助學生更直觀地理解和掌握知識點[1]。這種直觀、生動的教學方式不僅可以提高教學效率,還能激發(fā)學生的學習興趣,促使學生更加主動地參與到學習中來。
遠程通信技術的應用使得教學突破了時間和空間的限制,能夠提供更多的學習機會和資源。通過在線教學平臺和虛擬教室,學生可以隨時隨地進行學習和交流,極大地增強了學習的靈活性和自主性。遠程通信技術的應用也使得教師可以利用網(wǎng)絡資源和工具,進行在線互動和實時答疑,增強了師生之間的互動和溝通,提高了教學效果。
虛擬現(xiàn)實技術的應用為學生提供了一個沉浸式的學習環(huán)境,使他們能夠通過虛擬實驗和模擬操作,深入理解和掌握計算機技術的應用和原理。例如,通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以在虛擬環(huán)境中進行編程實踐和系統(tǒng)調試,直接觀察程序的運行過程和結果,從而更好地理解和掌握編程技巧和方法。虛擬現(xiàn)實技術的應用使學生的實踐操作能力提高,在實際應用中學生的解決問題能力也有顯著提升。
通過這些現(xiàn)代教育技術手段的綜合應用,高校計算機教學不僅更加生動有趣,而且也為培養(yǎng)高素質、高能力的計算機專業(yè)人才提供了有力保障[2]。
(二)轉變傳統(tǒng)教學觀念,打造開放化教學環(huán)境
現(xiàn)代教育技術的應用可以打造一個開放化的教學環(huán)境,也能促進教學資源的共享與流通。
首先,構建開放化教學環(huán)境打破了傳統(tǒng)封閉式教學的壁壘,使學習資源和教學內容更具靈活性和可操作性。開放化教學環(huán)境的實現(xiàn)依賴于多種現(xiàn)代教育技術的融合應用。例如,云計算技術在教育領域的應用,為開放化教學提供了強大的數(shù)據(jù)存儲和處理能力。首先,通過云平臺,學生可以隨時隨地訪問教學資源,并進行在線學習和互動交流,云計算技術不僅為學生提供了便捷的學習方式,還為教師提供了豐富的教學資源和工具,極大地增強了教學的靈活性和有效性。此外,通過物聯(lián)網(wǎng)設備,教師可以實時監(jiān)控和分析學生的學習數(shù)據(jù),了解學生的學習進度和掌握情況,并及時調整教學策略和內容。
其次,通過人工智能技術可以實現(xiàn)智能推薦、個性化學習路徑規(guī)劃和自動化評估等功能,幫助學生找到最適合自己的學習方式和內容。采用人工智能技術進行個性化教學,學生的學習效果提高了32%,自主學習能力顯著增強。人工智能技術的應用使得教學過程更加高效和精準,為學生提供了更加優(yōu)質的學習體驗[2]。
(三)開展多元互動教學,提高計算機教學質量
多元互動教學依托于多種先進技術使得計算機教學更加生動、直觀和高效。通過VR技術,教師可以創(chuàng)建高度仿真的虛擬實驗室,讓學生在虛擬環(huán)境中進行編程實踐、系統(tǒng)調試和硬件操作等活動,極大地增強了教學的直觀性和操作性。VR技術不僅可以提升學生的學習興趣,還能有效解決傳統(tǒng)教學中實驗資源有限和操作難度大的問題[3]。AI技術可以實現(xiàn)智能助教、自動評測和個性化學習推薦等功能,幫助學生在學習過程中得到及時的指導和反饋。采用AI技術后,學生的學習效果顯著提升。AI技術通過分析學習數(shù)據(jù)和行為,為學生提供個性化的學習建議和路徑規(guī)劃,使得每個學生都能得到符合自己學習進度和需求的教學內容,極大地提升了學習效果。
通過AR技術,教師可以將抽象的計算機理論知識以三維模型、動畫和交互形式呈現(xiàn)出來,幫助學生更直觀地理解復雜的計算機概念和算法。AR技術不僅可以增強教學的趣味性和互動性,還有效提高了教學內容的可視化程度,使學生能夠更好地理解和應用所學知識。智能課堂系統(tǒng)的應用也為多元互動教學提供了全面的技術支持,智能課堂系統(tǒng)集成了多媒體教學、實時互動、數(shù)據(jù)分析和教學管理等功能,能夠全面提升教學的智能化水平。智能課堂系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)分析和反饋可以幫助教師及時調整教學策略和內容,確保教學過程的高效和精準,同時也為學生提供了更加個性化和互動化的學習體驗。多元互動教學為計算機教學提供了豐富的技術手段和工具,使得教學過程更加生動、直觀和高效,有助于培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實踐能力的高素質計算機人才?,F(xiàn)代教育技術的不斷發(fā)展和應用為多元互動教學的實施提供了有力保障,推動高校計算機教學向更加智能化和個性化的方向發(fā)展[4]。
三、現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學中的具體應用
(一)基于多媒體技術的演播式教學
多媒體技術包括圖像、音頻、視頻、動畫等多種形式,通過這些媒介的綜合運用可以將復雜的計算機知識轉化為直觀的教學內容,極大地增強了學生的理解和記憶能力。多媒體技術的應用使得演播式教學在計算機課程中的實現(xiàn)成為可能。教師通過視頻和動畫可以動態(tài)地展示程序的執(zhí)行過程和算法的運行步驟,使學生能夠直觀地觀察到每一步操作的具體效果。例如,在算法教學中,通過動畫演示可以清晰地展示排序算法中每一次交換和比較的過程,使學生更容易理解算法的邏輯和操作步驟。
音頻和視頻技術在演播式教學中的應用也可以極大地豐富教學內容和形式,通過錄制和播放專家講座、編程實戰(zhàn)視頻和實驗操作演示等教學資源,學生可以隨時隨地進行學習和復習,不受時間和空間的限制。視頻教學資源可以反復觀看,通過暫停、回放等功能使學生在學習過程中更加靈活和自主。交互式多媒體技術的應用使得演播式教學更具互動性和參與性,通過交互式電子白板和多媒體課件,教師可以與學生進行實時互動,也可以進行問題討論、實時答疑和演示操作等活動來增強教學的互動性和趣味性。例如,教師可以通過電子白板實時展示學生的編程代碼和操作結果,與學生一起分析和討論問題,提高課堂的互動效果和教學效率。
(二)基于遠程通信技術的互動式教學
遠程通信技術包括視頻會議、在線討論、即時通信等多種形式,通過這些技術手段可以實現(xiàn)實時的教學互動和信息交流,使得教學過程更加靈活和高效。通過視頻會議平臺,教師可以與學生進行實時的面對面交流,進行課程講解、問題答疑和互動討論等教學活動。例如,在計算機編程課程中,教師可以通過視頻會議進行實時代碼演示和問題解答,學生可以隨時提出問題并得到即時解答,極大地增強了教學的互動性和即時性。在線討論平臺的應用使得學生之間的互動更加頻繁和高效,通過在線討論平臺,學生可以進行小組討論、協(xié)作學習和資源共享,增強學習的協(xié)作性和參與度。例如,學生可以在在線討論平臺上分享自己的編程經(jīng)驗和學習心得,互相幫助解決學習中的難題,促進知識的交流和共享。
通過即時通信工具,教師可以隨時與學生進行溝通,了解學生的學習情況和需求,及時提供指導和幫助。例如,教師可以通過即時通信工具發(fā)布學習任務、解答學生的問題,并與學生進行實時互動和交流,增強了教學的靈活性和及時性。
現(xiàn)代教育技術的不斷發(fā)展和應用,將推動遠程通信技術在教育領域的進一步深化和普及,促進教學模式的創(chuàng)新和發(fā)展[5]。
(三)基于虛擬現(xiàn)實技術的模擬式教學
虛擬現(xiàn)實技術可以將抽象的計算機知識和復雜的操作過程具體化和可視化。例如,在計算機網(wǎng)絡課程中通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以進入一個虛擬的網(wǎng)絡環(huán)境,進行網(wǎng)絡設備的配置和調試,觀察數(shù)據(jù)包的傳輸過程和網(wǎng)絡故障的排查方法。這樣的教學方式不僅使學生能夠直觀地理解和掌握網(wǎng)絡原理和技術,還能通過模擬真實的操作環(huán)境,提高學生的動手能力和問題解決能力。虛擬現(xiàn)實技術還能夠為計算機編程課程提供強大的支持,通過虛擬環(huán)境中的代碼編寫和調試,使學生能夠更直觀地理解編程的邏輯和流程。例如,通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以在虛擬環(huán)境中編寫和調試程序,觀察程序的運行過程和結果并及時發(fā)現(xiàn)和解決代碼中的問題。這種教學方式不僅提高了學生的編程技能,還增強了他們的邏輯思維和問題解決能力。
通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以在虛擬實驗室中進行硬件設備的組裝和調試,觀察各個硬件部件的結構和工作原理。例如,在計算機硬件課程中通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以在虛擬環(huán)境中進行計算機的組裝和故障排除,了解各個硬件部件的功能和相互關系[6]。這樣的教學方式不僅提高了學生的實踐操作能力,還增強了他們對計算機硬件知識的理解和掌握。虛擬現(xiàn)實技術的應用不僅為學生提供了一個安全和高效的實踐操作環(huán)境,還顯著降低了實驗教學的成本和風險。通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以進行各種復雜和高風險的實驗操作,避免了實際操作中的安全隱患和設備損壞。例如,在計算機安全課程中,通過虛擬現(xiàn)實技術,學生可以在虛擬環(huán)境中進行網(wǎng)絡攻防和系統(tǒng)入侵的模擬實驗,了解網(wǎng)絡安全的原理和技術,而不必擔心實際操作中的安全問題。
(四)綜合利用現(xiàn)代教育技術的協(xié)同教學
表1列舉了幾種常見的現(xiàn)代教育技術及其在協(xié)同教學中的應用效果,這些數(shù)據(jù)和應用實例表明綜合利用現(xiàn)代教育技術的協(xié)同教學模式,能夠顯著提高高校計算機課程的教學質量和學習效果。通過多媒體技術、遠程通信技術、虛擬現(xiàn)實技術和人工智能技術的協(xié)同應用,可以實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化配置和教學過程的智能化管理,為教師提供了更加豐富和有效的教學工具和資源,也極大地提升了教學效率和效果。
協(xié)同教學模式的優(yōu)勢在于其高效性、靈活性和個性化,通過多種現(xiàn)代教育技術的綜合應用,教學資源得到了優(yōu)化配置,教學過程變得更加高效和智能。學生可以根據(jù)自己的學習需求和進度,自主安排學習計劃和內容,極大地提高了學習的靈活性和自主性。協(xié)同教學模式還能夠促進教師之間的協(xié)作和資源共享,通過共同開發(fā)和使用教學資源,提升整體教學質量和水平。
(五)協(xié)同教學的策略
1.構建一個多技術融合的教學平臺
該平臺應整合多媒體技術、遠程通信技術、虛擬現(xiàn)實技術和人工智能技術,提供全面的教學支持和資源。例如,建立一個集成度高的在線學習平臺,該平臺不僅支持視頻授課和多媒體演示,還能通過虛擬現(xiàn)實技術提供沉浸式的學習體驗,利用人工智能技術實現(xiàn)個性化學習路徑推薦和智能評測。教學平臺應具備強大的互動功能,支持教師與學生之間的實時互動、討論和反饋。通過視頻會議系統(tǒng),教師可以進行實時授課和答疑,學生可以在虛擬教室中進行分組討論和協(xié)作學習。此外,平臺還應支持教學資源的共享與管理,教師可以上傳和管理課件、視頻、實驗教程等資源,學生可以隨時隨地進行訪問和學習。
2.智能化的教學管理
在協(xié)同教學模式下,通過人工智能技術,教學管理系統(tǒng)可以對學生的學習行為和數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和分析,提供個性化的教學建議和反饋。例如,系統(tǒng)可以根據(jù)學生的學習進度和表現(xiàn),自動調整教學內容和難度,推薦適合的學習資源和練習題,幫助學生更好地掌握知識點。智能評測系統(tǒng)也可以自動批改作業(yè)和考試,提供詳細的錯誤分析和改進建議,極大地減輕教師的工作負擔,提高評測的效率和準確性。
3.互動式和協(xié)作式學習
通過即時通信工具和在線討論平臺,學生可以隨時與教師和同學進行交流和討論,分享學習心得和經(jīng)驗,互相幫助解決學習中的問題。例如,在編程課程中,學生可以通過在線協(xié)作平臺共同開發(fā)和調試代碼,進行項目協(xié)作和經(jīng)驗分享,增強學習的互動性和協(xié)作性。
4.應用虛擬現(xiàn)實技術
虛擬現(xiàn)實技術可以為學生提供一個高度仿真的實驗和操作環(huán)境,增強學習的直觀性和操作性。例如,在計算機網(wǎng)絡課程中,學生可以在虛擬網(wǎng)絡環(huán)境中進行設備配置和故障排除,通過模擬真實的操作場景,提高實踐能力和問題解決能力。虛擬現(xiàn)實技術還可以用于團隊協(xié)作和項目管理,學生可以在虛擬環(huán)境中進行團隊合作和項目開發(fā),培養(yǎng)團隊合作和項目管理能力。
四、結語
多媒體技術、遠程通信技術、虛擬現(xiàn)實技術和人工智能技術的綜合應用不僅可以豐富教學內容,還會顯著提高學生的學習效果和課堂參與度。隨著教育信息化的進一步推進和現(xiàn)代教育技術的不斷發(fā)展,協(xié)同教學模式將在高校計算機教學中發(fā)揮更加重要的作用。通過不斷探索和創(chuàng)新將更多先進技術融入教學過程,推動教學模式的持續(xù)優(yōu)化和升級,為高校計算機教學提供更加有力的支持和保障?,F(xiàn)代教育技術的應用是推動高校計算機教學改革和提升的重要途徑,為實現(xiàn)高質量教育目標提供了堅實的技術基礎和廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻
[1]劉奇付.現(xiàn)代教育技術在高校計算機教學中的應用[J].中國高??萍?,2023(10):105-106.
[2]王學謙.高校計算機教學中現(xiàn)代教育技術的應用分析[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2023(29):158-161.
[3]陳明睿.高校計算機教學中現(xiàn)代教育技術的應用分析[J].數(shù)字技術與應用,2022,40(06):29-31.
[4]廖小南.現(xiàn)代教育技術在高校計算機課程教學中的應用分析[J].電腦知識與技術,2021,17(32):174-175.
[5]曾叢.基于現(xiàn)代教育技術下的高校計算機教學模式研究[J].辦公自動化,2023,28(02):28-30.
[6]陳明睿.高校計算機教學中現(xiàn)代教育技術的應用分析[J].數(shù)字技術與應用,2022,40(06):29-31.