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关键词:多媒体教室;人工智能化;设计
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)03-0210-02
多媒体教室人工智能化设计即在软件方面利用智能算法对CCS进行优化,在硬件方面挖掘和应用功能夜上海论坛更加强大的硬件,使多媒体教室能够灵活的应对教学应用中出现的各类情况,使教学效果和管理水平都得到提升的途径,可见对多媒体教室人工智能化设计展开研究,对现代教学水平的提升意义重大。
1多媒体教室的人工智能化设计的背景分析
夜上海论坛 首先,多媒体教室与普通教室的主要区别是应用计算机、CCS等信息设备,使教学手段更加丰富,但由于多媒体教室所应用的设备购买价格较高、后期维护的专业性要求较强且由于多媒体教室功能的实现建立在所有设备都与CCS建立关系的基础上,任何设备的故障都可能导致CCS受损,所以多媒体教室设备维护既非常重要又存在一定的难度;其次,多媒体教室由于数量有限,所以其通常以流动制的形式使用,这在一定程度上加大了多媒体教室的人员管理难度,既不利于教学效率的提升,又会为多媒体教室的安全隐患提供空间[1]。再次,由于多媒体教室室内设备较多,功能的实现对网络的依赖性较强,使多媒体教室面临着网络和设备所带来的安全隐患,而传统多媒体教室在设备维修、人员管理、消除安全隐患等方面存在不足,需要设计人工智能化多媒体教室对其进行完善。我国人工智能在近年来得到了一定的发展,已经具备设计人工智能化多媒体教室的能力,所以进行人工智能化多媒体教室设计,提升多媒体教室的使用性能具有可行性。
夜上海论坛 2 人工智能化多媒体教室设计分析
夜上海论坛 人机工程学是人工智能化设计的主要依据,由于人机工程学强调以机械的实际用户为核心,所以在多媒体教室人工智能化设计的过程中必须结合应用主体的特点和需求进行,现阶段多媒体教室的应用主体主要为学生、教师和维修人员,其中前者为多媒体教室的主要应用对象,而后两者为多媒体教室的直接操作主体,应用多媒体教室的方式决定,学生和教师更希望多媒体教室的操作界面简单、美观、人性化、可操作性强,而维修人员希望多媒体教室的运行状态能够在界面上得到直接的体现,甚至多媒体教室能够检测自身的潜在故障,针对故障进行修复、报警或允许故障存在于一定范围内[2]。另外教学时间的有限和影响教学效果的因素复杂之间的矛盾一直是教师管理的难点,人工智能化多媒体教室如果能够智能的调节室内环境中可能会对教学效果产生影响的因素,可缓解教师的教学压力,提升教学效果。通过针对教师、学生和维修人员对多媒体教室人工智能化设计的需求分析,可以确定人工智能化设计要针对传感网络和数据库两方面进行。
3 智能化传感网络设计
夜上海论坛 笔者设计的多媒体教室智能化传感网络建立在无线传感器网络WSN的基础上,由大量无线收发模块和传感器构成的传感器节点是WSN的重要组成部分,通过无线通信将节点与CCS相连,形成WSN的整体,可见传感器节点具体的安装位置并不受限,现阶段传感器种类多样,将不同的传感器应用于WSN中,可以起到不同的效果,例如安装光强传感器,多媒体教室的CCS可结合传感器上传数据智能判断向窗帘发送拉下或拉开命令;安装二氧化碳传感器,CCS可结合上传数据智能判断是否开启排气扇;安装温湿度传感器,CCS可结合上传数据智能判断是否开启空调或喷雾器;安装声音传感器,CCS可结合收取的信息智能控制多媒体教室室内的设备等[3]。通过上述举例可以发现,智能化传感网络设计的效果很大程度上取决于传感器节点设计的多样化和难易程度,通过智能化传感网络设计既可以使有可能影响教学效果的因素,如阳光、灯光、空气质量等在人工智能化多媒体教室中得到自动调节,这有利于教师专心于教学,提升学生在课堂上的舒适度,对提升教学效果具有重要的意义,又可以有效的检测多媒体教室可能存在的安全隐患,例如多媒体教室安装烟雾传感器的情况下,当其检测到要发生火灾时,信息传递至CCS,其可以智能开启报警装置,这在一定程度上有利于缩减安全隐患的影响范围,具体传感器的种类、数量、安装位置设计需要结合多媒体教室的实际情况确定[4]。智能化传感网络的设计不仅使多媒体教室室内环境、设备实现智能化的控制,而且能够实现设备故障的智能化诊断和修复,这一方面要利用传感器向CCS传输相应的数据,一方面需要CCS完成数据库内的检索和判断,所以对数据库进行人工智能设计也是多媒体智能设计的重要组成部分[5]。
4 人工智能化数据库设计
为弥补传统多媒体教室在人员管理方面的缺陷,在设计人工智能化数据库的过程中主要从以下几个步骤进行,首先,将数据库内的教学资源全部粘贴条形码;其次,利用阅读器将所有的条形码扫描到数据库中,以此实现多媒体室内资源的全部登记,学生在想应用多媒体教室内部资源的情况下通过检索数据库即可对多媒体教室相应的资源使用情况准确掌握;再次,学院向学生发放特质能够反映学生身份的身份卡;最后在学生要进行多媒体教室相关资源的任何操作时,都需要扫描其身份卡并结合人工智能算法,对学生的座位安排等智能制订方案,并形成多媒体教室的实际使用情况记录,由此实现对人员的记录,在此设计的过程中要保证向用户开放的UI的友好性,以此保证智能化数据库功能全面实现[6]。在应用智能数据库提升多媒体教室人员管理水平的同时需要注意,数据库的网络安全直接关系到数据库的应用性和人员管理的水平,所以笔者在设计智能化数据库的过程中将甲骨文公司设计研发的Oracle数据库应用其中,并针对多媒体教师专项AI算法设置访问权限,这在一定程度上提上了数据库的安全性,使损坏多媒体教室是内设备的行为得到有效的遏制,而且使数据库对多媒体教室较大的人员流动的适应性增强,多媒体教室使用性能得到明显的提升[7]。除针对人员管理外,智能化数据库的设计还能够提升设备维修的效率,例如多媒体教室的设备维修人员将多媒体教室内所有设备可能发生的故障以及故障的表现,应对措施等信息传输至智能化数据库,当多媒体教室内设备的运行出现异常,并由传感器感知后,会自动将异常的信息传输至CCS,并由其智能的确定应对措施。
由于教师和学生作为多媒体教室的主要使用群体,其要求多媒体教室操作界面具有人性化设计、且操作的可行性简单,所以针对智能化数据库的设计除注重以上四个环节外,还要对界面的布置、颜色等进行调整,使其尽可能满足人工智能化多媒体教室使用人员的要求。
夜上海论坛 5 多媒体教室的人工智能化设计优缺点分析
5.1优点分析
笔者所设计的智能化传感网络以WSN为基础,其既价格相对较低,而且线路设计相对简单,通过对具有网络化和一体化性能的多媒体教室进行改进即可以实现,而且传感器的安装位置相对较灵活,对多媒体教室的规模、构造等也没有较强的依赖,所以将笔者所提出的人工智能化设计推广应用的可能性较大;另外,通过上述人工智能规划设计可以发现,其既能够弥补传统多媒体教室在管理、维修、消除安全隐患等方面的缺陷,而且提升了管理水平,使多媒体教室更加满足教师、学生和维修人员的需求。
5.2不足分析
夜上海论坛 笔者所设计的智能化传感网络要求新装一定数量的传感器,而传感器虽然对安装位置的要求较低,但其对安装技术和维修技术的要求相对较高,所以其安装和维修需要聘用具有专业技术的人员进行,这在一定程度上提升了教学成本,特别是具有较多多媒体教室的院校,利用此设计方法的可操作性较低;另外,笔者所设计的人工智能数据库虽然为多媒体人员管理提供了便利,方便了多媒体资源的查询和应用,但智能化数据库软件的调试和容错是保证其有效运行的重要途径,但调试和容错的操作都需要专业技术人员进行,这在一定程度上也增加了教学成本,而多媒体教室人员上的流动也会加大软件的修护难度。
6 结论
通过上述分析可以发现,现阶段多媒体教室已经在教学中得到广泛的应用,但人们在享受其在教学中提供的便利的同时认识到其在管理、维修等方面仍存在不足,所以尝试将人工智能与多媒体教室相结合,对其性能进行不断的优化,以此推动现代教学水平的提升。
参考文献:
[1] 王镇江,杨厚群.浅谈现代多媒体教室智能化管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2014(11):2634-2636.
[2] 宋炜光.多媒体教室智能化管理系统的设计[J].韶关学院学报,2014(08):20-24.
[3] 石世美.高校信息化学习环境的研究与设计[D].北京:北京理工大学,2015.
[4] 叶新东.未来课堂环境下的可视化教学研究[D].上海:华东师范大学,2014.
夜上海论坛 [5] 张斌.宿州职业技术学院网络型多媒体教室系统设计与应用研究[D].武汉:华中师范大学,2012.
一、 提高了形体课的教学品质
在多媒体设备进入形体教室之前,当笔者要带领学生做单一动作练习时,都是用单声道小喇叭的录音机来播放音乐。在这样的音乐氛围之中,由于教室大和班级人数多,造成大部分学生不能完全听清楚音乐,节奏混乱,根本感受不到音乐的环境氛围。笔者只能用节奏棒大声地打出死板单一的八拍节奏来提醒学生们节奏不要错乱。但是这样的教学环境在很大程度上剥夺了学生们感受舞蹈在音乐中从容进行的艺术体验,练习更像是呆板和机械的重复体力动作。一遍遍的重复难免让学生认为舞蹈艺术是无趣的与机械的,他们无法充分感受到舞蹈艺术的感染力。
夜上海论坛 后来我们搬进了新的艺术楼,在全新的教学设备和多媒体设备的配合下,我们有了舞蹈教室专属的音响、多媒体设备和播放器以及投影仪。在这些现代教育技术设备的支持下,形体课的艺术氛围迅速提升,无论是带领学生领略优雅的芭蕾之美,还是体会中国古典舞的身姿体态,学生们做起动作来更加投入、更加忘我。因为教室在环绕立体声音响的包围下,柴可夫斯基的G大调音乐缓缓如清泉般流出,学生可以在良好的音乐氛围中尽情忘我地感受东西方各舞种的不同之美。教师也不用一遍遍声嘶力竭地去喊每一个节奏点,可以把更多的精力投入到每一个学生的动作完成质量之中。这看似很小的一个问题,一旦得到解决,却大大提升了形体课的教学品质。
二、 丰富了形体课的教学内容
学校为新的形体教室配备了多媒体电脑、投影仪。这些先进的教学设备极大地丰富了教学内容。在新教室投入使用后一个月的时间内,笔者就为学生准备了一节内容极为丰富的艺术鉴赏课―《走进西方艺术殿堂》。在这节课中,笔者利用了PPT软件制作了图文并茂的幻灯片进行教学导入,向学生展示了很多西方舞蹈家的介绍和经典舞蹈作品剧照,并一一展示西方的美术作品以及建筑作品的照片和特写。学生们在欣赏这些经典的艺术作品时,眼睛里充满了对艺术、对世界的好奇和兴趣。有的学生甚至在课下对笔者说:“老师,我真想暑假去一趟巴黎,去那里看看真正的巴洛克艺术风格,它们在图片上看起来真的美极了!”
最重要的教学应用是,通过电脑和投影仪的配合,在欣赏课上让学生们欣赏到世界上更多舞蹈家的经典舞蹈片段,这样学生们的视野就被充分打开了,在他们的心中,舞蹈不再是教师一个人的表演和数节奏。有时,教一个新的舞蹈动作,学生还体会不出更加深刻的肢体感受时,笔者会打开电脑和投影仪,让他们看看艺术家是如何表演相关动作的,并对这些动作进一步分析,让他们用自己的心和脑理解这些舞蹈姿态,这样就更深层次地激发了学生对艺术的激情。在课堂中他们有了自我的肢体实践,也体会到了艺术欣赏的快乐,更有了自己对艺术的独特感悟。
三、 打开了学生的心灵之窗
艺术需要想象,需要创作,然而艺术学习的基础是什么呢?笔者认为是多听,多看,多领悟。而现代的先进教学技术设备为我们提供了必要的基础。借助现代技术,教师可以更加轻松地将学生引到艺术学习的道路上,改变了传统艺术课堂中教师处于绝对主导地位的言传身授式的教学方法,变成教师引导引入,让学生在课堂中去更多地感受艺术作品、艺术思维的乐趣,从而建立自己独特的艺术感受。这就是体验式教学模式,使形体课堂教学由被动变成了主动,教师积极主动地在前方引领,学生积极主动地发挥想象力,创造鲜活的艺术形象。
在形体课堂之中,笔者看到了孩子们的积极改变和对艺术的热爱,他们心中仿佛打开了一扇窗口,让曾经站在窗外徘徊的他们离艺术这片天空越来越近,并且激励他们树立信心,用美好的艺术语言来表达自我。
关键词:多媒体技术;教学;改革;素养
中图分类号:G642
文献标识码:B
随着数字多媒体技术的日益完善和成熟,人们的生产方式、工作方式、学习方式、生活方式乃至思维方式都发生了巨大的变化。愈来愈多的手工劳作被多媒体技术所取代。这对我们高等院校尤其是艺术院校提出了新的任务和更高的要求,具体的教学内容、教学方法、教学手段和人才培养方向也将发生巨大的变化和改革。
夜上海论坛 1多媒体教学比之传统教学的优越性
数字多媒体系统在教学上的运用标志着教学媒体质的飞跃。由于数字多媒体的介入,让我们的教学手段及表现丰富而生动了起来,相应的教学效果也得到充分的提高和完善。通常人们将计算机俗称电脑,简言之即它是人脑的延伸,它的活动范畴模拟人脑的思维模式,是人类思维活动的结构、功能及其规律的再造。而优于人脑的是它的记忆能力、储存空间、高速运算、逻辑判断、自行运行等,都是人脑所不能及的。90年代出现的信息领域的又一次革命,将文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起,通过计算机综合处理再集中控制,快速展现出丰富多彩的集图、文、声于一体的信息,同时提供生动、友好、多样化的交互方式,这样便出现了数字媒体技术。
夜上海论坛 传统的教学方式一般是由教师、学生、媒体三个要素构成的,缺一不可。一般以教师语言、课本、板书、实物、模型、挂图等为主,学生被动听讲。在纸张上练习的方式无法方便灵活地修改,存在一定的局限性。而多媒体教学直接、生动、形象,引起学生的浓厚兴趣,从而获得意想不到的的教学效果。在艺术院校,多媒体彻底改变了学生们对着满桌的颜料、笔和稿纸不停地画了改,改了再从新来过那么折腾的习惯了。只要在电脑桌前,动一动鼠标,平面的广告、标志、设计方案、服装样稿、画稿样式、二维动画等均跃然纸上;三维的室内效果图、栩栩如生的造型、卡通的三维动画设计作品等都可以方便快捷地实现;还可以进行电影的后期制作,利用计算机多媒体的特殊动画特技,给电影带来特殊的效果等。多媒体丰富的色彩、快速的生成、便于修改、复制、拼接等优势正部分的逐渐取代过去传统的颜料和笔的功效。
夜上海论坛 数字媒体的另一大优势是优良的视觉和听觉效果。而视觉、听觉是人们是接收信息、获取信息的主要渠道。利用多媒体将储存的大量信息传递给学生,多媒体形象生动的演示对学生产生强度的感官刺激,引起学生高度集中注意。如果没有集中注意,感知就不会产生强烈观察力。而观察力是在感知过程中并以感知为基础形成起来的,离开了感知也就没有了观察。利用多媒体的优势引人入胜,可以不断提高学生的品质,使学生心理活动处于积极状态。激起学生极大的学习热情。
多媒体教学要求所有的课程均使用电子教案,也即所谓的课件。老师基本上和同学是互动的,学生的作业也可以上传到老师的网址或邮箱,马上可以获得老师的修改意见和建议,学生也可以加入自己的想法和设想。学生在学的过程中不再是被动的接受,而是有选择的介入,既可以是配角,也可以是主角。
在艺术院校,艺术欣赏课或讲座过去需要去图书馆查找图片,翻拍成反转片由助教利用幻灯机播放,教授在一边讲解;音乐需要去资料室准备磁带或唱片,再利用机器播放,要准备的东西一大堆,不但需要老师做大量的准备工作,还要讲解,音响效果也不尽如意。现在利用光盘的大容量,将事先准备好的课件直接播放,图片的解说一目了然,还可以在强调部分制作动画以引人注目,学生也可以拷贝回去慢慢消化。通过多媒体辅助教学网,老师和学生可以实现资源共享、互动对话,根据自己的水平直接点播,以最直接、最省力、最快的速度吸取全世界的尖端知识。总之,多媒体教学的优点数不胜数,其优势决定它将逐渐取代传统的常规教学模式。
夜上海论坛 2多媒体技术在艺术教学中的应用
数字媒体的强大优势及不断发展的新技术在各行各业的应用也得到极大的发挥。在教育系统以数字媒体为代表的现代化教育设备已经走入了校园,并逐步构成多媒体教育的重要组成部分。所谓多媒体教学,就是授课的老师利用计算机将授课内容制作成集文字、图形、声音、动画和视频为一体的电子文件,称为课件,在上课时播放。与传统的教学模式的五个一(一块黑板、一支粉笔、一张嘴、一本教材、一本教案)相比较,具有更为丰富的内容和表现形式,更高更快地传递的效率,以及更好的交互性和共享性等。传统的教学中宏观的自然现象、逝去的景色等事物,因受时间和空间的制约而无法让学生感受,微观的事物和微小的变化也无法通过仪器让学生观察,这些都是传统教学无法表达的。数字媒体可以为学生提供形象生动、内容丰富、直观具体、感染力强事物,使学生看到在运动、发展、变化的事物。学生可以通过听、视、评、悟充分感知原先较为抽象的教学内容,实现从具体到抽象的认识规律,从而保证了教学活动的顺利进行。
夜上海论坛 例如艺术院校的三大基础课程:解剖、透视、构成,属于美术―设计类本科生为主的基础训练课程。传统的教学模式是采用素描、色彩等基础训练课目,反复练习。需耗费大量课时讲解解剖、透视、构成三大环节的基础性知识,学生还不易理解。在视觉艺术高等教学课程中,解决造型的基本训练的课程,在日本叫“观察”,在欧洲叫“写生”,在中国还叫“素描”,目的都是要训练学生对物体的状态有准确的分析和较强的表达能力。人体写生是素描高级阶段必须包括的课程,以往解决人体解剖问题,只能依靠少数标本和医用图片进行,这些教具不但无法供学生从专业的角度理解人体结构,而且无法据此做出个别或组合的深入课题。利用多媒体可以生动形象地再现人体结构、肌肉组织、骨骼分配等,随意地进行拆分组合等演示给学生观看,便于理解和掌握。同样对于建筑物体/抽象符号重要环节结合相关课程的教学内容、方式,抓住三个重要环节,以多媒体的动画图形声音解说及文字著作结合演示的形式,采取直观教学为主要的表现方式,突破了原有课程的局限性,具有节约资金、课时,易懂易学,利于普及、实施等优点。
透视课程往往枯燥乏味而使学习者厌烦,因为透视知识仅靠文字和图表无法充分说明。利用多媒体从建筑和室内外陈设品的三维图例出发,根据透视教学的通常规律进行摄影线路的动画安排和相关物体的重复比较、组合,使学习者能以最快的方式、最方便的途经理解艺术设计类所需的透视知识的基本内容,还可以安排各种形式的课程练习。
夜上海论坛 构成课程的练习内容,中外院校现行的标准和目的差距较大。对于先进“构成”课程的内容,可利用计算机多媒体制作一系列二维、三维的抽象化符号间的比较图形,供学习者进行全方位的对比、组合的研究,以最快捷地方式掌握基本的构成知识。还可以任意做各种不同类型、课目的构成方面的课程练习,对物体的抽象“形式感”涵义进行充分地研究和表达训练,理解并掌握对特定平面和空间内特定范围的处理能力。
数字媒体在艺术类基础教学的具体表现有以下三个方面。
① 解剖:从人体结构入手,用三维动画的方式制作出人体的所有骨骼系统和肌肉系统,进行一系列全方位、多角度、个体或组合的展示,并设置课程练习,使学生迅速理解人体的基本结构,认识素描人体写生中最不易掌握的基本结构知识。而原来的艺术类解剖教学基本依赖于少数低质量的实物标本和书面图片,有很大的局限性。
夜上海论坛 ② 透视:从建筑空间结构入手,用三维动画的方式制作成能全视角表达的一系列个体或组合物体,来展示最基本的透视概念,并设置多种课程练习。以最直观的视觉形式使学生快速理解并掌握原来教学方式中非常难于表达的透视学基本知识。
③ 构成:从平面和立体物像处理的视觉范围入手,制作出一系列单元物表对比图像,来充分展示特定画面或空间内彼此状态对比的诸多构成元素:粗糙与光滑的肌理构成处理,明快与阴暗的光影构成处理,点、线、面的状态构成处理,激烈与平和的情绪构成处理,主体与陪衬的聚散构成处理等等,并设置课程练习,使学生迅速理解视觉艺术中构成原理的基本知识。
夜上海论坛 3数字媒体教学目标和方向
随着现代社会对人才的要求变化,原来的教学模式已无法满足社会需求。现代要求综合性的人才,需要的多层次、多类型、多规格、要求从意识、品质、知识、能力等多方位考虑。因此艺术设计专业教学决定了承担不同的人才培养任务,改革势在必行。艺术设计需从实际出发,对所培养目标、教学模式、课程设置体系、教学内容和教材等,多方均须进行适当、系统的改革,突出对学生的综合素质、适应能力等培养为主线提高整体素养的教学模式。从社会实际需要出发,有针对性地构建学生的知识、能力、素质结构训练;强化专业知识的学习和运用,全面完善、充实教学内容。
数字媒体教学对教师提出了更高的要求,师资队伍的建设打破原有的基础课教学格局,超越单纯技巧和经验的传授,大胆进行人才培养模式改革。艺术设计是多学科综合知识的集结,在具体设计中,难以确认固定的秩序和搭配关系,因此拘泥于课堂常规教学形式,无法满足实际需要,努力实现人才培养模式的多样化是人才培养模式改革的一个重要方面。
夜上海论坛 数字媒体教学学水平的高低对于教师而言最大的不同之处在于课堂上课件设计的效果。课件的生成主要有教学分析、教学设计、编写脚本、素材准备、课件的生成、测试与打包六个步骤。好的课件形象、直观,能够吸引学生注意力、激感、入情入境,借境悟理,激发学生的求知欲,培养主动学生分析问题、解决问题的能力。