時間:2022-08-03 03:56:41
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《數據結構》課程教學內容可以分為三個層次:數據模型、算法設計以及應用實現。數據模型包括各種數據結構及其表示和實現,包括線性結構、樹型結構和網狀結構;算法設計是偽碼算法,是最后解決問題的程序原型;應用實現則是算法的具體編程實現。通過對課程內容進行優化和重組,注重理論知識的教學方法,加強工程實踐課程,力求做到提高課堂教學質量、加強知識的實踐性、工程性和科學性,培養社會需求的工程人才。教學內容的分層設計使得教師容易從更高層次把握這些內容的地位和作用,引導學生理清數據結構這門課程的學習思路,強調理論與應用并重,掌握程序設計的全過程。改變過去一味重視基礎理論、算法設計、忽視程序編寫、應用的狀況。
2教學實踐改革
CDIO是“做中學”原則和“基于項目化教學”的幾種體現,建構主義學習理論認為,知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的情境下,借助他人的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構方式獲得的[1]。項目教學法與建構主義學習理論都強調以學生為中心,強調真實任務或活動的重要性[2]。結合《數據結構》課程自身的特點,在教學中按照從問題到程序的項目設計思路,從以下四個步驟逐步引導學生學習:①建立數據結構模型,設計抽象數據類型;②算法設計;③實現抽象數據類型;④程序編寫與調試。與該知識框架相對應,我們提出了該課程的能力培養目標,主要包括以下幾個方面的能力:①軟件需求分析與結構設計能力;②實現方案設計能力:③編寫代碼和項目測試能力;④學生的團隊協作和溝通能力。圖1為項目能力培養框架,圍繞課程基本理論,通過引入項目教學,對各個階段學生能力培養目標進行剖析,提出了基于CDIO的教學改革措施,包括以下幾個方面:
(1)課程應用與發展綜述《數據結構》課程內容枯燥乏味,在引導學生進行學習的時候,激發學生的學習興趣、提高學習積極性就至關重要了。我們要求學生查閱資料,了解本課程當前的應用情況及發展狀況,并撰寫綜述報告。通過這種方式,學生認識到該課程在本專業知識體系結構中的重要地位和對提升編程能力的核心作用,以及課程在現實系統中的應用情況,只有認識到這幾點,學生才能有學習的主動性和積極性,此外,通過這種方式,可以訓練學生的文獻綜述的寫作能力。
(2)項目驅動的理論教學項目教學法是一種基于構建主義理論的探究式學習模式,將教學內容融入一個個小型項目的真實情境中,以學生的自主性、探索性學習為基礎,由教師引導學生來實現項目。這種方法將過去的“知識傳授為目標的”傳統教學模式改為以“知識傳授為載體,以能力與素質培養為主要目標”的新模式[3]。基于CDIO的《數據結構》的教學要求立足項目的生命期來展開,以項目為載體,教學活動圍繞項目來展開,從基本理論入手,培養學生的算法設計技能,編程能力以及團隊協作能力。為此,本文設計了基于CDIO的《數據結構》課程教學體系。課程圍繞幾種數據結構展開教學,每個知識點設置一個相應的項目,并根據項目設置理論教學環節。這種將項目融入到各個知識點中的教學思想,讓學生從主觀上對《數據結構》課程有一個感性的認識的同時,還使得他們在任務驅動下學習相關理論知識,提升編程能力。這點正符合項目教學、任務驅動的課程體系改革的目標。
(3)分層次的實踐教學實踐教學環節對提升學生編程水平起著至關重要的作用,因此,合理設計實踐教學,能起到事半功倍的作用。結合學生學習的特點,我們將實踐教學環節進行分層設計:第一,基礎實驗:即將課堂教學中涉及的算法通過編程來實現,這有利于學生掌握程序設計的基本技巧。第二,開放性實驗:要求組建學習小組,各小組選擇或自擬一個題目,遵循軟件設計思想來完成一個軟件項目。包括:程序的構思—模型建立、設計—算法設計、抽象數據類型實現、實施—應用程序編寫、運行—程序測試、展示和書寫文檔。通過項目實施訓練學生的工程意識和程序開發能力。
3教學方法改革
(1)項目驅動教學
首先使學生對每種數據結構在現實中的應用有一個清晰的認識,在任務的驅動下激發學生的求知欲,改變學生的學習狀態,主動去探索、去學習。與此同時,教師在教學時,始終圍繞項目開展教學,通過對項目進行分析,引導學生認識到用現有知識結構去實現該項目存在的問題,自然而然地將學生引入到嶄新的知識領域,從而幫助學生拓寬視野。以問題的形式,啟發學生思考實現的方法,學生在這種學習環境下,能認識各個知識點在現實中的應用,因而獲得學習的動力,化被動學習為主動學習,并將學習的目標從對理論的理解轉化到具體的實現上來,以此來提高自身程序編寫的綜合素養。
(2)分組教學法
在實踐教學中,采取項目組的形式,將全班學生分成幾個項目組,一般4~6人為一組,完成一個自選項目,每個組配有一個組長。從項目的分析、抽象數據類型的定義、算法設計到編程實現及最終測評,全部由組長負責組織各項學習活動,組員協作完成。教師在項目實施過程中充當總工程師的角色,有目的地引導學生發現新知識,解決處理項目中遇到的困難,培養學生團隊合作、解決問題等綜合能力,提高了理論水平和實踐操作技能[4]。
(3)互動式教學法
在項目教學中,學生代表將對每個項目的實施過程制作相應的文檔,上講臺講解,并與大家進行交流討論,以此強化學生的質量意識,促進相互學習。同時,為了提高實踐效果,教師應對軟件編寫的每個環節嚴格把關。每個小組應派出代表在班級匯報程序設計的進展及思路,以及每位學生在設計過程中充當的角色和承擔的工作,并展開討論,這樣可以在一定程度上減少搭順風車的現象,同時通過讓學生參與教學的各個環節,提高學生的學習積極性。
(4)網絡教學法
利用現代化信息技術服務教學是當前教學改革一個主流趨勢。在《數據結構》的教學中,除了課堂教學以外,我們應充分利用現有環境給學生提供更為豐富的教學資源。針對重要知識點,制作視頻教程,通過網絡教學平臺共享,使得課堂教學能順利圍繞項目的實現來展開。此外,通過網站的在線答疑、留言板等功能,搭建了一個學生之間、師生之間的交流平臺,及時幫助學生解決學習中的各種問題,提高了學生的學習自主性。總之,教學方法的改革旨在提高學生項目實踐能力、自主學習的能力和團隊協作的能力。
4考核形式改革
要保證教學效果,考核形式就不能局限于單一的期末考核方式,必須有一套合理的考核標準。CDIO標準中,要求學生的基本個人能力和人際能力、產品、過程和系統構建能力以及學科知識都要融入到專業考核之中,通過多元化的考核機制,不僅能測評學生對理論知識的掌握程度,更能對學生的探索性、分析問題能力、工程能力進行全面的評估。本課程的考試改革方式如下:①平時成績,占20%,包括課堂紀律、出勤及微型項目完成后提交作業的完成情況;②項目成績,占50%,由項目小組長與組內成員根據成員在項目中做出的貢獻和團隊合作態度和能力以及創新能力來共同評定,要求項目小組對項目進行總結,各成員陳述自己完成的工作和收獲;③期末成績,占30%,由于該課程要求學生不僅掌握程序設計的基本思路,還要求具備程序實現的能力,在此,將期末考試通過上機方式進行考核,主要考察內容包括基礎理論、算法設計以及程序編寫能力。這種考核方式將考核貫穿于整個教學過程的始終,有利于控制每個教學環節,有利于提高學生學習的自覺性和主動性,有利于培養學生團隊協作、溝通能力,避免了突擊應付考試的現象,能顯著提高教學效果。
5CDIO教學實施中應注意的問題
美國是目前世界戲劇教育最為發達的國家之一,曾經有報道稱,美國現在有超過一千所大學(學院)設立戲劇系,而且還有一定數量的高校即使沒有戲劇系(專業),也設有戲劇藝術欣賞與實踐等方面的課程。在美國大學中,戲劇藝術的學習與實踐活動是無法分割的,校園劇場和完整的戲劇創作活動是不可或缺的各個組成部分。這些實踐成果是以多種戲劇創作方法予以實現的———既有常規戲劇創作的排演,也有其他創作方法的實踐,其中就包括大量“教育性戲劇”、“教育劇場”學習結果的呈現。許多高校都會舉辦年度的戲劇演出季,這些規模和質量都有一定水平的活動,甚至可以成為學校所在的學區內的主要戲劇活動。教育戲劇不只是在西方發達的國家有系統的研究與實踐,在亞洲各國也有很多專家和學者在研究、探索如何把教育戲劇的方法融入到普通的教育中去,如何借助戲劇藝術方法讓學生更好地接受美育的熏陶。在菲律賓、柬埔寨、韓國、泰國、越南、馬來西亞和新加坡等國都有專業的教師從事教育戲劇工作。我國的香港、臺灣早在上世紀末已經開始起步。臺灣的一些大學也積極響應“九年一貫制”的教育改革,已經成立了教育戲劇研究系,特招中小學教師進修“教育戲劇課程”,著力于帶動教師在教學活動中“巧用戲劇技巧”,充分調動學生們在學習上的互動積極性,由此使教育活動更富于成果,同時也使教師在自身能力、知識、經驗等方面獲得更大的提升,這對推動教育事業的發展意義重大。在香港,戲劇教育獲得了和臺灣一樣的重視。在香港藝術發展局的支持下,由香港演藝學院、教育機構、協會、團體聯合組成了香港教育戲劇論壇(TEFO)。同時,香港教育局推行“發展初中戲劇教育”種子計劃,開始為初中學生提供三年的戲劇教育課程。2007年在香港舉辦了國際戲劇\劇場與教育聯盟(IDEA)會議。戲劇教育已被列入中小學教育大綱。香港在戲劇知識的普及化方面取得了非常好的成績,很多綜合性院校里都開設了專門的戲劇選修課,并由本校的戲劇系或劇社來負責這項戲劇普及工作,它們面向全校范圍開設戲劇欣賞的公共課。因此,很多綜合性大學的畢業生,在校期間受到的戲劇的教育和熏陶使得他們很多人愛上了戲劇,工作之余更愿意加入業余劇社,繼續將戲劇發揚光大,也有很多人畢業后從事起戲劇教育的研究。
在我國大陸,最早介紹西方的教育劇場的是教育家孫家琇先生1984年發表于《外國戲劇》上的《關于英國的TIE》一文。1995年,李嬰寧教授訪問巴西戲劇家奧古斯都•伯奧,發表的《風云世界的民眾劇場:AugustoBoal訪問記》,以及她赴英國研習教育性戲劇課程后,發表的《英國的戲劇教育和劇場教育》是首次向國內介紹教育性戲劇的文章。此后,孫惠柱教授引進的“謝克納人類表演學研究中心”在上海戲劇學院成立創立社會表演學專業研究生項目,并在此后開展了一系列國際學術交流、綜合社會學、心理學、教育學等學科與戲劇學的交叉結合的實踐和研究。2005年上海戲劇學院戲劇文學系設立藝術(戲劇)教育專業招收四年制本科學生。云南藝術學院、中央戲劇學院也相繼開辦了戲劇教育專業。這幾所專業戲劇藝術高校著力培養的本科學生和研究生在普通學校和社區進行了一系列理論研究和應用戲劇實踐活動,培養了中國首批從事教育性戲劇的基礎教學、實踐和研究人才。與此同時,近年來許多省市的文化部門、專業協會和一些高校在不斷舉辦“青年戲劇節”、“大學生戲劇節”等戲劇活動,催生了越來越多的校園劇社成立了。在每年一度的校園戲劇節上吸引著越來越多的大學生的積極響應參與,這樣的氛圍,也為“教育性戲劇”、“應用性戲劇”在高校中的開展與推廣奠定了基礎。
二、“教育戲劇”理論與實踐在高校中應用與推廣的意義
從以上的介紹可以看出,“教育戲劇”是用來發展個人、社會,以及人文教育為目的教育手段和方法,完成戲劇演出,或創作一出舞臺劇不是最終的目的,教育戲劇的重點在于“教育”,在于參與戲劇活動時的同學們獲得的學習經驗;這些經驗能讓學生認識、了解社會,能夠探索、發掘自身的潛力,在戲劇活動的參與中建立道德觀、價值觀,讓學生的心靈與精神得到健康的成長。鼓勵學生積極地探索世界、探索人生,增加他們的自我理解力,努力培養與他人的溝通、表達能力,學會多角度的思考;發展他們的創造力和想象力,加強他們的學習效果,啟發學生的思維;學習運用戲劇的形式體會個人的成長,讓他們發展屬于自己的個性、形成良好的思想品質,建立起應有的自信的有效途徑。把高校作為推廣與實踐的陣地是行之有效的途徑。
(一)戲劇專業院校要承擔為教育戲劇培育“火種”的責任我們前面介紹過,目前國內開設戲劇教育(“教育戲劇”)專業的院校還為數不多,并且局限在上海戲劇學院、中央戲劇學院等幾家權威的專業戲劇院校。為了落實國家教育主管部門對藝術教育在基礎教育與大學教育中最新的指示精神,大力提升戲劇藝術在我國各階段教育中的比重和認知程度,拓寬戲劇藝術教育的教學方式方法,借助歐美成熟、系統的“教育性戲劇”的理論與實踐,讓戲劇藝術為各類教育服務,發揮戲劇藝術更大的功用。就目前而言,應該以這些專業戲劇院校做為策源地,培育優良“火種”,并在適當時機,向條件成熟的專業藝術學院、高等師范類院校輻射、散播,不斷推進戲劇教育(“教育戲劇”)專業的開辦,以形成燎原之勢。國家和省市各級教育主管部門應大力扶持戲劇教育專業的開辦,建立健全學科體系和課程體系出臺相應的政策,以保證戲劇藝術教育(“教育戲劇”)專業的教學質量。惟其如此才能在十年,乃至二十年之后,戲劇藝術才能在各階段的普通教育中真正發揮美育和育人的作用。
關鍵詞:數據處理;Origin軟件;軟件教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0231-02
《數據處理與論文寫作》是農科院校多個專業的必修課程。該課程對于指導、幫助本科生開展課程實驗和畢業論文設計以及畢業后從事科學研究及生產實踐具有重要作用。該課程包括數據處理和論文寫作兩部分,其中數據處理是該課程的重點。但對工科基礎比較薄弱的農科院校學生而言,數據處理部分具有理論性強、內容抽象、對高等數學和概率論與數理統計等先修課程要求較高等特點[1],使學生難以掌握該部分內容。課堂調查表明,學生在心理上對該部分內容容易產生一定的抵觸情緒,學習興趣較低,學習效果較差。因此,在學生認知不足、學習積極性不高的情況下,如何加強學生在數據處理學習中的主動性,提高教學效果,是《數據處理與論文寫作》課程教師迫切需要解決的問題。
鑒于現在大學生的計算機操作能力普遍較強的特點,在《數據處理與論文寫作》教學中引入計算機教學為該課程改革提供了契機。本課程選擇當今世界上最著名的科技繪圖和數據分析軟件之一――Origin軟件進行數據處理的計算機教學。
一、Origin軟件的簡介和特點
Origin軟件是美國OriginLab公司開發的科技繪圖和數據分析軟件。自1991年問世以來,該軟件一直在不斷升級,目前已發展到Origin 9.1版[2]。
和當前流行的圖形和可視化的數據分析軟件Matlab、Mathmatica、SAS等相比,采用Origin軟件進行數據分析和科學繪圖,不需要任何計算機編程基礎,也無需熟悉大量的函數和命令,只需單擊工具條按鈕或者選擇菜單命令即可以完成大部分工作。此外,Origin可使用自身的腳本語言LabTalk控制軟件,該語言可使用內置的基于C/C++的編譯語言Origin C進行擴展。因此,Origin軟件具有功能強大、操作簡便等特點,既適合于一般的作圖需求,也能夠滿足復雜的數據分析和圖形處理。因此,Origin軟件已經成為廣泛流行和國際科技出版界公認的標準作圖工具,是科學研究和工程工作者常用的軟件之一[3]。
二、Origin軟件的基本功能
Origin軟件在科技繪圖、統計描述和統計檢驗等方面功能豐富,這為《數據處理與論文寫作》課程中的數據處理提供了便利條件。其功能可分類總結如下:(1)科技繪圖:Origin軟件可以提供幾十種二維和三維的圖形模板,包括直線圖、描點圖、向量圖、柱狀圖、餅圖、區域圖、箱線圖、極坐標圖、氣泡圖、三角坐標圖、彩色映射圖以及各種3D圖和統計用圖等,用戶可以使用這些模板制圖,還可以自定義繪圖模板;Origin還具備繪制更為復雜的多變量、多數據集的多層圖的功能,可以產生雙X軸、雙Y軸圖等;可以進行線性擬合、多項式擬合、S形曲線擬合等,還可以根據需要設定函數進行擬合;同時,Origin能夠提供擬合參數等[3]。(2)統計描述:可以采用Origin進行常用的統計描述,如最大值、最小值、中位數、極差、和、數據點數、平均值、方差、標準偏差、平均值的標準誤差、權重和、峰度、偏度及百分位數等。(3)統計檢驗:Origin軟件中常見的統計檢驗函數有單樣本t檢驗、獨立雙樣本t檢驗、卡方檢驗、單因素方差分析、雙因素方差分析、存活率分析等。
三、教學實例分析
《數據處理與論文寫作》的數據處理部分包括很多理論內容,例如假設檢驗和方差分析及多重比較的基本原理等。這些內容的講授通常涉及到大量的公式推導和計算,這使得教師難以在有限的課堂時間內高效地傳遞這些信息,還易引起學生的厭學情緒,使學生對知識的接受程度較低,教學效果不理想。例如,在講解有重復的雙因素方差分析時,需要計算矯正數、總平方和及其自由度、水平組合平方和及其自由度、兩個因素的平方和及其自由度、交互作用平方和及其自由度、誤差平方和及其自由度、相應均方等統計量,計算任務繁重,學生尤其難以接受手工計算,故在教學過程中將Origin軟件引入教學。具體實現過程如下例題所示。
例題:為提高果汁飲料的口感,研究果汁的pH值(A)和蔗糖添加量(B)兩個因素不同水平組合對果汁感官評分的影響。果汁的pH值為3.5、4.0、4.5,蔗糖添加量為10%、15%、20%。每個水平組合重復3次,進行完全隨機化試驗。試驗指標為感官評分越高越好。試驗結果如表1所示。試分析各pH值和蔗糖添加量水平下果汁的感官評分是否存在顯著差異?
該題目的完成需要先分析pH值和蔗糖添加量對果汁的感官評分是否有顯著影響,在此基礎上進行多重比較。采用Origin軟件分析,步驟如下:(1)按照下列方式將數據錄入到origin軟件的工作表中,或者選擇File/Import將其他數據文件直接調入工作表中;(2)在Statistics選項中選擇ANOVA/Two-way ANOVA;(3)在所彈出的對話框中的數據錄入區域錄入對應數據,選擇結果輸出的內容:統計描述(Descriptive Statistics)和多重比較(Means Comparison),并明確多重比較結果輸出時所采用的顯著性水平和多重比較的方法(如Tukey、Fisher檢驗等),點擊OK確認輸出結果;(4)根據結果(如表2所示)做出判斷。
從表2的結果可以看出,Origin軟件所輸出的結果直觀,無需進行復雜的計算和查找F值表等即可做出判斷。
在實際教學過程中,可以先進行數據分析的軟件演示,讓學生對采用Origin軟件開展方差分析建立感性認識,減少學生的畏難心理,為進行方差分析的理論教學做好鋪墊;同時,在后期的上機操作訓練中,學生的學習積極性得到調動,教學效果得到充分提升。
Origin軟件靈活、多變、強大的科技繪圖功能能夠極大地激發學生的學習興趣,提高學生的繪圖水平,對進一步順利完成畢業論文乃至未來的科研任務也起到了至關重要的作用。采用Origin進行多個統計量計算時,單擊工具條按鈕可一步完成所有統計量的計算,通過簡單的課堂練習即可掌握;而在統計檢驗中,學生在軟件操作過程中營造了互動的課堂氛圍,提高了他們的課堂參與度。Origin軟件在《數據處理與論文寫作》中的應用很好地詮釋了現代信息技術與教育事業的強強聯合,使得該課程數據處理部分的教學變得更加容易、簡便,擺脫了傳統的利用計算器進行計算的方式,簡化了計算程序,優化了該課程的教學效果。值得注意的是,盡管Origin軟件能夠幫助學生實現復雜的計算,但在教學中也應引導學生認識到Origin軟件只是工具,必要的理論知識學習才是用好該工具的前提。此外,由于課堂中的學習時間有限,而軟件的使用需要在實際應用中反復探索、實踐與總結,因此應引導學生加強課后的練習和使用,使之完全掌握該軟件,以適應新的經濟形式下社會對理論與實踐能力兼備型人才的需求。
參考文獻:
[1]王欽德,楊堅.食品試驗設計與統計分析[M].北京:中國農業大學出版社,2003.
在課堂教學中,我們結合當前講授內容,把碩士入學考試,國家軟件水平考試,程序設計、軟件開發崗位的招聘考試等試題作為例題或習題引入教學中,并且在課程網站上開設考研專欄、面試和軟考專欄、高級專題、競賽專欄等,以此滿足學生就業、考研、自主學習的需要[2-3]。
2個性化教學在作業布置中的應用
在作業布置環節,我們設置必做題和選做題。必做題注重基本知識的鞏固和運用,滿足共性化教學的需要;選做題往往難度更大,更具開放性,需要查閱更多的資料,甚至要與人討論,上機實驗才能完成。這樣做的目的是激發能力強學生的探索和創新欲望,訓練其綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
3個性化教學在實驗教學中的應用
實驗教學是課程學習的重要環節,我們首先應強調理性實踐,督促學生養成分析和思考的習慣,減少實驗中的盲目性,強調課前準備、課后總結分析的重要性[4]。幾年的教學實踐表明,學生的專業素養得到了明顯提高。實驗教學的設計思想是以個性化培養為基礎,以創新能力培養為目標,系統地設計實驗教學內容。
3.1提供3個難度等級的實驗題目
為滿足學生不同需求,教師每次實驗提供3個難度等級的題目,要求學生選擇其一完成。對于能力強的學生,教師鼓勵選擇難度大的題目,同時允許學生自己提出選題,目的是開展“創造型應用”實踐。難度較低的題目主要是驗證型和部分設計型實驗,這類題目側重基本技能和基本理論的訓練,要求同學必須熟練掌握數據結構的基本理論、基本概念和基本方法,偏重于對課程內容的理解。難度較大的題目主要是綜合型和部分設計型實驗。這類實驗題力圖通過實踐培養學生分析問題、找出原理與應用的結合點,使學生學會把書本上學到的知識綜合起來解決實際問題,并且在實踐中進行反思和領悟。教學實踐表明,難度大的綜合性實驗能夠使學生更好地理解和掌握算法設計的有關技術,提升學生組織數據及編寫大型程序的能力,為整個專業學習打下更全面、起點更高的基礎。
3.2開展面向問題求解能力的實踐教學
開展面向問題求解能力實踐教學的出發點是以問題為中心引導學生針對實際問題進行數據抽象,分析其特征,力圖將其歸結為某種理論課已經研究過的數據結構,再以這種數據結構的典型算法為基礎,設計出針對實際問題的算法,并利用所學知識對算法的時間效率、空間效率做出估算和評判,最終編寫出正確、高效的程序。教師在實驗課中引導能力較強的學生選擇設計型和綜合型的題目,以問題為中心引導學生組成研究小組。例如,教師在講完“棧和隊列”之后,要求學生運用學過的知識,設計一個模擬食堂售飯的系統,統計每天中午學生在食堂停留的時間;在講完圖的遍歷和最短路徑之后,要求學生就學校三水校區設計一個校園導游系統,自己確定校園景點,測繪景點之間的路徑與距離,建立校園景點地圖,設計一個算法使得游客走最少的路,卻能遍歷全部景點。設置這種只給出問題,而沒有細致方案的實驗題目,目的是充分調動學生的積極性,讓學生自己去分析實際需求,找出所要解決的問題與所學數據結構課程之間的聯系,并且最終運用數據結構的知識去解決它。這一教學設計的目標是培養學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力,在解決問題的同時加深對理論的理解,發現創新點,提升創新能力。
4個性化教學在課外學習環節中的應用
4.1以宿舍為單位組成學習小組
作為共性化教學的延伸,教師要求學生以宿舍為單位組成學習小組,就作業和實驗等問題開展討論,以小組為單位完成某些實驗項目和大作業,對其中優秀作品進行表揚和展示,以此增強學生的協助精神和競爭意識[5]。
4.2面向問題組成課外學習小組
實驗課時畢竟有限,面向問題組成課外學習小組是面向問題求解能力的實踐教學的延伸,也是個性化教學的延伸。教師以一個比較復雜的實際問題為中心,組織有興趣的學生組成研究小組,其目的是針對能力較強的學生,培養綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力,在解決問題的同時加深對理論的理解,發現創新點,提升創新能力。為了拓展題目的來源,我們組織學生申報校級學生科研課題,參加ACM大學生程序設計等各種競賽。在申報前,我們提供選題指導;在申報成功后,進行動態輔導。由于數據結構課程組的老師大多職稱高、學歷高、科研能力強、課題多、檔次高,讓學生參加老師的課題也是一條滿足個性化需求的途徑。
4.3網上自主學習
為鼓勵學生進行網上自主學習,我們將網絡學習作為平時成績的一部分,考核的內容包括學生在討論版上的發帖數和回帖數,老師平時發現好的帖子還會直接獎勵適當的分數。課程網站在服務共性化與個性化相結合的教學模式方面進行了有益的嘗試。首先,課程網站和大多數其他課程網站一樣,具有教學大綱、課件、精選題庫等欄目,以此滿足共性化教學的需要。考慮到有的學生準備參加全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試,有的計劃考研,有的要參加公司的面試等,課程網站還設置了以下欄目:①考研專欄,包括最新考綱、近幾年考研真題及參考答案、按章復習、全真試卷;②面試和軟考試題專欄,針對學生就業面試和參加國家軟件水平考試的需要,收集各公司招聘程序設計、軟件測試、系統開發等崗位的試題以及國家軟件水平考試的試題,整理和匯集到面試和軟考試題欄目;③高級專題和競賽專欄;④課程社區針對考研、面試、軟考設置專門的討論區;⑤實驗指導欄目,就3個難度等級的實驗題目進行指導,對優秀作品進行展示。
5結語
網絡的普及產生了無紙化的電子交易這一新型的交易方式,新型的交易方式產生了無紙化的電子合同這一新型的合同形式,新型的合同形式產生了電子數據訊息的法律效力這一新型的問題。解決電子數據訊息的法律效力問題對電子交易的正常發展將具有不可忽視的法律意義,因為它是電子交易相關法律問題中起碼的、最基本性的問題。
本文首先指出了電子數據訊息的法律效力問題實際上是電子數據訊息能否取得與書面文件同等法律效力的問題,由此入手,采用"功能等同"的方法,對"書面"、"簽名"、"原件"等問題分別予以解決,從而最終對電子數據訊息的法律效力予以明確的認可與確定。
關鍵詞:電子合同電子數據訊息法律效力
一、導言
今天,我們所身處的這個時代,是一個"數字化生存的網絡時代"。網絡已經應用到了人類社會的日常生活中,覆蓋了整個世界的絕大部分。在這樣的環境下,采用現代信息技術手段,以數字化通訊網絡和計算機裝置替代傳統交易過程中紙介質信息載體的存儲、傳遞、等環節的新型商業交易方式,因其能夠極大地滿足商業活動提高效率、減少開支和增加利潤的迫切需要,發展迅猛。這一新型的貿易方式,是世界范圍內商業方式和經濟生活的一次革命性變革,正日益成為世界經濟新的增長點,為各國所重視,成為各國鞏固和提高經濟競爭力的戰略發展重點。這一新型的貿易方式,就是電子交易(也即人們所稱的電子商務,亦有稱為電子商業的)[1]。
在電子交易的過程中,參加交易的雙方是以交換電子數據訊息的方式而不是通過當面簽訂或交換書面文件的方式來達成或進行商業交易的,也即是,在這過程中,以電子數據訊息代替了傳統的書面文件,實現了無紙化。這就產生了一種新型的合同形式:電子合同。
電子合同,是指以電子數據交換(ElectronicDataInterchange縮寫為EDI)、電子郵件(E-mail)等能夠完全準確地反映雙方當事人意思表示一致的電子數據訊息的形式,通過計算機互聯網訂立的商品、服務交易合同。[2]在電子合同中,合同的文本是以可讀形式存儲在計算機磁性介質上的一組電子數據訊息,該訊息首先通過一方計算機鍵入內存,然后自動轉發,經過通訊網絡或計算機互聯網,到達對方計算機內存中。作為合同載體的電子數據訊息,無法像傳統的紙本合同文件那樣直接由人眼閱讀,除非將其打印在紙面上或是顯示在電腦顯示屏上。由此可知,電子合同這一新型的合同形式,其新型的地方主要在于其載體,即電子數據訊息的采用。
因為電子合同的載體與傳統的書面文件大不相同,這使現行法律規范的某些規定對作為電子合同載體的電子數據訊息的法律效力及有效性產生了影響。如果不解決電子數據訊息的法律效力問題,也就無法確定電子合同的法律效力,這勢必對電子交易的正常發展構成極大的阻礙。只有保障了電子數據訊息的有效使用,各種電子交易活動才能廣泛展開。所以,電子數據訊息的法律效力問題,可以說是電子交易相關法律問題中起碼的、最基本性的問題。
二、電子數據訊息的法律概念
電子數據訊息原本是一個計算機通訊方面的專業術語,簡單地說就是電子數碼形式的信息流的總稱。但作為法律上的一個概念,不同的組織、不同的國家、不同的學者的表述各有不同。
聯合國國際貿易法委員會在《電子商業示范法》中使用了DataMassege,即數據電文。規定:
"數據電文"系指經由以電子手段、光學手段、或類似手段生成、儲存或傳遞的信息,這些手段包括但不限于電子數據交換(EDI)、電子郵件、電報、電傳、和傳真;[3]
"電子數據交換(EDI)"系指電子計算機之間使用某種商定標準來規定信息結構的信息電子運輸。[4]
香港《電子交易條例》使用了ElectronicRecord(電子記錄),指信息系統所產生的數碼形式的記錄,而該記錄--(a)能在信息系統內傳送或由一個信息系統傳送至另一個信息系統;并且(b)能儲存在信息系統或其他媒介內。[5]
韓國《電子商業基本法》采用電子訊息,指以使用包括計算機在內的電子數據處理設備的電子或類似手段生成、發送、接收或儲存的信息。[6]
我國《合同法》采用"數據電文",譯自DataMassege,包括電報、電傳、傳真、電子數據交換和電子郵件。[7]
《中華人民共和國合同法精解》:電子數據交換(EDI)是一種由電子計算機及其通訊網絡處理業務文件的形式,作為一種新的電子化貿易工具,又稱為電子合同。[8]
《電子商務法初論》:DataMassege,數據電訊,是獨立于口頭、書面等傳統意思表達方式之外的一種電子通訊信息及其記錄。[9]
此外,對于我國《合同法》將DataMassege譯為數據電文,有學者認為該譯文含義過于狹窄、呆滯,特別是"電文"二字的使用,明顯帶有電報文書的痕跡,沒有完全擺脫書面形式要求的影響,因而主張應譯為"數據電訊",認為這才能體現出電子商務訊息的動態性與多樣化的特點[10];也有學者譯為"數據訊息"[11]。
從上面的各種表述,我們可以看出其中有一個層次問題,即:電子數據交換、電子郵件、電報、電傳、傳真這些與電子數據訊息并不是同一層次上的,它們是包含在電子數據訊息之中的。這從《電子商業示范法》第2條的規定以及我國《合同法》第11條關于"數據電文"的解釋中可清楚感知。
而從嚴格意義上來講,電報、電傳、傳真與電子交易中的電子數據訊息是不同的。
因為我們說,電子交易的最大特點,就是以電子數據訊息取代了一系列的紙面交易文件,實現了交易的"無紙化"。而電報、電傳及傳真雖然也都是使用電子方式傳送信息的,但它們通常總是產生一份書面的東西,即它們的最終傳遞結果,都是被設計成紙張的書面材料。從某種意義上來說,它們只是紙面文件的傳遞方式不同。也正因此,電報、電傳、傳真這些早就應用于商業交易中的通訊技術,并未對傳統的法律規則構成大的沖擊。
本文所論述的電子數據訊息,是指以電子數據交換、電子郵件進行電子交易而產生的電子數碼信息流,這應是排除了電報、電傳、傳真的。據此,對本文論述的電子數據訊息這一概念,從法律意義上可表述為:在以電子數據交換、電子郵件進行的電子交易中,所產生的不能直接地為人們所感知的一種傳達民商事主體的內在意思表示的無紙化的電子信息。
三、電子數據訊息作為合同載體的特征
電子交易中電子數據訊息的法律效力問題,主要是由于其與傳統書面文件形式的不同而產生的。這一問題實際上是電子數據訊息能否構成傳統法上的書面形式,能否取得與書面文件同等效力的問題,也即是電子合同的形式要件問題。
合同形式是合同當事人所達成的協議的表現形式,是合同內容的載體。在傳統法中,記載、傳遞具有法律意義的文件的形式,與當事人之間權利義務的享有與履行,有極其密切的關系。書面形式作為合同常采用的一種形式,是指以文字為表現形式的合同形式。在一些法律法規中,甚至將書面形式的有無,當作法律行為生效的前提條件。之所以將書面記載,作為重要的法律行為的形式要求,主要原因在于書面形式具有長久保存的優點,而且,如果加上手書簽名的認證,以及原件等要求的配合,便符合了理想的法庭證據要求,可以證明各方當事人確有訂立合同的意向以及此種意向的性質,及幫助各方意識到訂立合同的后果等,從而可據以確定紛爭之民商事事實。
而在電子交易中,文字表達的具體方式發生了根本性變化。在計算機網絡中傳輸的信息既不是文字,其載體也非人們所能直接感知意義的物質。與傳統的書面文件相比,電子數據訊息具有如下特征:
(1)它實質上是一組電子信息,其依賴于的存在介質是電腦硬盤或軟盤的磁性介質,而不是傳統的紙張;
(2)它的表現形式不是有形的紙張文字,而必須通過調取儲存在磁盤中的文件信息,利用電子槍顯示在電腦顯示屏上的文字來表現。
四、電子數據訊息法律效力的認可
1、《電子商業示范法》與"功能等同"方法
對電子數據訊息的書面形式問題如何解決呢?《電子商業示范法》提出了一個方案。
《電子商業示范法》是聯合國國際貿易法委員會1996年頒布的。該法是針對"以非書面電文形式來傳遞具有法律意義的信息可能會因使用這種電文所遇到的法律障礙或這種電文的法律效力及有效性的不確定性而受到影響"[12]的情況,向各國立法者提供一套國際公認的規則,以說明怎樣去消除此類法律障礙。因此該法實際上是一部關于電子數據訊息效力的法律制度。
《電子商業示范法》采用了一種"功能等同(functional-equivalent)"的方法,這種方法立足于分析傳統的書面要求的目的和作用,以確定如何通過電子商業技術來達到這些目的或作用。其具體做法是挑出書面形式要求中的基本作用,以其作為標準,一旦數據電文達到這些標準,即可同起著相同作用的相應書面文件一樣,享受同等程度的法律認可。據此,《電子商業示范法》在第6條中規定:"如法律要求信息須采用書面形式,則假若一項數據電文所含信息可以調取以備日后查用,即滿足了該項要求。"該條對電子交易環境中"書面"的基本標準,以"可以調取以備日后查用"為界,這一法律上對電子數據訊息的書面效力的要求,是一種等價功能上的要求。
2、"書面"、"簽名"、"原件"問題的解決
我認為《電子商業示范法》采用"功能等同"方法以解決電子數據訊息的書面形式問題在當前的技術條件下是最佳的方法。
就電子數據訊息本身來看,不能將其視為等同于書面文件,因為兩者具有不同的性質,這在前面已論述過。但作為商業交易中所產生的合同的載體,電子數據訊息與傳統書面文件卻有著相同的功能,即兩者都是傳達了民商事主體的內在意思表示。對于傳統的書面文件在作為合同形式時所起的作用,如:提供文件供大家可以閱讀;可復制以便每一當事方均掌握一份同數據副本;文件在長時間內可以保持不變;可通過簽字核證數據等,電子數據訊息在作為電子合同載體時,在必要的技術保障下,同樣能夠起到這些作用,并且其可靠程度和速度比傳統的書面文件還可能更高。因此,電子數據訊息在電子交易中,作為交易各方當事人的真實意思表示,應當具有與書面文件同等的法律效力,不能僅因其不是采用傳統書面文件的形式而加以歧視。
在我國《合同法》中第11條這樣規定:"書面形式是指合同書、信件和數據電文(包括電報、電傳、傳真、電子數據交換和電子郵件)等可以有形地表現所載內容的形式。"對于《合同法》的這一規定,我國有些人認為"該條已明確將電子數據交換和電子郵件等網絡通信方式納入書面形式的范疇,賦予其法律效力。這一點在世界各國現行立法中處于領先地位。"[13]也有些人認為"這實際上已賦予了電子合同與傳統合同同等的法律效力。"[14]
事實是否如此呢?不是。
從前面的論述我們可知電子數據訊息本身與書面文件是不能等同的,兩者只是在作為合同載體時具有相同的功能。所以我們在賦予電子數據訊息與傳統書面形式同等的法律效力時所采用的是"功能等同"法。而我國的《合同法》卻在實際上采用了"形式等同"法,把本屬無形非紙質的電子合同歸入到有形的紙質的書面合同形式中。形式等同后,"簽名"、"原件"等這些"書面"的問題就無法解決,這恰是《電子商業示范法頒布指南》中提到的情況:"盡管有的國家就電子商業的某些方面頒布了具體規定,但仍然沒有全面涉及電子商業的立法。這種情況可能使人們無法準確地把握并非以傳統的書面文件形式提供的信息的法律性質和有效性。"[15]
在法律意義上,對于書面文件的要求是有多種層次的,"書面形式"只是其中的最低層次,另外還有與書面緊密聯系的手書簽名,以及原件的保存與提交等內容。單純的書面形式,并不能起到證明法律事實的作用。只有將當事人的簽名,以及書面原件等規范合并在一起,才能較完整地達到法律規范的要求。一般的書面形式,即不附加簽名或原件要求的,充其量只能起到對文件內容長期保存的作用。所以我們通過"功能等同"法賦予電子數據訊息的與傳統書面形式同等的法律效力,不應混同于更為嚴格的一些要求,如"經簽署的文書"、"經簽署的原件"等。
在合同交易中,人們對合同載體的書面形式要求,常常是與其他條件相結合的,比如同時要求簽名和原件形式。因而我們解決電子數據訊息的"書面"問題時還必須解決與之緊密聯系的"簽名"與"原件"問題。只有如此才能明確地確定電子數據訊息作為電子合同載體的完整法律效力。
在傳統的書面合同中,合同當事人的簽名或蓋章可以證明其身份,并確認其本人在締約時與合同的內容相關聯。所以,簽章是合同生效的必要條件,它對合同當事人的意思表示具有證據力。而簽章的概念是與紙張的使用密切相連的,在以電子數據訊息作為合同載體的情況下,由當事人在合同上親筆簽名或加蓋印章是不可能的。為此,技術專家們設計了一種稱為"電子簽名(ElectronicSignature)"的技術以實現電子合同當事人簽字的功能。
電子簽名的使用者持有以電子數據密碼表示的密鑰,他可以在電子交易中,利用密鑰對發送的電子數據訊息進行加密,形成數碼形式的字母、數目字或其他符號的值,附著在被加密的電子文件中。它代表了該電子文件的特征。如果有第三人對電子文件進行篡改,但他并不知道發送方的私人密鑰,那么在文件發生改變時,電子簽名的值也將隨之而發生改變,不同的文件得到的是不同的電子簽名數碼值。
因此,電子簽名能夠客觀地辨別簽署者的身份,并證明該簽署者與其所簽署的信息內容相關聯,而且還能夠辨別經簽署的信息內容是否曾被篡改。電子簽名的這些作用與傳統的親筆簽名的主要作用相等同,所以電子簽名也可享受與親筆簽名同等程度的法律認可。經電子簽名的電子數據訊息的法律效力,等同于經簽署的文書。
解決了電子數據訊息"書面"、"簽名"的問題,采用同樣的"功能等同"法,"原件"的問題也就不難解決。
"原件"的作用主要在憑證方面,它能夠證明文件所記錄的內容充分完整且從未被改動。而電子數據訊息作為人們不能直接感知意義的物質,它必須通過一定的方式,如在電腦顯示屏顯示或經打印機打印出來,才能為人們所感知,但此時人們所看到的,應是"原件"的"副本",而不是"原件"。但采用電子簽名的技術后,電子數據訊息同樣能夠確保其所記錄的原始數據充分完整且從未被改動,這與"原件"在法律上所起的主要作用相一致,因此,從此種意義上說,經簽署的電子數據訊息,符合"原件"的功能要求,其在法律上的效力,可等同于"原件"。
3、電子數據訊息法律效力的確認
綜上,我們可以對電子交易中電子數據訊息的法律效力作一個綜合的、明確的確認。
1、電子數據訊息作為電子交易各方當事人的真實意思表示,具有與書面文件同等的法律效力,不能僅因其不是采用傳統書面文件的形式而加以歧視。
2、經過電子簽名的電子數據訊息,在具備必要的技術保障下,符合傳統法律中書面簽名與書面原件的要求,起到與"經簽署的文書"和"經簽署的原件"同等的法律效力。
3、在任何法律訴訟中,電子數據訊息具有與其他傳統證據形式相同的可接受性,不因為其是電子數據訊息的形式而不被接受或影響其證據力。
4、以電子數據訊息為載體的電子合同,不因其采用該載體形式而影響其法律效力、有效性和可執行性,只要其符合法律的其他一些規定,如不欺詐等,就享有與傳統書面合同一樣的法律效力。
五、結語
隨著網絡的進一步普及,電子數據交換和電子郵件的手段在商業交易中的使用正在迅速增多。對電子交易中電子數據訊息法律效力的確認,對于規范電子交易,保持其高效性,維護其安全性具有不可忽視的法律意義。
技術的變化發展永遠不會結束,在當今時代更是日新月異。也許以后一些新技術的出現能化解現在所存在的法律障礙,但在當前的技術條件下,只能、也必須采用本文的方法對電子交易中的電子數據訊息的法律效力作出確定,相信這對相關電子技術的發展也能起到激勵和促進的作用。
[1]本文之所以采用"電子交易"的說法,是因為關于"電子商務"的概念目前并沒有一個統一的表述,而有不少人將電報、電傳、傳真等貿易方式也歸入到電子商務中,但這些并非本文所要論述的對象,因此采用"電子交易",籍以排除這些。
[2]周儀等《電子商務法律及案例》中國國際廣播出版社2001年1月第1版第22頁
[3]聯合國國際貿易法委員會《電子商業示范法》第2條(a)
[4]聯合國國際貿易法委員會《電子商業示范法》第2條(b)
[5]香港《電子交易條例》第1部2釋義
[6]韓國《電子商業基本法》第1條定義1
[7]《中華人民共和國合同法》第11條
[8]江平《中華人民共和國合同法精解》中國政法大學出版社1999年3月第1版第11頁
[9]張楚《電子商務法初論》中國政法大學出版社2000年4月第1版第112頁
[10]張楚《電子商務法初論》中國政法大學出版社2000年4月第1版第112頁
[11]鄭成思主編《知識產權文叢》第1卷中國政法大學出版社1999年第1版第255頁
[12]聯合國國際貿易法委員會《電子商業示范法頒布指南》A目標2
[13]梅紹祖等《電子商務法律規范》清華大學出版社2000年9月第1版第24頁
[14]蔣建平楊毅《電子合同效力問題初探》載《人民法院報》2000年3月25日
[15]聯合國國際貿易法委員會《電子商業示范法頒布指南》A目標3
參考資料
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1.1數據教育的內涵
什么是數據教育?目前尚無定論。筆者認為,在整合用戶資源的基礎上,數據教育可以通過數據分析與管理實現拉長數據產業價值鏈,改善網絡教育的結構和模式,是以大數據為核心整合網絡教育資源所進行的信息、產品與服務的交易活動。大數據正在重構很多傳統行業。麥當勞、肯德基以及蘋果公司等旗艦專賣店的位置都是收集、整理生活中大量的相關數據對其進行分析挖掘,從中獲得有價值的數據信息而演化出更有使用價值的新的商業模式。規模經濟和范圍經濟是行業戰略擴張的本質動因。網絡教育向數據教育發展,本質是依托規模經濟和范圍經濟來強化網絡教育的影響力、延展網絡教育經濟規模、降低生產成本、提高社會效益和經濟效益。數據教育的主要對象的是網絡教育的使用者,具體為學習者和教學者。利用數據教育使用者在學習中產生的大量數據,建構數據分析模型來發現社會關系和有價值的數據信息,進而預測學習者的學習情況并提供個性化建議。因此,數據教育的范式中首先應測量、收集、分析和報告有關網絡教育使用者及其學習環境的數據,然后進行理解和優化產生的學習環境。網絡教育教育平臺的使用會產生積累大量系統化、結構化的學習結果和學習行為數據。網絡教育將這些數據提取出有意義的信息,并利用這些信息為教育者、學習者、管理者、教育軟件開發者和教育研究者等提供服務是大數據時代網絡教育的必然趨勢。
1.2數據教育的發展理路
網絡教育與數據的融合是網絡教育擴張的戰略選擇。目前網絡教育的融合轉型中沒有成功先例,原因是大家都把科技對網絡教育的作用看成是漸進使用過程,而沒有看到它實際上對整個教學內容從生產一直到傳播、到效應的發生,全都是一種革命性的改變。若能認識到這一點,就可以在全世界的網絡教育發展過程當中占領、占用這樣一個產業的制高點。用互聯網的思維、用互聯網所代表的最好的技術、最好的文化形態,再加上相應的政策支持,就能夠全面開啟數據教育。由于數據教育本質上歸屬于信息傳播與網絡教育融合的服務產業,因此,它們之間具有眾多鄰接點,網絡教育的傳播力、公信力和影響力等無形資產以及信息生產、傳播途徑等資源和能力便于轉移到數據教育過程中,從而形成獨特的數據教育運營模式。以物聯網、云計算等綜合技術的成熟為基礎,在用戶在線學習的數據庫中挖掘出有價值的深數據,然后進行過程性和綜合性的考量,找到學習者的學習行為、學習習慣以及學習興趣等之間的內在聯系,考量背后的邏輯關系,并作出恰當的教學決策,是數據教育的發展理路。作為網絡教育的高級應用和發展路徑,數據教育可以分析學習者的一些靜態數據和動態數據,靜態數據如過去的成績和學習行為,動態數據如在線登陸方式,討論發帖量之類,通過分析這些數據追蹤分析學習者的類型,把學習者進行分類,諸如高成就、比較危險、社會型學習者等不同的類型。在分類的基礎上對不同的學習者進行實時干預,對高成就類型可以提供具有挑戰性和具有一定難度的學習任務,對處于危險狀態的學生,給予特別關注和一些學習上的幫助,對社會型的學生,給予社交上的一些支持。在學習開始時做一個學習能力測驗對于期末考試成績預測最可靠的方法。設計更復雜的數據驅動預測模型,則必須在此基礎上進行改善,這一改善需要進一步的數據分析。數據分析的目的是確定能夠準確預測哪些變量。目前,Purdue大學的CourseSignalsoftware已經部分實現了這一技術。Sig-nals在學生的學習過程設置了紅色、黃色、綠色等信號,這些不同的信號可以幫助使用者了解目前的學習狀態。CourseSignalsoftware的評估報告顯示,參與CourseSignal項目可以使學生獲得更高的平均分,并快速地尋找所需要的資源。
2數據教育的理念分析
通過數據教育的內涵和發展理路的分析和梳理,數據教育包涵以下幾種核心理念,即用戶為中心、巧用慢數據、借力數據思維和構建數據產業鏈。
2.1數據教育的核心理念仍是用戶為中心
新的科技出現之后,網絡教育用戶的需求不但是量的增加,還是層次的增加,過去人們對共性的東西有需求,現在對個性的東西也有需求,過去對理性的東西有需求,現在對涉及到人們的情感、情緒等過去在主流網絡教育中所占比重很少的東西也有很大需求。如用戶對網絡教育的游戲化,反轉式的趨向,數據教育讓這些趨向變成了現實。網絡教育的競爭是各種教學法的精細化準確化,并且在呈現給學習者的用戶前端界面上進行優化,增強前端界面與學習者之間的黏合度,如整個網絡教育教學的鏈條才會不斷下移,才會更加符合學習者個體的特點。數據教育是一個更加了解并最大化滿足用戶需求的方式,借助多樣化的科技實現了用戶之間差異化學習與學習模式的無縫對接。數據教育能夠檢測數據中的模式,因為這一教育模式是建立在數據分析和人工智能方法的基礎之上的。類似技術可用于智能教學系統,以動態的方式對學生進行有針對性的分類而不是進行諸如人口統計的簡單分類,也可以利用協同過濾技術對特定的資源建立模型。如隱含的人與人在論壇上的互動和外顯的人與人、朋友或者關注對象之間的關系,這些分析用于數據教育的學習分析中來探索網絡集群、影響力網絡、參與及不參與狀況。數據教育可以用來對所提供的數據進行意義建構,數據教育的價值在于對大量數據進行分析和處理,進而形成教育模式為網絡教育提供幫助。相比傳統的網絡教育,數據教育能夠提供更加細致和有效的反饋,如學習者掌握熟悉和了解概念到何種程度,根據數據自動呈現以后的學習內容或者不呈現影響學習者掌握后來學習內容的材料。
2.2數據教育要巧用慢數據
2014年5月29日,第九屆百度聯盟峰會上百度董事長兼CEO李彥宏預測了未來5年有非常大發展的兩大產業機會,這兩大產業是百度、阿里巴巴、騰訊三者都不大可能涉足的領域:第一是新型企業級軟件,這些軟件可以解決企業從內部到外部鏈接的問題;第二就是挖掘新的有價值的慢數據,發掘具有個性化針對性的預測信息,為用戶尋找真正有價值且能產生效率的慢數據。李彥宏的這一分析和預測不但權威而且有說服力。目前,互聯網企業在網絡用戶規模不斷擴大、流量激增的情況下,面臨著新的尷尬,即搜集到的數據真正有價值的很少,無價值的增多。很多的數據根本沒法分析更談不上運用。因此,李彥宏建議搜集慢數據來獲取真正有價值的數據,找準并挖掘能真正幫助用戶解決問題的新數據。另一個與之印證的觀點是,阿里巴巴集團執行副總裁曾鳴分析說,大數據最重要的特征不在大小,而在死活。數據的死活決定一切,從數據的管理到數據的運用,數據必須能活起來,開始跑通迭代,才能產生持續價值。網絡教育和其它領域一樣,在利用大數據方面基本處在同一起跑線上。數據教育的特點在于能夠為網絡教育平臺提供實時數據,通過利用這些實時數據,達到為網絡教育者提供幫助的目的。數據教育可以通過分析學生的諸如課程材料等學習資源來追蹤學生的學習軌跡,通過設計和優化教學模式和統計方法來實現教學效果最優化的目標。對數據教育來說,抓住機遇去挖掘應用好慢數據和活數據,讓大數據成為網絡教育改革的一大新的增長點,是網絡教育工作者亟需解決的問題,通過數據共享、交叉復用后獲取最大的數據價值是數據教育對待大數據應有的態度。
2.3數據教育需借力數據思維
好的數據教育需要有好的教學內容點、技術支撐以及用戶洞察。目前的網絡教育都沒有占齊這三點。互聯網不但對這個社會重新組織、重新結構與自己革命性改變的聲音,而且已經成為教育領域的中樞操作系統和底層的操作架構,數據教育必須要和它的規則去接軌對接,在這種及ID那個規則的框架中來決定資源配置和運作方式。在這個層面上講,大數據時代數據教育的核心競爭力就在于互聯網數據思維的競爭。沒有可循環利用的數據,就無法提供數據教育的開發。用好數據思維,首先要注重數據積累的長期性和動態性,避免數據庫的短期化行為;其次要注重數據的完整性和統一性。完整性即數據的精確性和可靠性,統一性即一致性,是數據之間的邏輯關系是否正確和完整。統一性保障了完整性。數據的缺失和不精確,將會帶來分析的偏移,因此在這種分析上進行的一系列開發也沒有針對性甚至是徒勞。因此,在采集和管理數據的時候要設計和完善多種數據維度,有助于數據倉庫中設置更多更有效的細分標簽。保證收集到的數據精確、可靠,用以分析的數據形式統一,才能確保通過大量數據分析得出的用戶行為習慣是有效的。最后要注重數據挖掘和利用。用戶數據的積累和挖掘是一個長期、動態、循環的過程,如果把數據樞紐中心比喻成一個大型的水利樞紐工程,那么數據教育要利用樞紐對水進行過濾和引導,讓它長期保持動態和循環使用,在這個數據的樞紐中心,要不停地激活用戶數據,積累用戶的消費行為和消費習慣,讓大數據在這個樞紐型中轉站得到動態的循環。
2.4數據教育應建構數據產業鏈
從價值鏈和傳統網絡教育的角度分析,網絡教育即使在用戶數據的采集、處理、儲存、分析等各方面完全數字化后,即使數據量再大也不可能去做基于數據本身的公司。因為與很多互聯網入口企業相比、與真正生成大數據的公司相比,這些數據量的量仍舊是非常單薄遠遠不夠大的。因此,相對理性和可行的選擇是數據教育的運用著力點應放在以下三個方面。
(1)借力數據資產中介。
在互聯網上,任何主動收集龐大數據的行為,其成本都難以想象。目前我國已有不少學校開始了數據挖掘的探索。如東華大學的智能實驗室項目、浙江大學的資產數據項目、復旦大學的學生數據分析和清華大學一些學生成長類的數據分析。總體來看,開始進行數據挖掘的高校共同特點是信息化做得好且規模較大并擁有有充足的數據量。建立網絡教育數據的資產中介,專門進行數據的挖掘使用和分析,是數據教育的可行之道。對不具備大規模數據資源的機構來說,數據資產中介是有效的可行之道。
(2)進行數據資產管理,實現學習內容深加工、學習行為分析和監測,是網絡教育應用大數據重點挖掘的項目。
全球復雜網絡研究權威艾伯特•拉斯洛•巴拉巴西曾指出,在大數據背景下,人類的很多行為都是可被預測的。但海量的數據沉淀在網上,沒有精準而靠譜的分析和應用,就沒有價值。用戶期待網絡教育提供的,不是大而全的教學資源,而是滿足自己需求的教學內容范圍更廣的信息類產品。數據教育不是單純的資源集大成者,而要從數據庫中深度發掘有用信息,進行趨勢分析。數據教育顯然是大數據時代網絡教育一展身手的方向。通過使用各種集合的綜合技術,平臺上可以自動留存用戶關于學習行為的各種數據,如學習一個知識點花多長時間、學習的順序是否有斷點、是否會反復重新學習等等,但需要注意的是,僅僅是遠程教育和在線課程,這些信息只能稱之為數字并不是數據。在媒體領域,我國媒體擬與甲骨文公司展開了多樣化的數據庫營銷合作,并且建立有效的數據庫體系,目的是實現數據庫營銷方面的收入拓展。數據教育可以借鑒這一模式對海量數據進行挖掘,以及數據的分析。
(3)做好數據驅動的解決方案,量身打造個性化資訊內容,私人定制、精準推送內容。
傳統網絡教育把所有網絡教育的內容向所有人傳播,缺乏針對性、精確度,這是粗放型的教育模式。目前網絡教育之間的同質化非常嚴重。數據教育在充分利用大數據和關系鏈,為用戶篩選、推薦最適合的內容并提供私人訂制的教育內容的同時,還應使他們體驗網絡學習的新感受。大數據時代,基于用戶興趣生產和傳播是重要趨勢,根據用戶上網的習慣、瀏覽的痕跡、參與的話題以及討論的內容,對其較長時間的瀏覽數據進行分析,便可得知其上網習慣以及瀏覽喜好等的數據。根據這些數據,選取合適的時間應用恰當的方式向用戶提供其需要并且感興趣的學習內容和信息,在此基礎上就可以定制學習內容。理論上網絡上的每一個用戶都有自己的一幅網絡肖像以及一個屬于自己的UID(UserIdentification用戶識別)號。個人的興趣圖譜就是數據教育的基礎。基于用戶識別特征和興趣圖譜建構的數據教育不但目標明確,可以強化與用戶的黏度,而且有利于整合網絡教學資源,甚至達到自動生成匹配高效精準教學模式的效果。要做到這一點,就必須借助大數據技術和相關分析軟件,建立可挖掘、可分析的用戶資源數據庫,通過對數據的整合和分析,針對不同的用戶需求,推出滿足用戶個性化和專業化需求的各類內容產品。
3結語
【關鍵詞】平面向量;數形結合;向量法;教學體會
現行高中第五章"平面向量"是高中數學新增內容之一。該內容的引入既豐富了高中數學的內容,又體現了向量作為數學工具的重要性。通過利用向量去解決一些實際問題,深化了數學知識間的關聯性和系統性,為更好地學好高中數學奠定了良好的基礎。向量的基礎知識較多,且與其他很多部分知識都有聯系,如向量與函數的聯系、向量與三角函數的聯系、向量與立體幾何的聯系、向量與解析幾何的聯系等。因此,有必要加強對向量這一章節的進一步研究和總結。
一、從運算的角度來講,向量可分為三種運算
(一)、幾何運算
本章教材給出了三角形法則,平行四邊形法則,多邊形法則。利用這些法則,可以很好地解決向量中的幾何運算問題,從中去體會數形結合的數學思想。
(二)、代數運算
1、加法、減法的運算法則;2、實數與向量乘法法則;3、向量數量積運算法則。
(三)、坐標運算
在直角坐標系中,向量的坐標運算有加、減、數乘運算、數量積運算。通過向量的坐標運算將向量的幾何運算與代數運算有機結合起來,充分體現了解析幾何的思想,讓學生初步利用"解析法"來解決實際問題,也為以后學習解析幾何及立體幾何相關知識打下了基礎,作好了鋪墊。
二、教學內容、要求、重點與難點
(一)、本章教學內容可分成兩塊:第一向量及其運算,第二解斜三角形。
1、平面向量基本知識,向量運算。具體教學內容有:向量(5.1節)、向量的加法與減法(5.2節)、實數與向量的積(5.3節)、平面向量的數量積及運算律(5.6節)。
2、平面向量的坐標運算,聯結幾何運算與數量運算的橋梁。具體教學內容體有:平面向量的坐標運算(5.4節),向量加減運算、實數與向量的積運算、平面向量的數量積的坐標表示(5.4節、5.7節)。
3、平面向量的應用,具體教學內容有:線段的定比分點(5.5節),平移(5.8節),正弦定理,余弦定理(5.9節),解斜三角形應用舉例(5.10節),實習作業。
(二)、教學要求:
1、理解向量的概念,掌握向量的幾何表示,了解共線向量的概念。
2、掌握向量的加法和減法。
3、掌握實數與向量的積,理解兩個向量共線的充要條件。
4、了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐標的概念,掌握平面向量的坐標運算。
5、掌握平面向量的數量積及其幾何意義,了解用平面向量的數量積可以處理有關長度、角度和垂直的問題,掌握向量垂直的條件。
6、掌握平面兩點間的距離公式以及線段的定比分點和中點坐標公式,并能熟練運用;掌握平移公式。
7、掌握正弦定理、余弦定理,并能初步運用它們解斜三角形。
8、通過解三角形的應用的教學,繼續提高運用所學知識解決實際問題的能力。
(三)、教學重點
向量的幾何表示,向量的加、減運算及實數與向量的積的運算,平面向量的數量積,向量的坐標運算,向量垂直的條件,平面兩點間的距離公式及線段的定比分點和中點坐標公式,平移公式,正、余弦定理。
(四)、教學難點
向量的概念,向量運算法則及幾何意義的理解和應用,解斜三角形等。
三、本章的特點
教材編排的特點決定了在教學中處理本章時,有別于其它章節。
1、教材在本章處理上,充分體現了數形結合的思想。首先教材通過求小船由A地到B地的位移來引入向量,根據學生思維特點,由具體到抽象,以平面幾何知識為背景。在概念、法則及例題的編輯上都盡量配了圖形,并安排了較多的作圖練習、看圖練習及作圖驗證練習等,為學生積極參與教學活動提供了條件,為發揮學生學習的主體作用提供了條件,這樣既抓住了平面向量的特點,又使學生通過操作性練習達到對新概念的理解。其次,本章各節的例題、練習、習題等配備量適中,可以使教學有較充分的自主空間,為教學提供了師生互動的空間,為學生提供了探究、發現與歸納的機會,也為教師根據教學目標,對教材進行再加工提供了可能。
2、利用"向量法"解決實際問題是本章的顯著特點之一。向量與幾何之間存在著密切聯系;向量又有加、減、數乘積及數量積等運算,也有平面向量的坐標運算,因而向量具有幾何和代數的雙重屬性,能聯系幾何與代數,從而給了我們一種新的數學方法——向量法;向量法能將技巧性解題化成算法性解題,正、余弦定理的推導就采用了向量法,為以后學習解析幾何與立體幾何打下了基礎。
3、強化數學能力是本章的另一顯著特點。由于本章的向量法的精髓就是將技巧性解題思路化成算法性解題思路;利用所學知識解決實際問題的能力作為本章的重要教學要求;為了更好地培養學生應用數學知識解決實際問題的能力和實際操作能力,教材還安排了"實習作業",通過實際測量,使學生能運用正、余弦定理來解決實際問題,既體現了數學的工具作用和應用性,又從另一個方面促進了學生對知識的理解與掌握。以此來強化學生根據法則、公式進行正確運算、變形和數據處理;能根據問題的條件和目標,尋找與設計合理、簡捷的運算途徑;能根據要求對數據進行估計和近似計算,即運算能力。以此來強化學生能綜合應用所學數學知識、思想和方法解決問題,能理解對問題陳述的材料,并對所提供的信息資料進行歸納、整理和分類,將實際問題抽象為數學問題,建立數學模型;能應用相關的數學方法解決問題并加以驗證,并能用數學語言正確地表述和說明,即實踐能力。
四、教學體會
依據教學內容、要求及本章的特點,根據學生認知水平和近幾年的教學實踐,對"平面向量"教學有如下的教學體會:
1、認真研究《考試大綱》及教學要求和目標,分析本章節特點,根據學生原有知識結構對學習本章可能會產生的正負遷移作用,有針對性地設計教學計劃,組織教學過程,做好學法指導。超級秘書網
2、在教學中重基礎知識,重基本方法,重基本技能,重教材,重應用,重工具作用,不拔高,不選偏題和難題,遵循學生認知規律和按大綱要求進行。
3、抓住向量的數形結合和具有幾何與代數的雙重屬性的特點,提高"向量法"的運用能力,充分發揮工具作用。在教學中引導學生理解向量怎樣用有向線段來表示,掌握向量的三種運算,理解向量運算和實數運算的聯系和區別,強化本章基礎。
4、利用解三角形的應用問題,結合教學過程進行數學建模的訓練,要引導學生識記、區分和理解正、余弦定理的應用范圍,會對公式進行變形;在運用公式解三角形時,會分類討論三角形類型;指導學生在解三角形時掌握正、余弦定理的選用與尋找合理、簡捷的運算途徑的關系,總結出解與三角形有關的應用問題
5、強化數形結合的思想,化歸的思想,分類與討論的思想,方程的思想等;加強學生運算能力的培養和提高。引導學生理解本章平移知識與函數圖像平移的聯系和區別;理解解三角形與三角函數的聯系;注意區分兩向量的夾角與直線的夾角概念。
【參考文獻】