网络在高职学生中的应用

网络在高职学生中的应用

随着网络技术和通信技术的发展，人们的生活水平不断提高。网络向世界各地的家庭开放，网络上的资源也越来越丰富。网络不仅提供了新鲜的信息，还提供了丰富的知识。职业高中的学生在校学习时间较短,学习内容较肤浅,走向实习岗位后往往“书到用时方恨少”,这时他们便求助于网络在线教育。在线教育也是实现我国提出终身教育的有效实现途径。但是在线教学由于受到其教学模式的限制,教学过程中教学内容仅是教师讲稿的数字化,不够生动,不易激发学生的学习兴趣;对学生在学习过程中提出的问题也是用事先设计好的内容进行回答,没有侧重点,不能根据学生的知识水平进行因材施教,不能对学生给予及时的表扬、肯定、鼓励,也不能对学生的疑惑给予人性化的解答,教师与学生之间的交互单一或根本不够,这就容易造成教学过程中的情感缺失。而绝大多数职高学生因为学习习惯较差、学习方法不当、注意力集中时间较短等原因,所以通过网络在线学习往往不能取得较好的学习效果。而随着人工心理学及人工智能技术的发展,人的情感越来越多地被考虑到现代的在线教学系统中,教育者与受教育者之间有了情感的交流可以使教学效率更高。1在线教育的发展对策目前我国的在线教育还处于起步阶段,在教学课件表现形式、在线教学模式、网络远程技术及交互服务管理等方面与一些技术发达的国家相比仍然存在一定的差距,这就需要我们在对教学基础理论、在线网络技术的研究实践过程中不断地进行总结和完善,以此来推动我国的在线教育快速、高效地发展。在线教育的发展大致可以分为三个阶段1.1多媒体课件的应用上世纪90年代末互联网技术的迅速发展,为网络和多媒体技术在各种领域中的应用发展起到了极大的促进作用。多媒体课件具有制作简单、生动形像、超文本等特点,使得多媒体课件在课程教学的应用中占据主导地位。学生只需要登陆到相关网站中下载所需要的课程课件,就可以进行相关内容的自主学习。1.2网络学习模式随着网络相关技术越来越成熟,在线教育的手段也越来越丰富,学生可以通过网络进行远程同步和异步教学,也可以利用网络视频(NetVideo)、视频点播(VOD)等媒体进行在线学习,通过这些方式能更及时、更迅速地对所需求的知识进行学习。1.3在线教学应用于以关概念为导向的的在线教学应用弥补在线教学中非面对面教学方式产生的缺陷,将人工智能的相关概念引入到在线教学中,构建智能的在线教学系统,能够及时准确地了解受教育者的学习需求、学习能力、学习进度等情况,并经过相关分析动态地调整教学计划,达到因材施教的效果。2情感模型2.1情感识别人类认识世界可以通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉五种方式,而对于情感的识别则主要通过视觉和听觉两种方式来完成2.2情感计算的是工作原理情感计算(AffectiveComputing)是由美国著名的麻省理工学院(MIT)媒体实验室的Picard教授于1997年提出的,它是为了给计算机赋予识别、理解、分析、适应和表达人类情感的能力而提出的一种关于情感、情感的产生及情感的影响因素等方面的计算。在国内,对情感计算的研究虽然也始于上世纪90年代,但是主要的工作是对表情识别、人脸识别、人脸检测与跟踪等理论和技术实现方面的研究,直到2003年我国召开了第一届关于中国情感计算及智能交互的学术会议,才标志着我国在人工智能研究领域的情感研究工作步入正轨。2.3心理学、心理学、认知在情感计算中情感的建模是研究的核心,它涉及的学科领域广泛,主要包括心理学、生理学、行为学、认知科学、计算机科学等。目前,已经存在一些仍处在初级研究阶段的情感模型,大致可以分为以下几种:基于概率的模型(如隐马尔科夫(HMM)模型)、基于认知的情感模型(如OCC模型3构建“个性与情感”映射关系职高生在线学习情感模型包含情感空间、个性空间、心情空间及其相互的影响,其次分别构建“个性与心情”、“心情与情感”及“个性与情感”之间的映射关系,并对在线教育过程中教师的指导与学生在学习过程中产生的情感状态进行映射。3.1强度值对情绪状态的影响外界的刺激、个体特有的个性以及心情衰减前一刻的强度值是影响心情状态发生变化的主要因素。所以心情状态更新后的强度值为外界刺激对心情的影响量、个性对心情状态的影响量、心情衰减前一刻的强度值之和。3.2情感的强度值1)情感强度更新外界的刺激、个体特有的个性、情感之间、心情衰减前一刻的强度值是影响情感发生变化的主要因素。所以情感的强度更新后的强度值等于外界刺激对心情的影响量、情感之间的影响量、个性对情感状态的影响量、情感衰减前一刻的强度值之和。2)情感状态更新情感的状态会随情感的强度的改变而改变,由情感的激活阈值可以知道,当某一情感的强度值大于或等于对应的激活阈值时,则说明该个体具有该情感的状态,随情感强度的变化而改变。3.3从学生实际出发,以养成系统,提高学习效率在在线教学和学习的过程中,实现教师与学生的交流与互动是非常重要的,在通过建立的情感模型实时地获取学生在学习过程中的情感状态后,教师需要根据针对检测到的学生的情绪,对学生的学习进行指导,从而使学生的学习效率得到有效的提高。心情会随着时间的变化不停地发生着变化。到现在为止,心理学界还没有对心情进行统一的定义,比较常用的是利用Pleasure(愉悦度)、Arousa(唤醒度)、Dominance(支配度)三维特征来对心情进行定义,这三种维度构成了一个相互独立的三维空间,一般简称为PAD空间。本模型主要利用计算得出的情感状态和PAD的强度值作为标准进行学习指导,学生在在线学习过程中的情感状态与老师的指导状态的映射关系如表1所示。4互通交流的流程此模型在实际应用中,需要在传统的在线教学系统的基础上,增加情感的认知与反应模块、教学指导模块及人机的交互界面,将这三个模块合起来即情感感知模块。其功能结构如图1所示。在线教学系统通过人机交互模块将学生的个性、心情及情感相关因素传递给情感的认知与反应模块,通过情感计算对情感感知后,由教学指导模块得出教师对学生应有的指导,再由教师将相应的指导信息通过人机交互界面反映给学生,到此完成师生之间的交互过程。工作流程:在在线教学系统的设计过程中,采用C/S的模式结构,客户端对应的是学生,而服务端对应的是教师,在同一堂课程中,教师与学生之间是一对多的关系,每个教师可以与多个学生进行交流。可以将学生的客户端工作过程描述为学生在在线学习的过程,通过教学内容和形式等条件的刺激使学生产生情感的变化,通过两种方式与教师进行交流,第一种是直接通过人机交互界面将自己的疑惑通过发信息的方式反应给教师的方式与教师进行交流;另一种是通过客户机捕捉学生的心情和情感的变化因素,通过情感认知与反应模块感知到学生当前的情感状态,并通过教学指导模块将得出的相应指导传达给教师,最后教师再通过人机交互模块与学生进行交流。具体的工作流程如图2所示。学生的姓名等信息是与主机的IP地址或物理地址绑定在一起的,所以当学生上线后,学生姓名会在服务端的人机交互页面中的“学生列表”中会显示出来,教师若想获取某个学生当前的学习情感信息,可以直接通过点击学生姓名的方式获得,并根据学生当前的不同情感状态做出相应的反应及反馈,与学生进行交流,并根据学生学习的实际情况对教学的方式、策略及内容等进行相关的调整。而在学生的客户端,可以通过传感器、视频等设备对学生的心情、情感的特征变化进行实习的监控,通过情感的认知和反应模块得出学生当前的情感状态,此时教师就可以对学生做出的相应的指导反馈。当感知到的学生当前的情感状态为疑惑时,教师根据教学指导模块对学生做出“是否遇到教学内容某部分的难题”、“是否对教学内容的某个知识点继续进行探索”等指导;当感知到的学生当前的情感状态为疲倦时,教师根据教学指导模块对学生做出“建议学生振奋精神”、“提醒学生集中精力”、“建议休息一会儿”等指导;当感