美国智能交通前沿技术

美国智能交通前沿技术（共6篇）

美国智能交通前沿技术 篇1

课程作业

（七）研讨课总结报告

年 级2016级 姓 名王杨 学 号2016117557 专业电气工程及其自动化

二○一六 年12月6日

转眼间，我们已经到了期末，我们的新生研讨课也已经接近尾声。回想刚入大学到现在的半年时光里，从冯老师给我们上第一堂研讨课到我们小组合作查找资料，上台展示。我们确实学会很多，也成长很多。知道了我们专业一些相关知识的大概，提高了有效查阅资料的能力，培养了独立分析问题，解决问题的意识，我认为我们学到最重要的东西不是多少多少知识，而是一种能力，深度思考，独立思考，有自己的见解的能力。这比知识重要得多，提出一个问题比解决一个问题更重要。

我们研讨课的内容从冯老师的现代铁路纵横谈，给我们呈现了铁路列车几百年的发展历程，到后来的陈院长为我们介绍轨道交通广阔的发展前景。无不令我们受益匪浅。

城市轨道交通（Rail Transit），顾名思义，是指具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点的交通方式，简称”轨交“，包括地铁、轻轨、磁悬浮、快轨、有轨电车、新交通系统等。世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。而我今天的总结报告从地铁的建设各方面考虑入手，避开专业的技术术语，从一个不同的方面入手。地铁，即“地下铁路”的简称，原本指在地下运行的城市轨道交通系统，但随着城市轨道交通系统的发展，实际上地铁有时会因建造环境而将部分路线铺设在地上。地铁是沿着地下铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式。据《2014年-2020年中国城市轨道交通行业发展模式与未来前景分析报告》统计数据显示，截至2013年末，中国大陆累计有18个城市建成投运轨道交通路线87条，运营里程2539公里。2013年实际新增2个运营城市、16条运营路线、395公里运营里程。在2539公里运营里程中，地铁2074公里，占总里程的81.7%；轻轨192公里，占总里程的7.6%；单轨75公里，占总里程的3.0%；现代有轨电车100公里，占总里程的3.9%；磁悬浮30公里，占总里程的1.2%；市域快轨67公里，占总里程的2.6%。

预计到2016年底，中国大陆建成投运地铁的城市将达27个，分别为：北京、天津、上海、广州、武汉、深圳、南京、成都、沈阳、佛山、重庆、西安、苏州、昆明、杭州、哈尔滨、郑州、长沙、宁波、无锡、大连、青岛、南昌、福州、东莞、南宁、合肥，中国港澳台建成投运地铁的城市达3个，分别为：香港、台北、高雄。可见地铁的发展有非常广阔的前景。

同时地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务。莫斯科地铁是世界上最繁忙的地铁之一，800万莫斯科市民平均每天每人要乘一次地铁，地铁担负了该市客运总量的44%。东京地铁的营运里程和客运量与莫斯科地铁十分接近。巴黎地铁的日客运量已经超过1000万人次。纽约的地铁营运路线总长居世

界第五，日客运总量已达到2000万人次，占该市各种交通工具运量的60%。香港地铁总长虽然只有43.2公里，但它的日客运量高达220万人次，最高时达到280万人次，如按地铁总长折算，完全可以与上述这些城市地铁相比美。可以想象，如果没有地铁，这些城市的交通状况将会怎样；如果没有地铁，这些城市也就不可能成为那样交通发达的现代化大都市。

很明显，地铁在我们的生活中起着并且即将会起着更为重要的作用。同一切事物一样地铁也有优缺点两个方面。一方面，地铁有节省土地，减少噪音，减少干扰，节约能源，减少污染等方面的优点，但也有建造成本高，前期时间长，部分灾害抵御能力弱等缺点。而在地铁设计，建造方面，有很多需要我们去注意，去改善的。比如城市地质方面的研究，如2008年3月9号深圳地铁一号线大新站基坑失稳事故；再如地铁预防措施，应急措施，应急装置；如2011年上海地铁10号线追尾事故就是当天10号线新天地线突发设备故障，即在信号系统故障或失灵后，自动控制列车停车，然后悲剧就发生了。再如地铁内如果发生火灾后的救急，地铁一般垂直高度深，如果是商业运营的话一般在地下15m左右，一般比较大的地铁站，如日本东京京都营大江户地铁线，其中六本木车站共七层一旦发生火灾，深入地下42.3m，仅台阶就多达200多级，一旦突发火灾事故后，乘客从站台或站厅仅凭自身体力往地面逃生，外加对地铁环境的不熟悉，安全逃生的可能性不大。而地跌里面逃生途径也少，因为由于地铁运营环境的特定性，决定了供乘客安全逃生的单一性，火灾突发事故中，大量乘客涌向狭窄的通道楼梯，严重影响乘客快速逃生。而且营救路线也比较单一，消防人员只能从乘客逃生方向的通道逆向进入。同时扑救难度大，地下空间有限，视线不清，地铁密闭条件好，热量不易散出，且一般是缺氧燃烧，会产生大量烟雾及一氧化碳有毒气体，而一旦某个车厢发生火灾，会迅速蔓延，产生大量烟雾。所以说，地铁一旦发生火灾，真的是悲剧。而我们能怎么做？制定完善的应急救援预案，加强各种演练，进行地铁机车的升级，最后要以预防为主。再者，地铁站的建设，怎样选址。再如地铁是否需要建造，因为地铁的造价每公里比高铁还要昂贵，还有当地财政资金能否跟上，当地人口，客流量是否满足，建造地铁的要求，要不然地铁是没有价值的。再如地铁的建造对城市的影响，因为现在城市地下分布着众多的管道，线路，这也是一个很大的问题，如西安地铁二号线在设计和建造过程中，成功解决了文物保护，地裂缝处理，湿陷性黄土等施工难题。特别是针对地铁下穿钟楼，古城墙等国家级重点文物保护单位的特点，西安地铁二号线通过加大埋深避让地下8m“文化层”、改变线路设计避开重点文物建筑等方法，成功减少地铁建设和运营对文物的影响。这就是一个值得学习的范例。

美国智能交通前沿技术 篇2

A:Michael Warrilow

如今, IT技术应用已经蔓延至各行各业, 并已成为个人和竞争性商业生态系统未来创新的催化剂。其中, 数字产业革命已初现端倪, 相对应的前沿技术趋势更加引人关注, 本期《通信世界》就“泛IT”话题采访了Gartner研究总监Michael Warrilow, 并就3D打印、数字业务以及智能机器等前沿技术的未来前景和存在隐患展开深入的讨论。

3D生物打印尚未“允许”

Q:3D打印被誉为本世纪最具颠覆性的前沿技术之一, 目前已被众多组织和企业所看好, 您认为3D打印距离真正落地还存在哪些障碍和难点?

A:我们认为3D打印技术未来具有广泛的使用场景, 它的出现甚至可以改变人类生活和经济社会。而生物打印是3D打印机的医疗应用, 可以制造活组织和活器官, 但在这方面, 3D的生物打印尚未得到使用许可。起码在2015年底之前, 美国食品药品监督管理局或其他正在评估所有医疗提议的发达国家的类似机构将明确规定, 若不经过事先许可, 将禁止用于挽救生命的生物组织和器官的3D生物打印。

在生物组织和器官的生物打印领域, 正在引发一场全球性讨论, 其焦点在于是否应该调整该技术, 或是明令禁止其用于人类以及非人类的组织或器官的复制。

另一方面, 伴随3D打印机、扫描仪以及3D建模技术成本的急速下降, 再加上设备功能的不断改进, 将使得知识产权的盗用更为容易。我们预计到2018年, 3D打印将导致全球知识产权收入至少一年损失1000亿美元。到2015年, 至少会有一家西方市场制造商指控其某一项针对市场主流产品的知识产权通过3D打印被盗用。

数字业务加速数据泄露风险

Q:无处不在的网络正在构建一个全球化的数字世界, 并由此产生相对应的商业模式, 数字业务成为当下业界探讨的热门话题, 您如何看待其未来前景?

A:数字业务是指通过数字资产包括数字产品、服务或客户体验, 以及通过数字渠道和社区创造的业务。

消费者对于数据采集实践已有越来越高的认知, 这为他们提供更多个人数据, 包括线上和线下搜集数据的处理控制能力打下了基础。另一方面, 市场对于这些数据的日益增长的使用需求也进一步抬高了其价值, 为鼓励消费者自愿分享这些数据, 相应的激励手段也在不断提升。

企业和政府存储和使用的数据量在大规模增加, 要保护所有这些数据是不现实的, 相较而言, 与其承担保护所有数据这一艰巨任务, 企业和政府反而更专注于保护其中的一小部分的重要数据。

到2015年, 相比不使用众包解决方案的竞争对手, 在营销活动或新产品开发方面使用这些解决方案的消费品企业的收入将提高1%。而到2017年, 超过半数的消费品制造商将通过众包方式, 获得75%的消费者创新和研发能力;80%的消费者将收集、追踪和交易其个人信息, 以实现成本节约、方便以及定制化。

智能机器改进流程和决策制定

Q:智能机器也是近几年前沿技术中的重要一项, 当我们赋予机器和设备更多的“智慧”以后, 智能机器所作的参考决策是否能真正帮助到普通消费者或者政府企业?

A:智能机器的出现也是喜忧参半, 因为“认知系统”虽然可以改进流程和决策制定, 但同样也会削弱流程以及决策制定过程对人的需求。CIO们认为这是实现更高效率的好方法, 但他们需要确保主动的人类劳动力以及机器冷效率之间的平衡。到2017年, 10%的计算机将具备学习能力而不仅是处理。比如语音识别应用的性能正在翻倍增长。

其中的一个分支领域, 就是物联网。在当代社会中, 物联网结合了机器、人类和商业之间的互联。随着大规模连接器件的出现, 企业、政府和人类如今可以获取比自己实际所需更多的关于自己及所处环境的信息。

Gartner的预测集中在建立应用和服务的机会上, 利用这些信息来为客户、员工和合作伙伴创造新的市场模型, 并且培育一套新的商业和营销模型, 让“参与”这个词成为真正有价值的资产。

3D打印:到2018年, 3D打印将导致全球知识产权收入至少一年损失1000亿美元。

教育技术前沿 篇3

iPad自2010年推出至今，因其简约不过时的外观和较为简单的交互方式，深受国内外消费者的青睐。截至目前，iPad在全球销量已突破2.25亿台，这就意味着在全球范围内，平均每32人就有一人拥有iPad，如此大范围的普及率相信对于任何一款数码产品都是可望而不可即的。而iPad不只在生活娱乐方面改变着人们习惯的方式，它的影响力正扩展到学校教育中，这个作为传统和不易受撼动的领域也在悄然发生变化。

美国试点院校推行定制服务 中国推行电子书包

iPad在刚问世没多久，就纷纷登陆美国的中小学，甚至在学龄前学校都有试点院校。苹果公司一直都格外重视教育市场，而iPad正以其独特的方式逐步取代着传统的教育方式。学生可以在家中使用iPad来定制专属课程，做到量身打造。而定制的知识在一定程度上可以培养学生的好奇心，寓教于乐，学生们在学习时更有兴趣。有了 iPad 和 App Store，家长和老师可以通过教育类游戏、语言学习类应用，甚至是编码程序来帮助孩子学习重要的课余知识。

之后中国推行了电子书包并在部分学校进行了试点，而伴随着电子书包的推广，其有效提高了中国教育信息化，使得家庭与学校之间的分工更为明确。其主要包含的产品涉及阅读工具、远程家教和书写工具，涵盖了高中的多个学科的全部知识点和测试题库。

残疾学生重获学习利器 更易接受知识

iPad每年都可以帮助数千名有特殊需求的学生，对于这些学生而言，传统的学习方式接受起来可能更加困难。而iOS系统作为最便捷的移动系统，VoiceOver, Guided Access 和 AssitiveTouch 等功能，可以帮助有学习和认知障碍的学生通过不同方式去表达和自我学习。残疾学生在课堂中使用iPad或许可以带给他们更具吸引力的学习方式，使得他们拥有更容易接受所学的知识和技巧。

App Store中软件 带来更强交互性

传统的教科书在国外相当昂贵，在上完课后，这些昂贵的教科书就被面临“封存”的威胁。而iPad相比传统笨重的教科书有诸多优势，可重复使用、便携、交互性高、可搜索，甚至拥有富媒体功能。

App Store中拥有数以千计的应用软件提供下载，教师可使用软件授课、监控学生的学习进度，可以进一步管理日程计划和教学资料，可真正实现因材施教。而学生利用App查询课外作业，记笔记并备战考试等等。应用市场较为健全，加之良好的教育环境。良好的保障措施以及认可度保证了程序开发者的利益。

iTunes U集合世界知名院校的各类免费学习资源

iPad中iTunes U软件集合了世界级知名院校的各类免费学习资源。可以浏览规模庞大上千科目的讲座、视频、电子书和其它资料。除此之外，学生的所有作业和资料都可放入这款应用软件中，可以满足高等院校、中小学校课程的需求。同时，学生们可以从中下载公开课，适合对于相关课程感兴趣的学生

iBooks包含众多经典和畅销书籍

iBooks软件，可以轻松阅读各类书籍，包含所有经典和畅销书籍。尽管没有良好的书本质感，但所有的书籍尽在自己的书架中。这种反传统的阅读方式更加适合现代人们的使用、阅读习惯。

网易公开课集合1200部公开课课程，其中大部分是国外知名大学的，例如：斯坦福公开课、普林斯顿公开课、麻省理工学院、哈佛大学公开课、牛津大学公开课、剑桥大学公开课等等。

备战新学期 挑选更适合自己的课程 目前，8月底在中国人们心中存在较深的印象，这意味着开学日的临近。在iPad的App Store中专门为即将开学的学生打造的备战新学期，其中包含多款App，学生们可以通过下载来挑选适合自己的软件。

MOOC、微课、翻转课堂的差别

翻转课堂利用数字学习资源，颠倒了课堂教学课前课后的顺序，侧重于教学行为的改变； 微课以课程的疑难重点为核心制作短小精悍的教学视频，支持了学习者随时随地的学习，侧重于课程形态的改变；而慕课通过网络将名校中的名师课程传递给所有感兴趣的学习者，突破了学校的边界，侧重于教育关系的改变。不难看出，这三者似乎代表了教育系统变革的三个典型方向。社会对它们的认知，或者显示度最高的还主要是数字学习资源 ——黄荣怀

一、MOOC：在线教育的革命

大型开放式网络课程，即MOOC（Massive Open Online Courses）。2012年，美国的顶尖大学陆续设立网络学习的平台，在网上提供免费课程，Coursera、Udacity、edX三大课程提供商的兴起，给更多学生提供了系统学习的可能。

2013年2月，新加坡国立大学与美国公司Coursera合作，加入大型开放式网络课程平台。新国大是第一所与Coursera达成合作协议的新加坡大学，它2014年率先通过该公司平台推出量子物理学和古典音乐创作的课程。

（一）课程特征

1.工具资源多元化：MOOC课程整合多种社交网络工具和多种形式的数字化资源，形成多元化的学习工具和丰富的课程资源。

2.课程易于使用：突破传统课程时间、空间的限制，依托互联网，世界各地的学习者在家即可学到国内外著名高校课程。

3.课程受众面广：突破传统课程人数限制，能够满足大规模课程学习者学习。

4.课程参与自主性：MOOC课程具有较高的入学率，同时也具有较高的辍学率，这就需要学习者具有较强的自主学习能力才能按时完成课程学习内容。

（二）教学设计

因为大型开放式网络课程有为数众多的学习者，以及可能有相当高的学生─教师比例，大型开放式网络课程需要能促进大量回应和互动的教学设计。

以下是两个基本的设计方式：

1．运用大型开放式网络课程网路来处理大众的互动和回应，如同侪审查(peer review)、小组合作等。

2．使用客观、自动化的线上评量系统，像是随堂测验、考试等。

连结主义式的教学设计原则

1.集结：连结主义式的MOOC让大量的资料能在线上不同网站传播，然后再将各种资讯集结成通讯报导或网页，以方便让参与者读取。这和传统课程相反，因为传统课程的内容是事先准备好的。

2.混编：连结课程内的教材或其他内容。

3.重新制定目标：重新编排教学内容以配合不同学习者的目标。

4.回馈：与其他学习者或全世界分享依不同学习目标编排的教学内容和想法。

二、微课：新型的教育资源 “微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。

（一）“微课”的组成

“微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。

因此，“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。

（二）“微课”的主要特点

1.教学时间较短。教学视频是微课的核心组成内容。根据中小学生的认知特点和学习规律，“微课”的时长一般为5-8分钟左右，最长不宜超过10分钟。因此，相对于传统的一节课的教学课例来说，“微课”可以称之为“课例片段”或“微课例”。

2.教学内容较少。相对于较宽泛的传统课堂，“微课”的问题聚集，主题突出，更适合教师的需要：“微课”主要是为了突出课堂教学中某个学科知识点（如教学中重点、难点、疑点内容）的教学，或反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动，相对于传统一节课要完成的复杂的教学内容，“微课”的内容更加精简，因此又可以称为“微课堂”。

3.资源容量较小。从大小上来说，“微课”视频及配套辅助资源的总容量一般在几十兆左右，视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式（如rm,wmv,flv等），师生可流畅地在线观摩课例，查看教案、课件等辅助资源；也可灵活方便地将其下载保存到终端设备（如笔记本电脑、手机、MP4等）上实现移动学习、“泛在学习”，非常适合于教师的观摩、评课、反思和研究。

4.资源组成/结构/构成“情景化”。资源使用方便。“微课”选取的教学内容一般要求主题突出、指向明确、相对完整。

它以教学视频片段为主线“统整”教学设计（包括教案或学案）、课堂教学时使用到的多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等相关教学资源，构成了一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”，营造了一个真实的“微教学资源环境”。这使得“微课”资源具有视频教学案例的特征。

广大教师和学生在这种真实的、具体的、典型案例化的教与学情景中可易于实现“隐性知识”、“默会知识”等高阶思维能力的学习并实现教学观念、技能、风格的模仿、迁移和提升，从而迅速提升教师的课堂教学水平、促进教师的专业成长，提高学生学业水平。

就学校教育而言，微课不仅成为教师和学生的重要教育资源，而且也构成了学校教育教学模式改革的基础。

5.主题突出、内容具体。一个课程就一个主题，或者说一个课程一个事；研究的问题来源于教育教学具体实践中的具体问题：或是生活思考、或是教学反思、或是难点突破、或是重点强调、或是学习策略、教学方法、教育教学观点等等具体的、真实的、自己或与同伴可以解决的问题。

6.草根研究、趣味创作。正因为课程内容的微小，所以，人人都可以成为课程的研发者；正因为课程的使用对象是教师和学生，课程研发的目的是将教学内容、教学目标、教学手段紧密地联系起来，是“为了教学、在教学中、通过教学”，而不是去验证理论、推演理论，所以，决定了研发内容一定是教师自己熟悉的、感兴趣的、有能力解决的问题。

7.成果简化、多样传播。因为内容具体、主题突出，所以，研究内容容易表达、研究成果容易转化；因为课程容量微小、用时简短，所以，传播形式多样（网上视频、手机传播、微博讨论）。

8.反馈及时、针对性强。由于在较短的时间内集中开展“无生上课”活动，参加者能及时听到他人对自己教学行为的评价，获得反馈信息。较之常态的听课、评课活动，“现炒现卖”，具有即时性。

由于是课前的组内“预演”，人人参与，互相学习，互相帮助，共同提高，在一定程度上减轻了教师的心理压力，不会担心教学的“失败”，不会顾虑评价的“得罪人”，较之常态的评课就会更加客观。

（三）微课的“十大特征”

微课只讲授一两个知识点，没有复杂的课程体系，也没有众多的教学目标与教学对象，看似没有系统性和全面性，许多人称之为“碎片化”。

但是微课是针对特定的目标人群、传递特定的知识内容的，一个微课自身仍然需要系统性，一组微课所表达的知识仍然需要全面性。

微课的特征有：

1.主持人讲授性。主持人可以出镜，可以话外音。

2.流媒体播放性。可以视频、动画等基于网络流媒体播放。

3.教学时间较短。5-10分钟为宜，最少的1-2分钟，最长不宜超过20分钟。4.教学内容较少。突出某个学科知识点或技能点。5.资源容量较小。适于基于移动设备的移动学习。6.精致教学设计。完全的、精心的信息化教学设计。

7.经典示范案例。真实的、具体的、典型案例化的教与学情景。8.自主学习为主。供学习者自主学习的课程，是一对一的学习。9.制作简便实用。多种途径和设备制作，以实用为宗旨。

10.配套相关材料。微课需要配套相关的练习、资源及评价方法。

三、翻转课堂：师生角色的转变

翻转课堂是“Flipped Classroom”或“InvertedClassroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。

在这种教学模式下，课堂内的宝贵时间，学生能够更专注于主动的基于项目的学习，共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题，从而获得更深层次的理解。

教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课后完成自主学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。教师也能有更多的时间与每个人交流。

在课后，学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。

翻转课堂模式是大教育运动的一部分，它与混合式学习、探究性学习、其他教学方法和工具在含义上有所重叠，都是为了让学习更加灵活、主动，让学生的参与度更强。

这是从英语“Flipped Class Model”翻译过来的术语，一般被称为“反转课堂式教学模式”。传统的教学模式是老师在课堂上讲课，布置家庭作业，让学生回家练习。

与传统的课堂教学模式不同，在“翻转课堂式教学模式”下，学生在家完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。

利用视频来实施教学，在多年以前人们就进行过探索。在上世纪的50年代，世界上很多国家所进行的广播电视教育就是明证。为什么当年所做的探索没有对传统的教学模式带来多大的影响，而“翻转课堂”却倍受关注呢？

“翻转课堂”有如下几个鲜明的特点：

（一）教学视频短小精悍

不论是萨尔曼·汗的数学辅导视频，还是乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯所做的化学学科教学视频，一个共同的特点就是短小精悍。大多数的视频都只有几分钟的时间，比较长的视频也只有十几分钟。每一个视频都针对一个特定的问题，有较强的针对性，查找起来也比较方便；视频的长度控制在学生注意力能比较集中的时间范围内，符合学生身心发展特征；通过网络发布的视频，具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制，有利于学生的自主学习。

（二）教学信息清晰明确

萨尔曼·汗的教学视频有一个显著的特点，就是在视频中唯一能够看到的就是他的手，不断地书写一些数学的符号，并缓慢地填满整个屏幕。

除此之外，就是配合书写进行讲解的画外音。用萨尔曼·汗自己的话语来说：“这种方式。它似乎并不像我站在讲台上为你讲课，它让人感到贴心，就像我们同坐在一张桌子面前，一起学习，并把内容写在一张纸上。”这是“翻转课堂”的教学视频与传统的教学录像作为不同之处。视频中的出现的教师的头像、以及教室里的各种物品摆设，都会分散学生的注意力，特别是在学生自主学习的情况下。

（三）重新建构学习流程

通常情况下，学生的学习过程由两个阶段组成：

第一阶段是“信息传递”，是通过教师和学生、学生和学生之间的互动来实现的；

第二个阶段是“吸收内化”，是在课后由学生自己来完成的。由于缺少教师的支持和同伴的帮助，“吸收内化”阶段常常会让学生感到挫败，丧失学习的动机和成就感。

“翻转课堂”对学生的学习过程进行了重构。“信息传递”是学生在课前进行的，老师不仅提供了视频，还可以提供在线的辅导；“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，教师能够提前了解学生的学习困难，在课堂上给予有效的辅导，同学之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程。

（四）复习检测方便快捷

学生观看了教学视频之后，是否理解了学习的内容，视频后面紧跟着的四到五个小问题，可以帮助学生及时进行检测，并对自己的学习情况作出判断。如果发现几个问题回答的不好，学生可以回过头来再看一遍，仔细思考哪些方面出了问题。

学生的对问题的回答情况，能够及时地通过云平台进行汇总处理，帮助教师了解学生的学习状况。教学视频另外一个优点，就是便于学生一段时间学习之后的复习和巩固。评价技术的跟进，使得学生学习的相关环节能够得到实证性的资料，有利于教师真正了解学生。（来源：教育信息化）

1、谷歌教室（Google Classroom）

谷歌8月12日推出的新款教育工具—谷歌教室，刚上线，就受到许多教师的关注和青睐。这一应用可以让老师更好地管理课堂，用谷歌硬盘整合作业流程。教师可以在线创建和管理作业、提供反馈以及与学生实时交流。

2、LittleBits

LittleBits提供了各种电路元件，让孩子们真正动起手来创造。运用这些彩色的可爱电路小元件，孩子们可以制作自己的电动小车或是音乐播放器。物理老师们，如果你还在为无法吸引学生兴趣而苦恼？学生们，如果你还觉得电路学枯燥乏味且无用？赶快来试试LittleBits。小编也玩过哦，真的很好玩又有成就感。

3、EDpuzzle

翻转课堂的理念很棒，但是怎么做出吸引学生的视频呢？老师们，如果这是你担心的问题，那么EDpuzzle就是专门为你打造的。老师们可以运用EDpuzzle制作视频内容，插入音频、小测试、视频材料等等。

4、Drawp

Drawp是为孩子们准备的画图App。学生们可以相互分享自己的作品，老师们也可以将孩子们的作品传给家长。这款App不仅仅可以用在美术课上，还能运用到地里课、数学课、生物课等等。

5、Diigo

Diigo是网页标签工具。老师们可以收藏网页、划出重点、附上笔记、并且分享给学生。当然老师们也可以相互分享，交流教学心得和讯息。而学生们也可以相互分享学习笔记和感兴趣的内容。

6、Easel.ly

大神们做的信息图，你还觉得十分高大上吗？运用Easel.ly你也可以自己制作啦。通过提供各种模板和工具，做个信息图也很容易。老师们可以自己制作信息图，作为课堂材料；也可以布置作业，让学生们自己制作信息图，融会贯通学到的知识。

7、Lynda.com

近三千个网络课程，教你如何制作音效、设计网页等等。

8、Brightloop

Brightloop帮助老师追踪每一个学习者的表现、进步、以及互动。老师们通过它可以搜集学生数据，更加了解学生的学习曲线，还能创建学生报告与家长交流。

9、Edmodo

中小学的Facebook，教师和学生们可以分享视频、创建投票、设置讨论。Edmodo将学校学习和社交网络结合起来。

10、Plickers

老师们想要了解学生对知识点的掌握，出个小测试题检查一下。你还在问，有多少同学选A请举手？试试Plickers。每个学生用一张卡片，只需一个手机或平板电脑，就能立刻统计出学生的答案情况。

文/摘自中国远程教育杂志

一、O2O、C2C、B2B、B2C的区别在哪里？

O2O 是 online to offline 分为四种运营模式 1.online to offline 是线上交易到线下消费体验 2.offline to online 是线下营销到线上交易

3.offline to online to offline 是线下营销到线上交易再到线下消费体验

4.online to offline to online 是线上交易或营销到线下消费体验再到线上消费体验 比如:保险直购O2O，苏宁易购O2O，大众点评O2O等。

C2C是 consumer to consumer 就是个人对个人的，比如淘宝的小店铺。

B2C是 business to consumer 是商家对个人，这个就很多了卓越、当当、京东等等都是。B2C、C2C很重要的一点是都运用了物流。

B2B 是business to business 是企业间的，比如阿里巴巴。

举例通俗说明一下就是：

C2C 就是我卖东西你来买 B2C 就是我成立个公司卖东西，你来买

O2O 就是我成立个公司卖东西 你来买 但是要你自己来拿 B2B 就是你也成立了公司 买我公司的东西

二、电子商务知识口诀

B2B有三宝：企业、中介、沟通好 B2C有三宝：品牌、渠道、销售好 C2C有三宝：你开、我买、支付宝 O2O有三宝：线上、线下、一起搞 LBS有三宝：签到、优惠、位置找 NFC有三宝：近场、支付、安全好 SEO有三宝：内容、外链、权重屌 EDM有三宝：内容、受众、分析好 CPA有三宝：行动、转化、站长恼 CPS有三宝：佣金、销量、效果好 CPC有三宝：点击、引导、作弊少 CPM有三宝：展示、千人、不可靠 PHP有三宝：开放、高效、成本少 从事电子商务，以上都要知晓 电子商务模式

B2B（经济组织对经济组织）B2C（经济组织对消费者）B2B2C（企业对企业对消费者）

C2B(T)（消费者集合竞价-团购）C2C（消费者对消费者）B2F（企业对家庭）O2O（网上与网下相结合）SaaS（软件服务）PaaS（平台服务）IaaS（基础服务）M-B（移动电子商务）B2G（政府采购）G2B（政府抛售）

B2M（面向市场营销的电子商务企业）M2C（生产厂商对消费者）SoLoMo（社交+本地化+移动）ABC（代理商-商家-消费者）BAB（企业-联盟-企业）P2C（生活服务平台）

P2P（点对点、渠道对渠道）SNS-EC（社会化网络电子商务）B2S（分享式商务，或体验式商务）

热钱再袭在线教育 明年二季度将现倒闭潮

在沉寂了半年时间之后，在线教育的热度随着2014年的夏日再度升温。

据腾讯科技统计发现，在刚刚过去的7月份，仅公之于众的在线教育投资案例就达到了6笔。2013年至今，中国在线教育领域大的投资案例已超过40笔，披露的投资总金额超过2亿美元。

除了腾讯、百度、阿里外，包括去哪儿等诸多互联网公司都通过投资部投资了在线教育领域。据知情人士透露，在今年这一波互联网公司上市潮之后，热钱太多，大举涌入在线教育，很多高管也在上市套现后以个人名义私下投资了一些在线教育项目。

而传统教育机构如学大、好未来等也一边自己涉足，一边进行收购，加速布局。

江苏高科技投资集团一位投资经理告诉腾讯科技：“当前基本每周就有一个投资在线教育项目的诞生。现在是资本热潮期，那些在线教育项目需要赶紧拿钱。因为这波热潮将持续到年底，明年第二季度行业将变向，众多资本投出去的案例会死掉一批，或者被迫卖身，就如同当年的团购，现在的金融P2P。”

在线教育再“发烧”

早在2013年下半年，在线教育就已红极一时，淘宝、小米、金山纷纷杀入在线教育领域，91外教网和沪江网等都获得投资，第一波在线教育浪潮涌起。

不过，随后的发展证明，这是行业虚火，市场仍处在不成熟的早期阶段，用户对在线教育接受度不高，成本居高不下，互联网流量很难有效转化。当年，YY公司CEO李学凌(微博)曾指出，自己认识的投在线教育领域的VC都亏得一塌糊涂。只有一部分人做在线教育赚到钱，赚的也只是卖证的钱。虚火之后，创业型在线教育公司生存维艰，行业逐渐陷入一段时间沉寂。

如91外教网在价格战的激烈竞争中，被迫从在线英语口语1对1视频网站转型到K12（从小学到十二年级高三）领域在线教育大平台——梯子网；粉笔网的发展也不如人意，传闻，仅处于维持运营状态；金山词霸总裁贾琳离职后投身的在线教育项目一度陷入倒闭边缘；在线教育营收在传统教育结构中所占比重低于3%，连新东方网校业绩当年也未达到内部预期。

进入2014年，在线教育却悄然变天，迎来大爆发之势。从3月开始，先有YY高调入局，网易也紧随其后加速切入。与此同时，包括腾讯、百度、阿里都已经播下在线教育种子，只待逐步耕耘，开花结果。与去年粗放型的在线教育项目相比，这些互联网巨头不是简单的将线下教育课程模式复制粘贴至线上，而是融合了互联网和移动互联网的诸多元素，冲击力更强。

而这一波热潮在今年7月份迎来高潮：新东方宣布分别与教育考试服务供应商ATA和腾讯都成立两家合资公司，布局在线教育；网易云课堂与出国考试在线学习的平台智课网联盟，进行平台方与内容方联合，弥补自身内容短板；国家队新华网也联手纽约金融学院，投资1亿元，成为在线教育的新贵。

在线教育的创业者们也迎来了滚滚热钱的注入。在7月份一个月内，猿题库、麦可网、“鹦鹉螺、孩子学啥、AR学校等多家在线教育项目均获得投资，在线教育网站传课网也被百度全资收购。

与此同时，众多未被披露的在线教育项目融资比比皆是。另有消息人士透露，BAT互联网巨头、YY和老牌的教育机构都在酝酿对创业型在线教育项目出手并购，在线教育市场将不可避免的迎来新一轮的大PK。在线教育的火热在牵动了资本市场。今年以来，A股上的在线教育板块累计涨幅已达到46%，在线教育概念股如方直科技、新南洋、全通教育等都迎来股价飙涨。美股市场上的好未来股价也呈上扬态势。分析人士认为，在当前主题投资重新活跃的阶段，在线教育有望得到资金的持续关注。

好日子年底不再

值得关注的是，虽然当前资本市场已经热得一塌糊涂，但用户对在线教育的热情却没有同步得到点燃。一位在线教育从业者透露，今年在线教育市场“并没有所鼓吹的高达几百亿那么大”，非学历教育只有几十亿元。因为缺乏互动性，在线教育效果不够明显，并没有打动众多的教育对象。

“在线教育企业不同于电商类互联网企业，不是说构建了一个教育平台，在平台上放入了海量的教育课程，就能做好。在线教育的根本还是教育，只是玩法、渠道和载体变了，内容没变。”

在具体发展在线教育中主要会遇到三大难点：其一，K12难啃，基本无法进入课堂这一核心，因为学生的时间被学校组织了，突破艰难；其二，早教领域线下优势明显，现有的互联网手段无法突破，需要创新；其三，职业教育过于分割，天花板太低。

智课网营销负责人时艳涛表示，整体而言，在线学习缺乏有效互动，无法长时间吸引学员，据数据显示，只有不足4%的用户完成了在线的全部课程。而且在线教育大都仅靠技术强化教育某一环节，是对原有教育模式或流程的复制，依旧在工业化的传统教育模式上打转。而传统教育机构做在线教育又面临左右手互搏的天生顽疾。

核心的问题是，用户并不买单，行业创业者也陷入一定困境，为何投资人士还疯狂撒钱。

一直以来，教育授课模式没有发生大变化，在线教育平台的兴起，或将改变长久以来的传统教育方式，一场革命或将暴风，作为投资人必须在革命爆发的黎明前出手。

在江苏高科技投资集团一位投资经理看来，在线教育或者教育信息化，大方向没错，这些资本当前主要是为了提前卡位占坑。“过去一年，已经自然淘汰一批，用户习惯已经被培养了一段时日，而且互联网企业正成为鲶鱼，加速了价值链额重新分配。虽然未必将迎来黎明，但等到真正市场成熟再投资就晚了，投资都是赌未来。”

从目前来看，在线教育创业者占据天时地利人和。这就和此前的小米和乐视分别对手机领域和电视领域的“低价位的破坏式”入侵类似。资本青睐、用户对互联网移动互联网拥抱、线下教育培训结构价格高的离谱，是天时；传统教育培训厂商依赖传统渠道和玩法，不懂互联网这一套，面临转型阵痛，是地利。微博兴起，社会化媒体的营销和粉丝文化等是人和。

正如观察人士所言，传统教育机构如新东方等在面对第二波在线教育冲击波时已经心慌，毕竟这些传统机构缺乏互联网基因，在具体运作上不接地气，推进较慢。“新东方等传统教育机构之前是躺着舒舒服服把钱赚了，而随着第二波浪潮的冲击，这种轻松赚钱的日子将一去不复返。但对行业和用户却是好事。” 包括做出国留学解决方案的决胜网内部高管和一些投资人都一致认为，当前在线教育依然会持续火热一段时间，但泡沫越来越大，今年年底将会迎来资本方的冷静期，找不到融资的创业型公司开始大批死亡，行业拐点出现。

总之，在线教育方向没错，但前进路上依旧漫漫。具体到明年第二、第三季度，之前千团大战的团购博弈或将在在线教育领域上演，最终行业重新洗牌，出现规模化集中效应，少数玩家才能笑到最后。

弹幕，让在线教育“嗨”起来的90后利器

前几天帝都某影院开了一场《小时代3》的弹幕专场，一下子就上了各大媒体头条，成为街头巷尾的饭后谈资。

弹幕这个诞生了八年以上的亚文化，总算走入了主流媒体的视野。

实际上从去年年底开始，已经有不少以90后，00后为核心受众的产品悄然加上弹幕功能，例如YY、节操精选。

什么是弹幕

“弹幕”一词最早是形容射击类游戏中子弹密集飞行像一张幕布一样，因此读音应该是 dànmù，不是 tánmù。

在弹幕视频中，网友可以一边看视频一边同步发表评论，所发布的评论即时以飞行形式横穿屏幕，当大量评论从屏幕飘过时，看上去很像飞行射击游戏里的密集飞行的子弹，所以网民将这种大量的评论出现的效果叫做弹幕。

国内比较著名的弹幕视频网站主要是acfun（俗称A站）、bilibili（俗称B站）。

弹幕的体验好吗？

弹幕这个功能从用户体检角度来说，并不是很好的体验。原因大概有以下两点：

1、弹幕是评论覆盖在视频上飞行的形式出现，或多或少都会遮挡住原有视频的内容，影响用户观看视频。更为甚者，当同个时间点弹幕内容极多的时候，浩浩荡荡的字幕哗啦啦的飞过去，用户基本只能看见弹幕文字而看不到视频内容，例如B站上有个视频《【锁链XChimera君】sweet magic☆黑白配》由于弹幕评论内容过多，时不时黑压压一片文字飞过，导致用户除了听到视频里的歌声，根本无法看清视频的画面。

2、弹幕内容由于是用户自行创造发出，所以存在不可控性。

这点在剧透方面表现得最为明显，比如当你观看《名侦探柯南》的时候，主角才刚刚出场，立马就有黑压压一片弹幕飞过“这货就是杀人犯”、“洗洗睡吧，真凶已抓握”，顿时观看欲望直降为零，满头黑线。

弹幕的优点？

弹幕体验这么差，为何它能存活到今天并且发扬光大，登堂入室，成为某影院的专场大杀器呢？ 在我看来，弹幕有以下两个优点：

1、观看弹幕视频的用户很多都是以宅男宅女为主，当你一个人孤零零看视频的时候，总会感到孤单。

而弹幕视频上的每一个评论都是一个个活生生的用户打出来的，这种超时空的交流，很好地解决了用户看视频时的社交需求和自我认同需求。

2、弹幕本身是对视频内容再次创造，很多时候一些视频里吐槽的质量远远高于作品本身。

有些视频内容寡然无味，但由于一些神评论的出现，让视频顿然添加了不好娱乐的元素，从而变得更加好玩起来。

弹幕跟在线教育距离有多远？

在线教育实际上很多年前就已经有了，在网上看个视频，照着视频做案例这样的形式存在了很多年，但是在线教育这个概念就是一直没火起来。

直到这两年，突然火起来了，但大家谈的在线教育已经不局限于在网上看视频做案例了，更多提到的是在线直播！而在线直播比之前看视频做案例多了一个核心作用就是拥有更好的互动性。

正是因为有了互动性，更多学生愿意通过网络学习，因此很多人都觉得互动直播是未来。

但实际上做直播是一件劳心费神的事，特别是当你的课堂同时在线人数比较多的时候，往往这种互动性的弊病就出来了，有搞乱教学次序的，有聊天的，有提问题的，老师不得不一次次停下来重新调整课堂次序或者解答问题，往往一场预定一个小时的课程就变成一个半小时甚至更久，而真正想学习的同学也许就被捣乱的同学弄得兴趣全无。

同时，对于老师来说，做直播是一场没有充分准备的秀，不管你之前准备得多好，但是在一万次直播里，不可能每一次都是满分。

相比而言，录播课的优点就出来了，录播课不管同时在线的人数有多少，课程次序是不会乱的，老师录制课程之前只要做了足够准备，加上后期制作，就可以保证每次视频播放效果都是最好的！

当这个教学视频加上弹幕功能，我认为它的价值并不亚于直播课程。理由如下：

1、学生可以在看视频学习的同时，可以看到其他同学的评论或者吐槽，并且也可以发起自己的评论，孤单的教学内容顿时就变得有趣。

2、弹幕对于教学研发也是有非常大的作用，老师可以通过查看弹幕的内容和评论的时间点来改进自己的课程视频。

例如老师在讲解案例的过程中，操作太快了，必然会有学生发评论说“操作太快了，根本看不清”，或者老师语速太快了，必然也会有学生通过弹幕评论提出来。

或者学生在观看课程的过程中，他也可以将自己的一些问题或者想法以弹幕的形式发布出来，这些问题和想法必然也能成为老师下次研发课程的参考。

3、也是最重要的一个理由，就是弹幕将会大大释放老师的生产力，让老师不至于疲于奔命在不停地进行直播，而是可以把更多的时间放在研发和改进课程。

个人认为，在线教育不应该只是直播，更应该是强调多种方式互相结合，取长补短，不仅要让学生学习变得有趣，同时也要最大限度解放老师的生产力，这才是真正的在线教育的意义所在！

（文章来源：芥末堆-李齐）

教育信息化的八个预言

2014-05-13 教育技术微课堂

伟大的乔布斯在去世前曾对不久的未来做出三大预言，其中一个预言就是电子科技将掌控未来教室，并在教育信息化领域取得丰厚的利润。

在他去世后两年多的今天，在线教育、翻转课堂、微课、Moocs、电子书包等各种新鲜名词，成为教育界、IT界、出版界、金融界热议的话题，甚至已有一些从事互联网教育的IT公司取得了数额惊人的投融资。

尽管如此，电子科技应以何种面目、何种方式渗透和掌控我们未来的教室？这个问题依然困扰着试图参与教育信息化领域的各路精英。

近日，上海市教委基础教育处处长倪闽景给上海世纪出版集团做了一场题为“教育信息化的八个预言”的精彩讲座，倪老师对乔布斯的预言做了更为具体的设想，这八个预言的预言为我们揭开教育信息化美妙的图景。

预言一 屏幕成为学习的主要介质

虽然，我们出版人仍然眷恋着纸书散发的淡淡清香，仍然对莎士比亚书店有着刻骨铭心的不舍，仍然挑剔着电子阅读器这样或那样的缺陷，但倪老师毫不留情、斩钉截铁地告诉我们：不要寄希望于屏幕对眼睛的伤害和书卷阅读的习惯，目前技术的难题终有一天会被解决，面对各种屏幕的阅读和学习将成为未来的常态，而由此带来的书籍从信息组织方式、语言叙事、传播方式将全面颠覆。

预言二 学习过程就是数据产生过程

这个预言的理论基础来源于教育学本身：学习就是信息传递与信息重构，而学习又分为前—中—后三个阶段，每个阶段会产生大量的数据，利用科技手段对这些数据进行积累、分析、应用、总结，其效率将大为提高。

预言三 教室可以向学生学习

用科技手段将学习过程逐一记录下来，作为知识资产传递给下一个学习者并进行自我改进，教室通过不断记录进行学习，变得越来越智能化。倪老师用某知名小学“云厨房”教室的例子生动展示了未来“会学习”的教室。

预言四 数字化学习产生全新学习模式

未来的学习模式不仅仅是教师说、学生听的单向模式，也不仅仅是纸和试卷的题海模式，只要有利于传授和接受知识的方法，都能成为学习的新模式。倪老师不假思索便例举出十种模式：线索构建学习、自组织学习、多路径学习、生产者学习、自适应学习、互动游戏学习、数形结合、视界转换增强现实（例）、探究建模、跨时空协作。

预言五 互联网思维注入课程创生

如今，互联网颠覆了商业、制造业、金融业、娱乐业等几乎所有领域，传统思维模式在互联网面前显得如此不堪一击。虽然教育界对互联网的渗入极为谨慎，但还是认同了资源、互动、个性化、分享、大数据分析等互联网思维模式。倪老师大胆预测：“课程将进入超个人化时代，将会出现一个人的书本和课程，从而填补信息与课程间日益增大的鸿沟——用课程的超级多样化填补课程真空。”

预言六 学习者盈利将成为可能

这个预言基于一个简单推理：假定教育的需求是个稳固的市场，那么为满足需求而产生的供给（学习资源、课程、试题等）就理应获得经济回报，美国教师课件互换网就是很好的例证，而这种教育资源互换盈利的范围将在未来不断扩大，可谓“目光聚集的地方,金钱必将追随。”

预言七 从提供资源到提供工具与平台

倪老师预言学习者将主导教师使用工具和平台，随着科技装备和技术的日新月异，更多的工具将用于教育，更多的平台将提供教育服务。

预言八 低结构成为信息化设计主导思维

教育将变得随处可见、随处可教、随处可学，而不必进行复杂累赘的程式化导入，这是低结构教学的理念。从出版的角度理解，也许从内容的形式、载体、呈现方式等将变得异常多变和丰富。

从乔帮主的一个预言到倪闽景老师的八个预言，若隐若现的未来教育、未来课堂、未来教材变得愈发清晰可辨。

激情四溢、睿智博学的倪老师不忘给出版人提出新课题：在教育走向信息化的大背景下，出版社如何进行生死转型——是数字化转型还是数字化转场？是内容搬运工还是内容构架师？是提供信息还是提供产品？是捕获读者还是消费者？是做功能化媒体还是产业链平台？我们心忧如焚地静心思索——教育信息化，我们准备好了吗？

【在线教育】雾大水深的在线教育：如何学比学什么更重要 互联网从业多年，唯独投身到在线教育领域时，才感到这个行业的难。以前做视频，做门户，做电商，都不曾有这行棘手。在线教育的雾很大、水很深，虽然大家都对它垂涎已久，然而想要啃下这块硬骨头却并非易事，国内的相关产品，大都在挠痒痒，还是解决不了根本问题，行业等待颠覆性创新。

在线教育不能照搬普通的互联网思路

大部分的互联网产品模式成熟，形式单一，满足用户需求比较容易，相对来说，在线教育的产品形态则更加复杂，用户的期望也更高。另则也很少有人能融会贯通两个行业。我发现IT人及教育人的着眼点完全不同，IT人不懂教育，教育人不通IT，最要命的是两者还都只愿从自己的角度出发。实际上，在线教育的本质还是教育，在线只是手段，玩转教育，“手段”还要高明，才有胜算。在线教育解决的是教和学的问题

教育服务的是老师和学生，首先需要获得老师的认可，必须为老师的教学带去切实的帮助或报酬。对于学生来说，在线教育的定义便是在线学习，这是唯一的需求，如何使学习变得效果卓著才是最终目的。人们希望付出更少的代价学得更多的知识和技能，这不仅仅是下载一些书籍或看几个视频，而是教和学的紧密结合，营造学习氛围，树立学习文化。

师生关系、学习氛围是瓶颈

教授之道，因人施教。课堂互动、课后作业、一对一辅导、讨论会等都是人们常用的学习形式，线上学习方式也需要丰富起来，教学有互动，学习有氛围，要让用户感觉到面对的是人，不是一部机器，既有良师也有益友，这是一种自发的学习型组织，不是我在学习，而是“我们”在学习。系统化是前提，碎片化是优势

学习不是一个一蹴而就的事，需要循序渐进，所以，我们不能只做到“点”，而是要把用户学习某个技能的线和面都给做了，对于用户来说，他得到的是全方位系列化循序渐进的学习过程。另一方面，碎片化是在线模式独具的优势，我们可以在看英文文章时随时翻译不认识的词汇，我们也可以在等电梯的3分钟时间内看个微课程，对于上班族来说，把这些碎片时间利用起来是一种趋势。如何学比学什么更重要?

我要花费3个月学习英语4级，实际上学习的内容就是那些，我们希望用户怎么去学?是看看视频，然后交流一些学习心得?还是听公开课程后完成课后作业?亦或是线下看书，线上答疑?“如何学”才是需求所在。

高质量+收费是必然

相对于打造一款社会化学习产品来说，收费的高质量课程要更容易盈利一些。对学生来说，老师给学生的指导和启发是一笔财富，他们愿意为之付出报酬。中国人在教育上并不吝啬，随着国内网民的网络付费习惯的逐渐养成，在三五年内，笼络一批付费用户不是难事。关于在线教育的春天

现在学历教育已不能满足人们的需求，学习变得终身化，白领们更是需要通过不断的充电来提升自己，再加上80、90生活的互联网化，都在推动在线教育的发展。想一想，无论春夏秋冬、白天黑夜，还是刮风下雨、交通拥堵，人们都可以通过一个“端”来学习，酷~（来源于中文科技资讯）

3D打印技术——产品设计新思维

随着 3D 打印技术的愈发成熟，相关应用将会大大改变传统的产品制作工序，提高生产效率，将优质产品更快推向市场。3D 打印技术也会被称为“快速成型技术”，但这种说法并不能涵盖这种技术的所有用途。在 3D 打印中，所用到的材料有树脂、塑料，特殊情况下也会使用金属材料。

3D打印是什么？

3D 打印所指的是根据计算机数据逐层逐层地自动打印物品。该技术已经在交通、医疗保健、军事以及教育等这些机构得到充分利用，用途包括打印概念模型、功能原型、工厂设备（如模具和机器手装置），甚至是打印制成品（如飞机内部组件）。航空、医疗这两个行业已经开发出先进的 3D 打印技术应用设备。

“立体平版印刷”是最早采用的3D 打印技术，从 20 世纪 80 年代后期一直使用到现在，不过，由于它需要含毒性的化学物质，而且打印出来的物品并不耐用，所以应用这种技术的企业并不多。从那时起，各机构开始研发新技术，当中就有熔融沉积快速成型技术（FDM）。上世纪 90 年代推出的FDM 技术可以制造超薄的工业品位热塑性塑料层，利用这种塑料层打印出相对耐用的物品。

3D 打印机实际上是一种通过叠加式制造工序，使用塑料或者其它材料去构造物品的设备。叠加式制造工序通过自下而上的连续分层去制作物品。此方法与传统的减法制造工序正好相反，减法制作工序通过对整块材料进行“裁剪”去获取想要的形状。一些 3D 打印机体积不大，可以放置在企业部门里作为办公室设备，甚至可以说放在个人卧室里也不会碍事。相比之下，大型的快速成型设备通常必须集中放置，并且由一个具备专业知识的员工负责管理。现在最便宜的 3D 打印机只具备家用功能，可供爱好者体验一下这项新技术的应用。与专业的小型 3D 打印设备相比，这种3D 家用打印机打印出的物品分辨率较差，尺寸不够精确也不够牢固，欠缺耐久性。

自从 3D 打印技术面世以来，对设备的可靠性，以及打印物品的质量要求越来越高，这些要求推动了制造商生产具备强大兼容性的应用设备，满足客户不同的需求。同时，设备的价格越来越低，某些型号的设备即使小型企业也能够承担得起开销。在去年的一份报告中，Wohlers Associates 预计叠加式制造设备的全球年销量在2015年将会达到 15000 套，比 2010 年销量的两倍还多。

随着专业级 3D 打印设备的价格下降，以及设备的使用变得越来越简便，许多设计师和工程师都乐于采用这项技术。人们越来越期待可以实现在数小时之内将一个计算机辅助设计绘图转化一个真实的立体物品，这个想法会颠覆企业对设计流程的认识。有了 3D 打印技术，设计流程将会更快，更高效，还可以降低成本。

3D打印机如何工作？

3D 打印机的工作原理其实很简单，通俗地说，首先在电脑上设计一个完整的三维立体模型（也成为计算机辅助性设计），然后把胶体或粉末等“打印材料”装入打印机，再将打印机与电脑相连接，就可以通过电脑控制把“打印材料”和三维立体模型一层层地叠加，最终把计算机上的蓝图变成实物。这种通过连续的物理层创建出三维对象的 3D 打印技术是叠加式制造工序的一种形式，与传统的叠加式制造工序相比，其具有速度快、价格便宜等优点。

在 Windows 网络或工作站上运行的打印设备软件可以读取大部分的3D 文件格式计算机辅助设计绘图数据。这种软件的作用就是将数据传输至 3D 打印设备，从而控制印刷头的移动与材料输出。

在 3D 打印设备工作时，塑性模型材料细丝与可溶性支撑材料将被加热至半液体状态，然后通过挤压头输出，精确地沉积成极其细微的分层。分层的厚度范围在 0.005 英寸至 0.013 英寸（即 0.127 毫米至 0.33 毫米），具体数值取决于打印设备性能。

印刷头只沿水平方向或垂直方向移动，模型与支撑材料将自低而上地构造，压盘根据实际情况上下移动。

在构造模型时，有了支撑材料（图中褐色部分物件）的承托，模型的悬挂部分能够顺利完成材料沉积，此外，支撑材料还有助于构造结构复杂的模型，如嵌套结构，以及具有移动部件的多重组件。打印工作完成后，可以将模型置于水中，支撑材料将会自行溶解，如果需要，还可以为模型涂上颜料，或者进行其它处理。

四大应用

3D 打印技术可以为我们带来什么？虽然对于产品开发和制造来说，该项技术能够带来无限的可能性，但是大部分的技术应用主要分成四类：

概念模型：在设计流程早期，使用3D 打印技术去构造模型，可以检查设计物件的结构、外形和功效，发现任何缺点都可以第一时间修改设计。此后，如果有需要，可以再次构造、检查和修改设计，重复这个迭代过程，直到设计出最好的概念模型。将二维的设计图转变为真实的物件，无疑可以加速产品开发流程，降低成本。此外，三维物件更好地展示设计，因此设计师能够更快做出更好的决定。

功能原型：设计师可以通过制造功能原型去证明设计的合理性，同时，还可以使用三维物件进行性能测试和严格的工程评价。功能原型组件的制作通常可以提高效率，从数小时到十多小时不等，还便于第一时间找出缺点，避免出现工程性变更，付出昂贵的代价。3D 打印技术还可以缩短产品上市时间，最大化产品性能。工具制造：企业的制造工序中，在需要钻模、夹具、测量仪器、样品、模型、压铸模等工具时，可以通过产品打印设备制作，而不是花费时间和金钱去购置和安装机器，进行铸型或浇铸。三维产品打印设备在工具制作方面不仅可以缩短时间，降低成本，还可改善生产装配流程。基于分层的构造使企业可以设计出结构精密、质量轻盈、符合人体工程学的产品，提高装配流程的效率。

制成品：3D 打印技术已经成为业界新潮流，不论是航空企业、医学设备制造商、小型的汽车生产商，还是洞悉先机的企业家，都纷纷采用这项技术。使用 3D 打印技术取代传统的生产流程可以节省时间，降低成本，而且无论何时，只要有需要便可以对设计作出修改，解除了传统生产流程的限制，这样，企业可以在定制业务或小批量应用设备方面开拓新市场。

使用 3D打印技术加快设计周期

一项产品停留在设计周期的时间越长，推向市场的时间也会越漫长，这意味着企业的潜在利润将会越来越少。某项调查表明，产品的上市时间是受访者最关心的日常问题。受访者同样样表示，在 17%的产品中，产品原型制作消耗相当长的时间，是缩短上市时间的最大障碍。

业界普遍认为产品应该更加快速地推向市场。随着缩短上市时间的重要性越来越大，在设计的概念阶段，企业不得不缩减决策时间，同时又必须确保所作决定的准确性。这些决定会影响大部分的成本因素，如材料选择、制造技术以及设计寿命。通过快速制作产品模型进行测试，加快设计迭代速度，3D 打印技术可以优化设计流程，为企业最大化潜在利润。例如为专业领域生产喷漆和纹理设备的 Graco公司，该公司的工程师使用一台 3D 打印设备去测试各种喷漆枪和喷管组合，设计出最合理的喷流形式和试验出最精确的喷射量，而生产出的新型喷射纹理枪是由 3D 打印设备制作的ABS 塑料功能原型。3D 打印技术可以帮助减少产品开发时间，Graco 公司估计减少的最大幅度可达 75%。

从一个绝妙的创意，到一项成功的产品，中间充满着重重困难。GregStevens 和 James Burley 在他们经常被引用的新产品开发分析报告《3000 个原始创意 =1 次商业成功》中指出，除了 3000 个原始创意，一项成功的创新还需要 125 个小规模计划，4 项大型开发和 1.7 个产品发布。在评估创意是否值得投放开发资源时，3D 打印技术能够助企业一臂之力，缩短传统评估所需要用的时间，提高效率。

3D打印技术带来更加高效的设计

通过多次的设计评估和高效的迭代流程，3D 打印技术能够提高产品成功发布的机率。成功的产品设计需要不断的修改和完善。如果在企业内部安置 3D 打印设备，设计绘图就能够迅速转变成立体模型，即时的设计信息反馈能够使设计团队更快地完成概念模型修改。通过与技术部门、市场部门以及质量保证部门的协作，设计师们可以在设计流程和后续测试中第一时间作出调整。更快速地将设计绘图转变为立体模型是缩短设计流程时间的唯一方法。在航空业、汽车制造业、工业设计行业以及教育行业的用户纷纷表示，从传统的制作方法转换到 3D 打印技术后，产品原型制作的速度提升了43%-96%。传统的原型制作技术有喷射模塑技术、数控加工技术、金属加工技术以及二维激光切割技术。有些情况下，拖慢原型设计的一个主要因素就是机械工厂的交付周期过长。

经过多次原型迭代优化的设计流程能够有效地降低产品出现故障的风险。由于 3D 打印设备可以制作出能够经受严格测试的、具备优良特性的模型，设计师在工作时将更加得心应手。此外，数据的完整性与安全性在竞争环境下是最受企业关注的问题。虽然，将属于商业机密的 STL 文件交与信赖的制造商通常并不会产生什么危险，但是，如果企业内部拥有 3D 打印设备，就可以扫除一切有关知识产权泄露的担忧。

及时作出必要的修改不仅节省金钱，还节省时间。3D 打印设备制作的模型能够让设计师和工程师全面理解潜在产品的方方面面，减少遗留问题的风险。

总评

3D 打印技术提供了一种极具成本效益的方式去完成多次设计迭代，在关键的开发过程初始阶段，获取产品设计的即时反馈信息。对于产品设计几乎即时的修改，不仅有助于降低成本，而且能够加快产品上市时间。对于在设计流程中采用 3D 打印技术的企业来说，无疑增加了明显的竞争优势。

汽车安全技术前沿探秘 篇4

让汽车会“条件反射”

碰撞前的每一秒钟都极其重要。为此，汽车工程师们希望汽车能够更早、更精确地预知将要发生事故的更具体的信息，如：车辆即将遇到的是怎样的事故？另一辆车将从哪个方向碰撞过来？碰撞时车速是多少？有关数据都可以借助雷

达传感器技术得到。

以雷克萨斯的车型为例，最新配备的预碰撞安全系统(PCS)能够利用微波雷达自动探测前方障碍物，并在必要时进行预警及干预，最大限度地帮助驾驶者避免碰撞或者降低碰撞速度；自适应雷达巡航控制系统(ACC)在传统定速巡航模式的基础上增加了车距控制模式，自动调整车速与前车保持预设距离。当前车变道或加速时，系统会控制车辆恢复到初始巡航速度。在车辆行驶在高速路段或者长途驾驶过程中，ACC系统能够为驾乘者带来更加安全舒适的体验。

奔驰的预防性安全系统(PRE-SAFE)通过安装在车前保险杠和隔栅上的雷达系统对即将发生的危险作出迅速判断，当系统判定即将发生危险的时候，车辆安全带会迅速收紧、前排座椅迅速调整至最佳位置、充气座椅迅速膨胀，把驾驶员和副驾驶尽可能地固定在座椅上，以增大与仪表板的距离，在发生事故时减小前排乘客的向前运动。增强型制动辅助系统(BAS PLUS)能利用远距和短距雷达进行监控，在驾驶员踩制动踏板时，可以根据路面情况计算出完全制动所必需的制动力。在驾驶模拟器和实践中进行了大量的试验之后，最新的奔驰S级(车型图片论坛)和CL级车型已经开始提供BAS PLUS系统的选装。

让汽车具有夜视功能

夜间是事故高发时段，照明系统是否可靠直接关乎汽车驾驶者的生命安全。现在一些车辆拥有多种不同的照明功能。宝马、奔驰等车型上还拥有弯道照明功能，主动式弯道照明的系统模块可以跟踪驾驶者的方向盘转向，快速地转向侧面，它能在转弯时使驾驶者可以看到传统车灯技术所无法照亮的路面。

最新的夜视辅助系统则可以让驾驶者在夜间提前看清近光灯照不到的交通标牌、弯道、行人、汽车、障碍物或者道路上其他可以造成危险的事物。配备了夜视辅助系统的车辆装有两个额外的红外线前照灯，可以照到前方大约200米的距离。在挡风玻璃内侧，一个专门研制的小型红外线摄像机可以记录车辆前方的驾驶环境，减弱干扰的耀眼光，提高其他物体的显示亮度，并将其显示在驾驶舱

仪表板上的显示屏上。

让汽车自己看路

循迹辅助系统(Spurhalte-Assistent)是利用摄像机完成工作的。它可以在汽车无意间离开原车道时提醒驾驶员，并且把即将面临突发事故危险的汽车自动地引导回原车道，以避免严重事故发生。数据显示，这类事故在交通死亡事故中占了三分之一。循迹辅助系统可以“看出”路面上的交通标线的明暗反差并对其进行分析，从而识别出汽车前面的分道线。同时，汽车的运行线路走向和驾驶员的操作也被纳入到监控之中。另外，系统只是在驾驶员无意让车离开车道的情况下才会采取措施。如果驾驶员是有意超车，那么循迹辅助系统将不会作出反应。路口辅助系统能“看见”前面运动的物体并进行追踪。根据这个观察过程，它甚

至能准确地预测它们的运动方向。

交通标志识别系统会识别红绿灯信号、停车标志、优先权标志和其他交通标志。在行驶过程中，摄像头会自动跟踪周围的警示牌，一旦警示牌进入可视范围之内，摄像头会将警示牌内容拍摄下来，并通过识别软件系统内置的数据库进行匹配、过滤和解读，然后将内容显示在仪表盘中央的显示屏上。这样驾驶员只需从仪表盘上就可以了解到前方道路上的警示内容，从而大大降低犯错误的可能

性。

印刷前沿技术与印刷工程专业 篇5

印刷前沿技术与我的专业

我是一名印刷工程系的学生，既然选择了这个专业，就必定要好好学习相关专业知识。这学期我选择了印刷前沿技术与设备这门课程，老师详细介绍了一些印刷机的基本知识以及各大印刷设备制造商的信息，给我们提供了大量的前沿讯息，这对于我们以后的专业学习无疑是有益而无弊。

既然是选择了印刷工程这个专业，就必须对该专业有所了解。印刷工程专业学生主要学习彩色图像与文字处理、制版与印刷工艺的基础理论和基本知识，受到图文处理，制版与印刷工艺设计和实践的基本训练，掌握图文信息处理、制版与印刷工艺及设备、材料的选择和印刷适性测试等方面的基本能力。通过四年的学习，我们理应掌握印刷工艺设计及工艺操作的基本技术；具有印刷设备及材料的选择、测试和使用的基本能力；具有印刷产品质量的检测、控制以及印刷生产组织、管理的初步能力；具有制版与印刷新工艺、新技术和新材料的研究和开发的初步能力。当然，纸上谈兵是不行的，最重要的还是要放眼未来，注重实践，努力提升自身的专业素养。

工欲善其事，必先利其器。我们要学好这门专业，也得先看看市场行情。目前印刷行业仍是一个欣欣向荣的行业，行业的高速发展导致印刷企业对人才的需求全线扩大，印前、印刷、印后加工等各个环节均有相关人才需求，其中包括设计人才，一线的技术操作人员，高级技术人才以及企业管理人才等。而与此相对应的是，印刷行业

090210331唐继文09印刷工程3班

人才文化素质不高，尤其是一线操作员以及技工的文化素质偏低已是不争的事实。出现这个现象的主要原因是我国开展印刷专业高等教育比较晚，所以高学历的印刷人才就十分少了。作为印刷工程专业的学生，我们不能就这样居安思危，从当前的印刷行业来看，高校培养的专业人才在数量与质量上都无法满足印刷企业的需求。现有高校设立的印刷工程专业，其基础条件仍相对薄弱，难以满足企业对应用型和创新型人才的现实需要。而且，学校往往只重视学生的理论知识，而不注重学生的动手能力，理论与实际操作相脱节。在印刷技术方面，国外还处在前端领域，而我国的印刷设备与技术与设备还相对落后，我们应该摆正心态，学习国外先进技术。

我们这些人中的大部分将来都将与印刷技术与设备打交道，为什么不从现在开始就关注印刷行业的发展，收集前沿印刷讯息呢？在学校，我们有浓厚的学习氛围，良好的学习环境，充裕的学习时间，此外，我们还有能给我们提供帮助的老师。这些有利条件都是我们工作以后所不能获得的，既然有这么好的条件，我们就应该好好珍惜。我们有很多渠道可以获得前沿信息，最简单的方法便是通过网络实现，现在网络十分迅捷，在网上收集印刷行业的新进展并不是难事。在不断的充实中，我们便提升了自己的专业素养。

美国智能交通前沿技术 篇6

关键词：美国,科学教育,核心概念,实践

世界各国都十分重视科学教育,美国甚至将科学、技术、工程、数学(Science,Technology,Engineering,Mathematics,STEM)教育上升为国家安全战略层面,[1]认为“数学和科学教育是美国取得未来竞争力的关键”。[2]由于近年来有研究报告指出美国科学教育现状令人担忧,[3]美国便于2010年初开始修订已施行的《全美科学教育标准》(National Science Education Standards,NSES,1996),2011年7月19日正式发布了《K-12科学教育的框架:实践,跨学科概念与核心概念》(以下简称《新框架》)。

一、研制背景

现行《全美科学教育标准》由全美研究理事会(National Research Council,NRC)于1996年颁布,这是美国教育史上第一份全国性的科学教育标准,[4]它明确规定了K-12年级各个学段科学教育的教学目标、教学内容和评价标准等,强调以探究为中心,提高全体学生的科学素养。这份标准吹响了美国“标准化改革”的号角,为推动美国科学教育的发展、促进科学教育质量的提高提供了坚强有力的保障。

随着时代的发展,科学知识更新迅速、教育研究成果层出不穷,这份《全美科学教育标准》不足以涵盖新时代的学习特点和内容要求。时隔15年,全美研究理事会于2010年初正式启动了科学教育标准的修订工作,计划首先开发出《新框架》的整体框架,明确指导思想,制定核心内容,完成基本骨架,再在框架基础上填充更为具体的内容细节、完成新的科学教育标准的编写。这项工作同时联合了美国国家科学院(National Academy of Science,NAS)、全美科学教师协会(National Science Teachers Association,NSTA)、美国科学促进会(American Association for Advancementof Science,AAAS)、美国成就公司(Achi eve Inc.)等单位共同完成。

《新框架》的出台意义重大,为美国科学教育改革指明了具体的方向和路径。《新框架》明确指出,“本框架指导新科学教育标准的编写,同时也为课程设计者、评价开发者、州教育行政人员、教师专业发展领导者等提供指导依据”。[5]

二、指导原则

这份框架汲取了近年来科学教育、脑科学、学习科学等多方面研究成果,提炼出如下的指导原则。

1. 孩子是天生的研究者(Children Are Born In-vestigators)

《新框架》的第一条指导原则即为:孩子是天生的研究者,他们从小就会去研究、思考和构建周围世界的内在模型。过去传统的观点认为,幼儿只能进行具体简单的思维活动,无法接受相对抽象的概念和解释性理解。[6]因此,小学低年级段的科学学习主要集中在对自然现象的描述而不是解释上。然而新近的许多研究表明,即便是幼儿园的孩子也表现出了令人吃惊的复杂思维,幼儿的推理能力比假想的要强得多。[7]这意味着刚入学的孩子已经开始尝试推理和解释。基于这些研究,《新框架》提出,在K-5年级段就应帮助孩子建立对自然现象的解释,而不是等孩子更大之后才接触这方面的内容。同样,科学和工程实践的参与也应从低年级段就开始进行。

2. 着重于核心概念和实践(Focusing on Core Ideas and Practices)

由于现行科学课程的主题之间缺乏联系,所包含的事实信息零碎而繁多,很少关注学生对某个概念的理解如何随着年级段递增而逐渐发展,故使学生难以建立对科学深入而连贯的理解。为了改进传统课程这种强调孤立细碎的事实、“广而不深”的缺陷,《新框架》吸纳了对专家和新手知识结构的研究成果,[8]强调科学课程的编排应借鉴专家的知识结构组织方式,即课程围绕一系列有限的核心概念(Core Ideas)组织展开,给学生足够的机会和时间去理解和实践,以帮助学生建立对科学和工程更为深入、连贯、系统的知识结构框架。

3. 持续发展理解(Understanding Develops Over Time)

研究认为,孩子在入学前已经具有一系列对物质世界、生命世界和社会世界的观点,[9]这正是科学学习的基础。整个教学起点应据此展开,逐渐发展学生对概念更为深入的理解,逐步建立对自然世界日臻精致复杂的科学解释。核心概念可以根据学生的认知能力和经验,逐渐进阶发展,这种由浅入深的方式被越来越多的科学教育研究者所接受,他们将其称之为“学习进阶”(learning progressions,LPs)。[10]《新框架》认为,如果说帮助学生掌握核心概念是科学教育的终极目标,那么设计良好的学习进阶就是为目标达成提供了一个线路导航图。

4. 科学和工程既需要知识,也需要实践(Science and Engineering Require Both Knowledge and Practice)

学习科学和工程不仅要理解知识,还要理解知识是如何建立、延续、精制和修正的,因此知识和实践对于学习来说同等重要。尽管用以发展知识的实践领域差异较大,但是它们在问题解决和探究方法上都遵循着一些共有特征,这就是对理论及相关证据、数据进行严苛的分析和争论,包括数据质量的评估、建模、由理论发展出新问题、根据数据修正理论等。此外,还需要正式和非正式的交流,如参与学术讨论,分享研究技术和实施步骤,通过出版物发表自己的观点等。因此,科学教育应该给学生提供更多的机会来进行实践,收集证据,提供解释,反思知识。

5. 联结学生兴趣和经历(Connecting to Stu-dents’Interests and Experiences)

学生的兴趣和热情不仅在参与科学学习过程中至关重要,而且还会影响到学生往后的教育和职业选择。[11]一个好的科学教育应该能够抓住学生对世界的好奇心,激发学生持续学习的欲望,因此科学课堂需要与学生兴趣、原有经历相关。

6. 支持平等(Promoting Equity)

《新框架》认为,每个学生有自己不同的文化背景和实践经验,这使得他们头脑中原有的知识内容不一样。比如:相同年龄的农村孩子与城市孩子对生物种类的认识大相径庭;不同种族、不同语言背景的学生看待事物的方式也有所差异。这要求科学课堂的学习要尽可能包容多样性、选用的素材案例丰富,支持平等。这要求科学教育标准的制定应详实可行,标准内容应考虑到学生之间的差异,确保适用于所有的学生,为每位学生提供参与科学和工程学习的机会。

三、框架结构

基于以上指导原则,《新框架》构建了三维框架结构来概括所有学生在高中毕业前应学习的知识和完成的实践内容。

1. 科学和工程实践(science and engineering practices)

本维度为科学和工程实践提供了完整的认识,这些内容在现行标准和课程中涉及较少,但会在下一代“新标准”、课程和评价中得到充分关注。此处术语“实践”的含义为:重复行为以使其熟练;深入彻底地学习以使其成为习惯;运用知识以使其达成目标。[12]

学生在科学课堂上应有机会对以下8个内容进行学习:提出科学问题和界定技术难题;发展和使用模型;计划和实施研究;分析和阐释数据;使用数学、信息、计算机技术和计算思维;构建解释(针对科学)和设计解决方案(针对工程);参与基于证据的争论;获取、评估和交流信息。

2. 跨学科概念(cross-cutting concepts)

跨学科概念是指那些应用于科学和工程所有领域中的概念,具有重要的解释价值,类似于现行《全美科学教育标准》(NRC,1996)中的通用概念。表1所示的7个跨学科概念将帮助学生建立对科学和工程的完整认识。

3. 学科核心概念(disciplinary core ideas)

学科核心概念包括四个主要领域:物质科学、生命科学、地球与空间科学、工程与技术,选取每个领域的核心概念作为重要的学习内容。核心概念的筛选标准为:

(1)在多个学科或工程学科中意义显著,或是组织某个学科的关键概念;

(2)为理解或研究某些复杂想法和解决问题提供了关键工具;

(3)能与学生的兴趣和生活经历相关联,或能与社会及个人关注焦点所需要的科学技术知识相关联;

(4)可在多个年级段教学,随着年级段递增,可逐步复杂,逐渐深入。

物质科学领域的核心概念包括:物质及其相互作用;运动和稳定:力和相互作用;能量;波及其在信息传递技术中的应用。生命科学领域包括:从分子到生物体:结构和过程;生态系统:相互作用,能量和动态;遗传学:性状的遗传和变异;生物进化:统一性和多样性。地球与空间科学领域包括:地球在宇宙中的位置;地球系统;地球和人类活动。工程技术和科学应用领域包括:工程设计;联结工程、技术、科学和社会。

四、三维框架的整合与教育目标的实现

《新框架》强调,新的科学课程应帮助学生在如下四个方面得到长足的发展:(1)能懂得自然界的科学解释,并会运用和阐释这些解释;(2)能收集和评估科学证据和解释;(3)能理解科学知识的本质和发展;(4)能有成效地参与科学实践和讨论。[13]如何将三维框架整合起来,体现这四个方面呢?表2呈现了《新框架》的设计思路。

五、总结和启示

《新框架》向我们清晰呈现了美国面向21世纪科学教育的崭新图景,提出了如下与以往不同的思路,这些思路为我国理科课程的实践提供了新的视角。

1. 重视“核心概念”,提出“学习进阶”

为了帮助学生形成对科学更为深入连贯的理解,《新框架》精心选择了科学和工程领域的核心概念作为课程内容的主体;并提出以“学习进阶”的方式来统整K-12年级科学课程,形成整体一致、前后连贯、逐渐深入的导航路线,希冀学生经过多年的学习,持续加深对核心概念的理解,通过由浅入深的探索、实践和应用,在头脑中逐渐构建出核心概念的整体结构框架。这是为了避免传统教学中的弊病,即:由于课程内容覆盖过多的信息、知识之间的联系不够明显,使得学生对知识的掌握往往浅尝辄止,流于表面,仅限于记住一些零碎的事实和艰涩的术语定义用以应付考试。我国的课程教学也存在类似的问题。[14]

“核心概念”和“学习进阶”的提出为解决这些问题提供了新的思路:一方面,提示我们课程教学应尽力避免学生记忆细枝末节的信息或孤立的事实,应强调帮助学生深入理解从大量事实中概括出的核心概念,并能将其迁移应用于新情境中;另一方面,也提示我们可开发符合我国学生认知发展规律的“学习进阶”体系,以这种方式来统整我国中小学理科课程,以期形成衔接顺畅、连贯一致的完整课程体系。

2.“工程教育”与科学教育并行

《新框架》首次把工程教育提高到了一个不可忽视的地位,将工程教育整合入科学课程,并规定了需要学生学习的具体内容,希冀学生获取有关工程技术的核心概念,完成相关的实践活动。这一方面是对奥巴马政府强调科学、技术、工程、数学教育的一个充分回应;另一方面也考虑了工程技术的重要性,以及与科学不可分割的关系。教育研究者还认为,工程技术可为学生提供检验和运用科学知识的情境,并体验将科学运用于解决实际问题的乐趣,学生还可从中领悟到科学、工程、技术的不同之处以及它们之间的相互联系。

对于我国而言,正规的工程教育一般出现在高等工科院校中,只有一些零散的实践项目,在中小学中并未正式提出。总体来说,工程教育在我国中小学中还尚未得到足够的重视。

3. 用“科学和工程实践”替代“科学探究”

《新框架》用术语“实践”(practices)替代了术语“探究”(inquiry)或“技能”(skills)。这一方面是为了强调“做”与“学”无法真正分开,参与科学研究和工程设计不仅需要技能、还需要对相关知识的深入理解和运用;另一方面也为了避免人们的一些片面看法,如:将探究技能解释为机械掌握某项活动或程序步骤;或者将“探究”窄化理解为特指学生参与实验。《新框架》认为,此处的术语“实践”能够更广义地体现科学学习的特点,强调学生要亲自参与体验各种活动,从中深刻理解科学和工程的核心概念;而探究只是实践的重要形式之一。

在我国,同样也存在着对“探究”的片面理解和误读,课堂中“肤浅”的探究活动也并非个别现象。若过于强调“探究”的步骤和形式,则容易导致舍本逐末,流于表面。知识和实践两者不可或缺,知识需要在实践中学习和不断运用中加以深化,没有经过实践的知识是死板和机械的;同样,缺乏知识内容的实践是没有深度和低效的。一个有意义的实践活动一定有确定的知识目标,并需要以先前知识为基础和载体展开,在“动手”的过程中更需“动脑”,而不只是简单的操作活动。《新框架》认为,知识和实践应整合贯穿于中小学科学课程的教学设计中,这个观点值得我们深思和借鉴。

参考文献

[1]National Security Strategy[EB/OL].http/:/www.whitehouse.gov/sites/default/files/rss_viewer/national_security_strategy.pdf.2011-07-31.

[2]ETS Poll:Americans See Math and Science as Key to U.S.Competitiveness[EB/OL].http/:/www.hispanicprwire.com/news.php?l=in&id=6484.2011-07-31.

[3]The Opportunity Equation:Transforming Mathematics andScience Education for Citizenship and the Global Economy[EB/OL].http/:/opportunityequation.org/uploads/files/oe_re-port.pdf.2011-07-31.

[4]武夷山.美国制订历史上第一个国家科学教育标准[J].中国科技论坛,1995,(2):64.

[5]National Research Council.A Framework for K-12 ScienceEducation:Practices,Crosscutting Concepts,and CoreIdeas.Washington,DC:The National Academies Press,2011.1.

[6]Metz,K.Reassessment of Developmental Constraints onChildrens’Science Instruction.Review of Educational Re-search,1995,65:93~127.

[7][13]National Research Council.Taking Science to School:Learning and Teaching Science in Grade K-8.Washington,DC:The National Academies Press,2007.53.

[8]John D.Bransford,Ann L.Brown,Rodney R.Cocking.HowPeople Learn:Brain,Mind,Experience,and School:Ex-panded Edition.Washington,DC:The National AcademiesPress,2000.31.

[9][12]Sarah Michaels,AndrewW.Shouse,Heidi A.Schwein-gruber.Ready,Set,Science!:Putting Research to Work inK-8 Science Classrooms.Washington,DC:The NationalAcademies Press,2008.38.34.

[10]Ravit Golan Duncan,Cindy E.Hmelo-Silver.LearningProgressions:Aligning Curriculum,Instruction,and As-sessment.Journal of Research in Science Teaching.2009,46(6):606~609.

[11]Tai,R.H.,Liu,C.Q.,Maltese,A.V.,Fan,X.PlanningEarly for Careers in Science.Science,312(5777):1143~1144.