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基于GAI的逆向工程教学思维在人机协作中的应用研究--以编程教育为例 被引量:13
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作者 翟雪松 张丽洁 +2 位作者 夏亮亮 徐鑫 朱强 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2024年第9期61-68,共8页
大模型为学习者提供跨模态的学习资源,同时也为创新人机协同教学模式提出了更高要求。研究引入了逆向工程教学思维,分析了其在流程与机理上与生成式人工智能的相契互补性,并基于自主开发的逆向工程编程学习平台,开展了探索性编程教学实... 大模型为学习者提供跨模态的学习资源,同时也为创新人机协同教学模式提出了更高要求。研究引入了逆向工程教学思维,分析了其在流程与机理上与生成式人工智能的相契互补性,并基于自主开发的逆向工程编程学习平台,开展了探索性编程教学实验。通过LDA主题词抽取和人机协作感知因子分析,研究挖掘出该模式下人机协作五类行为和情感取向。此外,问卷结果显示学习者在此教学模式下表现出较高的感知偶然性、人机协作感知以及持续学习意愿,但人机信任度处于中位水平。结合主题词分析,研究也提出未来人机协作的优化方向:通过逆向工程引领人机协作,降维拆解复杂问题;构建多智能体生态,提高多人-多机群体协作效能;塑造新型人机劳动关系,发展新智生产力。研究为未来人工智能协作学习提供了理论依据和数据参考,也提出了未来研究进一步改进的思路和方法。 展开更多
关键词 生成式人工智能 逆向工程 人机协作学习 复杂问题解决能力 编程教育
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中学生生物学复杂问题解决能力测评指标体系的构建 被引量:4
2
作者 李瑞雪 王健 《课程.教材.教法》 CSSCI 北大核心 2024年第3期113-120,共8页
复杂问题解决能力是核心素养的重要组成部分,培养学生的生物学复杂问题解决能力是中学生物学教育的目标之一。生物学复杂问题解决能力包括问题表征、知识运用、科学推理、方案设计和元认知五个要素。针对每个能力要素,可以构建由19个指... 复杂问题解决能力是核心素养的重要组成部分,培养学生的生物学复杂问题解决能力是中学生物学教育的目标之一。生物学复杂问题解决能力包括问题表征、知识运用、科学推理、方案设计和元认知五个要素。针对每个能力要素,可以构建由19个指标构成的测评指标体系。依据规范的测试工具开发流程,编制中学生生物学复杂问题解决能力纸笔测试工具。利用该工具对来自9所学校的886名初二和高二学生进行测试,结果显示测试工具具有良好的信效度,反映出测评指标体系中的能力要素设定合理,具体的指标能够用于指导开发测评工具,具有适切性和可操作性。 展开更多
关键词 复杂问题解决能力 中学生物学 测评指标体系 核心素养
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半导体发光聚合物设计与制备实验虚拟仿真系统开发及应用 被引量:1
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作者 孙鹏飞 沈清明 +2 位作者 王义成 李美星 钱妍 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期84-87,146,共5页
半导体发光聚合物被广泛应用于有机电致发光器件和生物荧光成像探针等领域,发光聚合物的制备条件苛刻、成本相对较高,实验操作对于本科生难度较大。开发虚拟仿真系统对实验室场景、实验设备、测试仪器和操作环节等进行仿真,能降低实验... 半导体发光聚合物被广泛应用于有机电致发光器件和生物荧光成像探针等领域,发光聚合物的制备条件苛刻、成本相对较高,实验操作对于本科生难度较大。开发虚拟仿真系统对实验室场景、实验设备、测试仪器和操作环节等进行仿真,能降低实验风险和实验成本。仿真系统对实验的重点和难点设置独立操作环节,有利于学生进行重点训练。仿真系统中设置了聚合物结构调控,增强学生对聚合物结构与发光性能构效关系的理解。该仿真实验有助于提升学生的动手和创新能力,有效培养学生自主设计开发新型发光聚合物和解决复杂工程问题的能力。 展开更多
关键词 半导体发光聚合物 虚拟仿真 设计开发 创新能力 复杂工程问题
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民航飞行教员合作能力测评方法研究
4
作者 汪磊 李丹凤 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3924-3930,共7页
为实现民航飞行教员合作能力的量化评价,基于合作问题解决(Collaborative Problem Solving,CPS)框架提出了一种飞行教员合作能力测评方法并进行实例验证。首先,结合飞行教员工作情境及任务需求,采用21世纪能力的教学与评价(Assessment a... 为实现民航飞行教员合作能力的量化评价,基于合作问题解决(Collaborative Problem Solving,CPS)框架提出了一种飞行教员合作能力测评方法并进行实例验证。首先,结合飞行教员工作情境及任务需求,采用21世纪能力的教学与评价(Assessment and Teaching of 21st Century Skills,ATC21S)项目开发的CPS框架,以情景问答形式设计合作能力测评方案;通过实施专家问卷,证实了CPS框架在飞行教员应对极端飞行情景下的适用性及测试设计合理性;最后,开发了民航飞行教员合作能力测评系统模块,应用该模块采集了飞行教员数据进行验证。结果表明:CPS框架可以用于民航飞行教员的合作能力评估;同时,社会技能(参与、观点采纳和社交管理),尤其是适应性响应是影响飞行教员合作能力水平的关键因素。基于CPS框架的民航飞行教员合作能力测评方法具有适用性和推广价值,为下一步开展飞行教员能力测评、选拔及训练提供了基础和参考。 展开更多
关键词 安全工程 飞行教员 合作能力 合作问题解决(CPS) 飞行安全
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基于Wiener-BP的炉膛测温仿真实验设计
5
作者 任燕燕 喻良 +1 位作者 贾翰烜 周怀春 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第11期101-107,185,共8页
为研究燃煤机组炉膛温度测量方法,将Wiener-BP模型用于机组炉膛温度测量。利用皮尔逊相关系数法简化模型输入规模;构建Wiener-BP模型,用自适应选择算法确定输入的延迟参数;利用该模型进行燃煤机组炉膛测温仿真,与普通BP网络测温模型仿... 为研究燃煤机组炉膛温度测量方法,将Wiener-BP模型用于机组炉膛温度测量。利用皮尔逊相关系数法简化模型输入规模;构建Wiener-BP模型,用自适应选择算法确定输入的延迟参数;利用该模型进行燃煤机组炉膛测温仿真,与普通BP网络测温模型仿真结果对比。结果表明,Wiener-BP模型用于燃煤机组炉膛温度测量效果良好,且模型参数初值对测量精度有较大影响。该仿真实验设计思路有助于提高能动类专业学生解决复杂工程问题的能力;实验结果的表征与分析方法锻炼了学生分析与解释数据并通过信息综合推导出结论的能力。 展开更多
关键词 炉膛温度测量 Wiener-BP模型 PCC法 延迟时间 解决复杂工程问题
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以解决复杂工程问题能力培养为目标的综合实践课程群建设——以“大型火电机组热控系统设计及实现”为例 被引量:14
6
作者 王晓燕 董泽 翟永杰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第9期212-218,共7页
"卓越计划"在工程教育改革上负有重任,本科工程教育的基本定位是培养学生解决复杂工程问题的能力。本文结合某校能源电力特色背景,在自动化专业卓越工程师班的大四阶段,开设"大型火电机组热控系统设计及实现"综合... "卓越计划"在工程教育改革上负有重任,本科工程教育的基本定位是培养学生解决复杂工程问题的能力。本文结合某校能源电力特色背景,在自动化专业卓越工程师班的大四阶段,开设"大型火电机组热控系统设计及实现"综合实践课程群。课程群依托"激励式600 MW超临界仿真系统"进行,从教学内容、教学方法及考核环节等方面,围绕"解决复杂工程问题的能力培养",进行了一系列改革与实践。 展开更多
关键词 复杂工程问题 解决复杂工程问题能力 工程教育 卓越工程师 综合实践课程群
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面向解决复杂工程问题能力培养的凸轮设计实验教学改革 被引量:12
7
作者 孔全存 杨海涛 +3 位作者 刘桂礼 王艳林 段文睿 王晓玲 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第4期197-203,共7页
依据工程教育专业认证标准中对复杂工程问题的特征分析,就当前单个课程实验中涉及解决复杂工程问题能力培养方面的环节较少或不足等现状,结合北京信息科技大学测控技术与仪器专业"光、机、电、算"综合性应用型人才的培养目标... 依据工程教育专业认证标准中对复杂工程问题的特征分析,就当前单个课程实验中涉及解决复杂工程问题能力培养方面的环节较少或不足等现状,结合北京信息科技大学测控技术与仪器专业"光、机、电、算"综合性应用型人才的培养目标,以凸轮设计课程实验为研究对象,通过分析课程实验现状,改进与优化实验内容。从实际工程问题出发,引入压力角与基圆半径间利益冲突来约束参数选择,运用机械原理和计算机仿真等技术,抑制凸轮机构的运动冲击,并将其在内燃机配气机构工程场景中进行实例化,有效提高了其整体性能,并节省了设计、制造及调试成本。初步应用表明,该教改方案有效提高了学生对复杂工程问题的解决能力,同时对测控专业工程教育认证水平的提高具有积极的促进作用。 展开更多
关键词 复杂工程问题 能力培养 实验教学改革 凸轮设计
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面向解决复杂工程问题能力培养的移动通信实训方案 被引量:14
8
作者 李振松 李学华 王亚飞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第7期235-238,272,共5页
2014年,国家工程教育专业认证的通用标准首次明确提出工程类专业应培养毕业生具有"解决复杂工程问题"的能力,为工程类专业教育的发展指明了道路。移动通信实训是通信工程专业核心实践课程。北京信息科技大学通信工程专业以校... 2014年,国家工程教育专业认证的通用标准首次明确提出工程类专业应培养毕业生具有"解决复杂工程问题"的能力,为工程类专业教育的发展指明了道路。移动通信实训是通信工程专业核心实践课程。北京信息科技大学通信工程专业以校企紧密合作为基础,建设了第3代和第4代全套移动通信系统实验平台;制定了移动通信实训课程体系实施方案;建立了基于移动通信实训课程的复杂工程问题能力的考核机制,并通过持续优化课程方案、实施办法和评价机制,形成了有助于培养学生解决复杂工程问题能力的移动通信实训解决方案。该方案的实施,大大地提高了学生的工程实践能力与综合素质,较好地适应了人才市场的需求。 展开更多
关键词 移动通信实训 复杂工程问题 实践教学 工程实践能力
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复杂工程问题解决能力培养中《机械设计基础课程设计》教学内容与组织 被引量:8
9
作者 杨培林 文永红 陈丽 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第S2期65-67,共3页
《机械设计基础课程设计》是继《机械设计基础》课程后的一门重要的实践性课程,但传统《机械设计基础课程设计》的教学内容及组织模式,难于对学生复杂工程问题解决能力的培养形成有效支撑。首先分析了传统《机械设计基础课程设计》教学... 《机械设计基础课程设计》是继《机械设计基础》课程后的一门重要的实践性课程,但传统《机械设计基础课程设计》的教学内容及组织模式,难于对学生复杂工程问题解决能力的培养形成有效支撑。首先分析了传统《机械设计基础课程设计》教学内容及其在学生复杂工程问题解决能力培养方面的不足,然后对重新规划后的《机械设计基础课程设计》教学内容进行了介绍,并分析了其对培养学生复杂工程解决能力的支撑作用,最后介绍了《机械设计基础课程设计》的组织模式与考核评价方法。 展开更多
关键词 复杂工程问题 解决能力 机械设计基础 课程设计
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复杂问题解决能力的概念、影响因素及培养策略 被引量:33
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作者 李一茗 黎坚 《北京师范大学学报(社会科学版)》 CSSCI 北大核心 2020年第5期36-48,共13页
复杂问题解决是指问题解决者与动态的任务环境之间成功交互的过程。随着现代社会对非常规工作需求的增加,复杂问题解决能力已成为胜任未来工作的关键能力之一。研究者将复杂问题解决的过程分解为知识获得和知识应用两个阶段,并据此开发... 复杂问题解决是指问题解决者与动态的任务环境之间成功交互的过程。随着现代社会对非常规工作需求的增加,复杂问题解决能力已成为胜任未来工作的关键能力之一。研究者将复杂问题解决的过程分解为知识获得和知识应用两个阶段,并据此开发了模拟微观世界和多项复杂系统,用以评估个体的复杂问题解决能力。综合该领域已有的研究成果,认知能力、元认知能力、动机和情绪等心理因素均在复杂问题解决过程中发挥重要作用,影响复杂问题解决的质量。因此,复杂问题解决能力的培养应以相关认知能力和元认知能力的发展为目标,引导学生在不同问题情境中习得一般性问题解决知识,根据真实问题设计教学活动,提升教师知识和技能,此外,还需要重视非认知因素的作用。未来研究应考虑教育实践的需要,继续探索复杂问题解决能力的结构,完善测量工具,关注干预研究。 展开更多
关键词 复杂问题解决 认知能力 元认知能力 动机 情绪
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解决复杂安全工程问题能力培养的线上线下混合式教学评价体系研究与实践 被引量:14
11
作者 毕海普 杨国萍 邵辉 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期22-27,共6页
解决复杂安全工程问题能力培养及评价方法随着信息化技术的发展而改变。基于课程、知识结构、能力“逆向设计”和“正向实施”的混合式教学模式下,“虚实结合”的课程考核方式从理论、实验、设计、实习四类课程进行重构,“线上线下”安... 解决复杂安全工程问题能力培养及评价方法随着信息化技术的发展而改变。基于课程、知识结构、能力“逆向设计”和“正向实施”的混合式教学模式下,“虚实结合”的课程考核方式从理论、实验、设计、实习四类课程进行重构,“线上线下”安全知识结构建构效果从基础知识点、安全系统思维、操作技能、实践应用四项进行评价,安全工程问题解决能力培养成效从发现隐患能力、安全风险分析能力、方案设计能力、提出安全对策能力四个模块进行综合评估,三位一体共同构成解决复杂安全工程问题能力培养达成情况的线上线下混合式教学评价体系。实例应用结果表明:被评价班级的同学在后续学习和工作中应该强化理论课程(平均得分为77.27分)的学习、基础知识点(平均得分为79.21分)的积累和发现隐患能力(平均得分为79.88分)的训练,这也为教学评价体系的持续改进提供支撑。 展开更多
关键词 解决复杂安全工程问题能力 线上线下混合式 教学模式 评价体系 安全工程
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基于复杂工程问题的网络专业综合性实验项目建设 被引量:8
12
作者 张进 杨宁 +3 位作者 方曼 虞红芳 陈伟建 陈苹 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第4期160-163,共4页
随着信息化时代的到来,高校在工程教育上开展了很多有益的改革实践。基于对复杂工程问题的理解,聚焦"解决复杂工程问题能力的培养",将此作为人才培养的基本定位,对网络工程专业的综合性实验项目进行了详细探讨。项目要求学生... 随着信息化时代的到来,高校在工程教育上开展了很多有益的改革实践。基于对复杂工程问题的理解,聚焦"解决复杂工程问题能力的培养",将此作为人才培养的基本定位,对网络工程专业的综合性实验项目进行了详细探讨。项目要求学生以团队形式完成,进行工程设计、研究、开发、集成等能力的基础训练,培养学生掌握网络工程规划、设计与实施能力,培养学生理论与实践相结合的动手能力、团队协作能力和沟通交流能力。实验项目围绕"复杂工程问题"的基本特征,对教学内容和实施过程进行精心设计,取得了良好效果,为工程教育认证、新工科建设背景下实验课程的教学改革打下了坚实基础。 展开更多
关键词 复杂工程问题 实验项目 能力培养 教学设计
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全视角三维成像实验系统设计 被引量:1
13
作者 陈庆光 黄俊超 +1 位作者 刘强 金星 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第9期88-92,共5页
设计了全视角线激光扫描三维成像实验系统。多个线激光扫描成像模组以空间错位方式放置,利用立体靶标实现多个成像模块的局部和全局标定,设计同步触发控制器同步采集多个相机的图像,扫描待测物体后重构出全视角的表面轮廓。该实验系统... 设计了全视角线激光扫描三维成像实验系统。多个线激光扫描成像模组以空间错位方式放置,利用立体靶标实现多个成像模块的局部和全局标定,设计同步触发控制器同步采集多个相机的图像,扫描待测物体后重构出全视角的表面轮廓。该实验系统基于视觉结构光三维测量的工程原理,涉及数学建模、结构设计、电路设计、算法设计、软件开发等多个实践内容,是典型的复杂工程问题。在教学过程中,通过问题引导、方案设计、系统开发等环节培养学生的综合能力。 展开更多
关键词 复杂工程问题 能力培养 三维成像 实验系统
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机械设计小班研讨课建设与实践 被引量:1
14
作者 凌丹 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第S2期104-106,共3页
机械设计课程担负着培养学生掌握机械工程基础知识,进行复杂机械工程问题分析和方案设计能力的重要任务。机械设计课程有较强的工程特点,是从理论知识过渡到工程实际的桥梁。改革传统教学模式,构建基于研讨课堂,有助于激发学生的学习热... 机械设计课程担负着培养学生掌握机械工程基础知识,进行复杂机械工程问题分析和方案设计能力的重要任务。机械设计课程有较强的工程特点,是从理论知识过渡到工程实际的桥梁。改革传统教学模式,构建基于研讨课堂,有助于激发学生的学习热情,培养学生对复杂机械工程问题进行建模、分析的能力。同时有助于培养学生沟通、交流和撰写技术文档等方面的非技术能力。文中介绍机械设计课程小班研讨课建设思路和小班研讨课实施方案。 展开更多
关键词 机械设计 研讨课 复杂工程问题 非技术能力
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