【教學(xué)法分析】每名教師都應(yīng)該了解的--學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型理論

美術(shù)藝術(shù)館 2024-11-29 發(fā)布于寧夏

展開(kāi)全文

一、揭開(kāi)學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型的神秘面紗

學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型，顧名思義，是一種將學(xué)習(xí)過(guò)程比作波浪起伏、層層推進(jìn)的教學(xué)模式。它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑不應(yīng)是直線式的，而是由一系列相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的學(xué)習(xí)波組成。每個(gè)學(xué)習(xí)波都承載著特定的學(xué)習(xí)任務(wù)和知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)不斷積累和提升，學(xué)生最終能夠跨越知識(shí)的海洋，達(dá)到學(xué)習(xí)的彼岸。

二、學(xué)習(xí)波的核心構(gòu)成與運(yùn)作機(jī)制

具象任務(wù)與抽象知識(shí)的無(wú)縫對(duì)接
在學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型中，每個(gè)學(xué)習(xí)波都由兩部分構(gòu)成：具象的任務(wù)和抽象的知識(shí)。具象任務(wù)通常以項(xiàng)目、案例或問(wèn)題等形式呈現(xiàn)，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力；而抽象知識(shí)則是對(duì)這些任務(wù)背后原理、概念的提煉和總結(jié)，為學(xué)生提供深入學(xué)習(xí)和思考的基礎(chǔ)。這種結(jié)合使得學(xué)習(xí)過(guò)程既有趣又富有挑戰(zhàn)性，有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)框架。
“具象入、抽象出”的循環(huán)迭代
學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程遵循“具象入、抽象出”的原則。他們首先通過(guò)參與具體的任務(wù)或項(xiàng)目，在實(shí)踐中感受知識(shí)的魅力，然后逐漸從任務(wù)中抽象出普遍性的知識(shí)和規(guī)律，形成自己的理解和認(rèn)知。隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生將不斷經(jīng)歷從具象到抽象、再?gòu)某橄蟮骄呦蟮难h(huán)迭代過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化和升華。

三、人工智能教學(xué)實(shí)踐中的學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型

個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的定制

在人工智能教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型能夠根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和需求，定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。通過(guò)智能分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和反饋，系統(tǒng)可以為每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)適合其特點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)和知識(shí)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的教學(xué)。例如，對(duì)于編程基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，系統(tǒng)可以推薦更多針對(duì)基礎(chǔ)編程語(yǔ)法的練習(xí)和任務(wù)。

2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與任務(wù)挑戰(zhàn)

學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和任務(wù)挑戰(zhàn)的重要性。在人工智能教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生可以通過(guò)參與真實(shí)世界的項(xiàng)目或模擬項(xiàng)目來(lái)實(shí)踐和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。這些項(xiàng)目或任務(wù)通常具有一定的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。同時(shí)，通過(guò)參與項(xiàng)目或任務(wù)，學(xué)生可以鍛煉自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問(wèn)題解決和創(chuàng)新能力。例如，在數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)中，學(xué)生可以借助AIGC技術(shù)創(chuàng)作出具有鮮明民族風(fēng)格、高文化品位和獨(dú)特造型形式的游戲人物角色。

3.持續(xù)評(píng)估與動(dòng)態(tài)調(diào)整

學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型還強(qiáng)調(diào)持續(xù)評(píng)估和動(dòng)態(tài)調(diào)整的重要性。在人工智能教學(xué)實(shí)踐中，系統(tǒng)可以通過(guò)持續(xù)收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和反饋，來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)路徑的合理性。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)難度，以確保學(xué)生能夠持續(xù)進(jìn)步并實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。這種持續(xù)評(píng)估和動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制有助于確保學(xué)習(xí)過(guò)程的順利進(jìn)行和學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。

教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

三、目標(biāo)與內(nèi)容設(shè)計(jì)

（明確希望學(xué)生“去哪”，包括目的分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)內(nèi)容確定。）

1.目的分析

（所選1節(jié)課，要為學(xué)生畢業(yè)后工作領(lǐng)域或生活領(lǐng)域發(fā)揮什么作用？服務(wù)于學(xué)生完成什么工作任務(wù)？）

學(xué)生畢業(yè)后可從事的崗位包括但不限于人工智能工程師、機(jī)器學(xué)習(xí)工程師、移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者等。在這些崗位上，他們經(jīng)常需要將復(fù)雜的AI模型部署到資源受限的移動(dòng)設(shè)備上，以提高產(chǎn)品的智能化水平和用戶體驗(yàn)。本節(jié)課將使他們具備這一關(guān)鍵技能。

工作任務(wù)完成：學(xué)生將學(xué)會(huì)如何將訓(xùn)練好的模型轉(zhuǎn)換為適合移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的格式，并進(jìn)行必要的優(yōu)化（剪枝、量化與蒸餾等）以減少資源消耗和提高運(yùn)行效率。

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)

（基于工作任務(wù)分析，結(jié)合實(shí)際情況，確定知識(shí)、能力、素質(zhì)三維目標(biāo)）

知識(shí)目標(biāo)：

?理解模型轉(zhuǎn)換的基本概念和技術(shù)原理，包括不同格式（如TensorFlow Lite、Core ML、PyTorch、Keras等）之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。

?掌握模型優(yōu)化的基本方法，包括剪枝、量化、蒸餾等，以及這些方法對(duì)模型性能和資源消耗的影響。

能力目標(biāo)：

?能夠使用特定的工具（如ONNX、NCNN等）將訓(xùn)練好的AI模型轉(zhuǎn)換為適合移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的格式。

?能夠根據(jù)移動(dòng)設(shè)備的性能特點(diǎn)，選擇合適的優(yōu)化策略，對(duì)模型進(jìn)行剪枝、量化或蒸餾等優(yōu)化操作。

?能夠評(píng)估優(yōu)化后的模型性能，包括響應(yīng)時(shí)間、資源占用等指標(biāo)，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

素質(zhì)目標(biāo)：

?培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)實(shí)際操作和案例分析，提高學(xué)生對(duì)模型轉(zhuǎn)換與優(yōu)化技術(shù)的理解和應(yīng)用能力。

?引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注模型在移動(dòng)設(shè)備上的實(shí)際表現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和用戶導(dǎo)向意識(shí)。

?激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索精神，鼓勵(lì)他們?cè)谀Ｐ娃D(zhuǎn)換與優(yōu)化過(guò)程中嘗試新的方法和策略，以不斷提升模型的性能和用戶體驗(yàn)。

3.學(xué)習(xí)內(nèi)容確定

（基于工作任務(wù)分析，結(jié)合實(shí)際情況，確定教學(xué)主題，即學(xué)習(xí)內(nèi)容的條目，列出具體學(xué)習(xí)內(nèi)容）

1.深度學(xué)習(xí)模型部署基本流程

2.多應(yīng)用場(chǎng)景下模型格式轉(zhuǎn)換

3.模型優(yōu)化技術(shù)：剪枝、量化、蒸餾基本概念

4.實(shí)踐使用ONNX、NCNN等工具將模型進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化。

5.模型部署后的性能評(píng)估與優(yōu)化。

四、學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)

（設(shè)計(jì)學(xué)生“怎么去”，整體上要實(shí)現(xiàn)“以用領(lǐng)學(xué)”，基于本節(jié)課所在教學(xué)單元的學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)本節(jié)課引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的學(xué)習(xí)任務(wù)）

任務(wù)一：深度學(xué)習(xí)模型部署流程探索

任務(wù)描述：學(xué)生需要查閱相關(guān)資料，了解深度學(xué)習(xí)模型從訓(xùn)練到部署的基本流程，并繪制出流程圖。此任務(wù)旨在幫助學(xué)生建立對(duì)模型部署的整體認(rèn)識(shí)。

學(xué)習(xí)資源：提供深度學(xué)習(xí)模型部署的相關(guān)文獻(xiàn)、教程和案例。

成果形式：提交一份深度學(xué)習(xí)模型部署流程圖，并附上簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明。

任務(wù)二：模型格式轉(zhuǎn)換實(shí)踐

任務(wù)描述：學(xué)生需要選擇一個(gè)已訓(xùn)練好的AI模型，并使用ONNX、NCNN等工具將其轉(zhuǎn)換為適合移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的格式。此任務(wù)旨在讓學(xué)生熟悉不同模型格式之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。

學(xué)習(xí)資源：提供ONNX、NCNN等工具的使用教程和示例代碼。

成果形式：提交轉(zhuǎn)換后的模型文件，并展示轉(zhuǎn)換過(guò)程。

任務(wù)三：模型優(yōu)化技術(shù)探索與實(shí)踐

任務(wù)描述：學(xué)生需要了解剪枝、量化、蒸餾等模型優(yōu)化技術(shù)的基本概念和技術(shù)原理，并選擇一個(gè)優(yōu)化方法對(duì)自己轉(zhuǎn)換后的模型進(jìn)行優(yōu)化。此任務(wù)旨在讓學(xué)生掌握模型優(yōu)化的基本方法，并體驗(yàn)優(yōu)化過(guò)程對(duì)模型性能和資源消耗的影響。

學(xué)習(xí)資源：提供剪枝、量化、蒸餾等技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)、教程和案例。

成果形式：提交優(yōu)化后的模型文件，并展示優(yōu)化前后的性能對(duì)比（如響應(yīng)時(shí)間、資源占用等）。

任務(wù)四：模型部署后的性能評(píng)估與優(yōu)化

任務(wù)描述：學(xué)生需要將優(yōu)化后的模型部署到手機(jī)端，并進(jìn)行性能評(píng)估。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，學(xué)生需要提出進(jìn)一步的優(yōu)化建議，并嘗試實(shí)施。此任務(wù)旨在讓學(xué)生關(guān)注模型在移動(dòng)設(shè)備上的實(shí)際表現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和用戶導(dǎo)向意識(shí)。

學(xué)習(xí)資源：提供手機(jī)端模型部署和性能評(píng)估的相關(guān)教程和工具。

成果形式：提交性能評(píng)估報(bào)告和優(yōu)化建議，并展示優(yōu)化后的模型在手機(jī)端的表現(xiàn)。

總結(jié)：學(xué)習(xí)波設(shè)計(jì)模型強(qiáng)調(diào)以下內(nèi)容：

1.以學(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)習(xí)路徑由幾個(gè)學(xué)習(xí)波組成

2.一個(gè)“學(xué)習(xí)波”，是具象“任務(wù)”與抽象“知識(shí)”的綜合體

3.學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，一般是 “具象入、抽象出”

4.學(xué)生友好型教學(xué)，符合客觀基礎(chǔ)、匹配主觀動(dòng)機(jī)、支持學(xué)習(xí)目標(biāo)

本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來(lái)自：美術(shù)藝術(shù)館 > 《教務(wù)教研》

舉報(bào)/認(rèn)領(lǐng)