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學(xué)會合作、交流、傾訴,是新課標的要求。而指向交流、傾訴,則成為2012年中考作文命題的重要理念。以第二人稱代詞“你”作為交流、傾吐和關(guān)注的對象,大量出現(xiàn)在今年的命題中。譬如山東煙臺題《你是我最好的朋友》和浙江寧波題《你是我的一本書》,引導(dǎo)“我”與“你”進行交流。另外,江蘇揚州題《不能沒有你》、山東青島題《我終于明白了你的良苦用心》、四川德陽題《一路上有你》、貴州六盤水二選一題《一路上有你陪伴》等,有的有“我”出現(xiàn),有的沒有“我”,但“我 ”永遠是“你”的交流對象。這樣的命題方式,都為考生在情感交流方面提供了舞臺。
下面,我們先看兩篇“你”與“我”傾訴和交流的滿分作文。
你是我的一本書
浙江寧波考生
隔一程山水,轉(zhuǎn)眼又到了梅雨季節(jié)。穿過綿長的雨季,似乎能尋到夢中江南的一抹清影,將遠遠的夢境輕輕摘下,完成一本笑忘書。
雖然生在江南,我卻無法描繪出她的模樣。她應(yīng)該如同課本里所說那般,被一派清亮的湖水環(huán)繞著,白墻黛瓦流淌著她眉宇之間的秀氣,還有掛在屋檐邊上的大紅燈籠,和暮色四合時即將穿過橋洞的烏篷船與船槳留下的精致水紋。
而家鄉(xiāng)像極了背著行囊走四方的少年,手中的鋤頭剛抵到金礦,就迫不及待地卸下了身上的行囊。一座座高樓大廈拔地而起,山水退了一程又一程。
而那一日見到了上林湖的面容,我終于找到了尋覓已久的一本書。
踩著腳下厚重的青瓷碎片,我竟有了一種想要落淚的錯覺。此時的上林湖繚繞在煙波霧影之中,好像朦朧中就會出現(xiàn)一個丁香般的女子,優(yōu)雅地倚著船舷,與我共賞上林湖這看不厭的湖光山色。這洞天,確確實實是家鄉(xiāng)的一隅,卻沒有了往日的喧囂煩擾。這里綠樹環(huán)合,但絲毫沒有小石潭那般的悄愴幽邃。澄澈的水中又映出另一個洞天來,山水相擁環(huán)抱,像是各懷心思的少年早在心里埋下了“為伊消得人憔悴”的種子。還有那水鳥,輕盈地落在水面上,只激起幾層薄薄的漣漪,那眼神里包含了道不清說不明的溫柔。它將頭深深地埋進翅膀里去,把靈動的脖子展現(xiàn)得淋漓盡致。它愛這土地。
上林湖啊,原來你才是我心里那本名為江南的書啊。這書里的剪影,并不是白墻黛瓦小橋流水,而是你湖中那抔能洗鉛華的湖水,是這洞天里看不厭的湖光山色,是青瓷堆砌起來的文明碎片。這樣不經(jīng)塵染的你,竟如此輕易而完整地書寫了我心中的江南。
燈影槳聲里,天猶寒,水猶寒,夢里絲竹輕聲唱。山是歸根山,水是忘情水,無論今后我漂泊何處,你都會與我相伴。你就是我心中那一本永恒的書,讓我浮躁的心田那么清亮、那么沉靜的湖——上林湖!
點評:
通篇用第二人稱“你”娓娓道來,猶如面對面的傾訴、交流,拉近了“我”和上林湖的距離??忌迷娨獾恼Z言和飽滿的情感,牽引著讀者進入上林湖這一既具優(yōu)美風(fēng)景又富文化底蘊的寧波名勝,并將“一本書”的內(nèi)涵演繹得深刻而極富韻味。清澈,寧靜,優(yōu)雅,萬物和諧……上林湖為考生尋到了內(nèi)心深處的江南,也為江南書寫了一本書。江南之韻、上林之美,在考生不俗的文采之中自然相融,顯示出考生極強的文字駕馭能力。
我終于明白了你的良苦用心
山東青島考生
“喂!朋友就是這么當(dāng)?shù)膯??為什么到最后你都沒肯拉我一把?”從心底釋放出來的怒氣和不解,此刻徹底將我的理智淹沒,我頭也不回地和她背道而馳。
聒噪的蟬在樹上無休止地叫著,仿佛在祭奠這段快要破碎的友情。頭頂上毒辣的太陽耀武揚威地照著大地,透過樹陰照向煩悶的我,使我更加苦惱。在樹下躲避陽光,思緒又被拉回到上午……
陽光和現(xiàn)在一樣毒辣,而我們班卻在操場上進行800米跑步測試,這對于沒有運動細胞的我來說,無疑是一種煎熬。可她卻是出了名的跑得快,聽到測試的消息她的臉上還露出了欣喜不已的表情。
“嘭!”隨著發(fā)令槍聲,她像離弦的箭一樣沖到最前邊。在驚嘆的同時,我只能老老實實跟著大部隊的步伐。操場上升騰起一絲絲熱氣,如同我的怨氣。
一圈,兩圈……終于到了最后階段。在我硬著頭皮、邁著灌鉛似的腿繼續(xù)奔跑時,她早已過了終點。我不停地向她擺手,希望她能拽著我一起跑,可她竟站在原地?zé)o動于衷,只是大聲喊:“快跑??!堅持!”絲毫沒有要跑過來幫我的跡象。我的心仿佛從燥熱一下跌入了冰窖,最后不知是什么力量驅(qū)使我跑完全程。
坐在樹下的我,百無聊賴地看著眼前的行人,目光忽然被一對母子所吸引。那位母親眼前的兒子剛剛學(xué)會走路,突然跌倒在地,哇哇大哭。可母親卻沒有去扶的意思,只是在他旁邊說:“自己摔倒,可以自己爬起來,加油!要靠自己的努力!”
聽到這兒,我會心地笑了,酷熱帶給我的煩悶頓時也煙消云散了。因為此刻,我真正明白了你的良苦用心。
點評:
文中寫“我”最怕長跑,而朋友最擅長長跑,“我”滿心希望朋友能幫自己一把,但沒想到朋友卻絲毫不理解“我”的心情,讓“我”一個人跑完全程?!拔摇睗M肚子的委屈無人傾訴。校園環(huán)境的嚴酷悶熱,更加渲染了“我”極度郁悶的心情。文章除卻第一人稱“我”之外,還使用了第三人稱“她”來講述故事。之所以運用第三人稱,是因為考生在強調(diào)“我”的誤解,所以用“她”似乎在拉開兩人的情感距離。文末,當(dāng)看到孩子學(xué)走路的一幕,“我”終于理解了朋友的良苦用心,舒心微笑,所以用“你”來拉近距離。人稱的變化,體現(xiàn)了考生情感的變化。
讓“我”與“你”真誠交流
寧波作文題寫作的角度很多,可以寫人、物、大自然,也可以寫家長、名人、同學(xué)、朋友等,只要對自己有幫助、有啟示,值得在人生中細細品味的,都值得寫,“你”都會是“我”生命中獨特的“一本書”。
第二人稱“你”,大都用在書信體寫作上。但2012年中考作文題涉及到第二人稱寫作的,除卻四川宜賓外,其他省市都不是書信體。從此可以看出,命題者開始創(chuàng)新,開始關(guān)注傾訴和交流的重要性,開始把作文和做人提升到一個更高的實踐層次。用第二人稱寫作便于抒情和說理,增加親切感,好像是作者面對面與讀者娓娓而談一樣,無形之中拉近了兩者之間的距離。
[關(guān)鍵詞] 韌性 應(yīng)激 韌性概念 韌性結(jié)構(gòu)內(nèi)涵
應(yīng)激理論表明應(yīng)激源可以是重大的事件(戰(zhàn)爭、災(zāi)難、貧窮),也可以是日?,嵓殻ㄈ穗H交往不和諧、戀愛失敗、受人排擠等)。由此可見,人一生中難免會遇到各種創(chuàng)傷、悲劇等生活逆境。面對這些,人們怎樣承受和度過這一危機時刻?發(fā)展心理學(xué)家提出,為什么許多身處逆境的兒童并沒有被打倒,甚至發(fā)展成為“有信心、有能力、有愛心”的人?關(guān)于這些問題,國外自20世紀70年代開始關(guān)注,到今天已經(jīng)形成一個新的研究主題——韌性(resilience)。發(fā)展心理學(xué)、咨詢心理學(xué)、教育心理學(xué)等眾多領(lǐng)域圍繞這個主題做了許多有意義的研究,形成了對個體面臨逆境時應(yīng)激心理反應(yīng)研究的獨特視角。本文將從韌性的起源、概念、理論與內(nèi)涵、測量、發(fā)展趨勢等方面對韌性的研究成果做一回顧與總結(jié)。
一、韌性研究的起源
縱觀應(yīng)激研究過程,從應(yīng)激理論模型可以發(fā)現(xiàn),韌性的概念是從應(yīng)激理論的研究中發(fā)展而來。Selye(1956)提出的應(yīng)激反應(yīng)模型,該模型把應(yīng)激看作是人或動物有機體對環(huán)境刺激的一種生物學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,在這一理論指導(dǎo)下,研究重點是應(yīng)激產(chǎn)生的軀體癥狀。應(yīng)激的刺激理論模式:該模型將應(yīng)激定義為能夠引起個體經(jīng)常反應(yīng)的外部刺激,比如,工作失業(yè)、比賽失敗等。在這一理論指導(dǎo)下,研究者往往看重應(yīng)激源。Holme(1967)等人在這方面進行了細致的研究。美國心理學(xué)家Lazarus(1978)提出的應(yīng)激的CPI模型,即認知-現(xiàn)象學(xué)相互作用模型。此模型強調(diào)個體對應(yīng)激的認知評價過程,認為思維、經(jīng)驗以及個體所體驗到的事件是決定應(yīng)激反應(yīng)的直接動因。在這一理論指導(dǎo)下,研究重點看重認知對應(yīng)激事件后心理反應(yīng)的影響。應(yīng)激系統(tǒng)模型,它采用系統(tǒng)的觀點來了解自我調(diào)節(jié)系統(tǒng),從而實現(xiàn)了內(nèi)部平衡狀態(tài)的控制。即系統(tǒng)會采取自我調(diào)節(jié)行為來恢復(fù)到理想狀態(tài)。Carver和Scheier(1982)把應(yīng)激系統(tǒng)模型應(yīng)用于健康心理學(xué)中,創(chuàng)立了應(yīng)激心理學(xué)研究新模式。在這一理論的指導(dǎo)下,研究者主要針對長期處在嚴重困境和壓力之下,個體發(fā)展的差異性進行了研究。這一研究促進了韌性作為一個重要研究課題的確立。
由以上的發(fā)展趨勢可以看出,前三者的研究側(cè)重調(diào)查逆境的壓力、疾病、缺陷。后者研究側(cè)重研究處境不利兒童群體差異和個體差異,挖掘個體自身的優(yōu)點和潛能。由此可見韌性是結(jié)合了應(yīng)激心理學(xué)和健康心理學(xué)的研究成果,它摒棄了以往病理心理學(xué)模式轉(zhuǎn)而倡導(dǎo)積極心理學(xué)思想,開啟了個體面臨挫折時應(yīng)激心理反應(yīng)研究的新概念。
二、韌性的概念
韌性概念是在對抗性、易染性、應(yīng)對和抗壓力的研究中逐漸發(fā)展而形成的。從危機應(yīng)對的觀點出發(fā),探討了保護性因子對個體發(fā)展適應(yīng)性行為的影響。因此起初使用的是保護因子,保護機制概念。在隨后的研究過程中,許多研究者逐漸用resilience來代表保護因子和機制。
韌性是個復(fù)雜的現(xiàn)象,目前對于韌性界定仍然不夠清晰。對于韌性的定義大致可以分為三類:
1.作為人格特質(zhì)的韌性,如把韌性定義為一種能夠從痛苦的經(jīng)歷中恢復(fù)、甚至獲得力量和成長的能力。
2.作為適應(yīng)過程的韌性,如Luthar等人認為,韌性是指一種動態(tài)的過程,它是個體面對重大生活逆境,保護性因素之間相互作用,致使個體積極適應(yīng)的過程。
3.作為適應(yīng)結(jié)果的韌性,如Fonagy,Steele,Higgitt等人,描述韌性是在困難狀態(tài)中的正常發(fā)展。Rutter將韌性描述為處于高危環(huán)境中個體,積極的、發(fā)展性的適應(yīng)結(jié)果,這些結(jié)果有時比預(yù)期的還要好。無論是把韌性定義成能力、過程、還是結(jié)果,都是在強調(diào)其行為改變是朝向積極的、正向的目標,是描述成功克服逆境的過程。
三、韌性的理論
韌性有三種理論模型,Lewis研究者指出韌性的理論模型最大的貢獻有助于更加深刻的理解韌性的概念,并且為研究者了解韌性內(nèi)涵提供理論依據(jù)。
Mrazek和Mrazek兩位研究者形成了韌性的生態(tài)模型,這種模型結(jié)構(gòu)是指危險因素和個人特質(zhì)相互作用的過程。研究者定義了十二種人格特質(zhì)它是高韌性的內(nèi)在特質(zhì):(1)成熟;(2)對于危險的快速反應(yīng);(3)尋找信息;(4)決定危險;(5)利他主義;(6)重新認知痛苦經(jīng)歷;(7)積極參與活動;(8)積極抵抗的能力;(9)對于關(guān)系的理解;(10)堅信被愛;(11)樂觀、希望;(12)與不利影響的分離。
一年以后,韌性的生態(tài)模型得到發(fā)展,F(xiàn)lzch形成了生命循環(huán)的模型。Flzch指出個體一生經(jīng)歷八個階段:出生、兒童期、青少年、單身、結(jié)婚、為人父母、中年期、老年期。每一階段都有具體的挑戰(zhàn)、責(zé)任、特點、要求人們恰當(dāng)?shù)倪m應(yīng)與改變,以便有效的應(yīng)對環(huán)境中的壓力。
十年后,生態(tài)模型和生命循環(huán)模型都得到發(fā)展,Glantz和Johnson形成了韌性的轉(zhuǎn)變模型,他們定義韌性為交互作用過程的結(jié)果。包括以下幾方面:(1)具有韌性個體的個人人格特點;(2)外在資源;(3)個人特質(zhì)與外在環(huán)境交互作用的過程。
三種理論模型,無論是生態(tài)模型、生命循環(huán)模型、還是轉(zhuǎn)變模型核心點都在挖掘個體個人特質(zhì)、應(yīng)對技巧和外在資源,正是這些因素能夠與生命中的轉(zhuǎn)折點或者一些危險因素進行抗衡,最終達到良好的適應(yīng)。可見,韌性理論的基礎(chǔ)就是如果保護性因素在個體或者是個人環(huán)境中出現(xiàn)的話,危機中的個體能夠克服逆境,保持積極適應(yīng)。因此越來越多的研究者對保護性因素的研究感興趣,認為韌性的內(nèi)涵就是內(nèi)外保護性因素。
四、韌性的內(nèi)涵
韌性水平的高低取決于內(nèi)外的保護性因素。Rutter定義保護性因素是指影響個體調(diào)整、改善或改變其對危險環(huán)境反應(yīng)的因素,這種調(diào)整、改善和改變的目的是對適應(yīng)不良的預(yù)先應(yīng)對,即防止適應(yīng)不良的產(chǎn)生。因此國外研究者對于內(nèi)外保護性因子做了大量的研究。
大陸學(xué)者,劉取芝,吳遠根據(jù)以往的研究為基礎(chǔ),對保護性因素做了全面的總結(jié)。
1.保護性因素分成兩類
(1)個性因素
個性因素是早期關(guān)于保護性因素研究的主要著眼點,指個體內(nèi)部的,有助于逆境中的個體克服逆境并能積極發(fā)展的特質(zhì)性因素。研究者們發(fā)現(xiàn),內(nèi)控性、高自尊、對未來的樂觀展望、忠誠的宗教信仰等都是有韌性能力 (resilient)個體的個性特征。Tusaic和Dyer(2004)將個性中的保護性因素分為兩類:認知因素(cognitive factors)和特殊能力(specific competencies)。
(2)環(huán)境因素
環(huán)境因素包括來自于家庭、學(xué)校和社區(qū)等更大的社會范圍的積極因素。首先是家庭環(huán)境因素。家庭作為個體成長的最初和最重要場所,其環(huán)境和氛圍是韌性的重要影響因素。通過對嬰兒期、兒童期和青少年期的家庭經(jīng)歷的研究,研究者們發(fā)現(xiàn)了許多與家庭有關(guān)的保護性因素。其次是“學(xué)校環(huán)境因素”學(xué)校氛圍也是韌性的重要影響因素“積極的學(xué)校氛圍”,“良好的同伴關(guān)系”等對于韌性的培養(yǎng)非常有意義。再次是社區(qū)環(huán)境因素,社區(qū)環(huán)境同樣被認為對韌性的發(fā)展有著非常重要的影響。一般認為,成長于較差社區(qū)的孩子比成長于較好社區(qū)的孩子更容易出現(xiàn)消極的適應(yīng)結(jié)果。
國外學(xué)者Polk根據(jù)韌性定義的發(fā)展,把保護性因素進行了重新的分類,從而幫助大家理解韌性動態(tài)過程。
2.韌性的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)應(yīng)該分成四類
(1)性格類型,指那些個體具有的,作為保護因子的特質(zhì),包括身體與心理特征,如智力、自尊、自信和自我效能。
(2)關(guān)系類型,指那些獲得社會支持的社交技巧、自覺服從社會規(guī)范和群體規(guī)范。
(3)哲學(xué)類型,包括有意義的人生經(jīng)驗、目標感和對生活的合理認識。
(4)環(huán)境類型,指與環(huán)境聯(lián)系的應(yīng)對策略、認知策略、問題解決策略、目標管理策略和預(yù)測事情結(jié)果的能力等。
美國心理學(xué)會(American Psychological Association)將韌性的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)分成:一種關(guān)系——與家人與其他人保持一種良好的支持關(guān)系,這種關(guān)系能夠創(chuàng)造愛和信任,能夠規(guī)范角色,能夠給予鼓勵和讓人安心,從而增強個人的韌性;一種能力——制定切合實際的計劃一步一步實現(xiàn)目標的能力;一種態(tài)度——積極的看待自己,對自己有信心;一種技能——溝通和解決問題的技能;一種力量——一種控制沖動和強烈情緒的力量。
從以上分析可以看出,雖然韌性的結(jié)構(gòu)和內(nèi)涵仍然沒有達成一致,但是韌性的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)正在不斷的完善,由簡單的保護性因素發(fā)展到對保護性因素進行分類、整理和建構(gòu)上。
五、對測量工具的研究
韌性概念的不統(tǒng)一,導(dǎo)致了對韌性的測量有不同的思路,不同學(xué)者根據(jù)自己對韌性概念的理解,編制不同的韌性量表。韌性作為個人特質(zhì)的量表,例如Wagnild, Young根據(jù)對適應(yīng)良好的喪偶的老年婦女的研究而編制的成人韌性量表。韌性作為一種過程的量表,例如由Constantine等編制健康青少年韌性量表,主要通過測量個體獲得的社會資源的豐富性程度來測量個體的韌性。目前國外比較流行的有Connor和Davidson的韌性量表已經(jīng)在臨床治療中得到了應(yīng)用和驗證,它能較好地反映出創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(簡稱 PTSD)患者在臨床治療過程中整體適應(yīng)狀況的改善,這個量表涉及到能力、忍受消極情感、接受變化、控制、精神影響等5個因素。 Block和 Kreman 的韌性量表權(quán)威性較高,這個量表因為題量少(14個題目)又可與其它人格量表一起使用而受到歡迎。
六、未來的研究方向
1.研究范圍應(yīng)進一步擴大
以往的研究主要集中對于貧困家庭的青少年、離異家庭的青少年以及災(zāi)難后青少年的研究,今后研究的范圍應(yīng)進一步擴大例如可以對癌癥病、艾滋病、恐怖事件 、虐待、種族歧視等更多種類的高危情境進行研究。研究年齡跨度也應(yīng)進一步擴大,由青少年擴大到中年人和老年人。例如一個老化研究發(fā)現(xiàn),韌性強的老年人會認識到身體機能的衰退并不意味著生活走下坡路,收入低不等于不幸福,他們依然意志高昂,對生活很滿意。
2.研究領(lǐng)域應(yīng)進一步細化
韌性是盡管面臨挑戰(zhàn)、逆境,但能夠成功適應(yīng)的能力、結(jié)果、過程。后續(xù)研究者對定義中的成功適應(yīng)這個狀態(tài)提出了質(zhì)疑,因為研究結(jié)果顯示人們并不能在所有的領(lǐng)域都顯示出成功的適應(yīng),例如Luthar等人證明一些高危環(huán)境的兒童,在一領(lǐng)域中顯示出積極適應(yīng),在另一領(lǐng)域顯示出問題。由此可見研究者應(yīng)該具體說明特殊的領(lǐng)域,應(yīng)該澄清在一些領(lǐng)域的適應(yīng)決不意味著在所有領(lǐng)域都積極適應(yīng)。鼓勵研究者越來越多的使用限制性的術(shù)語,例如“學(xué)業(yè)韌性”“情緒韌性”和“行為韌性”,從而不僅使得韌性的術(shù)語更加精確,而且使得韌性的研究更加具有針對性。
3.研究理論應(yīng)進一步完善
韌性的研究缺乏完善和堅實的心理學(xué)理論基礎(chǔ),韌性的結(jié)構(gòu)、內(nèi)涵、定義至今沒有統(tǒng)一的結(jié)論,每個測驗的編制者都有自己的理論構(gòu)想和操作性定義,致使韌性研究的推廣性、可信性受到質(zhì)疑。另外韌性的內(nèi)涵的研究多數(shù)只停留在靜態(tài)的保護性因素研究上,對于“韌性是如何產(chǎn)生作用”的問題沒有令人滿意的解答。例如,韌性所涉及的這些保護性因素如何構(gòu)成一個完整的動力系統(tǒng),互相激發(fā)和促進的?未來研究的方向應(yīng)該提出一種理論,此理論可以通過探討保護性因素之間的相互作用這種方式,去解釋韌性,及把靜態(tài)因素變成過程機制。
參考文獻
[1]于肖南:心理應(yīng)激理論透視及教育應(yīng)用.現(xiàn)代教育科學(xué),2002,12(8):14~16
[2]Werner E E. Children of the Garden Island. Scientific American, 1989,260(4):106~111
[3]Selye H.The stress of life [M].NewYork:McGraw-Hill,1956
[4]Holmes T H, Rahe R H.The social read justment rating scale.Psychosomatic Medicine, 1967, (11):213~218
[5]Lazarus R S, Folkman S.Stress, appraisal and coping[M].NewYork: springer, 1984. Mastern A S. Ordinary magic:Resilience process in development. American Psychologist, 1978, 56(3):227~238
[6]Carver C S, Scheier M R.Control theory:A useful conceptual frame work for personality social,clinical,and health psychology. Psychological Bulletin.1982, (92):111~135
[7]Masten A S. Ordinary magic: Resilience process indevelopment. American psychologist, 1998, 56(3):227~238
[8]Seligman M Csikszentimihalyi M. Positive psychology: An introduction. American Psychologist, 2000, 55(1):5~14
[9]岳曉東壓彈:應(yīng)激心理學(xué)的新概念.社會學(xué)叢刊,2006,(1):15~18
[10]Jew C .Green L K.Kroger J.Development and Validation a measure of resiliency.Measurement & Evaluation in Counseling & Development, 1999, (32):75~90
[11]uthar S.Vulnerability and resilience: A study of high-risk adolescents.Child Development, 1991, (62):600~616
[12]Luthar S, Cicchetti D, Becker B.The construct of resilience: A critical evaluation and guidelines for future work[J].ChildDevelopment, 2000, 71(7):543~562
[13]Fonagy P, Steele.H, Higgitt. The Emanuel Miller Memorial Lecture, 1992
轉(zhuǎn)貼于 [14]Rutter M.Psychosocial Resilience and protective mechanisms.American Journal of Orthopsychiatry,1987, 57(3):316~331
[15]Lewis M K.Differences in emotional intelligence and related constructs among academically resilient and academically nonresilient African American undergraduate students.doctor of philosophy. Michigan State University, 2003:1~167
[16]Mrazek P J, Mrazek D A.Resilience in child maltreatment victims: Oddgeir Griborg.D, Barlaug.M, Marycruz. D, Measueing protective factors and resilience traits in youth: the healthy kids resilience assessment, seventh annual meeting of the society for prevention research, 1987
[17]Flach F.Resilience: Discovering a new strength at times of stress.New York:Ballantine books,1998
[18]Glantz M D, Johnson J L.Resilience and development: Positive life adaptations, New York: McGraw-Hill, 1999
[19]Polk L V.Development and validation of the Polk Patterns Scale.DNSc.The Catholic University of America, 2000
[20]Henderson N, Milstein M M.Rsiliency in schools: Making it happen for students and educations.Thousand Oak, CA: Corwin, 1996
[21]Christopher M.Risk factors, Protective factors, Vulnerability, and Resilience: A framework for understanding and supporting the adult transitions of youth with high incidence disabilities.RemedialandSpecialEducation, 2003, l24 (1):16~26
[22]劉取芝吳 遠壓 彈:關(guān)于個體逆境適應(yīng)機制的新探索,湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報,2005,11(3):111~114
[23]Polk L V.Toward a middle-range theory of resilience.Advances in nursing science.Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 1997, (35):231~257
[24]Wagnild.G M, Young.H.M.Resilience among older women.Image: journal of nursing scholarship, 1990, 22(4):252~255
[25]Constantine N, Bernard B, Diaz M. Measuring protective factors and resilience traits in youth: The health kids resilience assessment. Unpublished Work, 1999
[26]Connor K M,Davidson J R T. Development of a new resilience scale: the Connor- Davidson Resilience Scale (CD-RISC). Depression and Anxiety,2003,18(6):76~28
[27]Block J, Kreman A M.IQ and Ego-resiliency: Conceptualnd empiricalconnections and separateness. Journal of ersonality and Social Psychology, 1996,70(2):349~361
[28 ]Wagnild G. Resilience and successful aging: comparisonamong low and high income older adults. Journal ofGerontological Nursing, 2003, 29(12):42~49
[29]Garmezy N,Masten A.S,Tellegen A.The study of stress and competence in children[J].Abuilding for developmental psychopathology,1984,55(4):97~111
[30]Luthar S.S. Methodological and conceptual issues in research on childhood resilience[J].Journal of Child Psychology and Psychiatry, 1993,34(5):441~453
[31]Wang M.C,Haertel G..D,Wahlberg H.J.Educational resilience in inter cities[D].NewYork:Cor-nell University Press,2004
關(guān)鍵詞:虛擬人;骨架提??;數(shù)據(jù)驅(qū)動;運動合成;形象化建模 文獻標識碼:A
中圖分類號:TP391 文章編號:1009-2374(2017)01-0003-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.002
1 概述
虛擬人是人類在虛擬環(huán)境中的化身,即人體在虛擬環(huán)境中的幾何特性與行為特性的表示。在現(xiàn)代計算機應(yīng)用技術(shù)中,虛擬人應(yīng)用主要集中在虛擬試衣、虛擬維護、軍事訓(xùn)練、交互游戲、動畫和影視特效制作和虛擬康復(fù)訓(xùn)練等方面。除了上述應(yīng)用之外,還可以利用虛擬人完成很多模擬性的實驗,這樣可以大大降低實驗的風(fēng)險和成本。虛擬人作為人類的化身,按理應(yīng)該具備人體的基本特性。但是人體是一個較為復(fù)雜的生命體系統(tǒng),由骨骼、皮膚、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)等組成,其中關(guān)節(jié)和骨骼的自由度較多,想要完全構(gòu)建出一個具備生理特征的數(shù)字化虛擬人,難度非常大。目前,虛擬人技術(shù)所要解決的問題就是在保證人體基本結(jié)構(gòu)不變的前提下,如何有效地對人體骨骼結(jié)構(gòu)進行簡化處理,構(gòu)建出具有逼真外形的虛擬人模型。由于肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的建立存在著很大的困難,研究的難度巨大,所以骨骼模型往往會忽略掉肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)。依據(jù)人體解剖學(xué)原理,人們制定了兩個重要的國際標準H-Anim和MPEG-4來表示虛擬人骨骼結(jié)構(gòu),主要是將人體的骨骼和關(guān)節(jié)進行簡化,減少其自由度,這樣可以降低建模的難度。人們在遵循這兩種標準的基礎(chǔ)上,通過使用基于幾何的方法、基于二維照片重構(gòu)方法和基于人體測量學(xué)的方法等,構(gòu)造了形象化的虛擬人,但是沒有充分考慮運動合成的效率問題。
本文在兼顧虛擬人形象化建模的同時考慮到要滿足運動合成的實時性要求,提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的虛擬人運動合成方法。首先,在分析人體層次化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將人體運動捕獲數(shù)據(jù)BVH進行簡化處理;其次,選擇三維人體造型軟件Poser中相關(guān)人物模型提取其骨架結(jié)構(gòu),將運動捕獲數(shù)據(jù)BVH映射到此骨架結(jié)構(gòu),根據(jù)運動約束條件對虛擬人運動姿態(tài)進行調(diào)整,建立符合H-Anim標準的形象化的虛擬人模型;再次,將皮膚網(wǎng)格模型與骨架結(jié)構(gòu)進行綁定,骨架帶動皮膚網(wǎng)格發(fā)生變形,產(chǎn)生逼真、平滑的虛擬人運動;最后,通過相關(guān)實驗證明了該方法的有效性。
2 運動捕獲數(shù)據(jù)分析
本文將使用美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(CMU,Carnegie Mellon University)提供的免費的運動捕獲數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的運動數(shù)據(jù)進行分析。人體運動捕獲數(shù)據(jù)能夠直接記錄人體的運動行為并將其生成計算機動畫。運動捕獲數(shù)據(jù)中包含著豐富的細節(jié)信息,自然逼真。捕獲到的運動數(shù)據(jù)描述了骨架結(jié)構(gòu)和各時間點的參數(shù)。運動數(shù)據(jù)有很強的復(fù)用性,可以提高動畫制作的效率。運動捕獲數(shù)據(jù)文件格式有ASF/AMC、C3D、CSM、HTR、BVH等許多種類型,其中BVH是一種通用的人體特征動文件格式,可以將上述不同類型的運動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BVH格式的運動數(shù)據(jù)。下面將重點介紹BVH格式的運動捕獲數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。
BVH文件包含骨架信息和關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),將人體結(jié)構(gòu)用樹形結(jié)構(gòu)來表示。BVH格式文件主要分為兩部分:第一部分按照層級關(guān)系定義了關(guān)節(jié)樹和每個關(guān)節(jié)點的名稱、通道數(shù)目、關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)之間的相對位置,即人體各部分的骨骼長度;第二部分記錄了運動的數(shù)據(jù),定義了動作數(shù)據(jù)幀以及幀之間的時間間隔。在捕獲數(shù)據(jù)中還包括一些人體運動的約束信息,例如運動的物理約束、運動特點等。約束信息被認為是人體運動數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù),可將其指定給一幀、一個幀序列或整個運動片段。另外,運動捕獲數(shù)據(jù)包含人體關(guān)節(jié)點很多,為了加速渲染,需要將人體結(jié)構(gòu)進行簡化處理,選取重要的人體關(guān)節(jié)點,其中髖關(guān)節(jié)Hip為根節(jié)點。
根節(jié)點Hip包含人體模型在三維場景中的坐標值(X,Y,Z)和3個旋轉(zhuǎn)參數(shù);對于非根節(jié)點Joint,則只含有偏移量Offset和旋轉(zhuǎn)度,其中偏移量Offset表明該節(jié)點針對它的父節(jié)點的偏移位置。而末端效應(yīng)器End Site表示終結(jié)遞歸,該關(guān)節(jié)的定義到此為止。數(shù)據(jù)塊以Motion關(guān)鍵字開始,其中Frames定義了動畫幀數(shù),F(xiàn)rame Time定義了幀率。
3 算法實現(xiàn)
3.1 人物模型選擇
通常可以使用激光掃描和二維照片測量的方法構(gòu)建虛擬人表面模型。但考慮到這些精密儀器成本比較昂貴,使用時需要復(fù)雜的環(huán)境和專業(yè)的知識。對于絕大部分應(yīng)用系統(tǒng)而言,采用這些精密儀器獲得高密度的數(shù)據(jù)集是一種資源的浪費,是完全沒有必要的。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,選用人體建模軟件Poser中的人物模型作為運動合成的對象,取代對真實人體進行三維掃描建立的數(shù)字化人體模型。主要利用Poser平臺提供的交互式的運動數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出功能菜單,預(yù)先將簡化后的BVH運動數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Poser平臺中的人物模型,產(chǎn)生相應(yīng)的動作,以便用戶觀察其動作姿態(tài)。根據(jù)實驗內(nèi)容,我們將不同的運動數(shù)據(jù)BVH文件導(dǎo)入到Poser平臺中對應(yīng)的不同的人物模型,發(fā)現(xiàn)Poser平臺中的人物模型與BVH定義的人體層級關(guān)系以及關(guān)節(jié)點的數(shù)目不一致性,導(dǎo)致運動數(shù)據(jù)驅(qū)動人物模型時發(fā)生扭曲變形,產(chǎn)生的動作姿態(tài)不符合運動特征。另外,Poser平臺中人物模型各個部分已預(yù)先進行了連接,設(shè)置了運動約束,需要手動對人體姿態(tài)進行調(diào)整,但有時其姿態(tài)的調(diào)整可能是無效的。
3.2 人體骨架的提取
人體表面模型較為復(fù)雜,在建模時需要由2000多個多邊形組成。我們將Poser平臺中的人物模型導(dǎo)出OBJ格式的文件進行解析。不同的人體骨架提取方法,主要思想是對人體模型進行分解確定人體的拓撲結(jié)構(gòu),將各部分網(wǎng)格模型進行簡化并平滑收縮處理,提取出曲線骨架以后再提煉出符合H-Amin層級結(jié)構(gòu)的骨骼,這樣可以保存原有的人體拓撲結(jié)構(gòu)。
3.3 骨架與皮膚層建立映射關(guān)系
人體骨架提取出來以后,需要將虛擬人皮膚層與骨架綁定。當(dāng)運動數(shù)據(jù)BVH驅(qū)動人體骨架運動時,骨架將會帶動皮膚變形產(chǎn)生逼真的人體動畫。虛擬人皮膚層與骨架的綁定,本文將采用蒙皮變形技術(shù)。蒙皮變形技術(shù)是骨骼皮膚動畫的關(guān)鍵技術(shù),所謂的皮并不是模型的貼圖而是將網(wǎng)格中的頂點綁定在骨骼上,表示頂點受骨骼的影響以及影響的權(quán)重(Weight)。傳統(tǒng)的頂點混合蒙皮算法僅對皮膚頂點做了一個線性混合插值,存在皮膚塌陷和打結(jié)的缺點。
4 實驗結(jié)果和分析
為了驗證該方案的可行性,我們x擇在Intel Core i3 2.53GHz 2048MB的PC機上,在Windows 10操作系統(tǒng)下,使用Microsoft Visual Studio 2015集成開發(fā)環(huán)境并結(jié)合OpenGL開發(fā)包和Poser 9來實現(xiàn)。根據(jù)研究的內(nèi)容,將Poser平臺中的人物模型保存為OBJ格式的文件進行讀取,從中提取出人體骨架,并實現(xiàn)了與皮膚層的綁定。在完成了蒙皮之后,用BVH數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬人運動,實驗截取了一個周期內(nèi)人體步行的序列片段,從算法的效率以及運動的逼真度進行分析,可以驗證該方法的有效性。
5 總結(jié)與展望
虛擬人運動合成技術(shù)研究關(guān)注的焦點是如何實現(xiàn)運動合成的實時性和高效性。在虛擬試衣、交互游戲、動畫和影視特效制作等領(lǐng)域,除了注重運動合成的效率,還會特別關(guān)注虛擬人的外形,形象化的人物模型將會增加用戶的沉浸感,增加用戶的樂趣。在綜合考慮上述兩方面因素的基礎(chǔ)上,本文提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的虛擬人運動合成方法。我們選用人體建模軟件Poser平臺中的模型作為運動合成的對象,可以改變傳統(tǒng)的形象化建模方法耗時耗力的缺點,加快形象化建模的速度,提高渲染的速率。此外,為了加快虛擬人運動合成的速度,從Poser平臺中的人物模型提取出其符合H-Amin標準的人體骨架,將人體骨架與皮膚層進行映射,通過BVH運動數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬人運動合成。
參考文獻
[1] J.Hou,F(xiàn).Xu,L.Wu,H.H.Mi.Avatar-based
human communication:a review[J].International
Journal of Modelling and Simulation,2012,(4).
[2] 何長鵬,侯進,王獻.基于骨骼的三維虛擬人運動合
成方法研究[J].計算機工程與科學(xué),2014,36(4).
[3] 宋慶文,周源華.一種基于模型的人體建模系統(tǒng)[J].
計算機應(yīng)用與軟件,2004,21(1).
[4] 呂治國,李焱,賀漢根.基于Poser模型的三維人體建
模方法[J].計算機工程,2008,34(13).
[5] 趙建軍,魏毅,夏時洪,等.基于物理的角色動畫合
成方法綜述[J].計算機研究與發(fā)展,2015,52(12).
關(guān)鍵詞 高職教育 五步還原 工學(xué)結(jié)合 人才培養(yǎng)
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
1 五步還原,全程職業(yè)模擬
(1)以通信企業(yè)的實際產(chǎn)品搭建實訓(xùn)室,建成通信全網(wǎng)實訓(xùn)基地。從通信全網(wǎng)的基本組成和運營商真實機房環(huán)境出發(fā)來進行各平臺的設(shè)計建設(shè)。其中,既考慮到各平臺的獨立性,又考慮到各平臺之間的合理銜接,保證各平臺之間設(shè)備的互連互通,以便實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集成。實訓(xùn)基地既能開設(shè)各個平臺的獨立實訓(xùn)項目,又能開設(shè)整個系統(tǒng)端到端的實訓(xùn)項目,完全滿足學(xué)生全程全網(wǎng)職業(yè)技能訓(xùn)練的要求。將實訓(xùn)環(huán)境還原為企業(yè)工作環(huán)境,模擬職業(yè)場景。
(2)以真實的工程項目為載體,設(shè)計學(xué)習(xí)情境,組織教學(xué)內(nèi)容,將教學(xué)內(nèi)容還原為真實工作任務(wù);學(xué)習(xí)情境的實施均以工作任務(wù)的方式派發(fā)給學(xué)習(xí)小組,模擬職業(yè)任務(wù)。
(3)班級學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組,以小組為單位承接任務(wù),小組成員根據(jù)任務(wù)具體情況分工合作完成。教師扮演客戶,學(xué)生分別扮演項目經(jīng)理、工程師、客服代表、秘書等,將實訓(xùn)小組還原為企業(yè)項目團隊,模擬項目團隊。
(4)把實訓(xùn)任務(wù)實施轉(zhuǎn)化為實際工程的完成,將實訓(xùn)過程還原為真實工作過程,每一個任務(wù)實施都包括任務(wù)派遣、任務(wù)解析、任務(wù)計劃、任務(wù)實施、經(jīng)驗分享、任務(wù)評價、任務(wù)拓展等七個步驟,使學(xué)生經(jīng)歷一個完整的工作過程,模擬職業(yè)工作。
(5)引入通信企業(yè)人力資源考核員工業(yè)績的模式,改革課程的評價方式,包括授課教師對學(xué)生的評價,小組內(nèi)成員的相互評價,學(xué)生對自己評價,評價內(nèi)容包括專業(yè)能力、方法能力和社會能力等。將對學(xué)生的評價還原為企業(yè)對員工的360凹ㄐЭ己耍D庵耙悼計饋?
2 人才培養(yǎng)模式的實施過程
2.1 新生入學(xué)階段
通過通信行業(yè)企業(yè)專家參與,把新生的專業(yè)認知教育轉(zhuǎn)換為對行業(yè)與職業(yè)的認知教育(讓新生了解到自己喜歡做什么——確定職業(yè)方向)。
邀請通信企業(yè)的高級工程師或經(jīng)理,對入學(xué)新生做《通信行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀》、《通信企業(yè)對人才的需求分析》以及《通信行業(yè)企業(yè)職業(yè)崗位及職業(yè)素養(yǎng)》等講座,并現(xiàn)場參觀通信企業(yè)工作環(huán)境等方式,引導(dǎo)學(xué)生正式進入職業(yè)生涯模擬狀態(tài),運用SMART職業(yè)規(guī)劃軟件導(dǎo)入學(xué)生的興趣愛好,分析學(xué)生的職業(yè)傾向,使學(xué)生將自己未來的職業(yè)與個人興趣愛好結(jié)合起來,確定職業(yè)定位。本階段的主要目的是,通過行業(yè)企業(yè)專家的專題講座,讓學(xué)生入學(xué)時就能全面了解到通信行業(yè)的現(xiàn)狀、形勢和發(fā)展前景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,確定自己的學(xué)習(xí)目標,規(guī)劃自己的職業(yè)未來,確定自己的職業(yè)方向。同時,引導(dǎo)學(xué)生職業(yè)發(fā)展成功的關(guān)鍵在于個人的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、興趣愛好以及性格是否與職業(yè)要求相匹配,最終達到引導(dǎo)學(xué)生思考自己的職業(yè)定位,樹立自我發(fā)展規(guī)劃意識,產(chǎn)生職業(yè)發(fā)展理念。
2.2 專業(yè)學(xué)習(xí)階段
把專業(yè)學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)化為通信行業(yè)的職業(yè)能力的模擬訓(xùn)練過程(即培養(yǎng)學(xué)生能夠做什么——培養(yǎng)職業(yè)能力)。
為了培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng),改革課程教學(xué)內(nèi)容,基于通信工程項目重構(gòu)通信技術(shù)專業(yè)的課程體系。通過對118家通信行業(yè)企業(yè)進行調(diào)研,分析出通信行業(yè)運行維護、工程督導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等工作崗位的典型工作任務(wù),以及各崗位對從業(yè)人員的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的基本要求,總結(jié)歸納出企業(yè)認為“最重要和必須掌握的專業(yè)技能”和“必須具備的職業(yè)素質(zhì)”,為專業(yè)核心課程體系構(gòu)建,以及各門課程的內(nèi)容選取提供了可靠依據(jù)。通過定期召開通信技術(shù)實踐專家組會議,歸納實踐專家在職業(yè)成長中經(jīng)歷的主要工作過程等多種形式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自我教育設(shè)計。在專業(yè)教學(xué)過程中,采用與現(xiàn)網(wǎng)運行一致的商用設(shè)備構(gòu)建實訓(xùn)環(huán)境,通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,營造模擬“企業(yè)工作氛圍”。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的實施過程中,強調(diào)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)。結(jié)合多種教學(xué)方法與手段的應(yīng)用,不僅充分調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,同時促進了學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提高。通過“五步還原”實現(xiàn)全程職業(yè)模擬訓(xùn)練過程,最終達到的目的——將通信行業(yè)企業(yè)員工的工作狀態(tài)、意識及管理模式等融入到課堂中,讓學(xué)生在模擬的職業(yè)環(huán)境中親身感受到職業(yè)工作狀態(tài),受到職業(yè)工作氛圍的熏陶,養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。
2.3 畢業(yè)擇業(yè)階段
在頂崗實習(xí)前,要進行崗前培訓(xùn),根據(jù)學(xué)生各方面的表現(xiàn)和技能水平,給出每個學(xué)生的職業(yè)方向建議,引導(dǎo)學(xué)生到通信企業(yè)的合適崗位進行頂崗實習(xí)(使學(xué)生明確自己適合做什么——確定職業(yè)崗位)。
學(xué)生在修完全部課程后,需要到通信企業(yè)完成頂崗實習(xí)。并根據(jù)企業(yè)的工作崗位進行崗前培訓(xùn),熟悉實習(xí)崗位的工作流程,為初入職場鋪平道路。崗前培訓(xùn)的內(nèi)容主要包括:工程實施;開局代維;制造方向;市場方向;海外服務(wù)方向。根據(jù)學(xué)生的性格、興趣、學(xué)習(xí)成績、專業(yè)特長、自我評估級綜合素質(zhì)等各個方面,為每個學(xué)生提供一份職業(yè)生涯規(guī)劃建議書。學(xué)院充分利用校企聯(lián)盟和校外實習(xí)基地提供的資源,讓學(xué)生在畢業(yè)擇業(yè)階段能順利走上職業(yè)崗位,開始自己的職業(yè)生涯。
3 人才培養(yǎng)模式的實施保障
我們與通信企業(yè)深度合作,建成了20個校外實習(xí)基地,組建了企業(yè)聯(lián)盟,擬定了聯(lián)盟章程,借助企業(yè)聯(lián)盟的資源優(yōu)勢解析通信行業(yè)典型崗位的職業(yè)能力;我們與重慶市通信企業(yè)的緊密合作,成立了通信行業(yè)企業(yè)專家組,并在“通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會”的指導(dǎo)下,根據(jù)培養(yǎng)目標,構(gòu)建出基于通信工程項目的課程體系;我們依托通信設(shè)備制造巨頭——中興通訊共建校內(nèi)實訓(xùn)基地;我們與中興通訊聯(lián)合成立“重電—中興通訊NC學(xué)院”,實施能力標準、模塊課程、工學(xué)交替、職場鑒定“四環(huán)相扣”教學(xué)模式;我們采用真實的通信行業(yè)商用設(shè)備,搭建真實的職業(yè)環(huán)境,實施任務(wù)驅(qū)動教學(xué);我們引入企業(yè)對員工工作業(yè)績的評價模式考核學(xué)生成績,引入通信行業(yè)職業(yè)資格認證,學(xué)生考取相應(yīng)的助理工程師實施職業(yè)能力鑒定。
實踐表明,“五步還原”全程職業(yè)模擬工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,促進了通信技術(shù)專業(yè)課程體系的重構(gòu),教學(xué)內(nèi)容的改革、師資隊伍的提高以及校內(nèi)外實訓(xùn)基地的建設(shè),大大提高了本專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。“五步還原”全程職業(yè)模擬工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,不僅在我院相近專業(yè)得到推廣應(yīng)用,而且也得到在渝和其他省兄弟院校的好評和采用,真正起到了示范引領(lǐng)作用。
注:國家級示范重點專業(yè)建設(shè)項目:《TD-SCDMA基站系統(tǒng)開局與維護》國家級精品課程建設(shè)項目;《GSM基站系統(tǒng)運行與維護》國家級精品課程建設(shè)項目
參考文獻
[1] 齊紹瓊.高職校企合作、工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式保障機制研究.教育與職業(yè),2013-01-11.
[關(guān)鍵詞]程序設(shè)計;機器人教育;機器人;虛擬機器人;準實驗研究
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]B [論文編號]1009-8097(2010)12-0137-04
一 引言
隨著機器人教育受到社會越來越多的關(guān)注及其教育價值的逐漸彰顯,國內(nèi)外眾多專家學(xué)者呼吁在課堂教學(xué)中以機器人課程的形式或與其他課程整合的方式開展機器人教育。盡管當(dāng)前的機器人競賽開展得如火如荼,但機器人課程卻仍游離于日常課堂教學(xué)之外,通過綜合分析各方因素,發(fā)現(xiàn)目前我國的機器人教育總體來說還處于起步階段。那么,如何在當(dāng)前的條件、資源、教育環(huán)境下,使機器人教育走進中小學(xué)教育?最大程度的體現(xiàn)其潛在的教育價值?尋求一種新的機器人教育載體,系統(tǒng)地研究如何將這一載體更好的應(yīng)用于中小學(xué)機器人教育中將具有重要的現(xiàn)實意義和理論價值。
二 相關(guān)研究
近年來,國內(nèi)外計算機教育領(lǐng)域的專家提出在計算機程序設(shè)計初級階段課程中應(yīng)用機器人作為教學(xué)輔助工具,尤其是在講授程序設(shè)計基本概念階段。一些研究結(jié)論得出基于機器入的項目有利于促進和提高學(xué)生ACM((Association for Computing Machinery)課程相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。利用機器人開展教學(xué)利于解決程序設(shè)計初學(xué)者入門學(xué)習(xí)時遇到的常見問題,如邏輯推理和代碼編寫方面的不足。同時,學(xué)習(xí)者表示對利用機器人開展學(xué)習(xí)非常感興趣,覺得該類教學(xué)活動生動有趣。國外有關(guān)應(yīng)用機器人于程序設(shè)計教學(xué)的實證性研究不多,大部分有關(guān)機器人在教育中使用的文獻都是描述性的資料。因此,這類研究結(jié)果的可信度不高。然而運用實證研究的數(shù)據(jù)來評估機器人對學(xué)生學(xué)習(xí)影響的更少,以浙江大學(xué)圖書館為檢索源,共搜索到了3篇采用嚴格的量化研究方法的文獻。國內(nèi)有關(guān)虛擬機器人與程序設(shè)計教學(xué)相關(guān)的研究亦不多。其中一些研究都先后提及了結(jié)合機器人與程序設(shè)計的教學(xué)思想。還有部分研究者根據(jù)自身教學(xué)實踐經(jīng)驗,闡述了如何在信息技術(shù)課程中結(jié)合虛擬機器人開展程序設(shè)計教學(xué)的具體案例或?qū)嵤┙ㄗh。但上述研究都是一些理論探討或定性研究,沒有開展實證或基于教育調(diào)查的準實驗研究。
雖然相關(guān)文獻皆認為機器人或機器人模擬軟件有助于程序設(shè)計教學(xué),但并未能提供機器人具有輔助程序設(shè)計教學(xué)成效的實證性資料??梢姡瑱C器人教育的研究者應(yīng)該加大類似的研究,以便驗證機器人教育的實際效果,提供有效的實證依據(jù),加速機器入教育的推廣。
三 研究方法
(一)研究樣本的選擇
本研究在2009年3月至6月在溫州第十四中學(xué)進行,研究對象是來自溫州第十四中學(xué)初三年級4個班級的同學(xué),共計180名。鑒于初三學(xué)生已具備一定的邏輯思維和發(fā)散思維能力,能夠獨立完成一些較高要求的學(xué)習(xí)任務(wù),而且他們也樂于接受新鮮事物,喜歡面對有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。同時,經(jīng)過小學(xué)和初中兩年的信息技術(shù)課程學(xué)習(xí),已具備一定的信息素養(yǎng),具備基本的信息搜索、處理和交流能力。
(二)軟件及硬件環(huán)境
本研究是在溫州十四中學(xué)的計算機機房開展準實驗教學(xué)的,硬件設(shè)施主要為計算機和網(wǎng)絡(luò),所采用的虛擬機器人軟件則為上海未來伙伴機器人有限公司開發(fā)的一款商業(yè)虛擬機器人仿真系統(tǒng)VJC1.5仿真版。在該軟件環(huán)境中,用戶可利用光源、聲源、障礙物和彩色圖來創(chuàng)建各種環(huán)境,如房間、迷、排雷場地等,同時該軟件還提供了包括國際機器人滅火比賽標準場地在內(nèi)的16個現(xiàn)成的機器人競技場仿真環(huán)境。對于程序的編寫,用尸可用流程圖編寫機器人程序,系統(tǒng)自動生成JC(機器人C語言)代碼,便于讀者觀察、解釋或修改程序。該仿真系統(tǒng)能滿足一個50人的班級同時進行機器人教學(xué)與實施機器人項目,保證每個學(xué)生都能展示自己的創(chuàng)意并進行項目體驗。
(三)實施過程
根據(jù)新課標初中階段信息技術(shù)課程對學(xué)生程序設(shè)計方面的教學(xué)要求,結(jié)合實驗學(xué)校的教學(xué)實際,本研究采用VJC1.5仿真版虛擬機器人作為教學(xué)實驗工具,開展準實驗研究。教學(xué)實驗的開展以專題制作為主,安排在初三年級四個班級第一學(xué)期的信息技術(shù)課程教學(xué)當(dāng)中。本次教學(xué)實驗內(nèi)容以五個主題活動為牽引,在整個教學(xué)活動中根據(jù)主題活動難易程度的不同,采用或分組或獨立等方式讓學(xué)生完成作業(yè)練習(xí)。教學(xué)中穿插一些教學(xué)游戲和若干次競賽活動以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。教師在各個教學(xué)單元的教學(xué)過程中,依次加入程序設(shè)計相關(guān)概念、語法和機器人各部件功能模塊的操作實踐,使學(xué)生循序漸進的學(xué)習(xí)程序設(shè)計和機器人知識,并由各單元的實踐練習(xí)宋檢驗所學(xué)知識點;同時,確認學(xué)生在掌握相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,進一步拓展應(yīng)用,以便起到迅速提升學(xué)生知識應(yīng)用能力和問題解決能力的培養(yǎng);最后,運用問卷、訪談等方式對課程實施效果進行調(diào)查總結(jié)分析。
四 研究結(jié)果及分析
本實驗是在所有教學(xué)計劃完成后開展相應(yīng)的調(diào)查以檢測教學(xué)效果,在該教學(xué)實施過程中實施的調(diào)查包括以下幾部分:①學(xué)生程序設(shè)計態(tài)度的前、后測問卷調(diào)查――旨在了解教學(xué)實驗對學(xué)生程序設(shè)計態(tài)度的影響情況;②學(xué)生對教學(xué)情況的網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查――旨在收集學(xué)生對教學(xué)活動的意見和建議;③教師的個別訪談――旨在了解教師對采用虛擬機器人教學(xué)的評價和建議。
(一)學(xué)生調(diào)查結(jié)果分析
問卷調(diào)查采用文本問卷加網(wǎng)絡(luò)問卷的形式,分兩個階段實施:第一階段在開展實驗教學(xué)之前,問卷內(nèi)容在于了解初中生對程序設(shè)計的認識和對機器人程序設(shè)計的態(tài)度:第二階段在實驗教學(xué)完成之后,在完成程序設(shè)計態(tài)度問卷的后測后,再實施學(xué)生對VJC仿真版虛擬機器人教學(xué)使用情況的調(diào)查。
1 教學(xué)實驗對學(xué)生程序設(shè)計態(tài)度影響的統(tǒng)計與分析
本研究自編學(xué)習(xí)態(tài)度問卷,問卷分為三個維度:分別是重視度(題3、4、5)、學(xué)習(xí)自信(題6、7、s)和學(xué)習(xí)興趣(題9、10、11、12)。問卷采用里克特5點計分,1表示非常不同意,2表示不同意,3表示一般,4表示同意,5表示非常同意。問卷中除第3和第4題為負向提問之外,其余題目為正向提問。項目信度系數(shù)檢測所得的克隆巴赫a系數(shù)為0.686,因為項目量少,該結(jié)果在一定程度上還是可以接受的,調(diào)查樣本共計180名,通過刪除無效問卷,根據(jù)前后測匹配原則,最后得到有效問卷155份,其中有78名男生,占503%,77名女生,占49.7%。其中學(xué)過程序設(shè)計的有25個,占16.1%,
未學(xué)過的有130個,占83.9%,可見先前就擁有程序設(shè)計知識的學(xué)生還是比較少的。在處理統(tǒng)計數(shù)據(jù)時,將第3、第4兩個反向題重新計分后,采用配對樣本t檢驗比較了前、后測在三個維度上的差異(見表1):
結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)后測的學(xué)習(xí)態(tài)度不論是從對程序設(shè)計的重視度、學(xué)習(xí)自信還是學(xué)習(xí)興趣上均比前測高,且差異都達到了統(tǒng)計上的顯著水平,表明該程序設(shè)計教學(xué)在提高學(xué)習(xí)態(tài)度方面非常有效。
2 學(xué)生對虛擬機器人教學(xué)使用情況調(diào)查的統(tǒng)計與分析
調(diào)查以網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷的形式在完成教學(xué)實驗之后實施,問卷的設(shè)計是參照臺灣國立師范大學(xué)曾義智所用調(diào)查量表基礎(chǔ)上修改所得。參與調(diào)查的學(xué)生有180名,有效問卷177份,其中89名男生,約占總?cè)藬?shù)50.3%;88名女生,約占總?cè)藬?shù)的49.7%,男女生比例基本協(xié)調(diào)。統(tǒng)計結(jié)果時,依學(xué)生選填的非常同意、同意、一般、不同意、非常不同意,分別給予5、4、3、2、1分,表中的平均值即為學(xué)生該題的平均得分(保留兩位小數(shù))。以下為問卷填寫情況統(tǒng)計和分析。
(1)學(xué)生對VJC虛擬機器人操作環(huán)境的看法
從表2可知,學(xué)生對VJC仿真虛擬機器入操作環(huán)境的滿意度還是較高的(3個選項的平均值都在3.6以上),持負面態(tài)度(非常不同意和不同意)的學(xué)生比率在6%以下。因此,VJC仿真虛擬機器人的編輯環(huán)境還是比較適合初中生使用的。(2)學(xué)生對程序設(shè)計方面學(xué)習(xí)的看法
表3是學(xué)生對有關(guān)程序設(shè)計方面學(xué)習(xí)的看法。第4、5、6題的數(shù)據(jù)表明(平均值超過3.6),大部分的學(xué)生通過vJc編程環(huán)境的操作能很好的理解程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu),并能掌握程序設(shè)計流程圖的制作;同時,第7、8題(平均值分別為3.94和3.83)表明,虛擬仿真機器人程序執(zhí)行的直觀形象有利于學(xué)生程序的設(shè)計。這驗證了虛擬機器人的編程方式及直觀形象性有利于學(xué)生程序設(shè)計基本知識的學(xué)習(xí)和掌握,
(3)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
表4中問卷的9-14題是調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。統(tǒng)計結(jié)果顯示,學(xué)生多認為在課程中獲得了成就感(第9,平均值4,03)。至于在學(xué)習(xí)動機上,由于本次教學(xué)活動自由開放,充滿新鮮感且好玩,學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的意愿較強(第10、11、13題,平均值分別為3.81、3.73、3.73),都表示希望以后在課程中繼續(xù)學(xué)習(xí)程序設(shè)計相關(guān)知識(第12題,平均值3.71)。可見,本次教學(xué)實驗在一定程序上培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計的成就感,并提高了程序設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣(第14題,平均值3.79)。
(二)教師訪談結(jié)果及分析
筆者對開展虛擬機器人教學(xué)的若干學(xué)校教師進行了訪談,訪談內(nèi)容和結(jié)果分別如下:
1訪談內(nèi)容
①您如何看待虛擬機器入輔助學(xué)生開展程序設(shè)計教學(xué)?
②您在實際教學(xué)過程中遇到的主要問題有哪些?
③根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗,請說說利用虛擬機器人輔助程序設(shè)計教學(xué)的意見或建議?
2 訪談結(jié)果
筆者通過對帶隊參加第七屆(2008年)浙江省青少年電腦機器人競賽――虛擬機器人軌跡滅火賽事的11名帶隊指導(dǎo)教師以及杭州十四中、杭附中、寧波洪塘中學(xué)、仁和中學(xué)、溫州十四中、十七中等若干開展虛擬機器人教學(xué)學(xué)校的9位任課教師(共計20名教師)進行了虛擬機器人在初中程序設(shè)計教學(xué)模塊中應(yīng)用的訪談,結(jié)論如下:在信息技術(shù)課程中利用虛擬機器人來開展程序設(shè)計教學(xué),得到了大部分老師的認可。虛擬機器人的引入降低了程序設(shè)計學(xué)習(xí)的難度,使得程序設(shè)計知識淺顯易懂,易于掌握。它不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計的積極性,也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但部分教師認為當(dāng)前的虛擬機器人還不夠完善,在日常教學(xué)中常出錯,不利于課程的順利開展,設(shè)計上也有一定的局限性,不利于發(fā)散思維的發(fā)展和學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的進一步提高,希望公司和設(shè)計者能夠?qū)⑵溥M一步完善,以便能更好的投入教學(xué)使用,取得更好的教學(xué)效果。