并联永磁同步风电机组小干扰稳定性分析

采用平均磁链定向控制多台永磁同步风电机组进而构造分频发电系统是未来陆上尤其是海上风电的汇集方案之一,但对该模式下多台风电机组间稳定性的研究鲜有文献涉及。针对此问题,基于特征值分析法,研究了平均磁链定向控制的永磁同步风电机组之间的小干扰稳定性。首先,基于高压大容量直驱式永磁同步风电机组的分频集电系统拓扑结构,建立了适用于小干扰稳定分析的风电系统的数学模型;其次,通过辨识振荡模态并分析模态参与因子确定了影响系统振荡的主控因素,通过绘制根轨迹分析了主控因素参数变化对系统振荡的影响,并发现系统振荡受发电机电感、电阻和直流电容参数的影响最大;最后,通过时域仿真验证了研究结论的正确性。

海上风电分频集电系统结构及其稳定运行影响因素仿真分析

近年来海上风电发展迅速,但普遍存在建设投资大且维护成本高的问题。本文提出了一种基于高压永磁同步发电机的分频集电系统结构,减少机端换流器数量和分频升压变压器环节,实现分频并网发电,并介绍了基于统一变流器的分频集电系统稳定控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了含三台永磁同步发电机的分频集电仿真模型,并对影响系统稳定运行的风速差异和线路阻抗差异因素进行了仿真分析,仿真结果表明,三台风机在存在风速差异和线路阻抗差异的情况下能够稳定运行,验证了基于转子平均磁链控制的分频集电结构的有效性。

学生数据赋能教师精准测评:问题、突破与发展路向

教师精准测评是提升教师评价专业化程度的重要工作,而学生数据是基础教育阶段教师测评体系中重要的数据支撑,可持续赋能教师精准测评。基于此,文章首先阐释了教师精准测评的内涵及其与学生数据的关系。随后,文章系统梳理了基础教育阶段学生数据赋能教师精准测评中存在的问题,并针对这些问题提出学生数据赋能教师精准测评的创新突破思路。最后,文章从教学理念更新、多主体能力提升、应用工具优化、教研制度创新四个维度提出学生数据赋能教师精准测评的发展路向,以系统提升学生数据在教师测评领域中的价值密度。文章聚焦教师精准测评中的学生数据价值,从理论层面优化教师精准测评的数据支持体系,可有效保障教师专业发展。

高校教师数据素养的表现性评价——理论模型与应用策略

教育大数据时代,高校教师数据素养已经成为高等教育教学质量发展的核心要素。现有教师数据素养的评价体系多聚焦知识性和总结性的测评形式,并未有效关注教师基于真实教学情境的数据素养评价。本研究选取表现性评价的理论范式,构建高校教师数据素养评价体系。首先,本研究基于对已有文献的梳理,提出了高校教师数据素养的理论模型;其次,提出了表现性评价三要素:评价目标、表现性任务和评价规则的设计原则与设计方法;最后,为了更深入地将高校教师数据素养表现性评价体系融入高校教师日常教学工作中,本研究提出了评价弱干扰、评价提升性和评价伴随性三个应用原则。

面向人工智能创客教育的国际考察和发展策略

人工智能时代催生了人工智能技术的活力与深度应用。以深度学习、云计算、大数据、物联网为代表的人工智能技术为创客教育注入了鲜活的血液。目前,面向K-12学生的人工智能教育已逐步走向教育市场,线上平台提供虚拟的人工智能体验服务,线下主要以开源硬件或机器人的方式为学生带来先进的人工智能体验和教育服务。这些先进的技术服务将为创客教育带来新的生机,也对创客教育的课程设计、师资储备和空间建设提出新的要求。本文从人才培养出发分析了人工智能时代创客教育的人才培养目标,然后梳理了国内外人工智能教育产品或教育服务,最后从人工智能课程设计、师资建设及创客空间建设方面提出了发展建议。

从培训到赋能:后疫情时期教师专业发展的蓝图构建

此次疫情期间的“停课不停学”给广大教师带来了巨大挑战,如何在短时间内提升教师的在线教学能力?这成为整个教育系统都在思考的问题。由于任务紧迫、挑战真实,疫情期间的教师培训呈现出诸多不同于常规培训的特征,对其进行梳理反思,有助于我们描绘后疫情时期的教师专业发展蓝图。研究先是梳理总结了疫情期间教育部及各省、市的教师培训实施特色,认为此期间的教师培训打破了目标、方式、地点、资源、评估等多方面的思维定式,从而赋能教师,使他们在自己的工作岗位上更好地保障学生学业;接下来,分析了在后疫情时期持续赋能面临的两个关键问题:需求专业诊断与持续学习动机,并从信息技术与评估方式视角提出可行的解决路径;最后,以解决路径为关键杠杆,以赋能为理念基础,从数据驱动的全视角教师档案与应用驱动的创新培训模式互动融合两个方面构建了后疫情时期的教师专业发展模型。

教育新基建赋能数字化教师培训资源建设

数字化教师培训资源是人工智能时代教师专业发展的重要支撑,而教育新基建是人工智能时代教育变革的强大牵引力量,为数字化教师培训资源建设带来了创新性变革。基于此,文章首先从信源、信息、信道、信宿的视角,梳理了数字化教师培训资源建设的问题。随后,文章对教育新基建中数字资源建设的新风向进行解读,在此基础上提出数字化教师培训资源建设的变革路径。最后,文章提出教育新基建视域下数字化教师培训资源建设的策略,具体包括资源建设者多主体协同、需求驱动的众包式资源供给、多元化创新技术与范式赋能、价值本位的资源监管等四个策略。文章成果为提升数字化教师培训资源建设专业化程度贡献了理论智慧。

美国创客教育教材分析——以“Design and Discovery”为例

在"大众创业、万众创新"的大背景下,创客教育被作为一种有助于培养学生创新精神与创造能力的重要教育模式引入到中小学教育之中。而作为这种教育模式重要载体的教材,则是彰显创客教育品质的重要标志。教材中所含纳和传递的教育理念与教学模式,将在很大程度上影响创客教育的人才培养实效。研究表明,我国创客教育的相关教材有较强的"技术本位"倾向,而在思维品质与创造能力的提升上均缺乏应有作为。为此,该文以美国INTEL ENGAGE项目推出的"Design and Discovery"(简称为DD)教材为例,从该教材的教学目标、教学内容、教学方法、教学活动四个维度,对DD教材进行定量与定性相结合的分析,得出该教材具有教学目标多元化、注重能力导向;教学内容实用化、注重创客原生领域的知识挖掘;教学活动多样化、关注创客常态化的运作模式;采用基于项目的学习与基于设计的教学方法,聚焦学生过程性知识习得四个层面的分析结论,并以此做基础为我国的创客教材研发提供建设性意见。

教育机器人对学生学习成果的影响——基于49篇实验或准实验研究论文的元分析

人工智能时代让"数字土著"感受到了科技的魅力。机器人作为人工智能时代的标志性产物,在教学实践中得到了广泛的应用。该研究选取49篇国内外实证文献为研究对象,采用元分析的方法重点探究教育机器人对学生学习成果的作用效果,以及学科、实验周期、学段、教学模式对学生学习成果影响的差异。研究结果表明:(1)教育机器人对学习成果作用的综合效应值为0.501,教育机器人能够有效提升学生的学习成果,且在认知维度方面的提升效果更为显著;(2)教育机器人在不同学科都能起到正向显著作用,对数学和科学学科作用效果最为显著;(3)不同实验周期对学生学习成果都有正向促进作用,但实验周期长不意味着学习成果高;(4)教育机器人在不同学段都能有效促进学生学习成果,在小学阶段效果最佳;(5)不同教学模式中使用教育机器人对学生学习成果提升不存在显著差异等。基于研究结论,该文从教学者、制造者、研究者和推广者四个群体职责出发,提出进一步提升教育机器人教学效果的实践性建议。

技术创新与创造力培养——访Scratch之父米歇尔·雷斯尼克教授

信息技术的教育应用可谓硕果累累。Scratch是国际上享有盛誉的青少儿编程平台,由美国麻省理工学院媒体实验室主持研发。其技术工具和在线学习平台的设计体现了合作、创造和分享的教育理念,是技术支持下学生创造力培养的标志性教育产品。本次访谈有幸邀请到麻省理工学院媒体实验室学习研究教授、Scratch程序应用开发团队负责人米歇尔·雷斯尼克教授。雷斯尼克教授交流了Scratch蕴含的设计理念和创新人才培养模式,创造力的内涵、评价取向以及教师运用技术培养学生创造力的策略等,还提出了中肯且有价值的建议。

敏捷型学生评教:内涵、特征定位与设计策略

学生评教是支持教师专业发展的重要方式,提升学生评教的效果可以为教师提供精准的教学反思素材与改进方向。敏捷理念在教育领域中强调高效响应并满足课堂与学生个性化、差异化需求,能够有效优化传统学生评教的弊端。首先,采用文献分析法梳理了传统学生评教在内容设计与实施方面的问题;其次,从理论层面归纳了敏捷理念在教育领域的定义与应用场域,并基于此提出了敏捷型学生评教这一概念;再次,以学生评教的现实问题为基础,阐述了敏捷型学生评教的创新内涵和特征定位;然后,从特征定位出发提出设计敏捷型评教应遵循工具题项适变、学生视角设问、题项与教师能力要素高度映射以及题项极简四项原则,基于上述设计原则,从准备、设计与实施三个阶段出发提出了敏捷型学生评教的设计与实施步骤;最后,研究认为,学生评教水平、教师数据素养和传统师生关系理念制约了敏捷型学生评教与课堂的深度整合,并从实际问题出发提出了应对之策。

美国CSTA计算思维教学案例的教学活动分析及启示

随着信息技术的发展和普及,计算思维已由高等教育专属教学内容转变为基础教育阶段的创新教学内容。文章以美国计算机科学教师协会(Computer Science Teacher Association,CSTA)提供的9个计算思维教学案例为研究对象,运用成熟的教学活动框架分析了其中的73个课堂教学活动,并采用描述性统计和内容分析的方式对活动数据内涵进行解构。最后,文章从情景化教学活动设计、数据在计算思维的应用探索以及计算思维与STEAM教育的关系三个方面,论述了CSTA教学案例对我国K-12计算思维教育的启示。

STEM教育视域下学生评教体系的设计与应用研究

学生评教是一种典型的教师评价方式,能够为STEM教师提供快速简洁的教学反馈信息。本研究首先界定了STEM教师课堂教学能力的指标维度;然后通过文献梳理的方式归纳出制约学生评教有效性的若干因素,并从现实问题出发,通过两轮学生评教问卷的优化设计,从题目设问方式、设问视角、发放频率3个方面优化STEM课堂中学生评教工具。本研究运用深度访谈的方式了解STEM教师对学生评教问卷的看法,同时通过对比7个STEM课例中专家评教数据和学生评教数据的差异情况探索学生评教的有效性;最后,本研究提出学生评教在STEM教师评价中的设计策略与整合逻辑。

美国研究性学习教材分析及其对我国的启示——以教材“STEM Student Research Handbook”为例

提升STEM教育质量,离不开STEM课程的创新设计。研究性学习与STEM课程的有机整合,逐步成为STEM课程建设的重要趋势。为挖掘研究性学习与STEM课程整合的内在逻辑,文章以美国“STEM Student Research Handbook”一书为分析对象,从教学内容、教学活动和教学评价三方面分析了该教材在指导学生STEM科学研究方面的特色,研究结果表明:该教材关注科学研究知识的系统性、强调以设计研究引导教学活动、借助信息技术提升研究效率、注重对学生多元学习证据的评价。基于此,文章从多元知识体系奠基、系统研究流程驱动、伴随性评价引导三个方面,论述了该教材对我国STEM课程建设的启示,以期为我国STEM课程的建设提供参考,并助推我国STEM课程与研究性学习的深度融合。

面向核心素养的新旧高中物理课程标准比较研究

量化分析新旧课程标准有助于了解国家课程改革层面的整体方针和观念。文本的词频分析技术通过对文本中不同词语出现频次的统计来定量描述文本的关注点,从而分析出不同文本的发展趋势。新旧课程标准在教学目标、教学内容和课程标准实施意见三个层面的变化是:新版本高中物理课程标准把核心素养作为人才培养新目标,关注学生科学思维的培养;课程内容关注学生建模能力以及教学内容所依托的问题情境建构;课程实施强调教材中的教法和评价模式创新。

国内中小学创客教材结构优化策略研究

创客教育是实现民族创新发展的关键举措,而目前国内创客教育面临"形式化"发展的问题,主要体现在创客教育的实施载体之一——创客教材的教材结构上.目前我国创客教材存在教学对象模糊,教学内容技术本位严重,忽略学生思维内涵的培养,缺少项目式教学,教学流程设计过于传统等问题.从教材的内容结构、程序结构和形态结构三个层面依次论述创客教材优化工作的具体实施策略,为我国今后的创客教材研发工作提供切实可行的优化意见,以实现我国创客教育的可持续发展.

基于Storyline 2的初中数学课后复习课件开发

以利用Storyline2课件制作软件为主线,从教师的角度提出一种初中生数学课后复习的新方案。以北师大版数学七年级上册《展开与折叠》为例,为教师使用Storyline2软件制作数学课后复习课件提供制作流程及操作方法参考。

基于微视频的老年人计算机教学研究

以老年群体能达到更有针对性与有效学习计算机知识为目的,提出利用微视频为老年人进行计算机学习的新方案;同时阐明编制老年学习计算机微课教材的要义并给出具体教学案例加以分析解释;最后对该创新性教学模式的发展前景进行初探与展望。

网络新媒体在科学普及中的发展现状研究

立足于两种网络新媒体——科普网站和新浪科普微博,通过对科普网站和科普微博相关内容的调查与分析,研究网络新媒体在我国科学普及中的发展现状,并结合实际对网络新媒体的发展提出相应改进措施。

中美STEM课程案例的比较研究:知识场域、活动设计、类型与评价

STEM课程是彰显国家创新人才培养理念的重要途径。美国作为世界基础教育阶段STEM教育的领跑者,其STEM课程经历深度打磨和优化已经形成了鲜明的设计特色和突出的教学优势。深入挖掘中美两国的STEM课程的异同点有助于我国STEM课程设计者提炼出实用的课程设计经验和思路,同时也能够为相关课程研发机构提供可操作性的课程优化方法。本研究对国内外STEM课程研究进行回顾,发现课程研究的趋势脉络,并从跨学科整合、活动理论的角度出发,基于STEM课程分析框架,从知识场域、活动设计、活动类型以及课程评价层面出发,对45个中美典型的STEM课程案例进行文本分析,深入挖掘两国课程的趋同性和差异性。根据具体的分析结论围绕新技术应用于跨学科知识整合、选取恰当教学模式促进活动和内容协同、课程活动促进学生思维发展、评价方案助力课程质量提升等四个维度为我国STEM课程的优化设计提出可行建议。