於晓兰
(武汉职业技术学院计算机系,湖北 武汉 430074)
摘 要 人工智能背景下的教育教学改革面临着重大的机遇和挑战。本文对人工智能与智慧教育进行了研究,同时提出了高职网络技术课程改革思路,进行了人工智能背景下课程教学改革案例研究。
关键词 人工智能 智慧教学 教学改革
1 引言
在当前时代背景下,人工智能已经广泛融入到教育教学过程。各类教学系统、决策系统以及学习平台中,人工智能技术支持学习情境的体验并且进行学习行为的规范,同时构建个性化学习轨迹和内容,对学业水平和能力结构进行评估。目的在于借助人机协同模式完善教学过程与模式,依据学生个性的不同提供不同的学习服务。教育中人工智能的应用通过机器来实现。跟设备机器比较,人类的情感在教育的过程中显得更易于接受,因此未来时代的智能教育发展会融入学习者自身的认知,同时关注情感与心理的因素,从而使得学习者进行全面自由地发展。
2人工智能与智慧教育
人工智能,简写为AI,它是一门新的技术科学。作为计算机科学的分支之一,人工智能【1】是指在系统平台或机器设备上实现人类的教育教学,专门用于模拟并拓展人类智能的相关理论,进行智能技术及应用的研究和开发。人工智能的使用成为教育教学改革的基础,为重构教育信息流提供了技术保障,同时促进了现代教育理念的更新与转变,为教育人才观的创新提供技术支持。
作为当前教育的重点研究方向,智慧教育【2】是人工智能技术应用于教育教学的体现。人工智能是工具,智慧教育是载体,两者的结合为教育教学实现最优化效果提供保障,帮助教师完成教学方式、方法的改革,提供个性化教学指导,促进教学管理效率的提高。使用人脸识别技术,可以实时采集教学过程中学习者的状态数据,分析处理后的结果帮助教师进行课堂教学内容和方法的调整。同时,借助VR、AR等技术方法,为学生创建虚拟学习情境,营造真实的场景。人机交互技术则通过与学生的实时互动,给学生进行个性化学习指导,实现教育教学的自由。
3网络技术课程改革思路
人工智能重新定义了传统的教育教学过程。基于人工智能的时代背景考虑,高职网络技术课程改革思路如下:
(1)拆分知识单元,生成知识图谱。知识图谱是要为学生推荐适合的学习内容。根据课程类型梳理出教学内容的逻辑关系,拆分出不同的知识单元,然后进一步分解知识单元,获取知识点或技能点。通过网络技术课程的学习,学习者能根据实际需求设计局域网方案,完成局域网拓扑的编制,根据传输要求选择双绞线、光缆和无线传输介质,同时能够根据布线标准制作网线,以及具备小型局域网组建的能力,进行相关网络协议的配置和搭建服务器操作环境。以这些知识点关联的知识图谱,通过实时检测学生理解知识的不同层次,动态推送知识内容。
(2)基于大数据的资源开发。利用大数据技术实时采集学生在网络技术课程实施过程中的行为数据,例如在不同项目岗位工作任务中的实际参与度,成绩贡献率,角色扮演情况,知识储备,任务完成时间,知识获取转化能力,技能掌握与展示等等。按照不同的认知层次,自身兴趣爱好、学习轨迹等不同角度进行分类记录。大量的针对性的数据信息有利于学生个性化资源的开发,从而实现因材施教。
(3)自适应教学重构。在网络技术课程教学中,采取自适应学习模式,给不同知识掌握程度的学生定制个性化的学习方案,实现分层教学。
分析学生教学实施过程中的轨迹信息,最终对学生的认知过程进行及时的评估,进行实时的学习干预,帮助教师进行反馈。学习者通过得到的反馈数据实现学习的反思,促进深度理解。
4 基于人工智能的网络技术课程教学改革
将人工智能技术和智慧教学需求融入传统教学模式,从而对课程学习平台、课程设计、教学模式、教学评价方式等进行的全新的变革,促进学习者创新能力的培养。
1.智能化课程学习平台的使用
智能化课程学习平台结合在线学习、师生交互、教育管理等功能,以学生为主体,围绕课程建设,为教师及学生同时提供服务。大数据时代改变了学生的学习环境,MOOC平台、精品课程平台、创客网、移动云课堂等新型在线教学平台,拓宽学生的学习途径,创建自主学习环境,利于教学内容的共享与回顾。学习时间相对自由,学习内容愈发自主化和个性化,促进了学习效果的优化。同时利用大数据技术反馈和交互的特点,教师可以实时监测学习过程,把握学生学习的状态。
2.课程设计改革
课程设计是制定课程教学计划、课程标准以及规划教材的一项具有目的性、计划性和结构性的活动。以国家标准和行业企业标准为依据进行课程标准的确定,结合职业岗位特性更新教学理念、重构教学内容做好教学设计。高职网络技术课程推行工学结合的方式,课程内容通过绘制拓扑、制作网线、组建网络、安装系统、配置协议、连接外网、网络应用、排除故障等8个工作任务进行开展,课程采取行业调研、现场考查、企业实习、项目实践、教师讲授、小组活动等多种形式实现教、学、做的一体化。按照智慧教育要求设计学习活动,能够对学生进行精准分析,从而正确的调整教学过程,达到高效学习的目的。
3.教学方法改革
课堂实施环节以学生为主体,采取分组讨论、项目演练、效果展示等交互环节激发学生的主观能动性。通过创建深层次的互动学习环境,从而进行课堂魅力的展现。在高职网络技术课程中,将工程项目、技能竞赛引入课堂,进行工匠精神的培养,提高学生的创新能力。通过VR创设网线制作、局域网搭建等虚拟仿真场景将教学内容以直观、动态的方式呈现在学生面前,让学习的体验更加多样化,提高学生学习的积极性。
4.发展性教学评价改革
智慧教学采取以大数据技术为基础的全方位过程性评价方式。过程性教学评价以学生为根本,不仅实时跟踪学生信息,关注学生的个体发展差异;同时动态调整教学过程,进行实时教学反馈。通过对学生进行差异化的教学诊断,学生转变了学习态度,不断反省自己的学习行为、提高自主学习能力,培养自身持续发展的潜力。另外,教师依据采集的诸如学习行为、情感动态等多方位数据及分析评价,及时实施教学改革,进行教学方法的优化,融入情感教育,实施高效教学。
5 总结
人工智能技术背景下的学校教育已经成为职业教育教学发展的新方向。进行适用于高职智慧教育的课程改革,依据学习者的学习习惯、认知能力和思想情感制定有效的的课程方案,重构知识内容,实施个性化的教学。运用人工智能算法和技术,进行人类认知、学习和创新过程的实际模拟,体验学习活动的发展过程,为学习者的学习创造条件。人工智能技术的发展与高校教育彼此实现协同创新、共同发展。
参考文献
[1] 唐汉卫.人工智能时代教育将如何存在[J].教育研究,2018(11):18—24.
[2] 张炜.人工智能背景下的高校教学策略研究[J].课程教育研究,2019(27) :255.