人工智能時(shí)代高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)信息化教學(xué)應(yīng)用的探討

張 燚

(天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300000)

0 引言

人類正無法抵擋的乘坐信息高速列車來到了人工智能時(shí)代，各種有關(guān)人工智能的新聞、預(yù)言鋪天蓋地，我們?cè)谙硎苋斯ぶ悄墚a(chǎn)品帶來的便利和舒適的同時(shí)也不約而同的在心里產(chǎn)生了一絲危機(jī)：人工智能時(shí)代將會(huì)給高職院校學(xué)生、教師和學(xué)校三方面帶來哪些改變？

1 人工智能時(shí)代

人工智能時(shí)代的學(xué)生學(xué)習(xí)，應(yīng)更重視“立德樹人”為目標(biāo)的“打根基式”學(xué)習(xí)，使他們具備健全的人格、正確的價(jià)值觀、強(qiáng)大的創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)的能力[1]。人工智能時(shí)代的教師教學(xué)，應(yīng)采用更豐富的手段、營造更輕松的氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。人工智能時(shí)代的學(xué)校，應(yīng)該放眼長遠(yuǎn)，不再僅僅為了畢業(yè)生的就業(yè)而準(zhǔn)備，而是真正為人的終身學(xué)習(xí)、終身發(fā)展而準(zhǔn)備。最終完善成為“精準(zhǔn)教育”，具體來說就是能夠通過“精準(zhǔn)定位”為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來“精準(zhǔn)服務(wù)”。

2 教育技術(shù)的變化帶來教學(xué)模式的變革：信息化教學(xué)

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點(diǎn)

傳統(tǒng)教學(xué)模式的共性是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)集中在以課堂為中心，以老師為中心，以課本為中心。這三個(gè)“中心”就牢牢的限制了教學(xué)活動(dòng)的范圍，不再滿足“任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人”的需求(如表1)。這種模式的課程開展往往又遵循“復(fù)習(xí)舊知識(shí)、講授新知識(shí)、加深鞏固和考試評(píng)價(jià)”這種固定程序。傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)出來的學(xué)生往往對(duì)自己在學(xué)習(xí)過程中主體地位模糊不清，學(xué)習(xí)過程中嚴(yán)重依賴教師和課本使學(xué)生的發(fā)散思維和逆向思維被禁錮，敢于沖破傳統(tǒng)的新思想、新觀念被扼殺，學(xué)生的主動(dòng)性無從發(fā)揮[2]。可以想象，讓處于教學(xué)過程主體的學(xué)生始終困在被動(dòng)的地位，創(chuàng)造性得不到開發(fā)的局面一定不能達(dá)到理想的教學(xué)效果，培養(yǎng)出的人才也是有缺失的這就是傳統(tǒng)教學(xué)模式的最大弊端。

表1 傳統(tǒng)教學(xué)與革新教學(xué)的對(duì)比

2.2 信息化教學(xué)

信息化是借助計(jì)算機(jī)、IPAD、智慧手機(jī)等終端設(shè)備，通過現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的加工和整理。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和綜合能力，從而增強(qiáng)其學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)業(yè)成就，并使他們最終成為具有信息處理能力的、主動(dòng)的終身學(xué)習(xí)者。

2.3 信息化教學(xué)對(duì)高職院校產(chǎn)生的影響

信息技術(shù)在學(xué)校中的廣泛應(yīng)用，將對(duì)學(xué)校產(chǎn)生十分深刻的變革。學(xué)校教育中，教師、學(xué)生、教學(xué)設(shè)施是其基本的構(gòu)成要素，教育信息化的深入展開，使教師的作用，學(xué)生的能力，教育設(shè)施的性能都有著深刻的變化[3]。

2.3.1 教學(xué)活動(dòng)的主體：學(xué)生

從被動(dòng)接受到主動(dòng)獲取，傳統(tǒng)教學(xué)的重點(diǎn)是知識(shí)的單方向傳遞，即通過講師的課堂講授，按照固定的考核手段衡量學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的理解和掌握情況。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生可以能動(dòng)地從自身實(shí)際情況出發(fā)，依據(jù)自身的特點(diǎn)和基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。同時(shí)，也為他們提供了更高的要求：要求學(xué)生更注重學(xué)習(xí)方法、思維方法和討論方法的掌握，要求學(xué)生具備一定的自我學(xué)習(xí)能力。

2.3.2 教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)：教師

從被動(dòng)接受到主動(dòng)獲取，傳統(tǒng)教學(xué)的重點(diǎn)是知識(shí)的單方向傳遞，即通過講師的課堂講授，按照固定的考核手段衡量學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的理解和掌握情況。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生可以能動(dòng)地從自身實(shí)際情況出發(fā)，依據(jù)自身的特點(diǎn)和基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。同時(shí)，也為他們提供了更高的要求：要求學(xué)生更注重學(xué)習(xí)方法、思維方法和討論方法的掌握，要求學(xué)生具備一定的自我學(xué)習(xí)能力。

2.3.3 教學(xué)設(shè)施

信息化技術(shù)在高職院校中的普及也會(huì)給學(xué)校中原有的教學(xué)設(shè)備提出更高的要求，總結(jié)下來主要包括:

(1)通信功能：各種教學(xué)設(shè)施中的學(xué)習(xí)資源應(yīng)能為其他教學(xué)設(shè)施所利用，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源共享。比如同屏演示的需求是高職院校實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課程的普遍問題，實(shí)現(xiàn)手機(jī)和大屏的實(shí)時(shí)通信才能保證良好的演示效果，提高學(xué)生的參與感。

(2)網(wǎng)絡(luò)化：視頻和動(dòng)畫能否讓現(xiàn)實(shí)教學(xué)中不好演示、危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)操作更直觀的反饋到學(xué)生面前，使學(xué)生更好理解知識(shí)點(diǎn)，這就要求網(wǎng)絡(luò)化程度的提高。

(3)多媒體環(huán)境，更多更豐富功能的多媒體設(shè)備的投入也是信息化教學(xué)的迫切需求。

2.4 信息化教學(xué)的組織方法

2.4.1 基本原則

信息化教學(xué)的手段是具有信息化特征的，這種基于信息化資源的教學(xué)通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)合作和智能評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)整合教學(xué)與學(xué)習(xí)，因而信息化教學(xué)的目的是激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，通過對(duì)高職課堂中應(yīng)用比較廣泛的多種信息化教學(xué)手段的歸納，可以總結(jié)出以下基本原則：

(1)利用現(xiàn)代信息化技術(shù)為學(xué)生不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)情境。

(2)讓學(xué)生可以借助多種信息化手段索取更具針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源。

(3)為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源，助力學(xué)生成才。

(4)突出開放性。

2.4.2 實(shí)施過程

信息化教學(xué)設(shè)計(jì)是基于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)確定目標(biāo)、過程設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的過程，分析課程內(nèi)容包括教材的分析、教學(xué)目標(biāo)的分析和學(xué)情分析，把分析結(jié)果最終以數(shù)據(jù)的形式較為科學(xué)的呈現(xiàn)，對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式和信息化教學(xué)模式在各自特點(diǎn)和實(shí)施難度等方面的特點(diǎn)選取有效而適合的教學(xué)方法和策略，這種選取考慮現(xiàn)有資源和硬件設(shè)備的情況，要對(duì)所需的信息資源進(jìn)行前期的搜集和對(duì)比。在教學(xué)過程中，適當(dāng)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，這不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也能鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。同時(shí)，通過貫穿整個(gè)過程的評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)的監(jiān)督和反饋教學(xué)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)，不斷地評(píng)價(jià)與修改能夠保證整個(gè)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的開放性和動(dòng)態(tài)性。

2.4.3 考核評(píng)價(jià)

教師設(shè)計(jì)的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)是否能產(chǎn)生效果應(yīng)該至少從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：

(1)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是否得到了提升。

(2)信息化手段和教學(xué)模式的匹配性是否合理。

(3)教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施是否簡單易行。

(4)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)是否準(zhǔn)確[4]。

3 高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)信息化教學(xué)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)的概念可以簡單地理解為“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是基于互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)在高職高專層次的唯一專業(yè)，今年來得到各大高職院校的重視，報(bào)名人數(shù)和畢業(yè)需求都逐年增加。

3.2 課程現(xiàn)狀及存在的問題

專業(yè)知識(shí)抽象難理解，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是通過無線網(wǎng)絡(luò)使得傳感器采集的信號(hào)以無線電波的形式進(jìn)行傳輸，最終達(dá)到設(shè)備之間的雙向監(jiān)控。整個(gè)過程中無線電波的產(chǎn)生和輻射一直是老師和學(xué)生最頭疼的部分，因?yàn)榇烁拍畛橄箅y度，加上高職院校學(xué)生文化課水平相對(duì)較弱，聽起來更加苦難。信息化手段可以有效輔助教學(xué)，通過視頻動(dòng)畫的演示提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使知識(shí)更容易理解。

知識(shí)點(diǎn)瑣碎易忘，區(qū)別于機(jī)電類專業(yè)對(duì)于某一設(shè)備的操作，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是把物聯(lián)網(wǎng)思想和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到人們生活中的各個(gè)方面，所以知識(shí)點(diǎn)的整合和梳理就顯得更加重要。利用信息化手段，借助手機(jī)APP、MOOC等資源整合物聯(lián)網(wǎng)在不同地域各行各業(yè)的應(yīng)用，使學(xué)生們對(duì)知識(shí)的掌握更加靈活。

專業(yè)儀器操作演示困難，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)崗位一般是需要掌握專業(yè)測試設(shè)備使用方法的硬件測試員，在學(xué)校課程中融入企業(yè)需求技能的培訓(xùn)就顯得尤為重要，可是由于測試設(shè)備集成度較高、體積很小，演示起來就顯得尤為苦難，很多學(xué)生反映不能清晰觀察教師演示。利用信息化手段，如同屏、直播的方式更直觀地把設(shè)備的操作和講解呈現(xiàn)給學(xué)生，也能方便學(xué)生后續(xù)反復(fù)學(xué)習(xí)。

面向就業(yè)崗位的工程訓(xùn)練缺失，實(shí)訓(xùn)條件的不容許，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的更新?lián)Q代慢，都造成學(xué)生不能系統(tǒng)的體驗(yàn)整個(gè)工程流程。利用虛擬仿真軟件實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的仿真，也為學(xué)生今后進(jìn)入工作崗位奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 信息化教學(xué)模式的構(gòu)建

在信息化教學(xué)中，教師要走下講臺(tái)來到學(xué)生身邊，不再是生硬的“廣播”信息，而是傳遞一種思想、授予一種方法，培養(yǎng)學(xué)生們通過現(xiàn)有資源自給動(dòng)手獲取知識(shí)的能力，倡導(dǎo)他們發(fā)散思維、探索創(chuàng)新。以本專業(yè)建設(shè)為例，專業(yè)前期整合多名教師多年教學(xué)資源，搭建精品課程網(wǎng)站，通過網(wǎng)站中視頻點(diǎn)播和教學(xué)資源共享等功能歸還學(xué)生的主體地位，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、小組協(xié)作法營造學(xué)習(xí)情境輔助學(xué)生課下的自學(xué)和提升。從此以后，學(xué)生可以在任課教師的指導(dǎo)下自由的通過電子教案、電子課件、視頻錄像等選擇自己感興趣的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，并能更有效的查漏補(bǔ)缺。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建成，使學(xué)生更能體驗(yàn)真實(shí)工作情境，實(shí)訓(xùn)室為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)了智能家居、智能交通和智慧樓宇等不同場景，學(xué)生們可以把課堂中的理論知識(shí)帶到實(shí)際的工程中進(jìn)行驗(yàn)證，更完整的體驗(yàn)工程流程，這是傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上的極大提升。學(xué)生們不受設(shè)備和環(huán)境的限制，隨時(shí)可以驗(yàn)證自己的想法和從事技術(shù)創(chuàng)新，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的手段極大豐富，學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性得到發(fā)揮。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教師都下載了相關(guān)APP，教師們利用現(xiàn)實(shí)課堂和虛擬網(wǎng)絡(luò)兩大平臺(tái)相互協(xié)作完成教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，保證學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。有效提升了教學(xué)效果的及時(shí)反饋和教學(xué)方法的實(shí)時(shí)更新。

教學(xué)評(píng)價(jià)反饋決定教學(xué)的決策和教學(xué)兩大主體的教、學(xué)行為，信息化教學(xué)使教學(xué)評(píng)價(jià)真正實(shí)現(xiàn)了及時(shí)、有效和快捷。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)評(píng)價(jià)包含以下幾個(gè)部分：學(xué)生預(yù)習(xí)效果實(shí)時(shí)反饋、錯(cuò)題在線解答、疑難問題實(shí)時(shí)反饋、小組協(xié)助靈活組織、教師教學(xué)評(píng)價(jià)、課程評(píng)價(jià)等。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)信息化教學(xué)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提出有效推進(jìn)信息化教學(xué)的思考：一方面增加面對(duì)面溝通，提高課堂參與度，由于信息化手段的引入，很多時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)課堂和MOOC等形式獲得優(yōu)質(zhì)教育資源，但學(xué)生使用電腦或手機(jī)的模式老師是看不見學(xué)生的，無法實(shí)時(shí)的通過學(xué)生微表情的反饋靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，即時(shí)通過現(xiàn)在的5G優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)，但和傳統(tǒng)教學(xué)過程中同學(xué)都坐在一起學(xué)習(xí)的場景相比，缺少了寶貴的溝通機(jī)會(huì)。同時(shí)，很多教師的所謂“信息化”只是用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，造成學(xué)生大多數(shù)時(shí)間就是瀏覽PPT，學(xué)習(xí)氣氛沉悶，學(xué)生參與度降低。另一方面，教學(xué)過程中學(xué)的知識(shí)主要是是為了解決現(xiàn)實(shí)中的問題，如果脫離了這個(gè)目的，純粹的只是記憶就喪失了意義。樹立與信息化教學(xué)相適應(yīng)的教學(xué)過程觀和價(jià)值觀，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合和內(nèi)涵式發(fā)展[5]。