人工智能時代機械基礎課程創新發展的探究

任 清

(滁州市機電工程學校(安徽滁州技師學院) 安徽 滁州 239000)

0 引言

21世紀初期，人類已經逐漸邁向了信息時代，中國的教育也邁進了信息化教育時代。《教育信息化2.0行動計劃》是新時代賦予教育信息化新的使命，是實現新跨越的內在需求，而以信息技術為中心的新教育技術革命將成為我國教育發展的新亮點。隨著我國經濟與社會的快速發展，人工智能時代已經到來。不同行業都在吸收人工智能的科學技術，使得自身更加適合實際的行業前景，教育行業也在其中充分結合人工智能時代的特點，進行職業教育的改革發展。

習近平總書記在“十九大”中明確提出，應該推進人工智能與實體化經濟的深度融合，為人工智能的發展指明了方向。中央政府發布的《關于人工智能的報告》《新時代人工智能發展規劃》等相關政策文件，代表著我國工業化的發展已經為人工智能提供了良好的發展平臺，并且，我國整體就業市場會對人工智能型技術人才有大量的需求，這也表明人工智能迅速發展必會為中等職業教育帶來發展機遇。

人工智能不僅能夠對人類的思考與行為進行模偽，還可以取代現有行業中的人工勞動力，并且工作效率高，精準度高。在人工勞動力與人工智能對比中發現，人工智能投入成本代，宜安排在流水線機械化操作職位上。而中等職業教育的培養目標正是一線生產過程中高素質和高專業性勞動人員和中級專業人才，因此，在人工智能時代下，中等職業教育也將面臨嚴峻的挑戰。

1 技術多層次、全方位支持教與學瓶頸問題解決策略

當前針對于中職院校機械基礎課程教與學過程中存在的一系列問題，相關教育工作者有效結合了技術支持及時解決了面對的相關問題。在實際教育與學習過程中，技術支持不僅僅可以給予教與學活動的表面支持，同時對于中職教師在開展具體課程內容、不同專業學生理解知識、體驗實踐操作以及對知識的領略和感悟過程也有著不可取代的重要意義。在人工智能時代，技術多層次、全方位支持可以有效幫助中職機械基礎課程開展教學活動，提高課堂以及實踐的教學效率，保證不同專業學生可以更好的感受到知識的傳遞。

1.1 由快速呈現向深度理解和體驗探究知識深化

當前人工智能時代新發展的教學技術主要被運用在中職教師的實際教學工作中，部分課程結合了客戶端的學習方式，學生們可以在不受到課程限制以及時間地點限制的前提下，實現課程的有效學習。這種技術的融入，幫助了學生可以更加便捷的接受知識，同時，直接簡潔的將知識信息展示在中職學生面前，增加了學生們獲取學習知識的渠道[1]。科學技術的融入，幫助機械基礎課程，將課程中的信息以及知識直接轉化為電子資源，學生通過移動端APP的安裝，就可以實現有效搜索獲得學習資源。改變當前教學行業中信息以及知識的獲取方式，學生以及教師都可以在不受到外界條件的限制下，實現高速有效的獲取信息。相對傳統教學模式，人工智能時代的中職院校開展教育活動，有更高的知識呈現率。這種模式下的學習可以在提高機械基礎教學效率方面有著不可忽視的作用，但是對于學生們來說，這種教學方式并不能夠直接的提高自身的學習積極性，也不能有效控制學生們的學習自覺。

在未來的教育信息化過程中，適應“互聯網+職業教育”新要求，推動大數據、人工智能、虛擬現實等現代信息技術在教育教學中的廣泛應用，推廣遠程協作、實時互動、翻轉課堂、移動學習等信息化教學模式，推動教師角色的轉變和教育理念、教學觀念、教學內容、教學方法以及教學評價等方面的改革。教師需要利用增強現實技術、虛擬現實技術以及虛擬仿真技術，結合實際的教學情況，給予中職院校學生足夠的學習氛圍，提高學生的學習效率，維持學生的優秀學習狀態，促進知識的深度理解。

1.2 由課堂應用向全過程調控和課后學習延拓

當前的機械基礎課程學習，教師可以在科學技術的結合下，根據機械基礎學習目標，在學生學習的實際情況中，明確不同專業的學習框架。收集每一位學生的實際學習情況，建立針對性的學習大數據。在學習系統中，可以根據不同的指標得到不同范圍的學生的學習情況，可以對每個年級以及全校學生的學習情況進行大數據的分析研究，為調整學習計劃而打下扎實的數據基礎。

根據每一位學生自身學習情況的數據分析結果，可以建立健全學生對于不同章節甚至是每個知識點的調控體系，協助學生掌握正確的學習方式，調整學生的實際學習層次，幫助學生提高自身的學習效率。教師則需要根據實際的學習情況反饋，及時反省自我的教學計劃，做出優化整改，實現大數據和“互聯網+”基礎上的教與學的高效管理以及精準調控。

1.3 由面對面教學向全覆蓋應用延伸

傳統的面對面模式不適合當前的教學要求，不能滿足每一位中職院校學生的實際情況，教師需要借助人工智能、虛擬仿真、大數據以及“互聯網+”等技術，分類設置適合學生的個性化學習路網，在實際教學中結合探究以及自主導學等不同教學板塊，改善當前機械基礎的實際教學情況。全覆蓋應用延伸的教學模式，結合微課、情景教學等多樣教學模式。

2 構建促進策略實施的智慧支撐系統

中職院校需要根據實際教學情況，開展對應的構建促進策略實施的智慧支撐系統工作。系統的實際作用就是幫助中職學生在實際的教學過程中，實現其自身對于知識點的深入理解以及記憶，對于一些學習資源生成自身的感悟以及獨有體驗[2]。與此同時，系統的實際作用還可以幫助教師及時掌握學生們對于知識的理解程度，在實際工作中，系統可以直接對學生們的學習情況進行自動化以及智能化的多角度多層次測試，充分分析學生們的測試結果，得到最為準確的教學情況大數據庫，有利于中職院校教師對于自我教學模式的調整以及改良。在最后，系統還可以直接建立“互聯網+學習路網”，中職院校的學生們對于一些課堂上沒有及時消化的知識，可以在網上進行學習。網絡上匯聚優秀學生的學習經驗以及名師教學智慧，及時給予學生提供課后學習以及課堂互動教學的多重渠道[3]。不僅僅是學生，教師也可以在此基礎上翻閱查找一系列的備課、課堂教學、課后學習的相關教學資源，充分發揮互聯網的作用，實現精準研培、精準教學以及精準學習，甚至在實際課堂上，教師也可以收集網絡上匯聚優秀學生的學習經驗以及名師教學智慧，,豐富學習路網建設，提高教學的實際效果。

機械基礎課程理論性、實踐性強，課程在培養學生的機械理論基礎外，還需提高學生對機械技術工作的適應性和開發創新能力。借助于人工智能、虛擬現實等現代信息技術，培養學生理論聯系實際、分析問題和解決工程實際問題的能力；啟迪學生創新思維、開發創新潛能。例如減速器的裝配實驗，學生可在智能教學系統中完成裝配，在裝配過程中還配有相關理論知識點提問，智能教學系統后臺會根據學生練習情況，進行學習分析，顯示學習報告。系統建立了理論與實踐并重的模式，使學生在實踐中提高職業能力。

3 設計基于智慧系統的教學活動實施方案

傳統的中職院校課堂教育工作如果缺少教師的統籌安排，基本上學生們不可能有較高的學習自覺性，不能獲得有效的教學效果。所以，中職院校教師不得不及時參與到實際的課堂教學中，結合不同專業學生的實際情況，進行計劃教學[4]。這種教學模式，導致學生不能成為教學中的主人翁，學生被迫跟隨教師的教學計劃，不僅僅不利于學生的自我發展，同時也會限制學生們的課堂興趣發展。在當前的人工智能化時代，結合科學技術將個性化學習活動以及計劃教學相融合，不僅僅可以簡化教師在安排課程中的工作強度，甚至還可以根據不同學生的實際情況，開展個性化的學習計劃設計，最大限度滿足不同專業的班級學生群體內部的學習需要，有效提高機械基礎課程的教學效率，充分運用時間成本以及教學資源，發揮出最大的教學效益[5]。

教學活動各個階段應用上既要分擔促進學生智慧發展的總體目標任務，又有各個階段任務的重點和特色，從而構成智慧課堂的完整教學過程和持續發展體系，我們具體分析如下。

3.1 準備階段——課前

傳統教學課前教師備課主要研究教材、撰寫教案，對學生的分析基于經驗和平時感覺，缺少對學情的深入調查分析；學生的預習是自學教材內容，缺少與老師或同學間的課前討論交流。借助于智慧系統的課前教學，利用信息技術平臺，以提供學生歷史學習情況的統計精確地掌握學情基本信息，可以幫助教師數字化分析學情并優化教學設計，便于合理的設立教學目標；學生通過教師的微課視頻、課件、測試題目等預習內容，通過智慧平臺及時將學習困惑與老師同學間溝通。

3.2 實施階段——課中

課堂中教師創設學習情景，引入課題，通過智慧平臺下達學習任務和目標，學生在教師組織下分組合作探究活動，學生可以利用智慧平臺將人工智能技術處理過的機械零部件展現在眼前，有效地輔助學生完成任務并提交成果、展示，在評價考核過程中，教師和學生能過智慧平臺進行學習過程診斷評價，得到即時反饋信息。進一步加深師生互動交流，培養學生創新思維和能力，提高學生的課堂參與度，利于機械基礎知識的消化，消除傳統課堂中的教師“一言堂”弊端。

3.3 反思階段——課后

課后學生借助信息技術完成作業提交給老師，老師及時批改并反饋給學生，學生可以通過平臺將學習感受和疑問與老師、同學交流，老師可根據學生的反饋信息進行總結反思，及時改進和實施針對性教學。

4 結束語

綜上所述，教育信息化是當前人工智能時代的特色，中職院校在開展機械基礎教學工作中需要及時采取對應的工作措施適應當前的時代特色。在實際機械基礎教學中，用信息化解決很多問題，促進教育實質性改變。教育工作者需要結合實際中職院校的教學情況，創新融合教學的方法，彰顯教育信息化給實際教學工作帶來的優勢，發揮出科學技術的真實作用，保證高質量的機械基礎教學工作順利開展。人工智能時代的教育信息化給中職院校的教育事業帶來新的機遇，是當前教育行業前進發展的重要方法，值得相關教育工作者重視。