人工智能背景下技工院校智慧課堂建設研究*

李艷娟 張坤 鄒瑞睿

（1.湖南省職業技能鑒定中心；2.湖南汽車工程職業學院）

建設智慧課堂，不僅可以彌補傳統教育模式存在的弊端，還能滿足新時代社會的要求，更好地迎合當代學生的興趣愛好，促使學生能夠學到更多知識。運用人工智能技術，可以顯著擴大智慧課堂的教學空間，幫助教師建立全新的教學體系，實現線上和線下混合式教學，有助于創造良好的學習氛圍，實現教學質量的提高。

一、人工智能概念

所謂人工智能，其主要指通過深入開發和研究，以計算機技術為基礎，運用延伸和擴展人的智能的方法和先進技術，以及應用系統的一種全新的技術科學。可以通過計算機模擬人的思維方式和意識，使其具有人的高級思維，主要被運用于金融、教育、電商等行業，為其帶來新的發展機遇。人工智能的出現，實現以另一種方式展現人類的能力。隨著信息時代的到來，社會各界逐漸認識到人工智能技術的重要性，并且由于此技術可以幫助人們更好地展開深度學習和運用各種先進技術，解決很多生活、工作、學習中的問題，使其處于跳躍式發展狀態[1]。

二、技工院校智慧課堂的特點和設計原則

（一）特點

目前，由于受到人工智能技術、大數據等先進技術的影響，為技工院校建設智慧課堂帶來很多便利。教育部門出臺相應的政策，不斷提高智慧課堂的運用效果，更好地為學生服務，還能強化相關教師的教學水平，重視素質教育，避免受到應試教育的影響。根據相關調查結果顯示，智慧課堂理念的出現，主要由智慧教育演變而來，而智慧教育指：運用各類先進技術，打造全新的教學環境，并讓教育工作者利用多元化的教學方法，促使學生具有美好的發展體驗，感悟學習的樂趣，從不能轉變可能，讓技工院校學生滿足現代社會的需求，形成正確的價值觀和人生觀，動手實際操作能力較強，將所學知識靈活運用到實踐活動。

通過智慧教育理念的引入，使得智慧課堂具有以下幾點特征，具體為：其一，教學內容獨特性。與傳統普通教育不同的是，技工院校比較重視學生技能的培養，讓每個學生都能找到自己滿意的工作，使得大多教學融入工作崗位的內容，構建獨一無二的教學體系。其二，教學對象特殊性。技工院校學生學習基礎相對較弱，很難在短時間內培養學生良好的學習習慣。智慧課堂教學需要借助豐富的教學資源，以及多元化的教學手段，并通過購買相應的設備，以便于教師更好地分析學生的學習狀況。

（二）設計原則

由于技工院校學生的特殊性，使得與普通高中教學理念大相徑庭，在設計智慧課堂的過程中需要遵守設計原則，學會利用現有資源，不斷提高教學的效果，讓技工院校的學生成為復合型人才。具體設計原則為：其一，以學生為主體。具體設計過程中，需要充分融入各種技術，發揮人工智能的優勢，教師可以發揮自身引導作用，正確引導學生主動學習，而不是一味地強制性要求，學生之間能夠進行合作，實現快樂學習，發現學習的樂趣。其二，緊跟數字時代的發展步伐。在設計智慧課堂的過程中，需要重視引用信息技術，教師能夠時刻關注數字技術的發展動態，以及當前教育領域所面臨的困難，可以通過引入人工智能，提高學生的學習效率和質量[2]。

三、人工智能對技工教育教學的影響

據不完全調查結果顯示，人工智能已經在交通、醫療等領域發揮重要作用，處于至關重要的地位，幫助相關研究人員克服一些重點難題，而若將其運用到教育領域中，可以加快素質教育改革的步伐，使得能夠培養出更多現代化的人才。同時，基于人工智能背景下，技工院校教育工作將會在以下方面發生變化。首先，教學理念得到有效創新。通過合理引入人工智能，促使技工院校發現傳統的教學方法的弊端，更加注重多層次知識的教育，教師能夠根據學生的興趣愛好和課程安排，實現對學習的進度和內容進行靈活的調整。其次，教學質量有一個質的飛躍。目前，國家不斷加強對人工智能的研究力度，融入多元化的新型技術，通過依托人工智能，有助于幫助教師更好地進行班級管理、課堂學習考評等，對學生相關數據進行收集和整合。之后根據各個學生當前學習狀態以及學習成績，合理制定教學進度和內容，針對性設計教學計劃，避免學生產生較大的學習壓力。最后，教學模式的改變教學。人工智能的出現，使得技工院校教學不再受到地點和時間的限制。教師可以通過利用手機和電腦，進行網絡教學和批改學生的課后作業，不僅降低教師教學壓力，還能減少學生的學習任務量，更加注重學生個性化的培養[3]。

四、基于人工智能背景下技工院校智慧課堂的建設路徑

（一）構建智能考試系統

對于技工院校來說，在建設智慧課堂過程中，應根據教育部門的相關要求，以及學生的學習態度，重視智能考試系統的構建，保證整個考試過程的公平、公正、公開，防止出現考試成績不真實等情況。通過發揮人工智能的優勢，開發相應的線上智能測試軟件和自動評估軟件，優化技工院校整個教學流程。同時，通過科學運用智能考試系統，可以幫助教師通過手機和電腦，快速查閱學生考試試卷，并且此系統可以自動對相關數據進行統一和整理，具有一鍵生成試卷的功能，并能保證各個試卷符合學生學習能力，難度適中，降低教師的教學壓力，節省大量的批閱考試試卷的時間，將所有精力集中于提高學生綜合能力。所謂智能考試系統，主要由數據庫構成，系統內部包括全國各個地區甚至國外的一些技工院校的考試試題，以及普通高中考試試題，并根據計算機將所有習題分門別類，只需要教師輸入關鍵詞和設定考試范圍，考試系統能夠快速形成一套完整的試卷，避免學生出現抄襲等不良情況。另外，智能考試系統的建立，可以幫助教師在短時間內建立不同難度的試卷，之后將其分成各個學習層次的學生，實現針對性考核，每個學生都能發現自己的薄弱之處，促使學生知識素養顯著提升。

（二）引用SPOC模式

與傳統教學模式不同的是，SPOC教學模式能夠符合教育課改的要求，為素質教育改革工作提供幫助，讓學生作為課堂的主角，教師成為配角，也可以將此種模式稱為小規模限制性在線課程。而若想發揮此模式的優勢，需要教師改變教學理念，根據以往教學經驗，發揮自身的輔助作用，采用各種方法對學生進行正確的引導，促使學生主動學習，享受解決問題的這一過程。基于此，在人工智能的影響下，技工院校建設智能教課堂的過程中，需要教師和學校領導者能夠認識到SPOC教學模式的優點，掌握此模式的應用方法，使其能夠從根本上實現智慧教學。具體教學過程中，應在課堂前期準備階段，教師能夠明確本節課主要教學目標和內容，根據班級內部學生的學習狀況，錄制豐富多彩的微課視頻，之后統一上傳到學習平臺內，為學生預習提供幫助。同時，視頻內容應以本節課重點內容為基礎，通過動畫或圖片、文字結合的方式，降低學生課前預習的壓力，并提供充足的學習資料，使學生能夠主動進行課前預習。

在整個教學階段，需要注重信息技術和網絡技術的運用，將傳統課堂講授與視頻播放進行有機融合。之后根據學生學習能力，將全班學生分成不同的小組，使其可以帶著問題進行探討，能夠在小組討論和研究過程中培養學生的團結意識和探索能力。整個討論過程，若發現學習小組由于遇到問題而停滯不前，此時需要教師能夠為學生提供解決問題的思路。而處于課后階段，應通過網絡教學平臺上傳課后任務，并保證學生能夠在短時間內完成，在布置任務過程中，應調整作業上交方式，制定多元化的課后作業。一旦發現學生完成作業遇到困難，教師應給予相應的幫助，而不是一味地批評。由此可以得出，通過SPOC教學模式的運用，可以幫助技工院校在短時間完成智慧課堂的建設工作，并能發揮人工智能的優勢，充實教學內容[4]。

（三）構建完善的智能教學系統

基于人工智能的影響下，技工院校若想更好地建設智慧課堂，并能充分體現出智慧課堂的應用價值，為具體教學工作提供幫助，應學會運用現有資源，投入適當的資金，構建智能教學系統，促使教師可以通過系統數據進行綜合評價，幫助學生及時了解自身的綜合實力，以及與他人之間的距離，展開針對性學習，提高學生的專業技能。其中智能教學系統主要是通過合理引用互聯網仿真技術，系統化研究當前技工院校相關的科研成果，以及一些重要的教學資料，之后進行深入的分析和研究，從而構建一個與技工院校學生現狀相符合的智能教學系統，全面覆蓋整個技工院校教學流程，充分體現出智慧課堂的優勢。并且此系統主要由教育學、心理學、人工智能等多個學科共同組成，具有綜合性較強的特點，可以滿足不同性格特點技工院校學生的需求，有效彌補傳統課堂的弊端，充分提高智慧課堂的教學效率，幫助教師能夠在規定時間內完成教學任務。

智能教學系統具體應用流程：教師需要掌握計算機的應用方法，實現針對性教學，將全班學生分成不同層次，實現差異化教學。之后通過改變教學方式，采用多元化的方式，尊重學生的個性化法，促使學生成為社會需要的人才，使得技工院校的學生都能掌握重點技能，掌握更多專業性知識。同時，通過合理構建智能教學系統，可以優化智慧課堂教學環節，學生具有較高的自主學習意識，能積極主動與其他同學進行合作，不斷強化其思維能力和創造能力。整個智慧課堂的教學階段，當學生進行系統性研究之后，可以主動向教師提出疑問，并在教師的引導下動手操作，真正了解問題出現的根本原因，保證教學的有效性。譬如，進行教學時能夠通過合理引用智慧課堂的教學系統，增加師生之間的互動次數，在這一過程中需要教師采用信息教學和板書教學的兩種方式，將其進行有機融合，實現系統化講授重要知識點，并鼓勵學生及時在教學系統中標注自己不明白之處，之后運用智能教學系統，向教師提出問題，以便于教師第一時間了解各個學生的學習成果，通過對全班學生問題進行收集和整理，可以展開針對性講解，加深學生對知識的理解，實現靈活應用。

（四）重視教學課程設計

技工院校在建設智慧課堂過程中，需要重視教學課程設計，遵守“十步三段”的設計流程。明確具體設計思路，在人工智能視域下，滿足社會對技工院校人才需求，讓學生在具有充實理論基礎上，提高表達能力和創新能力。基于此，在教學課程設計過程中，應從人工智能角度出發，根據課前、課中、課后對學生、教師的不同要求，展開針對性設計。當處于課前階段，教師可以根據現有的資源，對整個學習內容展開重點分析，同時要求學生能夠利用手機，通過輸入邀請碼或者掃描二維碼的方式，登陸相應的線上教學軟件，之后利用人工智能技術和大數據技術，深入分析學生在線學習時間以及其具體學習內容，幫助教師更好地了解學生學習深度以及存在的問題，實現精準掌握每個學生的信息，以便于制定科學合理的教學目標。當掌握每個學生基本學習情況的之后，應系統性制作微課視頻和學習課件，采用線上和線下混合教學模式，提前將本節課的課件和視頻上傳至網絡平臺，之后通過系統向學生提出預習問題，只有完成相應的問題才能完整觀看視頻。若發現學生沒能完成視頻觀看任務，可以通過網絡平臺的數據分析結果，讓教師掌握每個學生預習質量。通過采用闖關游戲的預習方法，能夠防止學生在預習階段產生抵觸心理，并能體現出學生的學習能力，保證課前預期的有效性。

另外，處于課堂教學階段，應重視互動實踐活動。在人工智能背景下，智慧課堂應注重教學情境的創設，教師能夠通過合理運用互動交流這一環節，與學生展開多元化互動，結合課程重點內容，針對性創造教學情境，有效激發學生學習欲望，正確引導學生解決課前預習存在的問題。制定教學情境過程中，教師應聽取學生的意見和建議，以便于及時發現教學中存在的問題。而在課后階段，教師應展開個性化輔導，依托于人工智能和信息技術，系體化研究學生課堂學習成果，公平對學生進行評價，并為其提供課后學習資料，使其能夠明確課后學習的重點和難點，實現個性化培養學生，學生能夠在家接受教師的個性化輔導。

（五）合理引入VR技術

目前，社會已經逐步進入信息時代，出現多種多樣的先進技術，其中VR技術作為時代進步的產物，為一些新興領域的出現奠定了基礎，并為相關領域發展帶來新的機遇。所謂VR技術，通過合理運用計算機技術，生成三維動態實景，促使操作人員具有身臨其境的感覺，也可以將其稱為虛擬現實技術。通過將VR技術合理運用到技工院校智慧課堂建設工作中，不僅激發學生學習興趣，還能幫助學生具有較高的動手能力和創造能力。同時，由于技工院校與傳統教育存在較大的差異性，比較重視學生的實踐能力，而在人工智能的影響下，需要在智慧課堂建設中將實踐教學作為重點任務。根據相關調查結果顯示，技工院校采用傳統辦學理念過程中，由于受到環境和資金的影響，使得無法購買相關教學工具和資源，導致一些實踐課堂無法向學生展示，教師只能讓學生進行簡單的聯想，或者通過播放一些視頻，使學生很難充分理解相關的實踐知識。而通過VR技術的引入，可以在智慧課堂內參與一些實踐活動，進入虛擬空間進行操作。譬如，對于汽車維修專業的教學工作來說，在運用VR技術過程中，能夠讓學生在課堂內進行實踐體驗，靈活運用理論知識，使其具有較高的職業素養[5]。

總而言之，基于人工智能影響下，需要技工院校能夠學會融入各種各樣的科學技術，為具體智慧課堂創建工作提供幫助，讓技工院校教學成果顯著提高。同時，在建設智慧課堂過程中，應合理引入VR技術，重視教學課程設計，構建完善的智能教學系統和考試系統，提高技工院校的核心競爭力，促使每個學生都具備較高的技術水平。