基于微軟人工智能課程平臺(tái)的混合式教學(xué)研究

張濤 劉敏杰 孔軍 宋曉寧 孫俊

摘 要 混合式教學(xué)模式已經(jīng)逐漸為人們所接受和認(rèn)可，如何構(gòu)建有效的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將原有的混合式學(xué)習(xí)有效地遷移到當(dāng)前的課程中成為教學(xué)改革的關(guān)鍵步驟。本文研究了混合式學(xué)習(xí)模式的一般過程，提出基于微軟人工智能平臺(tái)混合式學(xué)習(xí)模式指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)并發(fā)展課程資源建設(shè)，通過《軟件工程》課程驗(yàn)證了提出的了理論，對(duì)高校教學(xué)改革發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 混合式教學(xué) 微軟人工智能平臺(tái) 教學(xué)研究

0緒論

作為智能化的今天，信息技術(shù)得到了高速的發(fā)展，已經(jīng)給各個(gè)行業(yè)帶來了前所未有的改變，“區(qū)塊鏈"的觀念也變得越來越火，教育領(lǐng)域的信息化和網(wǎng)絡(luò)化也成為了必然趨勢(shì)，這主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新媒體的方法以及理念的改進(jìn)，同時(shí)也給學(xué)生學(xué)習(xí)提供了多種渠道。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，教育方式的日新月異已經(jīng)給高等教育模式帶來了新的契機(jī)，以往固定課堂的教育方式已經(jīng)不能滿足日益增長的教學(xué)需要，不能發(fā)揮最大的效用，而混合式學(xué)習(xí)模式的出現(xiàn)剛好可以解決這一問題?；旌鲜綄W(xué)習(xí)模式近些年以來被不斷地研究和擴(kuò)展，理論模型也變得越來越完善，主要體現(xiàn)在理論、方法、策略等各個(gè)方面的發(fā)展和成熟，混合式學(xué)習(xí)模式已經(jīng)進(jìn)入了大眾的視野，已經(jīng)成為研究教學(xué)模型重要的方法。網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)使得高校越來越注重這種模式，曾經(jīng)也有說它將完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)模式。然而諸多的研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)也存在不可忽視的缺點(diǎn)：學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解比較膚淺，達(dá)不到熟練和掌握的地步；自我約束能力較差，經(jīng)常受一些網(wǎng)絡(luò)無關(guān)信息騷擾，學(xué)習(xí)效率受到了大大的影響；學(xué)生與教師缺乏及時(shí)的交流，嚴(yán)重影響了知識(shí)的接受和消化能力。

微軟人工智能課程平臺(tái)作為全球最前言的在線教育網(wǎng)站于2017年底正式開放，允許教師免費(fèi)觀看課程以及管理課程，同時(shí)支持在線交流、測(cè)試和公告等和教學(xué)相關(guān)的環(huán)節(jié)；并且允許學(xué)生通過課程的深入學(xué)習(xí)；和教師一起分享討論，加深對(duì)知識(shí)的理解。因此微軟人工智能課程平臺(tái)可以為混合式學(xué)習(xí)提供有效的學(xué)習(xí)和交流平臺(tái)。由此可見，在基于微軟人工智能課程平臺(tái)下，研究更為有效的教學(xué)策略與方法，并將它們?cè)诨旌鲜綄W(xué)習(xí)過程中更為有機(jī)的進(jìn)行結(jié)合，對(duì)高校教育和教學(xué)起到非常大的促進(jìn)作用。

1基于微軟人工智能課程平臺(tái)的混合式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)策略一般被分成五段式和七段式兩種模式，對(duì)于五段式學(xué)習(xí)策略來講，Barrows模型是其最經(jīng)常用的模型，顧名思義，其核心思想主要被劃分為五個(gè)步驟：首先由學(xué)習(xí)小組進(jìn)行分組，其次大家提出問題，然后回歸到個(gè)人學(xué)習(xí)，再次進(jìn)行活動(dòng)匯報(bào)，最后開展問題反思；而對(duì)于七段式的學(xué)習(xí)策略來說，主要是在Barrows模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，原有的五個(gè)階段進(jìn)一步擴(kuò)展到七個(gè)階段，這些教學(xué)環(huán)節(jié)分別是：分析問題、形成假設(shè)、確定已知、確定所需、確定資源、收集信息、信息整合，以上的七種教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，當(dāng)然在實(shí)際的教學(xué)中，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到更好的教學(xué)指導(dǎo)。

混合式教學(xué)模式雖然能充分融合在線學(xué)習(xí)和面對(duì)面教授的優(yōu)勢(shì)，但是在一些相關(guān)研究的理論上，比如在線平臺(tái)的學(xué)習(xí)模式和課堂教學(xué)的方式都存在不少的缺陷。主要存在以下問題：（1）課堂教學(xué)很難滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)體需求，傳統(tǒng)的以教師為主的強(qiáng)壓式教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足日益增長的需求，體現(xiàn)出當(dāng)下以學(xué)習(xí)者為主的教學(xué)觀念，在教學(xué)環(huán)境的不斷變化下，傳統(tǒng)合式教學(xué)模式已經(jīng)暴露出越來越多的問題，嚴(yán)重地妨礙了學(xué)習(xí)者的個(gè)性化的綜合發(fā)展；（2）學(xué)習(xí)過程缺乏有效協(xié)作，在進(jìn)行教學(xué)過程的實(shí)踐中，傳統(tǒng)的方法是將小組任務(wù)分成單獨(dú)的個(gè)人任務(wù)，然后對(duì)這些個(gè)體的任務(wù)融合，這種情況會(huì)失去協(xié)作合作的意義，也就不能達(dá)到真正的教學(xué)目的，主要反應(yīng)在學(xué)習(xí)者缺少了小組成員間的有效交流和討論，所以難免會(huì)造成學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性下降。

利用混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，并且針對(duì)其存在的一些問題，在基于微軟人工智能課程平臺(tái)下，充分利用平臺(tái)的課程資源，由于基于微軟人工智能課程平臺(tái)由在線學(xué)習(xí)部分與實(shí)驗(yàn)室上機(jī)實(shí)驗(yàn)部分組成，教師根據(jù)混合學(xué)習(xí)環(huán)境來設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)以適應(yīng)學(xué)習(xí)各異的學(xué)生?；旌鲜浇虒W(xué)方式根據(jù)教學(xué)模式，通過規(guī)定相應(yīng)的個(gè)體目標(biāo)，制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)課程，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者自身個(gè)性化的綜合培養(yǎng)；教學(xué)模式以遷移學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)，從問題的提出、規(guī)劃安排、實(shí)踐評(píng)估、展望反思等一系列步驟出發(fā)，通過對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)中的多種問題情形進(jìn)行遷移式情景的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)在線場(chǎng)景和教學(xué)場(chǎng)景的遷移式學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的知識(shí)的有效遷移；設(shè)計(jì)多視角評(píng)價(jià)辦法，多方位地估計(jì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率和成果，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行良好的反思和修改；搭建學(xué)習(xí)服務(wù)平臺(tái)，幫助學(xué)習(xí)者在進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)的階段當(dāng)中提供及時(shí)的硬件和軟件服務(wù)。綜上，研究在基于微軟人工智能課程平臺(tái)的教學(xué)模式，同時(shí)結(jié)混合式教學(xué)模型的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建全新的混合式教學(xué)模型尤為重要。

基于微軟人工智能課程平臺(tái)的混合式教學(xué)方式繼承了傳統(tǒng)混合式教學(xué)模式的精髓，融合機(jī)器學(xué)習(xí)的遷移學(xué)習(xí)策略，包括搭建混合式學(xué)習(xí)環(huán)境，提供共享的學(xué)習(xí)資源，組織學(xué)習(xí)者探索基于遷移學(xué)習(xí)的混合式學(xué)習(xí)理論，同時(shí)給予相應(yīng)的各種理論和知識(shí)的學(xué)習(xí)支持維護(hù)工作。此外，針對(duì)經(jīng)典的混合式教學(xué)模式中存在的諸多問題，研究個(gè)體問題引導(dǎo)、多元遷移學(xué)習(xí)實(shí)踐理論，設(shè)定教學(xué)情境，形成個(gè)體問題，搭建混合式平臺(tái)的個(gè)性化支持來保證混合式教學(xué)模式的有效進(jìn)行。

2基于微軟人工智能課程平臺(tái)的混合式學(xué)習(xí)的課程實(shí)施

《軟件工程》是計(jì)算機(jī)學(xué)科當(dāng)中非常重要的一門專業(yè)核心課程，是一門理論結(jié)合上機(jī)操作的課程，它注重學(xué)習(xí)者對(duì)專業(yè)知識(shí)的創(chuàng)新性、遷移性以及應(yīng)用性能力的培養(yǎng)。該課程主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)大四的本科生，主要目的在于幫助學(xué)生掌握軟件工程項(xiàng)目的一些基本原理和算法，提升學(xué)生的科研能力和增強(qiáng)學(xué)生的科研意識(shí)，并在此基礎(chǔ)上推廣到其他研究方法的過程。

課程從理論的角度出發(fā)，旨在構(gòu)建學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的基本素養(yǎng)，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的算法理論水平；從課程的角度而言，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)一些軟件工程算法的研究能力，并且通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)了對(duì)理論的理解，為學(xué)生研究提供了很大的幫助。軟件工程課程主要任務(wù)由下述幾個(gè)部分組成：介紹軟件工程的一些基本理論算法、應(yīng)用方向的確定、科研題目的確定、研究計(jì)劃的準(zhǔn)備、開發(fā)工具的選擇、數(shù)據(jù)的搜集和標(biāo)定、具體研究的實(shí)施、研究報(bào)告的形成等。值得說明的是，《軟件工程》是一門理論和實(shí)踐并重的專業(yè)課程，教師在授課的階段，既要擁有較深的理論技術(shù)作為基礎(chǔ)，還要提供強(qiáng)而有效的上機(jī)指導(dǎo)，這樣綜合起來，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的綜合指導(dǎo)。

基于微軟人工智能課程平臺(tái)的混合式教學(xué)模式是以學(xué)習(xí)者個(gè)性化的培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，以具體問題作為學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，以遷移學(xué)習(xí)作為教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)理論，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者開展遷移式的互助學(xué)習(xí)、小組討論與整體評(píng)價(jià)。

在我們的軟件工程教學(xué)過程中，教師根據(jù)專業(yè)知識(shí)內(nèi)容和課程目標(biāo)完成教學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)構(gòu)建一定的教學(xué)模式場(chǎng)景，學(xué)習(xí)者在開放性的討論下針對(duì)教師的問題進(jìn)行遷移式的發(fā)散學(xué)習(xí)，并進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃和方案擬定，同時(shí)通過搭建的平臺(tái)，讓學(xué)生開展自主的交流和討論，并通過構(gòu)建的平臺(tái)進(jìn)行資源共享和優(yōu)化，學(xué)習(xí)者根據(jù)事先確定好的小組分享設(shè)計(jì)方案，以便于得到最好的遷移學(xué)習(xí)方式，再由助教或教師對(duì)小組內(nèi)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)，進(jìn)一步完善和優(yōu)化方案。

在未來的教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們將更加注重對(duì)學(xué)生智能化信息化的培養(yǎng)，建設(shè)更好的平臺(tái)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)線下更好的學(xué)習(xí)和交流。

（通訊作者：劉敏杰）

作者簡介：張濤（1985.6-），男，漢族，河南周口人，博士，江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系副教授，碩士生導(dǎo)師，IEEE、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，主要從事模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺的研究和教學(xué)工作；通訊作者：劉敏杰（1987.2-），女，漢族，湖北仙桃人，碩士，無錫太湖學(xué)院護(hù)理學(xué)院教師，主要從事護(hù)理教育工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱文昌.基于翻轉(zhuǎn)課堂新型混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].數(shù)字通信世界，2018（04）.

[2] 劉智勇，陳嬋娟，章文林.基于SPOC的混合式教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)方式研究[J].教育現(xiàn)代化，2017（13）.

[3] 李春燕，尹金鋒，王錚，etal.國內(nèi)高校中混合式教學(xué)模式構(gòu)建的探討[J].高教學(xué)刊，2017（08）：97-98.

[4] 王全亮，張?jiān)路遥罄^蓉，etal.MOOC環(huán)境下的混合式教學(xué)模式教學(xué)效果研究——以云南大學(xué)為例[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2017，40（03）：45-52.

[5] 唐麗華.基于“慕課”平臺(tái)的“概論”課混合式教學(xué)模式研究[J].高教學(xué)刊，2017（04）：102-103.

[6] 賴志欣.基于智慧教學(xué)平臺(tái)雨課堂的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2018.