基于人工智能的混合式學

付佳雯

摘? ?要：教育信息化、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、全球化等技術(shù)在教育發(fā)展的不同階段的實施，為我國教育學習領(lǐng)域帶來了翻天覆地的變化。徹底顛覆教師、學生和家長的學習風格和思維。人工智能的混合式學是指在教育與教學的領(lǐng)域，使用關(guān)于人工智能方面的技術(shù)，積極運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習、進化學習、強化學習等機器學習的策略，它與知識相結(jié)合，形成一種新的學習模式。文章將分析和討論基于人工智能的混合學習方法。

關(guān)鍵詞：人工智能;混合式學;教學模式

1? ? 對人工智能的認識和應(yīng)用

1956年以來，一群杰出的科學家討論和研究機器模擬智能的使用時，提出了“人工智能”一詞。但由于硬件設(shè)備在容量和速度上的限制，人工智能這門學科發(fā)展起伏跌宕。

科學家研究人腦后曾提出，“如今，人類對人腦開發(fā)大約達到10%，十分聰明的可以達到13%”。也即表明人類的大腦還有多于80%處于未被開啟的狀態(tài)，這種研究仍需漫長的過程。而對人腦的開發(fā)，主要在于記憶、計算、工作時間、思考能力等方面。人工智能這門學科的發(fā)展恰好可以幫助人類拓展記憶智能，通過情感識別和數(shù)據(jù)挖掘的方式提高學習效率，讓學習語言的方式智能化，幫助學者在工科、理科等較為復雜領(lǐng)域的科目上進行知識的整合。

如今，計算機硬件設(shè)備的快速發(fā)展和人工智能的研究取得了突破性進展，徹底顛覆了傳統(tǒng)的教學模式。人工智能科學被提出，其知識覆蓋面越來越廣泛，例如哲學、數(shù)學、心理學、信息論、不確定理論、生物神經(jīng)學等。

基于這些知識，我國科學家研究出的成果有：指紋識別、人臉識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、車牌識別、智能控制等，這些研究成果應(yīng)用于世界各個領(lǐng)域，給人類帶來極大的便利。

2? ? 研究背景和問題的提出

傳統(tǒng)的教學方法主要集中在教師的“輸出”、學生的“接受”，教師的講課乏味、不靈活，導致學生被動學習，即使得分高的學生也是如此。對于學校死板、老套的教學模式學生也早就感到無聊。

21世紀起，我國經(jīng)濟、技術(shù)、商貿(mào)等各方面加速發(fā)展，信息技術(shù)和全球化對社會各方面產(chǎn)生了深刻的影響，社會對人才的需求，同時不斷提高標準并轉(zhuǎn)型，而傳統(tǒng)的教育模式卻依舊停留在學校等教育機構(gòu)和領(lǐng)域中。隨著社會的發(fā)展，學生也需要掌握新的技能和思維方式來解決問題，直面挑戰(zhàn)。

3? ? 基于人工智能混合學習的教學模式

未來是人工智能的時代，“教育+人工智能”的新模式必然會是將來的教學模式，也會在一定程度上給傳統(tǒng)的教學模式帶來沖擊，但教育的效果將更加人性化和智能化，與時代接軌、與科技接軌。以智能化的教學設(shè)計，生成個性化學習、練習、復習、測評方案。

3.1? 基于人工智能混合學習模式的需求

3.1.1? 提高教師教學水平

擁有良好的教學技能是成為一名優(yōu)秀教師的基礎(chǔ)。當今，隨著人工智能、信息技術(shù)的快速發(fā)展、教學媒體設(shè)備的進化，使得教師不僅要掌握良好的教學手段，還要熟練掌握使用教學媒體設(shè)備的技巧。通過靈活運用教學設(shè)備，學生可以創(chuàng)建生動靈活的課件，在課堂上吸引學生的注意力，調(diào)動學生的學習興趣。擺脫傳統(tǒng)教育中傳授枯燥知識的模式，用教學設(shè)備做出動畫效果，讓學生在歡快娛樂的學習氛圍之中獲得知識[1]。

因此，學校需要引進能熟練掌握教學軟件、擅長使用多種多樣教學設(shè)備的人才，通過對擁有較強教學綜合能力人才的選拔，使得學校教學氛圍煥然一新。

3.1.2? 建設(shè)智能化教學平臺

軟件是建立在硬件設(shè)備完備基礎(chǔ)之上的，而良好的教育教學環(huán)境是建立在完善的軟件環(huán)境之上的。因此，學校將基于人工智能的混合式學習模式引進課堂，就要求課堂配備完整的硬件設(shè)施、軟件環(huán)境。課堂上通過使用智能化教學軟件，吸引學生目光，調(diào)動學生積極學習的熱情，同時可以培養(yǎng)學生動手實踐能力，提前熟悉計算機軟硬件設(shè)備，為將來從事各種行業(yè)打下良好的使用計算機能力的基礎(chǔ)[2]。

3.2? 基于人工智能混合學習模式的師生關(guān)系

基于人工智能的混合式學習模式是一種基于人工智能的自適應(yīng)教學模式，與線上教學模式不同，是一種線上線下結(jié)合的混合式教學模式。這樣的教學模式不僅解決了線上教學的交互和教學監(jiān)管難度大的問題，也解決了線下教學招生困難、成本高、教學效果差等諸多難題，是未來教育的發(fā)展方向。

3.2.1? 展現(xiàn)教師主導地位優(yōu)越性

基于人工智能混合式學習模式可以將傳統(tǒng)知識的灌輸和當代科學技術(shù)結(jié)合起來，規(guī)避了傳統(tǒng)教學模式的弊端，還可以提升學生自主學習的能力，增加了師生互相討論、交換觀點的機會，從而可以很好地引發(fā)教師的思考，有助于學生表達自己的想法和意見，真正實現(xiàn)學生在學習過程中的主體地位。

3.2.2? 培養(yǎng)學生的個性化學習模式

混合式學習不僅可以充分調(diào)動學生的主動性和積極性，還可以將傳統(tǒng)的課堂學習與人工智能的智能學習優(yōu)勢相結(jié)合。它充分體現(xiàn)了教師在教學過程中的主導地位和學生的主體地位[3]。

如今，通過使用人工智能和不同技能的軟件程序及技術(shù)工具，師生可以很好地實現(xiàn)個性化教學與學習。教師可以使用適當?shù)木W(wǎng)站為學生構(gòu)建不同類型的學習模式，使學生掌握自己的學習節(jié)奏，充分激勵學生學習。課后，教師通過認真的研究、思考學生上課時的學習數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正的個性化教學。讓學生熱愛學習，積極參與課堂，提高學習效率，真正實現(xiàn)個性化學習模式。

4? ? 建構(gòu)主義學習理論下人工智能混合教學模式的優(yōu)勢

建構(gòu)主義主張世界是客觀存在的，但每個人都可以決定自己對事物的理解。每個人都根據(jù)自己的經(jīng)驗對同一事物有不同的理解。因此，建構(gòu)主義學習理論認為：學習是指導學生根據(jù)他們的原始經(jīng)驗建立新的體驗。也就是說，在建構(gòu)主義學習理論背景下，每個人根據(jù)自己的經(jīng)驗，對別的事物建構(gòu)起新的經(jīng)驗。每個人根據(jù)自己已學的知識，建構(gòu)起其他方面的知識[4]。

4.1? 知識觀

在建構(gòu)主義理論中，知識被認為是客觀世界的人類理解和假設(shè)。人們會隨著自己經(jīng)驗的積累，對知識進行變革，從而形成新的知識和理論。知識的學習和理解與知識的積累，與學習環(huán)境和學習過程密切相關(guān)。

基于人工智能的混合學習模型是基于人類的原始知識，通過人工智能的使用，來掌握其他領(lǐng)域的知識，如自然語言處理。智能機器人的誕生以及專家系統(tǒng)的應(yīng)用，新學習方法的融合與傳統(tǒng)的學習模式相結(jié)合，形成了混合學習模型。知識是互通的，可以使用人工智能的技術(shù)，創(chuàng)建有意義的問題情境，通過不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題，讓學生參與并體驗這一過程，形成他們獨特的理解和學習知識的方式。

4.2? 學習觀

學習是學生在教師的引導下構(gòu)建知識的過程，是學生通過自己的主觀意識對知識建構(gòu)框架的過程，而不是被動地接收老師傳授的知識。每個人的理解能力、知識框架、信息經(jīng)驗不同，每個學生在接受老師傳遞的知識時，會主動地選擇、加工和處理已有的知識和理論，進而完善和加工自己的知識結(jié)構(gòu)。

因此，基于學生的原始知識框架，可以提供基于人工智能的混合學習模型，幫助學生根據(jù)自己的經(jīng)驗和能力，選擇適當?shù)姆椒ê图记?，對自己接收的信息進行加工，調(diào)動異同知識經(jīng)驗體會，從而達到學習的結(jié)果[5]。

4.3? 教學觀

在建構(gòu)主義理論中，人們認為教學是以學習者現(xiàn)有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，引導學生在原有的知識和經(jīng)驗框架下構(gòu)建新的知識體系。深刻意識到老師的“教學”不僅是知識的輸入，而且是知識的處理。師生之間會針對一些有歧義的問題和知識進行討論、探索，并在討論中解決質(zhì)疑和困惑。

當下，通過使用基于人工智能的混合式學習模式，可以提供給師生更好的軟硬件設(shè)備，讓他們不再只是討論枯燥的知識，而是可以通過動畫或者圖片，動態(tài)地展現(xiàn)知識，也可以大大減少計算過程，避免產(chǎn)生錯誤，降低解決問題的復雜度。

5? ? 基于人工智能混合式學的意義

技術(shù)改變教育方式，科技推動國家進步。教育是國家的根本，是當下也是未來我們努力的方向。我們應(yīng)用心靈來感受時代的蛻變，緊跟時代的步伐。基于人工智能的混合式學是用科技促進教育改革，通過深入鉆研、掌握混合式學習的思想，廣泛利用信息資源，培養(yǎng)符合信息社會要求的創(chuàng)新人才，是加快教育現(xiàn)代化的系統(tǒng)化工程。

[參考文獻]

[1]戴永輝，徐波，陳海建.人工智能對混合式教學的促進及生態(tài)鏈建構(gòu)[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2018（2）：24-31.

[2]馬瑞.人工智能技術(shù)在外語混合式教學中的應(yīng)用及生態(tài)鏈建構(gòu)[J].當代教育理論與實踐，2019（1）：115-121.

[3]莫宏偉，徐立芳，畢曉君，等.MOOC與人工智能的混合式教學[J].科技創(chuàng)新導報，2015（24）：159-160.

[4]林莉.建構(gòu)主義視角下的混合式教學模式—以斯坦福英語教學軟件為例[J].新西部（理論版），2014（16）：120，103.

[5]張治，劉小龍，余明華，等.研究型課程自適應(yīng)學習系統(tǒng)：理念、策略與實踐[J].中國電化教育，2018（4）：119-130.

Abstract：The implementation of educational informatization， Internet +， Artificial Intelligence， and globalization in different stages of educational development has brought about tremendous changes in the field of education and learning in China. It completely subverts the learning style and thinking of teachers， students and parents. Hybrid learning of artificial intelligence refers to the use of artificial intelligence technology in the field of education and teaching， and the active use of machine learning strategies such as neural network learning， evolutionary learning and reinforcement learning. It combines with knowledge to form a new learning mode. This paper will analyze and discuss the hybrid learning method based on artificial intelligence.

Key words：artificial intelligence; hybrid learning; teaching model