人工智能在智慧課堂中的應(yīng)用研究

李建明

（信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 信陽 464000）

1 人工智能與智慧課堂的概述

1.1 人工智能的概念

隨著我國網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我國已經(jīng)進(jìn)入了全面數(shù)字化的人工智能時(shí)代。人工智能以哲學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，它是人類智能系統(tǒng)仿真、擴(kuò)展和應(yīng)用的一門新的技術(shù)科學(xué)。簡單來說，人工智能的主要目的是研究和開發(fā)智能實(shí)體，它屬于工程學(xué)領(lǐng)域。工程學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等，因此人工智能是一門綜合性學(xué)科，同時(shí)它也是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新興的技術(shù)。

1.2 智慧課堂的概念

智慧課堂是指利用校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及科學(xué)規(guī)范的管理對課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)有關(guān)的所有信息資源進(jìn)行整合、集成和全面的數(shù)字化，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制。智慧課堂側(cè)重于學(xué)生在課堂內(nèi)利用移動(dòng)設(shè)備端通過Wifi接入校園網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)，方便獲取學(xué)習(xí)資源，教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備連接無線網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、完成備課及進(jìn)行科研工作。其核心是無線網(wǎng)絡(luò)在課堂的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無紙化教學(xué)。

2 目前智慧課堂教學(xué)的不足之處

2.1 智慧課堂教學(xué)沒有一定的規(guī)范性

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，各級學(xué)校已經(jīng)逐漸普及了智慧教育，但是目前智慧課堂還存在許多不足之處，智慧課堂教學(xué)模式?jīng)]有一定的規(guī)范性。出現(xiàn)這一狀況的主要原因是，我國人工智能技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較短，沒有豐富的開展智慧教育的經(jīng)驗(yàn)，國家教育部門沒有制定統(tǒng)一的智慧教育的制度體系，導(dǎo)致智慧課堂教學(xué)的模式?jīng)]有一定的規(guī)范性。

2.2 智慧課堂教學(xué)的人工智能技術(shù)利用不足

從目前各級學(xué)校的智慧教育的現(xiàn)狀來看，許多學(xué)校并沒有建立以人工智能技術(shù)為中心的智慧教學(xué)模式。由于智慧教育沒有充分運(yùn)用人工智能技術(shù)，沒有辦法充分發(fā)揮智慧教育的價(jià)值，還會(huì)在一定程度上影響智慧教育的效果。

2.3 智慧教育對科技管理的重視程度不夠

目前，許多學(xué)校在制定智慧教育教學(xué)體系的時(shí)候，并沒有考慮到更新教育模式，給予教育工作相應(yīng)的技術(shù)支撐，以此來推動(dòng)人工智能技術(shù)不斷向前發(fā)展。因此導(dǎo)致學(xué)校的科技管理方面并沒有發(fā)生顯著的進(jìn)步，但是科技管理是學(xué)校教育教學(xué)工作的重要組成部分，對于提高智慧教育教學(xué)的質(zhì)量有重要作用。

2.4 智慧課堂教育教學(xué)的質(zhì)量比較差

智慧課堂的教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)模式與傳統(tǒng)課堂相比都進(jìn)行了相應(yīng)的創(chuàng)新，一些教師還沒有掌握智慧課堂教學(xué)所要求的教學(xué)技能，使得智慧課堂教育教學(xué)的質(zhì)量比較差，尤其是在那些硬件設(shè)施不齊全，資金投入不足的學(xué)校中，這些學(xué)校沒有為學(xué)校的教師提供智慧課堂教學(xué)的培訓(xùn)。因此，在后期的智慧課堂教育教學(xué)的工作中，學(xué)校應(yīng)該提高對智慧教育的重視程度，加大對智慧教育的資金投入力度，提高智慧課堂教育教學(xué)的質(zhì)量。

3 人工智能在智慧課堂教學(xué)中的應(yīng)用分析

3.1 經(jīng)典人工智能技術(shù)引入方面

智慧教育是我國教育發(fā)展的一種新的趨勢，但是由于我國人工智能技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較短，學(xué)校老師也沒有豐富的開展智慧教育的經(jīng)驗(yàn)，沒有辦法應(yīng)用以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來提高智慧課堂教育教學(xué)的質(zhì)量，與此同時(shí)，智慧教育對人工智能技術(shù)的契合度也提出了更高的要求。因此在各級學(xué)校的智慧課堂教育中更多的引入人工智能技術(shù)，這有利于促進(jìn)我國智慧教育的發(fā)展，提高智慧課堂教育教學(xué)的質(zhì)量。各級學(xué)校在實(shí)際工作的過程中，可以根據(jù)智慧課堂教學(xué)的特征，科學(xué)合理的選擇人工智能技術(shù)為學(xué)校的智慧課堂教學(xué)提供相應(yīng)的技術(shù)支持。比如VR技術(shù)是一類經(jīng)典的人工智能技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在創(chuàng)設(shè)課堂情境、構(gòu)建課堂互動(dòng)環(huán)境等方面有更加顯著的優(yōu)勢。在智慧課堂實(shí)際教學(xué)的過程中，可以把VR技術(shù)和智慧課堂教學(xué)有效結(jié)合起來，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的課堂學(xué)習(xí)空間。

3.2 智慧課堂學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)方面

近年來，隨著新一輪教育改革的推動(dòng)，對課堂教學(xué)提出了更高的要求，尤其是在實(shí)際教學(xué)的過程中重視學(xué)生的個(gè)性化特征，一定要貫徹落實(shí)“因材施教”的教學(xué)理念。每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)興趣、各自掌握的知識(shí)基礎(chǔ)都是不同的，這些不同會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)效果不同，但是由于目前我國的主要教學(xué)組織形式是班級授課制，這是一種集體化的教學(xué)組織形式，每一個(gè)老師面對的是幾十個(gè)，甚至上百個(gè)學(xué)生，老師沒有足夠的時(shí)間和精力一一了解每一個(gè)學(xué)生的個(gè)性化特征，導(dǎo)致因材施教的教學(xué)理念很難落到實(shí)處。但在學(xué)校課堂教學(xué)中引入人工智能技術(shù)后，就能夠有效滿足班內(nèi)學(xué)生于學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求，具體來說，在智慧課堂教學(xué)的過程中，教師可以利用人工智能技術(shù)對學(xué)生在整個(gè)課堂中的表現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，在課程結(jié)束后，教師可以通過智慧課堂教學(xué)中對于學(xué)生的記錄進(jìn)行整理、分析，以此來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，給學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)。對于學(xué)生來說，在智慧課堂教學(xué)過程中引入人工智能技術(shù)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率更高，如果教師為學(xué)生安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度過高，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)很容易產(chǎn)生畏懼心理，進(jìn)而喪失學(xué)習(xí)的積極性和興趣，但是教師根據(jù)人工智能的記錄為學(xué)生所推薦的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法與學(xué)生自身的學(xué)習(xí)水平相符，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中容易獲得成就感，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高智慧課堂教學(xué)的質(zhì)量和水平。因此，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于智慧課堂教育教學(xué)中，為各級學(xué)校的智慧教育提供良好的技術(shù)支持。

3.3 人工智能用于課堂，課程創(chuàng)新應(yīng)緊隨其后

當(dāng)代教師處于時(shí)代洪流，應(yīng)該了解到人工智能的各項(xiàng)特點(diǎn)及在各個(gè)學(xué)科之間的應(yīng)用與聯(lián)系。教師在備課的時(shí)候，不應(yīng)局限于某一學(xué)科，而應(yīng)將多領(lǐng)域結(jié)合起來，才能發(fā)揮人工智能最佳的優(yōu)勢。人工智能課堂能給予學(xué)生充足的思考空間，以及發(fā)揮機(jī)會(huì)，使學(xué)生能夠利用他們現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)去解決生活中的一些問題，能夠習(xí)得更多的知識(shí)與技能。在整個(gè)過程中，學(xué)生的各項(xiàng)能力也會(huì)得到不同程度的提升，同時(shí)其學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)也會(huì)被激發(fā)出來，從而更加主動(dòng)的去學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在引入人工智能教學(xué)時(shí)，課程內(nèi)容可以與學(xué)生的實(shí)際生活相聯(lián)系，整合學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，深度解析教材，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，從而能夠保證課堂的教學(xué)質(zhì)量。除此之外，智慧課堂的教學(xué)互動(dòng)的形式比較豐富，同學(xué)與同學(xué)之間的互動(dòng)交流、同學(xué)與老師之間的互動(dòng)交流、小組與小組之間的互動(dòng)交流、全校師生與現(xiàn)在專家的互動(dòng)交流，這種互動(dòng)交流的方式突破了時(shí)間和地域的限制，互動(dòng)交流的方式呈現(xiàn)出多元化的趨勢，他們之間互動(dòng)和交流的信息能夠得到及時(shí)的反饋、互動(dòng)交流的成果也會(huì)以各種各樣的形式呈現(xiàn)出來，智慧課堂不僅僅局限于教室這一固定的場所，可以通過課堂直播，把整個(gè)課堂的教學(xué)過程實(shí)時(shí)傳播出去，比如視頻連線專家、生產(chǎn)一線等。智慧課堂還為學(xué)生提供了各種各樣的課程資源，比如視頻、音頻、網(wǎng)頁等，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要，選擇適合自己學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)水平的內(nèi)容，滿足分層次學(xué)生的需要，這有利于提高不同層次水平學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

從人工智能技術(shù)的方面來看，人工智能只是一種技術(shù)手段，為現(xiàn)代各級學(xué)校的教育提供專業(yè)的技術(shù)支持，但是人工智能技術(shù)只是一種手段，整個(gè)智慧課堂的教學(xué)質(zhì)量才是最重要的，人工智能技術(shù)只是一種為教學(xué)提供技術(shù)服務(wù)的手段，人工智能技術(shù)在智慧課堂中的應(yīng)用過程中，不能僅僅只是在意人工智能技術(shù)是否先進(jìn)，反而失去了不斷的創(chuàng)新教育教學(xué)的模式來提高其教學(xué)的質(zhì)量這一根本的目的，從智慧課堂的方面來看，課堂教學(xué)的過程不僅僅是一個(gè)教師教授知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，同時(shí)它也是師生在教學(xué)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)共同的成長，是教師和學(xué)生智慧綜合生成的過程。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著新一輪教育改革的推動(dòng)，各級學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)人工智能技術(shù)在智慧課堂教育教學(xué)中的應(yīng)用，首先各級學(xué)校必須充分認(rèn)識(shí)到目前智慧課堂教學(xué)中存在的不足之處，科學(xué)合理的選擇相應(yīng)的教學(xué)策略、教學(xué)方法，將人工智能技術(shù)和學(xué)校智慧課堂教學(xué)有效結(jié)合在一起。除此之外，隨著我國人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，各級學(xué)校應(yīng)該根據(jù)智慧課堂中人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要，不斷的調(diào)整智慧課堂教育教學(xué)的內(nèi)容。