中職信息技術課堂中人工智能技術的運用

摘要：本文基于人工智能技術，分析其在中職信息技術課堂教學中的具體運用，探討從人工智能的視角，構(gòu)建中職信息技術智慧教學課堂的主要路徑，旨在增強學生信息意識，幫助學生掌握信息化環(huán)境中生產(chǎn)、生活和學習技能，提升學生在信息社會中的責任感和行為能力，為其未來的就業(yè)及個人發(fā)展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：中職；信息技術課堂；人工智能技術

一、引言

在信息化高速發(fā)展的時代，對中職學生的信息素養(yǎng)和信息化職業(yè)技能提出了更高要求，如何通過有效的教學方法提升課堂教學效率和質(zhì)量，一直是中職信息技術教師思考的問題。借助人工智能技術的優(yōu)勢，為這一難題提供了新的解決思路，本文旨在初步探討人工智能技術在中職信息技術課堂中的具體應用。

一、人工智能技術概述

隨著科技水平的快速發(fā)展，人工智能技術已經(jīng)成為當今社會的熱門話題。人工智能技術是指通過模擬人類智能，讓機器具有類似于人類的思考、學習、推理等功能，從而解決各種問題的一門技術?？煞譃橐韵路矫妫?/p>

（一）深度學習

深度學習是機器學習的一個分支，深度學習的基礎是神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。深度學習算法通過模擬人腦神經(jīng)元的工作方式，使計算機能夠識別和解析復雜的圖像、聲音等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。深度學習在語音識別、圖像識別、自然語言處理等領域有著廣泛應用。

（二）計算機視覺

計算機視覺是研究如何讓計算機從圖像或視頻中獲取信息并理解其內(nèi)容的學科。擁有廣泛的應用場景包括圖像識別、物體檢測、人臉識別、車牌識別、工業(yè)檢測等。

（三）語音識別

語音識別技術首先將人的語音轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后提取特征并進行匹配，從而使計算機理解人們的意圖。語音識別在現(xiàn)代技術中被廣泛應用，無論是電話語音識別、語音輸入還是智能語音助手等，都離不開它的支持。有了語音識別技術，人們不再需要繁瑣的鍵盤輸入，只要動動口，就能輕松地與計算機互動，讓工作和生活更加便捷。

二、中職信息技術智慧課堂教學目標

中職信息技術課作為必修公共基礎課，要有效開展教學，培養(yǎng)學生的信息核心素養(yǎng)。教師首先要以中職信息技術學科課程標準為指導，考各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案來制定課程目標。接著按照知識體系和技能學習規(guī)律，通過章節(jié)式單元或綜合大項目的方式進行教材重構(gòu)。最終通過綜合大項目的完成，幫助學生學習和掌握相關知識與技能。在此過程中，教師要主動引入人工智能技術，為課堂教學提供更高效、更精準的教學支持。如圖1所示，中職信息技術智慧課堂教學目標分為三個層次，即課程目標、單元目標和具體課時目標。

（一）課程目標

以中職信息技術課程標準為指引，注重通過多樣化的教學形式開展理論知識學習、基礎技能訓練和職業(yè)化情景綜合應用實踐，幫助學生逐步形成信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。同時，培養(yǎng)學生的信息社會責任感等學科核心素養(yǎng)和信息化職業(yè)能力。

（二）單元目標

在遵循理論知識體系和技能學習規(guī)律的基礎上，教師可對教材進行重組和進一步開發(fā)，細分為相應的章節(jié)單元或綜合項目。以智慧課堂的形式引導學生自主學習、自主探究完成理論知識學習和綜合項目任務。智慧課堂教學模式不僅符合學科要求，還充分考慮了學生個性化發(fā)展的需要。從人工智能的視角出發(fā)，智慧課堂可以分為三個階段：課前預習、課中教學與課后復習。每個階段都包括相應的教師活動和學生活動，形成了完整的教學閉環(huán)[2]。

（三）具體課時目標

在單元目標指導下，進一步細化并確定每節(jié)課的三維教學目標，即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀，三維目標之間相互聯(lián)系、相互促進，也相互融合。具體而言，知識與技能目標著重于學生對信息技術學科基礎知識的理解及其基本技能的掌握。過程與方法目標強調(diào)學生通過參與問題解決、項目合作等過程，逐步學會學習、學會創(chuàng)新；情感態(tài)度與價值觀目標則旨在培養(yǎng)學生正確的信息社會價值觀和責任感。

三、中職信息技術智慧課堂設計要點

（一）構(gòu)建智慧環(huán)境

1.需要智能移動終端，如智能手機、平板電腦等設備，以便學生可以隨時隨地進行學習。2.需要智慧學習技術，如人工智能、云計算等技術，以便對學生的學習行為進行分析、挖掘和預測，提供個性化的學習服務。3.需要智慧學習環(huán)境，如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術營造的智能感知環(huán)境，以便提供更為豐富、多元和互動的學習體驗。4.需要智慧學習資源，如數(shù)字化教材、在線課程等資源，以滿足不同學生的個性化學習需求[3]。

（二）智慧教學活動

智慧教學活動分為課前、課中和課后三個階段。

課前階段，教師通過智慧平臺發(fā)布預習任務，學生可以通過智能終端自主學習，并完成相應的簡單測試。

課中階段，教師通過智慧平臺進行互動教學，如實時推送學習資料、進行小組討論等，學生可以通過智能終端參與互動，同時利用大數(shù)據(jù)技術分析學習效果，及時發(fā)現(xiàn)薄弱點，查缺補漏更好地掌握知識。

課后階段，教師可以通過智慧平臺布置作業(yè)和推送拓展資源等，學生通過智能終端完成作業(yè)并參與討論交流。

（三）智慧課堂優(yōu)勢

智慧課堂整個框架以教師為主導、學生為主體進行設計，呈現(xiàn)出線上與線下相結(jié)合、課前、課中、課后一體化的教學優(yōu)勢。通過智能移動終端和智慧學習技術，可以更好地實現(xiàn)師生之間的互動和交流；通過智慧學習環(huán)境和智慧學習資源，能夠更好地滿足學生的需求，提高學習效率和質(zhì)量。此外，該框架還可根據(jù)不同學科特點進行個性化定制和優(yōu)化，以滿足不同學科的教學需求。

四、人工智能視角下構(gòu)建中職信息技術智慧課堂路徑探析

智慧課堂是以學生為主體，教師為主導，強調(diào)師生間的互動，與傳統(tǒng)課堂相比，智慧課堂的氛圍更輕松愉悅，師生關系也更平等民主。中職信息技術智慧課堂注重發(fā)揮學生的主體作用，教師通過組織多樣化的教學活動來引導學生進行自主探究和合作學習。從人工智能視角看，智慧課堂可分為三個階段：課前預習、課中教學和課后復習，每個教學環(huán)節(jié)都包括相應的教師活動和學生活動。

（一）課前預習階段

課前預習階段是中職信息技術智慧課堂的重要組成部分，教師以教材為主要內(nèi)容，通過分析研究學生課前預習實際情況，了解學生學習情況以及出現(xiàn)的主要問題，通過智慧課堂手段有效調(diào)整優(yōu)化教學設計，從而更好地進行課堂教學[4]，提升學生信息素養(yǎng)。具體流程如下：

1.教師發(fā)布預習任務。教師結(jié)合學情及教學內(nèi)容，確定課堂教學目標后通過智慧教學平臺向?qū)W生發(fā)布課前預習任務，包括需要預習的內(nèi)容、預習的作業(yè)和問題等。

2.學生查看預習任務。學生通過智慧教學平臺接收并查看預習任務，明確需要預習的知識點和任務要求。

3.學生自主預習。學生根據(jù)任務要求自主預習，通過智慧教學平臺的學習資源進行自主、反復學習，完成任務并提交作業(yè)。

4.教師統(tǒng)計預習情況。教師通過智慧教學大數(shù)據(jù)技術統(tǒng)計學生的預習情況，包括學生作業(yè)提交情況、完成情況和任務達成率、錯誤率等。

5.教師調(diào)整教學設計。教師可根據(jù)統(tǒng)計的預習情況，對教學設計進行有針對性地調(diào)整和完善，更好地適應學生的學習需求，從而實現(xiàn)課堂教學目標。

（二）課中教學階段

教師根據(jù)課前優(yōu)化好的教學設計進行教學，并根據(jù)學生預習階段所反饋的問題和困惑，進行針對性的講解和指導。相比傳統(tǒng)信息技術課堂，智慧課堂更注重發(fā)揮學生的主體作用。傳統(tǒng)信息技術課堂通常采用教師講解加演示的形式，學生聽講并練習。而智慧課堂則更注重學生的自主學習和合作探究，通過多樣化的教學形式，有效幫助學生培養(yǎng)解決職業(yè)崗位情境中具體業(yè)務問題所需的信息化職業(yè)技能。

1.多樣化的教學策略。在智慧課堂上，教師可利用教學平臺實施多樣化的教學策略，如基于項目的學習、小組合作學習等。在課堂教學過程中，學生在智慧教學平臺上完成簽到。同時，教師在接收到詳細簽到信息后開始上課。通過創(chuàng)設情境，教師能有效吸引學生注意力，引導學生進行思考，加強師生間溝通交流，營造良好的問題討論與研究情境，從而促進師生的共同學習與成長。

2.自主探究協(xié)作學習。在中職信息技術智慧課堂的教學過程中，教師需要適時引導學生進行思考和總結(jié)，幫助他們逐漸養(yǎng)成分析問題和積累學習方法的習慣。同時，教師應了解學生的學習情況，及時調(diào)整教學策略，從而更好地幫助學生掌握知識和技能。教師還可以通過智慧教學平臺推送學習任務，學生可通過自主探究或與同伴協(xié)作完成任務。教師通過平臺數(shù)據(jù)實時監(jiān)控學生的任務完成情況，了解學生的學習進度和效果。

3.學習成果展示反饋。學生完成項目任務后，教師可邀請部分表現(xiàn)良好的學生展示他們的作品，并講解其完成過程，以便其他學生借鑒其優(yōu)點；同時，展示部分尚需完善的作品，并對其中的問題和不足之處進行討論和解答。最后，可以針對任務完成過程中出現(xiàn)的普遍問題進行集中研討，促進師生之間以及生生之間的互動探討，共同提出解決方案，從而提升學生解決實際問題的能力。

4.形成系統(tǒng)的知識體系。教師可以將學生在課堂展示環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的錯誤和不足進行分類和總結(jié)，包括對概念理解的偏差或操作上的錯誤等。通過詳細記錄和整理這些易錯點，教師可以系統(tǒng)地找出學生的學習難點和誤區(qū)，以便在后續(xù)教學中更好地針對這些情況進行講解和糾正。此外，教師還可以利用智慧教學平臺向?qū)W生發(fā)送隨堂測試題。這種即時反饋的教學方式可讓學生立即了解自己的學習效果，且能幫助教師及時掌握學生的學習進度和知識掌握程度，及時調(diào)整教學策略和節(jié)奏。例如課堂測試中發(fā)現(xiàn)大部分學生在郵件合并操作步驟這一技能點上得分較低，教師可在后續(xù)的課程中加強對該技能點的講解和訓練，確保學生能夠充分理解和掌握這一難點。這種靈活的教學方式能夠更好地滿足學生的學習需求，提高教學效果。同時，教師還可以利用智慧教學平臺的統(tǒng)計功能，對學生的答題情況進行分析和評估，從而更準確地了解學生的學習狀況，為后續(xù)的教學提供參考[5]。

（三）課后鞏固階段

1.多樣化推送輔導資料。在課后階段，教師通過智慧教學平臺布置作業(yè)，學生在線完成，然后教師根據(jù)學生在課堂的表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，向他們推送多樣化的輔導資料。針對不同層次的學生，采取不同的教學資源推送策略，對掌握較好的學生推送有一定拓展度的學習資源，對掌握程度較弱的學生推送基礎學習資源。這種分層梯度的作業(yè)方式能夠幫助學生在各自的學習水平上克服學習難題，從而實現(xiàn)有效學習。

2.師生共同反思提高。教師和學生都需在課后對學習行為進行反思，以便更好地調(diào)整教學和學習策略。教師可反思教學目標達成度、教學方式等，以便進一步改進教學設計，為后續(xù)教學做好準備。比如在講授IF函數(shù)后，教師可結(jié)合學生的反饋意見和建議，反思調(diào)整課堂教學不足之處，以便更好地滿足學生的學習需求。學生也可對自己的學習方法和策略進行反思，思考自己在哪些方面做得好，哪些方面還需改進，可有助學生找到有效的方法提高學習效果。

3.多維度綜合評價。綜合評價是教師和學生共同參與的教學環(huán)節(jié)。評價內(nèi)容包括學生自評、生生互評及教師評價等。教師可以從多個角度了解學生的學習情況和任務完成過程的表現(xiàn)，更好地評估教學效果和學生的學習成果。生生互評可促進互相學習和團隊合作能力。自我評價有助于更好地了解自己的學習情況和需求，從而調(diào)整學習策略和方法。

五、結(jié)束語

總之，通過人工智能技術在中職信息技術課堂中的應用，可以及時與信息技術的最新發(fā)展和應用場景對接，通過自主學習和合作探究等多樣化的教學形式，引導學生在掌握知識技能的同時，進行與職業(yè)崗位相關的綜合實踐，從而掌握生活和學習中的技能，有效培養(yǎng)學生解決職業(yè)情境中具體問題的信息化職業(yè)技能。

作者單位：鄒麗 南京新港中等專業(yè)學校

參考文獻

[1]馮麗娜.人工智能在初中信息技術課堂教學中的運用[J].中國多媒體與網(wǎng)絡教學學報（下旬刊），2022（07）：91-93.

[2]丁歡.人工智能在小學信息技術課堂教學中的運用[J].知識窗（教師版），2021（06）：124-125.

[3]崔晨萍.基于支架式教學與SPOC的融合教學模式在中職信息技術課程中的應用——以《人工智能初步》為例[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（05）：164-165.

[4]陳曉藝.基于人工智能的研究在小學信息技術課堂教學中的應用[J].文理導航（下旬），2021（01）：1.

[5]史繼慈.人工智能時代提升中職生編程水平實踐與思考——探索中職計算機專業(yè)信息技術的教學應用[J].數(shù)字通信世界，2020（10）：255-256.