中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0450-9889(2025)17-0012-05
2025年,教育部發(fā)布758項(xiàng)新修(制)訂的職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),明確要求將數(shù)字化與人工智能技術(shù)融入課程體系,更加強(qiáng)化職業(yè)綜合素質(zhì)和行動(dòng)能力培養(yǎng),促進(jìn)專業(yè)教學(xué)緊跟產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展,推動(dòng)數(shù)字化和人工智能賦能教學(xué)。可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,簡(jiǎn)稱PLC)應(yīng)用技術(shù)作為機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的主干課程,為智能制造領(lǐng)域培養(yǎng)技術(shù)人才提供理論基礎(chǔ)與實(shí)踐技能。通過(guò)學(xué)習(xí)該課程,學(xué)生能夠掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及真實(shí)項(xiàng)目操作流程,從而構(gòu)建工程實(shí)踐的基礎(chǔ)素養(yǎng)與核心能力。但是目前該課程教學(xué)存在知識(shí)呈現(xiàn)形式單一、教學(xué)方法靈活性欠缺、個(gè)性化指導(dǎo)資源有限等現(xiàn)實(shí)困境,不僅影響了教學(xué)效果,還制約了學(xué)生的全面發(fā)展。借助人工智能技術(shù),學(xué)生可通過(guò)多維度學(xué)習(xí)場(chǎng)景提升實(shí)踐技能與處理復(fù)雜問(wèn)題的能力,教師能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)資源,準(zhǔn)確評(píng)估學(xué)習(xí)狀況,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容迭代更新與提供差異化學(xué)習(xí)方案,最終推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量整體提升]。
-、人工智能技術(shù)在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用問(wèn)題
(一)數(shù)據(jù)采集復(fù)雜,實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化不足
在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中,人工智能技術(shù)的有效實(shí)施依賴于多維度教育數(shù)據(jù)的系統(tǒng)采集與深度解析。當(dāng)前面臨的首要挑戰(zhàn)在于數(shù)據(jù)收集的復(fù)雜程度,具體表現(xiàn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)全周期產(chǎn)生的多樣化操作數(shù)據(jù),涵蓋課前準(zhǔn)備階段、實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程及課后強(qiáng)化訓(xùn)練等環(huán)節(jié)。PLC課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標(biāo)應(yīng)包含程序優(yōu)化耗時(shí)、線路連接失誤頻率、指令應(yīng)用熟練度等核心參數(shù),但這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)于實(shí)體實(shí)訓(xùn)設(shè)備、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、紙質(zhì)記錄文檔等多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)中,這些分散在不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理,才能構(gòu)建出符合人工智能算法需求的高質(zhì)量分析模型。雖然人工智能具備強(qiáng)大的信息處理優(yōu)勢(shì),但在多層次、多模態(tài)的教學(xué)場(chǎng)景中,這種多維度教育場(chǎng)景的復(fù)雜性,會(huì)導(dǎo)致人工智能系統(tǒng)的分析能力受到明顯限制,難以完全適應(yīng)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求,這種數(shù)據(jù)整合的困境直接制約了人工智能技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的深度應(yīng)用,使得基于學(xué)習(xí)者個(gè)性化特征的精準(zhǔn)化教學(xué)方案難以有效實(shí)施。
(二)學(xué)生個(gè)體差異顯著,分層教學(xué)實(shí)施面臨挑戰(zhàn)
在PLC應(yīng)用技術(shù)課程中,人工智能應(yīng)用難點(diǎn)體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異上。學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、認(rèn)知水平及信息處理效率等方面存在明顯差異,這就要求人工智能系統(tǒng)要?jiǎng)討B(tài)評(píng)估學(xué)生的行為特征,精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生的認(rèn)知盲區(qū)與能力短板,進(jìn)而構(gòu)建適配不同層次需求的教學(xué)內(nèi)容。例如,參加過(guò)職業(yè)技能大賽的學(xué)生,可以熟練應(yīng)用一些PLC基本指令,但對(duì)于前置學(xué)科基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言,在項(xiàng)目中如何應(yīng)用PLC基本指令就成為一道難題。由于學(xué)生掌握知識(shí)的水平存在明顯差異,分層教學(xué)需求就尤為突出。
(三)師生技術(shù)適應(yīng)性存在差異,影響教學(xué)效率
人工智能技術(shù)的普及程度與教學(xué)場(chǎng)景融合程度和深度取決于教育主體對(duì)其功能的掌握水平。當(dāng)前,師生對(duì)人工智能技術(shù)的認(rèn)知水平存在顯著差異,這種技術(shù)適應(yīng)性差異成為PLC應(yīng)用技術(shù)課程實(shí)施智能輔助教學(xué)的現(xiàn)實(shí)瓶頸。部分教師也因?qū)I(yè)技術(shù)培訓(xùn)不足,在智能化教學(xué)工具的使用中面臨操作困難,難以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)課程調(diào)整,導(dǎo)致課堂教學(xué)流暢性和知識(shí)傳遞效果受限。學(xué)生在接觸智能化學(xué)習(xí)系統(tǒng)時(shí),其數(shù)字素養(yǎng)水平差異顯著影響知識(shí)吸收效率,并直接反映在實(shí)踐操作成效與理論掌握程度上。這種適應(yīng)能力與技術(shù)水平的不匹配,不僅制約著課堂教學(xué)效能,更阻礙了智能教育工具的功能開(kāi)發(fā),最終成為制約教學(xué)質(zhì)量提升的主要因素[2]。
二、人工智能技術(shù)在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用潛力
在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中,人工智能技術(shù)核心價(jià)值突出表現(xiàn)為多維度數(shù)據(jù)解析,深度挖掘?qū)W習(xí)數(shù)據(jù),可提前識(shí)別學(xué)生潛在學(xué)習(xí)難點(diǎn),為教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)方案提供科學(xué)參考等。這不僅能實(shí)現(xiàn)教學(xué)要素的精準(zhǔn)配置,更能協(xié)助學(xué)生通過(guò)智能系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)踐項(xiàng)目,適配個(gè)性化學(xué)習(xí)需求(如圖1所示)。根據(jù)對(duì)學(xué)生認(rèn)知水平與技能掌握度的智能評(píng)估,人工智能系統(tǒng)可構(gòu)建差異化實(shí)訓(xùn)方案,實(shí)現(xiàn)教育資源配置的最優(yōu)化。例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)十字路口交通燈控制系統(tǒng)順序功能圖時(shí),系統(tǒng)可依據(jù)指令掌握程度自動(dòng)生成實(shí)踐項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生逐步完成PLC程序設(shè)計(jì)與調(diào)試,智能系統(tǒng)可以顯著提升教學(xué)素材更新效率與適配精度,為構(gòu)建智慧教育體系提供支撐。人工智能技術(shù)的深度整合不僅適配個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,還加速了教育體系智能化轉(zhuǎn)型。
三、人工智能賦能PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)的路徑
在中職機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革中,教育不再是單向的知識(shí)傳遞,而是一個(gè)以學(xué)生為中心的互動(dòng)與成長(zhǎng)的過(guò)程。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,其學(xué)習(xí)需求、興趣點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律理應(yīng)成為課程設(shè)計(jì)與實(shí)施的出發(fā)點(diǎn),這就要求教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)模式能夠提供靈活多樣的學(xué)習(xí)路徑。
(一)基于學(xué)情預(yù)判的相關(guān)教學(xué)資源推送
在教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié),人工智能系統(tǒng)通過(guò)采集學(xué)生多維度數(shù)據(jù)并深度開(kāi)展學(xué)情解析,預(yù)判學(xué)生掌握知識(shí)過(guò)程中可能產(chǎn)生的認(rèn)知偏差,從而有針對(duì)性地實(shí)施教學(xué)干預(yù)。這種前置性個(gè)性化教學(xué)資源智能分發(fā)機(jī)制能夠有效促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)過(guò)程的優(yōu)化,顯著提升知識(shí)內(nèi)化效率。
學(xué)生數(shù)據(jù)維度主要涵蓋三個(gè)層面:基礎(chǔ)學(xué)力水平、學(xué)習(xí)軌跡特征及認(rèn)知偏好類型(如表1所示)。教師依據(jù)學(xué)情,可精準(zhǔn)預(yù)判學(xué)生在特定知識(shí)單元掌握過(guò)程中可能遭遇的認(rèn)知障礙、概念理解偏差、解題思維定式等。同時(shí),明確學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格是場(chǎng)依存型還是場(chǎng)獨(dú)立型學(xué)習(xí)者,人工智能系統(tǒng)再推送適合的教學(xué)資源讓學(xué)生預(yù)習(xí),避免學(xué)生產(chǎn)生畏難心理。
通過(guò)全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,人工智能系統(tǒng)可整合生成包含教學(xué)課件、影音資料、訓(xùn)練題庫(kù)及解題策略等多元化的教學(xué)素材庫(kù),以此適配不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。鑒于當(dāng)前人工智能仍存在技術(shù)瓶頸,教師需要介入教學(xué)框架的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),通過(guò)專業(yè)視角審查評(píng)估智能系統(tǒng)輸出內(nèi)容的科學(xué)性與適用性,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,進(jìn)而提高個(gè)性化資源推薦的準(zhǔn)確性[3]。此外,人工智能系統(tǒng)還可為學(xué)生推送拓展資源,進(jìn)一步豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備,拓展學(xué)生的知識(shí)面,幫助學(xué)生了解前沿研究趨勢(shì)。
(二)基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)需求分析
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可以將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,通過(guò)真實(shí)或模擬的項(xiàng)目任務(wù),讓學(xué)生在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)與應(yīng)用知識(shí)[4]。在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中運(yùn)用人工智能技術(shù),能夠精準(zhǔn)捕捉學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,通過(guò)分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),生成包含知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力梯度與目標(biāo)導(dǎo)向的個(gè)性化需求圖譜。學(xué)生明確自己的薄弱環(huán)節(jié)后,可利用人工智能技術(shù)制訂適合的項(xiàng)目任務(wù)。例如,針對(duì)編程基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,系統(tǒng)自動(dòng)配置基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,而對(duì)實(shí)踐能力突出的學(xué)生,系統(tǒng)則推送相對(duì)復(fù)雜的綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù),等等。因此,教師既要建設(shè)線上課程的知識(shí)圖譜,關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)資源,將碎片化的資源進(jìn)行重構(gòu)、整合,形成清晰的課程知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)及資源歸納,又要將知識(shí)點(diǎn)打散重組,實(shí)現(xiàn)資源的有效關(guān)聯(lián),用于學(xué)習(xí)導(dǎo)航,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。
(三)基于個(gè)性化需求開(kāi)發(fā)教學(xué)資源與教學(xué)工具
在PLC應(yīng)用技術(shù)課程個(gè)性化教學(xué)模式中,教學(xué)資源開(kāi)發(fā)是構(gòu)成精準(zhǔn)教學(xué)的基礎(chǔ)要素,而工具創(chuàng)新則為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供實(shí)施路徑。依托人工智能技術(shù)創(chuàng)建智能化教學(xué)工具與資源庫(kù),能夠?yàn)閹熒峁└咝?、彈性化的學(xué)習(xí)支持體系。學(xué)生使用人工智能陪練助手的智能題庫(kù)系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)會(huì)通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡與知識(shí)圖譜,實(shí)現(xiàn)題目難度的自適應(yīng)生成,學(xué)生可從概念理解、應(yīng)用實(shí)踐、分析綜合、評(píng)價(jià)判斷、創(chuàng)新創(chuàng)造等五個(gè)方向選擇出題方向,從而更有針對(duì)性地鞏固知識(shí)。例如,PLC控制十字路口交通燈控制電路這節(jié)課知識(shí)點(diǎn)包含十字路口交通燈控制電路、十字路口交通燈的控制方式、交通燈控制電路的工作原理、初始脈沖繼電器M8002與時(shí)鐘脈沖繼電器M8013(1s)的使用方法、順序功能圖單序列結(jié)構(gòu)編程、十字路口交通燈控制電路設(shè)計(jì)與接線及十字路口交通燈PLC程序和控制電路的調(diào)試,學(xué)生可從個(gè)性化知識(shí)圖譜中選擇知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固練習(xí)。
學(xué)生通過(guò)個(gè)性化選擇進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)與鞏固練習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí),可借助人工智能工作臺(tái)查詢答案。人工智能工作臺(tái)包括人工智能助教與資料助手,能夠針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源,幫助學(xué)生尋找到最優(yōu)的學(xué)習(xí)路徑。教師也可在人工智能工作臺(tái)及時(shí)更新教學(xué)資源,確保知識(shí)傳遞效率的最大化。
(四)基于人工智能知識(shí)診斷的個(gè)性化項(xiàng)目生成
在傳統(tǒng)的PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中,學(xué)生通常被動(dòng)地接受統(tǒng)一化的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,難以匹配個(gè)體能力差異。在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中,人工智能系統(tǒng)通過(guò)分析學(xué)生的知識(shí)圖譜、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),量化學(xué)生的編程思維、指令應(yīng)用及故障排查能力的薄弱點(diǎn),從而定制精準(zhǔn)化項(xiàng)目。以交通燈控制項(xiàng)目為例,人工智能技術(shù)能夠自動(dòng)識(shí)別學(xué)生的短板,如果學(xué)生已熟練使用基礎(chǔ)定時(shí)器,則跳過(guò)常規(guī)循環(huán)任務(wù),直接推送融合“車流量自適應(yīng)算法”的進(jìn)階版本,并嵌入高速計(jì)數(shù)器(HSC)與MOV指令訓(xùn)練;如果學(xué)生對(duì)指令應(yīng)用還比較生疏,人工智能系統(tǒng)則將項(xiàng)目分解為SFC單流程、緊急模式分支添加及并行序列調(diào)試的階梯任務(wù)鏈[讓學(xué)生訓(xùn)練兩個(gè)項(xiàng)目對(duì)比如圖2(a)與(b)所示]。實(shí)踐表明,采用人工智能個(gè)性化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)授課的班級(jí),交通燈控制項(xiàng)目完成效率提高了近 40.00% ,且87.00% 左右的學(xué)生認(rèn)為項(xiàng)目難度與自身能力相契合。
四、教學(xué)成效反饋
(一)人工智能驅(qū)動(dòng)教師團(tuán)隊(duì)的協(xié)同發(fā)展
教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)常常面臨成長(zhǎng)路徑單一的痛點(diǎn),人工智能技術(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)化診斷,系統(tǒng)、精準(zhǔn)地重構(gòu)教師協(xié)作范式。在PLC應(yīng)用技術(shù)課程建設(shè)中,人工智能技術(shù)可構(gòu)建教師能力數(shù)字畫(huà)像,分析教師指導(dǎo)學(xué)生的項(xiàng)目完成率、競(jìng)賽成果等數(shù)據(jù),識(shí)別教師個(gè)體優(yōu)勢(shì),進(jìn)而通過(guò)協(xié)同過(guò)濾算法智能組建優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)型教學(xué)小組。例如,在交通燈控制項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中,針對(duì)新教師缺乏故障診斷案例的積累,人工智能系統(tǒng)會(huì)從全國(guó)職教資源中抽取相似場(chǎng)景的優(yōu)質(zhì)教案進(jìn)行推送(如上海某中職學(xué)校研發(fā)的車流量自適應(yīng)PLC項(xiàng)目的視頻詳解),讓新教師快速積累故障診斷經(jīng)驗(yàn)。采用人工智能備課助手后,筆者所在教師團(tuán)隊(duì)備課效率提高了 57.00% 、作業(yè)批改效率提高了 60.00% 。由此可見(jiàn),人工智能技術(shù)有效促進(jìn)了教師群體的均衡化、專業(yè)化、協(xié)同化發(fā)展。
(二)人工智能提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果
在PLC應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)改進(jìn)中,教師嘗試采用人工智能技術(shù)輔助個(gè)性化學(xué)習(xí)。以教學(xué)十字路口交通燈控制系統(tǒng)為例,從實(shí)際教學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)看,實(shí)施個(gè)性化教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的作業(yè)完成和知識(shí)掌握確實(shí)有幫助。
1.項(xiàng)目任務(wù)完成度與作業(yè)提交率提高
在學(xué)習(xí)十字路口交通燈控制系統(tǒng)時(shí),學(xué)生通過(guò)制訂個(gè)人項(xiàng)目任務(wù)及計(jì)劃,按照自己的接受能力進(jìn)行學(xué)習(xí),并進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)。教師在人工智能系統(tǒng)中能觀察到學(xué)生本章節(jié)的學(xué)習(xí)進(jìn)度、簽到和在線學(xué)習(xí)次數(shù)及作業(yè)完成情況等。平時(shí)作業(yè)按時(shí)提交率從68.00% 提高至 83.00% ,在人工智能系統(tǒng)中提交作業(yè)率遠(yuǎn)高于紙質(zhì)作業(yè)。在PLC實(shí)操項(xiàng)目任務(wù)中,學(xué)生的項(xiàng)目完成度比使用人工智能技術(shù)前提高 40.00% 特別是認(rèn)知風(fēng)格為場(chǎng)依存型的學(xué)生提高更明顯,學(xué)生借助人工智能個(gè)性化資源及項(xiàng)目任務(wù)不僅較好地掌握章節(jié)知識(shí)點(diǎn),還增強(qiáng)了解決問(wèn)題的自信心。人工智能系統(tǒng)會(huì)根據(jù)作業(yè)錯(cuò)誤情況自動(dòng)推送同類練習(xí)題,比如學(xué)生在課后作業(yè)中定時(shí)器編程環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤,那么系統(tǒng)推薦的拓展資源中就會(huì)出現(xiàn)帶視頻講解的專項(xiàng)訓(xùn)練。
2.協(xié)作學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)分享習(xí)慣得到培養(yǎng)
學(xué)生通過(guò)人工智能系統(tǒng)的虛擬場(chǎng)景進(jìn)行學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流與分享,顯著提升了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和知識(shí)共享意識(shí)。在交通燈控制系統(tǒng)的項(xiàng)目實(shí)踐中,學(xué)生將SFC設(shè)計(jì)圖上傳至學(xué)習(xí)社區(qū),其他學(xué)生進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn),在SFC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件中設(shè)置互鎖保護(hù)可有效避免電路短路,這也是很多學(xué)生在開(kāi)始SFC編程語(yǔ)言時(shí)容易忽視的問(wèn)題。此外,還有學(xué)生使用多個(gè)數(shù)據(jù)寄存器實(shí)現(xiàn)參數(shù)可調(diào)。這些數(shù)據(jù)化的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),能夠幫助學(xué)生快速掌握高質(zhì)量的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn),培"養(yǎng)了學(xué)生基于實(shí)證的優(yōu)化意識(shí)。此外,教師利用人工智能平臺(tái)引入了游戲化協(xié)作機(jī)制,例如,設(shè)置技術(shù)攻關(guān)勛章,將這些勛章獎(jiǎng)勵(lì)給主動(dòng)為他人解答問(wèn)題的學(xué)生;建立項(xiàng)目貢獻(xiàn)值排行榜,利用排行榜激勵(lì)學(xué)生積極分享所掌握的知識(shí)。這些協(xié)作學(xué)習(xí)模式不僅提升了學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和職業(yè)素養(yǎng),充分證明利用人工智能技術(shù)進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)有利于養(yǎng)成符合現(xiàn)代職場(chǎng)要求的協(xié)作習(xí)慣。
五、結(jié)論與展望
人工智能技術(shù)融入PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)為傳統(tǒng)教育方式注入了新活力。本文基于人工智能技術(shù)在PLC應(yīng)用技術(shù)課程中的實(shí)施現(xiàn)狀,探究教師運(yùn)用人工智能技術(shù)優(yōu)化課程教學(xué)的方法與路徑。通過(guò)實(shí)踐,教師普遍反映利用人工智能技術(shù)進(jìn)行PLC應(yīng)用技術(shù)課程個(gè)性化教學(xué)顯著提升了課堂管理效能、有效優(yōu)化了教學(xué)流程、提高了教學(xué)成效,緩解了課后批改作業(yè)和輔導(dǎo)壓力。以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)模式成功激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,學(xué)生掌握知識(shí)情況和項(xiàng)目的達(dá)成率均有明顯進(jìn)步,團(tuán)隊(duì)協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng)與能力也獲得提升。
本研究雖然取得初步成效,但人工智能在PLC應(yīng)用技術(shù)課程中的應(yīng)用實(shí)踐仍存在改進(jìn)空間。首先,要提升教學(xué)模型的數(shù)據(jù)處理效能?,F(xiàn)有系統(tǒng)在復(fù)雜行為數(shù)據(jù)解析和模型適應(yīng)性方面仍需強(qiáng)化,需通過(guò)跨場(chǎng)景知識(shí)轉(zhuǎn)化與分布式數(shù)據(jù)協(xié)同機(jī)制,構(gòu)建融合語(yǔ)音特征、視覺(jué)信息、傳感數(shù)據(jù)與文本分析體系,提升人工智能教學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)景適應(yīng)性與泛化能力,從而更精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并優(yōu)化教學(xué)資源配置。
其次,要豐富教學(xué)資源的多樣性。學(xué)校可組建校企合作的人工智能教育資源研發(fā)團(tuán)隊(duì),如河南師范大學(xué)運(yùn)用數(shù)字教師分身實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合授課模式。在PLC應(yīng)用技術(shù)課程中,教師可通過(guò)設(shè)計(jì)虛擬工程師形象,借助工業(yè)場(chǎng)景仿真系統(tǒng)輔助教學(xué)案例解析,通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互界面構(gòu)建多層次技能實(shí)訓(xùn)環(huán)境。
最后,要構(gòu)建包含創(chuàng)新素養(yǎng)、合作能力與實(shí)踐技能水平的多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系。人工智能系統(tǒng)能自動(dòng)生成課堂行為分析報(bào)告,為優(yōu)化教學(xué)提供量化依據(jù)?,F(xiàn)階段人工智能教育應(yīng)用還存在數(shù)據(jù)安全范圍界定等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,需要建立規(guī)范的數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)與權(quán)限管理體。
人工智能賦能的PLC應(yīng)用技術(shù)課程個(gè)性化教學(xué)凸顯了重要的實(shí)踐價(jià)值,但在資源開(kāi)發(fā)與技術(shù)整合層面還要持續(xù)優(yōu)化,為智慧教育領(lǐng)域提供更具普適性的實(shí)施路徑。
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(責(zé)編林劍)