人工智能背景下通用技術(shù)實踐能力教育的探析

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A文章編號：2097-1737（2025）21-0093-03

人工智能背景下，高中通用技術(shù)教育正經(jīng)歷著深刻的變革與發(fā)展。教育領(lǐng)域研究者們正積極探索新的教學模式和路徑，以期培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新思維和實踐能力的技術(shù)型人才。教師應(yīng)充分利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢和在線學習的靈活性、自主性等特點，結(jié)合線下教學的互動性和協(xié)作性優(yōu)勢，實現(xiàn)教學效果的最大化。同時，學校應(yīng)加大培訓(xùn)與技術(shù)支持力度，建立多元化評價體系。

一、通用技術(shù)實踐教育研究基礎(chǔ)

在人工智能迅猛發(fā)展的背景下，全球教育領(lǐng)域正面臨著前所未有的變革與挑戰(zhàn)。通用技術(shù)實踐能力教育作為提升學生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵路徑，其重要性日益突出。人工智能技術(shù)的快速發(fā)展為通用技術(shù)實踐能力教育提供了全新的可能。通過智能機器人、自動化系統(tǒng)等工具，學生可以更直觀地理解技術(shù)原理，掌握操作技巧，并在創(chuàng)新應(yīng)用中不斷提升自己的能力。這種教學模式打破了傳統(tǒng)課堂教學的局限，使學習變得更加生動、有趣和高效。全球范圍內(nèi)的研究者們正致力于探索將人工智能融入通用技術(shù)實踐能力教育的新路徑，如利用大數(shù)據(jù)和智能算法精準采集、監(jiān)測和分析學生的學習行為，為學生提供個性化的學習內(nèi)容和建議。這種個性化的教學方式不僅能夠提高教學效率，還能激發(fā)學生的學習興趣提高其學習動力。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)、在線教育等新興技術(shù)也在通用技術(shù)實踐能力教育中得到了廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)逼真的場景，讓學生通過身臨其境的方式進行學習；在線教育則打破了傳統(tǒng)學習時空的限制，為學生提供了便捷高效的學習途徑。這些技術(shù)的應(yīng)用使通用技術(shù)實踐能力教育變得更加靈活多樣，能夠更好地滿足不同學生的需求[1]。

二、通用技術(shù)實踐能力與人工智能教育模式

（一）通用技術(shù)實踐能力的定義與維度

通用技術(shù)實踐能力是一個多維度的概念，通常涵蓋個體在執(zhí)行物理或數(shù)字任務(wù)方面展現(xiàn)出的專長和技能[2]。在人工智能的浪潮下，通用技術(shù)實踐能力教育被賦予了新的內(nèi)涵與要求。人工智能背景下的通用技術(shù)實踐能力教育旨在使學生在廣泛的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具備扎實的技能基礎(chǔ)，能夠靈活應(yīng)對不同應(yīng)用場景和行業(yè)需求的變化，同時強調(diào)創(chuàng)新思維、問題解決能力以及實踐應(yīng)用能力的綜合提升，并鼓勵學生保持持續(xù)學習和自我更新的態(tài)度，以適應(yīng)快速發(fā)展的技術(shù)環(huán)境。通用技術(shù)實踐能力的特點具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

一是技能范疇廣泛。在人工智能技術(shù)的推動下，技術(shù)領(lǐng)域的邊界不斷擴展。通用技術(shù)實踐能力教育不再局限于某一特定技能，而是要求學生掌握包括編程、數(shù)據(jù)分析、人工智能基礎(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等在內(nèi)的多種技能。這種廣泛的技能范疇有助于學生構(gòu)建全面的知識體系，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。二是應(yīng)用領(lǐng)域與行業(yè)需求的多樣性。人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，覆蓋醫(yī)療、教育、金融、交通等多個行業(yè)。而通用技術(shù)實踐能力教育需要教師關(guān)注這些行業(yè)的需求變化，以便及時調(diào)整教學內(nèi)容和方式，確保學生能夠在不同領(lǐng)域應(yīng)用所學知識解決實際問題，同時培養(yǎng)學生的跨領(lǐng)域合作能力。三是創(chuàng)新思維和問題解決能力。人工智能技術(shù)的快速發(fā)展要求學生具備創(chuàng)新思維和問題解決能力。通用技術(shù)實踐能力教育應(yīng)注重對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，鼓勵學生勇于嘗試新方法、新思路；同時，通過案例分析、項目實踐等方式鍛煉學生的問題解決能力，使學生能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中迅速找到問題的癥結(jié)并提出解決方案。

（二）人工智能對通用技術(shù)實踐能力教育的影響和推動作用

第一，人工智能通過大數(shù)據(jù)分析、機器學習等技術(shù)，能夠全面了解學生的學習情況、興趣愛好和認知能力，從而提供個性化的教學方案[3]。這種個性化的教學方式使得通用技術(shù)實踐能力教育更精準和有效，能夠針對每個學生的特點因材施教，從而提升學生的學習效率。例如，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)可以根據(jù)學生的學習數(shù)據(jù)和進度，為學生推薦個性化的學習資源和路徑，幫助學生更好地掌握技能。第二，人工智能技術(shù)的引入，為通用技術(shù)實踐能力教育帶來了全新的教學模式和教學手段。通過虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等技術(shù)，學生可以身臨其境地進行實驗操作、技能演練等，這種沉浸式的學習方式極大地提高了學生的學習興趣和參與度。同時，人工智能還可以打破時間和空間限制，實現(xiàn)遠程教學和在線協(xié)作，讓學生隨時隨地都能接受高質(zhì)量的通用技術(shù)實踐能力教育。第三，人工智能技術(shù)能夠優(yōu)化教育資源配置，使優(yōu)質(zhì)的教育資源更廣泛地惠及每一個學生。通過智能教學平臺，學?？梢怨蚕韮?yōu)質(zhì)的教學資源、教學經(jīng)驗和教學方法，從而縮小學校之間、地區(qū)之間的教育差距。此外，人工智能還可以為偏遠地區(qū)的學生提供個性化的學習輔導(dǎo)和在線支持，幫助他們接受高質(zhì)量的通用技術(shù)實踐能力教育。

三、人工智能背景下通用技術(shù)實踐能力教育創(chuàng)新策略

（一）基于項目的學習

通過基于項目的學習，學生可以在實際的項目環(huán)境中應(yīng)用技術(shù)知識和技能。這種教學模式鼓勵學生在實際的問題解決過程中應(yīng)用和深化所學的知識技能和實踐能力[4]。一是明確項目選題與設(shè)計。例如，在“簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計”課程中，教師可以根據(jù)教學目標和學生的實際情況，選擇一個具有挑戰(zhàn)性和實用性的項目作為學習載體。在選題過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學生關(guān)注項目的實際應(yīng)用價值和創(chuàng)新點，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力。二是知識與技能準備。在項目開始前，學生需掌握一定的基礎(chǔ)知識和技能。教師可通過課堂講授、在線學習、實驗操作等方式，幫助學生了解結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理、方法和技術(shù)。同時，教師還可引導(dǎo)學生學習相關(guān)的設(shè)計軟件、測量工具等，為項目的實施做好充分準備。

（二）協(xié)作學習

協(xié)作學習強調(diào)團隊合作和交流。在這種模式下，學生可以在團隊項目中共同解決問題，在培養(yǎng)團隊協(xié)作和交流能力的同時，也能使自身從其他團隊成員身上學到新的知識和技能[5]。在人工智能背景下，通用技術(shù)實踐能力教育的創(chuàng)新策略之一是引入?yún)f(xié)作學習，將其與具體的教學內(nèi)容如“流程的優(yōu)化”相結(jié)合，可以提升學生的綜合素養(yǎng)和實際應(yīng)用能力。教師可以“流程的優(yōu)化”為主題，根據(jù)學生的實際情況設(shè)計協(xié)作學習任務(wù)，提高學生的學習效率。

任務(wù)一：流程描述與分析。要求：學生選擇一個熟悉的校園流程（如圖書館借書流程、食堂就餐流程等）進行詳細描述，并運用所學知識分析該流程存在的問題。寫作形式：短文或報告，需包含流程圖、問題描述及初步分析。

任務(wù)二：流程優(yōu)化方案設(shè)計。要求：在任務(wù)一的基礎(chǔ)上，學生分組設(shè)計針對所選流程的優(yōu)化方案，包括具體的優(yōu)化步驟、預(yù)期效果及可能遇到的挑戰(zhàn)與解決方案等。寫作形式：優(yōu)化方案報告，需包含優(yōu)化前后的流程圖對比、優(yōu)化策略的詳細說明及可行性分析。

任務(wù)三：優(yōu)化方案實施與反思。要求：選取一個可行的優(yōu)化方案進行模擬實施或小規(guī)模實踐，記錄實施過程，特別是過程中遇到的問題及解決方案，并反思優(yōu)化效果及未來改進方向。寫作形式：實施報告與反思日志，需包含實施細節(jié)、數(shù)據(jù)對比、經(jīng)驗教訓(xùn)及未來展望。

（三）在線混合學習

通用技術(shù)實踐能力是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的重要支撐。在線混合學習模式結(jié)合了線上學習的靈活性和線下教學的互動性，為通用技術(shù)實踐能力的教育提供了新的思路和路徑。在線學習允許學生根據(jù)自己的時間和節(jié)奏進行學習，提高了學習的靈活性和自主性；而線下教學則注重師生之間的互動和學生之間的協(xié)作，強調(diào)通過小組討論、實驗操作和項目實踐等活動，使學生更好地理解和掌握知識，培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力。具體而言，在線混合學習模式設(shè)計策略如下。

一是構(gòu)建智能化學習平臺。積極構(gòu)建基于人工智能的在線學習平臺，實現(xiàn)教學資源的智能推薦、學習路徑的個性化定制以及學習效果的智能評估。同時，平臺應(yīng)具備良好的互動性和協(xié)作功能，支持師生之間的實時交流和協(xié)作。二是設(shè)計混合式教學方案。結(jié)合線上和線下教學的優(yōu)勢，設(shè)計科學、合理的混合式教學方案。線上教學應(yīng)注重知識點的傳授和對學生自主學習能力的培養(yǎng)；線下教學則應(yīng)注重實踐操作指導(dǎo)和團隊協(xié)作訓(xùn)練。兩種教學方式結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)教學效果的最大化。三是加強教師培訓(xùn)與技術(shù)支持，即提高教師對人工智能技術(shù)和在線混合學習模式的認識和掌握程度，通過組織專題培訓(xùn)、工作坊和案例分享等活動，幫助教師掌握相關(guān)技術(shù)和教學方法。

（四）智能教學工具和資源的開發(fā)

1.智能教學工具的開發(fā)

第一，教師可以利用人工智能技術(shù)，開發(fā)能夠根據(jù)學生個體差異和學習需求提供個性化學習路徑和資源的工具。這些工具通過分析學生的學習數(shù)據(jù)、興趣愛好和能力水平，可以為其推薦合適的學習資源，實現(xiàn)因材施教。第二，教師可以構(gòu)建基于虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)的虛擬實踐平臺，讓學生在虛擬環(huán)境中進行技術(shù)實踐操作。這種平臺可以模擬真實場景，降低教學成本，提高實踐安全性。第三，學校應(yīng)積極開發(fā)智能評估系統(tǒng)，利用人工智能的圖像識別、自然語言處理等技術(shù)，對學生的實踐作品和項目進行自動評估。這不僅可以減輕教師的工作負擔，還能提高評估的準確性和公正性，為學生提供及時的反饋和指導(dǎo)。

2.智能教學資源的開發(fā)

一是結(jié)合圖像、音頻、視頻等多種媒體形式，開發(fā)富有趣味性和互動性的教學資源。這些資源可以生動形象地展示技術(shù)原理和操作過程，激發(fā)學生的學習興趣。二是鼓勵教師進行跨學科融合，開發(fā)涵蓋多個學科領(lǐng)域的教學資源，通過整合不同學科的知識和技能來培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。三是動態(tài)更新資源。學校應(yīng)建立動態(tài)更新機制，確保教學資源的時效性和前沿性。學?？膳c技術(shù)公司、高校和研究機構(gòu)等合作，共同開發(fā)新資源，滿足學生的學習需求。

（五）實時反饋和評估

通用技術(shù)實踐能力教育強調(diào)對學生動手能力和問題解決能力的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)的教學模式中，反饋和評估往往滯后于學習過程，導(dǎo)致教師難以及時指導(dǎo)學生調(diào)整學習策略、糾正錯誤。而人工智能技術(shù)的引入，為實時反饋和評估提供了可能，使得教學過程更加高效、精準。因此，教師應(yīng)開發(fā)基于人工智能的智能評估系統(tǒng)，通過自動分析學生的學習數(shù)據(jù)、作業(yè)和測試成績等信息，實時給出評估結(jié)果和反饋建議。這種系統(tǒng)能提高評估的準確性和效率，減輕教師的工作負擔。同時，學校應(yīng)利用課堂互動工具（如在線答題系統(tǒng)、即時通信軟件等），實現(xiàn)課堂上的實時問答、討論和反饋。教師可以通過這些工具及時了解學生的疑惑和教學難點，然后進行有針對性地講解和輔導(dǎo)。此外，教師還可以收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)（如學習時間、學習路徑、錯誤率等），發(fā)現(xiàn)學生的學習規(guī)律和特點，為制訂個性化的教學計劃和評估策略提供依據(jù)。

四、結(jié)束語

總之，人工智能對通用技術(shù)實踐能力教育具有重要意義。它不僅能提升教學效率和質(zhì)量，還能創(chuàng)新教學模式和手段，優(yōu)化資源配置，促進教育公平。同時，人工智能還可以推動教育創(chuàng)新，促進人才的持續(xù)學習和自我更新。這些影響和促進作用將不斷推動通用技術(shù)實踐能力教育向更高水平發(fā)展。

參考文獻

[1]孔東華.人工智能背景下通用技術(shù)實踐能力教育的探析[J].讀寫算，2024（21）：146-148.

[2]張燁瓊.“雙新”背景下空中課堂資源利用的實踐與思考：以信息技術(shù)學科《人工智能：人臉識別》為例[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學學報，2024（4）：48-50.

[3]周瀅，張小梅.信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)背景下人工智能專業(yè)群建設(shè)的研究與實踐[J].山西青年，2023（9）：97-99.

[4]李俊山.人工智能背景下的中學信息技術(shù)教學探究[J].成才之路，2021（18）：30-31.

[5]靳帥貞.人工智能背景下中學信息技術(shù)智慧課堂教學實踐研究[D].黃岡：黃岡師范學院，2021.

作者簡介：唐向陽（1980.3-），男，福建泉州人，任教于福建省晉江市養(yǎng)正中學，一級教師，本科學歷。