混合式教學(xué)模式在人工智能課程中的應(yīng)用研究

王 晶 張 環(huán) 祝再興

（山東特殊教育職業(yè)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022）

0 引言

近幾年來，信息技術(shù)飛速發(fā)展，出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)。教育領(lǐng)域也在緊跟信息技術(shù)的步伐，發(fā)生了巨大變化。傳統(tǒng)教學(xué)主要采用PPT課件的形式，而混合式教學(xué)模式采用線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合的方式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的固化形式，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端[1]。混合式教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)場所不再局限于教室，學(xué)生可以在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)通過線上學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師則可以通過線上學(xué)習(xí)平臺實(shí)施監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)情況，與學(xué)生在線交流。拓展模塊供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力及獨(dú)立思考解決問題的能力。

人工智能是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程，主要研究內(nèi)容是利用計(jì)算機(jī)來模擬人腦執(zhí)行任務(wù)，比如推理、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃及感知事物的能力。通過模擬人類智能，來解決需要用人類智能才能解決的問題，以延伸人們智能的科學(xué)。需要學(xué)生掌握人工智能的通用問題求解及知識表示、搜索、推理三大技術(shù)。但是，在傳統(tǒng)課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，一些基礎(chǔ)知識薄弱的同學(xué)，由于在課堂學(xué)習(xí)中，不能跟上進(jìn)度，課后又沒有合適有效的資源進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，容易造成惡性循環(huán)。針對傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的問題，提出傳統(tǒng)教學(xué)模式與混合式教學(xué)模式相結(jié)合，充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)電子資源，對學(xué)生的課前、課中、課后學(xué)習(xí)進(jìn)行合理規(guī)劃，可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式在人工智能課堂中存在的問題

1.1 理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)間分配不合理

人工智能是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。學(xué)生要想學(xué)好這門課程，必須具有一定的分析能力、抽象能力和邏輯思維能力[2]。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，基本是教師先進(jìn)行理論傳授，學(xué)生再進(jìn)行操作聯(lián)系。學(xué)生由于缺少課前學(xué)習(xí)，對理論知識的掌握比較吃力，導(dǎo)致操作時(shí)間減少。

1.2 知識呈現(xiàn)形式過于單一、不連貫

傳統(tǒng)教師教—學(xué)生學(xué)的教學(xué)模式，更多注重了教師知識的傳授，缺少了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考、探索的過程。人工智能課程既需要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識，又需要加強(qiáng)動(dòng)手能力。

人工智能課程知識分為兩類，即理論知識部分和實(shí)操部分。理論知識是實(shí)操的原理與思路，實(shí)操是理論的具體體現(xiàn)。學(xué)生一般通過具體的案例操作達(dá)到理論知識的內(nèi)化吸收。但是，多數(shù)時(shí)候一個(gè)具體的項(xiàng)目案例很難涵蓋全部的理論知識點(diǎn)，這就容易造成學(xué)生知識點(diǎn)的遺漏，知識體系的不連貫。

1.3 評價(jià)方式單一

通過期末考試對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，形式過于單一。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，在不同的階段，會有不同的表現(xiàn)，應(yīng)給與不同的評價(jià)結(jié)果。過于單一的評價(jià)方式，不能準(zhǔn)確反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生自身的發(fā)展也是不利的，容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不利于學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。評價(jià)應(yīng)該是多方面多角度動(dòng)態(tài)的過程，而非一個(gè)靜態(tài)的數(shù)字。

2 混合式教學(xué)模式在人工智能課程中的設(shè)計(jì)

本文將傳統(tǒng)教學(xué)分為三個(gè)部分，即課前階段、課中階段、課后階段。這三個(gè)階段相輔相成，螺旋前進(jìn)。如圖1所示。教學(xué)內(nèi)容節(jié)選自《人工智能通識教程》中的“e時(shí)代的溝通與表達(dá)：常用工具軟件”章節(jié)，具體的階段設(shè)計(jì)如下。

圖1 混合式教學(xué)模式框架設(shè)計(jì)

2.1 課前階段

課前階段，教師設(shè)計(jì)整合電子資源，預(yù)設(shè)教學(xué)平臺所需要的功能模塊。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書，并將任務(wù)指導(dǎo)書推送到學(xué)生終端。任務(wù)指導(dǎo)書具體內(nèi)容為：常用的文字處理軟件有哪些？文字處理軟件的基本功能有哪些？對一段文字按照要求進(jìn)行設(shè)置。學(xué)生根據(jù)教師推送的任務(wù)指導(dǎo)書有針對性的觀看學(xué)習(xí)視頻和電子資源，通過在線自測習(xí)題檢測知識掌握的程度，對于疑難問題可以通過在線交流的方式進(jìn)行討論、解決。

2.2 課中階段

教師根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果，以及學(xué)生對知識的掌握情況，有針對性的講解本節(jié)知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在課堂中，通過形象的案例講解重點(diǎn)，攻克難點(diǎn)。以“文檔的綜合處理”為任務(wù)，以小組為單位協(xié)作完成。通過小組練習(xí)，可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增進(jìn)學(xué)生感情，教師則可以通過觀察學(xué)生表現(xiàn)，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，給予評價(jià)與引導(dǎo)。

為達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固理解，以小組為單位自主學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)處理軟件”這一知識點(diǎn)，總結(jié)數(shù)據(jù)處理軟件的常用功能和用法。每個(gè)小組選派代表上臺講解，教師則針對學(xué)生的講解，進(jìn)行點(diǎn)評、分析、講解、總結(jié)。在整個(gè)課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以通過線上資源或者師生交流的方式答疑解惑。

2.3 課后階段

經(jīng)過課前預(yù)習(xí)及課堂實(shí)操的學(xué)習(xí)，學(xué)生對自身知識的掌握情況有了比較清楚的認(rèn)識。在課后階段，學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的掌握情況，選擇拓展模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)。掌握較差的學(xué)生可以多次觀看視頻選擇基礎(chǔ)性的習(xí)題，加深對基礎(chǔ)知識的理解，掌握較好的學(xué)生可以選擇稍有難度的試題挑戰(zhàn)提高。

混合式教學(xué)模式的三個(gè)階段中，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體，在教學(xué)過程中，教師的主要任務(wù)是：設(shè)計(jì)和編排整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，推進(jìn)整個(gè)學(xué)習(xí)過程。教師對學(xué)生在不同階段的表現(xiàn)應(yīng)給予不同的評價(jià)，學(xué)生也需對自己的表現(xiàn)做出自我評價(jià)，通過參與小組協(xié)作活動(dòng)，生生之間彼此給予不同的評價(jià)。多元化的評價(jià)方式有助于教師從多角度多方面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)也有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的閃光點(diǎn)，增加自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

3 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來對人工智能技術(shù)人才提出了更高的要求。高職院校人工智能課程的教學(xué)模式大多采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，該教學(xué)模式存在以下缺點(diǎn)：教學(xué)手段單一、評價(jià)方式單一、知識體系不連貫等。針對存在的問題，結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的信息化手段，提出將混合式教學(xué)模式應(yīng)用到人工智能課程中，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到鍛煉學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的效果。在接下來的工作中，將設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際的教學(xué)模式應(yīng)用到具體的學(xué)習(xí)實(shí)踐中，不斷完善教學(xué)模式以達(dá)到最佳的效果。