人工智能技術在互聯網機械教學中的創新與實踐探究

摘" 要：在互聯網時代，高等職業教育機械教學面臨著諸多挑戰。隨著人工智能技術的普及，高等教育特別是機械類專業的教學模式和管理系統正在經歷深刻的變革。通過對人工智能在高職機械教育中的應用現狀進行綜合分析（包括課堂智能化、教務管理系統的智能化、學生個性化發展的促進以及教學評價體系的智能化），探討了人工智能技術在互聯網機械教育教學內容更新、教學設計創新和實訓教學完善等方面的策略。通過這些方式，旨在通過人工智能技術這一技術來服務于教學，從而提高機械教學的效率和質量，促進機械教學的創新和發展，使機械教學更加智能化、個性化和高效化，不斷提高教育質量和效率，優化學生的學習體驗和成果。

關鍵詞：人工智能技術"" 機械類專業"" 高等教育"" 智能化

中圖分類號：G642;G434

Research on the Innovation and Practice of Artificial Intelligence Technology in Internet Mechanical Teaching

LIU Zhongping

Guizhou Vocational College of Foodstuff Engineering， ，Guiyang， ，Guizhou Province， ，551400 China

Abstract： In the era of the Internet， higher vocational education （HVE） in mechanical engineering is facing numerous challenges. With the popularizationapplication of artificial intelligence （AI） technology， the teaching model and management system of higher education， especially in mechanical majorsengineering， are undergoing profound changes. Through aThis paper comprehensivecompreh analysis ofanalyzes the current situation of AI applications in higher vocational machineryHVE mechanical education， （including the intellectualization of the classroom， the intellectualization of the educational administration management system， the "intelligent classrooms， intelligent academic management systems， promotion of students' personalized development， and the intellectualization of the teaching evaluationintelligent teaching systems），. iIt also probes into theexplores strategies of AI technology in the aspects of the renewal of thefor updating teaching content of internet machinery education， the innovation of， innovating teaching design， and the improvement ofimproving practical teaching in Internet-based mechanical education through AI technology. Through these methods， the aim is to use AI technology to serve teaching，These methods aim serve teaching through AI technology， thereby improving the efficiency and quality of mechanical teaching， promoting innovation and development in mechanical teaching， making mechanical teaching more intelligent， personalized and efficient， continuously improving educational quality and efficiency， and optimizing students' learning experience and outcomes.

Key Wwords： Artificial intelligence technology; ；Mechanical majors; ；Higher education; ；Intelligentizationectualization

在當今信息技術、智能制造技術發展迅速的時代背景下，人工智能作為一種重要的技術手段，正在被廣泛應用于各行各業。而在機械制造領域中，人工智能技術、自動化控制技術也得到了廣泛的應用和推廣。現階段，機械教學面臨著諸多挑戰，傳統的機械教學方式往往注重理論知識的傳授，而缺乏對學生實踐能力的培養；同時，由于機械學科本身具有高度的復雜性和抽象性，學生在學習過程中往往會感到困惑和難以理解；此外，隨著技術的不斷進步和行業的快速發展，機械教學需要不斷更新教學內容和方式，以適應新的需求和挑戰。因此，在互聯網時代，隨著人工智能技術的飛速發展，高等職業教育作為一個重要的領域，在人工智能背景下，機械類專業的教育需要緊跟時代步伐，將人工智能技術應用于教學實踐中，以提高教育質量和效率，促進學生的個性化發展，從而培養更具創新意識和實踐能力的機械類專業人才。

1" 人工智能應用于教學存在的問題

1.1" 人工智能技術在課堂中應用較少

無可否認，我們正生活在信息化的時代。在這一背景下，互聯網和計算機技術的飛速發展為教育界帶來了革命性的變化。尤其是多媒體平臺和人工智能技術的應用，大大提升了教學的便捷性。因此，許多高等教育機構也開始積極探索人工智能的教學應用。然而，數據調查顯示，在實際教學中，應用人工智能的教師仍然很少，只有極小部分教師在課堂上使用這些技術。這反映出教師對人工智能的了解和應用不足，對這些技術的理解尚不深入，從而難以適應人工智能技術的快速發展和有效利用^[1]。

1.2" 學校基礎設施陳舊

為了將人工智能技術有效融入課堂教學，首先必須完善學校的基礎設施。目前，許多學校的教學設備相對落后，常見的教學工具包括木質課桌、粉筆黑板和老舊的實訓設備等。這些設備已不足以支撐現代教育的需求，更難以支持人工智能技術的引入和應用。

1.3" 高校年齡結構差別大

人工智能技術，作為新時代的標志性成就，與年輕人的生活和學習密切相關。然而，目前高校中的教師年齡結構顯示，中高年齡的教師占多數，年輕教師較少，并且大多仍處于培訓階段。這一現象對于人工智能技術的推廣和應用構成了障礙。因為中高年齡教師對人工智能的了解有限，他們接受新知識的速度也相對較慢。即便是經驗豐富的資深教授，也可能在使用人工智能技術時遇到困難。

2" 人工智能技術應用于教學創新的主要路徑

2.1" 實現課堂智能化

在當今高等教育領域，課堂智能化已成為一種趨勢，尤其體現在新興的線上線下混合式教學模式上。這一模式的實施，是基于在線教學平臺的廣泛建設，如智慧課堂和釘釘課堂等平臺的興起。在這些平臺中，教師能夠上傳各類學習資源，包括視頻講座、電子書籍與互動習題，從而極大地豐富了教學內容和形式。通過建立獨立的班級管理系統，教師可以發布詳細的學習任務，監控任務完成情況，并針對學生的學習進度進行實時的跟進和調整^[2]。此外，這些平臺支持多種互動方式，如在線投票、問答環節和隨機點名，增加了課堂的互動性和學習的趣味性。特別是在大班的教學場景中，這種模式通過在線簽到和隨機點名功能，有效地減少了傳統簽到過程中可能出現的時間浪費，確保了教學時間的高效利用。此外，這種教學模式還支持教師根據線上反饋調整教學策略，比如根據學生在平臺上的活躍度和作業完成情況來調整教學進度或改進教學方法。智能化平臺上的數據分析功能，能夠幫助教師更好地理解學生的學習模式和需求，從而提供更為個性化的教學支持。

2.2" 實現教務管理系統智能化

隨著人工智能技術的不斷進步，高等教育界已廣泛采用此技術來優化教務管理系統，實現智能化操作。通過集成人工智能技術，教務管理系統能夠自動執行排課任務、社團活動的審批等多項功能，極大提高了工作效率和響應速度。這種智能化的系統設計，有效解決了審批過程中可能遇到的難題，如人手不足或特殊情況導致的審批延誤，實現了教務工作的自動化和無紙化。特別在疫情這樣的緊急情況下，教務管理系統的智能化顯現出其強大的應急管理能力。例如：當面對疫情期間的諸多不確定因素時，系統可以迅速調整課程安排，確保教學活動的順利進行。在線審批功能允許教師和管理人員即使在遠程工作的情況下也能夠高效地完成課程審批、考試組織等關鍵任務。此外，這種智能系統還支持高度的數據集成和分析功能，可以實時監控和分析教學活動和管理流程，從而使管理決策更加科學和精準。數據分析功能可以幫助識別和解決潛在的教學和管理問題，進一步提升教育質量和管理效率。

2.3" 實現學生個性化發展

隨著人工智能技術的融入，高等教育領域正逐漸實現學生個性化發展的新篇章。特別是通過校企合作模式的推廣，高校與企業之間的緊密合作不僅提供了豐富的實踐機會，也使教學內容更加貼合市場需求，確保了教育的前瞻性和實用性。在此模式下，企業參與到課程設計和項目實施中，為學生提供實際操作的平臺，這不僅讓學生能夠在學習過程中獲得真實的行業經驗，還有助于學生理解理論與實際應用之間的聯系。通過實際項目的參與，學生可以直觀地掌握行業趨勢和技術發展，增強其就業競爭力。此外，校企合作還有效解決了高校實踐教學資源不足的問題。傳統上，許多高校由于空間和設施限制，難以提供足夠的實驗和實訓設施，這一挑戰通過企業提供的實踐基地得到了有效緩解。企業不僅開放自身的實訓設施供學生使用，還提供了一系列針對性的技術培訓和指導，這樣的合作模式大大拓寬了教學資源和實踐領域。通過人工智能技術，學生的學習過程可以得到個性化調整和優化。智能系統能夠根據學生的學習進度和興趣，推薦適合的項目和課程，使學生能夠按照個人發展需求選擇合適的學習路徑和實踐機會^[3]。

2.4" 實現教學評價體系智能化

隨著人工智能技術的引進，教學評價系統（如圖1所示）正在經歷一場革命性的變革。傳統的教學評價模式，多依賴于期末成績來衡量學生的學業表現，這種方法雖然簡單，但常常忽略了學生的全面能力和學習過程的動態變化。相比之下，人工智能技術的應用能夠為教學評價帶來更廣闊的視角和更深入的分析。通過人工智能系統，教學評價不再僅僅局限于期末的成績單，而是能夠綜合多種數據，如學生的課堂互動、參與度、作業提交情況以及課外學習活動等，實現對學生學習表現的全方位監控和實時反饋。這樣的系統可以通過分析學生在不同時間段的表現，識別學習中的強項和弱點，從而提供個性化的學習建議和支持。此外，人工智能技術還能夠幫助教師更好地理解學生的學習習慣和行為模式。例如：通過分析學生的在線學習數據，系統可以預測學生的學習成果，及時調整教學策略，以適應不同學生的需求。這種技術的應用也鼓勵學生在課堂之外主動學習，推動了自主學習能力的提升。

3 人工智能背景下機械類專業教學實踐探索

3.1" 更新教學內容

隨著人工智能技術的迅速發展和普及，機械工程教育亦需要與時俱進，刷新其教學內容，以順應現代工業的需求。高校在這一轉型過程中不可或缺的一環是將人工智能技術融入課程體系。首先，認識到人工智能已是當代重要技術領域的一部分，尤其在機械行業，其應用已日益成為主流。因此，將人工智能的相關知識引入機械專業的課程中，不僅能夠幫助學生掌握其起源、發展與制造等方面的知識，還能夠顯著提升他們的綜合素質和市場競爭力。其次，為保證教學內容的高效與實用，各高校應根據機械工程專業的特點，精心設計課程。例如：可以結合基礎機械知識和人工智能技術，加深學生對專業知識的理解，并探索其在實際工作中的應用。此外，通過案例分析和模擬仿真等教學方法，可以使學生更深入地理解人工智能在機械行業的具體應用，從而增強其實際操作能力。

3.2" 創新教學設計

在信息化時代的大背景下，高校教學設計的創新變得尤為重要，以適應快速變化的時代需求和發展趨勢。尤其是在人工智能技術廣泛應用的今天，機械工程等專業的教育也必須與時俱進，更新其教學內容和方法，以提升教學質量和成效。高校應深入探究教學需求，結合學生和行業的視角，制訂相應的教學策略和計劃。例如：可以通過調查問卷和座談會來了解學生對人工智能的認知和需求，并探討如何將這一技術有效融入機械工程專業教學中，從而達到優化教學效果的目標。此外，高校應在傳統的機械工程課程中融入更多關于人工智能的內容，或者新增人工智能的實驗課程，讓學生不僅能夠理解人工智能的基本原理和應用場景，還能夠掌握操作技能，進而提升他們的實踐能力和綜合素養。同時，教學方法和工具的創新也不容忽視^[4]。例如：引入虛擬現實技術創建仿真教學環境，使學生能夠在模擬的機械設備上進行實操練習，增強其實踐和應用能力。高校還可以利用在線教育平臺和移動學習工具，為學生提供更加靈活和便捷的學習方式，確保他們隨時都能夠接觸到最新的教學資源和知識。

3.3" 實現個性化教學

利用人工智能技術，可以根據學生的學習習慣、興趣和能力等個體差異，制定個性化的教學計劃，這種個性化的教學方式可以幫助學生更好地理解和掌握機械知識，提高學習效果。首先，利用人工智能技術去分析、了解學生的學習習慣、興趣和能力等個體差異等，從而根據學生的能力差異制訂教學計劃，能夠確保不同水平的學生都能在學習中有所收獲，避免出現“吃不飽”或“跟不上”的情況；其次，個性化的教學方式能夠極大地提高學生對機械知識的理解和掌握程度，通過人工智能分析學生的學習數據，可以為學生精準推送適合他們的學習資源，如特定的教學視頻、練習題或案例分析，這種針對性的教學可以讓學生在自己的薄弱環節得到更多的強化訓練，在優勢領域進一步拓展和深化，從而全面提升對機械知識的掌握；還有就是個性化教學方式有助于提高學習效果，當學生感受到教學計劃是為自己量身定制時，會更有積極性和主動性地投入學習中，他們會覺得自己的需求被關注和滿足，從而增強學習的自信心和成就感，這種積極的學習心態將進一步促進他們對機械知識的吸收和應用，提高學習的效率和質量。

3.4" 完善實訓教學

在人工智能技術不斷進步的背景下，機械類專業的教育也必須進行創新和更新，尤其是在實訓教學方面。實踐操作使學生能夠深入了解機械行業的實際應用和操作技術，從而顯著提升他們的實踐技能和綜合素質。當前，完善實訓教學、提高學生的實操能力成為了機械類教育的關鍵任務。首先，高校應加強實驗室的建設和設施更新，引進與現代機械行業的數字化和智能化發展相匹配的先進設備和工具。這樣不僅可以讓學生在實驗室中直接體驗到尖端技術，還有助于他們更好地理解機械行業的發展動態和實際應用。其次，引入虛擬仿真技術和建立虛擬實驗環境將成為提升教學效率的重要手段（如虛擬現實和增強現實技術等，可以創建虛擬的機械實驗環境）。通過模擬機械設備的運作過程和實際應用場景，虛擬仿真技術不僅提升學生的實操能力，還有助于減少設備損耗和降低維護成本，從而有效減少教育投資，更重要的是可以大大降低實訓教學安全風險系數，保障學生安全。此外，高校應鼓勵學生參與實踐項目和競賽活動，如機器人競賽和機械制造比賽。這些活動不僅讓學生在實際環境中鍛煉技能，還有助于培養他們的團隊合作與創新思維。最后，強化師資隊伍是提升教學質量的另一關鍵。教師不僅要有扎實的理論基礎，更應具備豐富的實踐經驗和教學技巧，以便能夠有效指導學生進行實驗操作和解決實際問題，進一步提高學生的實踐和應用能力。

3.5" 豐富教學資源

通過整合人工智能技術和發展線上資源，高校能夠更有效地滿足學生的學習需求并提升教學品質。首先，活頁式教材作為一種靈活的教學工具，區別于傳統教材，它可以實時更新和修改，確保內容的時效性和準確性。這種教材還能夠根據學生的具體學習狀況和需求，進行教學內容的個性化調整，從而提高學習的效率與質量。其次，精品資源共享課程為學生提供了接觸更多高質量教學內容和方法的機會。通過共享優質課程資源，不僅促進了教師之間的交流與合作，還提升了整體的教學水平。此外，開發在線教學平臺和網絡課程等在線資源，能夠讓學生在任何時間和地點都能輕松訪問學習材料，再次提高了教學的靈活性和效率^[5]。最后，結合線上線下的教學模式，可以更具體地分配知識點的學習。例如：理論知識和基礎概念可通過在線學習進行掌握，而實驗室教學則專注于操作實踐，深化學生對機械行業實際應用的理解。這種混合教學模式不僅優化了知識點的掌握，還顯著提升了學習成效。

3.6" 提升科研創新能力

在人工智能的大背景下，高校不僅要更新教學內容與方法，更需要 強化科研創新能力，以適應時代的需求和發展趨勢。為此，高校應利用信息技術手段，加強科研培訓，提升教師的科研創新能力。首先，可以安排優秀教師前往知名高校或具有專業特色的機構接受科研培訓。通過參觀、交流和學習，教師能夠深入了解最新的科研動態和成果，掌握前沿科研技術和方法，從而提高自己的科研水平和創新能力。同時，教師間的交流與合作也將有助于教學與科研的整合，進一步提升教學品質和效果。其次，高校應開設專門的科研培訓課程和系列講座，幫助教師掌握最新科研成果和技術，更新他們的研究方法和思維。這類培訓和講座將使教師及時了解機械行業的最新發展和前沿技術，從而更好地支持教學和科研工作。此外，鼓勵教師參與科研項目和競賽，如機械制造和機器人等領域的競賽，可以在實際操作中提升他們的科研技能和創新精神。最后，建立科研平臺和合作機制，促進教師間的交流與協作，共同研究和解決機械行業的實際問題，推動科研成果的轉化和應用，不僅提升了教師的科研水平和創新能力，也為機械行業的發展做出重要貢獻。

3.7" 開展智能評估與反饋

人工智能技術還可以用于評估學生的學習成果和提供反饋。首先，可以實現對學生學習數據的分析和挖掘的精準評估。學習數據涵蓋了學生在學習過程中的各種表現，人工智能可以綜合這些多維度的數據，進行深入分析，從而準確判斷學生的學習進度和對知識的掌握情況。與傳統的評估方式相比，這種基于數據的評估更加客觀、全面，避免了主觀因素的干擾，能夠真實地反映學生的學習狀態。其次，有針對性的反饋和建議對學生的學習至關重要。根據學生的具體學習情況，人工智能可以為學生提供個性化的反饋，指出他們的優勢和不足：對于掌握較好的知識點，給予肯定和鼓勵，增強學生的學習信心；對于存在問題的地方，提供詳細的解釋和改進建議，幫助學生找到問題的根源并加以解決。另外，這種智能評估與反饋方式能夠幫助學生及時了解自己的學習狀況，這樣學生可以隨時掌握自己的學習動態，及時調整學習策略，重點攻克薄弱環節，避免在錯誤的方向上浪費時間。

4" 結論

隨著人工智能技術的不斷發展和完善，它在機械教學中的應用前景將更加廣闊。在互聯網機械教學實踐中應用人工智能技術，一方面可以提高機械教學的效率和質量，使學生能夠更好地理解和掌握機械方面專業知識，另一方面也促進了機械教學的創新和發展，為機械教育帶來了新的機遇和挑戰。具體來說，人工智能技術的應用使機械教學更加智能化、個性化和高效化，能夠實現更加精準的個性化教學、更加智能化的師生互動和問答、機械教學設備的智能化管理和維護等，學生可以隨時隨地通過智能設備進行學習，不受時間和地點的限制；同時，智能化的輔導系統和虛擬仿真實驗也為學生提供了更加豐富多樣的學習方式和實踐機會，這些創新的教學方式不僅提高了學生的學習興趣和積極性，還培養了學生的創新思維和實踐能力。

綜上所述，人工智能技術在互聯網機械教學中的創新與實踐具有重要意義。它不僅提高了機械教學的效率和質量，還促進了機械教學的創新和發展。未來，期待人工智能技術為機械教學帶來更多創新和變革，這些改革舉措有助于培養出更符合現代工業需求的高質量機械專業人才。

參考文獻

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