淺談在人工智能技術(shù)下的教學(xué)模式的探索

摘要：隨著當(dāng)前大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，人工智能技術(shù)在智能認(rèn)知領(lǐng)域的不斷深入和提高，在眾多的傳統(tǒng)領(lǐng)域當(dāng)中，教育行業(yè)的行業(yè)特征與人工智能有著很高的契合度，為傳統(tǒng)教育行業(yè)帶來了更多的發(fā)展空間，驅(qū)動著教育行業(yè)在智能信息化方向上的變革。而人工智能技術(shù)與教育行業(yè)的深度融合，實(shí)現(xiàn)了教育從內(nèi)容到知識的轉(zhuǎn)化，從而顛覆著傳統(tǒng)的教育模式。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);教學(xué)模式;大數(shù)據(jù)

近年來隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，以圖像識別、語音識別等技術(shù)為主的人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透到了我們生活的各個(gè)方面，它已經(jīng)或者正在改變著我們所熟知的許多行業(yè)和領(lǐng)域。這些技術(shù)不僅改變了人類的生活方式，也對當(dāng)前教育行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。

一、人工智能與大數(shù)據(jù)

人工智能的發(fā)展雖然經(jīng)歷了這么多年，但是至今也依然沒有一個(gè)精確的定義，主要因?yàn)槿斯ぶ悄苌婕暗降幕A(chǔ)學(xué)科種類龐雜，包括了哲學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、控制論和語言學(xué)，可以說人工智能是一個(gè)復(fù)雜的綜合性學(xué)科。雖然人工智能有著并不明確的定義，但是人工智能的研究方向可以分為六個(gè)內(nèi)容：自然語言理解;知識表示;自動推理;機(jī)器學(xué)習(xí);計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器人。

大數(shù)據(jù)的定義，簡單地說就是對數(shù)據(jù)的價(jià)值化過程。目前，大數(shù)據(jù)在概念上向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中，已初步形成以數(shù)據(jù)為主的產(chǎn)業(yè)鏈，其中包括數(shù)據(jù)采集、整理、傳輸和存儲，安全分析和應(yīng)用等，可以認(rèn)為大數(shù)據(jù)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)中的各種價(jià)值化操作都是圍繞著數(shù)據(jù)中心進(jìn)行的。

大數(shù)據(jù)是人工智能的基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)的發(fā)展為人工智能領(lǐng)域帶來了更多的發(fā)展空間，目前以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的人工智能的研究已經(jīng)開始逐步展開，大數(shù)據(jù)正在成為推動人工智能發(fā)展的重要組成部分。

二、人工智能技術(shù)與教育的結(jié)合

首先，教育領(lǐng)域當(dāng)中有很多可以和人工智能進(jìn)行融合的點(diǎn)，比如：知識的明確性、教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)性等問題，而這些問題又剛好是人工智能所擅長的領(lǐng)域。人工智能技術(shù)能夠有效的解決教育教學(xué)當(dāng)中幾個(gè)一直存在的問題，比如：因材施教;資源分配不均;創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等幾個(gè)問題，而這些問題在人工智能的時(shí)代將會有一套全新的解決方案來應(yīng)對。

其次，人工智能技術(shù)并不是用來取代傳統(tǒng)的教師的。兩者之間的更多的是相輔相成的搭檔關(guān)系。人工智能技術(shù)的產(chǎn)品可以幫助教師進(jìn)行作業(yè)和試卷的批改，對基礎(chǔ)知識的講解等操作，而教師則可以在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、價(jià)值觀等事情上投入更多的時(shí)間和精力。人工智能教育能夠培養(yǎng)學(xué)生在問題認(rèn)知上更注重分析、推理的過程，從而減少很多重復(fù)性的學(xué)習(xí)。人工智能技術(shù)與教育的融合為實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育開辟了一條新的思路。

最后，人工智能與學(xué)生之間的關(guān)系是互動的關(guān)系。人工智能教育要改變一個(gè)思路，就是扭轉(zhuǎn)學(xué)生的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的主體。人工智能可以實(shí)現(xiàn)一對一的教育過程，而這在傳統(tǒng)教育領(lǐng)域是很難做到的。人工智能產(chǎn)品與學(xué)生之間的交流是非常關(guān)鍵的，通過交流人工智能系統(tǒng)就會知道學(xué)生目前的知識掌握情況，以便于做出個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，從而達(dá)到真正意義上的因材施教。

三、人工智能技術(shù)下的教學(xué)模式和方法

如何通過人工智能技術(shù)來提升傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠更加的智能和高效，是人工智能技術(shù)下的教學(xué)模式的關(guān)鍵問題。通過對人工智能技術(shù)下的教學(xué)模式和方法的研究，把教師從機(jī)械填鴨式的教學(xué)工作中解脫出來，從而能有更多的時(shí)間和精力來對理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容和教方法進(jìn)行創(chuàng)新和改革。更多的專注于“育人”教育，開發(fā)學(xué)生在人工智能時(shí)代的發(fā)展?jié)摿瓦m應(yīng)性。通過對大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的研究，確定設(shè)置以學(xué)生為中心的課程體系，為學(xué)生提供因人而異的個(gè)性化，定制化，智能化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。開發(fā)以微課+翻轉(zhuǎn)課堂+智能實(shí)驗(yàn)的這種混合式教學(xué)方法，增添教學(xué)模式的多樣化和智能化，實(shí)現(xiàn)線上與線下教學(xué)模式的融合。通過對人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)與教學(xué)實(shí)踐三者之間的深度融合，來達(dá)到通過項(xiàng)目來需求驅(qū)動，通過問題來驅(qū)動教學(xué)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。從而達(dá)到對與學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和人工智能思維能力的提升，同時(shí)也能引發(fā)學(xué)生對與未來人工智能時(shí)代對于職業(yè)的思考和自我成長。

四、構(gòu)建人工智能技術(shù)下跨學(xué)科交叉融合的實(shí)踐平臺

在人工智能技術(shù)下的教學(xué)模式應(yīng)該將以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，創(chuàng)建更加智能化的學(xué)習(xí)方式和環(huán)境，從而能夠支持學(xué)生對未來工作崗位的適應(yīng)和終生學(xué)習(xí)技能。比如：當(dāng)前有很多高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)境，大多數(shù)還是傳統(tǒng)的單機(jī)式，單技術(shù)棧模式，而BAT等大型企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境早就已經(jīng)是云化的多技術(shù)棧環(huán)境（分布式、集群、云服務(wù)、容器等），剛畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)入大型企業(yè)工作還需要通過大量時(shí)間的開發(fā)和生產(chǎn)的培訓(xùn)來適應(yīng)新的工作環(huán)境。重理論輕實(shí)踐！這就是傳統(tǒng)教育模式下的一個(gè)比較常見的問題。重點(diǎn)研究問題驅(qū)動式學(xué)習(xí)、模塊式學(xué)習(xí)、主題式學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式才是打開人工智能時(shí)代的正確方式。借助人工智能技術(shù)下跨學(xué)科交叉方式的課程學(xué)習(xí)，從教師將知識傳授給學(xué)生這種傳統(tǒng)模式向“讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識”提升，以真實(shí)的專業(yè)領(lǐng)域問題（大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化需求）為依托，將多學(xué)科交叉與產(chǎn)業(yè)需求項(xiàng)目研究結(jié)合起來，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中主動學(xué)習(xí)和建構(gòu)多學(xué)科交叉知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的人工智能思維，實(shí)踐和知識靈活運(yùn)用的能力。開發(fā)項(xiàng)目驅(qū)動的主題、模塊式學(xué)習(xí)的智能實(shí)踐平臺，在實(shí)踐平臺中的課程設(shè)計(jì)中，融合人工智能思維（數(shù)據(jù)驅(qū)動，問題驅(qū)動，迭代優(yōu)化，終生學(xué)習(xí)等）和相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相互融合和優(yōu)化，建設(shè)智能的實(shí)踐平臺，為人工智能技術(shù)背景下的課程體系建設(shè)提供實(shí)踐支撐。

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，如今人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透到了教育行業(yè)的多個(gè)方面。大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，包含著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和學(xué)術(shù)、應(yīng)用研究等多個(gè)方面。需要從大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，推動以大數(shù)據(jù)智能技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)革命和學(xué)習(xí)升級，從而促進(jìn)新型交叉學(xué)科進(jìn)一步融合和互相支撐，反過來多學(xué)科交叉也會推進(jìn)大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)向更深入的發(fā)展。

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作者簡介：

喬冰，38歲，職稱：副教授，工作單位：哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，學(xué)歷：碩士，研究方向：人工智能課程教學(xué)。