人工智能背景下技工院校智慧课堂建设研究*

李艳娟 张坤 邹瑞睿

（1.湖南省职业技能鉴定中心；2.湖南汽车工程职业学院）

建设智慧课堂，不仅可以弥补传统教育模式存在的弊端，还能满足新时代社会的要求，更好地迎合当代学生的兴趣爱好，促使学生能够学到更多知识。运用人工智能技术，可以显著扩大智慧课堂的教学空间，帮助教师建立全新的教学体系，实现线上和线下混合式教学，有助于创造良好的学习氛围，实现教学质量的提高。

一、人工智能概念

所谓人工智能，其主要指通过深入开发和研究，以计算机技术为基础，运用延伸和扩展人的智能的方法和先进技术，以及应用系统的一种全新的技术科学。可以通过计算机模拟人的思维方式和意识，使其具有人的高级思维，主要被运用于金融、教育、电商等行业，为其带来新的发展机遇。人工智能的出现，实现以另一种方式展现人类的能力。随着信息时代的到来，社会各界逐渐认识到人工智能技术的重要性，并且由于此技术可以帮助人们更好地展开深度学习和运用各种先进技术，解决很多生活、工作、学习中的问题，使其处于跳跃式发展状态[1]。

二、技工院校智慧课堂的特点和设计原则

（一）特点

目前，由于受到人工智能技术、大数据等先进技术的影响，为技工院校建设智慧课堂带来很多便利。教育部门出台相应的政策，不断提高智慧课堂的运用效果，更好地为学生服务，还能强化相关教师的教学水平，重视素质教育，避免受到应试教育的影响。根据相关调查结果显示，智慧课堂理念的出现，主要由智慧教育演变而来，而智慧教育指：运用各类先进技术，打造全新的教学环境，并让教育工作者利用多元化的教学方法，促使学生具有美好的发展体验，感悟学习的乐趣，从不能转变可能，让技工院校学生满足现代社会的需求，形成正确的价值观和人生观，动手实际操作能力较强，将所学知识灵活运用到实践活动。

通过智慧教育理念的引入，使得智慧课堂具有以下几点特征，具体为：其一，教学内容独特性。与传统普通教育不同的是，技工院校比较重视学生技能的培养，让每个学生都能找到自己满意的工作，使得大多教学融入工作岗位的内容，构建独一无二的教学体系。其二，教学对象特殊性。技工院校学生学习基础相对较弱，很难在短时间内培养学生良好的学习习惯。智慧课堂教学需要借助丰富的教学资源，以及多元化的教学手段，并通过购买相应的设备，以便于教师更好地分析学生的学习状况。

（二）设计原则

由于技工院校学生的特殊性，使得与普通高中教学理念大相径庭，在设计智慧课堂的过程中需要遵守设计原则，学会利用现有资源，不断提高教学的效果，让技工院校的学生成为复合型人才。具体设计原则为：其一，以学生为主体。具体设计过程中，需要充分融入各种技术，发挥人工智能的优势，教师可以发挥自身引导作用，正确引导学生主动学习，而不是一味地强制性要求，学生之间能够进行合作，实现快乐学习，发现学习的乐趣。其二，紧跟数字时代的发展步伐。在设计智慧课堂的过程中，需要重视引用信息技术，教师能够时刻关注数字技术的发展动态，以及当前教育领域所面临的困难，可以通过引入人工智能，提高学生的学习效率和质量[2]。

三、人工智能对技工教育教学的影响

据不完全调查结果显示，人工智能已经在交通、医疗等领域发挥重要作用，处于至关重要的地位，帮助相关研究人员克服一些重点难题，而若将其运用到教育领域中，可以加快素质教育改革的步伐，使得能够培养出更多现代化的人才。同时，基于人工智能背景下，技工院校教育工作将会在以下方面发生变化。首先，教学理念得到有效创新。通过合理引入人工智能，促使技工院校发现传统的教学方法的弊端，更加注重多层次知识的教育，教师能够根据学生的兴趣爱好和课程安排，实现对学习的进度和内容进行灵活的调整。其次，教学质量有一个质的飞跃。目前，国家不断加强对人工智能的研究力度，融入多元化的新型技术，通过依托人工智能，有助于帮助教师更好地进行班级管理、课堂学习考评等，对学生相关数据进行收集和整合。之后根据各个学生当前学习状态以及学习成绩，合理制定教学进度和内容，针对性设计教学计划，避免学生产生较大的学习压力。最后，教学模式的改变教学。人工智能的出现，使得技工院校教学不再受到地点和时间的限制。教师可以通过利用手机和电脑，进行网络教学和批改学生的课后作业，不仅降低教师教学压力，还能减少学生的学习任务量，更加注重学生个性化的培养[3]。

四、基于人工智能背景下技工院校智慧课堂的建设路径

（一）构建智能考试系统

对于技工院校来说，在建设智慧课堂过程中，应根据教育部门的相关要求，以及学生的学习态度，重视智能考试系统的构建，保证整个考试过程的公平、公正、公开，防止出现考试成绩不真实等情况。通过发挥人工智能的优势，开发相应的线上智能测试软件和自动评估软件，优化技工院校整个教学流程。同时，通过科学运用智能考试系统，可以帮助教师通过手机和电脑，快速查阅学生考试试卷，并且此系统可以自动对相关数据进行统一和整理，具有一键生成试卷的功能，并能保证各个试卷符合学生学习能力，难度适中，降低教师的教学压力，节省大量的批阅考试试卷的时间，将所有精力集中于提高学生综合能力。所谓智能考试系统，主要由数据库构成，系统内部包括全国各个地区甚至国外的一些技工院校的考试试题，以及普通高中考试试题，并根据计算机将所有习题分门别类，只需要教师输入关键词和设定考试范围，考试系统能够快速形成一套完整的试卷，避免学生出现抄袭等不良情况。另外，智能考试系统的建立，可以帮助教师在短时间内建立不同难度的试卷，之后将其分成各个学习层次的学生，实现针对性考核，每个学生都能发现自己的薄弱之处，促使学生知识素养显著提升。

（二）引用SPOC模式

与传统教学模式不同的是，SPOC教学模式能够符合教育课改的要求，为素质教育改革工作提供帮助，让学生作为课堂的主角，教师成为配角，也可以将此种模式称为小规模限制性在线课程。而若想发挥此模式的优势，需要教师改变教学理念，根据以往教学经验，发挥自身的辅助作用，采用各种方法对学生进行正确的引导，促使学生主动学习，享受解决问题的这一过程。基于此，在人工智能的影响下，技工院校建设智能教课堂的过程中，需要教师和学校领导者能够认识到SPOC教学模式的优点，掌握此模式的应用方法，使其能够从根本上实现智慧教学。具体教学过程中，应在课堂前期准备阶段，教师能够明确本节课主要教学目标和内容，根据班级内部学生的学习状况，录制丰富多彩的微课视频，之后统一上传到学习平台内，为学生预习提供帮助。同时，视频内容应以本节课重点内容为基础，通过动画或图片、文字结合的方式，降低学生课前预习的压力，并提供充足的学习资料，使学生能够主动进行课前预习。

在整个教学阶段，需要注重信息技术和网络技术的运用，将传统课堂讲授与视频播放进行有机融合。之后根据学生学习能力，将全班学生分成不同的小组，使其可以带着问题进行探讨，能够在小组讨论和研究过程中培养学生的团结意识和探索能力。整个讨论过程，若发现学习小组由于遇到问题而停滞不前，此时需要教师能够为学生提供解决问题的思路。而处于课后阶段，应通过网络教学平台上传课后任务，并保证学生能够在短时间内完成，在布置任务过程中，应调整作业上交方式，制定多元化的课后作业。一旦发现学生完成作业遇到困难，教师应给予相应的帮助，而不是一味地批评。由此可以得出，通过SPOC教学模式的运用，可以帮助技工院校在短时间完成智慧课堂的建设工作，并能发挥人工智能的优势，充实教学内容[4]。

（三）构建完善的智能教学系统

基于人工智能的影响下，技工院校若想更好地建设智慧课堂，并能充分体现出智慧课堂的应用价值，为具体教学工作提供帮助，应学会运用现有资源，投入适当的资金，构建智能教学系统，促使教师可以通过系统数据进行综合评价，帮助学生及时了解自身的综合实力，以及与他人之间的距离，展开针对性学习，提高学生的专业技能。其中智能教学系统主要是通过合理引用互联网仿真技术，系统化研究当前技工院校相关的科研成果，以及一些重要的教学资料，之后进行深入的分析和研究，从而构建一个与技工院校学生现状相符合的智能教学系统，全面覆盖整个技工院校教学流程，充分体现出智慧课堂的优势。并且此系统主要由教育学、心理学、人工智能等多个学科共同组成，具有综合性较强的特点，可以满足不同性格特点技工院校学生的需求，有效弥补传统课堂的弊端，充分提高智慧课堂的教学效率，帮助教师能够在规定时间内完成教学任务。

智能教学系统具体应用流程：教师需要掌握计算机的应用方法，实现针对性教学，将全班学生分成不同层次，实现差异化教学。之后通过改变教学方式，采用多元化的方式，尊重学生的个性化法，促使学生成为社会需要的人才，使得技工院校的学生都能掌握重点技能，掌握更多专业性知识。同时，通过合理构建智能教学系统，可以优化智慧课堂教学环节，学生具有较高的自主学习意识，能积极主动与其他同学进行合作，不断强化其思维能力和创造能力。整个智慧课堂的教学阶段，当学生进行系统性研究之后，可以主动向教师提出疑问，并在教师的引导下动手操作，真正了解问题出现的根本原因，保证教学的有效性。譬如，进行教学时能够通过合理引用智慧课堂的教学系统，增加师生之间的互动次数，在这一过程中需要教师采用信息教学和板书教学的两种方式，将其进行有机融合，实现系统化讲授重要知识点，并鼓励学生及时在教学系统中标注自己不明白之处，之后运用智能教学系统，向教师提出问题，以便于教师第一时间了解各个学生的学习成果，通过对全班学生问题进行收集和整理，可以展开针对性讲解，加深学生对知识的理解，实现灵活应用。

（四）重视教学课程设计

技工院校在建设智慧课堂过程中，需要重视教学课程设计，遵守“十步三段”的设计流程。明确具体设计思路，在人工智能视域下，满足社会对技工院校人才需求，让学生在具有充实理论基础上，提高表达能力和创新能力。基于此，在教学课程设计过程中，应从人工智能角度出发，根据课前、课中、课后对学生、教师的不同要求，展开针对性设计。当处于课前阶段，教师可以根据现有的资源，对整个学习内容展开重点分析，同时要求学生能够利用手机，通过输入邀请码或者扫描二维码的方式，登陆相应的线上教学软件，之后利用人工智能技术和大数据技术，深入分析学生在线学习时间以及其具体学习内容，帮助教师更好地了解学生学习深度以及存在的问题，实现精准掌握每个学生的信息，以便于制定科学合理的教学目标。当掌握每个学生基本学习情况的之后，应系统性制作微课视频和学习课件，采用线上和线下混合教学模式，提前将本节课的课件和视频上传至网络平台，之后通过系统向学生提出预习问题，只有完成相应的问题才能完整观看视频。若发现学生没能完成视频观看任务，可以通过网络平台的数据分析结果，让教师掌握每个学生预习质量。通过采用闯关游戏的预习方法，能够防止学生在预习阶段产生抵触心理，并能体现出学生的学习能力，保证课前预期的有效性。

另外，处于课堂教学阶段，应重视互动实践活动。在人工智能背景下，智慧课堂应注重教学情境的创设，教师能够通过合理运用互动交流这一环节，与学生展开多元化互动，结合课程重点内容，针对性创造教学情境，有效激发学生学习欲望，正确引导学生解决课前预习存在的问题。制定教学情境过程中，教师应听取学生的意见和建议，以便于及时发现教学中存在的问题。而在课后阶段，教师应展开个性化辅导，依托于人工智能和信息技术，系体化研究学生课堂学习成果，公平对学生进行评价，并为其提供课后学习资料，使其能够明确课后学习的重点和难点，实现个性化培养学生，学生能够在家接受教师的个性化辅导。

（五）合理引入VR技术

目前，社会已经逐步进入信息时代，出现多种多样的先进技术，其中VR技术作为时代进步的产物，为一些新兴领域的出现奠定了基础，并为相关领域发展带来新的机遇。所谓VR技术，通过合理运用计算机技术，生成三维动态实景，促使操作人员具有身临其境的感觉，也可以将其称为虚拟现实技术。通过将VR技术合理运用到技工院校智慧课堂建设工作中，不仅激发学生学习兴趣，还能帮助学生具有较高的动手能力和创造能力。同时，由于技工院校与传统教育存在较大的差异性，比较重视学生的实践能力，而在人工智能的影响下，需要在智慧课堂建设中将实践教学作为重点任务。根据相关调查结果显示，技工院校采用传统办学理念过程中，由于受到环境和资金的影响，使得无法购买相关教学工具和资源，导致一些实践课堂无法向学生展示，教师只能让学生进行简单的联想，或者通过播放一些视频，使学生很难充分理解相关的实践知识。而通过VR技术的引入，可以在智慧课堂内参与一些实践活动，进入虚拟空间进行操作。譬如，对于汽车维修专业的教学工作来说，在运用VR技术过程中，能够让学生在课堂内进行实践体验，灵活运用理论知识，使其具有较高的职业素养[5]。

总而言之，基于人工智能影响下，需要技工院校能够学会融入各种各样的科学技术，为具体智慧课堂创建工作提供帮助，让技工院校教学成果显著提高。同时，在建设智慧课堂过程中，应合理引入VR技术，重视教学课程设计，构建完善的智能教学系统和考试系统，提高技工院校的核心竞争力，促使每个学生都具备较高的技术水平。