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教育改革的新视角:融合 AI 技术的个性化教学模式探索

房杰
  
星跃媒体号
2024年201期
重庆移通学院 重庆 401520

摘要:随着信息技术的飞速发展,人工智能(AI)在教育领域的应用日益广泛,为传统教学模 式带来了前所未有的变革机遇。本文旨在探讨在教育改革背景下,如何有效融合 AI 技术, 构建个性化教学模式, 以提升教学质量、促进学生全面发展。通过对当前教育现状的分析, 结合 AI 技术的特点与优势,本文提出了基于 AI 的个性化教学框架,并阐述了其设计思路、 实施策略及预期效果。

一、引言

教育是国家发展的基石,而教育改革则是推动教育现代化、提高教育质量的关键。面对 学生个体差异日益显著、知识更新速度加快等挑战,传统教学模式已难以满足当前教育需求。 AI 技术的兴起,为教育改革提供了新的思路和方法。通过大数据分析、机器学习、 自然语 言处理等技术手段,AI 能够精准识别学生学习需求、优化教学资源配置、提供定制化学习 路径,从而实现真正意义上的个性化教学[1]。

二、当前教育现状分析

(一)传统教学模式的局限性

传统教学模式往往采用“一刀切”的教学方式,忽视了学生的个体差异和兴趣差异。教师 在授课过程中难以兼顾所有学生的需求,导致部分学生难以跟上教学进度,而部分学生则可 能感到乏味无趣。此外,传统教学模式在评估学生学习效果时也存在一定局限性,往往依赖 于单一的考试成绩,难以全面反映学生的真实水平。

(二)学生个性化需求的增长

随着社会的发展和教育的普及,学生群体呈现出更加多元化的特点。不同学生的兴趣爱 好、学习能力、认知风格等方面存在显著差异。因此,学生对于教育的需求也日益个性化, 希望能够在学习过程中获得更多自主权和选择权。

三、AI 技术在教育中的应用优势

(一)精准识别学习需求

AI 技术能够通过大数据分析学生的学习行为、成绩数据等信息,精准识别学生的学习 需求和薄弱环节。这种能力使得教师能够更有针对性地制定教学计划,为学生提供个性化的 学习支持。

(二)优化教学资源配置

AI 技术能够智能分析教学资源的使用情况,根据学生的学习需求动态调整资源分配。

这不仅可以提高教学资源的利用效率,还可以确保每个学生都能获得最适合自己的学习资源。

(三)提供定制化学习路径

基于学生的个性化需求和 AI 技术的智能推荐算法,可以为学生量身定制学习路径。这 种学习路径能够充分考虑学生的兴趣、能力等因素,激发学生的学习兴趣和动力,提高学习 效果。

四、基于 AI 的个性化教学框架设计

(一)总体框架

基于 AI 的个性化教学框架包括数据采集层、分析处理层、决策支持层和应用服务层四 个部分。数据采集层负责收集学生的学习行为、成绩数据等信息;分析处理层利用 AI 技术 对数据进行处理和分析;决策支持层根据分析结果提供教学决策支持;应用服务层则将决策 结果转化为具体的教学服务和应用。

(二)关键技术

1.   大数据分析:大数据分析是一项严谨而重要的工作, 旨在通过对学生学习数据的深 入挖掘与分析,科学地揭示学习过程中的内在规律和潜在趋势[2] 。在教育领域,这 一过程不仅为个性化教学策略的制定提供了坚实的数据支撑,还促进了教育资源的 优化配置,以满足不同学生的学习需求。

2.   深度学习:深度学习,作为机器学习的一个分支,通过模拟人脑神经网络的工作方 式,能够从海量数据中自动提取并学习特征,进而实现复杂的预测和决策[3] 。在教 育领域,通过深度学习技术的智能推荐算法,可以实现因材施教定制化学习路径, 从而激发学生的学习动力。

3.    自然语言处理:通过自然语言处理技术实现人机交互的智能化和便捷化,提高教学 服务的效率和质量[4] 。 自然语言处理,是计算机理解、分析和生成人类自然语言的 过程。它涵盖了语言识别、语言理解、语言生成等多个方面,使得计算机能够像人 类一样“听说读写 ”,从而实现更加自然、流畅的交互体验。在教育领域, 自然语 言处理技术的应用,不仅打破了传统教育模式的时空限制,还极大地丰富了教学手 段,提高了教师备课和学生学习的效率。

(三)实施策略

1.   建立个性化学习档案:为每位学生建立个性化学习档案,记录其学习行为、成绩数 据等信息,为后续的个性化教学提供基础数据支持。

2.   实施差异化教学策略:根据学生的学习需求和个性特点,制定差异化的教学策略和 方案,提供个性化的学习资源和指导。

3.   构建智能评估体系:利用 AI 技术构建智能评估体系,全面评估学生的学习效果和能 力水平,为教学决策提供科学依据。

五、预期效果与展望

(一)预期效果

1.   提高教学质量:通过个性化教学模式的实施,能够更好地满足学生的学习需求,激 发学生的学习兴趣和动力,从而提高教学质量和效果。

2.   促进学生全面发展:个性化教学注重培养学生的综合素质和创新能力,能够促进学 生全面发展,为未来的学习和工作打下坚实的基础。

3.   推动教育公平:个性化教学能够打破传统教学模式的局限性,为不同背景、不同能 力的学生提供平等的学习机会和资源,推动教育公平的实现。

(二)展望

随着 AI 技术的不断发展和完善,其在教育领域的应用将更加广泛和深入。未来,可以 看到更多基于 AI 技术的创新教学模式和方法涌现出来,为教育改革和发展注入新的活力和 动力。同时,也需要关注 AI 技术可能带来的伦理和社会问题,确保其在教育领域的应用符 合法律法规和社会道德要求。

六、结论

融合 AI 技术的个性化教学模式是教育改革的重要方向之一。通过精准识别学习需求、 优化教学资源配置、提供定制化学习路径等手段,AI 技术能够有效提升教学质量、促进学 生全面发展。因此,应该积极探索和实践基于 AI 的个性化教学模式,为培养具有创新精神 和实践能力的高素质人才贡献力量。

参考文献:

[1]贾积有.人工智能赋能教育与学习[J].远程教育杂志,2018,36(01):39-47.

[2]姚准,王玲,张浩,等.新工科背景下大数据分析课程改革与探索[J].高教学刊,2024,10(30):144-147.

[3]杨明全.核心素养时代的项目式学习:内涵重塑与价值重建[J].课程.教材.教法,2021,41(02):57-63.

[4]蒲清平,向往.生成式人工智能——ChatGPT的变革影响、风险挑战及应对策略[J].重庆大学学报(社会科学版),2023,29(03):102-114.

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