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基于人工智能赋能的中职计算机教学模式创新与实践
摘要:在人工智能支持下中职学校计算机教育模式创新的途径和实践。通过引进智能教学平台、生成式人工智能工具和人机协作的教学机制,使个性化的学习路径规划、实时答疑解惑和教学评价得到了极大的提高。通过实例研究,证明了人工智能技术在中职信息化建设中的应用,可以很好地解决传统教学中存在的资源分配不均和学生参与度低下的问题,为中职学校的信息化建设开辟了一条新的道路。
关键词:人工智能;中职计算机教学;教学模式创新
引言:人工智能的快速发展,推动教育的变革,中职学校作为培养各个层面的应用型、技能型人才的主阵地,其计算机教学同样面临着传统教学模式难以满足学生个性化需求,教学资源更新较慢等问题。人工智能的出现,可以有效解决这一问题,借助智能分析、自适应学习路径规划、即时反馈等功能,提升课堂教学效率和质量,促进学生的全面发展。
一、中职计算机教学现状与挑战
(一)学生基础差异显著
中职学生的电脑基础水平高低不一,有些人没有基本的电脑操作技巧,有些人已经掌握了一些程序设计的技巧。传统的一刀切的教学方式很难适应各层次学生的需要,造成了学生的成绩两极分化,从而影响了教学质量。
(二)教学方法单一
传统的电脑教学主要是由老师来讲解,而学生在学习过程中只是一个被动的过程,而没有进行实际操作和创造能力的训练。课堂上的交互作用不够,学生的参与性较差,影响了学生的学习热情。
(三)教学资源匮乏
中职学校的计算机实验室存在着设备陈旧、版本较差等问题,已不能适应现代科技教育的需要。另一方面,高质量的网络教育资源的整合不够,学生的自我学习途径也受到限制。
二、人工智能赋能中职计算机教学模式的创新路径
(一)智能教学平台的构建与应用
以大数据和机器学习为技术,建立能及时发现学生学习动作并进行学习的智教平台。可以根据学生知识掌握结构、学习进程、兴趣点,向学生推送不同的学习资料,提供不同的练习专题,建构个性化学习路径。比如:在程序设计的学习中,可以根据学生出现代码错误的不同类型,设置不同的修改、拓展练习。
(二)生成式人工智能工具的引入
利用 AIGC 技术,研发智能教学助理在线答疑、自动生成和优化代码、通过对话自然语言让学生很快速地获取答案,提高学生学习效率;通过 AIGC 也可以帮助老师设计课程、作业批改、教法反思等,减轻教师工作量。例如,《C 语言程序设计》,利用 AIGC 软件给出学生代码的逻辑分析,提出优化的意见,让学生的编程水平提高。
(三)人机协同教学模式的探索
为顺应现代化教育发展的潮流,我们探讨并建立了“师友生”一体化互动教学模式,实现了人机互动。在这个架构中,教师是一个中心的角色,它是整个课程的总体设计,组织教学活动,引导价值取向,以促进学生的全面发展为目的。同时,人工智能工具还担负着辅助教学、数据分析等任务,以智能的方式提高教学质量。在这种教学方式下,学生能够主动地进行自主学习,并进行实际操作。
人工智能工具可以帮助学生进行深度需求分析、创意构思和具体的代码实现,从而为学生的学习提供强有力的技术支撑。而在这个过程中,老师可以准确地评价并引导学生的学习成果,帮助他们发现问题,解决问题,从而提高他们的整体素养。以此为基础,建立一个有效的互动教学环境,为学生和教师的深入沟通和协作创造良好的学习环境。
(四)虚拟仿真实验环境的建设
利用VR、AR等技术,创建针对学生的虚拟模拟试验环境,使学生可以在可控、安全的环境下进行实习实训。网络技术课程的学生可以实现在网上进行网络拓扑结构的搭建和排除故障等,提升了学生的动手操作能力和解决问题的能力,还可以将作业过程进行全程录屏,以便于教师更好地评定学生成绩。
三、人工智能赋能中职计算机教学的实践案例
(一)案例背景
以一所中职技术学校的《计算机应用基础》为例,介绍了操作系统的使用,办公软件的使用,网络的基本知识等方面的知识。在传统的课堂教学中,学生一般都会反应动手实践的缺乏,老师很难做到因材施教。
(二)实践方案
将智能系统引入课内,通过将教材、课件、录像引入课堂,自主控制课程学习步骤,通过系统,根据学生练习成绩自主控制下一步的难度和速度,例如,让学生通过Excel来表示函数,输入表达式,系统将根据其错误,给出正确表达式和写法。
通过 AIGC 工具,实现智能教学助手的开发,教学助手除了可以帮助学生在线提问、在线改错,还可以用于服务在线测试。
同时开展人机协作式教学,教师给定项目学习任务,如企业员工信息管理系统开发项目,学生分组完成需求分析、系统设计和代码编写等,AI技术辅助和监控,教师点评项目学习成果,提升教学效率与成效。
(三)实际应用情况
智能教学平台和 AIGC 技术,使学习形式更多样化,调动学生学习积极性,激发学习兴趣。通过学生个性化学习路径规划、学生即时反馈等机制设计,学生在智能化学习过程中,能够有针对性地提升实际动手能力和实际解决问题能力,使学生更加直观高效地学习。AI 技术将教师从作业批改等简单事务中解放出来,让教师有更多的时间和精力关注学生的个性全面发展,使教学逐步向更加高效和个性化的教学模式迈进,营造教学相长的教学氛围。
结论
随着中职信息化建设与发展的需要,高职院校信息化建设属于高职院校信息化建设的一部分。运用智能化教学平台、人工智能、人机协作教学,能够很好地解决这一问题,提升教学质量,提升学生的技术水平。在上述基础之上,我们还应进一步地将中职信息技术与中职学校信息技术教育有机结合,实现信息技术与职业教育的融合,实现信息技术与中职学校信息技术的发展。在上述基础之上,提出了一种新的、有效的、可持续发展的、有针对性的、有目的性的、可实施性、现实性、有意义、具有广泛前景的人工智能技术。
参考文献
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