人工智能背景下智慧课堂育人生态圈路径构建研究

杨秋芬 陆燕

摘要：人工智能背景下，基于数据技术、云技术、智能技術的新型教学方法正在快速演进。本文构建的智慧课堂育人生态圈，以“学生智慧生成”为教学目标，以智能移动终端、智慧学习环境、智慧学习技术、智慧学习资源为教学手段，实施“课前以学情分析为核心，课中以师生互动为关键，课后以个性化辅导为重点”全过程智慧教学活动，以线上线下多主体多维度评价系统为评价手段，全面打造智慧课堂育人生态圈。

关键词：人工智能湖南智造智慧课堂育人生态圈

Abstract： Under the background of artificial intelligence， new teaching methods based on data technology， cloud technology and intelligent technology are evolving rapidly.The intelligent classroom education ecosystem constructed in this paper takes "students' wisdom generation" as the teaching goal and intelligent mobile terminal， intelligent learning environment， intelligent learning technology and intelligent learning resources as the teaching means. It implements the whole process intelligent teaching activity of "learning situation analysis as the core before class， teacher-student interaction as the key during class， and personalized counseling as the focus after class"， and comprehensively build an intelligent classroom education ecosystem with online and offline multi-agent and multi-dimensional evaluation system as the evaluation means.

Key Words： Artificial intelligence; Hunan intelligent manufacturing; Intelligent classroom; Education ecosystem

1 背景

湖南作为中国制造业的强省，在智能制造的探索和实践中具有一定的优势，也形成了一系列智能制造的成果，作为一支重要的出口力量，应用型人才的出口一直起着非常重要的推动作用。但是，在人工智能的新时代，高等职业教育依然存在着一些不足，为推动智能制造业的深远发展，应对高职教育教学方法进行创新。

在人工智能的背景下，高职教育方法的革新成为新的改革的重点，基于数据技术、云技术、智能技术的新型教育方法正在急速发展。没有充分发挥智能技术带来的变革效果，很难为整体教育效果的显著提高做出贡献。不仅如此，由于缺乏系统性的人工智能教育方法的革新，现在相关的革新工作呈现出分散化、碎片化的特征，应把优势教育方法的革新应用于教学工作。另外，教师和学生一起进行教学方法的磨炼和沉淀，很容易适应新环境的发展要求。在推动湖南制造深度发展、加快智能制造业蓬勃发展的过程中，基于智能教育方法的教育过程是学生熟悉智能环境、理解智能制造、适应智能发展的关键，是下一阶段教育资源建设和开发中的重点。

2 国内外相关研究的学术史梳理

王海涛[1]在职业教育和智能制造的深度融合发展过程中，根据智能制造的智能属性进行教育形式的深化改革，导入基于人工智能技术的新型教育形式和教育资源，将优良的职业人才智能化的学习方式适应应用方式和实践方式，而且更适应智能制造的发展要求。目前阶段的相关研究方向多种多样，对人工智能技术应用问题进行多角度分析，这方面的研究与具体的实践情况有关，因此本文还将对相关问题进行革新和探讨。

在国外，相关研究的数量相对较少，但基于模块化的高职教育改革研究相对丰富，在美国、日本、德国等地区，基于模块化的教育资源的建设更强调了模块建设的多样性和多元性。教育方法模块、教育内容模块和教学平台模块建立更有效的教育反应机制，加快教育活动的重复和升级。

总体来说，国内外相关研究成果比较多元，且研究成果价值比较突出，对本文有一定的指导意义。但是，关于湖南智造的研究还有不足之处。本课题立足于湖南智造在人工智能背景下发展的实际情况，寻求更适应的研究成果，切实推进区域教育改革，助力智能制造的发展。

3 智慧课堂的概念界定

关于智慧课堂的概念，还没有统一的定义。国内很多学者从不同的角度有着不同的理解。

唐也伟[2]等立足于智慧教育的视角，定义智慧课堂。在信息技术的支持下，变革教育方法，将技术融入教室的教育，构筑个性化、智能化、数字化的教室学习环境，有效促进知识能力的培养的新型教室。

冯敬文[3]等认为，智慧课堂应该在新的技术环境下，以培养学生的智慧能力为目标，利用革新的变革教育模式构建轻松、快乐、个性、数字化的新教室。把智慧课放在以下几点：智慧课是智慧教育、智慧学习产生条件的基础，以培养学生个性的学习为目的，有创造性的学习能力，能让学生进行知性的学习。

孙曙辉[4]等认为，“智能课堂”是基于建筑主义学习理论，使用“互联网+”的思维方式和大数据、云计算、物网等下一代的信息技术构筑而成的，授课前、上课中、支持在课后全过程中应用的智能、高效的授课。

如上所述，学者们对智慧课堂的概念定义信息技术的视角偏颇，利用下一代的信息技术，将课堂构建成知性的教育环境，实现课堂前、课堂中、课后教育的智能化、可视化、高效率等最终实现学生智慧的产生。本研究将智慧课堂的内涵简单概括为以下6点：一是新技术的支撑;二是理论基础为指导;三是智慧教育的理念;四是课堂范围扩展到课前、课中和课后;五是富媒体资源;六是智慧生成为目的。

4智慧课堂的发展历程

基于信息化视角的智慧课堂的发展过程大致可以分为3个阶段。第一阶段是从2008年IBM提倡的“智慧地球”战略开始，“智慧”概念在教育中得到普及和应用，从体现物质网络“感知”特征的智能课堂到基于“电子书籍包装”的智慧学习，从“云、网、端”到基于平台的智慧教室，进行了各种各样的探索实践，提出了智慧教室1.0定义[5] ，出版了《智慧课堂》专著[6]，初 步确立了智慧课堂的理论、平台和应用的框架。第二阶段是集成建设、综合应用阶段。在各种智能课堂平台、资源系统的基础上，基于大数据、云计算等技术，集成建设“教”“学”“评”“管”等信息化教育系统开展智慧课堂的全面应用和教育改革实验和理论研究，结合学科特点，探索学科智慧课堂的教育模式，提出智慧课堂版本升级的定义，形成了智慧课堂2.0概念和常态应用模式。第三阶段是融合革新、智能发展阶段。在智能时代和教育信息化2.0的背景下，利用人工智能、大数据等智能技术向信息化课堂赋予能量，增强课堂的交互能力，提高课堂的教育智能化水平，促进智慧课堂的革新应用和学生的智慧发展。

5构建智慧课堂育人生态圈

以团队自主研发的微课、省级精品课程、省级教学资源库、信息化立体教材等为教学资源;以网络实训云平台、超星泛雅及学银在线、中国大学MOOC等为网络教学平台;以多媒体实训机房、虚拟实训机房、云端智慧教室为教学环境;将科研与竞赛的“智慧”成果融入课堂教学项目中实现课堂教学的信息化、智能化，全面打造智慧课堂。

以“学生智慧生成”为教学目标，以智能移动终端、智慧学习环境、智慧学习技术、智慧学习资源为教学手段，实施“课前以学情分析为核心，课中以师生互动为关键，课后以个性化辅导为重点”全过程智慧教学活动，以线上线下多主体多维度评价系统为评价手段，全面打造智慧课堂育人生态圈，如图1所示。

在目前的信息技术环境下，高职院校采用智慧课堂的教育模式，教师需要加强学校信息的分析和教师和学生的交互，为学生提供个性化的指导，不断培养学生的创造性思维能力能让学生发现问题，思考问题和解解决问题。以下具体从智慧课堂的课前、课中和课后的3个阶段进行分析。

课前：自主学习，学习定教。学生登录网络教育平台进行单元测试，在平台上完成测试后，教师充分理解学生的认知能力后，在智慧教学平台下发教学任务，推荐教育资源，完成学生的“学”，教师的“引”。

课中：师生互动，虚实一体。教师指导学生进入新课的具体情况，营造信息教学氛围，利用网络教育资源平台为学生说明专业技术要点，学生分小组完成课程任务。在小组解决项目的过程中，教师引导学生，发现问题并解决。项目完成后，立即上传到平台，完成老师和学生的“教”“练”“测”环节。

課后：答疑解惑，反思总结。课后，教师及时将资料上传到网络平台，让学生好好复习，查阅资料，更好地掌握课程教学内容，师生共同完成“思”“拓”的环节。

6 育人成效

智慧课堂育人生态圈在软件技术专业践行6年，培养了软件蓝领共计4279人，其中64%的毕业生就职于湖南，助力湖南区域经济建设。学生获得“中国软件杯”总决赛高职组一等奖1项，全国职业院校技能竞赛二等奖3项、三等奖3项，湖南省职业院校技能竞赛一等奖12项、二等奖14项、三等奖18项，创新创业比赛一等奖1项、二等奖1项，蓝桥杯湖南赛区二等奖1项、三等奖3项，湖南省信息素养大赛学生组一等奖1项、二等奖1项、三等奖1项，获奖学生数174人，培养了一大批优秀的“软件蓝领”。

参考文献

[1]王海涛，梅雪松，许睦旬，等.智能制造背景下专业类实验室建设与人才培养[J].实验室研究与探索，2019，38（10）：270-272，302.

[2]许利飞.大数据环境下智慧课堂教学模式的设计与应用[D].石家庄：河北师范大学，2018.

[3]高海波.基于电子书包的高中信息技术智慧课堂构建及案例研究[D].昆明：云南师范大学，2019.

[4]周婕.大数据时代下高职院校智慧课堂的构建[J].经济师，2020（1）：232，235.

[5] 刘邦奇，李鑫.基于智慧课堂的教育大数据分析与应用研究[J].远程教育杂志，2018，36（3）：84-93.

[6] 平怀林，邓李君.基于智慧课堂的数据采集、处理与使用[J].教育实践与研究（C），2020（10）：39-43.