丁紅 陳波

摘要：人工智能技術被稱為“第四次工業(yè)革命”，將引起各個行業(yè)的變革和發(fā)展。人工智能技術將會帶動各級各類學校教學手段和教學模式的變革，課堂教學模式將由“互聯(lián)網+教學”的混合教學模式向“人工智能+教學”的混合教學模式轉變。本文對混合教學模式和人工智能的概念和發(fā)展進行了介紹，對人工智能技術在混合教學模式中的作用、教師的角色轉變等內容進行了探索。

關鍵詞：人工智能;混合教學模式;課堂教學

中圖分類號：TP3 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）34-0072-02

近年來人工智能技術迅猛發(fā)展，人工智能技術和各行各業(yè)緊密結合，改變了各個行業(yè)的形態(tài)?！盎ヂ?lián)網+”將逐漸升級為“人工智能+”，讓人工智能和各個行業(yè)進行深度融合，促進各個行業(yè)的轉型和發(fā)展。

教育行業(yè)和人工智能關系緊密，“人工智能+教育”不但將會引起很多專業(yè)教學內容的變化、教學管理手段的變革，也會引起教學模式的變革。人工智能將改變傳統(tǒng)教學環(huán)境、教學方法、教學手段，引起教與學的革命，帶來新的混合教學模式。智能教育將逐漸成為未來教育的基本特征，基于人工智能的混合教學模式將在未來課堂教學中占據重要地位[1]。

1混合教學模式的發(fā)展歷程

混合教學模式就是將最新的信息技術手段和傳統(tǒng)的教學方式相結合，改革創(chuàng)新教學方法和教學手段，實現資源共享，提高教學效果，提升課堂效率，發(fā)揮學生的主體作用，實現主動、獨立、探究、合作的新型教學模式[1]。

近二十年來，隨著網絡的普及和互聯(lián)網技術的發(fā)展，傳統(tǒng)教學模式在悄然發(fā)生改變，信息技術開始融入教學，不知不覺地改變了傳統(tǒng)教學模式，形成了各種各樣的混合教學模式。

2005年左右，很多高校開始建立精品課程網站，將課程資源從線下傳到線上，實現了資源共享，學生可以通過網絡獲取課程資源，教師和學生可以通過網站在線討論和交流。這是“網站+教學”的混合教學模式。

2010年以后，微課開始流行，教師將教學中的重點、難點內容錄制成微視頻的形式供學生課前預習、課后復習。微課視頻短小精悍，特別適合學生在碎片時間用手機觀看，方便快捷，受到學生的歡迎。微課和課堂教學的結合形成了“微課+教學”的混合教學模式，有的老師使用微課作為教學手段，實現翻轉課堂，形成具有特色的翻轉課堂教學模式。

最近幾年，MOOC開始風靡。和微課相比，MOOC的課程資源完整。對那些希望在網上完整學習一門課程的人來說，MOOC更加合適。MOOC的出現讓那些優(yōu)質的課程通過網絡走向世界，打破了大學之間的圍墻，實現了優(yōu)質資源的共享，可以在網絡上學習頂級學者、知名教授的課程。

智能手機的功能越來越強大，4G、5G網絡覆蓋面越來越廣，各種App不斷涌現，這時候出現了很多輔助教學的手機端軟件，比如學習通、藍墨云班課等。教師可以使用教學App實現課堂簽到、調查問卷、發(fā)布習題、選人答題、課堂搶答、在線考試，學生可以通過App在線學習電子教材、教學視頻、完成習題，和老師在線交流和討論，教學App可以記錄下學生的學習記錄，統(tǒng)計學生的學習成績，匯總學生的考試結果，給教學帶來了極大的便捷。這種將最先進的信息化技術和教學進行融合、豐富了課堂教學的手段、提高了教學效果的方式，就是“手機App+教學”的混合教學模式。

隨著互聯(lián)網的發(fā)展和技術手段的更新，混合教學模式的呈現形式在不斷地變化著，越來越方便、高效。隨著人工智能技術的快速發(fā)展，人工智能對教育教學開始產生影響。

2人工智能和教育

人工智能，英文全稱是（Artificial Intelligence），簡稱AI，是研究如何用機器模擬人的意識和思維，主要研究方向包括：機器視覺、語音識別、自然語言處理、機器人學等等。

人工智能技術作為新的技術驅動力正在引發(fā)第四次工業(yè)革命，將推動各個行業(yè)的智能變革，包括教育行業(yè)，不但會引起高校各個專業(yè)教學內容的變更，會引起教學管理的革命，也會引起教學模式的變革，“人工智能+教學”將構建新的混合教學模式。

人工智能的核心技術包括神經網絡技術、大數據技術、云計算技術等，這些都可以在一些智能教育應用系統(tǒng)中得到應用，比如很多教育應用系統(tǒng)中的圖形識別、語音識別、統(tǒng)計與識別、推理與判斷等等。人工智能技術未來將作為老師的教學輔助手段，創(chuàng)新教學方式，提高教學質量，向學習者提供個性化和情境化的學習環(huán)境，促進教育的變革，形成具有人工智能時代特點的新型混合教學模式[2]。

《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》文件提出要“構建智能學習、交互式學習的新型教育體系，開發(fā)基于大數據的智能在線教育平臺，開發(fā)智能教育助理，建立智能教學環(huán)境等?！币虼丝梢哉f，未來教育的基本特征之一就是——智能教育、智慧教育，基于人工智能的混合教學模式將在未來課堂教學中占據重要地位[1]。

3人工智能時代混合教學模式發(fā)展探索

在“人工智能+教學”的混合教學模式中，強大的人工智能技術不但會替代教師完成一些瑣碎重復性的工作，還可以做一些深層次的數據分析統(tǒng)計，有利于教師做更有針對性的教學設計，有利于分層教學、因材施教。基于人工智能技術的虛擬現實、智慧校園、智慧教室等也為教學提供了助力 [3]。

3.1 虛擬智能教學助理協(xié)助老師工作

虛擬智能教學助理是基于人工智能技術的輔助教學軟件系統(tǒng)，也可稱為教學機器人，可以幫助老師完成一些教學日常事務，可智能出題、智能組卷、智能批閱、智能問答等等，從而將教師從繁雜的日常事務中解放出來，將精力投入到教學內容的組織和設計、和學生的交流和談論、對學生更多的關心和愛護等更重要的事情上[4]。

虛擬智能教學助理還可以做一些教師很難完成的事情，比如給學生“畫像”，繪制學生學習計劃和軌跡、長處和弱點、學習偏好和活動等，對學生的學習狀況進行全方位的匯總，讓教師更加了解每個學生的學習興趣和學習狀況，實行更有針對性的個性化指導，有效的提升教學效果[4]。

虛擬智能教學助理還可以對學生學習進行查漏補缺，提出建議和計劃，提供更有針對性的學習材料和練習材料。

3.2人工智能技術促進教學公平

人工智能技術的基礎是大數據技術，人工智能最擅長數據的分析、統(tǒng)計、判斷、預測。在以往的課程教學過程中，和學生有關的數據（包括平時成績、成績統(tǒng)計、試卷批改等）大都由老師人工完成，過程煩瑣，容易出錯，影響了教學公平。在人工智能時代，通過人工智能技術和互聯(lián)網技術，能夠全面自動的獲取學生學習各個環(huán)節(jié)中的數據，包括學習時間、作業(yè)完成情況、平時成績統(tǒng)計、試卷批改和統(tǒng)計等，并能夠對這些數據做更客觀公平的記錄、分析、統(tǒng)計，沒有人為干擾因素，對學生的評價更加公平公正[5]。

人工智能技術可以從全網搜索出最適合學生的教學資源，實現優(yōu)質教學資源共享，打破了學校之間的壁壘，實現了教育公平。

3.3虛擬現實助力課堂教學

虛擬現實（簡稱VR），就是利用現實生活中的數據，通過計算機技術進行模擬輸出，將現實中的物體或肉眼所看不到的物質，通過三維模型表現出來。因為這些現象是通過計算機技術模擬出來的，所以稱為虛擬現實。

人工智能時代，課堂教學依托于VR技術，可以將虛擬場景帶入真實教學場域，將真實場景融入虛擬世界，讓學生有更多的機會通過VR技術觀察和感知抽象概念，進行模擬實驗，使學習變成一種豐富情境下的親身體驗[6]。

未來的課堂可以將虛擬現實、機器視覺等諸多人工智能技術與教學相結合，激發(fā)學生學習興趣，提升學生學習效果[2]。

3.4智慧教室為教與學提供便捷

智慧教室是借助智能技術、物聯(lián)網技術、云計算技術等構建起來的新型教室，包括有形的物理空間教室和無形的數字空間教室，可以通過各類智能裝備輔助教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，實現情境感知和環(huán)境控制和管理功能。

在智慧教室中，不再需要紙質教材，每個學習者都有一臺智能移動設備，也就是電子教材，環(huán)保方便。電子教材內容多媒體化，重點難點內容鏈接圖片、視頻、虛擬現實，學習者根據需要調出多媒體內容學習。電子教材能和學習者的學習進度綁定，能夠記錄學習過程、智能分析學習成果、給出合理化建議，教師可以根據需要查看每個人的學習進度和學習效果。根據需要提供學習指導和幫助。同時家長也可以隨時查看孩子的學習狀況，掌握學習進度。

3.5人工智能構建了“因材施教”的智慧成像模式

因材施教，就是指教師在教學過程中應該根據學生的學習基礎和學習能力選擇合適的教學內容、制定合適的教學進度、選擇合適的教學方法，才能達到理想的教學效果。

在傳統(tǒng)教學中，學生的學習基礎和學習能力是通過作業(yè)、測驗、考試、課堂表現判斷的。但在人工智能時代，學生在學習過程中會產生大量的數據，大數據挖掘與智能分析技術通過分析學生課業(yè)成績的參數變化、答題記錄、學習軌跡等精準描摹不同群體甚至個體的學習狀況、學習習慣、愛好和興趣點、特長和薄弱環(huán)節(jié)，通過大數據為每一位學生“畫像”。

通過對學生的精確畫像，人工智能實現了精準學習診斷、定制內容推送、個性化輔導等功能，從而讓學生享受與其個體認知結構、接受能力、知識缺陷、身心特點等更加匹配的教育教學內容，提升人才培養(yǎng)質量。每個學生學習的課程、科目、內容都和自身特點匹配，教育將更加補短和揚長[6]。

大數據技術在教學中也將發(fā)揮極大作用，具有人工智能技術的學習系統(tǒng)能根據課程的數據、其他有關聯(lián)的學科數據、與學習內容有關的數據、課程前沿信息、學習重點和難點數據，利用大數據技術和知識計算引擎技術，從大量無序信息中智能篩選出有利于學生個性學習和潛能發(fā)展的知識，這樣便于教師更加合理的組織教學內容，確定教學內容的層級和次序，明確每次教學的重難點。教師可以根據每位學習者以往學習內容和表現水平數據，精確定制各人的學習內容，以適合不同學生的發(fā)展需要[7]。

4結語

人工智能時代的課堂教學手段已經不再僅僅是書本、作業(yè)本、黑板和粉筆了，教學對象也不再是等待填鴨式教學的學生了，取而代之的是信息化的工具和手段，智能化的教學環(huán)境，已經具有一定信息素養(yǎng)和知識基礎的學生。教師這個導演面對的教學工具和教學對象發(fā)生了很大變化。那么教師不但需要重新武裝自己的知識，也需要精心設計每門課、每節(jié)課的教學內容。教師需要利用VR技術根據教學內容需要呈現各種真實的學習場景，激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的學習動機，便于學生理解各種知識和內容。教師根據智能學習系統(tǒng)記錄的學生預習結果，有針對性的講解重點和難點。教師通過智能化的課堂應用系統(tǒng)，根據需要方便靈活的控制學習終端，根據學生特點和需求個性化推送各種學習資源。智能化的學習環(huán)境還能夠提供智慧化的教學設計支持，幫助教師進行課堂教學設計;智慧化的學習系統(tǒng)還能對學生的作業(yè)和試卷進行自動批改和自動分析。

新一代人工智能技術和教育的結合將越來越緊密，不斷拓展創(chuàng)新學習資源，推動在線教育、移動教育、混合式教育等教學模式的大力變革和實施，極大地促進學生創(chuàng)新思維，促進學生發(fā)現問題、創(chuàng)新解決問題能力的提升，實現以學生個性需求發(fā)展為中心，以資源技術和智能思維為支撐的教育現代化的變革。學校和教師應直面挑戰(zhàn)，探索人工智能技術支持下的差異化教學，推動課堂教學改革，創(chuàng)新各種混合教學模式，推動規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結合[7]。

參考文獻：

[1]黃榮懷，周偉.面向智能教育的三個基本計算問題[J].開放教育研究，2019（10）：11-23.

[2]張滿.人工智能在混合教學模式中的積極影響探索[J].電腦知識與技術，2019（8）：205-206.

[3]曾輝.人工智能技術在教育領域的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（10）：241-242.

[4]王佑鎂，宛平.科技向善：國際“人工智能+教育”發(fā)展新路向[J].開放教育研究，2019（10）：23-33.

[5]劉文茜.論人工智能時代高等教育改革[J].科學大眾（科學教），2019（9）：167.

[6]鐘海燕.人工智能時代的課堂教學[J].科教文匯，2019（9）：58-59.

[7]趙夢雷.人工智能與教育相融合的特點探析[J].課程教學研究，2019（9）：87-91.

【通聯(lián)編輯：張薇】