胡致杰

(廣東理工學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院 廣東 肇慶 526100)

人才是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的根本，也是競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要保障和支撐，教育是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素。為實(shí)現(xiàn)國(guó)家各項(xiàng)戰(zhàn)略的人才培養(yǎng)與發(fā)展相適應(yīng)，2015年我國(guó)確定開(kāi)展教育改革，提出了“互聯(lián)網(wǎng)＋”的教育模式，自此開(kāi)啟了我國(guó)現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教育的歷程。在經(jīng)歷了多年建設(shè)后，2019年發(fā)布的《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)發(fā)展報(bào)告》指出：“終身學(xué)習(xí)行為的不斷擴(kuò)大下，多元化、個(gè)性化等知識(shí)定制服務(wù)已成為未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)教育的重要趨勢(shì)，同時(shí)也是基本需求。為有效應(yīng)對(duì)教育發(fā)展的趨勢(shì)化轉(zhuǎn)變，未來(lái)必須大力加強(qiáng)在線教育等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)為主的學(xué)習(xí)資源擴(kuò)充，并進(jìn)一步拓寬學(xué)習(xí)渠道”；“新形勢(shì)下，信息技術(shù)促進(jìn)教育改革已成為當(dāng)前我國(guó)建立全國(guó)辦學(xué)網(wǎng)絡(luò)的重要依托，其中，高等教育實(shí)踐中‘互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)’模式也已取得豐碩的成果。但是，盡管在政府的推動(dòng)下，我國(guó)已完成了從廣播電視教育到遠(yuǎn)程開(kāi)放教育，再到智能教育的發(fā)展轉(zhuǎn)變。仍面臨網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、遠(yuǎn)程教育在社會(huì)群體教育內(nèi)容同化、信息技術(shù)與教育深度融合度不足等問(wèn)題”。[1]本文將從我國(guó)素質(zhì)教育目標(biāo)出發(fā)，以“電子數(shù)控”專業(yè)課程為內(nèi)容，結(jié)合高等院校教學(xué)實(shí)踐課程目標(biāo)嘗試建立自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)，以期為我國(guó)現(xiàn)代化教育手段提供參考[2]。

1 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)內(nèi)容及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)起源及應(yīng)用概況

作為一種新興的教育技術(shù)及個(gè)性化和智能化的教學(xué)典型技術(shù)代表，其相關(guān)概念在學(xué)術(shù)界還沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，但從已有研究來(lái)看，自適應(yīng)學(xué)習(xí)被認(rèn)為是根據(jù)學(xué)習(xí)者自身心理學(xué)認(rèn)知探索人的自我適應(yīng)學(xué)習(xí)的一個(gè)主動(dòng)模式，也是在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累后、產(chǎn)生習(xí)慣性的條件下逐步展開(kāi)的主動(dòng)完成反射信息加工。這一模式被引申為智能技術(shù)與人工智能運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的交互，主要突出強(qiáng)調(diào)人工智能、自適應(yīng)學(xué)習(xí)等技術(shù)在促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展和當(dāng)下教育場(chǎng)景中的應(yīng)用。

從實(shí)踐情況來(lái)看，當(dāng)前自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)形態(tài)，不僅具備了智能化、數(shù)據(jù)分析、主動(dòng)推薦等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，同時(shí)還與當(dāng)下多數(shù)流行的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)融合度較高，可有效保障教學(xué)效果、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的快速提升。因此，不少高校、社會(huì)機(jī)構(gòu)也嘗試以“自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)”為核心建立遠(yuǎn)程教育應(yīng)用，并摸索出分層次教學(xué)、模塊化教學(xué)、開(kāi)放式教學(xué)等教學(xué)方式，形成了微課、慕課、仿真軟件等教育產(chǎn)品，取得了豐碩的成果。

1.2 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)建設(shè)模式及服務(wù)模式

自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)作為“互聯(lián)網(wǎng)＋”教育背景下生成的“個(gè)性化”和“智能化”教學(xué)的創(chuàng)新型技術(shù)，被例入我國(guó)《地平線報(bào)告(教學(xué)版)》(2020年)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)應(yīng)用重點(diǎn)技術(shù)之一(6項(xiàng))，具有智能化分析、主動(dòng)推薦、實(shí)時(shí)反饋等諸多功能。

目前，從已有技術(shù)建設(shè)方式來(lái)看大致可以分為 3種不同的建設(shè)模型：機(jī)械學(xué)習(xí)，根據(jù)系統(tǒng)指令、建設(shè)指令等主動(dòng)發(fā)出的提示進(jìn)行固定式學(xué)習(xí)；反饋學(xué)習(xí)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)具有自動(dòng)補(bǔ)充、完善的功能，可根據(jù)學(xué)習(xí)者提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)反饋進(jìn)行數(shù)據(jù)或需求主動(dòng)補(bǔ)充，簡(jiǎn)單而言，以機(jī)械學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)向服務(wù)對(duì)象主動(dòng)提供學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)服務(wù)對(duì)象的反饋完成缺少、缺失內(nèi)容學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析；主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過(guò)智能化處理綜合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程、發(fā)現(xiàn)習(xí)慣，并形成智能化方案，生成更加合理的學(xué)習(xí)方式提供給學(xué)習(xí)者。

根據(jù)用戶、服務(wù)對(duì)象應(yīng)用方法來(lái)劃分可分為4種方式：發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，將豐富、大量未分類的學(xué)習(xí)內(nèi)容、事例或未經(jīng)整理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)主動(dòng)提供于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者從這些事例或數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)概念或規(guī)律，形成對(duì)自己有益的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)；解釋學(xué)習(xí)，系統(tǒng)提供的學(xué)習(xí)材料僅為一個(gè)概念、主題或簡(jiǎn)單的有關(guān)規(guī)則，而學(xué)習(xí)者的目標(biāo)就是根據(jù)已有資料完成概念辨析，通過(guò)個(gè)例分析概念關(guān)聯(lián)完成知識(shí)論證；概念正反例論證學(xué)習(xí)應(yīng)用，在解釋學(xué)習(xí)的基本模式基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者必須完成案例歸納、總結(jié)、推理，并形成個(gè)例，以此覆蓋所有正例并對(duì)論點(diǎn)有反例；一個(gè)或多個(gè)有詳細(xì)解讀例題式學(xué)習(xí)，在解釋學(xué)習(xí)的基本模式基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者需要考察并理解概念和主題的例題，并通過(guò)類比學(xué)會(huì)解決其他類似問(wèn)題[3](圖1)。

圖1 自適應(yīng)學(xué)習(xí)體系Fig.1 Adaptive learning system

1.3 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)的主要問(wèn)題

自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，已被廣泛融入到現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)教育中，并受到了越來(lái)越多的關(guān)注，如在科普學(xué)習(xí)中主動(dòng)推薦知識(shí)內(nèi)容、在職業(yè)化教育中根據(jù)其效果形成學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況等[4]，但其仍在學(xué)生興趣、教學(xué)成效、學(xué)生積極性和學(xué)習(xí)狀態(tài)方面存在一定問(wèn)題。特別是我國(guó)教學(xué)大綱中學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量提高的主要教學(xué)目標(biāo)上存在嚴(yán)重滯后，主要表現(xiàn)為“教”“學(xué)”分離、學(xué)習(xí)路徑較為固定、教育路徑缺乏創(chuàng)新、個(gè)性化教育方法缺失、課程學(xué)習(xí)資源較為陳舊、更新效率不高等。

①空間“教”“學(xué)”分離。由于該技術(shù)主要用于網(wǎng)上教學(xué)，不可避免地會(huì)在課程學(xué)習(xí)上出現(xiàn)空間上“教”“學(xué)”分離現(xiàn)象，導(dǎo)致師生關(guān)系不夠融洽、互動(dòng)缺失。②缺乏個(gè)性化教育方法。教育開(kāi)展模式主要是按照學(xué)期要求制作而成，學(xué)習(xí)資源類型相對(duì)固定，靈活性不足。盡管包含了錄像、課程PPT、課程章節(jié)文本輔導(dǎo)等，但還是在固定的模塊缺少個(gè)性化設(shè)計(jì)。③學(xué)習(xí)路徑較為固定，缺乏創(chuàng)新。目前已有的自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)的遠(yuǎn)程教育教學(xué)路徑多是在教學(xué)大綱基礎(chǔ)上預(yù)先設(shè)定而成，然而在實(shí)際的教育過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)更多問(wèn)題，原有課程設(shè)計(jì)明顯存在無(wú)法估計(jì)臨時(shí)性問(wèn)題發(fā)生的缺陷。事實(shí)上，在開(kāi)放教育課程實(shí)踐中已有類似情況發(fā)生。④課程學(xué)習(xí)資源更新緩慢。網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源內(nèi)容相對(duì)固定，在內(nèi)容更新上存在一定弊病，且課程擴(kuò)展不足，輔導(dǎo)資源明顯存在實(shí)時(shí)性、實(shí)效性缺失，重理論輕實(shí)踐等問(wèn)題，使得學(xué)生對(duì)于網(wǎng)上學(xué)習(xí)的積極性不高。⑤個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)設(shè)定不足。教學(xué)系統(tǒng)中多設(shè)有管理監(jiān)控功能來(lái)保證學(xué)生課上學(xué)習(xí)情況，雖然設(shè)計(jì)有課程資源瀏覽、登陸次數(shù)、時(shí)間、課程問(wèn)題提問(wèn)等功能，但系統(tǒng)仍無(wú)法主動(dòng)完成學(xué)生數(shù)據(jù)分析和不足情況分析，且忽略了綜合素質(zhì)教育。

2 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)原則及特點(diǎn)

目前，關(guān)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育教學(xué)中的核心主旨主要是面向終身學(xué)習(xí)，特別是基礎(chǔ)教育。通過(guò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)應(yīng)用與遠(yuǎn)程教育構(gòu)建克服傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育教學(xué)的弊端，使遠(yuǎn)程教育教學(xué)體現(xiàn)出個(gè)性化智能學(xué)習(xí)的特征。建設(shè)主要以學(xué)習(xí)者為中心，充分發(fā)揮教師在學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中的指導(dǎo)作用，結(jié)合智能技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者知識(shí)自我、主動(dòng)地建構(gòu)。本設(shè)計(jì)著重將現(xiàn)有教學(xué)劃分為理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)預(yù)操作(仿真實(shí)驗(yàn))和實(shí)際操作3個(gè)部分，采用積分制，可以獨(dú)立使用，且相互聯(lián)系。一方面，保障了學(xué)生知識(shí)牢固性；另一方面，學(xué)生可根據(jù)自身問(wèn)題反復(fù)學(xué)習(xí)，夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)個(gè)性化設(shè)計(jì)

基于電子數(shù)控專業(yè)，本研究提出一種涉及理論知識(shí)教材、課件、相關(guān)題目、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)慕課資源、仿真軟件、實(shí)驗(yàn)室實(shí)體儀器等的復(fù)合型教學(xué)系統(tǒng)(圖2)。學(xué)生必須申請(qǐng)賬號(hào)，并根據(jù)唯一學(xué)習(xí)賬號(hào)進(jìn)行登錄展開(kāi)學(xué)習(xí)。系統(tǒng)則需要滿足可呈現(xiàn)學(xué)生全部操作流程和單科成績(jī)的基本標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 電子數(shù)控專業(yè)自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)計(jì)Fig.2 Distance teaching design of adaptive learning technology for electronic NC specialty

2.2.1 理論知識(shí)學(xué)習(xí)

設(shè)立理論知識(shí)學(xué)習(xí)單元，該環(huán)節(jié)主要是促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，采用考核＋學(xué)時(shí)積分制，知識(shí)點(diǎn)以教學(xué)大綱為準(zhǔn)則。積分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)入第二階段仿真實(shí)驗(yàn)操作題目。在理論知識(shí)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生需學(xué)習(xí)教材知識(shí)和瀏覽視頻，并設(shè)定課時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)完成后，系統(tǒng)根據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)形成課題考核，考核形式以電腦或手機(jī)端選擇題、判斷題為主，并設(shè)定答題考核等級(jí)，即一次性答題通過(guò)學(xué)生系統(tǒng)將主動(dòng)給予獎(jiǎng)勵(lì)分值。答題當(dāng)次未通過(guò)的學(xué)生需重新進(jìn)入理論學(xué)習(xí)階段進(jìn)行學(xué)習(xí)并參加考核。

2.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)

設(shè)立仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要是促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用的掌握，采用試驗(yàn)考核制，實(shí)踐內(nèi)容以教學(xué)大綱為準(zhǔn)則。整體實(shí)驗(yàn)中每一過(guò)程的相關(guān)操作都需要學(xué)生進(jìn)行判斷，不預(yù)設(shè)系統(tǒng)提示或給出結(jié)論。但是系統(tǒng)允許實(shí)驗(yàn)存在誤差，并會(huì)給出對(duì)結(jié)果的影響。積分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)入第三階段實(shí)際實(shí)驗(yàn)題目，不合格則需返回第一階段理論知識(shí)單元。該環(huán)節(jié)學(xué)生必須根據(jù)此前階段理論知識(shí)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)，如在短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)且結(jié)果誤差較小即為高分，反之，系統(tǒng)將只給予基本分。為增加學(xué)生興趣，本環(huán)節(jié)可設(shè)定鼓勵(lì)學(xué)分制度，如在學(xué)生完成原定實(shí)驗(yàn)下提出新問(wèn)題或新方法即可獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)由于系統(tǒng)不設(shè)定提示環(huán)節(jié)，因此，不排除學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的可能性，系統(tǒng)可設(shè)定反復(fù)練習(xí)或反復(fù)學(xué)習(xí)理論知識(shí)的功能。在完成反復(fù)學(xué)習(xí)后進(jìn)行重新測(cè)試，最終成績(jī)達(dá)到一定積分后可進(jìn)入實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

2.2.3 實(shí)際實(shí)驗(yàn)

設(shè)立實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要是促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用和完成素質(zhì)教育中理論聯(lián)系實(shí)際的總體準(zhǔn)則。整體實(shí)驗(yàn)中可預(yù)先告知學(xué)生可能存在實(shí)際實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果不吻合、不一致現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生如果遇到問(wèn)題可以通過(guò)線上向教師提問(wèn)，教師只給出提示，非必要情況下不直接給出答案。首先，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容形成實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)錄像。其次，設(shè)定問(wèn)題分值，根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作給予積分。學(xué)生在操作中如遇問(wèn)題也可自行返回理論學(xué)習(xí)或仿真實(shí)驗(yàn)階段查找原因，該行為設(shè)定為不扣分。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)思考、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和正確解決問(wèn)題的學(xué)生，系統(tǒng)可設(shè)定適當(dāng)給予獎(jiǎng)勵(lì)積分。最后，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況和數(shù)據(jù)處理情況給出的綜合成績(jī)結(jié)束課程。

3 結(jié) 語(yǔ)

創(chuàng)新教育改革背景下，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是提高遠(yuǎn)程教育教學(xué)的重要?jiǎng)恿?，然而如何?qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)效率和提升學(xué)習(xí)能力則需要在技術(shù)基礎(chǔ)上形成較為全面的思考。一方面需要在技術(shù)上重視“因材施教”的素質(zhì)教育核心理念；另一方面也要將教學(xué)體系中學(xué)生主體地位“擺正”，審視個(gè)性化需求，避免“普適化”教育現(xiàn)象。此外，互聯(lián)網(wǎng)教育背景下，通過(guò)智能技術(shù)應(yīng)用提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率是“互聯(lián)網(wǎng)＋”教育的核心目標(biāo)，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、改善遠(yuǎn)程教學(xué)模式尤為重要。充分利用互聯(lián)網(wǎng)多元化優(yōu)勢(shì)、重視學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源配置和學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)風(fēng)格是網(wǎng)絡(luò)教育的基本前提，只有真正做到這些，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，提高開(kāi)放教育的教學(xué)質(zhì)量。