人工智能课堂范例

一、引言

随着科技革命的深入推进，社会需要更多的高素质人才。2018年，在教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》中提出要加强学生信息素养培育，完善课程方案和课程标准，充实适应信息时代、智能时展需要的人工智能和编程课程内容。未来社会是人与人工智能并存协作的社会，信息素养是全球信息化需要人们具备的一种基本能力。作为厦门市人工智能试点校，人工智能课程已在我校落地。人工智能教育不仅是培养学生高阶思维和创新能力的重要应用，也是提升学生信息素养的良好平台。小学生的知识储备有限，传授高深的人工智能知识显然不合适。在小学阶段，人工智能教育应不局限于知识的传授，更重要的是让学生去感知和体验人工智能，培养他们的思维和能力，如：批判性思维、创新能力、协作能力等等，帮助学生塑造信息素养，以适应未来智能社会的发展。在教学实践中，我致力于构建培育学生思维和创新能力的“思创”人工智能课堂。

二、“思创”人工智能课堂内涵

“思”的第一层意思是教师思索将先进的教育思想和理念并能巧妙地应用在教学中，发展学生的核心素养；学生能在课堂中能积极主动思索，分析问题、寻找解决问题的方法。“思”的第二层意思是教师能深思自己教学的得与失；学生能反思自身的闪光点与不足之处。“创”第一层意思是教师创设条件、创新教学模式助力学生的发展；学生在教师的引导下进行创意设计与制作，提升创新能力。“创”的第二层意思是师生共享彼此的思考、经验和知识，从而达到共识、共进，共创和谐课堂。

三、“思创”人工智能课堂实践

（一）创设问题情境，增强信息意识

教学过程是一个不断发现问题、分析问题、解决问题的动态变化过程。好的问题能诱发学生积极捕捉信息，启迪思维，激发求知欲望，因此，精心创设问题情境是培养学生信息意识和创造性思维的重要途径。我常常以学生喜闻乐见的身边事物作为素材来创设问题情境，拉进学生与人工智能之间的距离，让学生结合自己的实际生活去发现问题去思考，激起学生对教学内容、对人工智能的兴趣。例如，在《人脸解锁》一课中，我在课前以“人脸识别”的小游戏来导入，在向学生展示人脸识别奇妙性的同时提出问题“为什么悟空机器人能够识别人脸呢？”学生带着问题进行人脸识别技术的探究活动。然后，教师继续提出问题“如何使用悟空的人脸识别功能做一个人脸解锁智能手机？”让学生自主独立地对模拟手机解锁活动进行探究。通过根据已有经验和小组成员一起分析问题，思考解决问题的方法，用编程平台和悟空机器人的互动方式模拟了手机解锁的功能。问题情境的创建不仅能从多方位加深对相关知识的理解，而且有效地增强思维的广阔性和深刻性。

［摘要］自媒体是当今媒体时代的主流，主要是指运用信息技术将媒体时代进行融合，形成多元化的媒体形式，人工智能技术是其核心内容。基于自媒体时代背景，结合人工智能技术，改进高校课堂教学的管理模式是当下高校教学管理的重要发展方向，一方面自媒体的介入会提高学生的学习兴趣和积极性，激发学生的学习思维，提升学生的综合学习素养，另一方面人工智能技术会提高教师的教学效率，促进教学成果的进一步转化。结合当下高校教学管理中对人工智能技术的引进，主要以教学形式创新为主，对此应充分认识到自媒体时代背景下人工智能技术对高校教学的重要性，积极进行教学管理创新，不断完善高校课堂教学管理工作。

［关键词］自媒体；人工智能；课堂管理

在传统的高校教学模式中，教师扮演着教学主导的角色，学生作为听者处于相对从属的地位，但是随着新课改的不断深入，自媒体时代下，传统的单一教学模式俨然满足不了学生的学习需求和国家教育方针的发展所需。通过自媒体的信息传播方式，教与学的知识边界正在弱化，对此我们应充分引用人工智能技术和自媒体教学设备设施等，不断创新教学形式和教学内容，激发学生的学习兴趣，帮助学生养成课堂学习的自律性。

一、当下高校教学管理的不足之处

（一）教学内容及课程缺乏创新性。随着信息时代的到来，人们获取信息的方式逐渐多元化，自媒体时代的到来给高校教师教学带来了一定的挑战和机遇，一方面自媒体可以帮助教师拓宽教学内容和教学资源，另一方面其对教师的教学技能和教学素养等也带来了很大的考验，究其原因主要是高校教学内容和教学课程的局限性。首先，信息爆炸时代给学生学习带来了一定的便利性，例如手机及网络媒体等可以满足学生随时随地获取学习资源和知识信息的需求，很多时候教材中的知识点学生在网络媒体中已经浏览过或钻研过，于是当教师在课堂进行演讲时，学生的集中性显然不高。另外，很多教师都是按照传统的教学方式进行课程设计，即按照教材的教学内容和教学进度进行教学课程设计及制作，这不仅不利于学生学习兴趣的激发，同时还会出现教学效率不理想等现象，对此我们应认识到自媒体时代对教学课程创新的重要性，从多元角度进行切入，积极运用有效的教学方法，一方面创新教学课程和教学内容，另一方面激发学生的学习兴趣和积极性，帮助学生不断拓宽学习路径。

（二）教学资源存在局限性。教学资源是学生学习效率的重要保障，据现阶段不完全的数据统计，40%的高校教师认为教学资源的匮乏是影响高校教学管理效率不佳的重要因素，具体体现如下：第一，教师的教学资源有限。高校教师受传统的教学模式影响和教学理念熏陶，在教学中过度依赖教学教材，缺乏对教学资源的探索和创新，例如一些教师在教学课堂中对教学知识的举证实例都是参照教材的案例进行搜集和整理出来的，而不是结合生活中的自我生活经历进行创新，缺乏新意。第二，受教学经费等原因影响，部分地区的教学设备设施等有限，不能满足教师教学资源拓展的需求。例如部分偏远地区因教学经费的有限，所以教学设备设施等相对匮乏，教师在教学资源的拓展中只能通过书籍或教学教材等展开。第三，教师缺乏对学生学习资源平台构建的教学思路。学生学习资源平台是学生课下学习的重要途径，一些教师受新课改的教学理念熏陶，积极运用线上、线下相结合的教学方式方法为学生搭建学习资源平台，一方面有助于学生学习能力和学习思维的提升及启发，另一方面有助于自我教学管理。但部分教师仍没有认识到学习资源平台对学生学习的重要性，或者在为学生搭建学习资源平台时因方法不当等导致其使用率较低。

（三）课堂管理工作面临考验。课堂管理是高校教学管理工作的难中之难，因为高校生的个体差异性较大，因此教师在课堂教学中不可能将全部精力放在学生课堂管理上，如课堂考勤、课堂纪律等问题，都是让教师头疼的问题。例如课堂考勤让许多高校教师倍感无奈，其不仅让学生反感，有时候连教师自己都感觉不快，但为了提高学生的学习成绩，完成学校的教学管理目标，教师不得不采取花名册点名等方法对学生进行考勤管理。在通识课教学中，许多学生会以各种借口为理由，请假或缺勤。而通识课教学的教师，迫于无奈只能采取课堂点名来应对学生缺勤等现象，如要按照花名册逐一点名或抽查，这种考勤方式不仅会占用课堂教学时间，同时还会招致学生进一步反感，甚至导致两极化现象的出现。

【提要】为了迎接智能时代的到来和响应国家政策的号召，关于如何利用智能技术推动智能人才培养模式的开发，本文解释了人工智能辅助教师课堂教学能力提升机制研究的内涵以及特征：数据驱动、精准测评、智慧化提升环境，分析了人工智能与教师专业成长的关系以及人工智能促进教师课堂教学能力提升的现实可能性，提出了人工智能辅助教师课堂教学能力提升的三大机制：以数据驱动为核心的教学能力提升机制、以精准测评为导向的教学能力提升机制和以智慧化教学环境为基础的教学能力内涵式发展提升机制。

【关键词】人工智能;信息素养;智能辅助;机制;教师教育

引言

为了迎接智能时代，国家发布了一系列文件来促进新时代教师教学素养提升，包括《新一代人工智能发展规划》《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》等等，明确指出需要利用智能技术改变教师培养模式，当下提升教师教学能力的途径主要包括有职业培训、网络教研等，人工智能作为一项新技术，在教学培训中的使用是以大数据为支持，以高效的技术应用为教与学赋能，通过搜集教师的教学数据和教学中的漏洞为教师专业发展提供有效支撑。为此，用好人工智能辅助教师课堂教学能力提升有利于教师教学技能的提高，促进高质量课堂教学的发生，推动教育变革走向纵深。

一、人工智能辅助教师课堂教学能力提升的内涵及特征

教师课堂教学能力发展方向是动态发展、不断变化的，除了受不同时期的教育理论所引导之外，技术创新同样为教师提供新的发展动力。当下随着人工智能与教育的融合发展逐渐深入，教师的培训模式也从校本培训转变为以人工智能为技术基础的智能化培训形式，①其实质在于利用人工智能切实提升教师课堂教学能力，具体表现为培训观念和方式上的变革，促进教师在观念上形成人机协作共存的新理念，在培训方式上改变以往校本培训、课堂教研的割裂状况，形成以大数据为核心的“教、研、训”相融合的新格局，利用智能技术所带来的数据驱动、精准测评和智慧化教学环境等特征促进教师教学能力不断发展，形成以人工智能为核心的信息意识、知识、能力与道德，促进教师在技术大背景之下能熟练利用智能技术创设合适的教学环境并且结合教育教学知识和技能为学生提供高效教学指导。

（一）数据驱动

摘要：在人工智能教育与信息技术课程融合的过程中，教师要多启发学生思考，帮助学生树立信息鉴别意识，提升学生信息技术核心素养。文章探讨人工智能教育在信息技术课程中的融合，共分为四个部分：人工智能教育在信息技术教学中应用的现状及反思，人工智能教育存在的问题，人工智能教育课程内容设计，人工智能教育在信息技术教学中的融合实践。

关键词：信息技术；人工智能教育；融合；教育理念；核心素养

随着社会的发展，科技创新已然迎来快速发展期，人工智能逐步走进人们的视野，教育也不例外。中学阶段正是学生接受新知识的黄金时期，如何将人工智能“高端化”融入初中信息技术教学，为学生提供更为先进、优质的教学模式，让学生能够接触到现代化教育，促使学生接轨现代化社会，成为信息技术教师值得深入探讨的问题。信息化的快速发展，对信息化人才培养提出更高的要求。教师要不断进行教学方法的创新和优化，以提高教学效率和教学质量，提升学生信息技术综合素养，培养合格的信息技术人才。人工智能教育广受关注，是未来教育发展的一个重要趋势，因此，人工智能教育与信息技术教学紧密融合十分必要。本文探讨人工智能教育在信息技术课程中的融合，共分为四个部分：人工智能教育在信息技术教学中应用的现状及反思，人工智能教育存在的问题，人工智能教育课程内容设计，人工智能教育在信息技术教学中的融合实践。

一、人工智能教育在信息技术教学中的应用现状与反思

1.人工智能教育在信息技术教学中应用的现状

在信息技术课程教学开展的过程中，应用的人工智能教育方法包括引进的STEAM和创客课程等。在应用过程中，教师可结合信息技术课堂教学对其进行优化，以满足学生的学习需求。然而，在当下的信息技术课程教学中，教师虽然发现应用人工智能教育方法能够提高课堂教学效率，但在教学过程中容易产生两极分化现象。由于在教学中存在这一问题，学生参与的积极性不高，会对课程的学习产生不良影响。在课堂教学过程中，部分教师往往过于重视对教学方法的创新和优化，而忽视学生的主体地位，导致学生自主学习意识不强，缺乏学习的积极性，影响学生对知识的学习和掌握。在信息技术课程教学中，教师应用人工智能教育方法进行教学经常遇到各种问题，制约了教学工作的开展。

2.人工智能教育在信息技术教学中应用的反思

摘要:讨论人工智能在教学需求分析、学习者特征分析、教学方案设计、建立评估体系等方面的应用，总结人工智能在教学设计过程中带来的效益。

关键词:信息技术；人工智能；教学设计；计算机科学

1引言

随着科技的快速发展，信息技术在教育领域的应用也越来越成熟，2012年MOOC的崛起也让更多的人开始关注多媒体在教学方面的作用。随着互联网的快速发展以及多媒体设备的更新换代，如今几乎人人都能在多媒体设备上进行学习，也让线上教育成为被人们普遍接受的一种学习方式。近几年来，线上教育在我国得到大范围的推广和普及。计算机技术的飞速发展使得人工智能技术能应用的领域也越来越广。随着技术的成熟及社会需要，人工智能也被逐渐地应用到教育领域。如利用人工智能的自然语言处理与XML技术结合，可以使得教学资源的智能检索更为高效；以及利用计算机辅助评价（ComputerAssistedAssessment，简称CAA）辅助教学智能测评等[1]。人工智能可以利用电脑去对人的思维模式、推理及演算方法以及决策进行模拟，让计算机拥有近似于人类大脑的部分功能，完成一些以往只能通过人类的智慧才能完成的工作，一定程度上代替人力资源完成相关任务，为教育行业带来极大的便捷。

2什么是人工智能

人工智能所涉及的领域较为广泛，有认知科学、不定性论、信息论、自动化、生物学、心理学、医学、哲学、控制论、语言学等众多学科，目前为止，人工智能主要研究范畴有智能搜索、感知问题、语言的学习与处理、神经网络、推理、计算机视觉等。人工智能中最为成熟，同时在线上教育中应用最为广泛的是专家系统。专家系统也是近30年来人工智能领域发展起来的一种极具代表性的智能应用系统。其主要研究方向是令计算机具有能够模仿人类在某些领域的专家的能力，去解决相关领域一些专业性较强的问题。而在网络教育中，专家系统的应用主要包括智能导学系统、智能决策系统、智能教学系统和智能化的硬件网络设施四大模块[2]。

3人工智能与教学需求分析

【摘要】对于现在的语文教学来说，当前小学语文课堂学生去提前预习课程的程度非常低，在课堂上老师提问学生的人数也非常的有限，这就使小学课堂的教育有限，所以本文采取了“人工智能+”的小学语文智慧课堂创设方法，该方法主要采用云课堂这一平台，学生可以通过该平台来进行对课文的提前温习，并且突出了针对学生的个性化发展，希望提高学生们学习的积极性。

【关键词】“人工智能+”；小学语文；智慧课堂；教学方法

什么是人工智能呢？，人工智能主要是利用电子信息互联网技术和平台，将人工智能所创造的成果和传统的教学紧密的结合起来，通过不断的搜集和获取在小学语文上的教学信息，来给教师做教学的决策提供材料，教师通过教学信息的反馈而调整教学方法，通过人工智能与小学课堂的融合更有益于小学语文智慧课堂的建设。

一、“人工智能”在小学语文的应用

在小学语文教育中，采取人工智能和传统的语文教学相融合，并根据当前小学语文的教学特点，不断的融入进新的教学元素和方法，来使小学生的语文综合素养得到提高。

1.预习阶段可预测化

使用人工智能的方法，就可以采取最新的云教学平台的智能算法，通过这种智能的方法基本的实现了对小学语文资源的共享性，通过云教学平台可以将教学中的视频进行上传，并可以在教学结束后进行观看，在教学结束后老师进行观看，老师便可以发现自身教学方面的不足之处，和学生们的接受程度，以便在下次的教学中进行调整。

摘要：随着经济进一步发展，人们生活质量的提升，人们对于衣食住行的要求越来越高，带动许多行业的兴盛发展。如今以汽车产业为核心形成的产业链发展，已经逐渐成为我国国民支柱性产业之一。传统的汽车专业教学模式已经难以满足当前市场人才需求标准，导入新的技术、新的教学模式至关重要。下文正是从人工智能技术概念分析，提出人工智能技术在汽车专业教学中的应用意义，在教学实践中的具体应用情况，提出人工智能技术在汽车专业教学中的未来应用发展趋势。旨在能够进一步推动汽车专业教学发展，培育起更多高质量、高水准的专业性人才队伍。

关键词：人工智能技术；汽车专业；教学应用

0引言

人工智能技术主要是指以人类智能相关理论的研究为依据，进行相关理论的模拟、延伸和扩张的一种技术，人工智能也称机器智能。人工智能技术是计算机科学的一个重要分支，它跨越了计算机科学、语言学、心理学、感知学等学科，从而形成一个综合性学科。当前借助人工智能技术主要是为了让计算机具备人类的智能，拥有自主计算学习和思考的能力。同时能够柔性地、智能的完成一些危险、复杂的任务。在汽车专业中，专业内容涉及到视觉、自然语言处理、语音处理以及智能机器人等相关研究领域，因此导入人工智能技术具有必要性。

1人工智能技术在汽车专业教学中的应用意义

1.1人工智能技术有助于实现汽车专业理实一体化教学

汽车专业是一门综合性学科，需要展开实践教学活动。针对于当前职业教育活动中汽车专业教学理论和实践教学环节相互隔离的情况，要求能够导入理实一体化教学模式，为学生提供更加丰富的实践实训操作平台，在实训中总结理论知识，应用理论知识。而导入人工智能技术，正好能够为学生创设信息化的理实一体化教学系统平台，给学生提供实践和理论相结合的教学内容。例如，在“四冲程发动机工作原理”这一知识点教学中，教师利用人工智能系统平台，导入发动机模型，展开工作原理概述。同时为每一个学生配备教育机器人，由教育机器人指导学生展开发动机运行原理的精细化的实践练习活动。

摘要：阐述高职院校计算机类课程教学现状，提出了人工智能背景下高职计算机类课程的教学实践策略，从而推进教学改革，为社会输送出适应于实际需求的人才。

关键词：计算机工程，信息技术，网络系统，人工智能，教学实践。

0引言

近年来，人工智能也随着信息技术的进步得到了普及和发展，逐步大范围地应用在社会生产以及生活中。这无疑加大了社会的变革，是社会向现代化发展的必经之路。其在教育领域之中的应用，特别是与计算机类课程教学的融合[1-6]，推动了教学工作的智能化建设，提升了教学效率。虽然现在的人工智能水平还不能够彻底代替人的角色，但是却为传统的高职教学工作带来了巨大的冲击，因此，高职院校必须要顺应人工智能发展的趋势，展开实践探索，才能够为社会输出优秀的技能人才。

1高职院校计算机类课程教学现状

（1）教学软件同质化。计算机类课程作为高职院校的基础课程之一，对于学生今后的职业发展具备十分重要的作用。在教学过程之中，软件发挥着不可或缺的支撑作用。高职教学不同于高中教学只需要教授一般的办公软件即可，还需要传授给学生与本专业相关的操作软件，以便于满足社会对于熟练型计算机操作专业复合人才的需求。高职院校引进的软件适应于教学运用的教学版本，但是企业之中运用的都是比较符合实际操作的企业版本，虽然同一种教学软件的这两种版本在功能上大同小异，但是在界面等多种方面还存在着许多的差异，学生对于教学版本比较熟悉，但是在参与到工作之后，对于企业版本比较不适应，需要花费一定的时间来查找软件所具备的某一项功能，影响了工作效率，严重地还可能造成工作偏差。

（2）教学内容滞后、枯燥。高职院校的计算机类课程需要涉及多个方面的内容，相较于其他的课程，该课程比较复杂烦琐。随着信息技术的不断革新，现在的软件更新速度也变得越来越快，但是高职计算机类课程的教学更新速度与社会的软件的革新存在着一定的偏差。以高职机械专业为例，现在的CAXA软件已经更新到了2020版本，在界面和功能上都进行了相应的改进，但是一部分高职院校依然运用的2010版本，教学内容存在着一定的滞后性。再如数字媒体专业，需要学习一些视频剪辑软件对视频进行处理，市场上比较常用的便是Premiere软件，该软件现在已经更新到了2020版本，但是许多的高职院校依然运用的是较早的版本，比如统计学运用的Spss软件，金融学运用的Eviews等的版本都和现在的最新版本存在着较远的时间差异，影响了学生在工作之中的正常使用[2]。甚至一部分专业的软件种类长时间并未更新，比如现在的建模软件在实际运用中频次较高的是U3D等软件，较传统的3dmax软件在功能和操作上都得到了较强的改进和提升，但是部分高职院校计算机类课程的教学依然教授3dmax软件，于社会的需求存在着背离现象，难以适应人工智能发展的实际需求。除此之外，在实际的教学之中，教师往往只是注重教授学生如何来操作计算机软件，但是往往不能够和实际的需求结合在一起，列举不出一些实际性的案例指导学生操作，但是学生意识不到软件所能够实现的具体效用，只能够掌握一些基本的操作技能，实际的操作能力较差，整个课堂显得沉闷乏味，和人工智能对于实践性人才的诉求存在着极大地差距。