智能技術(shù)打造新一代智慧課堂 支撐人才培養(yǎng)模式變革

國務(wù)院2019年政府工作報(bào)告明確提出：拓展“智能+”。2019年1月全國教育工作會(huì)議上提出：“樹立科學(xué)的教育質(zhì)量觀念，深化教育教學(xué)改革創(chuàng)新，全面提高中小學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。發(fā)揮課堂的主渠道作用，打造高效課堂?！痹诮张e辦的第76屆中國教育裝備展上，科大訊飛等人工智能和教育信息化龍頭企業(yè)聚焦新技術(shù)、研發(fā)新產(chǎn)品，用智能技術(shù)打造新一代智慧課堂、支撐人才培養(yǎng)模式變革，成為新時(shí)代教育信息化發(fā)展的關(guān)注焦點(diǎn)。

數(shù)據(jù)挖掘與分析為課堂賦能

借助于新一代智慧課堂的智能化服務(wù)平臺(tái)，對(duì)課堂教學(xué)行為數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)等進(jìn)行全面采集、匯聚，利用數(shù)據(jù)挖掘、智能分析等技術(shù)進(jìn)行智能處理，可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析、評(píng)價(jià)與決策，進(jìn)行課堂互動(dòng)、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)結(jié)果、校園社交等重點(diǎn)領(lǐng)域的分析應(yīng)用，有利于解決傳統(tǒng)教學(xué)的難題。

開展課堂互動(dòng)分析應(yīng)用。課堂互動(dòng)是智慧課堂的核心特征。學(xué)生與教師互動(dòng)、與資源互動(dòng)、與平臺(tái)互動(dòng)等多向互動(dòng)，很大程度上體現(xiàn)了學(xué)生投入學(xué)習(xí)的程度，反映了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)的情況。基于學(xué)生和教師在智課平臺(tái)的行為數(shù)據(jù)建立學(xué)生與教師互動(dòng)、與平臺(tái)互動(dòng)的指標(biāo)體系，同時(shí)依據(jù)因子分析法計(jì)算出互動(dòng)指標(biāo)體系的權(quán)重，進(jìn)而建立教師與學(xué)生的互動(dòng)指數(shù)、學(xué)生對(duì)智課平臺(tái)的黏性程度指數(shù)，為設(shè)計(jì)和改進(jìn)課堂教學(xué)互動(dòng)提供依據(jù)。

開展學(xué)習(xí)行為分析應(yīng)用。學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)是反映智慧課堂教學(xué)過程的最重要數(shù)據(jù)。通過從學(xué)生主觀行為、客觀行為、教學(xué)策略與學(xué)習(xí)環(huán)境等方面進(jìn)行可能因素的梳理，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中相關(guān)性分析、顯著性檢驗(yàn)、因子分析等手段，探尋出影響學(xué)業(yè)成績的主要指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上通過對(duì)學(xué)生不同群體的學(xué)習(xí)行為序列利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)與可視化展現(xiàn)方式進(jìn)行差異研究，進(jìn)一步尋找學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)行為差異，為探究學(xué)生學(xué)習(xí)過程影響因素提供重要手段。

開展學(xué)習(xí)結(jié)果分析應(yīng)用。學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)是智慧課堂教學(xué)成效的基本體現(xiàn)。通過連續(xù)多次考試排名建立對(duì)學(xué)生成績上升或下降、學(xué)習(xí)成績分檔模型。對(duì)學(xué)生考試成績偏科情況進(jìn)行探索，從整體角度分析偏科人數(shù)以及偏優(yōu)和偏弱學(xué)科，從個(gè)人角度分析學(xué)生偏科行為。通過學(xué)生在智能化平臺(tái)的學(xué)習(xí)行為來自動(dòng)還原知識(shí)圖譜網(wǎng)絡(luò)，并與人工構(gòu)建知識(shí)圖譜進(jìn)行對(duì)比分析，描述學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)情況。

智慧課堂推動(dòng)教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革

智慧課堂的核心價(jià)值體現(xiàn)為“智能”“高效”，有效支撐教學(xué)變革與創(chuàng)新。在技術(shù)層面，基于智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境、工具、手段的智能化。在教育層面，它有效解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中存在的難題，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)、高效教學(xué)?；谥悄芗夹g(shù)的智慧課堂是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的“革命”性變革。

重構(gòu)教育教學(xué)理念。“智能+”時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)思維”“數(shù)據(jù)改變教育”成為智慧課堂的核心理念。傳統(tǒng)課堂主要依靠教師的個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行判斷和制定教學(xué)決策。智慧課堂從過去依賴于存在教師頭腦中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向依賴于對(duì)海量教學(xué)案例和行為數(shù)據(jù)的分析，一切靠數(shù)據(jù)說話。在教學(xué)過程中利用學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)預(yù)設(shè)，依據(jù)學(xué)習(xí)測評(píng)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，基于數(shù)據(jù)分析提升教學(xué)機(jī)智，在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了基于證據(jù)的教育。

重構(gòu)智慧教學(xué)模式。智慧課堂構(gòu)建與應(yīng)用的根本目的是基于智能化的教學(xué)環(huán)境，實(shí)施智慧的教與學(xué)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的智慧發(fā)展。因此，采取什么樣的教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)智慧課堂教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的“班級(jí)授課制”教學(xué)中長期存在“以教師為中心”、基于經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)、難以即時(shí)評(píng)測、師生互動(dòng)不夠、缺乏課內(nèi)外協(xié)作互助等不足，利用智能信息技術(shù)可以有效破解傳統(tǒng)教學(xué)的難題。借助于智能化平臺(tái)，促使傳統(tǒng)教室的形態(tài)發(fā)生變革，增進(jìn)了課堂學(xué)習(xí)的交互與協(xié)作，提升課堂的智能化水平。

重構(gòu)個(gè)性化學(xué)習(xí)方式。在智能化學(xué)習(xí)環(huán)境下，智能學(xué)習(xí)終端、富媒體學(xué)習(xí)資源、教師的個(gè)性化輔導(dǎo)等，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了極為便利的條件。學(xué)生利用各類智能終端，既可以與教師、同伴互動(dòng)交流，又可以在線學(xué)習(xí)相關(guān)課程和配套資料，實(shí)現(xiàn)全場景、泛在化學(xué)習(xí)。利用大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析，我們可以精準(zhǔn)地獲得學(xué)生的真實(shí)表現(xiàn)。學(xué)生依據(jù)課堂學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析結(jié)果和建議，選擇符合個(gè)性特征的學(xué)習(xí)策略，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)成長。

智慧課堂推動(dòng)師生角色和評(píng)價(jià)變革

重構(gòu)師生角色關(guān)系。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，師生的角色和關(guān)系十分明確，教師是知識(shí)的傳授者、壟斷者，是教學(xué)的主導(dǎo)者、控制者，是教育“工廠”負(fù)責(zé)生產(chǎn)制造學(xué)生的“工程師”。而智慧課堂教學(xué)真正實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”，學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位得到確立。教室取消了講臺(tái)，有利于師生互動(dòng)，師生可以平等交流，也增進(jìn)了學(xué)生對(duì)教師的親近感。智慧課堂倡導(dǎo)教育為學(xué)習(xí)服務(wù)，教師是學(xué)習(xí)服務(wù)的提供者、幫助者，學(xué)生是接受服務(wù)、被服務(wù)的“顧客”，教師的任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)，尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，實(shí)現(xiàn)了“把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生自己成為學(xué)習(xí)的主人”。

重構(gòu)智能化評(píng)價(jià)管理。智能化教學(xué)環(huán)境下，教學(xué)評(píng)價(jià)與管理的方式也將發(fā)生根本性變化?；谥悄芑?wù)平臺(tái)的應(yīng)用，通過全過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析，有利于構(gòu)建動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)診斷與評(píng)價(jià)新體系。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)從過去的結(jié)果性評(píng)價(jià)向伴隨式、診斷性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，評(píng)價(jià)與教學(xué)有機(jī)結(jié)合，形成全新的評(píng)價(jià)體系。同時(shí)，智慧課堂鼓勵(lì)學(xué)生自主選課、自主學(xué)習(xí)、分層教學(xué)，建立“自主選課”的課程計(jì)劃、“走班學(xué)習(xí)”的教學(xué)安排、“在線學(xué)習(xí)”的學(xué)分認(rèn)定等新的制度，探討基于個(gè)人網(wǎng)絡(luò)空間、班級(jí)學(xué)習(xí)社區(qū)的學(xué)生管理、班級(jí)管理新方式。