人工智能时代翻转课堂教学模式研究
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作者:张洁
摘 要：随着人工智能技术的在教育领域的不断渗透，为促进人才的培养，高职院校必须改变人才培养方案、转变教学模式，有效结合人工智能技术和高等职业教育方式，进行有效的教学改革。通过实施翻转课堂教学模式，以《计算机组装与维护》课程为例，分析了本课程的特色和现状，通过超星学习通平台，对教学准备、课前学习、课堂教学、课后交流等方面进行详细设计和分析，使教学过程更加科学、生动和有趣，同时还能培养学生自主学习能力，提高课堂教学效率。
关键词：人工智能 翻转课堂 计算机组装与维护 学习通
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0233-02
在人工智能技术飞速发展的时代，中国政府调整发展战略，积极转变成“中国创造”和“中国智造”战略格局，发布多项人工智能的发展规划，强调先进科学技术在发展中的地位。为培养优质人才，高职院校必须转变人才培养模式，改变理论实践之间的比例，培养学生创新意识，提升学生综合素养。在当前教育信息化2.0时代，互联网、大数据和人工智能的飞速发展，使得人工智能技术正逐步向教育领域渗透，翻转课堂无疑成为高校课堂教學模式改革的首选，当前加入到这场教学实践中的教师也越来越多。不过教学改革真正实施起来仍然遇到瓶颈，需要更优质的实践经验和行之有效的方法来促进改革。
1 《计算机组装与维护》课程
1.1 课程特色
作为计算机专业学生的专业技能课程，介绍计算机基础知识的同时，侧重介绍软硬件的组装和维修、维护，故该课程具有很好的使用性和广泛性，增长见解的同时锻炼了学生的实践能力。但是这门课程的教学内容会随着计算机软硬件不断的升级而更新，为了帮助学生适应瞬息万变的计算机领域的发展，传统的教学手段已经阻碍了人才培养需求，为了提升教学效果，《计算机组装与维护》课程就必须要树立新的教学理念和新的人才培养模式。
1.2 课程现状
目前传统的教学模式的课时一般安排每周2节理论课，2节实训课。首先对于动手能力较差的同学在每周的2节实训课中不一定能完成任务，如果学生自觉性差，课后再去操作的几率也不高;第二、实训设施有限，每一组实训的学生共用一台设备，按顺序进行操作，还有的学生主动性差便成漏网之鱼;第三、教材内容太落后，与当前新技术有差距，无法满足学生走向工作岗位后的需求等等都造成预期教学效果无法实现。
2 采用翻转课堂模式
鉴于《计算机组装与维护》的课程特色和教学现状，要进行教学改革就转变教学模式和教学方法。在人工智能时代，需要在教学中将学生变成课堂的主人，让学生极大的参与到课堂中来，采取教师为辅，学生为主，调整学生课内外的学习时间，课前学生就通过自主学习掌握一定的知识，课中教师解决课前学生的疑难重点，升华知识点，将课堂颠倒过来，这就是翻转课堂教学模式。
在翻转课堂教学模式下，需要结合课堂教学和线上教学，对本课程的学习过程和教学过程进行重组，颠倒传统教学顺序，课前学生按照自身实际自主学习，教师给与指导，课中教师讲解疑难升华知识点修正学生错误，教师创建各种教学活动，为同学们营造互动交流的氛围，参与课堂的人数肯定相应增加。这种混合教学模式能做到有效压缩课时，整合学生课前时间，转变学习方式，回归教育本质。
3 基于翻转课堂的教学模式的设计
超星学习通是超星公司研发的学习教育平台，具备交互性和实时性，以下简称“学习通”，教师通过学习通平台可以创建课程、创建和管理教学资源、管理课程教学，还能共享平台的其他优秀教学资源。借助该平台，利用翻转课堂重新规划《计算机组装与维护》的学习过程：在课前，教师提前制作微视频、课件、作业等学习资料，上传至学习通平台，定时发放给学生，学生通过平台自行学习教师推送的教学资源，并完成自测题来检测学习效果，在这个过程中培养一定的自学能力，逐步适应线上线下教学。当然学生可通过手机端随时随地，带着任务去学习，变被动接受知识为主动学习，教师可以通过学习通的教师端查看学习动态以便课上答疑;在课上，学生能有更多时间来交流互动并进行实地操作，强化知识点和技能，教师再进行答疑巩固知识点;在课后，教师通过教学反思，制定有趣的讨论和思考活动发布给学生，让学生进一步拓展所学。下面以“硬件组装”章节为例结合学习通平台开展翻转课堂的教学。
3.1 教学准备
为防止教学无目的性和盲目性，教师事先要根据“硬件组装”章节制定具体的教学目标，并确定如何开展翻转课堂，哪些内容适合学生进行自学，哪些内容需要师生合作探究来内化的。根据教学目标搜集并制作相关的教学资源，制作详细课件复习旧知并详细介绍各部件的安装方法以及计算机内部和外设的连线方法等等;利用flash等多媒体软件制作各部件组装过程的动画或利用Camtasia Studio 等录屏软件录制组装和连线的微视频，动画或微视频控制在10min左右，做到短小精悍、通俗易懂、重难点;设计符合学生认知的作业、问卷调查或在学习通平台的资源库中搜索合适的题目作为课前、课中的学习测试;制定具体的学习任务书，作为学生的课前自学指导。
3.2 课前学习
课前教师通过学习通平台发布章节有关的学习资源，并发送即时通知到学生手机上提醒学生上线，学生通过手机就可按照学习任务书的要求进行学习，这种线上学习最大的优点就是通过学习通平台，学生的学习可不受时空的限制，通过发放学习任务书，指导学生先学什么，后学什么，什么时候完成课前测试，每个任务点学到的程度;教师设计的问卷调查、练习题、平台提供的共享题库等等都可以实时对学习效果进行检测，了解学生掌握情况;学生遇到任何问题可在讨论区提问;教师也可以在平台的讨论区中设置答疑和话题，师生共同进行讨论，引导学生自主学习，增强互动性的同时掌握重难点;教师在平台的统计中实时查看学生任务点观看、练习题完成的情况等等。学生的课前学习部分取代了课中教师的知识点的传授，学生也变被动接受知识到主动学习，明显能够提升教学效果。 3.3 课堂实施
学生课前的知识是零散的，要实现知识的内化，就要通过课堂教学来系统化，教师也可设计课堂活动时间线帮助梳理教学活动，做好翻转课堂教学，关键还要看教师如何组织课堂学习。
（1）根据课前测试的结果，按男女生、成绩高低综合起来进行分组，每组人数控制在3～5人，为组织好小组活动，每组选派一名组长代表本组表达观点。
（2）为了检验学生课前自学的效果，课程开始先通过学习通平台发布课堂测试，测试分为理论部分和实际操作环节，在操作环节，通过计时形式要求最快最好的完成操作任务，每组用手机拍好操作的照片或视频上传到平台中，在教室电脑端按顺序实时推送每组提交的作业，及时反馈课堂信息，教师通过对比每组之间作业，师生共同分析作业，让学生及时收到错误信息反馈。
（3）根据查看到的课堂测试结果及操作环节的问题，对习题和重点难点进行针对性的讲解和操作演示。
（4）教师事先为每个知识点设计好任务，采用探究学习和合作学习的方法，让每个小组选择其中一个任务去完成，在完成的过程中，教师从旁给与针对性的任务指导和学习策略方面的指引，让学生能够根据自己的掌握情况来调整自己的学习计划，在此过程中学生通过讨论、交流等互动方式，来进一步升华对知识点的掌握和理解，提高协作学习的方法。
（5）对于每组上交的作业，先让每组之间参考公布的标准答案进行互评，并指派一名代表进行点评，通过设置好的评分标准进行评分，最后教师进行总评。通过这种互评的方式大大激发学生的学习动力，还能让同学们积极参与到课堂中来，活跃课堂的氛围。
（6）最后教师总结归纳所学知识，布置课后作业，学生按照要求填写学习任务单，让教师能够对学习情况进行分析和统计以进一步掌握学生所学。
3.4 课后交流
学生可以利用教师上传的各种教学资源进行知识点的复习、完成拓展作业，还可以在讨论区发表自己的见解、观点等等，师生进行互动交流，了解学生知识点掌握的动态，进一步帮助学生梳理和拓展知识点。
4 翻转课堂教学效果分析
通过实施翻转课堂，学生能够不断实现自主学习，通过平台给与的讨论空间，促进学生的互动性和参与度，根据教师上传的学习资源，建立个性化的学习方式，自我调整学习状态，有效提高教学质量。但是在人工智能时代，翻转课堂需要教师不断提升信息化水平，制作优质视频，挑选或设计针对性强的作业，学会管理和控制课堂，结合教研组的力量，群策群力，探讨人工智能时代下《计算机组装与维护》课程的实施策略，适时调整教学计划和教学方法，针对学生的个体差异，因地制宜，实施教学活动。
5 结语
在人工智能时代，高等教育的趋势就是培养创新人才，积极提倡以学生为中心的教育理念。本文以《计算机组装与维护》课程实施翻转课堂的教学模式研究为例，比之传统教学模式，改变学生被动学习为主动学习，让学生成为课堂的主体，培养了学生协作学习和自主学习的能力，学会自我分析问题和解决问题，在一定程度上提高了课堂效果。此外，研究成果对于非计算机课程的翻转课程实施也有一定指导和借鉴意义。
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基金项目：人工智能时代计算机组装与维护课程翻转课堂教学模式研究（项目编号：ycyz-2019-yb-7）。
作者简介：张洁（1982，9—），女，汉族，江苏盐城人，硕士，讲师，研究方向：计算机教学、教学改革。
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