基于人工智能的混合式学

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　　摘   要：教育信息化、互联网+、人工智能、全球化等技术在教育发展的不同阶段的实施，为我国教育学习领域带来了翻天覆地的变化。彻底颠覆教师、学生和家长的学习风格和思维。人工智能的混合式学是指在教育与教学的领域，使用关于人工智能方面的技术，积极运用神经网络学习、进化学习、强化学习等机器学习的策略，它与知识相结合，形成一种新的学习模式。文章将分析和讨论基于人工智能的混合学习方法。
　　关键词：人工智能;混合式学;教学模式
　　1    对人工智能的认识和应用
　　1956年以来，一群杰出的科学家讨论和研究机器模拟智能的使用时，提出了“人工智能”一词。但由于硬件设备在容量和速度上的限制，人工智能这门学科发展起伏跌宕。
　　科学家研究人脑后曾提出，“如今，人类对人脑开发大约达到10%，十分聪明的可以达到13%”。也即表明人类的大脑还有多于80%处于未被开启的状态，这种研究仍需漫长的过程。而对人脑的开发，主要在于记忆、计算、工作时间、思考能力等方面。人工智能这门学科的发展恰好可以帮助人类拓展记忆智能，通过情感识别和数据挖掘的方式提高学习效率，让學习语言的方式智能化，帮助学者在工科、理科等较为复杂领域的科目上进行知识的整合。
　　如今，计算机硬件设备的快速发展和人工智能的研究取得了突破性进展，彻底颠覆了传统的教学模式。人工智能科学被提出，其知识覆盖面越来越广泛，例如哲学、数学、心理学、信息论、不确定理论、生物神经学等。
　　基于这些知识，我国科学家研究出的成果有：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、视网膜识别、车牌识别、智能控制等，这些研究成果应用于世界各个领域，给人类带来极大的便利。
　　2    研究背景和问题的提出
　　传统的教学方法主要集中在教师的“输出”、学生的“接受”，教师的讲课乏味、不灵活，导致学生被动学习，即使得分高的学生也是如此。对于学校死板、老套的教学模式学生也早就感到无聊。
　　21世纪起，我国经济、技术、商贸等各方面加速发展，信息技术和全球化对社会各方面产生了深刻的影响，社会对人才的需求，同时不断提高标准并转型，而传统的教育模式却依旧停留在学校等教育机构和领域中。随着社会的发展，学生也需要掌握新的技能和思维方式来解决问题，直面挑战。
　　3    基于人工智能混合学习的教学模式
　　未来是人工智能的时代，“教育+人工智能”的新模式必然会是将来的教学模式，也会在一定程度上给传统的教学模式带来冲击，但教育的效果将更加人性化和智能化，与时代接轨、与科技接轨。以智能化的教学设计，生成个性化学习、练习、复习、测评方案。
　　3.1  基于人工智能混合学习模式的需求
　　3.1.1  提高教师教学水平
　　拥有良好的教学技能是成为一名优秀教师的基础。当今，随着人工智能、信息技术的快速发展、教学媒体设备的进化，使得教师不仅要掌握良好的教学手段，还要熟练掌握使用教学媒体设备的技巧。通过灵活运用教学设备，学生可以创建生动灵活的课件，在课堂上吸引学生的注意力，调动学生的学习兴趣。摆脱传统教育中传授枯燥知识的模式，用教学设备做出动画效果，让学生在欢快娱乐的学习氛围之中获得知识[1]。
　　因此，学校需要引进能熟练掌握教学软件、擅长使用多种多样教学设备的人才，通过对拥有较强教学综合能力人才的选拔，使得学校教学氛围焕然一新。
　　3.1.2  建设智能化教学平台
　　软件是建立在硬件设备完备基础之上的，而良好的教育教学环境是建立在完善的软件环境之上的。因此，学校将基于人工智能的混合式学习模式引进课堂，就要求课堂配备完整的硬件设施、软件环境。课堂上通过使用智能化教学软件，吸引学生目光，调动学生积极学习的热情，同时可以培养学生动手实践能力，提前熟悉计算机软硬件设备，为将来从事各种行业打下良好的使用计算机能力的基础[2]。
　　3.2  基于人工智能混合学习模式的师生关系
　　基于人工智能的混合式学习模式是一种基于人工智能的自适应教学模式，与线上教学模式不同，是一种线上线下结合的混合式教学模式。这样的教学模式不仅解决了线上教学的交互和教学监管难度大的问题，也解决了线下教学招生困难、成本高、教学效果差等诸多难题，是未来教育的发展方向。
　　3.2.1  展现教师主导地位优越性
　　基于人工智能混合式学习模式可以将传统知识的灌输和当代科学技术结合起来，规避了传统教学模式的弊端，还可以提升学生自主学习的能力，增加了师生互相讨论、交换观点的机会，从而可以很好地引发教师的思考，有助于学生表达自己的想法和意见，真正实现学生在学习过程中的主体地位。
　　3.2.2  培养学生的个性化学习模式
　　混合式学习不仅可以充分调动学生的主动性和积极性，还可以将传统的课堂学习与人工智能的智能学习优势相结合。它充分体现了教师在教学过程中的主导地位和学生的主体地位[3]。
　　如今，通过使用人工智能和不同技能的软件程序及技术工具，师生可以很好地实现个性化教学与学习。教师可以使用适当的网站为学生构建不同类型的学习模式，使学生掌握自己的学习节奏，充分激励学生学习。课后，教师通过认真的研究、思考学生上课时的学习数据，实现真正的个性化教学。让学生热爱学习，积极参与课堂，提高学习效率，真正实现个性化学习模式。
　　4    建构主义学习理论下人工智能混合教学模式的优势
　　建构主义主张世界是客观存在的，但每个人都可以决定自己对事物的理解。每个人都根据自己的经验对同一事物有不同的理解。因此，建构主义学习理论认为：学习是指导学生根据他们的原始经验建立新的体验。也就是说，在建构主义学习理论背景下，每个人根据自己的经验，对别的事物建构起新的经验。每个人根据自己已学的知识，建构起其他方面的知识[4]。 　　4.1  知识观
　　在建构主义理论中，知识被认为是客观世界的人类理解和假设。人们会随着自己经验的积累，对知识进行变革，从而形成新的知识和理论。知识的学习和理解与知识的积累，与学习环境和学习过程密切相关。
　　基于人工智能的混合学习模型是基于人类的原始知识，通过人工智能的使用，来掌握其他领域的知识，如自然语言处理。智能机器人的诞生以及专家系统的应用，新学习方法的融合与传统的学习模式相结合，形成了混合学习模型。知识是互通的，可以使用人工智能的技术，创建有意义的问题情境，通过不断发现和解决问题，让学生参与并体验这一过程，形成他们独特的理解和学习知识的方式。
　　4.2  学习观
　　学习是学生在教师的引导下构建知识的过程，是学生通过自己的主观意识对知识建构框架的过程，而不是被动地接收老师传授的知识。每个人的理解能力、知识框架、信息经验不同，每个学生在接受老师传递的知识时，会主动地选择、加工和处理已有的知识和理论，进而完善和加工自己的知识结构。
　　因此，基于学生的原始知识框架，可以提供基于人工智能的混合学习模型，帮助学生根据自己的经验和能力，选择适当的方法和技巧，对自己接收的信息进行加工，调动异同知识经验体会，从而达到学习的结果[5]。
　　4.3  教学观
　　在建构主义理论中，人们认为教学是以学习者现有的知识和经验为基础，引导学生在原有的知识和经验框架下构建新的知识体系。深刻意识到老师的“教学”不仅是知识的输入，而且是知识的处理。师生之间会针对一些有歧义的问题和知识进行讨论、探索，并在讨论中解决质疑和困惑。
　　当下，通过使用基于人工智能的混合式学习模式，可以提供给师生更好的软硬件设备，让他们不再只是讨论枯燥的知识，而是可以通过动画或者图片，动态地展现知识，也可以大大减少计算过程，避免产生错误，降低解决问题的复杂度。
　　5    基于人工智能混合式学的意义
　　技术改变教育方式，科技推动国家进步。教育是国家的根本，是当下也是未来我们努力的方向。我们应用心灵来感受时代的蜕变，紧跟时代的步伐。基于人工智能的混合式学是用科技促进教育改革，通过深入钻研、掌握混合式学习的思想，广泛利用信息资源，培养符合信息社会要求的创新人才，是加快教育现代化的系统化工程。
　　[参考文献]
　　[1]戴永辉，徐波，陈海建.人工智能对混合式教学的促进及生态链建构[J].现代远程教育研究，2018（2）：24-31.
　　[2]马瑞.人工智能技术在外语混合式教学中的应用及生态链建构[J].当代教育理论与实践，2019（1）：115-121.
　　[3]莫宏伟，徐立芳，毕晓君，等.MOOC与人工智能的混合式教学[J].科技创新导报，2015（24）：159-160.
　　[4]林莉.建構主义视角下的混合式教学模式—以斯坦福英语教学软件为例[J].新西部（理论版），2014（16）：120，103.
　　[5]张治，刘小龙，余明华，等.研究型课程自适应学习系统：理念、策略与实践[J].中国电化教育，2018（4）：119-130.
　　Abstract：The implementation of educational informatization， Internet +， Artificial Intelligence， and globalization in different stages of educational development has brought about tremendous changes in the field of education and learning in China. It completely subverts the learning style and thinking of teachers， students and parents. Hybrid learning of artificial intelligence refers to the use of artificial intelligence technology in the field of education and teaching， and the active use of machine learning strategies such as neural network learning， evolutionary learning and reinforcement learning. It combines with knowledge to form a new learning mode. This paper will analyze and discuss the hybrid learning method based on artificial intelligence.
　　Key words：artificial intelligence; hybrid learning; teaching model
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