计算机应用技术专业群智慧课堂建设模式研究与实践.pdf

宁波职业技术学院学报投稿邮箱院灶遭贼责曾遭岳员远猿援糟燥皂圆园23 年第 6 期宁波职业技术学院学报允燥怎则灶葬造 燥枣 晕蚤灶早遭燥 孕燥造赠贼藻糟澡灶蚤糟圆园23年 12 月December袁 圆园23第 27 卷第 6 期灾燥造援27 晕燥援6收稿日期院2023-02-17基金项目院2021 年广东高职计算机教指委教育教学改革研究与实践项目野计算机应用技术专业群耶智慧课堂爷建设模式研究与实践冶渊JSJJZW2021028冤曰2021 年度广东省教育科学规划课题 渊高等教育专项冤野职业岗位视角下高职计算机应用技术专业群模块化课程体系构建研究冶渊2021GXJK515冤曰2021 年广东省高等教育学会职业教育研究会立项课题野1+X 证书制度背景下高职计算机应用技术专业群课程体系研究与实践冶渊GDGZ21Z003冤作者简介院石慧渊1983要冤袁女袁讲师袁硕士袁研究方向院大数据技术尧人工智能应用遥计算机应用技术专业群智慧课堂建设模式研究与实践石慧1袁2袁张娜1袁吴志锐1袁陈培辉1渊1.汕尾职业技术学院袁广东 汕尾516600曰2.汕尾市创新工业设计研究院 云计算与数据中心工程设计研究所袁广东 汕尾516600冤摘要院随着大数据人工智能技术尧5G 技术在教育教学中的广泛应用袁 教育教学领域正在向智能化方向发展袁但目前围绕高职专业群开展的智慧课堂建设并没有给课堂教学带来深层次的系统性变化袁不能适应教育技术的发展和未来社会需求的变化遥 以计算机应用技术专业群智慧课堂的建设模式为研究对象袁分析智慧课堂产生的时代背景袁确立专业群智慧课堂的建设目标袁研究智慧课堂的教学策略袁提出构建专业群智慧课堂生态的方法和路径遥 结果表明院通过建设野云+端冶信息化平台尧打造智慧课堂以创建育人新生态尧构建教学评价新体系能够较好地推动智慧课堂多场景常态化尧底层平台共享尧多模块差异化教学尧多模式智慧化应用遥关键词院智慧课堂曰 人工智能曰 专业群中图分类号院 G712文献标志码院粤文章编号院员远苑员原圆员缘猿渊圆园23冤园6-0046-05随着大数据人工智能技术尧5G技术的发展和未来社会需求的变化袁学习方式和学习手段也变得丰富多样1遥课堂教学正从数字化向智能化加速跃升袁这些都为突破精准化教学瓶颈袁实现野因材施教冶提供了历史机遇遥但由于课堂建设的复杂性尧不确定性及其内涵演变袁人工智能技术赋能课堂教学在空间融合尧主体协同尧环节汇通尧模式适配等方面有待认真探索和实践袁需从理论尧技术应用等方面开展系统化创新遥本文以广东省高职院校高水平专业群要要要野计算机应用技术专业群冶的课堂教学为例袁探索人工智能时代背景下袁构建专业群智慧课堂生态的方法和路径遥一尧智慧课堂的发展背景和内涵特征渊一冤智慧课堂的发展背景伴随着数字技术的发展及其外部环境变化的不确定性和复杂性袁教育领域传统的教学组织模式尧管理方法较难适应信息数字化背景下学习者对知识掌握的需求遥目前教育数字化转型注重即时互联尧信息共享和智能交互袁呈现出生态化尧平台化和智能化的趋势遥 野智慧教育冶的概念来源于IBM渊国际商业机器公司冤2008年提出的野智慧地球冶概念袁其中又以野智慧教室冶为典型代表遥大数据尧人工智能尧区块链等数字技术正塑造着智慧环境袁为构建野智慧教室冶提供了更多途径和工具遥智慧课堂本着野个性尧协同尧优化尧思维尧精准尧创新冶的原则袁搭建综合智能信息服务平台和管理系统袁打造数字化学习生态环境袁为师生提供丰富的交互式多媒体内容袁促进全场景融通袁从思想道德尧行动能力尧思维创造等方面提升受教育者的能力袁从而全面提升教育教学的灵活性和46圆园23 年第 6 期窑窑适应性2-3遥国内很多高校也陆续开展了关于智慧课堂的研究遥目前袁科大讯飞尧华为尧百度尧阿里巴巴尧腾讯等知名IT企业为高校提出了智慧课堂解决方案袁内容包括院在线教育平台搭建尧线上培训直播尧智能客服机器人等一站式教培平台搭建及营销解决方案曰AI培训教练尧软件定制尧助教机器人尧智能阅卷等多种辅助教学工具遥清华大学尧武汉大学尧大连理工大学尧中山大学尧广东技术师范学院尧广东工业大学等一批重点院校也开始建立基于AI技术的智慧课堂遥但是袁职业院校对智慧课堂的应用及研究却非常少遥以中国知网为数据获取平台袁以野智慧课堂冶为题名或关键词进行检索袁有3405篇学术论文曰以野智慧课堂冶和野职业教育冶为题名或关键词进行检索袁仅109篇学术论文袁而围绕专业群开展智慧课堂建设的论文更是少之又少遥而且这些论文大多停留在智慧课堂的认识层面上袁只是介绍智慧课堂在职业院校实施的必要性袁从概念层面介绍了人工智能技术在教学资源整合中的应用遥本文围绕野计算机应用技术专业群冶的课堂教学开展智慧课堂的构建与实践研究袁具有一定的实践和现实意义遥渊二冤智慧课堂的内涵特征在教育领域积极推进素质教育和课程改革的背景下袁特别是云计算大数据尧人工智能物联网尧5G等新一代信息技术在教学中被广泛应用袁智慧课堂成为促进教育教学改革的有力推手遥智慧课堂离不开野智慧冶袁传统的野智慧冶包含对事物和环境的感知尧理解尧分析尧辨别尧记忆等能力袁最终体现为解决问题的能力遥智慧课堂指的是利用网络尧通信尧云计算大数据尧人工智能等信息技术构建的辅助教学的环境袁可以提高教学效果遥丰富多样的信息化手段的应用能更好地服务课堂内的教学和管理袁有效提高学生的学习兴趣和参与度袁促进师生在课堂上的互动袁还能提供各种便捷的教学辅助分析功能袁比如考勤尧互动尧学情分析尧评估等4遥具体来说袁智慧课堂的特点体现在以下4个方面遥 渊1冤智能内容院包括丰富的交互式多媒体内容的准备尧交付和分发遥 渊2冤智能互动和参与院包括学生之间的互动尧师生之间的互动袁以及课堂上学生的参与遥 渊3冤智能评估院包括对学生学习和测验的评估袁以及对教师讲课质量的评价和反馈遥 渊4冤智能物理环境院包括智能教学和学习辅助工具等遥因此袁人工智能时代智慧课堂也提出了对智慧型人才的需求遥二尧专业群智慧课堂建设的目标和思路从学生培养的角度袁以知识为导向转向以智慧为导向的培育观袁代表了人工智能时代对智慧型人才培养的必然需求5遥智能化技术和教育思维高度融合的智慧课堂袁正以不可逆的趋势使得野教冶和野学冶关系发生深刻变革遥高职院校要着眼于教育信息化这一先进教学理念对提升教育教学质量的巨大推动作用袁在结合学校实际情况的基础上袁确立以现代教育技术为手段促进学校教育教学质量大发展的目标遥在此背景下袁专业群积极探索和开展智慧课堂建设袁开展校企合作袁引进智慧课堂管理系统袁在相关专业试点智慧课堂教学袁是现代化职业教育改革的重要手段和方法遥计算机应用技术专业群内主要有计算机应用技术尧网络技术尧软件技术尧大数据技术尧人工智能技术应用等专业遥专业群内相关专业与智慧课堂建设的信息技术密切相关袁这也给推进专业群智慧课堂建设带来一定的便利遥专业群的智慧课堂建设应立足于不断变化的时代背景袁立足智慧课堂的理论基础和内涵特征袁探索人工智能背景下课堂教学的升级和发展袁构建计算机应用技术专业群智慧课堂的教学模式和实施策略遥笔者通过分析2022年全国野双高计划冶专科渊高职冤院校及专业的建设目标袁发现院很多专业的建设目标中提到野借助智能化技术手段开展课堂教学和教学方法改革冶遥智慧课堂的构建与实践能充分发挥信息技术的优势袁助力信息时代以学生发展为中心的人才培养体系构建袁服务专业群相关野金课冶优质资源的广泛共享袁以信息技术创新教学方法和推动教学模式改革遥通过智慧课堂的建设袁推进专业群的课堂从以下方面进行改革和提升教育质量院教学策略数据化尧学生学习个性化尧教学手段协同化尧测试评价过程化尧交流互动立体化尧资源获取便利化尧情景感知真实化尧学习途径泛在化尧技术支持信息化遥构建以数字化尧研究性学习为特征的新型课堂教学形态袁促进大数据模式下多维度尧多主体尧可量化的教学评价新体系构建袁创建泛在教学空间充分利用信息技术的育人新生态遥通过智慧课堂建设袁促进学生深度学习行为的形成和自学能石慧等院计算机应用技术专业群智慧课堂建设模式研究与实践47宁波职业技术学院学报投稿邮箱院灶遭贼责曾遭岳员远猿援糟燥皂圆园23 年第 6 期力的提高袁增强学生的基本知识掌握能力尧理论结合实践的能力和知识运用的能力袁提升学生对计算机应用行业的认同感和师生的信息素养袁提高学生对智慧课堂技术平台的体验感和智慧课堂教学参与的活跃度遥三尧智慧课堂的构建与实践渊一冤智慧课堂体系构建智慧课堂建设袁首先需要有课堂信息化平台和资源做支撑袁在信息化平台建设的基础上袁基于数据分析与评价推进个性化精准教学内容推送袁对获取的数据进行信息再加工和知识重构袁借助网络和多媒体技术通过教学终端进行个性化智慧输出袁利用大数据人工智能技术共同推进智慧课堂教学的全学科尧常态化应用遥在整体规划的基础上袁开展基于导学案的自主学习袁激发学生学习的自主性和主动性遥信息化教学范围从课中向课前尧课后延展袁对备课尧上课尧作业尧考试等数据进行全程采集袁即时进行数据分析尧个性化推荐尧精准定位袁以线上线下交互实现全场景下的因材施教袁不断深化基于数据的智慧教学6-7遥专业群的智慧课堂更要充分发挥信息技术的优势袁以智慧教室尧数字图书馆等推进教学环境整体改造袁全面打造野云+端冶一体化泛在教学空间袁承载教学内容尧教学方法尧教学评价等各方面的系统性重塑遥通过建立野智慧课堂多场景常态化冶野底层平台共享冶野多模块差异化教学冶野多模式智慧化应用冶的课堂建设模式8-9袁提高计算机应用技术专业群人才培养质量袁为本地计算机应用行业提供优秀的人才袁促进本地以人工智能为代表的新一代信息技术的发展遥智慧课堂建设结构如图1所示袁智慧课堂主要由三大主体构成院信息化平台尧育人新生态尧教学评价新体系10-11遥 渊1冤信息化平台院利用云计算尧大数据尧人工智能12尧物联网尧网络技术建设野云+端冶信息化建设平台袁这是支撑智慧课堂建设的基础遥引入智慧野云冶服务袁建立课程资源管理库袁提供线上课程袁拓宽教学空间袁为教学科研提供稳定的网络通讯能力尧运算能力尧数据管理能力和软硬件资源稳定的协同控制服务遥学生尧教师尧管理者再通过各种智能教学终端进行知识和信息的交互遥 渊2冤育人新生态院通过教学策略数据化尧学生学习个性化尧教学手段协同化尧测试评价过程化尧交流互动立体化尧资源获取便利化尧情景感知真实化尧学习途径泛在化尧技术支持信息化等手段打造智慧课堂袁创建育人新生态遥 渊3冤教学评价新体系院构建多维度尧多主体尧可量化的智慧教学评价新体系遥在信息化平台尧育人新生态尧教学评价新体系这三大主体构成基础上袁通过智慧课堂管理软件和工具加强课堂管理袁通过数字化工具灵活调整教学策略袁对教学评价进行即时反馈袁师生之间进行全方位立体化交流和互动袁及时更新教学图 1智慧课堂建设结构教学评价新体系构建教学评价新体系多维度多主体可量化打造智慧课堂袁创建育人新生态教学策略数据化学生学习个性化教学手段协同化测试评价过程化育人新生态信息化平台交流互动立体化资源获取便利化情景感知真实化学习途径泛在化技术支持信息化建设野云+端冶信息化建设平台云计算大数据人工智能物联网网络技术智慧课堂安全智慧课堂管理软件和工具48圆园23 年第 6 期窑窑学全过程动态数据进行采集尧存储和分析袁教师能全面了解学生学情并动态调整教学思路和教学行为13-14遥1.课前探索课前活动以启发式自主学习为主袁以KerasMNIST手写数字识别为例袁依托智能化教学平台袁教师推送课前学习资源袁学生进行资料收集尧课前预习袁以小组互动形式袁引导学生探究式学习袁让学生提前了解相关任务和项目背景及主要的技术手段和方法袁启发学生思考袁明确学习目标遥教师进行有针对性的课前辅导尧答疑袁并根据学生的预习情况为后续的教学做好安排遥教师作为课堂的组织者和引导者袁通过创设活动情境和探究条件袁启发学生自主发现和提出问题袁引导学生学会学习和创新思维遥2.课中教学围绕深 度学习技 术在图片 分 类中的 应用要要要Keras MNIST手写数字识别典型应用案例袁按照获取数据尧平台安装尧手写数字识别重点展开教学袁强化学生对数据获取尧数据分析的掌握袁学会搭建深度学习平台对图片格式的数据进行处理和分析遥教师在案例分析和步骤讲解的教学过程中通过即时互联环节袁针对深度学习手写数字识别相关的关键词进行实时搜索袁如院深度学习尧神经网络尧图片识别尧手写数字识别等遥在对学生随机提问中进行关键词提取及搜索结果总结遥学生领取实训任务袁以项目分组形式开展课堂实训和合作探究袁促进学生知识的获取重构和实践技能的练习提升遥教师积极引导学生开展合作学习和交流协作袁引导并鼓励学生通过提问尧演讲尧辩论等形式主动学习袁提升学习的能力袁使课堂更加高效尧学习更加有趣尧教学更加精准遥教师利用智慧课堂的信息监测工具实时监测学生在课堂上的动态学习过程袁包括学生的自主学习情况尧小组交流协作和探究情况遥利用智慧课堂的数据分析功能对学生学习过程中产生的信息浏览尧点评讨论尧投票反馈尧作业练习等数据进行记录和分析袁灵活调整教学资源和策略15遥以人机交互探索利用智慧课堂的智能学具尧智能学伴尧智能助手加强教与学主体间的有效互动和协同袁促进信息交互和个性化服务袁引导学生实现高层次的学习发展遥3.课后拓学教师在智慧课程平台发布测试题袁学生利用资源袁向学生进行资源的智能个性化推送遥智慧课堂通过构建课堂信息化环境尧基于数据进行学习分析与评价尧构建学科智慧课堂教学模式袁实现精准教学袁促进因材施教遥在如今信息爆炸时代袁安全性尧易用性也成为校方选择和建设智慧课堂系统的关键遥而安全尧稳定尧高质量的网络直播互动教学模式构建更是重中之重袁野安全云课堂冶在智慧课堂的建设中也不容忽视遥渊二冤智慧课堂教学实践在智慧课堂的实践中发现袁大数据尧人工智能赋能的智慧课堂能够构建交互式尧一体化的智能教学平台袁同时提供教学资源服务尧教学交互尧过程性评价等功能的智慧课堂建设能促进因材施教遥下面以计算机应用技术专业群中大数据技术专业Python深度学习综合实训课程的深度 学 习 技 术 在 图 片 分 类 中 的 应 用要要要KerasMNIST手写数字识别为教学案例进行说明渊教学过程如图2所示冤遥该案例教学共需要6个学时袁分别围绕相关技术概念尧平台安装尧手写数字识别展开教学遥智慧课堂智能化教学平台能够对教图 2野智慧课堂冶教学过程教学过程教学活动组织模块技术支持项目驱动课前探索情景感知计划导入即时互联合作探究开放拓展智慧评价课中教学课后拓学设计执行检验优化拓展提升教学预设创设情境收集资料提供情境思考优化作业反馈多元评价反馈调控案例分析步骤讲解项目实训课中小测分组讨论总结点评分屏互动认知工具实时监测展示分享靶向修正投票自省石慧等院计算机应用技术专业群智慧课堂建设模式研究与实践49宁波职业技术学院学报投稿邮箱院灶遭贼责曾遭岳员远猿援糟燥皂圆园23 年第 6 期Research and Practice on the Construction Mode of Smart Classroom for ComputerApplication Technology Specialty GroupSHI Hui1袁2袁 ZHANG Na1袁 WU Zhirui1袁 CHEN Peihui1渊1.Shanwei Institute of Technology袁 Shanwei 516600袁 China曰 2.Cloud Computing and Data CenterEngineering Design Institute袁 Shanwei Innovative Industrial Design Institute袁 Shanwei 516600袁 China冤粤遭泽贼则葬糟贼院 With the widespread application of big-data artificial intelligence technology and 5G technology ineducation and teaching袁 the field of education and teaching is developing towards intelligence.However袁 thecurrent construction of smart classrooms around vocational specialty groups has not brought profound andsystematic changes to classroom teaching袁 which is not suitable for the development of educational technologyand changes in future social needs.The article takes the construction mode of smart classroom in the computerapplicationtechnologyspecialtygroupastheresearchobject袁analyzesthehistoricalbackgroundoftheemergence of smart classroom袁 establishes the construction goals of smart classroom for the specialty group袁studies the teaching strategies of smart classroom袁 and proposes methods and paths for constructing the smartclassroom ecosystem in the specialty group.The results indicate that building a野cloud+end冶 informationconstructionplatform袁creatingsmartclassroomstohaveanewecosystemforeducatingstudents袁andconstructing a new teaching evaluation system can effectively promote the normalization of multiple scenarios袁sharing of underlying platforms袁 differentiated teaching of multiple modules袁 and intelligent application ofmultiple modes in smart classrooms.运藻赠憎燥则凿泽院 smart classroom曰 artificial intelligence曰 specialty group渊责任编辑院程勇冤智慧课堂终端完成测试袁归纳总结项目的总体实验步骤和技术手段与方法遥教师通过智慧课堂的多元评价和反馈调控功能对学生的预习测评尧随堂练习和课后作业完成情况进行分析袁打造智慧评价平台袁同时基于数据开展教育诊断尧以评促学尧以评促发展袁创设数字化学习生态环境袁以利于根据学生实际做好教学设计尧决策和指导遥参考文献院1 光飞.新职业发展与高职教育智能化转型J.黑龙江高教研究袁2023渊1冤院144-149.2 李逢庆袁王政袁尹苗.智慧课堂的嬗变与趋向J.现代教育技术袁2021渊9冤院13-19.3 刘邦奇.智慧课堂生态发展院理念尧体系构成及实践范式院 基于技术赋能的智慧课堂理论与实践十年探索J.中国电化教育袁2022渊10冤院72-78.4 王天平袁闫君子.智慧课堂的概念诠释与本质属性J.电化教育研究袁2019渊11冤院21-27.5 王星袁刘革平袁农李巧袁等.智慧课堂赋能学生智慧的培育机制院内在机理尧结构要素与联通路径J.电化教育研究袁2021渊8冤院26-34.6 刘邦奇.智慧课堂的发展尧平台架构与应用设计院从智慧课堂 1.0 到智慧课堂 3.0J.现代教育技术袁2019渊3冤院18-24.7 刘细发.野智慧课堂冶环境下的高职教学策略探析J.职教论坛袁2018渊12冤院57-62.8 童慧袁 杨彦军.基于多模态数据的智慧课堂教学互动研究J.电化教育研究袁2022渊3冤院60-68.9 吴军其袁吴飞燕袁张萌萌袁等.多模态视域下智慧课堂协作学习投入度分析模型构建及应用J.电化教育研究袁2022渊7冤院73-80袁88.10 温彤.基于学习性评价的智慧课堂质量评价体系研究J.教学与管理袁2020渊27冤院116-120.11 余华明袁龙建佑.基于专业教学资源库的智慧课堂构建尧实施和评价J.中国职业技术教育袁2018渊8冤院57-62.12 李昕昕袁赵春袁严张凌.基于云端人脸识别技术的智慧课堂框架研究J.实验技术与管理袁2020渊6冤院172-175.13 张玲袁刘家瑞袁杨翠友.现代学徒制培养模式下智慧课堂的构建与案例分析J.职业技术教育袁2017渊5冤院41-45.14 张玮.基于深度学习的智慧英语课堂设计J.教育学术月刊袁2019渊10冤院99-104.15 李美凤袁何飞.智慧课堂中的野练习要反馈冶环节教学行为分析院 基于 19 节省级一等奖数学课例的视频分析J.现代教育技术袁2019渊6冤院62-68.50