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基于人工智能的區(qū)域教育模式與教學(xué)數(shù)據(jù)閉環(huán)研究
上海市普陀區(qū)教育學(xué)院 郭政 2020/9/15 8:18:44
（接上頁(yè)）教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)的智能化評(píng)估形成“優(yōu)化建議”，反饋給教育者和受教育者進(jìn)行選擇和修正，借助教育環(huán)境達(dá)到最佳效果，形成一種“閉環(huán)”的教、學(xué)模式。
綜上所述，我們需要進(jìn)一步的解決以下幾個(gè)問(wèn)題：
1、改變傳統(tǒng)教學(xué)中的單純教的課程設(shè)計(jì)方法，應(yīng)該針對(duì)學(xué)習(xí)者的實(shí)際情況去設(shè)計(jì)教學(xué)流程。這樣的流程是根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程的反饋信息選擇不同的素材策略并且進(jìn)行不斷修正的；
2、針對(duì)學(xué)習(xí)者自我需求不明確的困惑，必須改變?cè)瓉?lái)的靜態(tài)資源庫(kù)（海量素材倉(cāng)庫(kù)）功能，通過(guò)實(shí)時(shí)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，有選擇的推送學(xué)習(xí)素材，提高學(xué)習(xí)效率和效果；
3、建立基于人工智能和大數(shù)據(jù)采集的教學(xué)數(shù)據(jù)閉環(huán)，通過(guò)實(shí)時(shí)評(píng)估算法跟蹤教育者和學(xué)習(xí)者的教、學(xué)過(guò)程，優(yōu)化現(xiàn)代教育教學(xué)實(shí)施路徑。使信息化效益最大化，投入和產(chǎn)出得到很好的協(xié)調(diào)。區(qū)域教育現(xiàn)代化將為上述問(wèn)題的解決提供有效的促進(jìn)作用。
三、人工智能技術(shù)在智慧教育中的應(yīng)用
隨著教育現(xiàn)代化和信息技術(shù)的快速發(fā)展，基層信息化校園建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段，智慧校園和智慧教室項(xiàng)目大量出現(xiàn)。許多教育研究者所關(guān)注的焦點(diǎn)，也都開(kāi)始轉(zhuǎn)向“智慧化”應(yīng)用研究方向�，F(xiàn)階段的智慧教育正朝著智能化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化、泛在化等方向發(fā)展，已成為當(dāng)前國(guó)際社會(huì)教育信息化推進(jìn)過(guò)程中的重要發(fā)展戰(zhàn)略和長(zhǎng)期任務(wù)。
智慧教室是目前基層學(xué)校大量投資建設(shè)的一種教學(xué)環(huán)境，從目前的應(yīng)用功能定位來(lái)看，大多數(shù)的智慧教室還是立足于教學(xué)手段和教學(xué)資源獲得的多樣化方面。智慧校園則是目前基層學(xué)校中大量投資建設(shè)的一種教學(xué)管理平臺(tái)，從目前的應(yīng)用功能定位來(lái)看，多數(shù)的智慧校園還是立足于教學(xué)行政管理、教學(xué)資源管理、教學(xué)信息管理等等方面。
四、對(duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用的再分析
在智慧教育中應(yīng)用人工智能技術(shù)，形成教學(xué)數(shù)據(jù)的閉環(huán)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一種非常有用的學(xué)習(xí)形式。王楓博士認(rèn)為，自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎就像一個(gè)大腦，它是以前期積累的內(nèi)容以及學(xué)生大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，再通過(guò)后臺(tái)算法，為學(xué)生推薦最有價(jià)值的知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題，最大限度地提高學(xué)習(xí)效率，真正做到因材施教。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)就是能夠根據(jù)學(xué)生的不同情況進(jìn)行“自動(dòng)適應(yīng)”，然后給出學(xué)生最適合他的學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)不同學(xué)生的情況，可能會(huì)推送不同的題目或者視頻等內(nèi)容。在這種推送的背后所隱藏的，是大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)在教育層面的深度應(yīng)用。
從現(xiàn)代教育理念出發(fā)，教育中的“教”和“學(xué)”，已經(jīng)不再是相對(duì)孤立的兩個(gè)方面了。根據(jù)工業(yè)自動(dòng)化控制理論，“把控制系統(tǒng)輸出量的一部分或全部，通過(guò)一定方法和裝置反送回系統(tǒng)的輸入端，然后將反饋信息與原輸入信息進(jìn)行比較，再將比較的結(jié)果施加于系統(tǒng)進(jìn)行控制，避免系統(tǒng)偏離預(yù)定目標(biāo)。”。所謂反饋原理，就是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來(lái)進(jìn)行控制，即通過(guò)比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。
在教學(xué)實(shí)踐中，如果將反饋控制的思想引入其中，從而將教學(xué)過(guò)程看作為一個(gè)“反饋控制系統(tǒng)”。將教和學(xué)的活動(dòng)假設(shè)為“被控過(guò)程”，教學(xué)設(shè)計(jì)方案是“控制器”，教師和學(xué)生充當(dāng)“執(zhí)行器”角色。在教和學(xué)的過(guò)程中，采集教師教學(xué)過(guò)程和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的各種“數(shù)據(jù)”，與設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)計(jì)劃進(jìn)行比較，產(chǎn)生以“教”和以“學(xué)”為核心的“偏離情況”。在這樣的教學(xué)反饋控制系統(tǒng)中，針對(duì)被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性和控制目標(biāo)制定切實(shí)可行的教學(xué)實(shí)施修正方案，建立科學(xué)合理的教學(xué)考核措施，能夠?qū)崟r(shí)反映出實(shí)際的教學(xué)效果。
五、基于人工智能應(yīng)用的區(qū)域教育生態(tài)環(huán)境探究
構(gòu)建區(qū)域教育生態(tài)系統(tǒng)的核心，應(yīng)該是教育資源分配的均衡化以及相適應(yīng)的教育教學(xué)環(huán)境和績(jī)效評(píng)估條件的優(yōu)化配置。這不僅僅取決于區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)之間物質(zhì)、能量的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化，而且還包含著各教育系統(tǒng)內(nèi)部有效運(yùn)作時(shí)的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。教育理念和教育技術(shù)的快速發(fā)展，伴隨著教育信息化技術(shù)的進(jìn)步和普及，構(gòu)建績(jī)效理念下區(qū)域教育信息化生態(tài)環(huán)境建設(shè)是當(dāng)今教育現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路。教育信息化生態(tài)環(huán)境是建立在媒體資源的教學(xué)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為基本架構(gòu)的多元化環(huán)境體系。人工智能技術(shù)和手段在教育領(lǐng)域的跨界應(yīng)用，則可以解決不同學(xué)校之間的教育資源不均衡、消除學(xué)校“信息化建設(shè)”中可能產(chǎn)生的“信息孤島”現(xiàn)象，“師資”的均衡問(wèn)題是“人工智能應(yīng)用”試圖解決的重要特征之一。
在生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)中，需要思考以下方面的內(nèi)容：
1、 基于學(xué)習(xí)者的應(yīng)用需求分析
在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，提倡以學(xué)習(xí)者為中心的理念，這是正確的。但是這并不意味著就是將海量的資源推送到“學(xué)習(xí)者”面前，供其選擇、使用、滿(mǎn)足要求。因?yàn)閷?duì)于大部分的大學(xué)以下學(xué)歷，非重點(diǎn)學(xué)校少數(shù)“尖子學(xué)生”之外的情況，大量的“學(xué)習(xí)者”并不清楚自己要學(xué)什么、怎樣學(xué)、學(xué)習(xí)效果如何。面對(duì)“海（未完，下一頁(yè)）
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