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中职人工智能课程微课设计与应用

2022-02-18谢逸可秦婵婵李凌云

科教导刊·电子版 2022年34期
关键词:人工智能知识点微课

谢逸可,秦婵婵,李凌云

(贵州师范大学,贵州 贵阳 550000)

0 引言

人工智能发展至今,已经经历了三次发展热潮。与前两次热潮不同,本次人工智能研究呈现新的特征,即人工智能技术走出实验室,与传统产业和工业紧密相连[1]。与此同时,在2020年初,中国国家教育处职成司也颁布了《中等职业院校信息技术课程标准》。在中职信息技术新课标中,《人工智能初步》被纳入中职学生信息技术课程的必修模块。由此可见,我国也正在积极地推进中等职业教育人工智能人才的培养。相关文件的颁布也引领新时期人工智能技术在中职学校的发展方向和教育方向。这意味着也亟需一批优质的、适合中职学生的人工智能课程资源。

1 中职人工智能课程现状分析

1.1 中职人工智能课堂问题及解决方法

在中职阶段应用的人工智能课程,需要充分的考虑中职学生的兴趣、学习能力和学习风格等等因素,还需要综合该学科所具有的特性,这样才能更好地落实人工智能教育责任。

现在大部分中职开设的人工智能课程多以理论知识的讲授为主,课堂较为枯燥,很难吸引学生注意力。由于在中职开展人工智能课程本身具有的难度以及人工智能课程的特点,大量的抽象的理论知识,使学生较难理解,教师的教学方法也比较单一,很难吸引学生的注意力,学生学习效率下降,形成恶性循环。这时就可以在课堂中引入微课,用视频演示来让学生较直观的学习抽象的知识。变化的教学方式也可以提起学生的学习兴趣,引入微课也可以减轻教师在课堂中的教学压力。

传统课堂信息较闭塞,学习资源有限。学生在学习过程中只能通过学校下发的课本和配套练习册来学习知识。但是在教育信息化的今天,学生仅仅通过学习课本上的知识是远远不够的。学校和老师要尽可能地为学生提供更广泛的知识、更多样的教学方法,尽量为学生拓宽知识的边界。

1.2 中职人工智能课程微课资源的需求

如前文提到的,不仅仅是中职学生自身的学习风格适合加入微课这一新的教学模式,微课也有助于教师对中职学生实施分层教学,由于中职学生知识技能掌握程度参差不齐,老师在课上也无法照顾到所有学生的学习进度,那么微课的可重复性,可以方便学习进度慢的学生通过对微课视频的反复观看来习得所需掌握的内容;而对于学习成绩较好且想要进一步提高的学生,可以在完成课上需要掌握的知识后,通过微课视频学习拓展内容。

在中职课堂中,传统的教学模式、价值取向和教学目标逐渐不能满足中职生个性化的学习需求和当前的时代需要,尤其是中职信息技术专业课课堂的教学面临着极大挑战,极大地影响了教学质量与学习效果,而随着信息技术发展诞生的微课教学模式,为中等职业学校的课程教学改革提供了新的契机,在中职课堂中注入一股新的活力,这对中职学生的知识掌握有很大的帮助。

2 中职人工智能课程微课的设计与应用

课程前期准备内容主要有:充分了解学情、设计微课教案脚本、制作PPT、录制微课并进行后期剪辑。一是充分了解学情,主要是了解中职生现在达到的学习水平,学习态度和对于人工智能课程学习的兴趣,以及人工智能课程在中职的教学现状。然后收集准备教学用到的视频素材、进行知识拓展所需的其他文件等。主要是微课教学要素,在准备时需要充分考虑教学内容、重点难点、教学方法以及课程思政的融入与实现等。

2.1 课程设计阶段

2.1.1 微课设计原则

微课所需的时长一般较短,最长不宜超过十分钟。可以通过学习者的年龄特征,所读年级和学科情况来确定微课所需时长;由于各个年龄段的学习者学习专注时间有所不同,因此对于中职学习者,学时长度在5-8分钟的微课视频最为符合。另外,微课时长可以根据知识点的难易程度进行适当的调整,针对课程关键点、重难点以及学生学习难度较大的部分知识,可适当调整微课时长,但最长不宜超过十分钟。

一个微课视频应只讲授一个知识点或者技能点。因此每一节微课的内容可以是碎片化的知识,并且每节微课与微课之间的知识点可以不形成连贯的知识体系。一节微课的主题内容要围绕某一知识点展开详细讲解,可以选择与本节的重点、难点或者易错点等等,但是不能将整堂课的知识全部浓缩到一个微课视频中。

在微课视频中设计添加交互。与一般课堂不同,微课更要求学生具有一定的自主学习的能力和自制力,这时可以通过以添加有效交互的方式来帮学生提高注意力[2]。

2.1.2 微课设计流程

微课与实际线下课堂教学一样,都需要设计方案,但是流程与课堂教学设计流程有着较大的区别。首先我们需要进行学情分析,充分了解中职学生现有的学习水平,学习风格以及对本门课程的意见等;然后进行教学内容的分析,根据中职信息技术新课标来选取合适的教学内容,明确所选内容的重难点,设置合理的教学目标;接下来进行教案的编写和设计脚本,微课脚本可以帮助老师在录制微课视频时规避一些口头表达上的错误;至此微课的前期工作就已经准备完成了,接下来就可以开始进行微课的录制,录制完成后一些录制中的问题以及微课需要添加的字幕等可以通过后期剪辑制作完成;最后就是反复观看微课,找出问题,对微课进行修改和完善,此过程可以请其他老师观看,询问他们的意见。具体流程如图1所示。

图1 微课制作流程图

2.1.3 微课制作方法

微课的拍摄及录制方法多种多样,这里主要选用的是屏幕录制的方法来录制微课视频。目前市面上有多种可用于微课制作的电脑软件,例如focusky、CamtasiaStudio、万彩动画大师和爱剪辑等软件。其中 focusky可以做出3D缩放、旋转的效果,也有很多精美的模板,可以美化我们的微课视频同时有效吸引学生注意力,Camtasia Studio具备了屏幕录制功能,受到大众的认可与广泛应用。这几款软件的功能完全能够满足我们微课制作的需求。

2.1.4 在微课中融入课程思政

思想政治工作是学校各项工作的生命线。陈宝生部长指出,全面推进高校课程思政建设,是落实习近平总书记关于教育的重要论述的关键举措[3]。人工智能初步这门课程拥有理工科的共同学科价值观,主要包括:科学理性、科学民主、求真求实、追求真理、尊重客观规律、提倡团结协作等,而这些价值观又与大部分的当代社会主义核心价值观有着天然吻合之处[4]。因此,在制作微课时,教师需要思考如何发掘课程知识点中可以融入课程思政建设的切入点。比如,在设计人工智能发展历程的微课教案时,老师讲授人工智能的发展史,通过向学生介绍各国为在人工智能领域抢占制高点颁布的政策,举例中国在该领域取得的成就,来培养学生爱国精神并让学生体会创新意识的重要性。

2.2 微课教学设计案例

微课类型:讲授型。

制作方法:Camtasia,focusky PPT。

教学内容:第一章什么是人工智能。

教学重点:了解人工智能的发展历史。

教学难点:引导学生理解人工智能概念,了解人工智能的应用领域。

教学目标:(1)知识与技能目标。学生理解什么是人工智能,了解人工智能的发展历史以及人工智能的应用;

(2)过程与方法目标。学生可以理顺人工智能发展脉络,了解其实践运用价值;

(3)情感态度与价值观目标。培养学生自主学习的能力;感受人工智能的神奇作用,激发学生对人工智能技术的求知欲;培养学生的创造意识和爱国精神。

教学过程:

导入:首先播放关于人工智能的电影《I Robot》,观看完成后抛出问题:什么是人工智能?

【设计意图】视频导入,让学生直观的了解这节课的学习内容,引起学生学习兴趣。提出问题,以此引起学生注意和思考,引出新课题。

新知讲解:首先对什么是人工智能这一问题进行提问,学生回答完毕后进行补充完善。接着给学生展示讲授1997年“更深的蓝”战胜卡斯帕夫。展示完成后提出问题,“深蓝”存储了一万多局棋局,下一步棋可以从很多方案中选出一个最佳方案,这些功能是他自身具备的吗?然后打开中国象棋游戏,带领学生体验与计算机博弈。

【设计意图】通过对“深蓝”的学习,引起学生思考,树立正确的科学技术体应用观,验博弈乐趣。

拓展应用:实际上人工智能的应用领域非常广泛,大家可以开动脑筋想一想,在我们日常生活中,哪些产品应用了人工智能技术呢?学生积极回答,老师进行补充。例如:机器翻译、图像识别和文字识别等。

【设计意图】了解人工智能的研究和应用领域。

小结:通过刚才的学习,我们对人工智能已经有了一定的了解。人工智能还不能完全代替人类,随着科技进步,未来会有什么样的情景呢?

【设计意图】进一步激发学生学习本课的兴趣,培养学生的想象力。

2.3 课程应用阶段

2.3.1 课前自主学习阶段(课前预习型微课)

《人工智能初步》第一章以理论知识为主,主要包括人工智能的发展历史、新一代人工智能和人工智能的应用。此时教师可以采取翻转课堂的形式来传授给学生知识。因为本文理论知识较多,也较为简单、好掌握,让学生们在上课之前通过对理论知识的自主学习便可基本了解,然后再在课堂上测试他们对理论知识的熟悉度;课堂上根据教师安排的作业,学生及时查漏补缺,教师为他们答疑解惑。这不但大大提高学生课堂上学到的知识的质量,还可以提高他们独立阅读的能力。而且,为了保证在课堂中应用微课的有效性,也为了使学生们保持对微课这一学习模式的兴趣。

每门课程的第一节课对学生学习这门课程的兴趣至关重要。第一章节的微课设计更应该突出微课短小精悍的特点,并着重设计内容的趣味性。可以在微课视频中加入《I Robot》等科幻电影片段,提高学生学习兴趣,让他们最直观且快速的了解什么是人工智能。

2.3.2 课堂实施阶段(课中重难点微课)

除了在课前应用微课进行课前学习,微课还可以作为课上的辅助工具,帮助老师向学生直观且简洁的讲授本节课重点或难点。例如,当给学生们讲述人脸识别技术和人工智能的运用时,教师便可利用微课视频给同学们举例机场安检入口的人脸识别画面,从而让抽象性的知识更加形象化;当学生们看到完微课影片后,指导他们找出自己的问题并表达自己的观点认识。相对于课前学习型微课,在本阶段应用的微课主要是发挥了课堂引导和课中教学的作用,并通过微课来保证展示内容的高效性。在课堂中使用微课来提升课堂教学的多样性,提高学生的学习兴趣,进而提高学生对于学习内容的理解与认识。

2.3.3 课后认知阶段(课后巩固型微课)

微课资料不同于传统课堂教学,因为课堂教学时间有限,老师只能讲述一次知识点,但微课资料却是永远有效的,可进行多次播放。在课后复习中,学习者还能够继续通过微课学习完成对模糊知识点的巩固复习,或者对于课堂上还没有了解的问题,在课后还能够通过观看微课教学而习得知识点。使用在本阶段的微课也可以配套几道练习题,让学生在观看完之后马上进行对知识点的掌握程度做出反馈,这样既可以培养学生自主学习的习惯,也可以让老师及时收到学生反馈,适当调节教学进度。

3 结语

通过研究发现,微课这一教学模式比较符合中职学生的认知规律,近年来,随着教育信息化技术的普及,微课作为一种教学模式也受到了越来越多学校的重视,且这一教学模式也在发展中逐渐成熟。通过运用这一模式可以提高教师自身的专业素养和工作效率以及学习者的学习技能和学习兴趣。由于目前社会普遍对中职学生存在偏见以及中职学生本身的学习基础不佳,因此他们整体对于学习的自信心不足,导致无法对学习产生兴趣。要消除这一问题还需要多方共同努力。中职教育作为国家教育体系中不可缺失的一个重要环节,为国家培养了众多优秀的实用型人才,可见学习成绩并不是唯一的评判标准,我们也要加强中职学生的职业能力与岗位能力。通过变革教学模式,革新教学方法,来提高中职学生的独立认知意识和解题技能[5]。

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