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面向6G的智慧教学环境下大学生深度学习策略

2022-02-28陕西理工大学教育科学学院王祎宋维虎

内江科技 2022年11期
关键词:学习者深度智慧

◇陕西理工大学教育科学学院 王祎 宋维虎

近年来,以5G为代表的新一代信息技术日益发展成熟,6G与教育的融合应用愿景也打开了启程。教学与学习多样化需要,对信息技术与通信网络的灵活性和智能化也提出了更高的要求,因此面向6G的智慧教学环境也是迭代的需要。本文分析了目前大学生深度学习存在的问题,提出面向6G的智慧教学环境下大学生深度学习策略,旨以促进大学生的全面发展。

2019年以来,芬兰、韩国、日本、美国、欧盟等国家均已启动6G研发,全球主要国家和地区都开启了6G的研究和战略布局。我国从2019年6月工信部成立了6G推进组IMT-2030,同年8月华为公司成立6G研发实验室,11月全面布局和推进6G的研究工作,2021年6月IMT-2030发布了第一版6G愿景和需求的白皮书。随着6G的研究起步和互联网技术与教学的进一步融合,面向6G的智慧教学环境的研究应用也成为热点。

1 面向6G的智慧教学环境与深度学习概述

(1)6G的概念及特点。6G是第六代移动通信系统的缩写,是继5G之后的最新一代移动通信。6G主要有以下特点:①6G的数据传输速率更快。6G的传输能力可能比5G提升100倍;②网络延时更低。网络延迟从毫秒级降到微秒级[1];③覆盖范围更广。连接空天地,实现深度覆盖、密集连接形成天地协同覆盖一体化绿色网路[2];④安全性更强。高速率的传输速度更不容易出现传输过程中信息泄露和异常程序侵入等问题。在未来,6G将更加侧重于以人类个性化需求为中心,回归到人们所关注的生活、环境和精神层面等各方面要求[2]。

(2)深度学习的概念及特点。对于深度学习(Deep Learning)的研究可追溯于1976年Ference Marton 和Roger Saljo提出的深度学习和浅层学习。总的来说,深度学习是一种主动的、批判性的学习方式,也是实现有意义学习的有效方式[3]。教育领域中的深度学习是指学习者经过主动思考,解决情境中具体问题的学习过程。深度学习掌握的不仅是知识与技能,更能深化理解知识之间的联系、内涵,从而引发其高阶思维体验。深度学习具有以下特点:首先是注重对知识的批判理解:深度学习在浅层次的对知识的理解和记忆之上,真正把握知识背后的逻辑。其次是注重信息的整合与知识建构:对知识本身产生批判思维之后,学习者在联系新旧知识的基础上,重新整合原有的知识结构,然后达到深化理解与知识迁移的深度学习目的。最后是注重问题解决与发展素养:要求在情景中运用先前经验和所学知识的贯通来解决实际问题,不仅需要具备知识素养也需要具备品格能力。

(3)智慧教学环境的内涵。教学环境是指影响教学活动的外部条件,智慧教学环境是指在当今智慧教育背景下,创新应用物联网、云计算、大数据、语义网、移动通信等新一代信息技术的智能环境建设[4]。智慧教学环境的建设是当今时代和教育发展的需要,它的核心要义在于建立以学习者为中心的智慧教学环境、提供精准的教育辅助支撑,从而培养勤于学习、善于思考、乐于协作、勇于创新的高素质人才。智慧教学环境不仅是基础硬件的智慧化,更在于对智慧教学系统的辅助支撑,这在很大程度上影响和促进了大学生的深度学习。

2 目前我国大学生深度学习中存在的问题

2.1 教师职业素养有待提高

当今智慧教育背景对于教师的职业素养提出了更高的要求,在教学过程中,学习者出现的一系列问题会阻碍学生在学习情境中深度学习,教师若未能及时处理将会导致学生出现消极、机械式学习等不良现象。教师亟需注意学生深度学习策略的应用指导,以便学习者更好地进入深度学习中[6]。在智慧教学环境下,教师职业素养也应“升级”,首先在教学能力方面:随着教学的改革创新,教师应紧跟教育改革的步伐,在教学管理、设计、评价等方面根据学习者特征做出相应的调整以提高教学质量和教学效果。在教学过程中要重视学习者出现的各种学习问题,分析并做出教学反思并予以解决。在信息素养方面,教师要不断提升自己的信息意识和信息素养。最后是媒介素养,目前大多数教师对智慧教学系统的使用还不够熟练,随着智慧教学的普及,教师也要紧跟教学的创新和需求提高个人的职业素养。

2.2 教学环境不能满足大学生深度学习需求

深度学习的发生 与实现不仅与学生的学习动机 和学习兴趣有关,还与教师的教学活动、学习者自身因素以及教学环境都有极大关系,学生深度学习的发展要考虑这些综合因素的影响与设计。目前我国高校智慧教学环境建设也正处于发展阶段,会不可避免的出现一些现实问题:一是建设过程中侧重点不同:有的注重设施的智能化改造,有的注重互动教学系统的建设,有的注重模拟互动的体验;二是硬件系统与教学应用软件没有真正融合,教学场景要在不同系统和模式间来回切换,给教学活动带来很大的不方便;三是目前智慧教学环境汇集的数据与分析系统还不够准确[7]。体现了当前教学环境设计不够系统合理从而不能满足大学生深度学习的需求问题。

2.3 教学模式与大学生深度学习的需求不匹配

当前高等教育大多是偏向传统的教学模式,习惯于以教师为中心的教学模式,尽管很多高校也有在线平台学习资源的学习,但是受到传统教学固性思维的限制和影响,学习者自主探究能力较低,学习者的混合式学习效果不佳。目前已有的智慧教育系统和产品并不适应当今教育教学的需求,如模式设计不合理、数据采集和分析不够系统全面,准确性和有效性不足等无法全面评价学生学习情况,以学生为中心的教学模式将会受到很大的冲击。教学模式设计不合理会导致学生学习自主性不高,在教学环境中难以集中注意力等导致大学生在进行深度学习过程中积极主动性不高,与此对应的深度学习效果遭到消极影响。如何保证学习者在进行深度学习过程中不受其他因素影响,在学生进行学习之后教师如何对学习者学习之后的效果进行系统、合理的度量、测试与评价这是一个刻不容缓的问题。

2.4 大学生深度学习的信息资源冗余化

在学习信息出现多种形式时,就会出现信息冗余现象,过多的信息会干扰学生的深度学习进程。6G将会加速人们进入信息冗余时代,学习选择困难症将会凸显出来。随着新一代信息技术与智慧教育的发展,给社会带来的是教育信息超高速传递,导致教育环境、资源、模式、形态、评价等诸多方面的改变,特别是教育资源的改变,当今在线教育的发展和智慧教学环境的需求下,学生的学习资源逐渐丰富了起来,然而学习信息资源的发展仅仅停留在“量”的层面:学习信息资源的划分杂乱无常、多而不精、优质学习资源分布不合理等这些因素使得学习者难以利用有效的学习资源进行深度学习。学习者不仅要面临选择合适的学习形式这个困扰,还要面对混杂、多余学习信息的干扰,很大程度上影响了深度学习的进行。

3 面向6G的智慧教学环境下大学生深度学习的策略

3.1 全面提升教师的职业素养

现代教师职业的内涵要求不仅只是传授给学生专业知识,更要去启发学生的思想,引起学生的求知欲、激发批判性思维、主动探究能力等。教师应该及时关注学习者学习状态,通过系统的数据记录和评价,帮助学生及时了解自己的学习状态,有效监督和调控学习过程更好地促进学生深度学习。教师提供支持学习者学习策略,有利于学习者高阶思维能力的培养与提升[8]。教师可以通过提升自己的教学设计能力和教学环境设计的能力来提高自己的教学能力与媒介素养。通过优化教学活动环节,增强教学性交互,设置合理学习目标,在这一过程中促进高阶思维的发生。教学环节设计要符合学生认知的思维逻辑,教学环节设置环环相扣。在教学环境设计方面,教师要增进与学生之间的交流,不仅要在学习上关注学生状态还要再生活中关心学生,构建氛围和谐的学习社区。

3.2 优化面向6G的智慧教学环境的深度学习的信息资源

在面向6G的智慧教学环境下,6G的高传输速率、覆盖范围广以及网络低延时等特点带来的教育变革将会使新一代各种信息技术与教育融合对接:6G可以实现全息、全感官类的设施服务。6G的高传输率使得学习资源的获取、下载的效率也提高了很多,面对获取的学习信息资源存在以下问题:质量参差不齐、类型划分杂乱、教学设计中缺乏教学互动体验以及教学环节设置不够人性化等因素使学习者难以利用有效的学习资源进行深度学习。如何选择合适的学习资源和学习形式成为一个亟待解决的问题,在原有条件的支撑下,智慧教学管理系统应当通过学生的数据搜集反馈推荐智能化的、合适的教学资源,根据对学生对学习资源的需求进行学习资源的融合和整合,对相应的学习资源进行整理、改变和定期提升,提供优质的、个性化的学习资源。

3.3 构建面向6G的智慧教学环境的新型教学模式

面向6G的智慧教学环境在环境设计上应体现6G融合的特征,如:环境氛围友好、学习空间多维、通信互动随时、智能化泛在等。智慧教学环境通过6G技术实现教学环境智能化管理,优化教学环节和教学内容,合理开展教学交互,实时进行学习数据记录与分析,可以有效支撑智慧教学,促进学习者进行深度学习,便利管理者进行智能化管理,推动教育教学改革,为培养智慧型人才服务。构建面向6G的智慧教学环境的教学模式:一是在教室端环境方面。注重智慧教室的设计,为多样化教学提供足够的资源空间。二是在智慧教学系统设计方面。积极引进先进教学管理端的智慧教学系统,对学习情况进行数据采集及分析,进行学情反馈从而得到教学反思以及相应的策略。三是建设丰富的智慧教学资源平台。该资源平台的课程资源可以随时共享,研发精品和优质的线上课程学习资源,解决过多学习资源冗余和质量参差不齐等问题,为学习者个性、自主化学习提供精准优质的资源。

3.4 加强面向6G的智慧教学环境下大学生深度学习的需求分析

6G技术与高校智慧教学环境的融合要以引发学生高阶思维能力为导向,从教学环境、教师教学和学生学习等多方面进行综合考虑,以促进学生的深度学习为目的设计更加人性化、个性化、智能化的教学环境。在教育教学开展过程中,立足于学生已具备的学习经验和知识水平,引导学生从原有的基点中“延伸出”新的知识。在深度学习中,也要注重学生学习时的个性需求,增进与学生的交流互动。通过6G技术下支持的识别模式与AI技术,云数据计算学习者的学习状态以分析学习者学习需求,再通过智能教学测评及时分析数据总结,实时关注学习者学习动态分析学习者学习需求。

4 结束语

当今教学开展离不开智慧教学环境的辅助作用,6G技术的融合与智慧教学环境的发展对大学生的深度学习有很大的支撑作用,智慧教育的实践需要以智慧教学环境作为基础支撑,6G支撑下的智慧教学环境与深度学习模式进行深入融合也将是必然的,加速6G在教育教学上的改革,探究更多基于6G的智慧教学环境在深度学习上的应用策略将是下一步重点研究所在。

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