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基于人工智能的区域教育模式与教学数据闭环研究

上海市普陀区教育学院 郭政 2020/9/15 8:18:44

   摘 要:随着大数据时代已经到来,海量教育数据的汇聚为区域教育均衡发展提供了新的思路,教育正迈向智能化时代,人工智能与教育的融合创新已成为未来教育变革的重要趋势。
   在智慧教育中应用人工智能技术,形成教学数据的闭环,自适应学习系统是一种非常有用的学习形式。
   通过人工智能技术将学习者的学习过程“记录”下来,与教学(学习)计划要求进行实时比较,分析得出教学者(学习者)的关键达标点和欠缺点,给出“建议优化路径”,进行动态修正,实现“精准化”反馈,个性化教学。
   关键词:区域教育均衡 教育人工智能 大数据学习分析
  
   引言
   几千年来,学校教育是以教师为中心,强调教师的主导作用,教师担负着“传道授业解惑”的角色,教师需要及时调整学习内容,以满足学生不断变化的学习需求。
   随着大数据时代已经到来,海量教育数据的汇聚为区域教育均衡发展提供了新的思路,教育正迈向智能化时代,人工智能与教育的融合创新已成为未来教育变革的重要趋势。在大数据时代背景下,区域教育均衡发展以数据为基础,准确把握区域教育发展动态。从教育环境均衡、教育资源均衡、教育机会均等和教育质量均衡等角度出发,促进区域教育的均衡发展。
   人工智能技术支持之下的智慧教育理念构建,推动了教育系统颠覆性创新与变革的科学发展,已经成为一种新型教育态势和人们的关注焦点。理清智慧教育的内涵与特征,分析人工智能的发展现状,更好地利用人工智能技术开展智慧教育意义重大。人工智能在智慧教育中的具体应用方式的探析和教学数据闭环形成,对于教育现代化的发展具有较大的现实价值,值得大家都来探索和实践。
   一、相关概念界定
   1、智慧教育
   智慧教育从狭义的角度出发,一般是指在教育领域(教育管理、教育教学和教育科研)的教育信息化环境的现代化,利用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。目前的智慧教育尚属于一种辅助“学习”阶段。其技术特点是数字化、网络化、虚拟化和多媒体化;基本特征是开放、共享、交互、协作;建设特征是在一个“教室”、“学校”、“区域”中的相关资源的集中配置。
   2、教育人工智能
   教育人工智能是人工智能应用于教育教学领域的一种融合。作为人工智能,就是要让机器的行为看起来就象是人所表现出的智能行为一样(JOHN MCCARTHY,1965)。教育人工智能则是人工智能与学习科学相结合而形成的一个新领域,目标是促进自适应学习环境的发展和人工智能工具在教育中高效、灵活及个性化的使用。在教育人工智能中,学习模型、知识模型和业务模型是其核心。
   3、区域教育均衡
   教育均衡,实质上是指在教育公平思想和教育平等原则的支配下,教育机构、受教育者在教育活动中,平等待遇的教育理想和确保其实际操作的教育政策和法律制度。在市场经济条件下,政府要为社会和教育发展建立一个公平规则,因为教育均衡是公民的基本教育权利保障和教育政策价值取向演变的必然趋势。
   区域教育均衡最基本的要求是在教育机构和教育群体之间,平等地获得教育资源,达到教育需求与教育供给的相对均衡,并最终落实在人们对教育资源的分配和使用上。
   4、自适应学习
   自适应学习是一种基于信息化网络平台的学习(教学)模式。无论是针对教学中的“助教”环节,还是针对学习中的“助学”环节,自适应学习系统的核心在于系统平台具有海量的学习素材和资源的同时,能够对学习中产生的“数据”进行“采集、跟踪、评估、反馈”。使得教育教学资源应用能够“自动适应”于学生的表现和能力需求。
   二、信息化推动区域教育现代化的现状分析
   随着国家GDP的不断提高,对教育的投资也越来越高。回顾近五年来,政府部门对教育的投资形式经历了基层学校信息化配置普及达标、信息化系统构建完善、信息化教学课程开发与应用、以应用效果为主导的教学课题评估和区域教育现代化模式的发展若干阶段。在基层学校信息化建设基本普及之后,理性化的投资立项和重点建设目标突破开始引起政府管理部门、专家学者、教学单位的高度重视。高密度投资和低水平应用现象逐步成为社会所诟病的对象,投资效果和绩效评估更是成为基层学校领导的决策依据。
   首先,教育现代化是一个系统工程,针对新的教学环境,对教育者、受教育者、教育方法、教育内容都会发生改变。所以教学过程是要从“做功”的角度设计,而不是以“做秀”的形式展开。其次,教师的主要职责是教书育人,教育现代化对教师的信息化素养提出了许多“跨界要求”,教育方法和教育内容都将发生变化。对于“受教育者”来说,以前是“被动受教育”,现在提倡“主动学习”,单一的选择其中的一种都是有偏颇的。根据工业自动化原理,采集(未完,下一页

  

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