系统性智能教育模式探讨

摘 要： 智能化思想已被应用在许多领域，但是尚没有深入到教育体系。已有的工作侧重于智能终端及相关设备的应用，缺乏一个全面的智能化教育模式和优化体系。主要原因在于没有从管理和整体结构上融入智能思想，未利用智能技术建立完善的学校、教师、学生三者之间关系。本文针对这一问题，提出了一个系统的智能教育模式及实施方法，用于改善现有教育结构，弥补当前的不足，将智能思想融入到教育的各个阶段。

关键词： 教育模式；智能化；系统化方法

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）14-0026-03

随着信息技术的飞速发展，智能教育已渗透在许多领域，越来越多的智能终端系统推动着教育信息化的变革[1]，在我国基础教育中也有了一些应用和发展，但还非常粗浅，已有的工作侧重于智能终端及相关设备的应用，缺乏一个全面的智能化教育模式和优化体系，主要问题表现在：一是当前智能教育方法只从单一角度提出了解决方法和改进措施。二是现有的智能方法对数据的掌握和处理不够全面，主要集中在课程讲义、练习、多媒体教学，没有对课堂数据、教师授课行为、学生反馈等信息进行精确和系统的分析，数据分散且不全面。三是缺乏智能教育管理方法和学习体制。其主要原因在于没有从管理和整体结构上融入智能思想，未利用智能技术建立完善的学校、教师、学生三者之间关系。

笔者认为智能教育是一个综合体系，不仅包括现代科学技术及相关设备，而且是建立在智能和高效的管理体系之上。基于这种认识，在南京市玄武区中小学开展了智能教育实践探索，提出了一个系统的智能教育模式及实施方法，用于改善现有教育结构，弥补当前的不足，将智能思想融入到中小学的教育之中。

一、建构智能教学体系

1.教师教学的智能

教师是智能教育的直接执行者，教师的行为体现教育理念的实施。教师除了进行教，还具有指导的作用，即导师的角色。除了将基本知识和技能教给学生，还需要培养学生自主学习和探索的能力。作为导师应当给学生提供一个问题范围，将寻找解决方法的工作交给学生自主完成，而不是一味的传授问题解答。对课程编排和时间分配体现智能性，每一学科根据学生基础知识和学习能力的不同，设置不同的学时和授课方法，并为每个学生提供参考意见。根据教师及智能系统综合提供的结果，学生选择最优课程学习方式。教师注重教学反馈，根据学生学习效果和系统分析，结合自身实际教学情况，对下一个阶段的教学进行调整，从而不断完善教学系统。同时，智能系统根据教学数据对策略和方法进行调整和更新。

2.教师自我学习的智能

教师需要备课和专业知识的学习，智能系统可对教师备课内容、课后作业等提供建议。每隔一个周期（例如1个月或1学期），智能系统对教师的教学方法、课程设计给予反馈和修改意见，教师可根据系统提供的意见对教学进行调整。在考核教学效果方面，目前常见的方法是考试，但是这种形式具有单一性。为全面衡量，参数指标应包含多种，例如课堂发言、课后作业、学生反馈等，智能系统根据多种指标给出综合意见。

3.教师与学校之间的智能

学校根据教师的各种教学指标，对教学工作适当调整，例如学科、教龄、教学量等。针对教学工作的不足，可组织教师进行专业、系统的培训，包括专业知识、教学方法、教学理念、道德素质等。在分配任务时，智能系统结合每个教师的背景知识、特长及以往教学经历，进行针对性分配。采用系统分析方法，对各项教学参数给予评价，每个参数包括两部分：影响因子和分数。学校对教师的教学评估在教学过程中自动、逐步完成并及时反馈，不是仅以学期期末考试作为衡量标准。

二、 智能课堂和作业

目前，教育界已逐渐达成这样一个共识：学生在获取知识、认识客观世界的过程中，不是直接作用于所认识的客体，认知是发生在作用于客体的过程之中，是通过学习活动这个中介来完成的。 因此无论是面对面的传统课堂学习还是在线学习，都必须以有效的学习活动为中介，促进知识的内化。只有这样才能真正提高学生学习的效率，促进学生学习的发生[2]。

智能课堂的作用在于，既是作为老师向学生传授知识的地方，也是检验教师自身教学效果和质量，同时也是教师和学生沟通和交流的场所[3]。智能课堂能够根据教学效果及时调整策略和方法，完善课堂体系。教师作为课堂的主体，应树立“智能课堂”意识，建立智能教学理念。在授课过程中，根据教学效果调整内容和授课重点；智能课堂记录当前教学效果并进行评估，给出修改意见供授课老师参考（见表1、表2）。

任课教师在布置课后作业时，不是对所有学生分配统一的任务，而是有针对性的分层次分配任务。介于每个学生对知识的掌握程度不同以及前期基础知识的差异，课后作业应考虑学生背景知识和技能。除对个人安排任务，也可考虑按小组分配任务，即将一部分学生归为一个小组，共同完成一个任务。小组成员的组成应包含背景知识不同的学生，通过彼此合作和交流学习对方的优势，弥补自己的不足。

三、综合运用智能终端

智能终端除对电子资源的管理和智能查找，最大的价值是提供一个独立、自主、高效的学习环境。它具有自然语言输入功能，信息自动化处理，具有交互功能。尤其是在无教师的情况下，学生利用智能终端达到和教师授课同样的效果。此外，还提供了题库管理、电子字典等功能。

1.提供数据处理和反馈支持：对教学、作业、练习及反馈数据的收集和筛选，并对数据进行系统分析，归档，提出教学和学习意见（见图1）。

2.开发学习功能：利用智能化方法对数据更新和处理，包括规则检查、逻辑定义、参数调整，基准数据测试等，建立完善的学习模式，提高智能分析质量（见图2）。

3.强化交互功能： 不仅是人与机器的交互，而且达到人与人沟通的目的。采用智能系统，为学生和教师创造互动平台。具备虚拟教师的功能，发挥智能终端功能为学生提供与教师同等的教学服务功能。

4.丰富信息资源：建立完善的资料库，提供存储、管理、更新和查找。查找功能体现多样性，可按照不同需求查找，例如时间、知识分类、信息类别（文本、图像、视频）、出错率、难易程度等。

四、支持智能学习

学生利用智能设备完成在无教师情况下的学习[4]。由于每个学生的理解能力不同，对问题的思考方式和基础知识也不同，系统将提供适合每个学生的方法和练习。智能系统将对学生已完成的内容进行分析，对已经掌握的技能避免练习重复出现，将时间和精力放在新的知识点和技能。提供系统的复习体系和参考信息，例如以往学生遇见的常见疑难问题、错题类比和原因分析，给出避免出错的方法，提高答题正确率。对于难度较高的题目，给予适当提示帮助分析。根据学生完成练习的情况进行总结和归纳，对当前知识结构提出建议，反馈给教师。除了从知识和技能的角度帮助学生，也从学习习惯和思考问题方法给出建议，包括知识内容的系统学习、层次练习、系统对数据的分析，例如经常在A类题目上出错的学生也经常在B类题目上出错， 对出错题目和错误解题思路进行类比，给出改进措施。

五、探索实施方法

学校应建立完整的智能教育管理体系和管理人才的培养体系，利用智能系统对教学任务分配、课程设计、学时安排、考核标准、教师专业技能培训等进行管理和分析，得出最优计划。与此同时，相应的硬件系统、网络平台及软件功能也应达到要求，为整个智能系统提供保证。

教师是教育工作的执行者，新的教育理念执行依赖于教师。对于智能教育方法，教师首先需要深入理解智能教育模式并以此为指导思想从事教学工作，例如根据学生对已授知识的掌握程度和智能系统提供的建议，适当调整教学重点。在备课方法、课堂教学、课后练习及考核方法等注重智能化，利用智能系统对每个学生的知识结构和背景深入了解，在智能系统的帮助下进行有针对性教学。系统根据收集的数据分析、归类和推理，给出结论，并提供建议供教师参考。教师在进行教学的同时根据智能系统的意见完善教学方法，提高自身专业素质，体现智能系统的完备性。

提高学生学习质量是智能教育的最终目标，除给学生配备智能终端，智能学习方法也需要传授。一方面在课堂教学过程中传授智能化学习思想，在认知活动和思维方式上体现智能。另一方面在课后学习中的智能方法更为重要，从作业设置、课后讨论、在线学习平台等多方面融入智能化思想，全方位实施智能教育。

研究智能系统是让系统能够模拟人类的功能，为学习者提供引导，并能够根据学习者的情况给出最优学习方案。[5]可以将一部分机械化工作交由系统完成，不仅处理速度快、保证准确性，而且利用智能技术对数据分析并给出反馈意见。通过教学过程的记录和分析，对当前教学效果给出科学评价，弥补不足并为今后奠定基础。

建立完整的智能体系不仅对教育教学起到了支撑作用，也对学校建立健全的管理体制给予有效的支持。

参考文献：

[1]张利远，王春丽.面向智能导师系统的Siri个人助理应用研究[J].中国电化教育，2012（10）：131-135.

[2]叶荣荣，余胜泉，陈琳.活动导向的多种教学模式的混合式教学研究[J].电化教育研究，2012（9）：104-112.

[3]祝智庭，郁晓华.电子书包系统及其功能建模[J].电化教育研究，2011，（216）：24-27.

[4]汤跃明，郭晓静.具有智能推理决策的三维虚拟教师的研究[J].中国教育技术装备，2012（36）：42-45.

[5]李昕，荆永君，王鹏.智能授导系统中的教学策略研究[J].中国电化教育，2012（10）：126-130.