人工智能与信息技术课程融合创新教学模式的研究

一、引言

（一）研究背景

在当今数字化时代，人工智能技术已广泛渗透到社会的各个领域，深刻改变着人们的生活与工作方式。教育作为国家发展的基石，也面临着人工智能带来的巨大机遇与挑战。信息技术课程作为培养学生信息意识、数字化学习与创新能力的核心课程，如何将人工智能技术有机融入其中，创新教学模式，提升教学效果，成为教育工作者亟待解决的重要课题。

（二）研究意义

人工智能与信息技术课程的融合具有多方面的重要意义。从学生层面来看，有助于拓展学生的知识视野，激发学生对信息技术的学习兴趣，培养学生的创新思维与实践能力，提升学生的信息素养，使其更好地适应未来社会的发展需求。从教育层面而言，推动了信息技术课程教学内容与方法的创新，促进了教学模式的变革，提高了教学质量与效率。从社会层面来说，为培养具有创新能力和国际竞争力的高素质人才奠定了基础，有助于提升国家的科技实力与创新能力。

二、人工智能与信息技术课程融合的现状分析

当前，人工智能在信息技术课程中的应用尚处于探索与发展阶段。部分学校已开始尝试将人工智能相关知识与技能融入课程教学中，如开设人工智能基础课程、开展人工智能主题的实践活动等。然而，在融合过程中仍存在诸多问题。一方面，教师对人工智能技术的掌握程度参差不齐，缺乏将其有效融入教学的能力与经验；另一方面，课程资源相对匮乏，缺乏系统、完善的人工智能与信息技术融合的教材与教学资源。此外，教学评价体系也未能充分适应融合后的教学需求，难以全面、准确地评价学生的学习成果与能力发展。

三、人工智能与信息技术课程融合的创新教学模式构建

（一）课前融合策略

1.学情分析智能化

利用人工智能学习分析技术，教师可以通过学习管理系统、在线学习平台等收集学生以往的学习数据，包括学习成绩、作业完成情况、在线学习时长、参与讨论的积极性等。借助数据分析工具对这些数据进行深入挖掘与分析，精准了解每个学生的学习风格、知识掌握程度、学习进度以及学习需求等。例如，通过分析学生在信息技术基础知识测试中的答题情况，明确学生对不同知识点的理解与掌握差异，从而为后续的个性化教学提供依据。

2.教学资源个性化推送

基于学情分析结果，运用人工智能算法为学生推送个性化的学习资源。教师可以整合各类优质的信息技术课程资源，包括教学视频、电子教材、在线测试题、拓展阅读材料等，并将这些资源上传至智能教学平台。平台根据学生的学习需求与兴趣偏好，为其精准推送相关资源。比如，对于对编程感兴趣且基础较好的学生，推送难度较高的编程案例与进阶教程；对于信息技术基础薄弱的学生，则推送基础知识讲解视频与针对性练习题。同时，学生也可以通过智能搜索功能，快速找到自己所需的学习资源，提高自主学习的效率。

（二）课中融合策略

1.创设智能化教学情境

借助虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等人工智能技术，创设逼真、生动的信息技术教学情境。例如，在讲解计算机网络拓扑结构时，利用 VR 技术构建虚拟的网络实验室场景，学生可以在其中自由穿梭，观察不同拓扑结构的网络连接方式与运行原理，增强对抽象知识的直观理解。又如，在进行图像处理教学时，运用 AR 技术让学生将自己设计的图像作品以增强现实的形式呈现出来，激发学生的创作兴趣与创新思维。通过创设智能化教学情境，使学生更加身临其境地感受信息技术的魅力与应用价值，提高学习的积极性与主动性。

2.开展互动式智能教学

引入智能教学工具，如智能教学助手、在线互动平台等，实现师生、生生之间的高效互动。在课堂教学过程中，教师可以通过智能教学助手实时发布教学任务、问题，学生利用终端设备接收并作答。智能教学助手能够快速对学生的答案进行批改与分析，并将结果反馈给教师与学生。教师根据反馈信息及时调整教学策略，对学生存在的共性问题进行集中讲解，对个别学生的个性化问题进行单独辅导。同时，学生之间也可以通过在线互动平台开展小组讨论、合作学习，共同完成学习任务。例如，在进行网页设计项目教学时，学生分组通过在线互动平台交流设计思路、分工协作，共同完成网页的制作。智能教学工具的应用，打破了传统教学的时空限制，提高了教学互动的频率与质量。

3.实施个性化学习指导

利用人工智能技术为学生提供个性化的学习指导。智能教学系统可以根据学生在课堂上的学习表现、答题情况等数据，实时分析学生的学习状态与知识掌握情况，为学生提供针对性的学习建议与指导。例如，当学生在编程练习中遇到错误时，智能编程辅助工具能够自动检测错误代码，并给出详细的错误提示与修改建议。同时，系统还可以根据学生的学习进度与能力水平，为学生推荐适合其继续学习的知识点与学习资源，帮助学生实现个性化的学习路径规划，满足不同学生的学习需求。

（三）课后融合策略

1.智能作业与评价

布置智能化作业，利用在线作业平台实现作业的自动生成、推送与批改。教师可以根据教学目标与学生的实际情况，在平台上设置多样化的作业类型，如选择题、填空题、编程题、作品设计题等。平台根据学生的学习数据，为每个学生生成个性化的作业内容，确保作业难度适中、针对性强。学生完成作业后提交至平台，平台利用人工智能技术自动批改客观题，并对主观题进行初步分析与评价，如对学生的编程作品进行语法检查、功能测试，对设计作品进行创意、布局等方面的评价。教师再根据平台提供的批改结果与分析报告，对学生的作业进行审核与补充评价，给予学生更全面、准确的反馈。智能作业与评价不仅减轻了教师的工作负担，还能为学生提供及时、详细的学习反馈，帮助学生了解自己的学习成果与不足之处，促进学生的自主学习与改进。

2.拓展学习与实践

引导学生利用人工智能资源开展课后的拓展学习与实践活动。教师可以推荐一些优质的人工智能学习平台、开源项目、在线竞赛等资源，鼓励学生自主探索与学习。例如，学生可以在人工智能学习平台上学习深度学习、机器学习等前沿知识，参与开源项目的开发实践，提升自己的技术能力与创新思维。同时，组织学生参加各类信息技术与人工智能相关的竞赛，如青少年人工智能创新大赛、编程竞赛等，为学生提供展示自我的平台，激发学生的学习热情与竞争意识。通过拓展学习与实践活动，培养学生的自主学习能力与创新实践能力，拓宽学生的视野，提高学生的综合素质。

参考文献：

[1]谷志群,纪越峰,顾仁涛.“人工智能+X”教学模式下智能信息网络课程建设[J].高等工程教育研究,2021,189(04):93-97.

[2]姚琳,石志国.人工智能课程体系与教学方法研究[J].中国大学教学,2019,350(10):19-22.

[3]刘江,章晓庆.面向非计算机专业的人工智能导论课程建设与探索[J].中国大学教学,2022,377,378(Z1):46-51.

[4]冯骥.人工智能课程教学实践与探索研究[J].电脑知识与技术,2019,15(17):126-127+136.

[5]周彩萍.人工智能发展背景下的信息技术教学改革探索[J].现代信息科技,2020,4(07):189-190+193.

说明：

（1）本文系泰州市教育学会“十四五”规划2024 年度重点课题《AI 赋能<信息技术 > 课程的人智协同教学模式研究与实践》的阶段性成果，课题编号：TZ2024081

（2）本文系泰州市教育科学“十四五”规划课题2024 年度人工智能专项课题《人工智能驱动下的信息技术课程教学模式创新与教学手段智能化实践》的阶段性成果，课题编号：TZSJYKXGH/rgzn/2024179