春秋戰(zhàn)國翻轉(zhuǎn)課堂知識庫探究
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摘要：大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的構(gòu)建提供了良好的技術(shù)環(huán)境，也對會計信息化專業(yè)課程教學(xué)模式的變革產(chǎn)生了較大的影響。本文以重慶理工大學(xué)會計信息化國家級精品課程之《會計軟件開發(fā)技術(shù)》課程為例，結(jié)合人工智能的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，在分析翻轉(zhuǎn)課堂知識表達(dá)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫生態(tài)模型，并對其在課堂教學(xué)、自主學(xué)習(xí)和效果評價等核心環(huán)節(jié)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。以期為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的推廣應(yīng)用提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞：人工智能；會計軟件開發(fā)技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；知識庫；會計信息化
一、引言
近年來，隨著云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)和移動計算等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，知識管理理念的日趨成熟，新興技術(shù)對高等學(xué)校教育教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新帶來了良好的機(jī)遇。2012年3月13日，教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，旨在推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實現(xiàn)教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新。2016年6月7日，教育部頒布實施的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，以期加快推動信息技術(shù)與教學(xué)教育的融合發(fā)展。這些政策的出臺為高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的發(fā)展提供了明確的實施導(dǎo)向和政策支持，也為重慶理工大學(xué)會計信息化國家級精品課程之《會計軟件開發(fā)技術(shù)》（AccountingSoftwareDevelopmentTechnology，以下簡稱為ASDT）課程實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革與創(chuàng)新帶來了良好的契機(jī)。知識庫采用知識表示方式來存儲、組織、管理和使用互相聯(lián)系的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)過程沉淀的知識和學(xué)生自我搭建的知識。基于人工智能技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建與應(yīng)用，不但可以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，讓課程教學(xué)延伸到網(wǎng)絡(luò)平臺，還能夠在很大程度上提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。大數(shù)據(jù)、人工智能、知識庫等技術(shù)的發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有效開展提供了良好的技術(shù)支撐，引起了教育界的廣泛關(guān)注。周宇等人（2016）提出了一種面向關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)知識庫構(gòu)建方法，該方法能夠覆蓋機(jī)構(gòu)知識庫構(gòu)建的整個過程，并支持機(jī)構(gòu)知識的資源整合、語義檢索、知識推理和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。鐘曉流等人（2013）信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的有效教學(xué)設(shè)計模型，對翻轉(zhuǎn)課堂產(chǎn)生的背景與緣起、含義與特征、當(dāng)前的研究進(jìn)展與實踐案例、相關(guān)的技術(shù)工具等進(jìn)行了系統(tǒng)分析。曾明星等人（2014）闡述了翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵、應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，分析了軟件開發(fā)類課程實施翻轉(zhuǎn)課堂的可行性，探討了軟件開發(fā)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型及其構(gòu)成要素。劉清堂等人（2016）分析了機(jī)器教學(xué)、計算機(jī)輔助教學(xué)、智能導(dǎo)師系統(tǒng)的基本設(shè)計理念、關(guān)鍵技術(shù)以及代表性系統(tǒng)，提出以學(xué)習(xí)分析為核心的智能技術(shù)整合、融合人工智能和人類智能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。綜觀上述文獻(xiàn)，現(xiàn)有研究主要從翻轉(zhuǎn)課堂的可行性和模型等方面去思考翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式改革問題，而利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)去改革與創(chuàng)新翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究文獻(xiàn)還相對比較匱乏。基于人工智能技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建與應(yīng)用，通過全程記錄課上和課下的教學(xué)互動過程，可以改善翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、評價體系等諸多方面的不足。鑒于此，本文基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，探索改進(jìn)與提升翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革與創(chuàng)新的新技術(shù)與新方法。
二、基于人工智能的春秋戰(zhàn)國翻轉(zhuǎn)課堂知識的表達(dá)
人工智能（ArtificialIntelligence）是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，主要包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、智能監(jiān)控、智能搜索等核心技術(shù)。ASDT課程將語音識別、語義識別、圖像識別和智能搜索等人工智能技術(shù)融入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的同時，導(dǎo)入春秋戰(zhàn)國時期的七國爭霸作為教學(xué)情景，將班上所有學(xué)生平均分成七個小組，分別對應(yīng)齊、楚、燕、趙、韓、魏、秦等七個國家，每個小組的學(xué)生進(jìn)行角色扮演，實施“春秋爭霸”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。在ASDT教學(xué)過程中，在講授會計軟件開發(fā)技術(shù)和會計數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理流程的同時，讓學(xué)生充分參與課程教學(xué)活動，強(qiáng)化互動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力、溝通能力、PPT制作與演講能力、知識消化吸收及應(yīng)用等能力。基于人工智能翻轉(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建的基礎(chǔ)是將ASDT課堂的課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動過程中形成的知識符號化的一個過程，通過對知識的映射轉(zhuǎn)化為可供描述的事實和推理事實的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建知識庫的過程中，知識的表達(dá)方式是構(gòu)建知識庫的關(guān)鍵。知識表達(dá)方式主要包括描述性、直接性、過程性等表達(dá)方式。其中，描述性的知識表達(dá)方式是客觀和完整地反映相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的理論知識，具有準(zhǔn)確性和邏輯性的特點。直接性的表達(dá)方式是以專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，以圖片、視頻、音頻和圖形等方式直接表達(dá)知識的本質(zhì)。過程性的知識表達(dá)方式是在教學(xué)過程中的積累和總結(jié)的經(jīng)驗知識。以下具體闡述在課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動中知識的表達(dá)方式。
（一）課堂教學(xué)活動課堂教學(xué)活動由教師圍繞各小組在完成作業(yè)的過程中遇到的實際問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組作品展示和組織小組間互動討論。在課堂教學(xué)活動中，各小組通過PPT演示講解本組作品中所涉及的知識點，運行程序進(jìn)行作品展示。其他小組針對展示的作品輪流提問，小組回答問題以后，教師對作品進(jìn)行綜合性點評并打分。最后，教師根據(jù)知識庫中的記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動中遇到的問題引導(dǎo)學(xué)生互動討論，解決問題，針對學(xué)生不能解決的問題，進(jìn)行重點講解。在整個課堂教學(xué)活動中，教師對知識點的講解、評價表現(xiàn)為描述性的知識，而教師和學(xué)生的角色高頻切換，教師和學(xué)生評價、引導(dǎo)和提問不停迭代的探究式教學(xué)過程，表現(xiàn)為過程性的知識。通過語音識別、語義識別等人工智能技術(shù)的運用，自動識別和理解學(xué)生作品展示、各小組提問、教師綜合點評等教學(xué)活動中的語言，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的文本，按照知識的表達(dá)方式自動分類，并實時傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺，更新知識庫。
（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動將ASDT課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容按主題進(jìn)行任務(wù)分解，根據(jù)教學(xué)計劃逐步推進(jìn)，學(xué)生根據(jù)小組任務(wù)在重慶理工大學(xué)精品課程網(wǎng)上觀看教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，小組成員合作完成小組任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問，可以借助智能搜索技術(shù)檢索知識庫，知識庫推送相關(guān)知識點，幫助學(xué)生解決問題。在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在網(wǎng)頁中通過簡單檢索、組配檢索、限制檢索等手段，進(jìn)行交互式的訪問，最終獲得所需的知識信息，表現(xiàn)為過程性的知識。學(xué)生觀看教學(xué)視頻對相關(guān)知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)表現(xiàn)為直接性的知識。
三、基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的構(gòu)建
在知識的直接性表達(dá)、描述性表達(dá)和過程性表達(dá)等多種方式下，多角度獲取教學(xué)活動中的各種知識以構(gòu)建知識庫。基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫包括教師編輯維護(hù)的知識庫、學(xué)生自我搭建的知識庫以及課堂學(xué)習(xí)過程中沉淀積累形成的知識庫三部分，在教學(xué)活動中不停地進(jìn)行動態(tài)更新，形成一個翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的生態(tài)循環(huán)。其中，老師編輯維護(hù)的知識庫是根據(jù)教學(xué)計劃和教學(xué)任務(wù)按規(guī)則生成課題所需的知識點；學(xué)生自我搭建的知識庫是根據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上提出的問題，生成的答案和解釋；課堂學(xué)習(xí)過程中沉淀積累形成的知識庫是自動記錄和存儲學(xué)生在課堂上的各種學(xué)習(xí)行為。基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫，
（一）教師建立維護(hù)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫教師首先根據(jù)教學(xué)總?cè)蝿?wù)和總目標(biāo)規(guī)劃具體小組任務(wù)，按照教學(xué)大綱小組任務(wù)，同時在網(wǎng)絡(luò)平臺上編輯學(xué)生完成小組任務(wù)所需的基礎(chǔ)知識和教學(xué)視頻。此環(huán)節(jié)對課程的翻轉(zhuǎn)和構(gòu)建基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫具有重要的指導(dǎo)意義。建立基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫要和小組任務(wù)相匹配，并且具備合理性、科學(xué)性和可操作性，盡量涵蓋完成小組任務(wù)所涉及的知識點。否則學(xué)生將無法完成小組任務(wù)，也無法有效建立基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫。學(xué)生根據(jù)小組任務(wù)和本小組實際情況，觀看教學(xué)視頻和學(xué)習(xí)資料，滿足基礎(chǔ)知識儲備，完成小組作品。教師根據(jù)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中提出的問題不斷更新維護(hù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫。
（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)形成知識庫學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的任務(wù)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成小組的學(xué)習(xí)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生提出疑問時，網(wǎng)絡(luò)平臺會自動檢索知識庫，找到相應(yīng)的知識點和教學(xué)視頻對學(xué)生進(jìn)行智能推送，學(xué)生解答問題。并且在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，會自動記錄學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的問題，形成并更新知識庫，把學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄反饋給教師，幫助教師及時調(diào)整教學(xué)計劃。
（三）課堂教學(xué)活動中形成知識庫在學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)中，小組成員進(jìn)行PPT講解和作品展示，在語音識別、語義識別和自動計分等人工智能技術(shù)下，自動記錄和分析小組的作品展示情況、個人發(fā)言情況和積分情況。并且自動記錄老師的總結(jié)點評和答疑，通過圖像分析技術(shù)，自動歸集學(xué)生個人的學(xué)習(xí)資料。同時，把課堂過程中的學(xué)生提問、教師答疑所涉及的知識，自動對接到網(wǎng)絡(luò)平臺，更新知識庫。
四、知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動中的具體應(yīng)用
基于人工智能的知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動中的具體應(yīng)用主要包括自主學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)和效果評價等三個方面。自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上進(jìn)行課前的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)知識自測，并且借助知識庫解決疑問；課堂教學(xué)是利用基于人工智能技術(shù)構(gòu)建的知識庫，幫助教師和學(xué)生解決教學(xué)過程中的問題；效果評價是在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，建立的適合現(xiàn)行教學(xué)模式下的學(xué)生評價體系，教師根據(jù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況，在線統(tǒng)計問題，制定教學(xué)計劃。下面將詳細(xì)闡述人工智能的知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動各中的具體應(yīng)用，如圖2所示。
（一）自主學(xué)習(xí)在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先了解教師的小組任務(wù)，在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，根據(jù)老師的學(xué)習(xí)任務(wù)，智能化地制定學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生根據(jù)細(xì)化的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，明確自主學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容，并根據(jù)課程內(nèi)容和自身情況選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺觀看教師提供的教學(xué)視頻或其他形式的學(xué)習(xí)材料開展學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)收獲進(jìn)行記錄，最后在網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行知識檢測。同時，應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)可以實時監(jiān)控學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)情況和發(fā)言情況。學(xué)生可以根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況，在線提出問題，網(wǎng)絡(luò)平臺會根據(jù)學(xué)生提出的問題自動檢測知識庫，知識庫推送相關(guān)知識點和學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生分析和解決問題。利用智能監(jiān)控技術(shù)，可以收集學(xué)生頻繁在網(wǎng)絡(luò)平臺上搜索的所有問題。同時，學(xué)生也可以將問題進(jìn)行拍照或者錄制成視頻發(fā)送給教師，利用圖像分析技術(shù)可以自動識別圖片或者視頻中的問題并且推送給教師，根據(jù)問題調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃。
（二）課堂教學(xué)教師根據(jù)知識庫中記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，全面系統(tǒng)地了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)情況。知識庫匯總學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上的發(fā)言和提問情況，教師根據(jù)匯總的問題在課堂上進(jìn)行重點講解，使課堂學(xué)習(xí)更加高效。在學(xué)生作品展示、小組互動提問、教師綜合點評等教學(xué)活動中，學(xué)生和教師可以借助知識庫智能推送相關(guān)知識點，幫助解決教學(xué)活動中的問題。同時可以智能推理出合適的教學(xué)計劃給教師進(jìn)行選擇。在學(xué)生提出問題和解答問題的過程中，智能收集問題和答案，形成知識，更新知識庫。
（三）效果評價效果評價包含教學(xué)質(zhì)量評價和學(xué)生評價兩個環(huán)節(jié)。其中，教學(xué)質(zhì)量評價是全面、系統(tǒng)的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和知識儲備情況下，合理、客觀地評估教師的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生評價是考核學(xué)生的知識掌握情況、交流與溝通能力、演講能力、協(xié)作能力、PPT制作能力、課堂參與程度和小組展示情況等。在基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生評價包括課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動兩個部分。通過語音識別和語義分析技術(shù)等人工智能技術(shù)，詳細(xì)記錄每一位學(xué)生在課堂上的發(fā)言情況、小組展示情況和教師對作品的點評情況。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以全面地了解學(xué)生在課外觀看教學(xué)視頻的情況和自測情況。因此，這種學(xué)生評價方式更加具有合理性和精準(zhǔn)性。
五、結(jié)論
與傳統(tǒng)的ASDT課堂相比，基于人工智能下的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的構(gòu)建促使教學(xué)逐步從靜態(tài)走向了動態(tài)，實現(xiàn)了以學(xué)生為主題，教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)理念，是適應(yīng)新時期ASDT課程教學(xué)改革的必然。在基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型下，一定程度上改進(jìn)了翻轉(zhuǎn)課堂中的課堂教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和效果評價等模塊，有效督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生在線答疑，同時更加綜合地對學(xué)生進(jìn)行考評，讓老師教學(xué)更加高效。人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用對于解決翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)當(dāng)前所面臨問題的是較為理想的方案，它有助于提升翻轉(zhuǎn)課堂整體的教學(xué)水平，促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂的快速發(fā)展。
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作者：程平 尹赤 單位： 重慶理工大學(xué)會計學(xué)院
