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“人工智能+”时代下个性化教学模式研究

时间：2025-12-29 13:27 所属分类：科技技术论文 点击次数：

摘要：采用“人工智能+”将传统的以教师主动授课，学生被动听课的传统教学模式，转换成教师、学生、人工智能三位一体的个性化教学模式，以实现个性化学习为目标。通过数据

摘要：采用“人工智能+”将传统的以教师主动授课，学生被动听课的传统教学模式，转换成教师、学生、人工智能三位一体的个性化教学模式，以实现个性化学习为目标。通过数据处理、模型分析、智能教育实施三个步骤，建立基于人工智能技术的个性化学习教学分析平台，形成个性化学习需求的智能教学环境，不仅能够提升学习效果，还能很好地为学生专业选择提供依据，打造科学化、精准化的个性化教学新模式。关键词：人工智能+；三位一体；个性化学习；教学模式中图分类号：G6421 

1.前景概述

传统行业与人工智能技术的碰撞不断迸发出新的火花，在人工智能技术的助力下，传统行业的运行模式和发展趋势都发生了实质性的变化，行业问题分析指标更加全面，分析的技术手段愈加高级，并且较好地屏蔽了主观因素的影响，多角度客观地分析解决问题[1]。特别是当人工智能技术与教育行业融合后，极大程度推动了教育行业的智能化发展，加速了教学改革进程，成为教育界和教育技术领域的理想化目标[2］。人工智能技术促进了教学模式、学习方法、教学评价方案以及教学管理方式的进一步的转变与提升，有效发掘学生的学习潜能、创新能力和沟通合作能力，人工智能技术支撑下的教学改革已逐渐成为教育研究者的工作中心与研究重点。教学的开展正逐渐从传统大班教学向个性化教学过渡，学习者不再是被动地接受知识，而是积极主动地开展探究式学习[3]，从知识的消费者转变为知识的发现者和创造者，这些变革对智能教学环境、泛在化学习资源、个性化教育方法等的要求也越来越高。

2.个性化教学模式的优势

个性化教学是一种尊重受教育对象个性的教学方式，该方式通过对被教育者展开系统的调查、测试后进行严密科学的研究、分析来判断被教育者的内在特点和自我发展倾向。并且根据这些特点量身定制的为被教育者未来的发展进行科学系统的规划。教育培养过程中要求相关专业人员不断整合现有的以及新出现的教育资源、教育知识，从被教育者的内在特点出发，更好的完善修改已经规划好的教学计划，并且实时的对被教育者的心理、思想、知识、创新等能力进行测试、规划、教育，该教学方式的特点包括：

2.1 量身定制

个性化教育依据对个体的全面调查、研究、分析、测试、评估和诊断，结合当今社会的发展趋向和相关职业前景，结合被教育者个人内在特征信息、自我意识发展倾向等，因材施教的为被教育者未来的发展进行科学系统的规划，满足被教育者的需求，培养更加专业的人才。

2.2 培养独立创新能力独立是个人不断进步、向上发展的基础，创新是个人永葆活力的重要源泉。教育的根本目的是使被教育者拥有独立创新的思维，在未来的多种领域中可以不断进步、永葆生机。个性化教育的本质是对解放思想的追求，它强调被教育者的个性化发展和创造能力、创新能力的表现。个性化教育将从根本上培养被教育者的自主学习能力和创新创造能力。

2.3 学以致用

实践出真知，为了去解决实际问题而去学习，做到理论和实际相结合，做到边学边做、边做边学。个性化教育相对于传统教育方式更加注重为了实际应用去学习知识，对实际效果和实践应用高度看重，并且在将所学到的知识应用于实际生活的基础上，更注重于被教育者的个人内在特点、兴趣爱好。

2.4 自由灵活的教学方式

比起现有的教育方式，个性化教学更加自由、灵活与人性化。个性化教学依托于人工智能技术，避开了传统教学方式可能带来的“大众化”，实现多元混合的教学模式，打造全方位的学习空间，贯穿学校学习和日常生活中的学习,拓宽学生的视野，丰富了学习方式。个性化教学作为一种教育理念和理想，一直备受教育界的推崇，但迄今为止，学校广泛实施的“制度化教育”“划一性教育”的学校教育体系与“因材施教”正好相反。个性化教学的理念如果仅仅作为一种教育思想、理念是可以被广泛接受，在社会上被高度提倡，但如果作为指导教育制度建设和实施教育理念的实践与标准，这种理念的实操性就变得过于困难。随着人工智能技术与现代教育的融合发展，个性化的教学体系不再只停留于理论。凭借教学过程中产生的海量数据，运用先进的人工智能技术，注重学习者个体的差异与特点，不仅使教学工作的开展更具备针对性，还能帮助被教育者（特别是高校学生）提供专业方向的选择依据，为执行个性化教学提供了有力的技术保障。

3 基于人工智能的个性化教学分析模型

人工智能技术助力的个性化教学模式催生了许多优秀的教学方法、学习工具和服务平台[4]，这些现代化的技术和方法驱动教学环境由数字化向智能化进程不断迈进。基于人工智能技术的个性化学习教学分析模型涵盖了教育大数据处理、AI 模型分析选择以及应用服务三个模块，如图 1 所示，平台首先分析并存储采集的海量数据并对数据进行清理工作；然后根据实际情况选择适当的 AI 模型或构建自主模型，最后在给定的模型基础上利用深度学习提供训练服务，从而方便用户对教育大数据模型的使用和数据的分析处理。

3.1 教育大数据采集

基于 AI 的个性化教学模型对被教育者资料，包括相关学科特长、学科爱好、学习风格、学习能力等方面进行录入。实时存储被教育者的出勤、课堂表现、作业、考试等情况，并将存储的批量数据和实时数据进行划分、转换，形成了被教育者的基础教学数据。随后的工作中，利用数据抽取转换工具（DataStage、Kettle 等）、元数据存储管理工具（MetaCube、MetaCenter 等）、数据展示工具以及数据建模工具（ERwin、Rose 等）完成数据管理的工作，形成被教育者的特有特征构建教学特征知识库，为后期的进一步分析做好准备工作。

3.2 AI 建模

将采集处理后的数据进行特征提取，如提取被教育者的上课姿势判断其专注程度以及发言情况、提取教育者授课音频分析本次课堂的师生互动交流情况等，根据给定标准分别进行评估。平台依据所提取评估特征的实际情况选择适当数学模型如 CNN、KNN 或自主构建模型完成建模操作，并在此基础上开展模型的训练及调整工作。图 2 个性化教学闭环工作流程

3.3 智能教育实施

将数据分析的结果进行可视化，生成各项指标，如教师学生考勤情况、学生课堂讨论参与程度、学生听课专注度、教师讲课状态、教师教学内容正确度、学生学习效果、学生的课堂评价等。然后根据所构建的 AI 模型对以上各项指标分别进行评估，由此来评价本次课堂的成熟度和完整性。在课程结束后，根据平台产生的结果教育者可及时了解被教育者的学习情况并有确切的方向来调整教学模式，这种依据被教育者的课堂评价以及 AI 教学评估结果的有效量化的教学反中文科技期刊数据库（全文版）教育科学- 148 -馈，为个性化教学的推广提供了科学可靠的数据支撑，为智能教育的实施提供了技术支持。基于人工智能的个性化教学工作围绕教学数据的采集分析，评估推荐和教学反馈形成闭环的工作流程，如图 2 所示，可以切实有效地推动个性化教学工作的开展。模型采集学生学习过程中的实时数据和教师开展教学过程中生成的数据传送至个性化教学平台。通过平台开展数据分析，一方面将分析结果（包括教学评估、教学方法预测，教学反馈等信息）反馈到教师端，为实施个性化教学提供有效的技术保障与数据支撑[5]。另一方面，平台进行学生知识掌握程度的评估工作，反馈学生在学习过程中掌握程度不理想的知识点，再运用人工智能技术进行相应知识点的智能推送与同类题型的加强巩固训练。记录统计学生在历史学习过程中产生的学习数据，对其未来学习的发展趋向进行分析预测，制定符合学生发展的个性化学习计划。基于人工智能的个性化教学分析模型时刻监测学生的学习动态，将学生在学习中的产生的集体共性与个体差异质量结果不断地反馈给教师，教师以平台反馈的学生可视化大数据为基础，实现课前针对性备课、课上精准授课、课后智能答疑。并且以学科竞赛的形式，将监测与质量结果作为导向，及时对教学进行干预、对课堂教学过程进行优化。

4 “人工智能+”下个性化教学实施展望

4.1 推进教学改革进程

人工智能技术为教师与学生提供有针对性的学习资源、智能的学习环境，推动了教育教学的智能化进程，改善了传统以经验为主的教育模式所关注不到的细节，为个性化教学工作的开展提供了新的途径，使人们更加了解人工智能技术对教育教学发展的巨大作用，促进社会对“人工智能+”下个性化教学的认可，推动了个性化教学的发展。

4.2 助力教育教学智能化发展

人工智能技术在教学过程中的应用为个性化教学的实施提供了技术支持，一方面，教师借助人工智能平台开展备课、授课、答疑的教学过程让教学的开展更加有针对性，有效提升教学效果[6]；另一方面，学生借助人工智能平台完成知识的预习、复习、自我评估，让学习过程更加符合自身学习规律，提升学习动力和学习效果。通过人工智能技术的辅助，教育教学不断向智能化、定制化、个性化方向发展。人工智能技术不断推动教学模式、学习模式以及管理模式的发展，有效提升受教育者的创新能力、交流合作能力以及自主解决问题能力[7]，让受教育者从被动接受学习的传统学习方式转向主动探究式的学习，从被动的知识接受者转向知识的创新者。随着新时代教学实施过程中融入了智能化的学习环境、有针对性的学习资源以及个性化的教学方式，人工智能技术在个性化教学中的作用将越来越显著。

5 结论

教学模式与人工智能技术结合是教育技术发展的趋势，为实现顺应时代发展的个性化教学新模式，需要建立基于人工智能技术的个性化学习教学分析平台，对受教育者的个体特征和学习状况进行全面分析。人工智能技术通过对这些数据的处理分析，为实现受教育者个性化教学创造了机会[8]。通过海量数据提供的精准学情判断、个性化学习分析与智慧决策支持,极大地改善了中国现代教育的教学质量,对于推动教育公平、提升教育品质、优化教育管理有着十分重要的意义。

参考文献

[1]高斐.AI 开启智慧教学新模式[J].中国现代教育装备,2020(11):32.[2]何毅.“互联网+人工智能”精准实践教学模式研究[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2020(12):28.[3]盛雪.基于互联网+视阈下个性化教学模式实施与思考[J].华夏教师,2019(28):34.[4]杨璐.人工智能时代教师职业观的转变路向及其实现[J].无线互联科技,2020,17(13):29-31.[5] 刘 清 堂 , 王 洋 , 雷 诗 捷 , 张 思 . 教 育 大 数 据 视 角 下 的 学 习 分 析 应 用 研 究 与 思 考 [J]. 远 程 教 育 杂志,2017,35(03):62.[6]施松绘.浅议新时期高校档案利用服务创新模式[J].办公室业务,2018(09):69-75.[7]张艳璐.人工智能促进大学英语教学变革研究[J].教育现代化,2019,6(58):39-42.[8]鲍嘉豪,程梦佳,于洪波.人工智能背景下虚拟现实技术在正颌外科教学中的应用现状研究[J].中华医学教育探索杂志,2023,22(12):1761-1766.基金项目：黑龙江省教育厅，新工科背景下网络空间安全人才“知行合一”培养模式的探索与实践，（项目标号SJGY20220351）；黑龙江省高等教育学会，AI 驱动下自主学习在通识教育中应用策略研究与实践（项目编号23GJYBJ049）；哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院，社交网络多源影响力最大化问题研究。