在基于机器的学习适应性学习系统中,学习工具模块包括可视化工具、合作学习工具、学习过程分析工具等[5]鉴于职业学校普通专业教师的实际情况,在人机共建的“翻转课堂”适应性学习建设实践中,学习工具暂时简化为可视化工具。机电专业课程的可视化工具一般包括表格知识组件、可视化学习资源、基于操作的学习资源等。
(1)表格化的知识组件
虽然中心发散的思维导图更适合人脑的放射性思维方式,但从适合机器性能的角度来看,知识组件需要表格化。表格化的知识组件可以更直观地反映知识组件及其内部联系。知识组件的表格实际上是为学习提供可视化的工具。学习者可以直观地了解知识组件及其内部联系,自主学习如表2所示的液压传动学习任务设计。
(2)可视化、可操作的学习资源
如表2中的学习资源栏所示,液压传动的常见学习资源包括部件模型、原理图、结构图和相应的示范动画。当然,条件好的职业学校也有液压传动的模拟系统。其中,原理图、结构图和相应的示范动画是可视化学习资源,部件模型和模拟系统是可操作的学习资源。可视化学习资源和可操作学习资源都是适应性学习的可视化学习工具。
从适应性学习支持的角度来看,部件模型、仿真系统等可操作的学习资源可以给学习者更直观、更感性的理解和更充分的支持;从学习者思维发展的角度来看,原理图、结构图等可视化学习资源需要学习者结合所学的机械制图、机械基础等课程知识将静态平面图转化为动态三维模型。从适应性学习的需要来看,应从初始可操作的学习资源开始,逐步转向可视化的学习资源。当然,不同的学习者有不同的发展状况,可以根据实际发展给予不同的支持组合。
完全基于机器学习的数字适应性学习系统,甚至基于大数据的适应性学习系统,将能够更好地实现个性化和个性化的泛在学习。对于这样一个智能系统,人机共建的适应性学习只是一个“半成品”。然而,这种“半成品”对职业教育专业课程的“翻转课堂”具有真正的意义:(1)并非所有专业课程都需要如此完整的机器学习,机器学习只能成为一些专业课程学习的辅助;(2)教师、学生和机器之间的联系可以提供更真实的人机互动,这些真正的互动不是机器学习提供的,而是学生从学校生活到社会生活的必要条件。