智庫觀點|人工智能賦能高等教育教學(xué)的若干思考

張鎮(zhèn)勇，秦永彬，李 頌. 人工智能賦能高等教育教學(xué)的若干思考 [J].今日科苑，2024(12):3-5

21世紀是人才競爭的時代，高校教育在培養(yǎng)高端人才方面舉足輕重，高校推行教育改革勢在必行。尤其是人工智能的快速發(fā)展也為教育行業(yè)帶來了教學(xué)方法革新的契機，在教學(xué)活動中引入人工智能可以帶來更加簡單、高效、智能和個性化的教學(xué)體驗，是教育信息化發(fā)展的必然階段。《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中，重點強調(diào)要構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系。2022年以來，生成式人工智能席卷全球，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也備受關(guān)注，人工智能技術(shù)和自適應(yīng)教學(xué)模式的融合應(yīng)用正在引發(fā)“顛覆性”變革。

1. 高等教育信息化的發(fā)展脈絡(luò)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展，各種新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)改革過程中，主要形式包括線上微課平臺、混合教學(xué)課堂、人工智能輔助教學(xué)。

1.1 線上微課平臺

線上教學(xué)平臺提供訂閱式服務(wù)，為教師和學(xué)生提供線上教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)資源，充分利用了互聯(lián)網(wǎng)資源共享的特點。全球最大的在線教育平臺Coursera和個性化教育平臺Knewton提供了海量的教學(xué)資源。Coursera同世界頂尖大學(xué)合作，在線提供網(wǎng)絡(luò)公開課程，并通過協(xié)同過濾來實現(xiàn)個性化課程推薦。Knewton是一個自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺，其提供很多種不同的跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況的服務(wù)。近年來，Knewton 系統(tǒng)已經(jīng)先后與Pearson Education、Macmillan Education等數(shù)家教育出版商開展合作，為出版社所出教材提供數(shù)字化改造與學(xué)習(xí)平臺搭建。然而，線上教學(xué)在高校大規(guī)模推廣難度較大，主要存在如下 原因 : 一是教學(xué)內(nèi)容難以激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，不能引導(dǎo)學(xué)生由淺入深掌握知識；二是學(xué)生在教學(xué)過程中感受不到情感交流，教師不能根據(jù)學(xué)習(xí)者當(dāng)前的狀態(tài)創(chuàng)造適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境。

1.2 混合教學(xué)課堂

為解決線上教學(xué)帶來的問題，線上線下混合式教學(xué)方法受到廣泛關(guān)注。將微課和MOOC結(jié)合融入傳統(tǒng)課堂，通過在線錄制視頻，學(xué)生可以回看重點和沒掌握的內(nèi)容。通過翻轉(zhuǎn)課堂將授課過程劃分為課前線上學(xué)習(xí)、課中線下學(xué)習(xí)、課后知識鞏固三個階段，實現(xiàn)線上線下混合課堂模式以提升教學(xué)效率。2016年，北京雨課堂教育科技有限公司成立，運用雨課堂能夠?qū)崿F(xiàn)課程的線上線下混合式教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的動態(tài)跟蹤和及時反饋。混合教學(xué)需要教師充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、及時糾正學(xué)習(xí)誤區(qū)、準確推薦學(xué)習(xí)資料、正向引導(dǎo)學(xué)習(xí)思維，這難免造成教師負壓過重，主要存在以下問題：一是線上、線下教學(xué)嚴重脫節(jié)，課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)銜接不緊密；二是線上資源質(zhì)量參差不齊，篩選過程包含主觀性；三是課堂隨機轉(zhuǎn)換導(dǎo)致學(xué)生注意力不集中，難以適應(yīng)高節(jié)奏的學(xué)習(xí)場景轉(zhuǎn)移。

1.3 人工智能輔助教學(xué)

近年來，將人工智能應(yīng)用于教學(xué)已成為教育領(lǐng)域的一個熱點。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織的報告，人工智能技術(shù)能夠支持包容和無處不在的學(xué)習(xí)訪問，有助于確保提供公平和包容性的教育機會，促進個性化學(xué)習(xí)并提升學(xué)習(xí)成果。人工智能讓學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、學(xué)校課程迎來新的變革，促進教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。“人工智能+教育”具有較強可行性，融合人工智能技術(shù)能促進教育改革和轉(zhuǎn)型，進一步構(gòu)建人才培養(yǎng)體系。利用人工智能模型輸出和教育大數(shù)據(jù)挖掘引擎作為輸入，構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量分析、診斷、預(yù)測平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)過程的智能化。然而，人工智能技術(shù)的使用依賴大量的數(shù)據(jù)，很多高校的教學(xué)數(shù)字化水平仍有待提升。

2. 推進“人工智能+教育”的建議舉措

2018年，英國博爾頓學(xué)院應(yīng)用人工智能技術(shù)提升教學(xué)效率，通過采集學(xué)生數(shù)據(jù)為每個學(xué)生創(chuàng)建個性化的AI助手，并為教師制作學(xué)生的每日或定期成績單、學(xué)習(xí)報告等，以減輕教師的工作量。以學(xué)生為中心的自適應(yīng)教學(xué)理念，能夠協(xié)助教師拆解并分析教學(xué)歷程、找出教學(xué)盲點，進而改善并提升教學(xué)成效。2022年以來，生成式人工智能和大語言模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。大語言模型ChatGPT對計算機教育帶來了影響和挑戰(zhàn)，

在課堂教學(xué)過程中應(yīng)用ChatGPT成為新的教學(xué)手段和策略。生成式人工智能在教學(xué)活動中能夠承擔(dān)重要角色，構(gòu)建合理可靠的“師—機—生”三元結(jié)構(gòu)下的教學(xué)活動模型，能夠通過樣本分析量化不同要素的影響，為教育行業(yè)的發(fā)展帶來動力。

2.1 強化“人工智能+教育”理念意識

一是發(fā)揮我國頭部高校在科技和人才方面的優(yōu)勢，以C9高校為引領(lǐng)，構(gòu)建東部、中部、西部高校人工智能教育聯(lián)盟，從全國層面做實做好人工智能在教育領(lǐng)域的賦能作用。二是鼓勵高校建設(shè)以人工智能為核心的專業(yè)學(xué)科群，通過人工智能驅(qū)動傳統(tǒng)專業(yè)（如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等）進行教育教學(xué)改革，突破專業(yè)限制實現(xiàn)學(xué)科建設(shè)智能化。三是圍繞專業(yè)課程建設(shè)聚焦人工智能應(yīng)用的特色教研室，開展人工智能在具體課程中應(yīng)用的問題研討、方案設(shè)計、考核標(biāo)準等。

2.2 加強“人工智能+教育”平臺建設(shè)

一是推進建設(shè)國家級人工智能賦能的教育資源共享平臺，集中全國典型優(yōu)秀課程設(shè)計、課堂教學(xué)、課后活動等素材，支持更多基于人工智能進行創(chuàng)作的教學(xué)方案，搭建師生交流和互動的通道。二是結(jié)合地方特色，整合省內(nèi)資源建設(shè)人工智能教育資源共享平臺，打造面向本省人才需求的代表性人工智能教育教學(xué)案例，與國家級平臺進行聯(lián)動。三是面向本校辦學(xué)要求和學(xué)生培養(yǎng)方案，構(gòu)建人工智能驅(qū)動的線上教師工作室，發(fā)揮校內(nèi)智慧教室功效，建設(shè)師生線上線下虛實互動平臺。

2.3 構(gòu)建“人工智能+教育”教學(xué)融合模式

一是構(gòu)建因人而異的教學(xué)方案、教育方法，發(fā)揮人工智能技術(shù)在處理復(fù)雜人類行為方面的優(yōu)勢。實現(xiàn)教學(xué)行為與人工智能技術(shù)的映射表達。教學(xué)行為與人工智能屬于不同理論體系，要突破兩者的論述邊界，實現(xiàn)人工智能賦能教學(xué)。二是要突破人工智能在教學(xué)過程中的適應(yīng)性，要從根本上認識哪些教學(xué)內(nèi)容能夠應(yīng)用人工智能，要厘清人工智能與教師角色之間的關(guān)系。三是要突破人工智能賦能“因材施教”的技術(shù)水平。

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