高校教師人工智能教學應用現狀調查研究*

李曉婷，方 旭

（信陽師范學院 教育科學學院，河南 信陽 464000）

一、引言

現今語音識別、智能視覺、人機交互、機器翻譯等人工智能技術在生活中隨處可見，人工智能時代已然來臨。國務院2017 年出版的《新一代人工智能發展規劃》[2]和教育部2018 年印發的《教育信息化2.0 行動計劃》[3]均有提出利用人工智能等新興技術促進教育發展。當前我國教育信息化飛速發展，國家高度重視利用新興技術推動教育行業的發展，教育人工智能蓬勃興起。本研究采用問卷調查法研究高校教師從認知與態度、使用意愿與行為以及易用性、有用性感知等方面研究高校教師接受以及進行人工智能教學應用的影響因素和能力現狀，發現人工智能教育時代教師專業發展存在的問題，并從多個層次提出相對應的建議，為教育信息化2.0 環境下的教師專業發展提供更多思路、方法。

通過分析總結國內外對人工智能教育研究的文獻發現，國內外對人工智能教育理論層次的研究涉及學習環境[4]、教學支持[5]、教師和學生[6]等多個方面，理論層次研究較為豐富全面，但對人工智能教育的實證研究還比較缺乏，對進行人工智能教學應用的實踐研究也略顯不足。

二、調查過程

1.問卷的設計和發放

本研究首先采用教師專業發展[7]和Davis 的技術接受模型[8]理論對教師的人工智能教學應用能力進行維度設計，從認知了解、有用性感知、易用性感知、使用態度、使用意愿、使用行為六個方面，綜合運用文獻分析法和問卷調查法研究教師的人工智能教學應用現狀。

調查問卷共設計45 個題，以單選、多選、填空三種形式對調查對象的基本信息和對人工智能教育的認知了解、有用性感知、易用性感知、校內外支持以及進行人工智能教學應用的態度、意愿、行為八個部分的內容進行調查。

調查對象是全國各地區不同學科的高校在職教師。線上線下同時發布問卷，線上采用問卷星發布，收到233 份，剔除3 份無效問卷，得到有效問卷230 份；線下發布紙質問卷50 份，得到有效問卷50 份。線上線下共發布問卷283 份，得到有效問卷280 份，有效率為98.94%，具體數據利用Excel 與SPSS22.0 進行統計與分析。

2.問卷信度、效度分析

（1）問卷信度分析

本研究采用內部一致性方式通過SPSS 對調查問卷的信度進行測量，利用Cronbach’s alpha 系數對人工智能教學應用的有用性感知、易用性感知以及進行人工智能教學應用的態度、意愿、行為五個部分進行信度分析，測量結果如表1 所示。

表1 問卷信度測量結果匯總表

從測量結果可以看出：研究數據信度系數值為0.959，高于0.9，即本研究數據信度質量很高；分析項被刪除后的信度系數值沒有明顯提升，說明題項均應該保留；結果中分析項對應的CITC 值全部均高于0.0，說明分析項之間具有良好的相關關系。綜上所述，本研究的數據信度質量高，可進行更進一步的研究分析。

（2）問卷效度分析

問卷設計過程中以技術接受模型和教師專業發展理論為基礎，參考多個對教師教學能力現狀調查文獻的問卷。問卷編制過程中請相關專家修改檢查，優化內容效度。除此之外，本文還采用因子分析檢驗問卷效度，結果顯示KMO 統計量值為0.678，并且Bartlett 的球形度檢驗的結果小于0.05，這表明模型各項指標均達到理想取值、模型的擬合較好，問卷結構效果理想、設計結構關系效果良好。

三、調查結果

1.描述性分析

（1）基本情況描述性分析

研究群體定位為全國各地區高校在職教師，問卷中基本信息部分共設置6 道選擇題，調查性別、年齡、教齡、所任教的學科、專業職稱、高校所在地區六方面情況，結果顯示，本次調查樣本中男女比例為4:6；年齡主要集中在40 歲以下，在教齡和教師職稱方面，集中在1-10 年和講師，這與調查樣本的年輕化有關；在學科和地域方面，各學科、各地區均有涉及，減少了本次調查在學科性質和地域分布上的數據誤差。

（2）認知與理解描述性分析

問卷設置5 道題，從是否聽說過人工智能教學應用、人工智能教學應用的師生角色、應用和關鍵技術四個方面，調查教師對人工智能教學應用的認知與理解情況。聽說過人工智能教學應用的教師有271 人，占總人數的96.78%，表明大多數高校在職教師對人工智能教學應用有一定的了解。不同教師對人工智能教育中師生角色定位不同，其中認為教師的角色為引導者占比62.86%、認為學生角色為學習的主動者占比75.71%，這兩種觀點較為一致。在人工智能的教育應用方面，被調查者聽說過較多的有智能測評、智能答疑和智能導師與助手，分別占比75.71%、68.57%和58.57%。

在人工智能教育關鍵技術認知方面，支持每種技術的人數占總人數比例相當。具體結果如圖1 所示。

圖1 調查教師對人工智能教育的關鍵技術認知情況圖

（3）有用性感知與易用性感知分析

采用李克特五分等級量表分別調查有用性和易用性感知，結果顯示，教師對人工智能教學應用的有用性感知較強，易用性感知略弱。通過調查人工智能對促進教學、優化過程、提高效果、促進評價、進行學習分析、輔助教學管理等有關功能的傾向態度來研究有用性感知，平均分為3.67，即大多數教師對人工智能教學應用的有用性感知強。從教學實踐中人工智能的難易程度、課堂任務把握、教學任務完成、方法技巧掌握以及應用壓力與信心幾個方面來研究易用性感知，平均分為3.15，且難易程度的平均分僅為2.41，這說明教師在教學中應用人工智能還有一定的難度。

（4）使用態度、使用意愿與使用行為分析

本研究從人工智能教學應用的必要性、發展前景以及使用意愿、是否愿意推廣四個方面調查教師對于進行人工智能教學應用的態度與意愿。結果顯示，大部分教師認為有必要進行人工智能教學應用，愿意在教學實踐中應用并推廣人工智能。67.14%的教師贊同教學中應用人工智能，65%認為其發展前景好，這說明大多數教師對人工智能教學應用的使用態度較好、使用意愿較強；但在教學實踐中，經常或者總是應用人工智能進行教學的教師僅占23.71%，說明當前教學中對人工智能的使用不多。

2.差異性分析

本研究采用獨立樣本t 檢驗和方差檢驗分析教師的基本信息數據（年齡、性別、教齡、職稱、學科性質、所在區域等基本信息）與進行人工智能教學應用能力的不同方面進行分析。結果表明，教師的性別、年齡在人工智能教學應用能力的不同方面存在顯著差異，而教齡、職稱、學科性質等因素差異不大。

（1）高校教師的人工智能教學應用能力性別差異性分析

對屬于二分變量的自變量“性別”采用獨立樣本t檢驗方式分析差異性。結果顯示，不同性別的教師進行人工智能教學應用時，對于課堂節奏的把握、教學任務的完成以及教學效果的提高都有較大差距，女性平均值明顯低于男性，即在進行人工智能教學應用時，男性教師比女性教師的教學能力更強。具體調查結果可見表2。

表2 人工智能教學應用能力性別差異性分析

（2）高校教師的人工智能教學應用能力年齡差異性分析

對有四個水平值的自變量“年齡”使用方差分析進行差異性分析。綜合分析結果，可以看出不同年齡的教師在進行人工智能教學應用時，對于課堂節奏的把握、教學任務的完成以及教學效果的提高都存在著比較明顯的差距。其中50 歲以上的教師各指標得分不高，即進行人工智能教學應用的能力不佳；而小于30 歲的教師各指標得分較高，進行人工智能教學應用能力尚可。

3.相關性分析

（1）高校教師進行人工智能教學應用的使用意愿和使用行為相關性分析

通過SPSS 中的Pearson 相關系數檢驗使用意愿與使用行為之間的相關性，結果顯示，相關系數為0.182，大于0.1，雙尾置信度均不大于0.01，具體結果見表3。通過分析可知，教師的使用意愿和使用行為具有相關性，即提高教師的使用意愿能有效地促進教師進行人工智能教學應用。

（2）教師進行人工智能教學應用熟練程度和校內外支持的相關性分析

表3 教師進行人工智能教學應用使用意愿和使用行為的相關性分析

采用Pearson 相關系數分析教師進行人工智能教學應用的熟練程度與校內外對人工智能教學應用支持的相關性，發現其熟練程度與校外支持的相關系數為0.197，與校內支持的相關系數為0.201，即提高校內外對人工智能教學應用的支持能有效提高教師進行人工智能教學應用的熟練程度。

四、存在的不足

根據調查問卷的結果統計，對人工智能教學應用的認知理解、態度意愿和實踐頻次以及校內外對人工智能教學應用的支持四個因素與教師進行人工智能教學應用的熟練程度有很強的相關關系，即這些因素對高校教師人工智能教學應用能力影響較大，制約著教師人工智能教學應用能力的發展。

1.高校教師對人工智能教學應用的認知不深

絕大多數高校教師都聽說過人工智能教學應用，但實際上并不完全清楚其關鍵技術和功能作用，理論層面認知的偏差會使人工智能教學應用實踐出現種種困難，導致教學效果不佳，無法順利提升人工智能教學應用能力。因此，對于高校教師來說，加強理論學習和實踐應用是其發展人工智能教學應用能力的重要基礎。

2.高校教師進行人工智能教學應用的實踐不多

調查發現，經常或總是進行人工智能教學應用實踐的教師不多。教學能力與實踐緊密相關，高校教師應該在教學實踐中增加應用人工智能的頻次和比例，以提高其人工智能教學應用能力。

3.高校教師對提高人工智能教學應用能力的意識不強

教師的態度和意愿是決定其是否會進行人工智能教學應用的重要因素，態度積極、意愿強烈的教師的人工智能教學應用能力更好，反之則較差。很多高校教師并不清楚進行人工智能教學應用的意義何在，內在需求不高，對提高自身人工智能教學應用能力的意識不夠強烈，導致能力無法增長。因此，提高高校教師人工智能教學應用能力，首先要從提高意識做起。

4.校內外對人工智能教學應用的支持不全面甚至沒有

高校教師同時面對教學任務和科研工作，還要不斷提升自身專業素養，并且從資金方面考慮，高校教師很難自己創造條件提升人工智能教學應用能力，而校內外對人工智能教學應用的支持，可以為高校教師提高人工智能教學應用能力和進行人工智能教學應用提供良好條件。調查結果顯示，獲得支持較多的高校教師的人工智能教學應用能力明顯較高。但是目前我國高校在這方面的支持并不全面，甚至有些院校完全沒有，這在很大程度上制約了教師能力的發展。

五、建議

隨著人工智能時代的到來，教育智能化成為教育現代化進程中越來越熱的話題。調查數據表明，我國高校教師人工智能教學應用能力尚處于低水平階段，在教學實踐中應用不多，雖然有用性感知較強，但易用性感知不佳，并且校內外的支持不多。基于此，本文從教師、高校、社會和國家四個層面探討高校教師人工智能的教學能力的提升策略。

1.教師層面

教育信息化2.0 時代背景下，人工智能在教育中的應用越來越多。發展人工智能教育背景下的教學能力，高校教師需做到以下幾點：首先要順應形勢、抓住機遇，積極接納、敢于挑戰新理念和新技能。其次，要轉變因循守舊的思想，敢于突破自我，主動學習人工智能教學應用的相關理論和技能。然后，要加強進行人工智能教學應用的意識，增加教學實踐的頻率。最后，樹立終身學習觀念，在教學實踐中主動學習新知識、新技能，積極反思、積累經驗，持續不斷地發展自身專業素養。

2.高校層面

為提高教師的人工智能教學應用能力，高校應積極行動起來：首先，要為教師創造進行人工智能教學應用的軟硬件環境。其次，要明確人工智能教學應用能力的培養目標，從理論方面加深教師對人工智能教學應用理論的掌握程度，從實踐方面加大教師進行人工智能教學應用的培訓力度，減小其關于人工智能教學應用的認知與實踐難度。最后，要加強產學研理念，加大校企合作力度，積極與人工智能相關企業建立聯系，為本校教師的人工智能教學應用能力的發展提供更多資源。

3.社會層面

社會大環境要鼓勵高校教師進行人工智能教學應用，并提供便利的實施環境，積極響應智能教育所需的社會要求。首先，社會上教育人工智能技術方面的研發人員或專家應進校宣講或展示其研發的相關產品的開發理念和各種功能，以此解決高校教師對人工智能教學應用理論知識薄弱以及對技巧了解與掌握不足的困難。其次，在支持引導高校教師進行人工智能教學應用的同時，應注意要在提高教師主觀能動性與自信心的基礎上，鼓勵高校教師自覺主動學習，分析其自身進行人工智能教學應用的優劣之處，充分利用其自身優勢提高教學能力。最后，為教師提供人工智能教學應用軟硬件平臺的設計方要從便于教師使用和掌握的方向改進設計、改善不足，給教師進行人工智能教學應用提供一個堅實的技術支持環境。

4.國家層面

首先，國家應增強教育信息化2.0 時代高校教師積極學習新技術的意識，鼓勵高校教師積極進行人工智能教學應用，充分規劃教育人工智能布局，落實相關保障政策與發展規劃，在各項政策上加大鼓勵與扶持，激發高校教師進行人工智能教學應用的熱情，減少高校教師利用人工智能進行教學改革的后顧之憂。其次，國家應建立明確的教育法律法規，充分發揮法律的普遍性、強制性、規范性的特點，切實保障高校教師通過增強其人工智能教學應用能力來發展自身專業素養的合理權利，另外，在完善立法的前提下，還需要相關部門跟進監管機制，保證法律的有效實施。