基于人工智能技術的線上教學改革思路淺析

張利 肖一凡 米立功 李桂城 衛星奇

摘 要：建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程。教育公平和教育個性化發展一直是教學改革關注的重點問題。目前人工智能技術已大量應用于教育領域，線上教育引起了社會各界廣泛關注。本文在分析線上教學狀況的基礎上，對基于人工智能技術的線上教育做出研究，對其在教育公平、教育個性化以及教育效果方面提出新的改革思路。

關鍵詞：教學改革;教育公平;教育個性化;人工智能;線上教育

一、緒論

建設教育強國是實現中華民族偉大復興的基礎工程，黨中央堅持以人民為中心的發展思想，保障所有公民平等地接受教育，提倡教育公平。這就要求應當把教育事業擺在優先位置，進一步深化教育改革，努力辦好人民滿意的教育。但目前實現我國教育公平仍面臨重重困難，面臨城鄉教育資源差距較大、基本公共服務數量和質量不足等問題。

隨著素質教育觀念的推廣，個性化教育成為教育發展的必然趨勢。這種教育方式能夠充分發掘學生的各方面潛能，幫助學生建立獨立人格、發展獨特個性。然而個性化教育所需的教育資源遠遠多于傳統教育，基于人工智能技術的線上教育的發展為個性化教育提供了新思路。線上教育為社會穩定做出積極影響的同時也暴露出大量問題，經調查發現，網絡卡頓、偏遠地區信號不穩定，訪問量過大教育平臺崩潰等現象時有出現。因此，加強人工智能與教育的結合，探索有效的在線教育治理體系成為當代社會重點關注的問題。

教育信息化帶動教育現代化是我國教育發展的戰略抉擇之一，信息技術與教育教學的深度融合已成為本領域內的關注重點。將人工智能技術與教育充分融合，促進線上教育的發展是教育領域亟須研究的方面。本文將通過線上教育的分析，對基于人工智能技術的線上教學改革路徑進行探析。

二、線上教育發展狀況

人工智能技術應用于教育領域，深刻改變了傳統教育的教學方式和方法，對教育改革產生了深遠的影響。近幾年，基于互聯網技術的快速更新，具有多種教育理念、面向不同的服務對象以及多種實現途徑的線上教育模式不斷出現在大眾視野。基于人工智能的面向大眾開放在線課程平臺不斷涌現，例如中國大學（MOOC）、超星學習通等。這些平臺融合國內外優秀大學的傳統課程資源，其課程的范圍不僅涵蓋廣泛的科學和技術學科，還包括社會及人文科學[1]。此外，一部分教育企業也推出了相應的線上平臺，例如“OKAY智慧教育”致力于以科技改變學習方式，通過人工智能技術提供適應學習者個性的教學方案。隨著國家鼓勵教育信息化的發展，部分家庭和學校也開始鼓勵學生使用線上教育輔導來完成課程作業。

但是由于我國長期應用傳統的教育模式，線上教育的普及度并不高，學生自主學習意識不強，自我約束力偏低。這些問題導致在線教育的課程完成度低，造成教育資源的大量浪費。學校和教師對于線上教育的認識相對不足，導致沒有充分利用這部分資源。

隨著科技的發展，各國各界積極推動線上教育。我國也鼓勵學生利用在線課堂、在線教材等網絡手段進行家庭學習。各大教育平臺積極為中小學以及高等教育提供線上服務，例如科研學術網站提供免費論文下載、騰訊云課堂提供課程直播和課堂測試等。在線教育普遍是以網絡教學完成書本知識的傳授，對傳統的線下教育模式產生很大的沖擊。如今社會各界對線上教育的認可度明顯提高，線上教育也展現出其巨大的發展潛力，尤其在促進教育公平和教育個性化方面得到更多的關注。

與此同時，線上教育利用率的爆發式增長也暴露了很多問題，比如網絡授課平臺管理不規范、教育資源分布不均衡等。因此，基于人工智能技術的線上教學亟須進行改革，以更好地利用其優勢，為學習者提供更好的教育。

三、基于人工智能技術的線上教學改革思路

大數據時代已經到來，人工智能技術成為人們高效處理數據信息的必然選擇，這使得線上教育對傳統教育的顛覆成為可能。人工智能技術能夠精準高效地挖掘出知識之間的內在聯系，對結構化的知識進行處理并優化，這為處理非結構知識提供了新的思路;能夠根據學習者不同的知識需求提供相應的知識系統，為人們提供高效率、低成本的學習計劃，為個性化教育創造條件;能夠對學習者的數據進行分析，打造專家知識系統及學習系統，大幅度提升了人們的學習效率。

然而，就現階段而言，線上教育仍面臨一些問題。從教育公平而言，根據OECD在線學習報告（2015年）顯示，大多數國家社會底層家庭子女已有更多機會接觸互聯網，但是學生之間的教育差距并未縮小，“新數字鴻溝”呈逐漸擴大的態勢[2]。一部分在鄉村與貧困地區的學生受到家庭經濟條件與網絡信號的限制，無法正常參加線上學習活動;鄉村學校教育信息化程度低，很多教師也是第一次接觸線上教育，對部分教學活動未能有效組織開展。

從教育個性化而言，農村地區的學生仍停留在統一收看“空中課堂”階段，而發達地區則利用人工智能技術實現學習任務打卡、作業在線批閱、個性化學習服務[3];大量教育資源本身不具備個性化，同一科目教育資源相似度高且與傳統教學大綱的匹配度低，不利于促進個性化教育的發展。

從線上教育的有效性而言，調查目前人工智能技術應用于教育領域的情況發現，網絡授課平臺屢屢出現因無法接受大規模訪問量而崩潰、網絡信號延遲等問題。對網絡授課平臺遴選、資源準入標準、內容審核和監督等方面缺乏明確規定[4]。

與傳統的線下教育不同，在線教育突破時空限制、具有廣泛的覆蓋范圍，通過共享優質資源能夠促進教育公平。下一階段的線上教育應融合更多更先進的人工智能技術。對于農村及貧困地區的通信狀況經常出現問題的現狀，應利用人工智能加強農村地區信息化基礎設施建設。

在教育信息化平臺構建方面，企業應自主研發具備更加先進的人工智能技術和更加強大的功能的教育平臺，利用高校在開發教育資源上的突出優勢，整合更加廣泛的知識資源，建立更加細致的教育體系。加強知識產權保護，吸引各利益相關者積極參與教育資源共建共享，推動教育個性化發展進程[5]。政府及相關部門應利用人工智能加強對平臺的監管力度，督促將更先進的信息管理、通信技術應用于線上教育，鼓勵優質教育資源的產出，鼓勵線上互動功能的開發，為學習者提供更加有效的教育成果。

四、基于人工智能技術的線上教育改革路徑探析

人工智能技術對于教育公平的發展、教育個性化的實現、教育有效性的提高具有重大意義，在近幾年表現尤為突出，針對其暴露的部分問題，本文提出以下舉措，為人工智能技術與教育領域的進一步融合提供思路。

（一）利用人工智能技術提供更多教育信息化資源

城鄉教育發展水平不均衡的問題表現愈加突出。教育資源發達的地區與農村地區教育信息化差距大。甚至一些家庭經濟狀況不好的學生無法參與線上教學，學習環境嚴峻。基于人工智能技術的線上教育能夠突破空間和時間限制，一些殘疾學生或者山區學生不方便來學校學習，線上教育能夠為他們提供相對平等的教育機會，應優化農村地區信息化教學資源供給，打通教育信息化發展“最后一公里”，為他們提供切實的經濟補貼，鼓勵學校配備教育信息化設備;重點提升農村師生信息素養，開展相應的培訓課程，積極倡導線上教育平臺的使用。

（二）開發專門的線上教育信息化設備

目前支持線上教育的設備有限，大多數用于線上教育的設備兼備其他功能，導致學生在學習過程中容易受到其他信息的干擾，造成學習效率下降等問題。鼓勵企業利用最新的人工智能技術開發具備線上教育功能的專門信息化設備，使其能夠方便的處理各種學習任務，有效避免了繁雜的網絡信息對學習者的干擾，能夠更好地模擬現實課堂，使學生注意力更加集中。

（三）開發與教學大綱相匹配的多種教學資源

在過去，線上教育大多作為傳統教育的補充出現。其教育資源較為零散，符合人們進行碎片化學習的需求。然而，為適應新的課程要求，線上教育應采用大數據、云計算等新一代人工智能技術，構建相應的教學系統，建立以人的發展需求為導向的教育資源配置方式，以更好地配合傳統教學，并作為傳統教育無法正常進行時的應急預案。同時，線上教育輔助線下教育打造一個更加完備的教育體系，有利于教育個性化的發展。

（四）發展平臺互動功能，培養學生自主意識

線上教育存在師生互動不足的缺陷，然而傳統教育模式中，學生依賴老師進行學習，自主學習能力沒有得到鍛煉，脫離老師監督的情況下，自律能力較差，這就造成線上教學的學習效果不理想。因此，網絡授課平臺應當通過語音識別、圖像識別等技術開發更多對于學生的監管功能，教師應引導學生自主學習，幫助每一個學生制訂獨特的學習計劃，讓學生從學習中找到樂趣，提高自我學習能力，對個人素質的提升也有極大好處。同時促進了以學生為主導的教育個性化進程。

（五）結合人工智能加強平臺法治監督

目前的線上教育平臺重復建設現象明顯，各地建設的教育資源庫及服務平臺相互獨立，因重復建設導致同質化與低效率;各級各類平臺僅在技術層面互聯互通，在應用與管理方面缺乏協同機制。因此，政府應當對其中優秀的教育企業進行扶持，關注平臺建設，通過人工智能技術實時監控各大教育平臺的運行狀況，建立對應的平臺建立準則，對線上教育市場進行監督，確保為學習者建立安全的學習環境。

五、結語

教育公平、教育個性化已成為當代教育發展的重要方向，教育效果是評價教育模式的有效證明。大數據時代的到來，人工智能與教育領域的結合將成為一項發展戰略，線上教育將對傳統教育行業產生極大沖擊，雖然此間也暴露了一些值得重視的問題，但是其發展狀況良好。未來線上教育將成為教育領域極具研究價值的一個發展方向。

參考文獻：

[1]許江波，余洋林，包含，駱永震，晏長根.“互聯網+”背景下線上教育現狀、存在問題及改善探討[J].教育現代化，2019，6（36）：79-80+94.

[2]OECD.Student，computers and learning：making the connection[M].Paris：OECD Publishing，2015.

[3]“停課不停學”在線教育能否經受住四重考驗[EB/OL].（2020-02-15）.

[4]陳紅.線上線下雙重教育融合發展研究[J].鹽城師范學院學報（人文社會科學版），2018，38（06）：116-119.

[5]桑新民，鄭旭東.凝聚學科智慧：引領專業創新——教育技術學與學習科學基礎研究的對話[J].中國電化教育，2011（06）.