基于人工智能技術(shù)的高校線上教學(xué)改革思路探析

余有任

（南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210023）

0 引言

推進教育現(xiàn)代化是我國長期以來的發(fā)展方向，而基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的線上教學(xué)是教育現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。線上教學(xué)是指在教學(xué)的過程中采用信息時代特有的計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將原本在課堂上傳授的知識，通過網(wǎng)絡(luò)用更加方便、快捷和生動的方式傳授給學(xué)生。在當(dāng)前高校教學(xué)模式改革過程中，“線上+線下”相結(jié)合的方式，融合了傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，已成為互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的重要方向。

然而，當(dāng)前我國高校的線上教學(xué)在教學(xué)過程、教學(xué)質(zhì)量、平臺建設(shè)等方面還存在一系列問題。機器學(xué)習(xí)、情感計算、智能代理等人工智能技術(shù)的發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅為解決線上教學(xué)中的問題提供了新的技術(shù)手段，而且能促使教學(xué)進一步向“以學(xué)習(xí)者為中心”的個性化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展。因此，探索如何有效地將人工智能技術(shù)與教育相結(jié)合，對于進一步推動高校線上教學(xué)的發(fā)展以及高校教育教學(xué)改革具有重要意義。

1 當(dāng)前高校線上教學(xué)存在的問題

1.1 線上教學(xué)過程互動性較差

現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)課堂上缺少教師與學(xué)生，學(xué)生與資源、學(xué)生之間的互動交流，僅僅實現(xiàn)了單向傳遞。一方面，教師與學(xué)生的溝通互動嚴(yán)重不足，特別是異地的在線學(xué)習(xí)，學(xué)生與教師之間存在很大的時空差異，溝通條件非常不便利，教師不能給學(xué)生提供現(xiàn)實的指導(dǎo)。另一方面，學(xué)生之間的溝通互動也大大減弱。時空分離的狀態(tài)，造成師生情感交互不足，在線教學(xué)過程缺乏雙向互動[1]。雖然各線上課程平臺也具備一些模擬課堂的互動功能，如簽到、提問、點名、隨堂測驗、問卷調(diào)查等，但其時效性與面授教學(xué)相比還有較大的差距，教學(xué)效果難以保證[2]。在線教學(xué)過程需要打破這種閉塞的溝通方式，才能收獲良好的教與學(xué)體驗。

1.2 學(xué)生線上學(xué)習(xí)監(jiān)管困難，學(xué)習(xí)自主性有待提高

由于學(xué)生長期以來習(xí)慣于線下授課方式，很多學(xué)生不能及時適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)模式。一方面，部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識不強，自我監(jiān)督約束能力較差，再加上學(xué)生在線上聽課，難免會受到周圍環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)上各種信息的干擾，難以保證全程集中精力學(xué)習(xí)，經(jīng)常出現(xiàn)注意力不集中的情況，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率大打折扣[3]。另一方面，線上教學(xué)對學(xué)生的監(jiān)督管理比較困難。線下教學(xué)時，外在的紀(jì)律約束是保證學(xué)習(xí)效率的重要手段。而在線上教學(xué)中，教師無法與學(xué)生面對面交流，尤其是當(dāng)授課人數(shù)較多時，教師很難通過“一對一”的互動方式及時掌握每名學(xué)生的在線學(xué)習(xí)狀態(tài)，造成部分學(xué)生線上課堂學(xué)習(xí)態(tài)度散漫，甚至存在掛機等現(xiàn)象，極大地影響了教學(xué)質(zhì)量[4]。

1.3 教師線上授課經(jīng)驗不足

目前，由于長期受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，大多數(shù)教師對于線上教育的認(rèn)知相對不足，對線上授課的方式也不夠了解，尤其是年紀(jì)較大的教師，對于線上教學(xué)的熟悉和適應(yīng)過程較慢。再加上大部分高校還缺少線上教學(xué)的相關(guān)技能培訓(xùn)，這造成很多教師對計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)授課平臺、互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源等線上教學(xué)所需的知識和技能掌握不夠全面，使得線上教學(xué)形式較為單一，平臺功能和教學(xué)資源未得到充分利用，未能達到預(yù)期的教學(xué)效果。

1.4 線上教學(xué)平臺功能不完善

隨著線上教學(xué)方式的快速普及，專業(yè)的線上授課平臺如雨后春筍般涌現(xiàn)，原有的一些網(wǎng)絡(luò)直播平臺不斷加速與線上教學(xué)的融合。然而，這些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺質(zhì)量參差不齊，隨著平臺利用率的增加，相關(guān)問題也隨之顯現(xiàn)。一方面，部分線上教學(xué)平臺功能不完善，不能充分滿足線上教學(xué)的需求。為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，老師和學(xué)生通常需要同時下載并使用多個軟件或平臺，對平臺的不熟悉以及不同平臺之間的切換等問題，進一步增大了線上教學(xué)的難度，降低了課堂學(xué)習(xí)的效率。另一方面，很多平臺存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，特別是在眾多學(xué)生集中上課時，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)緩慢甚至掉線，嚴(yán)重影響上課進程，是亟待解決的基礎(chǔ)技術(shù)問題。

2 基于人工智能技術(shù)的高校線上教學(xué)改革路徑

2.1 運用人工智能技術(shù)增強線上教學(xué)的互動性

為解決線上教學(xué)中師生互動不足的缺陷，可以運用人工智能技術(shù)增加人物互動、虛擬教學(xué)等互動性體驗，克服線上教學(xué)單一靜止、互動性差的缺點，打造雙向互動的線上教學(xué)模式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以搭建特定的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在虛擬世界中體驗真實世界的情感，以仿真的形式參與到自主學(xué)習(xí)中，打破以往呆板的教師單向講授形式；人工智能中的情感計算還可以通過捕捉和解讀線上教學(xué)過程中師生之間文字、語音交流所蘊藏的情感，幫助老師進行情感浸潤為導(dǎo)向的教學(xué)，從而加強線上教學(xué)的互動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性[5]。

2.2 通過智能監(jiān)督輔導(dǎo)提高學(xué)生線上學(xué)習(xí)自主性

應(yīng)充分運用人工智能中的智能代理等技術(shù)，開發(fā)對于學(xué)生線上學(xué)習(xí)的監(jiān)管功能，引導(dǎo)、督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)意識，從而解決線上教學(xué)中學(xué)生缺乏足夠監(jiān)督、自主學(xué)習(xí)意識不強等問題。例如，基于計算機模擬教師的“智能導(dǎo)師”在線上教學(xué)中的應(yīng)用，可以為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，通過跟蹤、記錄和分析學(xué)生線上學(xué)習(xí)過程和結(jié)果，了解每位學(xué)生的興趣、習(xí)慣和學(xué)習(xí)需求，從而為學(xué)生制定個性化學(xué)習(xí)方案，選擇最合適的線上學(xué)習(xí)資源，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行監(jiān)督、評價和反饋，提出相應(yīng)的建議。這不僅有利于線上學(xué)習(xí)的全過程監(jiān)管，也能促進學(xué)生的個性化發(fā)展，從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，不斷提升學(xué)習(xí)效果[6]。

2.3 利用智能助理協(xié)助教師開展線上教學(xué)

在線上教學(xué)過程中，人工智能可以很大程度地替代教師的一些“機械”工作，成為教師教學(xué)的得力助手。虛擬代理、智能輔助系統(tǒng)等可協(xié)作承擔(dān)教學(xué)環(huán)節(jié)中可重復(fù)的、程式性的、依靠記憶或反復(fù)練習(xí)的教學(xué)模塊。目前正在被逐漸應(yīng)用于教育領(lǐng)域的人工智能型助手“教育機器人”，可以幫助老師完成傳統(tǒng)的備課、課堂講授、答疑輔導(dǎo)和作業(yè)批改等工作。這不僅減輕教師的負擔(dān)，提高工作效率，也讓教師能將更多精力投入到創(chuàng)造性和啟發(fā)性教學(xué)活動中，不斷促進教師角色的轉(zhuǎn)變[7]。

2.4 加強智能線上教學(xué)平臺建設(shè)

企業(yè)應(yīng)充分利用人工智能技術(shù)，將更先進的信息管理、通信等技術(shù)應(yīng)用于線上教學(xué)平臺建設(shè)，整合線上教學(xué)所需的各項功能，特別是加強線上互動功能和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，開發(fā)更加系統(tǒng)、完備的線上教學(xué)平臺。從長遠來看，要建設(shè)完善基于人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)的自主在線學(xué)習(xí)平臺，根據(jù)學(xué)生的歷史學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)等對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行全方位評估，預(yù)測學(xué)生未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并為學(xué)生智能化推薦最合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法，從而更加有效地提升學(xué)習(xí)效率與成效。此外，要結(jié)合人工智能加強對線上教育市場的法治監(jiān)督，通過人工智能技術(shù)監(jiān)控各大在線教育平臺的運行狀況，建立相應(yīng)的平臺建立準(zhǔn)則，確保為學(xué)生建立安全的線上學(xué)習(xí)環(huán)境。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)方式有其明顯的優(yōu)勢，但在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了很多問題，需在未來的教學(xué)過程中通過不斷探索來加以完善。人工智能所涉及的各項技術(shù)，與線上教育的應(yīng)用需求有著天然的契合性。隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟與深化，可以將其充分利用在線上教學(xué)過程中，從增強交互與反饋、滿足個性化學(xué)習(xí)、提高教學(xué)效率、完善教學(xué)平臺等多方面為高校線上教學(xué)的發(fā)展注入新動力。