人工智能背景下高校課堂問題與對策研究

張浩然 張茂林

[摘 要] 隨著科技不斷發展，人工智能賦能高校課堂成為必然。傳統高校課堂存在人工考勤弊端多、師生互動比較少、課堂吸引力不足、難以滿足個性化學習要求等問題。為了解決上述問題，應充分利用人工智能優化課堂考勤、加強師生互動、提升課堂吸引力、滿足個性化學習要求。

[關鍵詞] 人工智能;高校課堂;問題;對策

[中圖分類號]G642? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2021） 02-0094-02

人工智能在教育領域的創新應用是實現教育現代化的重要動力，同時也是高等教育深化教育教學改革、全面提高人才培養質量的重要支撐。因此探討人工智能如何解決高校課堂問題顯得尤為重要。[1]

一、人工智能助力高校課堂

（一）人工智能內涵分析

關于人工智能的定義可追溯到1950年圖靈在《計算機與智能》中所設計的著名的圖靈測試，即通過測試者提問人和機器而分辨不出誰是人誰是機器，從而認定該機器具有人的智能。發展至今，關于人工智能尚且不存在廣泛認可的統一定義。有學者認為人工智能是一門綜合學科，已在知識處理、模式識別、機器學習、自然語言處理、自動程序設計、知識庫等多個領域取得實用的成果。[2]也有學者認為人工智能是機器模擬人類的自然智能，包括感知能力、記憶和思維能力、行為能力、語言能力。[3]綜上所述，人工智能是一門新興學科，其本質在于通過算法或建模賦予機器類似于人的智能以解決問題。

（二）人工智能賦能高校課堂

我國高等教育現正處于深化改革、提高質量的特殊時期，而教育教學活動主要在高校課堂中進行，深化教育教學改革必定將高校課堂建設放在首位，因此利用人工智能優化課堂建設具有多方面價值。首先，人工智能創新高校課堂管理方式。智能管理系統成本低、效率高的特點使高校課堂管理工作成效最優化，在維護課堂秩序、營造學習氛圍等方面發揮積極作用。其次，人工智能提供高校課堂教學新范式。智能教學手段與技術促進教學觀念轉變、教學內容創新、教學方式變革、師生互動加強、課堂吸引力提高等方面的發展。最后，人工智能創造高校課堂學習新可能。智能網絡資源與智能教學技術尊重學生學習興趣和學習習慣，滿足學生個性化學習需求。

二、高校課堂問題剖析

（一）人工考勤弊端多

學生課堂出勤率不僅制約著課堂秩序的維持，也是學生個體自主性和紀律性的體現。[4]多數高校課堂還在采用人工點名的傳統人工考勤方式，其存在以下問題：一是時間成本與人力成本高，教師花費大量時間和精力進行課上考勤，壓縮課堂授課時間影響課堂授課進度，課后考勤數據整理工作也較為繁瑣。二是難以保證考勤數據準確性，學生代答“到”現象導致考勤數據失真。三是考勤數據分散，各科任課教師掌握各自考勤數據，數據分散不便于對學生的出勤率做全面分析。四是考勤結果反饋不及時，任課教師和教學管理部門無法及時獲得各班級考勤結果反饋。

（二）師生互動比較少

師生良性互動可提高學生課堂參與度、促進教師教學相長進而提高課堂質量。現在多數高校課堂師生互動存在以下問題：一是局限于簡單問答的師生互動模式，教師設置的問題一般是無須學生深入思考便可回答的簡單問題，這種簡單問答并不能達到促進學生深入思考、理解教學內容和教師教學相長的高效師生互動效果;二是師權型互動，由于教師知識儲備和學術素養高于學生，往往容易被學生視為權威，處于課堂的中心地位，師生互動的頻率和時長由教師掌握，弱化學生進行師生互動的主動權;三是少數學生的師生互動，在有限的課堂時間內無法保證每個學生進行師生互動，教師常常與課上活躍的學生進行師生互動，導致師生互動的人際范圍縮小。[5]

（三）課堂吸引力不足

課堂吸引力是激發學生學習興趣，提升課堂教學質量的重要因素，也是體現教師教學技能高低的重要指標。造成課堂吸引力不足的主要原因有：一是教學觀念存在偏差，課堂教學以預設課程編制為基準，學生在課堂中隨機出現的疑問與見解易被老師忽略或簡單帶過，導致學生課堂互動參與積極性不高，課堂氛圍不活躍;二是教學內容缺乏創新，較少補充課外知識，對教材內容未吐故納新，易導致學生失去學習興趣;三是課堂教學方式單一，傳統課堂以口耳相傳的方式展開教學，這種傳統形式效率低、在積極調動學生學習興趣方面有所欠缺;四是智能手機轉移學生注意力，自制力不強的學生易受到智能手機的誘惑，出現低頭玩手機、注意力不集中等行為。

（四）難以滿足個性化學習要求

個性化學習有利于充分培養學生的自主學習能力和創新實踐能力，有利于促進學生個性發展，因此個性化學習是未來教育的發展趨勢。傳統高校課堂存在以下問題：一是難以增強學生學習自主性，不同學習能力的學生對學習內容深化程度、學習時長等要求相異，而傳統課堂中教學內容、授課時長強調一致性從而弱化學生學習自主性;二是難以滿足學生知識學習個性化需求，個體差異性促使不同學生有不同的學習愛好和知識需求，教師個體知識的有限性和課堂時間的限制性難以滿足學生對知識學習的個性化需求;三是因材施教難度大，高校持續擴招人數不斷增多，在教學壓力下教師精力有限難以根據學生的興趣和自身特點因材施教，開展個性化教學。

三、利用人工智能解決高校課堂問題的對策

（一）利用智能考勤系統優化課堂考勤

隨著人工智能的發展，各種簡便化、高效率的智能考勤系統將逐漸取代傳統的人工考勤模式。智能考勤系統優化課堂考勤的優勢在于：一是智能考勤系統降低成本。智能考勤系統操作簡單，短時間內可完成課堂考勤工作，大大節省了考勤時間成本和人力成本。二是智能考勤系統保證考勤數據精確性。智能考勤系統基于移動互聯網技術和定位系統建立有效防代簽機制，督促學生積極主動按時考勤。三是智能考勤系統考勤數據集中。教師可免去分散數據的整理工作直接從教師端下載所需考勤數據報表對學生進行平時成績評定。四是智能考勤系統考勤數據實現及時反饋，學生考勤數據自動上傳學生端、教師端，教師和教學管理部門通過終端及時掌握課堂到課率、確定缺勤人數和名單。

（二）利用智能教學手段加強師生互動

師生良性互動是學生進行深度學習、教師提高教學水平的重要途徑。智能教學手段加強師生互動體現在：第一，智能教學手段提供靈活多樣的師生互動形式。智能教學手段可通過“彈幕式”討論等功能代替傳統問答，學生通過發彈幕、留言等進行師生互動。[6]在此過程中激發學生深刻理解教學內容，也有利于教師及時掌握學生學習水平，以學定教，及時調整教學策略。第二，智能教學手段推動師權型師生互動向平等型師生互動轉變。[7]智能教學工具的討論區和“不懂”功能促使學生掌握互動主動權積極主動提出自己的問題，教師可在線上或線下回復，師生雙方進行平等互動。第三，智能教學手段保證學生參與師生互動。每個學生可在討論模塊中關于各方面問題發表意見和想法，努力營造人人都可踴躍發言的學習氛圍。

（三）利用智能教學技術提升課堂吸引力

高校課堂利用智能教學技術促進多方面因素協調聯動，提升課堂吸引力主要表現在：一是利用智能教學技術轉變教學觀念。利用教師端課前向學生推送課件并基于學生端學習反饋結果，以學生為中心設計教學過程及時調整策略針對性解決學習難點。二是利用智能教學技術創新教學內容。教師在課前備課時，利用互聯網資源創新教學內容，補充新穎性教學內容和學術前沿知識。三是利用智能教學技術提高教師課堂教學技能。充分應用人工智能輔助課堂教學，利用虛擬現實技術、微課等新教學方式，擺脫傳統口耳相傳的方式，調動學生興趣，提升課堂吸引力。四是巧用智能手機提升課堂吸引力。混合教學模式可以在課堂中“玩轉”智能手機，減少智能手機對課堂的負面影響，增加課堂的趣味性和新鮮感，營造情景化學習環境。

（四）利用智能網絡資源滿足個性化學習要求

高校傳統課堂中，單一、固定的課堂節奏不能滿足學生個性化發展的需求，但智能網絡資源自身優點和特征則滿足個性化學習。一是利用智能網絡資源便捷性的特點增強學生自主性。依托智能網絡資源，學生可自主選擇學習內容、掌控學習進度，也可根據自身學習情況深化學習內容。二是利用智能網絡資源多元化的特點滿足學生個性化學習需求。智能網絡資源打破學科壁壘擁有多學科學習資源以滿足不同專業學生的學習需求，學生可在海量資源庫中自主選擇感興趣的知識進行學習，滿足自身學習需求，同時還可以培養學生的批判性思維能力、拓寬知識面。三是利用智能網絡資源針對性特點達到因材施教的效果。學生的個人學習行為數據會準確的記錄在人工智能學習平臺上，大數據分析功能通過對學生學習行為的分析實時地制定個性化學習方案和策略。[8]

參考文獻：

[1]教育部.教育部關于印發《高等學校人工智能創新行動計劃》的通知[EB/OL].[2018-06-29].www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410_332722.html.

[2]王志宏，楊震.人工智能技術研究及未來智能化信息服務體系的思考[J].電信科學，2017，33（5）：1-11.

[3]賈積有.人工智能賦能教育與學習[J].遠程教育雜志，2018，36（1）：39-47.

[4]李湘勤，黃晨華，門戈陽.微信考勤管理系統在高校課堂中的應用——以韶關學院為例[J].教育教學論壇，2018（17）：8-11.

[5]李凌雁.當前高校師生互動的問題與改進策略研究[J].中北大學學報：社會科學版，2010，26（3）：30-33.

[6]王帥國.雨課堂：移動互聯網與大數據背景下的智慧教學工具[J].現代教育技術，2017，27（5）：26-32.

[7]傅維利，張恬恬.關于師生互動類型劃分的研究[J].教育理論與實踐，2007（5）：29-32.

[8]翟雷，邢國春.大數據環境下人工智能技術在教育領域的應用研究[J].情報科學，2019，37（11）：127-132.

（責任編輯：王義祥）