“AI+教學”融入高校課堂：現實挑戰與推進路徑

摘 要：人工智能融入高校課堂教學，可以實現高階思維、提高課堂教學效率、營造新型教學環境、構建知識結構體系等價值。人工智能在智能診斷、智能教學設計、智能助教、智能評教等應用場景中已經助力高校課堂教學，但在融入程度、融入水平、算法風險、教師能力等方面還存在問題。針對上述問題，提出通過推進“人機互哺”、提高教師的數字素養、開發“AI+”精品課程、建立健全法律機制等實現“人機和諧”的高校智慧課堂的建設。

關鍵詞：人工智能；教學；高階思維；知識圖譜；智慧課堂

2022年11月，美國人工智能實驗室OpenAI發布了能夠模擬人類語言與用戶自然交互的ChatGPT人機對話交互模型，引起社會各界廣泛關注。2025年1月，中國本土大語言模型DeepSeek誕生，這款語言模型憑借自然語言處理、大數據分析、機器學習與深度學習等核心技術優勢，在推理、自然語言理解與生成、圖像與視頻生成等方面表現出色，將自然語言處理的研究和實踐提升到了新高度，也掀起了各行各業圍繞人工智能開展創新實踐的新高潮［1］。人工智能正以潮水般的速度涌入和滲透到各行各業中，人工智能也迅速滲透到教育領域，成為驅動教學改革的強大力量，其所體現的是一種從“預設”到“生成”的思維方式轉變，能夠推動學科教學逐步邁向由“被動適應”到“主動調適”的躍進，促進學科教學的自我供給側改革和適應性發展路徑的重塑［2］。

人工智能技術被引入教學系統后，可以實現智能助教、自動答疑、自動批改作業、自動教學測評等功能，教學系統與學習者的交流互動更加便捷，極大提升了人與機器交互的流暢性。在人工智能與教學緊密結合的今天，人工智能以其智能應用、大數據分析和深度學習等功能給課堂教學帶來了嶄新的一面，也給高校教學形態帶來一場前所未有的革新。“AI+教學”大大降低了高校教師的體力和腦力的工作量，但目前人工智能還不能完全代替人腦，尤其是人類的創造力，因此，如何結合人腦智力，充分發揮人工智能的優勢開展課堂教學，是本文所要研究的。

一、“AI+教學”融入高校課堂的應用現狀

人工智能融入高校課堂教學，已經應用于智能助教、智能評價和知識圖譜等多個教學場景，將機器智能與師生智慧協調發展，創造出人機協同的課堂教學模式，不斷發揮出“AI+教學”的最大價值。

（一）人機協同，提高課堂教學效率

人工智能給課堂教學帶來最大的創新和改革是“人機協同”，即由電腦負責重復性、單調性的知識傳授工作，由教師負責情感性、創新性的知識引導工作，教師及時調整自己的角色，充分利用人工智能帶來的便利，有效提高課堂教學效率，將人機協同的效率發揮到最大。人機協同讓教師從技能型知識傳授的工作中抽離出來，投入更多的時間用于線上線下和學生的交流和溝通，在溝通中發現問題，解決問題，對學生實現“潤物細無聲”的滋養和輸出［3］。人機協同可以為學生量身定制個性化的學習安排，及時推送學習資源，協助學生進行時間管理和學習任務管理，調動學生學習的積極性和主動性。人機協同也可以為教師及時推送教學反饋，借助大數據分析出的教學的效果和評價，教師可以專注于教學策略的改進和提升，再將結果返送到計算機，持續優化，最終達到人機協同的理想狀態。隨著人工智能技術的發展，課堂教學中的量化和質性分析大可交給計算機完成，人機協同將是一種和諧共生的平衡關系，將是一種普遍存在的新常態，給課堂教學帶來了變革［4］。

（二）深度迭代AI技術，營造新型教學環境

人工智能技術的發展和應用，讓傳統的教學工具得到升級和創新，比如可視化的學習環境、個性化的教學平臺、智能化的APP，給學生提供了有利的教學環境，拓展了教學空間，改善了教學環境，充分發揮了教學工具的最大價值。與傳統教學環境不同的是，新型教學環境依托人工智能所具備的數據挖掘、語音識別等功能，輔助評價工作的高效開展，記錄情感信息的動態變化，實現真實課堂的精準采集，追蹤師生成長軌跡［5］。人工智能技術可以對智慧教室實現升級，從照明、音響、通風等硬件設施方面對教學環境實現智能優化，為學生營造一個舒適、優質的學習環境。人工智能關注視覺健康，通過視覺設計和智能優化等功能，給長期用眼的學生營造健康合理的視覺環境。人工智能擴展現實技術可以通過創造不一樣的虛擬世界，調動學生的感官體驗，讓學生身臨其境，在虛擬與現實中交互與反饋，形成耦合交互的動態循環系統，實現從低級認知到高級認知的轉變，從而解決現實場景中的問題。人工智能技術通過深度算法和虛擬空間等技術營造出新型教學環境，為教師提供更加便利的教學支持，為學生提供更加逼真的實驗環境，不斷推動課堂教學的改革。

（三）智能助教實現傳統教學的升級換代

人工智能將教師從繁重的作業批改、課后答疑、試題分析、課堂管理中解放出來，獲得更多的閑暇時光開展科研和磨課，助推反思性的自我進化［6］。針對教師端，智能助教系統對教學對象進行精準定位，充分發揮人工智能網絡化和系統化特點，通過對教學對象語言、文字和行為等信息的收集、整理、分類和追蹤，對教學對象進行精準分析，輔助教師制訂出科學合理的教學設計方案，大大提高了備課效率。系統還可以幫助教師更好地分層教學，依據不同學生類型推送不同學習資源，真正做到“有的放矢”，改變了傳統教學設計的單一性，實現教學活動的精準投放。針對學生端，智能助教系統及時對學生在學習過程中的各種變量進行分析，比如學習材料、學習資源、學習行為和學習結果等，教師可以輕松掌握各種變量的關聯程度，掌握學生的學習動態，為后續教學提供參考。同時，智能助教系統還可以對學生推出個性化的學習任務單，自動調整學習難易度，由低階向高階出發，培養學生的高階思維，充分體現教育的適切性。智能助教系統讓課堂教學如虎添翼，除了課程內容講解、基本技能訓練、批改作業、分析試題等功能，未來還有更多的場景和應用，讓教師有更多時間專注于課程深度的挖掘和課程創新研究。

（四）智能評價實現對教學的精準評價

教學評價是檢驗學科教學效果、促進學生發展的重要手段，人工智能構建的多元智能評價系統能實現對學生學習的智能化追蹤和評價，關注其成長軌跡與變化，及時反饋，為教學調整與學生學習策略最優化提供科學依據［7］。傳統的教學模式，多是通過教師觀察、人工搜索等方法進行課堂教學分析，發現學生存在的問題，主觀性較強，費時費力，不利于規模化開展。智能評價系統一方面可以對教師的教學過程進行診斷，根據教師提供的教學課件、教學視頻和教學設計方案等教學資源進行識別，并對教師的教學語言和教學行為給出數據分析，提供及時、有效的教學診斷。另一方面可以對學生的學習過程進行評價，根據學生的作業、回答、討論等數據，包括學生課堂中細微的變化，提供有價值的參考。現今，人工智能將感知智能和認知智能融入到教學中，實現了數據采集的自動化、動態化和智能化，智能診斷系統可以及時發現教學中存在的問題，迅速反饋給師生，提高課堂教學效率。與傳統教學評價不同的是，智能評價系統在評價主體、評價方式、評價內容等方面都帶來了巨大的變革，可采集教學活動中的各種數據，運用人工智能在數據統計、推理分析方面的優勢，對教師授課行為和學生學習行為進行綜合評價，給出客觀又精準的教學評價。AI可通過對教師語言的分析，幫助教師發現自身語言的特點，識別和改進語言風格；可以通過對學生抬頭聽課次數、舉手發言次數、參與討論的情況，生成數據，反饋給學生，便于學生及時調整和改進。未來“AI+教學”的重要任務就是發揮人工智能對師生投入、產出多維數據的融合分析，綜合判斷師生和管理人員在各項工作中的勝任力和參與度，重塑“以人為本”的評價體系［8］。

（五）知識圖譜構建知識結構體系

人工智能時代，教學呈現以下智慧特征：多元化、個性化、精準化、自動化，教學由單一化轉向多元化，學習由大眾化轉向個性化，教學評價由模糊化轉向精確化，人工智能輔助教學走向人機協同及自動化。高階思維的產生是人與人之間交互和實踐的產物，是在一定情境下與他人溝通、合作與協商中產生，高階思維是學習者主動并自覺地進行深度思考、邏輯演練、反復論證過程中產生的。人工智能將神經網絡、長上下文識別、多模態、數據集訓練等深度融入教學系統，突破了單一學科的限制，向多學科領域發展和延伸，形成了融合多學科的綜合性思維，有益于培養學習者的高階思維。人工智能時代，隨著知識圖譜、大語言模型等技術的發展，可以幫助教師結合具體教學場景動態、自適應地實施或轉變教育教學方法，實現高階思維培養干預在時間上的精準性［3］。人工智能可以借助知識圖譜幫助師生建立起跨學科、綜合性的知識網絡，培養其信息整合、篩選與創新的能力，構建與數字時代相匹配的知識體系。人工智能通過不斷迭代的技術和算法的優化對單科知識圖譜進行精準構建，解決學生知識迷航和信息過載等問題，人工智能還可以通過關鍵詞的串聯形成一套新的基于學科交叉的知識圖譜體系［7］。知識圖譜不僅可以提高教師的跨學科教學能力，走出單一學科領域的舒適區，還可以幫助學習者構建跨學科知識結構體系，形成更具競爭力的教學管理模式。知識圖譜作為人工智能的核心技術，正逐漸改變傳統的教學方式，它通過構建全面的知識網絡，有效地整合和利用教學資源，為學生提供了嶄新的視角和學習體驗。

二、“AI+教學”融入高校課堂的現實挑戰

（一）“AI+教學”的融入程度需加強

雖然現階段人工智能已經應用于教學的很多場景，比如構建知識圖譜、智能助教、智能評價等領域，但大規模的應用還并未開始，在一些高校，人工智能應用于課堂教學還不夠普遍，在課程中的滲透性和創新性不足，導致人工智能僅僅被視為一種教學媒介，在教學內容中被邊緣化。另外，一些師生對人工智能的運用還停留在智能檢索、情境創設和留言交互等基本功能，而“AI+教學”還有很多場景可以深度挖掘，比如拓展學生思維訓練、構建智能教學案例庫、建立智能學生成長檔案等。任何一種技術的出現和普及，從最初的懷疑到大規模應用都要經歷一段時間的歷練，高等教育中的“AI+教學”還是比較新的課題，需要在技術端和應用端不斷磨合，在實踐中不斷發展。

（二）“AI+教學”的融入水平需要提升

傳統教學的主要陣地是課堂面對面教學，這是一個復雜多變的真實場景，人工智能技術雖然迅速滲透到課堂教學中，但是全方面地模擬實體課堂教學還存在一定的困難，需要在教學理念、教學模式、教育資源等方面探索出有助于學習者身心健康的“AI+”學習環境。首先，高校課程與人工智能的匹配度不夠，很多教學資源還未深度開發和利用，DeepSeek等大語言模型一旦和高等教育結合起來，前景會非常廣闊。其次，教學評價中的AI水平需提升，目前，教學評價中對于課堂教學的分析指標、參考閾值，學界尚未形成統一的評價標準［4］，需要對高校“AI+教學”構建一個標準化的智能評價系統。最后，“AI+教學”應設計成富有人文關懷的教學體系，而不是技術和教學的簡單結合。人工智能不僅需要提高數據分析和自動化處理能力，更深層次是建立人與機器的“共鳴”，激發學習者的思維和靈感，而不是冰冷的數據和報告。這需要高校教師和人工智能工程師共同合作、深度探索，挖掘“AI+教學”所帶來的數據化思維和人文觀念，將其深度融入到高校各學科的教學內容之中。

（三）“AI+教學”的融入風險需規避

通過大語言模型和用戶數據的收集，人工智能可以迅速挖掘相關信息，并實現智能化推送，但是，在實施過程中涉及對學習者和教育者的信息安全和隱私保護的問題，同時，在教學過程中產生的海量數據由誰處理、數據的用途以及是否可以共享等，都是不可回避的問題。隨著人工智能技術不斷融入課堂教學，教師和學生大量的基礎信息、興趣偏向、智力水平以及情感交往等信息數據被捕獲、挖掘、分析、整合、共享和應用［9］，在數據使用規則方面，“人工智能+教學”需要建立切實可行的信息安全管理機制。2024年8月，國務院通過了《網絡數據安全管理條例》，并從2025年1月1日正式實施，對數據收集、個人信息保護、法律責任等方面進行了詳細的規范。在高校教學領域大力發展人工智能的同時，也必須高度重視其帶來的風險和挑戰，嚴格保護師生的信息安全，確保人工智能可控發展，不能將師生徹底數據化，更不能喪失“人是教育主體”的原則［10］。

（四）“AI+教學”教師自身能力需提高

現階段，一部分教師出于對技術凌駕自身的堪憂，對人工智能產生強烈的抵觸心理，擔心技術會對自身產生替代，不愿主動接受新技術。當前，高校針對“AI+教學”的相關培訓并不多，教師自身的信息素養和數字素養還有待提高，未來要實現人工智能在高校規模化的發展，需要同步對高校教師進行AI業務能力培訓，讓教師放下心理負擔，積極主動地擁抱新技術、新模式。另外，隨著教師對人工智能技術熟練地運用，可能會對AI產生過度信任，認為人工智能可以完全代替教學，自己則置于身外。過度依賴人工智能，而忽視教學本身，會削弱教師自身的判斷能力和決策動機，抑制人類智慧的涌現。所謂“過猶不及”，只有不斷提高教師“AI+教學”業務水平，并且在實踐中發展和運用，磨合兩者的關系，找到恰到好處的表達方式，才能真正意義上實現人工智能在高校教學中的價值。

三、推進“AI+教學”融入高校課堂的路徑

（一）構建“人機和諧”的教學情境

人工智能的發展與壯大，雖然不可能取代教師的地位，但需要教師積極轉變角色，從單純的知識傳授中解放出來，將自己的教學重點放在人工智能不能達到的地方。為了促進人工智能與課堂教學的完美融合，人與機器要保持一個合理的距離，讓技術造福人類，推進“人機互哺”。在這個過程中，首先建立技術與教學的初步結合，使師生體驗技術帶來的便捷，其次，隨著師生對技術的日漸熟悉，開始對技術和教學進行深度融合，這就需要教師將技術融入教學資源、教學方法、教學評價等教學全過程，構建個性化、高效率的教學模式。最后，“人機和諧”還要朝著技術與教學的“無縫融合”方向發展，最終達到“人工智能促進教學水平的提高，教學進一步促進人工智能的發展”的目標。人工智能完美融入教學并非一朝一夕可以實現，師生對人工智能的接受適應過程也是循序漸進的，需要不斷磨合和相互適應，建立一種高層次的“人機和諧”教學情境。未來，高校課堂教學將會形成一場大的變革，即以人工智能為中心的“翻轉課堂”代替以教師為中心的傳統課堂，人工智能也會成為教學中解決各種問題和風險的關鍵因素。

（二）正視技術的局限性，克服教師的心理負擔

在人工智能飛速發展的時代，教師要正視技術的力量和價值，克服對技術陌生的恐懼，積極嘗試新技術、新方法，這才是從“人機博弈”走向“人機共進”的解決之道［6］。教師首先要擺正心態，既不能將人工智能視為洪水猛獸避之不及，也不能將人工智能視為靈丹妙藥用于解決教學中任何問題，教師要合理運用人工智能技術，明確在哪些領域多用，哪些領域少用或不用，讓人工智能成為教學的一種有效的輔助工具，在合理范圍內讓人工智能發揮最大的育人優勢。當今，“AI+教學”已經蔚然成風，教師無法置之度外，只有扭轉心態，積極擁抱新技術，嘗試將傳統教學與現代技術合理結合才能創造出課程最大效益。一方面，加快人機協同，轉變教師角色［11］，要明確人工智能時代高校教師的角色定位，由傳統角色轉變到新的角色，由課堂導向型向價值導向型轉變。另一方面，教師要化被動為主動，不斷學習人工智能、大語言模型等新技術，不斷拓寬教學場景，創新授課方式，加速對多模態教學行為的適應。

（三）提高教師的數字素養

2023年，教育部發布的《教師數字素養》中提出，教師需具備“數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任和數字專業發展”等能力［12］。教師數字素養的提高，需要建立在技術應用過程中，也就是盡可能地去實踐，將人工智能應用到具體課程中，尋求如何去應對出現的問題和困境，再找到解決的途徑。為促進教師數字素養的提高，高校應及時組織一些相應培訓活動，圍繞生成式人工智能、大語言模型等深度學習，將教師數字化能力納入考核，使得教師信息技術學習常態化。學校也要建立相關的激勵政策，開展教師“AI+學科”的教學競賽或說課比賽，鼓勵教師將課程與人工智能相融合，加快教師對前沿技術的掌握能力，從而達到“人機和諧”的狀態。

（四）開發優質“AI+”精品課程

在人工智能技術快速發展的今天，高校各門課程的研究方法、研究內容不斷推陳出新，高校教師只有不斷學習，在教學方式和教學內容等方面不斷創新，激發學生的學習興趣和學習動力，才能實現高等教育高質量發展。一方面，高校可以鼓勵教師探索和開發一批優質的“AI+”精品課程，利用生成式人工智能、知識圖譜、新形態人機交互等前沿技術在教育教學中先行先試，形成一批有價值的案例、資源和應用，為教育數字化轉型做好示范效應。另一方面，高校需積極推動“AI+”相關教研活動的開展，鼓勵教師申報與人工智能相結合的課題，資助教師深入研究和探索人工智能和教學相結合的項目，培養一批創新型教學人才。教與學是一個動態的過程，開發“AI+”課程的過程不是一蹴而就的，需要多個循環的動態演變和不斷優化，這就需要教育決策者和高校一線教師共同努力，通過教育培訓、實踐探索和經驗分享等多個環節來不斷推動高校課程數字化轉型。

（五）建立健全法律機制，從制度上保護信息安全

人工智能在教學領域發揮重要作用的同時，也帶來了數據安全、隱私保護、信息泄露、技術異化等問題，面對不斷增長的信息安全問題，需要建立長久有效的信息安全管理機制。近年來，我國針對數字安全領域的新形勢，接連出臺了一系列法律法規，比如《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國數據安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》等，為公民的信息安全提供了堅實的法律保障［12］。此外，高校對人工智能技術的態度也要保持理性，對其可能存在的風險也要保持警惕，最大范圍降低人工智能技術風險發生的概率［11］。高校需結合自身特點，構建安全高效的人工智能教學系統，鼓勵發展一批高水平的“AI+”精品課程，保護師生的數據安全和隱私安全，做好預警機制，加強制度建設，將人工智能風險降到最低。

四、結語

人工智能應用于教學領域，既要小心由于教師的壓力和恐懼帶來的抵觸心理，也要警惕撇開教育本身的規律，僅僅依靠前沿技術就能解決全部教學問題的樂觀心理。人工智能技術的發展速度遠遠快于教育本身的發展速度，從教學本身出發思考人工智能對課堂教學的應用價值，將人工智能合理應用于教學各領域，讓技術更好地服務于教學，而不是讓教學被技術捆綁，這是當下“AI+教學”應用的關鍵。當前，人工智能技術正在深刻影響著教學執行、教學方法和教學評價，雖然“AI+教學”存在一定的風險和挑戰，教師和人工智能系統應該各自發揮核心優勢，推動以“人機協同”為目標的高效率課堂教學建設，通過教育工作者和技術研發者的通力合作，一定會推動機器智能和人類智慧的協同發展。

參考文獻：

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［12］ 筑牢數字安全屏障（人民觀點）——讓數字技術應用造福人民［N］.人民日報，2021-10-25（5）．