晉曉雨，張俊楷

（河南師范大學(xué)教育學(xué)部，河南 新鄉(xiāng)453007）

1 前言

黨的十九大以來(lái)，中國(guó)教育質(zhì)量明顯提高，教育保障條件顯著增強(qiáng)，信息技術(shù)的日新月異為教學(xué)方式深度變革提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。隨著新一代智能信息技術(shù)的快速崛起，教育信息化將迎來(lái)向智慧教育轉(zhuǎn)向的新階段，教育信息化2.0也必將引起教育理念和教學(xué)模式的重大變革，成為時(shí)代提高教育水平的有效手段，實(shí)現(xiàn)以教育信息化促進(jìn)教育發(fā)展的目標(biāo)[1]。2017年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃明確指出在未來(lái)教育教學(xué)中要充分利用新一代智能信息技術(shù)變革傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式和各類人才培養(yǎng)模式，在新興智能技術(shù)的支持下構(gòu)建新型信息化教育模式體系，推動(dòng)教育與智能技術(shù)深度融合[2]。

隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展和教育實(shí)際的現(xiàn)實(shí)需要，教育與人工智能之間深度融合誕生了教育人工智能，為高校教育教學(xué)帶來(lái)了重大變革。教育人工智能如何促進(jìn)教育信息化以帶動(dòng)教育現(xiàn)代化的深入發(fā)展，如何在教育中運(yùn)用好教育人工智能來(lái)促進(jìn)高校教育教學(xué)和新一代智能信息技術(shù)的深度融合，共同促進(jìn)教育現(xiàn)代化2035計(jì)劃成為研究的重要議題，因此研究在教育人工智能背景下對(duì)高等教育的信息化教學(xué)模式進(jìn)行重新構(gòu)建具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 教育人工智能內(nèi)涵

教育人工智能不是簡(jiǎn)單的教育+人工智能，而是學(xué)習(xí)科學(xué)和人工智能技術(shù)兩個(gè)學(xué)科相結(jié)合的新興產(chǎn)物，主要指在教育教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)人工智能技術(shù)，幫助教師、教育研究者深入理解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的過(guò)程以及影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的因素，幫助教師合理運(yùn)用人工智能技術(shù)促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)過(guò)程的靈活設(shè)計(jì)安排、促進(jìn)學(xué)習(xí)者作為教育主體有效的參與教與學(xué)的過(guò)程并為促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化發(fā)展創(chuàng)造良好條件[3]。

教育人工智能技術(shù)能夠幫助學(xué)習(xí)者建立智能化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，動(dòng)態(tài)分析學(xué)習(xí)者的特征，結(jié)合學(xué)習(xí)者的興趣愛(ài)好和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需要提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源推送服務(wù)，借助可視化分析的方式形象表現(xiàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)基于學(xué)習(xí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)綜合化評(píng)價(jià)，幫助教育研究者、教育管理者以及教師發(fā)現(xiàn)教育規(guī)律和學(xué)習(xí)者的真實(shí)需求，根據(jù)這些需求進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)。

3 高校信息化教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題分析

教育信息化促進(jìn)教學(xué)方式從先教育后學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向先學(xué)習(xí)后教育、從標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)化教學(xué)、從傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)向個(gè)性化的智能學(xué)習(xí)方式、從知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向?qū)嵺`創(chuàng)新，從而促進(jìn)教與學(xué)過(guò)程的深度融合創(chuàng)新發(fā)展。信息化教學(xué)模式指在信息技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境的幫助下進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)組織形式[4]。研究從已有的高校信息化教學(xué)研究和實(shí)踐出發(fā)，對(duì)其現(xiàn)存的主要問(wèn)題進(jìn)行深入分析闡述。

3.1 學(xué)習(xí)者特征分析模糊

在教學(xué)的課前設(shè)計(jì)階段，學(xué)習(xí)者分析結(jié)果對(duì)教師教學(xué)資源的選擇具有很大的影響作用，同時(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)結(jié)果等都有很大的影響作用。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師通常是基于經(jīng)驗(yàn)的分析學(xué)習(xí)者特征，無(wú)法考慮到所有學(xué)習(xí)者。教師的教學(xué)資源是面向大多數(shù)人適用的資源，這會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)資源不能滿足學(xué)習(xí)者或者學(xué)習(xí)者不能理解學(xué)習(xí)資源的情況，教師在教學(xué)中忽視了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)下降。

3.2 信息化教學(xué)缺乏有效性

在教學(xué)中，教師運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)與傳統(tǒng)教學(xué)相比缺乏有效性[5]。一方面教師更多的只是將其用作演示工具，沒(méi)有充分利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的師生交互，沒(méi)有調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性；另一方面，教師過(guò)度強(qiáng)調(diào)使用新的技術(shù)，在使用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí)不考慮真實(shí)情景的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者需要，從而出現(xiàn)信息技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)實(shí)際脫軌、未很好發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)解決好教育教學(xué)問(wèn)題等現(xiàn)象。此外，教師教學(xué)的過(guò)程是教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，因此教師應(yīng)該充分考慮教學(xué)目標(biāo)和技術(shù)應(yīng)用的情境，切實(shí)利用好信息技術(shù)進(jìn)行信息化教學(xué)，提高教學(xué)的有效性。

3.3 教育評(píng)價(jià)體系不完善

高校教育評(píng)價(jià)體系在近年來(lái)不斷深化改革創(chuàng)新，但就智能技術(shù)具備的巨大潛力而言，仍存在評(píng)價(jià)體系不完善、評(píng)價(jià)形式單一等問(wèn)題。一方面，評(píng)價(jià)體系不完善，體現(xiàn)在未能充分收集分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從而對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全方位的跟蹤和輔導(dǎo)，僅將測(cè)試結(jié)果作為學(xué)習(xí)結(jié)果，對(duì)教師的教學(xué)未產(chǎn)生很大影響；另一方面，評(píng)價(jià)形式過(guò)于單一，只依據(jù)測(cè)試題或?qū)W習(xí)者作品進(jìn)行教師評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)，而未以分值量化、語(yǔ)言點(diǎn)評(píng)和過(guò)程記錄等評(píng)價(jià)形式結(jié)合形成綜合學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)報(bào)告。

4 教育人工智能下高校信息化教學(xué)模式構(gòu)建

教與學(xué)的發(fā)生不僅僅只有知識(shí)傳授過(guò)程，而應(yīng)該是一個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括學(xué)習(xí)者、教師、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)以及支持教學(xué)開(kāi)展的教學(xué)環(huán)境。相比于傳統(tǒng)教學(xué)，教育人工智能時(shí)代，學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的各個(gè)部分都面臨著巨大的變革，技術(shù)支持對(duì)學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，教師借助分析結(jié)果，制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)策略、個(gè)性化推薦學(xué)習(xí)資源；技術(shù)支持教師開(kāi)展智慧教學(xué)和自適應(yīng)性測(cè)試評(píng)價(jià)，減少重復(fù)性工作，讓教師更好地為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化服務(wù)；技術(shù)支持教師根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提供學(xué)習(xí)反思，幫助學(xué)習(xí)者反思總結(jié)自己的學(xué)習(xí)，更好培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，建立終身學(xué)習(xí)型社會(huì)。總之，教育人工智能在教育中的融合應(yīng)用，在提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，幫助教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)教與學(xué)中的不足，并針對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)?；诖耍瑥臉?gòu)建學(xué)習(xí)者特征分析模型出發(fā)，進(jìn)而重新構(gòu)建高校信息化教學(xué)模式。

4.1 學(xué)習(xí)者特征分析模型

作為教學(xué)活動(dòng)的參與者，學(xué)習(xí)者的個(gè)體參與程度決定學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，教師的教學(xué)方法和策略、教學(xué)資源的設(shè)計(jì)是否符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知很大程度上決定了學(xué)習(xí)者的參與程度。對(duì)學(xué)習(xí)者特征分析可以得知學(xué)習(xí)者的知識(shí)能力水平、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需要等特征，使教師根據(jù)學(xué)習(xí)者特征分析結(jié)果個(gè)性化地設(shè)計(jì)教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程，這樣能提高學(xué)習(xí)者的個(gè)體參與程度，對(duì)提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果具有重要意義。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)之前，學(xué)習(xí)者分析在整個(gè)教學(xué)中占有舉足輕重的作用。

在教育人工智能出現(xiàn)之前，教師通過(guò)經(jīng)驗(yàn)、假設(shè)等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的價(jià)值未在教育教學(xué)中得到真實(shí)體現(xiàn)和發(fā)揮[6]。而如今隨著翻轉(zhuǎn)課堂等混合式信息化教學(xué)模式的普及，基于教育人工智能技術(shù)的教育數(shù)據(jù)挖掘通過(guò)收集和分析學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)，并借助學(xué)習(xí)者特征分析模型，將海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整理為個(gè)體特征數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)過(guò)程類數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)結(jié)果類數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)情感類數(shù)據(jù)等，進(jìn)而借助智能分析手段對(duì)學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行更為具體的可視化分析，打造全方位、立體化的學(xué)習(xí)者特征模型，得知學(xué)習(xí)者的知識(shí)能力水平、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)風(fēng)格等，幫助教師推送給學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)目標(biāo)并為學(xué)習(xí)者提供精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)服務(wù)。此外，在每次教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，教育人工智能通過(guò)分析評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)成果、學(xué)業(yè)情緒，將各類數(shù)據(jù)再次進(jìn)行分析，為形成下一次的學(xué)習(xí)者特征分析報(bào)告進(jìn)行銜接、組成學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況動(dòng)態(tài)分析的過(guò)程，進(jìn)而針對(duì)性地為不同學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的干預(yù)。

4.2 高校信息化教學(xué)模式構(gòu)建

在教學(xué)過(guò)程中，借助人工智能技術(shù)幫助教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)、自動(dòng)化管理、在線測(cè)試評(píng)價(jià)。使用學(xué)習(xí)者特征分析模型發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者特征，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)任務(wù)單和教學(xué)資源，在線學(xué)習(xí)過(guò)程教師不需要過(guò)多參與學(xué)習(xí)者自由學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)束后反饋給教師學(xué)習(xí)問(wèn)題，在學(xué)習(xí)結(jié)束后參與在線測(cè)試，教師根據(jù)測(cè)試結(jié)果提供個(gè)性化的干預(yù)和學(xué)習(xí)反饋。

課前，教師通過(guò)分析教學(xué)需求和教學(xué)內(nèi)容確定合適的教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)采集到的學(xué)習(xí)者個(gè)體特征類型學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)等確定學(xué)習(xí)者特征，編制個(gè)性化的學(xué)習(xí)任務(wù)單、定制和推薦相結(jié)合的方式為學(xué)習(xí)者提供不同的學(xué)習(xí)資源。使用引導(dǎo)的方式激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)向認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和知識(shí)內(nèi)化。學(xué)習(xí)者研讀學(xué)習(xí)任務(wù)單，使用智能化推薦的教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單的各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)并參加課前測(cè)試；學(xué)生根據(jù)測(cè)試結(jié)果選擇是否補(bǔ)充學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。在線學(xué)習(xí)應(yīng)通過(guò)教育人工智能技術(shù)挖掘和評(píng)估課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性以及學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問(wèn)題。

課中，教師首先根據(jù)課前的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題；其次通過(guò)教育人工智能技術(shù)完成學(xué)習(xí)者的分組，在小組學(xué)習(xí)過(guò)程中，為學(xué)習(xí)小組智能化提供學(xué)習(xí)資源，學(xué)生也可以從其他渠道獲取學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組討論交流總結(jié)學(xué)習(xí)；最后，學(xué)習(xí)小組之間成果展示、匯報(bào)作品。在教育人工智能支撐下的信息化教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)能夠更好實(shí)現(xiàn)“主導(dǎo)-主體”的雙主教學(xué)模式并發(fā)揮出雙主教學(xué)模式的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，教師作為整個(gè)教與學(xué)活動(dòng)中的引領(lǐng)者、助學(xué)者、導(dǎo)學(xué)者和組織者，根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況及時(shí)給予反饋和個(gè)性化的輔導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)習(xí)者按照教學(xué)目標(biāo)和個(gè)性化的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行教育教學(xué)，組織學(xué)習(xí)者更好地參與課堂教學(xué)活動(dòng)，并在活動(dòng)中通過(guò)智能化的推薦幫助學(xué)習(xí)者完成教學(xué)活動(dòng)；學(xué)習(xí)者是整個(gè)教與學(xué)過(guò)程的重要參與者和主體，在教育人工智能支持下的智能化教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)，完全參與到教學(xué)過(guò)程中，利用適應(yīng)性的教學(xué)資源和針對(duì)性輔導(dǎo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更好的內(nèi)化吸收，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況能夠?qū)φn堂教學(xué)產(chǎn)生反饋，從而使課堂教學(xué)更加靈活多變。

課后，利用教育人工智能記錄并分析所得到的整個(gè)教學(xué)過(guò)程的有效數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思評(píng)價(jià)，并且及時(shí)將結(jié)果反饋給師生雙方，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)建設(shè)。教育人工智能技術(shù)收集、分析學(xué)生在課前、課中、課后學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)的評(píng)估，以便于教師對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)、提供合適的學(xué)習(xí)反饋與干預(yù)，并為下一次教學(xué)和學(xué)習(xí)者分析提供參考。分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的各種過(guò)程性數(shù)據(jù)，能夠發(fā)揮技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)，切入教育教學(xué)問(wèn)題所在，幫助教師更好地評(píng)估學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程并預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者未來(lái)的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者知識(shí)內(nèi)化過(guò)程中的潛在問(wèn)題[7]，幫助教師反思教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)者的薄弱環(huán)節(jié)做出針對(duì)性補(bǔ)充教學(xué)和輔導(dǎo)。

5 總結(jié)與展望

教育人工智能背景下的信息化教學(xué)收集學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)習(xí)者特征分析模型對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行特征分析，在評(píng)價(jià)過(guò)程中注重對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)。在教育人工智能背景下重新構(gòu)建信息化教學(xué)模式，為高校教育教學(xué)提供了更廣闊更智能化的教學(xué)環(huán)境、更多樣更個(gè)性化的教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)教育信息化的快速發(fā)展，進(jìn)而為教育現(xiàn)代化2035作出理論研究貢獻(xiàn)。

教育人工智能和高校信息化教學(xué)的深度融合終將成為教育教學(xué)的新態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)智能化、個(gè)性化、自主化的教與學(xué)模式和人才培養(yǎng)模式也是教育信息化的迫切需要。在教育領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高校信息化教學(xué)模式的更新。作為教育信息化的重要推動(dòng)力，教育人工智能背景下高校信息化教學(xué)模式的創(chuàng)新發(fā)展不是立刻就能實(shí)現(xiàn)的，不僅需要教育人工智能技術(shù)與教育教學(xué)實(shí)際深度融合，更需要政策、學(xué)校、教師以及學(xué)習(xí)者的共同努力，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善更新。