摘要:隨著生成式人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,教育與AI深度融合的時代已經(jīng)到來。通過教育與AI的深度融合能夠有效地提升教學(xué)效率,為學(xué)生提供更加充分的個性化學(xué)習(xí)體驗,同時還有助于教學(xué)模式的創(chuàng)新。通過AI可以精準(zhǔn)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,進(jìn)而提供定制化的學(xué)習(xí)方法,助力教師高效管理教學(xué)資源。為了更好地推動教育與AI的深度融合,從高職教育傳統(tǒng)課程教學(xué)模式存在的問題出發(fā),分析了在高職課程教學(xué)中,推行生成式AI教學(xué)平臺的應(yīng)用場景,并對實施的可行性進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:高職教育;生成式人工智能;AI教學(xué)平臺;應(yīng)用場景
一、前言
人工智能作為當(dāng)前科技發(fā)展的核心驅(qū)動力,正在深刻影響和重塑各行各業(yè),教育領(lǐng)域也不例外。人工智能賦能教育不僅是響應(yīng)國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的必然要求,而且也是推動教育現(xiàn)代化、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要舉措[1] 。隨著ChatGPT技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,生成式人工智能正在逐步改變高等教育的面貌。調(diào)研發(fā)現(xiàn):各國政府、相關(guān)組織相繼出臺政策,全球很多院校從禁止生成式人工智能逐步轉(zhuǎn)向指導(dǎo)性應(yīng)用[2]。2023年7月,我國國家網(wǎng)信辦聯(lián)合國家發(fā)展改革委、教育部、科技部、工業(yè)和信息化部、公安部、廣電總局七部門聯(lián)合頒布《生成式人工智能服務(wù)管理暫行辦法》。越來越多的教育科技團(tuán)隊和高等院校,已經(jīng)或正在著手布局搭建“類ChatGPT”技術(shù)的AI教育平臺,并應(yīng)用于學(xué)校決策與管理、專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)和課程教學(xué)中。
本文從高職教育傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的問題出發(fā),根據(jù)生成式人工智能的特點,給出生成式人工智能賦能課程教學(xué)的應(yīng)用場景并對實施的可行性在國家政策驅(qū)動和技術(shù)支持兩個方面進(jìn)行分析。
二、傳統(tǒng)式高職教育課程教學(xué)存在的問題
(一)教學(xué)資源短缺
教學(xué)資源短缺表現(xiàn)在兩個方面:一是硬件設(shè)施。由于地方政府普遍存在的財政壓力,對高職院校資金投入有限,一些高職院校難以購買和更新先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備。學(xué)校的多媒體教室、實訓(xùn)室、圖書館等基本的教學(xué)場所和設(shè)備難以滿足教學(xué)的需要。二是師資力量。由于高職院校的吸引力相對較低,難以吸引和留住優(yōu)秀的教師。從數(shù)量來說,編制偏緊;從人員構(gòu)成來說,缺乏既具有扎實的理論基礎(chǔ),又具有現(xiàn)代企業(yè)工作經(jīng)歷的雙師型教師;從執(zhí)教能力來說,缺乏利用現(xiàn)代教育手段和工具開展教學(xué)的優(yōu)秀教師。
(二)教學(xué)內(nèi)容與市場需求脫節(jié)
隨著技術(shù)的進(jìn)步,知識更新很快。在高職教育中存在過于重視知識的基礎(chǔ)性、傳統(tǒng)型和系統(tǒng)性,而忽視了知識的應(yīng)用性。由于獲取新知識的途徑不暢通,難于構(gòu)建新的知識體系,使得課程所學(xué)的知識與企業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)。
(三)實踐教學(xué)內(nèi)容和手段與現(xiàn)代企業(yè)需求脫節(jié)
這表現(xiàn)在兩個方面。一是不清楚現(xiàn)代企業(yè)對職業(yè)技能的需求。二是受實訓(xùn)條件限制,無法開出與現(xiàn)代企業(yè)工作任務(wù)緊密聯(lián)系的實驗、實訓(xùn)項目。
(四)無法實施個性化教學(xué)
傳統(tǒng)高職教學(xué)往往采用統(tǒng)一的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容,無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和興趣愛好,為他們提供定制化的學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源,滿足學(xué)生的個性化需求,幫助他們更好地發(fā)揮自己的優(yōu)勢和潛力。
(五)師生互動性不足
許多高職院校教師在課程教學(xué)中,雖有與學(xué)生互動的意識和行動,但受時間、精力和條件限制,無法實現(xiàn)與全體學(xué)生全方位的互動,多采取以教師為主體的教學(xué)模式。
(六)學(xué)習(xí)效果難以評估
多數(shù)高職院校課程教學(xué)中,往往只關(guān)注學(xué)生的考試成績、督導(dǎo)的評價,而忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和能力,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果難以準(zhǔn)確評估。
(七)課堂紀(jì)律難以維持
在課堂教學(xué)中,學(xué)生缺曠課、上課思想不集中、不積極參與分組討論和分組訓(xùn)練的情況并不鮮見。要維持良好的教學(xué)秩序,會給課堂教學(xué)帶來不利影響,不少教師只能放任自流,很少干預(yù)。
三、生成式人工智能教育平臺應(yīng)用場景
生成式人工智能是一種通過學(xué)習(xí)大規(guī)模數(shù)據(jù)集來生成新的原創(chuàng)內(nèi)容的人工智能技術(shù)。將該技術(shù)賦能高職教育,構(gòu)建起基于生成式人工智能技術(shù)的AI教育平臺(見表1),以推動教育理念的轉(zhuǎn)型與變革,教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新[3]。在專業(yè)設(shè)計中,AI可以重新構(gòu)建符合市場需要的專業(yè)標(biāo)注、課程體系和課程標(biāo)準(zhǔn)。在課程教學(xué)中,AI可以構(gòu)建智能化教學(xué)環(huán)境,優(yōu)化教學(xué)流程、有效提升教學(xué)效率和質(zhì)量,從根本上解決當(dāng)前高職課程教育所面臨的難題[4]。
根據(jù)生成式人工智能的特點,結(jié)合已有AI教學(xué)平臺的功能和實際應(yīng)用,下面給出生成式人工智能教育平臺應(yīng)用場景。
完成滿足市場需求的課程設(shè)計:通過對話,AI可以從海量的教育資源和行業(yè)信息中提取相關(guān)知識,經(jīng)分析后給出課程的培養(yǎng)目標(biāo)。由此根據(jù)培養(yǎng)對象的個性化特征和需求為教育者提供課程設(shè)計建議,包括確定課程教學(xué)內(nèi)容、課程架構(gòu)和實施舉措。在課程設(shè)計的最后階段,AI通過分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、成績以及反饋意見等信息,對課程設(shè)計的有效性進(jìn)行評估,并根據(jù)評估結(jié)果提供反饋和建議,幫助教育者進(jìn)一步優(yōu)化課程設(shè)計。
線上授課與自主學(xué)習(xí)。AI教學(xué)平臺擁有豐富的課程資源,且允許教師上傳課程資料、教學(xué)視頻、音頻等,供學(xué)生隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣,選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和節(jié)奏,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。同時,教師也可以通過直播、錄播等形式進(jìn)行線上授課,與學(xué)生進(jìn)行實時互動,解答疑問。
個性化教學(xué)輔導(dǎo)。AI通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)難度、學(xué)習(xí)能力、興趣點和難點、學(xué)習(xí)效果等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測和分析,為教師提供有針對性和個性化的教學(xué)輔導(dǎo)。
智能作業(yè)與評測。平臺可以自動布置、批改和反饋作業(yè),減少教師的工作負(fù)擔(dān),同時保證評價的準(zhǔn)確性和及時性; 通過對學(xué)生作業(yè)的智能分析,平臺能夠生成詳細(xì)的學(xué)習(xí)報告,幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀況和改進(jìn)方向。
虛擬仿真實驗教學(xué)。利用AI技術(shù),平臺可以構(gòu)建虛擬的實驗、實訓(xùn)環(huán)境,結(jié)合虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)造出逼真的實踐教學(xué)場景和體驗,讓學(xué)生在無實體設(shè)備的情況下身臨其境地進(jìn)行實驗、實訓(xùn)操作。
實時互動與協(xié)作學(xué)習(xí)。利用平臺實時聊天、在線問答、小組討論等功能,師生、學(xué)生之間的交流和互動更加便捷。學(xué)生可以在平臺上提出問題,得到教師的及時解答。也可以與其他同學(xué)進(jìn)行討論和協(xié)作,共同解決學(xué)習(xí)中的難題。由此豐富了教育的互動維度。使得教育互動不再局限于直接的人際交流,而是擴(kuò)展到了“人—機(jī)—人”的交互空間。這種多維度的互動方式不僅增加了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的頻率和深度,還使得教育情境更加豐富和多元。
資源共享與拓展學(xué)習(xí)。平臺匯聚了大量的課程資源,包括精品課程、金課、微課、慕課、課件、案例、實驗指導(dǎo)等,供師生共享。此外,平臺還可能提供與課程相關(guān)的拓展學(xué)習(xí)資源,如行業(yè)資訊、技術(shù)前沿等,幫助學(xué)生拓寬視野,增強對所學(xué)知識和技能的理解和應(yīng)用。
備課與教學(xué)資源制作。教師可以通過對話方式,獲取相關(guān)的教學(xué)素材和教學(xué)思路。AI可以依據(jù)教師提供的素材和教學(xué)思路,幫助教師制定教學(xué)計劃、編寫教案、制作課件等教學(xué)文件,從而提高教師備課效率和質(zhì)量。
作業(yè)批改與反饋。AI可以識別學(xué)生的作業(yè)錯誤。教師可以利用平臺進(jìn)行作業(yè)的自動批改并提供相應(yīng)的修改建議和指導(dǎo),幫助學(xué)生及時糾正錯誤,提高學(xué)習(xí)效果。
學(xué)術(shù)研究與論文寫作。AI可以為學(xué)生快速獲取相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展水平以及相關(guān)理論和技術(shù)在實際中的應(yīng)用前景和狀況,幫助學(xué)生構(gòu)思論文、專利、技術(shù)報告等文本的框架、提煉核心觀點,甚至輔助完成文本的初稿。
創(chuàng)造更加生動、真實的思政學(xué)習(xí)環(huán)境。AI通過模擬實際場景、重現(xiàn)歷史事件等方式,讓學(xué)生身臨其境地感受思政教育的內(nèi)涵和價值,這種沉浸式的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,有助于加深學(xué)生對思政知識的理解和記憶,提高他們的思政素養(yǎng)[5]。
實施有效的課堂管理。平臺的智能點名系統(tǒng)可以通過面部識別實現(xiàn)自動化點名;行為監(jiān)控與實時反饋系統(tǒng)可以通過分析學(xué)生的行為數(shù)據(jù),平臺能夠識別出學(xué)生的專注度、參與度等關(guān)鍵指標(biāo),為教師提供實時的反饋,教師可以根據(jù)這些反饋,及時調(diào)整教學(xué)策略,確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
教育空間的全域化。傳統(tǒng)的教室空間已不再是學(xué)習(xí)的唯一場所,任何接入網(wǎng)絡(luò)的地方都可以成為學(xué)習(xí)空間。這使得學(xué)生可以在任何時間、任何地點進(jìn)行學(xué)習(xí),極大地提高了學(xué)習(xí)的靈活性和便捷性。
四、可行性分析
(一)順應(yīng)我國數(shù)字教育發(fā)展的大趨勢
2017年,國務(wù)院頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。2018年,國家發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》;2018年4月教育部頒布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》[6];2022年2月,《教育部2022年工作要點》明確提出實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動[7],黨的二十大首次將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫進(jìn)了黨代會報告。2024年1月,教育部部長懷進(jìn)鵬在世界數(shù)字教育大會演講中表示:將實施人工智能賦能行動,促進(jìn)智能技術(shù)與教育教學(xué)、科學(xué)研究深度融合。在政府的引導(dǎo)下,我國高等教育從“互聯(lián)網(wǎng)+教育”過渡到“AI+教育”,正逐步向生成式“AI+教育”轉(zhuǎn)變。具體措施為:
鼓勵各行業(yè)組織、企業(yè)以及教育和科研機(jī)構(gòu)參與AI教學(xué)平臺建設(shè)。2019年9月19日,教育部等11部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)在線教育健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》鼓勵社會力量舉辦在線教育機(jī)構(gòu),開發(fā)在線教育資源,提供優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)[8]。2022年3月28日,國家智慧教育平臺正式上線。在政策鼓勵下,各知名企業(yè)相繼推出AI數(shù)字教學(xué)平臺,如百度的飛槳AI Studio、騰訊的騰訊課堂、北京易聯(lián)致遠(yuǎn)的極客學(xué)院、科大訊飛的智慧教育大平臺等,由網(wǎng)易云課堂引入中國的美國斯坦福大學(xué)開發(fā)的Courser在線學(xué)習(xí)平臺,在我國也有很多用戶。
構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)體系,促進(jìn)應(yīng)用場景探索與分化。今年2月教育部啟動首批“人工智能+高等教育”典型應(yīng)用場景案例的征集和論證工作。2024年4月17日公布人工智能+高等教育應(yīng)用場景典型案例。
加強政策引導(dǎo)與監(jiān)管。為了促進(jìn)生成式人工智能健康發(fā)展和規(guī)范應(yīng)用,2003年7月13日,國家網(wǎng)信辦聯(lián)合國家發(fā)展改革委、教育部、科技部、工業(yè)和信息化部、公安部、廣電總局七部門聯(lián)合公布《生成式人工智能服務(wù)管理暫行辦法》?!掇k法》有利于促進(jìn)生成式人工智能教育平臺的健康發(fā)展和規(guī)范應(yīng)用[9]。
優(yōu)化升級包括國家智慧教育平臺在內(nèi)的各種教學(xué)平臺。3月28日,在國家智慧教育平臺開通兩周年之際,教育部在京舉行數(shù)字教育集成化、智能化、國際化專項行動暨“擴(kuò)優(yōu)提質(zhì)年”啟動儀式。國家智慧教育平臺,將從聯(lián)結(jié)為先、內(nèi)容為本、合作為要的“3C”走向集成化、智能化、國際化的“3I”。教學(xué)平臺采用生成式AI技術(shù)構(gòu)建已成未來發(fā)展趨勢。
(二)技術(shù)支持不斷成熟
自2018年國家啟動《教育信息化2.0行動計劃》以來,我國通過政企教合作、產(chǎn)學(xué)研合作、校校合作以及各高等院校的努力,為生成式人工智能賦能高等教育打下了良好的基礎(chǔ)。主要表現(xiàn)為以下幾點:
硬件建設(shè)日趨完善。各高職院校,基本構(gòu)建起支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸和共享的一套完整的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包含計算、音視頻處理、傳感、交互等硬件設(shè)備基本完善。這為建設(shè)滿足智慧學(xué)習(xí)需求的智慧教室、智能實訓(xùn)室、智能演播室等新型教學(xué)空間,奠定了一定的硬件基礎(chǔ)。
信息資源充沛。這幾年,各高職院校的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè),為教育平臺提供了海量的課程資源。以國家智慧教育平臺為例,其職業(yè)教育板塊提供的完全開放的課程達(dá)一萬門,并在進(jìn)一步優(yōu)化和完善。此外,有企業(yè)建設(shè)的教學(xué)平臺,也為智慧教學(xué)提供了豐富的課程、課件、教案等豐富的信息資源。
我國類ChatGPT人工智能大模型有望實現(xiàn)整體突破。在“AI+教育”大有可為的時代背景下,阿里、華為、百度、騰訊、科大訊飛、金山等眾多知名企業(yè)相繼推出生成式AI大模型。有些模型產(chǎn)品已經(jīng)在教育領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用,如科大訊飛智慧教育、騰訊課堂AI助教、百度教育大腦、網(wǎng)易有道智能教育、阿里云教育、京東教育、字節(jié)跳動教育等。這些平臺依托人工智能、大數(shù)據(jù)等核心技術(shù),已實現(xiàn)了圍繞“教、考、評、校、管”五位一體的覆蓋精準(zhǔn)教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、智慧考試、高效管理、創(chuàng)新教育的全場景布局。
(三)接受人工智能賦能高職教育的認(rèn)知度越來越高
之前,在觀念上,許多教育者甚至管理部門對人工智能技術(shù)持懷疑態(tài)度。一是擔(dān)心平臺被誤用和濫用,帶來學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)出現(xiàn)造假的風(fēng)險。二是擔(dān)心平臺的應(yīng)用會取代教師的角色。三是擔(dān)心學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)隱私被濫用或泄露。四是對人工智能教育平臺能否真正理解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和個性差異,提升教學(xué)效益和質(zhì)量產(chǎn)生懷疑。這種觀念上的抵觸和誤解限制了人工智能技術(shù)在高職教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
然而,隨著AI教學(xué)平臺在不同教育領(lǐng)域的逐步推廣,示范性案例越來越多。在政府的推動下,全國教育系統(tǒng)對教育人工智能賦能高度重視并采取積極行動。今年內(nèi),已有地方政府和不少高校發(fā)布人工智能賦能學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的行動計劃。人們越來越認(rèn)識到,人工智能賦能高等教育也是應(yīng)對當(dāng)前高等教育面臨的挑戰(zhàn)和問題的有效途徑。隨著社會的快速發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步,高等教育面臨著教學(xué)內(nèi)容更新迅速、教學(xué)方法單一、教學(xué)資源分配不均等問題。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問題,為高等教育提供更加靈活、多樣和高效的教學(xué)方式,促進(jìn)高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展。人工智能賦能教育是教育領(lǐng)域未來改革和發(fā)展的必由之路。
五、結(jié)語
當(dāng)前,我國高職教育正處于從規(guī)模擴(kuò)張向內(nèi)涵式發(fā)展轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期,亟須借助先進(jìn)科技的力量推動教育變革和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新。生成式人工智能賦能高職教育將在高職教育中發(fā)揮重要作用。同時要注意到,這一具有重大意義的工作,也需要我們謹(jǐn)慎對待其中可能存在的風(fēng)險,比如數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題、教育中的倫理道德問題、過度依賴人工智能而導(dǎo)致學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力下降和教師的教學(xué)水平下降的問題。相關(guān)部門應(yīng)出臺更多的相關(guān)政策和條例來適應(yīng)新的形勢和需求,教育部門應(yīng)該制定相應(yīng)的規(guī)章制度規(guī)范教師和學(xué)生的行為,以確保生成式人工智能在教育領(lǐng)域的健康發(fā)展[10-11]。
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[8]教育部,中央網(wǎng)信辦,國家發(fā)展改革委,等.教育部等十一部門關(guān)于促進(jìn)在線教育健康發(fā)展的指導(dǎo)意見[EB/OL].[2019-09-19].https://www.gov.cn/xinwen/2019-09/30/content_5435416.htm.
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作者單位:深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)
■ 責(zé)任編輯:張津平、尚丹