基于教學(xué)精準(zhǔn)交互行為分析的人工智能精準(zhǔn)教學(xué)研究

張奕

【摘 要】隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高等教育從信息時(shí)代邁向智能時(shí)代，為個(gè)性化精準(zhǔn)教學(xué)帶來新的發(fā)展契機(jī)。構(gòu)建了人工智能教學(xué)精準(zhǔn)交互平臺(tái)，利用人工智能對(duì)教學(xué)主體間的精準(zhǔn)交互行為數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，形成各種學(xué)情報(bào)告，對(duì)交互主體的學(xué)習(xí)行為和需求做預(yù)測，智能推送學(xué)習(xí)方案，循環(huán)往復(fù)，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、個(gè)性化教學(xué)，切實(shí)提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)教育;教學(xué)交互;人工智能;精準(zhǔn)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G434

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1001-8794（2019）09-0083-06

一、引言

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能教育順勢而生，這是繼移動(dòng)教育、泛在教育之后產(chǎn)生的一種全新的教育形式。教育部2018年4月發(fā)布了《2018年工作要點(diǎn)》，[1]表明教育信息化2.0其實(shí)就是指人工智能教育;為確保人工智能在高等教育領(lǐng)域貫徹實(shí)施，教育部又發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》。[2]

國務(wù)院在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出，“利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系?！盵3]交互式學(xué)習(xí)是指教學(xué)的雙方為了達(dá)到教學(xué)效果而相互作用的過程。[4]

首先，智能技術(shù)下的精準(zhǔn)教學(xué)交互，是一種及時(shí)交互，要能及時(shí)解決交互主體的問題，如得不到及時(shí)反饋，會(huì)導(dǎo)致交互雙方的后續(xù)交互行為消極;其次，它是一種深度交互，有效的交互必然是在收到及時(shí)的反饋信息后，進(jìn)行深度加工內(nèi)化;最后，它是一種精準(zhǔn)交互，側(cè)重“交互數(shù)據(jù)”分析，考慮交互主體的個(gè)性化教學(xué)需求。

因此，對(duì)人工智能背景下的教學(xué)精準(zhǔn)交互行為研究有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

二、人工智能促進(jìn)教學(xué)交互技術(shù)變革

為了考量國內(nèi)對(duì)人工智能環(huán)境下交互學(xué)習(xí)研究的程度，對(duì)中國知網(wǎng)等重要文獻(xiàn)資源庫進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間為2014年至2018年，主題為“人工智能教育”“教學(xué)交互”，共檢索到關(guān)于人工智能教育的文獻(xiàn)有105篇，關(guān)于交互學(xué)習(xí)的文獻(xiàn)有352篇，但檢索主題“人工智能教育教學(xué)交互”卻得到0篇文章，各年文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖1所示。

由圖1可知，教學(xué)交互主題年發(fā)文量比較均勻，一直是教育界關(guān)注的重點(diǎn)，主要探討交互理論、交互類型、交互主體行為表現(xiàn)、交互評(píng)價(jià)等。人工智能教育研究主題2017年之前發(fā)文量寥寥可數(shù)，2017年開始增多，到了2018年急劇增多，且呈跳躍式增長，可以看出我國人工智能教育發(fā)展的趨勢，信息化教育變革的過程。

我國的人工智能教育研究起步比較晚，在國家大力推動(dòng)下，發(fā)展速度較快。國內(nèi)對(duì)人工智能教育的研究主要集中在概念、模式、未來發(fā)展方向、智能校園、智能學(xué)習(xí)環(huán)境，以及對(duì)國外模式的總結(jié)等方面，并且研究中心都是放在學(xué)生主體上。但以人工智能教學(xué)交互為研究對(duì)象的極為少見，對(duì)人工智能環(huán)境中教學(xué)交互的精準(zhǔn)性、個(gè)性化研究，對(duì)教師主體的精準(zhǔn)交互行為研究還沒有涉及，而教師的教、學(xué)生的學(xué)，是教學(xué)交互的兩個(gè)中心，精準(zhǔn)化教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)也一直是教育界追求的目標(biāo)。在傳統(tǒng)教育環(huán)境下，缺乏教育技術(shù)的支撐，教學(xué)常常經(jīng)驗(yàn)化，教學(xué)交互停留在表面，交互行為并未對(duì)教學(xué)效果、學(xué)習(xí)效率產(chǎn)生深度影響，個(gè)性化教學(xué)一直停留在想象之中。人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等高端信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)教學(xué)交互中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析或許可以破解這個(gè)教育難題。如何利用人工智能時(shí)代的新技術(shù)，通過教學(xué)精準(zhǔn)交互促進(jìn)精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)將成為新時(shí)代教育專家關(guān)注的重點(diǎn)問題。

三、教學(xué)交互行為分析與教學(xué)主體說

（一） 教學(xué)發(fā)展過程中的教學(xué)交互行為分析

教育產(chǎn)生以來，就不缺乏教學(xué)交互行為，如表1所示。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師與學(xué)生的交互主要通過課堂教學(xué)的面對(duì)面?zhèn)魇?，使用的是最原始的黑板、粉筆之類的學(xué)習(xí)載體，無任何技術(shù)支撐，主要是基于教師經(jīng)驗(yàn)技能開展一對(duì)一或一對(duì)多的教學(xué)交互行為，教師處于絕對(duì)主體地位，學(xué)生被動(dòng)接受，處于服從地位，限制了教學(xué)交互的對(duì)象，教學(xué)交互形式簡單乏味，將交互視為單一的線性過程，教師與學(xué)生之間無法產(chǎn)生平等的對(duì)話交互，此時(shí)的教學(xué)交互需要教師利用各種有利條件和自己的智慧，使教學(xué)活動(dòng)達(dá)到最佳效果。所有交互對(duì)象都是一樣的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)方式，缺少個(gè)性特征，這個(gè)時(shí)期根本不涉及精準(zhǔn)教學(xué)交互、個(gè)性化教學(xué)。

發(fā)展到信息化時(shí)代，教學(xué)交互由線下擴(kuò)展到線上，憑借信息化技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)生了大量的新的教學(xué)交互載體，如Mook平臺(tái)、微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等。[5]這些教學(xué)方式增加了教學(xué)交互的寬度，也讓學(xué)習(xí)的時(shí)間變得更靈活，教學(xué)主體也可根據(jù)需要去選擇合適的學(xué)習(xí)資源。此時(shí)的交互看上去有類似個(gè)性交互的特征，但由于線上信息技術(shù)的使用與課堂教學(xué)割裂開來，而且都是單向的交互行為，各種信息技術(shù)疊加使用，并沒有帶來1+1>2的教學(xué)效果。為彌補(bǔ)線上教學(xué)交互的缺陷，這個(gè)時(shí)期更注重利用社交媒體來開展教學(xué)交互，教學(xué)主體雙方利用QQ、微信、微博、論壇等來發(fā)表意見、交流學(xué)習(xí)心得，教學(xué)交互行為頻繁發(fā)生，這些社交媒體在信息化時(shí)代、在教學(xué)交互中起著越來越重要的作用。教學(xué)交互的資源空前豐富、信息紛雜，傳遞速度快。此時(shí)的交互雖然擴(kuò)大到線上，有充分的信息技術(shù)做支撐，但交互的速度、程度以及及時(shí)性都無法衡量，都是表層、淺顯的交互，并非深度精準(zhǔn)性的、系統(tǒng)性的交互，技術(shù)還不足以對(duì)交互行為留下的痕跡進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，更無法通過數(shù)據(jù)分析去影響教學(xué)者、學(xué)習(xí)者的教與學(xué)的行為。教學(xué)者要在短時(shí)間內(nèi)獲得學(xué)生的準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)情況，學(xué)習(xí)者要在浩瀚如海的信息中獲得精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，都是頭疼的問題。信息技術(shù)與教學(xué)交互行為未進(jìn)行深入融合，缺乏提升教學(xué)效果的精準(zhǔn)交互行為研究。

人工智能是信息化發(fā)展的高級(jí)形態(tài)，面對(duì)教學(xué)交互過程中，什么人在學(xué)，學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容是什么，學(xué)習(xí)的途徑、效果怎么樣等類似問題，借助教與學(xué)的人工智能技術(shù)，如語音識(shí)別、情感識(shí)別、手勢識(shí)別、圖像識(shí)別等，[6]一切將迎刃而解。人工智能技術(shù)帶給教學(xué)過程中靈活多樣的交互內(nèi)容和形式，人工智能學(xué)習(xí)能使學(xué)習(xí)者按需取得學(xué)習(xí)資料，自主開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，享受精準(zhǔn)教學(xué)。新一代人工智能技術(shù)將深刻改變教與學(xué)的交互行為，使人性化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化教學(xué)交互成為可能，教學(xué)交互的精準(zhǔn)性將決定學(xué)習(xí)的效果和效率，大大提升教學(xué)質(zhì)量。所以，關(guān)注教學(xué)過程中交互的精準(zhǔn)性刻不容緩。

（二）教學(xué)主體三元化轉(zhuǎn)變有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)精準(zhǔn)交互

在漫長的教育發(fā)展史中，關(guān)于教學(xué)主體的界定一直爭論不休，通過對(duì)文獻(xiàn)的整理分析發(fā)現(xiàn)存在以下主體說，具體內(nèi)容如表2所示。

從表2可以看出，盡管教學(xué)主體說眾說紛紜，但本質(zhì)核心仍然是教師和學(xué)生這兩個(gè)主體，這也包括了信息化教育階段。大量信息技術(shù)、新型教學(xué)工具等引入教學(xué)，由于這些信息技術(shù)并未真正融入教學(xué)交互過程，它們都只是輔助工具，只是促進(jìn)主體間教學(xué)活動(dòng)開展，并未從實(shí)質(zhì)上改變教師與學(xué)生的主體地位。

人工智能環(huán)境下，人工智能將參與教師教和學(xué)生學(xué)的整個(gè)教學(xué)過程，并非處于輔助地位，而是成為教學(xué)過程的核心，缺一不可的交互主體，這將引起師生地位被重新定位，將歷史上的教學(xué)二元主體變革為教師、學(xué)生、人工智能三元主體，如圖2所示。教學(xué)過程中，人工智能、教師與學(xué)生3個(gè)交互主體相互作用、共同推進(jìn)，使教學(xué)精準(zhǔn)交互行為發(fā)生。

四、人工智能背景下教學(xué)精準(zhǔn)交互平臺(tái)的構(gòu)建

人工智能時(shí)代的精準(zhǔn)交互側(cè)重?cái)?shù)據(jù)分析。[7]數(shù)據(jù)就是人工智能教育的原料，也是驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的基礎(chǔ)。[8]我們構(gòu)建的教學(xué)精準(zhǔn)交互層次模型就是基于各種交互行為數(shù)據(jù)分析的，如圖3所示。

（一） 智能精準(zhǔn)交互教學(xué)環(huán)境

教學(xué)環(huán)境指學(xué)習(xí)者發(fā)生學(xué)習(xí)交互行為的重要場所。[9]隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，教學(xué)環(huán)境也發(fā)生了翻天覆地的變化，教室不再是單一的教學(xué)環(huán)境。智能精準(zhǔn)交互環(huán)境是繼傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境、電化學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境、移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境、泛在學(xué)習(xí)環(huán)境之后出現(xiàn)的新的學(xué)習(xí)環(huán)境。[10]智能精準(zhǔn)交互環(huán)境依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備等，能智能獲悉教學(xué)主體交互學(xué)習(xí)所處環(huán)境，分析教學(xué)主體特征，對(duì)交互行為數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和加工，自動(dòng)提供精準(zhǔn)學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)工具，智能識(shí)別并記錄學(xué)習(xí)交互過程，改進(jìn)教學(xué)精準(zhǔn)交互的學(xué)習(xí)空間。這一空間是包括教室在內(nèi)的實(shí)務(wù)環(huán)境與虛擬環(huán)境的總稱，是線上與線下交互活動(dòng)環(huán)境的總稱，有顯性的環(huán)境，更有隱形的環(huán)境，是一個(gè)泛在大環(huán)境。智能精準(zhǔn)交互環(huán)境是教學(xué)主體發(fā)生精準(zhǔn)交互的關(guān)鍵，是精準(zhǔn)交互行為發(fā)生的載體，能為各種精準(zhǔn)交互行為提供服務(wù)、技術(shù)和設(shè)備支持，具有全面的感知性，不再受空間、時(shí)間的限制，為教學(xué)主體帶來了全新的教學(xué)體驗(yàn)。

智能精準(zhǔn)交互環(huán)境建設(shè)特別關(guān)注教學(xué)主體精準(zhǔn)交互行為發(fā)生的影響因素，重視交互性設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)主體交互體驗(yàn)，交互的深度。這個(gè)環(huán)境中除了常見的同步交互工具：QQ，MSN，CHATROOM，還有異步交互工具：BBS，Newsgroup，E-mail，Blog，[11]更有智能識(shí)別設(shè)備：表情識(shí)別、手勢識(shí)別、圖像識(shí)別等，在這些工具和設(shè)備的支持下，才能構(gòu)建交互情景、討論、協(xié)同、情感交流、意義構(gòu)建等智能交互環(huán)境，整合多元信息資源。多元化、多樣化、立體化交互形成了海量數(shù)據(jù)，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘加工，透析數(shù)據(jù)背后的隱藏信息，對(duì)交互主體的學(xué)習(xí)行為和需求做預(yù)測，促進(jìn)后續(xù)精準(zhǔn)交互行為發(fā)生，再影響后續(xù)的精準(zhǔn)教學(xué)，周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)，交互分析數(shù)據(jù)越來越精準(zhǔn)，交互行為越來越精準(zhǔn)，教學(xué)越來越個(gè)性化，最終達(dá)到教學(xué)效果最優(yōu)的目的。

（二）基于精準(zhǔn)交互數(shù)據(jù)分析的行為導(dǎo)向?qū)W情報(bào)告

精準(zhǔn)交互行為的發(fā)生是基于交互行為數(shù)據(jù)分析的，交互行為數(shù)據(jù)來自交互主體在各類線上、線下交互行為痕跡以及交互效果，分析的結(jié)果根據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的需要分成學(xué)情精準(zhǔn)報(bào)告、學(xué)情差異報(bào)告和學(xué)情實(shí)時(shí)報(bào)告，報(bào)告具體內(nèi)容包括個(gè)性化分析結(jié)論、數(shù)據(jù)分析、精準(zhǔn)學(xué)習(xí)任務(wù)提醒等，以此全面提升教學(xué)精準(zhǔn)性。

1. 交互主體學(xué)情精準(zhǔn)報(bào)告

一般研究認(rèn)為交互主體中學(xué)習(xí)的主體只有學(xué)生，其實(shí)筆者認(rèn)為在精準(zhǔn)交互過程中，教師也有學(xué)習(xí)的需求，教師通過學(xué)習(xí)才能具備精準(zhǔn)教學(xué)能力。

人工智能與學(xué)生精準(zhǔn)交互形成學(xué)生主體精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告。傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)情報(bào)告一般都是由課堂交互或者期末考試交互的靜態(tài)數(shù)據(jù)形成的，比較片面，主要停留在分?jǐn)?shù)層面，無法支持教學(xué)活動(dòng)的個(gè)性化指導(dǎo)。智能精準(zhǔn)交互環(huán)境下，學(xué)情報(bào)告的形成是基于教學(xué)主體學(xué)習(xí)過程的全過程跟蹤與監(jiān)測的，從開始學(xué)習(xí)到結(jié)束，從一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)完成到下一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，從一個(gè)階段到下一個(gè)階段，人工智能技術(shù)貫穿教學(xué)活動(dòng)的始終，無時(shí)無刻不在對(duì)交互主體的教學(xué)行為指標(biāo)進(jìn)行檢測。線上的檢索學(xué)習(xí)信息、學(xué)習(xí)路徑，瀏覽網(wǎng)頁痕跡、停留知識(shí)點(diǎn)的時(shí)長、同步異步反饋信息，線下課堂交互的次數(shù)、質(zhì)量、測試成績、協(xié)作完成任務(wù)的表現(xiàn)，都實(shí)時(shí)通過人工智能全方位記錄下來。另外像傳統(tǒng)教學(xué)一樣，交互效果比如主動(dòng)性表現(xiàn)、掌握知識(shí)點(diǎn)個(gè)數(shù)、深度思考程度、解決問題能力等也被記錄下來，不同的是此前過程是結(jié)果導(dǎo)向的，現(xiàn)在是行為導(dǎo)向的、循環(huán)推進(jìn)的，交互效果數(shù)據(jù)也是實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的、立體化的，和平時(shí)的線上、線下數(shù)據(jù)融為一體，相互補(bǔ)充，相互推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)學(xué)生的一對(duì)一的精準(zhǔn)檢測，形成每個(gè)學(xué)生的精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告，幫助學(xué)生清晰認(rèn)識(shí)自己，達(dá)到精準(zhǔn)學(xué)習(xí)的目的。

人工智能與教師精準(zhǔn)交互形成教師精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告。在人工智能時(shí)代教師專業(yè)素質(zhì)不能一成不變，教師要跟上時(shí)代的步伐，學(xué)習(xí)最新的理念和信息技術(shù)，為后續(xù)精準(zhǔn)交互和精準(zhǔn)教學(xué)提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。在人工智能支持下，形成教師學(xué)習(xí)部落，在這個(gè)部落里，有同專業(yè)的教師，有同技術(shù)的教師，有專家，利用多元人際資源，實(shí)現(xiàn)多元文化、多元領(lǐng)域、多元專業(yè)等碰撞式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域、跨界限的人際交互，滿足教師任意時(shí)刻的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)教師與資源的精準(zhǔn)交互。同樣的，在教師進(jìn)行交互過程中，也會(huì)產(chǎn)生大量交互數(shù)據(jù)，智能的分析維度基本跟學(xué)生交互數(shù)據(jù)一樣如圖3所示。通過智能技術(shù)的分析感知每位教師的交互偏好、交互風(fēng)格、交互重點(diǎn)，深度加工數(shù)據(jù)，挖掘教師的個(gè)性化需求，形成教師自己的精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告，在教師備課、資源推送等方面調(diào)動(dòng)教師的積極性，推進(jìn)教師個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高教師運(yùn)用人工智能的效率。

2. 交互主體學(xué)情差異報(bào)告

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傾向整體數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。各教學(xué)交互主體的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方式都是不同的，掌握知識(shí)的能力差異也非常大。除了關(guān)注學(xué)情報(bào)告信息的精準(zhǔn)性外，更應(yīng)關(guān)注個(gè)體差異性，要個(gè)性化地去記錄每個(gè)獨(dú)立的交互主體的學(xué)習(xí)情況，數(shù)據(jù)采集也應(yīng)差異化。比如先天智力優(yōu)越的交互主體跟先天有智力障礙的交互主體相比，檢測維度肯定要有所偏差，這種差異性著重體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集的側(cè)重點(diǎn)，也體現(xiàn)在學(xué)習(xí)、活動(dòng)的難度等級(jí)上面。如：有些交互主體上課互動(dòng)不佳，但愛好閱讀;有的理論辯論能力強(qiáng)，但動(dòng)手實(shí)踐能力差;有的交互效果評(píng)價(jià)高，但團(tuán)體協(xié)作表現(xiàn)弱等等。國內(nèi)的“一起作業(yè)網(wǎng)”智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)在這方面做得比較出色，假設(shè)兩名學(xué)生的作業(yè)得分都是90分，而它會(huì)基于這兩名學(xué)生做作業(yè)的過程數(shù)據(jù)，對(duì)作業(yè)題上面每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況、失分點(diǎn)進(jìn)行分析，得出兩個(gè)不同的學(xué)情報(bào)告。人工智能下的學(xué)情差異報(bào)告就在于發(fā)現(xiàn)交互個(gè)體學(xué)習(xí)興趣，挖掘個(gè)體特征，發(fā)現(xiàn)弱點(diǎn)和知識(shí)盲區(qū)，生成專屬于每個(gè)交互主體的學(xué)情報(bào)告，借此激發(fā)個(gè)體內(nèi)在潛能，幫助個(gè)體彌補(bǔ)不足。

3. 交互主體實(shí)時(shí)學(xué)情報(bào)告

人工智能精準(zhǔn)交互環(huán)境另一個(gè)特色是能隨時(shí)隨地形成學(xué)情報(bào)告。課前、課中、課后每個(gè)交互活動(dòng)后，都可以自動(dòng)生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析報(bào)告。比如課前預(yù)習(xí)交互后，根據(jù)預(yù)習(xí)主體與預(yù)習(xí)資源的交互行為數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)生成預(yù)習(xí)報(bào)告，教師可以實(shí)時(shí)獲悉學(xué)生預(yù)習(xí)的效果、薄弱點(diǎn)，每個(gè)學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)間長短等，為實(shí)施課堂精準(zhǔn)教學(xué)提供參考。實(shí)時(shí)學(xué)情報(bào)告是后續(xù)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)交互最重要的依據(jù)。

（三） 精準(zhǔn)交互行為與精準(zhǔn)教學(xué)相互促進(jìn)

形成學(xué)情報(bào)告的目的是調(diào)整交互主體的教學(xué)方案和學(xué)習(xí)策略，促進(jìn)交互主體進(jìn)行有效精準(zhǔn)交互，推動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)，再根據(jù)教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化精準(zhǔn)交互行為，再推進(jìn)精準(zhǔn)的個(gè)性化教學(xué)。有效精準(zhǔn)交互行為具體可以分為教師的精準(zhǔn)教授以及學(xué)生的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)，如表3所示。

1. 教師精準(zhǔn)教授

人工智能通過對(duì)數(shù)據(jù)分析形成了精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告、差異學(xué)情報(bào)告和實(shí)時(shí)學(xué)情報(bào)告，然后將報(bào)告及時(shí)呈現(xiàn)給教師，教師據(jù)此實(shí)施對(duì)學(xué)生的精準(zhǔn)的教。

（1）教師將與人工智能系統(tǒng)精準(zhǔn)交互實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)備課。人工智能系統(tǒng)根據(jù)教師發(fā)出的備課信息交互指令，向教師智能提供同類優(yōu)秀課件和相關(guān)資源，教師自主選擇教學(xué)內(nèi)容形成教學(xué)材料，自動(dòng)生成教學(xué)課件，然后教師只需根據(jù)學(xué)情報(bào)告提供的信息對(duì)教學(xué)資料進(jìn)行修改即可，再自動(dòng)形成課堂和課后測試試卷。教師通過人工智能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)課程管理、知識(shí)點(diǎn)管理和測試題管理，開展精準(zhǔn)教學(xué)。

（2）教師精準(zhǔn)推送學(xué)習(xí)資料。好的教學(xué)效果，除了需要課堂內(nèi)的精準(zhǔn)交互，還需要課后的精準(zhǔn)交互，而教師資料提供的準(zhǔn)確性就顯得非常重要了?；诓町悓W(xué)情報(bào)告和實(shí)時(shí)學(xué)情報(bào)告，人工智能可根據(jù)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)提供不同的學(xué)習(xí)資料，發(fā)布難度不一的測試，布置差異化的活動(dòng)內(nèi)容，杜絕出現(xiàn)有的同學(xué)“吃不飽”，有些同學(xué)“無法消化”等情況。

（3）教師開展實(shí)時(shí)精準(zhǔn)互動(dòng)。精準(zhǔn)互動(dòng)包括課堂掃碼簽到、隨機(jī)問答、課堂效果反饋、知識(shí)預(yù)警等等，另外，課堂上互動(dòng)一般只能局限少數(shù)人，借用人工智能可以“一對(duì)多”地解決不同學(xué)生的問題，甚至還可以借助智能設(shè)備將現(xiàn)行的“彈幕”技術(shù)、搶答方式、滾動(dòng)學(xué)號(hào)答題等應(yīng)用到課堂教學(xué)中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。線上的活動(dòng)，除了利用同步異步交互工具，還可以利用精準(zhǔn)智能環(huán)境發(fā)展的智能回答技術(shù)，解決往常線上交互不及時(shí)的問題，隨時(shí)跟蹤監(jiān)測學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和關(guān)注度，調(diào)控教學(xué)策略。

（4）教師開展實(shí)時(shí)精準(zhǔn)答疑和輔導(dǎo)。教師通過實(shí)時(shí)學(xué)情報(bào)告獲悉學(xué)生交互學(xué)習(xí)的進(jìn)度、程度，知識(shí)點(diǎn)掌握的情況，及時(shí)制定精準(zhǔn)輔導(dǎo)方案。一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生感覺不適應(yīng)現(xiàn)行學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，人工智能會(huì)自動(dòng)再次推送新的學(xué)習(xí)資料，同時(shí)向教師發(fā)送學(xué)生狀態(tài)實(shí)時(shí)提醒報(bào)告，教師根據(jù)報(bào)告調(diào)整輔導(dǎo)策略，實(shí)現(xiàn)人工智能與教師協(xié)同教學(xué)，通過精準(zhǔn)教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量。

2. 學(xué)生精準(zhǔn)學(xué)習(xí)

學(xué)情報(bào)告除了幫助教師調(diào)整教學(xué)策略外，同時(shí)也提供給學(xué)生主體，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（1）精準(zhǔn)輔助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)積極性。信息化時(shí)代空前豐富的學(xué)習(xí)資源讓人摸不著頭腦，如何精準(zhǔn)地獲得最佳學(xué)習(xí)資料是每個(gè)學(xué)習(xí)者必須解決的問題。人工智能會(huì)根據(jù)學(xué)情報(bào)告，給學(xué)生推送精準(zhǔn)學(xué)習(xí)資料，只要學(xué)習(xí)者進(jìn)入精準(zhǔn)智能學(xué)習(xí)環(huán)境，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，所到之處都是自己感興趣的資料、專業(yè)、話題，大大提高了學(xué)習(xí)的興趣和效率。

（2）精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告方便學(xué)生自己制定個(gè)性學(xué)習(xí)計(jì)劃。課堂外，學(xué)生自覺學(xué)習(xí)對(duì)掌握知識(shí)非常重要。很多學(xué)生之所以花了很多時(shí)間，學(xué)習(xí)質(zhì)量卻不高，那是因?yàn)樽约赫也粶?zhǔn)學(xué)習(xí)的方向。精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告的形成，真正幫助學(xué)習(xí)者精準(zhǔn)認(rèn)識(shí)自己。每個(gè)學(xué)生通過學(xué)情報(bào)告，能了解自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)偏好、薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)反思，認(rèn)清自己的努力方向，挖掘自己的價(jià)值，制定適合自己個(gè)性的學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)路徑，提高學(xué)習(xí)效果。

（3）人工智能實(shí)時(shí)提醒幫助實(shí)時(shí)優(yōu)化學(xué)習(xí)策略。人工智能最大的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性、智能性。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，對(duì)沒有掌握好的知識(shí)點(diǎn)，人工智能會(huì)不斷補(bǔ)充推送學(xué)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生多次強(qiáng)化學(xué)習(xí)。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)狀態(tài)與學(xué)生自己制訂的學(xué)習(xí)計(jì)劃有偏差，或發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)沒有按計(jì)劃完成，都會(huì)發(fā)出提醒警報(bào)。這種提醒對(duì)那些意志力、控制力不強(qiáng)的學(xué)生尤為重要。不斷優(yōu)化，使學(xué)生達(dá)到最優(yōu)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

五、結(jié)論與未來展望

隨著人工智能技術(shù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等智能信息技術(shù)的不斷升級(jí)，智能識(shí)別設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，人工智能對(duì)教育主體交互行為數(shù)據(jù)分析將越來越精確，發(fā)布的學(xué)情報(bào)告將越來越準(zhǔn)確，助推交互行為將越來越精準(zhǔn)，使教與學(xué)的效果越來越好。

人工智能給高等教育帶來機(jī)遇的同時(shí)也帶來了挑戰(zhàn)。首先，急切需要國家層面制定人工智能發(fā)展的政策、法律、應(yīng)用規(guī)范等制度，為人工智能教育領(lǐng)域提供良好的政策環(huán)境。其次，需要從國家層次積極支持人工智能校園建設(shè)，推進(jìn)校園應(yīng)用場景嘗試，從資金、政策等方面支持人工智能教育平臺(tái)建立。再次，希望智能識(shí)別設(shè)備進(jìn)一步更新?lián)Q代，尤其是要提高針對(duì)表情、心理狀態(tài)、語調(diào)、環(huán)境、手勢等方面的識(shí)別水平，這將給人工智能教育帶來質(zhì)的飛躍。

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