基于人工智能技術的線上教學改革思路淺析

張利 肖一凡 米立功 李桂城 衛(wèi)星奇

摘 要：建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程。教育公平和教育個性化發(fā)展一直是教學改革關注的重點問題。目前人工智能技術已大量應用于教育領域，線上教育引起了社會各界廣泛關注。本文在分析線上教學狀況的基礎上，對基于人工智能技術的線上教育做出研究，對其在教育公平、教育個性化以及教育效果方面提出新的改革思路。

關鍵詞：教學改革;教育公平;教育個性化;人工智能;線上教育

一、緒論

建設教育強國是實現(xiàn)中華民族偉大復興的基礎工程，黨中央堅持以人民為中心的發(fā)展思想，保障所有公民平等地接受教育，提倡教育公平。這就要求應當把教育事業(yè)擺在優(yōu)先位置，進一步深化教育改革，努力辦好人民滿意的教育。但目前實現(xiàn)我國教育公平仍面臨重重困難，面臨城鄉(xiāng)教育資源差距較大、基本公共服務數量和質量不足等問題。

隨著素質教育觀念的推廣，個性化教育成為教育發(fā)展的必然趨勢。這種教育方式能夠充分發(fā)掘學生的各方面潛能，幫助學生建立獨立人格、發(fā)展獨特個性。然而個性化教育所需的教育資源遠遠多于傳統(tǒng)教育，基于人工智能技術的線上教育的發(fā)展為個性化教育提供了新思路。線上教育為社會穩(wěn)定做出積極影響的同時也暴露出大量問題，經調查發(fā)現(xiàn)，網絡卡頓、偏遠地區(qū)信號不穩(wěn)定，訪問量過大教育平臺崩潰等現(xiàn)象時有出現(xiàn)。因此，加強人工智能與教育的結合，探索有效的在線教育治理體系成為當代社會重點關注的問題。

教育信息化帶動教育現(xiàn)代化是我國教育發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇之一，信息技術與教育教學的深度融合已成為本領域內的關注重點。將人工智能技術與教育充分融合，促進線上教育的發(fā)展是教育領域亟須研究的方面。本文將通過線上教育的分析，對基于人工智能技術的線上教學改革路徑進行探析。

二、線上教育發(fā)展狀況

人工智能技術應用于教育領域，深刻改變了傳統(tǒng)教育的教學方式和方法，對教育改革產生了深遠的影響。近幾年，基于互聯(lián)網技術的快速更新，具有多種教育理念、面向不同的服務對象以及多種實現(xiàn)途徑的線上教育模式不斷出現(xiàn)在大眾視野。基于人工智能的面向大眾開放在線課程平臺不斷涌現(xiàn)，例如中國大學（MOOC）、超星學習通等。這些平臺融合國內外優(yōu)秀大學的傳統(tǒng)課程資源，其課程的范圍不僅涵蓋廣泛的科學和技術學科，還包括社會及人文科學[1]。此外，一部分教育企業(yè)也推出了相應的線上平臺，例如“OKAY智慧教育”致力于以科技改變學習方式，通過人工智能技術提供適應學習者個性的教學方案。隨著國家鼓勵教育信息化的發(fā)展，部分家庭和學校也開始鼓勵學生使用線上教育輔導來完成課程作業(yè)。

但是由于我國長期應用傳統(tǒng)的教育模式，線上教育的普及度并不高，學生自主學習意識不強，自我約束力偏低。這些問題導致在線教育的課程完成度低，造成教育資源的大量浪費。學校和教師對于線上教育的認識相對不足，導致沒有充分利用這部分資源。

隨著科技的發(fā)展，各國各界積極推動線上教育。我國也鼓勵學生利用在線課堂、在線教材等網絡手段進行家庭學習。各大教育平臺積極為中小學以及高等教育提供線上服務，例如科研學術網站提供免費論文下載、騰訊云課堂提供課程直播和課堂測試等。在線教育普遍是以網絡教學完成書本知識的傳授，對傳統(tǒng)的線下教育模式產生很大的沖擊。如今社會各界對線上教育的認可度明顯提高，線上教育也展現(xiàn)出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，尤其在促進教育公平和教育個性化方面得到更多的關注。

與此同時，線上教育利用率的爆發(fā)式增長也暴露了很多問題，比如網絡授課平臺管理不規(guī)范、教育資源分布不均衡等。因此，基于人工智能技術的線上教學亟須進行改革，以更好地利用其優(yōu)勢，為學習者提供更好的教育。

三、基于人工智能技術的線上教學改革思路

大數據時代已經到來，人工智能技術成為人們高效處理數據信息的必然選擇，這使得線上教育對傳統(tǒng)教育的顛覆成為可能。人工智能技術能夠精準高效地挖掘出知識之間的內在聯(lián)系，對結構化的知識進行處理并優(yōu)化，這為處理非結構知識提供了新的思路;能夠根據學習者不同的知識需求提供相應的知識系統(tǒng)，為人們提供高效率、低成本的學習計劃，為個性化教育創(chuàng)造條件;能夠對學習者的數據進行分析，打造專家知識系統(tǒng)及學習系統(tǒng)，大幅度提升了人們的學習效率。

然而，就現(xiàn)階段而言，線上教育仍面臨一些問題。從教育公平而言，根據OECD在線學習報告（2015年）顯示，大多數國家社會底層家庭子女已有更多機會接觸互聯(lián)網，但是學生之間的教育差距并未縮小，“新數字鴻溝”呈逐漸擴大的態(tài)勢[2]。一部分在鄉(xiāng)村與貧困地區(qū)的學生受到家庭經濟條件與網絡信號的限制，無法正常參加線上學習活動;鄉(xiāng)村學校教育信息化程度低，很多教師也是第一次接觸線上教育，對部分教學活動未能有效組織開展。

從教育個性化而言，農村地區(qū)的學生仍停留在統(tǒng)一收看“空中課堂”階段，而發(fā)達地區(qū)則利用人工智能技術實現(xiàn)學習任務打卡、作業(yè)在線批閱、個性化學習服務[3];大量教育資源本身不具備個性化，同一科目教育資源相似度高且與傳統(tǒng)教學大綱的匹配度低，不利于促進個性化教育的發(fā)展。

從線上教育的有效性而言，調查目前人工智能技術應用于教育領域的情況發(fā)現(xiàn)，網絡授課平臺屢屢出現(xiàn)因無法接受大規(guī)模訪問量而崩潰、網絡信號延遲等問題。對網絡授課平臺遴選、資源準入標準、內容審核和監(jiān)督等方面缺乏明確規(guī)定[4]。

與傳統(tǒng)的線下教育不同，在線教育突破時空限制、具有廣泛的覆蓋范圍，通過共享優(yōu)質資源能夠促進教育公平。下一階段的線上教育應融合更多更先進的人工智能技術。對于農村及貧困地區(qū)的通信狀況經常出現(xiàn)問題的現(xiàn)狀，應利用人工智能加強農村地區(qū)信息化基礎設施建設。

在教育信息化平臺構建方面，企業(yè)應自主研發(fā)具備更加先進的人工智能技術和更加強大的功能的教育平臺，利用高校在開發(fā)教育資源上的突出優(yōu)勢，整合更加廣泛的知識資源，建立更加細致的教育體系。加強知識產權保護，吸引各利益相關者積極參與教育資源共建共享，推動教育個性化發(fā)展進程[5]。政府及相關部門應利用人工智能加強對平臺的監(jiān)管力度，督促將更先進的信息管理、通信技術應用于線上教育，鼓勵優(yōu)質教育資源的產出，鼓勵線上互動功能的開發(fā)，為學習者提供更加有效的教育成果。

四、基于人工智能技術的線上教育改革路徑探析

人工智能技術對于教育公平的發(fā)展、教育個性化的實現(xiàn)、教育有效性的提高具有重大意義，在近幾年表現(xiàn)尤為突出，針對其暴露的部分問題，本文提出以下舉措，為人工智能技術與教育領域的進一步融合提供思路。

（一）利用人工智能技術提供更多教育信息化資源

城鄉(xiāng)教育發(fā)展水平不均衡的問題表現(xiàn)愈加突出。教育資源發(fā)達的地區(qū)與農村地區(qū)教育信息化差距大。甚至一些家庭經濟狀況不好的學生無法參與線上教學，學習環(huán)境嚴峻?；谌斯ぶ悄芗夹g的線上教育能夠突破空間和時間限制，一些殘疾學生或者山區(qū)學生不方便來學校學習，線上教育能夠為他們提供相對平等的教育機會，應優(yōu)化農村地區(qū)信息化教學資源供給，打通教育信息化發(fā)展“最后一公里”，為他們提供切實的經濟補貼，鼓勵學校配備教育信息化設備;重點提升農村師生信息素養(yǎng)，開展相應的培訓課程，積極倡導線上教育平臺的使用。

（二）開發(fā)專門的線上教育信息化設備

目前支持線上教育的設備有限，大多數用于線上教育的設備兼?zhèn)淦渌δ?，導致學生在學習過程中容易受到其他信息的干擾，造成學習效率下降等問題。鼓勵企業(yè)利用最新的人工智能技術開發(fā)具備線上教育功能的專門信息化設備，使其能夠方便的處理各種學習任務，有效避免了繁雜的網絡信息對學習者的干擾，能夠更好地模擬現(xiàn)實課堂，使學生注意力更加集中。

（三）開發(fā)與教學大綱相匹配的多種教學資源

在過去，線上教育大多作為傳統(tǒng)教育的補充出現(xiàn)。其教育資源較為零散，符合人們進行碎片化學習的需求。然而，為適應新的課程要求，線上教育應采用大數據、云計算等新一代人工智能技術，構建相應的教學系統(tǒng)，建立以人的發(fā)展需求為導向的教育資源配置方式，以更好地配合傳統(tǒng)教學，并作為傳統(tǒng)教育無法正常進行時的應急預案。同時，線上教育輔助線下教育打造一個更加完備的教育體系，有利于教育個性化的發(fā)展。

（四）發(fā)展平臺互動功能，培養(yǎng)學生自主意識

線上教育存在師生互動不足的缺陷，然而傳統(tǒng)教育模式中，學生依賴老師進行學習，自主學習能力沒有得到鍛煉，脫離老師監(jiān)督的情況下，自律能力較差，這就造成線上教學的學習效果不理想。因此，網絡授課平臺應當通過語音識別、圖像識別等技術開發(fā)更多對于學生的監(jiān)管功能，教師應引導學生自主學習，幫助每一個學生制訂獨特的學習計劃，讓學生從學習中找到樂趣，提高自我學習能力，對個人素質的提升也有極大好處。同時促進了以學生為主導的教育個性化進程。

（五）結合人工智能加強平臺法治監(jiān)督

目前的線上教育平臺重復建設現(xiàn)象明顯，各地建設的教育資源庫及服務平臺相互獨立，因重復建設導致同質化與低效率;各級各類平臺僅在技術層面互聯(lián)互通，在應用與管理方面缺乏協(xié)同機制。因此，政府應當對其中優(yōu)秀的教育企業(yè)進行扶持，關注平臺建設，通過人工智能技術實時監(jiān)控各大教育平臺的運行狀況，建立對應的平臺建立準則，對線上教育市場進行監(jiān)督，確保為學習者建立安全的學習環(huán)境。

五、結語

教育公平、教育個性化已成為當代教育發(fā)展的重要方向，教育效果是評價教育模式的有效證明。大數據時代的到來，人工智能與教育領域的結合將成為一項發(fā)展戰(zhàn)略，線上教育將對傳統(tǒng)教育行業(yè)產生極大沖擊，雖然此間也暴露了一些值得重視的問題，但是其發(fā)展狀況良好。未來線上教育將成為教育領域極具研究價值的一個發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]許江波，余洋林，包含，駱永震，晏長根.“互聯(lián)網+”背景下線上教育現(xiàn)狀、存在問題及改善探討[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（36）：79-80+94.

[2]OECD.Student，computers and learning：making the connection[M].Paris：OECD Publishing，2015.

[3]“停課不停學”在線教育能否經受住四重考驗[EB/OL].（2020-02-15）.

[4]陳紅.線上線下雙重教育融合發(fā)展研究[J].鹽城師范學院學報（人文社會科學版），2018，38（06）：116-119.

[5]桑新民，鄭旭東.凝聚學科智慧：引領專業(yè)創(chuàng)新——教育技術學與學習科學基礎研究的對話[J].中國電化教育，2011（06）.