基于人工智能技術的課程開發(fā)

人工智能技術作為新興技術，呈現(xiàn)出高速發(fā)展趨勢，且在教育教學中得到了廣泛應用。人工智能技術在教育教學中的應用，直接影響了網(wǎng)絡課程的開發(fā)和應用，其在提升教學質量的基礎上，滿足了廣大學生的不同學習需求，為學生帶來不同的學習體驗?！度斯ぶ悄芘c教育教學深度融合創(chuàng)新應用》一書重點講解了人工智能在教育教學中的應用價值和應用方法，展示了不同學校開展人工智能與教育教學深度融合創(chuàng)新應用成效。閱讀該書對理解人工智能在教育教學中的應用有很大幫助，也為人工智能技術課程開發(fā)帶來了一定啟發(fā)。

在教育領域中，人工智能技術逐漸發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是在基礎教育階段，人工智能教育的開展，對培養(yǎng)面向未來的創(chuàng)新性人才具有重要意義。該書獨到之處是分析人工智能技術在教育教學中的應用策略，以期借助人工智能技術提升教育教學質量。

該節(jié)共分為三部分，分別為理論研究篇、區(qū)域應用篇以及學校應用篇。其中在理論研究篇，主要講解人工智能在教育教學中的模式（模型）、融合應用創(chuàng)新、實踐探索、技術應用和研究熱點追蹤等內容；區(qū)域應用篇，以廣州市各區(qū)人工智能和教育教學深度融合現(xiàn)狀為例，分析了人工智能在教育教學中的創(chuàng)新應用實際情況；學校應用篇，從學校視角，介紹了不同學校開展人工智能與教育教學深度融合的創(chuàng)新應用成效，明確了當前人工智能應用的實際效果。

該書結合當前人工智能發(fā)展和熱點話題，以及人工智能在教育教學領域的實踐案例，全面介紹了人工智能在教育領域的應用歷史、應用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。這一本書不但是重點課題的研究成果，同時也是廣州市創(chuàng)建全國“智慧教育示范區(qū)”推動人工智能與教育教學融合的理論研究和創(chuàng)新應用成果之一，給廣州市創(chuàng)建全國“智慧教育示范區(qū)”在人工智能與教育教學融合創(chuàng)新應用注入了新的活力。

課程開發(fā)本身即為一個生態(tài)系統(tǒng)建構的過程。該書提出，課程開發(fā)必須要和學校實際教育教學情況相結合，做好調研工作，同時分析學生和教師的實際需求，確保課程開發(fā)的針對性和有效性。因此需要對課程開發(fā)環(huán)境進行分析后，再設置相應的課程目標及內容等。在利用人工智能技術開發(fā)課程前，首先應該分析開發(fā)環(huán)境，客觀并系統(tǒng)化分析當前教育教學環(huán)境，以此進一步提高人工智能技術課程開發(fā)的有效性和適用性。具體而言，全面了解學校的課程開發(fā)條件，以便于加大對周邊資源的利用，發(fā)揮優(yōu)勢，提升課程開發(fā)可行性，并建構特色課程。同時還需要分析學生學習情況，了解學生對于人工智能技術的認知現(xiàn)狀，進而建構相應的人工智能技術課程。人工智能技術課程目標的設置，則需要與國家政策需要、課程標準要求以及學校、學生實際需求相結合，科學設置課程目標，提升人工智能技術課程建構的科學性和合理性。在基于人工智能技術的課程開發(fā)中，相應的課程內容選擇原則主要是確保課程內容的科學性、可行性以及合理性。具體選擇時嚴格依照以上原則，基于國家教育方針以及政策，合理選擇課程內容，同時與人工智能技術特點相結合，兼顧學生實際認知水平以及需求，最大化為學生提供體驗性以及感知性教學內容。

網(wǎng)絡課程開發(fā)中，學生學習不再受到時間、地點的限制，能夠結合自身學習需求在任何地點任何時間展開學習。通常情況下在網(wǎng)絡課程制作中，需要較高的成本投入，同時隨著學生個性化學習需求的提升，傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)無法滿足學生需求，需實施基于人工智能技術的課程開發(fā)。但是當前基于人工智能技術的網(wǎng)絡課程開發(fā)還面臨著一定問題，主要為：① 教學設計問題。傳統(tǒng)課程制定教學計劃以及選擇教材時，涉及到多方部門，在多人共同參與商定后，還需要多次修改才能夠確定最終方案，然而人工智能技術課程的開發(fā)，則是需要教師投入大量精力，以確保完成相應的課程設計，同時結合實際需求合理調整教學內容，以此實現(xiàn)對廣大學生需求的滿足。② 技術問題。人工智能技術課程開發(fā)中，并非簡單采用互聯(lián)網(wǎng)即可，還需要多個技術工具支持，在此基礎上才能夠完成相應的教學活動，比如錄制教學視頻、和學生互動等等，但是各個工具之間并不能夠確保完全匹配，存在相互不兼容情況，需要多次實施優(yōu)化以及測試，提升了人工智能技術課程開發(fā)難度。③ 學習效率評估問題。傳統(tǒng)教學質量評估中，所采用的方法主要為考試等，但是人工智能技術課程學習效率評估中，傳統(tǒng)考試方式明顯無法滿足評估需求，需要加大研究和應用新的技術方法，例如設置自動化評估工具等，及時評估學生學習效率，了解學習情況。④ 師資隊伍建設問題。為完成基于人工智能技術的課程開發(fā)工作，單個教師已無法滿足需求，需多個教師共同探討完成，因此對于學校來講，則需要為教師提供相應的培訓工作，例如開設講座等，便于實施學術交流，同時也能夠及時創(chuàng)新教學，這對師資隊伍建設提出了更高的要求。⑤ 學生學習意愿問題。基于人工智能技術的課程開發(fā)和應用，便于學生結合自身實際需求靈活安排學習時間和地點。然而一部分學生，可能并不是十分愿意采用人工智能技術課程，他們在學習中更愿意在教室和教師、同學共同學習。

以上問題的存在，均進一步加大了人工智能技術課程開發(fā)難度，需要在人工智能技術的應用下持續(xù)改進相關課程，以提升人工智能技術課程質量，促進教育教學的創(chuàng)新發(fā)展。

個性化學習是人工智能技術課程開發(fā)的重點，在此過程中通過人工智能技術，能夠確保依照學生實際學習需求、認知水平和興趣愛好，完成相應的課程開發(fā)，并自動為學生推薦可能感興趣的課程，提供專業(yè)輔導等，滿足學生學習過程中的個性化需求。智能輔導，基于人工智能技術可以實現(xiàn)教育教學中的智能輔導以及答疑解惑，在此過程中對學生學習行為和答題情況進行分析，以此實現(xiàn)對學生知識水平和認知現(xiàn)狀的了解，明確學生學習中的薄弱點，提出反饋意見，在此過程中能夠提升學生學習效率。自動評估，即基于人工智能技術自動化評估學生作業(yè)，且能夠對其學習情況采用考試等方式實施評估，了解學生實際學習情況，針對學生評估結果生成個人學習報告，結合報告可以為學生學習提供相關建議，學生也可以明確自身優(yōu)缺點，合理制定學習計劃。知識圖譜，在人工智能技術的應用下，建構教材中所學習內容的知識圖譜，歸納知識點，實現(xiàn)內容整合，并采用圖片、表格等不同方式呈現(xiàn)出不同知識點，便于學生理解和記憶。模型優(yōu)化，在人工智能技術應用下不斷優(yōu)化調整模型，可提高機器學習算法的預測能力，也可以進一步提升機器學習算法應用效果，為學生持續(xù)性提供良好的學習體驗以及服務，提升網(wǎng)絡課程教學質量。

具體地，可以從以下幾方面實施人工智能技術課程開發(fā)。

（1）實現(xiàn)智能化課程設計。人工智能技術在教育教學中的應用，一個顯著特點即能夠提供海量數(shù)據(jù)及資源，同時也能夠提供一定學習算法，能夠基于教學目標合理選擇教學內容，并采用多種方式呈現(xiàn)出來，同時也能夠在相關技術的應用下及時反饋學生學習情況，進一步明確學生學習需求，結合實際需求推薦學習課程，提供個性化服務。人工智能技術也能夠結合課程教學目標自動生成教學資源。例如在學生學習過程中，能夠為其提供題庫或者是智能教材等，供學生自由選擇和應用，制定相應的學習計劃。

（2）采用智能化教學策略。在開發(fā)人工智能技術課程過程中，主要目標之一是改變傳統(tǒng)教學方法。傳統(tǒng)網(wǎng)絡課程形式主要為靜態(tài)視頻結合文本形式，在學生學習中存在一定被動性。其中人工智能技術課程開發(fā)和應用，能夠借助智能算法分析和反饋學生學習行為及學習現(xiàn)狀。在人工智能技術的應用下，可以依照學生相關學習數(shù)據(jù)，為其提供學習路徑，豐富學生學習資源，創(chuàng)新相應的學習內容。另外在教師應用中，也可以優(yōu)化教學模式，提升教學質量。

（3）提供智能化學習體驗。傳統(tǒng)教學中多存在互動性不足問題，且很少反饋問題，容易影響學生學習積極性。基于人工智能技術完成對智能輔導、評估系統(tǒng)的建構和應用，及時評估學生學習情況，并提出反饋建議，對于學生來講不但可以更加深入理解相關知識，也能夠引導學生學會對所學習知識的應用。另外，在人工智能技術課程應用下，也能夠基于虛擬現(xiàn)實及增強現(xiàn)實技術，為其提供趣味性學習體驗。

（4）實現(xiàn)智能化運營管理。人工智能技術課程開發(fā)，可為網(wǎng)絡課程的運營以及管理提供幫助。在此過程中，主要是在數(shù)據(jù)分析及預測算法下，實現(xiàn)對學生學習行為的預測，基于此也能夠為相關管理人員提供預警機制，進而為其決策的制定提供依據(jù)。

綜上所述，通過閱讀《人工智能與教育教學深度融合創(chuàng)新應用》一書，可以全面了解人工智能在教育教學領域的應用現(xiàn)狀，進一步促進教育教學方式的變革和創(chuàng)新，尤其是在智慧學習環(huán)境創(chuàng)設、教與學過程支持、教學數(shù)字化管理等不同方面具備較大參考價值。

基金項目：2024年教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“基于產(chǎn)教融合的人工智能課程實踐平臺建設”（230906363273346）

書評人簡介：陳玉明，男，講師，博士，研究方向為機器學習、人工智能、計算機視覺。