人工智能时代的教与学:大学教学管理的创新与实践

文摘   2024-11-06 10:38   四川  

文章刊登于《时代教育》杂志2024年6月下旬刊(第12期)

在教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》中强调,将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展,推动教育理念更新、模式变革、体系重构,使我国教育信息化发展水平走在世界前列,发挥全球引领作用,为国际教育信息化发展提供中国智慧和中国方案。本文旨在分析人工智能时代的教与学,积极探索大学教学管理的创新与实践。

教学管理的创新实践需要考虑到人工智能时代学生的特殊需求,在这一框架下,教师应当探索如何利用人工智能来优化课程设计,使之更加符合学生的学习习惯和认知特点。同时,人工智能也为学术诚信的维护提供了新工具,通过智能的监测分析系统,可以有效减少学术不端行为。此外,这些变革不仅影响了教学策略以及学生评估体系,也需要教师从传统的知识传授者转变为学习过程的引导者,促进学生全面发展。

一、教师如何教:智能化引领教学

(一)智能化课程教案构建

在智能化课程教案构建中,教师需要深入掌握教育信息化的理论基础,并利用这些理论指导课程设计。同时,智能化教学不仅是技术的应用,更是一种全新的教学理念,教师应当充分理解课程内容与教学技术的整合方式,确保教学活动的有效性[1]。此外,智能化教学还强调教师在教学过程中的主导作用,通过技术手段来实现教学内容的动态更新,从而提升教学质量,增强学生的学习体验。

(二)智能白板的互动教学

智能白板作为现代教学技术的重要组成部分,为互动教学提供了前所未有的支持,而这种技术使得教师能够以更加直观互动的方式进行知识传递,增强了教学的灵活性[2]。同时,智能白板通过集成触控功能以及多媒体处理能力,使得课堂上的信息展示以及知识讨论更加生动且具有参与感。此外,智能白板还支持远程连接功能,使得教师和学生之间的交互不再受到物理空间的限制,从而提升教学的智能化,为促进学生主动学习创造条件。

在实际的教学应用中,教师可以利用智能白板展开一系列基于互动的教学活动。例如,教师可以在讲授新的知识概念时,通过智能白板上的动态图表以及视频素材,使复杂的理论知识变得易于理解。同时,教师还可以实时编辑课件内容,并根据课堂反馈来及时添加解释或调整深度。此外,智能白板的网络功能允许教师引入网络资源,利用在线数据库以及专业网站,这样不仅能够丰富教学资源,也拓宽了学生的知识视野。在讨论环节,教师还可以通过智能白板的实时互动功能,利用问答游戏以及思维导图构建的方式来激发学生的思考讨论,从而增强学生对知识的理解应用能力,有效促进教学与学习的结合。

(三)跨平台教学内容整合

在现代教育体系中,跨平台教学内容整合是提升教学质量的关键策略,这种整合策略要求教师能够有效地将不同平台上的教学资源进行融合,以确保教学活动的连贯性[3]。同时,通过这种整合,教师能够为学生提供一个无缝衔接的学习环境,让信息技术与教学内容相得益彰。此外,教师通过跨平台的教学内容整合还可以促进资源的最大化利用,避免重复劳动,从而丰富学生的学习体验。例如,教师在准备课程时,可以将传统的教材、在线课程、互动软件及社交媒体等不同来源的教学资源进行有效整合。在实际操作中,教师可以通过学习管理系统上传并管理课件,同时利用云存储服务保持教学资料的同步更新。在此基础上,教师可以在视频平台上发布录制的讲座和教学视频,并通过这些视频加深学生对课堂讲授内容的理解。教师还可以利用微信、钉钉等社交媒体平台进行课后讨论,利用这些平台的互动性增加学生的参与度。在整个教学过程中,教师需要不断评估不同平台提供的内容以及工具对教学目标的贡献度,并进行相应的调整。通过这种跨平台的内容整合,教师不仅可以提高教学的响应速度,还可以更好地满足不同学生的学习偏好,实现教学内容的个性化,不断创新教学方法。

二、学生如何学:定制化学习路径

(一)智能系统的个性化学习分析

在高等教育中,智能系统为个性化学习提供了强大支撑,使得每个学生能够根据自身的学习节奏以及兴趣能力接受定制化的学习资料。这种个性化学习路径的理论基础源于认知科学和教育心理学,强调教学方法应与学生的个人特征相匹配。此外,智能系统通过分析学生的学习行为,能够精确调整教学资源,以满足每位学生的独特需求,从而优化学习成果,提高学生学习效率,如表1所示。

(二)群体智能优化协作学习平台

群体智能在优化协作学习平台通过模拟自然界中的群体行为,如通过建立蚁群或蜂群的社会结构来优化决策过程,并进行知识共享[4]。同时,在学习过程中,群体智能可以帮助教师设计协作学习平台,使之更能适应学生群体的动态变化,满足其多样化需求,通过算法来优化团队成员间的交互,从而提高学习效率,促进知识的深入掌握。

在实际应用中,教师可以利用群体智能来构建协作学习平台,不断优化学生间的互动学习成果。例如,基于群体智能的学习管理系统能够自动将学生分组,这种分组考虑到了学生的能力水平、学习风格及以往表现,以确保每个小组的多样性。在小组活动进行中,系统还可以监控讨论的进展,并自动提供必要的资源推荐和学习提示,以维持讨论的深度。同时,群体智能还可以通过分析学生的交互数据来识别协作中的潜在问题,如个别学生的参与度不足,或是讨论偏离主题,系统随即可以提示教师进行适当的干预。通过这种智能化的反馈机制,学生不仅能够在协作中发挥各自的优势,还能通过互助共同解决问题的方式,增强团队合作能力及其解决复杂问题的能力。此外,群体智能不仅优化了学习过程,也为学生提供了一个更富挑战性的学习环境,从而增强了学习的整体效果。

(三)人工智能导师的一对一辅导

人工智能的一对一辅导体现了教学个性化的进阶形式,这种技术利用先进的数据分析以及机器学习算法来理解每个学生的独特学习需求,从而提供定制化的学习支持。此外,人工智能辅导系统能够根据学生的学习历程、知识掌握状况及反馈情况,实时调整教学策略,以最大限度地促进学生的学习进步。

在个性化学习路径中,教师可以引导学生与一个虚拟的人工智能辅导系统互动,该系统能够模拟真人辅导教师的行为。例如,学生在准备期末考试时,人工智能辅导系统会分析学生过去的测验成绩和学习活动,识别学生在特定领域的薄弱点。同时,系统会针对这些薄弱领域提供视频教程、实践题目详解以及模拟测试等定制化的复习材料,帮助学生加深对相关知识的理解和掌握。此外,该系统也可以根据学生的学习速度调整材料的难度,确保学生不会因节奏过快而感到沮丧,或过慢而感到无聊。在学习过程中,人工智能辅导系统还能通过实时反馈以及激励机制来增强学生的学习动机,并利用进度条、成就系统以及奖励点数来显示学习进展。这种辅导方式极大地提升了学习的个性化,允许学生在自己舒适的环境中以自定义的节奏进行学习,有效提升学生的独立学习能力及其自我驱动的学习态度。

三、成效如何评:精细化评估反馈

(一)实时性数据,动态式评估

在教育评估领域,实时性数据以及动态式评估已成为提高教学质量的关键工具。这种评估方式可以利用先进的数据收集技术以及分析方法,持续跟踪学生的学习进度,以便教师可以即时调整教学策略,更精确地满足学生的学习需求。实时性数据的收集与分析不仅增强了评估的时效性,也提高了准确性,使教师能够基于最新的数据做出教学决策。

在实际应用中,教师可以利用各种技术工具收集学生在在线学习平台上的登录频率、作业提交时间、测试成绩和论坛活动等互动数据。通过这些数据,教师可以动态监控学生的学习成效。例如,如果数据显示学生在连续几周内测试成绩持续下降,教师可以迅速采取措施,为学生提供额外的辅导或调整教学内容,以适应学生的发展需要。此外,实时性数据还可以帮助教师识别那些在某些学习单元表现出色或需要额外支持的学生,从而进行个性化教学。在课程结束时,动态式评估还能够帮助教师整合整个学期的数据,评估教学策略的整体效果,并对未来的教学计划进行调整。通过这种方式,教师利用实时性数据以及动态式评估不仅能够增强教育的适应性和反应速度,也可以提升教育评估的有效性,确保学生能在最适宜的环境中获得知识技能。

(二)以师评为主,以机评为辅

以师评为主、以机评为辅的评价模式有效结合了教师的专业判断以及人工智能的处理能力,优化了评估的质量。教师的评估侧重于学生理解及其创新能力的深入评价,而机器评估则处理大量的数据以及常规测试,提供快速准确的反馈。这样的协同评估模式确保了评估的全面性,同时降低了教师的工作负担。

在处理大规模的课程作业或考试时,教师可以利用人工智能系统自动批改选择题以及基本计算题。例如,在学生的论文评估中,虽然人工智能可以提供关于语法、拼写以及初步内容相关性的反馈,但是对于论文的深度分析、逻辑连贯性及创新性的评价,则需要教师的专业判断。此外,通过人工智能系统的分析,教师可以获得关于学生学习模式及进步的详细报告,这些报告可以帮助教师了解每个学生在课程中的表现趋势,从而进行针对性的教学调整。在这种评估模式下,教师不仅能够有效进行个性化教学,还能确保评估的准确性,进一步提升学生的学习成果。同时,这种人机协同的评估策略,能够提升教育评估的科学性,从而为高等教育成效带来创新的评价方法。

(三)个性化学习,长期性追踪

个性化学习的智能追踪基于对学生学习行为的深入理解以及实时监控,利用人工智能技术跟踪学生的学习进度,帮助教师调整教学内容,以满足每个学生的独特需求。此外,通过长期性的跟踪分析,教师可以更精确地了解学生的学习发展,从而提供更加有效的教育支持。

在执行个性化学习路径的过程中,教师可以依赖智能平台来综合分析学生的成绩、参与度、学习习惯及反馈等学习数据。这些数据由系统自动收集分析,帮助教师构建每位学生的详细学习档案。

智能化教学不仅是技术的简单应用,更是一种深刻改变传统教育模式的力量。通过智能化教案的构建,教师能够更准确地识别学生的学习需求和进度,实时调整教学内容,从而为学生提供更加个性化的学习体验。同时,这种教学方式的普及预示着一个更加灵活高效的教学未来,让教师可以利用智能技术的辅助来实现教学目标。此外,随着教育技术的不断发展,未来的教学场景将更加智能化,学习过程更加高效,教师与学生之间的互动也将更加密切,从而推动教育实践向更深层次发展。(作者系沈阳大学助理研究员)

注:[1]王晓晶,修永富.教育信息化背景下高校智慧教学环境构建[J].中国现代教育装备,2024(09):9-11+15.

[2]眭依凡,幸泰杞.人才培养模式创新:人工智能时代大学的紧迫课题[J].中国高教研究,2024(03):8-16+21.

[3]朱南香,郭丽君,易佳.人工智能时代大学课堂教学质量评价的困境与突破[J].中国农业教育,2023,24(04):49-56.

[4]张杰.人工智能时代大学教学伦理困境及其治理[J].重庆邮电大学学报(社会科学版),2021,33(06):89-96.

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