教育数字化转型背景下人工智能技术在教学应用中面临的挑战与对策

引言

近些年来，发达国家和新型工业国家纷纷投入教育数字化转型的进程，全球教育数字化转型进程加快。习近平总书记关于教育的重要论述、关于数字中国建设的重要指示批示精神也多次提到国家教育数字化战略行动的重要性。探索推动教育数字转型和智能升级，努力把技术优势转化为提高教育质量的新动能，不光是政策制定者的重任，也对一线教师的教育教学工作提出了挑战。

笔者在小规模限制性在线课程《中国旅游文化》的教学实践中，依托超星智慧教学系统，力求“小班化、深度互动与能力培养”，从教学手段使用的分组任务设置、直播互动发起、AI 助教配置到教学效果分析智慧教学数据看板、个性化学习路径，尝试数字技术与传统教育融合发展的新模式，更好地教书育人。

但这种以技术为中心的数字化教育在实践中遇到了一些问题。

1、教育教学活动的主体跟数字化教育新趋势、新技术之间的不相适应。教育事业以人为对象，人和人的互动是关键，而老师和学生、学生和学生的关系加入以 AI 为代表的数字化新技术这一元素后又变得更加复杂。数字化教育使“为每个人提供适合的教育”成为可能，在自适应的环境下，学习者是主动的，内容服务于学习者，但是限于当下高职学生知识储备、学习方法和思维习惯等的影响，学生在学习上的主观能动性不足的，无法自主地选择科学且适配的教育教学方法。数字化技术的使用对学生学习积极性的促进、教学任务的按时按质完成有一定作用，但由于学生学习动机不同和信息化技术水平参差不齐，离实现个性化教学还有一定差距。AI 助教的很多功能都没有被开发和使用，而教师把大量的时间和精力花在督促完成各项学习任务上，所谓线上线下相结合、以学生为中心的教学模式没能真正发挥作用。而教师在信息化素养的提升上也存在滞后性，本身对日新月异、层出不穷的新技术、新方法的掌握也存在问题，尤其是无法及时、有效地把新技术运用在一线教学上，在辅导学生利用AI 增强学习效果上也存在缺憾。

2、数字技术在教育教学运用中的创新不够。虽然数字技术已逐渐参与到教、学、管、评的各个环节，但是教学活动仍然以传统的方式进行组织，物理空间上，教师仍然是在教室之内面对多个学生开展教学活动。数字技术的作用主要体现在通过收集相关教学数据，对教、学、管、评各个环节进行赋能。此外，AI 等新技术的使用主要体现在快速生成各类内容，如撰写教学大纲、设计教案初稿、制作视频等，为教师提供了一定的便利，但尚未深入教育的核心环节。学生对 AI 的应用也大多简单、直接、粗暴，只求完成作业快速和便捷，而忽略了辨别真伪和积极思考。数字技术从粗浅的专业应用转向学科智能体的开发还不够充分，无法为学生提供更精准的个性化服务。

3、数字化教育过程中数据作用的发挥不够充分，重“大数据”，轻“小数据”，未能充分实现自适应学习技术对人的个性化发展的促进作用。数字化的通用技术在提高课堂效率和教学评价便利性上贡献明显，比如在课堂考勤、学习进度监控等方面，但缺乏对多维度、个体化“小数据”的收集、挖掘和使用以及探讨它们对学生的发展起了什么作用。比如对学生学习成绩的考核，各个指标的确定和权重的划分依据是什么，要能反映学生的全部，尤其是对其批评性思维、创新能力等的评价，评价指标又要如何跟数据收集挂钩，这些在实践中都存在一定困难。归根结底，这是培养什么样的人才和如何评价教学效果的问题，跟教育数字化相碰撞后，有增加了抽象和具体相适配的问题。

通过教学实践和理论学习，笔者对未来课堂信息化教学方式的改善进行了一些思考，核心是要做好课程的顶层设计，明确教育目标，教育数字化不是在已有的教育场景中简单的使用最新数字技术，而是要创新应用场景，在人机有效融合上获得突破。

1、数字化教育场景的创新是提升信息化教学效果的根本。人机融合的数字教育是高级发展阶段，能更彻底地打破现实和虚拟的界限，学习活动以更加灵活的形式展开，教育模式也将发生革命性变化，真正实现面向每个人、适合每个人的教育。教师在一线教学的过程中要积极探索与人工智能技术相结合的能够突破时间、空间界限，甚至跨越学科界限的多维度、多渠道教学方法。

2、教育主体的能力提升。首先，要进行教育主体间情感的联系和学生内在学习驱动力的挖掘，发展有温度的数字教育。数字化不仅仅是冰冷的客观数据，而要与人的思想情感联系起来，把以人的发展为目的落实在教学细节中，实现人机交互、人机融合，激发学生的自主能动性。教师回归本职工作，把更多的精力和才智用于与学生的思想沟通、情感交流和生命对话，真正成为人类灵魂的工程师。其次，教育主体要加强新技术、新知识的学习和掌握。近年来我国信息技术的硬件发展迅速，国民的信息素养也大幅提升，但学校和教师的数字化能力发展很不均衡。人机交互的效果因人而异，教师和学生的信息化素养都至关重要。数字化背景下的学习是人机交互的过程，相同的客观条件下，技术应用者的主观能力会极大地影响到人机交互的效果，人机交互并非总是“ ¹⁺¹ ”大于 2 的效应。不断提高人机交互能力，在教育数字化的背景下，已经成为学习能否正常开展的关键。

3、课程教学数据的收集和分析要跟人才培养目标更好的融合。教育数字化转型背景下，数字化学习从标准化走向个性化，以人为中心，以学习为中心，以促进人自由的、全面的、个性化的发展为目的，构建与此相适应的对学生的多方面综合评价体系至关重要。要打通数据收集、分析的壁垒，努力建立跨学期、跨学科的更完整、更详细的学生学习数据库，才能更好的根据学生学习风格提供与之相适应的学习路径，实现因需导学。不同学习基础，决定了学习者不同的学习起点，不同的学习能力，决定了学习者不同的学习进度和需求。在 AI 助教等数字化技术的帮助下，通过构建揭示学科知识内在关系的知识图谱，测量和诊断学习者的已有水平，科学设置考核方式方法，跟踪学习者的学习过程，收集和分析学习者的学习数据，按照每位学习者的学习风格和学习基础定制个性化学习方案，并向学生推送最合适他们的学习资源，让每位学生拥有自己专有的“课程表”，可以更好激发学习者的学习兴趣和热情，满足学习者的成就感，增强学习者的自信心。

结论

教育数字化转型是在 5G 环境下，以互联网、物联网为载体，数字技术与教育要素深度融合，推动教育变革创新的过程。虽然人工智能技术在教育领域的应用成果层出不穷，但是要达到人机融合的境界，学生和教师都得到更好的发展，任重道远。要做到人工智能与教育的深度融合，必须明确育人目标，分解教学任务，细化评价指标，构建人机融合、内化驱动、注重创新、精准测评的信息化教学模式，在教育教学实践中不断摸索和思考，加快教育高质量发展步伐，努力实现新的历史突破。

参考文献

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作者简介：周奎君（1980—），女，汉族，桂林市，硕士，单位：，职称：讲师，研究方向：大学生就业、创业；社会保障