朱鈺暉 (信陽(yáng)師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院)
隨著中國(guó)的高等教育正式進(jìn)入普及化階段,大眾的關(guān)注點(diǎn)由注重教育規(guī)模的擴(kuò)大化轉(zhuǎn)向注重教育質(zhì)量的高精尖。教育事關(guān)民族未來(lái),為了能夠在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì),明確當(dāng)下乃至未來(lái)的教育發(fā)展趨勢(shì)至關(guān)重要。智能化時(shí)代的到來(lái),智能技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用成為引發(fā)國(guó)家之間新一輪角逐的著力點(diǎn)。新技術(shù)的出現(xiàn)及逐步成熟能夠?yàn)楦咝=虒W(xué)管理提供有力支持,智能教學(xué)管理將成為未來(lái)教學(xué)管理新常態(tài)。
智能化技術(shù)的發(fā)展能夠通過(guò)個(gè)人信息數(shù)據(jù)的收集,制定個(gè)性化管理方案,滿足高校學(xué)生的個(gè)性化管理,促使其實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。
自1956 年達(dá)特茅斯會(huì)議召開(kāi)以來(lái),智能化時(shí)代初露端倪,智能化的發(fā)展在曲折中前進(jìn)。2012 年,各個(gè)國(guó)家紛紛出臺(tái)人工智能發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)人工智能在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,中國(guó)也緊緊把握時(shí)代機(jī)遇,制定人工智能發(fā)展政策。2017 年7 月,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,指出要構(gòu)建人工智能五大保障措施,分別是加強(qiáng)組織實(shí)施、加大支持力度、鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、加快人才培養(yǎng)、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境。各大重點(diǎn)高校紛紛成立“人工智能學(xué)院”,開(kāi)始為社會(huì)培養(yǎng)、輸送該領(lǐng)域的緊缺人才[1]。最近教育部又發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新計(jì)劃行動(dòng)》,對(duì)人工智能的創(chuàng)新發(fā)展做出頂層規(guī)劃和部署,推動(dòng)人工智能與其他領(lǐng)域的深度結(jié)合。教育作為社會(huì)發(fā)展的助推器,“人工智能+教育”成為當(dāng)前各界關(guān)注的重點(diǎn)推進(jìn)領(lǐng)域。
從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“AI+”,人工智能正在逐漸改變著我們的生活。在科技快速發(fā)展的現(xiàn)在,我們每個(gè)人每時(shí)每刻都在進(jìn)行著數(shù)據(jù)的交流與傳遞[2]。新形勢(shì)下的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)是圍繞核心技術(shù)與創(chuàng)新型人才開(kāi)展的競(jìng)爭(zhēng)。為了維系傳統(tǒng)大國(guó)地位,各個(gè)國(guó)家紛紛制定新一代信息化戰(zhàn)略,以期在當(dāng)前的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中繼續(xù)取得領(lǐng)先地位。中國(guó)當(dāng)前取得的成就遠(yuǎn)超預(yù)期,這一態(tài)勢(shì)鼓舞了教育界人士,開(kāi)始探索“人工智能”與“教育”的多領(lǐng)域結(jié)合。除此之外,2019 年末隨著新冠疫情的爆發(fā),“停課不停學(xué)”的要求使在線教育成為教學(xué)領(lǐng)域的新圖景。高校教學(xué)大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示,疫情期間全國(guó)高校在線課堂出勤率達(dá)到91%,教師在線教學(xué)認(rèn)可度達(dá)到80%,學(xué)生在線教學(xué)滿意率高達(dá)85%。線上課程的大規(guī)模實(shí)施及其良好成效,為未來(lái)高校教育教學(xué)工作的開(kāi)展提供了新思路,同樣傳統(tǒng)的高校教育管理方式已經(jīng)不適應(yīng)于在線教學(xué)這種靈活多變的模式,因此,教育管理新“樣態(tài)”的出現(xiàn)推動(dòng)著教育管理方式的創(chuàng)新發(fā)展。
隨著人工智能時(shí)代的到來(lái),學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展成為當(dāng)今教育評(píng)價(jià)中的重要指標(biāo),單一的教學(xué)管理模式已經(jīng)不適應(yīng)靈活多變的教學(xué)對(duì)象和教學(xué)要求,傳統(tǒng)的教學(xué)管理方式模式單一刻板,難以實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。智能技術(shù)的發(fā)展為教育領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展提供了新契機(jī)。以泛在化、精準(zhǔn)化、個(gè)性化、協(xié)同化、自動(dòng)化為典型特征的智能教育迎合了當(dāng)前的教育導(dǎo)向[3]。目前應(yīng)用于人工智能教育的關(guān)鍵技術(shù)包括:知識(shí)表示方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)技術(shù)、自然語(yǔ)言處理、智能代理和情感計(jì)算等[4]。“人工智能+教育”能夠通過(guò)搜集、整理、分析教育數(shù)據(jù),輔助教師對(duì)學(xué)生的個(gè)性化指導(dǎo)。從知識(shí)層面看,“人工智能+教育”能夠促進(jìn)知識(shí)生成、更新、傳播、管理,解決知識(shí)陳腐老舊的問(wèn)題;從學(xué)習(xí)者層面看,“人工智能+教育”能夠自動(dòng)感知學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,采取適當(dāng)方式引導(dǎo)學(xué)生集中注意力學(xué)習(xí),使得學(xué)習(xí)者從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)學(xué)習(xí);從教育者層面看,它促進(jìn)教師重新思考教育者的角色,從教書(shū)匠向教練員角色轉(zhuǎn)變[5]。智能化的學(xué)習(xí)進(jìn)度分析相較于傳統(tǒng)步調(diào)統(tǒng)一的教學(xué)模式更具有靈活性,數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)、智慧學(xué)習(xí)還能夠提供多層次的教學(xué)內(nèi)容,迎合不同對(duì)象的發(fā)展需求;通過(guò)感知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣愛(ài)好能夠分析并提供多種教學(xué)策略和學(xué)習(xí)策略,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。
智能輔助教學(xué)應(yīng)用雖取得了一定成效,但就目前來(lái)說(shuō),我國(guó)的人工智能與教學(xué)的融合仍然是低水平的。當(dāng)前我國(guó)人工智能與教學(xué)活動(dòng)的結(jié)合不足主要表現(xiàn)在:教育起點(diǎn)定位模糊、人工智能的教學(xué)應(yīng)用集中開(kāi)發(fā)以及技術(shù)不成熟且人工智能技術(shù)落地緩慢。
教育與技術(shù)的結(jié)合過(guò)程中普遍共識(shí)是首先應(yīng)當(dāng)重視教育的起點(diǎn)和價(jià)值,其次強(qiáng)調(diào)技術(shù)性。當(dāng)前,在人工智能與教育結(jié)合的過(guò)程中出現(xiàn)了過(guò)于強(qiáng)調(diào)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用,忽視了教育承載的社會(huì)共同價(jià)值和文化創(chuàng)新發(fā)展功能,教學(xué)過(guò)程中缺乏實(shí)踐反思的現(xiàn)象。技術(shù)人員缺乏教育教學(xué)知識(shí),教學(xué)人員難以理解相關(guān)的智能技術(shù)工作原理,導(dǎo)致技術(shù)與教育并未疊加出理想的成效。當(dāng)前教育界對(duì)于人工智能技術(shù)強(qiáng)烈追捧,夸大人工智能的教育教學(xué)成效,高校通過(guò)引入新型教學(xué)設(shè)備、采用智能教學(xué)技術(shù),傳授教育教學(xué)內(nèi)容,對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了全方位、多角度的改革。一方面這樣大規(guī)模教學(xué)模式改革有助于改革面積的迅速鋪開(kāi),加速智能教學(xué)改革進(jìn)度,擴(kuò)大智能教學(xué)普及面。另一方面,當(dāng)前智能技術(shù)中的情感計(jì)算和言語(yǔ)處理并未發(fā)展到足以替代傳統(tǒng)教學(xué)模式的地步,不加批判的盲目引入智能教學(xué)手段、忽視人的情感發(fā)展需求和人的價(jià)值,反而會(huì)起到負(fù)面效果。
高校教學(xué)管理涵蓋教學(xué)計(jì)劃制定、教學(xué)資源管理、學(xué)生學(xué)籍管理等諸多內(nèi)容,涉及數(shù)據(jù)量巨大,且數(shù)據(jù)呈動(dòng)態(tài)變化,因此,對(duì)教學(xué)管理工作的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性及嚴(yán)謹(jǐn)性提出更高要求[6]。當(dāng)前人工智能應(yīng)用在教育教學(xué)領(lǐng)域的過(guò)程中主要關(guān)注點(diǎn)聚焦于教學(xué)過(guò)程管理,對(duì)于智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中所產(chǎn)生的教學(xué)質(zhì)量及其教學(xué)評(píng)價(jià)研究較少。一方面,在教學(xué)過(guò)程中,智能教學(xué)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用主要集中于在現(xiàn)有的教學(xué)科目上進(jìn)行教學(xué)方法的更新?lián)Q代,人工智能教育本身作為一個(gè)新興事物還有待于研究及開(kāi)發(fā)。另一方面,人工智能作為一個(gè)新興事物,人們熱衷于在多個(gè)教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行嘗試。但是在實(shí)踐的過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生重復(fù)建設(shè)和過(guò)度建設(shè)傾向。例如當(dāng)今個(gè)性化發(fā)展的提法,致使人工智能在教學(xué)應(yīng)用中過(guò)于強(qiáng)調(diào)其個(gè)性的一面,忽視其共性的養(yǎng)成。過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的個(gè)性化、碎片化、輕量化,對(duì)于學(xué)習(xí)時(shí)的紀(jì)律約束和行為習(xí)慣的養(yǎng)成重視程度不足。歸根結(jié)底是人工智能與教育的結(jié)合發(fā)展處于初級(jí)階段,應(yīng)用指向不明確,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范。再就學(xué)生個(gè)人信息的收集過(guò)程來(lái)講也容易出現(xiàn)重復(fù)操作的傾向。信息數(shù)據(jù)跨介質(zhì)互聯(lián)困難,導(dǎo)致教育數(shù)據(jù)的冗雜、學(xué)生的負(fù)擔(dān)加重、學(xué)校統(tǒng)計(jì)及收集也較為困難。
從早期的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)開(kāi)始,我們就積極將信息技術(shù)產(chǎn)品引入課堂,首先引進(jìn)的是計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng),包括電腦、投影儀、大屏幕等。由于這些設(shè)備的引入,能夠方便地將音頻、視頻、文本、動(dòng)畫(huà)等媒體集合在一起,給教師的教學(xué)提供了極大的方便[7]。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)給當(dāng)今教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)都提供了極大的便利,但我們不能忽視當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中師生運(yùn)用智能技術(shù)挖掘?qū)W習(xí)資源的能力不足且新興的智能技術(shù)應(yīng)用不足。教師授課過(guò)程中仍然依賴單一的多媒體技術(shù),對(duì)于學(xué)生個(gè)人學(xué)情關(guān)注較少,單一的教學(xué)方式和信息體量龐大的教學(xué)資源使學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容喪失興趣。學(xué)生在課后搜集相關(guān)的學(xué)習(xí)資源又不得其法,易產(chǎn)生學(xué)習(xí)倦怠心理。教育對(duì)象數(shù)量的增長(zhǎng)及相應(yīng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)收集和管理提出了更高的要求。目前高校中雖然依托信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)管理工作的數(shù)據(jù)化管理,但是管理流程及模式仍處于低水平階段,面對(duì)時(shí)下日益繁多的科研信息、學(xué)生信息、教學(xué)信息等傳統(tǒng)的信息處理技術(shù)嚴(yán)重滯后,影響了高校教學(xué)教務(wù)工作的高效實(shí)施。當(dāng)前應(yīng)各方要求,高校教學(xué)管理應(yīng)當(dāng)做到嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、及時(shí)、簡(jiǎn)明,數(shù)據(jù)收集、處理、分析技術(shù)應(yīng)當(dāng)迎來(lái)發(fā)展新局面,但大數(shù)據(jù)在其他領(lǐng)域中的推進(jìn)已經(jīng)取得初步成效,而高校的教學(xué)管理工作中仍然處于低層次的應(yīng)用,并未能夠有效地輔助高校教學(xué)教務(wù)工作的展開(kāi)。
隨著計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈的發(fā)展,教育生態(tài)的智能化成為一大亮點(diǎn)。高校要制定相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略,將智能技術(shù)運(yùn)用在高校教育教學(xué)管理過(guò)程,提高管理水平[8]。智能化下的高校教學(xué)管理通過(guò)數(shù)據(jù)收集及管理、在實(shí)踐中反復(fù)演習(xí)制定規(guī)范的智能教學(xué)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、面向多種主體進(jìn)行教學(xué)信息的搜集有助于做出科學(xué)的教學(xué)管理決策。
智能化時(shí)代的高校教學(xué)管理中應(yīng)注重“一個(gè)中心,三大主體”。即以人才培養(yǎng)為核心,人才培養(yǎng)過(guò)程包括知情意行四大環(huán)節(jié),任何環(huán)節(jié)都缺一不可。三大主體是指教學(xué)管理之過(guò)程中涉及的三大群體,即學(xué)生、教師、管理人員。智能化時(shí)代的教學(xué)管理應(yīng)當(dāng)以智能化技術(shù)為支撐、以人才培養(yǎng)本身為主導(dǎo),防止教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的將知識(shí)傳授作為教學(xué)工作的根本評(píng)價(jià)指標(biāo),忽視教育對(duì)象人性的培養(yǎng)。各主體應(yīng)當(dāng)將自己的角色定位與國(guó)家政策整體導(dǎo)向以及先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合,更好的完善自己。學(xué)生應(yīng)當(dāng)主動(dòng)尋進(jìn)步,通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘等智能技術(shù),拓寬自己獲取知識(shí)的來(lái)源;教師在教育過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循以人為本的教學(xué)原則,避免盲目依賴智能化技術(shù),通過(guò)學(xué)習(xí)及應(yīng)用人工智能技術(shù)使其更好地輔助教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展;教學(xué)管理人員應(yīng)當(dāng)不斷完善教學(xué)信息管理平臺(tái),做好關(guān)于教學(xué)意見(jiàn)的搜集及問(wèn)題及時(shí)處理,做好教學(xué)輔助工作。
教育大數(shù)據(jù),是指整個(gè)教育活動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的,一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)集合[9]。隨著教育教學(xué)過(guò)程的演進(jìn),教育過(guò)程會(huì)不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),如何能夠有效挖掘以及對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化表征是當(dāng)前教育數(shù)據(jù)處理中的一大難題。由于教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的教育數(shù)據(jù)是非線性的,因此智能教育管理系統(tǒng)中的模型應(yīng)當(dāng)具有復(fù)雜問(wèn)題分析能力,當(dāng)前高等教育中之所以存在大量的冗雜數(shù)據(jù)是因?yàn)榻逃龜?shù)據(jù)搜集標(biāo)準(zhǔn)制定不明確、收集到大量的無(wú)效數(shù)據(jù)。因此當(dāng)前高校教學(xué)管理中應(yīng)當(dāng)將更多的利益相關(guān)者以直接或者間接的方式對(duì)于高等教育數(shù)據(jù)管理工作提出建議,完善數(shù)據(jù)收集理論,改進(jìn)教育數(shù)據(jù)收集和管理的機(jī)制,盡可能避免數(shù)據(jù)的冗雜和煩瑣。以清晰、直觀的數(shù)據(jù)表征方式對(duì)高校教學(xué)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。對(duì)相關(guān)以提升教育教學(xué)管理成效為目的的教育數(shù)據(jù)進(jìn)行伴隨式收集、集成化管理以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的開(kāi)放共享,避免相關(guān)數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入,形成教師、學(xué)生、教務(wù)管理人員之間的信息流通網(wǎng)絡(luò),為高校及時(shí)、準(zhǔn)確地開(kāi)展教學(xué)工作提供妥帖的技術(shù)支持。
構(gòu)建基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、學(xué)習(xí)狀態(tài)及情感感知技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的教學(xué)管理平臺(tái)取代傳統(tǒng)低效的教學(xué)管理平臺(tái)。具有復(fù)雜適應(yīng)能力的教學(xué)管理平臺(tái)能夠通過(guò)分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者個(gè)人學(xué)情,描繪個(gè)體學(xué)習(xí)圖譜,使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)情自適應(yīng)調(diào)整。學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)情能夠及時(shí)準(zhǔn)確地反饋給教師和教務(wù)管理人員。教師可以根據(jù)其他方面的因素對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度及內(nèi)容做出部分調(diào)整,避免教學(xué)進(jìn)度差距過(guò)于懸殊。智能教學(xué)平臺(tái)能夠借助自適應(yīng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)家長(zhǎng)、學(xué)生、教師的全面連接[10]。未來(lái)智能教育平臺(tái)將通過(guò)數(shù)據(jù)的搜集、整理、歸納、分析以及算法和算力支持為學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)、教務(wù)人員的管理工作等提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
隨著智能化時(shí)代的到來(lái),傳統(tǒng)的教學(xué)管理方式已經(jīng)出現(xiàn)較多的局限性。為使高校的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率進(jìn)一步提升,智能技術(shù)與教育的融合勢(shì)在必行。移動(dòng)智能設(shè)備與大數(shù)據(jù)結(jié)合下的教學(xué)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高校教學(xué)工作的便捷化、及時(shí)化、準(zhǔn)確化,為高校教師和學(xué)生提供更加優(yōu)化、更加精準(zhǔn)的服務(wù)。