生成式人工智能融入課程教學的實施路徑研究

王林生

【摘? 要】 近年來，人工智能技術不斷發展，呈現出智能化、規模化、個性化的發展趨勢，為教育變革帶來了新機遇。然而，將人工智能融入課程教學面臨著技術與課程深度融合不足、“智能+”教育實踐有待提升和教學評價體系亟待優化等問題?；诖耍恼乱試_學習網為例，提出了人工智能融入課程教學的實施路徑，即“以學定教”的人工智能課程體系建設、“以用定教”的人工智能學習環境建設、“以評定教”的人工智能智能評價體系建設。

【關鍵詞】 人工智能；課程教學；路徑分析

生成式人工智能是一種面向未來的智能學習系統，它基于學習者的需求和經驗，基于知識圖譜和數據分析技術，依據數據驅動的規律、邏輯、知識構建、評估等模型，形成個性化學習路徑。在當前技術支撐下，生成式人工智能與課程教學融合是未來教育發展的必然趨勢。為加快生成式人工智能與課程的深度融合，國開學習網可探索以“人工智能+”課程教學為載體，通過課程教學改革、人工智能與課程教學融合方式創新，以及教師教育思維變革，在人工智能助力下形成了“智能導學—智能答疑—智能測評”的閉環學習過程。通過這一實施路徑，提升了學習者學習效率和效果。

一、對生成式人工智能的簡要介紹

生成式人工智能是近年來人工智能領域備受關注的一個分支，它利用深度學習、自然語言處理、計算機視覺等技術，通過學習大量數據并模擬人類的思維方式和創造力，能夠生成全新的、有創造性的內容。與傳統的分析型人工智能不同，生成式人工智能更加注重創造性和創新性，它可以應用于文本、圖像、音頻等多種媒體形式，具有廣泛的應用前景。生成式人工智能的核心技術包括深度學習、神經網絡、自然語言處理等。其中，深度學習是生成式人工智能得以實現的關鍵技術之一，它通過構建多層神經網絡模型，模擬人腦神經元之間的連接和傳遞過程，實現對復雜數據的處理和分析。

二、生成式人工智能在教育領域的應用潛力

（一）個性化教學資源的創造

生成式人工智能的崛起為教育領域帶來了前所未有的個性化教學資源。這一技術的核心優勢在于其能夠深度理解學生的學習需求、風格和能力，進而生成與之高度匹配的教學資源。傳統的教育模式往往采用“一刀切”的教學方法，忽略了學生之間的個體差異。然而，每個學生都是獨一無二的，他們有著不同的學習速度、興趣點和擅長的學習方式。生成式AI技術的引入，使得為每個學生量身定制教學資源成為可能。這意味著，無論是對學習速度較快的學生，還是對需要更多時間和耐心來掌握知識的學生，都可以獲得符合其個性化需求的教學材料。例如，對愛好數學的學生，生成式AI可以生成與其興趣相關的數學問題和應用場景，激發其學習興趣；對語言學習有困難的學生，AI可以生成帶有詳細解釋和例子的學習資源，幫助他們更好地理解和掌握知識點。此外，生成式AI還能夠根據學生的實時反饋和學習進度，動態調整教學資源的難度和內容，確保其始終在適合自己的學習路徑上前行。這種個性化的學習方式不僅有助于提高學生的學習效果，還能夠培養其自主學習能力和終身學習的習慣。更為值得一提的是，對特殊需求的學生群體，如視障、聽障學生，生成式AI技術能夠生成符合他們特殊需求的教學內容，如音頻描述、手語視頻等。這不僅體現了技術的包容性，還極大地促進了教育的公平性和普及性。

（二）互動式與沉浸式教學體驗的增強

21世紀的教育領域，技術的快速發展為教學方式帶來了革命性的變革。其中，生成式人工智能結合虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，為學生和教師提供了一個互動式與沉浸式教學的平臺。以國開學習網為例，這一在線教育平臺正積極探索如何利用這些技術來增強其課程教學的吸引力和有效性。在國開學習網的許多在線課程中，可根據課程內容探索生成式AI與VR和AR技術進行深度融合，為學生創造一個三維、可交互的學習場景。例如，在歷史課程中，學生不再僅僅是通過文字和圖片來了解歷史事件，而是可以“穿越”到古代，親自體驗當時的生活和文化。這種沉浸式的學習環境不僅使學生能夠更加直觀地理解抽象的概念，還大幅提高了他們的學習興趣和參與度。此外，生成式AI在國開學習網中還可以為學生和教師提供實時的反饋和建議。通過分析學生的學習數據和行為模式，系統可以即時識別學生的學習難點和興趣點，并為其提供個性化的學習建議和方法。這種實時的反饋機制不僅有助于學生及時發現并解決問題，還能夠讓教師更加準確地了解學生的學習情況和需求，從而調整教學策略，提高教學效果。

三、生成式人工智能融入課程教學的實施路徑——以國開學習網為例

（一）“以學定教”的人工智能智能課程體系建設

1. 以學習者為中心，定制個性化學習路徑

在21世紀的教育發展中，生成式人工智能已成為推動教學創新的重要動力。國開學習網作為國內知名的在線教育平臺，應積極探索如何將生成式AI技術融入課程體系，以學習者為中心，打造更個性化、智能化的學習體驗。目前，國開學習網可以嘗試建立一種“以學定教”的人工智能智能課程體系，旨在通過深度分析學習者的學習數據，挖掘其潛在的學習需求和興趣點，為每位學習者量身定制獨特的學習路徑和資源推薦。該體系建設需要對現有教學資源進行整合和優化，并利用先進的人工智能技術對學習者的學習行為、能力和風格進行全面、深入地分析。通過這樣的分析，國開學習網能更準確地了解學習者的需求，為其提供更精準、個性化的學習支持。同時，國開學習網還可以探索將個性化學習路徑與課程內容、教學模式等方面有機融合。通過這種融合，不僅能提升課程的實用性和針對性，還能激發學習者的學習主動性和創造性，最大化利用教學資源。國開學習網積極探索建立以學習者為中心的“以學定教”人工智能智能課程體系，為廣大學習者提供更智能化、個性化的學習體驗。這一探索不僅體現了平臺對教育創新的追求，還為未來的教育變革提供了新的思路和方向。

2. “智能導學—智能答疑—智能測評”的閉環學習過程

要實現真正個性化的學習體驗，必須打破傳統教學的束縛，建立起“智能導學—智能答疑—智能測評”的閉環學習過程。目前，這一功能正在積極探索與建設中，力求為每位學習者帶來前所未有的學習支持。在“以學定教”的人工智能課程體系中，智能導學、智能答疑和智能測評三個教學環節發揮著重要作用。

國開學習網可以探索研發智能導學系統，該系統能夠基于學習者的歷史數據和實時反饋，利用生成式AI技術為其規劃出最優的學習路徑。這不僅僅是一條知識點串聯的線路，更是一條根據學習者的能力、興趣和學習風格量身定制的個性化學習之路。智能導學結合了學生自主學習和“人工智能+”課程教學改革，引入基于學生學習軌跡的數據分析技術，根據學生的學習習慣和能力特征，為每個學習者量身定制個性化導學方案，并生成個性化導學報告。在此基礎上，形成“智能導學—智能答疑—智能測評”的閉環學習過程。

具體而言，第一步是基于學生學習軌跡數據分析，為每個學習者定制個性化導學方案，并生成個性化的導學報告。第二步則是基于學習者學習軌跡數據分析和知識圖譜技術，為每個學習者生成智能答疑報告。這一階段通過建立學生的學習模型、知識圖譜以及知識邏輯關系，進行智能答疑。第三步是根據智能答疑結果和知識圖譜技術，生成學習者智能測評報告。人工智能作為一種工具或技術手段，其最終目的是讓機器具有人類一般的智能特征。

（二）“以用定教”的人工智能學習環境建設

隨著科技的飛速發展，生成式人工智能已成為推動教育領域創新與改革的強大引擎。在這一大背景下，國開學習網緊跟時代步伐，應積極致力于構建“以用定教”的人工智能學習環境。這意味著將“人工智能+”的理念深度融入課程教學，以提升學習者的學習體驗和效果。在課程教學中，可以建立智能導學、智能答疑、智能測評等系統，實現課程教學的智能化改造。

“以用定教”的人工智能學習環境建設以課程教學需求為導向，根據學習者需求設計與建設學習環境，并根據課程內容特點和要求進行系統功能設計。例如，系統可以支持教師完成課堂直播、課前預習、課堂練習等教學環節，同時學生可以通過智能答疑系統在線回答教師提出的問題。此外，系統還應根據教師和學生的需求提供個性化的支持，幫助教師優化課堂教學環節，減輕工作負擔，提升教學效果，同時滿足學生不同的學習風格和個性化學習需求。

（三）“以評定教”的人工智能智能評價體系建設

在數字化和智能化的時代背景下，教育評價方式也正在經歷深刻變革。在探索新的評價模式時，國開學習網應該致力于構建“以評定教”的人工智能智能評價體系。這一體系旨在引入先進的人工智能技術，實現對學生學習情況的全面、精準、個性化評估，從而為教師提供更有針對性的教學建議，提升教學效果。

目前，“以評定教”的人工智能智能評價體系正在積極探索和建設中。傳統的教育評價方式存在主觀性強、效率低下等問題，難以滿足個性化教育的需求。因此，引入人工智能技術可以打破這些限制，為教育評價帶來革命性的變革。國開學習網的智能評價體系應該基于先進的人工智能技術構建，采用自適應、自組織、自學習等方式，能夠精準地評估學習者的知識掌握程度、能力水平以及學習行為等多個維度。這一體系的建立有望打破傳統教育中“一刀切”的評價模式，為每位學習者提供更加個性化、精準的評價和反饋。

在“以評定教”的評價模式中，國開學習網探索出一條以“學情診斷—個性輔導—精準反饋”為主線，能夠形成一個閉環的評價體系（如圖1）。首先，通過采集學習者的學習狀態數據，包括學習者畫像、知識圖譜、學習行為數據等，系統能夠對學習者的學習情況進行全面診斷，這種診斷不僅能夠揭示學習者在知識掌握上的優勢和不足，還能夠發現學習者在學習風格、興趣點等方面的個體差異。基于學情診斷的結果，智能評價體系會為學習者推薦個性化的課程或學習任務，這些推薦不是隨意的，而是根據學習者的知識基礎、能力水平以及智能測評的結果等多個維度綜合分析得出。

四、結語

教育信息化的目的不是為了完成新技術在教育領域的應用，而是通過新技術的應用為教育提供更多可能性，從而促進教育發展和創新。只有立足于真實的教學場景，將生成式人工智能融入課程教學，才能真正為學習者帶來高效的學習體驗，培養學生的高階思維能力。

參考文獻：

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［3］ 賴甲坎. 基于項目式學習的初中人工智能教學實施路徑研究［J］. 中國科技期刊數據庫：科研，2022（01）：169-172.

*自貢開放大學教學改革項目“生成式人工智能融入課程教學的實施路徑研究——以國開學習網為例”。