人工智能背景下課程思政深度學習效果研究

基金項目：2022年北京市教育委員會高等教育本科教學改革創新項目“基于STEAM融合教育理念的新商科創新人才培養研究與實踐”（京教函〔2022〕133號）；2021年北京郵電大學教學改革項目“AI背景下‘市場營銷學’課程思政教育研究與實踐”（2021KCSZ12）

第一作者簡介：胡春（1965-），女，漢族，安徽六安人，經濟學博士，教授。研究方向為高教改革、市場營銷。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.22.003

摘 要：該文以建構主義理論和深度學習理論為基礎構建交互性學習對課程思政深度學習效果的影響模型，探討其中介作用機制。運用問卷調查法收集數據，驗證模型，得出研究結論如下，具身交互、教學性交互和社會性交互正向影響高級思維，具身交互和社會性交互正向影響情感體驗，行為參與、認知參與、情感參與起中介作用。

關鍵詞：教育人工智能；課程思政；深度學習；建構主義；交互學習

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）22-0012-04

Abstract： Based on the theory of constructivism and deep learning， this paper built an influence model of interactive learning on the effect of deep learning of ideological and political education in courses， and explored its intermediary mechanism. Using questionnaire as the research method to collect data and verify the model， the research conclusions are drawn as follows， embodied interaction， teaching interaction and social interaction positively affect advanced thinking， embodied interaction and social interaction positively affect emotional experience， behavioral participation， cognitive participation and emotional participation play a mediating role.

Keywords： educational AI; ideological and political education in courses; deep learning; constructivism; interactive learning

課程思政，將培育和踐行社會主義核心價值觀滲透到教育教學全過程，是當今高校教學改革的主題。本研究以北京某高校2022年春季學期經管類課程思政教學為例，研究人工智能背景下，如何利用深度學習理念提升課程思政的教學效果，以探索課程思政教育改革深入推進的途徑，完善教育實踐。

一 研究基礎

教育人工智能是人工智能和學習科學的結合，是在教育領域應用的人工智能技術及系統，能夠憑借其高度智能化、自動化和高精準性的數據分析處理能力與主動學習能力，有效解決信息時代的教育所面臨的問題[1]。智能導學系統和智能學情分析系統等皆為教育人工智能的具體運用。安富海[2]認為充分利用人工智能等技術服務學生學習，為其創建具有更強體驗性和交互性的學習環境，有助于深度學習過程中的概念重組和批判建構。

課程思政是以課程為載體，將思政元素有效融入課程教學的各環節，服務于立德樹人任務的思政教育新形式。張興海等[3]從本體論、認識論、功能論和方法論四維度分析了課程思政的內涵，認為課程思政應遵循教育的本質，對人的精神和文明進行引導和關切。教育人工智能的運用，為思政元素有效地融入課程教學提供了便利。課程思政與專業課的融合，重點是專業課要有效挖掘思政元素，在依循教學規律的基礎上，匹配課程的性質定位、契合課程的知識體系，滿足學生的成長需要。

深度學習理念注重對學習者高認知目標的達成和高階思維活動的培育訓練，注重對深層知識中所蘊含的情感價值元素的學習與內化，是建立在新知識觀基礎上的學習策略。宋佳等[4]探究了在線教學中師生交互對深度學習的影響，構建了師生交互與深度學習的測量模型，得出教學性交互和社會性交互正向影響沉浸體驗和高級思維的結論。李志河等[5]基于將虛擬現實等具身技術應用到智慧教室的背景下，開發了具身認知學習環境下大學生深度學習評價量表。劉建濤[6]認為從教學價值目標上看，深度教學理念與課程思政邏輯自洽，可運用深度教學理念優化和創新課程思政教學樣態。

建構主義理論認為，學習過程是學習者積極地建構知識的過程。建構主義強調對原有知識結構的升級擴充，讓學習者成為意義建構的主導者。雙向反饋理論指出，學習者與環境之間的交互，是雙向反饋的主體間活動過程，即學習者接收環境的反饋信息，同時主動尋求和回應反饋給學習環境。朱紅[7]認為學生參與度是影響高等教育成果的重要因素，能夠幫助高校理解學生有效學習發生的過程和機制，評價學習質量。教學互動通過影響學生參與度而促進學生的成長和發展。

二 研究模型與假設

（一） 研究模型

依據建構主義學習理論，個體對世界的知覺理解和思考方式受外在環境的影響，環境為人們的認知發展提供牽引，學習個體通過“參與”對刺激輸入進行過濾和反應，使原有的認知結構發生改變。學習的過程是一個環境—參與—意義建構（認知結構的改變）的過程，意義建構質量可用深度學習效果來觀測。深度學習具有較高的認知、思維和情感目標，深度學習效果可從高級思維和情感體驗兩個維度來衡量。在教育人工智能應用的背景下，研究交互性學習環境對經管類課程思政深度學習效果的影響，構建模型如圖1所示。

高校學生的學習環境由智慧教室、學習終端、智能學習系統等物理環境和教師同學形成的人際環境構成，學習環境刺激學生，使學生與環境交互，環境交互可從具身交互、教學性交互和社會性交互三維度來衡量。個體學習參與程度越高，深度學習效果越好，個體參與從行為參與、認知參與和情感參與三維度衡量。

圖1 課程思政深度學習效果模型

（二） 研究假設

1 具身交互的影響

交互是主體間的相互作用、相互影響，在教育信息化背景下，交互擴展到主體與智能環境的交互。在具身認知學習環境中，學生深度參與，與環境交互，實現沉浸式學習，不斷接受刺激、反饋，對學到的知識進行加工和應用。同時，通過具身交互，學生生發對環境的情感，如喜愛該環境、覺得該學習過程有趣等，進而投入更多情感。具身交互使思維能力和具身情感體驗得到鍛煉和提升。提出假設：H1a.具身交互對高級思維有正向影響；H1b.具身交互對情感體驗有正向影響；H1c.具身交互對行為參與有正向影響；H1d.具身交互對認知參與有正向影響；H1e.具身交互對情感參與有正向影響。

2 教學性交互的影響

教學性交互指教師對學生認知過程進行設計、促進和指導，與學生在教學過程中互動的過程。在經管類課程思政教學過程中，教師通過引導學生討論、提出開放式問題、評價反饋等教學手段，提高學生課堂行為的參與度，使學生對專業知識有更深度的理解，思維能力得到更深層次的鍛煉。同時，學生收獲認同感、滿足感等愉悅感覺。教師積極向上的價值觀通過教學性交互傳遞給學生，對學生的情感參與產生積極影響。提出假設：H2a.教學性交互對高級思維有正向影響；H2b.教學性交互對情感體驗有正向影響；H2c.教學性交互對行為參與有正向影響；H2d.教學性交互對認知參與有正向影響；H2e.教學性交互對情感參與有正向影響。

3 社會性交互的影響

社會性交互指師生、生生之間的交流和互動，在此過程中，自我感受到社會屬性的支持，在自我與群體間形成親密關系。師生交互，教師在教學過程中通過給予學生的關注、反饋、鼓勵等，促進學生學習興趣和情感參與。生生交互，學生通過與同學討論、觀點分享、深度探索等行為對知識進行提取、加工和凝練，達成高目標認知和高級思維的能力。生生交互可獲得存在感和集體歸屬感，從而投入更多情感。提出假設：H3a.社會性交互對高級思維有正向影響；H3b.社會性交互對情感體驗有正向影響；H3c.社會性交互對行為參與有正向影響；H3d.社會性交互對認知參與有正向影響；H3e.社會性交互對情感參與有正向影響。

4 中介作用

學習環境對深度學習效果的影響通過個體參與實現。個體學習中通過行為參與遞進到認知參與和情感參與。

行為參與的中介作用假設：H4a.在具身交互與高級思維關系中，行為參與起中介作用；H4b.在教學性交互與高級思維關系中，行為參與起中介作用；H4c.在社會性交互與高級思維關系中，行為參與起中介作用；H4d.在具身交互與情感體驗關系中，行為參與起中介作用；H4e.在教學性交互與情感體驗關系中，行為參與起中介作用；H4f.在社會性交互與情感體驗關系中，行為參與起中介作用。

認知參與的中介作用假設：H5a.在具身交互與高級思維關系中，認知參與起中介作用；H5b.在教學性交互與高級思維關系中，認知參與起中介作用；H5c.在社會性交互與高級思維關系中，認知參與起中介作用；H5d.在具身交互與情感體驗關系中，認知參與起中介作用；H5e.在教學性交互與情感體驗關系中，認知參與起中介作用；H5f.在社會性交互與情感體驗關系中，認知參與起到中介作用。

情感參與的中介作用假設：H6a.在具身交互與高級思維關系中，情感參與起中介作用；H6b.在教學性交互與高級思維關系中，情感參與起中介作用；H6c.在社會性交互與高級思維關系中，情感參與起中介作用；H6d.在具身交互與情感體驗關系中，情感參與起中介作用；H6e.在教學性交互與情感體驗關系中，情感參與起中介作用；H6f.在社會性交互與情感體驗關系中，情感參與起中介作用。

三 數據收集與實證研究

（一） 研究樣本與數據收集

采取問卷調查法收集數據，對假設和模型進行驗證。問卷發放時間為2022年5—6月，調研對象為北京某高校選修市場營銷學和西方經濟學課程的不同專業的本科生。采用調查問卷形式，收集了學生在智能教學模式下課程思政深度學習的數據。基于文獻和深度訪談，結合教學實踐，設計了具身交互、教學性交互、社會性交互、行為參與、認知參與、情感LZIp3f3BGmt4IOX7H8B7jg==參與、高級思維和情感體驗等8個測量變量的27個題項。題項采用李克特五點量表，每項計為1～5分，從1到5分別表示“非常不同意”到“非常同意”。收集有效問卷255份。

（二） 變量測試和信度效度檢驗

使用SPSS對問卷的信效度進行檢驗，各項參數均符合問卷度量值。信度檢驗中，自變量、因變量和中介變量各維度的Cronbach's alpha系數均在0.8以上，數值為：具身交互0.910，教學性交互0.886，社會性交互0.830，高級思維0.889，情感體驗 0.891，行為參與0.884，認知參與0.831，情感參與0.839。表明具有較好的可靠性、一致性和穩定性。使用KMO和Bartlett檢驗進行效度驗證，因子分析結果顯示，KMO值為0.961，巴特利特球形檢驗，近似卡方7 009.817，自由度351，顯著性0.000，表明數據非常適合提取信息，效度好。

（三） 實證結果與分析

1 直接效應檢驗

采用SPSS中的多重線性回歸對變量間的直接效應進行檢驗，結果如下：①具身交互對高級思維有正向影響（β=0.356，p<0.01），具身交互對情感體驗有正向影響（β=0.310，p<0.01），具身交互對行為參與有正向影響（β=0.307，p<0.01），具身交互對認知參與有正向影響（β=0.436，p<0.01），具身交互對情感參與有正向影響（β=0.338，p<0.01），假設H1a、H1b、H1c、H1d、H1e得到驗證。②教學性交互對高級思維有正向影響（β=0.228，p<0.01），教學性交互對情感體驗不產生影響（p>0.05），教學性交互對行為參與有正向影響（β=0.349，p<0.01），教學性交互對認知參與有正向影響（β=0.287，p<0.01），教學性交互對情感參與有正向影響（β=0.270，p<0.01），假設H2a、H2c、H2d、H2e得到驗證，H2b沒有得到驗證。③社會性交互對高級思維有正向影響（β=0.391，p<0.01），社會性交互對情感體驗有正向影響（β=0.527，p<0.01），社會性交互對行為參與有正向影響（β=0.339，p<0.01），社會性交互對認知參與有正向影響（β=0.244，p<0.01），社會性交互會對情感參與有正向影響（β=0.371，p<0.01），假設H3a、H3b、H3c、H3d、H3e得到驗證。

2 中介效應檢驗

采用SPSS檢驗行為參與、認知參與和情感參與的中介效應，結果見表1。在具身交互、教學性交互、社會性交互對高級思維的主效應中，行為參與、認知參與和情感參與的中介效應得到驗證，假設H4a、H4b、H4c、H5a、H5b、H5c、H6a、H6b、H6c成立；在具身交互、社會性交互對情感體驗的主效應中，行為參與、認知參與和情感參與的中介效應得到驗證，假設H4d、H4f、H5d、H5f、H6d、H6f成立；教學性交互不對情感體驗產生影響，中介效應不存在，假設H4e、H5e、H6e不成立。

四 結論與建議

人工智能背景下課程思政深度學習效果實證研究結論如下：具身交互、教學性交互和社會性交互分別對行為參與、認知參與、情感參與、高級思維有正向影響。具身交互和社會性交互分別對情感體驗有正向影響，但教學性交互不對情感體驗產生影響，亦無中介效應。具身交互社會性交互對高級思維和情感體驗作用中，行為參與、認知參與和情感參與的中介效應得到驗證。教學性交互不對情感體驗產生影響，原因探討如下：研究對象課程教學性互動設計不足，使學生的情感體驗缺位；智能教學環境使師生之間的溝通更便利，但交互時間、交互機會被壓縮；大學生的理性自立取向使教學性互動對于學生的情感影響效果大打折扣。

（一） 建設智能化具身式教學環境，提升課程思政深度學習效果

在具身型學習環境中，學生運用身體感知進行學習可有效促進對所學內容的理解，通過行為參與進階認知參與和情感參與。學生通過在環境中充分沉浸、與環境交互，獲得更深入的學習體驗，在知識吸收、學習方法、情感體驗等方面全面收獲。因此，建設智能化的具身式教學環境，為學生的“具身交互”提供技術和環境基礎，使學生獲得高級思維和情感體驗雙提升。

（二） 完善課程思政教學性交互的內容和方法，通過情感教學，提升學生課程思政的情感參與和情感體驗

本次研究結果，教學性交互對情感體驗的作用不顯著，線上人工智能教學環境一定程度上起阻礙作用。因此，在人工智能教學環境中，教師更應注重與學生的情感交流。經管類課程思政應通過教學性交互設計，使學生產生有趣、認同、歸屬、愛國和奮進等情愫，生成良好的情感體驗。課程思政本質上是一種情感教學，教師進行思政內容設計和多樣化的教學性交互設計，引發學生情感積累、態度生成和價值觀的塑形。將人工智能的“冷”與課程思政的“暖”結合，使學生獲得更優質的“情感體驗”。

（三） 強化課程思政的社會性交互設計，通過社會性交互為深度學習賦能助力

首先，完善課程思政教學中的師生社會性交互設計。如經管類課程思政設計中，通過案例學習、實地參訪等實踐性思政教學活動，形成師生價值觀上的共鳴，激發學生的認知參與和情感參與，鍛煉思維能力、陶冶情操。其次，完善生生之間的社會性交互設計。設計小組項目、學科競賽、情景模擬和大創項目等同伴學習活動，學生在同伴互動過程中會更積極投入，參與交互學習活動，體驗好奇、有趣、迎接挑戰、歸屬和認同等情感，在更有效地完成高階認知目標的同時，思維能力得到鍛煉、情感得到升華。

參考文獻：

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