
近年來,在教育部等部門印發的《高等學校人工智能創新行動計劃》《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》等文件中提出,加快人工智能在教育領域的創新應用,利用智能技術支撐人才培養模式的創新、教學方法的改革、教育治理能力的提升,建設物理空間和網絡空間相融合的新校園,拓展教育新空間,開啟了高校校園學習空間數字化轉型的新階段。
一、“四融合”智學空間建設的理念和思路
人才培養是高校的核心使命,教室是高校培養人才的“主戰場”,它不僅是青年學子獲取知識的場所,也是師生思想交流碰撞、孕育創新發明的場所。鑒于此,在高校數字化轉型的過程中,合理運用人工智能技術,以智慧教室建設為核心重塑高校學習空間,促進智能技術與教育教學過程的深度融合,成為近年來高校信息化工作的重點任務。
西安郵電大學自2019年開始,積極推進線上線下學習空間的有機融合的改造升級。在對國內高校智慧教室建設情況深入調研的基礎上,結合本校實際,最終確定了西安郵電大學智慧教室的建設理念和思路。
1.堅持以師生為本的理念,結合學校特色定位進行規劃和改造。在滿足學校整體布局和未來發展遠景的基礎上,把廣大師生的教學需求擺在優先位置,合理運用AI、大數據等技術,讓師生從智慧學習空間的使用中切實獲益。
2.堅持統籌規劃、簡潔高效的原則。成立專項工作組,強化網信工作領導小組,統籌規劃、整體設計,避免重復建設,加強優質教學資源和應用建設,激發倍增效應。
3.堅持物理空間和網絡空間的整體設計。在時間和空間兩個維度里拓展教育空間,促進學生在更智慧、更融合、更賦能的學習空間里成長。
4.堅持以常規智慧教室建設為主,精品化教室為輔。綜合考慮投資、維護管理的需求,以及最大限度地兼顧不同學科專業的師生,以滿足通用性常規教學需求的教室類別為建設主體。
5.堅持多方參與協同共建。學校“教、學、管、評”模式的轉型,是個長期的過程,需要教育、業務和技術協同推進。因此,建立學校、企業等多主體參與機制,是實現轉型目標的有效途徑。
二、“四融合”智學空間建設的路徑
如何重塑高校的傳統學習空間,打造集教學、管理、服務于一體的智能化校園環境,以滿足數字化轉型背景下師生的訴求,進而全面賦能高等教育創新人才培養的需求?
2022年,學校以獲批工信部、教育部“基于5G的‘四融合’智慧學習空間構建”項目為契機,聯合陜西聯通、北京世紀超星等企業,結合疫情后學校教育教學的實際需求,借鑒PSST框架的教育方法(Pedagogy)、學習空間(Space)、社會資源(Society)、實現技術(Technology)的四要素,集成運用5G專網、大數據、AI等技術,遵循最大兼容、充分集約的原則整合線下智慧教室示范區。線上“西郵智學”平臺、虛擬仿真實驗教學平臺和“我在校園”智慧學工等“5G+”智慧應用的場景,設計實現了支持內外網無感切換、四融合(教管融合、課堂融合、個群融合、評價融合)的一體化智慧學習空間的建設。
在建設“四融合”智慧學習空間的同時,學校結合自身實際情況,圍繞“教、學、管、評”,還制定了AI技術賦能教育的“試點—推廣”的分步實施策略。優先在覆蓋用戶面廣、數據基礎好的業務場景先行試點AI智能體的應用。在學校資金有限、算力有限的條件下,結合學校學科優勢,采用自研與第三方大模型相結合的方式,在學生管理業務領域率先打造“智、助、管”一體化的“我在校園”的全周期安全管理平臺,提高教育教學的質量和效率,增強學生的學習體驗,優化學校的學生管理和服務流程,賦能教師和管理人員實現精準的育人過程管理,取得了良好的示范效果。
在推進“四融合”智慧學習空間的建設中,學校高度重視優質教育數字化資源供給體系的配套建設,加大精品在線開放課程等數字化資源的建設與供給,以支撐課前備課、課堂教學、課后服務等教育環節。目前“西郵智學”在線平臺年訪問量4971萬次,已上線課程數1811門次,全校題庫量(累計)1619692個。平臺注冊用戶數:教師1699人、學生52713人,很好地達成了設計目標。
為配合“四融合”智慧學習空間的建設,學校同步開展了師生人工智能技術素養的課程建設和培訓。建設了軟件性能工程、鴻蒙軟件工程、生成式人工智能應用開發和人工智能藝術設計等15個微專業,構建了“1+10+50”的三層次的人工智能課程體系及數字教材。同時,面向全校學生開設了人工智能導論課,參與首批陜西省人工智能通識教育課程建設,立項建設12門知識圖譜課程、9門人工智能通識類課程、26門人工智能賦能AI+課程、16本數字教材。邀請西安交通大學、陜西師范大學、北京世紀超星等校企專家來校開展智慧教育教學培訓。
通過將互動教學系統、在線考試系統、綜合評價系統、教學管理等有機融合形成的“四融合”一體化智慧學習空間,實現了線上教學與線下教學、正式學習(班級學習)與非正式學習(個人學習)、教學過程與考核管理、線上學習評價與線下學習評價四方面的無縫融合。
正是因為學校堅持把滿足廣大師生的應用需求擺在優先位置,將應用驅動數字技術與教育教學進行深度融合,同步提升師生的數字素養,使得“四融合”智慧學習空間切實提高了學生的學習效率、教師的教學效率、學校的管理效率和服務效率。
三、“四融合”智學空間建設取得的成效
“四融合”智學空間解決了日常教學中多場景、多網絡能力協同的應用需求,豐富了教師的教學形式和手段,激發了學生自主學習的動力,滿足了寬帶化、移動化、物聯化、多業務融合發展的教育教學需求,解決了教育教學平臺全流程大數據服務的要求和學生成長全過程的動態數據支撐的難題,為學校落實以學生為中心的理念,開展科學、精準的育人決策提供了有力支持,提高了學校教育的數字化水平。
學校“四融合”智學空間建設的實踐探索獲得了同行和社會的肯定。2023年,學校獲得第六屆“綻放杯”5G應用征集大賽陜西區域賽決賽二等獎、陜西省5G融合應用標桿推動項目;“‘我在校園’智慧學生全周期安全管理平臺”入選中國互聯網協會2023年智慧校園典型案例,成為陜西省高等學校首批數字校園達標校之一。依托智學空間建設,全校全面實現線上線下混合式教學。7門課程獲批國家級線上線下混合式一流本科課程,在省屬高校排名第一。這些工作為西北地區同類高校智慧校園建設起到了很好的示范作用。
四、經驗總結
以智慧教室建設和AI大模型應用為核心的高校學習空間改造,具有建設投入大、維護成本高、與教育教學全過程融合程度深的新特點。在建設和管理方面,我們總結了以下經驗。
一是重視規劃設計,以需求為導向,合理地制定建設目標。建設目標應緊密圍繞學校的發展規劃和實際教學需求,鼓勵師生充分參與需求調研,避免盲目追求技術先進而忽視實際教學用途。
二是把好技術選型和系統集成關。在資金有限的條件下,多數高校的智慧教室及平臺建設都是分階段實施的。因此,提前規劃好技術集成方案,明確接口標準,確保不同時期所選的軟硬件之間能夠兼容,避免數據無法共享或系統沖突,是建設成功的關鍵。
三是數據治理先行,強化資源整合與共享。高質量的數據治理是數字化轉型和AI賦能教育的基礎。在實踐中,應將各部門的智能體應用整合到統一的平臺上,避免分散建設,實現資源的高效共享與互通,減少重復開發。
四是自主研發與合作開發并重。掌握業務主導權,AI在應用于學校教育教學的過程中,應注重平衡自主研發與合作開發的比例。一方面,與優秀的大模型廠商合作共建AI能力平臺,充分借助企業技術加速智能應用的落地;另一方面,鼓勵校內科研團隊開展AI應用研發,為校內團隊和企業提供一站式服務大廳、一網通辦門戶等各類AI應用的試點場景。
五是重視師生AI素養培訓。智學空間涉及新一代信息技術的應用,對于教師和學生而言,都需要不斷學習和適應新的技術和教學模式。在建設和使用的過程中,要制訂完善的培訓計劃,為教師和學生提供專業培訓和支持,引導師生樹立“AI+”教育理念,提升他們的信息化素養。
作者單位:西安郵電大學