基于人工智能技术的线上教学改革思路浅析

张利 肖一凡 米立功 李桂城 卫星奇

摘 要：建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。教育公平和教育个性化发展一直是教学改革关注的重点问题。目前人工智能技术已大量应用于教育领域，线上教育引起了社会各界广泛关注。本文在分析线上教学状况的基础上，对基于人工智能技术的线上教育做出研究，对其在教育公平、教育个性化以及教育效果方面提出新的改革思路。

关键词：教学改革;教育公平;教育个性化;人工智能;线上教育

一、绪论

建设教育强国是实现中华民族伟大复兴的基础工程，党中央坚持以人民为中心的发展思想，保障所有公民平等地接受教育，提倡教育公平。这就要求应当把教育事业摆在优先位置，进一步深化教育改革，努力办好人民满意的教育。但目前实现我国教育公平仍面临重重困难，面临城乡教育资源差距较大、基本公共服务数量和质量不足等问题。

随着素质教育观念的推广，个性化教育成为教育发展的必然趋势。这种教育方式能够充分发掘学生的各方面潜能，帮助学生建立独立人格、发展独特个性。然而个性化教育所需的教育资源远远多于传统教育，基于人工智能技术的线上教育的发展为个性化教育提供了新思路。线上教育为社会稳定做出积极影响的同时也暴露出大量问题，经调查发现，网络卡顿、偏远地区信号不稳定，访问量过大教育平台崩溃等现象时有出现。因此，加强人工智能与教育的结合，探索有效的在线教育治理体系成为当代社会重点关注的问题。

教育信息化带动教育现代化是我国教育发展的战略抉择之一，信息技术与教育教学的深度融合已成为本领域内的关注重点。将人工智能技术与教育充分融合，促进线上教育的发展是教育领域亟须研究的方面。本文将通过线上教育的分析，对基于人工智能技术的线上教学改革路径进行探析。

二、线上教育发展状况

人工智能技术应用于教育领域，深刻改变了传统教育的教学方式和方法，对教育改革产生了深远的影响。近几年，基于互联网技术的快速更新，具有多种教育理念、面向不同的服务对象以及多种实现途径的线上教育模式不断出现在大众视野。基于人工智能的面向大众开放在线课程平台不断涌现，例如中国大学（MOOC）、超星学习通等。这些平台融合国内外优秀大学的传统课程资源，其课程的范围不仅涵盖广泛的科学和技术学科，还包括社会及人文科学[1]。此外，一部分教育企业也推出了相应的线上平台，例如“OKAY智慧教育”致力于以科技改变学习方式，通过人工智能技术提供适应学习者个性的教学方案。随着国家鼓励教育信息化的发展，部分家庭和学校也开始鼓励学生使用线上教育辅导来完成课程作业。

但是由于我国长期应用传统的教育模式，线上教育的普及度并不高，学生自主学习意识不强，自我约束力偏低。这些问题导致在线教育的课程完成度低，造成教育资源的大量浪费。学校和教师对于线上教育的认识相对不足，导致没有充分利用这部分资源。

随着科技的发展，各国各界积极推动线上教育。我国也鼓励学生利用在线课堂、在线教材等网络手段进行家庭学习。各大教育平台积极为中小学以及高等教育提供线上服务，例如科研学术网站提供免费论文下载、腾讯云课堂提供课程直播和课堂测试等。在线教育普遍是以网络教学完成书本知识的传授，对传统的线下教育模式产生很大的冲击。如今社会各界对线上教育的认可度明显提高，线上教育也展现出其巨大的发展潜力，尤其在促进教育公平和教育个性化方面得到更多的关注。

与此同时，线上教育利用率的爆发式增长也暴露了很多问题，比如网络授课平台管理不规范、教育资源分布不均衡等。因此，基于人工智能技术的线上教学亟须进行改革，以更好地利用其优势，为学习者提供更好的教育。

三、基于人工智能技术的线上教学改革思路

大数据时代已经到来，人工智能技术成为人们高效处理数据信息的必然选择，这使得线上教育对传统教育的颠覆成为可能。人工智能技术能够精准高效地挖掘出知识之间的内在联系，对结构化的知识进行处理并优化，这为处理非结构知识提供了新的思路;能够根据学习者不同的知识需求提供相应的知识系统，为人们提供高效率、低成本的学习计划，为个性化教育创造条件;能够对学习者的数据进行分析，打造专家知识系统及学习系统，大幅度提升了人们的学习效率。

然而，就现阶段而言，线上教育仍面临一些问题。从教育公平而言，根据OECD在线学习报告（2015年）显示，大多数国家社会底层家庭子女已有更多机会接触互联网，但是学生之间的教育差距并未缩小，“新数字鸿沟”呈逐渐扩大的态势[2]。一部分在乡村与贫困地区的学生受到家庭经济条件与网络信号的限制，无法正常参加线上学习活动;乡村学校教育信息化程度低，很多教师也是第一次接触线上教育，对部分教学活动未能有效组织开展。

从教育个性化而言，农村地区的学生仍停留在统一收看“空中课堂”阶段，而发达地区则利用人工智能技术实现学习任务打卡、作业在线批阅、个性化学习服务[3];大量教育资源本身不具备个性化，同一科目教育资源相似度高且与传统教学大纲的匹配度低，不利于促进个性化教育的发展。

从线上教育的有效性而言，调查目前人工智能技術应用于教育领域的情况发现，网络授课平台屡屡出现因无法接受大规模访问量而崩溃、网络信号延迟等问题。对网络授课平台遴选、资源准入标准、内容审核和监督等方面缺乏明确规定[4]。

与传统的线下教育不同，在线教育突破时空限制、具有广泛的覆盖范围，通过共享优质资源能够促进教育公平。下一阶段的线上教育应融合更多更先进的人工智能技术。对于农村及贫困地区的通信状况经常出现问题的现状，应利用人工智能加强农村地区信息化基础设施建设。

在教育信息化平台构建方面，企业应自主研发具备更加先进的人工智能技术和更加强大的功能的教育平台，利用高校在开发教育资源上的突出优势，整合更加广泛的知识资源，建立更加细致的教育体系。加强知识产权保护，吸引各利益相关者积极参与教育资源共建共享，推动教育个性化发展进程[5]。政府及相关部门应利用人工智能加强对平台的监管力度，督促将更先进的信息管理、通信技术应用于线上教育，鼓励优质教育资源的产出，鼓励线上互动功能的开发，为学习者提供更加有效的教育成果。

四、基于人工智能技术的线上教育改革路径探析

人工智能技术对于教育公平的发展、教育个性化的实现、教育有效性的提高具有重大意义，在近几年表现尤为突出，针对其暴露的部分问题，本文提出以下举措，为人工智能技术与教育领域的进一步融合提供思路。

（一）利用人工智能技术提供更多教育信息化资源

城乡教育发展水平不均衡的问题表现愈加突出。教育资源发达的地区与农村地区教育信息化差距大。甚至一些家庭经济状况不好的学生无法参与线上教学，学习环境严峻。基于人工智能技术的线上教育能够突破空间和时间限制，一些残疾学生或者山区学生不方便来学校学习，线上教育能够为他们提供相对平等的教育机会，应优化农村地区信息化教学资源供给，打通教育信息化发展“最后一公里”，为他们提供切实的经济补贴，鼓励学校配备教育信息化设备;重点提升农村师生信息素养，开展相应的培训课程，积极倡导线上教育平台的使用。

（二）开发专门的线上教育信息化设备

目前支持线上教育的设备有限，大多数用于线上教育的设备兼备其他功能，导致学生在学习过程中容易受到其他信息的干扰，造成学习效率下降等问题。鼓励企业利用最新的人工智能技术开发具备线上教育功能的专门信息化设备，使其能够方便的处理各种学习任务，有效避免了繁杂的网络信息对学习者的干扰，能够更好地模拟现实课堂，使学生注意力更加集中。

（三）开发与教学大纲相匹配的多种教学资源

在过去，线上教育大多作为传统教育的补充出现。其教育资源较为零散，符合人们进行碎片化学习的需求。然而，为适应新的课程要求，线上教育应采用大数据、云计算等新一代人工智能技术，构建相应的教学系统，建立以人的发展需求为导向的教育资源配置方式，以更好地配合传统教学，并作为传统教育无法正常进行时的应急预案。同时，线上教育辅助线下教育打造一个更加完备的教育体系，有利于教育个性化的发展。

（四）发展平台互动功能，培养学生自主意识

线上教育存在师生互动不足的缺陷，然而传统教育模式中，学生依赖老师进行学习，自主学习能力没有得到锻炼，脱离老师监督的情况下，自律能力较差，这就造成线上教学的学习效果不理想。因此，网络授课平台应当通过语音识别、图像识别等技术开发更多对于学生的监管功能，教师应引导学生自主学习，帮助每一个学生制订独特的学习计划，让学生从学习中找到乐趣，提高自我学习能力，对个人素质的提升也有极大好处。同时促进了以学生为主导的教育个性化进程。

（五）结合人工智能加强平台法治监督

目前的线上教育平台重复建设现象明显，各地建设的教育资源库及服务平台相互独立，因重复建设导致同质化与低效率;各级各类平台仅在技术层面互联互通，在应用与管理方面缺乏协同机制。因此，政府应当对其中优秀的教育企业进行扶持，关注平台建设，通过人工智能技术实时监控各大教育平台的运行状况，建立对应的平台建立准则，对线上教育市场进行监督，确保为学习者建立安全的学习环境。

五、结语

教育公平、教育个性化已成为当代教育发展的重要方向，教育效果是评价教育模式的有效证明。大数据时代的到来，人工智能与教育领域的结合将成为一项发展战略，线上教育将对传统教育行业产生极大冲击，虽然此间也暴露了一些值得重视的问题，但是其发展状况良好。未来线上教育将成为教育领域极具研究价值的一个发展方向。

参考文献：

[1]许江波，余洋林，包含，骆永震，晏长根.“互联网+”背景下线上教育现状、存在问题及改善探讨[J].教育現代化，2019，6（36）：79-80+94.

[2]OECD.Student，computers and learning：making the connection[M].Paris：OECD Publishing，2015.

[3]“停课不停学”在线教育能否经受住四重考验[EB/OL].（2020-02-15）.

[4]陈红.线上线下双重教育融合发展研究[J].盐城师范学院学报（人文社会科学版），2018，38（06）：116-119.

[5]桑新民，郑旭东.凝聚学科智慧：引领专业创新——教育技术学与学习科学基础研究的对话[J].中国电化教育，2011（06）.