人工智能背景下高校课堂问题与对策研究

张浩然 张茂林

[摘 要] 随着科技不断发展，人工智能赋能高校课堂成为必然。传统高校课堂存在人工考勤弊端多、师生互动比较少、课堂吸引力不足、难以满足个性化学習要求等问题。为了解决上述问题，应充分利用人工智能优化课堂考勤、加强师生互动、提升课堂吸引力、满足个性化学习要求。

[关键词] 人工智能;高校课堂;问题;对策

[中图分类号]G642   [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2021） 02-0094-02

人工智能在教育领域的创新应用是实现教育现代化的重要动力，同时也是高等教育深化教育教学改革、全面提高人才培养质量的重要支撑。因此探讨人工智能如何解决高校课堂问题显得尤为重要。[1]

一、人工智能助力高校课堂

（一）人工智能内涵分析

关于人工智能的定义可追溯到1950年图灵在《计算机与智能》中所设计的著名的图灵测试，即通过测试者提问人和机器而分辨不出谁是人谁是机器，从而认定该机器具有人的智能。发展至今，关于人工智能尚且不存在广泛认可的统一定义。有学者认为人工智能是一门综合学科，已在知识处理、模式识别、机器学习、自然语言处理、自动程序设计、知识库等多个领域取得实用的成果。[2]也有学者认为人工智能是机器模拟人类的自然智能，包括感知能力、记忆和思维能力、行为能力、语言能力。[3]综上所述，人工智能是一门新兴学科，其本质在于通过算法或建模赋予机器类似于人的智能以解决问题。

（二）人工智能赋能高校课堂

我国高等教育现正处于深化改革、提高质量的特殊时期，而教育教学活动主要在高校课堂中进行，深化教育教学改革必定将高校课堂建设放在首位，因此利用人工智能优化课堂建设具有多方面价值。首先，人工智能创新高校课堂管理方式。智能管理系统成本低、效率高的特点使高校课堂管理工作成效最优化，在维护课堂秩序、营造学习氛围等方面发挥积极作用。其次，人工智能提供高校课堂教学新范式。智能教学手段与技术促进教学观念转变、教学内容创新、教学方式变革、师生互动加强、课堂吸引力提高等方面的发展。最后，人工智能创造高校课堂学习新可能。智能网络资源与智能教学技术尊重学生学习兴趣和学习习惯，满足学生个性化学习需求。

二、高校课堂问题剖析

（一）人工考勤弊端多

学生课堂出勤率不仅制约着课堂秩序的维持，也是学生个体自主性和纪律性的体现。[4]多数高校课堂还在采用人工点名的传统人工考勤方式，其存在以下问题：一是时间成本与人力成本高，教师花费大量时间和精力进行课上考勤，压缩课堂授课时间影响课堂授课进度，课后考勤数据整理工作也较为繁琐。二是难以保证考勤数据准确性，学生代答“到”现象导致考勤数据失真。三是考勤数据分散，各科任课教师掌握各自考勤数据，数据分散不便于对学生的出勤率做全面分析。四是考勤结果反馈不及时，任课教师和教学管理部门无法及时获得各班级考勤结果反馈。

（二）师生互动比较少

师生良性互动可提高学生课堂参与度、促进教师教学相长进而提高课堂质量。现在多数高校课堂师生互动存在以下问题：一是局限于简单问答的师生互动模式，教师设置的问题一般是无须学生深入思考便可回答的简单问题，这种简单问答并不能达到促进学生深入思考、理解教学内容和教师教学相长的高效师生互动效果;二是师权型互动，由于教师知识储备和学术素养高于学生，往往容易被学生视为权威，处于课堂的中心地位，师生互动的频率和时长由教师掌握，弱化学生进行师生互动的主动权;三是少数学生的师生互动，在有限的课堂时间内无法保证每个学生进行师生互动，教师常常与课上活跃的学生进行师生互动，导致师生互动的人际范围缩小。[5]

（三）课堂吸引力不足

课堂吸引力是激发学生学习兴趣，提升课堂教学质量的重要因素，也是体现教师教学技能高低的重要指标。造成课堂吸引力不足的主要原因有：一是教学观念存在偏差，课堂教学以预设课程编制为基准，学生在课堂中随机出现的疑问与见解易被老师忽略或简单带过，导致学生课堂互动参与积极性不高，课堂氛围不活跃;二是教学内容缺乏创新，较少补充课外知识，对教材内容未吐故纳新，易导致学生失去学习兴趣;三是课堂教学方式单一，传统课堂以口耳相传的方式展开教学，这种传统形式效率低、在积极调动学生学习兴趣方面有所欠缺;四是智能手机转移学生注意力，自制力不强的学生易受到智能手机的诱惑，出现低头玩手机、注意力不集中等行为。

（四）难以满足个性化学习要求

个性化学习有利于充分培养学生的自主学习能力和创新实践能力，有利于促进学生个性发展，因此个性化学习是未来教育的发展趋势。传统高校课堂存在以下问题：一是难以增强学生学习自主性，不同学习能力的学生对学习内容深化程度、学习时长等要求相异，而传统课堂中教学内容、授课时长强调一致性从而弱化学生学习自主性;二是难以满足学生知识学习个性化需求，个体差异性促使不同学生有不同的学习爱好和知识需求，教师个体知识的有限性和课堂时间的限制性难以满足学生对知识学习的个性化需求;三是因材施教难度大，高校持续扩招人数不断增多，在教学压力下教师精力有限难以根据学生的兴趣和自身特点因材施教，开展个性化教学。

三、利用人工智能解决高校课堂问题的对策

（一）利用智能考勤系统优化课堂考勤

随着人工智能的发展，各种简便化、高效率的智能考勤系统将逐渐取代传统的人工考勤模式。智能考勤系统优化课堂考勤的优势在于：一是智能考勤系统降低成本。智能考勤系统操作简单，短时间内可完成课堂考勤工作，大大节省了考勤时间成本和人力成本。二是智能考勤系统保证考勤数据精确性。智能考勤系统基于移动互联网技术和定位系统建立有效防代签机制，督促学生积极主动按时考勤。三是智能考勤系统考勤数据集中。教师可免去分散数据的整理工作直接从教师端下载所需考勤数据报表对学生进行平时成绩评定。四是智能考勤系统考勤数据实现及时反馈，学生考勤数据自动上传学生端、教师端，教师和教学管理部门通过终端及时掌握课堂到课率、确定缺勤人数和名单。

（二）利用智能教学手段加强师生互动

师生良性互动是学生进行深度学习、教师提高教学水平的重要途径。智能教学手段加强师生互动体现在：第一，智能教学手段提供灵活多样的师生互动形式。智能教学手段可通过“弹幕式”讨论等功能代替传统问答，学生通过发弹幕、留言等进行师生互动。[6]在此过程中激发学生深刻理解教学内容，也有利于教师及时掌握学生学习水平，以学定教，及时调整教学策略。第二，智能教学手段推动师权型师生互动向平等型师生互动转变。[7]智能教学工具的讨论区和“不懂”功能促使学生掌握互动主动权积极主动提出自己的问题，教师可在线上或线下回复，师生双方进行平等互动。第三，智能教学手段保证学生参与师生互动。每个学生可在讨论模块中关于各方面问题发表意见和想法，努力营造人人都可踊跃发言的学习氛围。

（三）利用智能教学技术提升课堂吸引力

高校课堂利用智能教学技术促进多方面因素协调联动，提升课堂吸引力主要表现在：一是利用智能教学技术转变教学观念。利用教师端课前向学生推送课件并基于学生端学习反馈结果，以学生为中心设计教学过程及时调整策略针对性解决学习难点。二是利用智能教学技术创新教学内容。教师在课前备课时，利用互联网资源创新教学内容，补充新颖性教学内容和学术前沿知识。三是利用智能教学技术提高教师课堂教学技能。充分应用人工智能辅助课堂教学，利用虚拟现实技术、微课等新教学方式，摆脱传统口耳相传的方式，调动学生兴趣，提升课堂吸引力。四是巧用智能手机提升课堂吸引力。混合教学模式可以在课堂中“玩转”智能手机，减少智能手机对课堂的负面影响，增加课堂的趣味性和新鲜感，营造情景化学习环境。

（四）利用智能网络资源满足个性化学习要求

高校传统课堂中，单一、固定的课堂节奏不能满足学生个性化发展的需求，但智能网络资源自身优点和特征则满足个性化学习。一是利用智能网络资源便捷性的特点增强学生自主性。依托智能网络资源，学生可自主选择学习内容、掌控学习进度，也可根据自身学习情况深化学习内容。二是利用智能网络资源多元化的特点满足学生个性化学习需求。智能网络资源打破学科壁垒拥有多学科学习资源以满足不同专业学生的学习需求，学生可在海量资源库中自主选择感兴趣的知识进行学习，满足自身学习需求，同时还可以培养学生的批判性思维能力、拓宽知识面。三是利用智能网络资源针对性特点达到因材施教的效果。学生的个人学习行为数据会准确的记录在人工智能学习平台上，大数据分析功能通过对学生学习行为的分析实时地制定个性化学习方案和策略。[8]

参考文献：

[1]教育部.教育部关于印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知[EB/OL].[2018-06-29].www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410_332722.html.

[2]王志宏，楊震.人工智能技术研究及未来智能化信息服务体系的思考[J].电信科学，2017，33（5）：1-11.

[3]贾积有.人工智能赋能教育与学习[J].远程教育杂志，2018，36（1）：39-47.

[4]李湘勤，黄晨华，门戈阳.微信考勤管理系统在高校课堂中的应用——以韶关学院为例[J].教育教学论坛，2018（17）：8-11.

[5]李凌雁.当前高校师生互动的问题与改进策略研究[J].中北大学学报：社会科学版，2010，26（3）：30-33.

[6]王帅国.雨课堂：移动互联网与大数据背景下的智慧教学工具[J].现代教育技术，2017，27（5）：26-32.

[7]傅维利，张恬恬.关于师生互动类型划分的研究[J].教育理论与实践，2007（5）：29-32.

[8]翟雷，邢国春.大数据环境下人工智能技术在教育领域的应用研究[J].情报科学，2019，37（11）：127-132.

（责任编辑：王义祥）