人工智能时代在线教学：趋势、挑战与路径优化

○祁建钊 雒淼淼

随着人工智能时代悄然而至，社会各个领域正经历着一场广泛而深刻的变革，从电力通信、交通运输到医疗救助，无一例外。由于智能机器与数智技术的出现，人类正在从繁重的工作中被替代出来。同样，教育也因人工智能的应用而呈现出颠覆性的调适，集中体现为整个教育由“师生”二元对应转变为“师、生、机”的三元互动。也正是人工智能的出现，在线教育这一教育模式因而不断被大力推行与实施。在2020年第十九届中国远程教育大会上，北京外国语大学网络教育学院院长唐锦兰提到在线教育将会如新时代的石油，大力推广在线教育给人类带来的财富是不可估量的。

近年来，随着全球范围内AI技术的持续升温，在线学习不仅成为一种世界性潮流，更是一种趋势。新华社报道：“伴随中国国家实力与影响力提升，还会有更多的人学习，尤其是随着AI技术的越发成熟，其学习成本将会大幅度地下降，接受在线教育需求的人员则还会继续上升。”那么，在人工智能时代，在线教育如何与人工智能相融合发挥其难以替代的价值与作用，则是学界当下面临的一项亟待解决的时代课题。

一、人工智能时代在线教育的发展趋势

毋庸置疑，人工智能技术在某些方面已经具备了智慧化的能力，让在线教育有了更为广阔的空间。人工智能促进了在线教育的发展，也在不断地影响与改变着在线教育的变革进程。随着人工智能与在线教育的深度融合，呈现出在线教育教学中多技术融合、教师在线教学能力要求提升、在线教学由浅层走向深层等趋势。

（一）在线教育教学中呈现多技术融合的特点

随着人工智能技术的深度应用，以“数智”为特征的各种技术融合贯穿于在线教学的始终，已成为一个人所共知的重要事实，集中体现为教育教学的多技术融合性特征。其中，教学人员广泛使用在线教学工具进行教学，则是当下在线教学的一大亮点，使用ZOOM、SKYPE、腾讯会议、微信等社交软件普遍存在。在具体的在线教学的实践中，教师运用大数据、知识图谱技术，收集师生的行为来实现对学生学习智能的测评；运用大数据分析，基于学习者学习的行为构建师生画像，系统可以为学习者智能化推荐学习资源，以个人学习行为特点为依据，推荐个性化的学习路径，已成为当下教学的新常态。尤其是随着新兴技术的发展，虚拟现实（AR、VR、XR）等技术的不断完善，沉浸式的在线学习环境越来越获得了良好的技术支持提供，在线教学对教学环境的沉浸、交互、构想性、智能化的需求则在一定程度上得到了充分的满足。另外，伴随着人们教育学、认知学、心理学等学科探索与人工智能融合的深入，基于学习者的社会性、情感性与元认知模型的模拟、剖析、监控与预测等方面的决策支持服务也渐进为在线教育提供服务，催生了新的教学流程与教学模式，使在线教学的效率也获得了更进一步的提升。

（二）教师在线教学能力趋向系统化

人工智能时代，知识的海量性、易获取性与共享性使得教师的知识权威日益弱化，而教师对数据的处理能力达到了一个前所未有的高度。人工智能的出现突破了传统室内教学的模式，以网络学习平台为依托与AI助理教师形成互补之态。教师由知识的权威者转变为海量知识的“中继站”与引导者。教师既要学会运用数智技术进行课堂教学，还要学会对一系列相应知识进行筛选，将有效的知识传递、传授给学习者。与之相应的，则要求教师除了要具备专业素养、人文素养外，还要具备数据素养与技术素养。尤其是面对人工智能使用的当下，教师不仅要成为与学习者实现情感互动、价值探讨者，同时，还要成为数智技术的率先使用者，要具备对人工智能机器进行娴熟的操作、对庞杂而广博的教育资源进行梳理的能力。因此，具备良好的智能素养是人工智能时代在线教学教师的必备素养，同时，在线教学与管理等多方面的专业知识也成为人工智能时代的在线教师教学所具备的内容。

（三）在线教学正在由浅层走向深层

从传统教学层次上来看，在技术革新不断获得突破的人工智能时代，线上与线下、课堂内与课外的教学界限正在被打破，在线教育也正在由最初的“浅层”走向深层。尤其是伴随着移动智能技术的普及，大数据系统挖掘技术的介入，教师的教研与学生学习的生态被极大改变，教研与学习在移动终端便可达成，形成了“时时能教研、处处可学习”的态势。同时，人工智能技术的出现也促使在线学习的学习环境更加真实化、学习模式更加多样化，学习方式也由师生面对面互动走向自适应学习、泛在学习等趋势。在人工智能技术的加持下，全球各个区域依托网络技术，皆可以实现数据资源共享、超时空互动、课程共享，尤其是5G技术的出现，一度解决了传统课堂网络卡顿、体验感不足等在线教育突出问题。在线教育由区域性学习转变为借助直播平台向全球各地的学习者传递，全球的学习者皆可跨越时空观摩课堂教学，同时，智能录播则可实现实时捕捉视频、师生复杂的在线行为，为课后学习与研讨提供丰富的在线数据。此外，人工智能技术正在为教师提供一系列“认知外包”，辅助教师处理超越个人能力的海量信息，尤其是AI教师助手的出现，大量的低层次、重复性的工作更是得到有效的解决，使得教师更加有能力、有时间为专注于育人与育才而服务。

二、人工智能时代下在线教学面临的挑战

人工智能技术的快速发展给教育带来了诸多创新，同时也对教师、教育环境提出了更高的要求，进一步要求教育从浅层走向深化。在线教育作为教育全球化的重要形式，在获得人工智能技术巨大的支持外，也必然面临着一系列挑战。在线教学便面临着教师智能素养缺失、平台建设、授课软件与教学环境有待改善以及在线教育管理调整等方面的挑战。

（一）人工智能时代在线教学教师智能素养缺失

在人工智能与在线教育融合的过程中，在线教师智能素养不高是当下普遍存在的突出问题，表现在教师们难以根据学生的不同需求筛选不同的教学工具上，在不同技术工具使用的熟悉度上、利用数智技术工具解决课堂管理以及与学生的互动反馈上等方面。更加突出地表现为部分教师在人工智能技术的运用与教学的融合上仅仅是简单的叠加，等等。以上这一系列暴露出来的问题，其根本原因均指向一点，那就是诸多教师的“智能素养不高”。造成以上这一系列问题的主要原因由两方面构成：一方面，是由于当下在线教师对智能素养缺乏足够的重视。从建设历程来看，许多在线平台处于建设阶段，纵使已有17年发展历史的长城汉语仍有诸多不完善的模块，缺乏统一的平台培训机制与教师智能素养的规范要求。可以说，诸多课程的开发与语言点的教学设计是比较随意的。同时，教学模式也相对比较松散，导致了人工智能技术与在线教育的融入则成为选择项，而非必选项。诸多教师便使用线下班级授课“网上搬家”的方式，进而导致智能素养在日常教学中相对淡化，从而使得教学人员智能素养从某种程度上难以得到根本性提升。另一方面，缺乏对在线教师智能素养评价与培训的有效机制。当下互联网教育行业的法律法规比较笼统概括，国内针对在线教育的法律条文出台得相对较少，对教师的智能素养的评价标准亦尚是理论化层面的居多，而落实在具体实施层面上的较少，进而导致教师们对智能素养的重视程度相对较差。由于数智技术相对复杂，教师们则在教学实践中尽量避开数智技术的使用，而更愿意选择常规的教学方法。

（二）平台建设、授课软件与教学环境有待改善

众所周知，人工智能时代，在线教育的推进离不开技术与资源的支持。随着大数据、人工智能、5G基站等中国“新基站”行动的开启，在线教育的推进虽然已取得了显著的成效，然而，在全球范围内推广的话，仍存在着诸多技术与资源上的不足。首先，优质平台资源便是目前存在的首要难题。从平台课程上来看，诸多平台仅开设了语言要素的课程，缺少完整的课程体系，教材选择上与教材内容上也是参差不齐，同时，所运用的授课软件的功能也不够完善。简言之，缺少优质的平台与授课软件，有待于市场开发。授课软件作为课堂的媒介，不仅有助于课堂的学习与交流，而且也有助于课堂管理。目前，与在线教育相匹配的授课软件，较多地是使用ZOOM、SKYPE、腾讯会议等软件。然而，其体验则相对不佳，缺乏良好的课堂管理以及与家长的有效互动等，其使用体验亟待提升。同时，人工智能技术通过VR等技术已经初步解决了在线课堂环境的问题。然而，从目前在线教学的课堂实践来看，缺少教室学习的整体氛围，学生之间几乎少有互动，缺少一些团体性活动的在线课堂已基本成为常态，大部分学习者在上课时有短暂时间的接触，但缺少“沉浸式”教学环境，难以形成思维，一直制约着学习者的学习。随着人工智能时代的到来，在线教学正在由新兴技术辅助环境、工具出现的应用阶段转向人工智能的深入介入与在线教育的融合阶段。

（三）人工智能要求在线教育管理亟待调整

人工智能对教育的影响，不仅是对教育技术的革新，更重要的是对教育价值、教育管理的影响。诚如清华大华孙富春教授所讲：“人工智能应用于在线教育，为个体的自适应学习创造了良好的条件，而这一背后是人机协同教师能力的提升，是智能决策管理效率与水平的改善。”科大讯飞智慧教育校园的建设成功案例提醒人们，人工智能技术作为工具革命中的一个新的启动器，若要发挥其本质的功能，除了技术上应用外，更重要的是管理上的应用。关于人工智能在教育中能发挥什么作用，学者们的观点是一致的，取决于人工智能在教育管理的定位与融入的多寡。经过几十年的建设，线下教育管理已成体系。然而，在线教育则尚在建设中，尤其是人工智能的融入则是一个仍在不断探索的新课题。如何从课堂、学校、学生的视角进行人工智能的融入，来满足不同学生的不同需求，满足不同学生的个性化需求，个体的教育经验如何提炼、总结，如何运用数据进行决策、集成优势资源进行教学推广等等，都是在线教学亟待探索与解决的重要问题。简言之，主要是要思考如何结合在线教学的管理现状，探索通过各类服务机器人来重组教育流程与结构，使教师教学能力得到拓展，进一步拓展教师教学能力，让学生的学习潜力得到挖掘，获得更佳的学习体验，则需要进行一系列的探索与调整。

三、人工智能时代在线教学提升的路径优化

人工智能时代，随着在线教育更加智能化、人工化，它必将成为一种不可逆转的潮流。然而，不同的文化背景、国别政策、保障制度以及不同利益相关者的不同诉求，复杂化了在线教育实施的运营环境。但在宏观上，诸多挑战是共性的，结合当下在线教育趋势以及在线教学的挑战，提升在线教学的质量，则需要从以下三个方面加以考量与把握。

（一）能力提升：以深度融合为导向，促进教师智能教育素养提升

在教育实践中，教学效果的优劣直接取决于教师素养的高低。人工智能时代，随着在线教学与智能技术的融合不断深入，智能教育素养成为教师开展在线教学中的必备素养。2021年，教育部印发了《教育部办公厅关于开展第二批人工智能助推教师队伍建设试点推荐遴选工作的通知》，进一步重申了智能教育素养作为未来教师必备的关键能力的培养的重要性。就师资而言，则需要以推进在线教学与人工智能技术深度融合为导向，从多层面、多视角、多维度提升在线教师的智能教育素养，以此来应对教育的新变革。一方面，教育部正在依据《通知》联合各大高校建立教师储备库并将智能素养教育列为准入标准，以“标准”来强化在线教师的智能素养的提升。与此相配合的，教师教育培训机构相应地要建构在线教师培养平台，对所参与在线教育的教师与志愿者进行培训深度完善平台培训机制，发挥平台的整合性优势增设人工智能与在线教育相关课程，大力促进人工智能技术推进课程改革。另一方面，则有必要建立与完善在线教师评估体系，在对在线教学人员进行培训的同时，要对所培训的教师进行定时评估，以此来推进教师们运用人工智能技术的能力并且通过评估来发现教师们运用科技组织课堂与教学实践的缺点，及时针对教师们所呈现出来的缺点开展有针对性的“数智”技术与教学相关的培训，以此来提高教师们的人工智能应用与在线教学的能力与质量。

（二）环境支持：以平台建设为依托，促进在线技术支持的增强

人工智能时代，在线教育注重数智技术与线上教育。然而，这一切皆离不开平台建设、授课软件与课程内容的配合。平台可以借鉴比较成熟的网络孔子学院、长城汉语智慧平台等优质平台的建设做法，开发数据库、课程库、慕课、微课等项目，建设多元化、可选择的优质教学内容。同时，要通过系统完善、细分模式等方式，打造一批高规格的精品内容，充分发挥互联网技术与人工智能的技术，给用户以更佳的体验。建设与完善专业性授课平台的同时，与之相匹配的，要进一步筛选与优化授课软件。目前，Edmodo是认可度相对较高的授课软件，软件功能强大，帮助教师发布作业、为教师提供教学策略，帮助教师对课堂实施有效的管理，还可以展开多元化互动——除师生互动外，还可以实现家长参与课堂中来。因此，在在线教育推进软件推荐的过程中，可以借鉴Edmodo的功能进行开发，或者进行此类软件的引入。建设在线教育平台的同时，推动高质量的APP研发也是极为必要的。从目前软件使用情况来看，许多学习者都愿意为优质的APP提供的在线教学产品付费。比如，长城开发的汉雅APP、各类词典APP、全球学习平台的APP都受到了学习者的喜爱，可以在在线服务的过程中加以使用与推荐。此外，随着AI智能技术的不断成熟，在在线教育开展的过程中要尽可能地打造真实的语言习练环境与课堂环境，创造“沉浸式”教学环境，让学习者融入学习环境中去，可以借鉴中国华文教育基金会开展的实景课堂，使用语音智能来营造学习环境，积极地开发学生自主交际的练习模块，尽可能地解决在线教育真实教学环境缺乏的问题。

（三）顶层设计：结合当下需求，深化智能技术与在线教育融合的设计与探索

管理学经验提醒我们：“管理也是一种生产力。”针对当下在线教育顶层设计亟待提升的现状，依托于人工智能时代的背景，着力进行在线教育顶层设计的深化则是极为关键的。可以关注以下三点：第一，基于人工智能与在线教育的需求，组织制定面向人工智能时代的在线教育教学开展的宏观政策以及相应的法制、法规，超前部署适应人工智能时代的师资、教辅等相关人才培养的教育信息化工作，要有针对性地布局基础性智能资源，促进智能终端的开发，结合具体的实际问题，科学地规划行动路线。同时，还要注重差异化在线教学实施路径建设的实施，并进行分类推进，以区域性需求与目标的差异为导向，从整体上来推进在线教育的健康发展，实现智能环境下在线教学的提高。第二，借助人工智能系统，建立多方协同的工作机制，搭建以智能技术为基础的互联互通平台，促使教育主管部门、各大高校、企业行业多方协同，形成推进在线教育的合力，实现理论深化、技术研发与实践教学三者的有机统一，推进在线教育与人工智能的深入融合，提升教育实践效果。第三，打造先行实验区，在具有较好的人工智能技术与信息化基础设施建设的在线平台上，大力推进大数据、AI技术、云计算等相关技术的创新运用，积极构建智慧化教学环境、运用物联管控系统，推动其使用教学质量一体化平台，积累人工智能化的在线教育经验，为其他平台的借鉴与推广提供有效的经验借鉴。

在工业社会到信息社会的更迭中，技术的扩散极大地引发了教育的生态失衡与再平衡。学者们认为，在未来的学习中，随着人工智能技术的进一步发展，数智技术对教育教学的影响将会进一步加剧。不难预见，“人机共存”协作将会成为常态，教学环境智能化将成为必然，泛在学习普遍存在，人们对在线学习的需求将会持续加大。人工智能将会进一步推进教育的发展，给教育带来更多的机遇。当然，不可回避的是，人工智能在教育应用上是一把“双刃剑”：人工智能在给教育带来机遇的同时，也会带给教育诸多挑战。70多年发展为人工智能时代学科建设奠定了坚实的基础，所有的挑战都是暂时的。伴随人工智能技术的不断成熟，在线教学则会获得一个新的提升与跨越。