人工智能背景下课程思政深度学习效果研究

基金项目：2022年北京市教育委员会高等教育本科教学改革创新项目“基于STEAM融合教育理念的新商科创新人才培养研究与实践”（京教函〔2022〕133号）；2021年北京邮电大学教学改革项目“AI背景下‘市场营销学’课程思政教育研究与实践”（2021KCSZ12）

第一作者简介：胡春（1965-），女，汉族，安徽六安人，经济学博士，教授。研究方向为高教改革、市场营销。

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

摘 要：该文以建构主义理论和深度学习理论为基础构建交互性学习对课程思政深度学习效果的影响模型，探讨其中介作用机制。运用问卷调查法收集数据，验证模型，得出研究结论如下，具身交互、教学性交互和社会性交互正向影响高级思维，具身交互和社会性交互正向影响情感体验，行为参与、认知参与、情感参与起中介作用。

关键词：教育人工智能；课程思政；深度学习；建构主义；交互学习

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：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

课程思政，将培育和践行社会主义核心价值观渗透到教育教学全过程，是当今高校教学改革的主题。本研究以北京某高校2022年春季学期经管类课程思政教学为例，研究人工智能背景下，如何利用深度学习理念提升课程思政的教学效果，以探索课程思政教育改革深入推进的途径，完善教育实践。

一 研究基础

教育人工智能是人工智能和学习科学的结合，是在教育领域应用的人工智能技术及系统，能够凭借其高度智能化、自动化和高精准性的数据分析处理能力与主动学习能力，有效解决信息时代的教育所面临的问题[1]。智能导学系统和智能学情分析系统等皆为教育人工智能的具体运用。安富海[2]认为充分利用人工智能等技术服务学生学习，为其创建具有更强体验性和交互性的学习环境，有助于深度学习过程中的概念重组和批判建构。

课程思政是以课程为载体，将思政元素有效融入课程教学的各环节，服务于立德树人任务的思政教育新形式。张兴海等[3]从本体论、认识论、功能论和方法论四维度分析了课程思政的内涵，认为课程思政应遵循教育的本质，对人的精神和文明进行引导和关切。教育人工智能的运用，为思政元素有效地融入课程教学提供了便利。课程思政与专业课的融合，重点是专业课要有效挖掘思政元素，在依循教学规律的基础上，匹配课程的性质定位、契合课程的知识体系，满足学生的成长需要。

深度学习理念注重对学习者高认知目标的达成和高阶思维活动的培育训练，注重对深层知识中所蕴含的情感价值元素的学习与内化，是建立在新知识观基础上的学习策略。宋佳等[4]探究了在线教学中师生交互对深度学习的影响，构建了师生交互与深度学习的测量模型，得出教学性交互和社会性交互正向影响沉浸体验和高级思维的结论。李志河等[5]基于将虚拟现实等具身技术应用到智慧教室的背景下，开发了具身认知学习环境下大学生深度学习评价量表。刘建涛[6]认为从教学价值目标上看，深度教学理念与课程思政逻辑自洽，可运用深度教学理念优化和创新课程思政教学样态。

建构主义理论认为，学习过程是学习者积极地建构知识的过程。建构主义强调对原有知识结构的升级扩充，让学习者成为意义建构的主导者。双向反馈理论指出，学习者与环境之间的交互，是双向反馈的主体间活动过程，即学习者接收环境的反馈信息，同时主动寻求和回应反馈给学习环境。朱红[7]认为学生参与度是影响高等教育成果的重要因素，能够帮助高校理解学生有效学习发生的过程和机制，评价学习质量。教学互动通过影响学生参与度而促进学生的成长和发展。

二 研究模型与假设

（一） 研究模型

依据建构主义学习理论，个体对世界的知觉理解和思考方式受外在环境的影响，环境为人们的认知发展提供牵引，学习个体通过“参与”对刺激输入进行过滤和反应，使原有的认知结构发生改变。学习的过程是一个环境—参与—意义建构（认知结构的改变）的过程，意义建构质量可用深度学习效果来观测。深度学习具有较高的认知、思维和情感目标，深度学习效果可从高级思维和情感体验两个维度来衡量。在教育人工智能应用的背景下，研究交互性学习环境对经管类课程思政深度学习效果的影响，构建模型如图1所示。

高校学生的学习环境由智慧教室、学习终端、智能学习系统等物理环境和教师同学形成的人际环境构成，学习环境刺激学生，使学生与环境交互，环境交互可从具身交互、教学性交互和社会性交互三维度来衡量。个体学习参与程度越高，深度学习效果越好，个体参与从行为参与、认知参与和情感参与三维度衡量。

图1 课程思政深度学习效果模型

（二） 研究假设

1 具身交互的影响

交互是主体间的相互作用、相互影响，在教育信息化背景下，交互扩展到主体与智能环境的交互。在具身认知学习环境中，学生深度参与，与环境交互，实现沉浸式学习，不断接受刺激、反馈，对学到的知识进行加工和应用。同时，通过具身交互，学生生发对环境的情感，如喜爱该环境、觉得该学习过程有趣等，进而投入更多情感。具身交互使思维能力和具身情感体验得到锻炼和提升。提出假设：H1a.具身交互对高级思维有正向影响；H1b.具身交互对情感体验有正向影响；H1c.具身交互对行为参与有正向影响；H1d.具身交互对认知参与有正向影响；H1e.具身交互对情感参与有正向影响。

2 教学性交互的影响

教学性交互指教师对学生认知过程进行设计、促进和指导，与学生在教学过程中互动的过程。在经管类课程思政教学过程中，教师通过引导学生讨论、提出开放式问题、评价反馈等教学手段，提高学生课堂行为的参与度，使学生对专业知识有更深度的理解，思维能力得到更深层次的锻炼。同时，学生收获认同感、满足感等愉悦感觉。教师积极向上的价值观通过教学性交互传递给学生，对学生的情感参与产生积极影响。提出假设：H2a.教学性交互对高级思维有正向影响；H2b.教学性交互对情感体验有正向影响；H2c.教学性交互对行为参与有正向影响；H2d.教学性交互对认知参与有正向影响；H2e.教学性交互对情感参与有正向影响。

3 社会性交互的影响

社会性交互指师生、生生之间的交流和互动，在此过程中，自我感受到社会属性的支持，在自我与群体间形成亲密关系。师生交互，教师在教学过程中通过给予学生的关注、反馈、鼓励等，促进学生学习兴趣和情感参与。生生交互，学生通过与同学讨论、观点分享、深度探索等行为对知识进行提取、加工和凝练，达成高目标认知和高级思维的能力。生生交互可获得存在感和集体归属感，从而投入更多情感。提出假设：H3a.社会性交互对高级思维有正向影响；H3b.社会性交互对情感体验有正向影响；H3c.社会性交互对行为参与有正向影响；H3d.社会性交互对认知参与有正向影响；H3e.社会性交互对情感参与有正向影响。

4 中介作用

学习环境对深度学习效果的影响通过个体参与实现。个体学习中通过行为参与递进到认知参与和情感参与。

行为参与的中介作用假设：H4a.在具身交互与高级思维关系中，行为参与起中介作用；H4b.在教学性交互与高级思维关系中，行为参与起中介作用；H4c.在社会性交互与高级思维关系中，行为参与起中介作用；H4d.在具身交互与情感体验关系中，行为参与起中介作用；H4e.在教学性交互与情感体验关系中，行为参与起中介作用；H4f.在社会性交互与情感体验关系中，行为参与起中介作用。

认知参与的中介作用假设：H5a.在具身交互与高级思维关系中，认知参与起中介作用；H5b.在教学性交互与高级思维关系中，认知参与起中介作用；H5c.在社会性交互与高级思维关系中，认知参与起中介作用；H5d.在具身交互与情感体验关系中，认知参与起中介作用；H5e.在教学性交互与情感体验关系中，认知参与起中介作用；H5f.在社会性交互与情感体验关系中，认知参与起到中介作用。

情感参与的中介作用假设：H6a.在具身交互与高级思维关系中，情感参与起中介作用；H6b.在教学性交互与高级思维关系中，情感参与起中介作用；H6c.在社会性交互与高级思维关系中，情感参与起中介作用；H6d.在具身交互与情感体验关系中，情感参与起中介作用；H6e.在教学性交互与情感体验关系中，情感参与起中介作用；H6f.在社会性交互与情感体验关系中，情感参与起中介作用。

三 数据收集与实证研究

（一） 研究样本与数据收集

采取问卷调查法收集数据，对假设和模型进行验证。问卷发放时间为2022年5—6月，调研对象为北京某高校选修市场营销学和西方经济学课程的不同专业的本科生。采用调查问卷形式，收集了学生在智能教学模式下课程思政深度学习的数据。基于文献和深度访谈，结合教学实践，设计了具身交互、教学性交互、社会性交互、行为参与、认知参与、情感LZIp3f3BGmt4IOX7H8B7jg==参与、高级思维和情感体验等8个测量变量的27个题项。题项采用李克特五点量表，每项计为1～5分，从1到5分别表示“非常不同意”到“非常同意”。收集有效问卷255份。

（二） 变量测试和信度效度检验

使用SPSS对问卷的信效度进行检验，各项参数均符合问卷度量值。信度检验中，自变量、因变量和中介变量各维度的Cronbach's alpha系数均在0.8以上，数值为：具身交互0.910，教学性交互0.886，社会性交互0.830，高级思维0.889，情感体验 0.891，行为参与0.884，认知参与0.831，情感参与0.839。表明具有较好的可靠性、一致性和稳定性。使用KMO和Bartlett检验进行效度验证，因子分析结果显示，KMO值为0.961，巴特利特球形检验，近似卡方7 009.817，自由度351，显著性0.000，表明数据非常适合提取信息，效度好。

（三） 实证结果与分析

1 直接效应检验

采用SPSS中的多重线性回归对变量间的直接效应进行检验，结果如下：①具身交互对高级思维有正向影响（β=0.356，p<0.01），具身交互对情感体验有正向影响（β=0.310，p<0.01），具身交互对行为参与有正向影响（β=0.307，p<0.01），具身交互对认知参与有正向影响（β=0.436，p<0.01），具身交互对情感参与有正向影响（β=0.338，p<0.01），假设H1a、H1b、H1c、H1d、H1e得到验证。②教学性交互对高级思维有正向影响（β=0.228，p<0.01），教学性交互对情感体验不产生影响（p>0.05），教学性交互对行为参与有正向影响（β=0.349，p<0.01），教学性交互对认知参与有正向影响（β=0.287，p<0.01），教学性交互对情感参与有正向影响（β=0.270，p<0.01），假设H2a、H2c、H2d、H2e得到验证，H2b没有得到验证。③社会性交互对高级思维有正向影响（β=0.391，p<0.01），社会性交互对情感体验有正向影响（β=0.527，p<0.01），社会性交互对行为参与有正向影响（β=0.339，p<0.01），社会性交互对认知参与有正向影响（β=0.244，p<0.01），社会性交互会对情感参与有正向影响（β=0.371，p<0.01），假设H3a、H3b、H3c、H3d、H3e得到验证。

2 中介效应检验

采用SPSS检验行为参与、认知参与和情感参与的中介效应，结果见表1。在具身交互、教学性交互、社会性交互对高级思维的主效应中，行为参与、认知参与和情感参与的中介效应得到验证，假设H4a、H4b、H4c、H5a、H5b、H5c、H6a、H6b、H6c成立；在具身交互、社会性交互对情感体验的主效应中，行为参与、认知参与和情感参与的中介效应得到验证，假设H4d、H4f、H5d、H5f、H6d、H6f成立；教学性交互不对情感体验产生影响，中介效应不存在，假设H4e、H5e、H6e不成立。

四 结论与建议

人工智能背景下课程思政深度学习效果实证研究结论如下：具身交互、教学性交互和社会性交互分别对行为参与、认知参与、情感参与、高级思维有正向影响。具身交互和社会性交互分别对情感体验有正向影响，但教学性交互不对情感体验产生影响，亦无中介效应。具身交互社会性交互对高级思维和情感体验作用中，行为参与、认知参与和情感参与的中介效应得到验证。教学性交互不对情感体验产生影响，原因探讨如下：研究对象课程教学性互动设计不足，使学生的情感体验缺位；智能教学环境使师生之间的沟通更便利，但交互时间、交互机会被压缩；大学生的理性自立取向使教学性互动对于学生的情感影响效果大打折扣。

（一） 建设智能化具身式教学环境，提升课程思政深度学习效果

在具身型学习环境中，学生运用身体感知进行学习可有效促进对所学内容的理解，通过行为参与进阶认知参与和情感参与。学生通过在环境中充分沉浸、与环境交互，获得更深入的学习体验，在知识吸收、学习方法、情感体验等方面全面收获。因此，建设智能化的具身式教学环境，为学生的“具身交互”提供技术和环境基础，使学生获得高级思维和情感体验双提升。

（二） 完善课程思政教学性交互的内容和方法，通过情感教学，提升学生课程思政的情感参与和情感体验

本次研究结果，教学性交互对情感体验的作用不显著，线上人工智能教学环境一定程度上起阻碍作用。因此，在人工智能教学环境中，教师更应注重与学生的情感交流。经管类课程思政应通过教学性交互设计，使学生产生有趣、认同、归属、爱国和奋进等情愫，生成良好的情感体验。课程思政本质上是一种情感教学，教师进行思政内容设计和多样化的教学性交互设计，引发学生情感积累、态度生成和价值观的塑形。将人工智能的“冷”与课程思政的“暖”结合，使学生获得更优质的“情感体验”。

（三） 强化课程思政的社会性交互设计，通过社会性交互为深度学习赋能助力

首先，完善课程思政教学中的师生社会性交互设计。如经管类课程思政设计中，通过案例学习、实地参访等实践性思政教学活动，形成师生价值观上的共鸣，激发学生的认知参与和情感参与，锻炼思维能力、陶冶情操。其次，完善生生之间的社会性交互设计。设计小组项目、学科竞赛、情景模拟和大创项目等同伴学习活动，学生在同伴互动过程中会更积极投入，参与交互学习活动，体验好奇、有趣、迎接挑战、归属和认同等情感，在更有效地完成高阶认知目标的同时，思维能力得到锻炼、情感得到升华。

参考文献：

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[2] 安富海.人工智能时代的教学论研究：聚焦深度学习[J].西北师大学报（社会科学版），2020，57（5）：119-126.

[3] 张兴海，李姗姗.高校课程思政改革的“四论”[J].中国高等教育，2020（Z2）：7-9.

[4] 宋佳，冯吉兵，曲克晨.在线教学中师生交互对深度学习的影响研究[J].中国电化教育，2020（11）：60-66.

[5] 李志河，李思哲，王元臣，等.具身认知环境下大学生深度学习评价量表设计与核验[J].电化教育研究，2020，41（12）：92-98.

[6] 刘建涛.“深度教学”理念引领思政课教学改革创新[J].思想政治课教学，2020（6）：8-12.

[7] 朱红.高校学生参与度及其成长的影响机制——十年首都大学生发展数据分析[J].清华大学教育研究，2010，31（6）：35-43，63.