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看点 | 数智融合课程:“人工智能+课程”教改新方向

2025-02-12 | 1031|

人工智能作为第四次工业革命的核心引擎,正以前所未有的力度渗透到各个领域,其产生的深远社会影响已日益凸显。教育领域中,“人工智能+教育”已成为教育改革的未来趋势。如何深度融合数智技术与课程教学培养新质人才。快跟着中小学艺术素养评测系统的小编来看看吧~





以ChatGPT为代表的AI大模型的飞速发展,给各行各业发展带来新思路与新机遇,数智技术与课程教学深度融合成为当之无愧的热门话题。这一创新性的课程模式,不仅深刻体现了数智时代对教育教学方式和人才培养模式的全新要求,更是推动教育质量跃升、培养未来所需能力与素质的新质人才的关键路径。数智融合课程的构建与实施,对于促进教育现代化、提升国际竞争力具有深远的影响。





建设理念



(一)课程设计:聚焦培育思维与能力

传统课程往往侧重于知识的直接传授,认为思维与能力的培养需奠基于预先的知识学习之上,因此将知识掌握置于首位,而能力与思维的培养次之。在数智时代,知识与学习的范式已发生了深刻变革。随着人工智能技术的迅猛发展,大量硬性知识已被AI学习与掌握,人类与AI协同合作能迅速汲取所需知识,这就大为降低预先学习的必要性。面对具体问题按需学习,已成为解决大多数问题的有效途径。

数智融合课程在思维培养方面,不仅注重学科与专业思维的塑造,更强调批判性思维、包容性思维和创新思维等通用思维的培育;在能力提升方面,除锤炼专业技能外,还着重学习能力、分析能力、表达能力和组织能力等通用能力的锻造。唯有如此,方能真正实现培养具备新时代特质人才的根本目标。



(二)内容重构:基于问题导向的知识体系创新

传统课程侧重于书本知识的系统传授,遵循学科知识的内在逻辑循序渐进地组织教学,且高度重视纸质教材的建设。然而,当前纸质教材的更新速度已难以匹配快速迭代的知识涌现,书本知识往往无法满足现实世界的动态需求。鉴于此,数智融合课程应积极响应新质教育的号召,重视新知识的学习,新技能和新思维方式的培养,围绕实际问题重构课程内容。



(三)学习模式:数智技术赋能个性化学习体验

在数智技术赋能下,个性化学习不再是一种遥不可及的理想。通过深度整合数智技术与教育理念,人工智能技术能够构建更加贴合个体需求、高效且充满乐趣的个性化学习环境。通过收集并分析学习者在学习平台上的行为数据,大数据技术能够精确描绘学习者的学习画像,揭示其学习偏好、难点与需求,为个性化学习内容的推荐与学习路径的规划奠定基础;机器学习算法可用于构建学习资源库与知识图谱,实现学习资源的精准分类与高效检索;基于学习者的学习画像,人工智能能够自动推荐适合的学习材料,确保学习者能够迅速获取与其当前学习状态相匹配的资源;自然语言处理与对话技术可用于模拟人类教师的辅导过程,为学习者提供即时、个性化的学习指导与反馈;基于持续的学习数据分析可用于动态调整学习者的学习路径,确保学习过程既符合学习者的当前能力水平,又具有一定挑战性,从而激发学习者的学习动力。



(四)知识建构:师生共创情境化学习新生态

在传统课程中,师生是教与学关系。教师是知识权威,负责传授知识;学生是知识受众者,负责接受知识。数智环境下,传统的师生二元关系变成师—生—机三元乃至更复杂、交互性更强的多元关系。



五)效果评价:成果导向的课程质量全面评估

数智融合课程的实施,应合理平衡标准化考试、过程性评价与成果性评价的比重。特别是在课程的不同学习阶段,教师应根据学生的实际情况和需求,逐步调整不同评价方式的比例,适当提高成果性评价的比重。这不仅能更全面地反映学生的学习成效,还能有效确保课程目标的达成,使学生学习效果更加直观、可见。这样的评价方式能更好地激发学生的创新思维与实践能力,为培养适应未来社会需求的复合型、创新型人才奠定基础。数智融合课程与传统课程的对比见表1。


建设路径



一)课程选择:新型交叉学科先行先试

在探索数智融合课程教改的过程中,学校应鼓励师生敢于突破,尝试新的教学理念和方法,采取循序渐进的改革措施与方法步骤,确保改革建立在充分论证和实践试点的基础上,通过小范围试点、逐步扩大范围、不断调整完善的方式,最终实现数智融合课程的全面普及和深入发展。

新型交叉学科由于其独特的跨学科性和前沿性,融合了多个领域的知识和技术,与数智技术关系也较密切。这为培养学生的数智素养、跨学科思维、创新思维和实践能力提供了资源。而且这类学科大都处于发展初期,学科知识体系和组织架构尚未定型,条条框框约束少,可塑性强,容错率高,改革与创新阻力小,可作为数智融合课程建设的理想试验田。



(二)体系重构:理论与实践、专业与数智密切结合

数智融合课程建设应强调理论学习与社会实践的深度融合与相互促进。理论知识是实践的基石,实践是检验理论、深化理解的桥梁。因此,构建理论与实践相辅相成的内容体系,让学生在掌握基础理论的同时,亲身体验知识的应用过程,促进知行合一,成为具备实际操作能力和问题解决能力的复合型人才尤为必要。

数智融合课程的核心在于将数智教育有机融入专业教育体系,培养学生的数智素养与专业能力。这不仅意味着要在专业课程中增加数智技术的相关内容,更要求在教学理念、方法、课程设计等方面全方位数智化转型,如通过开设跨学科课程、引入数智化教学手段、建立数智化实践平台等途径,培养学生的数智素养与专业能力,使其能够在未来数智化社会中生存,成为具备创新精神和实践能力的行业佼佼者。



(三)平台与资源建设:构建数智化学习环境

数智融合课程建设,离不开智慧教学平台和资源的建设。没有数智平台与资源,数智融合课程将成“无米之炊”。这就要求高度重视并积极推进智慧教学平台和数字化教学资源的构建与完善。


智慧教学平台的建设,应注重平台的智能化、个性化和互动性:通过引入人工智能、大数据等先进技术,实现教学过程的智能化管理,如自动分析学生学习数据,为教师提供精准的教学反馈。平台还应具备个性化学习路径推荐功能,即根据学生的学习特点和进度,为其量身定制学习计划。此外,平台应加强互动性,鼓励学生之间的合作与交流,促进知识的共享与碰撞,激发创新思维。


数字化教学资源建设要注重丰富性、多样性和时效性:广泛搜集并整合各类优质教学资源,包括电子教材、教学视频、案例库、题库等,形成涵盖各学科的资源库;教师将最新的科研成果、行业动态融入教学内容,确保教学资源的时效性和前沿性。资源建设还要注重资源的易用性和可访问性,确保学生能够方便快捷地获取所需资源,开展自主学习。


智慧教学平台和数字化教学资源建设,还应吸引师生共同参与,通过设立专项基金、提供技术支持和培训等方式,激励师生积极参与平台和资源的建设与优化工作,确保平台与资源贴近师生需求。二者作为教与学的有效手段与途径,助力培养师生的数智素养和创新实践能力。



(四)评估体系构建:全方位、个性化与智能化

构建科学系统的学习效果评估指标体系,既是数智融合课程建设的重点,也是难点。这需要从多个维度入手,确保评估体系的全面性、个性化和智能化。


全方位评估意味着要涵盖学生学习的各个方面,包括但不限于专业知识掌握程度、专业技能运用能力、学习态度与习惯、创新思维与问题解决能力、数智技术使用能力等。这要求教师设计评估指标既要考虑学生的显性成就,如考试成绩、作业作品完成情况、课堂与实践活动参与情况,也要关注他们的隐性成长,如团队合作精神、自我管理能力、信息获取能力、自主建构知识能力等,通过课堂观察、项目展示、同伴评价、自我反思等多元化的评估手段,全面了解学生的学习状况,为其个性化发展提供支持。


个性化评估是数智融合课程评估体系的核心特征之一。每个学生都是独一无二的,都有着不同的学习背景、兴趣爱好和发展潜力,数智融合课程鼓励学生个性化学习。因此,评估体系应根据学生的个体差异提供定制化的评估方案,如基于学习管理系统收集的学生学习数据,通过算法分析学生的学习路径、偏好和弱点,为学生量身定制评估内容和方式。而且个性化评估不仅有助于激发学生的学习兴趣,还能有效地识别并弥补其不足。


智能化评估是数智融合课程评估体系的发展趋势。机器学习、自然语言处理等技术,有助于实现评估过程的自动化和智能化。例如,通过智能测评系统,学生可以随时随地进行自我测试,系统能够即时反馈测试结果,并提供针对性的学习建议。同时,智能评估系统还能辅助教师高效批改作业、分析学情,减轻教师工作负担,提高教学效率。


教学方法与模式



(一)个性化学习为基

个性化学习是数智融合课程的基础环节,可以发生在课前、课中与课后。例如,学生课前可通过课程专业大模型、教学平台和智能体学习相关知识,随后在课堂分享各自学到的知识,再根据兴趣和需要组成学习小组开展探究性学习,最后教师引导整合全班的学习成果;教师也可先集中讲解重点、难点、易错点,学生课后通过专业大模型、教学平台和智能体查漏补缺、自我补充,再回到课堂交流与分享;教师可采取新建构主义(重构主义)教学法的逐级推进策略和课程整合策略,让学生围绕课程内容,以个人或小组形式分享学习成果,通过“说出、写出和做出”三个阶段,循序渐进地深化学习。


课程依循一套严谨闭环流程推进个性化教学:1)借助AI深度剖析教学内容与学生学习行为、态度、策略等,精准锚定学习目标;2)借助AI生成课程知识图谱并自动产出教学内容,开启理论知识学习之旅;3)依据学生课前知识测试结果,锁定个性化知识盲点,生成需求表和个性化教学进度与内容;4)学生依循进度自主探索知识,遇到疑惑可求助教师、同学和AI智能体;5)各学习阶段以通关式考核检验成效;6)运用教学平台数据分析功能,生成学习过程与终结性评价报告,为教学优化提供精准依据。



(二)多元教学法融合

课程融合集中指导式学习、项目式学习、创意写作与设计、学生作品展示及讨论、多元主体反馈与评价等教学法,借助AI智能辅导系统与生成式AI功能,可全方位提升学生数智素养、人机协作与创新创造能力、团队协作与沟通交流技能,让课堂互动性与实践性相得益彰。

丰富多元的学习方式与互动形式,有利于迎合学生的不同学习风格偏好。比如,微课视频能让知识鲜活呈现,在线阅读有助于开启深度思考之门,虚拟实验可助力实践探索,小组讨论能激发思维碰撞。专家答疑及时解惑,智能辅导参与学习全过程,机器算法用于深度挖掘学习行为数据,如学习时长、答题准确率、资源访问频率等,可敏锐洞察学生学习难点,并给予针对性建议与指导,确保学习之路畅通无阻。



(三)师生协同共创

数智融合课程将硬知识传授交给个性化学习与多元化教学,软知识共建则留给师生协同共创的实践活动与社会服务。以“健康教育与健康促进”课程为例,教师引领学生投身健康科普知识的数据采集与整理工作,并凭借专业眼光严格把关数据质量,师生携手运用知识图谱技术对数据精细标注、分类。教师还借助专业知识勾勒知识体系框架,学生助力录入具体知识内容、搭建知识点关联,将碎片化知识编织成结构化知识图谱。师生合力优化模型参数、改良算法、扩充训练数据,持续提升智能体性能表现。依托共同训练的智能体,师生共同制定健康科普推文与短视频制作标准,依循 “设计—生成内容—运营平台—收集传播数据—修改反馈”流程,教师指导学生巧用 “健康科普智能体” 完成健康科普推文通俗化改编与创作,借助AI工具设计剧本、制作科普视频,为学生提供实战性强、收获丰富的学习体验。学生既是课程建设的生力军,又是知识汲取的受益者,在师生协同实践中,提升实战能力。


文章转载自“中关村互联网教育创新中心(ID:zgc-mtb)”,原文内容来源|节选自开放教育研究,原标题《数智融合课程:“人工智能+课程”教改新方向》作者|王竹立(山西师范大学教育科学学院特聘教授),关向东(广州华商学院健康医学院教授),罗霖(中山大学网络与信息中心工程师)

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