基于人工智能技术的高校线上教学改革思路探析

余有任

（南京中医药大学，江苏 南京 210023）

0 引言

推进教育现代化是我国长期以来的发展方向，而基于互联网技术的线上教学是教育现代化的重要体现。线上教学是指在教学的过程中采用信息时代特有的计算机互联网技术，将原本在课堂上传授的知识，通过网络用更加方便、快捷和生动的方式传授给学生。在当前高校教学模式改革过程中，“线上+线下”相结合的方式，融合了传统教学与网络教学的优势，已成为互联网环境下现代教学发展的重要方向。

然而，当前我国高校的线上教学在教学过程、教学质量、平台建设等方面还存在一系列问题。机器学习、情感计算、智能代理等人工智能技术的发展及其在教育领域的应用，不仅为解决线上教学中的问题提供了新的技术手段，而且能促使教学进一步向“以学习者为中心”的个性化、精准化方向发展。因此，探索如何有效地将人工智能技术与教育相结合，对于进一步推动高校线上教学的发展以及高校教育教学改革具有重要意义。

1 当前高校线上教学存在的问题

1.1 线上教学过程互动性较差

现阶段的互联网课堂上缺少教师与学生，学生与资源、学生之间的互动交流，仅仅实现了单向传递。一方面，教师与学生的沟通互动严重不足，特别是异地的在线学习，学生与教师之间存在很大的时空差异，沟通条件非常不便利，教师不能给学生提供现实的指导。另一方面，学生之间的沟通互动也大大减弱。时空分离的状态，造成师生情感交互不足，在线教学过程缺乏双向互动[1]。虽然各线上课程平台也具备一些模拟课堂的互动功能，如签到、提问、点名、随堂测验、问卷调查等，但其时效性与面授教学相比还有较大的差距，教学效果难以保证[2]。在线教学过程需要打破这种闭塞的沟通方式，才能收获良好的教与学体验。

1.2 学生线上学习监管困难，学习自主性有待提高

由于学生长期以来习惯于线下授课方式，很多学生不能及时适应新的网络线上教学模式。一方面，部分学生自主学习意识不强，自我监督约束能力较差，再加上学生在线上听课，难免会受到周围环境以及网络上各种信息的干扰，难以保证全程集中精力学习，经常出现注意力不集中的情况，导致学习效率大打折扣[3]。另一方面，线上教学对学生的监督管理比较困难。线下教学时，外在的纪律约束是保证学习效率的重要手段。而在线上教学中，教师无法与学生面对面交流，尤其是当授课人数较多时，教师很难通过“一对一”的互动方式及时掌握每名学生的在线学习状态，造成部分学生线上课堂学习态度散漫，甚至存在挂机等现象，极大地影响了教学质量[4]。

1.3 教师线上授课经验不足

目前，由于长期受传统教学模式的影响，大多数教师对于线上教育的认知相对不足，对线上授课的方式也不够了解，尤其是年纪较大的教师，对于线上教学的熟悉和适应过程较慢。再加上大部分高校还缺少线上教学的相关技能培训，这造成很多教师对计算机技术、网络授课平台、互联网学习资源等线上教学所需的知识和技能掌握不够全面，使得线上教学形式较为单一，平台功能和教学资源未得到充分利用，未能达到预期的教学效果。

1.4 线上教学平台功能不完善

随着线上教学方式的快速普及，专业的线上授课平台如雨后春笋般涌现，原有的一些网络直播平台不断加速与线上教学的融合。然而，这些网络教学平台质量参差不齐，随着平台利用率的增加，相关问题也随之显现。一方面，部分线上教学平台功能不完善，不能充分满足线上教学的需求。为了实现教学目标，老师和学生通常需要同时下载并使用多个软件或平台，对平台的不熟悉以及不同平台之间的切换等问题，进一步增大了线上教学的难度，降低了课堂学习的效率。另一方面，很多平台存在网络不稳定的情况，特别是在众多学生集中上课时，会导致网络缓慢甚至掉线，严重影响上课进程，是亟待解决的基础技术问题。

2 基于人工智能技术的高校线上教学改革路径

2.1 运用人工智能技术增强线上教学的互动性

为解决线上教学中师生互动不足的缺陷，可以运用人工智能技术增加人物互动、虚拟教学等互动性体验，克服线上教学单一静止、互动性差的缺点，打造双向互动的线上教学模式。虚拟现实技术可以搭建特定的学习环境，让学生在虚拟世界中体验真实世界的情感，以仿真的形式参与到自主学习中，打破以往呆板的教师单向讲授形式；人工智能中的情感计算还可以通过捕捉和解读线上教学过程中师生之间文字、语音交流所蕴藏的情感，帮助老师进行情感浸润为导向的教学，从而加强线上教学的互动性，激发学生的学习兴趣和积极性[5]。

2.2 通过智能监督辅导提高学生线上学习自主性

应充分运用人工智能中的智能代理等技术，开发对于学生线上学习的监管功能，引导、督促学生自主学习，帮助学生培养自主学习意识，从而解决线上教学中学生缺乏足够监督、自主学习意识不强等问题。例如，基于计算机模拟教师的“智能导师”在线上教学中的应用，可以为学生提供个性化的学习辅导，通过跟踪、记录和分析学生线上学习过程和结果，了解每位学生的兴趣、习惯和学习需求，从而为学生制定个性化学习方案，选择最合适的线上学习资源，并对学生的学习表现进行监督、评价和反馈，提出相应的建议。这不仅有利于线上学习的全过程监管，也能促进学生的个性化发展，从而逐渐培养学生的学习自主性，不断提升学习效果[6]。

2.3 利用智能助理协助教师开展线上教学

在线上教学过程中，人工智能可以很大程度地替代教师的一些“机械”工作，成为教师教学的得力助手。虚拟代理、智能辅助系统等可协作承担教学环节中可重复的、程式性的、依靠记忆或反复练习的教学模块。目前正在被逐渐应用于教育领域的人工智能型助手“教育机器人”，可以帮助老师完成传统的备课、课堂讲授、答疑辅导和作业批改等工作。这不仅减轻教师的负担，提高工作效率，也让教师能将更多精力投入到创造性和启发性教学活动中，不断促进教师角色的转变[7]。

2.4 加强智能线上教学平台建设

企业应充分利用人工智能技术，将更先进的信息管理、通信等技术应用于线上教学平台建设，整合线上教学所需的各项功能，特别是加强线上互动功能和网络稳定性，开发更加系统、完备的线上教学平台。从长远来看，要建设完善基于人工智能技术和大数据的自主在线学习平台，根据学生的历史学习数据，包括课堂表现、作业等对学生学习情况进行全方位评估，预测学生未来的学习表现，并为学生智能化推荐最合适的学习内容、学习方法，从而更加有效地提升学习效率与成效。此外，要结合人工智能加强对线上教育市场的法治监督，通过人工智能技术监控各大在线教育平台的运行状况，建立相应的平台建立准则，确保为学生建立安全的线上学习环境。

3 结束语

现代化的网络线上教学方式有其明显的优势，但在应用过程中也出现了很多问题，需在未来的教学过程中通过不断探索来加以完善。人工智能所涉及的各项技术，与线上教育的应用需求有着天然的契合性。随着人工智能技术的不断成熟与深化，可以将其充分利用在线上教学过程中，从增强交互与反馈、满足个性化学习、提高教学效率、完善教学平台等多方面为高校线上教学的发展注入新动力。