人工智能赋能思政课教学的三重转向与愿景构想
2022-11-25陈琳
陈 琳
(贵州大学 马克思主义学院,贵州 贵阳 550025)
自知识诞生以来,知识传授范式的转换经历了“口授→印刷(教科书)→智能”三个阶段。知识传授范式的第三个阶段亦是指知识传授的人工智能阶段。人工智能扩展了学生的认知范围,使学生的知识更新速度不断加大,同时也推进了知识教学发生变革,使其发展为更高效的知识生产方式、更软化的知识形态,更灵活的知识传播环境[1]。2018年4月,教育部发布《高等学校人工智能创新行动计划》,指出要“加快人工智能在教育领域的创新应用,利用智能技术支撑人才培养模式的创新、教学方法的改革……”[2]。2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上强调,要“推动思想政治理论课改革创新,不断增强思政课的思想性、理论性和亲和力、针对性”[3]。同年8月,为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》,旨在指引各级各类学校认真开展思政课改革创新,进一步提升思政课教学效果。由此可见,改革创新是新时代办好思政课的关键,而人工智能必将成为思政课教学创新的新引擎,促进思政课转变知识表示方式,改革创新思政课教学方法,不断增强思政课教学的时代感和吸引力,整体推进人工智能时代的思政课教学范式发生深刻变革。
一、人工智能赋能思政课教学实现“三重转向”
人工智能是思政课改革创新的重要动力,人工智能技术的不断发展将推动思政课改进教与学现状,引发思政课教学的链式突破。
(一)知识表示→具身认知:人工智能助力思政课教学样态转变
在传统的思政课教学中,部分思政课教师会注重知识本身的输入,以知识表示的方式向学生呈现,此时的学生始终处于被动的学习状态。在这种情况下,学生很有可能表现为“人在心不在”,存在“离身学习”的情况。然而,具身认知理论认为,认知既应该包括大脑层面的认知,也应该包括身体的运动、感觉、体验等认识活动,这些共同决定了人如何认识和看待世界[4]。由此可知,学生的学习应该是心灵与身体的统合,将学生置身于具体的情景中时,更有利于学生对已有知识进行回忆、迁移,以及建立旧知识与新知识之间的关联,以达到解决问题的目标。这一理论与道德知识的习得规律密切相关,因为道德具有实践性要求,需要在大量情境化场景中,通过亲身学习体验而实现知识内化,这一过程也是学生进行自我知识建构的过程。人工智能技术恰好能够通过虚拟现实、增强现实甚至元宇宙等营造道德实践场景,为学生和教师带来具身教学的认知转变。人工智能技术应用于思政课教学中,将以具身认知理论、情境学习理论等为理论支撑,为学生营造情境学习体验环境,注重学生个性化学习过程,帮助学生获得更多学业成就。在此过程中,思政课教学并非简单的大脑信息输入,而是通过技术助力学生将抽象概念转换为实践认知,指导学生进行探索式学习,训练学生的大脑,使学生在具有针对性的场景中有效提升批判性思维和解决问题的能力。此时,思政课教学中的“灌输”将依托基于人工智能技术的研讨会、生师互动等,“启发”学生的心智,使整个学习过程变得更具趣味性和意义。
(二)学教独立→共同探究:人工智能促进师生实现协作教学
学习活动的原动力即是“欲”,各类学习活动皆因满足学习欲求而起,只有这样才能实现最好的教育。因此,人们一直在探究这个“欲”——学生的学习是如何发生的?这在以往的教育领域中一直被认为是“黑箱”。正因为人们无法探究和揭秘“黑箱”,因此,教师的“教”与学生的“学”在过去的很长一段时间都是相对独立的。然而,随着人工智能的发展,其强大的记忆力、分析力和预测力将实现全面掌控学生情况的目标,最终将彻底揭开这个“黑箱”。在思政课教学领域,人工智能可以基于学生的个性特征、认知偏好、学习类型等推理、识别和分析学生的学习行为,助推学生的个性化、自主性学习。另外,人工智能在揭秘学生学习行为的过程中,也为教师开展有效教学提供了方法论指导。当人工智能应用于思政课教学时,人工智能可以向思政课教学系统提供更丰富的元素,指引思政课教学的具体活动。在人工智能环境中,学生不完全依赖于教师的讲授,而是根据教师的指引进行信息搜索,并经过记忆、对比、推理、归纳、综合等思维过程,对教师提出的问题进行分析和解答。思政课教学中的很大一部分内容都涉及道德知识,然而道德知识并非一般性知识而存在于独立对象之上,相反它存在于主体和社会的互动之间[5]。由此推之,道德知识需要学习主体在与包括教师在内的外界互动中习得并形成习惯。遵循思政课教学内容之一——道德知识的习得规律,人工智能技术可以更有效地助力思政课教师与学生进行基于道德知识的共同探究。如学生在学习“职业道德”内容时,人工智能支持的虚拟场景让学生“真实地”投身职业道德实践,师生各自扮演职业群中的任一角色来共同参与,在“真实的”职业场景中展开对职业理想、职业道德规范等的交流探索。值得注意的是,虽然人工智能可以实现“人机协作教学”,甚至“人机一体教学”,但是人工智能技术的运用将永远无法替代师生间面对面的交流。相反,人工智能辅助教学打破了“教师主体—学生客体”的二元论思维,促进“教师—机器—学生”彼此之间的协同、共融、交互,有助于提升教育教学效果[6]。在这种情境下,教师与学生基于平等协作的关系而交流共享知识。特别是当协作交流Agent和交互Agent介入时,思政课教学变成教师“教”与学生“学”两个过程的整体协作,师生在“教”与“学”的互动中构建知识体系,这将更有利于学习共同体的形成。协作交流Agent由三类Agent组成,包括协商、会话、活动组织,而交互Agent通过师生之间的通信机制来发挥作用[7]127。在这两项技术的支持下,学生可以在教师的引导下建立虚拟思政课学习共同体组织,促进“教”与“学”的交流与协作,以及师生之间、师生与教学内容之间的互动交流,有效地解决目前教学中生师互动不足、生师互动质量不佳等问题。
(三)零碎准备→整体联接:人工智能推进优质教学生态群落生成
在以往的思政课教学中,部分思政课教师往往注重对学生进行知识传输,他们会按照教材章节顺序,逐一向学生传递“零碎的”“片断化的”知识。在他们看来,现在的学习积累就是为了让学生做好踏上社会的思想、道德、法治等准备。然而,道德教育并非只是为学生提供一个对与错的道德知识辨析,而是在很大程度上为学生提供一个整体性认识社会规范的系统,模拟未来行为选择的情境,以此来培养学生的行为习惯、情感态度[5]。并且,思政课教学中所涉及的知识与其他课程知识有着明显的区别,这就注定思政课教学不是一种“准备的过程”,而是应“边学边实践”。在这种情况下,我们应借助人工智能技术的优势,生成优质的教学生态群落,以实现思政课教学从“零碎准备”向“整体联接”转向。从这一观点出发,考察思政课教学生态应在人工智能大框架下关注两个维度,即:以教师和学生为“生态群落”的教学主体维度,以思政课教学活动为核心的院校环境生态维度。就前者而言,人工智能赋能思政课教学,使教学研究者和实践者能以学生发展为本位,从教育教学主体和教学整体环境等大框架和新维度去架构、营造全新的思政课教学生态。就后者而言,人工智能将助力思政课教学实现院校研究视域下的本土化发展,使思政课教学呈现“千校千面”或“一校多面”的创新局面。例如:贵州省的学校可以以全国统编教材为基本教学依据,因地制宜地开展以“红军长征在贵州”为主题的思政课实践教学活动;浙江省的学校可以基于统编教材内容,开展以“红船精神”为特色的思政课教学活动,同时多校联动协同,形成动态化、多模式、共生性的思政课教学生态群落。
二、人工智能变革思政课教学“未来愿景”构想
人工智能赋能思政课教学“未来愿景”构想应遵循“接触→择善→吸纳→融通→创造”的逻辑,以此推进思政课教学产生整体性和系统性变革。目前,思政课教学与人工智能技术已经由初始的“接触”浅尝过渡至“择善”而从的阶段,然而,要推动人工智能与思政课教学实现高度融合,助力思政课教学创新满足时代新人的学习需求,思政课教学就应积极“吸纳”人工智能优势技术,促使人工智能为思政课教学创新提供新技术和新方法,在此基础上实现“融通”和“创造”。“融通”即是人工智能要与思政课教学的具体情况相融合,同思政课教学创新需要解决的现实问题相贯通。这种“融通”能有效改善甚至超越传统的单一的思政课教学方式方法,增强思政课教学的时代感和吸引力。遵循上述理论逻辑,人工智能变革思政课教学“未来愿景”构想如下。
(一)虚拟—现实:人工智能赋能思政课教学的空间拓展
人工智能的参与使我们开始解构传统的教学物理空间,重新建构新的“虚拟”与“现实”相结合的教学空间,让具身学习成为可能。在这种情况下,思政课教学必将打破校园“围墙”,将教学空间向网络延伸,向学生的校园生活场域延伸,更加注重学生的全景体验式学习。人工智能的成果将广泛应用于思政课教学空间的塑造中,例如:通过建设虚拟仿真教学体验中心等场所,使思政课教学改变原来的非常局限的教学物理空间;通过虚拟空间的创设,打通“虚拟”与“现实”空间的壁垒,整体提升思政课教学视觉、听觉等感官体验,从而提升思政课教学生产力。基于具身认知理论,人工智能技术促使学生、教师、环境(学习空间)置于一个认知系统中,使学生主体、教师主导与环境事件相互影响,共同促成思想道德教育目标的实现。人工智能技术促使思政课教学空间重塑,为学生提供立体式、多维度的学习体验,使学生的学习呈现“远程在场”“虚拟在场”“真实在场”等不同样态。虚拟空间的构建使教师与学生不再完全依赖传统的以教室为主导的教学物理空间。虚实结合的教学新空间可以让学生实现虽身在本校,或身在家中,但依然可以与全国模范人物、时代英雄、教学名师、朋辈或其他思政课相关人员交流。学生可以以虚拟身份参与社会实践活动等,在多元化的学习空间中实现学与教的互动。总之,人工智能的进步将帮助大学生实现完全沉浸的虚拟实境体验。当大学生在体验之后重回现实生活时,思政课教学所建立的由虚拟世界到现实世界的绿色闭环,将指引大学生在深刻学习体验之后向有益的方向努力,并坚定正确的价值取向和理想信念。
(二)精准—智慧:人工智能赋能思政课教学的方法创新
思政课教师凭借人工智能的技术力量,能够及时了解学生的个性化需求,并以此为出发点设计个性化教学方案,激发学生的内在潜力,给予学生个性化、精准化、智慧化的学习体验。人工智能中的机器学习理论基础是脑科学、神经科学、认知科学等,这些学科的迅速发展将助力人工智能增强机器与学生、教师的互动,帮助学生对教师教学内容进行感知、记忆、判断、推理……进一步提升思政课教学的精准度,如精准分析学生的学习进度,精准诊断学生的学习情况,做出精准的具有针对性的教学决策等。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“要运用新媒体新技术使工作活起来,推动思想政治工作传统优势同信息技术高度融合,增强时代感和吸引力。”[8]这里的“活”,一方面是让思想政治教育以生动的形式呈现出来,另一方面是以“成长心态”看待学生的思想政治教育过程,让学生的学习更加灵活,并且在评价学生结果时注重“活”的增值性评价,这将更有利于学生进行学习效果反思与改进。借助人工智能技术,学生学习过程通过前测、获取、了解、分析、探索、推理、精通、后测等阶段,由之前对信息的零碎组合变为体系化、智能化的探索,学生的内在学习潜能由此得到有效开发,从而真正实现思想教育工作“活起来”。在思政课教学中,教师可以将教学中涉及的知识串联成“智能问题链”,将问题预设入智能系统中,推动启发式推理,在推理过程中增强学生分析问题的能力,提升学生解决问题的技巧和效率等。利用人工智能的核心技术——推理,模拟日常生活中的“道德—法律”两难困境事件中的主要角色,在分析推理中形成初步判断,然后提出最适宜的解决策略。人工智能的推理技术可分为三种方法:正向推理、反向推理、正反向混合推理[7]47。思政课教师在进行教学创新时往往更多地采用人工智能中的“反向推理”方法,即假设目标或既定结果而进行反方向推理。例如,讲授《中国近现代史纲要》中的红军长征部分内容时,使用与教学目标相关的知识,通过多次提出假设,并采用AR等技术还原现实,为学生提供为什么这样做的解释,增强推理过程的方向性,减少学生认识的盲目性。以“正向推理+反向推理”而形成的混合推理也可以为学生提供基于知识搜索的问题解决方案,以培养学生的逻辑思维和发散思维,提升学生分析和解决问题的能力。此外,为了探究学生学习过程的“黑箱”,人工神经网络是一个较好的辅助工具。人工神经网络模拟人脑的结构以及人在学习思政课时的大脑运行机制,能让我们了解大脑在接受外部信息后的存储处理过程,认识学生的思维规律和思维功能。可以运用脑科学、认知科学、教育神经科学等理论进行分析,更好地结合思政课教学目标对学生的大脑进行有效训练,使学生建立起新知与旧知之间的联系,促进学生高效地实现深度学习。
(三)整体—系统:人工智能赋能思政课教学的环境转变
思政课教学过程是教师与学生遵循一定的教学规律,按照一定的教学要求而从事的教学活动。人工智能支持下的思政课教学牵涉原有教学系统的多方面、多因素,是一项集整体性、系统性于一体的重大工程,因此,人工智能支持下的思政课教学模式转变应聚焦“整体—系统”两个维度。在这一前提下,我们更应从人工智能学习系统中去寻找答案。我们要整合人工智能中的机器学习、语言理解、学习算法、语音识别、情感技能等高科技,打造全新的思政课教学系统。其中,人工智能学习系统(AILS)由四个部分组成,即环境、学习、知识库、执行与评价[7]29。为了更好地执行人工智能学习系统的指令,使人工智能更好地服务于思政课教学,应该从探索人机协同教学模式开始,这样会助力学习共同体的形成。智能教学系统(ITS)则是一种典型的人机协同教学模式,由三种模型组成。这三种模型包括学生模型、专家模型、导师模型[7]106。三种模型分别对应学生(学生信息)、专家(学科知识)、教师(教学策略)三类群体。专家模型即是学生与教师开展教学活动的“中介”,表现为以下几点:思政课教师通过使用专家模型对学生的学习意向、学习行为等进行预测、诊断及分析,并得到学生的学习结果评价,基于专家模型的教学将更有利于教师为学生提供合理指导,实施个性化教学;学生则通过专家模型获得有效的学习服务,接受专家模型的课程发布、智能授导等,并且专家模型所提供的学习服务更加贴近大学生的认知规律和接受特点,能充分发挥大学生的个性化学习能力。与此同时,思政课教师可以在人工智能ITS(智能教学系统)辅助下实现个性化学习服务。ITS基于认知心理学、脑科学等理论以及相应的教材内容进行组织设计,能够识别不同学生的学习类型、学习行为偏好等,并据此提出相应的教学环境、教学方案、教学方法等。这样,能够充分调动学生的积极性,有助于学生主动参与到课程学习内容中,并不断提升自己的学习效果。
三、人工智能赋能思政课教学创新的关键策略
人工智能赋能思政课教学创新,实现“三重转向”的目标是构建“未来愿景”,而在此过程中必须重视“关键策略”,以此来实现从“三重转向”至“未来愿景”的顺利跨越。诚然,人工智能赋能思政课教学创新的策略可以包含很多内容,但是笔者认为,当前应做好以下三项关键工作。
(一)建立基于智能技术的思政课专家知识库
人工智能与思政课教学相融通后,参与者不仅包括思政课教师、学生,还应有思想政治教育领域的专家等。“思政课人工智能专家知识库”是基于思政课专业知识的信息处理系统,能够为思政课教师和大学生提供涉及思政课教学内容的知识及建议决策等。国家教育主管部门应支持建立全国统一的“思政课人工智能专家知识库”,对思政课教师及大学生进行知识层面的全面引导。
一是建立“思政课智能专家知识库”以收集思政课教学资源。专家知识库中组织材料、系统推理及解答问题的思维过程应针对学生的认知规律和接受特点来设计,促使学生将以前头脑中的“知识碎片”进行梳理,形成具有整体性、条理性的正确知识或思想。同时,“思政课人工智能专家知识库”也应关注教师的教学层面,收集各类思政课教学设计案例等,并基于大数据、算法等技术进行教学方案分析,为更好地实现“教师—机器—学生”之间的良性互动做准备。人工智能技术通过归纳、分析等程序将专家库中的专家看法或建议告知给学生或教师,供学生或教师选择和采纳。当学生或教师从专家那里得到可靠的、权威的反馈时,专家们也可以从学生或教师那里获得积分,而这也将成为专家薪酬组成的一部分。
二是建立“思政课智能专家知识库”为思政课教师提供教学服务。专家知识库应扮演“思政课教学设计师”的角色,为思政课教师提供专家级水平的教学设计、教学建议和教学决策等,同时提供教师为学生答疑解惑时的解答参考。
三是建立“思政课智能专家知识库”为学生提供学习服务。当学生在课后遇到不清楚或不明白的问题时,可以将自己的疑难问题提交至专家知识库。学生可以向专家系统提出“为什么”“怎么样”“应该如何”之类的问题。“思政课人工智能专家知识库”在接收大学生的指令后,模拟人类专家的求解思路进行推理、运算等系统处理,最终将答案呈现在大学生面前,并给予充分的解释,使大学生明白解答思路和依据,帮助大学生开拓思维,提升分析问题和解决问题的能力。特别是当学生在解决问题过程中出现错误时,“思政课人工智能专家知识库”应对学生的错误进行分析和评价,以找到错误发生的原因,有针对性地提供个性化学习辅导。
(二)推进基于数据驱动的思政课深度学习
人工智能应助力思政课回归教育本源——以人为本、以学生为中心,这也将指引思政课教学从关注“教”向关注“学”转变,从而为学生提供更多具有合作互动、知识建构、意义生成等特征的学习体验活动,促进学生通过资源整合,发展其自主学习领导力,不断推进深度学习。与此同时,教师应根据学生的学习结果反馈来进行评估,以使学生达到更高的预期目标。在整个教学过程中,教师将学生学习过程的“黑箱”进行透明化操作,更有利于提升学生的学习获得感。人工智能由运算力、数据量、算法模型三大要素构成,通过语音和图像识别、机器推理和判断进行决策,做出合理行为[9]。由此,人工智能在思政课教学中的具体应用也将基于上述三大要素,最终通过智能服务系统作用于学生学习过程。一是人工智能将通过收集海量的优质数据,为建立多样化、动态化的虚拟场景,丰富思政课智能教学系统中的算法模型奠定基础。二是利用算法对人工智能支持力度不断增强的趋势,搜集学生对思政课学习兴趣、学习行为倾向等方面的信息,精确识别和诊断学生的学习类型、学习效率、学习效果等,提升思政课教学智能化水平。三是基于算法构建虚拟化、动态拓展的思政课智能教学资源,打造学生深度学习网络,使学生借助人工智能中的算法和算力,从海量数据中提取和识别信息,对学习活动做进一步优化和智能化升级,向更有利于学生理解和把握的方向行进。
(三)构建融入情感元素的智能思政课教学模式
现代教育技术助力提升思政课教学效果的同时,也可能因“冰冷机器”的介入而导致教学过程中人的情感态度、情感体验等缺失。然而,积极情感是学生学习和发展的助推力量,因此,借助人工智能技术来挖掘教学中的情感因素,有利于提升教学模式的智能化水平和教学实效性。一是积极运用人工智能技术创建情感教学环境。思政课教师可利用超材料和3D打印技术制作各类思政课教具,增强学生的视觉、听觉等感官体验,帮助学生认识革命英雄人物在当时所处的恶劣环境,如体验“当代女愚公”邓迎香带领乡亲们磨凿大山,挖通进村隧道时的情景,激发学生对思政课教学内容的认同感。二是利用人工智能的情感计算功能,帮助思政课教师通过识别、理解以及正确应对学生情感状态的方式,捕获学生的表情和情感表达,并根据学生的情感特征和情感反应等给予适切的支持和帮助。同时,思政课教师也应根据学生的情感状态及时调整教学计划,促进学生的情感认知反馈、情感学习记忆,激发学生的想象力和创造力以及基于正向情感的学习行为。三是利用人工智能的情感运作功能,建立思政课教学中的师生情感互动机制。思政课教师应熟练操作人工智能中的情感功能系统,深入了解学生的情感需求,增进教师的教学亲和力和对学生情感的理解力,实现基于认知心理学等科学理论的师生情感互动,产生师生之间的情感共鸣,推进师生之间的情感互动,助力学生的天赋、潜能等得到个性化施展。