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高校在线教学平台智能答疑的复旦实践与探索

2023-03-03齐凤林邵园园

教育传播与技术 2023年6期
关键词:知识库师生智能

齐凤林 高 珺 邵园园

复旦大学 校园信息化办公室 上海 200433

一、问题提出

随着新技术的快速发展和不断涌现,国家针对当前形势出台了一系列教育教学建设新政策要求。例如,《中国教育现代化2035》第八项提到“建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台”,《数字中国建设整体布局规划》提出“大力实施国家教育数字化战略行动,完善国家智慧教育平台”等。基于政策驱动,高校信息化部门根据高校自身情况更新教学相关的信息系统功能甚至更换平台架构版本。以复旦大学在线教学eLearning 平台为例,该平台经历了多次架构升级和功能优化。从2003 年的完全自主开发的虚拟校园系统VCampus,提供网上教学、网上集体活动、精品课程建设等服务,到2010年升级为基于开源软件Sakai 构建,集网络教学平台与教务管理系统于一身,再到2018 年升级为基于开源软件Canvas LMS 构建,以多租户模式扩大在线教学受众范围,直到如今新增了包括邮件群发、消息发送机制、讨论区回复、校领导和教学管理部门巡课、数据统计等功能的完善和优化,这些升级和优化吸引了一部分师生开始使用在线教学平台。然而,在这个升级和优化的过程中,高校师生使用在线教学平台面临着一系列的问题和挑战。

一是,架构的升级使得系统更换了一套新的操作界面,首先,对于大部分师生用户而言,需要更新自身对在线教学工具的知识库信息,以适应在线教学平台新的架构或功能[1]。其次,教师和学生使用信息系统的能力明显参差不齐,根据高校教师执教时间、使用在线教学平台年限、所在院系专业性质等呈现不同的素养程度。高校学生生源广泛、专业各异,具备的信息化素养也处在不同的层级[2]。针对这些信息化素养处在不同层级的师生用户,高校信息化部门使用同一套培训方式不能很好地匹配每一位在校师生。

二是,在线教学平台的用户量逐渐增加,而新手教师此前对于在线辅助教学手段的使用经验相对较少。有经验的教师可以凭借历史经验快速发布课程作业、讨论等内容,即时与学生进行线上互动。然而,新手教师对平台功能模块并不熟悉,面对诸如师生账号激活/登录、课程人员信息同步(或导入)、文件分享、发布课程内容、熟悉平台功能细节等线上教学常见的问题时,往往束手无策,导致在线辅助教学效率低下。此外,新手教师和有经验的教师之间常常因缺乏公共交流平台而无法互通有价值的经验。

三是,传统的信息系统答疑模式(图1)存在响应不及时的问题。教师在遇到问题时,通常通过电子邮件、现场咨询、部门电话或系统专用邮箱联系学校的信息化部门。值班人员将问题转给系统负责人,系统负责人解答后再由值班人员转述给咨询人。这种间接串联转述的方式虽然满足了管理流程规范化的需求,但却容易受到各种因素的影响而导致响应不及时,例如值班人员未及时转发、系统负责人未及时查看邮件信息等。如果教师在教学过程中得不到及时的答疑解惑,势必会影响最终的教学质量和授课效果。

图1 传统信息系统答疑模式

四是,在传统的信息系统答疑模式中,平台管理员往往需要对相同或类似的问题重复答疑。随着大量的教师开始探索在线辅助教学平台,许多常见问题会被反复提出,运维人员需要耗费大量的时间和精力来重复回答这些问题,这样客观上造成了重复性劳动,同时大大降低了答疑效率。

目前已经有高校开始重视在线教学平台的建设保障工作。吴薇等人[3]通过综合研究在线课堂师生互动的满意度及其影响因素,建议高校加强教师进行在线课堂教学的培训工作,来提升教师对平台的熟练程度,从而提升教学质量。部分高校开始关注智能问答在教育领域的发展影响,张博等人[4]研究了自然语言技术在未来智能教育的发展方向,提出自然语言处理任务在智能化地执行阅读理解和问答测试方面的技术趋于成熟,这些技术衍生的智能工具可以在教育系统中帮助师生提高教与学的效率。然而,现有的高校对于在线教学平台在线答疑服务并没有形成基于知识库的智能答疑服务体系。为提升在线教学效果,唐瓷等人[5]在特殊时期临时设置专业技术支持团队进行操作示范、在线答疑和指导,确保教师能将在线教学平台用起来,并没有从长远考虑如何形成常态化答疑形式。梁静[6]设计的远程教学中智能答疑系统只是作为远程教学的一种交互工具,旨在提升师生对课程问题的交互质量,并非教学平台工具的常态化交互。

综上所述,传统的线下答疑存在响应不及时、运维管理效率低的问题,已经无法满足在线教学答疑对于快速、高效的需求。在新时代背景下,需要探索一种既可以提高答疑效率和响应速度,又可以减轻运维人员负担的智能答疑形式。这对于保障在线教学的常态化开展具有非常重要的意义。

二、形成以智能问答机器人“复小信”为主的多渠道智能答疑服务形式

复旦大学早在2020 年就初步探索了关于在线教学平台的管理模式[7],充分利用校内外资源,以学校校园信息化办公室(以下简称“信息办”)自主研发的eLearning 平台作为基础平台支撑和课程入口,做好对师生使用平台的引导工作,由教学管理部门牵头组织,信息办提供平台培训,开展了师生培训、用户答疑、首页常用问题更新等工作。eLearning 平台集成了校内多个业务系统的信息,为教师授课、学生学习提供便利。教师可以在此基础上开设站点、上传教学资源,并与学生互动、收发作业。平台自动同步师生基本信息、课程信息、选课信息。在使用中,系统会自动列出教师所教授课程的列表,并自动根据选课情况动态更新学生名单。

eLearning 平台是校内师生在线辅助教学的一种重要工具和手段。下面以此平台为例阐述多渠道答疑服务形式如何提升高校在线教学平台的答疑效率。

(一)以管理员知识库为核心,快速培训辐射型运维答疑骨干

传统的线下答疑培训模式受到许多因素的影响,包括场地、天气和师生个人的时间安排等。这些因素可能导致部分师生无法按照原定的时间和地点参加答疑培训,从而影响培训的效果。因此,建议采用线上方式进行最初的平台答疑培训,主要目的是帮助在校师生快速找到在线教学相关问题的咨询途径。具体措施包括由各教学平台管理员提供简易操作手册和讲解视频,降低教师使用相关系统的门槛。多数在线辅助教学平台培训手册内容相对较多,教师在查阅文档时会花费一定的时间,势必会影响线上教学的顺利进展。因此,简易操作手册仅提供eLearning 平台基础的上传文件和下载文件操作说明,使得教师能够按照教学要求迅速开启线上教学。

然而,简易手册不可能完全满足教师在教学中的多样化需求。为了更好地适应线上教学的复杂性,教师需要深入掌握教学平台的详细功能。由于在线教学平台涵盖的功能复杂,系统运维人员稀缺,无法应对庞大的问题咨询量。面对这一挑战,信息办召集了近百名学生志愿者加入答疑团队。通过对操作手册的学习,并实行考试考核制度,组建了骨干答疑团队。如图2 所示,该骨干答疑团队在“师生直连层”与“骨干传输层”之间起到了至关重要的桥梁作用。一旦师生熟练掌握了知识库的使用方式,骨干答疑团队便可有序地解散。

图2 快速培训辐射型运维答疑骨干

此外,建议组织专门的培训课程,并积极鼓励各院系的教师报名参加。针对每个学校推荐的教学平台,为各单位的师生开展2—3次直播培训,帮助他们快速掌握平台功能的使用。学生志愿者进入多个教师微信群,为遇到问题的教师提供在线辅导,基本覆盖上千名教师。每个教学平台都配备至少6 人的在线服务团队,提供实时答疑服务,确保师生的疑问能够及时得到解答。同时,各个教学平台的管理员还将高频问题整理成详细的帮助文档和视频,方便师生自行查阅。这些措施的实施旨在提高教学质量和学生的学习效果,得到了师生的一致好评。

(二)以平台功能模块为突破,迭代构建模块化答疑分类区域

在已接受培训的答疑骨干中,由于个人差异以及对平台具体功能的熟悉程度不同,可能会出现不能及时解答师生问题的情况。针对这一情况,我们针对eLearning 平台制定了一项完善的补缺方案。

为了更好地解决师生在使用过程中遇到的问题,eLearning 系统首页特别设置了“常见问题回答”模块。该模块将相关问题按照具体的平台功能模块进行分类,包括“账户”“课程”“公告”“人员”“文件”“班级”“作业”“考试”“测验”“单元”“讨论”“评分”“工具”“主页”“视频”和“系统访问”等模块,每个模块按照问题聚类聚合。例如, “课程”模块设置了“如何发布课程站点?”“教师如何开设课程?”“如何查看选课名单/ 教学大纲?”“如何复制历史课程?”“如何恢复无删除课程内容?”“如何查看课程站点?”等常见新手师生必问问题。师生登录平台首页即可迅速定位问题解答,像“查字典”一样便利快捷。与此同时,管理员在平台运维管理过程中,通过梳理答疑骨干团队反馈的答疑情况,不断对模块的分类方式和内容进行实时优化和完善。

同时,我们将首页的“常见问题回答”页面直接推送给在校师生,师生可根据自身需要在答疑分类区域内对号入座,找到对应问题的解决方法。如图2 所示,师生可以从顶层跨越“答疑骨干层”,直接利用知识库进行自助式答疑,更加方便快捷地解决自己的问题。

(三)以专题系列推送为举措,实现答疑重点与教学周进度保持同步

除了上述提到的答疑骨干微信群、eLearning 首页功能模块、部门电话、系统专用邮箱等维度的宣传方式,复旦信息办还通过微信公众号进一步拓展了在线教学平台的宣传维度。根据学期中不同阶段对教学平台功能的不同需求和使用频度,在“复旦信息办”微信公众号上按教学周推送“eLearning 知多少”系列专题。

如表1 所示,推送节奏与教学计划保持同步,按照使用率分功能模块逐期推送。例如,学期初推送平台整体功能概览,第三、第四教学周推送“公告”“文件”功能模块,第五、第六教学周推送“视频”功能模块,学期中推送“作业”“测验”功能模块,以此类推。当新学年到来时,只需直接推广知识库功能合集链接,管理员和师生无须投入额外的精力准备培训事宜,师生可以像查字典一样迅速定位所需功能模块。这将使新一批的教师和学生能够直接使用、快速适应在线教学平台的各种功能,提高他们使用在线教学平台的效率。

表1 推送专题“eLearning 知多少”

这种方式能根据教学的进度,同步宣传当前教学阶段最可能使用到的在线教学平台功能模块,实现了“与课程同频次”“再培训”教师的宣传效果。

(四)以智能问答知识库为支撑,充分发挥“复小信”的优势

随着应用场景的日益增多,问答系统作为一种新型的帮助形式逐渐崭露头角。相较于传统的目录式帮助文档,问答系统能够让用户更快速地找到问题的答案,并提供与问题相关的其他条目,从而使用户获得更全面和准确的帮助。复旦大学信息办深入研究了校园型问答系统,引入了基于知识库的智能问答机器人“复小信”。

“复小信”为复旦在校师生提供了多种智能问答服务模块,包括基本的问答对话窗口、热点问题、新增问题、快捷方式、网页检索等功能,师生用户可以自主选择所需要的服务模块。当用户在对话窗口中提出问题时,“复小信”对用户问题的关键字进行提取,然后进行相似度计算。当知识库对用户问题的匹配度较高时,它通过智能检索匹配冷热知识库,返回匹配的结果集,对结果集优化并排序后,将结果发送给用户。当知识库对用户问题的匹配度较低时,它将用户的拒绝识别的问题纳入知识库,后续通过在线教学平台管理员进行人工维护。“复小信”的功能框架如图3 所示。

图3 智能问答机器人“复小信”功能框架

“复小信”的智能高效离不开强大的底层知识库,其数据来源于多种渠道,这些渠道在日常更新时也会实时更新“复小信”知识库,从而有效地保证用户得到的答案是正确无误的。这些渠道包括日常值班台电话、邮件、答疑骨干微信群、在线教学平台首页、信息办主页和公众号专题系列。随着师生使用在线教学平台的频率逐渐趋于平常化,eLearning 的常见问答知识库已基本形成。我们将已有的eLearning 的“FAQ 问题集”整合到“复小信”中,并在网页端、手机端、平台首页嵌入“复小信”客服,以便师生能够快速找到咨询途径,从而提升教学效率。

三、在线教学平台智能答疑的实践成效

我们对师生用户从各个渠道反馈的问题进行特别关注与记录,最终得到不同维度的统计数据,从而评估复旦大学在线教学平台智能答疑的实践效果。以下进行逐一分析介绍。

一是咨询量。我们从管理员通过各个渠道(包括邮件、电话、管理员微信收到信息或提醒的记录等)收到的咨询量来看,已经从未使用智能答疑服务形式之前的日均30 多个问题减少到每周2—3 个问题。这表明反馈给管理员的问题数量大大减少,一定程度上简化了管理员的人工答疑运维程序。

二是日志数据。如图4、图5 所示,通过查看“复小信”的访问日志数据,我们发现访问网页版eLearning 的人数多于直接联系管理员的人数,这进一步说明了“复小信”的知识库可以覆盖绝大多数师生的咨询需求。随着2022 年“eLearning 知多少”专题系列的推送,2023 年9 月的访问总次数大约是2022 年9 月的访问总次数的一倍。可见,“复旦信息办”微信公众号的宣传模块基本能覆盖50%的师生问题量,的确节省了平台管理员的答疑运维时间,更重要的是缩短了师生解决问题的时间,实现了减轻平台运维压力、提升师生教学效率的双赢目标。

图4 “复小信”访问总次数

图5 “复小信”新老访客访问总次数

三是访谈调查。通过师生访谈和对微信答疑群内咨询记录的调查研究,我们发现多数学生、助教和教师已在微信群内形成闭环协同的自助式答疑服务形式。如图2 的最上层所示,当一些师生在经历过在线教学相关问题的困扰并自助解决之后,他们会在微信群内分享eLearning 知识库的正确解决方法,以帮助其他师生解决同样的问题。这种迭代的过程使得师生都可以在答疑群内根据自身的知识量进行互助式答疑、经验式交流和便捷性分享。通过这种方式,他们可以实现群策群力,共同提高自己的教学和学习水平,助力信息化素养的提升。

四、总结与展望

(一)总结

复旦大学提供了以“复小信”为主的全方位、多渠道的智能答疑服务形式,实现了对校园内所有师生的横向广泛覆盖和对在线教学平台功能的纵向深入详解。同时,它通过微信群内的闭环协同式的答疑形式,实现了“师—师、师—生、生—生”之间的互助和交流。这种答疑服务形式不仅提高了师生的信息化素养,也减少了他们对骨干答疑团队和平台管理员的依赖,促使自助式答疑成为常态化发展。该答疑服务形式具有以下特点:

一是横向到边。它通过利用校园内的多种多媒体渠道,如微信群、邮件、电话、信息办主页等,实现了对所有师生的全面覆盖,让每个人都能够了解到在线教学平台的使用方法和相关问题解答。

二是纵向到底。在介绍在线教学平台功能方面,它从简易操作说明、视频演示到详细操作说明,再到功能模块逐个剖析,最后归纳问题分类详解,实现了对每个细节的深入介绍,让师生能够全面了解平台的功能和应用。

三是内部互助。它通过微信群内的闭环协同式答疑方式,实现了师生之间的交流和互助。当一位教师或一名学生遇到问题时,可以在微信群内寻求帮助,其他有经验的师生会提供知识库链接,从而解决问题。这种互助方式可以增强师生之间的联系和合作,促进学习共同体的形成。

该答疑服务形式不仅在复旦大学取得了良好的效果,对于其他高校/机构的在线教学平台或信息系统也具有可复制可推广的应用价值。因为它不仅提高了用户的信息化素养,还促进了校园内的教学信息化水平的提升。同时,该答疑服务形式多渠道的宣传方式、迭代式的实时更新知识库、全方位的功能细节介绍,使得其培训模式具有广泛的适用性和可复制性。

(二)展望

尽管“复小信”在高校在线教学平台智能答疑方面取得了一定的成效,但仍存在一些可以改进和优化的维度。比如,多语言支持是一个重要的改进和优化维度,对于像复旦大学这样拥有众多国际交流生的高校来说,如果“复小信”不能提供良好的多语言支持,尤其是英文支持,那么其服务范围和效果将受到限制。又如,不能完全自动化更新知识库也是一个改进和优化维度,现有的针对拒绝识别的问题还是需要在线教学平台进行人工干预处理,不能完全实现自学习。

为了进一步提升“复小信”的服务效果和服务覆盖范围,我们计划在以下几个方面进行改进和优化:

一是,我们在不断更新现有知识库的同时,还将扩充多语言知识库。除了中文知识库外,还需要建立英文及其他可能的语言的知识库,确保能够覆盖各种常见的语言类型。二是,引入语音识别和自动翻译功能。现有的翻译软件已经非常成熟,对于某些非中文问题,如果语言知识库中没有直接答案,“复小信”可以将问题翻译成中文,然后在成熟的中文知识库中寻找答案,再将答案翻译回非中文语言。这样可以为国际交流生提供同样高效和便捷的智能答疑服务,从而真正实现服务范围全覆盖。三是,引入更先进的深度学习技术,使“复小信”具有更强的自学习能力。“复小信”利用无监督学习方法对大量未标记的数据进行训练,从而提高系统的自我学习和改进能力。

随着科技的迅速发展和进步,未来的技术革新将为“复小信”带来更多的成长机会和潜力。在未来的发展中,“复小信”将继续保持其智能化的特点,坚持服务师生的目标,提供更贴心、更个性化的服务,共同推动校园内的教学信息化水平的提升。

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