基于人工智能的網(wǎng)絡教學平臺建設與發(fā)展趨勢研究

陳文浩

摘? 要 當下網(wǎng)絡教學平臺體現(xiàn)出匯聚課程資源、 搭建學習環(huán)境和記錄分析學習過程等優(yōu)勢的同時，也面臨資源建設、教學管理等方面的問題。在對教學平臺建設的意義、現(xiàn)狀與問題進行分析的基礎上，探討人工智能的特點及其對教學平臺優(yōu)化的支持，主要體現(xiàn)在智能化教學平臺對基于學習分析技術(shù)的個性化服務支持、基于智能技術(shù)用戶與內(nèi)容的自動聚合以及促進在線教育與學校教育的融合創(chuàng)新發(fā)展等方面。

關鍵詞 人工智能;網(wǎng)絡教學平臺;教學資源;學習分析技術(shù)

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）24-0007-04

0? 引言

人工智能時代，智慧化的信息技術(shù)推動著社會高速發(fā)展，改變著人類生產(chǎn)運行的方式，滲透于社會生活的方方面面，而作為擔負培養(yǎng)新時代智能人才重任的教育也于這場“智能洪流”中發(fā)生著深刻的變革。智能技術(shù)的應用，對于有效改善我國長期以來的傳統(tǒng)教育觀念、更新教學模式、調(diào)整教學方法具有關鍵性作用。基于人工智能，正以“努力構(gòu)建‘互聯(lián)網(wǎng)+’條件下的人才培養(yǎng)新模式，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務新模式”的戰(zhàn)略定位為引領，以“規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合”[1]為目標指引，為現(xiàn)代網(wǎng)絡教學平臺的建設帶來創(chuàng)新性、顛覆式發(fā)展。

1? 網(wǎng)絡教學平臺建設的意義與功能

隨著信息科學和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展與普及，世界各國的在線教育蓬勃發(fā)展，教育信息化已成為加速教育變革、促進教育發(fā)展、提高教育質(zhì)量的主要途徑和有力措施，而作為網(wǎng)絡教學后臺支持系統(tǒng)的網(wǎng)絡學習平臺也為網(wǎng)絡教學的順利開展提供了保障，起著至關重要的基礎性支撐作用[2]。并且，平臺的建設與教育教學的開展具有雙向交互性：一方面，平臺的功能要滿足教學需求，發(fā)揮其支持作用;另一方面，教學過程中的實際反饋也對平臺的建設提出要求，以不斷調(diào)整適應，搭建起功能更齊全、機制更完善的服務體系。由此，網(wǎng)絡教學平臺的功能可以主要分為以下幾部分。

1.1? 匯聚課程資源，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享

作為支持教學的服務系統(tǒng)，網(wǎng)絡教學平臺的首要功能就是匯聚課程資源，提供優(yōu)質(zhì)教學資源的開發(fā)與共享。傳統(tǒng)教學中的資源以學科教材、教輔書及學校教研組、教師長期以來的工作經(jīng)驗與知識積累為主，大體呈現(xiàn)出種類單一、序列化程度低、質(zhì)量分化程度高等特點，并且資源的貯存也受到時間與空間的限制。人工智能技術(shù)支持下的教學平臺能夠有效改善傳統(tǒng)教學資源困境，不僅在時空維度上給予資源以拓展性，也為實現(xiàn)教育資源均衡分布、縮小城鄉(xiāng)及區(qū)域教學質(zhì)量差異提供可能。平臺更可以根據(jù)學習者的學習情況與學習興趣實現(xiàn)資源的精準推送，如匹配入門、基礎、強化等不同等級的課程及教師，大大提高學習效率，增強在線學習的靈活性。

1.2? 搭建學習環(huán)境，拓展師生交互空間

網(wǎng)絡教學平臺集課程設計、資源匯集、開放交流、過程記錄、數(shù)據(jù)收集等各種功能于一體，在打破時空限制的條件下搭建起一個良好的網(wǎng)上學習環(huán)境，為平臺使用者創(chuàng)設一個方便的多功能的開放式空間。就不同類型的教學平臺來說，不論是社區(qū)型平臺（論壇、Blog社區(qū)等），還是工具型學習平臺（提供各種交流、測試、評價等工具的平臺），本質(zhì)都是提供交互功能支持實現(xiàn)學習過程[3]，這些功能主要包括異步交流、同步交流、文件共享、工作組以及電子白板等。不論是師生交互、生生交互，還是平臺使用者與平臺資源間的交互，交互的作用程度與教學質(zhì)量的優(yōu)劣程度都是密切相關的?？梢姡罱ㄆ鹁哂辛己镁W(wǎng)絡學習環(huán)境的教學平臺，對于促進師生交流、營造學習氣氛、增強學習效果具有重要作用。

1.3? 記錄學習過程，完善教學評價體系

網(wǎng)絡教學平臺還在記錄學習者學習過程、收集分析學習數(shù)據(jù)、建立完善科學評價體系等方面具有重要作用。尤其是利用智能教學平臺所具有的數(shù)據(jù)庫及云計算功能，實現(xiàn)智慧化學習分析技術(shù)的充分運用，不僅能夠針對學習者的學習情況為其匹配良好的教學資源，如學科課程包、不同等級的教師等，更能以數(shù)據(jù)為根據(jù)，以技術(shù)為手段，通過記錄訪問次數(shù)、互動頻率、自測成績、在線學習和測驗的時間長度等[4]，綜合全面分析學習者的學習行為、學習習慣和學習態(tài)度，并在過程中不斷調(diào)整優(yōu)化，為學習者匹配訂制出個性化的學習方案。當然，這也是一個良好互補的循環(huán)，教學評價系統(tǒng)的更新完善不僅使學習者本身受益，也進一步提高了平臺智能系統(tǒng)的服務水平與服務質(zhì)量，總體上更對教師了解學習者學習狀況，實現(xiàn)因材施教，具有良好的促進作用。

2? 網(wǎng)絡教學平臺建設現(xiàn)狀與問題分析

迎著信息時代的發(fā)展浪潮，教育教學的方式方法都在不斷發(fā)生改變。網(wǎng)絡教學平臺作為聯(lián)通傳統(tǒng)課堂與信息化教學的重要載體，不僅直接影響教育資源的共建共享，可以實現(xiàn)跨時空跨學科的優(yōu)質(zhì)教育普及，為網(wǎng)絡教學提供環(huán)境、工具與交互支持，還為在線教育提供了全景化、泛在化的數(shù)據(jù)采集與分析服務，幫助更好地實現(xiàn)教育教學過程。當下，促進網(wǎng)絡教學平臺的創(chuàng)新再造，提高平臺服務的精準化水平，滿足數(shù)字化教學的實際需求，成為決定未來教育質(zhì)量與教學效果的核心問題與關鍵要素。

2.1? 從起步到繁榮：國內(nèi)外網(wǎng)絡教學平臺發(fā)展歷程

自20世紀90年代末期發(fā)展起，網(wǎng)絡教學經(jīng)歷了在線化時代（以網(wǎng)上教育內(nèi)容、線上錄播視頻為驅(qū)動力）、商業(yè)化時代（以教育產(chǎn)品和直播等平臺技術(shù)為驅(qū)動力），正在進入智能化時代（以大數(shù)據(jù)分析和人工智能為驅(qū)動力）[5]。

網(wǎng)絡教學平臺隨之不斷更新迭代，從內(nèi)容管理（CM）、學習管理（LM）系統(tǒng)階段過渡到學習內(nèi)容管理（LCM）、學習活動管理（LAM）階段，正穩(wěn)步向整合型學習平臺（ILP）發(fā)展[6]。國內(nèi)外網(wǎng)絡教學平臺不下百種，種類繁多、技術(shù)完備。其中，國外以美國、英國、德國等國家為主，開發(fā)了許多用戶數(shù)量大、課程資源多、功能較齊全的網(wǎng)絡教學平臺，如MOOC平臺Coursera、Udacity和edX，開源教學平臺Moodle、Sakai和Drupal等[7]。我國的網(wǎng)絡教學平臺相對來說起步更晚，教育部于1999年批準清華大學、北京大學等國內(nèi)四所高校開展網(wǎng)絡教學起才開始發(fā)展，到今天，國內(nèi)已自主搭建起包括學校自主開源建設平臺、多校聯(lián)合參與開發(fā)平臺以及企業(yè)帶頭、多校協(xié)作集成網(wǎng)絡課程資源等多種多樣的平臺形式。多年來，網(wǎng)絡教學平臺的發(fā)展保持穩(wěn)中求進，直到2020年初，一場特大型社會公共衛(wèi)生危機即新冠肺炎疫情的暴發(fā)使學校教育全線停滯，在線教育呈現(xiàn)出嶄新面貌。疫情中，在線教學方式表現(xiàn)得更為多樣化，社會對在線教學的關注度空前增長，網(wǎng)絡教學平臺也由此呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。

2.2? 發(fā)展中的困擾：網(wǎng)絡教學平臺建設與應用問題分析

雖然目前網(wǎng)絡教學平臺建設應用廣泛，但實際還面臨很多問題，影響其使用與實際效果的發(fā)揮。首先，在課程資源建設方面，出現(xiàn)在海量資源條件下預期教學質(zhì)量與實際教學質(zhì)量不相匹配的結(jié)果，平臺對于課程資源的質(zhì)量把控和智能篩選推送有待優(yōu)化。其次，在環(huán)境搭建方面，平臺雖然創(chuàng)設了一個良好的學習空間，但時空格局被打破，使得在線學習時間與空間相對自由，對學生學習的自覺性、個人學習能力等也提出更高要求，如何營造出像傳統(tǒng)課堂一樣的良好學習氛圍也成為一個問題。再次，在評價與反饋機制方面，教學評價依然以總結(jié)性測驗式評價為主，平臺的學習過程監(jiān)測功能運用不足，學生既無法在過程中得到及時有效反饋，單一固化的評價標準帶來的學業(yè)壓力也未曾減小。最后，網(wǎng)絡教學平臺作為實現(xiàn)教學網(wǎng)絡化、信息化的核心支持條件，能夠有效推動學校教育發(fā)生變革，然而，當下教學平臺與學校教學的融合應用明顯不足，若想僅僅依靠網(wǎng)絡教學促成學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是不可能的;同樣，若想僅僅依靠學校傳統(tǒng)教學來培養(yǎng)現(xiàn)代化人才，滿足時代要求，也是難以實現(xiàn)的，二者的融合創(chuàng)新發(fā)展極為關鍵。

3? 人工智能對網(wǎng)絡教學平臺建設的作用與價值

從網(wǎng)絡教學平臺的建設意義與發(fā)展現(xiàn)狀可以看到，要充分建設平臺、完備平臺功能，使同時滿足教育者與受教育者需求，人們還必須重視人工智能對于網(wǎng)絡教學平臺建設的作用與價值。在移動互聯(lián)網(wǎng)、自適應、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的推動下，人工智能呈現(xiàn)出快速、新穎、精確的發(fā)展特征，能夠加快網(wǎng)絡教學方式方法的變革，更有效地補足平臺缺陷，改良平臺功能，推動平臺教學從“智能教育”走向“教育智能”。

3.1? 取代煩瑣機械勞動，顯著提高教學效率

在傳統(tǒng)的教學活動中存在許多煩瑣機械、效率不高的行為，主要表現(xiàn)在課程資源冗雜而難以精準獲取、教學環(huán)境單一而忽視個性差異、教學技術(shù)陳舊而缺乏進步創(chuàng)新、教育評價固化而阻礙學習分析等。人工智能技術(shù)支持下的教學平臺應用正能夠很好地改變這樣的現(xiàn)狀，以智能、高效、精準的方式融入傳統(tǒng)教學，改善現(xiàn)有教學機制，提高教學的質(zhì)量與效率。比如在學習資源的運用方面，學生需要閱讀教材，通過各種途徑搜集整合相關資料并進行學習，該過程往往會耗費學生大量精力。而在智能化學習平臺的支持下，與課程和學情匹配的學習資源能夠自動推送給學生，達到一種實時“瀏覽+推送”的效果?！包c讀筆”注解功能更能幫助學生有效理解知識點，學習者點擊關鍵字即可獲取所需信息，大大節(jié)省精力，消除學習過程中的冗余時間。

3.2? 數(shù)據(jù)獲取分析能力強，精準定位教育現(xiàn)實

學生數(shù)量多、個性水平差異大、教師精力有限等問題，對教學的開展與管理施加了難度，自適應、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的運用能夠提高教學平臺的智能化水平，滿足教學實踐性、情境性和個性化需求，幫助教師獲取教學相關信息，精準定位教育現(xiàn)實。在技術(shù)的支持下，無論是教師的教學行為，還是學生的學習活動，都能以數(shù)字量化的形式被采集分析，圍繞管理員、教師、學生等不同對象，構(gòu)建起全面、詳細的教學檔案。平臺能夠及時追蹤學生的學習活動與學習需求，起到一定的監(jiān)督和促進作用，并且?guī)椭鷮W生找到志同道合的伙伴和相互匹配的導師，提供精準的學習支持，從而開展積極主動的個性化學習[8]。學習后，平臺會給出基于數(shù)據(jù)的分析報告，便于學生及時準確地進行自我評價與反思;并且會相應地為教師提供教學建議，幫助教師管理學生、改善教學，不斷增強教學效果。

3.3? 自我學習進化速度快，促進平臺順應時代

習近平總書記指出，人工智能技術(shù)具有“頭雁效應”，在現(xiàn)代社會的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。進入智能化時代，社會各行各業(yè)的發(fā)展速度與規(guī)模都是空前的，社會生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變換重組，大量機械工作被取代，也必將帶來教育的重新洗牌。彼時，現(xiàn)有的教學模式、教育觀念、課堂形態(tài)、師生關系又將發(fā)生轉(zhuǎn)變，而未來的網(wǎng)絡教學平臺覆蓋范圍將持續(xù)擴大，用戶數(shù)量不斷增多，功能需求不斷擴張，要想更快順應時代的發(fā)展，迎接未知的挑戰(zhàn)，教育就需要與科學技術(shù)發(fā)展同頻，教學平臺的功能建設也要緊跟時代的步伐。其中，人工智能技術(shù)的支持是必不可少的。

4? 基于人工智能的網(wǎng)絡教學平臺發(fā)展趨勢

隨著網(wǎng)絡教學平臺的演變，人工智能與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，軟硬件技術(shù)愈發(fā)成熟，平臺功能模塊也愈加豐富：從單一的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，逐漸豐富了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、學習分析技術(shù)和可重用組件技術(shù)等;也從單一的資源管理模塊，逐漸加入學習者管理、學習過程管理等，管理粒度也從文件逐漸細化到課件、媒體元素[6]?；谝陨先斯ぶ悄芗夹g(shù)的特點及平臺特征，提出三點平臺的優(yōu)化策略。

4.1? 從通用教學平臺轉(zhuǎn)向基于學習分析技術(shù)的個性化支持服務

NMC地平線報告指出，學習分析技術(shù)將在未來的四到五年被廣泛應用，這正是由于智能技術(shù)的發(fā)展為教育尤其是在線教學帶來了新機遇。數(shù)字化學習技術(shù)系統(tǒng)在平臺中的應用，能夠幫助平臺更好地記錄與監(jiān)控學習過程，挖掘與分析學習數(shù)據(jù)，評估與改進教學方式，從而實現(xiàn)因材施教，滿足學生的個性化需求，提供個性化支持服務。并且，基于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)，平臺能夠超越簡單的數(shù)據(jù)存儲與資源共享的基礎功能應用，為學習者、教育者提供體系化、結(jié)構(gòu)化、精準化服務。比如：平臺通過對學習者學習過程進行“云”分析，精準匹配資源以有效支持學習者個性化學習;通過對教師教學行為進行“云”分析，提供專業(yè)研修支持與個性化教學問題診斷[9]，有效支持教師教學與專業(yè)發(fā)展。最重要的是有利于構(gòu)建科學完善的評價系統(tǒng)，注重一種教師評價、自我評價、平臺分析相結(jié)合的綜合性評價，是一種真正有效、合理的評價機制，對教學起著促進作用。

4.2? 從被動選擇接受走向基于智能技術(shù)的用戶與資源自動聚合

網(wǎng)絡教學中既有學科課程、教材、教師這些顯性資源，平臺環(huán)境、交流空間、用戶系統(tǒng)、評價機制這些隱性資源也值得被重視，這些隱性資源不僅保證了教學的有效進行，也在潛移默化中帶給學生理想的學習體驗與收獲。在大數(shù)據(jù)、自適應等技術(shù)的支持下，智慧化的網(wǎng)絡教學平臺能夠?qū)W習者被動接受課程規(guī)劃過渡到資源的自主式、個性化推送，還能為教師提供精準的學情分析、教學資源篩選和教學路徑優(yōu)化建議。平臺可以根據(jù)學習者學習需求、學習路徑和檢索痕跡，按需求推送學習資源和提供學習支持，過濾無關的信息，減輕認知負荷[10]，讓學習者根據(jù)需求變化學習時間、地點以及內(nèi)容，學習時間更加自由，學習空間也不再局限于封閉空間，達到泛在化學習和終身學習。更重要的是將顯隱性資源有機整合，并在平臺使用者需要的時候自動聚合，提高教學和學習的效率。

4.3? 從線上線下分立走向在線教育與學校教育的融合創(chuàng)新發(fā)展

新冠疫情使在線教育迎來發(fā)展的春天，網(wǎng)絡教學平臺也邁向高峰跨越式發(fā)展時期。應該思考的是：怎樣使如此高效便捷、益處良多的教學平臺與傳統(tǒng)教學相結(jié)合，開展“線上+線下”雙線交互的融合式學習？教學平臺該如何更好地進行建設與發(fā)展，以適應不同學齡、不同地區(qū)的學習者，從而真正實現(xiàn)教學模式、支持環(huán)境、教育評價的轉(zhuǎn)變，突出學生的主體地位，有效提高教育水平與教學質(zhì)量？后疫情時代，教育應該走向線上線下融合發(fā)展，走向教學平臺與學校教師合作教學，由機器來“教”，實現(xiàn)知識的傳授;再由教師來“育”，達到智育的補充和德育的發(fā)展，從而在完成教學任務的情況下促進學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。這也對網(wǎng)絡教學平臺提出一定的要求，平臺應該朝著與學校教育合作更有利的方向發(fā)展，滿足學生學習、教師教學與課程建設需要，強調(diào)知識管理與個性化服務，為區(qū)域分布式教學資源共享奠定基礎[11]。

5? 結(jié)語

人工智能時代的到來為教育這一人類社會的關鍵命題提出新的要求與指示，教育將不再限于傳統(tǒng)，環(huán)境不再限于課堂，搭建滿足智慧化學習需求的網(wǎng)絡教學平臺，開展以學習者為中心的智能化教學支持環(huán)境建設，是當下應該不斷努力的方向。當然，技術(shù)的應用與改革固然重要，本質(zhì)依然是為教學服務，成為一種手段和工具。平臺既要在順應時代發(fā)展的條件下不斷前進創(chuàng)新，也要以人為本，以教學為本，在教學和學習過程中起到好的輔助作用?！?/p>

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