人工智能重塑高等教育生态的四维路径
□ 邓蕾 刘慧 朱雨桐 张云
人工智能与教育教学深度融合,双一流高校正经历着人才培养范式的结构性变革。以智能算法重构学习基因图谱,以认知工具重塑教学交互模态,以混合现实拓展知识建构空间,以数据流引擎驱动质量持续改进,这四大创新维度共同构筑起未来教育的核心支柱,推动高校教育向更高效、更个性化、更富有创新性的方向发展,培育符合国家创新发展需求的未来领军人才。
智能设计引领个性化学习新范式
人工智能技术的飞速发展,正推动高等教育从“标准化”向“个性化”跨越式发展。双一流高校作为教育改革的引领者,以智能设计为核心引擎,重构教学底层架构,通过大模型算法、知识图谱与多模态感知技术,构建起“以学生为中心”、基于AI的自适应学习体系,实现从知识传授到创新能力培养的升级。
传统“千人一面”的标准化教学设计忽视学生个体差异,制约个性发展与创造力培养,导致学习效果与内在动力失衡。AI技术的深度介入正从底层重构这一逻辑,驱动传统教学体系向“数字孪生+智能进化”模式转型,课程设计与学习路径的精准匹配成为变革核心。
基于AI技术对教学全流程数据的深度解构,高校课程体系从传统线性“刚性架构”转向动态演进的“液态拓扑”范式,形成由AI通识教育、领域基础、专业核心及跨学科选修模块组成的AI-MUST课程“教学设计智能体”。教师以学校战略目标为导向,输入课程教学目标后,系统自动对齐国家课程标准、学科核心素养及相应高校学情数据,实时生成融合分层任务链、跨学科融合点等自适应课程方案,确保与拔尖创新人才培养战略精准对接,实现教育供给侧与人才发展需求的深度耦合。
工具创新构建教与学辅助新体系
在数字化转型与智能技术深度融合的背景下,双一流高校正通过多元技术工具的集成创新,打造资源精准供给、过程动态交互、效果智能评估覆盖全场景的AI赋能教辅矩阵,充分发挥其在教育活动中扮演“教学辅助者”“知识开发者”“学习陪伴者”等多重角色,提升课堂教学质量与学生个性化学习体验。
传统的教育资源获取,常受限于教材内容、图书馆馆藏及教师个人知识储备,致使学生的知识探索囿于有限范畴。AI教辅矩阵可凭借其庞大的数据模型,成功突破教师个体的知识局限,为教育工作者量身定制契合课程目标与要求的教学素材。由此,教师可依据教学大纲,智能匹配并动态更新课程资源,学生也可借助个性化学习引擎,自主调节知识的呈现方式和难度梯度。
AI教辅矩阵的构建正推动双一流高校教育生产力跃迁,核心在于重构“人机协同”的智能工具集群。虚拟助理系统构建全天候智能响应网络,课堂智能终端搭载多模态感知系统解析学习数据,作业批改引擎基于深度学习框架实现知识漏洞诊断。由此,教师可突破传统教学边界,聚焦于教学设计的范式创新、批判性思维等高阶素养培育,构建动态适配的个性化成长模型。
虚实融合打造沉浸式教学新场景
AI赋能的虚实融合技术正在变革高等教育生态,双一流高校以“虚拟实验室+智慧教室+云社区”三维架构为数字化基础,打造全方位场景联动的沉浸式教学新模式,突破传统物理空间的限制,以智能协同的沉浸式教学重塑知识传授和实践创新的教育新环境。
AI驱动的虚拟实验室利用高精度建模与实时仿真技术,将高风险、高成本或跨学科的实验环境数字化,这不仅解决了实验资源分配不均的问题,还通过“试错—反馈—优化”的循环过程,有效培养了学生的科学探究能力。智慧教室作为物理教学空间的升级版,通过AI实时解析教学数据流,形成“环境感知—学情分析—精准干预”智能闭环,实现教与学的动态共生。
AI引领的虚拟学习社区构建起跨时空的学术协作平台,整合全球优质教育资源,推动教育场域从“时空的集中地”转变为“知识的集散地”、从“被动学习的输送链”转变为“主动学习的资源池”、从“自上而下的管理方”转变为“平等互助的自治地”。通过数字分身,教师与学生可跨越地理界限,参与虚拟学术沙龙,更好地促进学术交流与合作。
数据驱动建立增值性质量新闭环
在人工智能与教育教学深度融合的进程中,AI技术在高等教育评价中的应用呈现出积极发展的态势,以双一流高校为引领的数字化转型实践,通过对多模态数据的深度挖掘、融合和优化分析,构建“全样本大数据+复杂AI模型+归纳聚类分析+可视化反馈”的评价方法体系,在数据驱动的基础上,形成一个高效且闭环的“监测—预警—干预—优化”的精准育人生态链,实现从结果评价向过程性增值评价的转型突破。
AI技术为教育评价的高质量发展提供有力支撑。AI系统整合课堂互动数据、在线学习轨迹等多元化数据,对学生学业表现数据进行时序性精细分析,运用智能算法勾勒学习画像,实时映射认知盲区、能力短板以及潜在发展空间,显著提升数据处理的精准性、全面性和科学性。
AI技术应用使得教育评价能够实时、动态、精准地反映学生学习过程。这种数据驱动模式彻底改变传统结果导向,转向注重学习过程的价值评价。以学生发展为核心、智能技术为支撑、数据要素为驱动的质量闭环系统,不仅优化了教育评价指标体系,还进一步推动了双一流高校形成“数据驱动质量改进”的治理新范式,为高等教育的内涵式发展注入持续动力。
(作者单位:东南大学;本文系课题“江苏省高校双学士学位复合型人才培养的建设路径与优化对策研究——基于东南大学育人模式观察”〈2024JSGJ32〉和“江苏高校复合型拔尖创新人才自主培养研究”〈24SYB-029〉的阶段成果)
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