馮 驥，魏 延

（1.重慶師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院；2.教育大數(shù)據(jù)智能感知與應(yīng)用重慶市工程研究中心，重慶 401331）

0 引言

新冠疫情作為全球關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件，影響與改變了社會(huì)生活中的方方面面，也讓各行各業(yè)對未來愿景與規(guī)劃產(chǎn)生全新認(rèn)知［1-3］。在我國抗擊新型冠狀病毒取得階段性成果后，作為在抗疫期間產(chǎn)生重大變革的教育行業(yè)，對未來教學(xué)模式的探討成為當(dāng)前教育教學(xué)改革與發(fā)展迫在眉睫的重要研究內(nèi)容［4］。

在本次抗擊新冠疫情的過程中，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的特性得到了充分展示，“網(wǎng)絡(luò)化”概念深入人心，繼“線上購物”之后，“線上辦公”、“線上教育”也成為公眾日常生活一部分［5］。在線上教育助力疫情期間教育教學(xué)的過程中，超星平臺(tái)、中國大學(xué)MOOC 等傳統(tǒng)線上教育平臺(tái)，以及騰訊會(huì)議、阿里釘釘?shù)然ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)的新興教育平臺(tái)得到了極大發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了線上教育模式改進(jìn)與完善［6］。線上教育在疫情前被普遍認(rèn)定為輔助教學(xué)手段，在未來的教學(xué)過程中必將發(fā)揮更重要的作用，社會(huì)整體網(wǎng)絡(luò)化概念的推進(jìn)也將極大改變線上教育在未來教學(xué)中的比重。與此同時(shí)，由于線上教育一直作為傳統(tǒng)線下教育的補(bǔ)充，在相關(guān)準(zhǔn)備并未充足的情況下，在抗疫期間應(yīng)急性承擔(dān)起全部教學(xué)內(nèi)容，暴露出許多問題與不足，還需后續(xù)相關(guān)研究對其進(jìn)行深入分析和總結(jié)［7］。

因此，本文針對抗擊新冠疫情過程中線上教育的實(shí)施過程，將其與傳統(tǒng)線下教育進(jìn)行對比分析，并結(jié)合人工智能技術(shù)與混合式教育方法，探究具有更好教學(xué)效果的教學(xué)模式——個(gè)性化混合式教學(xué)。

1 教學(xué)模式

在新冠疫情得到控制之后，后疫情時(shí)期教學(xué)模式必將產(chǎn)生重大變革［8］。以2002-2003 年非典疫情為例，伴隨著對疫情的分析與反思，淘寶、京東在隨后兩年之內(nèi)相繼成立，奠定并開啟了中國互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)購物的繁榮與昌盛。在本次抗擊新冠疫情的過程中，信息時(shí)代的高效性使后疫情時(shí)代響應(yīng)時(shí)間大幅縮短，疫情期間催生了大量線上教育平臺(tái)的迅猛發(fā)展，非典時(shí)期兩年的醞釀期被縮短為近兩個(gè)月［9］。這種高效性一方面為抗擊疫情提供了強(qiáng)有力的快速支持，另一方面也凸顯了線上教育潛在問題。基于現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境與教學(xué)模式，結(jié)合線上線下教育和人工智能等技術(shù)，混合式教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，被廣泛認(rèn)為可為未來教學(xué)提供重要的參考與啟發(fā)。

1.1 混合式教學(xué)

目前線下與線上課堂教學(xué)環(huán)境均已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和結(jié)構(gòu)化。因此，未來課堂上老師和學(xué)生的上課行為數(shù)據(jù)、上課教材內(nèi)容、學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后預(yù)習(xí)的所有細(xì)節(jié)，都將被轉(zhuǎn)為數(shù)字版本。隨著該過程的不斷深化，傳統(tǒng)教學(xué)模式必將在教育信息化與智能化的發(fā)展進(jìn)程中逐步過渡到混合式教學(xué)模式［10］。

為應(yīng)對疫情對教育產(chǎn)業(yè)提出的巨大挑戰(zhàn)，教育行業(yè)在加快線上教學(xué)的推進(jìn)過程中，對在線教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有了更深刻的認(rèn)知。尤其是在高等教育教學(xué)過程中，高校學(xué)生同時(shí)具有成年人和學(xué)生的雙重身份，一味推進(jìn)教育全盤線上化激化了大量難以解決的問題?；旌鲜浇虒W(xué)因其獨(dú)特的靈活性，可結(jié)合線上線下教學(xué)各自優(yōu)點(diǎn)，通過合理的課時(shí)與環(huán)境調(diào)配取得更好的教學(xué)效果。因此，通過科學(xué)的手段打通線上教育和線下教育之間的信息壁壘，同時(shí)進(jìn)行合理的時(shí)間分配，方可開展高效的混合式教學(xué)。

1.2 個(gè)性化教學(xué)

個(gè)性化教育著眼于用智能技術(shù)對當(dāng)前教育理念與教育手段進(jìn)行分析和改進(jìn)，在不增加教學(xué)人員和學(xué)習(xí)者負(fù)擔(dān)的前提下，依托人工智能方法找到當(dāng)前教育規(guī)?；蛡€(gè)性化之間的平衡點(diǎn)。因此，個(gè)性化教育需從多場景的學(xué)習(xí)中獲取不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，隨后通過對數(shù)據(jù)特征的抽取和分析完成對不同學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)階段的數(shù)字化表述方式，進(jìn)而根據(jù)分析結(jié)果對不同學(xué)習(xí)者在未來不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行符合其特征的個(gè)性化規(guī)劃。通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，個(gè)性化教育需解決的問題主要集中在3 個(gè)方面：①將學(xué)習(xí)者作為教育主體，并完成學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)刻畫；②具有構(gòu)建不同學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)不同階段之間有效關(guān)系的能力；③通過智能手段得到科學(xué)的學(xué)習(xí)建議。

由此可看出，在個(gè)性化教育研究中，智能的學(xué)習(xí)建議、相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)律及教育學(xué)原理均具有重要意義，這些都依賴于混合式教育的開展及對混合式教育數(shù)據(jù)的智能分析。

2 混合式教學(xué)與個(gè)性化教學(xué)的結(jié)合

通過對混合式教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)的分析可知，混合式教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)的結(jié)合可取得更好的教學(xué)效果，這種結(jié)合的首要關(guān)鍵在于保持教育啟發(fā)性和延續(xù)性的平衡。本文從混合式教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)兩個(gè)角度出發(fā)，深入探索線上教學(xué)、線下教學(xué)的相關(guān)優(yōu)勢和問題，并提出后疫情時(shí)期個(gè)性化混合式教學(xué)模式，如圖1 所示。

圖1 后疫情時(shí)期的個(gè)性化混合式教學(xué)模式

2.1 基于個(gè)性化的動(dòng)態(tài)混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

在個(gè)性化混合式教學(xué)模式中，個(gè)性化教育的核心在于根據(jù)學(xué)習(xí)個(gè)體特性實(shí)施個(gè)性化教學(xué)手段，重點(diǎn)在于教育，而不是一味追求個(gè)性化。因此，需要在教育過程中設(shè)置動(dòng)態(tài)的線上教學(xué)和線下教育比例，以線上教育培養(yǎng)教育個(gè)性化選擇，同時(shí)以線下教育進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃和引導(dǎo)。為達(dá)到該目的，現(xiàn)階段線上教育仍需要進(jìn)行深入變革?，F(xiàn)有線上教育的實(shí)施更接近于將傳統(tǒng)線下教育移植到線上平臺(tái)，其教學(xué)理念和教學(xué)手段依然沿用線下教育模式。本文混合式教育中的線上教育需實(shí)現(xiàn)對自主學(xué)習(xí)的支持，同時(shí)也需讓學(xué)習(xí)過程能夠更準(zhǔn)確地與相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)圖譜對應(yīng)，使線上學(xué)習(xí)內(nèi)容和數(shù)據(jù)能為智能系統(tǒng)個(gè)性化分析和線下學(xué)習(xí)中的教學(xué)引導(dǎo)提供支撐。因此，未來線上學(xué)習(xí)課程和內(nèi)容均需在教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的設(shè)置中進(jìn)行更為精細(xì)的設(shè)置，通過構(gòu)造對應(yīng)的知識(shí)圖譜，并根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況對學(xué)習(xí)規(guī)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，這樣的線上課程才能更好地滿足個(gè)性化教學(xué)需求。

其次，個(gè)性化教學(xué)和混合式教學(xué)結(jié)合的核心在于對教學(xué)能力與專業(yè)知識(shí)有相當(dāng)程度認(rèn)知的教師。當(dāng)教師作為混合式教育中的教育者時(shí)，需收集學(xué)生在混合教育中多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并且在保證教學(xué)效果的同時(shí)不增加學(xué)生額外負(fù)擔(dān)。同時(shí)，當(dāng)教師作為智能教育的規(guī)劃者時(shí)，應(yīng)該正確評估混合式教育中不同階段的教學(xué)效果，并確保智能教育系統(tǒng)能正確演化，了解混合式教學(xué)合理實(shí)施的方法。因此，個(gè)性化混合式教學(xué)通過混合式教學(xué)模式的實(shí)際數(shù)據(jù)，將學(xué)生個(gè)性化分析與混合式教學(xué)的具體內(nèi)容相結(jié)合，讓混合式教學(xué)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)信息本身，通過智能化分析對混合式教學(xué)的后續(xù)實(shí)施方法進(jìn)行指導(dǎo)并優(yōu)化，進(jìn)而讓學(xué)生得到更符合自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方案。

除此以外，人工智能技術(shù)也將為教師在未來教育的過程中發(fā)揮重要作用［11-12］。未來教育將運(yùn)用智能化混合教育的技術(shù)手段解決當(dāng)前人工智能課程面臨的教育問題。同時(shí)，人工智能與混合式教學(xué)相結(jié)合，可以更高效地利用已有資源開展智能模型構(gòu)建和混合式教學(xué)，用智能技術(shù)指導(dǎo)混合式教學(xué)的實(shí)施方法，并用混合式教學(xué)的教學(xué)結(jié)果演化智能系統(tǒng)，通過這種互相推動(dòng)的方法完成智能教育的混合式教學(xué)模式探索。

綜合上述3 點(diǎn)可知，在這種新的教學(xué)模式下，教師可在智能系統(tǒng)的指導(dǎo)下更好地開展混合式教學(xué)工作，學(xué)生可得到更符合自身特征的自適應(yīng)個(gè)性學(xué)習(xí)。同時(shí)，整個(gè)過程由智能化算法進(jìn)行高效輔助，在提升教學(xué)效果的同時(shí)不會(huì)對教師和學(xué)生產(chǎn)生額外負(fù)擔(dān)。通過混合式教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)的結(jié)合，既可滿足學(xué)習(xí)者根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行更高效個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，又能讓學(xué)習(xí)過程在科學(xué)引導(dǎo)下獲取專業(yè)知識(shí)和能力的精準(zhǔn)提升，將學(xué)習(xí)的艱苦付出和創(chuàng)新的興趣培養(yǎng)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)更高效的教育教學(xué)。

2.2 智能化綜合教育平臺(tái)

為更好地展開個(gè)性化混合式教學(xué)模式，智能化綜合教育平臺(tái)將承擔(dān)重要任務(wù)。智能化綜合教育平臺(tái)可打通線上教育與線下教育之間的數(shù)據(jù)壁壘，保證教育延續(xù)性，同時(shí)也為人工智能技術(shù)在具體教育開展過程中提供數(shù)據(jù)保證和平臺(tái)接口。另外，智能化綜合教育平臺(tái)實(shí)際上也打通了線上教育與線下教育之間的空間壁壘，它既可作為線下教育輔助手段，也可作為線上教育核心載體，具有更強(qiáng)的功能性和擴(kuò)展性。教育平臺(tái)特性使其可快速無縫地切換混合教育中線上教育和線下教育比重，甚至轉(zhuǎn)換為完全線上教育模式，用以應(yīng)對各種不確定的突發(fā)狀況。

智能化綜合教育平臺(tái)作為自主學(xué)習(xí)的綜合平臺(tái)，結(jié)合自然語言處理、數(shù)據(jù)可視化、多級網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)，同時(shí)提供學(xué)習(xí)、閱讀、智能分析等多項(xiàng)功能，可進(jìn)行后臺(tái)數(shù)據(jù)提取分析，根據(jù)軟件分析結(jié)果，評估學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效率，使其能準(zhǔn)確定位個(gè)人薄弱環(huán)節(jié)，靶向性使用軟件提供的不同功能，完成個(gè)人學(xué)習(xí)效果評估。同時(shí)還可根據(jù)終端收集的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)軟件自適應(yīng)能力，通過終端數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷迭代實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析、學(xué)習(xí)效率提取分析、學(xué)習(xí)建議補(bǔ)充等，成為個(gè)性教育實(shí)證研究的軟件載體。該軟件平臺(tái)可為個(gè)性化教育的智能學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)收集提供平臺(tái)支撐，形成“傳統(tǒng)課堂+在線學(xué)習(xí)+自主學(xué)習(xí)軟件”的全方位數(shù)據(jù)收集渠道，也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、個(gè)性化建議等智能學(xué)習(xí)功能。

2.3 具體案例分析

在個(gè)性化混合式教學(xué)具體實(shí)施過程中，課程設(shè)計(jì)者應(yīng)著眼于3 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：動(dòng)態(tài)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、個(gè)性化的教學(xué)方案實(shí)施、智能化的教學(xué)平臺(tái)使用。以計(jì)算機(jī)學(xué)科C 語言程序設(shè)計(jì)課程字符串相關(guān)教學(xué)內(nèi)容為例，該課程在進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置過程中已進(jìn)行相關(guān)分析，因此該章節(jié)教學(xué)內(nèi)容前置知識(shí)包括循環(huán)結(jié)構(gòu)、字符、數(shù)組和指針。教學(xué)平臺(tái)可根據(jù)不同學(xué)生在這4 個(gè)前置章節(jié)的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)中分析學(xué)生對相關(guān)知識(shí)的掌握程度，制訂其在該章節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)計(jì)劃，由教師對該計(jì)劃進(jìn)行評定和修改后形成每個(gè)學(xué)生不同的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，并以線上教學(xué)和線下教育的形式指引學(xué)生完成內(nèi)容學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，平臺(tái)可通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的分析提供學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)建議等評估數(shù)據(jù)，并搜集數(shù)據(jù)進(jìn)一步完善個(gè)性化學(xué)習(xí)方案的制定和修改。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)被系統(tǒng)分析后將作為個(gè)性化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，系統(tǒng)也會(huì)在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃、教學(xué)方案和智能算法的升級和完善，并以此為基礎(chǔ)最終形成混合式教學(xué)與個(gè)性化學(xué)習(xí)的完整閉環(huán)，進(jìn)而提供更符合未來發(fā)展的高效率教學(xué)內(nèi)容。

3 結(jié)語

在常態(tài)化疫情防控背景下，從傳統(tǒng)線下學(xué)習(xí)模式和疫情期間的線上教學(xué)模式中吸取經(jīng)驗(yàn)，利用現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源，更合理地開展混合教學(xué)，并且讓混合教學(xué)過程具有更強(qiáng)的普適性和自適應(yīng)性，將對現(xiàn)有教學(xué)理論和教學(xué)方法產(chǎn)生重大的推動(dòng)作用。因此，個(gè)性化混合式教學(xué)模式探索必將成為當(dāng)前高等教育教學(xué)改革研究熱點(diǎn)，具有重大的理論與實(shí)際意義。本文從線上教育和線下教育的特點(diǎn)展開分析，并對教學(xué)手段、技術(shù)特點(diǎn)和軟件平臺(tái)3 個(gè)方面進(jìn)行深入探討，為未來利用人工智能技術(shù)整合線上教育和線下教育開展個(gè)性化教學(xué)提供理論依據(jù)和實(shí)踐探索先例。