盛曉春

關鍵詞：人工智能；翻轉課堂；ChatGPT；形成性評價

0 引言

人工智能的發(fā)展歷經多個階段：從初期的推理與知識表示，至連接主義、機器學習、深度學習階段，再延伸至強化學習和自主智能領域。這些進展促使人工智能在各個領域取得了重要應用和突破。人工智能對教育也產生深遠影響，尤其隨著ChatGPT的廣泛使用，混合式教學以及翻轉課堂都面臨著新的機遇與挑戰(zhàn)。

前沿技術運用這門課程采用講座方式進行授課。該課程開設在大三的第二學期，共計16學時，是計算機科學與技術、數字媒體技術、智能科學與技術、物聯(lián)網工程等專業(yè)的專業(yè)課之一。學生在前五個學期的課堂學習和課下積累的基礎上，對人工智能、大數據技術、虛擬技術、物聯(lián)網等前沿技術有了基本的認識和學習。在人工智能技術背景下，混合式教學以及翻轉課堂如何在教學中提供更加個性化和自主的學習體驗，這是本文的研究重點。

1 人工智能前的混合式教學以及翻轉課堂

隨著MOOC的興起和線上線下教學的普及，翻轉課堂被認為是線上線下教學手段的強化，是對學生在線學習效果的有效檢驗工具。翻轉課堂是一種教學模式，其基本思想是將傳統(tǒng)課堂教學中的知識傳授環(huán)節(jié)移到課外完成，即線上學習，而將課堂時間用于學生深入探究和應用知識的活動[1]。在這種教學模式下，課堂內的寶貴時間，學生更多地參與項目的討論、線上視頻學習的疑問討論，與同學、老師共同解決學習遇到的問題。教師在翻轉課堂不再是教學的主體，而是學生學習的引導者、規(guī)劃者，通過課堂教學討論、學生疑難問題提問、課堂測試等環(huán)節(jié)總結學生知識點的掌握程度，對線上學習、課堂內容進行總結、歸納，引導學生對更深層次的知識點進行思考和探討。

學生經歷了線上學習以及對應的測試，翻轉課堂有促進師生互動和生生互動，提升學生創(chuàng)新性和批判性思維等優(yōu)點[2]，但在實際的線上線下教學以及翻轉教學實施過程中，由于學生自主學習能力不強、線上學習資源與課堂教學內容匹配度不高、學生缺乏有效的表達能力等原因，翻轉課堂的實際效果不盡如人意，表現(xiàn)在兩個方面：一方面，學生在自我學習、自我表達中，缺乏有效的表達能力。這種情況一是和學生本身性格相關，不愿分享、不喜歡表達，只喜歡在自己的舒適圈“圍觀”

其他同學或老師“表演”。二是翻轉課堂前學生儲備知識不足，線上資源學習不充分，在翻轉課堂環(huán)節(jié)表現(xiàn)不自信，表達能力弱，導致翻轉效果不理想。

另一方面，線上資源雖然豐富，但缺乏與課堂內容高度契合的資源，影響學生線上學習效果。雖然現(xiàn)在MOOC、B站等在線資源眾多，但短時間內很難找到與課堂內容高度匹配的資源，導致學生在線上學習的內容常常與課堂內容不符。

此外，學生在線上學習過程中，遇到的問題無法及時得到有效解決，導致學生自學自信心受挫。

前沿技術運用課程深入挖掘翻轉課堂和混合式教學的內涵，以學生為中心，依據工程教育認證理念為基礎，以成果為導向，在課堂教學中實施翻轉課堂和混合式教學。將基本理論知識、概念性知識放到線上，推薦學生使用人工智能技術解決問題。在線下課堂教學中，先通過課堂測試評估學生的線上學習效果，并針對出錯率較高的題目進行專門的討論與講解，討論過程不限制使用人工智能技術尋求答案，鼓勵對答案進行修改、創(chuàng)新，鼓勵學生提出問題由其他學生回答。以班級為單位進行抽調式方式進行課堂知識討論，教師對學生討論內容、課堂測試內容進行總結、歸納，并在最后一次講座時間全方位考核學生對前沿技術知識的學習效果、掌握程度，在整個教學周期采用形成性評價、“三法”式等方式評估學生的學習效果并進行持續(xù)改進。

2 人工智能后的混合式教學以及翻轉課堂

隨著人工智能技術的迅猛發(fā)展，人工智能技術逐漸滲透到各個領域。尤其是隨著ChatGPT、文心一言等人工智能工具的迅速發(fā)展和推廣使用，教育領域也逐漸開始探索如何將人工智能應用于混合式教學以及翻轉教學中。

2.1 人工智能在混合式教學以及翻轉課堂中的應用

一方面，ChatGPT等人工智能工具可以提供課前預習資料。教師可以事先錄制課程介紹視頻或編寫文字材料，并將其提供給學生進行預習。學生在預習過程中可能遇到問題，這時可以使用ChatGPT等人工智能工具提供在線的解答和輔導，幫助學生更好地理解課程內容。對于線上資源，在互聯(lián)網各類信息技術的支持下，線上平臺有微課視頻、PPT、MOOC等眾多線上資源[3]。在前沿技術運用課程中，選擇線上資源時要充分考慮學生目前所掌握的知識體系、線上資源與講座的契合度等因素。另外，線上資源需有對視頻內容的簡單介紹，通過內容介紹便可以抓住學生的學習興趣。

另一方面，ChatGPT等人工智能工具可以解答學生預習過程中遇到的問題。學生在學習過程中可能會有各種問題，ChatGPT等人工智能工具可以作為在線的答疑助手，隨時解答學生的問題和提供解釋。這樣可以提高學生的學習效果，并增強他們對知識的理解和掌握。在前沿技術運用課程中，由于學生人數眾多，老師無法幫助所有學生解決遇到的問題，學生可以直接借助ChatGPT等人工智能工具解決學習遇到的問題。

ChatGPT等人工智能工具還可以引導學生思考。它們通過提問和引導學生思考的方式，幫助學生深入理解課程內容。在前沿技術運用課程的實施過程中，教師設計了一些開放性問題，讓學生與ChatGPT等人工智能工具進行對話，促進學生的思考和探索，培養(yǎng)他們的批判性思維和問題解決能力。

另外，ChatGPT等人工智能工具可以提供實踐案例和示例代碼。對于一些實踐性較強的學科，如編程、金融工程等，ChatGPT等人工智能工具可以提供實踐案例和示例代碼[4]，幫助學生理解和應用知識。學生可以與ChatGPT等人工智能工具交互，了解代碼的執(zhí)行過程、結果和相關解釋，提高他們的實踐能力和應用能力。前沿技術運用課程的課程目標之一是掌握講座涉及的前沿技術工具，掌握大數據、人工智能等前沿技術知識，但是在有限的講座時間無法對核心知識一一講解，學生可以利用課余時間對講座內容進行延伸學習，而ChatGPT等人工智能工具可以較好地滿足他們的需求。

2.2 混合式教學以及翻轉課堂的效果評估

為了評估ChatGPT等人工智能工具、課程思政在混合式教學中的效果，前沿技術運用課程通過以下幾個評估指標衡量學生的學習效果。

一方面，通過觀察學生與ChatGPT等人工智能工具的互動情況，評估學生的參與度和積極性。在授課過程中，統(tǒng)計學生提問的數量和質量，以及學生對ChatGPT等人工智能工具回答的反饋和評價。

另一方面，通過學生學習成績提升情況來衡量。2023年春季學期之前本課程雖然已經采用了混合式教學以及翻轉教學，但因為學生數量多，翻轉教學效果一般，學生對課堂知識的認識程度比較淺。2023年春季學期開始，課堂中積極推薦學生使用ChatGPT等人工智能工具解決學習中遇到的問題，比較使用ChatGPT等人工智能工具的翻轉課堂教學和傳統(tǒng)翻轉課堂教學的學生成績差異，ChatGPT等人工智能工具對學生學習成績有較大積極影響，學生的在線測試成績有一定幅度的提升。

其次，可以通過學生滿意度調查混合式教學的滿意度。通過問卷調查或訪談等方式，收集學生對于使用ChatGPT等人工智能工具的混合式教學以及翻轉課堂的滿意度和反饋意見。了解學生對ChatGPT等人工智能工具的認可程度和體驗感受，以評估其在教學中的效果。在2023年春季教學過程中，積極鼓勵學生使用ChatGPT等人工智能工具解決學生學習遇到的問題，在形成性評價結果反饋結果看到，學生對翻轉課堂的滿意度明顯提升。

隨著教育改革的不斷深入，課程思政與混合教學已成為教育領域的重要話題。國內外已有大量研究表明，課程思政與混合教學在提高學生學習成績和學習能力方面具有顯著效果。例如，一項基于小學英語翻轉課堂的研究發(fā)現(xiàn)，通過課前觀看教學視頻和課堂上的互動學習，學生的英語成績和學習能力得到了顯著提高[5]。此外，還有多項研究證實了課程思政在提高學生學習興趣和價值觀引領方面的作用。本課程思政內容多方位建設，“三法”式評估育人效果。課程思政從教學模式、教學案例、教學方法改進以及提升教師育人水平等多個方面進行切入，對課堂授課效果以及育人效果采用問卷法、觀察法、訪談法三種方式進行評估[6]。課程思政內容采用顯隱結合、“高大上”與“接地氣”結合的方式把思政元素引入課堂中，把帶有工匠精神、家國情懷、職業(yè)道德素質、民族自信和國家自信等思政元素的教學案例帶入課堂，通過在教學目標中加入價值的培養(yǎng)、線上與線下思政同進行等方式，在給學生知識傳授以及能力培養(yǎng)的過程中，培養(yǎng)學生具有正確的價值觀、正確的社會認知以及社會道德感、責任感。

另外，課程以工程教育認證理念為依據，對學生學習效果進行綜合評定。本課程的計算機科學與技術專業(yè)一直堅持工程教育專業(yè)認證，課程以國家工程教育專業(yè)認證標準為指南，以產出導向、學生為中心、持續(xù)改進的認證理念為引領，通過視頻觀看率、視頻觀看時長、課堂在線測試、學生討論、形成性評價等多種方式對學生的學習效果進行評估，捕捉教學過程中學生知識薄弱點，總結學生對講座老師的授課評價，及時修正教學大綱、教案等教學資料，進行持續(xù)性改進。

3 人工智能給混合式教學以及翻轉課堂帶來的挑戰(zhàn)

有研究指出，線上線下學習以及翻轉課堂要求學生具備一定的自主學習和合作學習的能力。對于一些學生來說，這可能是一個挑戰(zhàn)。在混合式教學中，一些學生可能會因為自主學習能力不足而無法跟上課程進度，從而導致學習效果下降。另外，部分學生過于依賴于人工智能所帶來的便利，缺乏自我思考以及對知識的辨識能力，教師需要幫助學生培養(yǎng)這些能力，使其適應混合式教學以及翻轉課堂的學習方式。

3.1 教師角色的轉變

課程在混合式教學以及翻轉課堂中，課程組教師首先轉變了自己的角色任務，即由傳統(tǒng)的知識傳授者轉變?yōu)閷W生的指導者和輔導者。教師更多地在于引導學生如何運用知識，如何解決問題，以及如何進行創(chuàng)新思維。

另外，隨著人工智能時代的到來，教師在混合式教學以及翻轉課堂中，需要了解并熟練掌握人工智能工具，以更有效地幫助學生。因此，課程組教師也在持續(xù)關注技術的發(fā)展，以便能夠及時更新自己的知識和技能。教師也在教學過程中，鍛煉自己的教學策略和技能，有效地引導學生進行自主學習和合作學習。

3.2 學生自主學習能力的培養(yǎng)

課程組教師采取以下措施來提供適當的支持和激勵措施，以提高學生的自主學習能力和學習動力。

設定明確的學習目標：明確的目標可以激發(fā)學生的學習動力，并幫助他們更好地規(guī)劃學習過程。所以教師應與學生有效、及時地溝通并確定學習目標，學生才能及時、準確地知道自己應該達到怎樣的學習目標。

提供學習資源和指導：教師為學生提供豐富的學習資源，如教材、參考書籍、在線教學視頻等。同時，教師也提供指導和解答學生在學習過程中遇到的問題，幫助他們克服困難。

鼓勵學生自主學習：教師鼓勵學生在學習過程中保持主動性和自主性。例如，鼓勵學生提出問題、進行獨立思考和探索，培養(yǎng)他們的學習興趣和學習動力。

提供及時反饋：教師及時給予了學生反饋，幫助他們了解自己的學習進展和成績。積極的反饋可以激勵學生繼續(xù)努力，同時也可以幫助他們及時調整學習策略。

創(chuàng)造積極的學習環(huán)境：教師創(chuàng)造積極的學習環(huán)境，鼓勵學生相互合作、分享經驗和知識。同時，教師也提供了一些獎勵機制，如表揚、獎勵或認可，以激勵學生的學習動力和自主學習能力。

個性化學習支持：教師了解學生的學習需求和學習風格，根據不同學生的差異性提供個性化的學習支持和指導。這可以幫助學生更好地發(fā)揮自己的優(yōu)勢和潛力。

總之，教師在提供適當的支持和激勵措施時，注重學生的個體差異和需求，鼓勵學生的自主學習和主動性，同時提供及時的反饋和指導。這樣可以有效提高學生的自主學習能力和學習動力，促進他們的學習成長和發(fā)展。

3.3 學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

教師在混合式教學以及翻轉教學過程中，注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力、多學科知識的綜合運用能力、計算思維能力。充分利用ChatGPT等人工智能工具幫助學生分析問題、提出問題、解決問題，培養(yǎng)學生用創(chuàng)新的思維解決問題。

教師引導學生學會批判性地看待問題，不盲從權威或傳統(tǒng)的觀點，而是通過自己的思考和分析來評判事物的優(yōu)劣。這樣可以幫助學生形成獨立思考的能力，進一步培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

4 總結

在人工智能技術背景下，混合式教學以及翻轉課堂為教育帶來了許多機遇，包括但不限于個性化學習、自主學習與合作學習、實時反饋和個性化輔導等。然而，這也伴隨著一些挑戰(zhàn)，如技術支持和設備要求、教師角色的轉變以及學生的自主學習能力等方面。因此，我們需要進一步研究和探索如何充分利用人工智能技術，優(yōu)化混合式教學以及翻轉課堂教學模式，從而提高教育質量和學生的學習效果。