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个性化作业是落实“双减”政策,实现减负提质的重要途径。人工智能为实现个性化作业提供了技术支撑,但在实践中,由于其内部工作原理对用户不可见,且存在价值观、情感等方面的缺失问题,降低了其在个性化作业实践中应用的深度与效果。人在回路机制是指通过置信度评估的方法对人工智能算法生成的结果进行评估,进而决定是否执行算法结果的人机协同方法。基于人在回路机制的个性化作业设计理论模型,以作业实践为核心流程,以人机协同、认知诊断、干预反馈等为理论指导,将人在回路机制融入作业布置、作业诊断和作业辅导的关键环节中,实现了人类智能与人工智能的协同工作。在此基础上提出的个性化作业实践路径,包含基于学习者画像的作业习题推荐、基于多模态学习分析技术的错因诊断,以及基于多模态资源推送的作业辅导三个阶段,分别回答了做什么题、错在哪里,以及如何辅导等作业实践中的关键问题,形成了人机协同机制下智能技术赋能作业实践的闭环。基于该实践路径研发的原型系统,已在一线教学单位开展了实践,初步验证了方法的可行性。 相似文献
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国外人工智能教学应用研究综述 总被引：1，自引：0，他引：1
人工智能技术在教育教学中的应用日渐丰富,国内关于人机协同的研究多偏向于宏观理论探索,实践研究较少。鉴于此,研究以近三年三本具有国际影响力的期刊中人工智能教学应用相关文献为样本,以人工智能局部替代教学、赋能教学为焦点,分析国外人工智能教学应用研究现状。从中可以看出,当前国外研究者在探索认知特征、学习本质和教育规律的基础上,关注将机器学习、逻辑推理、自然语言理解等人工智能技术嵌入各类教学、学习、决策等工具、系统、平台中,支持构建体验学习情境、规范学习行为、评估学业水平和能力结构、制定个性化学习路径和内容等研究,旨在通过人机协同优化教学方式与路径,为学习者提供个性化学习服务。这些研究成果对开发人工智能教学产品、理解学习的本质、探索教学规律等提供了方法指导和可供借鉴的研究范式,但也存在人工智能教学应用研究狭窄化、碎片化、微观化等问题,后期还需从宏观、中观层面开展人工智能与教学的关系研究、人工智能教学应用关键技术研究、人工智能赋能教师的理论基础研究、人工智能与教学融合形态研究、人机协同背景下的教师人工智能教学应用素养研究等。 相似文献
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人工智能时代的教学实践发生了质的变革,人机协同教学是技术与教育融合的必然趋势。为更好地理解与践行人机协同教学理念,在分析“人机协同”概念演进的基础上,进一步厘清人工智能时代的人机协同教学内涵,系统阐述了人机协同下人类教师与智能机器的角色定位,重点讨论了人机协同教学的构成要素以及目标指向,并给出了人工智能视域下人机协同教学的一般流程框架。人机协同教学分为课前教学准备、课中教师教学和课后学生发展三个阶段,包含协同预习、协同备课、协同授课、协同测评、协同辅导、协同批阅和协同评价七个环节。基于此,还开展了人机协同教学实践研究,结果表明,人机协同教学不仅有助于提高学生的学业成绩、计算思维与创新思维水平,还能为学生带来更好的心流体验。而针对如何规避智能时代人机协同教学可能引发的伦理沦丧与技术异化风险这一问题,认为在遵循人控原则、育人原则和赋能原则的基础上,还应尽早设立人机协同的规则、边界及伦理规范等方面的法律法规。 相似文献
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人工智能是未来教育创新发展的重要推动力,遵循人本主义理念并形成人本人工智能教育新应用,将有力促成一种新型的研究与应用范式——教育人工智能(educational Artificial Intelligence,eAI)的形成。eAI注重以人为本的协作教育理念,在智能技术的支持下,以人和机器的交互、协作为研究对象,理解教育活动并揭示其发生的规律,从而促进人和机器智慧的共同成长。因此,在以人为本理念的引领下,eAI必将是人本人工智能的持续动力和新的研究范式,也是未来教育创新发展的新诉求。文章深度融合人本人工智能与教育,开展eAI的理论探究。首先,从人工智能、人在回路和奇点生态三方面阐释了人本人工智能的内涵,并解析eAI创新所需要的支持智能、增强智能和人机协同智能的一体化联动。在此基础上,剖析eAI的核心要素,构建了人本人工智能引领下eAI的研究框架,以人在旁路、人在回路和人在领路模式贯穿三大智能(支持智能、增强智能和人机协同智能)来透析eAI生态。最后,从基于混合智能的eAI环境、面向协同增智的eAI技术、底线思维引领下的eAI实践理性、面向设计思维的eAI创变力量、基于和谐共生的教育伦理等方面探寻了人本人工智能视域下eAI新范式,以期为构建人本人工智能视角下人机协同的eAI新生态提供设计思路和实践指导。 相似文献
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规则化与可计算是人工智能技术支持课堂教学分析的前提.以S-T行为及FIAS言语交互为代表的分析方法,用时间取样的研究思路量化课堂教学,虽然对规则化、客观分析作出了显著贡献,但一直受困于费时低效、未能有效建立数量结构与意义理解的联系,以及不能较好地促进教师专业成长等问题.建立以教学事件为基本分析维度,综合双主教学结构等教育理论,以及计算机视觉和自然语言理解等技术,从教学事件识别与教学阶段划分、教学法结构序列、时间取样的行为和言语交互分析、基于证据的教学解读和人机协同的教学改进等阶段,构建课堂教学分析TESTII(Teaching Events,SPS,Time Coding,Interpretation,Improvement)框架,成为人工智能支持课堂教学质量提升和变革课堂教学结构的解决方案和发展走向. 相似文献
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精准学习干预是实现精准教学和个性化学习服务的核心问题。为破解学习干预的困境，本文从人机协同的视角设计精准学习干预机制：首先从动力主体、动力作用模式和动力实现机制方面厘清人机协同的动力机制，接着从技术逻辑、实践逻辑和价值逻辑分析基于人机协同推动精准学习干预的必要性，最后提出基于人机协同的精准学习干预实践模型。该模型以学习场景为入口，引入人的决策，实现对学习问题的精准诊断；通过基于知识图谱的问题定位与知识推理，结合教师经验，实现针对学习问题的干预策略匹配；依据学习者画像筛选干预策略，以人机融合作为动力机制，动态协同修正干预策略，从而优化干预策略匹配的精准度，并利用人在回路的混合增强智能，形成精准学习干预的完整链路，构成个性化学习服务的闭环。 相似文献
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人工智能与教育教学融合程度的不断深化,推动了以新型"双师"课堂为代表的人机协同课堂的教学理论探索和实践创新,为促进课堂变革发挥了重要作用.基于人机协同课堂教学活动,分析了人机协同新型"双师"课堂中TPACK框架内涵的变化,说明教师教学能力发展将随之进行相应的革新,并通过基于自然语言的人机对话系统进行AI助教与教师的人机... 相似文献
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随着人工智能在教育领域的不断渗透,未来教育表现出明显的人机协同特征,信息技术教育应用实践也随之发生了很大变化.而信息与课程整合思想指导下的信息技术教育应用因存在教育与技术结合方式有误、技术功能定位不准、人机界限界定不清、指导技术缺失和评判方式不当等诸多缺陷,难以有效指导人机协同的信息技术教育应用实践.人机协同时代迫切需要新的信息技术教育应用指导思想.基于此,本文在论述人机协同技术观、人机协同教育系统、教育中的人机角色的基础上,进一步阐述了信息技术在教育中的教、学、管、评测领域的人机协同样态,提出人机协同的信息技术教育应用应遵循教育本位、人机互信、人控规则和人机分评四大基本原则,并给出了人机协同的信息技术应用结果的评判方法,共同构成人机协同的信息技术教育应用新理路.该理路不仅可指导人工智能时代的信息技术教育应用实践,而且还能分析信息技术的教育应用过程,定位技术应用过程中的缺陷,为信息技术应用的教育教学过程优化提供数据支撑. 相似文献
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当前,教育数字化转型助推人机协同教学的研究与实践日渐增多,但其对学生学习效果的影响尚存争议。为此,文章采用元分析方法,对国内外43篇实验和准实验研究文献进行分析,发现人机协同教学对学习效果具有中等正向影响,并且对能力层面的影响更为显著。之后,文章将学段、学科、知识类型、协同形式作为调节变量,检验了调节变量的调节效应,并根据元分析结果提出了有效开展人机协同教学的建议。文章通过研究,旨在发挥人机协同教学的最佳效用,推动人工智能与教育教学的深度融合。 相似文献
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在教师专业发展领域,教师基于课堂视频的教研是提升教师教学反思能力、培养未来教师的重要促进手段之一。从技术干预角度看,人工智能技术可以分析课堂视频数据并生成刻画教师教学特点的数据分析报告。这可以为教师开展基于课堂视频的教研活动提供精准的数据补给,优化教师的教研效果。然而,目前较少有实证研究关注基于课堂视频的人机协同教研对教师教学反思能力产生何种影响。基于此,本研究招募了20名中小学数学教师,开展了基于课堂视频的人机协同教研实验。然后,对人工智能技术介入前后的教师教学反思数据进行了描述统计分析和认知网络分析。研究发现,基于课堂视频的人机协同教研虽然不会显著影响教师教学反思内容的广度,但会显著影响教师教学反思层级的深度,使教师教学反思层级更加全面且深入。 相似文献
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师范教育是教师教育体系的重要组成,师范生教育实践则是教师教育改革的关键环节.当前师范教育实践中存在指导难、评价难和管理难三大问题.在智能时代,人工智能技术可以作为教育增能之"器"与人类"智慧"优势互补.人类教师和智能机器的双向赋能为教学、评价和管理工作的高效开展带来新契机,使得人机协同机制下的师范生教育实践改革成为可能.文章基于人机协同理念提出了师范生教育实践改革的新途径,并据此设计了集信息化教学、协同化管理、智能化评价和数据化研究为一体的智慧教师教育平台.将人机协同理念纳入教师教育研究的范畴,有助于推动师范教育理论体系重构和师范生教育实践模式变革. 相似文献
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生成式人工智能推动智能社会加速演进,智能技术赋能教育正引发教育组织和服务模式的深刻变革。教学实践转向教师智能和机器智能的互补与融合,人机协同教学将成为未来主流教学方式,以适应智能时代个性化、高效率、包容性和多元化教学需求。为释放人机协同教学潜能,推动其安全有序发展,本研究基于“计算机作为社会行动者”理论和人机协同教学的探索实践,分析物理空间、虚拟空间和混合空间中人机协同教学的典型形态,界定人机协同教学的内涵和关键场景,构建人类教师与教育机器人、虚拟化身/代理和数字孪生有机联动的人机协同教学框架——iSTAR。该框架将人机协同教学的实践层次分为人使用机器、基本人机协作、双重人机协作和复杂人机协作四个级别,强调以人为本妥善规划人机协同教学路径,包括从数据采集到人机交互的全流程合理设计,机器使能规范、伦理与数字素养保障,以及社会实验驱动的技术准入、场景规范和影响评估等,以期为智能时代人机协同教学发展提供理论借鉴和行动指南。 相似文献
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人工智能的快速发展与社会应用,正在带来教育系统的人机协同化.人机协同教育图景与传统教育流程大异其趣,人机协同的有效运转使得教育所需的智能结构发生转型.基于国家实力三分理论建构的教育人机协同系统所需的智能结构三维模型有硬、软、巧三种智能,在弱人工智能时代,机器的长处在于硬智能,人类教师则优在软、巧智能.由教育人机协同系统智能结构三维模型,推导出未来教师核心素养框架的三个维度:(1)硬素养,即数据化、结构化和可重复的教育教学能力;(2)软素养,即基于"关系能力"和创造性的教育教学能力;(3)巧素养,即教育人机协同的价值观、意识、知识能力与反思.基于人机比较,未来教师核心素养的重点应在硬素养中的计算思维、软素养和巧素养.培养未来教师的核心素养,需要师范教育率先建构基于人机协同的教育教学模式、课程体系和实训路径,以及提升教师教育者的人机协同教育能力. 相似文献
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教学问题的精准诊断是基础教育课程教学改革深化的重要诉求和实践难题,而利用多模态诊断的方法发现并改善教学问题是破解上述难题的有力手段。医学领域的“多模态诊断”在主体特征、问题特征、方法特征上均适切于教学问题的追踪与诊断。在明晰多模态诊断教学问题生成逻辑的基础上,从教学问题可辨识、可解释、可调控三大目标旨要出发,分析多模态诊断教学问题的诊断机制,生成由问题发现、异常诊断到实践改进的行动理路,确定多维度数据化表征、动态化精准诊断、复杂性干预三个关键问题,这三个关键问题的破解之道是构建多模态诊断教学问题的实践模型,具体包括教学问题多模态数据整合模型、面向动态教学系统的教学问题多模态诊断模型、基于人本人工智能的教学问题复杂干预模型三个部分,形成从发现问题、分析问题到解决问题的闭合回路,推动多模态诊断教学问题的实现。 相似文献
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随着教育数字化转型的推进和生成式人工智能技术的发展,人机协同学习成为未来学习的新常态。人机协同学习主要通过学生和机器的分工和有机协同提升学习的效率和效能,促进学生智慧和机器智能的共同增长,实现人机协同的教育智慧创生,完成超越人类智慧和机器智能的复杂任务,促进学生的知识建构、认知发展、思维提升和智慧养成。人机协同学习需要以学习者的智慧增长为核心,重视人和机器之间的博弈与平衡,强化人机角色的辨识与动态调整,加强人与机器自主度的灵活转换。本研究围绕面向知识掌握的“干预—自主”式学习、面向知识建构的“协作—探究”式学习、面向知识创造的“对话—协商”式学习,提出人机协同学习的典型模式,勾勒了人机协同学习的实践样态。未来人机协同学习需要优化智能学习干预的模式与策略,提高学生的自主意识,加强人机协同学习模式的探索,探究人机协同学习的发生机制,以支撑和引领智能时代学习模式的创新发展。 相似文献
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人机协同精准教学是人与机器相互协作、取长补短，形成正反馈关系，共同完成精准学情获取、精准确定目标、精准设计资源、精准教学干预的教学方式。其中，学情获取是开展精准教学的前提，教学目标是精准教学的起点与灵魂，教学资源是精准教学的客体与内容，教学干预是精准教学的核心。本研究设计这四个关键环节的实施过程，通过建立教学目标序列、颗粒化教学资源、层次化教学干预与差异化学习需求之间的动态映射与匹配关系，实现“按需定教”；构建了班级整体教学干预、小组分层教学干预和个体特征教学干预三层次人机协同课堂教学干预机制。教师还需结合课程特征、课程内容和学生认知发展阶段，依据学生的共性与个性开展教学干预，才能有效破解规模化教学与个性化培养这一根本矛盾，提升教育教学质量。 相似文献
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人工智能的发展给教学变革带来崭新机遇的同时,也暗藏着诸多隐患。就现实而言,一方面人们希望实现人工智能与教学的深度融合,另一方面是真实的课堂教学对人工智能的反应冷淡。为促进人工智能的正确使用,教育者必须明确人工智能应用于教学的限度,明晰其面临心灵理解、艺术创作、数据分析的漏洞破绽,面对原理类知识、程序类方法和价值类知识的力不从心,面临生成性教学、情感性教学和实践性教学的无能为力。在具体实践中,教育者应采取以下正用路径：廓清“边界眼光”、驻守“情感立场”、捍卫“主体誓言”、增强“艺术敏感”、提升“数字素养”,以真正实现教学中的人机协同和人技共进。 相似文献
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我国学校青少年体质健康治理正处于数字化转型的历史新阶段,人工智能技术在医疗健康领域已取得较好的应用效果,为破解当前学校治理困局提供了新思路、新方法、新手段。当前,我国学校青少年体质健康治理正面临着数据监测机制不健全、数据价值挖掘不深入、运动干预效能偏低下的现实困境。建议从精准监测、精准分析、精准干预三个向度进行人工智能赋能,从数据层、算法层、应用层合力推进,营造“多元主体配合、人机协同共治”的学校青少年体质健康数字治理新生态：提升数据质量,共建共享数据库,筑牢精准治理基础;训练智能算法,构建可信任模型,把控精准治理核心;智能升级平台,实现人机协同决策,共创精准治理智慧。 相似文献
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在倡导个性化学习的时代背景下,“学习的通用设计”以学习科学研究作为依托,对当下的教学生态和未来学习的图景都发挥着重要作用。近年来,国内教育技术界日益关注人工智能在教育教学应用技术中的发展,从而给“学习的通用设计”解决实践难题带来了契机。首先,研究说明“学习的通用设计”概念本身所具有的优势和它在人工智能环境中的发展趋势;接着,从技术层面分析“学习的通用设计”开发的必要性,说明人工智能技术为什么能够提高教学品质;最后,阐述如何实现基于人工智能环境的“学习的通用设计”,以达到教学过程中“人—机”协同的思想,也为学习者进行高效个性化学习提供支撑。 相似文献
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人类与人工智能的碰撞与交融是连接当下现实与“近未来”人类场景的主要叙事路径。人机协同教育是人工智能时代教育变革的新范式和突破口，通过探究当前人机协同教育的作用机理和发展趋势，有助于构建“近未来”人机协同教育的路径和图景，引发对“远未来”人机协同教育的前瞻性审思。人机协同教育的发展进阶分人机协作、人机增强、人机融合和人机共创。以“近未来”的视角研究教育发展，更贴近对现实的结构分析、对发展变革的可行分析，以及对人类切身面临的挑战分析。本研究从三个方面探究“近未来”人机协同教育的新思路：首先，秉持“以人为本”的价值理念，从合伦设计、人因设计、体现人智的技术设计三个维度构建人本人工智能的研究框架和应用模型；然后，基于人机协同教育的技能本位、具身学习新范式和对学习生态的变革，提出智慧学习生态的理论框架与实施路径；最后，阐述人机协同教育的深度发展需要以智慧教育理论为指导和依据。 相似文献