人工智能視域下課程建設機制研究

李佳欣，周玲

（華東理工大學，上海 200237）

一、問題的提出

人工智能、云計算和機器學習等前沿科技不斷取得突破性成就，新一輪科技革命和產業革命如火如荼進行，為世界變革帶來了重大影響。以人工智能為基礎的相關技術顛覆著原有的教育模式，對創新教育體驗，破解教育中的矛盾提供了諸多動力，不斷發揮著“教育優質內容資源的共享連通器”、“教育服務規模的杠桿倍增器”和“智能精準助學放大鏡”等加持功能[1]。與此同時，技術賦能也帶來了算法偏見與信息繭房等潛在問題，如何破解技術帶來的不良影響，最大程度地發揮技術對人才培養的作用值得探索。

對于人工智能相關技術對教育帶來的影響這一議題，學者們從不同角度進行了研究。一類從較為宏觀的視角出發說明人工智能時代或人工智能技術對教育的整體影響。如李世瑾等從4種技術帶來的教育中的風險出發，對風險形態的內生機理進行了審思，在此基礎上提出了應對智能教育風險的關鍵出路[2]。周玲等從人工智能時代人類共同面臨的機遇與挑戰出發，分析應對人工智能時代的戰略舉措，分析了高等教育的使命和意義,從教育目標、教育內容、教育方式等層面提出培養適應人工智能時代發展需要人才的舉措[3]。一類關注不同學科領域中人工智能對其產生的影響，集中于思政教育、創新創業教育、勞動教育等領域。如陳清等認為人工智能作為一種高校思想政治教育的實踐背景與技術工具，為高校思想政治教育的對象分類、空間拓展、話語表達等方面的質量提升提供了強大的技術支撐，但也有一定的技術局限和操作難題等亟待解決，鑒于此，從價值理性、技術監管和育人隊伍建設幾方面提出了應對舉措[4]。李波等分析了高校創新創業教育的新要求，討論了人工智能、新工科與創新創業教育目標三者之間的關系,探討了新背景下開展計算機類本科專業創新創業教育的新途徑[5]。另一類從教育治理、教育評價、課程改革、教師培養等具體角度分析人工智能時代對教育的深刻影響。如趙磊磊明晰了人工智能賦能高校數據治理的基本邏輯，提出了管理忽視多方協同、缺乏相對統一的數據質量標準等現實挑戰，在此基礎上進行了對策研究[6]。胡欽太等在人工智能技術和教學評價的基礎上構建了五大評價關鍵技術，并進行了實踐應用方面的闡述，總結出人工智能在教學評價方面的優勢所在[7]。由此可見，關于人工智能對教育的影響這一議題，大多數學者以辯證的態度去看待，在宏觀與微觀方面都有不同方向的探索。在具體方向上，課程體系作為對學生影響最直接也最為核心的要素，得到的關注并不多。研究擬在人工智能視域下，觀察高校的課程體系發生了怎樣的變革？在變革中是否存在一些不利因素？哪些方面是我們需要堅守的教育本真，哪些方面又是我們需要發揮人工智能技術優勢進行改革的呢？

二、新特征：人工智能技術與教育的交叉融合

（一）更高的課程目標

在課程體系的變革中，首當其沖的就是目標的改變。目標作為實踐的領航員與指南針，是人才培養最重要的指向標。在人工智能時代下，信息素養、數字素養和人工智能素養等均被認為是學生所需的核心素養，分析和運用海量數據的能力成為當代學生的必備技能。2021年，聯合國教科文組織出版的《人工智能與教育：政策制定者指南》強調，各國若想要確保人工智能不會加劇現有的不平等，就必須確保每位公民有機會提升人工智能素養，說明獲得、使用和評估人工智能的能力被重視[8]。在工程教育領域更是如此，范惠明在結合中國工程教育專業認證標準、IEA《華盛頓協議》（2009）畢業生要求和專業能力等基礎上，提出使用現代工具，人工智能技術等專業技術標準[9]。鐘登華在新工科建設的背景下，基于國際標準和我國重大戰略需求及發展實際，把數字素養作為當代人才的必備特征[10]。人工智能技術應用能力等核心素養得到關注。此外，當下人才培養所強調的創新意識與實踐能力等也離不開人工智能技術的支持。人工智能技術所創設的VR、AR、MR等技術在教學過程中的應用，能夠對學生的學習體驗帶來更為直觀的影響，為學生對復雜問題的解決有更深入的理解。如采礦工程作為一門實踐性極強的專業，因實踐過程中的深入礦井環節帶有一定危險性，學生很難在學習過程中接觸到采礦實踐，而VR技術的智能性、沉浸性和交互性，使教師能夠通過VR漫游課堂和VR互動課堂使學生獲得身臨其境之感，在提升學生興趣的同時提高課程的實踐性和創新性[11]。

（二）無邊界的課程內容

近百年來，人類已經進入“知識爆炸”的時代，知識無邊界且更新速度極快。各個專業的知識體系變得愈加龐大，學生在大學四年內學習到完整的知識體系也已變得有難度。隨著時代的進步與社會的發展，新的問題不斷被催生，原有的經驗不斷被顛覆，以往解決問題的方法也可能不再適用，學科之間的交叉融合程度不斷加深。在此背景下，對任何專業的學生來說，通過大數據等應用進行資料的查找必不可少，在專業課程體系中都已多多少少帶有使學生接觸到“人工智能”相關的課程內容。除此之外，人工智能時代對各類教學內容的整合作用極強，學生可以自由搜索到自己想要接觸到的課程內容?；ヂ摼W提供了多樣化的優質資源，使規?；c個性教育成為可能。課程內容的豐富性使學生在龐大的知識體量面前可能變得無所適從，但人工智能技術能夠使學生看到自身的知識盲區，避免重復低效的學習，也能一定程度減小學生的課業負擔。

（三）智能化的課程實施方式

在人工智能的幫助下，課程框架的設計能更符合學生發展需求，為學生提供更科學、個性化的指導。首先是教學智能環境的構建。教師可借助人工智能技術的應用場景較多，如搭建擬真化教學環境激發學生的學習興趣，增強學生的學習積極性和投入度，尤其在2021元宇宙的元年的到來，沉浸式交互體驗學習也將發展到一個新的高峰[12]。其次是教學方式的實施。能實現學生個性發展的自適應學習也能在技術的支撐下得到較好的開展。人工智能相關技術能根據學生自身情況的評估為學生推薦知識內容和學習計劃，也能根據學習者行為的記錄去及時動態更新計劃，使教師看到學生學習的困難所在，通過對學生知識掌握數據進行分析，有助于教師及時進行教學內容與進度的調整，在課程教學過程中有所側重，實現真正的個性化教學與因材施教。

（四）專業化的課程評價方式

在課程評價方面，有人工智能技術的支撐能有效突破傳統課程評價的局限，在不使教師增負太多的同時使評估真正做到過程性、動態性、科學性與多元性，實現形成性評價和總結性評價的結合。一方面，由人工智能等技術創建的新型教室，可以對學生的課堂行為等數據進行實時記錄，使學生在課程上的每一項操作留痕，進行課堂表現的全程監測，這種方式所產生的結構化與非結構化數據有助于教師對學生學習程度進行及時檢測，并能關注到每一位學生，使評價可以獲得的信息更加全面，實現評估的過程性與形成性[13]。另一方面，對一些平時很難衡量的操作技能，可以通過虛擬現實等功能判斷學生的技能掌握程度。如對于一些學生必須掌握的高危險性實驗，VR就提供了一條較好的途徑，促進了評價的全面化?？傮w而言，以人工智能為主導的課程評價有助于使評價結果在省力的同時更加具有合理性與去人性化，使評價結果更加客觀合理。

三、新問題：技術困境與思維困境

人工智能技術帶來的碎片化學習和在線學習，一定程度拓寬了學習的時間和空間，為課程體系改革帶來了較大的便利性。但在具體的實踐層面仍存在技術和課程改革的簡單相加，技術奴役人的現象等[14]。課程與技術結合也時有表現出表面化與形式化，在課程目標、課程內容、課程實施和課程評價方面均有一些不良影響。

（一）課程目標：學生思維能力減弱

人工智能衍生產品的廣泛使用也會致使人們的主動思考能力得以減弱。對課程目標達成度來說也是如此。教師可能固化使用人工智能技術，學生可能會被技術“奴役”起來，技術的直觀展現使得學生在知識的接受過程中缺乏了沉心思考的過程，以培養學生高階能力為課程目標的實踐可能無法起作用。隨著網絡科技的發展，幾乎任何難題都能通過網絡搜索得以解決，加之大學生自身的特性，在其自制水平沒有那么高的情況下更是失去了獨立思考的能力，這種“拿來主義”式的知識獲得模式使得在課程目標的達成上可能會出現一些問題。

（二）課程內容：緘默知識的消失與信息繭房的陷入

人工智能是依靠知識庫和邏輯規則進行知識生產的，而知識庫的構建方法主要有自上而下的符號主義進路和自下而上的聯結主義進路2種。符號只能進行能用文字、符號和圖表等表達的知識的構建，對知識的隱性表征無疑是無能為力的。聯結主義距離打破顯性知識與隱性知識的藩籬這一目標也差距甚遠[15]。且在大學自主學習的場域中，學生更易忽視緘默知識，難以接觸到知識背后的深層意蘊。人工智能為基礎的課程形式展現著過多的碎片化知識，學生平時的知識獲得習慣加劇了這種“碎片化”。這樣的課程內容能夠以較高的效率傳遞知識，但其傳遞的知識僅讓學生進入了“知道”這一認知層面，對于真正理解知識和對知識融會貫通的使用還差很遠。在當下的社會中，教師的言傳身教必不可少，課程思政作為課堂的重要組成部分對學生的成長意義重大。但通過冰冷的機器能傳達給學生的僅是直觀的知識，其中緘默知識的消失值得被注意。知識的傳授固然重要，但機器無法代替教師來傳遞理想信念、道德準則等潛在內容，教師教育永遠是培養人才的根本所在。對于學習平臺推送的內容本身來看，學生偏向于打開自己感興趣的內容，加之平臺的精準推送，如果沉迷于智能推薦，學生困于“信息繭房”變得尋常，學生獲取學習內容的廣博性也會有所損害。在教育內容密度更大的情況下，學習者感到無所適從也更為常見。人工智能產品質量參差不齊，且其內在的算法猶如未知的“黑箱”，據其推薦的課程學習內容是良境或困境尚無可知，對其背后的機制用戶知之甚少，加之現如今在人工智能的教育應用層面，我國還沒有系統的法律進行規約，有些產品可能出于利益考慮會違背教育的初心[16]。

（三）課程實施：技術主導缺乏深刻性

以技術主導的課堂對于知識獲得的“深刻性”有影響。教師對于教學技術的過度使用或依賴一定程度影響課堂的生動性，學生對課程內容的理解也可能會大打折扣。在曾經接觸到的一堂通識選修課“朋友圈與互聯網”中，教師在課堂上向學生播放名師的教學視頻，結束一段學習后向學生布置網絡上的題目讓學生解答。對一名文科專業的學生來說，這樣的教學形式使學生能夠理解到的知識非常少，其中更是缺乏教師對學生課堂中的指導，看似使用了先進技術，但學生實際的收獲大打折扣，沒有教師直接講授來的直觀。一些學校對把智能技術的使用作為硬性指標進行規定，要求教師課堂教學要有智能技術的使用，但只有教師不被技術所奴役，當技術的主人，才能在課堂的深刻性與趣味性上有實質性提升。

（四）課程評價：人本主義的消失

人是教育的主體，過度依賴于技術的課程評價使學生被過度量化，缺乏人本主義。人工智能在當下的發展再快和再精準，其本質也是機器，以固定的思維進行評價，面對真實情景的課堂環境，技術是否能夠準確的分析學生學習行為還有待考量。不難發現，過于依賴于技術的評價使學生變成一組組固定模式的數據，對于“人”的屬性一定程度被忽略。對每個人來說，評價應該是有所差異性的，不能過度追求數據層面人的成長，以技術為主導，僅靠冰冷的“數字痕跡”的課程評價模式不應是其全貌。過度依賴于技術的課程評價會使師生關系變得更加淡漠。機器確實是精細化評價不可缺失的工具，但若過度強調技術的作用，易使教師缺乏對課程的主觀能動性，過于依賴人工智能對學習者評價的反饋機制，使教育缺乏主動性[17]。不可否認，人工智能全方位進行數據收集對學生隱私也有一定侵害，學生感到一舉一動都被監視，處理不當可能會使學生感到無處遁形，不利于學生的成長和發展[18]。

四、新機制：技術的引領與回歸

人們在利用人工智能技術服務課程改革的同時，技術也在不斷的“反客為主”。新技術的使用和生成無疑對課程內容的廣博度、課程實施的豐富性和課程評價的科學性有一定推動作用，但對技術的過度依賴可能會使教育變成流水線上的產品，失去教育的初衷，造成課程目標達成度不高，學生思考能力欠缺、緘默知識與隱性知識的消失、教育缺乏深刻性和評價欠缺人文主義等情況出現。如何使人工智能扮演好服務者的角色，讓技術融入教育，而不是變成教育的控制者，需要建立統籌保障機制、技術支持機制和協同共生機制來接受人工智能為課程帶來的變化，也要有一定教育本真的回歸（如圖1所示）。

圖1 人工智能視域下課程建設機制研究

（一）統籌保障機制：政府全局把控

科學系統的頂層設計對技術與教育的高質量融合必不可少，從發達國家的經驗來看亦是如此。在美國教育人工智能的頂層設計上，政府起著統籌規劃的作用，既有在宏觀層面整體規劃中的教育人工智能戰略為其發展奠定基本方向，又有專門的教育技術專項規劃關注如何使用技術助力人才的培養，在教育人工智能基礎設施建設中也起著較大的推動作用[19]。在課程改革中，人工智能的應用也是如此。在整體規劃上，人工智能的教育應用應得到長期持續性的關注，并逐漸具體到如課程改革等微觀層面，為其提供具體的發展方向。在安全保障上，制定一定的標準和規范，加大對人工智能產業和產品的規約，增加技術問責機制，讓數據背后的“黑箱”更加透明化、嚴謹化和科學化，避免各類良莠不齊的智能產品流入到學生的實際課程教學中，對學生產生不良影響。對于學生隱私的保護也需得以關注，避免在倫理層面出現問題。在重點突破上，政府應加大資金投入，對關鍵技術進行戰略攻關，探索人工智能與教育融合的更多可能?？梢酝ㄟ^項目的開放與資金的獎勵等方式使更多研究傾向于人工智能的教育科學化應用，對人工智能專業人才的培養也需統籌規劃，確保我國在第四次科技革命的浪潮中保持優勢。在統籌協調上，處理好政府、企業、社會、高校以及研究機構等多方主體的關系，使切實有用的人工智能產品進入到課程教學中，實現教師減負不減質，學生增知更多元的教學環境，實現多方共贏。

（二）技術支持機制：引領課程變革

人工智能技術對課程改革大有裨益，無論是更高課程目標的實現，還是廣博的課程內容和多樣化的教學方法，在一定程度都對人才培養提供了借鑒作用，在諸多方面引領著課程變革。但技術也有其脆弱性，在應用的過程中稍加不慎出現算法不適合或者數據的問題都會產生反向效果，當下的“弱人工智能模式”使得其在教育中的應用有較大的局限，故需更強大的技術支持機制使技術走向“強人工智能模式”，探索在課程改革中的其它可能。

在課程目標的達成方面，應充分發揮技術的優勢，為學生高階能力的培養提供技術支持，如通過把真實的項目模擬化，切實地從淺到深開發學生的系統性思維能力。另一層面潛移默化通過技術對學生進行人工智能素養的培養，使學生通過新媒體推送等渠道對數字素養、信息素養有一定涉獵。在課程內容的供給方面，一是通過技術的發展使得聯結主義進路這一知識庫構建方法能使隱性知識與緘默知識以成遞進的方式傳遞給學生，雖然在弱人工智能的時代下非常難，但仍是技術發展的一大方向。二是打造學習的“良境”，改變精準化推薦使學生陷入知識繭房的困境，更多使學生看到自身的知識盲區，以更加生動多樣的形式展現復雜化的課程內容。

在課程實施的策略方面，一是繼續探索智能化教學環境的生成，發揮高科技企業的優勢，在元宇宙的影響下創新對學生更具吸引力的智能化教學環境。二是繼續發揮此背景下自適應學習的優勢，創設多樣化但適當結合的課程教學方法。

在課程評價的方式方面，對于學生課堂數據的采集變得更加自動與智能，一定程度解放了教師。但應對數據采集的限度進行限制，如對學生課堂具體情況進行隱私化情感處理，因人工智能機器缺乏情感認知，缺乏必備的推理思考能力，可能較難做到，故需技術的進一步發展。但從簡單層面來看，學生課堂使用智能答題設備產生的數據等能較好的為學生的表現留痕，提供相應的數據支持，與教師評價一起構成更科學化、合理化的評價結果。人工智能技術若能更進一步發展，適當發揮其在教育中的作用，無疑對人才培養將發揮更大的作用。

（三）協同共生機制：回歸教育本真

人工智能與人類智慧需要協同共生。無論技術發展到何種程度，作為以“人”為本的教育離不開人的作用，傳統教育模式的一些內容仍然不可替代，要擺脫人受技術奴役的局面，回歸教育本真。在課程內容的選擇上，要為學生提供“知其然，知其所以然”的知識，不能僅僅停留在淺層認知發展中“知道”的層面，在教師的指導和技術的支持下為學生選擇有深度、易理解的課程內容。面對碎片化知識對學生認知發展的不良影響，應把碎片化知識在教師的指導下構成一個完整的知識框架，加深學生對知識的理解。在課程方式的選擇上，教師的啟蒙作用不可或缺。通過“人-人”交互式學習有助于學生在教師指導下獲得對知識的深度解讀，明白知識的本真。教師言傳身教的過程也是課程思政實施的過程，人機協同共生，教師與技術配合良好的課程實施方式對于學生的成長才是不可或缺的。應限制教師課堂中使用技術的時間比例，確保緘默知識的傳遞,確保突出重點、教深教透，通過“少而精”的教學使學生“博而通”。在課程評價方面，避免將學生過度的“數據化”“物化”，對學生課堂行為進行全程實時監測是否可行值得商榷，如若進行全程的監測，那么反饋給教師數據應合理呈現，對學生的隱私進行保護。教師作為教學過程的參與者與重要主體，對學生的課堂表現有大概性的了解，教師在數據的支持下產生的主觀評價也必不可少。人工智能為課程建設帶來了很多便利，但同時教育有很大一部分需要回歸“本真”，不能變成技術的附庸。