數智時代AI賦能教育教學的實踐與挑戰(zhàn)

數智時代AI賦能教育教學的實踐與挑戰(zhàn)北京網梯科技發(fā)展有限公司 2024年8月目錄第一章：技術革新與行業(yè)機遇 1新的浪潮 1AI科技革命與教育的進化 1網梯“靈豆”AI教育應用基座 3第二章：AI的落地需要與業(yè)務痛點結合，避免技術“自嗨” 5AI讓因材施教成為可能 5讓AI“主動”給學習者建議 6用AI構筑啟發(fā)式學習環(huán)境 7AI助教讓老師的教研負擔大幅降低 10老師需要適應AI輔助教研 10AI可以滲透教學設計的所有環(huán)節(jié) 11AI可以做管理決策的“副駕駛” 12讓AI識別數據資產風險并預警 13讓AI監(jiān)測教學紀律與學術倫理 13讓AI輔助行政審批事務 14第三章：AI和教育行業(yè)融合的未來挑戰(zhàn)與展望 15帶來的挑戰(zhàn) 15數據安全與隱私保護 15技術與資源限制 16技術倫理與安全管理 16算法黑箱、算法偏見與公平性 16教師對智能化數字化的適應能力 17教育內容與技術整合的挑戰(zhàn) 17未來展望 18教育專有大模型的能力提升 18更加全面的個性化教學能力建設 18對數據安全與隱私保護的合理關切得到滿足 18AI為內核的數智化教育時代，技術祛魅回歸教育本質 19第四章：結語 19版權聲明違反上述聲明者，本司將追究其相關法律責任。第一章：技術革新與行業(yè)機遇新的浪潮“教育是國之大計，黨之大計。在新時代背景下，我們必須積極擁抱科技，特別是人工智能技AI“推動人工智能發(fā)展的核心在人才，根本在教育；人工智能是一把金鑰匙，它正深刻地影響著世界和中國教育的未來走向和發(fā)展。”教育部黨組成員、副部長吳巖在日前舉辦的2024世界人工智能大會暨人工智能全球治理高級別會議上表示。這一觀點進一步闡釋了人工智能對于教育的重要影響，對我們既是挑戰(zhàn)也是巨大的機遇。202434187AI+育的發(fā)展。2600AI202715%AI+教育的相關投資逐步回暖，投資輪次也愈加豐富，為大量AI技術層面，AI+教育垂類大模型陸續(xù)出現，在民營機構率先領跑，國家隊增加投入的大背景下，國產大模型的底層能力、開放程度和成本優(yōu)勢不斷提高，AI+教育產品和服務所依賴的技術環(huán)境也愈AI育領域掀起巨大的革新浪潮，為從業(yè)者帶來顛覆性創(chuàng)新、突破性發(fā)展的全新機遇！AI造力，再一次大幅度提升人類社會的生產效率。圖：四次工業(yè)革命來源：網梯科技我們認為，在線教育的演進是有規(guī)律的，整體可劃分為四個階段：第一個階段是“資源”階段，KOLMOOC圖：在線教育四個進化階段來源：網梯科技24AIAIAI網梯“靈豆”AIAIAI+教育應用和服務AI+教育各類產品和服務暫時移開，向下收束，繼續(xù)探討，他們所依賴的更底層的基座部分。自大模型出現以來，以GPTS、Kimi+、Coze等模型場景化應用聚合平臺先后出現。我們驚奇地發(fā)AIAIAPIAIAPIAI未來教育細分場景的產品應用將會更加專業(yè)和聚焦，與此同時各類細分場景應用如何高效地實現系統(tǒng)化聚合，真正變成好用易用的產品或服務本身，將會是教育軟硬件行業(yè)企業(yè)研發(fā)能力的分水嶺。對各類AI工具的組合銜接、低成本調度、以及與業(yè)務痛點深度耦合的硬編碼開發(fā)，將成為AI時代，一家技術類應用開發(fā)機構的核心競爭力。AIGCAI（office、PDF），與分層自定義的行業(yè)知識庫相結合，根據用戶的業(yè)務場景，進行模型選型與工作流組合，最終給出盡可能貼合用戶需求與業(yè)務場景的答案。AIGC來源：網梯科技第二章：AI的落地需要與業(yè)務痛點結合，避免技術“自嗨”AIAI生的特殊需求進行個性化調整，使他們能夠更有效地學習。促進教育普惠和教育公平。讓AI“主動”給學習者建議針對性和有效性。AI模型不僅能夠識別學生的學習習慣、強項和弱點，還能預測學習趨勢，為學生規(guī)劃最優(yōu)學習路徑。升自我。推薦最佳學習順序，確保學習既具有挑戰(zhàn)性又保持在“最近發(fā)展區(qū)”內，促進最大化的學習成效。梯科技的AI學習輔助系統(tǒng)，可以根據每個學生的學習進度自動定位至上次離開的位置，提供定制化的學習路徑和資源，讓學生快速進入到學習狀態(tài)，AI學習助手可以監(jiān)控學生的學習進度和表現，及時提醒學生注意未完成的作業(yè)或即將到來的考試。圖：AI學生工作室來源：網梯科技AI學習助手還支持在線答疑，利用自然語言處理技術，AI接向系統(tǒng)提問，AIAI料等進行整合，確保提供的信息是準確和最新的；在回答學生問題的同時，AI學習助手可以推薦相關的學習資源、進一步閱讀材料或相似問題的解答，拓寬學生的知識面。用AIAIAIAI賴的特性，更適合作為終身學習的老師、助教、學伴。AIAI7也可以發(fā)散性地擴展學習。圖：AI助手的智能問答功能來源：網梯科技AI確但是抽象、晦澀、難懂的知識概念海洋中不知所措。讓教學素材“活起來”視頻智能總結功能根據視頻字幕快速提取視頻中的關鍵信息和主要觀點，幫助學員形成更加系統(tǒng)化的知識結構，使學員更清晰地理解視頻內容，并且通過重復觀看總結來加深記憶。AI信息摘要不僅輔助學生快速回顧和鞏固課程重點，而且增強了他們與視頻內容的互動性，學員可以輕松定位到自己感興趣的部分進行深入學習?；恼n后服務，不僅提高了學生的學習效率，也為學生提供了更加靈活和個性化的學習體驗。AIAI分析，AIAI理大規(guī)模的試卷，釋放教師的時間，使他們能夠專注于課程設計和學生指導。圖：AI批閱及寫評語來源：網梯科技AI人工智能技術的興起可追溯至20世紀中期，但其對教育領域的影響特別是在教師教研與課程內2017720在教育領域的應用奠定了基礎，開啟了人工智能賦能教師教育與課程內容建設的新篇章。（NLP和學生之間的情感互動減弱，進而影響學生的情感成長等。AI+的作用，為教育的未來發(fā)展提供新的方向和動力。老師需要適應AIAI同時也要保持對法律和倫理道德的尊重，引導學生建立信息意識。隨著人工智能的介入，傳統(tǒng)的師生關系正在發(fā)生變化。人工智能的結論在一定程度上代替了教師的“明智”，使教師在教育過程中的獨立判斷力受到削弱。AI題而難以建立或者維系。AIAIAI，AI放出來，構建“他-我”雙向共生的師生關系，強調師生之間的責任、關懷與人格感召，從而促進師生主體性的共同發(fā)展。AI在人工智能技術迅猛發(fā)展的背景下，課程內容建設迎來了全新的變革和優(yōu)化機遇。人工智能通過智能生成、個性化推薦、科學評估等方式，為課程內容的設計與實施提供了強有力的支持。AI紙質教材出版模式，使課程內容更加靈活、貼近學生需求。AILLMPPT1080%以上。圖：AI時代的智能課程建設流程來源：網梯科技AIAI平，定制題目的難度和風格，以實現真正個性化的教學體驗。AIAIAINLPAIAI教育管理精準化、教育服務便捷化，全面提升教育管理服務能力和水平提供新的手段和方向?！?024AI+XAI的工作方式，包括課程安排、教學評估、學生成績分析以及教師教學效果監(jiān)測等。好地與社會領域銜接，提供適應未來生活和工作的創(chuàng)新人才成長場所。讓AI便能將更多時間和精力投入到決策和戰(zhàn)略規(guī)劃中。AI務風險和遺產信息做出智能預判和及時預警。AI讓AI精確地評估課堂教學質量，降低人力成本，并為教師課后提供精細化的教研支持。圖：課程空間課堂數據分析來源：網梯科技人臉識別及行為檢測技術在校園安全、課堂管理、考試服務中逐漸普及。例如，網梯科技的考掌握學生的考試紀律情況。在課堂場景中，除學生行為外，AI識別出需要幫助的學生提醒教師給予更多關注。讓AIAI當前項目的填報材料，直接幫助人類識別申報風險，以字段為單位逐條給出審批輔助意見。圖：AI來源：網梯科技管理者提供了更多的技術手段和數據支持，助力教育系統(tǒng)的現代化發(fā)展。第三章：AI和教育行業(yè)融合的未來挑戰(zhàn)與展望帶來的挑戰(zhàn)數據安全與隱私保護技術與資源限制人工智能的實施需要高處理能力和大量資源，當前大模型底層深度學習技術的應用尤其如此。術基礎設施。技術倫理與安全管理導致學生逐漸喪失自主尋找、篩選和整合信息的能力。學生在“人工智能+教育”場景下不僅需要具算法黑箱、算法偏見與公平性挑戰(zhàn)，需矯正算法偏見，促進算法決策透明化，并確保教育資源的公平分配。與此同時，基于對人類學習方式的科學見解，許多高等教育機構正在實施“通用學習設計”為所有人提供改進和優(yōu)化教學的框架。除了按框架開展教與學外，高等教育機構還需要關注數字鴻溝，并保障殘障學生和社會經濟地位較低的學生獲得高質量、公平、無障礙的學習渠道。教育數字化治理是一項復雜的系統(tǒng)工程，面臨技術實施成本、用戶接受度、數據隱私和安全等挑戰(zhàn)。推進教育數字化治理工作必須統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合施策，整合多方力量，創(chuàng)新推進工作機制。同時，為了應對技術勢差問題，政府也應通過政策引導優(yōu)化教育資源配置，普及人工智能教育，促進算法決策透明化，以確保教育資源的公平分配。教師對智能化數字化的適應能力在“人工智能+教育”場景下，教師不再僅僅是知識的傳授者，而是要逐漸演變?yōu)閷W生學習過程具和方法，這種轉變無疑對教師提出了更高的要求。教師對于人工智能技術的接受與整合能力是一大挑戰(zhàn)。教育管理者需要為教師提供全面的培訓，幫助他們熟悉和掌握新技術，在教學過程中有效應用人工智能?？梢砸試壹壗處熃虒W發(fā)展中心為依托，開展前沿性、多維度、系列化的培訓活動，探索人工智能在教學中的應用與實踐。高教育管理的效率和公平性，為學生提供更優(yōu)質的教育體驗。教育內容與技術整合的挑戰(zhàn)AI技術融入教學設計的能力，以確保教學內容的相關性和前瞻性。未來展望教育專有大模型的能力提升20233“LEAD（人工智能大模型應用示范行動大模型“GEST”，AI10更加全面的個性化教學能力建設AIAI+面。在“人工智能+教育”場景下，學生不僅需要具備良好的自主學習能力，還要能夠與人工智能技AI+教育需要充分地考慮教育目標本身，不鼓勵受教育者達成目標。AIAIAIAIAI（即意識）和深層次的情感共鳴能力，因此難以全面、準確地把AIAI對數據安全與隱私保護的合理關切得到滿足LLM（大語言模型）AI保護的合理關切需要。AI在“人工智能+教育”的發(fā)展過程中，我們必須堅持技術祛魅與技術化歸相結合的原則，以確保為教育帶來真正的變革。第四章：結語人工智能正在迅速改變教育的方方面面，從根本上重塑教育觀念和實踐。正如瑪格麗特?博登所述，人工智能不僅在技術層面上改善了人類社會實踐，還通過其概念和模型回答了有關人