人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化的重要?jiǎng)恿?，同時(shí)也是高等教育深化教育教學(xué)改革、全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要支撐。因此探討人工智能如何解決高校課堂問題顯得尤為重要。[1]

一、人工智能助力高校課堂

（一）人工智能內(nèi)涵分析

關(guān)于人工智能的定義可追溯到1950年圖靈在《計(jì)算機(jī)與智能》中所設(shè)計(jì)的著名的圖靈測試，即通過測試者提問人和機(jī)器而分辨不出誰是人誰是機(jī)器，從而認(rèn)定該機(jī)器具有人的智能。發(fā)展至今，關(guān)于人工智能尚且不存在廣泛認(rèn)可的統(tǒng)一定義。有學(xué)者認(rèn)為人工智能是一門綜合學(xué)科，已在知識處理、模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、知識庫等多個(gè)領(lǐng)域取得實(shí)用的成果。[2]也有學(xué)者認(rèn)為人工智能是機(jī)器模擬人類的自然智能，包括感知能力、記憶和思維能力、行為能力、語言能力。[3]綜上所述，人工智能是一門新興學(xué)科，其本質(zhì)在于通過算法或建模賦予機(jī)器類似于人的智能以解決問題。

（二）人工智能賦能高校課堂

我國高等教育現(xiàn)正處于深化改革、提高質(zhì)量的特殊時(shí)期，而教育教學(xué)活動(dòng)主要在高校課堂中進(jìn)行，深化教育教學(xué)改革必定將高校課堂建設(shè)放在首位，因此利用人工智能優(yōu)化課堂建設(shè)具有多方面價(jià)值。首先，人工智能創(chuàng)新高校課堂管理方式。智能管理系統(tǒng)成本低、效率高的特點(diǎn)使高校課堂管理工作成效最優(yōu)化，在維護(hù)課堂秩序、營造學(xué)習(xí)氛圍等方面發(fā)揮積極作用。其次，人工智能提供高校課堂教學(xué)新范式。智能教學(xué)手段與技術(shù)促進(jìn)教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新、教學(xué)方式變革、師生互動(dòng)加強(qiáng)、課堂吸引力提高等方面的發(fā)展。最后，人工智能創(chuàng)造高校課堂學(xué)習(xí)新可能。智能網(wǎng)絡(luò)資源與智能教學(xué)技術(shù)尊重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

二、高校課堂問題剖析

（一）人工考勤弊端多

學(xué)生課堂出勤率不僅制約著課堂秩序的維持，也是學(xué)生個(gè)體自主性和紀(jì)律性的體現(xiàn)。[4]多數(shù)高校課堂還在采用人工點(diǎn)名的傳統(tǒng)人工考勤方式，其存在以下問題：一是時(shí)間成本與人力成本高，教師花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行課上考勤，壓縮課堂授課時(shí)間影響課堂授課進(jìn)度，課后考勤數(shù)據(jù)整理工作也較為繁瑣。二是難以保證考勤數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，學(xué)生代答“到”現(xiàn)象導(dǎo)致考勤數(shù)據(jù)失真。三是考勤數(shù)據(jù)分散，各科任課教師掌握各自考勤數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分散不便于對學(xué)生的出勤率做全面分析。四是考勤結(jié)果反饋不及時(shí)，任課教師和教學(xué)管理部門無法及時(shí)獲得各班級考勤結(jié)果反饋。

（二）師生互動(dòng)比較少

師生良性互動(dòng)可提高學(xué)生課堂參與度、促進(jìn)教師教學(xué)相長進(jìn)而提高課堂質(zhì)量。現(xiàn)在多數(shù)高校課堂師生互動(dòng)存在以下問題：一是局限于簡單問答的師生互動(dòng)模式，教師設(shè)置的問題一般是無須學(xué)生深入思考便可回答的簡單問題，這種簡單問答并不能達(dá)到促進(jìn)學(xué)生深入思考、理解教學(xué)內(nèi)容和教師教學(xué)相長的高效師生互動(dòng)效果；二是師權(quán)型互動(dòng)，由于教師知識儲(chǔ)備和學(xué)術(shù)素養(yǎng)高于學(xué)生，往往容易被學(xué)生視為權(quán)威，處于課堂的中心地位，師生互動(dòng)的頻率和時(shí)長由教師掌握，弱化學(xué)生進(jìn)行師生互動(dòng)的主動(dòng)權(quán)；三是少數(shù)學(xué)生的師生互動(dòng)，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)無法保證每個(gè)學(xué)生進(jìn)行師生互動(dòng)，教師常常與課上活躍的學(xué)生進(jìn)行師生互動(dòng)，導(dǎo)致師生互動(dòng)的人際范圍縮小。[5]

（三）課堂吸引力不足

課堂吸引力是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升課堂教學(xué)質(zhì)量的重要因素，也是體現(xiàn)教師教學(xué)技能高低的重要指標(biāo)。造成課堂吸引力不足的主要原因有：一是教學(xué)觀念存在偏差，課堂教學(xué)以預(yù)設(shè)課程編制為基準(zhǔn)，學(xué)生在課堂中隨機(jī)出現(xiàn)的疑問與見解易被老師忽略或簡單帶過，導(dǎo)致學(xué)生課堂互動(dòng)參與積極性不高，課堂氛圍不活躍；二是教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，較少補(bǔ)充課外知識，對教材內(nèi)容未吐故納新，易導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣；三是課堂教學(xué)方式單一，傳統(tǒng)課堂以口耳相傳的方式展開教學(xué)，這種傳統(tǒng)形式效率低、在積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面有所欠缺；四是智能手機(jī)轉(zhuǎn)移學(xué)生注意力，自制力不強(qiáng)的學(xué)生易受到智能手機(jī)的誘惑，出現(xiàn)低頭玩手機(jī)、注意力不集中等行為。

（四）難以滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)要求

個(gè)性化學(xué)習(xí)有利于充分培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，有利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，因此個(gè)性化學(xué)習(xí)是未來教育的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)高校課堂存在以下問題：一是難以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容深化程度、學(xué)習(xí)時(shí)長等要求相異，而傳統(tǒng)課堂中教學(xué)內(nèi)容、授課時(shí)長強(qiáng)調(diào)一致性從而弱化學(xué)生學(xué)習(xí)自主性；二是難以滿足學(xué)生知識學(xué)習(xí)個(gè)性化需求，個(gè)體差異性促使不同學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)愛好和知識需求，教師個(gè)體知識的有限性和課堂時(shí)間的限制性難以滿足學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求；三是因材施教難度大，高校持續(xù)擴(kuò)招人數(shù)不斷增多，在教學(xué)壓力下教師精力有限難以根據(jù)學(xué)生的興趣和自身特點(diǎn)因材施教，開展個(gè)性化教學(xué)。

三、利用人工智能解決高校課堂問題的對策

（一）利用智能考勤系統(tǒng)優(yōu)化課堂考勤

隨著人工智能的發(fā)展，各種簡便化、高效率的智能考勤系統(tǒng)將逐漸取代傳統(tǒng)的人工考勤模式。智能考勤系統(tǒng)優(yōu)化課堂考勤的優(yōu)勢在于：一是智能考勤系統(tǒng)降低成本。智能考勤系統(tǒng)操作簡單，短時(shí)間內(nèi)可完成課堂考勤工作，大大節(jié)省了考勤時(shí)間成本和人力成本。二是智能考勤系統(tǒng)保證考勤數(shù)據(jù)精確性。智能考勤系統(tǒng)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和定位系統(tǒng)建立有效防代簽機(jī)制，督促學(xué)生積極主動(dòng)按時(shí)考勤。三是智能考勤系統(tǒng)考勤數(shù)據(jù)集中。教師可免去分散數(shù)據(jù)的整理工作直接從教師端下載所需考勤數(shù)據(jù)報(bào)表對學(xué)生進(jìn)行平時(shí)成績評定。四是智能考勤系統(tǒng)考勤數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)及時(shí)反饋，學(xué)生考勤數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳學(xué)生端、教師端，教師和教學(xué)管理部門通過終端及時(shí)掌握課堂到課率、確定缺勤人數(shù)和名單。

（二）利用智能教學(xué)手段加強(qiáng)師生互動(dòng)

師生良性互動(dòng)是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、教師提高教學(xué)水平的重要途徑。智能教學(xué)手段加強(qiáng)師生互動(dòng)體現(xiàn)在：第一，智能教學(xué)手段提供靈活多樣的師生互動(dòng)形式。智能教學(xué)手段可通過“彈幕式”討論等功能代替?zhèn)鹘y(tǒng)問答，學(xué)生通過發(fā)彈幕、留言等進(jìn)行師生互動(dòng)。[6]在此過程中激發(fā)學(xué)生深刻理解教學(xué)內(nèi)容，也有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)水平，以學(xué)定教，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。第二，智能教學(xué)手段推動(dòng)師權(quán)型師生互動(dòng)向平等型師生互動(dòng)轉(zhuǎn)變。[7]智能教學(xué)工具的討論區(qū)和“不懂”功能促使學(xué)生掌握互動(dòng)主動(dòng)權(quán)積極主動(dòng)提出自己的問題，教師可在線上或線下回復(fù)，師生雙方進(jìn)行平等互動(dòng)。第三，智能教學(xué)手段保證學(xué)生參與師生互動(dòng)。每個(gè)學(xué)生可在討論模塊中關(guān)于各方面問題發(fā)表意見和想法，努力營造人人都可踴躍發(fā)言的學(xué)習(xí)氛圍。

（三）利用智能教學(xué)技術(shù)提升課堂吸引力

高校課堂利用智能教學(xué)技術(shù)促進(jìn)多方面因素協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，提升課堂吸引力主要表現(xiàn)在：一是利用智能教學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。利用教師端課前向?qū)W生推送課件并基于學(xué)生端學(xué)習(xí)反饋結(jié)果，以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)教學(xué)過程及時(shí)調(diào)整策略針對性解決學(xué)習(xí)難點(diǎn)。二是利用智能教學(xué)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。教師在課前備課時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)資源創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充新穎性教學(xué)內(nèi)容和學(xué)術(shù)前沿知識。三是利用智能教學(xué)技術(shù)提高教師課堂教學(xué)技能。充分應(yīng)用人工智能輔助課堂教學(xué)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、微課等新教學(xué)方式，擺脫傳統(tǒng)口耳相傳的方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，提升課堂吸引力。四是巧用智能手機(jī)提升課堂吸引力?；旌辖虒W(xué)模式可以在課堂中“玩轉(zhuǎn)”智能手機(jī)，減少智能手機(jī)對課堂的負(fù)面影響，增加課堂的趣味性和新鮮感，營造情景化學(xué)習(xí)環(huán)境。

（四）利用智能網(wǎng)絡(luò)資源滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)要求

高校傳統(tǒng)課堂中，單一、固定的課堂節(jié)奏不能滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求，但智能網(wǎng)絡(luò)資源自身優(yōu)點(diǎn)和特征則滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)。一是利用智能網(wǎng)絡(luò)資源便捷性的特點(diǎn)增強(qiáng)學(xué)生自主性。依托智能網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生可自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度，也可根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況深化學(xué)習(xí)內(nèi)容。二是利用智能網(wǎng)絡(luò)資源多元化的特點(diǎn)滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。智能網(wǎng)絡(luò)資源打破學(xué)科壁壘擁有多學(xué)科學(xué)習(xí)資源以滿足不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，學(xué)生可在海量資源庫中自主選擇感興趣的知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，滿足自身學(xué)習(xí)需求，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力、拓寬知識面。三是利用智能網(wǎng)絡(luò)資源針對性特點(diǎn)達(dá)到因材施教的效果。學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)會(huì)準(zhǔn)確的記錄在人工智能學(xué)習(xí)平臺上，大數(shù)據(jù)分析功能通過對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的分析實(shí)時(shí)地制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案和策略。[8]