寬敞明亮的教室里，沒有了以往“橫平豎直”的課桌擺放，取而代之的是6張半橢圓形桌面分列兩側(cè)；每張桌面都配有電子分屏，可實時共享大屏課件；老師不再囿于講臺，而是行走教室中提出一個個啟發(fā)式問題，和大家共同討論……
第一次走進(jìn)學(xué)校的“智慧課堂”，西安電子科技大學(xué)2019級本科生朱軍偉頓感耳目一新：“靈活開放的課堂設(shè)計，打破了討論交流的空間限制，大家分組圍坐、各抒己見，課堂氣氛輕松又活躍。”
這樣新穎的“智慧課堂”，是西安電子科技大學(xué)探索“智能教育”建設(shè)的一個縮影。依托首屈一指的電子信息學(xué)科優(yōu)勢，圍繞環(huán)境構(gòu)建、資源供給、教學(xué)模式、評價改革、培訓(xùn)體系、治理服務(wù)6個方面，西電科大創(chuàng)新性探索教育信息化2.0時代背景下的新模式、新技術(shù)、新方法，著力構(gòu)建“教”與“學(xué)”深度融合的新生態(tài)，打造“人工智能+教育”標(biāo)桿大學(xué)。
云網(wǎng)融合，打造智能化學(xué)習(xí)“新環(huán)境”
在西電科大，無論是課堂學(xué)習(xí)、答疑解惑還是遠(yuǎn)程實驗、圖書借閱……都能通過“無所不在”的智慧校園環(huán)境輕松實現(xiàn)。“現(xiàn)代信息技術(shù)支撐的‘云網(wǎng)融合’，是構(gòu)筑線上、線下一體化教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的堅實保障。”西電科大本科生院常務(wù)副院長、教務(wù)處處長蘇濤告訴記者。
智慧平臺教學(xué)在西電科大校園已成常態(tài)。西電科大供圖
為推進(jìn)資源大平臺建設(shè)，西電科大對信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了全面優(yōu)化，提升其利用效能。目前，全?？偝隹趲掃_(dá)到53Gbps，日均數(shù)據(jù)交換量8億多條——一個高可靠性的數(shù)據(jù)中心，以及安全穩(wěn)定、滿足需求的數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)承載體系已經(jīng)建成。
在西電科大，所有教室均實現(xiàn)了全過程、常態(tài)化錄播。這意味著，每一堂課都會被同步采集，實現(xiàn)共享、在線教學(xué)的全流程服務(wù)以及互動、監(jiān)測與預(yù)警。不僅如此，88間門類多樣、各有側(cè)重的“智慧課堂”，包括了3D全息教室、沉浸式互動教室及遠(yuǎn)程互動教室等等，使不同學(xué)科、層次的學(xué)生都能各取所需，樂在學(xué)中。
“充分利用交互式教學(xué)、自動錄播、課程資源共享、物聯(lián)管控等多種功能的智慧教室，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使老師的教學(xué)水平顯著提高，是學(xué)校改革教學(xué)模式、推進(jìn)研學(xué)型教學(xué)的關(guān)鍵一步。”蘇濤表示。
精品慕課，共建共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源
打開中國大學(xué)MOOC平臺，有一門被網(wǎng)絡(luò)“粉絲”盛贊為“全網(wǎng)最好的模電課程”，它就是國家級教學(xué)名師、西電科大教授孫肖子領(lǐng)銜的《模擬電子電路與技術(shù)基礎(chǔ)》課。
“要讓學(xué)生真正成為教學(xué)過程中的主體，而不是被牽著走的配角和聽眾。”孫肖子說。課程組對教材、知識體系進(jìn)行了全面梳理重構(gòu)，原本枯燥、生澀的課堂知識全部被串連了成有趣的圖像，輕松進(jìn)入聽課者大腦——
孫肖子老師在慕課平臺講解《模擬電子電路與技術(shù)基礎(chǔ)》課程。西電科大供圖
開學(xué)第一課，學(xué)生們收到的是一張課程“地圖”，介紹課程概貌和整體脈絡(luò)，告訴學(xué)生為什么學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)，大家無不感到新奇；100多集的全課程教學(xué)視頻及PPT，制作精良、內(nèi)容豐富；為避免枯燥講授，很多內(nèi)容以訪談形式展開。課程還引入較大型綜合設(shè)計實驗項目，網(wǎng)上公布題目、網(wǎng)上進(jìn)行答疑、網(wǎng)上提交報告，大大提高了他們解決復(fù)雜工程問題的能力。開課前3期，課程選課人數(shù)已達(dá)到3.7萬余人。
這樣的優(yōu)質(zhì)慕課，西電科大已在國家高等教育智慧教育平臺上線70多門。為使優(yōu)質(zhì)課程資源發(fā)揮更大作用，該校牽頭建設(shè)“慕課西部行2.0”平臺，為對口幫扶的中西部高校提供資源儲備。面向全國高校教師推出優(yōu)質(zhì)示范課公益進(jìn)修項目，線上開放校內(nèi)課堂，提供線上線下結(jié)合的教學(xué)輔導(dǎo)與研討交流。
2022年8月，學(xué)校又牽頭建成全國首個電子信息類垂直領(lǐng)域慕課平臺——eMOOC聯(lián)盟平臺，運(yùn)用智能技術(shù)賦能教育教學(xué)，增強(qiáng)慕課體驗感，提高教育供給精準(zhǔn)度。并通過聯(lián)盟的形式，打破院校壁壘，匯聚大師、名師，推動數(shù)字資源共建共享與學(xué)分互認(rèn)，致力打造聯(lián)合培養(yǎng)新工科專業(yè)人才的搖籃。
“雙師”“雙空間”，開啟智慧學(xué)習(xí)新天地
如何利用人工智能賦能“教”與“學(xué)”？西電科大網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院院長苗啟廣帶領(lǐng)科研團(tuán)隊構(gòu)建“教師授課+平臺授課、線下教師講授+線上AI助教輔助”的“雙師”型智慧教育平臺，將線上、線下“雙空間”的教與學(xué)活動有機(jī)融合在一起，實現(xiàn)了AI賦能的有效破題。
教師利用教育數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行課程錄制。西電科大供圖
用手機(jī)登錄學(xué)校“智課”平臺，仿佛瞬間打開了一座“萬能”學(xué)習(xí)空間——自主學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、線上交互、智能導(dǎo)學(xué)……所有的學(xué)習(xí)活動都可在此一站完成。“智課”平臺具備論文格式檢測，知識圖譜生成，多語種即時翻譯等多項基礎(chǔ)功能。輸入關(guān)鍵字查詢，學(xué)生可回看課堂錄播片段，查漏補(bǔ)缺；在線機(jī)器人隨時智能答疑，指導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)程；教師還可利用AI虛擬教師形象模塊，將喜歡的形象通過語音驅(qū)動口唇合成教師形象動畫視頻，讓在線教學(xué)更加生動可感；24小時“遠(yuǎn)程實境在線實驗系統(tǒng)”，學(xué)生可隨時隨地遠(yuǎn)程預(yù)約訪問實驗室硬件完成真實實驗；課后，學(xué)生還可打開海量題庫，在競賽性積分進(jìn)階的樂趣中完成所掌握知識的升華……
截至目前，平臺已開設(shè)課程3.9萬多門次，10余萬學(xué)生完成了個性化學(xué)習(xí)。通過試點教學(xué)，智慧教學(xué)平臺的優(yōu)勢已經(jīng)凸顯：智慧平臺試點班學(xué)生的機(jī)試成績、期末總成績，均顯著高于非試點班學(xué)生，且成績分布也優(yōu)于普通班。
AI賦能，播種“智能+”教育實驗田
“有了‘智課’平臺，教師的課程建設(shè)更加優(yōu)質(zhì)高效，大量信息化教學(xué)手段的應(yīng)用和智能化精準(zhǔn)分析、實時反饋，還能幫助教師及時對教學(xué)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，教學(xué)效果螺旋上升。”該校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教師謝琨對此深有體會。
課堂上，教師謝琨與同學(xué)們展開啟發(fā)式討論。西電科大供圖
在“智課”平臺，“虛擬教研室”為教師提供線上教學(xué)研討空間，海量互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源使教師通過快速搜索，就能實現(xiàn)“一鍵”輔助建課。“之前一節(jié)課下來，光收發(fā)100多個學(xué)生的紙質(zhì)作業(yè)就有不少工作量，且紙質(zhì)作業(yè)不便于數(shù)據(jù)分析。”有了“智課”平臺，作業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)上提交、網(wǎng)上批改，并能通過作業(yè)對學(xué)生知識點掌握情況自動進(jìn)行精準(zhǔn)分析。這讓謝琨騰出更多精力，對學(xué)生存在的疑難問題進(jìn)行篩選歸納，制作小視頻統(tǒng)一解答或有針對性的個別輔導(dǎo)。
借助智慧平臺的視覺分析和大數(shù)據(jù)分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)全程都處于動態(tài)跟蹤評價中——根據(jù)精準(zhǔn)“摩畫”出的“學(xué)生畫像”和“教師畫像”，平臺得以對學(xué)生的學(xué)業(yè)狀態(tài)進(jìn)行提前預(yù)警、個性化指導(dǎo)，同時，構(gòu)建面向教學(xué)型、科研型等不同類型教師評價模型，幫助教師規(guī)劃成長路徑，精準(zhǔn)服務(wù)教師個人發(fā)展。
依托“人工智能+”，構(gòu)建以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)已成為西電科大人的共識。“我們將繼續(xù)探索，釋放智慧能量，深耕新時代高等教育數(shù)字化戰(zhàn)略發(fā)展的實驗田，讓學(xué)生更好地實現(xiàn)個性化發(fā)展，更有獲得感和幸福感。”蘇濤表示。
