人机协同教学:原则与议题

人机协同教学(Human-Computer Collaborative Instruction)乃是一种别具一格的教育范式,其充分整合了人类教师与计算机技术各自的长处,借由人机协作的途径来开展教育实践活动。

在这种模式之中,计算机(机器人/人工智能)往往承担着信息处理、学习过程管理、个性化学习路径规划以及即时反馈给予等职责;

而人类教师则主要司职创造性的教学行为、情感层面的支持以及深层次的学习引导。

在英文语境里,人机协同教学会被表述为

“Human-Computer Collaborative Instruction” 

或者 “Human-Machine Collaborative Education” 。

更准确地表述为:

Human-AI Collaborative Instruction, HAICI;

或者 Human-AI Collaborative Teaching, HAICT;

Co-Teaching with Gen AI

人机协同教学的理念随着人工智能技术的飞速发展而持续进化。

最初,教育中的人机协同主要是通过计算机辅助教学来实现的,计算机作为一种工具,帮助教师更好地呈现教学内容和管理教学过程。

在早期阶段,人机协同教学主要聚焦于自动化和机械化任务的执行,其中机器主要承担辅助人类的角色。

然而,随着人工智能技术的不断突破,人机协同教学已逐步迈入一个更加智能化和复杂化的新纪元。

随着人工智能技术的应用,教育中的人机协同开始向更加智能化的方向发展,例如智能辅导系统、自适应学习系统等,这些系统能够根据学生的学习情况和特点,提供个性化的学习支持和指导。

在这个新阶段,人机协同教学不再仅仅是机器辅助人类教学,机器不再是简单的辅助工具,而是更加注重人机之间的交互和协作,机器人/人工智能成为能够与人类教师共同策划、执行和优化教学活动的智能伙伴,从而通过人机协同的方式来促进学生的学习和发展,达成教育教学的目标。

人机协同教学是一种革命性的新兴教学方法,它通过结合人类教师的智慧与机器的计算能力,提升了教学的个性化和效率。在这类教学模式下,教师和机器各施其所长,相互合作,共同为学生创造更好的学习体验。

人类教师在提供情感支持和解决复杂问题上具有不可替代的优势,而机器则在数据分析和个性化教学方面起到了重要作用。

通过各自发挥优势,教师和机器能够共同提供更高效的学习体验和更优质的教育资源。这种协同作用不仅提升了教学效率,也为学生提供了更多个性化的学习机会。

在自留地君看来,人机协同教学具有如下几个基本原则:

1、不忘教育之初心与本真

在利用技术提升教学效率和效果的同时,不应忽视教育的根本目的和价值。

这一原则强调,无论技术如何发展,教育的核心始终应该是促进学生的全面发展,包括知识技能的掌握、思维能力的培养、情感态度的形成以及价值观和社会责任的塑造。

具体体现在:回归教育本质、关注学生发展、教师主导与技术辅助、技术与人文并重、以及伦理与责任等。

2、人机协同教学以人为本;

人机协同教学不是把教学的任务一股脑儿丢给机器人和人工智能,人类教师大撒把,而是以人类教师为主导,

人机协同教学以人为本,不仅是指在整个过程中人类教师为主导,而且是指在人机协同教学过程中突出以人(学生)为本,而不是以机(机器人/人工智能技术)为本。

通过坚持“以人为本”原则,人机协同教学可以确保技术的融入能够真正提升教育质量,同时保持教育的温暖和人性化。

3、人机协同教学优势互补;

人机协同教学并不是要用机器替代教师,而是要让机器成为教师的助手,协助他们更好地进行教学。

人类教师通过提供情感支持和理解复杂问题。

教师通过情感交流、激励和鼓励,帮助学生克服学习中的难关。这是机器无法替代的。

对于一些涉及到深度理解和创造性思维的问题,人类教师能够更好地提供解决方案和灵活性。

而机器则利用数据分析和自动化来进行实时反馈和个性化教学。

机器可以实时收集和分析学生学习的数据,提供及时的反馈,帮助学生提高学习效率。

通过对学生学习情况的分析,机器可以为每个学生制定量身定做的学习计划。

日常重复的教学任务,如批改作业、测试评估等,可以由机器来完成,从而释放教师的时间。

4、教育公平与隐私保护:

人机协同教学要遵循教育公平的原则,力求安全,时刻关注学生和教师的隐私保护,遵从学术伦理和技术向善的基本道德规范。

有关人机协同教学研究议题

提示词:现在,你是一位教育科技研究领域的资深专家,你精通人机协同教学的研究。请你依据真实的资源,结合实践和研究文献,帮我列举10个有关人机协同教学的研究课题,每个课题给出研究的空白和研究的重点。

智谱清言列举的10个可能的研究课题(​以下内容为人工智能生成的)

1. 课题:人机协同教学中的个性化学习路径优化

研究空白:目前个性化学习路径的优化主要依赖于学生学习数据的分析,但如何结合学生的非认知因素(如动机、情绪等)进行更全面的学习路径优化仍是一个研究空白。

研究重点:研究如何将学生的非认知因素纳入个性化学习路径的优化模型中,以提高学习效果和满意度。

2. 课题:人机协同教学中的教师角色转变

研究空白:在人机协同教学中,教师角色的转变对教学效果有重要影响,但目前对于教师角色转变的具体路径和策略尚缺乏深入研究。

研究重点:研究教师角色转变的过程、影响因素以及相应的支持策略,以促进教师的适应和发展。

3. 课题:人机协同教学中的智能反馈机制

研究空白:虽然智能反馈机制已经在人机协同教学中得到应用,但目前对于如何设计更有效、更符合学生需求的智能反馈机制仍存在研究空白。

研究重点:研究智能反馈机制的设计原则和策略,以提高学生的学习动力和参与度。

4. 课题:人机协同教学中的学生自主学习能力培养

研究空白:人机协同教学为学生提供了更多的自主学习机会,但如何有效培养和提升学生的自主学习能力仍是一个研究空白。

研究重点:研究人机协同教学中学生自主学习能力培养的具体方法和策略,并探索相应的教学设计和教学资源。

5. 课题:人机协同教学中的情感交互与情感支持

研究空白:在人机协同教学中,情感交互和情感支持对于学生的学习体验和情感发展具有重要影响,但目前对于如何有效实现情感交互和情感支持仍存在研究空白。

研究重点:研究人机协同教学中情感交互和情感支持的理论模型和具体实现方法,以提高学生的情感满意度和学习动力。

6. 课题:人机协同教学中的学习分析技术与应用

研究空白:学习分析技术在人机协同教学中的应用仍处于初步阶段,如何有效利用学习分析技术来优化教学设计和提高学习效果仍是一个研究空白。

研究重点:研究学习分析技术在人机协同教学中的应用模式和效果,以提供更精准的学习支持和教学决策。

7. 课题:人机协同教学中的跨学科整合策略

研究空白:人机协同教学提供了跨学科整合的可能性,但目前对于如何有效实现跨学科整合仍存在研究空白。

研究重点:研究跨学科整合的具体策略和方法,并探索相应的教学设计和教学资源。

8. 课题:人机协同教学中的教育公平问题

研究空白:人机协同教学在教育公平方面的研究还相对较少,如何利用人机协同教学来促进教育公平仍是一个研究空白。

研究重点:研究人机协同教学在教育公平方面的具体实践和策略,以缩小教育资源的差距。

9. 课题:人机协同教学中的学生隐私保护问题

研究空白:人机协同教学在学生隐私保护方面存在一定的风险和挑战,目前对于如何有效保护学生隐私仍是一个研究空白。

研究重点:研究学生隐私保护的具体策略和技术手段,以确保学生的隐私权益得到妥善保护。

10. 课题:人机协同教学中的教学评价与评估方法

研究空白:人机协同教学对传统的教学评价与评估方法提出了新的要求和挑战,目前对于如何有效进行人机协同教学评价与评估仍存在研究空白。

研究重点:研究人机协同教学评价与评估的具体方法和指标体系,以确保教学质量和学习成果的有效评估。

《生成式人工智能辅助教学设计》工作坊花絮

深港产学研基地 Photo by Johnnie Walker