国家社科基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”,各项任务逐渐走向尾声,正以结项为引导持续推进。现将2023年7月份项目进展整理如下:
·子课题一:人工智能时代以创新为人才培养转向的战略研究
子课题7月份主要研究活动有:(1)撰写人工智能时代人发展战略研究论文“A Comparative Research on Talent Strategy in Artificial Intelligence Era”,现已基本完成初稿;(2)准备结项相关材料,核对并完善国家社科基金重大研究专项阶段性成果清单;(3)总结撰写人工智能时代人才发展战略比较研究相关论文报告等。
·子课题二:人工智能支撑大规模教育的个性化实现研究
子课题持续追踪人工智能热点,7月份重点梳理了新一代人工智能带给高校课堂教学的机遇和挑战,重点从三个方面展开:(1)传统高校课堂教学的特点与问题。传统的高校课堂教学以教师讲授为主,而这样的教学模式导致学生被动听讲比较多,学生个性化或自我导向学习(SDL)的机会不足。而教育目标的变化要求高校课堂教学做出相应的变革,要注重培养学生的学习与创新技能、媒体及信息技能以及生活与就业技能。(2)新一代人工智能(AI)的概念与特点。ChatGPT等利用深度学习算法和自然语言处理技术,能够对用户提出的问题进行回答和对话,同时支持多种媒体资源的创建,极大地提升了用户使用人工智能的体验感,也正因此,以ChatGPT为代表的新一代AI正在引发全球各界广泛关注,教育也不例外。(3)新一代AI带给高校课堂教学的机遇和挑战。新一代AI技术具有深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等特征,其可解释性低、系统偏差、数据安全、数据隐私等问题也给行业和社会带来前所未有的伦理风险与挑战,并且给高校课堂带来了一系列的挑战,比如带来道德和伦理问题、新知识无用论、教育工具实效、能力模型迷茫、教育信仰危机等问题。 计划在8月份,进行AI融入高校课堂教学的一些思考,构思AI与高校课堂融合的可能途径与方式。
·子课题三:人工智能重塑的知识观与教学创新研究
子课题组7月份主要活动:(1)研究讨论了重要文献(Instructional design and intelligent tutoring: Theory and the precision of design)深受启发,随即明确了如何在教学系统中运用并加以改良。一个课程系统 (curriculum) 则可以看作课程与技能互相依赖的庞杂的关系网络,可以用图算法和静态分析算法加以自动化理解,由此提出了“技能-课程依赖关系网”概念。(2)硬件平台迁移,子课题组将硬件平台从 Arduino 迁移至 ESP32. 目前所有代码转移、静态分析工作已经完成,正在进行通讯协议的更新。接下来的工作包括:动态分析,运行时测试,带电路与周边芯片的测试,和连带笛子硬件的测试。迁移成功后,还需根据 ESP32 平台特性优化实现,比如利用 ESP32 搭载的 freeRTOS 取代之前我们自己实现的进程编排器。
·子课题四:人工智能所赋能的未来教师以及教师教育发展研究
子课题组7月份主要:(1)在ChatGPT智能助手应用于研究能力培养的效果研究中,完成了问卷数据和访谈数据的收集整理工作,分析了实验前后实验组和对照组的研究兴趣、研究效能、研究概念掌握和参与意愿等各方面差异,现初步梳理研究结果,并修改文献综述、研究设计部分。(2)在人机协作下的共享心智新范式研究中,论文引言部分阐明人机协作的困境,接下来论述共享心智以及人机协作下的共享心智模型的含义及特征,从概念模型到计算模型的角度论述人机协作下共性心智模型的发展。(3)在面向STEM跨学科整合的工程设计研究中,本月主要在前期跨学科课程设计和实地实践的基础上,对收集到的数据进行了初步分析,包括学生个体和小组整体在知识测验、创造力思维、学习兴趣态度等方面的表现,下月将继续深入解读质性的会话数据和课堂视频。
·子课题五:人工智能推动的教育系统生态重塑研究
7月份,子课题5开始基于系统动力学(system dynamics)方法进行仿真模拟实验。在前期分析智能教育治理机制,理清了具体影响因素之间的因果关系后,建立因果回路图,并确定系统中的状态变量、流率变量、辅助变量和常量,构建存量流量图,后不断调整数据和系统动力方程进行模拟仿真。(1)根据因变量学生核心素养与其他关键变量如教师胜任力、AI教育供给应用水平、多元主体协同程度等之间的因果关系,通过Vensim软件构建了相关因果回路图。(2)基于因果回路图,继续通过Vensim软件绘制存量流量图(stock-flow diagrams),为变量设置公式及初始数值进行模拟仿真,并在仿真过程中不断调整数值、公式以及增减变量,以探析智能教育治理模型中关键变量对学生核心素养的影响。(3)接下来将继续推进仿真研究,不断调试参数和变量间关系进行模拟仿真并分析可视化结果,并继续整理相关的结项材料,推进结项工作。