西電科大:打造「人工智慧+教育」標杆大學

中國青年報 發佈 2024-05-01T06:24:51.060463+00:00

第一次走進學校的「智慧課堂」,西安電子科技大學2019級本科生朱軍偉頓感耳目一新:「靈活開放的課堂設計,打破了討論交流的空間限制,大家分組圍坐、各抒己見,課堂氣氛輕鬆又活躍。」

中青報·中青網記者 孫海華

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;每張桌面都配有電子分屏,可實時共享大屏課件;老師不再囿於講台,而是行走教室中提出一個個啟發式問題,和大家共同討論……

第一次走進學校的「智慧課堂」,西安電子科技大學2019級本科生朱軍偉頓感耳目一新:「靈活開放的課堂設計,打破了討論交流的空間限制,大家分組圍坐、各抒己見,課堂氣氛輕鬆又活躍。」

這樣新穎的「智慧課堂」,是西安電子科技大學探索「智能教育」建設的一個縮影。依託首屈一指的電子信息學科優勢,圍繞環境構建、資源供給、教學模式、評價改革、培訓體系、治理服務6個方面,西電科大創新性探索教育數位化背景下的新模式、新技術、新方法,著力構建「教」與「學」深度融合的教育新生態,打造「人工智慧+教育」標杆大學。

雲網融合,打造智能化學習 「新環境」

在西電科大,無論是課堂學習、答疑解惑還是遠程實驗、圖書借閱……都能通過「無所不在」的智慧校園環境輕鬆實現。「現代信息技術支撐的『雲網融合』,是構築線上、線下一體化教學環境,實現人人皆學、處處能學、時時可學的堅實保障。」 西電科大本科生院常務副院長、教務處處長蘇濤告訴記者。

智慧平台教學在西電科大校園已成常態。西電科大供圖

為推進資源大平台建設,西電科大對信息網絡基礎設施進行了全面優化,提升其利用效能。目前,全校總出口帶寬達到83G,日均數據交換量8億多條——一個高可靠性的數據中心,以及安全穩定、滿足需求的數據與應用系統承載體系已經建成。

在西電科大,所有教室均實現了全過程、常態化錄播。這意味著,每一堂課都會被同步採集,實現共享、在線教學的全流程服務以及互動、監測與預警。不僅如此,88間門類多樣、各有側重的「智慧課堂」,包括了3D全息教室、沉浸式互動教室及遠程互動教室等等,使不同學科、層次的學生都能各取所需,樂在學中。

「充分利用交互式教學、自動錄播、課程資源共享、物聯管控等多種功能的智慧教室,大大激發了學生的學習興趣,也使老師的教學水平顯著提高,是學校改革教學模式、推進研學型教學的關鍵一步。」蘇濤表示。

精品慕課,共建共享優質教學資源

打開中國大學MOOC平台,有一門被網絡「粉絲」盛讚為「全網最好的模電課程」,它就是國家級教學名師、西電科大教授孫肖子領銜的《模擬電子電路與技術基礎》課。

「要讓學生真正成為教學過程中的主體,而不是被牽著走的配角和聽眾。」孫肖子說。課程組對教材、知識體系進行了全面梳理重構,原本枯燥、生澀的課堂知識全部被串連了成有趣的圖像,輕鬆進入聽課者大腦——

孫肖子老師在慕課平台講解《模擬電子電路與技術基礎》課程。西電科大供圖

開學第一課,學生們收到的是一張課程「地圖」,介紹課程概貌和整體脈絡,告訴學生為什麼學、學什麼、怎麼學,大家無不感到新奇;100多集的全課程教學視頻及PPT,製作精良、內容豐富;為避免枯燥講授,很多內容以訪談形式展開。課程還引入較大型綜合設計實驗項目,網上公布題目、網上進行答疑、網上提交報告,大大提高了他們解決複雜工程問題的能力。開課前3期,課程選課人數已達到3.7萬餘人。

這樣的優質慕課,西電科大已在國家高等教育智慧教育平台上線70多門。為使優質課程資源發揮更大作用,該校牽頭建設「慕課西部行2.0」平台,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質示範課公益進修項目,線上開放校內課堂,提供線上線下結合的教學輔導與研討交流。

2022年8月,學校又牽頭建成全國首個電子信息類垂直領域慕課平台——eMOOC聯盟平台,運用智能技術賦能教育教學,增強慕課體驗感,提高教育供給精準度。並通過聯盟的形式,打破院校壁壘,匯聚大師、名師,推動數字資源共建共享與學分互認,致力打造聯合培養新工科專業人才的搖籃。

「雙師」「雙空間」,開啟智慧學習新天地

如何利用人工智慧賦能「教」與「學」?西電科大網絡與繼續教育學院院長苗啟廣帶領科研團隊構建「教師授課+平台授課、線下教師講授+線上AI助教輔助」的「雙師」型智慧教育平台,將線上、線下「雙空間」的教與學活動有機融合在一起,實現了AI賦能的有效破題。

教師利用教育數位化系統進行課程錄製。西電科大供圖

用手機登錄學校「智課平台」,仿佛瞬間打開了一座「萬能」學習空間——自主學習、課堂學習、線上交互、智能導學……所有的學習活動都可在此一站完成。「智課」平台具備論文格式檢測,知識圖譜生成,多語種即時翻譯等多項基礎功能。輸入關鍵字查詢,學生可回看課堂錄播片段,查漏補缺;在線機器人隨時智能答疑,指導學習進程;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動口唇合成教師形象動畫視頻,讓在線教學更加生動可感;24小時「遠程實境在線實驗系統」,學生可隨時隨地遠程預約訪問實驗室硬體完成真實實驗;課後,學生還可打開海量題庫,在競賽性積分進階的樂趣中完成所掌握知識的升華……

截至目前,平台已開設課程3.9萬多門次,10餘萬學生完成了個性化學習。通過試點教學,智慧教學平台的優勢已經凸顯:智慧平台試點班學生的機試成績、期末總成績,均顯著高於非試點班學生,且成績分布也優於普通班。

AI賦能,播種「智能+」教育實驗田

「有了『智課平台』,教師的課程建設更加優質高效,大量數位化教學手段的應用和智能化精準分析、實時反饋,還能幫助教師及時對教學進行動態調整,教學效果螺旋上升。」該校計算機科學與技術學院教師謝琨對此深有體會。

課堂上,教師謝琨與同學們展開啟發式討論。西電科大供圖

在「智課平台」,「虛擬教研室」為教師提供線上教學研討空間,海量網際網路教學資源使教師通過快速搜索,就能實現「一鍵」輔助建課。「之前一節課下來,光收發100多個學生的紙質作業就有不少工作量,且紙質作業不便於數據分析。」有了「智課」平台,作業實現網上提交、網上批改,並能通過作業對學生知識點掌握情況自動進行精準分析。這讓謝琨騰出更多精力,對學生存在的疑難問題進行篩選歸納,製作小視頻統一解答或有針對性的個別輔導。

藉助智慧平台的視覺分析和大數據分析,學生的學習、教師的教學全程都處於動態跟蹤評價中——根據精準「摩畫」出的「學生畫像」和「教師畫像」,平台得以對學生的學業狀態進行提前預警、個性化指導,同時,構建面向教學型、科研型等不同類型教師評價模型,幫助教師規劃成長路徑,精準服務教師個人發展。

依託「人工智慧+」,構建以學生為中心的個性化教學已成為西電科大人的共識。「我們將繼續探索,釋放智慧能量,深耕新時代高等教育數位化戰略發展的實驗田,讓學生更好地實現個性化發展,更有獲得感和幸福感。」蘇濤表示。

責任編輯:原春琳

來源:中國青年報客戶端

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