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Frontier Technology Education Workshop

人工智能在个性化教学中的应用研究

作者

于明浩

原陆军装甲兵学院士官学校 吉林长春 130000

一、引言

传统教学模式中,教师常采用 “一刀切” 方式,难以兼顾学生的学习基础、能力和兴趣,导致部分学生学习积极性低、效果不佳。个性化教学强调依据学生个体差异提供量身定制的学习方案,以提高学习效率和质量。人工智能技术凭借强大的数据处理、智能分析和自适应学习能力,为个性化教学的实现提供了有力技术支持,因此研究其应用具有重要现实意义。

二、人工智能在个性化教学中的应用价值

(一)满足学生多样化学习需求

每个学生都是独特个体,学习中存在明显差异。人工智能技术通过收集和分析学生学习数据,能准确把握其学习特点、知识掌握程度和学习需求。如智能学习系统可根据学生答题情况判断知识点掌握程度,推送适合其水平的学习资源和练习题,让每个学生在适合自己的节奏下进步[1]。

(二)提高教学效率和质量

人工智能技术能辅助教师完成作业批改、学情分析等重复性工作,节省时间和精力,使教师专注于教学设计、个性化辅导等创造性工作。同时,智能教学系统实时跟踪学生学习过程,及时发现问题并反馈给教师,助其调整教学策略,提高针对性和有效性,进而提升教学质量[2]。

(三)激发学生的学习兴趣

人工智能技术可通过多种方式激发学生学习兴趣。例如,利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术创设生动学习情境,让学生在沉浸式环境中感受知识魅力;通过智能游戏化学习平台,将学习内容融入游戏,使学生在轻松氛围中学习,提高积极性和主动性[3]。

三、人工智能在个性化教学中的应用现状

(一)智能辅导系统

智能辅导系统是人工智能在个性化教学中应用较广泛的领域。它通过分析学生学习数据,提供个性化指导和辅导。如美国的 Carnegie Learning 智能辅导系统[4],能根据学生学习情况提供实时反馈和提示,帮助解决问题。国内猿辅导、作业帮等在线教育平台也推出类似系统,借助大数据分析和人工智能算法,提供个性化学习方案和辅导服务。

(二)自适应学习平台

自适应学习平台可根据学生学习表现和进度,自动调整学习内容和路径。学生在学习时,系统不断评估其学习状态,并推送相应资源。如知名的 Knewton 平台[5],能为不同学科学生提供个性化学习内容和计划。国内松鼠 AI 等教育机构也在积极开发,通过人工智能技术实现对学生学习过程的精准画像,提供个性化学习路径。

(三)智能测评系统

智能测评系统能全面、客观、准确评估学生学习成果。它可自动批改作业和试卷,生成详细测评报告,分析学生在知识掌握、学习能力等方面的问题[6]。国内一些学校和教育机构也开始使用,如部分高校在线考试系统能自动分析和评估学生成绩。

四、人工智能在个性化教学应用中面临的挑战

(一)数据安全与隐私保护问题

应用过程中需收集大量学生学习数据,包括个人信息、成绩、答题情况等,这些数据涉及隐私,若处理不当可能导致泄露,给学生带来麻烦,因此保障数据安全和隐私是重要挑战。

(二)技术成本与普及难度问题

人工智能技术研发和应用需大量资金投入,涵盖硬件设备、软件研发、技术维护等。经济欠发达地区的学校和教育机构难以承担,导致其应用难以普及。且该技术操作使用

需专业知识技能,部分教师和学生因缺乏培训无法熟练使用,也影响普及。

(三)教师角色转换与能力提升问题

人工智能技术改变了传统教学模式,教师角色需转变为学生学习的引导者、组织者和合作者。但部分教师难以适应,缺乏利用该技术教学的意识和能力,如何提升其信息素养和教学能力是又一挑战。

(四)教育公平问题

人工智能技术虽为个性化教学提供可能,但可能加剧教育不公平。经济条件好的家庭能为孩子提供更好的智能学习资源,而条件差的家庭则不能,扩大学习差距。且其应用受地域、文化等因素影响,不同地区学生享受资源有差异,影响教育公平。

五、应对人工智能在个性化教学应用中挑战的策

(一)加强数据安全与隐私保护

政府加强教育数据安全和隐私保护的立法与监管,制定相关法规和标准,明确数据收集、存储、使用和共享的范围及权限。教育机构和技术提供商建立健全数据安全管理制度,采用先进加密技术和安全防护措施,同时加强对学生和家长的隐私保护教育。

(二)降低技术成本,推动普及应用

政府加大对人工智能教育技术研发的投入,支持企业和高校研究创新以降低成本。加强对经济欠发达地区的教育扶持,提供资金和技术支持,推动技术普及。此外,加强对教师和学生的技术培训,提高其使用智能教学系统的能力。

(三)促进教师角色转换与能力提升

学校和教育机构加强对教师的培训和引导,帮助其树立正确教育理念,认识到人工智能技术在个性化教学中的作用,适应角色转换。开展针对性培训课程,提高教师信息素养和运用该技术教学的能力,建立健全教师评价机制,鼓励教学创新。

六、未来展望

随着人工智能技术发展,其在个性化教学中的应用将更广泛深入。未来,它将与教育教学深度融合,形成更智能、个性化、精准化的教育模式。如智能教学系统能更准确把握学生学习需求和心理状态,提供个性化方案和心理辅导;VR、AR 等技术更广泛应用,创设真实生动的学习情境;与大数据、云计算结合,实现教育资源共享和优化配置,提高效率和质量。

同时,需认识到人工智能技术不能完全替代教师,教师的情感关怀、价值引导等作用无可替代。未来教育发展中,应坚持 “以人为本” 理念,将该技术与教师教学智慧结合,实现深度融合,为学生全面发展创造更好条件。

参考文献

[1]. 王新武. 人工智能背景下高等数学课堂教学创新实践[J]. 信息与电脑,2025,37(12):203-205.

[2]. 冯秀梅,蒋雨辰,王依婷.课堂教学语言智能化评价:效用、应用与优化[J].教师教育学报,2025,12(04):51-61.DOI:10.13718/j.cnki.jsjy.2025.04.006.

[3]. 夏云平.利用 VR 技术提升高中化学实验教学效果的实践探索[J].信息系统工程,2025,(06):171-173.

[4]. AI for Education and Carnegie Learning Enter New Partnership[J].Wireless News,2024,

[5]. 李玲静,汪存友.Knewton:学习分析支持下的自适应学习平台[J].成人教育,2019,39(07):29-34.

[6]. 齐 润 泉 . 基 于 卷 积 神 经 网 络 的 智 能 化 考 试 系 统 设 计 [J]. 信 息 技术,2024,(01):158-162+169.DOI:10.13274/j.cnki.hdzj.2024.01.025.

作者简介:于明浩(1995 年 11 月),男,汉族,硕士研究生学历,助教,研究方向:人工智能、教育学