科研课题申报模板：9424-人工智能时代高校个性化教学模式的构建与发展

人工智能时代高校个性化教学模式的构建与发展

1、问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值

（1）问题的提出

2017年7月，印发了《新一代人工智能发展规划》，标志着人工智能已上升为国家战略，相关技术实现了爆发式发展，对社会生活产生了全局性、结构性的重大变革。高校作为技术发展与人才培养的前沿阵地，最早、最强烈地感受到了人工智能时代带来的冲击与挑战。现有高等教育是适应大规模工业生产而形成的，以教师教授标准化知识和学生的接受学习为主要特征，并以批量培养符合专业岗位需要的人才为目标。这种“一刀切”的教学模式不但不能适应未来智慧化、个性化、定制化的生产方式，也无法满足社会对学生离散技能的需求。同时，许多简单性、重复性、程序性的工作将被人工智能取代，传统高等教育的无效性凸显。因此，高校通过大力发展教育人工智能寻求创新，以实现教学模式的去标准化、个性化。然而，现有的教育人工智能研究过于强调技术决定论，既表现出单维特性，又与教学理论脱节，导致人工智能与高等教育的被动融合。因此，如何正确地将技术嵌入支持学生和教师的框架，构建和发展个性化教学模式，以促进人工智能时代所需的技能和知识的培养，成为高校未来发展中亟待解决的问题。

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

（2）课题界定

从在线教育的强势崛起，到智能导师、协作学习智能支持系统和智能虚拟现实在高等教育中的应用，个性化教学的内涵和外延也在不断拓展。相关的概念包括个性化、个性化学习、适应性学习、自适应学习和智适应学习等。尽管表述不同，其内核都是因材施教或因才促学，反映了古今中外教育研究者的共同理想追求，更体现了学习者内心对个性化学习方式的渴望。人工智能时代的个性化教学是一个不断将新技术融入教学实践的过程，其关键特征包括：个性化学习路径、个性化导航、个性化推荐系统、个性化评估等。基于此，个性化教学模式的构建和发展是一个在大数据、人工智能、互联网、云计算、区块链等技术发展的助力下的动态过程，其目标是逐步实现根据个人的具体要求和偏好量身定做学习，以推动学生由接受学习向自主学习和发现学习转变，进而培养适应人工智能时代的，在不同专业领域能有效地与智能机器和系统一起工作的人才。

（3）国内外研究现状述评

最具创新性的人工智能突破，以及推动这些突破的公司都起源于大学，而这些辉煌成就却正在为大学播下自我的种子。高校如何应对这场人工智能，将深刻地重塑

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

科学、创新、教育和社会本身。目前，国内高等教育的智能化发展可以分为三个阶段：前两个阶段分别是“手段创新阶段”和“平台创新阶段”，而在人工智能时代，中国教育即将进入第三个阶段，即“超越现实阶段”（卫荣等，2017）。不同阶段的教学实践表现为“多媒体辅助教学”、“互联网+教学”、“智慧课堂”、“智能辅导系统”等，从而让“个性化”、“因材施教”等教育理念真正落地生根。

人工智能支持个性化教学的理论基础主要有三个：一是知识空间理论。认为个体的知识状态可以被形式化为他所能解决的所有问题子集（Doignon和Falmagne，1985），因而教师或者智能系统可以通过测验学生知识空间的问题解决能力以确定学习进展及其知识掌握情况，并分析学生的知识结构与学习绩效评价，向学生推荐可能更加有效的学习路径与关键知识点；二是信息流理论。该理论萌芽于Shannon（1938）的信息论，发展于信息流局部逻辑说和信息通道说（Barwise和Seligman，1997）。在个性化教学语境中，系统通过信息流的有关数据及其处理的数学模型，可以管窥与跟踪学生学习的基本路径或学习信息的流向动态，确定学生的学习水平状态以及学习策略选取；三是贝叶斯定理。利用贝叶斯定理中的条件概率推理思想，能够实现知识点的学习路径荐引、知识点的知识图谱重组以及学习者薄弱知识点的精准定位等（李海峰、王炜，2018）。

目前，这些理论研究主要基于技术能供性角度，缺乏教学理论视角下的审视。Hinton等人（2006）提出的深度学习技术，是本轮人工智能跨越式发展的关键，能降低知识生产和预测的成本，已被广泛地应用于个性化学习体验的算法开发中。更重要的是，深度学习可以自主地创造假设，找到意料之外的联系，能模拟人类在学习现有材料过程中

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

实现超越并产生新知识的建构学习，体现知识主体间通过相互协同和激发产生的交互学习，还能更好地融合人的教育体验和情感思想，从而真正触及教育的根本（刘进等，2020）。但是，将深度学习融入个性化教学的研究仍然缺乏。

教育人工智能的应用研究也困囿于技术思维，以此为基础的教学模式的构建表现出单维特征，即局限于分析和发现数据中的模式，目的是为了开发模型和面向学生、教师的应用，缺乏对学习和教学法的关注，也忽视了技术应用于教育所涉及的人的因素（里克特等，2020）。这导致高校教学改革与创新中的教师角色被弱化。事实上，技术本身不会对学习产生重大影响，只有在教师的智慧和教学理念、学生自主学习与技术的主动融合、建构融合和交互融合的情况下，才可能重塑适应人工智能时代的高等教育（熊媛、盛群力，2020）。

李海峰、王炜（2018）分析了智适应学习模式，从学习过程和智能化系统两个维度分析了个性化教学模式的构建，强化了学生作为学习主体的地位。Somasundaram et al.（2020）从质量管理体系的角度提出了个性化教学模式的构建，包含了课程设计与规划、课程交付和评估三个模块，体现了三维模式的思想。一个维度是教师教授过程。包括教学大纲、课程差距识别、增值培训计划、学生软技能要求、教案等的设计、制定和实施，其基础是按教学能力和偏好来分配教师，并为学生提供个性化的微型学习模块；第二个维度是学习路径。根据学生的能力、表现、职业规划等安排个性化的时间表和课程教案，学生可以根据教学风格选择向特定教师学习，并获得针对课程中特定主题的个性化建议和指导。另外，学生可以通过软技能、沟通技巧等的学习获得增值培训，并通过在线课程和测试进

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

行拓展学习，也能根据咨询数据、评估结果等，在薄弱课程或专题中增加额外学习；第三个维度是管理信息系统，将过去的数据作为人工智能数据分析和预测的输入，并根据教案为每个学生制定并优化个性化的学习计划。这一研究体现了个性化教学模式的构建思路以及教学主体的主动融合，但目前这类研究仍然少见，而且缺乏教学主体间的交互、建构维度，不能反映学生在教师引领下的知识发现和创造，对系统智能化发展也仅限于信息系统。

（4）选题意义与研究价值

2020 年《地平线报告》（教学版）于 2020 年 3 月在美国高等教育信息化协会（EDUCAUSE）官网上正式发布，其框架做了重要调整，在衡量技术的应用趋势时更加关注技术应用的教学实践、应用情景和影响因素，强调了将技术嵌入教学活动中，以支持教学创新与改革。个性化教学模式的构建是人工智能时代高校教学创新和实践的重要内容，顺应了社会对人才培养的需求趋势，相关的理论和应用研究有着极高的价值。首先，可以从理论上明晰教育人工智能发展的真实驱动力，将个性化教学理念与人工智能理论结合起来，服务于具有创新能力、思考能力、自主学习能力以及健全人格的“智慧型”人才的培养；其次，为个性化教学模式的构建提供指导，以解决传统教育中存在的无效性问题；最后，重塑新型教学关系，明确教师、学生在未来智能教学系统中的地位及交互关系，为不断提升高等教育质量，促进人工智能时代的高校发展奠定基础。

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

2、课题研究目标、研究内容、研究重点和创新之处

（1）课题研究目标

将教育人工智能理论纳入到个性化教学实践中，提出基于深度学习的个性化教学理论；构建个性化教学模式，根据人工智能技术的发展趋势，具体分析个性化教学模式的构建步骤与发展前景；系统考察人工智能时代大学的地位、作用及发展趋势，为未来个性化教学改革和创新提供对策建议。

（2）研究内容

•人工智能技术与高校个性化学习的发展

分析人工智能时代高等教育面临的挑战和存在的问题，指出个性化学习的必要性。以《地平线报告》（高等教育版）系列报告、OECD 的《衡量教育创新》系列报告、英国

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

的《创新教学报告》系列报告中提到的关键技术和案例为研究样本，研究高校教学改革和创新的不同阶段，了解教育人工智能对个性化学习的支持作用，剖析个性化学习的未来发展趋势及其影响因素。

•基于深度学习的个性化教学理论

梳理教育人工智能的相关理论，指出人工智能技术支持个性化教学的原理与机制。进一步了解深度学习技术及其对新一代人工智能发展的巨大推动作用，理解深度学习的交互性和建构性特点，认识其在揭示“人类是如何学习的”等教育教学基本问题上的潜力，将之与个性化教学理念结合起来，从教师、学生、智能系统等几个主体的交互及知识建构的角度提出基于深度学习的个性化教学理论，以培养学生更为聚焦地解决问题、更高阶思维的能力。

•个性化教学模式的构建与发展

以个性化教学理论为基础，提出构建个性化教学模式的指导思想、实施步骤及具体内容。首先，个性化教学模式应该是符合社会需求的人才培养模式的构成部分，在教学设计、课程交付和评估等几个环节中都要考虑跨学科、跨专业的可能性，以突破技术思

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

维、同质思维和单向思维的束缚；其次，个性化教学模式的构建要考虑既有技术的限度和未来技术发展的不确定性，在教学理论的指导下分阶段建设和实施；最后，具体的构建内容围绕四个维度展开，即教授过程、学习路径、智能系统和交互建构，并讨论这四个维度的延展性和未来发展趋势。

•人工智能时代国内高校个性化教学比较及高等教育的未来

选取国内不同层次的高校样本，比较分析各高校在教学改革和创新方面的尝试，通过具体的案例了解高校在人工智能技术应用、教师角色定位、学生个性化学习体验提升方面的实践，指出目前个性化教学模式构建中存在的问题，提出推动教学模式改革的对策建议。进一步分析人工智能时代高等教育发展面临的冲击，探讨如何在教学改革的过程中维持大学教育的初心，发挥大学在支持社会进步与发展中的作用。

（3）研究重点和创新之处

研究重点：一是基于深度学习的个性化教学理论的提出。将深度学习技术真正融入个性化教学理念中，将重心转移到关注“人”的本身，探寻学习

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

过程的知识迭代和更新路径，理解教学主体间的互动和建构学习在个性化教学中的重要作用；二是个性化教学模式中的交互建构维度的内容和构建步骤。深度学习技术可能改变知识生产生态，其对教学的影响尚不明确。但从培养学生核心素养的初心出发，就能保证技术的正确使用。可以从师生角色及关系的重构入手，使学生能通过发现学习在教学互动和人机交互中建构知识，最终实现教学模式的生成性、创生性与开发性。

创新之处：一是研究视角创新。从教学理论的角度研究人工智能时代的个性化教学实践，跳出了技术决定思维；二是理论创新。提出基于深度学习的个性化教学理论，将对教育的本质思考融入到技术应用中；三是个性化教学模式构建的维度创新。提出教学模式中的交互建构维度，使得教学改革和创新更加符合人工智能技术发展的方向，并真正体现学习的本质。

3、研究思路、研究方法、实施步骤、预期成果形式

（1）研究思路

从高校教育人工智能技术的应用分析入手，讨论个性化教学的可行性和必要性，随

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

后指出相关理论及应用的技术思维、同质思维和单向思维。在此基础上分析深度学习在打破传统思维、回归教育本质方面的作用，从交互建构的角度提出基于深度学习的个性化教学理论，并将之应用于指导个性化教学模式的构建，强调人工智能时代个性化教学模式的构建是的，其中交互建构维度是适应深度学习的不可或缺的一部分。最后，针对不同高校的教学改革与创新进行比较，指出现有的问题，并提出对策建议，讨论人工智能时代高校教学未来的发展趋势。

（2）研究方法

实证分析法：以《地平线报告》等系列报告中提到的关键技术和案例为样本，实证分析教育人工智能对个性化教学的支持作用；比较分析法：通过比较不同高校在人工智能技术应用及教学改革和创新中的差异，探寻个性化教学发展的趋势及其关键影响因素；案例分析法：选取代表性大学，分析其个性化教学实践的经验和教训，指出个性化教学模式构建的可行路径。

（3）实施步骤

•2020年7月——2020年12月，搜集文献资料，展开实证研究。

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

•2021年1月——2021年4月，理论研究。提出基于深度学习的个性化教学理论。

•2021年5月——2021年8月，个性化教学模式构建。提出构建内容、步骤及未来发展方向。

•2021年9月——2021年10月，问题及对策研究。

•2021年11月——2021年12月，发表论文，撰写研究报告，结项。

（4）预期成果形式

•阶段性成果包括：论文（人工智能和大数据如何助力高校个性化教学）、研究报告（深度学习对个性化教学模式的重塑研究）

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

•最终成果：研究报告（人工智能时代高校个性化教学模式的构建与发展）

4、主要参加者的学术背景、前期相关研究成果、核心观点等

（1）主要参加者的学术背景

主要参加者共五名，其中三人具有博士学位。×××教授，经济学博士，复旦大学博士后，金融学科带头人。主要研究领域为国际金融，在权威期刊、核心期刊上发表论文数篇，主持完成多项省部级课题；×××副教授，××××××教学名师，主要研究领域为民间金融，主持的课题“基于供给与需求视角的金融人才培养模式创新研究”获得2012 年度湖北省高等学校省级教学研究项目立项，多次获得学校年度优秀教学奖。2019年主持完成《金融学》在线精品课程建设，2017年获得金融教育发展基金会主办的全国地方财经高校教学竞赛一等奖；×××副教授，主要研究领域为教育理论，公开发表多篇教研类论文，主持完成教育厅、校级科研项目多项，多次获得学校年度优秀教学奖；×××副教授，经济学博士，主要研究领域为货币，主持完成校级教研课题一项，2017年被评为湖北省优秀学士学位论文指导老师。在权威期刊、核心期刊发表数篇科研论文。其中，2018年论文

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

入选××××××2016-2017年度优秀学术论文，2015年获湖北省数量经济学会2015年年会优秀论文。主持国家级课题、省级课题多项；×××，经济学博士，主要研究领域为金融科技。SSCI二区期刊Economic Modelling审稿人，在国内外期刊上发表多篇学术论文，主持或参与多项国家级重点或一般课题、省部级课题。

（2）前期相关研究成果及核心观点

•论文：“互联网+金融”环境下金融学教学改革与创新研究

互联网环境下，随着互联网企业对传统金融领域的渗入，传统金融业正在积极应对，金融机构的业务创新与融合正如火如荼。因此，金融学的教学内容需要及时进行调整，将金融改革的最新动态吸纳到教学内容之中。论文阐述了“互联网+金融”环境下金融学教学思路以及金融基础理论拓展的必要性，为即将步入金融领域的莘莘学子予以正确引导。

•研究报告：美国高校个性化教学模式初探

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

通过实地考察美国多所高校，获取了一手资料，分析了公立、私立大学及文理学院在个性化教学中的异同，指出美国高校的个性化教学模式在私立学校和文理学院发展得较为成熟，公立学校在信息系统的帮助下也作出了有益的尝试。美国高校从课程设置、课程推荐、课后助教的一对一辅导以及顾问制无一不反映了个性化教学理念，近年来在线课程的开发极大丰富了学习资源，跨学科的合作融合也给学生提供了寻求个性化教学资源、自由选择研究项目、交流的机会。部分高校甚至可以为个别学生量身定做专业方向，极大满足了学生个性化学习的要求。随着人工智能的兴起，计算机辅助教学系统、教学质量监控以及图书馆自动化等方面的应用开始普及，对美国的高等教育产生了深远影响。与国内高校主要关注数字化教学环境建设不同，美国高校更多关注人工智能在促进教育公平性，节省教学成本，提高学生连通性等方面的积极作用。

•论文：金融学教学中学生主导型互动的实践与探索

现代金融学教学呈现出结构范式向功能范式转换的特点，为了适应这种转换，帮助学生理解改革中的中国金融体系，在教学理论的指导下设计了学生主导型互动教学模式，将之用于金融专业的金融学教学中，获得了很好的效果。利用调查问卷进行因素分析，发现影响这种互动教学效果的主要因素是与老师主导型互动比较的差异性、选题针对性和课堂活跃程度，针对这三个因素摸索提高教学质量的途径和方法是提高学生主导型互动教学效果的主要措施。

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

•课程建设：《金融学》在线精品课程建设

以超星学习通为平台建设的在线精品课程，实现了学生移动学习、在线学习、在线辅导、在线讨论及互动。课程设计偏重知识点的微型化，学习资料实现了拓展与丰富，以满足学生个性化学习的需求。学习内容实现了模块化、问题导向化，作业、考试评估实现了自动化。在2020年突发的疫情期间，为在线金融学教学打下了基础，点击量突破百万。

5、开展本课题研究的主要参考文献

•李海峰、王炜.人工智能支持下的智适应学习模式[J].中国电化教育，2018年12月.

•［德］奥拉夫·扎瓦克奇-里克特、［西班牙］维多利亚·艾琳·马林、［澳］梅丽莎·邦德、［德］弗兰齐斯卡·古弗尼尔.肖俊洪译.高等教育人工智能应用研究综述：教育工作者的角色何在？[J].中国远程教学，2020年第6期.

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

•刘进、钟小琴、李学坪.教育人工智能：前沿进展与机遇挑战[J].高等工程教育研究，2020年第２期.

•卫荣、马锋、侯梦薇等．人工智能在医学教育领域的应用研究［Ｊ］．医学教育研究与实践，2017，25（6）：835-838.

•熊媛、盛群力.人工智能与教育融合发展问题的思考及建议[J].教学与管理，2020年5月.

•郑洁红、彭建升.新一代人工智能变革大学教育的方向与限度[J].中国高校科技，2018年12月.

•Doignon J.P.,Falmagne J.C.，Spaces for the assessment of knowledge[J]. International Journal of Man-Machine Studies.1985,2:175-196.

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤

优秀课题申报书范文精选

•Barwise J., Seligman J., Information Flow: The Logic of Distributed Systems[M]. Cambridge: Cambridge University Press. 1997, 67-200.

•M. Somasundaram, K. A. Mohamed Junaid, Srinivasan Mangadu，Artificial Intelligence (AI) Enabled Intelligent Quality Management System (IQMS) For Personalized Learning Path[J]，Procedia Computer Science. 2020, 172: 438–442.

规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤