人工智能正逐步滲透到教學的方方面面，對教學產生了深遠影響。隨著機器學習、自然語言處理及大數據等技術的進步，人工智能逐漸成為教學創新的重要驅動力。本文探討了人工智能對教學的影響及其在教學中的應用等，其中特別闡述了人工智能在醫學教學中的應用，以期供教學改革參考借鑒之用。

一、人工智能對教學的影響 

一是學習效果提升。研究表明，應用人工智能的教學能夠顯著提高學生的學習效果。人工智能在教學中的應用，使教學打破了時間和空間的限制，遠程教學、異步教學因此得以開展。另外，個性化的學習模式使得學生能夠按照自己的節奏進行學習，增加了學生學習的自主性和積極性。此外，智能反饋系統能夠提供給學生個性化指導，幫助學生及時糾正學習中的錯誤，提升學生的問題解決能力。

二是教材創新。人工智能的發展為教材創新提供了新思路。通過數據分析，教師可以更好地了解學生的需求和偏好，從而合理地調整教材內容。例如，針對不同學生的動態教材能夠實時更新，調整內容以適應學習者的需求，增強了學習的相關性。

三是教師角色轉變。隨著人工智能技術的應用，教師的角色也發生了顯著變化。教師不再是單純的知識傳授者，而是轉型為學習的引導者和支持者。教師可以通過人工智能進行課堂管理、數據分析及優化教學策略。這種轉變不僅減輕了教師的負擔，也創新了他們的教學。

四是教學管理優化。人工智能在教學管理方面發揮了重要作用，通過數據分析和預測模型幫助學校管理者做出更科學的決策。人工智能能夠通過分析學生的出勤率、成績變化等數據，識別出潛在的學習困難者，并及時提供干預措施。這種基于數據的決策模式，不僅提高了教學管理的有效性，還促進了教育公平。

二、人工智能在“教、學、評”環節的體現

人工智能能夠根據學生的學習進度和學習需求為教師提供定制化的教學方案，在包括醫學專業在內的多個領域具有獨特優勢，可以有效提高教師的工作效率，提升學生的學習效果。

一是課程生成工具。人工智能課程生成工具能根據各種參數，比如年級、科目，創建量身定制的教學計劃、評估和學習材料，再結合教師的修改進行完善，教學工作會變得更全面、更具多樣性和個性化。在減輕教師工作負擔的同時，打破了教育資源的限制，使教學內容更豐富，課堂更引人入勝。

二是智能教室。智能教室是在傳統的教室里融入計算機技術、網絡技術、多媒體技術和自動控制技術的一種新型教室。以寬泛的網絡環境為背景，智能教室實現了課堂筆記自動化、全程記錄教學過程、智能遠程教學、學習合作化等，使課堂教學變得更加高效簡潔，突破空間壁壘，充分展現了裝備先進、操控便利、資源豐富、交互實時等特征。

三是智能輔導。智能輔導系統是一種基于人工智能技術的在線教育工具，能夠根據學生的學習特點和需求提供個性化的學習支持。通過分析學生的學習歷史、知識點掌握情況，自動生成學習計劃和推薦學習資源。這些系統能夠即時反饋，使學生在關鍵時刻得到支持，從而提高學習效率和學習質量。

四是自適應學習。自適應學習平臺以個性化學習為核心，使用算法動態調整學習內容和學習難度。這個過程不僅考慮到了學生的知識水平，還集成了學習風格和心理特征等多種因素。利用自適應學習技術可以推薦針對性的課程，從而提升學生的學習體驗。

五是智能評估。智能評估工具采用自然語言處理、圖像識別等技術，能夠自動批改作業、進行考試評分，并為學生提供即時反饋。這類工具不僅可以減輕教師的工作負擔，還能夠提供更加精準的評估結果，幫助教師了解學生的知識掌握情況。

三、人工智能在醫學教學中的實踐

一是數字化教學資源。通過將大量的醫學教材、病例和學術論文數字化，并儲存在云端平臺上，教師和學生可以隨時訪問這些資源，打破了時間、空間對傳統教學的限制，為學生提供了更多學習機會和資源選擇的可能。人工智能還可以根據學生的實際情況和需求，為其提供個性化的學習材料和學習推薦，幫助學生高效學習。

二是助教和輔導工作。將人工智能用于補充、支持教學工作，回答學生的問題，提供額外的學習資源，比如3D解剖圖解、人體生理過程模擬、臨床操作講解等，并幫助教師管理課堂數據，將學生情況及時反饋給教師，使教師能夠開展更具有針對性、個性化的教學。另外，人工智能可提供針對性的復習材料和模擬試題，幫助學生更好地掌握知識。

三是臨床模擬器。臨床模擬器能夠通過虛擬現實等電子系統再現醫療環境、生命體征、醫護操作等，通常用于身臨其境的醫療實踐環境之中。學生通過虛擬實踐的方式進行醫學操作訓練，既避免了面對真實病人的風險和壓力，又能接觸到多種不同的臨床情況，提升學習的全面性，從而實現對學習效果的改善。

四是輔助醫療診斷技術。人工智能輔助醫療診斷技術運用人工智能算法和大數據分析，結合醫學專業知識，為醫生提供快速而精準的醫學判斷和診斷支持。例如，Esteva等人開發了一種基于深度學習的皮膚癌診斷系統，該系統對皮膚圖像的分析，可以與專業醫生的診斷結果相媲美。這種基于人工智能的輔助診斷系統將理論知識與實際應用密切結合起來了，幫助初期接觸臨床工作的醫學生建立更扎實的知識網絡，提升他們學習效果的同時，提高他們的診斷準確性和診斷效率。

四、合理應用人工智能的策略

一是避免極端思想。在人工智能的應用中應避免兩大極端思想：一是唯人工智能論，認為人工智能能完成一切工作，甚至以后能夠取代學校、教師等；二是認為人工智能是花架子，在實際應用中并沒有什么長處。正確的態度是在二者之間尋找平衡點，并在應用時慎重抉擇，特別是一些高利害業務、關鍵性業務，比如高考閱卷。人工智能在教學中作為重要的教學輔助手段，可用于處理一些重復性工作，從而讓教師專注于更具創造性和互動性的教學活動。

二是制定政策與標準。教育機構應根據國家相關法律法規，鼓勵哲學家、社會學家、心理學家、法律專家及工程師等多個領域的專業人士共同參與到人工智能的開發和應用中，以確保多角度考慮問題，制定合適的人工智能應用政策與標準。這些政策應涵蓋數據隱私保護、人工智能技術使用規范及教育公平等多個方面。

三是加大技術設備和資源投入。為促進教育公平，各部門應加大投入，重點關注經濟較弱地區的學校，促進教學設備與資源的合理分配，提高技術的可訪問性，解決部分地區由于技術設備和資源短缺而導致的人工智能技術應用受限問題，確保所有學生都能夠平等地受益于人工智能。

四是加強教師培訓。為保證教師能夠有效地使用人工智能，教育部門可以定期舉辦培訓，提高教師的技術素養和教育理念。培訓內容可以包括人工智能基礎知識、教學應用案例分析及操作技能等多個方面。鼓勵教師與信息技術、計算機科學等學科的教師展開合作，開展跨學科的教學研究與教學活動等。

五是建立正確的批判性思維。教師在應用人工智能的同時，應注意培養學生的獨立思考能力，鼓勵學生批判性地思考人工智能生成的信息。教師在教學工作中可以講解有關人工智能的知識，幫助學生了解人工智能存在的一些局限。在解決問題時，注意引導學生進行多角度的分析，針對人工智能提供的信息積極展開討論和辯論，幫助學生建立批判性思維，避免盲目地依賴技術。

六是推動人工智能教學研究。鼓勵教師將人工智能教學研究成果應用于實際教學之中，并探索不同學科、不同教育階段人工智能的應用效果。這些可以為政策制定等提供科學依據，推動人工智能在教學中的有效應用。另外，可以通過搭建數據共享平臺來促進不同學校和研究機構之間的數據交流，使研究者獲取豐富的教學數據，以進行更深入的分析和研究。

人工智能在教育領域的應用給教學帶來了深刻變革，促進了教材創新及教學管理優化等。盡管面臨數據隱私、教育公平性等方面的挑戰，但通過合理的應對策略、教師培訓和研究推動等，可以實現人工智能與教學的有效融合。未來，隨著人工智能的不斷發展和完善，人工智能在教學中的應用范圍會更廣，助力教學效率和教學質量的不斷提升。

2023年西安交通大學第一附屬醫院教學改革研究面上項目，項目編號：JG2023-0312；2022 年西安交通大學本科教學改革研究項目一般項目，項目編號：No.2232Y；2020年中共陜西省委組織部“特支計劃”青年拔尖人才項目。

作者單位  西安交通大學第一附屬醫院