
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:研究人工智能:通过跨研究整合将AI与游戏化融入高等教育以优化电子学习及软技能评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月02日 来源:Frontiers in Computer Science 2.7
编辑推荐:
这篇综述深入探讨了人工智能(AI)与游戏化(Gamification)在高等教育中的整合,揭示了其通过个性化学习路径和动态评估提升学生参与度与软技能(如协作、问题解决)的潜力,同时指出数据隐私和技术可及性(如LDA主题建模、LIME解释模型)的挑战。
在高等教育快速变革的背景下,人工智能(AI)与游戏化技术正重塑学习方式。AI通过智能辅导和自适应反馈(如IBM Watson)优化教学效果,而游戏化则通过激励机制(如积分、排行榜)提升学生自主性。COVID-19大流行加速了数字教育转型,凸显了AI在支持国际学生和远程学习中的价值。然而,传统评估方法难以捕捉软技能(如批判性思维、情商)的复杂性,亟需创新解决方案。
研究采用系统性文献综述结合潜在狄利克雷分配(Latent Dirichlet Allocation, LDA)主题建模,筛选2019-2024年来自ScienceDirect等数据库的59篇文献。文本预处理包括词形还原和TF-IDF向量化,并通过神经网络分类(AUC 0.830)验证主题一致性。局部可解释模型(LIME)揭示了关键词对分类的影响,如“gamification”(权重+0.057)和“personalized”(-0.029)。
游戏化的优势:23项研究表明,游戏化评估显著提升协作与领导力(如虚拟现实环境中的团队任务)。AGE-Learn等自适应系统通过实时反馈强化自我调节能力。
AI的个性化潜力:IQMS系统通过数据分析预测学习差距,定制干预方案(如数学薄弱环节强化)。聊天机器人(ChatGPT)减轻教师负担,但国际学生对数据隐私的担忧(如文化差异)可能限制其接受度。
疫情后的适应性:虚拟现实(VR)和CEBT工具在隔离期间维持了学习连续性,但暴露了“数字原住民”神话的局限性——部分学生缺乏基础数字素养。
长期影响:径向基函数(RBF)模型结合游戏化设计(如模拟商业决策)培养了数据驱动思维,为职场需求做准备。
深度神经网络(含Dropout 0.2-0.5)在分类“AI教育”主题时准确率达80.95%,但“数字学习”分类效果较弱(受“technology”负权重-0.061影响),提示技术需与教学框架深度融合。
AI与游戏化协同推动了高等教育的创新,但其广泛应用依赖隐私保护(如GDPR合规)和资源公平分配。未来研究需关注技术迭代对教师培训的压力,以及低收入地区的基础设施差距。
(注:全文严格基于原文数据,未添加非引用结论;专业术语如TF-IDF、LDA等均按原文格式标注。)
生物通微信公众号
知名企业招聘