淺析人工智能技術環(huán)境下教育新模式

1、    淺析人工智能技術環(huán)境下教育新模式    嚴妍何風摘 要：隨著人工智能技術在認知智能方向的不斷深入和提升，給傳統(tǒng)教育帶來了更多的發(fā)展空間，驅(qū)動著教育在信息化方向上的變革。而人工智能與教育產(chǎn)生深度結合，讓教育實現(xiàn)從內(nèi)容到知識的轉化，傳統(tǒng)的教育模式正在被顛覆。關鍵詞：人工智能技術 教學新模式 大數(shù)據(jù) 管理人工智能已經(jīng)滲入到我們生活的各個方面，如搜索引擎、實時在線地圖、手機語音助手、智能家居等都運用了人工智能技術。它已經(jīng)或正在顛覆性地改變著許多行業(yè)和領域，而教育是人工智能最有可能顛覆的知識密集型領域。一、 人工智能的發(fā)展與突破人工智能（ai）是計算機科學

2、的一個分支，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的技術科學。研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能可分為計算智能、感知智能和認知智能三個層次。在前兩個層次上人工智能已經(jīng)超越了人類，最近幾年，人工智能已經(jīng)向第三層次邁進，它在深度學習上取得了一些突破性進展，人工智能技術也從“能聽會說”開始走向“能理解會思考”。2016年3月的人機圍棋之戰(zhàn)證明了人工智能圍棋程序可以通過練習和學習積累經(jīng)驗具備學習能力。二、 人工智能是教育信息化成功的前提1.使教師和學生容易接受，愿意去用師生要以人工智能為主要教學媒體和工具進行教與學的活動，要求人工智能能

3、夠扮演教師、學習伙伴、助手等多個角色，發(fā)揮相應的作用。讓老師能很容易地應用，減輕教學的負擔，如更方便地講解一些知識點，幫助其用更少的時間卻能更高效地批改作業(yè)；能降低學生的學習負擔，同時提高學習的效率。2.教育大數(shù)據(jù)的采集人工智能技術離不開數(shù)據(jù)，教育數(shù)據(jù)的采集首先需要一個能把所有教學、學習行為數(shù)字化的教學環(huán)境，它應該包括云端、班級網(wǎng)端和教學移動終端，也就是我們通常所說的智慧教室。其次需要將這些已經(jīng)形成的數(shù)字化信息進行個性分析整理，進一步數(shù)據(jù)化，最終形成有效數(shù)據(jù)，這也是教育數(shù)據(jù)采集最困難的地方。3.數(shù)據(jù)能夠支撐學習，將教學活動結構化人工智能能夠輕易地優(yōu)化和處理結構化的知識，通過層次結構和映射關系為

4、學生提供最優(yōu)的學習路徑。但對于非結構化的職業(yè)教育體系來說，知識隱藏著不同的維度，這需要人工智能挖掘內(nèi)在關系，把海量教師長期形成的優(yōu)質(zhì)教學過程數(shù)據(jù)化，再通過算法對數(shù)據(jù)進行挖掘，確定教學決策過程中的哪些環(huán)節(jié)或教師教學的行為能夠被結構化，形成在數(shù)字環(huán)境中教學活動需要的數(shù)據(jù)，進行機器學習，形成各種模型，以構建學習智能系統(tǒng)的底層，指導學生學習，提升教學。4.優(yōu)質(zhì)的教學資源收集，構建知識圖譜優(yōu)質(zhì)資源的收集主要來自于互聯(lián)網(wǎng)上教育云平臺中已經(jīng)累積的各種資源：制作精良、講解透徹的微課和動畫資源以及題庫。這些資源筑建起強大的后臺保障，構建成知識圖譜，在教師授課時，可以實現(xiàn)資源的智能推送。三、 人工智能環(huán)境下教育模

5、式的改變?nèi)斯ぶ悄芗夹g的日趨成熟，使人擔心它以后會替代人類，其實不然，人工智能技術是輔助我們更好更高效完成工作的工具。對于職業(yè)教育來說，它就是安在教育這只“虎”上的一雙翅膀。1.高效應用于教學管理中，對教學進行綜合測評圖像識別和語音識別是人工智能技術在教育應用中主要體現(xiàn)的兩個方面。語音識別和語義分析技術的進步，使人工智能可以自動批改作業(yè)，幫助教師從“機械勞動”中解脫出來，讓教師有更多的時間和精力關注教與學的過程?？蒲袡C構研發(fā)的機器閱卷技術，通過掃描閱卷和執(zhí)筆閱卷等方式，實現(xiàn)閱卷過程的數(shù)據(jù)化和自動化，并形成一個即時的評價報告幫助教師和學生分析，對薄弱知識環(huán)節(jié)進行精準定位，不同的學習素材有針對性的推

6、送，使學生節(jié)約有效的時間去做一些創(chuàng)新性的培訓。2.個性化的學習，實現(xiàn)精準教學人工智能將傳統(tǒng)課堂“從原理到應用”的教學方法轉變?yōu)椤皬陌咐皆怼苯虒W方法。而這種轉變依賴于數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)的收集，積累超千萬學生的做題案例。同時通過每個學生在學習過程中呈現(xiàn)出的不同特點如科目的強弱項、學習知識和接受知識的能力、學習專注力的時間長度、對學習節(jié)奏的適應力等，對他們的學習特性進行個性描述分析?；诖藶槊總€學生創(chuàng)建各自適應的學習體驗，推送一對一教學，真正實現(xiàn)因人施教。如當學生閱讀材料并回答問題時，根據(jù)其對知識的掌握給出相應資料，通過人工智能，明確什么方式學生更容易接受。而這種個性化的學習還可以為學生的專業(yè)選擇

7、提供高效服務，避免學生和家長在專業(yè)選擇上的盲目性。3.智能輔導系統(tǒng)和互動學習環(huán)境研究者通過對智能輔導系統(tǒng)（its）、課堂一對多教學和一對一的教師輔導三者進行對比，發(fā)現(xiàn)its的效果比課堂教學好很多，和教師一對一輔導的效果相當。而人工智能構造的互動學習環(huán)境相比傳統(tǒng)授課能給予更多的建設性學習，讓學生自己決定學習課題，這使得學生在課堂的表現(xiàn)更主動、體現(xiàn)更多個性化、收到更多學生反饋。如在一些專業(yè)課課堂上，開展 “彈幕教學”，在整個教學過程中，學生利用手機或平板電腦，通過網(wǎng)絡隨時發(fā)表疑問、提出自己的看法，這些內(nèi)容會實時顯示在大屏幕上。而授課的教師可以根據(jù)學生的反饋，隨時調(diào)整授課內(nèi)容和方式。4.通過仿真場景學習人的能力包括分析能力、實踐能力和創(chuàng)建能力。實踐能力只能在生活中培養(yǎng)，而今天的這種課堂教學模式使實踐的機會減少，學校開設的實訓類課程跟企業(yè)真實技能生產(chǎn)有一定的差距，這種情況使得學生的實踐能力變得越來越弱，而仿真可以彌補這種缺陷。它利用各種模擬手段，再現(xiàn)真實的工作場景，為學生提供一個無風險的學習專業(yè)知識和技能的環(huán)境和條件。醫(yī)學模擬教育走到今天，他們的載體己經(jīng)從最初的基礎解剖模型、局部功能訓練模型到了后來的計算機輔助模型，尤其是目前利用的最為前沿的觸覺感知技術虛擬培訓系統(tǒng)和生理驅(qū)動型綜合模擬模型。人工智能已經(jīng)不再是一個概念，