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人工智能教育的未来8篇

时间:2023-10-12 10:26:21

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇人工智能教育的未来,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

人工智能教育的未来

篇1

关键词:人工智能教育变革;智慧教育

近年来大数据、云计算等信息技术飞速发展,人工智能在一些特殊领域(如图像识别、语音识别、自然语言等)不断取得突破性进展。人工智能作为新的技术驱动力正引发第四次工业革命,为医疗、教育、能源、环境等关键领域带来新的发展机遇。人工智能专家预测,人工智能在通用技术领域可能尚不能替代人类,但在一些特殊领域,人工智能将会淘汰现有的劳动力。在国外,许多国家纷纷把人工智能作为国家发展的重要竞争战略,我国学者也密切关注着人工智能的最新理论进展和实践应用,国务院于2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》,明确人工智能发展的重点策略。“人工智能变革教育”的潮流,引发了教育研究领域的“人工智能热”。当前全球范围内,人工智能在教育领域的大量研究和应用催发形成了教育人工智能概念。目前梳理学术上关于研究人工智能与教育的文献主要集中于:

(一)教育理念的革新。“人机一体”将成为未来新的教育方式[1],由新技术和新手段的出现所应运而生的智慧教育[2],将对原有教育进行改进和完善。智能技术在改变教育的手段和环境的同时,还有利于构建出系统解决教育问题的教育新体系,从而真正触及教育的根本[3]。

(二)关注技术的革新。机器深度学习、智能学习的算法、视觉识别以及智能语言识别这些基础技术的突破,为人工智能的教育应用奠定了坚实的基础[4]。

(三)探究教育的应用。人工智能在学校教育中的学业测评、交叉学科、角色变化等应用领域具有巨大潜力,教师角色内涵也将在与人工智能的协同共存中发生改变。AI监课系统能够数据化、可视化评估教师的授课情况,将人工智能技术的运用渗透到整个教学过程中,教师可以根据评分实时调整授课内容,以促进个性化学习,从而提升教学效果。教育深受技术发展的影响,新技术融入教育并促进教育方式的转变已成为必然趋势。一方面技术为教育提供了新的、更加广阔的可能性;另一方面技术具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。然而,技术是一把“双刃剑”,如何获取或实现以人工智能为代表的新兴信息技术所拥有的特征、优势与功能,使其在教育中最大限度地发挥其应有的价值呢?人工智能技术如何继续被安全使用到教育领域?如何通过教育变革来促进新兴信息技术在教育教学中的广泛与深入应用,实现教育深层次革命等问题,是目前需要关注和探讨的主要问题。

1人工智能时代下教育变革的背景

1.1人工智能的内涵及具备的强大能力

人工智能最早由美国达特茅斯学院于1956年提出,其研究主要包括机器人、图像识别、自然语言处理、语音识别等,实质是一种自动感知、学习思考并做出判断的程序。人工智能具有自主学习、推断与革新的能力,推动了图像识别、自然语言处理等方面的技术突破。人工智能同时具有理性判断力、超强的工作力,只要电力供应不断,几乎可以无限制地工作下去,而且适应不需要情感投入的工作。它的超强能力,源于三个重要的技术:深度学习、大数据和强算力。

1.2人工智能时代的机遇和挑战

人工智能在精力、记忆力、计算力、感知力以及进化力等方面与人类相比,具有突出优势。在医药领域,人工智能的出现使普通民众可以享受更为高效、稀缺的医疗资源,解决医疗诊断领域诊断质量不均衡、医生资源不足等问题。在教育领域,人工智能促进教学质量进一步提升、教师角色多样化、学生学习能力的提升;为教育研究提供新技术和数据支撑;极大拓展了教育研究新视域;使教育在立德树人方面、教育方法创新方面、教育手段和环境方面以及教育服务供给方式方面均发生改变。然而,看到人工智能以其强大的处理能力带来机遇的同时,也需要正视人工智能带来的新挑战。在人工智能浪潮冲击下,如何借助人工智能发展的机遇推进教育的变革与创新?人工智能技术如何继续被安全使用?首先,人工智能专家大都认为,人工智能将会淘汰大量现有的依靠非脑力劳动为生的劳动力,需要培养人工智能时代的新型劳动力。而且,人工智能技术本身的不太成熟使很多人工智能技术只是应用在儿童教育领域,再者,人工智能潜在的道德伦理问题缺乏法律制度规范。除此之外,人工智能时代将对社会结构以及人的地位构成挑战。综上所述,人工智能时代所带来的机遇是大于挑战的。教育需适应人工智能技术所带来的突破和飞跃,不断调整和更新教育的方向和目标,实现育人成人的发展目标。

2人工智能与教育变革

2.1人工智能与教育目的的变革

人工智能带来的巨变不仅影响人类未来如何发展,而且极大释放了人类的生产力,这些在一定程度上使得人类需要重新思考教育是何目的。人工智能影响教育目的的变革主要表现在:第一,人工智能可能会使人类陷入精神危机。这源于两方面的结果:一方面,人工智能将取代大部分人的工作岗位,工作的丧失将会导致人的价值和尊严丧失。另一方面,人工智能技术的发展将可能导致所有基于自由主义的想法破产,转而人类所拥有的价值和尊严可能转化为一种“算法”,人工智能带来的职业替代风险在教育领域同样存在,主要是对教师角色的挑战。第二,人工智能有利于培养人的学习能力。从某种角度上讲,人工智能剥夺人的就业机会,但同时,人工智能助教机器人将协助教师实现个性化指导,从而有利于将学习的过程视为寻求自我价值和意义的过程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培养人的精神能力,这种精神能力大致包括实践动手能力、价值追求能力以及创造能力,从而有利于学生知识以便于更好地完善自我、丰富自我,使教育跳脱“知识为本”的陷阱,发挥“立德树人”的正向作用。

2.2人工智能与学习方式的变革

第一,深度学习。深度学习也称为深度结构学习或者深度机器学习,是一类算法的集合。深度学习概念的提出,一方面尊重了教学规律,另一方面也是应对人工智能时代下的挑战。深度学习在机器学习、专家系统、信息处理等领域取得了显著成就,提倡学教并重、认知重构、反思教学过程,进而达到解决问题的目的。第二,个性化学习。个性化学习区别以往传统班级课堂授课,尊重学生的个性发展,因材施教。人工智能技术与大数据的应用有利于学生享受个性化的学习服务,可提供个性化的学习内容,可视化分析学生的学习数据,快速提高学生的学习效率。第三,自适应学习。自适应学习是指人工智能基于对个体学习进行快速反馈的基础上,根据学习者特征,为其推荐个性化的学习资源和学习路径,从而最大程度上适应学生的学习状态,是实现个性化学习的重要手段。人工智能技术有利于快捷、科学地判断学生的学习状态,进行学习反馈;持续收集学生的学习数据,其中包括学习目标、学习内容;高效地为学生提供海量的学习资源。

2.3人工智能与学习环境的变革

首先,有利于搭建灵活创新的学校环境。不仅可以使空间规划更具弹性,而且可以调节性增强物理环境。其次,人工智能时代的教育区别于以往传统教育强调的统一秩序,更注重个体的用户体验。创客空间、创新实验室等学习环境的不断增加以及人工智能技术的不断发展,个性化的空间环境与学习支持将改变目前学习的学习空间环境。除此之外,随着对话交互技术的逐渐成熟与不断普及,有利于实现虚实结合的立体化实时交互。VR、AR等技术的同步协作也有利于搭建新的学习环境,满足学习者的一系列要求。脑机互动技术的突破有利于实现将人工智能植入人脑,从而改变人类自然语言的交流方式。最后,人工智能通过即时、准确、高效的大数据分析有利于进行精准且个性的学习评价与反馈。人工智能将综合收集所有同学的学习记录,互相比对、优化,从而进行综合提升。更为重要的是,人工智能的人脸识别以及语音识别技术可以运用到教师的教学过程中,进行学生的学习情绪感知,学习状况的了解,从而促进学生学习的科学化;智慧校园、智慧图书馆等的出现,为教学环境的建设提供重要参考。

3人工智能在教育领域的应用

人工智能被认为是最有潜力和影响力的教育信息化技术,将通过人工智能数据挖掘分析、3D打印、模拟仿真等技术的应用,实现人工智能与教育的深度融合,对计算机辅助教学、个性化教育服务、教育人工智能生态环境等产生根本影响。2018年《地平线报告》(高等教育版本)指出了教育领域的信息化发展,未来一段时间内将通过人工智能与信息技术的结合,进而影响教育阶段的不同过程。具体见表1所示。

篇2

关键词:高校;人工智能;伦理道德教育

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)41-0144-02

一、人工智能课程伦理考虑的基本内涵

人工智能课程中进行伦理考虑,是在人工智能课程中有针对性地加入道德教育的元素。在方式上,可以借用西方的“隐形教育”方式。在内容上,必须符合中国的人工智能发展态势,更要受中国社会主义核心价值体系的引导。目前中国的人工智能课程,过度偏向于技术性。尤其是许多社会机构提供的课程,更是偏向于功利性,目的在于让学习课程的学习者快速获得工作。因此,必须从源头入手,对这些社会机构进行一定的约束和规范,对人工智能课程内容进行整体的架构。

二、高校人工智能课程中伦理考虑的必要性

(一)我国对于科技工作者职业道德建设的要求

首先,科技工作者的职业道德建设是促进社会治理体系现代化的必然要求。加强社会治理制度建设,一靠法治,二靠德治。中国正聚焦力量加强自主创新,科技是第一生产力。基于当代中国语境下,科技工作者的职业道德建设就至关重要。科技工作者对自己的社会责任与伦理责任应该有着充分的理解,在科研活动中既要着眼于为社会提供科学技术上的新成果,同时也要强调在伦理道德建设中起到应有的作用。

其次,从长期看,科技工作者的职业道德建设利于国家科技的发展,利于促进科技难题的解决。发展是连续和间断的同一,科技发展不能一蹴而就。在面临科技瓶颈问题时,就更要求科技工作者具有坚韧不拔的品质和无私奉献的精神。这些精神都是进行职业道德教育中的重要内容,也是科技工作者承担的社会角色中必不可少的特质。

最后,高尚的职业道德是科技工作者奋进的不竭动力。一个科技工作者只有站在最广大人民的立场上,奉献自我才能成就事业。随着全球化的发展,受西方“享乐主义”的负面影响,科技工作者只有更加坚守自我、承担社会责任,才能具有不断前进的精神支柱。

(二)对解决人工智能伦理困境的源头性作用

随着人工智能应用领域的广泛化,以及应用群体的普及化,难以避免的带来一些伦理问题上的困境。例如伦理学中经典的“电车难题”,在当代科技发展中也出现了在人工智能领域的“无人车难题”。无人车产生事故的责任归属与分配就是目前很多学者在关注的伦理问题。人工智能的发展对当前的法律规制,还有现存的人伦规范都产生了挑战。人工智能的未来发展方向,在操作性上要避免技术鸿沟,在设计过程中要坚持算法公开化、透明化,并且在出现数据漏洞时应尽快地进行自我修复。这对于科技工作者自身的素质提出了很高的要求,不但要求科技工作者自身的知识素质与知识能力过硬,而且要求科技工作者要严于律己,具有较高的思想道德素质。要求科技工作者对于人工智能的发展保持理性的态度,坚持为国为民。许多科幻电影和小说中都体现了未来人工智能发展到一定阶段时,人与机器产生的情感迷思。作为科技工作者,在设计与调整过程中都应保持情感中立,勇于承担社会责任。目前我国正处于人工智能发展的初级阶段,人工智能尚不能拥有自主意识,人工智能的行为责任必须要找到其背后的拥有自主意识的人。无论是现阶段还是未来,作为人工智能产品开发者与设计者的科技工作者树立正确的价值观和承担相应的社会责任是十分必要的。科技工作者的知识层次与道德品质在某种程度上说,是研发人工智能产品的起点。因此,对科技工作者的成长过程中进行持续的道德教育,使其树立高尚的道德观念,对于解决许多人工智能带来的伦理困境都具有源头性、基础性的作用。

三、高校人工智能课程与伦理道德教育的结合方式探索

(一)高校人工智能课程资源的充分运用与更新

从资源形态上看,实物化资源与虚拟化资源,线上资源与线下资源都应充分运用。随着智能校园的普及,有基础条件的地区与校园可以充分运用好身边的人工智能。人工智能课程是一门理论与实践相结合的课程,因此课程的内容也不能仅停留在理论层面。除了对于学术资源的运用,也应当结合实体的人工智能产品进行学习。但因为人工智能的发展程度还没有普及化,人工智能机器人也远没有达到触手可及的程度。因此运用新媒体技术,通过虚拟现实的手段进行在教学过程中的知行结合是可以尝试的路径。VR技术在网络设备硬件教学中可以节约成本,便于人工智能课堂的普及化。在理论教学中,可以通过与虚拟机器人的交互增强趣味性。VR技术有3个最突出的特点:交互性、沉浸性和构想性。课程设置者可以充分借助VR的沉浸性设置相应的场景,让课程学习者通过对特定道德场景的判断引出思考。这种新媒体手段既可以更新原有课堂知识的教学教法,更适合作为伦理教育走入人工智能课堂的重要媒介。

从资源时态上看,人工智能课程资源必须随着人工智能的发展而不断更新。从现实角度来看,最初开设人工智能课程时,其教学目标还是相对简单的——即培养学生的创造性与知识能力。但随着人工智能的普及应用,产生了许多人工智能语境下的道德困境。从指导思想来看,我国逐步走向世界舞台,随着实力增强指导思想也是不断变化的,新时代会提出新目标,为了实现中华民族的伟大复兴,课程内容的丰富也是十分必要的。因此,人工智能课程若要符合时代需要,就需要不断地更新课程资源。人工智能这一学科是具有学科交叉性的,与之相关各个领域的最新前沿问题都需要结合相应的道德教育,只有这样才能适应时代的发展。

(二)高校人工智能课程内容的合理架构

对于不同年龄层次的人工智能课程,必须考虑到不同群体的教育规律。提出合理的教育目标,用不同群体可以接受的方式方法才能达到最优的教学效果。我国人工智能课程目前的课程架构中,已经有学者进行了分年龄层次的研究。人工智能课程可以规划为专业性逐渐增强的、从边缘到中心的课程层级系统。对于高校本科生和研究生来说,人工智能课程设置内容必须具有专业性。在上文的课程体系建构中添加了艺术、文学、哲学等内容,其中包含对于人工智能伦理学的思考与认识。但在某种意义上这些青年的社会价值观就代表了未来科技工作者的社会价值观。因此在这一阶段,人工智能课程的架构与实施,国家应加以引导和监督。一方面需要建立统一标准的高校人工智能课程体系,另一方面在應对课程具体内容的落实方面给予一定程度的监督。

(三)在高校人工智能课程教学过程中充分运用案例

首先应充分运用学术案例,例如度量学习,在其基础上的迁移学习,以及发表在《机器学习》、《数据挖掘》等顶级期刊上的论文。使课堂具有含金量,可以说这也是国家发展与关注的重点。通过学术性经典案例的学习可以拥有不一样的视角,通过历史发展的角度去看人工智能技术的演变与发展。其次应充分运用具体案例。在人工智能课程中对于许多道德问题,不应抽象地去讨论,而应该具体地去讨论。也可以让学生与AI系统进行直接的问答,如:我们能保证它们稳定可靠吗?我们应该如何去测试人工智能?人工智能课堂中既要包容学生多元化的答案,不压抑创造性又要对于错误的思想进行思想转化,这就需要教育者具体问题进行具体分析了。

篇3

关键词:人工智能;机器学习;教育应用

一、前言

当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力,在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位,为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。

二、相关概念阐述

人工智能又称AI,是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别,以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能,还可以系统地模拟物种的思维,并将在几年内超越历史上的物种。在未来,机器人不断学习,以使仿人机器人模仿人类的学习方式,在这一过程,获得新的各种知识,智能机器人的学习过程更快,可以实现对海量综合数据的深入分析。此外,人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果,而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时,实际上,很多人因为机器人是人类设计的,所以不可能超越人类的历史,但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能,因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力,没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。

三、人工智能视域下机器人学习的适切性

在当前的文化和教育生活环境中,由于智能教育的兴起,大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息,从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习,但借助计算机来分析综合数据,例如,以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出,机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中,信息化的进程在今天的时代,智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多,学校教师可以提高和教育的整体质量和效率,学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务,这有助于减轻学生和家长的负担。

四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究

从人工智能技术的角度来看,智能机器人学习是目前世界上最先进的技术。大数据在教育相关领域的应用具有很好的业务前景。人工智能机器人持续学习的应用可以帮助一些学生实现相关知识与数据之间的联系。

(一)机器人学习与教育之间的融合仅从当前的现象来看,大多数教师不了解核心技术,而了解该技术的人也不了解教育,这很容易导致无法在教育与核心之间形成良好的关系。因为技术研发人员不了解教育,所以不能从教育的多个角度审视开发过程,优秀的教师也不能从技术角度回应数据的全面发展。在人工智能开发领域,机器人应该深入地整合到学习和教育中。组织技术实施和教育核心领域的相关人员进行直接沟通和交流,使人工智能机器人在学习和应用过程中能够更充分地认识到技术研发和生产人员的过程。

(二)机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用,因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而,随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入,对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时,需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习,但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析,分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点,并采取相应的更有针对性的基本教学方法,提高同学教育的速度和效率。

(三)机器人学习对于智慧环境创新方面的应用首先,由于文化教育市场中的数据种类繁多且缺乏正常秩序,这也增加了在大型集成数据系统中分析和处理文化和教育数据的难度。其次,在随后的数据处理过程中,随着时间的推移会遇到数据隐私问题,如何保护数据隐私是另一个需要注意的关键问题。因此,在教育的相关领域,大综合数据的后续处理以改善文化教育和质量,并确保在教育中最终数据的合理使用,必须在许多方面进行协调与合作,从而促进共享的合法性。最后,必须有效地确保可以长期保持教育中的数据情况并实现流程标准化。有可能实现最终数据的统一,这将大大降低全面数据交换的总体成本,并努力实现数据的无缝集成。数据的最终数据主要是由于目标学生的地区差异,以满足同一学生学习知识的不同需求。

篇4

[关键词]人工智能;中学辅助教育;教育资源

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197

1 中学教育现状

教育乃立国之本,而中学教育乃是重中之重。一方面,中学生处于青春的成长期,各项综合素质逐渐完善中,中学教育意义和责任重大;另一方面,中学教育仍然是应试教育为主,仍然需要面对千军万马过独木桥的“中考”“高考”,中学教育很大程度左右了学生的未来。

目前的中学教育资源,分为公共教育资源――公办/民办学校教育,和社会教育资源――私人家教、补习班等,有如下两个特点。

1.1 学生得到的公共教育资源不足

学校班级结构的构成是:一名班主任教师,多名科任教师。在大多数学校中,无论是班主任教师,还是科任教师,均会承担其他班级的教学任务。可以看出,教师资源是非常有限的,加上“中考”“高考”的上线压力,教师往往会将有限的精力分散关注在所有的学生上,每个学生得到的公共教育资源并不多。

1.2 学生获取的社会教育资源不公

学生若在学校无法获取更多的教育资源,将不得不转向社会教育资源去求助。据统计,学生参与社会教育资源的成本在200元/小时,学习费用成本过高,进一步造成普通学生的社会教育资源也无法获取。

本文要探讨的,正是通过人工智能这一现代信息化技术,构建智能辅助学习系统,使中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

2 智能辅助学习

2.1 人工智能简介

人工智能(Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科,能够对人的意识、思维等信息过程进行模拟。随着计算机科学技术的发展,特别是近年来大数据技术的成功应用,人工智能在越来越多的行业展现出蓬勃的冲击力。以谷歌围棋机器人“阿尔法”、微软助理机器人“小娜”等为代表的虚拟智能机器人,能像人那样思考,也具备超过常人的智能。

在国内,人工智能在教育领域的理论研究和教学实践表现得越来越活跃,尽管人工智能并不是为教育专门研发的,但是人工智能的不断发展,使得其在教育中的应用也越来越广泛,教育的智能化一直是教育界和教育技术领域的理想和目标。

2.2 智能辅助学习系统

智能辅助学习系统,其表现形式是能够为每个学生,配备一个虚拟教师。学生能够通过电子设备(如手机、计算机),与虚拟教师进行交流对话,咨询虚拟教师各学科的问题,并得到有效的学习辅助。

该智能辅助学习系统,具备以下几个特征。

2.2.1 虚拟教师跨学科能力

与传统的教师专一某一学科不同,虚拟教师并没有学科边界划分。只要学习系统研发出某一学科的学习算法,该虚拟教师就能够获取该门学科的能力。

2.2.2 虚拟教师深度自学习

虚拟教师的“智能”来源于三方面。一是学生基本信息档案,该档案涵盖了从小学教育开始的学科成绩、综合能力、爱好特长等,虚拟教师得到学生的人物画像。二是虚拟教师对学生的自学习,每一次双方的沟通交流,虚拟教师都能够不断更新发展学生的画像。三是虚拟教师对学校课堂内容的自学习,虚拟教师并不是独立于学校教育存在的,而是作为学习教育资源的一个补充,虚拟教师能够掌握课堂进展、作业部署、考试动态等信息。

2.2.3 接近自然语义的沟通

学生与虚拟教师之间,可以通过自然语义的语音和文字进行沟通,如 “今天数学作业第2题不会”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他计算辅助手段为补充,如上传某道数学题图片,虚拟教师通过图形识别匹配,给出该题的解题思路和讲解。

2.3 优势分析

智能辅助学习系统,有三大核心优势。

一是“即学即问”,相比目前的学校教育和社会教育,学生在学习遇到困难时,只有有限的时间与教师交流,在智能辅助学习系统中学生将不受空间、时间限制,随时随地可以与虚拟教师互动,获取充足的教育资源。

二是“定制教学”,相比目前的教育形式,课堂上教师与学生是一对多的关系,教师不可能专为某个学生定制教学方案,在智能辅助学习系统虚拟教师与学生是一对一的关系,虚拟教师能够更了解学生,根据学生的具体情况制订最佳学习方案。

三是“受众广阔”,相比目前的公共教育资源紧缺、社会教育资源费用昂贵,智能辅助学习系统一旦推广,受众学生可无限增加,边际效应非常明显。并且计算机系统设计特有的水平扩展能力,能够随着学生人数的增加而增加,支撑广大的学生辅助学习。

2.4 前景预测

笔者比较看好人工智能在中学辅助教育中的落地前景,除了前文所述的人工智能技术发展,为中学教育带来的价值外,当前国家政策和社会环境也非常有利。

第一,未来10年国家政府和教育部门会大幅增加在教育信息化产业上的投入,随着《国家中长期教育改革和发展纲要(2010―2020年)》和《教育信息化十年发展规划(2011―2020年)》等相关规划相继出台,各级地方政府和教育部门都非常重视教育信息化产业的投入,人工智能+云计算是重中之重,人工智能技术的兴起必将教育信息化推向一个新的高度。

第二,教育信息化逐渐成为风口,根据前瞻产业研究《中国在线教育市场前景与投资战略规划分析报告》统计,2015年在线教育市场规模大约为479亿美元,而这一数字在2020年预计将增长到504亿美元。这个持续迅猛增长的市场正在吸引越来越多的创意和资本,教育领域中的人工智能也很快会成为热点,涉足其中的高科技公司也会越来越多。

3 结 论

本文通过智能辅助学习系统,探索了人工智能在中学辅助教育中的一个应用。虽然没有介绍具体的技术实现、系统研发,但对现状痛点、应用前景做了综合性分析概述,相信随着科学技术的持续发展、教育领域的融合开放,本文探索的这个应用将实现于市场,使广大中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

参考文献:

[1]何维贵.利用现代化教学手段打造高效课堂[J].广西教育(中等教育),2013(6).

[2]王斐.人工智能在中学教育教学中的应用现状分析[J].中国医学教育技术,2013(4).

篇5

关键词:人工智能;英语教育;积极影响;消极影响

人工智能概念是20世纪五六十年代正式提出的,随着信息技术的不断发展,人工智能已成为一门新的技术科学。时至今日,人工智能技术的发展经历了人工智能起步期、专家系统推广期和深度学习期等阶段,而在应用领域也取得了重大突破,如Google的无人驾驶技术和运用深度学习算法的AlphaGo战胜围棋冠军等。除此之外,人工智能已被日益广泛地应用于经济社会各个领域,在教育领域亦是如此。2018年教育部就印发了《高等学校人工智能创新行动计划》,要求进一步提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。因此,人工智能必将不断被融合到教育领域,并为大学教育变革提供新方式。基于人工智能的机器学习、人机交互与知识图谱等技术方法,可以为大学英语教师在课堂教学、备课与教学研究等多个方面提供支撑;可以为大学英语教学管理与治理提供决策支持;可以为大学生英语自主学习和教师备课提供智能推荐支撑。目前,学者们已对人工智能对英语教育的影响进行了相关的研究。如高华伟分析了外语作文智能评阅与形成性评价融合策略;刘洋针对人工智能技术与高校英语教学的相互关系,通过调查问卷和访谈等方式,分析了现有计算机辅助语言学习软件和系统的不足,并提出了相应的解决策略;张艳璐对人工智能在给英语教学带来机遇的基础上,探究了人工智能在大学英语教学中的应用;赵生学分析了人工智能时代大学英语教学的变革与策略;严燕分析了人工智能时代英语教学促进学生深度学习的路径。在人工智能时代,人工智能技术必将对大学英语教育领域各个方面产生重大影响,如大学英语人才培养目标、教学内容、教学计划、教学策略、教学模式、成绩评价体系与英语领域科研等方面。针对此,本文在现有研究的基础上,重点从教师和学生两个层面分析人工智能对大学英语教育的积极影响和消极影响,并提出相关建议,以期为大学英语教师教学与大学生英语学习提供参考。

一、人工智能的积极影响

人工智能技术在大学英语教育领域的应用,将对大学英语教学资源、教学模式与大学生二语习得等方面产生积极作用,主要体现为以下几个方面。

(一)丰富了大学英语教与学资源人工智能技术的发展与应用为大学英语教与学提供了丰富的资源。如互联网上含有丰富的英语视频与图片等资源;在线教育平台也提供了大量的英语课程资源,如中国大学生慕课、雨课堂等,它们各具特色,可为教师与学生提供多样化选择。因此,人工智能技术一方面可为大学英语教师提供丰富的教学素材,同时还可根据大学生学习目标与学习习惯等为其英语学习提供丰富的课外资料。同时,很多网络资源可下载或者回放,这样可以使得大学生的英语学习不再受到时间与空间的限制。特别是对于教育资源缺乏的地区而言尤为重要,可以在很大程度上解决教育资源不平衡问题。其中,百度教育大脑的智能备课系统便是典型应用案例。其依托百度人工智能、大数据和云平台的优势,整合了丰富的优质资源。对于教师而言,此平台可按照教学进度为教师提供经过筛选的教学素材,节省教师的备课时间,提高其工作效率。

(二)丰富了大学英语的教学方式传统的大学英语授课往往以线下课堂教学方式为主,而人工智能技术的使用丰富了大学英语单一的教学方式。可利用网络平台,如雨课堂、慕课平台等,开展大学英语线上教学模式或者线上线下混合教学模式。新的教学模式有利于教师在大学英语教学过程中采用不同的教学策略。使用新的教学模式和不同的教学策略可以提高大学生学习英语的兴趣,进而有助于提高大学生英语习得的效率。

(三)提高了大学生英语习得的效率由于英语习得是一个复杂的心理过程,与大学生的情感因素、学习动机等密切相关。采用人工智能技术的大学英语线上教学方式,使得教师与学生之间不是面对面的交流互动,可以在一定程度上缓解学生焦虑、害怕等情绪,有利于学生的英语学习。动机是英语习得中重要的非智力因素,也是影响大学生英语习得效率的重要内在因素之一。学习动机与使用另一种语言的兴趣密切相关。而人工智能技术采用丰富的英语学习资源以及英语教学方式的多样化,这些有助于提高学生学习英语的兴趣,进而增强学习英语的动力。

(四)形成了大学生英语习得分析数据库人工智能技术是以大数据为依托,可以跟踪和记录大学生英语课堂学习和课后学习等各种信息数据,进而可形成大学生英语习得数据库。基于大数据分析与人工智能技术方法,如数据挖掘、关联性分析和回归预测等,可以挖掘大学生英语学习背后的规律特征,了解到每个学生的具体情况。进而构建每个学生的英语学习画像,如学生的线上学习状态、课程作业完成情况、测试成绩和学习方式等。可为教师形成可视化的学生个体和班级整体的学情分析报告。因此该数据库有利于教师掌握每位学生的英语学习状态,掌握学生个体差异,为调整教学方式、教学方法与策略提供支撑。同时,上述数据为大学英语教学与大学生英语习得的研究也提供了数据支撑。

二、人工智能的消极影响

人工智能在大学英语教育领域对教师与学生发挥着积极的作用,同时对他们也产生了一些消极的影响,主要体现为以下几个方面:

(一)对教师的消极影响由于大学英语课堂教学存在一定的缺陷,往往需要改进此教学方式。而人工智能技术的应用,虽有助于大学英语教学改革,但还需要教师熟练掌握人工智能相关技术的使用,会给信息技术能力比较薄弱的教师造成压力。借助人工智能平台,大学英语教学不受时间、空间和学生人数等影响,势必会减少大学英语教师的需求,造成大学英语教师面临失业的压力。进而影响大学英语教师的工作积极性,以及大学英语教学质量。

(二)对学生的消极影响根据语言资本理论与期望价值理论,大学生英语学习的期望价值主要是经济期望价值。而大学生英语学习的期望价值与学习目的和行为密切相关。比如大学生英语学习经济期望价值主要体现为学习英语对未来找工作很重要,可以增加经济收入。而人工智能技术在语言领域的应用,势必会影响大学生对英语学习的期望价值。如人工智能翻译机的出现,使得各种语言之间翻译非常容易。即使不懂英语,也可使用它进行英语交流。因此,人工智能技术在英语领域的应用,将降低大学生英语学习的期望值,进而影响他们英语学习的兴趣与目的。

(三)对师生关系的消极影响基于人工智能技术的大学英语教学,将改变传统的以教师为中心的模式,使得教师在教学过程中的中心地位得到弱化。学生通过人工智能技术,可以很好地收集到自己需要的各种英语学习资源,如在线课程、英语讲座视频和英语文本资料等,甚至可以通过自学的方式完成英语学习任务。但这些将弱化教师与学生之间的互动以及情感,从而隔阂了教师与学生之间的关系。

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人工智能不是一项单一的科技产业,而是将其他行业进行融合的工具,例如将机器人和保姆结合产生的“看家机器人”,将导航和汽车结合产生的“车联网”等。在人工智能技术逐步成熟的当下,谁率先在应用上实现突破,谁就有可能在智能时代的竞争中占据优势。

目前,从医疗健康的监测诊断、智能医疗设备,到教育领域的智能评测、个性化辅导、儿童陪伴,从电商零售领域的仓储物流、智能导购和客服,到应用在智能汽车的自驾技术,都能看到人工智能的身影。

中国在过去的一年里,长虹、TCL、创维等家电企业都纷纷人工智能家电产品,希望借助人工智能打破家电行业的销售难题。

不久前,搜狗公司2016全年财报,搜狗借助人工智能技术实现了较大的业绩增长。

近年来,百度先后成立了大数据实验室、深度学习实验室和硅谷人工智能实验室,并通过架构调整全面发力人工智能。2016年百度世界大会上,推出“百度大脑”,该项目将对语音、图像、自然语言处理和用户画像、无人驾驶等领域进行重点关注和研发。

人工智能技术的重大突破必将带来新一轮科技革命和产业革命'对社会经济和人类生活的方方面面将产生深远的影响。

人工智能将为现代化发展更换“发动机”。咨询公司埃森哲研究了美国、芬兰、英国等12个发达国家并作出预测,到2035年,人工智能将帮助这些国家生产率提高40%左右。

对于中国而言,人工智能带来的好处将是多方面的。就经济来说,借助人工智能新技术实现自动化,将极大提高生产率,节省劳动成本;优化行业的现有产品和服务,提升其质量和劳动生产率;通过创造新市场、新就业,将促进市场更加繁荣,开拓更广阔的市场空间。

在产业升级方面,中国的传统制造业大而不强的问题亟待克服,人工智能恰恰为制造业转型升级提供了便利和动力,一是这些企业拥有行业海量的数据和大量资金;二是在生产力水平急需提升、传统人口红利逐渐消失的情况下,传统企业有迫切的意愿来改造升级自己的工厂、业务,提高收益,降低企业成本。因此,制造业既是人工智能可以大有作为的领域,也是中国发展人工智能的优势领域。

《全球人工智能发展报告2016》显示,中国人工智能专利申请数累达到15745项,列世界第二;人工智能领域投资达146笔,列世界第三。

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【关键词】计算机 人工智能技术 系统

人工智能(Artificial Intelligence)是研究使计算机模拟人的学习、推理、思考、规划等思维过程和智能行为的学科,用过对计算机实现智能的原理的研究,制造出类似于人脑智能的计算机,使计算机实现更高层次的应用。随着信息技术的发展和网络的广泛普及,人们教育观念正在悄然改变,新型的教育模式正在成形,计算机网络远程教育迅速发展,然而由于计算机网络远程教育发展尚不成熟,实际应用过程中存在诸多问题,而人工智能的引入,则使计算机网络教育水平提升到一个全新的发展台阶,并展现了其广阔的发展前景[1]。

一、人工智能技术概况

人工智能是通过研究人的智慧机理和思维过程,利用计算机体现和模拟人的智能行为。人工智能自其正式提出至今短短几十年内取得飞速的发展,已经成为一种成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧,在进行信息分析处理时可以采取语音识别,实现人机对话,所以其应用范围自其发展以来逐步向诸多领域扩展,如医学、建筑学、地质学、机械等,而其研究课题也不断深入,如专家系统、机器人、自然语言处理系统、博弈等。人工智能具有理解经验并从中学习、辨别模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地对新环境做出反应、在解决问题时使用推理进行有效的推导、能处理复杂的情况、应用知识控制环境等诸多能力。人工智能是一个知识信息系统,知识在人工智能中占据重要的地位,计算机的智能只有通过对知识的发现、储存、学习、推理和决策才能展现出来。人工智能主要有以下优势:首先,由于知识储存与计算机系统中,为人们知识传播和复制带来了极大的便利,计算机网络技术的发展,使知识的传播和复制突破时间和空间的限制,为人们带来无限的知识共享。其次,人工智能系统拓展了知识信息获取渠道,同时在某些任务处理的质量和速度上,人工智能展现的能力惊人的能力,远非人类所能及[2]。

二、人工智能技术在计算机网络教育中的应用

(一)智能决策支持系统

智能决策支持系统(IntelligentDecision Support System)是由决策支持系统与人工智能结合的产物,在网络教育领域的应用展现出广阔的发展前景。智能决策支持系统在数字图书馆中的应用,则使得决策目标和进行问题的识别更加明确,帮助决策者建立起完善的决策模型,提供多种备选方案,同时对各种备选方案进行选择、优化、比较、分析,从而使决策者的决策更加准确、有效[3]。

(二)智能教学专家系统

智能教学专家系统ITES(Intelligent Teaching Expert System)是传统CAI系统转向的主要方向,是一种开放式交互教学系统,通过智能教学专家系统利用计算机对专家教授教学思维的模拟,从而为教学提供一个良好的智能环境。一方面,学生可以通过智能专家系统获取知识,另一方面,智能教学专家系统能根据学生的具体实际情况(包括知识储备、能力、学习方式等)进行知识传授,从而使教学效果大大提升。在智能教学专家系统中,智能计算机辅助教学占据重要地位,具有以下智能:首先,自动生成各种问题和练习,并在教学内容理解的基础上,形成问题解决方案,同时还能自动生成和理解自然语言;其次,能根据学生的自身实际情况,对学生的学习内容和教学进度进行合理调整,并对教学内容具有解释咨询的能力;再次,能对学生的错误进行判断,评价学生学习行为,并帮助学生纠正错误,同时使自身教学策略得到完善。

(三)智能导学系统

智能导学系统(Intelligent Induct-learning System)是现代继续安吉网络教育系统的重要组成部分,是实现计算机网络教育项目的保障。通过智能导学系统,能为学生提供一个良好的学习环境,并能快速地获取其所需要的各种资源,从而使学习者获得学习的全方位服务,进而达到学习的成功。智能Agent技术的智能导学系统,可根据学生的具体情况制定符合学生实际的导学策略,并为学生提供个性化、针对性的服务。在这种导学策略下,系统不仅能自动生成各种问题和解决方案,并且能合理规划、调整学习内容和进度,同时能针对信息反馈内容及时修正导学策略,使导学策略更加合理科学[4]。除了上述3各种系统在计算教学中的应用,还有智能仿真技术(Intelligent Simulation Technology)、智能硬件网络IHN(Intelligent Hardware Network)、智能网络组卷系统INES (Intelligent Network Examine System)、智能信息检索引擎 (Intelligence Information Retrieval Engine)等系统在计算机网络教学中应用,这些人工智能在计算机网络教学中的应用,共同推进了计算机网络教学的发展。

三、结语

计算机网络教育中加强对人工智能技术的引入,使我国现代计算机网络教育呈现蓬勃发展的态势,通过多种智能系统的应用,使计算机网络教育的学习环境得到极大的改善,计算机网络教育的时空制约进一步突破,大大延伸了计算机网络教育的服务领域。随着人工智能技术在计算机网络教育中应用的深入研究和发展,未来计算机网络教育的个性化将会更加突出,远程教育也将实现更好的发展。

参考文献:

[1]潘瑞玲,余轮.具有Agent功能的远程教育系统的设计[J]. 福州大学学报(自然科学版). 2012(03):105-106.

[2]何丕廉,苏成君,郝祯亮.网上虚拟教室中笔记系统的设计与实现[J]. 计算机工程与应用. 2011(18):239-241.

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A股市场中有人工智能概念的公司不在少数,但敢说自己以人工智能为主业并且赚到钱的公司寥寥无几,科大讯飞作为智能语音的行业龙头,在人工智能方面可谓颇有建树。

从2016年科大讯飞的年报可以看出,科大讯飞目前有六项主要业务,分别是教育行业产品和服务、系统集成、互联网产品和增值运营、IFLYTEK―C3(智慧城市)、语音支持软件及产品、大数据产品和服务等。

在六大业务中人工智能的成色到底有多少呢?我们分项看一下。

首先教育行业产品和服务。科大讯飞的产品涵盖“考、评、教、学、管”全产品体系,另外就是办学收入,k学收入不属于人工智能范畴,公司主要的人工智能应用融入在机器阅卷、普通话及口语评测或者融入语音交互的智慧课堂设备中。

近日引起热议的高考机器人,即“国家863计划”中科大讯飞牵头研制的“高考机器人”项目,成都准星云学的AI-MATHS在断网断题库的环境下用时22分钟完成北京卷文科数学高考试题并获得105分。这是科大讯飞在教育行业产品和服务人工智能应用方面比较典型的代表。

从收入角度来看,教育方面可以贡献收入的有四项业务:一、教育信息化过程中为“三通两平台”建设提供软件及系统;二、讯飞启明提供的口语及普通话机器评测;三、讯飞皆成提供的智慧课堂;四、收购乐知行带来的数字校园业务。从以上几项收入来看,目前科大讯飞在教育智能应用上已经探索出较为成熟的业务模式。

其次,系统集成包括信息工程和音、视频监控,这主要是为他人做技术支持,人工智能很难在这个业务范畴去创新,系统集成属于应用已成熟技术的业务领域,所以我们可能难以看到科大讯飞在这个维度上做智能突破。

第三,互联网产品和增值运营,业务包括:电信增值产品运营、智能硬件产品、互联网运营服务。智能硬件产品是人工智能的重要阵地,这也是科大讯飞做人工智能重点突破的领域。目前基于人机交互界面AIUI拓展在智能家居、机器人、智能穿戴等方面的软硬件一体化应用比较有前景,其典型产品有叮咚智能音箱、智能遥控器以及儿童智能语音玩具。

第四,IFLYTEK―C3,业务主要是公共安全行业产品和智慧城市行业应用,这项业务与系统集成类似,是利用成熟技术为其他下游做配套,所以难以有人工智能的创新。

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