人工智能技術在高校智慧校園中的應用

付佳雯

摘 ? 要：通過對人工智能技術概念的理解，仔細剖析人工智能技術在高校智慧校園中對于不同科目、專業的應用，體現該技術的出現為中國的快速發展奠定了基礎，更加明確了我國各大高校智慧校園發展人工智能技術并積極應用到社會、學校的目標，以達到人工智能技術為社會、人類方方面面服務。文章簡要對人工智能技術在高校智慧校園中的應用展開分析與討論。

關鍵詞：人工智能技術;高校智慧校園;高等教育

中國已經從“中國模仿”的階段轉變為世界各國紛紛開始“模仿中國”的階段，這樣的一個轉折和互聯網的飛速發展及人工智能技術的出現有著密切的聯系。而當代，時代發展變化速度如此之快，我們必須對時代的發展情況進行了解并學習。校園是和學生密切相關的地方，也是高級研究人員工作的地方。對人工智能技術進行系統的認識和理解，為其在高校智慧校園中的應用奠定了知識基礎。

1 ? ?人工智能技術的認識與了解

尼克遜教授對人工智能曾這樣定義：“人工智能是關于知識的學科—怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”人工智能對人的智能理論、方法、技術及應用系統進行研究、開發、模擬、延伸和擴展的一門科學。人工智能技術就是將計算機和數學等領域的知識結合，以軟件和硬件的形式展現，再在人工智能的基礎上，成為一門技術。而人類使用人工智能技術的目標就是高效完成人類需要完成的工作，達到計算更加精準、成果突出顯著的水平，推動研究領域更快的發展。

2 ? ?智慧校園的結構

如圖1所示的是數字化智慧校園的系統模型，大致表達了智慧校園各系統模塊中每個層次包含的內容和劃分關系，其具體的分層描述如下：

第一層的“基礎設施”是指數字化智慧校園構建的物理硬件設備。

第二層的“支撐體系”是指在硬件各種設備具備的情況下，在互聯網環境內應滿足的各種協議、服務條款。

第三層的“運行平臺”是指在硬件、協議統一的情況下，智慧校園所應具備的操作系統，在不同的體系下應使用相應的系統。

第四層的“應用軟件”則是具體實現到應用，根據需要開發出相應的軟件，為大眾提供便捷、服務。

互聯網則是實現這一切必不可少的設備，而云終端則是為數據備份、存儲，進行信息交換的媒介。

3 ? ?人工智能技術應用于高校學習

人工智能技術可以應用在智慧校園的方方面面，改善學習教育環境，提供給學生平等自主的受教育平臺。不但可以減輕教師負擔，給予教師更多時間進行科研，更可以讓學生自主、自愿獲取知識，享受其中的樂趣，還可以培養學生對人工智能領域的喜好，了解和學習多方面知識，開闊視野[1]。

基于人工智能技術在英語教學輔助學習的應用。英語是國際指定的語言，也是世界應用最為廣泛的語言。中國日益發展成為強國，對于學生英語水平的要求也更加嚴格。語音識別技術、語言翻譯技術是人工智能技術在語言學習中發展較為成功的技術，其中我國的人工智能語音識別技術的精確率已達到97%。

聽說讀寫是掌握英語的主要途徑，我國的考試也主要以聽力、口語、閱讀、寫作的方式考察學生對英語的掌握情況。

聽力是學習英語的開始。豐富的資料庫可以提供給學生更好的學習感受，更加優美、發音更標準的朗誦更容易吸引學生的注意力，從而提高學生的學習效果。針對不同學生，人工智能技術可以推薦給他們喜歡的學習內容，激發學生學習英語的興趣、減輕壓力、提高效率，此外，還獲取了很多課外的知識。

口語、寫作是對英語學習的升華。聽力，是學習、吸收新的知識;而口語、寫作，是將學習的內容表達出來，以輸出的方式檢驗學生對知識的掌握程度。人工智能技術可以根據教師要求寫作的關鍵詞查找與之相關的文章，優美的短語，幫助學生學習，然后根據教師輸入的作文示例，進行機器學習，得到合適的作文批改方法，對學生文章作業進行批改。

閱讀是學習英語最關鍵的部分。人工智能技術可以根據學生的答題結果進行分析，歸納總結出該學生不認識的詞語，找到關鍵解題詞語，傳授給學生適當的閱讀方法。根據不同學生多次的閱讀結果，統一分類，對學生進行針對性的指導。

4 ? ?人工智能技術應用于高等教育及科研

4.1 ?基于人工智能技術在工科、理科方面學習的應用

在計算機飛速發展的時代，內存、速度及計算機都為時代奠定了基礎。研究人員不必再手工計算數學結果，設計圖紙也不必再用手工畫出，可通過軟件進行立體設計得到三維圖形，已達到實時修改，不必在圖紙上進行多次修改，重新騰出最終設計的方式[2]。

引入人工智能技術，在計算過程中可以及時矯正錯位的中間結果，在圖紙設計過程中也可以實時監測找到有誤的點，及時改正。此外，可有效提高數據采集效率，根據想要獲得的結果閾值，篩選出合適的數據并對其處理，提高計算精確度。為研究人員節省了大量的時間，并減少他們在計算過程中的失誤率，降低最終結果錯誤的發生率，推動后面的研究進行，為得到實驗結果作出了極大的貢獻。

4.2 ?基于人工智能技術在醫學方面的應用

人工智能除了代替人類的腦力勞動，快速對數據進行篩選、分析、處理，降低計算錯誤的發生率，人工智能技術還可以三維立體模型的形式對事物進行立體投影、塑造。這對于高校中的醫學、生物學專業提供了極大的幫助。無論是生物學還是醫學都需要采集素材和樣本，并對樣本進行觀察、解剖，而當所需要的素材不符合時節或者稀缺難得時，可以使用人工智能技術的三維立體模型，對需要的素材進行投影、細化，供學生學習、分析。

通過在實驗室將人工智能技術應用于醫學和生物學領域，可以將該技術推廣應用到醫學護理方面。我國是擁有14億人口的世界大國，計劃生育使得中國老齡化超前，而人工智能技術可以很好地達到社會對老年人醫療護理的水平，既可以減少護理人員的工作量，也可以使護理水平達到更高的層次。這些技術的實現都需要以芯片的形式嵌入到機器內，并安裝掃描系統、探測器、接觸器，通過安裝紅外線掃描系統、面部表情分析系統，根據得到的結果和芯片中的反應動作對應。

此外，人工智能技術可以代替病變的器官，提供給殘疾人智能假肢，通過假肢的機器學習、神經網絡連接，和主體構成神經上的聯系，進行信號的傳遞并使假肢進行反應。最終達到人肢合一的程度，但此難度較大，仍需研究。但人工智能技術在醫學領域尤其是臨床領域有著為社會、人民作出突出貢獻的極大潛力[3]。

5 ? ?人工智能技術應用于學校服務管理

5.1 ?基于人工智能技術在智慧圖書館服務管理的應用

圖書館是讀者搜集資料、閱讀書籍和享受靜謐的地方。如今智慧校園和人工智能技術的出現，使得學生可以通過人臉識別的方式進出圖書館，并為自己定座位。學生也可以利用課余時間到圖書館，掃描大型電子圖書閱覽器的二維碼，在短短數秒內下載完自己喜歡的課外刊物，充實自己的課余時間。圖書館內置自動借還書系統，同學將書的條碼放到指定機器下完成掃描，再完成人臉識別操作即可將書借出。還書也是同樣的操作，大大減少了借書的繁瑣流程，并且極大地提高借還書效率，縮短時間[4]。

5.2 ?基于人工智能技術在學校生活方面的應用

智慧校園和人工智能技術的出現，使得校園中的自助洗衣、直飲水、空調租賃、超級澡堂、自助吹風全部實現，可以更好地為學生提供服務。

這些服務全都可以在人工智能技術的基礎上，實現智能預約、線上支付、無卡消費、無需排隊、專人運營管理和學校零投入的功能，不但讓學生生活得更加愉快、便捷，也減輕了學校的負擔和工作量，采用專業專注的團隊。

在新動能、新時代、高校互聯網的時代，全力助力智慧校園的服務建設，提供給大學生高品質服務，實現開放、共享、共贏、共發展的發展體系，讓高校校園因人工智能技術的出現更加智能化、數字化、信息化。

6 ? ?結語

如今，“互聯網+”已經成為主流，智慧城市，智慧校園逐漸普及，這種時代的到來和人工智能技術的出現、發展與應用密切相關。目前，人工智能技術在校園服務和校園圖書館理等方面已經實現了應用，但在某些科研領域人工智能技術還未徹底發展完善，還需要更多的學者鉆研開發，提出新意見，不斷完善，推動社會前進。

[參考文獻]

[1]李文靜，栗覓，奧頓.論人工智能時代高等教育改革[J].未來與發展，2019（3）：67-71.

[2]馮卓凡.電氣自動化控制中人工智能技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（20）：122.

[3]羅鳳，陳金鷹，李果村.人工智能技術在醫學領域的應用分析[J].通信與信息技術，2018（6）：27-28.

[4]王召偉.淺析人工智能技術在維護國家安全方面的應用[J].信息系統工程，2018（12）：33-35.