人工智能在教育技術(shù)中的應(yīng)用分析

高曉佳

摘 要：已廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的人工智能，在教育領(lǐng)域發(fā)揮的影響也不容小覷，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用可以有效地促進激發(fā)學(xué)生的個性化思維和創(chuàng)新思維，為中國的經(jīng)濟發(fā)展注入更多活力，可以幫助增加中國核心人才的數(shù)量。專業(yè)的視頻編輯因為需要收集大量的音視頻資料，因為需要專業(yè)視頻制作人花費大量時間來制作，因為專業(yè)視頻的后期處理過程比較復(fù)雜、工作量大比較大，而顯得人工智能非常重要，其具體可以應(yīng)用在更改微課程、錄像、視頻分割、視頻注釋等方面。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育技術(shù);應(yīng)用

自上世紀(jì)引入已經(jīng)席卷了人類世界各個領(lǐng)域的人工智能（AI）之后，新一代的人工智能技術(shù)造就了越來越豐富的技能生態(tài)以及相應(yīng)的研究和應(yīng)用的突破。進入了快速增長新階段的人工智能及其分支技術(shù)，在這一階段對教育技術(shù)的每個環(huán)節(jié)產(chǎn)生深遠的影響，將使教育技術(shù)從當(dāng)前的數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)向智能技術(shù)。

1.人工智能及人工智能教育解讀

1.1什么是人工智能

在人類智能的研究和仿真中，既具有學(xué)科屬性又具有技術(shù)屬性的人工智能（AI）起源于1950年代。在1956年達特茅斯學(xué)院的會議上正式提出的人工智能，其學(xué)科屬性和技術(shù)屬性體現(xiàn)在心理學(xué)，哲學(xué)，計算機科學(xué)，認(rèn)知神學(xué)，教育學(xué)，信息科學(xué)，生理學(xué)和許多其他領(lǐng)域的跨學(xué)科學(xué)科的仿真、擴展中。從人工智能和教育學(xué)習(xí)的角度來看，通過閱讀國內(nèi)許多人工智能學(xué)者的研究成果，筆者認(rèn)為人工智能就是在機器上實現(xiàn)人類智能。

1.2人工智能教育

在教育領(lǐng)域促進人工智能技術(shù)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)環(huán)境有效運行的教育中的人工智能（AID）就是人工智能在教育中的應(yīng)用，即教育藝術(shù)智能（EAI）。不同的研究人員稱它們不同，實際上它們在以一種易于表達的方式表達在教育學(xué)、心理學(xué)和其他學(xué)科中的模糊知識的含義相同。人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用是技術(shù)，模型和實踐的集合，這些技術(shù)，模型和實踐將智能教育的應(yīng)用分為計算智能+教育的淺層，感知智能+教育的中層和特定領(lǐng)域的認(rèn)知智能+教育的深層三個級別。[1]

1.3人工智能與教育技術(shù)之間的關(guān)系

從多維角度了解科學(xué)領(lǐng)域一大飛躍的人工智能，可以看到其在教育技術(shù)中應(yīng)用AI的關(guān)鍵在于大多數(shù)人都能正確理解的優(yōu)勢和價值，人工智能與教學(xué)技術(shù)之間的通過支持教育技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)并在人工智能的基礎(chǔ)上啟用。我們需要它們的促進教育目標(biāo)的實現(xiàn)從而使學(xué)生可以發(fā)展、創(chuàng)新和培養(yǎng)創(chuàng)造力的關(guān)系。

2.人工智能對于教育發(fā)展的作用分析

近年來屬于計算機科學(xué)研究領(lǐng)域的人工智能，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人類智能的相關(guān)理論和方法的人工智能技術(shù)得到了極大的提高。已廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的人工智能，是一種利用先進的技術(shù)和技能來模擬和擴展的新技術(shù)和科學(xué)研究。目前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域也不例外，但也受到人工智能技術(shù)的影響。教育方式相對傳統(tǒng)、不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維的傳統(tǒng)教學(xué)模式是在人工智能技術(shù)不成熟的情況下出現(xiàn)的，學(xué)生的個性化思維因?qū)W生接受的教育更加規(guī)律而不可能發(fā)散，學(xué)生的思維方式在傳統(tǒng)教學(xué)模式下過于局限，創(chuàng)新能力無法快速提高，產(chǎn)品研發(fā)僅限于模仿。而人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用則需要新的教學(xué)模式指導(dǎo)，有助于為中國的經(jīng)濟發(fā)展注入更多活力的創(chuàng)新思維的傳播，可以幫助增加中國核心人才的數(shù)量，可以有效地促進激發(fā)學(xué)生的個性化思維和創(chuàng)新思維。

2.1在生產(chǎn)方式的突出特點是規(guī)模化和機械化的工業(yè)化時代，有利于促進育個性化使得人才的教育和培訓(xùn)都適應(yīng)社會發(fā)展的人工智能能適應(yīng)社會的需求，為社會的發(fā)展需要大量的創(chuàng)新思維人才。無論何時只有創(chuàng)新人才教育的培養(yǎng)才能在競爭性社會中立足。隨著時代的變遷和人工智能時代的到來，表現(xiàn)出“標(biāo)準(zhǔn)化”特征的已不適合當(dāng)前的人才發(fā)展的傳統(tǒng)的教學(xué)模式會被更符合企業(yè)需求和企業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式所取代。

2.2可以基于對學(xué)生的理解人工智能的在教育中的應(yīng)用可以促進學(xué)生全面發(fā)展，這對人們來說過于復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性，但在學(xué)生信息各個方面的統(tǒng)計階段，隨著人工智能技術(shù)的引入，人們可以通過大數(shù)據(jù)，云計算和其他先進技術(shù)來根據(jù)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，總結(jié)學(xué)生的相關(guān)信息，為學(xué)生制定一套有效，科學(xué)，合理的教學(xué)計劃。[2]

3.人工智能在現(xiàn)階段教育技術(shù)的應(yīng)用

如今，基于教育技術(shù)專業(yè)視頻制作的公開課，微型課和慕課是教育技術(shù)的主流。專業(yè)的視頻編輯技能，因為需要收集大量的音視頻資料，因為需要專業(yè)視頻制作人花費大量時間來制作，因為專業(yè)視頻的后期處理過程比較復(fù)雜、工作量大比較大，而顯得重要。在此階段，這個過程很無聊，如果沒有非常專業(yè)生產(chǎn)技能的教師，將很難制作這樣的課程。而可以減少視頻制作人員工作量的人工智能可以有效地解決此問題，提高整體處理效率。

通過視頻采集，視頻分析，視頻分段，視頻重組和資源結(jié)構(gòu)的日常培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，AI著眼于資源結(jié)構(gòu)的鏈接，通過人工智能生成的視頻片段，圖片和材料進行的結(jié)構(gòu)化處理，在前四個鏈接的基礎(chǔ)上可以自動生成公開課，微型課，慕課和其他教學(xué)視頻。與文本和圖片靜態(tài)的視頻重組不同，改變了視頻作為單一形式這一弊端的資源結(jié)構(gòu)，是指通過音視頻媒體的動態(tài)形式將某個知識點的視頻剪輯與其相關(guān)資料之間相關(guān)聯(lián)，在上述五個鏈接之間進行選擇，形成了動態(tài)媒體和靜態(tài)媒體的結(jié)構(gòu)化教學(xué)資源，從而可以有效地幫助學(xué)生選擇一個更成熟的鏈接掌握學(xué)習(xí)的重點。從教學(xué)的角度來看，通過智能錄制和廣播技術(shù)以及語義關(guān)聯(lián)技術(shù)自動處理視頻錄制和視頻重組，適用于基于人工智能的自動生成。如今，AI可以可以采用演講形式和語義技術(shù)自動分割。但是，在這種教學(xué)視頻中的視頻分割（尤其是視頻關(guān)鍵幀管理技術(shù)）及資源結(jié)構(gòu)的自動化技術(shù)智能水平還不夠成熟，仍可以進一步優(yōu)化。

采用網(wǎng)絡(luò)更新的方法通過逐步學(xué)習(xí)，來增強進行視頻分析的系統(tǒng)，一些通過圖書館中的案例和資料獲得相關(guān)支持的特殊情況和資料庫，作為用戶的講師或視頻制作者，有必要制作視頻課程時在參考學(xué)習(xí)資料庫的基礎(chǔ)上，對原始課程進行分析和細分。修改為資源的結(jié)構(gòu)重組奠定良好基礎(chǔ)的流程，彌補AI處理的不足，改進人工智能在教育技術(shù)中應(yīng)用的最終產(chǎn)品，確保人工智能可以滿足教學(xué)需求。[3]具體體現(xiàn)在：

3.1更改微課程

在傳統(tǒng)意義上錄制和后期編輯微課程需要進行主題確定，視頻錄制，后期編輯，打包和發(fā)布這樣繁瑣的錄制和編輯，是最耗時的方法之一。微型課堂視頻這大大降低了工作效率。而根據(jù)認(rèn)知規(guī)律使用信息技術(shù)和人工智能顯示零碎的學(xué)習(xí)內(nèi)容，微課程能快速處理和擴展結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源的材料。

3.2錄像

通過不需要專業(yè)的環(huán)境和專業(yè)設(shè)備的相機或屏幕錄制軟件用自動錄像和廣播技術(shù)（Windows Media編碼器，超級Constable）收集圖片，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)錄像的自動化，大大節(jié)省了設(shè)備成本

3.3視頻分割

使用視頻關(guān)鍵幀點，視頻鏡頭聚類和視頻圖像智能分析三種技術(shù)按某些規(guī)則或方法進行視頻細分。這部分視頻鏡頭群集利用這三種技術(shù)盡管目前的理論沒有問題，但難實現(xiàn)，實際效果仍有待檢驗。相對成熟的視頻記錄技術(shù)是基于PPT翻頁的視頻關(guān)鍵幀技術(shù)和視頻圖像智能分析技術(shù)，可以通過這兩種關(guān)鍵幀技術(shù)和圖像識別技術(shù)可以有效實現(xiàn)。[4]

3.4視頻注釋

在理解視頻的基礎(chǔ)上利用語義技術(shù)對分割后的視頻進行語義描述并對視頻進行自動標(biāo)注。譬如利用智能語音識別技術(shù)自動提取PPT的標(biāo)題作為語義注釋，它可以自動將老師的解釋轉(zhuǎn)換為單詞，它對PPT的格式有嚴(yán)格的要求。該技術(shù)的一個缺點是如果有任何錯誤，則需要人工協(xié)助。

4.人工智能在未來的教育技術(shù)的應(yīng)用趨勢

已經(jīng)成為教育戰(zhàn)略技術(shù)中最重要的技術(shù)組成部分的人工智能技術(shù)，是智能機器通常執(zhí)行的與人類智能有關(guān)的功能，隨著新一代計算機技能生態(tài)學(xué)和移動設(shè)備生態(tài)學(xué)的形成和完善，隨著計算能力的提高、大數(shù)據(jù)的形成以及算法的創(chuàng)新，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的人工智能技術(shù)將取得突破。[5]人類人工智能技術(shù)，人工智能神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)，各種人工智能助手將是人工智能技術(shù)突破的關(guān)鍵因素。人工智能在智能教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用的主體性輔助性將是未來人工智能在教育技術(shù)中的應(yīng)用形式。基于人工智能的教學(xué)，學(xué)習(xí)和決策工具、管理系統(tǒng)或平臺，人們將其各種相關(guān)的功能模塊整合到一起，來發(fā)揮其相應(yīng)的教學(xué)管理例如語音識別、視覺設(shè)計、機器學(xué)習(xí)等功能，是未來的人工智能在未來的教育技術(shù)的應(yīng)用趨勢。

參考文獻

[1]張仁敏.人工智能視域下機器學(xué)習(xí)的教育應(yīng)用與創(chuàng)新探索[J].數(shù)字通信世界.2019（10）.

[2]曾小龍.高校數(shù)學(xué)教育應(yīng)用現(xiàn)代教育信息技術(shù)探析[J].電腦知識與技術(shù).2019（30）.

[3]馬東，董乃謙.Web2.0教育應(yīng)用初探[J].和田師范專科學(xué)校學(xué)報.2013（03）.

[4]甘茂華.網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用的發(fā)展趨勢探究[J].職業(yè)時空.2011（01）.

[5]劉美鳳，王春蕾，徐恩芹.信息技術(shù)教育應(yīng)用的必要性及其評判標(biāo)準(zhǔn)[J].北京師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）.2007（05）.