人工智能技術(shù)發(fā)展與其教育領(lǐng)域的應(yīng)用

張林霞

(山東省平原縣第三中學(xué) 山東 德州 253100)

1.人工智能在教育領(lǐng)域的主要特征

1.1 教育服務(wù)智能化。人工智能教育應(yīng)用為教學(xué)提供了更多智能的工具，為教育工作者和學(xué)習(xí)者帶來了智能教學(xué)的新體驗(yàn)。在教學(xué)過程中，教師利用人工智能技術(shù)將學(xué)習(xí)環(huán)境與生活場景無縫連接，提供智能教學(xué)服務(wù)，增強(qiáng)教學(xué)效果，促進(jìn)泛在學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)成為一種常態(tài)。

1.2 學(xué)習(xí)過程個(gè)性化。“人工智能+教育”充分利用智能技術(shù)的支持，根據(jù)老師和學(xué)生的不同特點(diǎn)和需求，提供有針對性的個(gè)性化教育服務(wù)。同時(shí)，它還可以跟蹤和記錄學(xué)習(xí)者的所有學(xué)習(xí)過程。通過分析學(xué)習(xí)過程，標(biāo)記學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)，進(jìn)一步幫助學(xué)習(xí)者及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)計(jì)劃，并為他們制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，推送個(gè)性化資源。

1.3 關(guān)注學(xué)生情感。在線教育存在情感缺失的不足，而人工智能教育應(yīng)用可以利用情感計(jì)算技術(shù)來解決這個(gè)問題。在教學(xué)過程中，人工智能教育應(yīng)用通過識別學(xué)習(xí)者的面部表情，姿勢和聲音，進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)者的情緒，然后調(diào)整教學(xué)策略。因此，人工智能教育的應(yīng)用更加注重情感，通過人機(jī)交流為學(xué)生創(chuàng)造一種近乎真實(shí)的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

2.人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用形式

人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新才剛剛開始，教育和科技領(lǐng)域在眾多企業(yè)家的推動(dòng)下正在取得巨大的進(jìn)步。科學(xué)家和企業(yè)家不僅關(guān)心機(jī)器的能力，還關(guān)注人們自身的能力。人工智能利用各種信息技術(shù)手段從教育領(lǐng)域的多個(gè)角度進(jìn)行創(chuàng)新，并在教學(xué)中發(fā)揮重要作用。它不僅使學(xué)生接受的教育更加人性化、個(gè)性化和生動(dòng)有趣，而且還與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步融合。教育中有五種主要的人工智能應(yīng)用形式，即智能測評，智能導(dǎo)師系統(tǒng)，教育仿真游戲，教育機(jī)器人和虛擬現(xiàn)實(shí)教育。

2.1 智能測評。在傳統(tǒng)的教育工作中，除了課堂教學(xué)工作外，教師還有一項(xiàng)重要的任務(wù)，即批改作業(yè)。隨著大數(shù)據(jù)、文字識別、語音識別和語義分析等技術(shù)的發(fā)展，規(guī)模化的自動(dòng)批改作業(yè)、個(gè)性化的即時(shí)反饋逐漸成為現(xiàn)實(shí)。智能測評旨在簡化批改流程，深刻改變傳統(tǒng)的測評方法和形式，在短時(shí)間內(nèi)獲得有效一致的測評結(jié)果，大大減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，使教師更加注重教學(xué)反饋，進(jìn)一步提高教學(xué)效率，為未來的教學(xué)決策提供真實(shí)可靠的基礎(chǔ)依據(jù)。

2.2 智能導(dǎo)師系統(tǒng)。智能導(dǎo)師系統(tǒng)是一種自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)教師與學(xué)生之間單向傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)方式，它與課堂上的一對多教學(xué)和一對一的老師輔導(dǎo)相比，結(jié)果令人興奮。人工智能在教育領(lǐng)域取得了很大進(jìn)步，教學(xué)效果明顯。智能導(dǎo)師系統(tǒng)為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)同伴，幫助學(xué)生根據(jù)每個(gè)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)速度和學(xué)習(xí)過程的掌握情況來實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。在與學(xué)生互動(dòng)的過程中，智能導(dǎo)師系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的面部表情、言語表情、知識反饋等可觀察因素實(shí)現(xiàn)情感感知、預(yù)測和調(diào)節(jié)，然后積極干預(yù)和調(diào)節(jié)學(xué)生的情緒狀態(tài)。事實(shí)上，智能導(dǎo)師系統(tǒng)仍處于發(fā)展的早期階段，側(cè)重于學(xué)生的自學(xué)和課后自學(xué)和答疑，而不是課堂教學(xué)，這進(jìn)一步促進(jìn)了一些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。

2.3 教育仿真游戲。寓教于樂是現(xiàn)代教育理念之一，教育仿真游戲是人工智能研究內(nèi)容的一部分。在教育應(yīng)用領(lǐng)域，教育仿真游戲不再是傳統(tǒng)意義上的單一娛樂，而是專為特定教育目的而開發(fā)并在仿真環(huán)境中運(yùn)行的數(shù)字游戲。通過完全開放的游戲?qū)W習(xí)環(huán)境和無縫整合的激勵(lì)游戲因素，為學(xué)生提供觀察和理解事物的新視角，激勵(lì)學(xué)生運(yùn)用他們的個(gè)人知識和技能，主動(dòng)探索和嘗試新技巧來解決問題，以及可以自覺地處理多個(gè)任務(wù)。教育仿真游戲的教學(xué)應(yīng)用可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的可視化思維和解決問題的能力，同時(shí)考驗(yàn)和培養(yǎng)學(xué)生的耐力，注意力和專業(yè)知識。

2.4 教育機(jī)器人。教育機(jī)器人結(jié)合了多學(xué)科的發(fā)展，并融合了各種先進(jìn)技術(shù)。教育機(jī)器人的學(xué)科教學(xué)，輔助教學(xué)，管理教學(xué)等將為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)增添新的智能活力，成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和信息素養(yǎng)的優(yōu)秀平臺(tái)。在教學(xué)過程中，機(jī)器人被用作智能化教具，以協(xié)助教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生與機(jī)器人互動(dòng)交流時(shí)，機(jī)器人是一個(gè)持續(xù)聯(lián)網(wǎng)搜索答案和自我學(xué)習(xí)的過程。機(jī)器人對學(xué)生情緒和特征的了解越清晰，他們與學(xué)生交流的越多，他們就可以根據(jù)學(xué)生的大數(shù)據(jù)因材施教、精準(zhǔn)推送，為智能時(shí)代的學(xué)生帶來更多新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2.5 虛擬現(xiàn)實(shí)教育。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育，價(jià)值空間是不可估量的，它將在教育領(lǐng)域產(chǎn)生數(shù)量和質(zhì)的飛躍。虛擬現(xiàn)實(shí)和教育的結(jié)合不再局限于小型教室、白板和PPT，學(xué)生可以利用虛擬場景從空間和現(xiàn)象的內(nèi)部視角深入理解以前難以想象的知識點(diǎn)，為學(xué)生提供生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能夠自由探索和自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情，并幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系。

3.結(jié)束語

人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是時(shí)代進(jìn)步和教育模式發(fā)展的產(chǎn)物。人工智能的許多特點(diǎn)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中鍛煉思維邏輯能力、溝通協(xié)調(diào)能力，加深對信息技術(shù)的理解，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在政府部門的積極推動(dòng)和宣傳下，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域的優(yōu)勢，使更多的人將致力于人工智能的創(chuàng)新和建設(shè)，為數(shù)字信息教育時(shí)代開辟一個(gè)新的智能階段，讓教育充滿智慧。