人工智能技術(shù)背景下計算機網(wǎng)絡(luò)教育創(chuàng)新研究

彭建涵

摘要：在科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟健康發(fā)展的背景下，教育觀念及學(xué)習(xí)理念發(fā)生了深刻的轉(zhuǎn)變，使得現(xiàn)代教育呈現(xiàn)出多元化、多樣化的發(fā)展特征和特點，而在計算機網(wǎng)絡(luò)得到普及和推廣的過程中，計算機網(wǎng)絡(luò)教育逐漸成為現(xiàn)代教育的基本媒介和重要抓手，能夠有效地提升并優(yōu)化傳統(tǒng)教育模式，使現(xiàn)代教育更契合時代發(fā)展的需求。而將人工智能融入計算機網(wǎng)絡(luò)教育中，可以延伸并擴展網(wǎng)絡(luò)教育的功能，提升網(wǎng)絡(luò)教育的實效性，破解傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)教育所存在的問題。本文結(jié)合人工智能技術(shù)的理論內(nèi)涵，探析計算機網(wǎng)絡(luò)教育所存在的問題，提出基于人工智能的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的策略。

關(guān)鍵詞：人工智能;計算機網(wǎng)絡(luò);教育創(chuàng)新

中圖分類號：TP3? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）01-0165-02

計算機網(wǎng)絡(luò)教育是全新的現(xiàn)代教育模式及形式，能夠與課堂教育緊密地聯(lián)系起來，使教育質(zhì)量、效率及成效得到有效的凸顯，能夠幫助教師突破時間和空間的枷鎖，實現(xiàn)泛在化教育的格局，讓學(xué)生在豐富的學(xué)習(xí)資源的支持下，獲得理論知識的延伸、實踐技能的拓展，進而在線上線下相融合的背景下，提升課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。然而傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)卻存在著諸多的問題，難以有效地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教育的實效性與有效性。為此需要教師借助人工智能技術(shù)創(chuàng)新并改革現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教育體系或模式，實現(xiàn)升級并優(yōu)化在線教育，使其與學(xué)生生活和社會生活更加緊密地聯(lián)系在一起。

1 人工智能的概念界定和理論內(nèi)涵

1.1 人工智能的概念界定

人工智能是在控制論、語言哲學(xué)、生理學(xué)、計算機科學(xué)及心理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上逐漸形成的學(xué)科體系，能夠通過模擬人類神經(jīng)思維的方式實現(xiàn)計算機的智能化發(fā)展，使計算機擁有類似人類的思維方式。在理論研究層面上，國內(nèi)外學(xué)者普遍采用三種研究方法。其一，通過生物學(xué)研究手段，厘清人類智能的發(fā)展軌跡及呈現(xiàn)狀態(tài);其二，通過計算機研究的方式，即利用以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心的連接機制，模擬人類的思維模式，以此解決傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)無法解決的知識問題。最后是用生理學(xué)的方式，架構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)對人類神經(jīng)或思維模式的有效呈現(xiàn)。而在理論研究層面，人工智能是開發(fā)或研究用于擴展、延伸、模擬人類智能的技術(shù)、方法及理論的總稱，是通過統(tǒng)計學(xué)、機器人學(xué)、神經(jīng)學(xué)及醫(yī)學(xué)的方式，實現(xiàn)對人類智能的呈現(xiàn)與模擬，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能代理和專家系統(tǒng)則是人工智能技術(shù)的重要表征，能在思維模擬的層面上，對人類智能進行有效地呈現(xiàn)與模擬，最大限度地使計算機系統(tǒng)擁有智能化、感官化與自動化等功能。

1.2 人工智能的理論內(nèi)涵

現(xiàn)階段，國內(nèi)外學(xué)者及專家不斷研究和探索人工智能在社會各領(lǐng)域中的發(fā)展價值及應(yīng)用渠道，并在技術(shù)應(yīng)用的過程中，將其延伸到網(wǎng)絡(luò)業(yè)、零售通路、生物醫(yī)療、咨詢工程、軟件及制造等行業(yè)中，進而使人工智能得到真正的發(fā)展與應(yīng)用。而從研究實質(zhì)的角度出發(fā)，人工智能可以幫助計算機呈現(xiàn)智能化、自動化、多元化的發(fā)展特點，讓計算機系統(tǒng)能夠擁有學(xué)習(xí)能力，可以使其在教育領(lǐng)域發(fā)揮出鮮明的教學(xué)功能和價值。而在具體研究領(lǐng)域，人工智能的技術(shù)主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能決策、機器人學(xué)、程序設(shè)計、專家系統(tǒng)及模式識別、語言理解、分布式智能等內(nèi)容。而在實踐應(yīng)用的過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能代理與專家系統(tǒng)的應(yīng)用范疇較為廣泛。首先是智能代理，智能代理擁有較高的自主學(xué)習(xí)性和智能性，能夠結(jié)合用戶的需求，通過代理服務(wù)器的方式為學(xué)習(xí)者或普通用戶提供并推送用戶所需要或感興趣的知識，可以利用學(xué)習(xí)機制推測出計算機用戶的使用意圖，自動地執(zhí)行或調(diào)整工作計劃。其次是專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)是利用計算機系統(tǒng)模擬人類專家的推理判斷或思維活動，使問題求解逐漸地達到人類專家的水平。在組織架構(gòu)層面上，專家系統(tǒng)包括專業(yè)知識數(shù)據(jù)庫、綜合數(shù)據(jù)庫及用于控制和規(guī)劃策略的推理機制等。最后是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人類神經(jīng)運轉(zhuǎn)模式，實現(xiàn)自動學(xué)習(xí)、自動解決問題、自動識別、分析及處理信息數(shù)據(jù)等目標(biāo)的人工智能系統(tǒng)，擁有智能代理和專家系統(tǒng)的優(yōu)勢，能夠在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、自動控制及圖片識別等領(lǐng)域發(fā)揮出實效。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)教育的價值及存在的問題

2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)教育的價值

在信息技術(shù)得到快速發(fā)展的過程中，國民的生活方式和思維模式發(fā)生了深刻的轉(zhuǎn)變，致使傳統(tǒng)的教育方式和教育觀念也發(fā)生潛移默化的變化。為切合新時代的發(fā)展需求，培養(yǎng)出富有創(chuàng)造力和專業(yè)素養(yǎng)的優(yōu)秀人才，教育機構(gòu)應(yīng)摸索或創(chuàng)新出全新的教育模式，使計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)成為現(xiàn)代教育體系的重要組成部分。現(xiàn)階段，我國各大院校所采用的教學(xué)模式是以應(yīng)試教育為核心和基準(zhǔn)的，能夠有效地實現(xiàn)規(guī)范化、制度化的人才培養(yǎng)目標(biāo)，能夠系統(tǒng)地將專業(yè)理論知識融入學(xué)生的頭腦中。然而其主要的問題是效益低、投資大，容易受時間和空間的制約，難以滿足全面教育和終身教育的發(fā)展要求。而計算機網(wǎng)絡(luò)教育能夠有效地影響和改變傳統(tǒng)應(yīng)試教育的發(fā)展格局，使其突破實踐和空間的限制，進而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使現(xiàn)代教育更切合學(xué)生、更吸引學(xué)生，進而讓學(xué)生在信息和數(shù)據(jù)的支持下發(fā)展自我，提升自我。然而在實踐層面上，該模式卻存在著諸多的問題。

2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所存在問題

1）學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)缺乏針對性與主動性

現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)教育平臺中的支持系統(tǒng)還不夠完善，答疑和導(dǎo)學(xué)方法比較落后，學(xué)習(xí)服務(wù)模式也不盡人意，缺乏明顯的針對性、主動性及策略性。首先在導(dǎo)學(xué)層面，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教育平臺主要是根據(jù)既定的程序、關(guān)鍵詞識別與判定的方式，對學(xué)習(xí)者所提出的疑惑及問題進行解答，在形式上存在明顯的刻板化、扁平化等問題，無法從實質(zhì)上解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。而在導(dǎo)學(xué)層面上，網(wǎng)絡(luò)教育平臺的導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)通常以標(biāo)準(zhǔn)化的方式引導(dǎo)學(xué)生，無法根據(jù)學(xué)生的需求及學(xué)習(xí)特點，進行針對性的導(dǎo)學(xué)活動。

2）輔助教育系統(tǒng)難以切合現(xiàn)代教學(xué)需求

計算機網(wǎng)絡(luò)輔助教育系統(tǒng)簡稱CAI，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接情況，可將課程資源劃分為網(wǎng)絡(luò)課件和單機課件兩種。這種課件能夠在教學(xué)過程中發(fā)揮出自動更新、維護及簡單便捷的發(fā)展優(yōu)勢，然而在實質(zhì)上，CAI課件只是對傳統(tǒng)板書和教材的轉(zhuǎn)移，難以有效地滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展需求。而有些CAI課件制作繁瑣，耗時耗力，維護和更新工作也比較頻繁，難以有效地提升網(wǎng)絡(luò)教育的質(zhì)量和效率。為此，相關(guān)專家及學(xué)者研制出改進版的CAI網(wǎng)絡(luò)課件，能夠?qū)赢嫛D片及文字作為網(wǎng)頁的建構(gòu)基礎(chǔ)，能夠?qū)㈦娮余]件、新聞組、條天使作為教師答疑和討論的抓手，進而解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育中師生所存在的互動交流問題。但這種技術(shù)所存在的問題也較為明顯，即難以實現(xiàn)因材施教，無法提升主動交互能力，不能及時地引導(dǎo)學(xué)生對問題進行聯(lián)想、分析和統(tǒng)計。

3）計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所存在的其他問題

首先在實際教學(xué)中，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在明顯的流動性、分散性及便攜性差等問題。其中流動性主要指時間、分散性主要指空間。即學(xué)生在計算機教學(xué)過程中，還受到時間和空間的影響（基于傳統(tǒng)計算機端）;其次，網(wǎng)絡(luò)考試存在明顯的開放性問題，需要教師通過網(wǎng)絡(luò)教育的方式，提升網(wǎng)絡(luò)考試的適時性、科學(xué)性及公正性。再次，計算機網(wǎng)絡(luò)教育和信息查詢能力相對有限，難以充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源滿足并推動學(xué)生的健康發(fā)展，無法自動地應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)與云終端技術(shù)，實現(xiàn)信息資源的有效開發(fā)和利用。

3 用人工智能創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)教育的策略

3.1 創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)教育的導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

通常來講，學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)教育的有機組成部分，為此構(gòu)建強而有力、高效靈敏的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，能夠有效地管理、開發(fā)和實現(xiàn)教育項目的發(fā)展目標(biāo)，為學(xué)習(xí)者營造出良好的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能夠在資源檢索和理論學(xué)習(xí)的過程中，獲得全方位、立體化的服務(wù)。而將智能代理融入計算機網(wǎng)絡(luò)教育中，能夠有效地收集并推測出學(xué)習(xí)者感興趣的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征和特點，因人而異地構(gòu)建出相應(yīng)的導(dǎo)學(xué)策略，以此使導(dǎo)學(xué)服務(wù)更具個性化和層次化，譬如在導(dǎo)學(xué)策略的驅(qū)動下，計算機系統(tǒng)能夠用學(xué)生感興趣的信息為切入點，進而在調(diào)整內(nèi)容、合理規(guī)劃聯(lián)系和問題的過程中，使學(xué)生真正地融入專業(yè)學(xué)習(xí)的過程中。而在答疑和層面，智能代理可結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，篩選出多種問題解決方案，以此滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.2 創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)教育的課件系統(tǒng)

專家系統(tǒng)能夠借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬專家的思維過程，使多媒體技術(shù)與人工智能技術(shù)相融合，進而構(gòu)建出交互式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身的發(fā)展需求，向計算機系統(tǒng)索取相應(yīng)的數(shù)據(jù)知識，而專家系統(tǒng)也可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、專業(yè)能力及知識架構(gòu)，提供相應(yīng)的、符合學(xué)生發(fā)展需求的專業(yè)知識，以此實現(xiàn)因材施教的目的和功能。而專家系統(tǒng)能夠?qū)AI系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)呈現(xiàn)載體，以專家的思維方式和認知形式為理論根據(jù)，結(jié)合教育心理和人工智能等學(xué)科體系，架構(gòu)出全新的教育機制，使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的過程中，能夠深入地融入專家系統(tǒng)所建構(gòu)的情景中。而在基于專家系統(tǒng)的CAI系統(tǒng)功能層面，系統(tǒng)擁有“可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題及弊端，自動生產(chǎn)相應(yīng)的練習(xí)和問題”;“可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與專業(yè)能力，自動調(diào)整教學(xué)難度和進程”;“可以根據(jù)學(xué)生在的錯誤，進行問題歸因和自動糾正”;“能夠?qū)鹘y(tǒng)的課件體系優(yōu)化成學(xué)生喜歡的、樂于接受的多媒體形式”。

3.3 創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)教育考試系統(tǒng)

人工智能能夠?qū)崿F(xiàn)開放式的網(wǎng)絡(luò)考試目標(biāo)，能夠形成公正、公平、公開的網(wǎng)絡(luò)考試體系。現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)考試逐漸成為高等人才教育及評定的重要手段和方法，能夠切實地提升現(xiàn)代教育的信息化程度。在組織結(jié)構(gòu)層面，網(wǎng)絡(luò)考試主要包括選題組卷、管理題庫及評價和考試等環(huán)節(jié)，能夠有效地解決傳統(tǒng)考試的問題，提升考試的質(zhì)量和效率。而在人工智能的推動下，考試系統(tǒng)將得到進一步的發(fā)展和延伸，譬如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠有效地提升組卷策略，能夠根據(jù)相關(guān)的組卷原則，生成形式不同、難度相當(dāng)、令人滿意的試卷。此外，智能組卷擁有著較高的連續(xù)性、保密性、效率性及低成本的優(yōu)勢。但需要注意的是在這個過程中，必須由教師來構(gòu)建題庫，以此提升試卷整體的質(zhì)量。而針對傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)教育流動性和分散性問題，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)將計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的載體從傳統(tǒng)計算機，轉(zhuǎn)移到移動智能設(shè)備上，使人工智能發(fā)出最大的成效。

4 結(jié)語

人工智能是模擬人類思維模式的計算機應(yīng)用技術(shù)，主要包括智能代理、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，能夠幫助教師創(chuàng)新傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)教育問題，提升計算機網(wǎng)絡(luò)教育的質(zhì)量和效率，使計算機網(wǎng)絡(luò)教育真正地貼近學(xué)生生活，貼近課堂教育實際，從而為創(chuàng)新并發(fā)展我國現(xiàn)代教育體系和模式奠定堅實的基礎(chǔ)，使我國教育事業(yè)得到更快、更好的發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：張薇】