人工智能在智慧校園建設中的應用探究

王伊琳

(西北政法大學 信息網絡中心，陜西 西安 710122)

1 人工智能技術的概述與歷史

人工智能屬于計算機科學領域的一個分支，它是利用數字計算機或者由數字計算機控制的機器，模擬、延伸和擴展人類的智能，感知環境、獲取知識并使用知識獲得最佳結果的理論、方法、技術和應用系統。現階段的主要研究方向包括機器人技術、計算機視覺、語音識別和自然語言處理等。當前人工智能技術的研究主要從兩個方向展開：①模仿人腦的神經網絡結構對數據信息進行分析決策；②按照人的思維與行為方式進行智能化的行為活動[1]。

人工智能的概念于1956年首次被提出，標志著這門新興學科的正式誕生。1966年，麻省理工學院開發出一款聊天機器人ELIZA，首次實現了人機對話。20世紀90年代隨著互聯網技術的不斷進步，加速了人工智能的發展。1997年，IBM公司研制的“深藍”超級計算機打敗了國際象棋大師卡斯帕洛夫，成為人工智能發展歷程上的標志事件。2016年，一款由DeepMind團隊以深度學習為基礎開發的人工智能機器人AlphaGo戰勝了職業圍棋冠軍李世石，再一次讓“人工智能”成為社會公眾的焦點。經過60多年的發展，人工智能逐漸從學術研究走向產業實用，使整個社會的發展快速步入“智能”時代。

2 智慧校園的發展與前景

“智慧校園”的概念源于2008年美國IBM公司提出的“智慧地球”這一理念[2]。智慧校園指的是以物聯網為基礎構建的智能化校園環境，其以各種數字化的應用服務系統為載體，通過利用計算機技術、通信網絡技術將教學、科研、管理和校園生活服務充分融合，為學校提供數字化、信息化、協作一體化的管理和服務支撐，并能夠對所提供的服務進行洞察和預測的智慧學習環境。智慧校園具有以下3個特征：①提供一個面向廣大師生的全面的智能感知環境和綜合信息服務門戶；②通過利用基于計算機網絡的技術統一為師生提供各種應用服務，實現信息資源間的共享、互聯與協作；③能夠通過智能感知環境和綜合信息服務門戶為學校與外界社會進行信息交流提供接口。

經過近十幾年的發展，部分高校在智慧校園方面的建設取得了一定的成效，例如建立統一身份認證平臺、擁有校內的數據中心、綜合服務門戶等，但由于數據信息的日漸龐雜以及設備維護成本的日益增高，使這些信息化建設并沒有得到切實的應用，距離真正的智能化校園環境還有一定的差距，而當前人工智能技術具有強大的數據處理能力和學習能力，以期能夠為智慧校園的應用建設提供新的解決方案。

3 人工智能技術在智慧校園中的具體應用

3.1 在教學資源中的應用

人工智能技術的發展加速著高校對于傳統教學模式的轉變。現階段各個高校通過各種方式，或自建、或采購了一批網課、慕課、虛擬教室、虛擬實驗室等多種教學資源，利用校園網途徑進行共享[3]，讓學生可以通過線上教學平臺接觸各種不同領域的，豐富多樣的知識信息，而不僅僅局限于自己專業的課程知識，同樣也能夠讓學生充分利用碎片化的時間進行學習。人工智能技術在通過對線上教學平臺的數據進行挖掘分析之后，可以針對學生們不同的興趣需求實現智能化的推送，為學生打造個性化的教學模式，提升學生們的學習熱情和自主學習能力。在傳統的教學模式下，教師因時間精力有限，往往難以掌握每個學生真實的學習情況，無法做到真正的因材施教，而人工智能技術可以根據每個學生提交的作業成果、測驗成績等信息對學生進行分析評價，這樣能夠幫助教師更好地了解學生對課程內容的實際掌握，從而制定并優化已有的教學方案，使整個教學過程更具針對性。

3.2 在學生管理中的應用

高校工作中的內容不僅只是教學科研，還包括了學生管理。在大數據背景下，應用人工智能技術輔助學生管理，可以進一步提高管理效率，減少一定的人力物力成本。例如，在學校開學迎新時，由于新生的數據量很大，可以通過基于人工智能的信息化設備自動采集、錄入數據，在節約大部分人力教師資源的同時還能減少由于人工錄入信息帶來的錯誤。在日常學習生活中，人工智能設備可以根據不同學生的專業信息與課程分配信息，根據學生的需求為其提供特定的自習室與教研室，為學生帶來便利。同樣還可以利用人工智能中的人臉識別技術為宿舍設置門禁，圖書館、體育館、實驗室等場所的出入權限，極大程度地保障了校園安全。在學生的行為管理方面，人工智能可以通過對學生網絡行為的跟蹤監測，幫助教師及時了解學生的心理健康狀況。在畢業生就業方面，人工智能通過對學生在校的專業、成績、競賽獲獎等信息進行綜合分析后，可以有針對性地為畢業生推送相關招聘信息，提升效率。

3.3 在科研與服務中的應用

人工智能技術在高校科研、服務中的應用主要體現在教師管理、財務報銷和后勤保障3個方面。在教師管理方面，通過利用基于人工智能技術的平臺對學校現有教師隊伍的學科背景、教學成果、科研立項等信息進行統計，并給出客觀、翔實的評價分析，為學校優化建設師資隊伍提供強有力的數據支持。另外，平臺還可以根據這些信息為每一位教師提供專業的培訓，通過結合教師的學科背景，智能化推送相關領域的最新學術動態與教學方法，有效提升了教師的科研水平與教學能力[4]。在財務報銷方面，隨著高校項目經費來源多樣，財務報銷流程也變得更加復雜煩瑣，利用基于人工智能技術的報賬平臺可以將這些流程全面實現自動化，極大程度地提升了財務報銷的效率，并且這種基于信息化系統的報賬流程可以實現財務數據的透明，可溯源[1]。在后勤保障方面，通過建設線上報修系統可以讓后勤職員對師生反映的故障工單及時響應，并留有數據存檔，通過對這些數據進行深度挖掘，可以總結出在校園的硬件設施建設方面哪些需要及時做出改進。另外還有一些新興的應用如門鎖管理系統，通過將普通門鎖換成電子聯網門鎖，可以實時監控門鎖的狀態，也可以在新生入校、畢業生離校之際省去煩瑣的回收鑰匙更換鎖芯等流程，只需在后臺管理系統中批量導入、刪除名單信息即可。管理好學生宿舍的用電安全對預防校園火災事故起著至關重要的作用，智能電控系統可以實時監控每個宿舍的用電量，一旦超過額定功率會自動報警斷電，及時保護用電安全。還有智慧食堂解決方案，自助圖書館殺菌系統等這些基于人工智能技術的應用都在為學校后勤服務帶來極大的便捷。

4 結束語

在人工智能技術日趨成熟的今天，其憑借著強大的數據處理分析能力和學習能力得到了快速的發展。雖然目前人工智能技術在高校信息化建設中還沒有得到更為廣泛、普遍的使用，但相關實踐案例已經表明，將人工智能技術應用在智慧校園的建設中往往能夠達到事半功倍的效果。在接下來的發展中，我們期待著人工智能技術在進一步推動智慧校園的發展建設，促進高校的教育教學管理能力做出卓越的貢獻。