淺談人工智能技術(shù)在教育教學中的應用

董積有 蘇何音 王海藝

摘要：當前，人工智能已經(jīng)成為各學科領(lǐng)域研究的一個熱點，人工智能在各大領(lǐng)域中均可使用，這也是它成為熱點的根源。在教育教學中，人工智能技術(shù)的使用還處于初級階段，而該技術(shù)對于教育教學而言其影響力是非常大的，因而探討人工智能技術(shù)在教育教學中的應用也成為學者們重點研究的方向。本文通過對人工智能技術(shù)的探究，研究如何更好將人工智能技術(shù)應用于教育教學中，提出見解和應用方向。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育教學;影響;探究

1引言

當前，隨著計算機信息技術(shù)的高速發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)、人工智能技術(shù)等都已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到的技術(shù)了。人工智能技術(shù)更是在多學科多領(lǐng)域上都能夠使用，并且已經(jīng)產(chǎn)生了良好的影響，它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能技術(shù)通過使用計算機計算和學習，對需要解決的問題進行分類并處理，其中還會涉及到大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如谷歌的人工智能阿爾法狗下圍棋，其實該人工智能后臺的計算涉及到了大數(shù)據(jù)技術(shù)，有大數(shù)據(jù)作為人工智能的腦容量去針對性地下棋，而很多實體機器人類型的人工智能則是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器去識別和分類，通過傳感器獲取溫濕度和光度等的觸覺來判斷接下來的模式識別和大數(shù)據(jù)計算。人工智能的應用也非常廣泛，在各行各業(yè)都有它的身影，特別是在未來，人工智能將會成為各行各業(yè)的常態(tài)化應用，當前人們經(jīng)常用到的人臉識別也屬于人工智能，聊天機器人和翻譯工具，還有智能音箱等，幾乎都出現(xiàn)在人們的日常生活中。

2在教育教學上的應用

在教育教學中，人工智能的使用還處于初級階段。在當下，網(wǎng)上教學已經(jīng)成為必不可少的教學場景，而網(wǎng)上教學對于教師也是一種新的挑戰(zhàn)和考驗，很多時候教師得不到回應，教師的教學熱情和教學積極性就會受到挫敗，從而影響教學教育質(zhì)量，由此，提出了基于人工智能技術(shù)的網(wǎng)上教學教育手段，用人工智能的方式既可進行教學也可針對教師的教學進行適當?shù)幕貞瑥亩岣呓虒W質(zhì)量。

現(xiàn)在，網(wǎng)上也出現(xiàn)了一些有關(guān)人工智能技術(shù)的教學平臺，如科大訊飛的暢言智慧校園系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是進行輔助教學，用到的技術(shù)有智能計算和數(shù)據(jù)挖掘;日本東京理科大學的Saya 教師，它是一種教學輔助機器人的類型，輔助教師批改作業(yè)和輔導學生，用到的技術(shù)主要有機器學習和自然語言處理等;還有微軟小冰，主要是進行智能語音識別輔助教學及測評，用到的技術(shù)有自然語言處理和語音識別技術(shù)。這些平臺都還處于初級階段，對于教育教學的輔助手段還不夠，還可以進一步的改進。

當前，學生的學習任務越來越重，學習強度也隨之增加，知識點和知識的運用更是復雜多變。教師在教學上花費的時間更加多，任務也繁瑣，而教學質(zhì)量得不到提高。而一個有效的教育教學系統(tǒng)對于上述的學習情況是能重要的，教育教學系統(tǒng)能夠把知識點和知識的運用整合起來進行教學。因此，好的教育教學平臺是很必要的，而且也應運了網(wǎng)絡的時代和當前的社會場景。假如一個教育教學系統(tǒng)中使用人工智能來進行輔助教學，那這個系統(tǒng)將會有質(zhì)的飛躍，人工智能能夠很好的識別和判斷學生個體對知識點的掌握和運用程度，因材施教。還可以創(chuàng)造一些AI和學生進行互動學習。

文本認為一個好的人工智能教學教育應用平臺應該具備以下幾個特征：

1.為人工智能的智庫提供教育知識圖譜，加入知識點和知識的運用，通過機器學習和專家系統(tǒng)的方法讓人工智能邊使用邊學習，使用過程中反饋決策信息用以后續(xù)的學習和精準決策。

2.人工智能系統(tǒng)的智庫中信息量要有足夠多，要建立一些知識數(shù)據(jù)的對應關(guān)系，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡和深度學習的方法對新獲取知識進行梳理和映射。

3.人工智能要在學生學習出現(xiàn)疲憊或者慵懶的情況下積極進行提醒和引導，可通過語音圖像識別和模式識別的方式將學生的情感狀態(tài)記錄下來，然后進行溝通和引導。

4.應該設(shè)計人工智能與教師學生進行知識互動，問答或者搶答等方式，把一些知識跟一些電影的影像結(jié)合或者關(guān)聯(lián)起來，為教師和學生進一步學習提供更深刻認識，同時還能提高興趣。

5.設(shè)計人工智能與學生進行游戲的方式進行學習，勞逸結(jié)合。一些有挑戰(zhàn)性的競技小游戲最好，知識的競技能使得更有學習熱情。

6.人工智能經(jīng)常關(guān)心學生，詢問一些日常生活或者心情相關(guān)的事情，讓學生有傾訴的對象，同時人工智能也能通過這個方式學習更多。

7.涉及到的技術(shù)有：知識表示，機器學習，模式識別，自然語言處理，專家系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)挖掘，機器視覺，智能搜索和智能控制。

3結(jié)語

在本文中，主要對人工智能技術(shù)進行了大概的描述，對于人工智能在教學教育上的應用進行了梳理，參考了前人所做的一些工作，對人工智能往后在教學教育上的應用進行建議，提出想法和方向，這種模型能夠使得學生和教師在學習和生活上更加方便，同時也能促進學生的學習，促進教師的教學和科研。

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基金項目：2020年玉林師范學院高等教育本科教學改革工程項目——二本院校離散數(shù)學MOOC改革與應用（項目編號：2020XJJGZC10）。