人工智能在教育教学的应用范例6篇

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人工智能在教育教学的应用

人工智能在教育教学的应用范文1

关键词:人工智能;教育挑战;教育管理职能;人格化;法律;新征程

人工智能是现代工业发展的产物,经过60多年的演进,因其层见叠出的优良性能而备受万众瞩目。尤其近年来,在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展势头已成为国际竞争的新焦点、经济发展的新引擎、社会建设的新机遇[1]。2017年7月,国务院印发并实施《新一代人工智能发展规划》,足见党和政府对新时代人工智能发展的高度重视。但是,人们在喜闻乐见人工智能之巨大进展时,对其担忧也与日俱增。人工智能到底是“机智过人”还是“技不如人”,未来人工智能会给人类带来福祉还是祸患,都是众说纷纭、莫衷一是的话题。其实,福祸本相依,根据对立统一规律,机遇和冲击比肩并存。人工智能对社会的冲击是全方位的,但教育首当其冲[2]。本文将就人工智能究竟为何物、与教育有何联系,人工智能对教育管理有何现实意义与挑战,教育管理在人工智能时代如何抓住机遇、展开变革,“人格化”与“智能化”如何融合与碰撞,人工智能走进教育管理的可行路径等,进行重点研究。

一、人工智能是人类智能的延伸,人工智能时代的教育管理变革是历史发展的必然

人工智能不是外在物,是人的智能的延伸,正如人眼看不清太微小、太遥远的物质而借助于显微镜和望远镜一样,人工智能是人的器官官能的延伸。这个器官官能就是人的大脑的智能。

“君子性非异也,善假于物也”。人类远在旧石器时代就已开始借助各类工具来弥补其器官官能的局限。如果说(信息时代之)信息技术是取代、提升人的体力的工具,进入人工智能时代,智能技术的应用解决的是替代或扩展脑力的问题[3]。人工智能时代和信息时代的本质区别就是,信息时代“假于物”之“物”是物理概念,智能时代之“物”是类生物概念。

正如工业革命的产物不仅替代、扩展了人的体力,也改变了人体力的作用方式(如交通工具、通讯工具的使用代替长途跋涉,信息时代“指尖化”管理代替以往人类劳动中“臂力”的广泛使用)一样,智能时代智能技术的运用,必将改变人类脑力劳动的模式。比如有科学家根据阿尔法狗三代阿尔法零(AlphaZero)的智力思考逻辑,设计出相关的软件和方法,对新的围棋手进行脑力培训,以提高他们的智能[4]。

基于以上分析,我们对人工智能“为何物”有了一个概念上的了解。那么,人工智能和教育、教育管理有何联系?如何处理教育管理“人格化”与“智能化”的关系?智力发展是教育的重要方面,学生在学习知识和技能的过程中让智力得到锻炼、培养和提高,如同在一张白纸上绘图,改变或发展学生原有的单纯的心理结构、让学生获得复杂的高等智力,是教育的内容和目的。从这层意义上说,教育是一种创新——创造新的智力结构——人工智能也是如此,试图让人工智能机器拥有和人接近、甚至超人的智力结构(替代、扩展人的智力,弥补人类智力(如记忆力)运行的局限性),是人工智能技术发展的终极关怀。根据这一“根源性”探讨,我们可以得知:人工智能与教育“血脉相连”。其一,人类教育是人工智能技术发展的基础(人工智能时代到来所需的智力资源由人类教育提供);其二,人工智能机器通过与人类教育相同的方式获得智能(机器能够学会学习)。

由此观之,人工智能时代的教育管理变革是历史发展的必然:人工智能“起源”于教育,反过来应用于教育、管理教育教学过程的所有环节。人工智能既然与教育“血脉相连”,人将它运用于教育管理就当如阪上走丸、得心应手。教育既然可以影响和制约人工智能的发展,教育就应该有所作为,致力于让人工智能发展尽如人意——符合人类发展的需要,而非被异化——人工智能本不是外物,要把它变成真正的“骨骼”,而非“假肢”。这是教育管理实现“智能化”兼“人格化”的前提条件。

二、人工智能对教育管理的现实意义与挑战

人工智能技术在教育管理中得到应用,必然对教育管理的发展起到不可磨灭的促进作用。但挑战同时存在。管理者要用好这把双刃剑,随时注意回归教育本质,准确理解技术,有效利用技术,真正做到智慧地运用技术解决教育问题,提高教学效果[5]。

(一)人工智能对教育管理的现实意义

其一,教育管理将更具有前瞻性。预测是人工智能的重要功能。人把一定程式、数据、前提条件写入智能系统,用其对最终结果进行模拟和预测。预测是管理活动中举足轻重的环节。在人工智能问世前,人们就已用各种方法来预测管理结果,如德尔菲法。预测的对象除结果外,还涵括与管理计划相关的诸因素,如影响计划实施的前提条件、可能困境、可行纠偏措施等。基于控制论、信息论、统计学及非数学学科知识于一体的人工智能系统,拥有强大的大数据综合处理、复杂程式分析、可能性概率估量、可视化图像模拟、多维计量建模等功能,其综合性的预测效果显然比单一专家预测(知识结构单一、凭经验推理)要好很多。譬如:人工智能专家系统能综合运用特定领域中专家提供的专门知识和经验,并采用人工智能推理技术来求解和模拟[6]。由是,人工智能使教育管理更具前瞻性。

其二,促成教育管理数据化、透明化与管理理性。以深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控为特征的人工智能,其发挥作用的前提是具有大量的有效数据。巧妇难为无米之炊。没有数据的人工智能,根本无法发挥作用[7]。人工智能依托于数据而存在,这必将促进教育管理数据化进程。数据化即是将各项具体指标按一定方法进行明确计量、科学分析、精准定性的过程。数据化作为人工智能的手段和目的,必将使教育管理不再是模糊化管理,一切将有据可循、有据可依。

管理数据化必将促成管理透明化和管理理性。当大部分工作指标都基于数据来进行计划、监测或评估时,一个明显的好处即工作更具透明度,暗箱操作将明显减少。人工智能时代的公民,应当充分意识到数据对于公民生活的重要性,通过自身或集体性的努力来提高数据感,加强数据使用,并争取获得相应的数据权利,从而更好地实现更为优质的数据化生存[8]。就教育管理相关主体而言,指标量化将让他们的工作或学习更具明确性、目的性、可比性,这本就是很好的激励措施;就领导者来论,管理数据化将在最大程度上规避盲目决策(如“拍脑袋”决策)等感性处理、随机决策的管理方式。

其三,重构教育管理监督与纠偏体系。“预警抓苗头,监督常态化”[9],人工智能具有强大的监测和预警功能,这是其被交口称赞的原因之一。当实时状况与预设条件不一致,预警程序就启动,以便管理者在第一时间发现问题、采取应急预案、执行纠偏措施。甚至在某些时候,人工智能自适应系统可自动采取解决办法。拥有这一功能,就能杜绝因问题发现不了或不及时而造成损失的现象。同时,人工智能之数据化、可视化将为第三方教育评估(或监测)机构的工作提供便利。另外,人工智能的引入将拓宽教育管理的监测渠道、创新教育管理的监测方式。譬如,在以往,考试作为教育质量监测与评估的主要途径,产生了应试教育的诸多弊端,而人工智能之监测和评估将是全方位、全过程的,这将最大程度规避传统教育监测模式常见的囿于一隅、舍本逐末等功能缺陷。

(二)教育管理需要面对人工智能的挑战

首先,人工智能在教育管理中全面推广将遇到难题。广大教育管理者已经意识到人工智能对推动教育决策的理性和科学性、全面提高教育教学质量具有重要意义。然而,现阶段人工智能的应用案例还相对零散,离全面推广还有很大一段距离。未来教育管理如何使人工智能得到广泛、适当应用,如何在最大程度挖掘其内在价值,如何提升在位的教育管理者应用和驾驭人工智能的能力以及培养符合人工智能技术运用需求的未来教育管理者,如何平衡智能和非智能生活、最大程度地规避技术的负面效应,成为摆在人们眼前的一项挑战。人工智能在教育领域究竟该如何全面“落地”,有无可推广的成熟应用模式,仍是困扰教育界的一大难题[10]。

其次,人工智能“机智”与“愚昧”双重属性的认识问题。人工智能具有深度学习能力,如机器学习——模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识和技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身性能——使用预测学习解决如何随时间发展对数据进行探索、使用集成学习解决如何在空间分布上对数据进行探索、使用指示学习解决如何探索数据生成的方向[11]。但是,源不深而望流之远,根不固而求木之长,抱着白往黑归的态度对待人工智能的学习能力问题是不行的——众所周知,缺乏思维意识是人工智能的“阿喀琉斯之踵”,它的智能只是一种由程序员事先写入的“仿智力”。事物的多样性、多变性,尤其是学生作为成长中的人之独特性,凸显了这一“仿智力”的局限性。它既无法认“理”,又无法究“情”。如何处理人工智能既定程序之“蠢”和万事万物之“变”的关系,是一个棘手的问题。

再次,人工智能运用于教育管理涉及隐私和伦理问题。上文我们谈到,人工智能是基于数据和程序而运行,而且数据越具体,其服务就越精确、学习建议就越科学、知识内容就越合理,产生的教育质量和效益就越显著。但是,数据的授权也使相关人员的隐私保护受到威胁。譬如,学生的家庭状况、学业成绩、惩罚记录等涉及个人隐私的信息和数据,在被人工智能利用的过程中,存在泄露的隐患。人工智能还涉及人权、责任、道德、环境等伦理问题。譬如,在教育管理中,智能机器是否会侵犯师生人权?智能机器人是否拥有人权和道德地位?智能机器在教育教学和教育管理工作中造成的事故由谁承担责任?这都是人工智能走进教育管理要面临的挑战。

三、人工智能对于教育管理职能变革之特殊蕴涵

教育管理职能是指人们对教育管理工作的一般过程和基本内容所作的系统性归纳,对各项程序相似、内容相通的教育管理行为的概括和分类。教育管理职能是教育管理的内容和手段,研究教育管理,必将讨论教育管理职能。研究教育管理人工智能化可不可行、必不必要、是式微还是繁盛,先得探析人工智能对于教育管理职能变革之特殊蕴涵。

(一)人工智能与教育管理计划职能

计划过程是决策的组织落实过程,决策是计划的前提,计划是决策的逻辑延续[12]。就教育管理活动而言,计划是指教育教学工作及相关工作(如财务管理、学生食宿、校园文化、对外交流、公共安全等)的提前安排与部署。计划工作是管理活动的基础,周密的计划是确保决策效率和管理质量的轴钧之点。

优良的教育管理计划应是动态的、滚动的,即在计划制定和实施过程中,通过对信息的及时监测和反馈,及时改变现有计划不恰当的方向和内容,从而在计划实施过程中优化、校正计划本身。人工智能对“滚动计划法”的实现大有裨益,它使得各项本来很难或不可能由人工完成的对大量数据的监测、处理、调整、预测工作成为可能:人工智能本质上是建立在广泛的网络连接和大数据的基础上,同时又不具备人类自然生命的众多生理与情感约束,其在对信息掌握程度、对输入响应速度、理性判断和分析的能力方面,都远超传统人类[13]。另外,人工智能为教育管理计划实施创造技术条件:课程安排冲突之避免、教学资源之充分利用与浪费之杜绝、部门间信息交流之畅通及工作协调之高效、人力物力财力分配之井然有序等。

教育管理计划不同于企业计划。企业计划更多是对整体、全局、事物而言。而在教育领域,学生是成长中的人,学生的多样性、特殊性,决定了教育管理者无法制定符合每个学生发展需要的统一计划。最理想的计划是老师和学生一道、为每个学生量身定制的计划,这种“量身定制”是基于人与人之间因心灵亲近而达成足够了解这一前提。诚然,人工智能在数据处理、指标监测方面卓有成效,然却无法适切于引导学生循序渐进之计划功能的发挥。尽管,我们期待在将来某天,人工智能将真正实现从单纯的物理环境向智能化环境转换,构建一个个体成长和服务进化的教育生态,使教育实现个性化[14],但这毕竟路途遥远。

(二)人工智能与教育管理组织职能

人尽其能、物尽其用,是教育管理组织职能的手段和目的。组织的设立、职位的设置,既要考虑系统整体目标的实现,又要符合工作任务的分配需要,也要顾及到每个人能力的适用。教育管理组织职能的发挥关系到教育的质量、效益和效率,能否大匠运斤、游刃有余地设计组织架构、配备组织成员、整合组织力量、塑造组织文化、完成组织变革,是教育管理工作能否行之有效的前提条件。

人工智能可以独立或辅助完成多项工作,故将促使管理组织从锥形结构形态向扁平结构形态转变,达到使组织变得灵活、敏捷、富有弹性和创造性的目的[15]。管理层级减少,加上人工智能执行任务鲜有失误之特性,使组织中信息传递效率提高,失真率降低,信息监测成本减少,采取的纠偏措施可更具及时性和针对性。同时,由于管理幅度增大,下级组织将拥有更多自治空间,这有利于下级组织创造力和主动性的发挥。另外,在组织部门设置、组织内部权力划分(集中或分散)、人员选聘、人员考评和培训等方面,都会有很大一部分工作交由人工智能完成。

与企业管理不同,教育管理不以盈利为目的,人工智能之于企业组织职能有益之处,对教育管理不一定适用。首先,组织职能最重要的部分——组织设计,譬如大学之院系设置等,应根据学科的内在规律、学生身心发展的实际情况来开展。其次,虽然我们不难预料,不久的将来机器人会走上讲台,但我们也可以肯定,作为教师的人是不会被人工智能所替代——再完善的人工智能程序,也无法媲美师生之间契合的、互动的思维和意识、思想交流所能带给学生的裨益。再次,学校招生工作能借助人工智能参与的部分也是有限的。例如:学生思想道德素质、学校德育质量等难被量化的指标(这些指标却是评价学生身心是否健康发展最重要的参考因素)的考察,几乎不可能通过人工智能实现。最后,在塑造组织文化(校园文化)方面,就更不可能依托人工智能来进行。塑造能愉悦和润泽师生心灵的、促进师生生命成长的、增加师生生命内涵的校园文化[16],是教育管理之举足轻重的组织职能。这一职能无法依靠没有思维和意识的人工智能来履行。

(三)人工智能与教育管理领导、控制职能

人工智能在领导职能方面发挥作用的空间要小一些,因为人工智能即使“机智过人”,它也只是一种先进技术,非人的主动行为,而涵括指挥、协调、激励等要素的领导职能,须依托于人的主动性、主导性方能实现。尽管如此,人工智能技术对领导职能仍具意义——技术或科学技术具有很强的领导功能、领导动能,是领导能力、领导效力、领导力的重要支撑。技术水平和层次的质变,必然造成和带来领导方式的转变[17]。

就教育管理而言,其领导职能的重心不是激励全体成员朝着系统目标努力,而是促进、保障每个成员身心健康发展。师生不能沦为人工智能影响作用之客体。规避“客体”成分、杜绝单一化驱动、协调、激励的领导模式,是人工智能时代教育管理领导职能转变、优化过程中所应振裘持领之事。

由于内外部环境变化、信息不对称、管理权力分散、工作能力差异等原因,工作或多或少会出现与原计划不一致的情况,这就需要控制。控制职能指的是对计划的执行,以及偏离计划的差异进行持续监控[18],从而保证计划执行过程中不出现偏差,或有偏差能及时发现和处理[19]。就教育管理而言,控制是指在教学进度(或质量)、学校财务、基建状况、学生成长状况等偏离原计划(标准)时,对其执行适时、适度、客观、灵活的纠偏措施。将人工智能运用于控制职能,将简化控制流程、提高控制效率、节省控制成本,尤其人工智能监测功能、数据处理功能、反馈功能之精确高效,为人所望尘莫及。

但是,控制是控制事物,而非人。教育领域涉及的方方面面都是人和人的发展,学校师生作为人的独立自由的教学和科研的基本权利不应被控制或干涉。这是将人工智能运用于教育管理控制职能时所面临的掣肘,因为无论人工智能发展成何种高精尖的形态,它依然绕不开教育、人的发展的基本规律。

四、“人格化”与“智能化”:教育管理变革的统一与冲突

人的认知、思想、态度、情感、意志(而不一定是行动、行为),都构成教育管理的内容。“人格化”教育管理指的是用有益于人格发展的方式来实施教育管理,主要突出两个方面:其一是尊重师生的主体地位、敦促师生共同参与管理;其二是以追求师生人性的完满发展,也即回归教育的本质——使人性臻于完善为目的[20]。“人格化”是崇高的人全面发展的过程。

人工智能对“人格化”教育管理有哪些益处?第一,表现在人工智能技术对教育管理的高效助力及由此产生的对人类思维、生产力解放的促进作用。譬如,人工智能替代人去完成教育管理中复杂的、单一的重复劳动,全方位减少师生教学、科研和管理的任务量并提高其效率、效果,这必然推进教育管理“人格化”进程。第二,人工智能教育管理与普通教育管理的具体过程(从上至下、从整体到个体、从战略到战术的“主导——服从”结构)有区别:技术的运用及其过程中信息的互通、分享或公开,本身具有敦促教育管理各相关主体互相配合、良性互动的属性,这一属性契合于“人格化”教育管理内涵要求——师生共同参与管理。第三,传统教育管理中存在的管理权滥用现象,譬如教育行政“过度”、校长“官本位”、教师“学术追求”与“权力追求”错位、学生自主参与管理的诉求缺失等[21],信息不对称、数据隐蔽化或模糊化处理当为主因。许多教育管理者陷入“民可使由之不可使知之”的传统思维误区,滥用管理权力,采取多种手段封锁信息,拒绝尊重师生主体地位,更遑论引导师生共同参与管理。人工智能之高标准数据化要求,以及这种有据可循、可依的管理模式促成的管理透明化和管理理性,将有效杜绝管理权力滥用或寻租行为,使各相关主体能掌握更多信息、话语权,继而实现民主共管、共治。这本也是教育管理之民主性原则、规范性原则、科学性原则的内在要求。

然而,“智能化”与“人格化”也存在冲突之处。其一,理想的教育管理应该是一种分管、分治。分管不仅指校领导之间存在任务分工,且指全体师生的分层分类管理:学校行政事务交由学校行政职能部门去办,学术(教学与科研)事务交由教师去办,学习事务交由学生自己去办。各自把自己该做的事办好,同时协助他人办好他的事,学校才会处于和谐、协调和良性运转状态,政府、社会与学校、学校行政与教师、教师与学生之间的关系才会和谐、融洽[22]。但是,在这种分层、分类管理过程中,如果师生在方方面面、事事处处都能得到人工智能强力辅助,久而久之就会对其产生依赖,继而导致人的自主管理、自律、自控能力下降、退化和丧失。当下,人们对智能手机这种低级智能技术“上瘾”、“分秒难离”的现象普遍存在,遑论未来高级的智能科技。其二,运用人工智能对管理者提出了较高的技术要求:精通智能技术、深谙操作技巧的管理者成为不可或缺的管理要素。但是,优秀的“工程师”并非一定是具有高尚人格、懂得科学管理方法的、卓越的“管理者”或“教育家”。恰恰相反,一个精晓人工智能技术的人,如果未领会或不重视教育管理原理之精要,利用人工智能干一些与教育管理规律背道而驰之事,就会与“人格化”教育管理的内涵要求南辕北辙。其三,某一所学校、某一个地区,要全面实现教育管理人工智能化,需要充足的教育资金投入、持久的教育财政支持。这必然导致:经济较发达的国家和地区、省会或中心沿海城市、得政策倾斜或政府扶持的省市,将有条件推广人工智能技术,而偏远地区或贫困落后市县,将被边缘化,将沦为教育管理人工智能化的旁观者。如此,人工智能将对教育精准扶贫和教育均衡发展产生掣肘,本就因经济基础差异导致的区域之间、城乡之间的教育失衡,将因人工智能引入而进一步加剧。这就完全背离“人格化”教育管理的初衷。其四,就“实现师生人性完满发展,使人性臻于完善”这一教育本质和本原来谈。人性的发展、完善,有至关重要的两方面:其一是人性之内生、主动发展,如“致良知”,即从外物的魅惑、对名利的欲望中解脱出来,回归人格中本真的“善”;又如,在最大程度上探寻和发掘自我之所擅长、爱好并加以发挥、培养和引导;还如,为内心寻找最适合的安放之所,成全最本质的自我。其二是人性之外生、引导性发展,即通过外在的教育引导,帮助个体全面、客观地了解世界,形成成熟的意识和潜意识,继而找到与万事万物之“道”一致、又契合自我本质存在的人格发展模式。然而,正如上文我们已提及,人工智能基于既定的、“冰冷”的、非人格的、非个适性的程序和逻辑而存在、运行——它不仅无法完成出色的教育管理者所能完成的、适切于人格人性健康发展的工作,反而会对师生人格人性发展造成阻碍。

五、教育管理新时代:以智能化开启现代化的新征程

教育受生产力制约是教育的固有规律。生产力制约着教育目的、课程设置及部分课程内容、科研内容和方向、教育事业的规模和学校结构、教育和教学的手段等。人工智能的出现是生产力发展的必然结果。人工智能的迅猛发展及未来人工智能在教育领域的广泛应用,成为每一个教育管理者不可回避之事。如何充分利用人工智能这一生产力发展的硕果,如何促成人工智能与教育管理的良性结合,且通过教育使人工智能发展得更完善、更利于人类福祉和解放,成为社会各界重点关注的问题。积极稳妥、有的放矢地构建和实施具体可行的策略和办法,将促使人工智能与教育管理相得益彰,以智能化开启教育管理现代化新征程。

首先,应厘清人与人工智能在教育管理活动中的工作边界。在教育管理活动中,尽管人工智能将成为高效、得力的辅助工具,但它却不可能全面替代作为人的管理者的工作。许多只能由人亲自完成的复杂的教育管理、教育教学事宜,不应让人工智能越俎代庖或包办代替。譬如:由师生之间互动和交往交流产生的、一个生命对另一个生命的启迪与引导作用;含有“难量化考察指标”的教育(如德育)质量监测或评估体系的建设;涉及到“学生是成长中的人”特性、学生之间的差异性、学生发展的阶段性、师生人格完善客观规律的系列工作;教育管理实践中出现的需因地制宜、因时适变、因人而异的意外事件。

其次,在国家层面,要健全有关法律体系,加强相关法律功能。现代法律体系,能否成功应对人工智能所带来的新的风险和不确定性,能否在人工智能时代继续维持秩序与变革、守护与创新、价值与事实之间的动态平衡,是今天的法律人所必须面对的紧迫问题[23]。在教育法律法规层面,就教育管理人工智能化制定相关规范势在必行。行之有效的立法是充分发挥法律效用的关键所在:法律界人士应该学习和研究人工智能的相关知识——只有清晰把握人工智能的内在逻辑,才有可能让立法更具有针对性和明确性。有关方面应敦促人工智能专家参与相关立法、司法和行政工作,并为其参与此类工作提供便利渠道。各高校法学院应着手培养学生的、与人工智能发展对接的创新思维、逻辑推理、实践和判断能力(而非单纯传授法学、法律知识),以使学生毕业后在应对人工智能事宜时不处于被动状态。总之,应通过对人工智能相关法律问题的深入研讨,为智能社会划出法律的边界,让人工智能服务人类社会[24]。

再次,教育主体应各安其位、各谋其职,适度利用人工智能。知止不殆,每一位教育管理者,以及所有在教育分管、分治工作中分担职责的师生,皆应时刻警惕:对人工智能要合理、适度地利用,不能因过分依赖、“上瘾”导致自身管理、教育、学习、科研、自律、自控等能力及身体素质全面下降或退化。教师的高阶脑力活动和教学经验,学生的学习能力和逻辑思维习惯,绝非天生具有,往往需要经过低阶脑力劳动甚至体力劳动的重复训练和积累过程。师生过度依赖人工智能可能导致其眼高手低、好高骛远,知其然不知其所以然,甚至变相成为人工智能的助手和附庸——教师失去应有的教学能力和职业素养,学生失去独立思考的能力和健全的心智性格。如此的话,人工智能带给人类的就不是福利和解放,而是祸患与危机。

复次,构建切实可行的应用驱动和机制创新策略。应用驱动立足于受教育者最直接的利益问题,驱动人工智能技术在教育管理领域的广泛应用,驱动教育管理的变革和发展,驱动适切于教育管理运行的创新性、应用型人才的培养,驱动教育管理人工智能化的全面实现。机制创新是指不仅仅依靠政府和教育系统本身来提高和保障资源供给,还注重依托产业界、社会各界的力量来推动教育管理人工智能化变革的顺利实现。譬如,在以往教育信息化过程中,各教育机构通过与电信企业深度合作、互利共赢,有效地促进了教育信息化与应用驱动进程。

最后,学校应做好适切于人工智能发展和应用的教育管理人才培养工作。高端人才是人工智能的领头羊,人工智能高端人才队伍是推进“人工智能+教育”发展的雄厚后备力量[25]。优质的、适切于人工智能发展与应用所需的教育管理人才的培养,属于教育的本职事宜。上文我们提及,教育受生产力制约是教育的内在规律,与此相关还有另一条教育规律:教育可以对生产力发展产生反作用——教育把可能的生产力转化为直接的生产力、实现科学知识的再生产、产生新的科学知识和新的生产力。因此,关注适切于人工智能发展与应用的教育管理人才的培养,对于使人工智能这一生产力朝适合的方向、以最高的效率、最好的效果推动教育发展、提高教育管理质量是大有裨益的。

人工智能在教育教学的应用范文2

关键词:人工智能;电气信息类;教学应用

教师在电气信息类专业教育教学中在运用人工智能技术进行教学时,要对人工智能技术的含义和特点进行深入的分析和研究,并且还要了解电气信息类专业的育人目标和教学要求,将人工智能和电气信息类专业教学进行有机的融合,为学生打造全新的教学课堂,从而使学生的专业素质和学习能力能够在人工智能的运用下得到有效的提高,为学生后续的发展提供更多的可能性。

一、人工智能时代的概述

人工智能(ArtificialIntelligence,缩写为AI)亦称智械、机器智能,指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。该词也指出研究这样的智能系统是否能够实现,以及如何实现。人工智能于一般教材中的定义领域是“智能主体(intelligentagent)的研究与设计”,智能主体指一个可以观察周遭环境并作出行动以达致目标的系统。约翰麦卡锡于1955年的定义是“制造智能机器的科学与工程”。安德里亚斯卡普兰(AndreasKaplan)和迈克尔海恩莱因(MichaelHaenlein)将人工智能定义为“系统正确解释外部数据,从这些数据中学习,并利用这些知识通过灵活适应实现特定目标和任务的能力”。人工智能的研究是高度技术性和专业的,各分支领域都是深入且各不相通的,因而涉及范围极广。人工智能是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能是十分广泛的科学,它由不同的领域组成,它是哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信息论、控制论、不定性论、仿生学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。在人工智能时代下进行电气信息类专业教育改革的过程中,需要对人工智能时代的含义和发展背景进行深入的分析和研究,这样才可以给电气信息类专业教育改革指明一个正确的方向,保证后续工作的科学性和有效性。在2016年的世界经济报告中,人工智能被预测为第4次工业革命的主要技术代表,人工智能的发展将从宏观到微观的各个角度进行相互的渗透以及融合,从而符合各个领域对于智能化技术的新要求和新需求。在人工智能技术发展的过程中,产生了大量的新技术和新产品,也形成了新的产业核心的发展模式[1]。我国经济结构在人工智能时代下发生了重大的变革,由于人工智能技术独特的技术形式和技术模式,深刻地改变着人们的生活方式和生活模式。在一定程度上不仅可以推动我国社会生产力的提高,还有助于推动科学技术水平逐渐朝着智能化和数字化的方向而发展,从中可以看出人工智能技术的发展是时展的必然趋势,并且发展前景是比较广阔的。人工智能技术主要是指将多个学科技术进行有效的整合,其中涵盖了计算机学科、语言学科和心理学科,智能化特征是比较明显的。在实际应用的过程中,由于融合了各种尖端的技术,能够将技术能力和技术思维进行有机的结合,模仿人的工作行为和思维,在当前时代下人工智能技术得到了蓬勃的发展,但是人工智能技术的发展也需要一定的时间和精力。首先,在实际用的过程中相关工作人员进行了机器人的研发,机器人可以在复杂的环境中对信息进行有效的替代和处理,模仿人类的思维进行日常的工作。在后续工作的过程中,相关工作人员进行了数据系统的开发,可以自动化和智能化的对计算机数据进行有效的处理以及分析,在较短时间内提取出有效的信息,完成整个工作流程[1]。随着我国当前科学技术的不断发展,一些工作人员纷纷加强了对人工智能技术的研发力度和开发力度,不仅可以提高计算机的使用效果,还可以及时的发现在计算机系统日常运行过程中所存在的故障。在当前时代下人工智能技术的使用范围在不断的扩展,并且人工智能技术的发展前景是非常广阔的,在计算机网络技术中发挥着独特性的作用和决定性的重要影响的作用。

其次,随着人工智能技术的不断发展,人工智能技术和各行各业进行了相互的渗透以及融合。在当前电气信息专业领域中人工智能技术得到了广泛的应用,并在实际工作的过程中对原有的工作模式进行了有效的改进和创新。一些工作人员在实际工作的过程中构建了自动化的工作模式和工作平台,将人工智能技术完美的融入电气信息领域中,不仅为我国电气信息领域指明了一个正确的方向,也在一定程度上提高了人工智能技术的水平。最后,人工智能技术的发展,在电气信息领域中的影响是迅速扩大的,人工智能的使用会对电气信息行业的各个环节产生深刻的影响,甚至是革命性的变化。人工智能的应用不仅仅停留于行业的技术层面,更加重要的是在人工智能时代下一些新的工作思维和发展理念。作为电气信息类专业的工作人员在人工智能的时代下要提高自身的专业素质和专业水平,根据人工智能时代的特点以及发展方向,对原有的工作模式和工作理念进行深入的改革以及创新,并且还要掌握有关人工智能方面的新技能,从而使得电气信息类专业影响力能够得到有效的提高。但是从侧面来看人工智能技术的发展对于电气信息类专业2本刊特稿科学咨询/教育科研2021年第24期(总第745期)来说是把双刃剑,给实际工作带来了新的挑战,一些工作人员不得不提高自身的专业素养和专业素质,掌握更多的人工智能技术。在当前时代下这种影响和变革已经被普遍认可,因此使我国电气信息类专业行业能够得到良好的发展。高校要对电气信息类专业教育进行适当的改革以及创新,根据当前人工智能时代的发展方向和对人才的要求,对学生的综合素质和创新能力进行良好的培育,从而使学生能够充分的发挥人工智能技术的优势,提高电气信息类专业的水平和质量,再一次加深人工智能和电气信息行业的融合力度。相关负责教师要加强对这一问题的理解,对原有人才培养模式和课程教育重点进行适当的改革和创新,根据人工智能时代和电气信息领域融合的背景,提高课堂教学的科学性和针对性,从而使学生在毕业之后能够获得良好的发展。

二、人工智能对电气信息类专业人才需求的影响分析

人工智能主要是利用计算机对人脑功能进行模拟,具备一定程度的人类认知和分析问题的能力,人工智能是人类所制造的智能化技术,也是机器智能化发展的主要载体。在人工智能发展的过程中,由于是计算机科学领域的一个分支,所以在人工智能研究的过程中,涉及有关语言识别和图像识别方面的功能。在当前时代下,人工智能所形成的热点效应是比较广阔的,人工智能技术的应用,使得各行各业朝着智能化的方向而发展,对于电气信息类专业人才需求来说,也逐渐朝着智能化的方向而发展。电气信息类的教学,主要是为了让学生能够在班级学习的过程中,将理论和实践进行有机的结合,提高学生的实践能力和操作能力,实践性是比较强的。在电气信息类专业发展的过程中各种新兴的技术被应用其中,扩展了电气信息类专业的发展实力,并且人工智能和电气信息类专业进行了有机的融合和渗透。人们在互联网思维的影响下已经形成了互联网思维的发展理念,随着人工智能技术的广泛运用再加上云技术和算法技术的普遍化,这又给电气信息类专业的发展提供了重要的支撑。在相互融合的技术背景下,电气信息类专业也即将进入到人工智能发展的领域中[2]。因此对于电气信息类专业行业的工作人员来说,要了解人工智能时代下先进的信息技术,并且还要结合电气信息类专业在人工智能背景下的新特点,树立新的工作模式和工作理念,从而使得电气信息类专业能够在人工智能技术背景下得到广泛的发展。对于人才需求方面,要求高校要对原有课堂教学模式和课程教学重点进行深入的改革和创新,融入人工智能方面的内容,对学生的综合素质和专业能力进行良好的培育,高校要正确地理解人工智能对电气信息类专业教学的影响,从而使得电气信息类专业能够朝着生态化和持续性的方向而发展。

三、人工智能给电气信息类专业提供的机遇

在人工智能技术中,所涵盖的技术内容相对来说是较为丰富的,这在一定程度上有助于提高电气信息类专业的教学水平和教学质量。从中可以看出在当前时代下的电气信息类专业教育教学中,教师要充分地把握人工智能技术所带来的机遇,从而提高课堂教学的效果和质量。在人工智能技术中包含着语言识别技术和图像辨认技术,也可以对一些语言进行有效的处理和研究。在课堂教学的过程中,教师要充分的发挥人工智能技术的优势,让学生了解当前电气信息领域的发展方向和主要的发展特点[3]。由于电气信息类专业所涵盖的内容是相对来说较为复杂的,学生在日常学习的过程中,需要进行多个学科知识内容的学习,这给学生日常学习和教师的课堂教学带来了诸多的挑战,教师要结合课程教学的内容,对课堂教学模式和流程进行精心的安排。在实际工作过程中,要以计算机作为主要的辅助手段兼容,并且充分利用其他专业领域的技术来开展日常的教学。在课堂教学过程中,教师要充分的利用人工智能技术,对原有课堂教学模式进行深入的改革以及研究,并且结合新一代人工智能发展规划的这一大背景,对原有课程教育模式进行创新和调整,从而给学生提供更加广阔的发展空间。首先,在实际工作的过程中,人工智能技术重新构造了电气信息专业的课程,由于电气信息类的实用性是比较强的,在人工智能的技术下能够取得不一样的教学效果。将语言识别技术和图像辨认技术进行了有机的结合,教师可以充分发挥这些专业技术的优势,提高课堂教学的效果。另外在课堂教学情景中,教师可以利用人工智能技术来实现网络化的教学,并且为学生打造智能化的工厂开展虚拟实验室,从而对学生的专业能力和操作水平进行良好的培育。其次,在电气信息类专业教学中人工智能技术的应用能够对传统课程教育模式进行有效的转型和升级。在以往课程教学中,由于电气信息类专业所涉及的知识学科是相对来说较为丰富的,这给教师的日常教学带来了诸多的问题。比如在实际教学的过程中很难实现课程的有效统一,也无法为学生打造标准化的课程教育体系,在进行个性化和独特性课程教学方面的力度还是不足的,甚至也没有完善的教育体系进行主要的支撑,这给实际的教学工作带来了诸多的问题。随着人工智能技术的应用,在课程教育的过程中,教师可以充分的发挥人工智能技术的优势,对相关信息进行有效的总结和收集。从而为学生打造个性化的教学课堂,并且运用人工智能技术,还可以对不同学生的学习需求进行分析和研究,提高课堂教学的针对性,从而使学生可以更加积极地进行知识内容的学习,实现快乐学习的效果[4]。在专业教育中教师要充分的发挥人工智能技术的优势,提高人工智能技术的应用性效果,对学生的知识需求进行深入的挖掘以及研究,从而使学生的学习质量能够得到有效的提高。与此同时,在课程教育的过程中,教师还可以进行课堂情景的构建,通过网络化的教学为学生再现一些生活中的真实案例,为学生全面素质的提高奠定坚实的基础。

四、人工智能技术在电气信息类专业教育教学中的应用路径

(一)转变人才培养目标在人工智能时代下的电气信息类专业教育中,由于原有的教育重点和人才培养模式已经无法顺应人工智能时代的发展特点和对人才的需求了,所以在实际工作的过程中,要对电气信息类专业教育进行有效的改革,帮助学生在毕业之后能够获得稳定的发展。首先,在对电气信息类专业教育进行改革时,要转变人才培养的目标,这主要是由于人工智能技术在电气信息类专业行业中的运用对各个环节都产生了非常深刻的影响,并且电气信息类专业对于人才的需求发生了很大的变化。比如,对人才的知识结构和专业技能方面都和传统发现模式有所不同,在电气信息处理的过程中提出了诸多的要求。相关电气信息类专业从业者不仅要具备完善的理论知识,还要具备创新性的思维能力,能够面对当前变化多端的人工智能时代,具备新的技术和新的思维,灵活地运用在实际工作中所存在的问题。因此对于电气信息类专业教育来说,要对人才培养目标精准定位,实现良好的变革。其次,电气信息类专业要着眼于当前国际发展方向和新业务的特征,了解有关业态产品和专业能力方面的内容。从这些问题入手提出正确的人才培养目标,并且对原有课程教学进行改革和创新,从而促进学生能够在课堂学习的过程中加深对人工智能技术的了解,提高学生的专业素质和创新能力。

(二)升级人才培养模式在人工智能背景下对电气信息类专业教育进行改革时,要在原有育人模式的基础上实现有效的升级,改变传统的课程教学设置。当前大部分电气信息类专业院校还是采用之前偏理论的课程来对学生进行知识内容的讲授,虽然这些理论知识是学生在学校学习期间必须要掌握的内容,但是假如仍然向学生讲述这些课程的话,也没有将理论和实践进行相互的结合,使得学生无法在人工智能时代下得到良好的发展,因此相关负责教师在实际教育工作中要对原有人才培养模式进行转型和升级。电气信息类专业教师要根据当前电气信息行业的发展和对人才的要求,对课程教育内容进行重新的调整。首先,在实际教育的过程中要向学生全面地展示先进的人工智能技术,技术是推进电气信息专业前进的动力之一。但是在原有的电气信息类专业教育中,教育技术的实施和教学并没有受到相关负责教师的重视,教师在班级教学的过程中,也没有为学生融入当前先进的人工智能技术和运用案例,提高学生的专业素质。在人工智能时代下,人机协作是当前主要的工作模式和发展模式,因此对于电气信息类专业教育来说,要对人才培养课程结构和课程重点进行有效的调整和创新。教师在教学中不仅要加入有关以往课程的教育内容,还要对课程进行有效的扩展,融入新媒体和人工智能技术应用相关的课程。比如教师可以立足于教材中的内容,为学生创设多样化的实训活动和实践操作平台,在学生实践的过程中要融入先进的人工智能技术,这些教学模式的运用不仅可以让学生了解人工智能技术的实际应用情况,还可以多方位的锻炼学生的创新能力和实践应用能力。所以相关高校要适当的借鉴这一教学经验,提高课程教学的针对性。其次,在育人模式中还要加强对学生创新思维和操作能力的培养,在人工智能背景下,电气信息的发展模式和主要的发展方向都发生了一定的改变。在当前电气信息领域发展的过程中,为了使自身能够在人工智能背景下得到有效的发展需要创新和创意的人才,并且要求这部分人才能够掌握先进的人工智能技术,根据电气信息发展的实际需求和人们对电气信息的要求,从而生产出个性化和特色化的产品。在育人模式升级中,教师要将专业和特色进行有机的融合,构建新的教育思路,过硬的专业素质才是人才升级的重要基础。在人工智能时代下,信息的来源和途径逐渐朝着多样化的方向发展,在这些繁杂的信息中既有重要的信息也有多余的信息,所以要使学生能够对这些信息进行有效的辨别。高校在制定人才培养模式中,要专业性的锻炼学生的工作能力和专业素质,从而使学生能够在这些大量的信息中提取有用的信息,提高电气信息类专业的有效性。

(三)引入任务驱动的实验模式在人工智能背景下对院校电气信息类专业进行教学时,教师要在保留原有学习项目的同时,立足于学生当前的理解能力,开发新的教学内容。在教学中教师要求学生进行独立性的思考,并且教师还要对学生的学习思路进行适当的引导以及启发,使学生可以运用课堂中所学到的知识内容灵活的解决实际实验过程中所存在的问题。教师要引导学生运用不同的方法进行学习,鼓励学生进行大胆的设计以及验证。教师在班级教学的过程中,可以为学生引入任务驱动式的教学模式任务,驱动式的教学模式主要是以学生为中心,教师要立足于教材中的内容和课堂教学的目标为学生布置相关的学习任务,实现综合性的学习效果。在为学生布置学习任务时,要融入当前先进的人工智能技术,让学生充分的发挥人工智能技术的优势来完成教师所布置的任务。教师要在任务驱动式的教学模式中增加一些设计型和创新型的学习活动,让学生直接深入到实践学习中进行方案的设定以及验证,并且对最终的实验结果进行多方位的分析以及讨论。在班级教学的过程中,教师要让学生围绕着一个教学目标来开展日常的学习,并且学生在学习和验证的过程中,教师还要加强和学生之间的互动和交流,从而对学生的实验方向和实验思路进行有效的引导,使学生可以在强烈的学习兴趣和学习动力的驱动下进行自主性的探索以及学习,并且也可以在班级中形成良好的互动。

(四)利用人工智能技术进行辅助性的教学在电气信息类专业教学课堂中,教师在利用人工智能技术进行教学时,要在原有课程的基础上充分地发挥人工智能技术的优势,从而对实际教学起到一个良好的辅助作用。比如,在实际教学的过程中,教师需要将理论知识和学生的实践学习进行相互的结合,提高课堂教学的真实性和有效性,在课程内容中要围绕着各种企业的实际项目来让学生进行知识内容的学习,教师要利用人工智能技术的优势为学生展现真实的一线工作现场,让学生全面的感受工作的环境,不仅有助于提高课堂教学的效果,还可以让一些抽象的理论知识变得生动和直观,促进学生学习效率的提高。

(五)在电气设备故障诊断中的应用在电气设备故障诊断中,人工智能技术中的模糊理论、人工神经网络和专家系统的应用比较广泛。以前我们常常面临的问题是,当电气设备出现问题或故障时,总是表现出比较复杂的症状,采用传统处理手法难以对问题做出准确判断和查找,人工智能技术则很好地解决了上述问题。比如发电机的设备故障具有非线性、不确定和复杂性的特征,传统论断方法准确率非常低,而通过人工智能技术中模糊理论和专家系统的综合应用,能大大提高故障论断的准确率。

人工智能在教育教学的应用范文3

[关键词]人工智能;农业知识培训;模型

[DOI]1013939/jcnkizgsc201720172

随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。

1我国农业发展背景和农业培训必要性分析

11我国农业发展背景

我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。

12开展农业知识培训的必要性

反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。

2人工智能在教育中的应用与发展

近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。

21基于人工智能的计算机网络课程

计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。

22基于人工智能的教师辅助系统

近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。

23基于人工智能的教育数据库系统

随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。

3人工智能与农业知识培训的结合

新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。

人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。

31人工智能应用于农业知识培训的优势

从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。

311个性化教育针对性强

相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。

312教育资源利用率高

我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。

4平台开发的系统架构

基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。

41学生模型

学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。

另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。

42教师模型

教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。

教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。

在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。

另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。

43综合数据库模型

综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。

知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。

专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。

为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培的作用与效果。

44人机交互接口

基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。

5总结和展望

本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育领域的一次尝试。依托于人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了农业知识培训平台的具体系统架构,实现了对教学过程的模拟和扩展。这种基于人工智能的培训平台,能够根据学生自身特点因材施教,实现个性化的教学模式;并且具备良好的人机信息交互和教学反馈能力,自适应地开展农业知识教学,是对传统教育模式的扩充与革新。

参考文献:

[1]李昭涵,金桦,刘越.人工智能开启“互联网+教育”新模式[J].电信网技术,2016(12):6-10

[2] 张欣,王浩,O永刚浅谈人工智能与教育[J].电脑迷,2014(1):95

人工智能在教育教学的应用范文4

记者:刚刚过去的2015年是全面完成“十二五”规划的收官之年。江苏省教育信息化在此阶段取得了哪些成绩?还存在哪些挑战?

苏春海: “十二五”期间,我省教育信息化建设以“三通两平台”(宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通以及教育管理公共服务平台和教育资源公共服务平台)建设为抓手,在以下四个方面取得了一定的成绩:

1.教育信息化基础设施建设逐步到位

目前,全省中小学的生机比超过6:1,远远高于全国平均水平,校均计算机拥有量每年以11%的速度递增。全省所有高校、98.6%的普通高中、96.9%的初中、90.5%的小学建成了数字校园,义务教育学校全面实现“宽带网络校校通”, 77.1%以上的高校建成覆盖部分校园的无线网络。江苏教育和科研计算机网覆盖全省所有高校、13个省辖市、102个县(市、区)和所有乡镇以上中心校,并和全省所有市、县(市、区)教育城域网实现高速互联。

2.管理平台、资源平台和网络空间建设成效显著

目前,已实现全省所有教育机构、学生和教师数据的全面入库及与教育部相关数据库的有序对接,学前教育、基础教育、中职教育学生信息已全部入库,学生资助系统、高考巡考系统运行正常。教育卡项目试点地区不断扩大,将于2015年底完成义务教育阶段全部中小学生教育卡的注册工作。全省基础教育优质资源已覆盖所有阶段和全部主干学科, 截至目前,平台教育资源数量380万节课、资源访问量2.2亿人次、下载达4767万次,平台总访问量3.8亿人次。平台的特色应用书香江苏读书网站提供的电子图书达3184多万册,访问人次达1.59亿。网络空间建设有序开展,全省职业学校已依托江苏职教公共服务平台创建学校空间147个,领军人才空间139个,教师空间5091个,学生空间17184个。

3.教师和学生信息技术应用能力大幅提升

实施中小学教师信息技术应用能力提升工程。开展网络管理员培训,开展教师信息技术应用能力网上培训,每年通过网络注册培训教师超过10万人次。网络备课、授课、教研、学生和学校管理已成为教育教学工作的新常态。我省教师在全国多媒体大赛、信息技术创新大赛等竞赛中表现优异,中职组在全国信息化教学大赛中实现五连冠。2015年5月,我省以“智慧教育 点亮未来”为主题参加了全国教育信息化应用展览,展示江苏省教育信息化成果,受到国务院副总理刘延东、联合国教科文总干事博科娃的好评,并获得展会四项大奖中的三项,两项排名第一。

4.教育信息化统筹推进力度持续加大

省政府办公厅印发《江苏省教育信息化三年行动计划(2013-2015)》和《关于推进智慧教育的实施意见》,统筹推进全省教育信息化工作。省教育厅建立教育信息化工作领导小组例会制度,定期研究工作。成立江苏教育信息化产教联盟和江苏教育信息化专家指导委员会,指导全省教育信息化建设。各级财政努力加大教育信息化经费投入,省财政每年安排专项经费用于优质资源建设。

与此同时,我们还面临一些挑战。随着新一代互联网技术的飞速发展,信息化必然对教育发展产生革命性的影响。但这种影响是对传统教育的重生而非颠覆。首先需要厘清教育领域哪些工作是互联网的专长,哪些工作是传统教育要承载的,明确工作认知,才能让传统教育插上互联网的翅膀迎来新的腾飞。其次顶层设计仍需完善,虽然我省已印发了《关于推进智慧教育的实施意见》,但具体实施路线图和时间表不明朗,省市县三级职责不明晰,工作任务不具体,经费保障、体制机制等相关政策有待进一步明确。

记者:为积极推进智慧教育建设,江苏省于2015年率先在全国以省政府名义颁布《关于推进智慧教育的实施意见》,请您就此解读下智慧教育内涵以及其重点建设内容。

苏春海: 智慧教育是教育信息化的高级形态,是信息时代教育改革和发展的战略抉择和必由路径。智慧教育以“三通两平台”(宽带网络校校通、数字资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台)建设为抓手,充分利用信息技术手段改革教学模式、创新学习方式、提升管理水平,全面建成涵盖各级各类教育的教育信息化公共服务体系。完善智慧校园建设,整合优化教育管理应用系统,集成推送各种优质教育资源,实现教学科研、管理服务和文化建设的数字化、网络化、智能化。着力构建社会继续教育公共服务平台,广泛开展城乡社区远程教育,推动构建人人皆学、处处可学、时时能学的学习型社会。

我省智慧教育重点任务主要归纳为以下几个建设工程:

1.实施智慧教育环境提升工程

(1)建设智慧校园。推进云计算、大数据、物联网、移动互联网、社交网络等新一代信息技术在智慧校园中的创新应用,建设覆盖学校日常运行各个环节的高速有线、无线网络及各种智能信息终端,建立电子身份及统一认证系统,构建课堂教学、教师教研、学生学习、管理评价、家校沟通、学校安全管理等一体化智能化的校园环境。全面使用或对接国家核心系统、省级通用系统,建成符合国家标准规范的各类特色系统,实现对学校师生、教育教学、科研、资产等的智能化管理。

(2)提升“宽带网络校校通”水平。加强网络基础设施建设,增强省教育与科研计算机网的服务性能,省、市、县、校四级教育网络实现高速互联。

(3)打造省级智慧教育云计算服务平台。为全省智慧教育提供性能良好、服务便捷的资源服务和信息服务基础平台及网络运行环境。省、市、县、校平台分级管理、互联互通,保证运行安全、服务及时、应用有效。

2.实施智慧教育资源共享工程

整合推送苏派优质教育资源。充分利用省智慧教育云计算服务平台,通过多种方式推送优质数字化教学资源。采取汇聚、自建、共建、引进、购买等形式,建设覆盖基础教育、职业教育、高等教育、社会教育、教师教育的课程资源和自主学习资源,建成一批能够体现江苏特色的精品数字化课程资源。制定完善数字化教学资源建设标准、规范和质量评价办法。

3.实施智慧教育应用融合工程

(1)探索智慧教学新模式。开展智能化信息生态环境下的新型教学模式试点,促进信息技术与教育教学深度融合。在中小学“e学习”试点基础上建立智慧课堂示范点,开展慕课、微课、翻转课堂、电子书包等新型教学模式和新型载体的试点示范应用。基于教育大数据,积极开展数据挖掘与学习分析,进一步优化教学策略、教学方式、教学过程和教学评价。

(2)推进智慧管理和智慧决策。制定教育管理信息化建设和应用规划,鼓励教育行政部门和学校依托省级教育数据中心开展数据挖掘,实施标准化、精细化、智能化的教育管理和科学决策。加快建设学生管理类信息系统、教师管理类信息系统、学校资产及办学条件管理类信息系统、教育规划与决策支持类信息系统及其他业务管理类信息系统。

4.实施智慧教育人才培养工程

(1)提升教师信息技术能力。鼓励教师利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,建立以学习者为中心的教学模式。推进基于网络的城乡、学校之间结对帮扶,引导教师利用网络进行学科教研、远程研修和学术交流合作等。

(2)培养智慧型学习人才。创建智能化学习生态,使新一代信息技术深度融入每一名学习者的学习生活,让每一名学习者都能够便捷获取最适切的个性化学习服务,努力培养适应“互联网+”和智能化信息生态环境、具有终身学习能力的创新型人才。

记者:为何将江苏省智慧教育云服务平台作为推进全省教育信息化工作的重要抓手?其主要功能有哪些?目前取得哪些建设成果?

苏春海:智慧教育云服务平台是在江苏省教育信息化公共服务平台的基础上优化、演进、迭代进一步建设的平台,通过中小学教育卡实现用户身份认证统一管理,注重资源整合、数据共享、应用融合及服务推送,打造“统一、开放、高效”的智慧教育云平台,实现教育条件网络化、教育内容数字化、教育管理智能化,能够实施自主学习、个性化学习、协作学习、泛在学习为主要特征的智慧教学和基于互联网、大数据、云计算的智慧管理。

江苏省智慧教育云服务平台的主要功能体现在三个方面:一是以“建设省级云计算数据中心”为依托,构建全省智慧化高性能高可靠的教育基础设施环境;二是以“建立省级公共软件统一数据服务平台”为重点,提供智慧化聚合式共享型数据服务;三是以“建成云+端应用服务体系”为突破口,满足用户“随需而变”的各类应用服务,真正实现信息技术与教育管理、教学融合。

其中教育管理公共服务平台已在如下方面取得了进展:

一是量化幼儿园评估与建设规划:通过学前教育管理信息系统,掌握全省各地各级别(省优、市优、普通)幼儿园的学生就读、办学力量、师资情况、收费情况,各类统计数据直接作为幼儿园评估的参考。同时根据系统中采集到的幼儿园地理位置信息,通过地图可视化方式直观展示幼儿园的分布,为新建或改扩建幼儿园提供决策依据。

二是促进中小学规范办学:通过中小学生学籍管理系统落实教育部关于中小学学生“一人一生一号”和省教育厅“一人一籍、籍随人走、终身不变”管理要求,从而控制学生的无序流动,促进义务教育均衡。

三是规范化中小学招生考试:义务教育阶段提供学生基本信息导出功能,各市可以导出和本地中招系统结合对中考报名进行有效性验证,高中学籍系统直接和高中学业水平测试报名以及高考报名系统进行实时对接,以学籍系统数据作为判断学生是否有学籍的依据,保证了招生考试报名数据的准确性。

四是优化师资队伍建设与规划:通过全省教师管理信息系统,掌握各级学校的教师的基本信息、学历信息、工资信息等各类信息,进行数据分析和挖掘,已为师范毕业生就业情况、音体美教师配备情况、乡村教师情况等重大师资决策或行动计划提供关键性的数据支撑。

五是精确化事业统计:在每年进行教育事业统计年报工作的时候,各业务处室参考各个信息管理系统中的数据对相关统计报表进行审校,并可通过数据库间联合交叉查询,生成特定需求的数据分析报表。

记者:江苏省教育信息化建设一直走在国内前沿,您认为推进教育信息化的关键要素有哪些?

苏春海: 教育信息化是一个系统性的工程,我认为其关键要素主要是四个方面:一是加强基础设施环境建设。统筹建设教育专网和省级教育网群,继续推进“三通两平台”建设,为建设智慧教育打下坚实基础。二是加强优质资源共建共享。统筹建设覆盖各级各类教育的优质资源省级云平台、大数据中心。三是加强师生信息技术应用能力提升。四是加强应用驱动、融合创新。创新“互联网+教育”环境下师生教学、教育管理的模式和方式,全面提升教育质量。

记者:2016年是“十三五”开局之年,对此,江苏省教育信息化是如何进行整体布局的?有哪些重点建设任务?

人工智能在教育教学的应用范文5

关键词:智能时代;传媒专业;智慧教育;生态系统构建

智能时代正在构筑一个崭新的数字化立体化环境,重塑和勾勒传媒行业的未来生态图景,作为实践性较强的传媒教育急需重新审视专业定位及行业人才需求,为专业变革注入新的活力和能量。智慧教育是智能时代背景下催生和倡导的新型教学形态,其教学理念的前沿性、教学工具的智能化、教学场景的交互式正在引发新一轮教育改革浪潮。传媒专业建设需与时俱进,与当下科学技术的发展和行业实践的进步相适应和匹配,运用智慧教育在多个层面和维度打破传媒专业发展桎梏并助力传媒专业学科再造、教学创新、师资专业和人才优化。

一、智慧教育的产生与运用

“智慧教育”的概念起源于2008年,其核心旨要是借助信息化技术让万事万物实现感知化、互联化和智能化。近年来,国家出台相关政策鼓励和推动智能技术运用于教育实践,支持以智能技术为基础,依托各类信息化设备及平台,积极开展智慧教育创新研究和示范,推动智能技术支持下教育模式变革和生态重构。[1]进入2020年,5G技术开始全面运用,其迅捷的速度、强大的容量、极致的体验为智能化运用提供技术支撑和运作基础,智能时代赋能智慧教育已进入高速发展阶段。智慧教育本质是一种智能化知识传播模式,以智能技术的融合为优势,以教师智慧实践为支撑,以学生智慧发展为旨归,主要解决教学设备落后、师资力量匮乏、教学资源不均等问题,其目的是优化教学过程,提高学生信息素养,促进教育现代化的发展进程。目前智慧教育的应用有以下几个维度:一是智慧教育工具的应用。先进的教学工具是提高智能教育效率的有效手段;二是智慧教育环境的建设。实现智慧教育过程的交互与渗透;三是智慧教育资源的开发。促进优质教学资源共享,实现课程资源的均衡分配;四是智慧教育策略的实施。包括宏观的教育制度策略和微观的教学环节策略两个方面。

二、智慧教育运用于传媒专业的价值与意义

新文科时代,传媒教育应真正践行马克思主义新闻观中与时俱进的精神,重视科技前沿动态,顺应时代的发展潮流。智慧教育本质是一种智能化知识传播模式,以智能技术的融合为优势,以教师智慧实践为支撑,以学生智慧发展为旨归,主要解决教学设备落后、师资力量匮乏、教学资源不均等问题,其目的是优化教学过程,提高学生信息素养,促进教育现代化的发展进程,是实现传媒专业新文科建设的有效途径和手段。对于传媒专业未来的发展前景具有重大的价值和意义。

(一)服务国家战略和新兴产业

传媒专业智慧教育的实践和改革是落实教育部实施卓越新闻传播人才教育培养计划2.0的集中体现,是对马克思主义新闻观教育新局面的开创,是对国家传媒教育“顶层设计”的贯彻落实。同时,伴随着传媒行业的裂变和升级,智慧教育的精准教学模式实现与新兴行业人才资源的优化配置。

(二)构建传媒专业智能教育范式

智慧教育有助于传媒专业主动适应智能化社会变革,及时融入技术变革的新趋势,更新课程设置、重构教学内容、创新教学形式,实现教学模式的多样化和立体化,打造国家级一流课程,形成智能教育新范式。

(三)优化传媒专业师资力量

智慧教育有利于激活教师的流动机制,促进教学主体的多元化。基于传媒专业的交叉融合特性,智慧教育模式下的传媒教师将获得极大丰富,主要有三个来源:第一,吸纳其他学科背景的教师,综合运用线上线下的教学资源;第二,传媒行业一线教师,丰富实践教学;第三,经过培训和调整的传媒专业教师。

(四)培养卓越型创新型传媒人才

智慧教育能够深度实践产学一体化人才培养模式,构建具有传媒特色的人才培养方案,实现传媒专业在课堂教学、实践训练和学术研究等环节的改革创新,培养既懂传媒业发展规律又适应新传播环境的宽口径厚基础高素质的卓越创新型传媒人才。

三、智能时代背景下传媒专业智慧教育生态系统构建机制

传媒专业与国家政治、经济、技术等因素联系紧密,具有边缘性、交叉性和实践性等特征。智慧教育是实现传媒专业信息化和现代化的重要方向,是传媒专业从传统教学到智慧型教学转型的必然选择,传媒类专业智慧教育系统机制建设主要内容包括专业结构模式、专业资源构成、专业运作效率三个层面。

(一)智慧教育层次机制:革新传媒专业结构模式

智慧教育的层次机制围绕宏观、中观和微观三个层面,考察教育结构要素的相互关系和运行模式。教育的宏观层次与社会环境关系密切,是教育体系总体结构的集中体现;教育的中观层次是从学校职能组织入手,制定科学化、规范化、制度化的教学环节,是对教学过程的强化和管控;教育的微观层次是将宏观的共性要求和中观的个性要求有机融合并落实到具体的教学活动过程中。传媒专业结构革新以智慧教育的层次机制为准则,从宏观层次、中观层次、微观层次三个维度深入认识和理解传媒专业改革背景,借助智慧教育的优势,注重国家层面的“顶层设计”思路,挂钩传媒专业行业发展现实,依托智慧设施建设、智能化管理模式及教育系统,囿于外部环境—学校组织—教学主客体之间的多维交互,生成和建立传媒专业智慧管理和多重机制。

(二)智慧教育形式机制:调整传媒专业资源构成

智慧教育的形式机制是从教育形式的角度探索教学活动各要素间的资源构成。首先,是教学环境的资源构成,智慧教育环境主要包括物理环境、在线学习环境两个方面。在“智慧+”背景下,智慧教育能够实现教育环境的智能感知、管理和控制,使教学过程由传统的平面、静态、单一场景转换为立体、生动、多维的交互呈示;[2]其次,是教学方式的资源构成,例如应用较为深广的翻转课堂、慕课、微课等,从本质而言,这类课程是在原有传统课堂面授教学的基础上,利用智能化工具实现教学资源的重组和调整;最后,是师资力量的构成,让行业资深从业者走进校园,加强学术型师资与业界师资相融合,实现师资资源的丰富和多元。图1传媒专业智慧教育形式机制智能时代使传统传媒专业教育工业时代特征、信息孤岛等壁垒日益凸显,专业资源构成混乱与异化。传媒专业建设需从智慧教育的形式机制着手,从教学环境、教学方式、师资力量三个层面进行资源的重新匹配和融合。线下物理教学环境与线上智能化工具的使用实现教学环境的重构;学术型师资和传媒业界师资的融合,实现教学资源的合理利用和多元化呈现。最终,提升传媒教育服务品质,消除信息孤岛和资源堰塞湖,实现传媒教育机制的协同发展。如图1所示。

(三)智慧教育功能机制:提升传媒专业运作效率

传统的教育功能机制包括激励机制、制约机制和保障机制,存在机制效率低下且缺乏适应能力等问题,条分缕析的标准化流程和按部就班的机械化运作远离了智慧教育的场域。智慧教育改变了这种局面,从行政化、程式化走向弹性化、自发化,激发教育活动和热情。激励机制调动教育主客体积极性,是推进教育进程的基本保证;制约机制是教育体系各部门间的分权和制衡,为教育运行提供自由环境;保障机制包括两种形式:一是教育经费、技术设备等物质保障。二是学校观念、政策的支持和推动。传媒专业应发挥智慧教育功能机制的效用,提升传媒专业运作效率。首先,运用形成性评价,形成激励机制。形成性评价是智慧教育的新型教学评价方式,具备连续反馈、及时改进和形成激励的功能,有助于增强教与学的活力和弹性;其次,传媒专业具有高度开放性、实战性等特征,组织机构应遵循传媒专业发展规律,破除束缚其改革发展的机制障碍,激发教学科研人员的积极性和主动性;最后,加强传媒专业与业界联系,投入资金支持,加强传媒专业与业界对话和合作,保障智慧教育平台建设、深耕智慧教育文化赋能。如图2所示。

四、智能时代背景传媒专业智慧教育生态系统构建路径

面对智能时代的冲击和挑战,传媒专业智慧教育生态系统的构建一方面要坚守学科立命之本,遵循专业发展逻辑和旨趣;另一方面需以行业动向为依托,培养适应时代和社会需求的人才为宗旨。其构建路径如下。

(一)运用智慧平台,架构跨界与融合的传媒专业生态体系

智慧平台是集成智慧教学终端和学习工具的综合学习设备,具有支持数据分析的泛在网络连接系统和汇聚多方资源的全面向交互能力。[3]例如:雨课堂、超星学习通、科大讯飞智学网等。智慧平台形式多样,包含在线课程课、拓展资源、教辅材料、测试题库动画教学工具等。智慧平台横向可以打通学科专业各领域资源,建设完整资源库;纵向服务于专业教学的各个成员,将教学过程完美串联。传媒专业需要借助智慧资源平台实现生态体系的重新架构。通过智慧资源平台渗透数学、哲学、经济、人工智能等领域,促进传媒专业与这些学科的交叉与融合,使传媒专业由工业化走入智能化。同时,实现教师对传媒专业优质学科融合教学资源的呈现和分享,优化学习过程完善学生深度学习体系。

(二)建设智慧教室,打造智慧化立体化传媒专业学习空间

智慧教室,是顺应智能时代新时代要求用于开放远程教育领域,利用智能技术、云计算技术、物联网技术等建立的信息化学习空间,包括标准智慧教室、研讨型智慧教室、阶梯智慧教室等形式和跨校区协作智慧教室等形式,每种形式的智慧教室各有优势(如图3)。智慧教室作为学生学习的空间和场域,其设计应根据不同学科专业的特征,体现服务教学的基本思路;其价值需通过对具体学习过程的支持来体现。总而言之,智慧教室应满足教与学的个性化需求,灵活而富有弹性的实施学习活动。[4]图3智慧教室的类型按照智慧学习空间的构成形式,传媒专业学习空间以智慧教室的建设为核心和基础:一是建立传媒教学智慧教室,多屏互动的教学场景实现学生与教师的深度交流,以学习者为中心的多感官体验能够提升学习能力和激发学习热情。智慧教室的参与感和实践导向有利于传媒创新创业课程的展开,例如互联网创业、传媒运营创新、媒体策划与创意等课程;二是开展虚拟仿真教学项目,例如浙江传媒学院的多讯道导播虚拟仿真实验,山东大学“基于多角色扮演的新闻交互式演练”虚拟仿真实验教学,虚拟仿真项目是传媒专业实验教学内容与技术更新的着力点,对传媒实验教学全媒体化、平台化、信息化有积极意义。

(三)完善智慧教育服务,搭建综合性个性化传媒专业服务体系

智慧教育的出发点和归宿是为学习者和教学者提供个性化、智能化的教学服务。智慧教育服务一方面要能通过联接教学社群、知识库和学情分析等方式接受学习者对教学的反馈,促进教学方法和教学内容的演进;另一方面要依托智慧教育云,为学习者提供符合智慧教育特征的个性化教学服务。如图4所示。传统传媒专业存在的最大问题是教与学的断层,缺乏一以贯之的专业教学核心匹配序列去引导和促进教与学的投入产出效果。针对此,传媒专业应通过完善智慧教育服务体系,形成教与学的交互模式。第一,智能教育通过大数据、区块链技术实现学情的精准分析,便于学生即时进行学习诊断并调整学习进度和方案;第二,通过教学社群划分课程主线,确定理论课程、实践课程、比赛课程及毕业设计等社群模块,与学习者学习社群对接,以作品或成果为产出标准,与传媒专业课程体系精准匹配;第三,借助智慧服务建立传媒专业知识图谱,通过信息抽取、实体融合、跨媒体计算等技术,构建高质量媒体知识图谱,精准构筑每位学生的学习场景,实现学习的自主性和个性化[5]。

五、结语

智慧教育是智能时代背景下的产物,传媒教育要以智慧教育的运行规律为基准,通过先进的教学理念和科学技术,融合多学科、投入新设备建设学习和实践平台。传媒专业的改革创新需要运用智慧教育模式从机制的理论建设和路径的实际运作两个层面进行探索和实践,机制的理论建设是新时代传媒专业教育改革的根本遵循和行动指南;路径的实际运作是新时代探求传媒专业教育创新的基本方法和有效途径。其最终归旨是打造国家一流传媒专业,培养复合型、全媒型、专家型、技能型传媒人才[6]。

参考文献:

[1]飞鹏,汤京淑.高校智慧教室的建设与评价——以北京语言大学为例[J].现代教育技术,2019(19).

[2]罗生全,王素月.智慧课程:理论内核、本体解读与价值表征[J].电化教育研究,2020(01).

[3]胡钦太,郑凯,胡小勇,林南晖.智慧教育的体系技术解构与融合路径研究[J].中国电化教育,2016(01).

[4]景玉慧,沈书生.智慧学习空间的教学应用及建议[J].现代教育技术,2017(11).

[5]徐晶晶,田阳,高步云,庄榕霞,杨澜.智慧教室中基于学习体验的学习者满意度研究[J].现代教育技术,2018(09).

人工智能在教育教学的应用范文6

[关键词]人工智能 信息技术 智能教育

人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。

一、高中开设人工智能课程的意义

(1)人工智能定义

人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。

(2)开设人工智能课程的意义

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。

将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。

二、高中人工智能教育现状及存在问题

目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:

(一)教学条件参差不齐

开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。

(1)对硬件性能的要求

人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。

(2)对软件性能的要求

为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。

(二)对人工智能科学的认识不足

(1)学生的认识误区

提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。

(2)教师对人工智能学科开设存在偏见

一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。

(三)一线教师经验不足

在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。

三、解决上述问题的几点建议

(一)加强软、硬件建设

在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。

(二)端正认识,增强支持

作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。

作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。

校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。

总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。

参考文献:

[1]张剑平.人工智能技术与“问题解决”[J].中小学信息技术教育,2003(10).

[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.