摘要：随着科学技术的不断发展，人工智能与教育之间的关系愈发密切，形成先进的学习模式。这种学习方式契合了素质教育的目的，具有交互性、多元性、开放性的特征优势。基于此，文章通过调查人工智能和交互式学习概念，分析其教育意义，并探讨人工智能下移动交互式学习系统的优势，重点对构建该系统的有效途径展开理性思考，以期提升教学质量和学习效率。
关键词：人工智能；移动交互式；学习系统
引言
移动交互式学习系统主要是在信息技术的基础上应用移动设备、借助大量的信息资源，由学习者自主进行的一种双向的交流式学习系统。人工智能可以对人的意识或是思维的信息过程进行模拟，通过结合人工智能，学习者能够随时随地与其进行有效交流，从而提升学习效率和学习质量。
1人工智能和交互式学习概念概述
1.1人工智能概述以及其教育意义。人工智能是一门新的技术科学，主要对人的智能的方法、应用系统、理论以及技术进行研究、开发和延伸[1]。人工智能属于计算机科学，其主要目的就是对智能的实质进行研究、了解，并生产出与人类智能相似的、能够做出智能反应的智能机器。在科学技术水平不断提高的现在，相关领域已利用人工智能开发出机器人、图像识别、语言识别以及专家系统等，这导致应用人工智能的范围正不断扩大。从日常生活的角度来看，能够对言语进行识别并做出相应反应的有小米研发出的小爱同学智能音箱等。另外，人工智能涉及到较多的技术以及科学，例如机器学习或是计算机视觉等，但是，总的来说，人工智能的主要目的就是胜任一些需要人类智能才能完成的复杂工作。在信息技术不断发展的背景下，从目前来看，教育事业与信息技术正进行高效的整合，实现了学习资源、教育资源的共享，也出现了许多教育平台，突破了时间和地理的限制。但是，线上课程往往是单向教学和单向学习。以学生与教师为例，虽然通过私信的方式能够使学生和教师进行交流，但是教师未必是时时在线的，当教师看到消息时学生可能已经下线了，这导致双方无法进行有效的交流。但是，通过将人工智能应用于教育事业中，能够使学习系统对学生的学习水平进行自动识别，并针对学习者提出的具体问题提供解决方案或者意见。而且，人工智能是一种技术科学，只要有电力和无线网络就可以实现二十四小时在线，使学习者能够随时随地提出问题并得到有效解决。另外，人工智能与学习者之间是一对一教学，学习者通过对其输入自身的知识水平从而得到系统的学习方案，且还会自动匹配符合学习者的教学内容和方法，针对学习者养成的学习习惯进行教学。同时，人工智能还能够为学习者提供丰富的学习资源，这主要是人工智能包含了广泛的先进技术，其中就有互联网技术，通过快速搜索学习者需要的学习资源，使学习者一个人也能够开展高效率的学习作业，促进学生个性化发展。
1.2交互式学习概述。交互式学习主要指的是通过结合交际合作和电子设备的新型教学方式[2]。随着科学技术的不断发展，电子科技和多媒体技术水平得到了极大的提升，二者的有效整合催生了交互式学习这一教学方式。在人们生活水平不断提升的背景下，对高等教育的需求也逐渐扩大，越来越多的学生进入高等教育的课堂，学生对学习的需要也在日益增加。交互式学习使教师不再是知识唯一的传授者，而是与学生共同讨论知识的引导者。但是，站在不同的角度交互式学习具有不同的定义，对于人工智能下的移动交互式学习，主要是利用网络技术、人工智能以及多媒体等技术由学习者主动进行的一种双向交流式学习方式。人工智能通过将海量信息进行整合，在运用大数据技术对其进行分析，提取有用的信息反馈给移动设备，使得学生能够通过移动设备与人工智能进行对话，探讨问题以及搜集学习资源。
2分析人工智能下移动交互式学习系统的优势
人工智能下的移动交互式学习系统能够使学生在互联网环境的作用下，真正做到不受时间、地点的局限，使学生能够秉持开放的心态和探索的精神进行学习，从而有效落实我国实行的素质教育。
2.1将被动学习转变为主动学习，实现学生的主体地位。学生通过使用人工智能为基础的移动交互式学习系统，能够完成颠覆以往的传统教学模式，实现学生的主体地位，提升其学习的主观能动性。具体而言，人工智能作为一门先进的技术科学，对学生而言，本身就具有较强的吸引力。通过在构建交互式学习系统时将人工智能作为基础，能够使教学活动和学习活动转换成以学生作为核心，并借助强大的互联网技术搜集大量的学习资源，共同开展学习、探究和反思，从而使学生进行知识内化，增强其学习的主动性。除此之外，无论是哪个阶段的学生，均存在羞于向教师请教的现象，学习过程中遇到的问题，往往因为没有及时询问教师而越积越多，导致无法建设系统的知识体系。而且，由于教师较忙，班级学生较多，教师无法解决学生的全部问题，这对学生学习的积极性造成了一定的影响。但是，通过应用以人工智能为基础的移动交互式学习系统，使学生以放松的心态提出学习问题，满足学生的学习需求和心理需求，从而提升学习的学习效率。另外，人工智能下移动交互式学习系统还能够及时调整学生的学习方案和学习内容，培养学生养成良好的学习习惯，使学生能够更加专注于学习，还能够为学生提供大量的学习资源，进而极大地激发了学生对学习的积极性，提升了学生学习的自主性，充分发挥了学生的主体地位。
2.2进一步突破时间和空间的限制。随着科学技术的不断发展，各种各样教育平台的出现使学生能够随时随地开展学习作业，打破了空间、时间以及地理位置对学习和教学活动的限制。但是，如上所述，由于教师与学生之间无法做到生活作息相同，难免会出现漏掉信息或是回复时间长等问题，导致学生无法及时得到回答，影响学生学习作业的顺利开展。但是，人工智能下移动交互式学习系统能够使学生真正意义上的实现随时随地开展学习作业，通过人工智能对智能行为的模仿，能够使学生立刻得到回复以及解决问题的建议，避免了等待时间，提升了学习效率。而且，该系统是以移动设备为载体的，在当前时代背景下，手机等移动设备普遍应用，这意味着，该系统能够得到快速普及，与人们顺利完成交互式学习。
3研究人工智能背景下构建移动交互式学习系统的途径
3.1总体设计。人工智能下移动交互式学习系统主要是以学生以及学习为中心，学生是该系统主要的使用人员，所以，在构建该系统时，要设计以下系统：第一，学习的子系统。该系统是在人工智能的基础上结合交互式学习环境对学习环境进行虚拟，实现该系统突破时间和空间的限制，使学生能够自主进行学习，开展个性化教育。第二，疑难解答的子系统。该系统主要应用的就是人工智能这一技术科学，通过应用该技术对智能行为进行研究和模拟，并将各个阶段的学习资源进行有效整合，为实现人工智能与学生之间的有效交流奠定基础。同时，还应加入语言识别以及图像识别等体系，使学生能够与该系统进行交流，并使该系统能够针对学生上传的图像进行有效识别，进而提供给学生有效的学习方案和问题解决方案。第三，考试子系统。为能够给学生提供合适的学习方案以及学习水平检测机会，在该系统中应设计考试子系统。该系统是基于移动设备的在线考试，系统能够通过结合学生的学习内容以及学习目的生成相应的考试题目，使学生能够准确把握自身的学习水平，进而明确学习方向。不仅如此，该系统还能够对最终的考试结果进行分析，指出较为薄弱的知识面，使学生能够及时调整学习方案，开展高质量的学习工作。第四，自测练习子系统。人工智能下移动交互式学习系统包含着大量的学习资源，为使学生能够系统的学习，往往需要对学习内容按照难度、科目、形式等标准进行分类。而自测练习子系统的主要作用就是向学生提供及时检查学习效果，当学生学完某一章节的知识内容时，就可以通过语音或触屏等方式唤出自测练习模块，进而及时开展测试工作，掌握自身对该章节知识内容的理解度，明确学习效果较差的知识内容，从而有针对性的开展学习工作。人工智能交互式自测练习系统如图1所示。
3.2主要应用的人工智能技术。第一，智能。人工智能中最为关键的因素就是与学习对象相结合的部分，该部分就是智能，其特征是自治性、针对性、反应性等。对于移动交互式学习系统而言，通过应用智能，能够有效解决学习者的学习问题，而且，在该系统中，能够应用多技术，从而解决更加复杂的问题。第二，专家系统。该系统汇集了大量的专家知识，避免学生在实际使用中出现错误。在移动交互式学习系统中，专家系统主要由三部分组成，分别是知识库、推理机以及用户接口。通过加入该系统，能够使该系统将与学习者匹配的专业知识进行推送，使学习者能够实现与专业知识的对接。第三，知识表示。它是人工智能的关键内容之一，其他的关键内容分别是知识推理和知识应用。通过对其表示方法进行设计，能够更好的解决学习者提出的问题。主要的表示方法有：问题归约法、语义网络法以及谓词逻辑法等。第四，自然语言处理。通过设计自然语言处理，能够使人与系统之间使用自然语言进行有效的交流，实现人机之间自然语言通信。
3.3数据库设计。人工智能下的移动交互式学习系统的数据库主要借用的是E-R模型，通过对该模型进行设计，从而实现信息数据的转换，使系统能够理解客观世界的信息数据。在该模型中主要包括：用户、资源、课程、试卷、作品、评论，通过健全的数据库，能够使人工智能贯穿于整个移动交互式学习系统，给学习者提供良好的学习体验。E-R模型如图2所示。
4结论
综上所述，以人工智能作为基础构建移动交互式学习系统能够完全突破时间和空间的限制，给学习者提供良好的交互式学习条件。因此，在构建该系统时，应注重人工智能与学习内容和方式的对接，使用人工智能技术模块，从而提升学习质量和学习效率。
作者:张秀萍 单位:通化师范学院
