教育智能技術范文10篇
時間:2024-05-17 14:31:39
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智能信息化技術在教育的應用
摘要:以廣東嶺南職業技術學院數學類課程為研究對象,通過實證研究分析智能信息化教學法教學與傳統方法教學在高職數學課程的應用。實證研究發現智能信息化教學法與傳統教學法的學習效果之間存在顯著差異。這種差異性對提高教學效果有積極作用,為改進高職數學類教學管理工作以及提高教學效果提出了新思路。
關鍵詞:智能信息化教學;高職;教學實踐;效果
隨著我國高等職業教育的普及,高校如何培養與社會適配的亟需的職業人才,如何提高學生的創新實踐以及素養拓展能力,如何在有限的教學時間內使高職數學課程既能服務于專業技能培養,又能與生產過程對接,提升創新實踐能力,除了在教學內容上進行優化整理外,教學方法的改革也已成為目前高職數學課程改革與發展的重要內容之一[1]。本次研究主要使用智能信息化教學法和傳統教學法兩種方法對不同學生群體同一課程的不同學習任務進行教學,實證研究教學方法與學生學習行為和教學效果之間的關系,以及不同的教學方法對學生學習行為、學習效果之間的影響以及存在的差異。智能信息化教學法是一種新型的教學模式。利用智能信息化系統對學生自身的學習能力和學習程度進行分析與定位。同時通過階段性成果檢測,實時根據測試結果動態分析學生的學習狀態及出現錯誤的原因,并提出更加合理的學習方案[2]。具體教學模式設計如圖1所示。而傳統的教學法重理論輕應用,只注重認知目標的實現,缺少教學創新實踐環節和素養拓展的培養,信息傳遞過程往往是單向的,教師對學生的學習狀態和學習程度無法得到及時的反饋。為了更清晰地驗證不同的教學法在高職課程的實踐及效果,本研究提出以下假設:假設H1:智能信息化教學法與傳統教學法對教學效果具有顯著差異性。假設H2:智能信息化教學法相比傳統教學方法對學生課堂行為及學習效果有顯著影響。
1研究設計
為了驗證教學方法的效果,筆者開展了課程實驗。對課程進行了設計,具體內容如下:第一,設計目的:開展課程實施效果分析,驗證智能信息化教學法的有效性,同時根據實驗結果分析問題改進智能信息化教學系統的開發技術。第二,設計處理:在教學過程中,實驗組中的部分學習任務按照智能信息化教學系統中設計的任務學習情境進行教學,理論實踐一體化,加強過程考核,其他的學習任務仍然按傳統方法教學;對照組所有學習任務全按傳統方法進行教學,先理論、再實踐。第三,抽取對象:嶺南職院2018級會計專業學生。樣本大小:二個班。取樣方法:一個班作為實驗組,另外一個班作為對照組。實驗單位:每一個獨立的學生。第四,控制變量:學習任務、教學方法、學習行為、學習效果。第五,采取的控制方法:為保證實驗檢測的一致性,選取了該課程的五個學習任務進行了檢測,即實驗組選取了兩個具有代表性且實用行比較強的學習任務:數學建模(以分段函數為例)、函數最值,對照組學習成果:矩陣及應用、邊際分析、彈性分析。同時要求學習任務相同、課時相同、教師相同。第六,調研方法:學習任務測試成績分析、問卷調查和個人深度訪談[3]。
2研究數據的獲取
人工智能技術賦能教育期刊出版現狀
突發的疫情使社會各行業遭受重創,作為教育期刊,短期內受疫情影響看似有限,但是,我們應該清楚地認識到,疫情持續過程中,在線教育、人工智能已在重塑和影響著全世界數以億計人的學習方式、閱讀方式。后疫情時代到來,傳統教育期刊出版單位不僅面臨著媒體發展環境、發展趨勢、發展方式的變化,更面臨著疫情后教育信息化的快速發展,尤其人工智能技術對于師生在閱讀方式、教育教學方式方面產生的深刻改變和影響。我們不但要看到短期內傳統期刊出版經營受到的直接影響,更要研究后疫情時代決定教育期刊未來發展的顛覆性力量。
一、疫情影響下的傳統教育出版發展狀況
(一)傳統教育出版遭受重創
教育出版業在疫情發生之后,從內容創作到生產印制,到線下發行銷售,各個環節都受到不同程度的沖擊,疫情對實體書店、書展沖擊巨大,出版社整體圖書銷售降幅達到二至五成。疫情期間全國有90.7%的實體書店被迫停業,全國實體書店的收入比去年同期下降85%-95%。[1]各家出版單位聚焦抗疫主題出版的公益性出版物,社會效益為先,經濟效益基本忽略不計。面向教育系統出版發行的教育類期刊,因疫情防控和去年上半年延遲開學等因素影響,征訂發行普遍出現下滑,以江蘇教育報刊總社出版的教育教學類期刊為例,2020年同期發行量下降近20%。
(二)教育出版數字化轉型“被加速”
疫情期間,教育出版單位積極響應政府“停課不停學”號召,主動采取融媒體出版形式,把出版資源通過網絡送到千萬讀者手中,贏得社會良好口碑。一方面,傳統出版單位在疫情期間的出版物多以融媒體電子版為主,通過網站以及移動終端傳輸,另一方面更重要的是幾乎所有教育出版社、大學出版社都積極落實國家教育部“停課不停學”號召,主動開放數字教育資源。清華大學出版社免費開放文泉學堂,提供優質高等教育資源3萬余種;免費開放多功能教學平臺文泉課堂,支持微信端、移動端進行在線課堂教學應用。
人工智能小學信息技術教育內容之嬗變
當今時代,人工智能技術發展迅速,與此同時,它對全體社會公民的素質又有了進一步的要求,所以這就需要在小學階段培養學生的信息技術能力。筆者通過對每個時期信息技術教育內容的解讀,分析每個時間段信息技術教育的培養重點,為今后信息技術的教育打下良好的基礎。
人工智能與信息技術教育
人工智能的出現是人類發展史上的一個重要的轉折點。2016年國家發改委聯合科技部在共同制定并《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》,將人工智能技術定位為國家實現信息技術強國的重要推動力量。由此可見,人工智能教育(AI教育)是當今人工智能時代最有發展潛力的教育內容。所以,推進中小學校學生學習人工智能信息技術教育,使學生形成相應的思維學習模式就是當今信息技術教育的首要任務。信息技術教育的培養目標、培養內容、培養方式與相應的評價模式都應該順應人工智能技術發展的需求進行改變。
小學信息技術教育課程內容的演變
20世紀80年代初,國外學者提出“程序設計是第二文化”,以此為契機,國家教育部開始進行計算機選修課實驗,我國中小學計算機技術教育開始出現。1994年國家教委文件《中小學計算機課程指導綱要(試行)》,三年后頒布實施《中小學計算機課程指導綱要(修訂稿)》。文件中要求將計算機信息技術課程規劃入從小學至高中的課程體系中。2000年年末國家教育部舉行重大會議,會議主題圍繞計算機教育,會議通過并頒布實施《關于中小學普及信息技術的通知》等一系列重要文件。與此同時,課程名稱也正式確定為“計算機課程”,這表明我國計算機教育已被納入國家正式基礎教育之中,因為名稱的確定,課程的定位也更加清晰,確定從小學起,正式開始普及計算機信息技術教育。同時,教育部也明確規定,爭取在全國范圍內的中小學校開設信息技術教育課程。從信息技術教育程內容的發展來看,20世紀80年代初,計算機信息技術教育課程被稱為“計算機教育課程”,專業化教育占主要部分,大致分為計算機工作原理、編程語言、軟硬件結構、數據庫管理等幾大板塊。而算機課程內容也出現變化,課程內容由最初的偏重專業化教育教學逐步轉向為大眾化教育,具體是指計算機的基本操作使用,包括對文字表格的處理、如何制作幻燈片、如何進行信息的檢索與收集等,培養學生掌握相應技術知識,形成實際操作能力,達到簡單操作計算機的初級水平。進入21世紀之后,信息技術的發展更加迅速,所以在2003年提出的“信息素養”是當今學生甚至全體社會公民都必須具備的能力素養之一,同時,信息技術課程成為中小學生的必修課程。主要的教育教學目標是要求學生在中小學階段掌握信息的收集、加工并管理的方法,使學生能在交流過程中有效解決問題,并引導學生進行實際探究和交流,使學生在實踐活動中掌握解決問題的辦法,形成解決問題的意識,認識信息技術對解決問題的重要性。近些年開始,教育部越來越重視中小學信息技術教育中的人工智能教育,提出并構建三好創智編程。三好創智編程具有五個全國首創特色:第一,“硬件+軟件+情境+三好成長評價”的教學培養模式;第二,契合國家當今高考信息技術科目考試的知識點,使孩子具有強大的競爭力;第三,提供人工智能機器人,培養孩子學習計算機編程知識;第四,采用“老師+學生+家長”三者聯合互動機制,從而保障課程的實施進行;第五,采用“三好(好習慣、好成績、好素養)”的評價體系,屬于全國首創。另一大突破是編寫《三維創智編程校本課程》,《三維創智編程校本課程》的實施標志著我國人工智能教育逐步進入主流教育行列。
小學信息技術教育課程內容
人工智能技術在計算機網絡教育的作用
網絡全球化的到來帶動了整個經濟體系的發展,計算機網絡教育也要與時俱進緊跟時代的步伐。而各大高校想在計算機網絡教育中引入人工智能技術,首先要從自身的實際情況出發,構建完善的計算機網絡人工智能系統,為師生提供一個安全、可靠網絡學習環境,同時也能夠讓網絡管理人員科學的管理網絡資源。
1當前計算機網絡教育中存在的問題
(1)互聯網最大的優勢就資源的共享性非常強,所以它可以被認為是連接世界的工具,這樣計算機就成為了世界各個角落中供人們交流的窗口,而這一窗口又包含了各種不同的操作系統,這些操作系統還存在著不同的版本,在實際應用過程中,由于每個版本的不同、系統操作的不同在計算機網絡教育支持的過程中會產生漏洞,無法將自己需要表達的內容全面的呈現在“窗口”上,再加上計算機網絡教育在對學生的導學及答疑方面本身就較為落后,師資數量少、學生又多,很難實現對學生問題的一對一的解答來完成教育工作。(2)計算機網絡教育教學的空間利用不合理,過分散,時間的利用上也較為碎片化,很難對學生進行系統性的教育,同時當前的計算機網絡教育中缺乏自主性,如果單一從理論教學來講是和傳統教育毫無差別的。(3)計算機網絡教育與其他教育形式不同,它存在著一定的開放性、共享性,它可以確保每個人在學習中的公平性,但是對于學生教育教學后的具體成果認證,計算機網絡教育是無法解決的,它與傳統教學中的考試測試的客觀性、公正性保證不同,認證的成果是存在一定權威性的,由于計算機網絡教育自身特性,很難明確教育的準確結果,更不要說保證測試后的公平性、客觀性,即便有了結果也難以得到社會的認可。(4)輔助教學系統是計算機網絡教育中核心的支撐系統,但由于較為簡陋很難滿足計算機網絡教育的實際需求,所應用的也只是常見的幻燈片、圖文等課件,雖然也有采用網絡視頻教學的,但是教學方法、課程內容也較為陳舊,達不到現代學生的潮流感,所以計算機網絡教育做不高實時更新,學生也難以接受。互聯網是一個潮流產業,其技術需要定期更新,而網絡教育達不到就無話可言了。
2人工智能技術的具體優勢
網絡技術的應用過程中具有非常顯著的特點,其包括高速性、實時性、動態性等等,所以在保證計算機系統正常運作的情況下提高技術管理人員的靈活性。人工智能在計算機網絡中的應用也十分重要,尤其是一些不確定的問題,它可充分運用自身較強的處理能力去解決。通過人工智能技術將較為模糊的邏輯運用到智能化的網絡管理當中,使其具備模糊信息處理能力,從而有效地提高網絡系統的應用效率。人工智能技術不僅可以對底層的信息及時解答,也可以達到對高層概念推理的目的。此外,人工智能所占資源較少。人工智能的運算速度極快,一次性就可解決,有益于提高計算機網絡技術的處理技術。
3人工智能技術在計算機網絡教育中的應用
學校智能思政教育平臺實現途徑
[摘要]“5G+VR”技術是結合了最新一代移動通信技術和虛擬現實技術的綜合技術,是實現學校智能思政教育平臺構建和發展的基礎載體。該平臺的構建主要從硬件設備平臺、軟件開發平臺、師資人員配備及開發流程等四個方面得以實現。基于“5G+VR”技術構建的學校智能思政教育平臺,是引進“5G+VR”技術構建的高質量教育平臺,可優化教學內容、增強學習體驗、改革教學方式、激發學生的學習興趣,體現了現代教育的獨特性和時代性。
[關鍵詞]“5G+VR”;思政教育;智能平臺
2020年3月,國家發改委和工信部共同發布了《關于組織實施2020年新型基礎設施建設工程(寬帶網絡和5G領域)的通知》,其中重點強調了要將5G和VR等新技術引進至課堂,通過建設遠程教育、智慧課堂、智能平臺等推動教育產業升級,提升教育質量。思想政治教育是國家教育體系中至關重要的一環,在“5G+VR”技術發展背景下構建學校智能思政教育平臺,能夠將新的通訊技術和虛擬技術融入思想政治教育中,增加新時代思想政治教育的時代性和先進性,豐富教育模式和途徑,體現學校思想政治教育的獨特性。
“5G+VR”技術概述
5G特指第五代移動通信網絡,是英語FifthGenerationMobileNetworks的縮寫。2019年6月,我國工信部通過了5G商用牌照的上市,此舉表明我國通信技術產業的成功升級,同時,也意味著5G信息時代的正式到來。5G技術解決了當前智能教育平臺數據傳送延遲、畫面卡頓的問題,為多種技術的應用提供了堅實的通信基礎。VR特指虛擬現實,是英語VirtualReality的縮寫。上個世紀60年代,VR技術被科學家首次研發出來。經歷了60年的發展歷程,實現了當前以計算機為核心,以傳感器和仿真設備為輔的VR技術。VR技術成功地創造出一個虛擬世界,為用戶提供了近似于真實世界的交互體驗。當前,VR技術被大范圍應用于旅游、電子競技和出版等產業。隨著VR技術產業鏈的融合和5G通信技術的迅猛發展,將會對多種行業的發展方式和未來前景產生根本性沖擊。以教育業為例,“5G+VR”技術將全力推動教育發展,在構建智能教育平臺、提高教育質量方面展現出其獨特的魅力和優勢。“5G+VR”技術發展背景下學校智能思政教育平臺的構建基于“5G+VR”技術構建的學校智能思政教育平臺,需要通過多元素、多方面的環境確保其穩定性。下面主要從硬件設備平臺、軟件開發平臺、師資人員配備及開發流程等四個方面進行闡述。1.硬件設備平臺的構建“5G+VR”技術發展背景下,硬件設備平臺的構建包括VR拍攝設備、5G網絡及終端設備。構建流程見圖1。其中,VR拍攝設備是為了滿足智能思政教育平臺內容編輯的需要。VR拍攝設備可以錄制智能思政教育平臺所展示的內容,避免了當前僅依靠軟件環境提供教育內容的缺點。5G網絡是構建學校智能思政教育平臺的基礎,能夠解決當前智能教育平臺播放內容卡頓、畫面不清晰等問題。通過播放4K或8K等超高清視頻,為學生提供高質量的虛擬教育環境。在5G環境下,計算機、手機和iPad等終端設備可以連接VR虛擬體驗機或VR眼鏡等,為學生提供沉浸式的學習體驗。當前,VR設備已實現了便攜化和可穿戴化,突破了實體課堂的限制,可以隨時隨地為學生提供學習思想政治的教學環境。2.軟件開發平臺的構建當前,各個學校都存在缺乏完善的思政軟件和缺少適宜的智能平臺播放VR教育資源的問題。對此,學校應該與軟件企業合作,針對學校基本情況和所屬省份思想政治教學標準及要求,定制開發符合學校思政教學內容的智能教育平臺。在開發軟件時,應當根據教學大綱及教學內容制訂VR教育場景和VR軟件平臺,包括VR全景視頻的編輯和拍攝、智能平臺的交互式問答等。在聯合開發軟件的過程中,可以針對學生的思想政治學習習慣和愛好進行設計,提升學生利用智能思政教育平臺開展自主學習的能力。3.師資人員的配備“5G+VR”技術發展背景下,學校智能思政教育平臺的建設不能僅依靠硬件和軟件平臺的鋪設,還要提高教師在新時代智能教學方面的能力。一方面,實施思政教育時,教師要依照智能思政教育平臺的內容和特性開展針對性教學;另一方面,教師要提高自身利用平臺進行教學流程設計、課堂組織和內容編輯等方面的能力。同時,教師要熟悉VR設備和配套平臺,以便在學生遇到問題時可以及時進行指導。4.學校智能思政教育平臺的開發流程智能思政教育平臺的VR硬件設備應該能夠支持多種型號的VR眼鏡或頭盔,以保證平臺不同設備的兼容性。平臺的開發流程共包含三個部分:第一部分是VR場景的制作。選用3Dmax等軟件,進行VR場景內建筑、物品等模型的制作;選用Zbrush等軟件進行VR場景內人物等模型的制作。第二部分是將VR場景和任務模型導入到Unity3D軟件中,對VR場景的實景如光線、建筑材料等細節進行調整。平臺開發人員需要對VR場景進行實操和熟悉,確定平臺上的教育資源、教育內容、互動問答等功能均可運行到位。第三部分是制作智能思政教育平臺教學的使用說明書,其中包括教師手冊和學生手冊,平臺的使用方法和教學內容的編輯方法等必須詳盡、明確,以保證后期的教師教授和學生學習可以正常實現。
“5G+VR”技術發展背景下學校智能思政教育平臺的實現途徑
人工智能時代大學英語教學機遇分析
摘要:人工智能與教育的融合創新,必然加速教育現代化發展進程。慕課的蓬勃發展、自適應技術以及大數據的運用,為解決大學英語教學改革幾十年來的棘手問題提供了可能。挑戰與機遇并存,人工智能技術將倒逼大學英語朝著教學目標高階化、課程體系后現代化、課堂教學智慧化和教師角色精細化方向發展。
關鍵詞:人工智能;大學英語教學;后現代課程觀
一、引言
人工智能與各領域的深度融合和創新,正在顛覆我們的生活,改變世界的面貌[1]。世界各大經濟強國為搶占人工智能技術發展制高點,爭先研制了各種人工智能發展戰略和行動方案,試圖占住未來科技發展先機。我國在繼2016年5月發改委和科技部聯合推出《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》后,次年7月國務院印發《新一代人工智能發展規劃》(以下簡稱《規劃》)[2],全面部署了我國人工智能發展戰略。2017年9月,教育部長陳寶生提出“課堂革命”的信息化時代教育改革新命題,人工智能驅動和賦能的課堂革命序幕從此拉開。2018年4月,教育部了《高等學校人工智能創新行動計劃》,明確了高校在培養創新人才及科技創新等領域的目標和任務。人工智能與教育進入了融合創新階段,正在迅猛地顛覆人類幾千年沉淀的教育理念和方式,重構教育生態。智能語音技術、英語語言測評系統、語言翻譯、智能口語陪練等技術,以及自適應系統、個性化學習中心和智能導師系統等廣泛應用于大學英語教學領域,為大學英語教學帶來了前所未有的機遇,為破解大學英語教學領域幾十年來教學資源不足、“因材施教”難以踐行、課程評估不科學等難題提供解決方案。顯而易見,傳統的教學目標、課程體系及教學模式、教師的專業知識不足以應對新一代人工智能技術的需求,我們必須積極求變,尋找人工智能與大學英語教育的契合點,方能在這場革命浪潮中幸存。
二、人工智能2.0和教育
人工智能被認為是迄今為止最具有顛覆性的技術[3],它正在加速落地,深刻地改變世界和人類生產、生活方式[1]。人工智能自誕生之日起就與教育休戚相關,對教育的變革也將是徹底的、全方位的。因此,我們必須充分認識它,方能抓住人工智能技術給教育帶來的機遇,方能乘風破浪應對挑戰。
智能時代高等教育研究
摘要:智能技術在變革我們工作、學習、生活方式的同時,也對高等教育的發展提出了挑戰。從人才培養、學科建設、教育治理三方面分析了高等教育走向智能時代所面臨的挑戰,并提出了積極探索應用技術支持大學生個性化、全面發展,培育面向智能時代的高校教師,大力培養智能技術復合型人才和人工智能應用人才,加強多學科協同交叉,優化人工智能學科課程體系布局,提升高等教育管理者在智能時代的決策力等建議。
關鍵詞:高等教育;智能時代;挑戰;應對
人類正處在智能時代的門檻上,互聯網、大數據、云計算和物聯網等技術不斷發展,智能對話和推薦、智能穿戴設備、智能語言翻譯、自動駕駛、自動導航等正快速進入實用階段。新產品、新技術、新業態在改變人們工作、學習和生活方式,也變革著我們的高等教育。慕課和移動通訊使學生的泛在學習成為可能[1],AR與VR提升了學習的體驗性[2],智能助教可以為學生提供24小時在線的答疑服務[3],人臉識別門禁系統一定程度上利于校園的安全管理[4]等。高等教育在享受這些由技術進步所帶來的智能成果的同時,也面臨著挑戰:智能時代的人才需求和技術變革需要人才培養做出怎樣的調整?智能時代的到來需要學科建設做出怎樣的回應?智慧的育人空間和管理形式需要教育治理做出怎樣的應對?這些都是正在走向智能時代的高等教育必須回答的問題。
智能時代,高等教育所面臨的挑戰
1.高等教育人才培養的挑戰。高等教育是培養社會發展所需人才的重要陣地。智能時代對多領域交叉人才、創新人才、尖端人才等各類人才的需求以及智能技術對教與學的方式的變革,都要求高等教育必須以新的理念和方式培養智能時代的人才。第一,培養觀念與模式須轉變。一方面,隨著技術復雜度的提升,僅僅依靠單一學科的知識將越來越難以完成某項復雜的任務。不僅如此,單一學科的人才培養模式也會造成大學生知識面窄、創新能力弱,以致難以適應智能時代的發展要求。另一方面,隨著我國高等教育由精英教育過渡到大眾化階段乃至普及化階段,一些高校開始“工業化地批量生產”大學生,造成大學人才的同質化嚴重。然而,高等教育要培養具有健全人格、有創新思維、有全球視野、有社會責任感的新一代人才[5],而不是同質化的“高等教育產品”。尤其是智能時代,更需要人才的個性化、獨特性與全面發展。因此,單一學科、批量生產的工業化教學和管理模式將不再適應智能時代的人才培養,高等教育的人才培養觀念必須做出轉變。第二,高校師生所扮演的角色須轉變。在傳統的教與學的方式下,高校教學主要是課堂傳授以及實踐、論文指導等方式。這一方式下,教師主要承擔了知識技能傳授者的角色,而學生則是知識技能的被動接收者。智能時代的高等教育教學則是擁有良好的人機協作能力和信息素養的教師,在充分利用人工智能顯著提高工作效率的基礎上,師生間所進行的開放性、探索性的啟發與學習。此時,教師將承擔大學生核心素養的培養者、大學生道德情操的培育者、大學生職業生涯規劃的引路者角色;大學生也將從知識被動接收者轉變為知識探索者和知識主動獲取者。高校師生所扮演角色的轉變成為雙方在智能時代所面臨的挑戰。對教師來說,角色的轉變意味著知識結構、教學習慣和思維觀念的轉變。他們必須要學會使用人工智能,否則將會被使用人工智能的教師取代[6]。他們必須要思考哪些是人工智能做的,哪些是自己要做的,以證明自己價值的無可替代性。對學生來說,角色的轉變意味著學習觀念和學習方式的轉變。他們要能夠在教師指導和人工智能的協助下,以人機協作的方式,隨時隨地獲取知識、參與活動、發展智慧,實現個性化和選擇性的發展。第三,評價方式須轉變。科學的人才培養評價為人才培養質量提供有效的監控與保障[7]。為了保證智能時代評價方式與智能時代的人才培養觀念和教學方式相適應,傳統的“經驗主義”“宏觀群體”“單一評價”[8]的評價方式必須做出改變。一是智能時代的人才培養更注重大學生的個體獨特性與全面發展,因此“宏觀群體”“單一評價”的傳統評價方式難以適應全面發展的人才培養要求。二是智能化、個性化、開放性教學方式使大學生學習更多地融入了個性化和選擇性的元素,因此“一刀切”的傳統評價方式難以兼顧大學生的個性化發展。三是智能時代的大學生能夠在教師指導和人工智能的協助下隨時隨地獲取知識、發展智慧,因此傳統的“經驗主義”評價不能對大學生的學習全過程數據進行智能動態追蹤。2.高等教育學科建設的挑戰。第一,對多學科交叉的需求增多。智能時代人們的生產生活方式被徹底改變,同時也出現了一些技術之外的問題,如法律、倫理和道德問題。這些問題遠不是單純的技術問題,而是智能時代這個新場景中的全新問題。這些全新問題今天已經有人提出,但是目前很少看到這方面研究,而這些問題對人類的影響重大[9]。要解決這些問題,不能僅依靠單一學科,必須有賴于多學科協同,有賴于文科的內部融通、文理交叉來研究和解決。因此,智能時代對多學科交叉的需求將會增多,不僅僅是理工學科內部相近學科的交叉協同,還包括文科專業間的交叉融合、文科與理工科專業間的交叉融合。第二,人工智能相關學科的課程設置存在發力空間。近一兩年人工智能相關學科發展迅猛,目前北京航空航天大學、北京理工大學等35所高校已經首批獲得人工智能專業的建設資格[10]。但目前在人工智能相關學科的課程設置方面仍存在不少發力空間。一是專門用于人工智能的課程數量還遠遠不夠。很多高校的人工智能專業仍使用計算機專業的課程,智能教育呈空心化。目前,能專門用于人工智能的課程數量還遠遠不能滿足需求,這導致人工智能專業課程只能濃縮到“高級科普”程度[11]。二是當前人工智能教育相關專業課程混亂。針對目前信息時代與智能時代交疊融合的過渡狀態,如何設置智能教育科學合理的專業課程還需要深入研究[12]。3.高等教育治理的挑戰。第一,智能時代高等教育的治理方式須轉變。當前,人工智能技術極大地豐富了產品、服務的內容與質量,變革了服務的形式和結構,創新了教育服務和產品的供給模式。在治理正在體現出智能化、自動化、個性化特征的智能時代,我們的高等教育治理方式也需要發生轉變。如何依靠智能時代的相關技術,使我們的高等教育決策更科學、更精準;如何借助智能時代的相關產品,使我們的高等教育治理更智能、自動化程度更高;以及如何依托智能時代的相關產物實現精準的個性化管理,從而減少高等教育治理資源的投入……這些都是智能時代高等教育治理方式變革所面臨的問題。第二,指導和引領高等教育治理的法律和政策進展緩慢。智能時代在給高等教育治理帶來便利的同時,也引發了一系列倫理問題,如智能技術的應用邊界、機器決策與人的決策的協調、學生信息泄露隱患等。由于缺乏相關法律和政策的指導和引領,當前基于智能技術的高等教育治理處于尚未起步或“摸石頭過河”的嘗試探索階段,亟需理論的引領和制度的規范。但是因為問題的復雜性和相關研究的滯后性,能夠指導并規范人工智能發展的法律和政策進展緩慢,能指導和引領智能時代高等教育治理的法律和政策進展則更是緩慢。倘若這一現狀長期得不到解決,將很難保障高等教育治理的健康有序發展。
應對智能時代的挑戰
人工智能高等教育學論文
摘要:近年來,經濟與科技的深度融合發展,人工智能技術的重要作用日益突出。高等教育為人工智能發展提供高端人才,同時利用人工智能技術發展促進自身的發展,在提升管理效率、改革教學內容和教學方法方面推進著高等教育的發展,優化學習者的學習體驗。
關鍵詞:人工智能;高等學校;教學改革
隨著“智能+”時代的到來,人工智能正逐步深入影響社會各階層的改革和運作。要堅持把教育擺在優先發展,高等教育作為培養高質量人力資本的主要方式,更應該高度重視。EDUCAUSE四月的《地平線報告(2019高等教育版)》,預測了2019-2023年間可能影響全球高等教育技術應用的六大趨勢、六大挑戰和六項技術發展,隨著人工智能技術和大數據的發展,未來高等教育技術發展將影響高等教育機構的運作、推動課程建設改革和分解、學習空間和混合學習設計等方面,高等教育將戛來越重視學習效果和學習體現。[1]根據“教育信息化‘十三五’規劃”,到2020年要基本建成“人人皆學、處處能學、時時可學”的教育信息化體系。那么,高等學校該如何應用新的智能技術,以更好地提高高等學校辦學質量,提升辦學效率,節省教育成本,是高等學校管理者急需思考和解決的問題。
一、人工智能發展現狀
人工智能是基于計算機的研究,用來研究開發并模擬、延伸人的思維過程和智能行為的多學科的新興應用科學,涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科,主要利用計算機能實現社會發展中更高層次的應用。[2]人工智能從1956年誕生發展到現在,經過了起步發展期、反思發展、應用發展、低迷發展、穩步發展和蓬勃發展六個時期60多年的發展。從經典控制論發展到專家智能控制理論和模糊邏輯控制論等若干分支理論。[3]人工智能研究范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇,從簡單的單項功能應用到多功能復合應用,正深度與社會生產各方面融合。如今,人工智能已經成為各國核心競爭力的重要組成部分。人工智能作為新一輪技術革命的重要支撐未來將更深入地應用到各種社會需求當中。美國《國家人工智能研發戰略規劃》提出人工智能在教育方面的影響:1.在教學方法環節和教學設計方面:應用人工智能技術,提升教學質量和學習者體驗水平。2.改變人才培養目標和管理模式:提倡在各階段教育(包括基礎教育、高等教育及繼續教育)以培養具備軟硬技能的人才為目標,同時在教學管理運用人工智能技術提高效率。自2008年經濟危機后,美國不斷削減教育經費,一些院校開始嘗試借助人工智能技術來解決經費不足及與學生溝通等方面的問題,比如海洋郡學院借助善于交談的人工智能聊天機器人緩解了入學率連續下降的問題。由此可見人工智能正在影響著美國教育的發展,也將影響世界教育的發展,也將對我國高等教育發展產生深遠影響。
二、我國高等教育發展現狀
人工智能大數據分析外語教學發展趨勢
摘要:隨著人工智能AI技術的發展,人工智能大數據分析被廣泛應用于教育和外語教學等高等教育研究領域,基于人工智能大數據分析的外語教學的實證研究正逐年增加,成為教育研究的熱點。近年來隨著計算機語言學和人工智能技術在英語教育領域的發展,人工智能大數據分析的研究方法和技術手段被引入到英語教學的研究和實踐中。人工智能大數據分析研究方法作為新鮮元素的注入為大學英語教學提供新的途徑和研究視角。本文基于人工智能大數據的分析,從英語教學理論視角出發,為人工智能大數據分析框架下的高校外語教學尋求理論支持,解決教學中遇到的問題,從而對高校外語教學發展趨勢展望與預測。
關鍵詞:人工智能大數據;外語教學;計算機語言學
一、引言
隨著人工智能(ArtificialIntelligence,AI)技術高速發展,計算機人工智能漸漸滲透到了社會多個領域,對社會產生了深遠的影響。《2018年國務院政府工作報告》中要求加強新一代AI研發應用。在報告中提倡大力推動AI人工智能大數據技術的發展;人工智能時代,人工智能環境下,從技術入手,構建人工智能圖式背景使高校英語教育工作更加高效,英語教學活動更能激活和展現學生的個性。1956年人工智能之父麥卡錫在達特茅斯會議上提出人工智能一詞,之后人工智能高速發展并逐漸滲透至教育領域。國外對人工智能在教育領域的研究主要集中在機器人、大數據和深度學習等方面。美國、日本、巴西等國家利用人腦仿生計算技術,力圖實現知識學習、記憶以及創造;微軟在語音、圖譜、圖像等識別系統開發方面取得一定成果。在中國,教育與人工智能的結合研究主要集中在自然語言處理、語音圖像開發等方面。如有道詞典通過深度學習對文字進行不同語言的翻譯;百度通過圖像識別技術進行拍照搜題,為學生答疑解惑;蔡連玉等人[5]提出智慧教育2.0版是人工智能與教育融合的理想形態;楊現民等人[6]提出人工智能可以解決3個層面的教育問題:面向特殊人群的補償性教育、針對常規業務的替代式教育以及服務個性發展的適應性教育,還指出人工智能在未來教育領域的發展路徑;梁迎麗等人[7]總結了人工智能教育應用的五大典型特征:智能化、自動化、個性化、協同化、多元化。
二、人工智能大數據分析技術在高校外語教學中的應用研究現狀闡述
互聯網+教育在最近幾年持續火熱發展,創新的教學模式如創客教學、STEAM教學、翻轉課堂、藍墨云班課層出不窮。基于設計思維跨界教學等教改熱潮,人工智能在教育中的應用具有創新意味,旨在培養全面綜合人才的發展。接著文章將分析人工智能與教育融合的發展趨勢,為人工智能在大學外語教學的發展提供一定理論基礎。(一)智能輔導系統。智能輔導系統是由人工智能教學軟件通過算法演化而來,模擬真實教師的授課過程。由領域模型、學生模型和導師模型三個部分組成,領域模型是算法的核心基礎,是導師和學生模型間的交互數據的橋梁,針對個性化指導及服務。系統通過內部算法進行適當演化,根據模型目前的認知水平做出調整,為學生定制個性化教學服務。(二)智能評價系統。教學過程中非常重要的環節就是教學評價,學生對知識掌握水平和學生的知識應用能力都跟它息息相關。智能評價系統解放教師勞動,由傳統轉向科技化和智能化的變革。計算機測評系統特別是實時反饋功能提高了教育的有效性和準確性,為教師減負,為教學方法改進提供輔助。(三)智能語料系統。計算機語言學中語料庫應用廣泛,實用性強,在閱讀教學研究方面的應用已取得成效。計算機語言學可以為高校閱讀教學研究提供一套行之有效的方法和工具,使人們可以對閱讀語料進行更詳實、深入和具體的描述。基于語料庫大數據的研究不僅僅可以從個別的現象中歸納出答案,還更加重視從眾多的現象和現象之間的聯系中歸納答案。此外,理論的真實性的概括性可以通過實證研究得以驗證。閱讀教學理論也不例外。由于語料庫大數據可以容納幾百萬、幾千萬、甚至上億詞的閱讀語料,人們可以從中得到充分的例證、驗證或者說明某些閱讀教學理論。基于語料庫大數據的閱讀語料分析成果顯著。以深化應用推動教育教學模式改革。
視覺交互對人工智能教育的應用
摘要:從基礎形態和構成視角分析人工智能教育的應用形態,闡述人工智能教育應用視覺交互方式,人工智能教育視覺應用效果,進一步提高視角空間可變屬性,增強意向對象可見效果,提升交互賦能智慧內核,優化人智交互輔助功能。結合實踐研究,探討提升人工智能教育視覺應用策略:注重理論向實踐轉化效果,提升學習的可見性;突出個性差異精準優化,提升主體教學有效性;融合智能內核,適應人工智能的交互環境。
關鍵詞:人工智能,視覺交互,學習的可見性,個性差異,精準優化
隨著大數據、物聯網、智能AI技術的不斷發展,人工智能逐漸成為基礎教育重要的服務系統,在考核評價、智能輔導、分析預測、個性化自適應系統等方面取得前所未有的發展。新冠疫情發生后,我國小學教育進入到“線上教學發展階段”,釘釘、騰訊課堂及其他大量的互聯網企業都推出自己的教育類App,表面上屬于教育類軟件的使用范疇,但實際上背后涉及一系列的人工智能互動技術。目前,我國正進行“人—智”互動技術研發,取得大量的基礎研究成果,在“5G”技術全面發展后,百度與華為提出《5G+人工智能工業視覺解決方案白皮書》,為人工智能教育應用視覺交互發展指明方向。
1人工智能教育的應用形態
1.1人工智能教育基礎形態分析
了解人工智能教育應用形態,必須要充分考量教育領域人工智能軟件開發的功能指標。Bakeretal(2019)認為教育類人工智能系統的功能如下:智能虛擬現實、協作學習智能支持系統及私人導師等。人工智能教育系統在基礎教育功能上具有多樣化特征,能夠計算、感知、存儲、表征以及衍生的推理、識別、表達等。通過教學實踐的分析,結合目前技術發展條件,認為當前的人工智能教育基礎形態可能概括為:智能工具、智能環境、智能教師、智能管理者、智能學伴等等。不同的場景有著不同的智能內核,在人工智能的加持下,基礎教育應用領域創新已經開始出現質變。例如,小學生線上教學的釘釘、騰訊課堂;猿輔導、作業幫等提供解題的App以及小七學伴等打卡神器等。對于基礎教育而言,人工智能帶來的是革命性的變革,能夠讓教育更具趣味性、多樣性、實踐性,讓學生能夠更好地融合和適應智能環境。
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