基于人工智能的高等教育技術(shù)研究及應(yīng)用

崔金實

(長春工程學(xué)院，吉林 長春 130000)

1 人工智能的概念

人工智能(Artificial Intelligence)縮寫為AI，是指通過普通計算機(jī)程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。是用于延伸和擴(kuò)展人的智能理論、方法、技術(shù)的新技術(shù)科學(xué)，1956年由約翰·麥卡錫首次提出，當(dāng)時的定義為“制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。人工智能目的就是讓機(jī)器能夠像人一樣思考，讓機(jī)器擁有智能。時至今日，人工智能內(nèi)涵已經(jīng)擴(kuò)展，是一門交叉學(xué)科。人工智能的研究目的是結(jié)合高校的教學(xué)，應(yīng)用計算機(jī)所具備的人類智能，發(fā)揮其自主計算及學(xué)習(xí)與思考的能力，使高校的教學(xué)改革得到提高。人工智能應(yīng)用領(lǐng)域：主要有機(jī)器翻譯，智能控制，醫(yī)藥診斷，機(jī)器人控制，語言和圖像理解，金融貿(mào)易，自動程序設(shè)計，航天應(yīng)用，科學(xué)發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容。

2 人工智能在高等教育技術(shù)中的應(yīng)用

2.1 大學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)

近年來隨著人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以根據(jù)高校大學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來預(yù)測大學(xué)生未來的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，智能化推薦最適宜大學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而高效提升大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如具有代表性個性化教育服務(wù)公司Knewton通過其教育平臺，為學(xué)生提供具有適應(yīng)性的教育方案。McGraw-Hill公司利用人工智能技術(shù)為所有學(xué)生創(chuàng)建適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，例如當(dāng)學(xué)生閱讀材料并回答問題時，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況給出適合學(xué)生的相關(guān)資料。

通過人工智能技術(shù)，準(zhǔn)確掌握大學(xué)生的個體行為特征，用數(shù)據(jù)來分析大學(xué)生學(xué)習(xí)難點，優(yōu)化大學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，可以減輕大學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。針對每個大學(xué)生的特點實現(xiàn)差異化的教學(xué)，在規(guī)?；徒虒W(xué)質(zhì)量之間達(dá)成有效平衡。應(yīng)用人工智能教學(xué)系統(tǒng)，通過智能硬件的配合，可以充分收集高校大學(xué)生的所有數(shù)據(jù)，形成精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)情況分析，幫助高校教師通過系統(tǒng)自動批改已經(jīng)形成的學(xué)生作業(yè)，很容易分析清楚大學(xué)生薄弱知識點，從而進(jìn)行有針對性的專項講解，針對高校大學(xué)生的知識掌握情況，發(fā)布給學(xué)生個性化題目進(jìn)行鞏固練習(xí)，大幅優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2 為高校教師提供教學(xué)服務(wù)

隨著人工智能技術(shù)在高校的進(jìn)一步應(yīng)用，自動批改作業(yè)已逐漸推廣。例如猿輔導(dǎo)公司發(fā)布了一款“英語作文智能批改”應(yīng)用，這項技術(shù)采用了由深度學(xué)習(xí)技術(shù)驅(qū)動的批改人工智能，這種人工智能對識別和批改結(jié)果會更為準(zhǔn)確。在紙上完成的一篇英語作文，用手機(jī)拍下后，人工智能技術(shù)批改會即時自動識別其中的單詞，顯示文章的評分，并對文章中的語法、單詞等錯誤進(jìn)行一一批注。這種智能技術(shù)Google公司已經(jīng)應(yīng)用在AlphaGo和Google翻譯中。智能批改是深度學(xué)習(xí)技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的一次重大應(yīng)用，圖像識別技術(shù)以及語言處理技術(shù)的不斷完善，在高校的教學(xué)實踐中越來越實用。

目前，隨著高等教育改革的縱深推進(jìn)，教學(xué)效率是困擾高等教育的首要問題，人工智能技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用，可以提高教學(xué)效率。人工智能技術(shù)可以幫助高校教師提高備課、批改作業(yè)的效率需求、優(yōu)化高等教學(xué)工作任務(wù)，可顯著提高高校教師的教學(xué)效率及學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.3 人工智能在教學(xué)效果的反饋應(yīng)用

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，在教學(xué)的最后部分對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果做一個測試，以對整個教學(xué)過程的結(jié)果進(jìn)行評估，了解學(xué)生實際解決問題的能力，從中得到學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的教學(xué)效果反饋。在學(xué)生數(shù)目較為龐大的情況下，這種評估測試帶來巨大的工作量，同樣的考試題，在不同學(xué)期得到的結(jié)果也不一樣，人工智能技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)評估體系的不足。通過計算機(jī)輔助評價系統(tǒng)的應(yīng)用，讓學(xué)生在已設(shè)計好的程序中進(jìn)行動態(tài)評估，記錄每一次的評估數(shù)據(jù)，讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確得到自己對知識和技能的掌握程度。同時，教師能及時得到教學(xué)效果的反饋，對教學(xué)效果有較為正確的了解。

2.4 人工智能技術(shù)促進(jìn)教學(xué)改革

目前已有很多的理論研究和實踐探索，雖然還沒有從頂層設(shè)計上重構(gòu)教育教學(xué)，人工智能技術(shù)在教學(xué)評價、輔助教學(xué)等方面發(fā)生著巨大的變化，各類教育類的軟件專門提供給教師使用的課堂教學(xué)類軟件，如超星、釘釘、群課堂、學(xué)習(xí)通等，教師能夠利用這種軟件布置學(xué)生當(dāng)天作業(yè)，對考卷開展批閱，可以快捷迅速尋找出色的考卷，對學(xué)生的錯題進(jìn)行剖析，大幅度提高教師的判卷效率，給老師提供了既方便又有效的在線教學(xué)服務(wù)智能化服務(wù)平臺。

2.5 人工智能題庫

以前的題庫大部分是靜態(tài)的，而人工智能時代，試題庫會像打游戲一樣出現(xiàn)動態(tài)考題，首先在計算機(jī)中隨機(jī)投放一些題目，根據(jù)學(xué)生的反饋情況再給此學(xué)生提供下一輪的題目，這個難度是根據(jù)學(xué)生的情況逐步上升的，學(xué)生和這個“機(jī)器人題庫”形成一個互動的閉環(huán)，這就會給學(xué)生一種上癮做練習(xí)的感覺。類似的產(chǎn)品已經(jīng)在英語流利說這類app上初露雛形，它有一個自動給學(xué)生發(fā)音打分的系統(tǒng)，學(xué)生會情不自禁地加入英語標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)中，在不知不覺中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 結(jié)論

人工智能技術(shù)在高等學(xué)校的教與學(xué)的過程中將發(fā)揮越來越重要的作用，將不斷地改變高校師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。人工智能技術(shù)在高等教育主要體現(xiàn)在5個方面：減少大學(xué)生的學(xué)習(xí)時間、提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、提升大學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、節(jié)省大學(xué)生的學(xué)習(xí)成本、提升大學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。而高校教師同時需要具備更強(qiáng)的能力來適應(yīng)人工智能技術(shù)對教學(xué)的改革，掌握人工智能技術(shù)在實際高校教學(xué)過程中的應(yīng)用，實現(xiàn)人性化、個性化的高校教學(xué)模式，提升高校的教學(xué)效率。