智能化英語教學(xué)研究的熱點分析①

孫圣勇

一、引言

當(dāng)代科學(xué)進步新發(fā)展的一個標(biāo)志是人類社會已經(jīng)研究出了人工智能系統(tǒng)這一新興技術(shù)，這一系統(tǒng)不僅涉及計算科學(xué)，甚至就連人類的心理也融入進去。人工智能與人類意識有著特定能力關(guān)聯(lián)，都有意識原理，都強調(diào)邏輯運算功能，但是，人工智能沒有意向性，人類意識比人工智能的計算性質(zhì)強。一方面，人類意識制約著人工智能發(fā)展?fàn)顟B(tài)；另一方面，人工智能促動人類意識發(fā)展，兩者之間不斷呈現(xiàn)互動發(fā)展新局面。當(dāng)下，人工智能的發(fā)展越來越成熟，已經(jīng)開始應(yīng)用到了英語教學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，在缺乏真實的英文學(xué)習(xí)語境的英語教學(xué)環(huán)境里，將英語滲透到了現(xiàn)實生活的各個領(lǐng)域當(dāng)中，可以讓人們更加輕松愉快地學(xué)習(xí)英語?，F(xiàn)在人工智能已經(jīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)英語的第一選擇，改變了傳統(tǒng)的英語教學(xué)模式?，F(xiàn)階段我國使用人工智能進行英語學(xué)習(xí)主要是利用人工智能的語音系統(tǒng)，可以進行有效的溝通，對作業(yè)也可以進行檢查評價，使用起來非常方便。

二、智能化英語教學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)

過去的30 年，英語在高考中與語文、數(shù)學(xué)并駕齊驅(qū)。到了大學(xué)，英語教學(xué)的整體效率并不令人滿意，全國大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)效果主要是反映在四級和六級考試，雖然學(xué)校組織學(xué)生參加口試，但他們的英語交際能力令人擔(dān)憂，實際應(yīng)用英語的能力仍然較差。只有當(dāng)英語教學(xué)質(zhì)量出現(xiàn)實質(zhì)性提高，學(xué)生的英語學(xué)習(xí)才能實現(xiàn)最大的效益。英語教學(xué)質(zhì)量提高的前提是正確確立大學(xué)英語教學(xué)改革目標(biāo)，這一目標(biāo)是將人本化、實效性、數(shù)字化和工具化有機結(jié)合起來。

新時代的學(xué)生對于新時代的新技術(shù)能夠更快地接受，不僅是對日常的學(xué)習(xí)、對客觀世界的認(rèn)知、IT 應(yīng)用習(xí)慣等方面都有明顯的特點。技術(shù)閱讀、圖形閱讀、雙創(chuàng)與渴求成為他們的標(biāo)志，他們被當(dāng)作“數(shù)字土著”。他們更傾向于以智能的方式獲取數(shù)字資源進行學(xué)習(xí)。隨著數(shù)字時代的到來，傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)無法滿足當(dāng)代“數(shù)字土著”成長的要求。學(xué)習(xí)英語不是一蹴而就的，是非常復(fù)雜龐大的學(xué)習(xí)工程。解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率的有效辦法是重構(gòu)實效明顯、適合時代的英語教學(xué)新模式。

新時代網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，教師和學(xué)生可以視頻形式一對一、一對多上課。外教一對一在線直播課程平臺通過簽約北美專職教師讓學(xué)生通過手機或者平板電腦就可根據(jù)自己的興趣選擇上課時間和老師進行純正英語學(xué)習(xí)，解決了傳統(tǒng)的面對面教學(xué)的若干問題。因此，目前教學(xué)改革中的一對一視頻，有的教師把他們的課做成視頻流，教學(xué)地點改變了，教育模式的屬性并沒有發(fā)生變化。AI 具有語音識別和自然語言處理技術(shù)的優(yōu)勢，語音和文本分析促進詞匯、語法和語義理解，交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境精彩紛呈，學(xué)習(xí)質(zhì)量的確提升。

新時代AI 技術(shù)進入成熟階段，“智慧研究”內(nèi)涵刷新，“深度學(xué)習(xí)”蘊含新意。人工智能與計算機發(fā)展相聯(lián)系，限制了執(zhí)行正常操作中需要人類聰明才智的任務(wù)的能力，其中包括語音識別、語言翻譯、決策和視覺感知。深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)的一個分支，它試圖使用由復(fù)雜結(jié)構(gòu)或非線性變換組成的多層神經(jīng)元對數(shù)據(jù)進行高層抽象建模。隨著大數(shù)據(jù)和計算能力提升，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到了廣泛的關(guān)注，并被應(yīng)用到各個教學(xué)領(lǐng)域。以新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、整體混合學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用云計算、5G 技術(shù)、大數(shù)據(jù)等前沿信息科技來進行數(shù)字化學(xué)習(xí)，可以實現(xiàn)在學(xué)習(xí)英語的過程中更能夠加深印象，可以將虛構(gòu)的知識真實有效的表達出來。

三、人工智能在英語教學(xué)中的應(yīng)用

近年來，教改中的運用人工智能主要概括為幾類:聽說英語評價、推薦AI 等級＋練習(xí)，實踐教學(xué)機器人，比方說科大訊飛、流利說。

(一)語音測評

口語學(xué)習(xí)與評估是我國英語教育的重要組成部分。NLP 發(fā)展要么基于規(guī)則，要么基于統(tǒng)計，很長時間里沒有進步，直到AI 進步帶來了數(shù)據(jù)才推動了自然語言處理的發(fā)展。為了衡量學(xué)習(xí)者的口語語音、語調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)化、流利性和口語表達能力，通過NLP 發(fā)展，英語教學(xué)市場上出現(xiàn)兩個英語語音測評產(chǎn)品:一是AI 口語教師，二是智能口語考試系統(tǒng)。

這兩種產(chǎn)品都有一個共同的特點:取代教師對學(xué)生說英語、考口語的考核和評分統(tǒng)計。這種學(xué)習(xí)方式極大地增進了教師的教學(xué)效率，幫助學(xué)生完成口語適應(yīng)性學(xué)習(xí)目標(biāo)。給學(xué)生打分往往存在著一些主觀因素，AI 評價的客觀性增加，有效地免除了這類問題，評分更客觀，統(tǒng)計更精準(zhǔn)，分析更快捷。

從語音學(xué)的角度測試產(chǎn)品，分析結(jié)果精準(zhǔn)。人工智能覆蓋全部語種，除了單詞發(fā)音外，還可以實現(xiàn)對話，甚至連語法也可以進行練習(xí)，通過圖片、口語作文可練發(fā)音、讀短文等。給出反饋時間短，等級評定快，分析很詳細(xì)。

當(dāng)然，這類產(chǎn)品也存在弊端，發(fā)音往往存在不確定性，設(shè)備本身也存在一定問題。盡管在測試操作的時候與正確答案稍有差異，但是大體上還是過得去的。對這類產(chǎn)品測試結(jié)果的檢測發(fā)現(xiàn)測試的是反饋學(xué)生讀錯的單詞讀音和語法錯誤，檢測不到習(xí)者的發(fā)音語調(diào)，甚至?xí)x錯。雖然這類產(chǎn)品是依據(jù)學(xué)生說英語的具體情況進行具體的教學(xué)評價，但是缺乏師生之間的有效互動，遇到問題需要解決時方法過于單一。

以英語流利說為例。流利說通過AI 使用，植根于深度自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，結(jié)合中式英語語音識別引擎，自主研發(fā)了人工智能英語教師。流利說實施多粒度教學(xué)、多維度教學(xué)、游戲化教學(xué)，能夠進行實時語音識別和實時評估，水平參差不齊的語英語愛好者可以輕松練口語。美語對話每日更新，地道有趣，對話游戲令人上癮，硅谷實時語音分析技術(shù)利用我國三千多萬能夠講一口流利英語的人積累2.75 億分鐘的口語數(shù)據(jù)幫助學(xué)習(xí)者輕松練口語、愉悅練口語。

(二)AI 推薦＋批改練習(xí)

改卷工作量大，智能判卷幫助教師批改作業(yè)。教師布置作業(yè)后，AI 系統(tǒng)利用語料庫，運行自然語言處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，把學(xué)習(xí)者提交的作業(yè)和語料庫內(nèi)容進行對比，同時自動糾錯。每個人的學(xué)習(xí)分析報告都不一樣，拼錯、語法錯、結(jié)構(gòu)和搭配錯可以同步指出錯因，糾錯結(jié)果比教師在作業(yè)本上改作業(yè)更詳細(xì)，教師和學(xué)生都可以在學(xué)生交作業(yè)后立馬得到反饋，掌握最新情況，隨即調(diào)改學(xué)習(xí)進程和難度，從而布置適當(dāng)?shù)木毩?xí)。當(dāng)然，缺陷也是有的，如作業(yè)主題關(guān)聯(lián)性不強，文本結(jié)構(gòu)提示不夠，內(nèi)在邏輯不嚴(yán)密，創(chuàng)新思路拓展仍有欠缺。

(三)分級閱讀

學(xué)生閱讀水平不同，閱讀材料應(yīng)該不同。分級閱讀便于學(xué)生自選材料，學(xué)生根據(jù)自身水平選擇適合他們閱讀的書籍，以解決學(xué)生對讀書容易失去興趣、難度太大難以閱讀、讀書但不能提高他們的閱讀能力這些問題，分級閱讀后他們可以享受閱讀的樂趣。為學(xué)生量身定做適合他們的分級讀物，需要堅持服務(wù)大多數(shù)學(xué)生原則、群體性差異原則、量身定做原則、生本位原則。與傳統(tǒng)的分級閱讀相比，人工智能的分級閱讀可以有更多的優(yōu)勢，可以根據(jù)學(xué)生的實際情況以及學(xué)習(xí)的愛好和閱讀能力的水平進行教學(xué)，可以有效提高學(xué)生的閱讀能力，減少教師的教學(xué)時間，還有效提高了教學(xué)效率。

(四)學(xué)情分析和情緒識別

閱讀過程是一個復(fù)雜的心理語言活動過程。在閱讀活動中，學(xué)生既要進行詞、句、短語的字面理解，又要在此基礎(chǔ)上重建信息。但是，在閱讀教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生基本功不扎實、缺乏語言運用能力和信息收集能力。因此，要進行學(xué)情分析。學(xué)情分析就是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、過程、習(xí)慣的累積數(shù)據(jù)、情報分析為基礎(chǔ)，形成分析報告，幫助教師管理學(xué)生學(xué)習(xí)情況，為不同水平的學(xué)生制訂不同的教學(xué)計劃，為他們提供不同的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生更有效的學(xué)習(xí)，主要通過對極客大數(shù)據(jù)等學(xué)習(xí)情況進行智能分析?！皹O客大數(shù)據(jù)(教育、智能)”有兩個專利，一個是“IP 適應(yīng)性教學(xué)模式”，另一個是“集中動態(tài)學(xué)籍管理”，動態(tài)作業(yè)豐富，考試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，大數(shù)據(jù)智能算法到位，知識地圖輕易地找到特定方案。

沒有完全相同的學(xué)生，他們天賦各異，各有弱點。真正解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，往往只有一人一個方法才能適應(yīng)他們的學(xué)習(xí)需求。因此，這種AI 學(xué)習(xí)過程由學(xué)生自發(fā)的興趣驅(qū)動對每個學(xué)生都有不同意義。

目前，智能識別情感基本上由培訓(xùn)機構(gòu)和技術(shù)公司開發(fā)，如Good Future 和VIPKID。運用人工智能圖像識別技術(shù)后，智能識別情感可做到辨別學(xué)生的課堂表情，判斷學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、難度和專注度。

(五)資源推薦

教師使用人工智能進行英語教學(xué)，可以將大量的資源提供給學(xué)生。人工智能可以進行情景創(chuàng)設(shè)，將大量的優(yōu)質(zhì)資源變?yōu)楝F(xiàn)實，支持有效的情景英語詞匯學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)系統(tǒng)依托檢測到的逆神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)定位技術(shù)，學(xué)生可以在自已的有效時間內(nèi)提升自己的詞匯水平，實現(xiàn)課堂外還可以學(xué)習(xí)，只需要使用移動端的人工智能就可以學(xué)習(xí)，不再受到時間以及空間的限制，而且還可以學(xué)習(xí)自己感興趣的知識。利用情景創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)英語時投入大量的精力，在此之前的學(xué)習(xí)進度保存完好，下次學(xué)習(xí)時方便接續(xù)。

四、智能化英語教學(xué)研究的若干重點

從各種資料來看，近年來英語教學(xué)研究中人工智能方向的重點主要包括:知識表征和教育知識圖譜，重中之重是知識點與課程圖、教學(xué)與資源圖。認(rèn)知診斷的研究重點是用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決傳統(tǒng)IRT 模型的缺陷。習(xí)得者建模的研究重點是對習(xí)得者建模，識別他們和診斷他們的知識狀態(tài)。教育考試資源的研究重點是充分挖掘深度學(xué)習(xí)模型后把多源異構(gòu)的教育資源進行形象標(biāo)示。機器閱讀理解和復(fù)習(xí)的研究重點是在深度學(xué)習(xí)的機器閱讀上實現(xiàn)文本理解。智能教育系統(tǒng)的研究重點是機器人教育實操、游戲化教學(xué)、交互式學(xué)習(xí)以及建構(gòu)動態(tài)模型。腦科學(xué)與教育的結(jié)合側(cè)重于跨學(xué)科融合研究、教師的腦科學(xué)信仰和素養(yǎng)。

智能化英語教學(xué)將促進準(zhǔn)確的評估，個性化教學(xué)與直播、游戲、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)能大大提高學(xué)生的興趣，提升英語習(xí)得效率。英語教育應(yīng)該如何把水平測度、教育理論和人工智能三者合一從而科學(xué)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、能力和水平將成為英語教師的一個研究領(lǐng)域。

五、結(jié)語

人工智能為英語教學(xué)帶來了巨大的變化。英語教學(xué)已經(jīng)進入了智能化、數(shù)據(jù)化、精確化、個性化、跨界化的時代。在此背景下，英語教師應(yīng)以國際化的視野、創(chuàng)新的思維和技術(shù)意識，將最尖端的人工智能技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)設(shè)計、資源開發(fā)、教學(xué)管理和教學(xué)評價中，促進智能教育的發(fā)展。盡管人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用才剛剛起步，但是通過高等學(xué)府、高端產(chǎn)業(yè)、高端研發(fā)的深度融合一定能夠創(chuàng)新英語教學(xué)模式，使英語教學(xué)的整體質(zhì)量實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。