人工智能技術(shù)促進大學(xué)英語教學(xué)變革研究

張 蕾

(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院，山東 東營 257000)

一、引言

人工智能的出現(xiàn)給人們的生活空間和人際互動都帶來了前所未有的變化。伴隨大數(shù)據(jù)、云計算的迅速發(fā)展，人工智能相關(guān)技術(shù)迅速被運用到各個學(xué)科領(lǐng)域，使人們的生活越來越便捷。人工智能技術(shù)在大學(xué)英語教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用滲透力度持續(xù)加大，顛覆了長久以來傳統(tǒng)的外語教學(xué)模式，改變了大學(xué)英語教學(xué)原有的生態(tài)環(huán)境，革新了外語教學(xué)應(yīng)用工具，為外語教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了全新的資源，外語智能化教學(xué)已經(jīng)成為常態(tài)。人工智能可以應(yīng)用于教學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)變中，運用人工智能技術(shù)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建智慧型的學(xué)習(xí)體驗、教學(xué)方式和教學(xué)管理環(huán)境，把大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)算法融入英語教學(xué)的不同環(huán)節(jié)，在智慧課堂環(huán)境下，人機互動使學(xué)習(xí)者參與積極性高，同時可制定個性化的學(xué)習(xí)計劃。教學(xué)智能化是一場在智能化的教學(xué)環(huán)境下實現(xiàn)教學(xué)工具、教學(xué)方式甚至教學(xué)內(nèi)容的根本性變革。利用人工智能技術(shù)改造傳統(tǒng)的教學(xué)理念已成為外語教學(xué)改革和發(fā)展的一大趨勢，而人工智能環(huán)境下的外語教學(xué)充分發(fā)揮了其優(yōu)勢。

二、人工智能技術(shù)背景下的大學(xué)英語教學(xué)變革

把人工智能技術(shù)與語言學(xué)理論深度融合，是當(dāng)前信息化大發(fā)展的需求。近年來，語音識別技術(shù)、自然語言處理、大數(shù)據(jù)等人工智能技術(shù)廣泛地應(yīng)用于大學(xué)英語教學(xué)，因此，文章對上述人工智能技術(shù)在大學(xué)英語口語、翻譯和教學(xué)管理等方面的促進作用進行了深入研究。

(一)基于語音識別技術(shù)的大學(xué)英語口語教學(xué)變革

語音識別是一項涵蓋多方面的綜合技術(shù)，包括信號處理技術(shù)、計算機科學(xué)技術(shù)等。語音識別的技術(shù)原理是圖像識別，其一般過程可以總結(jié)為:預(yù)處理——特征提取——基于語音模型庫下的模式匹配——基于語言模型庫下的語言處理——完成識別(見圖1)。

圖1 語音識別過程演示圖

語音識別原理主要涵蓋以下內(nèi)容:首先，語音信號中的信息編碼根據(jù)幅度譜的時間而進行轉(zhuǎn)換；其次，語音可以用多個相互獨立的符號以聲學(xué)信號進行表示；最后，語音交互不能與語法、語義等分割開來(見圖2)。

圖2 語音識別系統(tǒng)基本原理圖

人與機器進行信息互動的主要途徑就是語音智能識別，這項通用型技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注，越來越多的專家學(xué)者對此展開了積極的研究。隨著時代的不斷進步發(fā)展，教師在教學(xué)過程中越來越多地應(yīng)用人工智能技術(shù)，以此提高學(xué)生口語訓(xùn)練的效果。在自然語音識別時，主要是對自然語言等建立起相關(guān)的系統(tǒng)和模型，使得其對識別對象的語音素材等進行收集和整理，總結(jié)形成樣本，通過大量的訓(xùn)練，調(diào)整識別系統(tǒng)中的各項內(nèi)容，使得識別系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確的展開識別，對各個對象的語音進行自然語音的模擬識別。訓(xùn)練者可以在任何一個系統(tǒng)中進行訓(xùn)練，并且得到相應(yīng)的評估結(jié)果，以此進行自我的不斷發(fā)展與提升。人工智能通過對口語練習(xí)者高效的有針對性的評價結(jié)果，以及針對聽說訓(xùn)練過程、聽力理解能力、語言表達(dá)能力等進行智能化的分析，提出改進建議。在口語練習(xí)者完成單次訓(xùn)練后，系統(tǒng)會立刻給出訓(xùn)練評價結(jié)果，給口語練習(xí)者實時的反饋，可以極大地提升口語練習(xí)者繼續(xù)參與訓(xùn)練的積極性和興趣，快速地提升大學(xué)英語口語練習(xí)者的聽說水平。

(二)基于自然語言處理的大學(xué)英語翻譯教學(xué)變革

自然語言處理主要研究人類語言兩大方面，即語音和文字。文字則可以分為多個層次，包括詞語的語音、詞法、句法、詞義和語用五個層次。

自然語言處理技術(shù)可以使人類與計算機的交流與溝通進一步加強，便于信息的傳遞和應(yīng)用。目前，隨著該技術(shù)在理論、資源方面的不斷豐富和積累，它的研究領(lǐng)域也在不斷擴大，并且已經(jīng)有了一些具體應(yīng)用，主要體現(xiàn)在機器翻譯、文本翻譯和圖像翻譯三個方面。當(dāng)前，我國許多企業(yè)都提供了免費的在線翻譯系統(tǒng)，例如有道等。語音翻譯方面，搜狗推出的機器同傳技術(shù)主要在會議場景出現(xiàn)，演講者的語音實時轉(zhuǎn)換成文本，并且同步翻譯。由此，可以實現(xiàn)低成本的高效率翻譯，圖像翻譯則是企業(yè)引導(dǎo)用戶進行自主的無標(biāo)簽照片整理的技術(shù)。當(dāng)前，谷歌、微軟等企業(yè)已實現(xiàn)這一功能。除此之外，VR翻譯等也得以持續(xù)地普及。國內(nèi)現(xiàn)行的翻譯應(yīng)用也有許多，例如訊飛語記、智能作文批改系統(tǒng)等。為了進一步提高外語教學(xué)的效率，可以將自然語言處理和外語學(xué)習(xí)者進行語音交互，通過應(yīng)答的方式進一步完善測試系統(tǒng)，使得大學(xué)英語翻譯訓(xùn)練更加科學(xué)高效。當(dāng)前，智能教育系統(tǒng)發(fā)展較為成熟，受到了大眾的廣泛認(rèn)可與一致好評，其能夠切實提高學(xué)生翻譯能力、提升翻譯效率。此外，近些年大學(xué)英語翻譯教學(xué)MOOC的廣泛制作應(yīng)用離不開自然語言處理技術(shù)發(fā)揮巨大的作用，極大地提高了線上翻譯教學(xué)的效率。

從上述自然語言處理技術(shù)在大學(xué)英語教學(xué)領(lǐng)域的一系列創(chuàng)新應(yīng)用，無不體現(xiàn)自然語言處理技術(shù)在大學(xué)英語教學(xué)改革方面蘊含的巨大潛力，為大學(xué)英語翻譯教學(xué)的深度變革提供可能。

(三)大數(shù)據(jù)在大學(xué)英語教學(xué)管理中的應(yīng)用

隨著混合式教學(xué)手段的廣泛應(yīng)用，尤其是在疫情影響下，在線教學(xué)成為絕大多數(shù)教育工作者的選擇，在線外語教學(xué)軟件和App大量涌現(xiàn)，相應(yīng)地，在線教學(xué)數(shù)據(jù)激增，同時也會給傳統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式和分析手段帶來極大的壓力，超出其負(fù)荷能力。而大數(shù)據(jù)可以輕松、系統(tǒng)地完成對大學(xué)英語教學(xué)、管理、評價等教學(xué)流程數(shù)據(jù)的收集和分析，同時可以客觀地提出對教師教學(xué)行為、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為以及整個“教”與“學(xué)”過程的反饋意見，發(fā)現(xiàn)問題和不足并提出相應(yīng)的提升策略和建議，為外語教學(xué)質(zhì)量的提升和教學(xué)模式的改革提供幫助。

教育數(shù)據(jù)挖掘是指在教學(xué)過程中，學(xué)生會產(chǎn)生相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，通過對信息進行一定的計算和分析，能夠更深層次地挖掘其背后的含義，這對于教學(xué)模式的不斷優(yōu)化、教學(xué)資源的高效利用有著舉足輕重的積極意義。

將教育數(shù)據(jù)挖掘的方法應(yīng)用于外語教學(xué)，可以對外語教學(xué)中的大數(shù)據(jù)展開更深層次的總結(jié)與整理，發(fā)現(xiàn)其中蘊含的有意義的信息，把握學(xué)生在外語學(xué)習(xí)過程中的規(guī)律，對學(xué)生的未來學(xué)習(xí)狀態(tài)等做出預(yù)判，以此進行教學(xué)方式與內(nèi)容的調(diào)整。此外，教育數(shù)據(jù)挖掘也可以對教師的行為等進行整理和分析，包括教學(xué)手段、教學(xué)流程等，通過教學(xué)內(nèi)容的改進，教學(xué)形式的優(yōu)化，促進教學(xué)更加的科學(xué)高效，進一步提升教學(xué)的效果。教育數(shù)學(xué)挖掘可以進一步分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教師可以根據(jù)學(xué)生的個性特征等制定針對化的教學(xué)方案，盡可能地提高教學(xué)資源的利用效率，更加深層次地引導(dǎo)學(xué)生展開外語學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的英語素質(zhì)得到更大的提升。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以使得外語教育資源利用效率更高，便于教育資源的管理，通過對大數(shù)據(jù)的總結(jié)分析可以進一步發(fā)揮教育資源的積極價值，實現(xiàn)更加積極有效的教育資源的共享等。

三、外語智慧教學(xué)發(fā)展前景展望

人工智能教學(xué)應(yīng)用受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注，在理論和實踐兩方面促進了教學(xué)水平和效率的提高，隨著人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異，其在教學(xué)中的應(yīng)用性將會越來越強，應(yīng)用方式也日趨多樣化，外語智慧教學(xué)在未來很長時間內(nèi)都會是外語教育工作者研究和實踐的重要內(nèi)容。

人工智能的基本原理是讓計算機像人類一樣思考，模仿人類的智慧而產(chǎn)生并高于人的智慧的而存在的技術(shù)手段，將其應(yīng)用于教育中，可以代替教師的部分職能。因此，除了上述描述中涉及的將人工智能技術(shù)應(yīng)用到不同的教學(xué)軟件中外，其具體的智能批改、智能評價、智能訓(xùn)練等功能將無縫融入外語智慧課堂，輔助外語教學(xué)和學(xué)習(xí)的每一個環(huán)節(jié)，替代教師具體的教授、評價和答疑等功能。此外，人工智能技術(shù)將賦予教師本身更多的能力，在智慧化的教學(xué)環(huán)境下，把人機協(xié)同應(yīng)用于課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)課堂教學(xué)的個性化、即時性和創(chuàng)新性，開發(fā)多種線上、線下的教學(xué)方法，人機互動甚至可以和線下教學(xué)一樣，傳遞的不僅是知識也可以富有感情，實現(xiàn)外語學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的全面提升。另外，人工智能技術(shù)也將更全面地應(yīng)用到教學(xué)管理中，代替管理者完成程序化的常規(guī)工作，為教學(xué)管理提供準(zhǔn)確、詳盡的數(shù)據(jù)資料并推導(dǎo)出合理的決策建議。

人工智能與大學(xué)英語教學(xué)的融合從廣度和深度來說尚有很大空間，未來，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，人工智能將無縫地滲入到大學(xué)英語教學(xué)中，讓教育者和學(xué)習(xí)者都如沐春風(fēng)。相信在未來，外語智慧化教學(xué)將會有更多大膽的嘗試和創(chuàng)新，這需要外語教育工作者和信息技術(shù)學(xué)者打破學(xué)科的束縛，實現(xiàn)跨學(xué)科跨領(lǐng)域的共同努力。

四、結(jié)語

綜上所述，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)英語教學(xué)，可以使得教學(xué)更加的科學(xué)合理，教師應(yīng)當(dāng)不斷的創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)模式，為提供綜合性人才做出貢獻。把人工智能技術(shù)應(yīng)用于外語教學(xué)還能夠促進信息化教學(xué)模式的建立，使得外語教學(xué)更加具有智能化、數(shù)據(jù)化、精準(zhǔn)化。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于外語教學(xué)，更加符合教育現(xiàn)代化的需求，而人工智能技術(shù)與混合式外語教學(xué)也可以互相影響、互相促進。外語教學(xué)者應(yīng)提升創(chuàng)新思維和技術(shù)應(yīng)用意識，將最前沿的人工智能技術(shù)應(yīng)用于外語教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，助推外語教學(xué)與人工智能的深度融合，促進智能教育的高速發(fā)展。