人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用淺析

章滬超 孫瑤琴

摘要：第三次科技創(chuàng)新的發(fā)展歷史中，最偉大的發(fā)展就是計(jì)算機(jī)的誕生。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及，智能化技術(shù)越來越被熟知，現(xiàn)階段許多行業(yè)都引進(jìn)人工智能這一技術(shù)，如：教育、醫(yī)療、工業(yè)等。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，對科技的發(fā)展進(jìn)行變革，對人們生產(chǎn)水平進(jìn)行了提高，還讓人工智能的應(yīng)用更加普遍。那么對于傳統(tǒng)的教學(xué)工作來說，與人工智能進(jìn)行結(jié)合不僅可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新還能夠在一定基礎(chǔ)上幫助教學(xué)的質(zhì)量得到提高。本文，就是基于人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行的分析。

關(guān)鍵詞：輔助教學(xué);人工智能;計(jì)算機(jī);研究

引言

現(xiàn)階段，我國科技水平和各個(gè)行業(yè)的發(fā)展如魚得水，可以看見越來越多的企業(yè)都運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用給這些行業(yè)的發(fā)展帶來極大的挑戰(zhàn)。那么怎么才能使對高新產(chǎn)業(yè)進(jìn)行發(fā)展成了當(dāng)前社會(huì)所面臨的一大難題。本文就以教育行業(yè)為例展開分析與研究，教育行業(yè)的發(fā)展是我國的基礎(chǔ)行業(yè)之一，不可缺少。教育行業(yè)是我國的根本，是培養(yǎng)人才的行業(yè)[1]。為了使教育行業(yè)更加符合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展規(guī)律，我們需要引進(jìn)計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)，并且加以利用。計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用并不常見，與傳統(tǒng)教育的模式相比，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)空間更加廣泛，所蘊(yùn)含的知識(shí)也比較多。多媒體技術(shù)的發(fā)展與其他先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，更加有利于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在當(dāng)前教育行業(yè)中的應(yīng)用，可以更好的幫助教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行提升，同時(shí)還可以帶動(dòng)人工智能這一技術(shù)的發(fā)展。

一、人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)現(xiàn)狀

人工智能的第一次出現(xiàn)是在上世紀(jì)五十年代，當(dāng)時(shí)，人工智能屬于科學(xué)的一種，人工智能就是計(jì)算機(jī)的化身，融合了數(shù)學(xué)、心理、神經(jīng)學(xué)科等多種學(xué)科的內(nèi)容，因此人工智能也被稱之為綜合性學(xué)科。人工智能主要就是通過計(jì)算機(jī)來對人類的思想、感知、推理等能力進(jìn)行模擬的一種行為。隨著時(shí)代的不斷更替，現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用可以說十分廣泛了，根據(jù)調(diào)查所得數(shù)據(jù)顯示，我國多數(shù)地區(qū)的學(xué)校教學(xué)中都采用這種方式。下文對其進(jìn)行詳細(xì)分析：

（一）人工智能計(jì)算機(jī)在空間上輔助教學(xué)現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中，智能教學(xué)專家系統(tǒng)是主要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它體現(xiàn)的是一種開放式的交互教學(xué)[2]。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在我國，人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的模式總體呈現(xiàn)上升趨勢。但是從空間這一角度看的話，我國南方、北方之間的差異還是十分明顯的。但是東南沿海到我國中部再到西北內(nèi)陸，人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用是呈現(xiàn)下滑趨勢的。但是，從這些數(shù)據(jù)中不難得出，東南沿海的人工智能技術(shù)的發(fā)展在未來會(huì)變得逐漸平穩(wěn)，西北內(nèi)陸的發(fā)展還是處于待開發(fā)階段。

（二）人工智能技術(shù)輔助在不同年齡段的應(yīng)用

針對不同年齡段的學(xué)生進(jìn)行觀察和研究發(fā)現(xiàn)，我國山區(qū)學(xué)校的孩子在初中、高中這一過程中人工智能輔助應(yīng)用明顯低于城市，這些數(shù)據(jù)就足以證明，我國山區(qū)的人工智能技術(shù)的應(yīng)用并沒有全部普及[3]。與城市初中、高中學(xué)校進(jìn)行對比，差異明顯。也就是說在人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)這一技術(shù)的應(yīng)用上山區(qū)的孩子明顯低于城市孩子，展現(xiàn)了極其強(qiáng)烈的區(qū)域差異性。

二、人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的局限性分析

盡管人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的普及程度與十年前相比已經(jīng)有較大提高，但是人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在現(xiàn)階段的使用當(dāng)中仍舊存在局限性。主要表現(xiàn)在如下方面：

（一）人際交流過少

現(xiàn)在人工智能在人們的眼中，就是機(jī)器。但是人工智能與其他機(jī)器不同，人工智能有自身的思維和操作方式。又因?yàn)槿斯ぶ悄芘c人類極其相似，又被稱之為仿人類設(shè)計(jì)，也可以說是仿生設(shè)計(jì)。該類計(jì)算機(jī)的輔助教學(xué)工作在日常的課堂上，都是以課件進(jìn)行展示的。這就導(dǎo)致缺乏了基本的溝通，這也就是說人工智能缺乏交流的原因所在。舉個(gè)例子，如：教師在一節(jié)英語課時(shí)，在距離上課還有幾分鐘的時(shí)候，通常會(huì)利用計(jì)算機(jī)來播放一些英文歌曲，或者是播放某一單元的對話、單詞等內(nèi)容來幫助學(xué)生加深印象。當(dāng)前，人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的主要工作就是對文字進(jìn)行輸入，然后通過大的屏幕進(jìn)行展示，讓學(xué)生可以清楚的看到，知道教師想要表達(dá)的意思，通過分析可以看出，在這一過程當(dāng)中，沒有實(shí)際意義的人機(jī)交流[4]。也就是，假如學(xué)生問了一個(gè)單詞，以及這個(gè)單詞有什么衍生詞等問題的話，教師一時(shí)半會(huì)回答不上來，計(jì)算機(jī)也就無法進(jìn)行回答?？偟脕碚f如果不借助教師，計(jì)算機(jī)是無法回答學(xué)生的任何問題的。

（二）忽略了課程自身

在教育這個(gè)行業(yè)中，就其中包含的各種學(xué)科來說，都有其獨(dú)特的魅力，每個(gè)課程自身也具有其特點(diǎn)。如果針對不同的學(xué)科采用統(tǒng)一的教學(xué)方式來，對其進(jìn)行教學(xué)的話，就會(huì)完全壓制課堂氣氛，無法調(diào)動(dòng)課堂氣氛。這僅僅只是一方面，另一方面就是，作為一個(gè)教師，首要任務(wù)是讓學(xué)生去完全的掌握書本中的知識(shí)和內(nèi)容。如果沒有辦法正確使用人工智能，讓人工智能發(fā)揮自身特點(diǎn)，就沒有辦法對學(xué)生的學(xué)習(xí)提供幫助。要知道知識(shí)具有傳遞性和可吸收性，也就是針對知識(shí)的傳遞進(jìn)行專門的教學(xué)，才會(huì)取得良好的效果。如：教師可以用一些比較有技巧性的問題來調(diào)動(dòng)學(xué)生對知識(shí)的渴望度。人工智能也具有其自身的思維方式，可以利用人工智能針對一些教師也無法回答的問題進(jìn)行查找，做出合理的解釋，最大程度的對時(shí)間進(jìn)行縮短。

（三）普及困難

就目前來說，人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的教學(xué)體系的發(fā)展不夠完善，也就是說在學(xué)校中人工智能計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用并不全面。這主要是由于資金投入量過大，還需要使用人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的家庭具備一定的資金實(shí)力。就經(jīng)濟(jì)這一問題，就已經(jīng)擊垮了許多家庭。這樣對于一些落后的地區(qū)來說十分不公平，并且這樣的話還會(huì)拉大文化差異性的距離。由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力的高低不均勻，導(dǎo)致一些山區(qū)學(xué)校還存在著信號(hào)沒有普及的現(xiàn)象。也就是說即使擁有了一定的能力和資金，也無法進(jìn)行購買，更無法進(jìn)行使用。人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)體系的發(fā)展仍舊需要不斷的探索和研究[5]。舉個(gè)例子，如：假設(shè)有一家慈善機(jī)構(gòu)愿意給貧困山區(qū)捐錢，給他們購置人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的相關(guān)設(shè)備，為的就是使人工智能計(jì)算機(jī)對日常教學(xué)進(jìn)行輔助。在使用期間，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)校并沒有專業(yè)的人員對其進(jìn)行維護(hù)。并且在山區(qū)，部分教師可能還不會(huì)使用這種機(jī)器，也就是說有了設(shè)備也沒有最大程度的發(fā)揮設(shè)備的能力。就好比是一把新刀沒法切肉一樣。所以就人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的普及來說，任重而道遠(yuǎn)。

（四）發(fā)展不夠完善

人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展體系不夠完整，這主要是因?yàn)槿斯ぶ悄苡?jì)算機(jī)輔助教學(xué)的起步比較晚，沒有占領(lǐng)先機(jī)，另外就是人工智能計(jì)算機(jī)輔助的主要體系更加偏向于單項(xiàng)的，這就導(dǎo)致無法對學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行掌握，沒有辦法開展具有針對性的教學(xué)。這需要借助外界力量來對其進(jìn)行信息的輸出與錄入以及問題處理等多方面的內(nèi)容進(jìn)行改善。對這些問題的處理僅僅是完善的第一步，還需要加強(qiáng)學(xué)生和教師之間的交流和溝通，使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展越來越完善。

三、人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)改善措施

經(jīng)過上文的分析，可以看出人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中仍舊存在許多的問題，通過對這些問題的深入了解得出以下結(jié)論，筆者認(rèn)為要針對各方各面去制定措施：

（一）人工智能計(jì)算機(jī)方面

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能計(jì)算機(jī)體系正在持續(xù)改善和進(jìn)步，通過更新，對人工智能計(jì)算機(jī)在輔助教學(xué)方面的局限性進(jìn)行修改和調(diào)整。使該體系在日常的教學(xué)過程中，可以更加適應(yīng)，更加靈活。通過一系列的學(xué)習(xí)方式以及豐富的知識(shí)內(nèi)容體系來對學(xué)生進(jìn)行吸引，更好的促進(jìn)和加強(qiáng)學(xué)習(xí)者與人工智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的交流和信息的傳遞。當(dāng)教學(xué)決策輸入進(jìn)去之后，推動(dòng)自然語言接口的發(fā)展。強(qiáng)調(diào)以人為準(zhǔn)的教學(xué)理念，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的主體性。

（二）日常教學(xué)方面

在日常的教學(xué)過程中，平等的對待學(xué)生是教師必須要做的事情。通過合理的分析，對學(xué)生的各種興趣和專業(yè)等進(jìn)行分析，可以更加清楚的了解學(xué)生的知識(shí)水平，以及學(xué)生采用什么樣的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，將知識(shí)庫的知識(shí)生動(dòng)的教授給學(xué)生們。制定具有針對性的學(xué)習(xí)方案。還可以通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)制定相應(yīng)的練習(xí)題，使學(xué)生可以在錯(cuò)誤中改進(jìn)，知道不足之處從而進(jìn)行改正。通過人工智能計(jì)算機(jī)分析體系，分析學(xué)生的個(gè)性發(fā)展方向，做到因材施教。也就是說教師在利用人工智能計(jì)算機(jī)輔助對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，需要結(jié)合日常學(xué)習(xí)內(nèi)容，不要過于脫離實(shí)際[6]。有針對性的給學(xué)生提供學(xué)習(xí)的建議，還可以通過學(xué)生的感受來對自己的教學(xué)方式進(jìn)行改正和完善。

（三）數(shù)據(jù)化分析優(yōu)化教學(xué)資源

人工智能的使用可以帶來許多好處，不僅可以節(jié)省人力成本還能夠?qū)虒W(xué)的效率、質(zhì)量等進(jìn)行提高，而且人工智能的應(yīng)用對于推動(dòng)教學(xué)的改革也是有較大幫助的。人工智能推動(dòng)教育整體個(gè)性化的改革和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生進(jìn)行因材施教這一目標(biāo)，并且人工智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，已經(jīng)成為了當(dāng)下對個(gè)性化教育進(jìn)行研究和探索的主要方向[7]。但是想要通過人工智能計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的搜集和分析，需要使其深入到每一個(gè)課程當(dāng)中，貫穿到整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中去。將人工智能應(yīng)用到教育，需要對兩個(gè)方面進(jìn)行改善：一，教學(xué)環(huán)境;二，傳統(tǒng)教學(xué)行為?，F(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)教育的發(fā)展十分迅速，未來的教育數(shù)據(jù)將會(huì)成為制約人工智能在教育中應(yīng)用的主要教學(xué)方式之一，也是教學(xué)過程中不可缺少的因素之一。因此，從這幾個(gè)方面進(jìn)行探析：首先，通過對人工智能計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)節(jié)后化技術(shù)進(jìn)行合理的利用，就是把所搜集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選和整理過后，全部輸入計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。舉個(gè)例子：學(xué)生在寫作業(yè)，就這樣一個(gè)簡單的行為方式，就可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行編譯，轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行處理和分析的數(shù)據(jù);其次，對個(gè)性化教學(xué)資源進(jìn)行保留和備份。利用大數(shù)據(jù)在一些官方的教育平臺(tái)上，對教師和學(xué)生的各種互動(dòng)過程進(jìn)行觀察、記錄;最后，結(jié)構(gòu)化優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。適應(yīng)了教學(xué)過程的開發(fā)，就需要在自然狀態(tài)下對數(shù)據(jù)進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化，要知道數(shù)據(jù)不僅僅局限于作業(yè)、測試結(jié)果，還有一些其他內(nèi)容。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)進(jìn)人工智能計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)是人們耳濡目染的一種技術(shù)了，尤其是在教育過程中的應(yīng)用更是十分常見和普遍的，利用人工智能計(jì)算機(jī)對學(xué)生進(jìn)行輔助教學(xué)，效果更好。

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