人工智能技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)中的應(yīng)用

王明昇

（達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川達(dá)州 635001）

0 引言

隨著信息科技的不斷進(jìn)步，計算機技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在社會的各行各業(yè)中，并取得了較好的成效。信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深度應(yīng)用，使得人們的生活生產(chǎn)方式逐步向智能化、科學(xué)化的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并對人們的生活起居造成了深遠(yuǎn)影響。近些年來人工智能的不斷推廣與應(yīng)用，使人工智能得到了不斷的進(jìn)步與發(fā)展，在教育行業(yè)，人工智能手段的應(yīng)用也取得了一定的成績，現(xiàn)階段也廣泛被教育部門所關(guān)注并對其展開了深入研究，旨在借助人工智能手段來對現(xiàn)代教育教學(xué)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并推動現(xiàn)代教育教學(xué)的穩(wěn)步、可持續(xù)發(fā)展。

1 人工智能的概念

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究開發(fā)用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)科學(xué)。人工智能屬于計算機科學(xué)的一個分支，其研究企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，因此人工智能也被稱之為機器智能，該概念最早起源于1950年的Dartmouth學(xué)會上，該領(lǐng)域的研究內(nèi)容包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理及專家系統(tǒng)等多個部分[1]。

人工智能是一門綜合性的學(xué)科，融合了計算機科學(xué)、控制論、信息論、心理學(xué)、語言學(xué)等多個學(xué)科和專業(yè)，并且互相滲透有效融合發(fā)展而來，人工智能所要探究的問題是怎樣才能更有效的利用計算機針對人腦所從事的各項思維活動進(jìn)行模擬并開展相對應(yīng)的行為，通過這種方式從根本上有效解決人類專家才能處理的各項復(fù)雜問題。換句話說，人工智能主要分成兩部分內(nèi)容，分別是人工和智能，也就是說人造的智能。人工智能是研究怎樣才能制造出智能化的機器或者智能系統(tǒng)，針對人類的各項智能活動和思維模式進(jìn)行模擬，通過這種方法使人們的智能得到進(jìn)一步的延伸和拓展的科學(xué)。

人工智能的定義大致可以分為人工與智能兩個部分，也可以被稱之為人造的智能。人工智能是一門極具挑戰(zhàn)性的科學(xué)企業(yè)，綜合性非常強，其中包含了計算機科學(xué)、控制論、信息論、心理學(xué)、語言學(xué)等多個專業(yè)學(xué)科且相互滲透并有機融合所發(fā)展而來的?？偟膩碚f，人工智能研究的主要目標(biāo)就是使機器可以勝任一些需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作，但不同時代、不同人對于復(fù)雜工作的定義也有所不同，在當(dāng)前，人工智能所探索的熱點話題是如何對于計算機展開更為有效的利用，從而使其針對人腦所從事的各項思維活動進(jìn)行模擬并開展相對應(yīng)的行為[2]。

2 人工智能對現(xiàn)代教育的影響分析

2.1 人工智能與素質(zhì)教育

隨著我國教育的不斷發(fā)展，素質(zhì)教育已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的教學(xué)方向。在新時代背景下，社會對于人才的要求也在逐漸增高，不僅要求學(xué)生具備較強的專業(yè)技能，同時也要具備較高的道德素質(zhì)品質(zhì)。因此，相關(guān)教育部門將素質(zhì)教育納入到教育體系中要求，教師在教學(xué)過程中有意識的深入素質(zhì)教育，這也是時代不斷進(jìn)步發(fā)展的重要表現(xiàn)。為了滿足當(dāng)前社會經(jīng)濟下對于高素質(zhì)人才的需要，人工智能在教育行業(yè)也得到了相對應(yīng)的普及與應(yīng)用，為現(xiàn)代教育中的素質(zhì)教育工作提供了新的發(fā)展思路，從而推動整個素質(zhì)教育逐步向多元化、廣泛化方向發(fā)展。在素質(zhì)教育的理念下，教育需要對學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力進(jìn)行著重培養(yǎng)，從多個角度提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與綜合技能，基于先天智力因素的基礎(chǔ)上，不斷的強化學(xué)生的創(chuàng)新思維，并將后天努力與先天條件相結(jié)合，充分挖掘出學(xué)生的最大潛力。隨著智能化教育的不斷發(fā)展，在素質(zhì)教育的背景下，教育機構(gòu)與教師也擁有了新的教學(xué)任務(wù)，需要在教育活動中不斷滿足學(xué)生的智能化需求。

2.2 人工智能對學(xué)校以及學(xué)生影響

隨著信息時代的到來，教育行業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)與發(fā)展機遇。人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)用，將從教學(xué)手段、教學(xué)思路、教學(xué)工具等方面進(jìn)行智能化發(fā)展，這也為現(xiàn)代教育教學(xué)的發(fā)展提供了更為先進(jìn)的教學(xué)輔助工具與關(guān)鍵教學(xué)技術(shù)，推動現(xiàn)代教育逐步向智能化轉(zhuǎn)變。人工智能技術(shù)在現(xiàn)代化教育教學(xué)中的應(yīng)用，使得教育教學(xué)不再受傳統(tǒng)教育模式的制約，比如在教育過程中可以廣泛的應(yīng)用計算機技術(shù)，借助其信息整合與處理能力，有效的提升教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率。其次，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中也將感受到新的學(xué)習(xí)體驗。總而言之，人工智能技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，受到了師生的廣泛認(rèn)可與喜愛。某種程度上來說，人工智能技術(shù)在教育過程中的應(yīng)用已經(jīng)成為了教師智能化的互補工具，這也是學(xué)生可以展開深入研究與學(xué)習(xí)的對象，某種程度上它可以發(fā)揮教師的職能與作用。隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其在教育行業(yè)也得到了廣泛普及與應(yīng)用，對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情的提升也有著顯著作用。此外，人工智能技術(shù)在教育教學(xué)過程中的深度應(yīng)用，也使得現(xiàn)代教育教學(xué)的全過程變得更具規(guī)范性與科學(xué)性。教師將人工智能手段有效地應(yīng)用在實際教學(xué)中，依托于先進(jìn)的智能工具，可以使得整個學(xué)校的教育管理更加高效。人工智能在教育行業(yè)中的應(yīng)用與推廣符合現(xiàn)代教育未來發(fā)展的趨勢。同時其在教育教學(xué)過程中的應(yīng)用也將逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)以及計算機應(yīng)用意識，從某種程度上體現(xiàn)了素質(zhì)教育的理念[3]。

3 人工智能在現(xiàn)代教育教學(xué)中的作用

3.1 知識的表示與訪問

以人工智能為基礎(chǔ)的知識表示，是通過將知識作為研究對象，依托于計算機的軟硬件設(shè)施、計算機科學(xué)以及人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)，將此作為工具，以哲學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)等相關(guān)學(xué)科內(nèi)容作為法與指導(dǎo)，以確保知識表達(dá)可以做出有效轉(zhuǎn)化，成為可以直接進(jìn)行處理的知識庫，之后借助計算機智能針對人類專家或者人工智人類智能進(jìn)行有效模擬。借助這一方法可以對知識做出更加科學(xué)合理、精準(zhǔn)高效的自動化處理。常規(guī)情況下，其不屬于數(shù)據(jù)管理或者信息管理的數(shù)據(jù)層次，而是一種智能化的層次，對知識可以做出更為有效的處理。

3.2 符號計算

針對符號計算來說，其所涉及的內(nèi)容包括數(shù)值計算、符號計算、函數(shù)作圖等相關(guān)內(nèi)容，在實際應(yīng)用中所涉及到的代表性軟件有Mathematica等，這一軟件在教育教學(xué)領(lǐng)域有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，對于整體計算機使用方式的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其也從某種程度標(biāo)志著現(xiàn)代科技計算的啟程。Mathematica在廣泛應(yīng)用在教育教學(xué)領(lǐng)域之后，已延伸出成百上千種課程種類，從高中課程到研究生課程，在實驗過程中都把該軟件和符號計算模式作為基礎(chǔ)。且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展以及各類型學(xué)生版本的應(yīng)用，其也實現(xiàn)了最大限度上的創(chuàng)新與完善，并在世界范圍內(nèi)，在不同專業(yè)教育教學(xué)類型上都得到了顯著應(yīng)用[4]。

3.3 自動化診斷錯誤

在實際操作過程中，對人工智能系統(tǒng)的有效利用可以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的錯誤做出自動化的診斷，在最大限度上提高了教師的教育水平。通過對學(xué)生錯誤的發(fā)現(xiàn)并探究到錯誤的源頭，教師將給予其更具針對性的輔導(dǎo)與建議。與此同時，在具體的教學(xué)過程中，也可以基于學(xué)生的身心發(fā)展特點與學(xué)習(xí)實際自動化的匹配相對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，這樣對于整體教學(xué)進(jìn)度都做出了自動化的調(diào)整與優(yōu)化。其次，教師在這一過程中也可以選擇出更為科學(xué)合理的教學(xué)策略與教學(xué)方法。

3.4 構(gòu)建智能性超媒體教學(xué)系統(tǒng)

超媒體教學(xué)系統(tǒng)具備理想狀態(tài)下的教育環(huán)境，可以充分的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)積極性，但是對于預(yù)期學(xué)習(xí)目的的實現(xiàn)是難以保障的。與此同時，由于所針對的教學(xué)對象了解不足，導(dǎo)致其難以起到有針對性的指導(dǎo)性，不能從真正意義上實施因材施教，在這一情況下，要最大限度上確保智能系統(tǒng)與超媒體系統(tǒng)之間的融合，通過優(yōu)勢互補，從而確保在具體的應(yīng)用過程中可以進(jìn)一步研發(fā)出全新一代的高性能智能超媒體教學(xué)系統(tǒng)，最終獲得更好的應(yīng)用效果。

4 人工智能在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用分析

4.1 智能化教學(xué)評估與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測

在現(xiàn)代教育教學(xué)體系中，構(gòu)建起完善的教學(xué)評估與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測體系是非常重要的，這也是對教學(xué)效果展開科學(xué)合理評價的重要途徑與依據(jù)。隨著人工智能的深度應(yīng)用，構(gòu)建其智能化的教學(xué)評估與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對不同教學(xué)環(huán)節(jié)的評估與監(jiān)測，并依托于信息反饋和信息處理數(shù)據(jù)，獲得較為科學(xué)、全面、準(zhǔn)確的評估報告，相關(guān)教育人員可以依據(jù)報告結(jié)果制定出更為科學(xué)合理的教學(xué)規(guī)劃，包括專業(yè)課程的設(shè)置、教學(xué)手段的選擇、教學(xué)模式的優(yōu)化、教學(xué)思路與思想的創(chuàng)新等都可以依托其展開。通過信息反饋系統(tǒng)與評價系統(tǒng)的共同作用，將推動教育機構(gòu)教學(xué)評價工作向常態(tài)化發(fā)展。此外，智能化教學(xué)評估與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測體系也會對教學(xué)中存在的問題做出正確的反饋，相關(guān)工作人員可以對問題進(jìn)行及時的改正，通過教學(xué)效果的強化，教學(xué)思路的創(chuàng)新，將最終實現(xiàn)現(xiàn)代教育工作智能化發(fā)展[5]。

4.2 智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段在教育教學(xué)領(lǐng)域，無紙化考試已經(jīng)成為大勢所需，作為一種新型的形式，人工智能技術(shù)構(gòu)建起管理題庫、選題組卷、考試與閱卷等一系列相關(guān)環(huán)節(jié)，不僅在形式上對傳統(tǒng)考試進(jìn)行了創(chuàng)新與完善，同時也在最大限度上對于考試的設(shè)計與評價環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。智能化的網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，比如成本更低、保密性更好、效率更高等。與此同時，以網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫也能夠有效的對知名教師、專家編寫的經(jīng)典習(xí)題進(jìn)行收集與分析，實現(xiàn)教師研究成果的充分共享化，不斷提高試卷質(zhì)量。智能閱卷系統(tǒng)的設(shè)置也可以對試卷做出更為有效的識別，從根本上降低試題出錯率，也使得整個閱卷流程更加簡潔明了，工作效率更高。

4.3 智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

在現(xiàn)代教育教學(xué)領(lǐng)域，隨著教育改革的不斷加深以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程教育在近些年來也呈現(xiàn)出逐步擴散的趨勢。實驗教學(xué)作為遠(yuǎn)程教育體系中的重要組成部分和核心，在具體的實施過程中，可以對智能化仿真教學(xué)系統(tǒng)加以利用也具有顯著優(yōu)勢，智能仿真技術(shù)是高度集成人工智能與仿真技術(shù)，其可以有效的突破傳統(tǒng)仿真模型與建模方面的局限性，并突破建模間距界面單調(diào)和結(jié)果費解等相關(guān)方面的問題，智能仿真系統(tǒng)在某種程度上可以替代專家完成建模、設(shè)計實驗、理解以及評價仿真相關(guān)內(nèi)容，有著顯著的學(xué)習(xí)能力。依托于智能仿真系統(tǒng)，針對實驗教學(xué)課件的深度開發(fā)與挖掘，可以有效節(jié)約人力物力，從而呈現(xiàn)出更為顯著的效益[6]。

4.4 人工智能深度挖掘?qū)W生適應(yīng)性學(xué)習(xí)

在開展實際教學(xué)活動之前，需要對教學(xué)內(nèi)容展開實踐研究與分析，依托于大量的時間活動來驗證課程內(nèi)容是否符合當(dāng)下的教育要求，學(xué)生在不同科目學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來的特征也有所不同，因此出現(xiàn)了不同的學(xué)習(xí)適應(yīng)性。而依托于人工智能的深化研究功能，可以促進(jìn)教師制定出更為科學(xué)性的個性化學(xué)習(xí)目標(biāo)與方案，以確保教學(xué)內(nèi)容符合當(dāng)前教學(xué)需求。與此同時，也將促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的不斷轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的說教式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的方向不斷轉(zhuǎn)變，依托于智能化信息處理系統(tǒng)，有效的縮減了教師教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的差距，可以幫助學(xué)生更快的適應(yīng)新的教學(xué)模式與教學(xué)環(huán)境。

5 人工智能化在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用展望

通過對人工智能技術(shù)與現(xiàn)代教育模式的深度融合，將會對未來的教育效率以及教育形式產(chǎn)生巨大的變革，也將對未來教育的效果展開客觀的評價，這也是整個教育行業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢。人工智能近些年來已經(jīng)逐步應(yīng)用在教育領(lǐng)域，并取得了一定的成效，但與此同時，也有部分問題需要進(jìn)行改善與解決。隨著人工智能的不斷普及與應(yīng)用，將推動現(xiàn)代教育工作向多樣化、科學(xué)化發(fā)展，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，并推動現(xiàn)代教教學(xué)校更為科學(xué)的方向進(jìn)行發(fā)展

6 結(jié)語

通過以上關(guān)于人工智能技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)中應(yīng)用的分析，我們了解到，現(xiàn)代化的信息技術(shù)應(yīng)用在教育教學(xué)過程中，將推動信息化教學(xué)模式的發(fā)展與創(chuàng)新，對于現(xiàn)代教育行業(yè)的發(fā)展也有著較為深遠(yuǎn)的影響。人工智能技術(shù)與現(xiàn)代教育教學(xué)之間的有效融合，也是推動現(xiàn)代教育事業(yè)不斷進(jìn)步的重要保障。隨著人工職能時代的到來，也為現(xiàn)代教育教學(xué)的發(fā)展提供了新的創(chuàng)新思路與變革路徑，將其應(yīng)用在教學(xué)過程中，將有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)適應(yīng)性，從而不斷提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)與綜合能力的提升。