人工智能教学环境范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇人工智能教学环境范例,供您参考,期待您的阅读。

人工智能教学环境范文1

关键词:人工智能;中职教育;教师;角色重塑

1引言

当前社会逐渐走向科技时代,人工智能逐渐被应用于各行业和领域,以推进相关工作的开展。在积极推进教育改革和创新的过程中,逐渐将人工智能与课程教学有效结合,以实现即时化、个性化、智能化、高效化的教学。在“人工智能+教育”背景下,中职教学的理念、方法、形式、模式等发生了不同程度的变化。人工智能是否会取代教师成为关注的焦点和热点,人们对于教师职业和角色重塑的思考也更加深入[1]。

2人工智能教育对教师的影响

随着人工智能在教育教学领域的运用,其对于教师角色产生了一定的影响和改变,人们对于“人工智能+教育”背景下教师职业产生了不同的理解和认知。部分人认为,人工智能和其他应用于教育教学的信息技术一样,为教育教学活动的开展和教师的教学实践提供了工具和便利,并不会对教师产生实质性的影响。如开展和实施翻转课堂、微课教学、线上线下混合式教学等。另一部分人认为人工智能在一定程度上可以承担教师的部分工作和职责,替代完成批改作业等重复性、机械性的工作,在某些时候甚至可以完全取代教师。如美国佐治亚州理工大学休克.弋尔教授就曾使用过机器人助教回答慕课学生提问,且学生并未意识到助教是机器人,这也在一定程度上说明了人工智能是可以完成并取代一部分教师的教学工作的[2]。本文基于对当前教学现状和未来教学发展趋势、人工智能教学和教师教学的特点和优势的综合分析和考虑,认为在“人工智能+教育”背景下,教师角色发生了以下变化:(1)人工智能尽管可以产生与人脑思维同样的结果,但需要运算程序的设置和推动,其具备的自主性目前远远达不到人的水平,某些复杂化的问题仍得不到有效的解决和应对。未来人工智能将会被广泛地应用于基础理论知识的传授和教育等重复性、简单化、机械性的教育教学工作,教师则逐渐将工作重心转移到培养和提高学生的核心素养方面。(2)对于人工智能,需要辩证地看待和对待,即不高估、不低看。以目前的现状来看,人工智能不能完全取代老师,但是不可否认的是科学合理的运用人工智能等现代信息技术和工具进行辅助教学的教师能取代传统、单一模式下的教师。(3)需要将人工智能作为教师教学的辅助工具和手段运用于课程教学中,协助教师更好地发挥引导、沟通、管理、创新等方面的作用。通过有效的发挥人工智能和教师各自的特点和优势,以实现个性化、开放型教育教学,更好地满足教学需求,以促进学生的全面发展和提高。在“人工智能+教育”背景下,教师的角色发生了极大的变化,需要对教师角色的重塑进行更深入的思考[3]。

3人工智能教师的未来角色

随着人工智能在教学中的应用,未来人工智能教师在教学中将会扮演重要的角色,承担一部分教师的职责和任务。(1)承担助教的角色。通过对学生数据信息的分析,了解学生的能力和水平,自动生成适合不同层级学生的试题,并完成作业、试卷的自动批改。(2)实现学生的实时监测和管理,并将监测和获取的数据及时反馈给教师,通过大数据分析,协助教师及时发现学生学习和生活中的困难、障碍及各类问题,以便能够及时地解决和应对。(3)协助进行教学评估、学生能力测评等工作的开展,并在此基础上实现调整和优化。(4)通过数据分析,协助开展心理测评工作,帮助教师发现并解决学生心理问题。(5)基于数据分析,更准确地获取学生的体质、健康状况,并针对不同学生生成适合的体能训练方案。(6)输入综合素质评价相关参数,能快速地生成每一位学生的综合素质报告,并对优劣势、薄弱点等进行标注,以便对学生的综合素质情况有更全面的把握。(7)成为个性化智能教学的指导顾问,互动交流更方便,有助于指导和解答学生个性化问题。(8)通过对学生优劣势、特长、兴趣、性格、能力等的分析,帮助学生规划发展。(9)根据学生个性化特点和需求,自动生成适合学生,满足其教学需求的学习资源。(10)实现智能化互助教学,为合理制定教学方案、制定教学计划和决策提供相关的数据依据、分析模型。

4教师角色的重塑

4.1学生成长的引导者。“人工智能+教育”背景下,教师需要扮演好学生成长引导者的角色。教师的主要职责要从知识的传授,逐渐的转变为引导学生健康成长,承担学生人生导师、心理咨询师的角色[4]。人工智能具备知识存储量大、数据分析能力强、即时性、互动性的特点,基础知识传授等枯燥的、简单重复的教学工作由人工智能助教代替,教师需要将更多的时间和精力用于指导学生进行实践,拓宽学生学习的深度、广度,引导学生自主学习、思考和探究,为锻炼和培养学习能力、核心素养创造空间,提供机会。在具体的课程教学中,教师需要转变以往的教学理念,让学生以自主、合作、探究等形式融入到课程学习中,发挥主体作用。教师作为引导者的身份,合理地利用人工智能技术和工具辅助教学工作的开展和实施。(1)学习和掌握信息技术教学工具、手段,开发和利用智能化教学资源,合理地利用机器完成基础知识的教学和简单信息内容的传授。(2)教师要给予学生适时引导,帮助解决学生自学中的疑惑、难点和难题,锻炼和提高学生获取、运用知识的能力和水平,提高思维创造力、联想想象、判断分析、逻辑推理等方面的能力和水平。(3)中职教育要重视职业素养、文人素养和社会化能力水平的提高,帮助树立正确的价值观念。在这方面人工智能并不能达到很好的效果,需要发挥好教师的引导和导向作用,承担这部分教学的责任。

4.2个性化教育的实现者。在“人工智能+教育”背景下,教师需要扮演好个性化教育实现者的角色。中职教育强调培养复合型人才,促进学生的全面发展和提升,要求教师在教学中准确地把握和了解每一位学生的特点、能力、水平,在此基础上科学设计和布置教学任务、内容,实现针对性的教学,进而为学生个性发展、自我价值和潜能的发挥创造空间、提供机会。(1)教师科学地利用人工智能的数据获取、分析等功能,精准地获取学生在学习过程中的个性化数据、教学评估和教学反馈的信息,在此基础上实施个性化教学、针对性教学和分层教学,为学生提供所需的教学内容和信息。(2)通过各类智慧教育系统和智慧教学平台的构建和应用,实现教师的精准教学,优质教学资源的诊断和精准推送。线上教学资源的整合利用,为学生的自主学习提供平台,还可以实现智能考试、精细化教学管理、即时性的教学辅导等。通过这种线上线下混合教学的模式,积极推进个性化教学工作的开展和实施。

4.3心理与情感发展的沟通者。在“人工智能+教育”背景下,教师要扮演好心灵与情感发展的沟通者的角色。在推进学生的全面发展和提高的过程中,不仅需要夯实学生的知识储备,提高各项能力,还需要培养健康心理、健全人格。尽管人工智能具备互动性的特点,其在教育实践中采集的数据也包含学生的感觉、知觉、情绪等方面的因素,但针对于心理、情感、帮助学生解决困惑这类复杂性问题的教育效果并不明显,教师需要承担好自身在这方面的职责,在教学中通过潜移默化的熏染,帮助学生健全人格[5]。(1)在日常教学中多与学生沟通,并给予学生更多的关怀。通过日常的观察和与学生的沟通及人工智能所获取的有关学生的感觉、知觉、情绪等方面的数据,对学生心理动态进行更加全面、细致的分析与把握,以便及时发现学生学习、生活、成长中的难点、困惑和各种压力问题、各项负面情绪和消极心理,帮助学生纾解情绪和压力。(2)通过智能化平台的构建,引导教师、学校、社会和学生家庭共同参与到学生的培养中,为学生成长创造和谐的环境。

4.4教育理论的创新者。在“人工智能+教育”背景下,教师要扮演好教育理论创新者的角色。新时代,市场对复合型人才的需求量更大。人工智能等信息技术的应用,促使学习、生活、思维等发生了不同程度的变化。尽管人工智能技术能够帮助教师解决教学中的一些基本性、简单重复的问题,但复杂问题的解决仍需要发挥人的创新作用。新时期中职教学对教师的创新能力提出了更高的要求。(1)借助人工智能技术,对有助于教学实施的知识碎片进行整合利用,实现跨区域、跨领域教学,为课程教学引进和注入新知识。(2)利用人工智能等信息化技术创新和转变教学思想和方法。中职教育涉及大量的实验和实践操作,科学合理地利用新技术和手段,构建虚拟实验室,组织模拟实验等,为实验和实践教学提供了新方法和途径,很大程度上解决了实验和实践机会不足、学生实验和操作技巧和水平不高的问题。

5结束语

人工智能教学环境范文2

关键词:人工智能;基础教育;发展构想

人工智能凭借其在生产、生活、营销等诸多领域所发挥的优势受到了极大的认可,尤其是教育领域。2017年7月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确提出要完善人工智能教育体系,建设人工智能学科,在中小学阶段设置人工智能相关课程的规划。2018年4月,教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》也提到要推动人工智能、大数据物联网等新兴技术支持下的教育模式变革和生态重构。

一、人工智能的定义

人工智能,简称AI。是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,属于计算机科学的一个分支,其研究的领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等[1]。

二、人工智能的应用现状

目前,许多中小学在基础科目上增加了机器人教育,也就是通过设计、组装、编程、运行机器人来培养学生的综合能力。这种课程为学生带来了更加深刻的学习体验,增强了学生对人工智能的探索精神,激发学生对人工智能及计算机科学的好奇心。青少年心理有极强的不稳定性,需要教师根据不同情况加以指导,这种指导是带有感情色彩和人文关怀的。虽然人工智能在许多问题的处理上有着明显的优越性,但在情感方面缺少人与人交往时的温度。但毋庸置疑,人工智能一定是辅助教学和提升教学效率的有力工具。智能教育时代,基础教育下的教师职业形态应趋于人机协同工作,更好地发挥自我价值[2]。

三、人工智能在基础教育中的应用构想

(一)利用语音识别与语义分析技术模拟英语语境

语音识别和语义分析技术可以智能分析人类的语言,并给予恰当的反馈。这种智能技术如今已经在许多英语学习软件当中应用,通过虚拟人工智能助手与学习者进行英语交流,帮助学习者构建英语语境,纠正并改进英语交流中的错误发音,帮助教师在基础教学中进行英语口试测评,使测评结果更加规范。

(二)利用智能情绪识别技术了解学生认知疑难点

推出情绪识别引擎的FaceThink,于今年获得某大型教育机构的千万级人民币Pre-a轮融资的创始人杨松帆在接受专访时透露,作为技术提供方将通过此次合作率先把“注意力识别”引入教育领域,并期望引领教育等行业步入注意力经济的浪潮。这种情绪识别技术可以通过识别学生的微表情,从兴趣点、注意力等方面综合数据分析,了解不同学生的认知侧重,据此设计出符合学生个性化发展的培优计划。在基础教育中,教师可以通过摄像机了解同学的课堂表现。在课后通过情绪识别技术分析学生的疑惑点及兴趣偏向,根据反馈来进行教学反思,以便教师更好地设置教学计划。

(三)利用人机交互技术为学生在线答疑

人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一,学生可以通过交互技术实现人与计算机的对话,在线解决学习过程中产生的疑问。在教学中,一名教师往往需要为许多学生进行答疑,教学任务繁重,而人机交互技术可以很好地解决这一问题。基础教育的对象年龄往往年龄偏低,对人工智能和信息技术有着强烈的好奇心和兴趣,利用人机交互技术为学生在线答疑,可将教师从繁重的教学任务中解放,使其将更多的精力投入课堂以达到更好的教学效果。

(四)虚拟的实践课堂

除了单一的传授基本的理论知识外,笔者更倾向于利用人工智能构建一种沉浸式的教学环境。学校可以建设虚拟现实教室,通过VR给予学生一种身临其境的体验,延伸学生的学习深度及广度。比如,学生在地理课上学习环境特点时,就可以直接利用虚拟现实技术将学生带入热带雨林、极地冰川等情境中,切实感知地域特点和生存环境。此外,在学生需要切实操作的实验课程也可以通过虚拟现实来完成。化学课可以在虚拟情境中做实验,在增加了学生的动手能力的同时能够保障学生安全。

四、结语

随着计算机科学的进步,现代教育也在朝着更好的方向发展。我们有理由相信,通过对人工智能的进一步研究和探索,现代化教育也将不断迎来新的突破。

参考文献:

[1]德勤数据分析研究学院.中国在AI创新应用上研究报告[DB/OL].[2017-03-15](2019-02-27).

人工智能教学环境范文3

关键词:人工智能;大学英语;混合教学

引言

随着信息通信技术在全球范围内的广泛应用,高等教育正在将人工智能技术应用到传统的课程教学中,以满足当前教育教学的需求。人工智技术的出现极大地改变了学生的学习环境,也改变了教师传授知识的教学模式。从某种程度而言,几乎所有高等教育课程都与新的技术有关。这些技术为学生创造了与他们的同伴和教师互动的机会。人工智能在高等教育中的渗透,尤其是与大学英语教学的融合,引起了人们对混合学习理论和实践的关注。人工智能是指在计算机应用中,模仿人类的智能行为和思维过程,形成的一门综合性学科。它是一门新兴的学科,不仅涉及计算机科学,还包括神经生理学、心理学、语言学等多门学科相互的渗透。作为一种新型的智能技术,人工智能的发展非常迅速,人工智能能够模拟人们的工作和生活环境,由计算机系统进行编程,以期完成智能化、自动化、系统性的操作。从某种意义上说,计算机网络技术的发展是基于人工智能技术的,人工智能可以优化网络管理环境,降低成本、提高效率等。混合学习受到了越来越多的关注,混合式学习联动带来的是教学方法的多样化,教师通过一些技术平台进行知识内容的传递教学[1]。Neumeier将混合学习定义为面对面和计算机辅助学习融合在教学和学习环境中。Sharma认为混合学习是一种连接面对面课堂的系统,适当使用技术进行教学。混合教学是对以往教学活动的发展和变化,借助了新技术采用的一系列的教学方法。Krause总结了相关定义,并详细地描述了混合学习的模式,将其作为教学环境中的一种设置,在这种环境中,各种教学平台、教学模式和学习方法有效地融合在一起。

一、人工智能促进混合教学的发展

高质量的教学和高质量的学生学习之间存在着高度的正相关。最根本的问题是如何提高学生的学习能力。教师的素质、内容知识、教学知识和技术知识是有效教学和优秀教师必备的要素。一个好的老师知道教什么,如何教,以及如何提高学生的学习能力。传统的教学过程是围绕课程内容、教材、教师和学生进行的。高等教育的新形式要求教学和学习过程的变革。由于信息技术高速发展,教师的教学模式和学生的学习模式正在发生巨大的改变。教学不仅仅是学科知识在课堂上的传授,它还包括整个教学过程,以促进学生的学习[2]。优质教学是以学生为中心,保证全体学生学习的效果。因此,教师要从拥有教学技能转移到学习环境和课堂语境中。在高等教育中,学生可能试图以不同的方式解释和理解相同的学习内容和学习材料。这种理解和学习过程的差异是自然的,应该被接受。学习方法需区分表层学习和深层学习,表层学习方法侧重于死记硬背,以满足考试等外部要求;深层学习侧重于努力理解他们正在学习的材料。表层学习容易导致低质量的学习结果,而深层学习往往促成高质量的学习结果。随着现代电子计算机技术的发展,人们关注人工智能的实际应用,利用人工智能改变社会生产和生活方式。实践证明,人工智能的应用明显提高了教学的效果。语言学习与人工智能技术有着密切的联系,尤其是在大学英语教学中需要充分运用人工智能技术。大学英语课程改革强调信息技术与英语课程的整合,以提高英语教学的有效性,这为人工智能与英语学科教学的整合带来了前所未有的机遇。现代社会,教师不再是知识的唯一来源。教学和学习都不是在同一时间、同一地点发生的同步过程。通常情况下,教学和学习的过程是异步的、匿名的、无形的,这改变了教学实践和教师应有的能力。教师不仅是教师,而且是教学过程和课堂的管理者。这就要求教师需要将自己的专业知识与管理技能结合起来,教学变得更加灵活,满足学习者的需求。教学过程涉及教师、学生、教室环境和学习活动之间广泛而复杂的相互作用。传统的授课方式中,讲课方法是主要的教学方法,但有一些差异。教师在课堂中的授课更加权威,以信息为导向,注重内容。学生是知识内容的被动应答者,大部分是听讲者。课堂过程是以教师为中心的,缺少互动性,学生很少参与到整个教学过程中。信息技术给教学实践带来了巨大的影响和变化。事实上,人工智能使以技术为导向的高等教育的转变也可以被视为一种范式转变。这种转变,改变了内容传递和教授的方式,教师不能仅仅是信息的来源。因此,教师角色的变化也导致了教学方式的改变,教师正成为学习的促进者、导师和管理者。传统教学模式的根本转变也改变了传统教师的角色[3]。高等教育的目标变得更加复杂,教师被期望帮助学生发展知识,解决问题,变得有创造力。学生们必须学会如何学习以及如何在工作中运用这些知识。另一方面,学习的性质多样化了,学生们不仅要从教师那里获得知识,而且还要从其他来源获得知识。现代科学技术带来的全球知识的丰富正在挑战着教师的知识权威。学生的要求越来越高,提问越来越多,这使得传统的教师比以往更有压力。尽管技术带来了巨大的进步和好处,但也带来了相当大的压力。教师不仅要与他们的同事竞争,还要与数字世界中层出不穷的新知识竞争。此外,他们需要学习这些技术,掌握它们,并将它们与传统教学结合起来。

二、人工智能对大学英语教学的影响

人工智能技术的出现使高校教学模式从根本上发生了变化。教师和学生的角色由被动向主动转变。在这种情况下,教师是一个促进者,而不是信息的提供者。在这种新的教学模式中,信息技术通过增加设施和内容的访问与共享提供了一个积极的学习环境。信息技术的进步增加了更多的设施,如模拟、虚拟实验室、可定制的内容和练习、自适应模块等,以满足个人的需求。有研究表明,现代化信息技术可以帮助提高教学质量。多媒体教材可以提高培训教材的质量。模拟教学实践的实例,与国内和国际专家在远程模式下的互动可以显著促进教师专业发展。它还为学习者提供了终身学习和发展的机会,因为它支持随时随地的教学和学习模式。在线互动和小组讨论使教师获得更多的讨论机会和解决问题的方案,这可能有助于打破教学与科研上的孤立,并构建一种相互联系的教师社区。由于信息技术的飞速发展,人工智能带来了一种不同于传统的教学方法。电子学习、虚拟校园和学习空间等技术支持的学习方式为学生提供了不同于传统的面对面学习方式的另一种学习方式。慕课或在线课程成为与传统课程不同的教学模式。混合式教学,不仅仅是将技术引入大学英语教学课堂,它还为教师提供了一个重新思考如何教,为学生提供如何学的新教学模式。翻转课堂为学生提供在线学习作业,课堂时间用于讨论、辩论和测验。在新技术的帮助下,学生既可以在教室里学习,也可以在其他场所学习。基于信息技术的课程为大学英语教学提供了更广泛的途径。新时代的学生,他们也被称为“网络一代”的学习者,这种灵活性和对技术的依赖给他们创造了新的机会[4]。“网络一代”精通技术,适应数字世界。在这方面,涉及数字技术的学习过程可能更有效。E-learning可以是同步的,这使得学生与教师可以通过网络进行实时互动,并由媒体支持,如虚拟教室、音频和视频会议、聊天、共享白板等。

三、人工智能对大学英语教学的挑战

技术是一种工具,它作为辅助教学的一种手段而被教师广泛应用。传统教学的目的是将信息作为知识进行传播,更加注重对知识内容的掌握。事实上,技术现在已成为教学中重要的组成部分之一,它为我们提供了不同的媒介用以访问和理解教学知识内容。因此,如何构建相关的、与现代教学过程相适应的教学模式是一个重要的挑战,以为教师和学生提供可靠的、相关的、适当的内容。技术与教学的整合是最重要的挑战之一。技术可以成为教师和学生从中受益的额外教学与学习的手段。问题是,这种教与学的模式使技术成为“附加的”,而不是系统的组成部分。将技术视为现有教学的组成部分,因为它涉及重新确定目标、重新定义课程、重新制定内容,并以平衡的方式校准教学,使技术不是作为一种替代,而是作为整个过程不可分割的一部分。对于教师来说,将教育技术有效地运用到混合教学中所需的能力是一项挑战。教师很难提供和管理在线课程所需的新技术,原因有可能缺乏经验,有时甚至缺乏信心。这有时会导致教师出现难以克服的焦虑情绪。教师们会发现,设计、管理和提供混合学习的在线元素是其面临的一项操作挑战,它会给教师的时间和能力方面带来特别的压力。

四、利用人工智能技术设计混合式教学

混合教学设计是一个计划过程,包括对与预期学习结果相关的许多内容和过程问题的考虑。设计先于课程开始之前,灵活性是一个关键的设计考虑因素,设计不能是确定性和刚性的。设计是由教学理论决定的,但在教学的实施过程中,不断变化的条件需要教学随之进行调整。因此,设计和实现不能分离,教师是课程设计者,要求教师既要有教学内容,又要有教学专业知识。课程开始之前,混合学习在设计阶段需要花时间建立一个深思熟虑的、连贯的课程结构,这将使课程在交付和实现预期目标的过程中节省时间和精力。课程内容和活动必须与整个课程使用的教学方法和技术相匹配。然后需要通过协作活动制定策略,以继续发展团队凝聚力和实现共同目标。为了鼓励学生参与,在讨论主题的一开始就应发挥教师的引导作用,教师需要在教学活动中引导学生开展一系列的教学活动,但不应占主导地位[5]。教学设计中还需要注意评估和评价。评价分为形成性评价和总结性评价。形成性评价的目的是诊断问题,并提供建设性的反馈和指导,以确保教学的持续发展。学生必须得到反馈和强化,才能参与到接下来的学习过程中来,并达到预期的学习目标。教师的反应和关注是这个反馈过程中关键的部分。评估和评价对教学的结果有较大的影响,需鼓励学生通过合作和努力而实现既定的目标,包括小组项目、同行评估、报告、理论和模型构建,以及有组织的学术辩论。

五、学生参与人工智能混合式学习

研究表明,中国学生根据个人兴趣和学业期望的需求使用移动设备进行各种学习活动。与其他国家的青少年一样,中国的中学生也接触到了快速变化的技术和数字环境。他们被认为是通过在学校内外的日常生活和学习实践,掌握使用数字技术技能的一代。当学生们参与新的智能学习活动时,新兴应用程序和软件塑造了他们的数字技术能力和在数字环境中学习的概念[6]。人工智能技术为他们提供了在教室之外学习的机会,移动学习的无处不在使他们能够在任何需要和想要的时候学习。对学生来说,使用学习应用软件作为一种自主的移动学习活动,就像是他们学校课程的延伸。在某种程度上,这种智能学习实践可以被视为教学和学习如何嵌入社会和文化环境的指标。学生在学校中承受着极大的压力,他们希望在学习等方面表现得更加出色。当有机会使用智能学习设备时,学生将努力尝试不同的学习实践,这有助于他们的理解和取得相应的成就。然而,学生参与的混合式学习实践不仅仅是学校课程的延伸。学生们使用移动设备的学习方式似乎变得更加个性化。使用智能技术进行学习,使学生在学习方法上不那么被动,他们似乎开始习惯使用不同的手段和方法来满足他们的学习期望与需要。学生通过使用学习软件和辅助应用程序来开始新的学习,在这些学习过程中,他们评估自己的表现,寻找信息,评估信息,并将信息与之前的知识联系起来,而不是依赖于死记硬背。学生们意识到,完成测验和获取信息只是混合式学习的一部分,更重要的是培养他们辨别和分析问题的能力,并锻炼从多个角度来解决问题的能力。智能技术和应用软件一方面为学生提供了一个新的平台,帮助他们加深对知识的学习和理解。另一方面,在混合式学习环境中,学生的学习观念和学习习惯发生了变化。

结束语

人工智能教学环境范文4

关键词:人工智能技术;汽车专业;教学应用

0引言

人工智能技术主要是指以人类智能相关理论的研究为依据,进行相关理论的模拟、延伸和扩张的一种技术,人工智能也称机器智能。人工智能技术是计算机科学的一个重要分支,它跨越了计算机科学、语言学、心理学、感知学等学科,从而形成一个综合性学科。当前借助人工智能技术主要是为了让计算机具备人类的智能,拥有自主计算学习和思考的能力。同时能够柔性地、智能的完成一些危险、复杂的任务。在汽车专业中,专业内容涉及到视觉、自然语言处理、语音处理以及智能机器人等相关研究领域,因此导入人工智能技术具有必要性。

1人工智能技术在汽车专业教学中的应用意义

1.1人工智能技术有助于实现汽车专业理实一体化教学

汽车专业是一门综合性学科,需要展开实践教学活动。针对于当前职业教育活动中汽车专业教学理论和实践教学环节相互隔离的情况,要求能够导入理实一体化教学模式,为学生提供更加丰富的实践实训操作平台,在实训中总结理论知识,应用理论知识。而导入人工智能技术,正好能够为学生创设信息化的理实一体化教学系统平台,给学生提供实践和理论相结合的教学内容。例如,在“四冲程发动机工作原理”这一知识点教学中,教师利用人工智能系统平台,导入发动机模型,展开工作原理概述。同时为每一个学生配备教育机器人,由教育机器人指导学生展开发动机运行原理的精细化的实践练习活动。

1.2人工智能技术有利于帮助汽车专业学生展开自主学习

汽车专业教学面临着理论知识复杂、实践活动操作难度大等问题。在传统的教学活动中,学生缺少学习兴趣,对于汽车专业教学中的疑难问题的探索性不高。导入智能导师技术,可以基于学生的汽车专业知识的学习基础,学生的学习兴趣等的智能化分析,由此制定起符合学生个性化发展的教学计划和教学策略。如,对于实践操作能力较强,但是理论知识学习动力不强的学生,导入智能导师技术,由智能导师将理论知识逐一分解到实践实训活动中,让学生在汽车发动机的维修养护中,把握住发动机的工作原理,各个零部件的性能作用。可以说在人工智能技术支持下,汽车专业教学中树立起了以学生为主体的教学活动,展开高质量的学习活动。

1.3人工智能技术有利于培养汽车专业学生的创新意识

在教育市场化发展背景下,汽车专业学生要求能够拥有创新探索性意识和能力。传统的教学模式支持下,汽车专业学生难以形成自主性,在教学中仅仅是僵化的跟着课堂内容走,无法导入自己的自主意识,展开理论深究和实践探索。而当前导入人工智能技术,则有助于为学生创设良好的学习情境,从而支持学生汽车专业学生教学活的精神,使学生养成自主探究的习惯。人工智能技术有助于打造个性化的教学体系,让学生展开对汽车的各种零部件的工作原理的学习,由此不断地挖掘出更加精进的理论知识,展开对汽车各个零部件理论的统筹应用。在一对一的教学中更有助于激发学生的学习兴趣,挖掘学生的创新潜力。

2人工智能技术在汽车专业教学中的应用分析

2.1智能导师系统在汽车专业教学中的应用

智能导师系统是人工智能技术下所形成的一种智能化信息化的教学资源。通过领域模型、导师模型和学习者模式,搭建起一个计算机教学平台。领域模式中完成对汽车专业各种基础知识体系的构建,利用层次结构、语义网络等规则来重新塑造纸质版的汽车专业教材内容。如,在汽车专业教学中,有汽车故障维修课程、汽车零部件的生产制造课程。这些专业课程内容都是息息相关的,但是在传统的教学活动中,容易将这几个课程独立开教学。在智能导师系统中,其能够对汽车专业的所有知识体系进行重新的塑造规划。然后根据导师模型展开对学习者的学习水平的测评分析,从而制定出适合学习者的学习活动和教学策略。而学习者模型则是对于学生认知风格、能力水平的情况收集和处理的模块。可以说,基于人工智能技术下所搭建的智能导师系统,实现了对汽车专业教学活动的信息化发展。

2.2自动化测评系统在汽车专业教学中的应用

如果说智能导师系统是人工智能技术在课堂教学中的应用探索,那么在汽车专业教学中,还需要导入教学评价考核体系,如此才能够确保学生所展开的汽车专业学习的高效性和高质量。在传统的教学评价体系中,一般是采用单一化的人工评价体系,其可能存在评价主观性等问题。而在人工智能技术支持下,能够搭建起自动化测评系统,这是一种高效、客观的测评系统,能够提供学生学习情况的实时反馈和监督,并且形成各种形式的测评数据结果,极大地减轻教师的教学负担,为教学计划制定提供真实可靠的支持。当前自动化测评技术在汽车专业教学中的应用是基于ICT技能所实现的,ICT技能下搭建起信息模型获取的平台,展开知识推理和综合评价,动态跟踪学生在智能导师系统中的各种学习轨迹,并且对于学生的学习状态展开评价反馈。如,汽车专业学生会根据自己职业规划和兴趣,对汽车装配、汽车机电维修和汽车涂装等模块选择其中一个作为学习的重点,此时自动测评系统就可以跟踪该位学生的学习状态制定相应的教学策略和教学计划,然后展开课前预习测评、课堂理论和实践操作水平测评以及课后的练习巩固策略。在课后练习的测评中,人工智能技术中的自动批改作业功能得到广泛应用。在自然语言处理技术等的进步发展下,汽车专业教学中的课后作业不仅仅涉及到各种语言表达,还涉及到多种读图、绘图等知识。当前正是利用人工智能技术的这一自动批改作业的功能,将汽车故障维修专业的课后练习题目拍照上传到系统中,可以显示出该题目的解题思路,以及对于学生的解题情况展开评分,将评分结果纳入到学生的学习测评系统中。

2.3个性化的教育机器人在汽车专业教学中的应用

教育机器人具有多学科性质,其能够为汽车专业学习活动提供多元化的学习环境,帮助学生更好地掌握汽车专业的相关知识。一方面学生可以基于教育机器人展开个性化的学习活动。汽车发动机等设计开发中涉及到多种复杂的原理,需要学生拥有抽象思维能力,对于理论知识进行分解应用。而教育机器人正是可以培养学生形成综合素质能力、思维能力。另外在教育机器人的帮助下,每一个学生不论是汽车专业的理论知识还是汽车专业的实践操作技能都能够在一个一对一的教学指导环境下展开。教育机器人会根据学生在汽车专业学习中的测评情况,为学生提供更具有针对性的教学资源、实践实训机会。

3人工智能技术在汽车专业教学中的应用趋势

3.1提升汽车专业教师队伍的人工智能技术应用能力

人工智能技术在汽车专业教学中的应用发挥着类似传统教师的教学角色,但是事实上在教育领域中人工智能技术是不可能取代教师存在的。一方面是在汽车专业教学中,人工智能技术的应用需要基于教师的信息技术理念和信息技术专业能力才能够展开。另一方面是人工智能技术发展还不成熟,缺少足够的柔性化无法应对汽车专业教学中所面临着复杂的多样的发展特点。对此当前要想切实发挥人工智能技术在汽车专业教学中的应用效应,其必须能够提升汽车专业教师队伍的教育素质能力、信息水平等。如,教师拥有人工智能技术专业知识,其在课堂教学中可以导入人工智能技术打造高效课堂教学,激发学生的汽车专业知识学习兴趣,支持学生展开汽车专业知识的探索创新思考和应用。

3.2建设职业院校汽车专业的人工智能技术应用的基础设施

虽然人工智能技术已经在全社会各行业中得到融合应用发展,但是基于当前社会人工智能技术发展水平,根据人工智能技术在教育领域中应用的特殊性等可以发现,汽车专业教学活动中导入人工智能技术是需要进行相关系统平台的开发、建设和维护的。对此要求职业院校能够重视人工智能技术在汽车专业中的应用重要性,为汽车专业人工智能发展提供必要的资金支持,从而开发出汽车专业智能导师系统、实现自动化测评系统的个性化发展。

4结束语

近年来,随着教育教学改革创新进程的进一步加快,各个教育环节都展开信息技术融合教学的探索实践。由此掀起教育改革活动的进一步发展。在汽车专业教学中应用人工智能技术已经成为未来教育的重要趋势。当务之急就是要求能够改变汽车专业教师的教学理念、提升教师队伍的专业素质能力,确保人工智能技术能够实现在汽车专业课堂教学中的高效应用。

参考文献:

[1]侯志华.行为引导式教学法在汽车教学中的应用研究[J].科技资讯,2020,18(07):69-70.

[2]卫江,王胜.模块化任务型教学在汽车车身维修技术专业教学中的应用实践探讨[J].中国设备工程,2020,11:236-237.

[3]周定武.VR技术在汽车专业教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(63):109-110.

[4]史群安.理论实践一体化教学模式在汽车专业教学中的应用研究[J].亚太教育,2015,36:148.

人工智能教学环境范文5

关键词:智慧教育;人工智能;计算机教育;变革

随着计算机信息技术的快速发展,教育信息化进入到了新的历史发展阶段,即智慧教育。从当前我国教育发展的现状以及学者们研究的焦点来看,教育正朝着智能化、个性化的发展发展。在智慧教育理念的背后需要人工智能作为有力的技术支撑,离开人工智能,所谓智慧就失去了存在的意义。因而可以说人工智能是智慧教育时展信息化教育的核心发展力量。

一基本理论概述

(一)智慧教育内涵与特征

所谓智慧教育就是指一个宏大的教育系统,在这个系统内包含了智慧校园、智慧课堂、智慧服务等一系列核心要素。首先,智慧教育是在计算机信息技术支撑下的一种新型教育形态,主要依托于物联网、云计算以及大数据等新兴的现代化技术进行统筹规划,从而打造出的一种智能化、个性化、可感知化以及泛在化的教育信息系统,是数字化教育的高级阶段,也是现在教育信息化所追求的主要目标[1]。其次,智慧教育的主要是以增强传统的数字教育系统的智能化水平为手段,将信息技术与教学过程进行有效结合,从而促进受教育者智能水平的提升。

(二)人工智能

人工智能(AI)是指将将语言学、生物学、心理学等众多学科相互融合而形成的一种应用技术。人工智能其实是属于计算机技术的一个分支,其研究的内容主要有指纹识别技术、图像识别、语言识别智能机器人以及专家系统等。人工智能技术主要是模拟人的思维最后超越人的智慧为目标。

二人工智能应用于计算机教育目前面临的困难

(一)学生索取知识碎片化,系统化程度不够

对于计算机教学来讲,由于盖焖学科本身在空间上和时间上都相对分散,集中程度不够,使得对学生的教育培养不够系统[2]。而人工智能的应用,尽管为计算机教育带来多方面的改变,使学生能够按需求知,从系统中找寻自己想要的知识。然而,如果过分地“纵容”这种行为,就将使学生所得到的知识显得碎片化,知识根据自己的兴趣爱好来选取知识,而没有形成一个系统。这将直接导致学生无法形成一个完善的计算机知识体系,反而会影响到学生的长远发展[3]。

(二)学生自主性不够,管理难度增加

在计算机网络教育中,由于本身存在着自主性比较差的情况,制约了其进一步的发展。在人工智能引入并应用后,课堂上的上课方式可能发生一些改变。鉴于传统教育中的以老师教为主,可能转变为以学生取为主。尽管这样能够使学生获取自己想要的知识。然而,在实际操作过程中,部分学生可能由于自主性比较差,从而导致这部分学生有效地利用课堂来进行提升。这不仅影响到教学效率和质量,也增加了管理方面的难度[4]。

三人工智能对计算机教育的推动与变革

(一)推动了教育理念的变革

智慧教育是信息化教育发展的高级阶段,也是对未来教育发展的一种预期。通过智慧教育使得教育活动跨越了传统教育模式中的各种制度与形式的边界,从而形成一种新型的教育形态,促进教育与技术的智能化融合[5]。这种智能化的融合使得人工智能在教育领域内的广泛应用,在计算机教学中通过人工智能的各种技术能够打通学生在不同学习阶段的壁垒,能够在空间上将家庭教育、社会教育、学习教育融为一体,从而实现计算机教育的“大观念”[6]。通过人工智能所建立起的智慧校园连接起学习社区和学生的个人空间,从而使得学生对于计算机知识技能的学习不再是依赖于学校这唯一的场所,从而建立起终身式的学习体系。智慧教育所体现出的新人本教育理念,基于人工智能的充分应用给学生推送个性化的学习资源,从而使得计算机教育真正实现因材施教[7]。

(二)推动了教学内容的变革

智慧时代下的人工智能在推动技术算计教学内容变革具体表现在:首先,学习能够建立起人工智能辅助教学系统对学生学习计算机知识技能的情况进行统计分析,并将统计的结果进行有效分析后反馈教师,教师将其作为下一步教学的依据,通过对学生学习的薄弱之处进行更具有针对性的教学,从而实现因材施教[8]。其次,人工智能辅助教学系统根据学生对计算机技能知识学习的需求为学建立起具有针对性的学习平台,在这个平台上师生之间能够实现有效的交流和沟通,学生对于自己在课堂上没有学懂的知识点可以通过这个平台向老师提问,老师在进行解答之后,根据学生所提出的不同问题来安排自己的后续教学工作[9]。除此之外,人工智能辅助学习系统能够通过对学生日常学习数据的分析从而得出其相应的行为模式,以此为依据帮助学生学习计算机课程的进度,并为学生指明今后的学习方向[10]。再次,人工智能辅助教学系统能够通过深度学习和自然语言来生成计算机教学中的特定内容,与真人编写的计算机教材能够相媲美[11]。

(三)让教师从繁琐的工作中解脱出来

在智慧教育时代背景下,人工智能在教育领域内的应用中的一个主要益出是能够将教师从繁琐的工作中解脱出来,能够将更多的精力和时间应用到教学实际中。在计算机教育中,教师承担了来自各方面的压力,对学生的学习指导工作并不能够做到细致入微[12]。而人工智能技术的应用能够使得计算机教学变得更加快捷,其为教师替代了许多重复性的工作,让他们能够拥有更多的时间来投身于关注计算机科学领域内的前沿知识,更新其知识结构[13]。例如,计算机教师可以通过人工智能进行批改作业,当前人工智能技术的批改作业能力已经非常接近真正的老师,其已经能够作为一种相当可靠的技术来替代人工以及传统测评软件。因此,将其应用于计算机教学中,可以有效减少批改作业这种繁琐的工作占用教师大量的时间[14]。

(四)改变了传统的授课方式

在传统的计算机教学中,都是教师根据教材和教学进度等编写教案,然后在课堂上为学生传授知识。但是,在计算机教学过程中,通过对人工智能的应用,能够建立起交互式的教学系统。如此一来,学生就能够通过系统作为,结合自身的学习需求,索取想要的知识。这就使上课方式由老师教转变为了学生取,更有利于学生获得想要的知识[15]。比如,智能教学专家系统(ITES)的应用,就通过人工智能的应用,结合了教育心理学等学科知识,使课堂教学效率变得更高。

四结语

总之,由于智慧教育的兴起和人工智能技术的发展,其已经渗透到了教育行业的各个领域,其应用于计算机教育中能够推动计算机教学在教学理念、教学内容等领域内的深入变革,从而给计算机教育带来广泛而深入的影响。

参考文献

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[2]陈晓娟.国内外智慧教育建设成功经验及对南京的启示[J].改革与开放,2013,(8):14-15.

[3]杨现民,刘雍潜,钟晓毓等.我国智慧教育发展战略与路径选择[J].现代教育技术,2014,(1):12-19.

[4]傅首清.技术推动教育变革——海淀区从数字教育到智慧教育发展探析[J].现代教育技术,2014,(1):5-11.

[5]黄荣怀,杨俊锋等.从数字学习环境到智慧学习环境-学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究,2012,(1):75-84.

[6]雷佩.技术变革教育时代下的智慧教育[J].西部皮革,2016,38(16):228-229.

[7]马小强,施建国,程莉莉,王珠珠.智慧教育的发展及价值取向分析[J].中国电化教育,2017(12):1-6.

[8]曹延汹,吕丽莉.论智慧教育与现代教育理念的契合[J].教育探索,2017(02):22-27.

[9]樊小杰,王建虎.多元智能之于计算机教育——目标与课程[J].微型电脑应用,2014,30(12):5-8.

[10]杨姝.信息化背景下高校计算机教育教学改革的方向和路径[J].信息技术与信息化,2015(01):14-15.

[11]樊丽,杨宏,鱼莹.智能计算机辅助教学系统在健美操教学中的应用[J].电子测试,2014(10):138-139.

[12]陈昭炯,叶东毅.人工智能精品课程建设中的学生能力培养[J].计算机教育,2014(12):1-4+8.

[13]金莲姬.计算机科学技术在计算机教育中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2016(04):197+199.

[14]刘正桥.浅析远程智能计算机辅助教学系统设计与应用[J].才智,2013(13):227.

人工智能教学环境范文6

关键词:人工智能;中学语文写作教学;发展路径

写作活动属于人类较高层次活动的一种,中学语文写作教学的核心内容是教给学生科学地积累、负责地陈述和个性地表达。人工智能写作的出现,表明写作已经不再是人类独有的活动。人工智能在带给写作教学发展契机的同时,也使写作教学面临多种困境。

一、人工智能与写作结合的现状

人工智能写作软件以及智能文案生成器的横空出世,大大提高了写作的效率和精确性,部分写作活动已经完全可以交付于机器来完成。目前,人工智能写作已经在新闻业取得较好的发展,很多国外大型媒体机构在人工智能写作的研发与使用上较为成熟,国内媒体近几年也开始使用机器写作来撰写新闻稿件[1]。同样,在文学创作领域,人工智能也表现出很大的潜力,微软智能程序小冰写过“我将感谢生命的漂泊,时光匆匆归来时笑语嫣然,你是我生命的生命”这样的句子。计算机通过数据分析和语言处理技术可以快速对文字进行排列组合从而形成文档,这大大缩短了文章的生成时间。人工智能根据检索词可以精确地找到用户所需要的东西,定向采集需要的素材,满足不同行业的需求,并且保证所采集到的素材的真实性。我通过访问某AI辅助写作系统,并尝试以“人工智能背景下的教育”为关键词进行检索,不到一分钟的时间,系统就自动生成了一篇2224字的文档。文档左侧是与本词搜索相关的其他文章以及本文档所引用的文章原文。系统所生成的文档涵盖人工智能学科人才培养体系、深度学习、机器学习、联合学习、未来职业变迁等多项内容。文档左侧显示的相关文章涵盖人工智能+教育、人工智能时代人才的培养方式等内容。通过分析该智能写作系统生成的文档,我发现该文档各段落之间的联系性不强,各段内容相对独立;文章中专业术语的运用比较多,且只是进行了知识的罗列,而未做思想上的延伸和情感上的升华。这在一定程度上表明,人工智能写作系统尽管具有准确性和高效性,但只是基于网络数据的整理和罗列,而未进行个性化的深度思考,在情感表达方面目前仍然无法超越人类。

二、人工智能时代中学语文写作教学面临的困境

(一)中学语文写作课的价值危机。传统的中学语文写作教学注重训练学生的语言技能,教师一般采用讲授的方式,让学生进行模仿训练,这显然不是一种高级的教学方式[2]。因为即便不上写作课,学生在人工智能的帮助下通过自学照样能够掌握相关知识,甚至掌握的程度比上传统写作课还要好。另外,人工智能写作软件可以根据用户需求,精准迅速地为用户生成所需要的文档,极大方便了人们的生活。学生在享受到人工智能写作所带来的便利的同时,容易对传统的写作课程产生错误的认识,甚至质疑写作课存在的价值。那么写作课的价值到底何在?人工智能写作的确给生活带来了很大的便利,但写作课的价值也是毋庸置疑的。写作是一种高级活动,是人类思维的真实反应,写作课要培养的不只是学生的语言技能,还要培养学生的情感表达能力、思辨能力等综合素养,鼓励学生以负责的态度陈述自己的看法,表达真实情感,培育学生科学理性的精神。我们生活在一个真实的、充满温度的世界里,生活中很多事情都需要我们去感受和理解,然后转化成文字表达出来,写作课恰好就是在教给学生如何更好地去感知事物,如何进行恰当的表达。人工智能写作尽管具有高效的文本生成能力和精确的信息处理能力,但却缺乏创新能力和情感表达能力。这也就表明,人工智能写作虽然会替代人类完成部分写作活动,但不可完全替代人类写作。

(二)人工智能情感缺失对学生的影响。自2016年我国提出中国学生发展核心素养框架以来,各学科积极响应国家对培养人才的新要求,根据本学科特点制定了各学科核心素养目标。语文学科是众多学科中的一门基础学科,语言的建构与运用、思维的发展与提升、文化的传承与理解、审美的鉴赏与创造是语文学科四大核心素养。语言的建构与运用位列语文学科四大核心素养之首,不断加深学生对祖国语言文字的热爱,提高学生对祖国文字的运用能力,是中小学语文教育的重要目标。由于人工智能在情感方面有所欠缺,学生在人工智能指导下完成的写作究竟能否达到国家对人才培养的要求?这个问题的答案在人工智能大面积应用于教育之前,我们暂时无法得到答案。人工智能时代,机器人可以写小说、写诗歌,可以完成很多人类的工作。虽然人工智能可以做到完整的论述一件事情,但却很难传递情感、表达思想;人工智能可以高效率地创造出一篇文章,却也只是基于关键词的检索和数据的罗列,很难达到创新。这样的文章,在一定程度上影响了学生对写作的认知,以致学生在进行写作时不注重情感的表达。写作本是人类表达情感的一种高级方式,具有真实性、艺术性,并蕴涵着写作主体丰富的情感。写作课应培养学生表达情感的能力,培养学生语言建构与运用的创新能力,而这恰好是人工智能的弱点。

(三)人工智能滋生学生的懒惰心理。在过去的写作活动中,学生大量引用乃至抄袭其他优秀作品的情况屡见不鲜。人工智能飞速发展的21世纪,学生更容易通过智能机器人找到符合自己需要的文章。长此以往,学生增强了对人工智能的依赖,大大减少了独立思考的时间。作文在中学语文考试中分值所占比例很高,学生作文成绩对其语文成绩影响较大。由于中学生心理发展暂不成熟,且自控能力不高,往往不能充分认识写作的意义,智能化所带来的便捷,助长了学生的懒惰心理。学生写作能力的形成是一个长期的、渐进的过程,是需要学生通过不断地思考、修正、练习才可以达成的。由人工智能滋生出来的懒惰心理和行为,将是学生作文能力提高之路的绊脚石。人工智能可以作为教学的工具,但绝不可以是思考的工具。如何引导学生正确地使用人工智能,是人工智能时代教师即将面临的一个重要问题。

三、人工智能背景下中学语文写作教学的发展路径

(一)面对复杂环境,把握正确方向。首先,中学语文教师需要紧跟时代潮流,促进角色转变以适应新的教学环境。人工智能时代的到来必将给传统的写作教学模式以冲击,中学语文写作教学的教学内容、教学资源、教学模式等也必将迎来革新,智能机器人将替代教师完成部分教学任务,未来中学语文教师角色会因人工智能应用于教育而发生重大转变。面对人工智能提出的种种挑战,中学语文教师应不忘初心,理性应对,寻找合适的解决方案。其次,人工智能与写作教学结合后,中学语文教师在教学中应合理利用人工智能。虽然人工智能在个性化教学方面会收获较好的教学效果,但教育的本质是育人,教师除了要教给学生必要的基础写作知识以外,还要通过言传身教等方式培养学生良好的品德。教育的对象是一个个鲜活的,有着丰富思想感情的人,教师应通过平等的对话方式适时与学生进行情感上的沟通交流,帮助学生解决在学习生活中遇到的困难和问题,使学生在有温度的环境中学习,从而真正达到育人的目的,这也就明确了未来教师的职责。人工智能时代的学生能够从不同途径获取知识和解决问题的方法,中学语文教师要最大限度地激发学生的好奇心与想象力,培养学生的创造能力和批判性思维[3]。人工智能时代的中学语文教师要逐渐由原来的“知识的灌输者”转变为“思维的引导者”。教师应在教学中合理地利用人工智能,而不是依赖于人工智能。最后,指导学生正确认识人工智能是未来教师的另一个重要任务。未来时代是智能化的时代,人工智能以大数据为基础得以运行。智能化带来方便的同时,也滋生了部分学生的懒惰心理,教师要正确引导学生对人工智能的认识。人工智能归根结底是人创造的,智能化的环境的建设需要更多技术性的人才,只有正确地使用人工智能并进行创造,才能使智能化延续并发展。

(二)充分发挥人工智能优势,把握教学实际效果。传统的课堂中,教师主要承担着“传道、授业、解惑”的任务,未来人工智能应用于教育领域,将提高教学效率,精准把握学生的掌握程度、依据学生个性特点做到真正的“因材施教”,这将更有利于学生个性化的学习;AI技术通过分析学生的能力水平,为学生制订更适合学生个性特点的教学方案,并通过微表情分析,精准定位学生学习的专注度和理解程度,以达到更好的教学效果。教师的一些工作完全可以被人工智能取代,学生的学习将更多依赖于人工智能。学生作为有感情的个体,在写作教学中仅接受知识教育是远远不够的。处于青少年时期的中学生正处于人生观、价值观培养的关键时期,教师的引导作用在这时显得尤为重要。人工智能应用于中学语文写作教学将改变教师的职能,但不能完全替代教师的作用。教师可以实时调整教学进程,调整授课内容和方式,使课堂秩序得以有序进行。教师是活生生的人,对学生价值观的引导,对情感表达能力的培养是人工智能无法达到的。“人机协同”的双师课堂可以使教师和机器的优势得到放大,人工智能个性化一对一教学与真人辅导的搭配,既提高了教学效率,又保证了教学效果。教育工作者应正确地认识与运用人工智能,面对复杂的环境应把握正确的方向,积极跟进社会的发展。人工智能时代给教育领域带来了发展契机,也提出了挑战。应充分把握人工智能在精确性、高效性、针对性、广延性等方面的优势,并发挥教师本身的作用来弥补人工智能情感和创造能力的缺失,通过人机协同的方式教学,以期达成更好的教学效果。

参考文献:

[1]刘松浩.机器新闻写作现状与发展趋势研究[D].郑州大学,2017.

[2]赵舒.人工智能时代大学通识写作教学的困境与突破[J].科教导刊(下旬),2018(9):71.

人工智能教学环境范文7

关键词:人工智能;移动交互式;学习系统

引言

移动交互式学习系统主要是在信息技术的基础上应用移动设备、借助大量的信息资源,由学习者自主进行的一种双向的交流式学习系统。人工智能可以对人的意识或是思维的信息过程进行模拟,通过结合人工智能,学习者能够随时随地与其进行有效交流,从而提升学习效率和学习质量。

1人工智能和交互式学习概念概述

1.1人工智能概述以及其教育意义。人工智能是一门新的技术科学,主要对人的智能的方法、应用系统、理论以及技术进行研究、开发和延伸[1]。人工智能属于计算机科学,其主要目的就是对智能的实质进行研究、了解,并生产出与人类智能相似的、能够做出智能反应的智能机器。在科学技术水平不断提高的现在,相关领域已利用人工智能开发出机器人、图像识别、语言识别以及专家系统等,这导致应用人工智能的范围正不断扩大。从日常生活的角度来看,能够对言语进行识别并做出相应反应的有小米研发出的小爱同学智能音箱等。另外,人工智能涉及到较多的技术以及科学,例如机器学习或是计算机视觉等,但是,总的来说,人工智能的主要目的就是胜任一些需要人类智能才能完成的复杂工作。在信息技术不断发展的背景下,从目前来看,教育事业与信息技术正进行高效的整合,实现了学习资源、教育资源的共享,也出现了许多教育平台,突破了时间和地理的限制。但是,线上课程往往是单向教学和单向学习。以学生与教师为例,虽然通过私信的方式能够使学生和教师进行交流,但是教师未必是时时在线的,当教师看到消息时学生可能已经下线了,这导致双方无法进行有效的交流。但是,通过将人工智能应用于教育事业中,能够使学习系统对学生的学习水平进行自动识别,并针对学习者提出的具体问题提供解决方案或者意见。而且,人工智能是一种技术科学,只要有电力和无线网络就可以实现二十四小时在线,使学习者能够随时随地提出问题并得到有效解决。另外,人工智能与学习者之间是一对一教学,学习者通过对其输入自身的知识水平从而得到系统的学习方案,且还会自动匹配符合学习者的教学内容和方法,针对学习者养成的学习习惯进行教学。同时,人工智能还能够为学习者提供丰富的学习资源,这主要是人工智能包含了广泛的先进技术,其中就有互联网技术,通过快速搜索学习者需要的学习资源,使学习者一个人也能够开展高效率的学习作业,促进学生个性化发展。

1.2交互式学习概述。交互式学习主要指的是通过结合交际合作和电子设备的新型教学方式[2]。随着科学技术的不断发展,电子科技和多媒体技术水平得到了极大的提升,二者的有效整合催生了交互式学习这一教学方式。在人们生活水平不断提升的背景下,对高等教育的需求也逐渐扩大,越来越多的学生进入高等教育的课堂,学生对学习的需要也在日益增加。交互式学习使教师不再是知识唯一的传授者,而是与学生共同讨论知识的引导者。但是,站在不同的角度交互式学习具有不同的定义,对于人工智能下的移动交互式学习,主要是利用网络技术、人工智能以及多媒体等技术由学习者主动进行的一种双向交流式学习方式。人工智能通过将海量信息进行整合,在运用大数据技术对其进行分析,提取有用的信息反馈给移动设备,使得学生能够通过移动设备与人工智能进行对话,探讨问题以及搜集学习资源。

2分析人工智能下移动交互式学习系统的优势

人工智能下的移动交互式学习系统能够使学生在互联网环境的作用下,真正做到不受时间、地点的局限,使学生能够秉持开放的心态和探索的精神进行学习,从而有效落实我国实行的素质教育。

2.1将被动学习转变为主动学习,实现学生的主体地位。学生通过使用人工智能为基础的移动交互式学习系统,能够完成颠覆以往的传统教学模式,实现学生的主体地位,提升其学习的主观能动性。具体而言,人工智能作为一门先进的技术科学,对学生而言,本身就具有较强的吸引力。通过在构建交互式学习系统时将人工智能作为基础,能够使教学活动和学习活动转换成以学生作为核心,并借助强大的互联网技术搜集大量的学习资源,共同开展学习、探究和反思,从而使学生进行知识内化,增强其学习的主动性。除此之外,无论是哪个阶段的学生,均存在羞于向教师请教的现象,学习过程中遇到的问题,往往因为没有及时询问教师而越积越多,导致无法建设系统的知识体系。而且,由于教师较忙,班级学生较多,教师无法解决学生的全部问题,这对学生学习的积极性造成了一定的影响。但是,通过应用以人工智能为基础的移动交互式学习系统,使学生以放松的心态提出学习问题,满足学生的学习需求和心理需求,从而提升学习的学习效率。另外,人工智能下移动交互式学习系统还能够及时调整学生的学习方案和学习内容,培养学生养成良好的学习习惯,使学生能够更加专注于学习,还能够为学生提供大量的学习资源,进而极大地激发了学生对学习的积极性,提升了学生学习的自主性,充分发挥了学生的主体地位。

2.2进一步突破时间和空间的限制。随着科学技术的不断发展,各种各样教育平台的出现使学生能够随时随地开展学习作业,打破了空间、时间以及地理位置对学习和教学活动的限制。但是,如上所述,由于教师与学生之间无法做到生活作息相同,难免会出现漏掉信息或是回复时间长等问题,导致学生无法及时得到回答,影响学生学习作业的顺利开展。但是,人工智能下移动交互式学习系统能够使学生真正意义上的实现随时随地开展学习作业,通过人工智能对智能行为的模仿,能够使学生立刻得到回复以及解决问题的建议,避免了等待时间,提升了学习效率。而且,该系统是以移动设备为载体的,在当前时代背景下,手机等移动设备普遍应用,这意味着,该系统能够得到快速普及,与人们顺利完成交互式学习。

3研究人工智能背景下构建移动交互式学习系统的途径

3.1总体设计。人工智能下移动交互式学习系统主要是以学生以及学习为中心,学生是该系统主要的使用人员,所以,在构建该系统时,要设计以下系统:第一,学习的子系统。该系统是在人工智能的基础上结合交互式学习环境对学习环境进行虚拟,实现该系统突破时间和空间的限制,使学生能够自主进行学习,开展个性化教育。第二,疑难解答的子系统。该系统主要应用的就是人工智能这一技术科学,通过应用该技术对智能行为进行研究和模拟,并将各个阶段的学习资源进行有效整合,为实现人工智能与学生之间的有效交流奠定基础。同时,还应加入语言识别以及图像识别等体系,使学生能够与该系统进行交流,并使该系统能够针对学生上传的图像进行有效识别,进而提供给学生有效的学习方案和问题解决方案。第三,考试子系统。为能够给学生提供合适的学习方案以及学习水平检测机会,在该系统中应设计考试子系统。该系统是基于移动设备的在线考试,系统能够通过结合学生的学习内容以及学习目的生成相应的考试题目,使学生能够准确把握自身的学习水平,进而明确学习方向。不仅如此,该系统还能够对最终的考试结果进行分析,指出较为薄弱的知识面,使学生能够及时调整学习方案,开展高质量的学习工作。第四,自测练习子系统。人工智能下移动交互式学习系统包含着大量的学习资源,为使学生能够系统的学习,往往需要对学习内容按照难度、科目、形式等标准进行分类。而自测练习子系统的主要作用就是向学生提供及时检查学习效果,当学生学完某一章节的知识内容时,就可以通过语音或触屏等方式唤出自测练习模块,进而及时开展测试工作,掌握自身对该章节知识内容的理解度,明确学习效果较差的知识内容,从而有针对性的开展学习工作。人工智能交互式自测练习系统如图1所示。

3.2主要应用的人工智能技术。第一,智能。人工智能中最为关键的因素就是与学习对象相结合的部分,该部分就是智能,其特征是自治性、针对性、反应性等。对于移动交互式学习系统而言,通过应用智能,能够有效解决学习者的学习问题,而且,在该系统中,能够应用多技术,从而解决更加复杂的问题。第二,专家系统。该系统汇集了大量的专家知识,避免学生在实际使用中出现错误。在移动交互式学习系统中,专家系统主要由三部分组成,分别是知识库、推理机以及用户接口。通过加入该系统,能够使该系统将与学习者匹配的专业知识进行推送,使学习者能够实现与专业知识的对接。第三,知识表示。它是人工智能的关键内容之一,其他的关键内容分别是知识推理和知识应用。通过对其表示方法进行设计,能够更好的解决学习者提出的问题。主要的表示方法有:问题归约法、语义网络法以及谓词逻辑法等。第四,自然语言处理。通过设计自然语言处理,能够使人与系统之间使用自然语言进行有效的交流,实现人机之间自然语言通信。

3.3数据库设计。人工智能下的移动交互式学习系统的数据库主要借用的是E-R模型,通过对该模型进行设计,从而实现信息数据的转换,使系统能够理解客观世界的信息数据。在该模型中主要包括:用户、资源、课程、试卷、作品、评论,通过健全的数据库,能够使人工智能贯穿于整个移动交互式学习系统,给学习者提供良好的学习体验。E-R模型如图2所示。

4结论

人工智能教学环境范文8

【关键词】人工智能;信息素养;智能辅助;机制;教师教育

引言

为了迎接智能时代,国家发布了一系列文件来促进新时代教师教学素养提升,包括《新一代人工智能发展规划》《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》等等,明确指出需要利用智能技术改变教师培养模式,当下提升教师教学能力的途径主要包括有职业培训、网络教研等,人工智能作为一项新技术,在教学培训中的使用是以大数据为支持,以高效的技术应用为教与学赋能,通过搜集教师的教学数据和教学中的漏洞为教师专业发展提供有效支撑。为此,用好人工智能辅助教师课堂教学能力提升有利于教师教学技能的提高,促进高质量课堂教学的发生,推动教育变革走向纵深。

一、人工智能辅助教师课堂教学能力提升的内涵及特征

教师课堂教学能力发展方向是动态发展、不断变化的,除了受不同时期的教育理论所引导之外,技术创新同样为教师提供新的发展动力。当下随着人工智能与教育的融合发展逐渐深入,教师的培训模式也从校本培训转变为以人工智能为技术基础的智能化培训形式,①其实质在于利用人工智能切实提升教师课堂教学能力,具体表现为培训观念和方式上的变革,促进教师在观念上形成人机协作共存的新理念,在培训方式上改变以往校本培训、课堂教研的割裂状况,形成以大数据为核心的“教、研、训”相融合的新格局,利用智能技术所带来的数据驱动、精准测评和智慧化教学环境等特征促进教师教学能力不断发展,形成以人工智能为核心的信息意识、知识、能力与道德,促进教师在技术大背景之下能熟练利用智能技术创设合适的教学环境并且结合教育教学知识和技能为学生提供高效教学指导。

(一)数据驱动

数据是智能产生的基础,人工智能辅助教师教学能力提升的数据驱动是指人工智能借助教育数据挖掘与学习分析技术,将教师在课堂环境和网络环境中的教学数据翻译成有价值的数据,例如教师教学能力的缺陷、教师诊断能力的水平、教师教学目标的达成程度等,进而为教师教学能力的改进、信息素养的提升提供改进计划例如调整教学方案、提供教学资源等等。②数据驱动的教研突破了以往以主观经验为主的素养提升形式,教师的培训到教学中的各个真实的环境都是以真实的数据为基础,凭借数据的支持实现教师能力有的放矢式的提升,从而提出更精准的能力提升方案。

(二)精准测评

智能时代是个性化时代,教育评价的发展同样也需要个性化。教师作为独立个体其学习方式、教学偏好各有不同,智能技术所带来的精准识材和教育大数据技术能够改变以往评价体系单一等弊端,推进教师测评精准化,实现以结果为主向过程为主评价转变、以主观性评级向以客观数据为主的评价转变等,其所带来的精准评价的价值可以简单概括为在于评价主体的多元交互、评价标准的科学多样、评价方式的多维联动和评价结果的全息直观,③而目前流行的以智能技术为基础的教学分析系统能够在充分挖掘和整理教师线上线下相关数据的基础之上借助智能化信息素养分析系统和智能研修平台,多角度实现对教师的精准化测评,推动实现教师课堂教学能力高效化提升。

(三)智慧化提升环境

智慧化教师能力提升环境是基于智能技术、大数据等现代信息技术综合应用的教学环境,其呈现形式包括智慧教室、网络教学平台等等,相较于传统的学生排排坐的教室只能实现单向授课的教学环境而言,智慧化教学环境打破了传统课堂中教师无法切实了解学生的学习情况、教师和学生互动较少的格局之外,也打破了传统教师评价式信息素养提升的格局,以各种智能设备为基础将线上平台和线下智能教室连接起来的智慧教学环境为教师提供了具身式素养提升的机会,教师在实际的智慧型教学环境中锻炼信息技术应用能力,包括智能环境下的教学资源的搜集和应用能力、混合型教学系统设计能力以及教育信息监测能力等等,④为教师课堂教学能力提升提供有力的保障。

二、人工智能辅助教师课堂教学能力提升的适切性分析

综合来看我国智能教育发展还处于起步阶段,面临包括教育数据处理难度较大和教育本身的复杂性导致嫁接困难的技术壁垒和教育用户对技术价值和角色的双重困惑等诸多问题,其中尤其是人工智能人才的培养与储备,作为人才培养环节中起到关键作用的教师在智能教育时代的重要地位不言而喻,人工智能教师队伍的缺乏以及培养体系的不完善进而将影响智能人才的培养,⑤同时教育人工智能的真正实施适应也依赖于优质的教师队伍建设,因此想要利用这项技术改变教育、改变国家发展,首先需要思考如何使用人工智能促进教师专业成长,改善教师整体队伍整体质量。对大量文献研究发现,面对智能技术教师难以转变自己的角色,也缺乏应用人工智能于教学的知识,教师如何正确应对人工智能已经是诸多学者研究的热点。⑥2018年美国发布了教师教育技术新标准,其最大的不同是增加了分析者的角色,⑦即要求教师利用数据和学习分析技术改进教学。人工智能为教学带来了技术上的变革,但教师落后教育教学能力无法与这项技术匹配,容易为教师带来较差体验,加重其工作负载。面对新要求,智能技术的出现为教师能力提升提高带来契机,以其技术优势能为教师解决专业素养提升个性化的问题,以搜集教师个人数据为基础提出教师能力素养提升的最优方案,实现线上线下混合式智慧教研,实现课堂教学、校本教研和教师培训一体化,彻底改变三者相割裂的局面。比如2018年宁夏政府依托智能技术建设智能平台实行线上线下混合式研修试点行动,分层分级重点培训教师关于人工智能技术的应用能力。比如2021年中央电化教育馆开展了智能研修平台试点工作,该平台通过人工智能技术成功实现线上线下融合教研模式,为教师发展提供探究人工智能与教师发展融合的新路径。因此智能技术能有效促进教师形成以人工智能素养为核心的,包括人机共存知识、创新能力的全方位的智能化课堂教育教学能力。

三、人工智能辅助教师课堂教学能力提升的机制分析

人工智能技术依托大数据、云计算、物联网和5G网络等技术能够为教师课堂教学能力提升提供三大提升机制,促进教师教学能力转变提升。

(一)以数据驱动为核心的教师个性化课堂教学能力提升机制

教学能力的提升离不开优质的信息资源,强大的数据搜集和分析处理能力能够帮助人工智能形成以大数据驱动为核心的教师教学能力提升机制,根据教师的个性特征和现实需求提供多样化、体系化的学习资源,实现专业个性化发展。⑨对于多而复杂的教学资源,智能机器可以对信息资源进行整理、重组和分类,根据学科的主题、资源的呈现方式进行分类,甚至可以通过长时间记录使用习惯提供可能用到的资源。除此之外数据驱动提升机制还可以通过收集教师个人数据实现个性化的职业培训,目前以数据驱动为核心的提升机制有三大应用形态:智能专家系统、自动化测评系统、培训机器人。⑩智能专家系统能够模拟专家为教师解答教学中的各项问题,也能为教师提供学习问题所需要的个性化的资源和决策服务。自动化评测系统能够有效地捕捉在教师学习过程中所犯的错误并提供改正意见。培训机器人在培训中的应用越来越普遍,很多师范学校在利用培训机器人设置不同的教学情境,为教师提供模拟教课的机会,以提高教师实际教学信息素养能力。总之通过以数据驱动为核心的提升机制能够为教师提供个性化资源和个性化培训,真正实现教师教学能力个性化提升,形成富有个人特色的教师信息素养风格。

(二)以精准测评为导向的教师课堂教学能力提升机制

从评价主体来看,人工智能将评价主体从以前的以教研人员为主转化为教师专家和人工智能组成的人机协作式评价主体,评价结果更加丰富。从评价方式来看,人工智能所带来的精准测评提升机制在教育中的应用使得评价方式由主观性较强的结果性评价转化为以数据驱动为主的过程性评价,其测评结果是通过收集教师的行为数据做出客观合理的评价结果。⑪对于教师单节课而言,以精准测评为导向提升机制优势在于可以利用智慧教室采集数据,充分利用智能设备包括摄像头等深度分析教师和学生在课堂中的行为,可以查看教学行为分布、参与度和关注度随时间的分布、教学行为时序、评价和知识点内容从而判断本节课的教学模式,人工智能设备也会根据结果指出教师教学中犯的错误并提出改正意见。⑫而对于教学能力长期发展而言,人工智能可以通过长期监测,对老师进行智能画像,对长期以来教学所存在的问题进行标注,以精准化的数据以提供给教师用于改正。精准测评为教师带来的评价结果客观化、评价方式多元化,深度改变以往评价主观性过强的情况,在教学中实际评价教师的工作价值、鉴定资格,切实针对教学问题提高教师课堂教学能力,实现教师队伍的科学管理。

(三)以智慧化教学环境为基础的教师课堂教学能力内涵式发展提升机制

受到工具理性因素的影响,教师的能力发展长期停留在仅仅是使用信息技术进行教学,这样一种外延式发展使得教师在智能技术与社会深度融合的今天很难培育出具有创新能力的新人,因此实现教师内涵式发展势在必行,而实现信息素养内涵式发展离不开具身型学习环境支持的要求,以人工智能技术为基础搭建的智慧化教学环境能够为教师提供信息技术的提升和应用提供实际训练场景,教师信息素养提升的关键在于教师能够有意识地使用智能技术并且能够设计相对的教学环节来达到培养学生的目的。⑬作为一种集物理、资源、社会文化、情感心理为一体的具身型教学环境,以人工智能设备为基础的物理环境通过高速互联网实现教师与智能设备的互联,教师在教学实践过程中可以将自己的身体最大程度的融入,实现知识和身体认知的互联,实践中锻炼巩固自己的教学知识与能力。教师在这样一种信息环境中,所见所闻所用都是信息碎片,除了在教学中实现知识和身体认知互联的同时,智慧设备所带来的数据资源支持,例如根据智能分析模型所提供的教学行为数据、教师生理数据、教学环节数据、多模态数据等也为教师营造了一种智能化的文化氛围。

四、结束语