人工智能在教育教學(xué)中融合應(yīng)用

人工智能在教育教學(xué)中融合應(yīng)用興的極富挑戰(zhàn)性的學(xué)科。換言之，就是讓計算機變成一個能模擬人類某些思維過程和智能行為的智能端，不管人們身處何地何時，都會需要人工智能的參與，為人們的生活提供了方便。人工智能即有著普遍的使用和深入的影響的一種機器上完成人類智能的科學(xué)技術(shù)。當(dāng)高校混合式教學(xué)和人工智能相互輔助作用時，能夠提升學(xué)習(xí)效率，不單單是因為能夠合理的改善教學(xué)成果，還有因為能夠完成對信息資源的充分使用。人工智能應(yīng)用在教學(xué)范圍,以其改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式即一對多，嘗試創(chuàng)新教學(xué)方式即一對一，進而將學(xué)生的綜合素質(zhì)水平提升了,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新才能，這更是人工智能技術(shù)的又一個完滿表達。一、人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的背景和意義經(jīng)過60多年的發(fā)展，人工智能有很多發(fā)展的低谷，而人從中吸取教訓(xùn)。2013年之后，有一個疾速展開的時期被它等來。智能化在各個領(lǐng)域發(fā)展，其中以智能手機為代表給予了它新的活力和發(fā)展形勢，汽車作為當(dāng)前極快的普及化的日常用品，智能化已經(jīng)成為汽車相關(guān)行業(yè)研究和發(fā)展的方向。移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能的發(fā)展是相輔相成的。隨著時間的推移，智能手機、wifi和寬帶等基礎(chǔ)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的發(fā)展，和大數(shù)據(jù)及云服務(wù)等技術(shù)的使用，這項成熟的技術(shù)不但能夠應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，也能夠?qū)⒖纱┐髦悄苡布?yīng)用其中。這使得這項技術(shù)對汽車專業(yè)及相關(guān)教育行業(yè)都具有重要的研究價值。近年來，教育部將人工智能作為高中現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)選修課。國務(wù)院在2017年提出了中小學(xué)人工智能課程。這些舉措進一步促動了人工智能在教育領(lǐng)域的發(fā)展，人工智能大數(shù)據(jù)也推動了教育變革，基于大數(shù)據(jù)的人工智能教育質(zhì)量測試變成了可能。經(jīng)過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的實時監(jiān)控及系統(tǒng)評價、診斷，對學(xué)生學(xué)習(xí)水平的全面分析將自動為學(xué)生和教師提供更有效的教學(xué)方法和策略，提升教學(xué)品質(zhì)和效率，增強教學(xué)的個性和互動性，使學(xué)生的創(chuàng)造性思維、思維和解決問題的水平得到進步。為了使因材施教變得更加準確，在教育領(lǐng)域人工智能等新技術(shù)已持續(xù)深入應(yīng)用。二、人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用形式在多數(shù)企業(yè)家的鞭策下，才剛剛起步的人工智能在教育范圍的使用和創(chuàng)新以及教育科技領(lǐng)域正在獲得長足的提升。對于科學(xué)家和企業(yè)家來說互聯(lián)網(wǎng)機器的才能是一部分，人類本身的才干也是十分重要的。多角度創(chuàng)新的人工智能經(jīng)過利用多種信息技術(shù)手段，發(fā)揚它在教育范圍中和教學(xué)中的重要作用，不光進一步與科學(xué)技術(shù)的展開聯(lián)系起來，而且教育愈加人性化、個性化、活潑有趣使孩子更加容易接受。智能評估、智能導(dǎo)師系統(tǒng)、教育模擬游戲、教育機器人和虛擬現(xiàn)實教育，就是人工智能，在教育范圍的使用主要的五種模式。老師們在平日的教育工作中，不是要完成課堂教學(xué)任務(wù)，就是要完成一項相對重要的工作，即糾偏工作。通過個性化即時反饋和大規(guī)模自動糾錯以及隨著字符識別、大數(shù)據(jù)、語義分析和語音識別等技術(shù)的發(fā)展，成為現(xiàn)實。簡化評分進程則是智能評估的目標(biāo)，通過深入改動傳統(tǒng)的評價措施和模式，不但能夠減輕老師們的大量的工作，而且在短時間內(nèi)，能夠取得高效統(tǒng)一的評估成果，這樣不但進一步提升教學(xué)效率，還使得教師愈加重視教學(xué)反饋，就能夠為以后的教學(xué)決策提供切實牢靠的依據(jù)。（二）智能導(dǎo)師系統(tǒng)自適合學(xué)習(xí)系統(tǒng)，就是智能導(dǎo)師系統(tǒng)的一種，智能導(dǎo)師系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的老師與學(xué)生之間的單向輸出的教學(xué)模式，并與一對一課堂教學(xué)和一對多教學(xué)堂教學(xué)相比較總結(jié)。它顯示出明顯的教學(xué)效果，在教育領(lǐng)域的人工智能，取得了長足的進步。智能導(dǎo)師系統(tǒng)，則為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)伙伴和學(xué)習(xí)資源等根據(jù)每個學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)速度的總體的掌握水準，協(xié)助學(xué)生實現(xiàn)具體目標(biāo)。智能輔導(dǎo)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生情緒的感知、預(yù)測和調(diào)整，對學(xué)生的情緒狀況實行積極的干預(yù)及調(diào)整。則是因為智能導(dǎo)師系統(tǒng)在與學(xué)生互動的過程中，智能導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的言語表情、面部表情、知識反饋等觀察因素完成這個目標(biāo)。實際上，智能教學(xué)系統(tǒng)正在發(fā)展的起步的階段，它不是以課堂教學(xué)為主的教學(xué)，而以學(xué)生課后自學(xué)和回答以下問題為主的方式，假設(shè)有一些關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)它的發(fā)展就會更近一步。（三）教育仿真游戲教育模擬游戲，它是人工智能研討的一部分，對于現(xiàn)代教育理念寓教于樂不失為一種好的方式。在教育使用范圍，教育模擬仿真游戲，它是專為特定教育目標(biāo)而開發(fā)、在模擬環(huán)境中運轉(zhuǎn)的數(shù)字游戲，而不是傳統(tǒng)意義上的單一娛樂活動。教育模擬游戲就為學(xué)生觀察和理解事物提供了一個新的角度。促使他們使用，個人知識和技能，積極探索，嘗試新技術(shù)，來解決問題，自覺多任務(wù)。在模擬游戲環(huán)境中，學(xué)生有責(zé)任和義務(wù)獲取新知識，在角色扮演中取得新成果。造就和開發(fā)學(xué)生的視覺思維和處理問題的水平，測試和錘煉學(xué)生的耐力、注意力和專業(yè)知識能夠采用教育模擬游戲的教學(xué)使用。（四）教育機器人教育機器人技術(shù)，它是融合了多種先進技術(shù)，及綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果。教育機器人，的學(xué)科教學(xué)、輔佐教學(xué)、管理教學(xué)等，是造就學(xué)生，創(chuàng)新才能、信息素養(yǎng)的優(yōu)良平臺，將給學(xué)生的學(xué)習(xí)活動增添新的智能生機。用機器人，把它充當(dāng)智能化的教具，能夠輔助教師在教學(xué)過程中，去展開教學(xué)活動。因為機器人，它是一個始終聯(lián)網(wǎng)搜尋答案和自我學(xué)習(xí)的過程的產(chǎn)物，而當(dāng)學(xué)生和機器人互動交流時，學(xué)生交流得越多，機器人就會對學(xué)生的情緒以及特性分析的越來越清晰，越來越透徹，教育機器人就能夠根據(jù)，學(xué)生大數(shù)據(jù)因材施教、精準推送，為更多的學(xué)生帶來智能時代的全新學(xué)習(xí)體驗。（五）虛擬現(xiàn)實教育虛擬現(xiàn)實，把它應(yīng)用于教育，其價值空間不可預(yù)計，虛擬現(xiàn)實會在教育范圍迸發(fā)量和質(zhì)的飛躍，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)，則是一種能夠創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。為了能使學(xué)生，提供生動、真切的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠自由探究和自主學(xué)習(xí)的目標(biāo)，可用虛擬現(xiàn)實與教育相結(jié)合，這樣，課堂就不再局限于教室、白板和PPT了，學(xué)生就能夠通過虛擬場景，從空間和現(xiàn)象的內(nèi)部角度深刻理解以往難以設(shè)想的知識點。從而，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，協(xié)助學(xué)生建構(gòu)知識體系。（六）智慧教室及智能車間寧夏工業(yè)學(xué)校是國家重點中等職業(yè)學(xué)校，曾在2018年，被世界技能大賽中國組委會確定為第45屆世界技能大賽焊接項目中國集訓(xùn)基地。被自治區(qū)教育廳確定為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”試點學(xué)校。隨后學(xué)校積極響應(yīng)，在學(xué)校各個專業(yè)部建立智慧教室。智慧教室軟件——智課堂，一種輔助老師們完成教育教學(xué)的智能系統(tǒng)，只需要將老師們的工號登錄智慧教室的教師工作站，即可將自己需要教學(xué)的內(nèi)容上傳到上面，也能夠參考公共教學(xué)資源庫。創(chuàng)建課程也是非常簡單的過程，只需點擊新建課程，編輯課名稱、開課學(xué)期、授課專業(yè)、開課時間、授課班級、教師團隊等簡單的幾個步驟就完成了課程的基礎(chǔ)資料創(chuàng)建。然后就是十分重要的教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)建，教師能夠用自己的教學(xué)資源上傳，也能夠參考公共教學(xué)資源庫。過程也十分簡單，老師們只需編輯好目錄，在目錄下上傳教學(xué)資源即可。老師們能夠做細致一些，將教學(xué)目標(biāo)、課件、相關(guān)教學(xué)中用到的視頻、音頻、課后作業(yè)等等。雖然這樣耗費了老師們備課前的一些時間，但是卻在課堂上，獲得了一定的釋放，只要引導(dǎo)好學(xué)生，課堂完全就是學(xué)生為主的課堂。因為教師在上傳資源后，學(xué)生就能夠通過學(xué)生端的智課堂理解下節(jié)課要上什么課，學(xué)生課前就能夠把一些知識理解到位。而教師也能夠通過智課堂的教師端來為學(xué)生上一堂課。智慧教室還有智慧屏，能夠完成教師教學(xué)的基本要求，例如：數(shù)學(xué)老師忘記帶教學(xué)用的三角尺，打開智慧屏，拖動側(cè)邊的工具欄，找到三角尺，輸入角度甚至比老師拿三角畫出的更精確。語文老師忘記帶語文課本，智慧屏自帶的一到九年級的所有古詩詞、文言文、名著等就派上了用場。除了上面說的這些，智慧屏還自帶一些與教學(xué)相關(guān)的小游戲，為課堂的互動帶來了些許樂趣。智慧車間，是基于智慧教室的衍生，對于職業(yè)教育很多課程是實踐課，這時就要用到智慧車間。以前教師帶著一班四五十人上實訓(xùn)課，老師帶頭演示一遍，學(xué)生分組去完成實訓(xùn)，因為各學(xué)校設(shè)備不盡相同，整體實訓(xùn)課程效果不理想，占了大量的時間，學(xué)生吸收的知識較少。而現(xiàn)在來的智慧車間，教師在工位操作，學(xué)生坐在原位，通過幾顆攝像頭就能夠把教師的操作過程記錄下來，并反饋到大屏幕上。學(xué)生通過多次的觀看+實際的上手操作，學(xué)習(xí)的技能知識更加牢固，同時學(xué)生在觀看時不但能夠?qū)W老師的操作過程，還能夠監(jiān)督同學(xué)間操作的有哪些不到位的地方。三、人工智能+教育的發(fā)表達狀當(dāng)前傳統(tǒng)教育機構(gòu)與人工智能相結(jié)合，為人們帶來了極度豐富的教育資源，空前強大的教育力量和飛速提升的教育效率，使教師有更多的時間和精力創(chuàng)新教育內(nèi)容、改革教學(xué)方法，同時深刻、快速改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)方式、思維方式、解決問題的方式。人工智能已經(jīng)從多個層面對教育提出了深層挑戰(zhàn)，不過，當(dāng)前人工智能，在教育領(lǐng)域的發(fā)展，不盡如意；人工智能課程還未完全滲入到教育中，對教學(xué)應(yīng)用的研究還較為薄弱。此外，在中國社會教育逐漸趨于低齡化的環(huán)境下，人工智能教育領(lǐng)域通常服務(wù)于國內(nèi)的應(yīng)試教育體系，無論是智慧課堂還是未來的魔鏡系統(tǒng)，即使，教育在朝著千人千面的方向發(fā)展，但仍然僅僅人工智能教育領(lǐng)域的初級階段。說到底人工智能在學(xué)校中的應(yīng)用還是新生事物，它會根據(jù)數(shù)據(jù)樣本規(guī)模、學(xué)生情緒等因素影響最終學(xué)習(xí)效果，還需認真探索、持續(xù)總結(jié)、逐步擴大。對于寧夏工業(yè)學(xué)校也是如此，學(xué)生在適合，教師也在轉(zhuǎn)變，對最終的教學(xué)效果，還需要老師們持續(xù)的總結(jié)、探索、進步。四、人工智能+教育的發(fā)展前景人工智能在很長一段時間內(nèi)最大的作用就是擴展教師的知識庫，輔助教師講授知識，讓教師的角色由知識輸出者、職業(yè)教書匠轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生智慧、協(xié)助學(xué)生成才、啟迪學(xué)生心智的精神導(dǎo)師。人們按照現(xiàn)有研究材料，推斷出，在將來人工智能在教學(xué)使用過程中，唯有：飽含情感與學(xué)生互動交流，才會在教育創(chuàng)造力方面會有一定突破。而信息技術(shù)的展開速度，也是出乎人們意料的。隨著科技的展開和時代的進步，未來，教育必定是在人工智能的影響下，愈加個性化、人性化、創(chuàng)新化。雖然“互聯(lián)網(wǎng)+教育”在寧夏工業(yè)學(xué)校來說才是起步不久，但是就拿現(xiàn)在的教學(xué)資源及教學(xué)設(shè)備來說，能夠斷定，未來職業(yè)教育必定是在人工智能的影響下，愈加個性化和人