人工智能在教育教学的应用篇(1)

关键词：人工智能影视教育课堂在场价值观

人工智能技术作为社会媒介化发展的特殊产物，不仅能够建构起智能媒介化的信息社会，更能深入到传媒研究领域，引导影视传媒研究朝着“互联网+教育”的方向发展。当前影视传媒教育正面临重要的转型阶段，如何通过媒介信息技术调整现有的理论学习模式和教学培养目标，已经成为影视教育进行改革创新的突破口。基于人工智能为教育信息化带来的机遇和挑战，影视教育正致力于从“刀切教育”迈向“精准教育”，从“课堂缺席”转为“课堂在场”，从人才培养模式到教育信息平台搭建，都在不断强化智能教育培养，力求为影视传媒教育的智能化改革和实践提供决策依据。

一、影视教育智能化发展的应用价值

智能化影视传媒研究是教育信息化极为重要的应用场景，人工智能技术不仅拓宽了影视传媒教育的研究方向，同时也在技术手段、渠道搭建、傳媒伦理等层面发挥着重要作用。

1.消除数据鸿沟，发挥智能传媒教育技术赋能和知识平权的双重功能。影视传媒研究是以实践为基础的理论性教学，以培养创新型和复合型人才为教育目标。教育学者是影视文化传播的驱动者，因个体间存在传播技能、信息储备和交往行为方面的差异，造成影视传媒教育具有严重的知识鸿沟。在影视研究学者步入算法教育的重要阶段，智能教育平台可通过读取人的反馈改变原有的教学模式，调整每一位受教育者的天赋类型。与此同时，教育学者能够充分利用算法技术和人工智能手段，获取定制化的影视资源和学习条件，以技术逻辑引导学习流程，用分析框架提高教学模式的理论性和可操作性，通过强化教与学的变革场景，激活文化创作的想象力和逻辑性思维，使科技创新在理性与感性、理论与实践的引导作用下，从一般的理论教学形成智能媒介化的信息教学模式，从单向传授转变为双向互动的学习教育模式。

2.拓宽学习渠道，推动教育形态从理论课堂到智能媒体教育课堂的变革。人工智能技术与影视教育教学的深度融合，正引发起一场新的教学革命。从教育手段和学习途径上来看，原有的课堂教学已无法满足理论和实践的双重需求，大数据催生出的智能化影视教育，在虚拟世界和现实世界间搭建起新的算法课堂，利用人工神经网络简化理论教学的概念，又通过具有超强运算能力和通讯能力的技术手段协助实践操作。例如，人工智能照相机作为辅助型的教学工具，被运用于智慧课堂的摄影实践教学中，借助云端技术和物联网连接远程数据中心，可以帮助不懂摄影技术的学习新手尽快了解电影拍摄的理论框架和基本技能，推动教学场景从应用性教学到智慧型课堂的氛围建构。人工智能与影视教学的跨界融合，成为智能传媒教育进行颠覆式创新的重要表现形式，教育形态正逐渐从智慧课堂过渡到智慧校园，从传统的理论范式过渡到智慧媒体的应用型范式，帮助构建起新的学科话语体系。

3.重视传媒伦理，推动智能化影视传媒教育价值观和技术性的生成。人工智能是以追求效益为初心的理性工具，在技能研发阶段尚未对伦理规范提出强制要求，技术伦理向来是人工智能难以逾越的一道鸿沟；影视传媒教育则是以培养学生的伦理观和价值观为出发点，重视以道德审美为核心的理性意识。智能化传媒教育将信息技术和影视教学进行结合，使得理性工具得以同理性意识深度融合，人文关怀建立在技术作用之上，这既是培养受教育者核心价值观的时代需要，亦是强化人工智能技术伦理的有效途径。人工智能时代，强调智能化影视传媒教育技术性和价值观的生成，与其说是建立在影视教育应用场景上的技术伦理规范，不如说是借信息技术完成对传媒伦理和受教育者价值观的理性建构，让人工智能发展紧密联系意识形态和伦理道德问题，加深技术手段和教育学习的彼此作用，从而获得传媒教学在伦理层面的共识。随着传媒影响力的逐步扩大，以内容为载体的影视教学活动意味着要担负起更重要的教学责任，学科研究核心价值观的建设必须以注重传媒伦理和技术伦理为教学基础，重新建构现有的伦理道德观念，为人工智能技术注入价值观的活的灵魂。

二、影视教育智能化发展的风险问题

人工智能技术的迅速发展，赋予影视传媒教育极大的应用价值，与此同时也面临着潜在的风险问题。

1.灌输式教育仍占据主流，智能化影视教学陷入价值认知困境。在人工智能技术出现以前，理论+实践的教学策略已经成为一种固定的形态存在于传统影视教学工作中，受教育者根据统一的培养目标规划自己的学习方式，包括影视创作及影视理论等相关课程都按照相同的培养模式进行。由于教育主体对人工智能的认知存在两极分化的现象，过往只能够通灌输式对学生进行强制教育，智能化影视教学则是处于小范围内的实践和创新。对影视教育而言，理论与实践是学习的内容，继承与创新才是研究的实质。明确人工智能教育的价值认知，从灌输教育逐步迈向定制化教育，为高校的人才培养提供重要的智力支持，应当是影视教育智能化转型发展的着力点。

2.智能教育应用场景缺乏思考，其深度和广度有待进一步挖掘。当前，智慧课堂、智慧校园的出现奠定了智能传媒教育的基本雏形，依靠大数据、物联网等信息技术支撑的智能传媒教育，在平台搭建层面已出现显著性成果，但对应用场景的深度和广度挖掘还存在明显问题。影视教育智能化应当以追求个性化和定制化教育为目标，崇尚的是终身学习的教学理念，不应当将人工智能技术仅局限于传统的教学课堂，除了要从“线下”走向“线上”，还需要考虑到以人机交互为主要形态的教学应用场景，挖掘人工智能教育更多的应用情境和展现方式，从而对影视课堂的理论与实践教学价值提供合理的在场性证明。

3.专业壁垒依然存在，智能化教学成果马太效应极为明显。智能教育世界要求培养更加多元化的应用型人才，但人工智能的马太效应逐渐渗透到影视传媒教育工作中，也会导致教学成果受到出现严重的失衡现象，难以满足高校对人才培养的多元化需求。作为艺术研究的影视教学活动，其科学精神和创新实践同样重要。尤其在媒介融合背景下，要想推进受教育者从“影视学者”逐渐过渡到“影视作者”，人工智能不仅需要满足师生的定制化教学任务，还应当破除专业和行业的壁垒，对其相关联的学科和传媒领域进行合作，才能够改变当前智能化影视教育在教学模式上面临的不足，不断为社会输送更多的应用型人才。

三、影视教育智能化发展的转型实践

面对智能传媒教育的风险与挑战，影视专业更应当立足于自身的教育发展特色，从人才培养模式、应用场景建设、教育资源整合等方面，推进影视教育智能化发展的转型实践。

1.从“灌输教育”走向“精准教育”，创建新的人才培養模式。智能传媒教育范式的自主性建构，应当立足于对传统教学效率和人才培养模式的颠覆。基于当前影视传媒智能化发展在人才培养模式层面的不足，其转型实践需要从受教育者的个性化需求出发，在师生、家长和社会的通力合作下，创建新的人才培养模式，利用碎片化学习完成系统化的学习过程，逐渐从“灌输式教育”走向“精准化教育”。例如，人工智能时代对影视学生的培养更趋向于“以个人为导向的系统化学习”，通过前期对受教育者的大数据整理，对每一位同学的逻辑性、想象力、创造性和沟通能力等进行分析，从影视理论和影视创作两大方向出发对受教育者形成定制化的学生画像，并提供针对性的智慧作业，帮助教师采集学生的学习情况，从而实现规范化的信息管理。可以预见的是，智能传媒时代，“互联网+教育”学习模式的生成，在推动知识平权化等方面发挥重要价值，成为影视教育智能化追求的重要转型路径。

2.从“课堂缺席”走向“课堂在场”，打造新的传媒教育平台。人工智能不仅要改变传统的人才培养模式，同样也应当提供更加多元化的学习应用场景。过去的影视研究多局限于单一的课堂场景，采用课上理论和课下实践的方式进行授课，完成影视教学的闭环。人工智能时代，影视传媒教育应当调整原有的受教育模式，通过搭建合理的人工智能应用平台，可以巧妙地将课堂场景与智能技术结合起来，为受教育者提供更加多样性的教学应用场景，从而实现成长课堂的“在场共生”。例如，人工智能可以带动影视制作的推陈出新，通过搭建智慧超媒体系统，将电影屏幕从影院搬到校园，自动生成无穷界面。与此同时，影视传媒的智能化还可以帮助教师自动生成电影梗概，将理论性教学转变为可视化形象，使电影理论同定制化的影像人物之间建立匹配关联，让教育场景从线下逐步延伸到线上，为影视研究提供重要的云服务。

3.从“媒教分离”走向“共建合作”，实现产研学的自主对接。影视教育智能化发展的最终目的是为了寻求理论与实践的融和，帮助构建起传媒教育和传媒业界的良性生态关系。传媒教育智能化也可以全面提高受教育者的学习效率和工作效率，通过优化教育资源，带动影视内容的高质量生产、影视人才的高质量创作。因此，从“媒教分离”走向“共建合作”，引导产研学的自主对接也成为了影视教育智能化转型实践的有效探索。未来的影视传媒发展，能够抓取海量资源建构独立的影像景观模型，为机器人参加艺考创造可能性，并且也可以紧抓电影内容的智能化生产，从前期的电影脚本自动化写作到后期的虚拟演员个性化定制，系统均可以对剧本创作、电影拍摄等课程进行精准化评估，从中筛选出符合影视公司要求的作品，进入后续的市场化操作。

人工智能在教育教学的应用篇(2)

【关键词】计算机 人工智能技术 系统

人工智能（Artificial Intelligence）是研究使计算机模拟人的学习、推理、思考、规划等思维过程和智能行为的学科，用过对计算机实现智能的原理的研究，制造出类似于人脑智能的计算机，使计算机实现更高层次的应用。随着信息技术的发展和网络的广泛普及，人们教育观念正在悄然改变，新型的教育模式正在成形，计算机网络远程教育迅速发展，然而由于计算机网络远程教育发展尚不成熟，实际应用过程中存在诸多问题，而人工智能的引入，则使计算机网络教育水平提升到一个全新的发展台阶，并展现了其广阔的发展前景[1]。

一、人工智能技术概况

人工智能是通过研究人的智慧机理和思维过程，利用计算机体现和模拟人的智能行为。人工智能自其正式提出至今短短几十年内取得飞速的发展，已经成为一种成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧，在进行信息分析处理时可以采取语音识别，实现人机对话，所以其应用范围自其发展以来逐步向诸多领域扩展，如医学、建筑学、地质学、机械等，而其研究课题也不断深入，如专家系统、机器人、自然语言处理系统、博弈等。人工智能具有理解经验并从中学习、辨别模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地对新环境做出反应、在解决问题时使用推理进行有效的推导、能处理复杂的情况、应用知识控制环境等诸多能力。人工智能是一个知识信息系统，知识在人工智能中占据重要的地位，计算机的智能只有通过对知识的发现、储存、学习、推理和决策才能展现出来。人工智能主要有以下优势：首先，由于知识储存与计算机系统中，为人们知识传播和复制带来了极大的便利，计算机网络技术的发展，使知识的传播和复制突破时间和空间的限制，为人们带来无限的知识共享。其次，人工智能系统拓展了知识信息获取渠道，同时在某些任务处理的质量和速度上，人工智能展现的能力惊人的能力，远非人类所能及[2]。

二、人工智能技术在计算机网络教育中的应用

（一）智能决策支持系统

智能决策支持系统（IntelligentDecision Support System）是由决策支持系统与人工智能结合的产物，在网络教育领域的应用展现出广阔的发展前景。智能决策支持系统在数字图书馆中的应用，则使得决策目标和进行问题的识别更加明确，帮助决策者建立起完善的决策模型，提供多种备选方案，同时对各种备选方案进行选择、优化、比较、分析，从而使决策者的决策更加准确、有效[3]。

（二）智能教学专家系统

智能教学专家系统ITES（Intelligent Teaching Expert System）是传统CAI系统转向的主要方向，是一种开放式交互教学系统，通过智能教学专家系统利用计算机对专家教授教学思维的模拟，从而为教学提供一个良好的智能环境。一方面，学生可以通过智能专家系统获取知识，另一方面，智能教学专家系统能根据学生的具体实际情况（包括知识储备、能力、学习方式等）进行知识传授，从而使教学效果大大提升。在智能教学专家系统中，智能计算机辅助教学占据重要地位，具有以下智能：首先，自动生成各种问题和练习，并在教学内容理解的基础上，形成问题解决方案，同时还能自动生成和理解自然语言；其次，能根据学生的自身实际情况，对学生的学习内容和教学进度进行合理调整，并对教学内容具有解释咨询的能力；再次，能对学生的错误进行判断，评价学生学习行为，并帮助学生纠正错误，同时使自身教学策略得到完善。

（三）智能导学系统

智能导学系统（Intelligent Induct-learning System）是现代继续安吉网络教育系统的重要组成部分，是实现计算机网络教育项目的保障。通过智能导学系统，能为学生提供一个良好的学习环境，并能快速地获取其所需要的各种资源，从而使学习者获得学习的全方位服务，进而达到学习的成功。智能Agent技术的智能导学系统，可根据学生的具体情况制定符合学生实际的导学策略，并为学生提供个性化、针对性的服务。在这种导学策略下，系统不仅能自动生成各种问题和解决方案，并且能合理规划、调整学习内容和进度，同时能针对信息反馈内容及时修正导学策略，使导学策略更加合理科学[4]。除了上述3各种系统在计算教学中的应用，还有智能仿真技术（Intelligent Simulation Technology）、智能硬件网络IHN（Intelligent Hardware Network）、智能网络组卷系统INES （Intelligent Network Examine System）、智能信息检索引擎 （Intelligence Information Retrieval Engine）等系统在计算机网络教学中应用，这些人工智能在计算机网络教学中的应用，共同推进了计算机网络教学的发展。

三、结语

计算机网络教育中加强对人工智能技术的引入，使我国现代计算机网络教育呈现蓬勃发展的态势，通过多种智能系统的应用，使计算机网络教育的学习环境得到极大的改善，计算机网络教育的时空制约进一步突破，大大延伸了计算机网络教育的服务领域。随着人工智能技术在计算机网络教育中应用的深入研究和发展，未来计算机网络教育的个性化将会更加突出，远程教育也将实现更好的发展。

参考文献：

[1]潘瑞玲，余轮.具有Agent功能的远程教育系统的设计[J]. 福州大学学报（自然科学版）. 2012（03）：105-106.

[2]何丕廉，苏成君，郝祯亮.网上虚拟教室中笔记系统的设计与实现[J]. 计算机工程与应用. 2011（18）：239-241.

人工智能在教育教学的应用篇(3)

关键词：人工智能技术; 成人教育; 应用现状; 个性化学习;

Abstract：The development of science and technology, especially artificial intelligence technology, has a profound impact on adult education. This paper first introduces some major artificial intelligence technologies, and their applications in terms of situation teaching, real-time online automatic evaluation, mobile autonomous learning and real-time online personalized learning, then, it argues that artificial intelligence technology has greatly changed learning mode and promoted the development of adult education.

Keyword：AI; adult education; applications; personalized learning;

一、引言

人工智能是21世纪科技领域最为前沿的技术之一。随着对人工智能研究的深入, 人工智能技术不断成熟, 极大地促进了成人教育的发展, 改变人们的学习方式。近年来, 国内外很多学者对人工智能技术在成人教育领域应用开展了多方面的研究。Li等人[1]介绍了人工智能技术在教育教学评价中的应用。Zhang[2]介绍了虚拟现实技术在导游实训教学中的应用。Sulisworo等人[3]介绍了移动学习在高中教育的应用现状。Liu等人[4]讨论了计算机远程教育在实用英语写作教学中的应用。Hao等人[5]介绍了网络多媒体技术在成人教育中的应用, 认为网络技术的灵活性和丰富性特点为成人教育注入了新的活力, 使成人教育更加灵活。Anshari[6]介绍了大数据技术在在线学习中的应用和挑战。Xiao[7]介绍了个性化推荐技术在在线教育中的应用。Xie[8]介绍了协同过滤推荐技术在网络在线学习个性化推荐中的应用。

随着人工智能技术的不断发展, 其对教育的影响将会越来越深远, 虽然研究者对人工智能技术在教育领域的应用进行了研究和总结, 但只介绍了具体的某些技术在教育教学中的应用, 对人工智能技术在成人教育中的应用和影响研究还不够。本文先介绍了一些主要的人工智能技术发展现状, 然后具体介绍了人工智能技术在情景教学、实时在线自动测评、移动自主学习和实时在线个性化学习等方面的应用现状;并采用调查问卷形式, 调研了在线英语学习软件的使用现状以及人工智能技术对成人教育领域的影响。

二、主要的人工智能技术

人工智能最早出现在1956年达特茅斯会议上, 旨在研究能够展现人类智能的机器。人工智能技术由下往上分别涵盖三个层次:基础层、技术层、应用层 (图1) 。其中基础层主要包括各种类型数据的传感器、计算芯片、网络服务、操作系统以及数据挖掘、机器学习等理论算法;技术层主要针对不同的数据类型发展的数据处理技术, 如数字图像处理技术、自然语言处理技术、文本数据处理技术等;应用层是根据应用环境和功能需求发展的技术, 如无人机、无人驾驶、智能家居、智能交通、智能教育、虚拟/增强现实、个性化推荐、机器人等技术等。

本文主要介绍成人教育应用相关的技术, 基础层主要介绍数据挖掘与分析技术、机器学习, 技术层主要介绍数字图像处理技术和自然语言处理技术, 应用层主要介绍虚拟/增强现实技术和个性化推荐技术。

1. 数据挖掘与分析技术。

数据挖掘是从大量的数据中取得有效、新颖、潜在有用、最终可理解的知识的收集过程[9], 包含了对海量数据的收集、清洗, 以及通过关联规则或分类方法法对数据进行处理和对结果进行可视化呈现, 使海量数据的内在联系能够清晰地被人们所认识。

海量的数据为人工智能的学习和发展提供了非常好的基础, 因为海量的数据分析可以帮助人们发现事件发展的一般规律, 这就是知识形成的过程[10]。数据挖掘的目的就是从海量的、有噪声的、随机生成的实际应用数据中挖掘有价值的信息, 并对其加以分析以找出有意义的模式。

2. 机器学习。

机器学习指计算机通过分析和学习大量已有数据, 从而拥有预测判断和作出最佳决策的能力。在人工智能中, 机器学习已经成为开发用于计算机视觉、语音识别、自然语言处理、机器人控制和其他应用的实用软件的首选方法, 对人工智能的发展起主要推动作用[11]。

人工神经网络是受到人脑神经元的启发, 试图设计与人脑神经元相似的网络结构, 模拟人脑对信息的处理方式, 以提高机器的信息处理速度。作为人工神经网络的一类, 卷积神经网络现已广泛应用于大型图像处理中。深度学习是相对于简单学习而言, 是传统神经网络的拓展, 可通过学习一种深层、非线性网络结构, 表征输入数据, 实现复杂函数逼近, 具有强大的从少数样本集中学习数据集本质特征的能力。

3. 数字图像处理技术。

数字图像处理技术是从图像中识别出物体、场景和活动的能力。数字图像处理技术使计算机拥有人类的视觉功能, 可以获得、处理、分析和理解图像或多维度数据, 包括图像获取、图像重建、图像增强、图像恢复、图像压缩/编码、图像超分辨率、图像特征提取等[12]。

数字图像处理有很多优势, 如处理内容、处理精度、处理灵活性等都是模拟图像处理所无法比拟的;而且可以进行复杂的非线性处理, 改变处理功能只需要进行不同功能模块的重新编码和参数变换。但其不足是处理速度慢, 尤其是在进行复杂的图像处理时更要占用更高的内存。图像分割处理是数字图像处理中的关键处理手段之一, 是将图像中敏感的主要像素群作为主要处理对象, 包括区域特征、边缘特征等, 是对敏感像素群进行识别、理解和分析的基础数据特征。图像识别处理基本采用传统的模式识别方式, 有统计模式识别和结构模式识别两种。随着研究的深入, 人工神经网络模式识别和模糊模式识别也得到不同程度的重视, 进行广泛研究。

4. 自然语言处理技术。

自然语言处理技术研究的是实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。自然语言处理将人类语言转化为计算机程序可以处理的形式, 以及将计算机数据转化为人类自然语言的形式, 从而让计算机可以理解人类的语言, 其语言形式可以为声音或文字。自然语言处理综合了语言学、计算机科学、数学等学科, 主要研究能实现自然语言通信的计算机系统[13]。

从研究内容来看, 自然语言处理包括语法分析、语义分析、篇章理解等。从应用角度来看, 自然语言处理具有广泛的应用前景。特别是在信息时代, 自然语言处理的应用包罗万象, 例如机器翻译、手写体和印刷体字符识别、语音识别及文语转换、信息检索、信息抽取与过滤、文本分类与聚类、舆情分析和观点挖掘等。其涉及与语言处理相关的数据挖掘、机器学习、知识获取、知识工程、人工智能研究和与语言计算相关的语言学研究等。

5. 虚拟/增强现实技术。

虚拟现实技术也被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”, 被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。它是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术, 目标是提高人机交互的功能, 达到真实的视觉、触觉、听觉和嗅觉体验效果。

虚拟现实增强技术将虚拟环境与现实环境进行匹配合成以实现增强, 其中将三维虚拟对象叠加到真实世界显示的技术称为增强现实, 将真实对象的信息叠加到虚拟环境绘制的技术称为增强虚拟环境。这两类技术可以形象化地分别描述为“实中有虚”和“虚中有实”。虚拟现实增强技术通过真实世界和虚拟环境的合成降低了三维建模的工作量, 借助真实场景及实物提高了用户体验感和可信度, 促进了虚拟现实技术的进一步发展。

6. 个性化推荐技术。

个性化推荐是根据用户不同的需要、兴趣、动机、信念等个性化因素, 因人而异地向用户提供差异化的服务来满足用户的个性化需求。个性化服务的核心就是建立用户与信息产品之间的二元关系, 通过分析用户的偏好特点和行为模式, 然后建立个性化的用户模型, 再根据用户的个性化模型进行推荐。

目前主要的个性化推荐技术可以分为以下几类:基于内容过滤的推荐、基于规则的推荐、基于协同过滤的推荐。基于内容的推荐是利用概率或者机器学习技术将用户的已有兴趣表示为模型, 然后与资源进行比较, 通过两者之间的相似程度来为用户进行推荐。基于规则的推荐是将推荐规则事先进行保存, 然后通过这些规则对用户进行推荐。协同过滤推荐算法根据相似用户对商品的兴趣偏好生成针对目标用户的推荐列表, 喜欢相同物品的人更可能有相同的兴趣爱好。

三、人工智能技术在成人教育中的应用

人工智能技术深深地改变了教育者和受教育者的地位、教学和学习方式, 下面主要介绍人工智能技术在情景教学、实时在线自动测评、移动自主学习和实时在线个性化学习等方面的应用现状。如表1所示, 每一项应用都包含了很多各种各样的人工智能技术。

表1 成人教育应用中对应的技术情况

1. 在情景教学中的应用。

在传统的课堂教学中, 实际教学情境变化太少, 学习交互方式单一, 缺乏生动活泼的表现力和丰富的多感官刺激, 从而使学生的学习单调乏味, 这对成人教育学生的意义建构发生困难。而利用虚拟现实技术创设的虚拟学习情景, 可以提高教学效果, 丰富教学手段和教学表达力。

增强现实技术作为虚拟技术的新阶段, 有着重要的教育价值。增强现实技术交互性的技术特征, 能为学习者的想象力和创造力提供虚拟学习环境, 并为教育者构建高信息量的教学环境和多样化的教学手段提供条件。将增强现实技术融入教学, 形成新型的教与学的互动平台, 实现知识重构和教育创新。增强现实技术能为研究性学习提供直观、交互和探索式学习环境, 其对于创造教育情景, 强化课堂教学等有一定的辅助作用。增强现实技术是研究技术支持的教育变革的组成部分, 为技术在教育领域中的应用打开一扇窗。

在成人教育的过程中, 为了创设更好的学习情景, 可以创设虚拟教室, 在计算机网络上利用多媒体通讯技术构造教室学习环境, 不仅能实现传统物理教室的大部分功能, 如实时交互, 而且能实现异步通讯、异步辅导、异步讨论等。

与传统的学校教育教学方法相比, 增强现实技术能为学习者学习创设接近真实的虚拟学习环境, 能充分调动学习者的主动性和积极性, 对于强化课堂教学, 突破教学重点、难点, 实现高效率的知识建构和培养学生创新思维能力都将起到积极的作用。

2. 在实时在线自动测评中的应用。

传统教育领域中检验教学成果、学生学习情况主要的考察方式是传统的试卷考试;然而试卷的审阅评测是一个耗时耗力的工作, 既增加了教师的工作量, 也让学生得不到及时反馈, 严重地阻碍了成人学习的效率, 不利于成人教育的发展。随着教育科学和计算机技术的发展, 考试逐步向无纸化、电子化方向发展, 这也推动了教育向智能化方向发展, 作为智能教育软件的关键技术之一的考卷自动测评在智能教育中占据着重要地位。

目前大部分人工智能技术首先落地场景是语言类口语考试[14], 主要利用语音评测以及语音识别等相关技术实现口语考试中的发音评估、表达力评估工作。如今, 人工智能在英语口语考试中已逐渐开始试点, 有的地区已经实施人工智能在口语考试中的完整解决方案。除了语言类口语考试, 人工智能还逐渐应用于其他学科的阅卷场景, 如批改网, 一款智能批改英语作文的在线服务系统, 能够激发学生学习外语的兴趣和积极性, 已经在大中小学广泛使用。批改网系统是基于云计算的英语作文自动批改在线服务, 通过计算学生作文和标准语料库之间的距离, 即时生成学生作文的得分和语言及内容分析结果。

近年来, 国内在教育评测领域人工智能技术也已经成功应用。随着人工智能技术的发展, 在线成人教育自动评测领域将会有越来越多的新产品、新服务出现, 比如全学科、全题型、全学段的自动评测技术的研发和应用。这些应用将改变在线成人教育评测的已有模型, 为学生、老师、家长和教育机构提供更多的支持。

3. 在移动自主学习中应用。

成人教育不同于普通教育, 成人在学习的过程中会受到工作和家庭的牵制, 在教学上呈现出短暂而集中的特点。如何提高零碎时间的利用率, 在有限的时间里实现自主学习, 是成人教育的一项重要创新任务。自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。传统教学强调的是接受式的、被动式的学习。自主学习强调学习者在总体教学目标的宏观调控下, 在教师的指引下, 根据自身条件和需要自由地选择学习目标、学习内容、学习方法, 通过自我调控学习计划来实现具体学习目标的学习模式。自我学习侧重以学生为学习的主体, 通过学生独立地分析、探索、实践、质疑和创造等方法来实现学习目标。

随着“互联网+”时代的到来, 智能手机、平板等移动智能设备已经成为了人们交流与学习的重要工具, 学生获取知识的媒介渐渐由传统的纸质书籍转移至网络媒介。移动自主学习是指学习者利用无线移动通信网络技术和设备获取教育信息、资源和服务等, 并在适当的情境和时间下通过移动技术实现教与学的丰富交互、随时随地进行的数字化学习形式, 从而达到自主学习的目的。网络多媒体技术的灵活性和丰富性特点为成人教育注入了新的活力, 使成人学习更加灵活。便捷化、自主化的移动学习是一股不可阻挡的潮流。

现在越来越多手机软件的开发, 使得学生不仅能够利用学习工具 (如词典、翻译软件) 来辅助学习, 而且能够利用多媒体软件播放视频音频材料, 利用阅读软件浏览文本, 利用办公软件对相关知识进行编辑, 以此达到主动学习的目的。

4. 在实时在线个性化学习中的应用。

多元智能理论强调, 要尊重学生个体之间的差异, 因此在教学过程中要针对学生的个人学习特征, 采取适合其的教学策略、教学内容、活动序列、个性化评价等, 进一步使学生的个性化得到培养和展现, 以培养多样化、个性化的人才为最终追求。

个性化学习可以根据学习者的兴趣偏好、学习需求、学习风格、初始能力和认知水平等特征来设计教育项目、教学方法以及学术支持策略, 并为学习者提供独特的学习资源和学习路径。个性化学习不仅要针对学习者制定不同的学习策略, 还要在学习过程中进行个性化指导;既要给学习者提供学习资源汇聚的个性化学习空间, 又要根据学习者个性特征推荐符合其偏好的个性化学习资源, 促进学习者与内容以及学习者之间的有意义互动。

随着在线学习系统记录的学生学习数据的数据量越来越大, 针对学生的个性化教育是当前在线学习系统重要的研究和应用。人工智能和网络技术可以打破固有的时空局限, 不分时间、地点, 学习内容也可以多元化、个性化。随着人工智能技术的发展, 自我教育、自主教育、自适应教育、按需教育等新教育形态逐渐出现。这些教育形态不要统一的场地、统一的时间期限、统一的教材或者内容。教育真正上升到以人为本、各取所需的层面, 而不再是集中灌输、统一学习。

人工智能技术与学校教育融合成为一种未来趋势, 这为个性化学习和个别化学习的实现提供了技术保障, 成为教育发展的重要推动力。

四、问卷调查研究

为了进一步了解人工智能技术对成人教育的影响以及人们移动自主学习的情况, 笔者设计了一份《英语学习软件的使用情况》的调查问卷, 调查对象以全国的成人高校大学生为调查对象, 发放网络问卷365份, 收回有效问卷365份, 有效回收率为100%。

1. 调查对象与内容。

调查对象涵盖成教生年龄段从18岁到30岁, 其中18岁到24岁占85.48%, 男生176人 (48.22%) , 女生189人 (51.78%) 。调查对象覆盖了全国24个省市自治区, 既有北京、上海、江苏、浙江、广东等沿海发达地区, 也有陕西、内蒙古、江西、广西等中西部地区。

笔者在综合已有英语App移动自主学习研究的基础上, 采用自编问卷进行调查研究。自编问卷题目共计9条, 涵盖调查对象的基本信息、英语水平、移动自主学习情况以及对人工智能技术了解情况等4方面。比如, “常用的背单词工具”、“学习软件对自己是否有提高”、“人工智能技术对教育是否有影响”和“是否希望使用个性化的学习软件”等。

2. 调查结果与分析。

数据分析结果显示, 目前成人教育中学生利用手机英语App进行移动自主学习的比例高达84.38%, 其中76.44%的学生是用于大学四六级的英语学习, 并且长期使用移动手机英语App学习的学生中94.02%认为自己的英语水平有提高, 而使用传统书本学习的学生中只有36.84%认为有提高。从调查的数据统计分析结果来看, 移动自主学习已经开始成为学生的一种主流学习方式, 并且这种学习方式可以大大提高学习效率。

在本次问卷调查中, 针对人工智能技术对教育的影响情况进行了专门的统计, 如图2所示。结果显示, 84.11%的学生认为人工智能技术对教育有很大的影响, 并且有88.49%的学生希望能够使用个性化的学习软件。这说明人工智能技术在不断地影响学生的学习方式以及有利于学习效率率的的提提高高。

对上述的统计结果分析可知, 目前移动自主学习方式在一些知识学习中成为主流, 并且这种方式也非常有效, 对学习普遍有提高。调研结果也表明, 大多数人期待使用个性化学习, 普遍认为人工智能技术对教育有很大的影响。

五、结论

人工智能技术的不断发展, 对教育领域已经产生了深远的影响, 而成人教育一直以来都是利用先进科学技术不断提高教育质量。随着人工智能技术的的不断成熟, 为成人教育的改革和创新提供了有利条件。本文所介绍的一些主要的人工智能技术以及人工智能技术在情景教学、实时在线自动测评、移动自主学习和实时在线个性化学习等方面的应用现状, 并通过调查问卷形式调研了在线英语学习软件的使用现状以及人工智能技术在成人教育领域的影响情况, 结果显示人工智能技术极大改变了人们的学习方式, 促进了成人教育的发展。

参考文献

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人工智能在教育教学的应用篇(4)

【关键字】人工智能；教育；进展

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2008）13―0018―03

人工智能是一门综合的交叉学科，涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。人工智能主要研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能，其长期目标是实现人类水平的人工智能。[1]从脑神经生理学的角度来看，人类智能的本质可以说是通过后天的自适应训练或学习而建立起来的种种错综复杂的条件反射神经网络回路的活动。[2]人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个可以模仿人脑行为的系统。这一研究一旦有突破，不仅给学习科学以技术支撑，而且能反过来促使人脑的学习规律研究更加清晰，从而提供更加切实有效的方法论。[3]人工智能技术的不断发展，使人工智能不仅成为学校教育的内容之一，也为教育提供了丰富的教育资源，其研究成果已在教育领域得到应用，并取得了良好的效果，成为教育技术的重要研究内容。

人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，其主要研究领域有：专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中应用较为广泛与活跃的研究领域主要有专家系统、机器人学、机器学习、自然语言理解、人工神经网络和分布式人工智能，下面就这些领域进行阐述。

一 专家系统

专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它使用人工智能技术，根据某个领域中一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以解决那些需要专家决定的复杂问题。[5]专家系统主要组成部分为：知识库，用于存储某领域专家系统的专门知识；综合数据库，用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得到的中间数据或信息；推理机，用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作；解释器，向用户解释专家系统的行为；接口，使用户与专家系统进行对话。近几十年来，专家系统迅速发展，是人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，广泛用于医疗诊断、地质勘探、军事、石油化工、文化教育等领域。

目前，专家系统在教育中的应用最为广泛与活跃。专家系统的特点通常表现为计划系统或诊断系统。计划系统往前走，从一个给定系统状态指向最终状态。如计划系统中可以输入有关的课堂目标和学科内容，它可以制定出一个课堂大纲，写出一份教案，甚至有可能开发一堂样板课，而诊断系统是往后走，从一个给定系统陈述查找原因或对其进行分析，例如，一个诊断系统可能以一堂CBI（基于计算机的教学，computer-based instruction）课为例，输入学生课堂表现资料，分析为什么课堂的某一部分效果不佳。在开发专家计划系统支持教学系统开发（ISD）程序的领域中最有名的是梅里尔（Merrill）的教学设计专家系统（ID Expert）。[6]

教学专家系统的任务是根据学生的特点（如知识水平、性格等），以最合适的教案和教学方法对学生进行教学和辅导。其特点为：同时具有诊断和调试等功能；具有良好的人机界面。已经开发和应用的教学专家系统有美国麻省理工学院的MACSYMA符号积分与定理证明系统，我国一些大学开发的计算机程序设计语言、物理智能计算机辅助教学系统以及聋哑人语言训练专家系统等。[7]

目前，在教育中，专家系统的开发和应用更多的集中于远程教育，为现代远程教育的智能化提供了有力的技术支撑。基于专家系统构造的智能化远程教育系统具有以下几个方面的功能：具备某学科或领域的专门知识，能生成自己的提问和应答； 能够分析学生的特征，评价和记录学生的学习情况，诊断学生学习过程中的错误并进行补救教学；可以选择不同的教学方法实现以学生为主体的个别化教学。[8]目前应用于远程教育的专家系统有智能决策专家系统、智能答疑专家系统、网络教学资源专家系统、智能导学系统和智能网络组卷系统等。

二 机器人学

机器人学是人工智能研究是一个分支，其主要内容包括机器人基础理论与方法、机器人设计理论与技术、机器人仿生学、机器人系统理论与技术、机器人操作和移动理论与技术、微机器人学。[9]机器人的发展经历了三个阶段：第一代机器人是以 “示教―再现”方式进行工作；第二代机器人具有一定的感觉装置，表现出低级智能；第三代机器人是具有高度适应性的自治机器人，即智能机器人。目前开发和应用的机器人大多是智能机器人。机器人技术的发展对人类的生活和社会都产生了重要影响，其研究和应用逐渐由工业生产向教育、环境、社会服务、医疗等领域扩展。

机器人技术涉及多门科学，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，因此，机器人技术是世界强国重点发展的高技术，也是世界公认的核心竞争力之一，很多国家已经将机器人学教育列为学校的科技教育课程，在孩子中普及机器人学知识，从可持续和长远发展的角度，为本国培养机器人研发人才。[10]在机器人竞赛的推动下，机器人教育逐渐从大学延伸到中小学，世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等已把机器人教育纳入中小学教育之中，我国许多有条件的中小学也开展了机器人教育。

机器人在作为教学内容的同时，也为教育提供了有力的技术支撑，成为培养学习者创新精神和实践能力的新的载体与平台，大大丰富了教学资源。多年来，我国中小学信息技术教育的主要载体是计算机和网络，教学资源单一，缺乏前瞻性。教学机器人的引入，不仅激发了学生的学习兴趣，还为教学提供了丰富的、先进的教学资源。随着机器人技术的发展，教学机器人种类越来越多，目前在中小学较为常用的教学机器人有：能力风暴机器人、通用机器人、未来之星机器人、乐高机器人、纳英特机器人、中鸣机器人等。

三 机器学习

机器学习是要使计算机能够模仿人的学习行为，自动通过学习来获取知识和技巧，[11]其研究综合应用了心理学、生物学、神经生理学、逻辑学、模糊数学和计算机科学等多个学科。机器学习的方法与技术有机械学习、示教学习、类比学习、示例学习、解释学习、归纳学习和基于神经网络的学习等，近年来，知识发现和数据挖掘是发展最快的机器学习技术。机器学习（自动获取新的事实及新的推理算法）是使计算机具有智能的根本途径，对机器学习的研究有助于发现人类学习的机理和揭示人脑的奥秘。[12]

随着计算机技术的进步和机器学习研究的深入，机器学习系统的性能大大提高，各种学习算法的应用范围不断扩大，例如将连接学习用于图文识别，归纳学习、分析学习用于专家系统等，大大推动了在教育中的应用，例如在建构适应性教学系统中，用机器学习与朴素的贝叶斯分类器动态了解学生的学习偏好，有较高的准确率[13]。基于案例的推理（case-based reasoning，CBR）是一种新兴的机器学习和推理方法，其核心思想是重用过去人们解决问题的经验解决新问题，在计算机辅助教育方面，已经出现了基于CBR的图形仿真教育系统，并且，针对个体特征的教育教学方法研究也有所突破。[14]另外，数据挖掘和知识发现在生物医学、金融管理、商业销售等领域的成功应用，不仅给机器学习注入新的生机，也为机器学习在教育中的应用提供了新的前景。

四 自然语言理解

自然语言理解就是研究如何让计算机理解人类的自然语言，以实现用自然语言与计算机之间的交流。一个能够理解自然语言信息的计算机系统看起来就像一个人一样需要有上下文知识以及根据这些上下文知识和信息用信息发生器进行推理的过程。[15]自然语言理解包括口语理解和书面理解两大任务，其功能为：回答问题，计算机能正确地回答用自然语言提出的问题；文摘生成，计算机能根据输入的文本产生摘要；释义，计算机能用不同的词语和句型来复述输入的自然语言信息；翻译，计算机能把一种语言翻译成另外一种语言。由于创造和使用自然语言是人类高度智能的表现，因此对自然语言处理的研究也有助于揭开人类高度智能的奥秘，深化对语言能力和思维本质的认识。[16]

自然语言理解最早的研究领域是机器翻译，随着应用研究的广泛开展，也为机器人和专家系统的知识获取提供了新的途径，例如由MIT研制的指挥机器人的自然语言理解系统SHRDLU就可以接收自然语言，进行人机对话，回答关于桌面上积木世界中的各种问题。同时，对自然语言理解的研究也促进了计算机辅助语言教学和计算机语言设计等方面的发展，例如“希赛可”网络智能英语学习系统，这个基于网络的“人-机”语境的建立，突破了普通英语教师和传统的单机的多媒体教学软件所能具备能力限制，也比建立于网络的“人-人”语境更具灵活性，可以为远程学习者提供良好的英语学习支持，在国内第一次系统地将用自然语言进行的人机对话系统应用在计算机辅助外语教学上，在国际上也是一种创新。[17]

五 人工神经网络

人工神经网络就是在对大脑的生理研究的基础上，用模拟生物神经元的某些基本功能的元件（即人工神经元），按各种不同的联结方式组织起来的一个网络，其目的在于模拟大脑的某些机理与机制，实现某个方面的功能，例如可以用于模仿视觉、模式识别、声音信号处理、控制、故障诊断等领域，人工神经元是人工神经网络的基本单元。[18]人工神经网络有两种基本结构：递归（反馈）网络和多层（前馈）网络，两种主要学习算法：有指导式学习和非指导式学习。

人工神经网络从模拟人类大脑神经网络的结构和行为出发，具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习能力，特别适合于处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题，[19]这使人工神经网络具有更大的发展潜能，目前已经开发和应用的人工神经网络模型有30多种。人工神经网络在教育中的应用大多是与教学专家系统相结合，以此来改进教学专家系统的性能，提高智能性，使其在教学过程中对突发问题具有更好的应对能力。人工神经网络在学校管理中也得到应用，例如采用误差反传算法（BP）的多层感知器已应用于高校管理之中。

六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)

分布式人工智能是分布式计算与人工智能结合的结果，研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确概念模型，主要研究问题是各Agent之间的合作与对话，包括分布式问题求解和多Agent系统两个领域。[20]分布式人工智能系统一般由多个Agent组成，每个Agent又是一个半自治系统，Agent之间及Agent与环境之间进行并发活动并进行交互来完成问题求解。[21]由于分布式人工智能系统具有并行、分布、开放、协作和容错等优点，在资源、时空和功能上克服了单智能系统的局限性，因此获得了广泛的应用。

分布式人工智能中的Agent和多Agent技术在教学中的应用逐渐受到关注。在教学中引入Agent可以有效地提高教学系统的智能性，创造良好的学习情境，并能激发学习者的学习兴趣，进行个性化教育。目前，Agent和多Agent技术多用于远程智能教学系统，通过利用其分布性、自主性和社会性等特点，提高网络教学系统的智能性，使教学资源得到充分利用，并可实现对学习者的学习行为进行动态跟踪，为学习者的网络学习创造合作性的学习环境。在网络教学软件中应用Agent技术的一个典型是美国南加利福尼亚大学（USC）开发的教学Adele（Agent for Distance Education - Light Edition） [22]。Agent技术在网络教学软件中取得的良好效果，促进了研究者对分布式人工智能在教育中的应用研究。

综上所述，科学技术的发展将会推动人工智能技术在教育中应用的广度和深度。从人工智能的应用趋势来看，人工智能在教育中应用的扩展可以通过以下三个方面进行：一是人工智能与其他先进信息技术结合。人工智能已经与多媒体技术、网络技术、数据库技术等有效的融合，为提高学习效率和效度提供了有力的技术支持，而引起教育技术界广泛关注。[23]例如人工智能技术通过与多媒体技术相结合，可以提高智能教学系统的教学效果；与网络通讯技术相结合，可以提高和改进远程教育的智能性。二是人工智能应用研究领域间的集成。人工智能应用研究领域之间并不是彼此独立，而是相互促进，相互完善，它们可以通过集成扩展彼此的功能和应用能力。例如自然语言理解与专家系统、机器人的集成，为专家系统和机器人提供了新的知识获取途径。三是人工智能的研究和应用出现了许多新的领域，它们是传统人工智能的延伸与扩展，这些新领域有分布式人工智能与Agent、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现以及人工生命等[24]，这些发展与应用蕴藏着巨大潜能，必将对教育产生重要的影响。

技术发展不断发挥着引导教育技术研究的作用，一种新兴技术的出现总是会掀起相应的研究热潮, 引发对技术在教育中应用的探讨、评价以及与传统技术的对比。[25] 人工智能作为一门交叉的前沿学科，虽然在基本理论和方法等方面存在着争论，但从其研究成果与应用效果来看，有着广阔的应用前景，值得进一步的开发和利用。

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人工智能在教育教学的应用篇(5)

关键词：人工智能；机器学习；教育应用

一、前言

当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力，在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位，为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。

二、相关概念阐述

人工智能又称AI，是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别，以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能，还可以系统地模拟物种的思维，并将在几年内超越历史上的物种。在未来，机器人不断学习，以使仿人机器人模仿人类的学习方式，在这一过程，获得新的各种知识，智能机器人的学习过程更快，可以实现对海量综合数据的深入分析。此外，人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果，而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时，实际上，很多人因为机器人是人类设计的，所以不可能超越人类的历史，但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能，因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力，没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。

三、人工智能视域下机器人学习的适切性

在当前的文化和教育生活环境中，由于智能教育的兴起，大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息，从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习，但借助计算机来分析综合数据，例如，以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出，机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中，信息化的进程在今天的时代，智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多，学校教师可以提高和教育的整体质量和效率，学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务，这有助于减轻学生和家长的负担。

四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究

从人工智能技术的角度来看，智能机器人学习是目前世界上最先进的技术。大数据在教育相关领域的应用具有很好的业务前景。人工智能机器人持续学习的应用可以帮助一些学生实现相关知识与数据之间的联系。

（一）机器人学习与教育之间的融合仅从当前的现象来看，大多数教师不了解核心技术，而了解该技术的人也不了解教育，这很容易导致无法在教育与核心之间形成良好的关系。因为技术研发人员不了解教育，所以不能从教育的多个角度审视开发过程，优秀的教师也不能从技术角度回应数据的全面发展。在人工智能开发领域，机器人应该深入地整合到学习和教育中。组织技术实施和教育核心领域的相关人员进行直接沟通和交流，使人工智能机器人在学习和应用过程中能够更充分地认识到技术研发和生产人员的过程。

（二）机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用，因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而，随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入，对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时，需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习，但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析，分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点，并采取相应的更有针对性的基本教学方法，提高同学教育的速度和效率。

（三）机器人学习对于智慧环境创新方面的应用首先，由于文化教育市场中的数据种类繁多且缺乏正常秩序，这也增加了在大型集成数据系统中分析和处理文化和教育数据的难度。其次，在随后的数据处理过程中，随着时间的推移会遇到数据隐私问题，如何保护数据隐私是另一个需要注意的关键问题。因此，在教育的相关领域，大综合数据的后续处理以改善文化教育和质量，并确保在教育中最终数据的合理使用，必须在许多方面进行协调与合作，从而促进共享的合法性。最后，必须有效地确保可以长期保持教育中的数据情况并实现流程标准化。有可能实现最终数据的统一，这将大大降低全面数据交换的总体成本，并努力实现数据的无缝集成。数据的最终数据主要是由于目标学生的地区差异，以满足同一学生学习知识的不同需求。

人工智能在教育教学的应用篇(6)

关键词：多元智能理论；教育改革；教育思考

一、多元智能理论提出的背景

哈佛大学心理学教授H?加德纳多年来一直致力于人类智能开发的研究。他在荷兰海牙的伯纳德?冯?李尔基金会（这是个致力于帮助低能青少年的国际性非盈利组织。它广泛地支持那些在早期教育与培养方面能导致普及性途径的研究工作，以帮助低能儿童去发掘其潜能）的赞助下已于1983年出版了《智能的结构》。这是一本研究人类潜能的著作。加德纳在该书中指出，人类的发展实际上就是智能的发展。要找到能够促进或激发人类潜能发展的方法，就必须对智能的概念、构成及评估方式有一个不同于过去的看法。

加德纳在《智能的结构》中提出的多元智能理论，在美国和世界各地的教育家和教育工作者中受到了广泛而热烈的欢迎。公众特别是教育界对这一理论的欣然接受极大地鼓舞了加德纳及其同事，他们从此开始了在课程体系、教育评估和教学方法改革等方面的实验，以回报教育界的欢迎。并且开展了多元智能理论在学龄前儿童、小学生和中学生教育中的应用。甚至他们还探索了多元化思维在其他机构和行业，如博物馆和商业上的应用。1993年，他们将对多元智能理论应用方面所做的工作加以总结，又出版了《多元智能》，发展了多元智能理论。

在美国，大多数教育思想只有几年的生命力。而在多元智能理论首次提出近20年后的今天，美国和世界各地对它的兴趣仍在持续增长。多元智能理论在教育界的影响力可见一斑。

二、多元智能理论的内容

在1983年出版的《智力的结构》一书中，加德纳提出智能的多元化理论。在这之后的不断研究中，他把最初提出的六种智能发展细化为八种智能。这些智能是全人类都能够使用的学习、解决问题和创造的工具。与传统的智力理论相比，加德纳的研究不仅揭示了一个更为宽泛的智能体系，而且提出了新颖实用的智能概念。这一智能概念取代了以标准智力测验分数对人类聪明程度的界定。该定义为：智力是在实际生活中解决所面临的实际问题的能力；提出并解决新问题的能力；对自己所属文化提供有价值的创造和服务的能力。

加德纳在1993年出版的《多元智能》和其他著作中对八种智能作了如下简介：（1）语言智能是指用言语思维、用语言表达和欣赏语言深层内涵的能力。作家、诗人、记者、演说家、新闻播音员都显示出高度的语言智能。（2）逻辑—数学智能是指人能够计算、量化、思考命题和假设，并进行复杂数学运算的能力。科学家、数学家、会计师、工程师和电脑程序设计师都显示出很强的逻辑—数学智能。（3）空间智能是指人们利用三维空间的方式知觉到外在和内在的图像，能够重视、转变或修饰心理图像进行思维的能力，如航海家、飞行员、雕塑家、画家和建筑师所表现的能力。（4）身体—运动智能是指人能巧妙地操纵物体和调整身体的技能。运动员、舞蹈家、外科医生和手艺人都是这方面的例证。（5）音乐智能是指人敏锐地感知音调、旋律、节奏和音色等的能力。具有这种智能的人包括作曲家、指挥家、乐师、音乐评论家、制造乐器者和善于领悟音乐的听众。（6）人际关系智能是指能够有效地理解别人和与人交往的能力。成功的教师、社会工作者、演员或政治家就是最好的例证。由于近来西方文化已经开始认识到心智与身体间的联系，并开始重视精通人际交往行为的重要价值。（7）自我认识智能是指关于建构正确自我知觉的能力，并善于用这种知识计划和引导自己的人生。神学家、心理学家和哲学家就是拥有高度的自我认识智能的典型例证。（8）自然观察者智能是指观察自然界中的各种形态，对物体进行辨认和分类，能够洞察自然或人造系统的能力。学有专长的自然观察者包括农夫、植物学家、猎人、生态学家和庭园设计师。

加德纳认为，相对于先前的一元智力理论和智力评价理论，多元智能理论能够更为准确地描绘和评价人类能力的面貌。加德纳谨慎地指出，人类智能不应局限于他所确认的这几种类型，同时每一种智能还包含有次级智能。例如，在音乐领域中的次级智能就包括演奏、歌唱、作曲、指挥、评论和欣赏音乐。同样，其他七种智能也都各自包含着多种次级构成要素。

在多元智能理论的不断深入研究中，加德纳指出，多元智能可能涵盖于三个更宽广的范畴之中。在这八种智能中有四种，如空间智能、逻辑—数学智能、身体—运动智能和自然观察者智能等，可以被视为与“物体相关”的智能范畴，这些能力是个体在环境中被所面临的物体控制而形成的；另一种范畴属于与“物体无关”的智能，包括语言智能和音乐智能，这两种智能不依赖于物理世界而形成，而是有赖于语言和音乐系统；第三种范畴包括“与人相关”的智能，人际关系智能和自我认识智能就是这一方面的反映。

多元智力理论在教育界得到迅速广泛的传播和接受，一个重要的原因在于它的基本思想迎合了当时的教育改革气候。80年代初期，世界各国教育界已认识到传统教育的消极影响，开始全面深刻地反思所面临的教育危机，并力图寻求提高教育质量的有效途径。正值此时加德纳提出的多元智力理论对传统的教育思想提出了挑战，为帮助教育理论和实际工作者进一步充分认识和发挥每个学生的潜在能力，提供了一个新颖的有力的理论依据。同时，教育界不满于传统智力和成绩测验，力求平等与卓越的多元化教育正在兴起，“以人为本”的新进步主义教育运动也逐步壮大，加之美国文化和教育中根深蒂固的个人主义等因素，都为多元智力理论的广泛传播起了积极作用。

三、多元智能理论给我们的思考

藉于前述，我们认为多元智能理论至少在以下几个方面对于我国的教育改革具有重要的指导意义，值得我国教育理论和实际工作者，结合我国学校教育与教育改革的现状和问题，深入思考和研究。

（1）智力观　根据多元智力理论，大多数人具有完整的智能，但每个人的认知特征又显示出其独特性，在八种智能方面每个人所拥有的量是不同的，八种智能的组合与操作方式各有特色。长期以来，我国的学校教育偏重于培养和发展学生的语言和数理逻辑能力，强调语文和数理化等学科的教学，而忽视对学生其他能力方面的开发和培养，从而贬低了其他认知方式的重要性。因此，认为学生的多种智能在传统的学业方面未能受到尊重，他们的特长可能难以被发现，这对于学校和社会都可能是巨大的人力资源浪费。真正有效的教育必须认识到智力的多样性和广泛性，并使培养和发展学生各方面的能力占有同等重要的地位。音乐、体育、美术、历史、地理、社会常识等学科，对促进学生智力的多方面发展具有同等重要的价值。值得我们深思的是，狭隘的智力观必然导致狭隘的教育内容，而狭隘的教育内容只可能培养出片面发展的学生，这在一定程度上会阻碍甚至扼杀学生多方面的潜在能力，从而限制学生顺乎自然地良好发展。

（2）教学观　我国传统的教学基本上以“教师讲，学生听”为主要形式，辅之以枯燥乏味的“题海战术”，而忽视了不同学科或能力之间在认知活动和方式上的差异。这既违背了教学规律，也违反了因材施教的原则。多元智力理论认为，每个人都不同程度地拥有相对独立的八种智力，而且每种智力有其独特的认知发展过程和符号系统。因此，教学方法和手段就应该根据教学对象和教学内容而灵活多样，因材施教。教师应当让学生积极地参与教学活动，并根据不同的教学对象和内容采取不同的教学方式，即使是同样的教学内容也可以通过不同的方式和手段帮助学生理解和掌握，使学生成为学习的主人。学校和教师的任务就是要有适合学生特点的有效方法，从而促进每个学生全面充分地发展。对教师而言，更为重要的是，不仅要辨认我们身心系统的智能，而且要认识到我们能够为学生创设一个生活和学习的“聪明环境”，使他们置身于积极、富有营养、充满刺激和交互作用的环境里，才能够持续地促进心智能力的发展。

转贴于 （3）评价观　多元智能理论对传统的标准化智力测验和学生成绩考查提出了严厉的批评。传统的智力测验过分强调语言和数理逻辑方面的能力，只采用纸笔测试的方式，过分强调死记硬背知识，缺乏对学生理解能力、动手能力、应用能力和创造能力的客观考核。因此是片面的和局限的，它不能真实、准确地反映学生解决实际问题的能力。根据多元智能理论，智力和教育测验应当通过多重渠道，采取多种形式，在不同的实际生活和学习情境下进行；教师应从多方面观察、记录、分析和了解每个学生的优点和弱点，并以此为依据设计和采用适合学生特点的不同的课程、教材和教法，帮助学生“扬长避短”。测验的目的不应该是对学生分类，排名次，或者贴标签，而应该是帮助教师和家长认识和了解学生的学习特点和需要，并采取适当的措施，帮助每一个学生充分发展其潜能。应当明确智力测验是手段，不是目的。多元智能理论指出，人的智力，不是单一的能力，而是由多种能力组成的综合体。因此学校的评价指标、评价方式也应当多元化，并使学校教育从纸笔测试中解放出来，注重对不同人的不同的智能的培养，应加大情景化考试力度，以发现每个学生在环境测试中显露的区别于他人的智能特征。从而使学生能够在智力测验中发现自我的价值，使教师通过这一过程更加充分了解和认识学生的不同潜能特征，从而把握和提供适合他们的教育途径和方法。

（4）学生观　根据多元智能理论，每个人都有其独特的智力结构和学习方式，所以，对所有学生采取同样的教材和教法是不合理的。H?加德纳所倡导的“以个人为中心”的多元智能学校教育理论，有如下几项原则：1）学校教育必须以学生为本，学校教育的每项改革必须以学生的学习和发展为最大效益；2）所有学生都有能力学习，具有多元智能和不同的发展潜质，学校教育应为每一个学生提供均等的发展机会，建构一种可选择性的教育以适合不同学生的不同潜质、不同学习方式和不同发展需求；3）学校教育必须以合作的方式和家庭、社区建立密切的关系，以保证学生有机会获得广泛的学习与发展经验，使学生的学习与自身的生活建立真实而完善的联系。多元智能理论及教育实践的发展，要求教育者思考一个新的问题，学校教育为每一个孩子的发展作好准备了吗？而这正是当今学校教育改革需要慎重考虑的一个首要问题。真正有效的教学是应当能够将学生的智力特点与教师的教学方法结合起来。同时，多元智力理论也为教师们提供了一个积极乐观的学生观，即每个学生都有闪光点和可取之处，教师应该从多方面去了解学生的特长，并相应地采取适合其特点的有效方法，使其特长得到充分的发挥。而且教育应面向全体学生，相信所有的儿童都能学好。成绩差的学生，很可能是因为他们所在学校的教育不适合他们，没有能够充分发挥他们的潜力造成的。学习困难学生可能是由于学习策略的知识与操作没有被激活并在学习中自如地使用造成的，这就需要教师在教学过程中给予指导。教师应根据教学内容和教育对象的不同，采用多样化的教学策略和方法，使学生能够用他们自己所理解的方式去获取知识，以满足不同学习风格的需求，保障每位学生学习、享受教育资源和发展的权利。这样，不同的学生都可以得到同样好的教育，每个学生都可以得到良好的发展，从而成为有用的人才。

（5）发展观　按照加德纳的观点，学校教育的宗旨应该是开发多种智能并帮助学生发现适合其智能特点的职业和业余爱好。应该让学生在接受学校教育时，发现自己至少有一个方面的长处，学生就会热切地追求自身内在的兴趣。而这种追求不仅可以培养学生对学习的乐趣，同时也是学生坚持不懈努力学习的内在动力，这正是熟练地掌握学科原理和创造发明所必备的品质。按照“短路理论”，如果缺乏创设相关环境和给予强化而不去唤醒我们的潜在能力，相关的神经功能就会衰退，这些能力就会自我衰退，甚至会消失。然而，传统课程设置只将语文、数学和外语看作“主科”，将体育、音乐和美术等视为“副科”，学校和家长也在不同程度上存在只重视语、数、外，而忽视体、音、美的现象，致使学生的体、音、美等多种潜能被压抑。多元智能理论强调：学校当局及教师应明确在当前课程计划和课外活动中，包含了哪些在学生身上可以培养的多元智能要素，教师应致力于普及这些要素，确保所有的学生能够从中受益。在课程设计方面，不仅应重视学生不同侧面的智力，而且应拓展发展智力的空间，尽可能地发掘每一个人的潜在能力。当每个人都有机会挖掘自身的潜能而高效地学习时，他们必将在认知、情绪、社会甚至生理各方面展现出前所未有的积极变化。

需要指出的是，多元智能理论并不是对传统教育的简单否定，而是一种扬弃。多元智能理论为我们理解智能和教育的关系提供一个新的视角。不同教育理念的渗透和整合，将为我国教育改革开辟广阔的道路。

参考文献

[1][美]H?加德纳．智能的结构[M]．兰金仁译．北京：光明日报出版社．

[2][美]霍华德?加德纳．多元智能[M]．沈致隆译．北京：新华出版社．

[3][美]LindaCampbellBruceCampellDee．Dickinson．多元智能教与学的策略[M]．王成全译．北京：中国轻工业出版社．

[4]曾晓洁．多重智力理论与学校教育改革[J]．教育理论与实践.2002，（8）．

人工智能在教育教学的应用篇(7)

老师上课时实时拍下课堂情况并上传到互动学习平台，这不仅使得老师间可以相互交流，学生放学后有不会的知识点，也可以直接在电脑上或者学校公众号“微课堂”上回看到老师白天上课所讲的重点。这是江苏盐城市第三中学的录播教室的功能。

据了解，盐城市第三中学装载全自动智能录播系统的教室，包括1间录播教室、1间设备操控室。该系统有精品课程建设、微课教学建设等重要教学环节，在满足教学常态化的前提下，通过6个摄像头，多角度记录整个课堂的教学过程，实现教师授课、板书、PPT课件、师生互动等多路视音频信号的自动跟踪、切换、录制和直播功能。这不仅能够实现教学案例的多人评价，还有教学资源点播、课程直播、教研互动、在线课堂点评、教学课堂等一系列教学应用功能。

“智慧校园”创建是教育现代化建设的重要内容，盐城市将“智慧校园”建设纳入2016年为民办实事工程。今年，盐城将有20%的中小学、职业学校创建市级智慧校园学校，力争创建10所省级示范学校。在基础教育数字化学习试点基础上开展“智慧课堂”示范工程，建设10个省级智慧课堂示范校，开展MOOC、微课、“翻转课堂”、“电子书包”等新兴教学模式和新兴载体的试点示范工程。

盐城市教育部门正在全力推进“智慧校园”创建工作。建成后的“智慧校园”，将有效地改变传统学校管理和教学模式，个性化学习将成为学生学习的新常态。

“打个比方，暑假作业是让学生对知识保持一个‘热度’，所以提倡每天写一点。但有人几天就写完了，也有人等到最后几天才突击写。怎么解决这个问题呢？”盐城市现代教育技术中心负责人说，“智慧校园”工程实施到位后，系统会按时给学生发一些作业，既能保证学生假期休息，也能保证学生不因为假期而生疏了知识。

“现在的教学模式，老师一道题讲完，到底有多少同学真正懂了，这很难判断。将来判断学生懂不懂，现场准备一道客观题，发到每个学生的操作设备上，现场测试一下，系统立刻就能回馈信息给老师。如果大多数学生答错了，老师就需要再讲一遍。”相关负责人又打了个比方。至于学生完成作业的时间长短问题，现在老师难以获得准确信息，但在将来完全可以解决。

事实上，“智慧校园”的建立对于老师来说，可以提供更多优质的教育资源，让老师上课时直接通过多媒体教学平台生动授课；学生也可以借助电子移动设备，查阅学习信息、完成指定作业等。

近年来，盐城市高度重视教育信息化工作，以“智慧校园”创建为抓手，通过举办全市中小学创客教育项目辅导员培训班及创客教育论坛，加强物联网、3D打印、开源机器人等前沿科技知识的学习和实验，不断提升全市青少年科学素质、信息素养和信息技术应用能力，努力打造盐城市创客教育品牌。

盐城市第三中学是首批拥有录播教室的学校之一。2015年年初，该校根据《盐城市中小学智慧校园建设标准》，投资50万元，在各个教室安装了互动电子白板，并新装修自动录播教室、专用音乐教室、专用美术教室、史地教室各一间。

“录播教室打破传统教育受制于时间和空间的限制，满足现代化与信息化叠加的‘互联网+’时代的学习需求，学生可以在任何时间进行学习，也有助于教师反思教学方式，推动其自觉提升教学水平。”该校负责人说，除了录播教室，该校还成立了信息中心，自建学校新闻系统和教学资源下载站，建有可管理的校园无线网络，覆盖学校教学、办公等场所。

截至目前，盐城市通过全面深化“三通两平台”（宽带网络校校通、教学资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台）建设与应用，实施智慧教育资源服务提升工程，整合名师、名校资源，开展名师课堂、名校课堂优质资源库建设，优质教学资源“班班通”、网络学习空间“人人通”比例分别达85%和50%。

据了解，“智慧校园”创建是教育现代化建设的重要内容，是提高教育信息化水平，促进教育均衡发展的关键抓手。推进“智慧校园”创建工作要抓认识到位，提高对教育信息化的思想认识；要抓教师培训，首先要重抓骨干教师培训，形成信息化工作团队，以典型引路，带动整体；要抓资金落实，要积极争取政策支持，多方筹措资金，保障经费投入；要抓创新应用，强化信息化设施设备的使用管理，充分发挥设施设备在管理和教育教学工作中的作用；要抓资源整合，整合现有资源和平台，打造升级版，打破数字鸿沟，实现互联互通；要抓督查指导，要加强行政推动和业务指导，近期将启动市直学校信息化工作专项督查，及时发现问题。

近日，在盐城市“智慧校园”创建工作推进会上，相关专家对“智慧校园”的内涵进行了诠释与解读，进一步明晰了“智慧校园”创建工作的方向与思路。各学校分管负责人就创建工作落实与推进情况进行了交流。还对今后一阶段创建工作作了部署，要求各校强力推进创建工作，确保完成本年度目标任务，为提升市直学校教育品质，推进教育现代化奠定坚实的基础。盐城市教育部门正在全力推进“智慧校园”创建工作。建成后的“智慧校园”，将有效地改变传统学校管理和教学模式，个性化学习将成为学生学习的新常态。

打造“智慧亭湖”

“智慧校园”的核心是信息化，希望教育局要进一步重视信息化装备的建设和常态化使用，将信息化融入课堂，融入日常教学，融入教育，使信息化成为推动全市教育现代化步伐的加速器。教育局将以亭湖中学等三所学校的成功创建为契机，立足实际，总结经验，开拓创新，分阶段、分类别、分层次地开展“智慧校园”创建活动，逐步有效地推动学校教育教学信息化发展，使学校的办学能力和办学水平跃上新的台阶。

从去年开始，江苏盐城亭湖区就已经强势推进“智慧校园”创建工作。为落实好江苏省、盐城市关于创建“智慧校园”相关文件精神，打造安全、稳定、环保、节能的校园，策应盐城“智慧城市”建设，亭湖区教育局强势推进“智慧校园”创建工作。为落实好江苏省、盐城市关于创建“智慧校园”相关文件精神，打造安全、稳定、环保、节能的校园，策应盐城“智慧城市”建设，亭湖区教育局强势推进“智慧校园”创建工作。

立足高远，强化领导。亭湖区教育局通过创建“智慧校园”，进一步提升亭湖区学校的信息化水平，以教育信息化推动教育现代化建设，以“智慧校园”助力“智慧亭湖”建设。为快速有效推进“智慧校园”创建工作，亭湖区教育局成立了由局主要领导挂帅的领导小组，全面领导“智慧校园”创建工作。

加大投入，未雨绸缪。为保证创建目标的实现和创建进度的实施，亭湖区教育局在区领导和区财政部门的大力支持下，加大经费投入，依据创建标准配备硬件设施、设备，完善组织机制。