摘?要：人工智能作為新一代信息技術(shù)，在我國(guó)教育領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。本文首先從人工智能對(duì)我國(guó)教育領(lǐng)域發(fā)展重要性出發(fā)，闡述了人工智能的概念、關(guān)鍵技術(shù)及其教育應(yīng)用，通過(guò)分析人工智能在教育教學(xué)中所存在的問(wèn)題，提出了人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)對(duì)策略，主要從更新教師觀(guān)念、合理開(kāi)設(shè)課程、完善硬件設(shè)施、加強(qiáng)師資隊(duì)伍這四個(gè)方面展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：人工智能;教學(xué)應(yīng)用;應(yīng)對(duì)策略

Abstract：As a new generation of information technology，artificial intelligence is widely used in the field of education in China.Starting from the importance of AI to the development of education in our country，this paper expounds the concept，key technology and educational application of AI.By analyzing the problems of AI in education and teaching，it puts forward the Countermeasures of AI in education and teaching，mainly from renewing teacher ideas，offering courses reasonably，improving hardware facilities and strengthening teachers' team.These four aspects are discussed.

Key words：AI; Teaching application; Coping strategies

一、緒論

隨著5G時(shí)代的到來(lái)，人工智能作為新一代信息技術(shù)，在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用，不僅影響著我們的工作、生活，也在教育領(lǐng)域占有一席之地。2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，旨在完善人工智能教育體系，建設(shè)人工智能學(xué)科。[1]2019年5月18日，清華大學(xué)和北京大學(xué)舉辦校園開(kāi)放日雙雙宣布，將分別設(shè)立人工智能學(xué)堂班和機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)，并且將在2019年秋季開(kāi)始招收本科生。在《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，有關(guān)人工智能的課程內(nèi)容在必修模塊和選修模塊中也都有所體現(xiàn)。由此可見(jiàn)，人工智能技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用以及人工智能相關(guān)課程的開(kāi)設(shè)為我國(guó)高等教育培育人工智能專(zhuān)業(yè)人才提供機(jī)會(huì)，并奠定基礎(chǔ)，也是今后我國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育的發(fā)展方向之一。

二、人工智能概述

國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，未來(lái)科技社會(huì)將鋪滿(mǎn)人工智能技術(shù)的影子，人工智能將滲透在人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｔ缭?956年人工智能學(xué)科就被國(guó)外科學(xué)家約翰·麥卡錫等人首次提出。目前為止，人工智能沒(méi)有統(tǒng)一、明確的定義。最早人工智能被定義為是擁有模擬能夠被精確描述的學(xué)習(xí)特征或智能特征的能力的機(jī)器。[2]我國(guó)學(xué)者茹麗娜等人認(rèn)為人工智能是一門(mén)融合計(jì)算機(jī)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、腦科學(xué)、教育神經(jīng)科學(xué)、仿生學(xué)、社會(huì)科學(xué)等前沿綜合學(xué)科的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。[3]筆者認(rèn)為人工智能是一門(mén)以計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科為主，融合多種學(xué)科，依靠其機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等核心技術(shù)，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)研究智能工作任務(wù)的一門(mén)新型技術(shù)。在2018年發(fā)布的《人工智能白皮書(shū)（2018年版）》中將人工智能關(guān)鍵技術(shù)分為七類(lèi)，主要包括機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、自然語(yǔ)言處理、人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、生物特征識(shí)別和虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。[2]人工智能依靠其關(guān)鍵技術(shù)在我國(guó)教育領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，例如智慧校園、智能評(píng)價(jià)、智能閱卷等。其中智慧校園中的智能安全預(yù)警，即在校園門(mén)口安裝攝像頭，如果校外非法分子想進(jìn)入校園，就會(huì)被識(shí)別出來(lái)，發(fā)出警報(bào)。智能評(píng)價(jià)能夠分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的掌握知識(shí)的程度、學(xué)生的身心健康狀況等，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生全方位的評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)使得老師的工作大幅度減輕。智能閱卷是將學(xué)生試卷數(shù)據(jù)，通過(guò)智能掃描儀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)試卷智能批改，批改后對(duì)成績(jī)進(jìn)行多維度分析，幫助老師根據(jù)每位學(xué)生的學(xué)情，更好地進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，也能夠減輕教師的工作負(fù)擔(dān)。

三、人工智能在教育教學(xué)中所存在的問(wèn)題

人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)用不僅能使學(xué)生掌握人工智能專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，還能利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等更加智能化，優(yōu)化課堂教學(xué)質(zhì)量，輔助教師更好地進(jìn)行教學(xué)，提高教師工作效率等。但就目前而言，我國(guó)人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中仍處于探索階段，教學(xué)過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，比如教師觀(guān)念陳舊、課程開(kāi)設(shè)不合理、硬件設(shè)施缺乏、專(zhuān)業(yè)型師資不足等，這些問(wèn)題都是教學(xué)上不可忽視的環(huán)節(jié)。因此，筆者主要針對(duì)以上四種教學(xué)問(wèn)題，提出人工智能在教學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)對(duì)策略，以供參考。

四、人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)對(duì)策略

（一）更新教師觀(guān)念

隨著人工智能技術(shù)的日益成熟，人工智能在教育領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用，許多教師可能會(huì)產(chǎn)生一種心理：在未來(lái)教育行業(yè)中人工智能將取代教師。筆者認(rèn)為教師永遠(yuǎn)不會(huì)被取代，缺少人類(lèi)教師的教學(xué)必然是不完整的，即便人工智能機(jī)器的在教學(xué)某些方面的工作效率高于教師。教師的天職是教書(shū)育人，在教學(xué)過(guò)程中，教師不單單是傳授給學(xué)生知識(shí)技能，更重要的是師生之間的語(yǔ)言溝通和情感交流，培養(yǎng)學(xué)生在成長(zhǎng)道路上解決問(wèn)題的能力，而這些工作是機(jī)器無(wú)可取代的。因此，人工智能技術(shù)根本目的幫助教師能夠高效開(kāi)展課堂教學(xué)。例如，教師如果帶好幾個(gè)班級(jí)，就會(huì)有大批量的作業(yè)需要批改，在短時(shí)間內(nèi)工作量非常大，由于教師精力有限，很難做到針對(duì)每個(gè)學(xué)生提供及時(shí)反饋。如果教師在人工智能技術(shù)的幫助下，能夠節(jié)省很多時(shí)間，實(shí)現(xiàn)為學(xué)生提供個(gè)性化及時(shí)反饋，減少教師工作負(fù)擔(dān)。

（二）合理開(kāi)設(shè)課程

目前國(guó)內(nèi)許多學(xué)校已經(jīng)開(kāi)設(shè)人工智能課程，但并沒(méi)有統(tǒng)一教材。筆者認(rèn)為開(kāi)設(shè)人工智能課讓學(xué)生提早接觸到人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?yàn)閷W(xué)生以后學(xué)習(xí)人工智能專(zhuān)業(yè)知識(shí)做好鋪墊。但在中小學(xué)的各個(gè)階段，每個(gè)學(xué)段的學(xué)生認(rèn)知能力有很大差異，在學(xué)習(xí)中遇到困難時(shí)，他們可能會(huì)產(chǎn)生很大的消極心理。比如有些小學(xué)開(kāi)設(shè)人工智能課，選用的教材里面包含許多專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，小學(xué)生理解非常吃力，高中生花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)就能理解，但小學(xué)生需要幾天的時(shí)間，這就會(huì)造成小學(xué)生產(chǎn)生消極情緒。因此，學(xué)校在開(kāi)設(shè)人工智能課程時(shí)，應(yīng)考慮不同年齡段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生應(yīng)以淺顯易懂的知識(shí)為主，對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生可以適當(dāng)?shù)奶岣唠y度。

（三）完善硬件設(shè)施

教學(xué)資源的缺乏將直接影響到人工智能教育的推廣，尤其對(duì)學(xué)校的硬件設(shè)施要求比較高。目前各個(gè)學(xué)校的教育條件有很大差異，課堂上所需的硬件設(shè)備無(wú)法達(dá)到教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生更沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生基本上都需要借助計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備來(lái)完成相應(yīng)的課程內(nèi)容。因此，學(xué)校應(yīng)加大對(duì)硬件設(shè)施投入資金，至少應(yīng)達(dá)到滿(mǎn)足基本教學(xué)要求的配置。還可以通過(guò)實(shí)行“校企合作”的模式，借助企業(yè)對(duì)學(xué)校硬件設(shè)施的投入，以確保為教學(xué)提供先進(jìn)的硬件設(shè)施。只有硬件設(shè)施的完善，教師的教學(xué)手段才得以施展，也為學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作提供可能，才能真正體驗(yàn)技術(shù)為教學(xué)帶來(lái)的便捷。

（四）加強(qiáng)師資隊(duì)伍

目前我國(guó)人工智能學(xué)科人才匱乏，人工智能學(xué)科的中小學(xué)教師更為緊缺。對(duì)于人工智能在教育領(lǐng)域的推廣，教師是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在我國(guó)教育部發(fā)布的《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見(jiàn)》中，“教師主動(dòng)適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)的變革，積極有效開(kāi)展教育教學(xué)”作為教師隊(duì)伍的新時(shí)代改革目標(biāo)。[4]人工智能作為一門(mén)新興學(xué)科，在許多學(xué)校并沒(méi)有人工智能專(zhuān)業(yè)的教師，在國(guó)內(nèi)一些不發(fā)達(dá)城市尤為突出。學(xué)校在安排課程時(shí)，就會(huì)委托計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師上課，這很可能導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降。因此，學(xué)校在進(jìn)行教師招聘時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整招收教師專(zhuān)業(yè)比例，加強(qiáng)人工智能學(xué)科師資力量。與此同時(shí)，應(yīng)對(duì)學(xué)校原有教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，豐富人工智能方面專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，以此來(lái)滿(mǎn)足人工智能課程需求。

五、結(jié)語(yǔ)

在人工智能時(shí)代背景下，教育領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深刻的變化。人工智能在教育領(lǐng)域中，無(wú)論是作為一門(mén)人工智能課程，還是輔助教師教學(xué)的一種技術(shù)工具，都有著很高的應(yīng)用價(jià)值。但相比于人工智能技術(shù)本身的發(fā)展而言，人工智能在教育教學(xué)上的應(yīng)用仍處于初步探索階段。因此，當(dāng)人工智能走進(jìn)中小學(xué)課堂，教師要改變自身觀(guān)念，提高自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，合理運(yùn)用人工智能技術(shù)，突破人工智能與教育相結(jié)合的瓶頸，以此來(lái)培養(yǎng)人工智能教育領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。

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作者簡(jiǎn)介：孟慶雪（1996-），女，漢族，遼寧鐵嶺人，教育碩士，牡丹江師范學(xué)院2018級(jí)現(xiàn)代教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)。