李芬

摘要：《科學(xué)》雜志曾預(yù)測(cè)，隨著人工智能的發(fā)展，全球越來(lái)越多的勞動(dòng)崗位會(huì)被人工智能技術(shù)所取代。為了適應(yīng)人工智能時(shí)代的需求，人工智能課程進(jìn)入小學(xué)課程。通過(guò)學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)和開(kāi)展人工智能教學(xué)，筆者認(rèn)為，人工智能與教育的融合能輔助教育教學(xué)，引領(lǐng)并推動(dòng)教育向智能化、個(gè)性化轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：人工智能;人工智能與教育;智慧教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2021）S2-0083-02

《科學(xué)》雜志曾預(yù)測(cè)，隨著人工智能的發(fā)展，全球越來(lái)越多的勞動(dòng)崗位會(huì)被人工智能技術(shù)所取代。未來(lái)已來(lái)，即便是在今天，人工智能的發(fā)展速度也已遠(yuǎn)超筆者們的想象。據(jù)科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰介紹，在英語(yǔ)六級(jí)翻譯考試中，機(jī)器翻譯的分?jǐn)?shù)在全部抽樣測(cè)試數(shù)據(jù)中，排名前十。人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟?lèi)社會(huì)生活，改變世界。

為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，培養(yǎng)適應(yīng)人工智能時(shí)代的新時(shí)代青少年，長(zhǎng)沙市自2021年春季學(xué)期開(kāi)始，在全市中小學(xué)中開(kāi)設(shè)人工智能教育課程，開(kāi)展人工智能普及教育。

筆者作為一名人工智能教師，在這一年的教學(xué)中，將人工智能運(yùn)用于教育，深刻體會(huì)到人工智能引領(lǐng)并推動(dòng)著教育向智能化、個(gè)性化轉(zhuǎn)變。下面，筆者主要從人工智能知識(shí)技能的提升、人工智能技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用兩個(gè)方面來(lái)談一談人工智能與教育的融合。

人工智能知識(shí)技能的提升

為了深入了解與學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)的知識(shí)技能，筆者加入了小學(xué)人工智能教師隊(duì)伍，開(kāi)展了系統(tǒng)性的人工智能相關(guān)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)內(nèi)容主要是圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯和機(jī)器人。通過(guò)學(xué)習(xí)，筆者明白了語(yǔ)音識(shí)別類(lèi)似“機(jī)器的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)”，它是通過(guò)麥克風(fēng)采集聲音并保存在計(jì)算機(jī)中，通過(guò)聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令;圖像識(shí)別教會(huì)機(jī)器“看得懂”，原理是從大量的數(shù)據(jù)中提取事物的特征，總結(jié)規(guī)律，應(yīng)用規(guī)律對(duì)新的事物進(jìn)行分辨;機(jī)器人是一種自動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置，能自動(dòng)完成一種或多種人或生物的器官功能;機(jī)器翻譯在自識(shí)別一種自然語(yǔ)言后，匹配自身“語(yǔ)料庫(kù)”，將其轉(zhuǎn)換為另一種語(yǔ)言。

智能安防、智能小車(chē)、智能教學(xué)、智能家居、智能工廠、智慧城市等智能系統(tǒng)都是人工智能所涉及的教學(xué)內(nèi)容，掌握了人工智能的理論基礎(chǔ)，能幫助我們快速學(xué)會(huì)使用人工智能的設(shè)施設(shè)備，幫助我們認(rèn)識(shí)并適應(yīng)未來(lái)世界發(fā)展，培養(yǎng)信息素養(yǎng)、計(jì)算思維，訓(xùn)練邏輯思維及解決問(wèn)題的能力。

人工智能技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用

在日常教學(xué)中，學(xué)生利用人工智能更好地學(xué)習(xí)，教師利用人工智能更好地教學(xué)，學(xué)校利用人工智能更好地管理。人工智能教學(xué)場(chǎng)景，較多地出現(xiàn)在“智能化的教育評(píng)價(jià)、智能化推薦數(shù)字教育資源、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)”中，它正逐漸引領(lǐng)著教育教學(xué)向著智能化方向發(fā)展。

從教育場(chǎng)景來(lái)看，人工智能應(yīng)用于教育的場(chǎng)景主要有三個(gè)方面：智能教學(xué)、智能批閱、智能管理。

1.智能教學(xué)的應(yīng)用場(chǎng)景

課堂是教師傳輸知識(shí)的源頭，也是學(xué)生素質(zhì)形成的主要渠道，教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣和學(xué)生素質(zhì)的高低關(guān)鍵在于能否把握住課堂40分鐘。人工智能教學(xué)，能升級(jí)授課模式與學(xué)習(xí)模式，提高教學(xué)效率，它不同于傳統(tǒng)的教師的教與學(xué)生的學(xué)。

（1）教師的教

完整的教育過(guò)程分為備課、授課與課后輔導(dǎo)。在備課過(guò)程中，教師可以通過(guò)大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)情分析，從線上的教育平臺(tái)獲取優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。授課模式由傳統(tǒng)的線下授課模式升級(jí)為線下與線上結(jié)合的授課模式，線下授課可以借助學(xué)生平板電腦、實(shí)物展示臺(tái)、希沃授課助手、教師智能授課助手、班級(jí)優(yōu)化大師等應(yīng)用程序與設(shè)備輔助教學(xué)，以提高教學(xué)效率，豐富教學(xué)模式。微課、國(guó)家教育資源云平臺(tái)等線上教學(xué)模式對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。課后可通過(guò)智能輔導(dǎo)、課后答疑機(jī)器人等輔助檢查教學(xué)成果，目前比較常用的是一起作業(yè)和班級(jí)優(yōu)化大師。

（2）學(xué)生的學(xué)

課前學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)，帶著問(wèn)題開(kāi)展多途徑預(yù)習(xí)，利用百度查找資料，利用人人通學(xué)習(xí)資源云平臺(tái)觀看微課教學(xué);課中學(xué)生通過(guò)平板電腦、授課助力等設(shè)備更直觀、形象地開(kāi)展學(xué)習(xí);課后學(xué)生通過(guò)智能輔導(dǎo)趣味化開(kāi)展練習(xí)，拍照搜題、智能題庫(kù)、智能測(cè)評(píng)等輔導(dǎo)鞏固學(xué)習(xí)成果。

2.智能批閱的應(yīng)用場(chǎng)景

正常的教育教學(xué)工作后的課后練習(xí)與作業(yè)批改是檢查教育教學(xué)成果的主要方法?；诖髷?shù)據(jù)的智能分析，對(duì)學(xué)生的歷史性的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出哪些題做對(duì)了，哪些題做錯(cuò)了，通過(guò)這些數(shù)據(jù)總結(jié)出該學(xué)生的知識(shí)水平到底處在什么階段，然后針對(duì)不同的水平給學(xué)生推薦不同的題目來(lái)做，更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和因材施教。

3.智能管理的應(yīng)用場(chǎng)景

近年來(lái)，學(xué)校安全事故偶有發(fā)生，且影響較惡劣。如何有效避免呢？人工智能技術(shù)為我們提供了有效的技術(shù)支持，應(yīng)用人工智能技術(shù)能實(shí)現(xiàn)校園智慧管理和服務(wù)，有效地保障師生在校的安全。

（1）安全視頻監(jiān)管

為確保學(xué)校公共場(chǎng)所的安全，學(xué)?？稍谧呃?、操場(chǎng)、樓梯間等學(xué)生密集區(qū)安裝攝像頭，實(shí)現(xiàn)學(xué)生活動(dòng)區(qū)域全覆蓋。將攝像頭監(jiān)控視頻流匯總到學(xué)校監(jiān)控室，操作人員能根據(jù)人流量掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)，并可加入AI視頻算法，對(duì)人流超限區(qū)域進(jìn)行報(bào)警，提醒教師進(jìn)行人流疏散，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的安全管理。

（2）人臉識(shí)別管理

學(xué)校大門(mén)安防是學(xué)校安全的重要因素。在學(xué)校布設(shè)人臉識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)師生的正常出入、打卡，且可追溯學(xué)生去向;未錄入系統(tǒng)的人員，將禁止闖入校園，大大提高學(xué)校安全級(jí)別。同時(shí)，在人臉識(shí)別系統(tǒng)加入體溫檢測(cè)模塊，體溫異常系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，拒絕進(jìn)入，在“新冠”疫情期間，有效保障師生健康。

（3）智能圖書(shū)閱讀

閱讀機(jī)的智能借閱，也可以在人臉識(shí)別的幫助下實(shí)現(xiàn)圖書(shū)的借閱。通過(guò)人臉識(shí)別與數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)生照片進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，判別學(xué)生身份，從而進(jìn)行書(shū)籍登記借閱。

（4）教室電子班牌

在教室門(mén)口安裝電子班牌，學(xué)生自行進(jìn)行課堂打卡簽到，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)課堂出勤。通過(guò)電子班牌學(xué)生還可與家人進(jìn)行溝通聯(lián)系，接受學(xué)校的相關(guān)信息與通知。學(xué)生還可以通過(guò)電子班牌接收到關(guān)于公共場(chǎng)所的最新使用說(shuō)明，諸如課程安排、社團(tuán)活動(dòng)、校方組織的各種集會(huì)等。這不僅能豐富學(xué)生的日常生活，陶冶性情，還能建設(shè)高效的信息化平臺(tái)，整合學(xué)校的各種信息資源。

結(jié)語(yǔ)

眾所周知，人工智能確實(shí)給教育教學(xué)帶來(lái)了很多便利，但不可否認(rèn)，人工智能與教育的融合仍面臨著許多問(wèn)題，這就需要我們敢于探索，勇于變革，合理運(yùn)用人工智能相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)人工智能與教育的融合，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)共教、人機(jī)共育”，提高教育教學(xué)質(zhì)量。