人工智能促進(jìn)教學(xué)變革研究

王然 河南省駐馬店技師學(xué)院

一、什么是人工智能

人工智能 (Artificial Intelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是一門(mén)研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。換言之 ,它研究如何用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證明、識(shí)別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問(wèn)題求解等思維活動(dòng) ,來(lái)解決需要人類(lèi)專(zhuān)家才能處理的復(fù)雜問(wèn)題 ,例如咨詢(xún)、診斷、預(yù)測(cè)、規(guī)劃等決策性問(wèn)題。人工智能也是一門(mén)涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。與一般的信息處理技術(shù)相比 ,人工智能技術(shù)在求解策略和處理手段上都有其獨(dú)特的風(fēng)格。人工智能研究處于信息技術(shù)的前沿 ,它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。同時(shí),信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領(lǐng)域如自然語(yǔ)言理解、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都走在了信息技術(shù)的前沿 ,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活、學(xué)習(xí)和工作中,并對(duì)人類(lèi)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

二、人工智能進(jìn)入教學(xué)課堂的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

（一）人工智能將傳統(tǒng)課堂變得更智慧

在貴州省清鎮(zhèn)市第一中學(xué)，胡宏煒老師正在課堂上給學(xué)生講解幾何知識(shí)。當(dāng)胡宏煒用平板電腦發(fā)出“提問(wèn)指令”時(shí)，學(xué)生手中的平板電腦屏幕上瞬間呈現(xiàn)出搶答器的畫(huà)面，只見(jiàn)學(xué)生爭(zhēng)分奪秒按下“搶答鍵”，課堂猶如激烈的競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)。而隨堂練習(xí)時(shí)，平板電腦又變身“習(xí)題冊(cè)”，學(xué)生們能在上面作答。隨后，這本“習(xí)題冊(cè)”還能立馬批改給出評(píng)判，并自動(dòng)分析教學(xué)成果，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況一目了然。

將人工智能運(yùn)用到教育之中，可以使教師從繁冗重復(fù)的機(jī)械性工作中解脫出來(lái)，從而擁有更多時(shí)間和精力關(guān)注到學(xué)生的高階思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使“老師”成為真正的“師傅”“教練”。

將人工智能應(yīng)用到教育之中，不僅可以改變教師的教學(xué)理念和教學(xué)行為，使教師在教材之外還可以利用更多的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，同時(shí)還改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提升了課后自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、趣味性，使學(xué)與教的模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。

人工智能將成為教師的得力助手，推動(dòng)個(gè)性化、適應(yīng)性教學(xué)開(kāi)展 “人工智能的不同技術(shù)對(duì)于教育的作用是不同的”，北京大學(xué)教育學(xué)院教育技術(shù)系教授賈積有說(shuō)道?！皵?shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)教育決策和管理的民主化及科學(xué)化；學(xué)習(xí)分析技術(shù)可以幫助教育者更好地實(shí)施個(gè)性化和適應(yīng)性教學(xué)活動(dòng)；模式識(shí)別技術(shù)如情感識(shí)別等可以自動(dòng)識(shí)別學(xué)生情感狀態(tài)，以便實(shí)施適應(yīng)性教學(xué)；自然語(yǔ)言處理技術(shù)一方面可以作為教輔工具應(yīng)用到語(yǔ)言教學(xué)上，另一方面可以作為人機(jī)交互手段應(yīng)用到智能教學(xué)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)答疑?！?/p>

(二)不受外界環(huán)境干擾，可自動(dòng)完善自身功能

在浙江外國(guó)語(yǔ)學(xué)院國(guó)際學(xué)院的一場(chǎng)考試中，來(lái)自六個(gè)國(guó)家的十一位留學(xué)生進(jìn)行了一場(chǎng)作文測(cè)試，試卷由人工智能進(jìn)行批改。在其中一篇作文里，人工智能只用了幾十秒便精準(zhǔn)地找到八處錯(cuò)誤，并標(biāo)明了錯(cuò)誤原因，完成了批改工作。

雖然，該技術(shù)目前還未廣泛應(yīng)用，但與人工判卷相比“，人工智能+教育”系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立、自治的系統(tǒng)，它不受外界和用戶(hù)的干預(yù)而自主運(yùn)行，同時(shí)，還能通過(guò)深度學(xué)習(xí)，不斷完善自身功能、不斷演進(jìn)，從而提升其精準(zhǔn)程度。

（三）開(kāi)放教育環(huán)境，教育場(chǎng)景不再局限于課堂

近日，在北京第十八中學(xué)籃球館，10名黑白相間的小機(jī)器人排成三排，整齊劃一地翩翩起舞，或倒立踢腿，或抖動(dòng)雙臂。這是人工智能使得人們“沉浸式參與體驗(yàn)”的一部分。此外，還有“3D教模百寶箱”“AR智能課堂”“智慧課堂教學(xué)應(yīng)用分析系統(tǒng)”等，都帶來(lái)了不同尋常的體驗(yàn)感受。

在“大眾創(chuàng)新”的時(shí)代，教育作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要領(lǐng)域，更加不能“故步自封”。將人工智能運(yùn)用到教育之中，能夠使教育不再局限于課堂，同時(shí)還將學(xué)校、社會(huì)、企業(yè)有機(jī)地連成一體，讓學(xué)生得到更加開(kāi)放、更加多元化的教育。

三、人工智能來(lái)襲，對(duì)教師提出了更高的要求

教育信息化是一種教育創(chuàng)新，希望每一個(gè)教師，都要以非常積極的態(tài)度擁抱人工智能，做把大數(shù)據(jù)、人工智能用于日常教學(xué)的高手，把日常教學(xué)中知識(shí)的傳授交給機(jī)器，老師重點(diǎn)做好育人的工作。

（一）教師不會(huì)被機(jī)器人完全取代，教師應(yīng)樹(shù)立學(xué)習(xí)意識(shí)、開(kāi)放意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)

教育畢竟是人與人的對(duì)話(huà)，教師不會(huì)被機(jī)器人完全取代“教育不是培養(yǎng)流水線(xiàn)上的產(chǎn)品，無(wú)論技術(shù)如何發(fā)展，教師的言傳身教、面對(duì)面的溝通交流都是育人必不可少的環(huán)節(jié)。”華東師范大學(xué)副校長(zhǎng)戴立益曾這樣說(shuō)。在華南師范大學(xué)教授穆肅看來(lái)，教師不會(huì)被機(jī)器人完全取代。她說(shuō)，因?yàn)榻處煹墓ぷ魇侨藢?duì)人的，而人有自己的思維和情感。機(jī)器可以取代一些簡(jiǎn)單、重復(fù)性的勞動(dòng)，甚至是高智能的工作；但在教與學(xué)中，老師與學(xué)生雙方還是會(huì)更愿意體會(huì)到情緒的變化和面對(duì)面的互動(dòng)。說(shuō)到底，人還是更渴望與人的交流，而機(jī)器卻是冰冷的。

在信息化時(shí)代，學(xué)習(xí)意識(shí)、開(kāi)放意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)將是老師們必不可少的基本素質(zhì)。如何利用新技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)出最好的教學(xué)效果，這必將成為各位老師將要面臨的重要課題。因此，只有具有了這三大意識(shí)的老師，才能更受學(xué)生歡迎！溝通能力必不可少，親和力很重要 利用人工智能進(jìn)行教學(xué)，只能實(shí)現(xiàn)單純的人機(jī)互動(dòng)，因此，如何更好地與學(xué)生進(jìn)行情感交流、全方位地與學(xué)生互動(dòng)，也是老師們需要思考的問(wèn)題之一。不妨試著以具有親和力的溝通方式與學(xué)生交流，一定能讓學(xué)生感受到更多關(guān)懷！

新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將會(huì)確保每個(gè)孩子都得到更為精細(xì)、更為個(gè)性化的教育，因此，作為老師，也應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，并盡可能地因材施教，進(jìn)行更具針對(duì)性的培養(yǎng)。

（二）教師應(yīng)掌握人工智能技術(shù)應(yīng)用的好方法

穆肅教授還說(shuō)道，“現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，就像那句話(huà)所形容的：未來(lái)已來(lái)。科技已滲透到我們生活、工作的方方面面。作為教師，如果不能去適應(yīng)、迎接這種變化，還是像傳統(tǒng)的一支粉筆一堂課的教學(xué)方式，那就只能被淘汰?！薄拔磥?lái)是‘人機(jī)共教’的時(shí)代。教師作為一種職業(yè)不會(huì)被取代，并不意味著所有教師都不會(huì)被淘汰。重復(fù)性、機(jī)械性工作都可以交給人工智能，教師需要不斷學(xué)習(xí)，及時(shí)關(guān)注最新技術(shù)進(jìn)展，掌握如何運(yùn)用人工智能技術(shù)來(lái)分析教學(xué)過(guò)程中的案例和問(wèn)題?！泵襁M(jìn)中央副主席、中國(guó)教育學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)朱永新說(shuō)。

“顯然，未來(lái)的優(yōu)秀教師將是那些善于使用人工智能的教師，教師要主動(dòng)擁抱人工智能?！苯逃炕A(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心主任田慧生說(shuō)。

（三）人工智能時(shí)代，教師必須提升自己的信息素養(yǎng)

在人工智能時(shí)代，教師教學(xué)必須抓住3個(gè)核心：一是教授學(xué)生有價(jià)值的知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生探尋知識(shí)的興趣、欲望和方法；二是培養(yǎng)學(xué)生良好的品行；三是啟發(fā)學(xué)生尋找人生的價(jià)值和意義。

因此，面對(duì)信息技術(shù)和人工智能的日新月異，各位老師也應(yīng)當(dāng)提升自己的信息素養(yǎng)，利用智能技術(shù)改進(jìn)自己的教學(xué)理念、教學(xué)方法，成為掌握信息技術(shù)、具有創(chuàng)新思維的教師！

四、結(jié)束語(yǔ)

雖然人工智能的出現(xiàn)解決了許多教育上的難題，但需要明確的是，性格才是人類(lèi)獨(dú)有的，并且發(fā)揮著重要的作用。作為人類(lèi)靈魂的工程師，老師們從身心方面帶給孩子的關(guān)心才是優(yōu)勢(shì)所在，因此，相對(duì)于冰冷的機(jī)器，情商高、人性化的老師將更受歡迎！