新型智能教學(xué)系統(tǒng)
——人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)路徑

左建平 ，柴青青

（1.重慶電訊職業(yè)學(xué)院，重慶 402247；2.重慶工匠汽車(chē)銷(xiāo)售服務(wù)有限公司，重慶 402247；3.重慶派斯克刀具制造股份有限公司，重慶 400060）

1 人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)的變革趨勢(shì)

隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，許多相關(guān)研究人員開(kāi)始嘗試實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能教學(xué)，即以智能教學(xué)系統(tǒng)為教學(xué)執(zhí)行主導(dǎo)，教師則為智能教學(xué)系統(tǒng)的控制者，在這一研究方針之下，才能使智能技術(shù)的功能、性能優(yōu)勢(shì)切實(shí)地融入教學(xué)。

在目前的智能教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用上來(lái)看，真正意義上的智能教學(xué)已經(jīng)初具雛形，已經(jīng)具備取代一部分人工教學(xué)的功能，這樣的應(yīng)用形式，一方面說(shuō)明了理論研究仿真可以實(shí)現(xiàn)，一方面也說(shuō)明目前智能教學(xué)系統(tǒng)還存在不足，需要得以改善，本文即針對(duì)2.0新時(shí)代下，新型智能教學(xué)系統(tǒng)—人工智能技術(shù)重塑學(xué)習(xí)技術(shù)的路徑進(jìn)行探討[1]。

2 人工智能發(fā)展的技術(shù)內(nèi)涵與教育應(yīng)用實(shí)踐的發(fā)展

2.1 三大智能技術(shù)內(nèi)涵

自人工智能技術(shù)發(fā)展以來(lái)，總共經(jīng)過(guò)了3次高峰期，即計(jì)算智能化時(shí)期、感知智能化時(shí)代、認(rèn)知智能化時(shí)代，在每個(gè)時(shí)代，均產(chǎn)生了具有獨(dú)特性能、功能的智能化技術(shù)。而在新型智能教學(xué)系統(tǒng)的背景下，此3個(gè)時(shí)代的技術(shù)得到了綜合應(yīng)用，從而形成了完善的技術(shù)運(yùn)行體系，本文為了對(duì)此進(jìn)行探討，將針對(duì)3個(gè)時(shí)代的智能技術(shù)，在新型智能教學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中的技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行分析。

2.1.1 計(jì)算智能化

計(jì)算智能化的特點(diǎn)在于讀取、處理、分析的效率較高，在現(xiàn)代新型智能教學(xué)系統(tǒng)之下，通過(guò)計(jì)算智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)、仿真計(jì)算、模型分析等功能，因此計(jì)算智能化主要能夠增加新型智能教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)作的效率[2]。

2.1.2 感知智能化

感知智能化的特點(diǎn)在于通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、動(dòng)態(tài)識(shí)別等功能，去判斷周邊實(shí)際環(huán)境，并收集其中需要的數(shù)據(jù)。在新型智能教學(xué)系統(tǒng)之下，通過(guò)感知智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)便捷的加密、解鎖、語(yǔ)音輸入、圖像解析、手勢(shì)動(dòng)態(tài)控制等功能，因此感知智能化主要能夠提高新型智能教學(xué)系統(tǒng)的便捷性與功能性[3]。

2.1.3 認(rèn)知智能化

認(rèn)知智能化在某種角度上與感知智能化差異不大，但兩者最大的區(qū)別在于認(rèn)知智能化的深度要更高，并且具備學(xué)習(xí)能力。認(rèn)知智能化不但能夠?qū)φZ(yǔ)音、圖像等進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)還能利用自身的學(xué)習(xí)能力，了解用戶(hù)的習(xí)慣，從而在一段時(shí)間的應(yīng)用之下，能夠分析用戶(hù)的語(yǔ)義，判斷發(fā)言者的觀(guān)點(diǎn)、情感動(dòng)態(tài)等，因此在認(rèn)知智能化之下，新型智能教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)具備與人體相差無(wú)幾的理解能力，此項(xiàng)技術(shù)代表了新型智能教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)踐性[4]。

2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)在教育應(yīng)用實(shí)踐的發(fā)展

在智能技術(shù)出現(xiàn)的初期，便有學(xué)者將其應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域，但隨著此技術(shù)的發(fā)展變革，其應(yīng)用原理與方式也出現(xiàn)了不同的變化。首先，在計(jì)算智能化時(shí)期，智能教學(xué)系統(tǒng)主要通過(guò)預(yù)先建立的不同模型，例如知識(shí)模型、教師模型、學(xué)生模型與知識(shí)庫(kù)構(gòu)建來(lái)實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)，即通過(guò)知識(shí)庫(kù)的傳輸功能，來(lái)應(yīng)對(duì)不同模型的需求，在此智能教學(xué)系統(tǒng)之下，依舊受制于傳統(tǒng)教學(xué)體系，需要人作為主導(dǎo)，通過(guò)人工的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)作。此外，計(jì)算智能化之下的智能教學(xué)系統(tǒng)，只能夠應(yīng)對(duì)知識(shí)庫(kù)當(dāng)中包含的知識(shí)，當(dāng)知識(shí)庫(kù)中沒(méi)有人所需求的知識(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，則難以滿(mǎn)足需求。

其次，在感知智能化之下，智能教學(xué)系統(tǒng)得到了發(fā)展，已經(jīng)能夠接收更多形式的數(shù)據(jù)，以語(yǔ)音識(shí)別功能為例，即通過(guò)人工的語(yǔ)音導(dǎo)入，教學(xué)系統(tǒng)能夠自行判斷語(yǔ)音的內(nèi)容，并將內(nèi)容保存在知識(shí)庫(kù)當(dāng)中，當(dāng)有需求時(shí)，再次通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別功能，系統(tǒng)將自行判斷與語(yǔ)音內(nèi)容相符的知識(shí)數(shù)據(jù)，并將其輸出，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的解答。但由此可見(jiàn)，感知智能化與計(jì)算智能化的運(yùn)作原理基本相同，兩者只在數(shù)據(jù)導(dǎo)入的多樣性、便捷性上存在差異，并且在實(shí)踐應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)輸出存在僵化，難以讀懂相同字句但語(yǔ)義不同的問(wèn)題。

最后，在認(rèn)知智能化之下，智能化系統(tǒng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，其在保留了感知智能化對(duì)數(shù)據(jù)識(shí)別的多樣性、便捷性的基礎(chǔ)上，增加了學(xué)習(xí)能力，以此能夠針對(duì)性地了解用戶(hù)的習(xí)慣。此時(shí)在教育應(yīng)用實(shí)踐上，認(rèn)知智能化下的教學(xué)系統(tǒng)，在通過(guò)一段時(shí)間的使用后，能夠記憶使用者的習(xí)慣，從而在使用時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)字句識(shí)別與使用者習(xí)慣的綜合判別，能夠針對(duì)性地讀懂使用者的語(yǔ)義，實(shí)現(xiàn)更深層次的智能化應(yīng)用。并且，當(dāng)使用時(shí)間延長(zhǎng)之后，認(rèn)知智能化教學(xué)系統(tǒng)，還能夠?qū)Σ煌榫w下，用戶(hù)的提問(wèn)習(xí)慣進(jìn)行記憶，由此說(shuō)明，認(rèn)知智能化能夠有效地判斷用戶(hù)的情感狀態(tài)，并結(jié)合相應(yīng)的方法來(lái)給出學(xué)習(xí)建議，例如用戶(hù)出現(xiàn)了過(guò)于煩惱的情緒，那么系統(tǒng)將會(huì)建議其休息后再進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3 人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用路徑

3.1 大數(shù)據(jù)與跨媒體智能學(xué)習(xí)路徑

大數(shù)據(jù)技術(shù)同是現(xiàn)代社會(huì)的核心技術(shù)之一，其與智能化技術(shù)有著良好的應(yīng)用效果。在大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能化技術(shù)的結(jié)合之下，即形成了大數(shù)據(jù)智能技術(shù)，其能夠?qū)崿F(xiàn)淺層計(jì)算到深度神經(jīng)的推理，以此形成具有解釋功能的人工智能化系統(tǒng)。在教學(xué)當(dāng)中，通過(guò)大數(shù)據(jù)智能技術(shù)的應(yīng)用，其能夠自身反復(fù)學(xué)習(xí)，并推演每一步學(xué)習(xí)之后的轉(zhuǎn)化，形成多種邏輯構(gòu)建路徑，滿(mǎn)足不同個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。

并且因?yàn)橹悄芑旧淼墓δ苄?，大?shù)據(jù)智能技術(shù)同樣能夠有效接受不同形式的數(shù)據(jù)，例如文字、圖像、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、語(yǔ)音等，而在此功能之下，大數(shù)據(jù)智能技術(shù)將不再受限于媒體類(lèi)型，進(jìn)而形成了跨媒體智能學(xué)習(xí)路徑。在跨媒體智能學(xué)習(xí)路徑之下，學(xué)習(xí)人員能夠在不同的媒體上使用智能教學(xué)系統(tǒng)，同時(shí)也能夠得到不同的數(shù)據(jù)形式，例如學(xué)習(xí)人員處于需要靜音的環(huán)境，那么可以通過(guò)設(shè)置，使系統(tǒng)將語(yǔ)音數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以滿(mǎn)足此類(lèi)情境下的學(xué)習(xí)。此外，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)智能技術(shù)依舊保留了圖像識(shí)別能力，所以即使在沒(méi)有語(yǔ)音輸入的情況下，其依舊能夠通過(guò)攝像功能來(lái)讀取學(xué)習(xí)人員的面部表情，從而推斷當(dāng)前學(xué)習(xí)人員的情緒狀況，以此提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)要求，由此說(shuō)明大數(shù)據(jù)智能技術(shù)，能夠拓展新型智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，滿(mǎn)足不同情境下學(xué)習(xí)人員的需求，在學(xué)習(xí)技術(shù)重塑方面具有較高的引導(dǎo)價(jià)值。

3.2 人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)路徑

雖然2.0時(shí)代人工智能化技術(shù)的深度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)?shù)乃剑⑶以跓o(wú)數(shù)實(shí)踐應(yīng)用上，已經(jīng)證實(shí)了其應(yīng)用結(jié)果，但是人在不同的情境之下，其產(chǎn)生的決策結(jié)果存在極其強(qiáng)烈的動(dòng)態(tài)性，此點(diǎn)是人工智能技術(shù)無(wú)法完全取代的，例如當(dāng)某人面臨重大考試時(shí)，其多數(shù)難以相信人工智能所給出的學(xué)習(xí)方案。此類(lèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因在于，雖然智能系統(tǒng)能夠?qū)θ说那楦羞M(jìn)行識(shí)別，但智能系統(tǒng)本身并不具備情感，所以無(wú)法形成情感上的溝通，自然無(wú)法使兩者產(chǎn)生信任感。

所以為了更好地將智能技術(shù)融合在教學(xué)當(dāng)中，新型智能教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)重視人機(jī)協(xié)同的學(xué)習(xí)路徑，即在人面臨重大抉擇時(shí)，使用智能化系統(tǒng)能夠產(chǎn)生相應(yīng)的方案，而為了使得人接受此方案，可以通過(guò)其他專(zhuān)業(yè)人員對(duì)方案進(jìn)行注解，通過(guò)案例促進(jìn)人對(duì)方案的理解，從而變相地增強(qiáng)兩者之間的信任度，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)技術(shù)路徑的重塑。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了新型智能教學(xué)系統(tǒng)—人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)路徑，首先針對(duì)人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)的變革趨勢(shì)進(jìn)行了闡述，之后對(duì)人工智能發(fā)展的技術(shù)內(nèi)涵與教育應(yīng)用實(shí)踐的發(fā)展，了解智能技術(shù)的三大發(fā)展趨勢(shì)及其內(nèi)涵、應(yīng)用，最終提出了兩項(xiàng)人工智能2.0重塑學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用路徑。