計算機網(wǎng)絡(luò)教育中人工智能技術(shù)的運用

姚 麗

（遼寧師范大學(xué) 計算機與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116000）

當(dāng)前是一個經(jīng)濟全球化時代，高校計算機網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。高校要結(jié)合自身實際發(fā)展情況和條件，有針對性地引進應(yīng)用人工智能技術(shù)，搭建起完善的計算機網(wǎng)絡(luò)人工智能系統(tǒng)，確保為廣大教職工和學(xué)生提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，方便網(wǎng)絡(luò)管理人員對各項計算機網(wǎng)絡(luò)資源的科學(xué)高效管理。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能作為計算機學(xué)科的一個分支，是現(xiàn)代社會三大尖端技術(shù)之一（人工智能技術(shù)、空間技術(shù)、能源技術(shù)）。人工智能技術(shù)涉及的學(xué)科主要包括計算機學(xué)科、數(shù)學(xué)學(xué)科、信息論、控制論以及神經(jīng)生理學(xué)等。該項技術(shù)研究內(nèi)容主要涵蓋了智能機器人、知識信息處理系統(tǒng)、自然推理和搜索方法以及自動程序設(shè)計等[1]。隨著時間的不斷推移，人工智能應(yīng)用越來越廣泛成熟，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)θ祟愐庾R思維的信息過程進行模擬，完成人類智能才能夠完成的各種復(fù)雜工作，提高人們在學(xué)習(xí)、生活以及工作上的質(zhì)量與效率。當(dāng)前，人工智能發(fā)展與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是相互促進、相互依賴的，人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的科學(xué)應(yīng)用是至關(guān)重要的，其能夠促進高校各項工作順利進行，充分發(fā)揮出學(xué)校各項網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)資源的價值。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新完善，高校教育觀念和教育方式發(fā)生了翻天覆地的變化，高校在師生教育工作上不再局限于傳統(tǒng)教學(xué)課堂，而是更多在計算機網(wǎng)絡(luò)平臺上進行知識補充學(xué)習(xí)?，F(xiàn)代經(jīng)濟市場企業(yè)對于人才培養(yǎng)工作提出了更高的要求，高校要注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實際問題解決能力的培養(yǎng)，新型計算機網(wǎng)絡(luò)教育方式則更加有利于學(xué)生的個性化發(fā)展，散發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，打破傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。計算機網(wǎng)絡(luò)教育不受空間、時間的限制，教師與學(xué)生可以隨時隨刻在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中展開各項學(xué)習(xí)活動，根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需求，有針對性地搜索利用網(wǎng)絡(luò)信息資源。然而，與西方發(fā)達國家相比較，我國計算機網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展還處于初級階段，在這個過程中還存著各種有待解決的問題。

2.1 缺乏資金與設(shè)備的支持，人工智能技術(shù)應(yīng)用水平落后

在我國部分高校中，由于受到自身條件的限制，在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中投入資金有限，難以引進應(yīng)用各項先進的設(shè)備和技術(shù)，從而無法保障各個計算機網(wǎng)絡(luò)教育工作環(huán)節(jié)的有序開展。此外，高校教師計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平和素質(zhì)偏低，無法對教學(xué)活動進行綜合性的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計[2]，組織引導(dǎo)學(xué)生展開網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)實驗，將課堂所學(xué)知識實踐應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中，解決各類實際問題，這樣也導(dǎo)致了學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力普遍偏低。這些高校在計算機網(wǎng)絡(luò)教育工作中未充分認識到人工智能技術(shù)應(yīng)用的重要性，未結(jié)合自身網(wǎng)絡(luò)教育水平，利用人工智能技術(shù)搭建起完善的教育系統(tǒng)，導(dǎo)致各項網(wǎng)絡(luò)資源無法得到充分開發(fā)使用。

2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境較為缺乏

在高校計算機網(wǎng)絡(luò)教育建設(shè)發(fā)展過程中，一些高校為了避免學(xué)生利用電腦開展一些不符合教學(xué)原則的學(xué)習(xí)活動，杜絕學(xué)生接觸到網(wǎng)絡(luò)不良信息，會采取一定的措施限制學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺的上網(wǎng)操作。例如，通過使用校園網(wǎng)或者小型局域網(wǎng)的方式促使學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)平臺局限化，無法根據(jù)自身需求進行信息檢索獲取工作。這樣的網(wǎng)絡(luò)限制手段雖然能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生一定的規(guī)范約束作用，卻大大降低了學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，嚴重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)思維，無法實現(xiàn)現(xiàn)代高校生的個性化學(xué)習(xí)。學(xué)生在這種計算機網(wǎng)絡(luò)教育狀態(tài)下，只能被動地接受教師傳授知識，這樣高校并沒有為學(xué)生提供和諧自由的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.3 計算機網(wǎng)絡(luò)教育核心支撐系統(tǒng)不夠完善

高校在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中普遍應(yīng)用的是計算機輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，CAI），該系統(tǒng)更多是類似于一種多媒體讀物，可以幫助教師制作相關(guān)的CAI課件，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。然后該種輔助教學(xué)系統(tǒng)難以做到因人施教和因材施教，學(xué)生無法參與其中，教師缺乏與學(xué)生的交流活動，結(jié)合學(xué)生的問題優(yōu)化改進網(wǎng)絡(luò)課件，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)還是處于被動位置。因此，在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中引進運用人工智能技術(shù)是極其必要的，高校要將CAI輔助教學(xué)系統(tǒng)有效轉(zhuǎn)換為智能專家系統(tǒng)，不斷完善計算機網(wǎng)絡(luò)教育的核心支撐系統(tǒng)。

3 人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的實踐應(yīng)用

3.1 設(shè)計智能仿真系統(tǒng)，強化人工智能技術(shù)應(yīng)用

高校高層領(lǐng)導(dǎo)要高度重視人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，適當(dāng)加大對人工智能技術(shù)的投資力度，通過引進應(yīng)用先進的智能仿真技術(shù)，有效設(shè)計出完善的智能仿真系統(tǒng)，幫助各個學(xué)科專業(yè)教師開發(fā)CAI實驗課件，實現(xiàn)對學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)遠程實驗教學(xué)。智能仿真技術(shù)（Intelligent Simulation Technology，IST）是現(xiàn)代人工智能技術(shù)與仿真技術(shù)的高度集成，能夠有效打破傳統(tǒng)方正模型與建模方法的局限性，并且高效解決模型建造困難、界面單調(diào)等問題[3]。智能仿真系統(tǒng)的設(shè)計搭建主要涉及智能仿真算法、仿真模型生成、智能仿真界面以及綜合仿真語言等不同仿真技術(shù)。智能仿真系統(tǒng)最為顯著的特征是適用性、智能性以及友好性，其完全可以替代傳統(tǒng)仿真系統(tǒng)科學(xué)高效地完成建模、實驗設(shè)計以及結(jié)果評價分析等操作，同時還具備了良好的學(xué)習(xí)能力。高校要定期組織教師參與專業(yè)化的教育培訓(xùn)工作，確保各個專業(yè)教師能夠充分掌握智能仿真系統(tǒng)的科學(xué)運用內(nèi)容，不斷提高教師的人工智能技術(shù)運用水平，確保教師能夠通過合理運用智能仿真系統(tǒng)去開發(fā)設(shè)計出完善的實驗教學(xué)課件，在最低成本下、最短時間內(nèi)完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件的設(shè)計，充分保障滿足不同學(xué)習(xí)特點學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.2 構(gòu)建智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，創(chuàng)造出優(yōu)良網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境

針對當(dāng)前高校計算機網(wǎng)絡(luò)教育中缺乏良好網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的問題，高校必須利用人工智能技術(shù)建立起一個科學(xué)完善的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，為計算機網(wǎng)絡(luò)教育、管理工作順利開展提供高質(zhì)量服務(wù)，確保學(xué)習(xí)者能夠在優(yōu)良網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中高效便捷地調(diào)用各項網(wǎng)絡(luò)資源，最大限度滿足師生的各項學(xué)習(xí)需求。例如，高?？梢酝ㄟ^引進應(yīng)用先進的Agent技術(shù)，安排專業(yè)技術(shù)人員構(gòu)建出智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)不同學(xué)習(xí)層次的人提供符合其個性化學(xué)習(xí)發(fā)展的導(dǎo)學(xué)服務(wù)，從而有效提高計算機網(wǎng)絡(luò)教育的針對性和前瞻性。基于智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)的輔助下，系統(tǒng)能夠幫助不同的學(xué)習(xí)者合理制定并實施科學(xué)的導(dǎo)學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成系統(tǒng)所設(shè)計生成的各類問題，同時優(yōu)化調(diào)整計算機網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)發(fā)展內(nèi)容和進度，發(fā)揮出系統(tǒng)的診斷分析功能。計算機智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中存在的不足之處，指導(dǎo)其采用具體的改正方法，完善學(xué)習(xí)者所要運用的學(xué)習(xí)方法，確保學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法能夠更加符合學(xué)習(xí)者自身的認識特點和專業(yè)知識基礎(chǔ)。在今后人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用研究中，科研人員更要關(guān)注到利用人工智能技術(shù)改善計算機網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)習(xí)者的服務(wù)環(huán)境，確保能夠為學(xué)習(xí)者提供全方位的支持服務(wù)。

3.3 建立智能教學(xué)專家系統(tǒng)，提高計算機網(wǎng)絡(luò)教育水平

高校傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代高校生的個性化學(xué)習(xí)發(fā)展，難以凸顯出學(xué)生在計算機網(wǎng)絡(luò)教育課堂上主體位置，學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸厭學(xué)的學(xué)習(xí)心理。因此，高校要通過利用AI技術(shù)和多媒體技術(shù)建立起智能教學(xué)專家系統(tǒng)，合理使用計算機模擬專家、教授的先進教學(xué)思維，實現(xiàn)與廣大學(xué)生的交流互動學(xué)習(xí)?；谥悄芙虒W(xué)專家系統(tǒng)輔助下，學(xué)生能夠自主在系統(tǒng)中檢索獲取自己想要的學(xué)習(xí)資料信息，系統(tǒng)也可以結(jié)合學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)能力和水平，有針對性地提供學(xué)習(xí)材料內(nèi)容，起到最佳的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果，完成無人化、個別化的自適應(yīng)教學(xué)目的。當(dāng)前，在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用最為廣泛的人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)是CAI，該系統(tǒng)主要以思維科學(xué)和認知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，利用智能技術(shù)、邏輯學(xué)以及心理學(xué)知識完成對學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)。CAI系統(tǒng)能夠根據(jù)人類學(xué)習(xí)思維的特征和過程，科學(xué)有效地判斷尋求對應(yīng)的學(xué)習(xí)認知模式，學(xué)習(xí)者能夠從中獲取到適合自身個性化學(xué)習(xí)發(fā)展的具體方法，從而促進自身學(xué)習(xí)的全面發(fā)展。

4 結(jié)語

高校要想促進計算機網(wǎng)絡(luò)教育穩(wěn)定持續(xù)地發(fā)展，實現(xiàn)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化發(fā)展，就必須充分發(fā)揮出人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的價值。人工智能技術(shù)的合理運用能夠最大程度優(yōu)化改善遠程學(xué)習(xí)環(huán)境，有效拓展學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的服務(wù)領(lǐng)域，促使學(xué)習(xí)者能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中自主學(xué)習(xí)，并根據(jù)智能系統(tǒng)采取最佳的學(xué)習(xí)方法，不斷提高自身的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。

[1]陳三麗.人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用[J].信息技術(shù)教育，2014（3）：35-37.

[2]馬義華.人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的運用分析—評《計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用研究》[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2015（20）：77-79.

[3]吳振宇.試析人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的運用問題[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2015（10）：70-72.