人工智能在教育技術(shù)中的應(yīng)用分析

高曉佳

摘 要：已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的人工智能，在教育領(lǐng)域發(fā)揮的影響也不容小覷，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用可以有效地促進(jìn)激發(fā)學(xué)生的個(gè)性化思維和創(chuàng)新思維，為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入更多活力，可以幫助增加中國(guó)核心人才的數(shù)量。專業(yè)的視頻編輯因?yàn)樾枰占罅康囊粢曨l資料，因?yàn)樾枰獙I(yè)視頻制作人花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)制作，因?yàn)閷I(yè)視頻的后期處理過(guò)程比較復(fù)雜、工作量大比較大，而顯得人工智能非常重要，其具體可以應(yīng)用在更改微課程、錄像、視頻分割、視頻注釋等方面。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育技術(shù);應(yīng)用

自上世紀(jì)引入已經(jīng)席卷了人類世界各個(gè)領(lǐng)域的人工智能（AI）之后，新一代的人工智能技術(shù)造就了越來(lái)越豐富的技能生態(tài)以及相應(yīng)的研究和應(yīng)用的突破。進(jìn)入了快速增長(zhǎng)新階段的人工智能及其分支技術(shù)，在這一階段對(duì)教育技術(shù)的每個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，將使教育技術(shù)從當(dāng)前的數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)向智能技術(shù)。

1.人工智能及人工智能教育解讀

1.1什么是人工智能

在人類智能的研究和仿真中，既具有學(xué)科屬性又具有技術(shù)屬性的人工智能（AI）起源于1950年代。在1956年達(dá)特茅斯學(xué)院的會(huì)議上正式提出的人工智能，其學(xué)科屬性和技術(shù)屬性體現(xiàn)在心理學(xué)，哲學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，認(rèn)知神學(xué)，教育學(xué)，信息科學(xué)，生理學(xué)和許多其他領(lǐng)域的跨學(xué)科學(xué)科的仿真、擴(kuò)展中。從人工智能和教育學(xué)習(xí)的角度來(lái)看，通過(guò)閱讀國(guó)內(nèi)許多人工智能學(xué)者的研究成果，筆者認(rèn)為人工智能就是在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)人類智能。

1.2人工智能教育

在教育領(lǐng)域促進(jìn)人工智能技術(shù)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)環(huán)境有效運(yùn)行的教育中的人工智能（AID）就是人工智能在教育中的應(yīng)用，即教育藝術(shù)智能（EAI）。不同的研究人員稱它們不同，實(shí)際上它們?cè)谝砸环N易于表達(dá)的方式表達(dá)在教育學(xué)、心理學(xué)和其他學(xué)科中的模糊知識(shí)的含義相同。人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用是技術(shù)，模型和實(shí)踐的集合，這些技術(shù)，模型和實(shí)踐將智能教育的應(yīng)用分為計(jì)算智能+教育的淺層，感知智能+教育的中層和特定領(lǐng)域的認(rèn)知智能+教育的深層三個(gè)級(jí)別。[1]

1.3人工智能與教育技術(shù)之間的關(guān)系

從多維角度了解科學(xué)領(lǐng)域一大飛躍的人工智能，可以看到其在教育技術(shù)中應(yīng)用AI的關(guān)鍵在于大多數(shù)人都能正確理解的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，人工智能與教學(xué)技術(shù)之間的通過(guò)支持教育技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)并在人工智能的基礎(chǔ)上啟用。我們需要它們的促進(jìn)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)從而使學(xué)生可以發(fā)展、創(chuàng)新和培養(yǎng)創(chuàng)造力的關(guān)系。

2.人工智能對(duì)于教育發(fā)展的作用分析

近年來(lái)屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域的人工智能，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人類智能的相關(guān)理論和方法的人工智能技術(shù)得到了極大的提高。已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的人工智能，是一種利用先進(jìn)的技術(shù)和技能來(lái)模擬和擴(kuò)展的新技術(shù)和科學(xué)研究。目前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域也不例外，但也受到人工智能技術(shù)的影響。教育方式相對(duì)傳統(tǒng)、不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維的傳統(tǒng)教學(xué)模式是在人工智能技術(shù)不成熟的情況下出現(xiàn)的，學(xué)生的個(gè)性化思維因?qū)W生接受的教育更加規(guī)律而不可能發(fā)散，學(xué)生的思維方式在傳統(tǒng)教學(xué)模式下過(guò)于局限，創(chuàng)新能力無(wú)法快速提高，產(chǎn)品研發(fā)僅限于模仿。而人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用則需要新的教學(xué)模式指導(dǎo)，有助于為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入更多活力的創(chuàng)新思維的傳播，可以幫助增加中國(guó)核心人才的數(shù)量，可以有效地促進(jìn)激發(fā)學(xué)生的個(gè)性化思維和創(chuàng)新思維。

2.1在生產(chǎn)方式的突出特點(diǎn)是規(guī)模化和機(jī)械化的工業(yè)化時(shí)代，有利于促進(jìn)育個(gè)性化使得人才的教育和培訓(xùn)都適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人工智能能適應(yīng)社會(huì)的需求，為社會(huì)的發(fā)展需要大量的創(chuàng)新思維人才。無(wú)論何時(shí)只有創(chuàng)新人才教育的培養(yǎng)才能在競(jìng)爭(zhēng)性社會(huì)中立足。隨著時(shí)代的變遷和人工智能時(shí)代的到來(lái)，表現(xiàn)出“標(biāo)準(zhǔn)化”特征的已不適合當(dāng)前的人才發(fā)展的傳統(tǒng)的教學(xué)模式會(huì)被更符合企業(yè)需求和企業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式所取代。

2.2可以基于對(duì)學(xué)生的理解人工智能的在教育中的應(yīng)用可以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，這對(duì)人們來(lái)說(shuō)過(guò)于復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性，但在學(xué)生信息各個(gè)方面的統(tǒng)計(jì)階段，隨著人工智能技術(shù)的引入，人們可以通過(guò)大數(shù)據(jù)，云計(jì)算和其他先進(jìn)技術(shù)來(lái)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，總結(jié)學(xué)生的相關(guān)信息，為學(xué)生制定一套有效，科學(xué)，合理的教學(xué)計(jì)劃。[2]

3.人工智能在現(xiàn)階段教育技術(shù)的應(yīng)用

如今，基于教育技術(shù)專業(yè)視頻制作的公開(kāi)課，微型課和慕課是教育技術(shù)的主流。專業(yè)的視頻編輯技能，因?yàn)樾枰占罅康囊粢曨l資料，因?yàn)樾枰獙I(yè)視頻制作人花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)制作，因?yàn)閷I(yè)視頻的后期處理過(guò)程比較復(fù)雜、工作量大比較大，而顯得重要。在此階段，這個(gè)過(guò)程很無(wú)聊，如果沒(méi)有非常專業(yè)生產(chǎn)技能的教師，將很難制作這樣的課程。而可以減少視頻制作人員工作量的人工智能可以有效地解決此問(wèn)題，提高整體處理效率。

通過(guò)視頻采集，視頻分析，視頻分段，視頻重組和資源結(jié)構(gòu)的日常培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，AI著眼于資源結(jié)構(gòu)的鏈接，通過(guò)人工智能生成的視頻片段，圖片和材料進(jìn)行的結(jié)構(gòu)化處理，在前四個(gè)鏈接的基礎(chǔ)上可以自動(dòng)生成公開(kāi)課，微型課，慕課和其他教學(xué)視頻。與文本和圖片靜態(tài)的視頻重組不同，改變了視頻作為單一形式這一弊端的資源結(jié)構(gòu)，是指通過(guò)音視頻媒體的動(dòng)態(tài)形式將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻剪輯與其相關(guān)資料之間相關(guān)聯(lián)，在上述五個(gè)鏈接之間進(jìn)行選擇，形成了動(dòng)態(tài)媒體和靜態(tài)媒體的結(jié)構(gòu)化教學(xué)資源，從而可以有效地幫助學(xué)生選擇一個(gè)更成熟的鏈接掌握學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。從教學(xué)的角度來(lái)看，通過(guò)智能錄制和廣播技術(shù)以及語(yǔ)義關(guān)聯(lián)技術(shù)自動(dòng)處理視頻錄制和視頻重組，適用于基于人工智能的自動(dòng)生成。如今，AI可以可以采用演講形式和語(yǔ)義技術(shù)自動(dòng)分割。但是，在這種教學(xué)視頻中的視頻分割（尤其是視頻關(guān)鍵幀管理技術(shù)）及資源結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化技術(shù)智能水平還不夠成熟，仍可以進(jìn)一步優(yōu)化。

采用網(wǎng)絡(luò)更新的方法通過(guò)逐步學(xué)習(xí)，來(lái)增強(qiáng)進(jìn)行視頻分析的系統(tǒng)，一些通過(guò)圖書(shū)館中的案例和資料獲得相關(guān)支持的特殊情況和資料庫(kù)，作為用戶的講師或視頻制作者，有必要制作視頻課程時(shí)在參考學(xué)習(xí)資料庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)原始課程進(jìn)行分析和細(xì)分。修改為資源的結(jié)構(gòu)重組奠定良好基礎(chǔ)的流程，彌補(bǔ)AI處理的不足，改進(jìn)人工智能在教育技術(shù)中應(yīng)用的最終產(chǎn)品，確保人工智能可以滿足教學(xué)需求。[3]具體體現(xiàn)在：

3.1更改微課程

在傳統(tǒng)意義上錄制和后期編輯微課程需要進(jìn)行主題確定，視頻錄制，后期編輯，打包和發(fā)布這樣繁瑣的錄制和編輯，是最耗時(shí)的方法之一。微型課堂視頻這大大降低了工作效率。而根據(jù)認(rèn)知規(guī)律使用信息技術(shù)和人工智能顯示零碎的學(xué)習(xí)內(nèi)容，微課程能快速處理和擴(kuò)展結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源的材料。

3.2錄像

通過(guò)不需要專業(yè)的環(huán)境和專業(yè)設(shè)備的相機(jī)或屏幕錄制軟件用自動(dòng)錄像和廣播技術(shù)（Windows Media編碼器，超級(jí)Constable）收集圖片，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)錄像的自動(dòng)化，大大節(jié)省了設(shè)備成本

3.3視頻分割

使用視頻關(guān)鍵幀點(diǎn)，視頻鏡頭聚類和視頻圖像智能分析三種技術(shù)按某些規(guī)則或方法進(jìn)行視頻細(xì)分。這部分視頻鏡頭群集利用這三種技術(shù)盡管目前的理論沒(méi)有問(wèn)題，但難實(shí)現(xiàn)，實(shí)際效果仍有待檢驗(yàn)。相對(duì)成熟的視頻記錄技術(shù)是基于PPT翻頁(yè)的視頻關(guān)鍵幀技術(shù)和視頻圖像智能分析技術(shù)，可以通過(guò)這兩種關(guān)鍵幀技術(shù)和圖像識(shí)別技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)。[4]

3.4視頻注釋

在理解視頻的基礎(chǔ)上利用語(yǔ)義技術(shù)對(duì)分割后的視頻進(jìn)行語(yǔ)義描述并對(duì)視頻進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)注。譬如利用智能語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)自動(dòng)提取PPT的標(biāo)題作為語(yǔ)義注釋，它可以自動(dòng)將老師的解釋轉(zhuǎn)換為單詞，它對(duì)PPT的格式有嚴(yán)格的要求。該技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是如果有任何錯(cuò)誤，則需要人工協(xié)助。

4.人工智能在未來(lái)的教育技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)

已經(jīng)成為教育戰(zhàn)略技術(shù)中最重要的技術(shù)組成部分的人工智能技術(shù)，是智能機(jī)器通常執(zhí)行的與人類智能有關(guān)的功能，隨著新一代計(jì)算機(jī)技能生態(tài)學(xué)和移動(dòng)設(shè)備生態(tài)學(xué)的形成和完善，隨著計(jì)算能力的提高、大數(shù)據(jù)的形成以及算法的創(chuàng)新，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的人工智能技術(shù)將取得突破。[5]人類人工智能技術(shù)，人工智能神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)，各種人工智能助手將是人工智能技術(shù)突破的關(guān)鍵因素。人工智能在智能教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用的主體性輔助性將是未來(lái)人工智能在教育技術(shù)中的應(yīng)用形式?；谌斯ぶ悄艿慕虒W(xué)，學(xué)習(xí)和決策工具、管理系統(tǒng)或平臺(tái)，人們將其各種相關(guān)的功能模塊整合到一起，來(lái)發(fā)揮其相應(yīng)的教學(xué)管理例如語(yǔ)音識(shí)別、視覺(jué)設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)等功能，是未來(lái)的人工智能在未來(lái)的教育技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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