基于人工智能技術的微課制作應用探討

何芝蘭

摘要：隨著科學技術的高速發(fā)展，教育領域的方式方法也越來越多樣化。人工智能技術是最前沿的現代化技術手段，又稱作AI技術，尤其是在教育領域，人工智能技術展現出其獨特的優(yōu)勢，幫助學校提供了高質量的微課內容，充分提高了教育質量。其中，通過AI語音識別、AI圖像應用等多方面功能，全面提高了微課制作的實際質量，幫助高校教師打破了技術壁壘，創(chuàng)新了教育方式和途徑。本文基于人工智能技術基本知識，闡述了人工智能對教育領域的實際意義，深入研究了人工智能在教育領域的具體應用，希望對提升教學工作水平有所幫助。

關鍵詞：人工智能技術；微課制作

引言

人工智能、大數據等智能技術能夠更好地分析各個學生的個性特征，而微課的出現則為人工智能教學帶來了諸多機遇，彌補了傳統(tǒng)人工智能教學的不足，幫助學生更好掌握所學知識的同時，也能夠幫助老師更好地了解學生動態(tài)，從而制定更加合適的教學方案，創(chuàng)新教育的方式和途徑，是現階段提高教學質量的重要手段之一。

1. 人工智能技術概述

人工智能是科技革命和產業(yè)變革的重要新驅力量，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能及應用系統(tǒng)的一門新技術科學。目前，人工智能的研究已經進入加速期，為我們日常生活提供了諸多便利。人工智能是十分廣泛的科學，包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、機器學習、計算機視覺、專家系統(tǒng)等。在教育學習領域，人工智能主要通過模擬人腦的神經網絡結構，以實現對復雜數據的高效學習。同時，人工智能的先進性幫助我們實現了很多傳統(tǒng)人工難以完成的事情，大幅提高了社會運轉效率。

2. 人工智能對教育領域的實際意義

2.1 實現個性化教育

人工智能具有先進的科學方法，能夠在諸多學科中充分發(fā)揮技術優(yōu)勢，幫助高校摒棄傳統(tǒng)的教學模式，為學生提供新型的學習體驗。人工智能能夠借助教學平臺，完成對全體學生學習狀態(tài)的監(jiān)測，便于老師制定合適的教學方案，完善獨特的教學體系；能夠提供個性化的學習計劃，同時能夠精準追蹤學生的狀態(tài)并及時反饋給老師，極大提高了學習效率，幫助學生更好掌握知識，調整學習狀態(tài)，逐漸成為教育領域的新型力量[1]。

2.2 方便教師對學生全面評估

人工智能在學生評估領域也具有相對重要的意義，主要表現在：人工智能系統(tǒng)通過平臺監(jiān)測并反饋學生狀態(tài)，利用科學的數據處理方法預測學生的學習效果，向老師反饋學生的問題，結果精準可靠，師生雙向同步進行，既能提高教學質量，又能節(jié)約教學時間，還可有效推進教學進度。

2.3 推動教學內容創(chuàng)新

人工智能技術能夠減少教師的實際工作，幫助教師完成批改作業(yè)和試卷的工作內容，節(jié)約了工作時間，同時更減少了人工失誤，幫助教師積極推動教學內容創(chuàng)新，創(chuàng)造出個性化的微課制作。

2.4 減少地區(qū)教學資源的差異

現階段我國教學資源分配不均衡，很多地區(qū)受到經濟發(fā)展制約，教育得不到保障。而人工智能很好地減少了地區(qū)間教學資源的差異。偏遠地區(qū)的學生可以利用互聯(lián)網技術，獲得更多優(yōu)質的教學資源，拓寬知識層面，督促日常的學習狀態(tài)，做到更加自律性學習，培養(yǎng)良好的學習習慣，從而取得更多進步。

3. 人工智能在微課制作中的典型應用場景

3.1 人工智能技術能夠快速生成微課字幕

在微課制作中，添加字幕是不可缺少的制作過程，能夠對畫面內容做到相對完整的補充，主要包括聽音識字、斷句、去除標點、上軌調位、設置格式、校對字幕等六個步驟，為了避免失誤，需要重復檢查和調整，制作流程十分復雜，而人工智能則很好地解決了這一問題。人工智能中的自動語音識別，又稱作ASR技術，能夠快速且精準地識別語音信號，并轉化成實際的文字添加到視頻中[2]。其本質是借助深度學習模型，從后臺數據庫中匹配字詞的語音，然后根據要求將語音轉化成所需的文字符號，也可以自動識別教師語音，通過字幕的形式向學生進行展示，進而方便學生學習，是科學、可靠的微課字幕工具軟件。

目前，可以實現智能語言識別進而為視頻添加字幕的功能大致有兩種途徑。其一，通過剪輯軟件自帶的語言識別為視頻生成字幕，如剪映等；其二，通過第三方工具對教師語音進行智能識別，并生成相應的字幕，如Arctime的應用等。該項技術大幅度節(jié)約了微課制作的時間，提高了教師的工作效率，提高了字幕轉化的效率，能有效保證字幕的準確與一致，避免了很多人工錄入的差錯。另外，該項技術能夠充分為特殊需求用戶提供創(chuàng)新性體驗，尤其是聽力障礙者、非母語學習者等。該項技術能夠提高學習者的學習體驗，幫助他們更好掌握學習知識，提高了學習效率，解決了很多實際難題。

3.2 人工智能技術能夠生成微課配音與解說

微課配音和解說能夠完善內容方面的不足，幫助學習者更好掌握所學知識。人工智能技術中的語音合成技術能夠很好實現這一任務，相對準確地完成微課配音和解說工作。人工智能的語音合成技術，即TTS技術，通過將文本信息轉化為語音，進行語音內容的構建。在傳統(tǒng)的微課制作過程中，由于需要相當多的時間和人工成本，因此對教師的普通話要求較為嚴格，對于有方言口音的老師來說是相對困難的挑戰(zhàn)。但是隨著現代化科學技術的不斷發(fā)展，對教師普通話的要求已逐漸降低，教師能夠將課堂設計的文本腳本智能轉換為自然、充滿表現力的語音，賦予微課更多的活力，也全面提高了學生學習的積極性[3]。綜上，人工智能語音合成技術的優(yōu)勢包括配音能力和多語種表達能力。

一方面，教師可以通過控制語音、語調和語速，選擇不同的教學語言，充分表達個人情感，滿足教學需求的多樣性及學生的特異性，全面激發(fā)學生的學習積極性，有效提高教學效果。

另一方面，人工智能語音合成技術支持多語種的語言環(huán)境，包括世界各國的語言語種，可以整合多語種的教學資源，充分提高學生的語言能力。智能語音技術通過結合不同翻譯技術，支持多種語言的生成和翻譯，教學內容可根據需要翻譯成學生喜歡的語言模式，配以對應的語音講解，方便學生學習不同語種的實際需求。該項技術運用到國際舞臺中，能夠拋開語言不通的束縛，讓全世界的學習愛好者都有學習優(yōu)質微課資源的機會，拓展微課的覆蓋面，擴大微課的學習群體。

3.3 人工智能技術能夠美化視覺感受

視覺體驗是微課內容最直觀的感受。人工智能的圖像識別、圖像分割、圖像生成、圖像恢復、目標追蹤、3D重建等圖像處理技術，能充分提取素材中的有價信息，深度優(yōu)化微課制作的視覺效果，達到重塑微課視覺直觀體驗，完善、優(yōu)化學生學習的實際效果，對微課制作有著重要意義。

3.3.1 AI圖像分析與解析

微課制作中需要大量的視頻、圖片和音頻素材，教師往往需要大量的時間使用剪輯軟件處理海量的微課素材，長時間面對大量素材容易產生疲倦心理。人工智能通過深入研究AI圖像，選擇科學的圖像處理辦法，準確識別出圖像中的關鍵信息，包括人物、場景等，將關鍵信息反映到微課制作的過程中，完成素材的自動標注和分類工作，同時能夠處理和歸納相同類別的素材，方便下次微課制作。這樣既有效提高了教師的工作效率，又優(yōu)化了教學的效果和質量。

3.3.2 AI圖像處理與優(yōu)化

人工智能技術能夠處理和優(yōu)化清晰度不高的圖像，通過對視覺表現層進行修飾和處理，能夠顯著提高AI圖像的視覺質量，如色彩校正、摳像等具體技術具備智能化和個性化。其中核心是AI智能摳像技術，該項技術的本質是依據科學算法，將教學元素從相對混亂和復雜的背景中完整提取出來。該項技術充分提高了微課制作的效果，降低了剪輯微課的操作難度，同時也方便了后續(xù)編輯和合成視頻的工作。

AI智能摳像技術主要包括硬件要求低、能夠處理復雜背景和上手性強的優(yōu)勢。首先，智能摳像技術不需要高級別的裝置和設備，對制作者的拍攝環(huán)境沒有嚴格要求，教師只需要通過簡單的手機或相機就能制作出相對穩(wěn)定的視頻，降低了視頻制作的拍攝成本和人工成本。其次，智能摳像技術能夠處理復雜混亂的拍攝背景，摒棄了時間、空間和拍攝場景的束縛，廣大普通教師不再受制于綠幕或藍幕，也不用擔心人物毛發(fā)邊緣或其他細節(jié)處理的痕跡問題。最后，智能摳像技術具有易上手的優(yōu)勢，對教師的設備和技術要求不高，方便使用者進行剪輯和處理，同時也能提高微課制作的效果，降低了操作門檻。

3.3.3 AI圖像生成

圖像是制作的核心目標，需要有較高的清晰度和每幀之間的連接性。目前大部分微課內容的素材都采用直接拍攝的傳統(tǒng)方式，素材選取的清晰度以及時間長度成為微課制作處理中的瓶頸問題，而且單一的視覺元素不能全方位立體有效地展示某些教學內容或教學場景。而人工智能圖像生成技術能夠顯著提高圖像的清晰度，成為微課制作豐富視覺元素的一種重要手段，可以優(yōu)化現有的教學場景，還可以創(chuàng)造出全新的教學場景，保證教學內容的高清可視化，充分提高了課程的視覺效果，吸引了學生的注意力，提升他們的學習積極性，優(yōu)化了教學質量[4]。同時，人工智能圖像生成技術能夠依據教學內容的實際需求，形成意識先進的圖像內容和動態(tài)的畫面效果，能提高微課視覺亮點的豐富性和多樣性，加大了教學內容的吸引力，讓學習者擁有沉浸式的學習體驗。

傳統(tǒng)的制作技術已無法滿足當下實際微課制作的多方要求，AI圖像生成技術不要求圖畫人工繪制，能夠自動生成生動形象的動畫場景與角色，降低了工作量，方便了動畫效果的制作和處理，提高了微課制作的工作效率。同時，人工智能在繪畫方面也發(fā)揮了十分重要的作用，能夠完全將自己的想象有效呈現在現實的微課內容中。

3.3.4 AI自動化制作流程

人工智能技術能夠提高微課內容的流暢程度，實現微課制作流程的自動化。在實際工作過程中，自動剪輯技術會優(yōu)先選擇科學的算法，精準分析原始素材，科學分類并解析，智能檢測出視頻中的關鍵元素，在必要的位置添加講解要點，在場景變化方面的轉換也相對流利?；诖耍珹I技術還能對錄制的微課視頻進行自行優(yōu)化，例如，刪除對重復內容或刪除與上課內容無關的語音，如卡頓、喘息聲等。此外，AI技術還可以根據教學大綱，對課堂內容進行智能剪輯，具體可通過Adobe Premiere Pro、Magisto、Quik by GoPro等軟件實現。這種技術在滿足新時代學生在教學方式上的需求的同時，也提高了教師微課制作的效率，減輕了教師負擔。

3.4 人工智能提供科學的輔助工具

人工智能技術能夠為微課制作提供詳細的輔助工具，整體提升微課制作的內容和效果。微課制作的進程正處于改革期，依托AI智能輔助工具的精確性、自動化、高效率的特點，能顯著提升制作內容的品質和制作的效率。人工智能基于科學先進的算法，具備自動配樂功能，能根據教學內容選擇音樂，使微課更加生動和引人入勝。同時，AI智能還可以根據當前課堂教學的氛圍，自行添加合適音效，激發(fā)學生學習的興趣。

通過AI智能應用，可以通過文本分析和語義理解技術，自動索引和檢索與微課內容相關的文檔、圖片、視頻等教學資源，為學生提供更加豐富和多樣化的學習資源。AI在圖像處理領域的應用已經非常成熟，全自動摳圖工具可以通過圖像識別和分割算法，快速而精確地將目標物體從復雜背景中分離出來，可以大大簡化微課的制作流程，提高制作效率。

通過AI人聲提取工具，可以將教師講解的語音從復雜環(huán)境中提取出來，進而確保教師講解的完整和清晰，進一步保證了微課的質量。同時，通過AI技術生成虛擬角色，可以為微課創(chuàng)造不同的教學情境和環(huán)境，使得教學內容更加生動有趣，進而提升微課內容的吸引力和感染力。

結語

隨著科學技術的高速發(fā)展，教育領域的方式方法也越來越多樣化。人工智能技術應用于教育領域能夠充分發(fā)揮其技術優(yōu)勢，優(yōu)化教育質量。AI語音識別、AI語音合成、AI圖像技術能夠幫助高校制作出高質量的微課內容，實現微課制作的創(chuàng)新性發(fā)展，將教師的想象轉變?yōu)閷嶋H的教學內容，幫助學生更好掌握知識，推動教學可持續(xù)發(fā)展。本文基于人工智能技術基本知識，闡述了人工智能對教育領域的實際意義，深入研究了人工智能在教育領域的具體應用。

參考文獻：

[1]曹夢川，歐陽儀，伍丹，等.基于人工智能的微課智能推送方法研究[J].現代信息科技，2023，7（20）：140-143.

[2]陽有明.人工智能技術在微課制作中的應用研究[J].科教導刊，2023（22）：60-62.

[3]吳敏為.虛擬演播室技術在微課視頻制作中的運用探究[J].電子測試，2022， 36（11）：68-71.

[4]黃瑞章.基于微課和雨課堂混合式的人工智能原理教學思考[J].智庫時代， 2020（20）：216.

作者簡介：何芝蘭，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化、物聯(lián)網通信。