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人工智能与现代教育集锦9篇

时间:2023-09-21 16:55:36

人工智能与现代教育

人工智能与现代教育范文1

关键词:人工智能;大学英语教学;后现代课程观

一、引言

人工智能与各领域的深度融合和创新,正在颠覆我们的生活,改变世界的面貌[1]。世界各大经济强国为抢占人工智能技术发展制高点,争先研制了各种人工智能发展战略和行动方案,试图占住未来科技发展先机。我国在继2016年5月发改委和科技部联合推出《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》后,次年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》)[2],全面部署了我国人工智能发展战略。2017年9月,教育部长陈宝生提出“课堂革命”的信息化时代教育改革新命题,人工智能驱动和赋能的课堂革命序幕从此拉开。2018年4月,教育部了《高等学校人工智能创新行动计划》,明确了高校在培养创新人才及科技创新等领域的目标和任务。人工智能与教育进入了融合创新阶段,正在迅猛地颠覆人类几千年沉淀的教育理念和方式,重构教育生态。智能语音技术、英语语言测评系统、语言翻译、智能口语陪练等技术,以及自适应系统、个性化学习中心和智能导师系统等广泛应用于大学英语教学领域,为大学英语教学带来了前所未有的机遇,为破解大学英语教学领域几十年来教学资源不足、“因材施教”难以践行、课程评估不科学等难题提供解决方案。显而易见,传统的教学目标、课程体系及教学模式、教师的专业知识不足以应对新一代人工智能技术的需求,我们必须积极求变,寻找人工智能与大学英语教育的契合点,方能在这场革命浪潮中幸存。

二、人工智能2.0和教育

人工智能被认为是迄今为止最具有颠覆性的技术[3],它正在加速落地,深刻地改变世界和人类生产、生活方式[1]。人工智能自诞生之日起就与教育休戚相关,对教育的变革也将是彻底的、全方位的。因此,我们必须充分认识它,方能抓住人工智能技术给教育带来的机遇,方能乘风破浪应对挑战。(一)人工智能的内涵、发展及核心技术人工智能。(ArtificialIntelligence,简称AI)这个名词,早在1956年由美国达特茅斯学院(DartmouthCollege)的一群年轻科学家提出,但是到目前为止没有一个科学、全面、准确的定义。学界公认的定义是,人工智能这门科学主要研究、模拟、延伸和扩展人的智能理论及相关方法与应用技术,通过计算机模拟人的智能,最终使之能像人一样思考、学习和认知,并能够有效地处理过去由人才能处理的问题[4]。人工智能,作为一门新兴的交叉学科,涉及的面十分广泛,涵盖多个大学科和技术领域,如计算机视觉、自然语言理解与交流、认知与推理、机器人学、博弈与伦理、机器学习、统计学、脑神经学等[1]。学界认为人工智能经历了三大发展浪潮。第一次是20世纪50至60年代以图灵测试为标志的启蒙期。20世纪80至90年代随着语音识别技术取得突破性进展,人工智能发展迎来了第二次发展浪潮。近年来,由于互联网技术、大数据技术、深度学习算法等技术的飞速发展,人工智能开启了第三次发展浪潮。大数据技术、深度学习和机器学习是人工智能第三次发展浪潮的标志性技术。人工智能的核心技术包括三个层面:基础技术、通用技术和应用技术[1]。在基础技术层面,机器学习被认为是其最重要的支撑技术,研究计算机如何模拟或实现人类行为,获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身性能的科学[1]。被广泛应用于图像识别、语音识别、机器翻译等领域的深度学习则是机器学习的一个重要分支,它加速了人工智能的发展。人工智能的通用技术层面内涵丰富,主要包括语音识别、计算机视觉、自然语言处理、决策和规划、运动与控制等。人工智能应用技术现在深入渗透各个行业领域,人类进入了人工智能时代,未来的一切将出现无限可能。(二)人工智能赋能教育。人工智能与教育息息相关。新一代人工智能技术在政策驱动、消费者需求升级驱动以及新技术迭代升级突飞猛进驱动下,已经迈入了与教育教学融合创新阶段,迈入了为变革课堂教学,实现教育创新赋能加力的阶段。自2015年至2019年,国家先后出台了《中国制造2025》(2015年)、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》(2016年)、《新一代人工智能发展规划》(2017年)、《高等学校人工智能创新行动计划》(2018年)、《中国教育现代化2035》(2019年)五项政策,加速了人工智能与教育的深度融合的进程。目前,我国居民生活水平整体提高,教育消费需求升级,家庭对教育的重视及投入大幅增加,对教师的要求、学习环境和条件的要求更高,在线学习需求旺盛,这在很大程度上也加速了人工智能技术在教育行业的广泛应用。人工智能三大核心应用技术即计算机视觉技术、智能语音技术和自然语言处理已经广泛开发应用于在线教育、智慧课堂、为智慧教学和智慧学习赋能加力[5]。目前,从基于语音识别的英语语音测评到基于图像识别的智能情绪分析,人工智能已经在教育领域已经实现十余种产品类型[6]。国外像Google,Alpha,Facebook等走在技术前列的知名公司,研发了各具竞争优势的AI教育软件,进军教育行业;国内的腾讯、科大讯飞、百度等也研发了各类学习软件和教学软件,并拥有海量用户。人工智能引领下的教育正朝智慧教育、智慧学步迈进。

三、人工智能给大学英语教学带来了机遇

大学英语教学改革的步伐从未停歇过,但是不管怎么努力都被冠以“费时低效”的罪名,教学资源不足、“因材施教”教育理念贯彻不到位、评价无法及时科学反哺教学等问题一直是大学英语教学改革中的顽固问题。人工智能时代,随着大数据技术、计算机视觉、智能语音技术和自然语言处理技术所催生的慕课、自适应学习系统、个人学习中心、智能导师等的广泛应用,这些问题将迎刃而解。(一)慕课的蓬勃发展,海量教学资源得以共享。慕课(MOOC),即大规模开放在线课程,是大数据时代的产物。2013年,中国迎来了慕课元年,从此中国大地掀起了一股慕课建设的热潮。从教育主管部门、高校、教材出版商、IT企业、教育培训机构到普通教师,都在共同致力于开发慕课平台,共建优质教学资源。短短的六年时间里,中国慕课在信息技术尤其是人工智能技术的驱动下实现了跨越式发展,目前,我国共有12500门慕课上线,超过2亿人次在校大学生和社会学习者学习慕课,6500万人次大学生获得慕课学分[7]。已经上线的慕课中,大学英语慕课的份额十分可观,为大学英语教学提供了海量教学资源。目前,中国大学MOOC,共有468所合作高校共推出了1291门国家精品慕课,其中包括60余门大学英语通识类课程、28门专门用途英语课程和21门跨文化类课程;中国高校外语慕课平台(UMOOCs),我国首个以外语学科特色为主的国际化慕课平台,自2018年3月23日正式启动以来共上线大学英语类课程40余门;国内外语类三大出版社也创建了特色课程平台:外语教育与研究出版社推出了U校园教学云平台、上海外语教育出版社创建了“WELearn课程中心”、高等教育出版社推出了i-Smart外语智能学习平台;清华大学研发的学堂在线上也有将近50门大学英语类课程。这些平台所推出的海量优质外语教学资源,学习者可以像逛超市一般按照自己的喜好和需求在平台上挑选课程,这较好地解决了大学英语过去一直教学资源不足的问题。除此以外,随着人工智能技术的迭代升级,机器人教师和虚拟教师的广泛应用,他们都将成为最好的老师时时陪伴,“同一个世界,同一个课堂”的愿景在不久的将来得以实现,大学英语教学改革路上教学资源不足不公的问题不再是制约大学英语教学发展的问题。(二)自适应学习广泛应用,“因材施教”教育理念得以践行。早在孔子时代就提倡“因材施教”的教学理念,要求教师在教学中应该根据学生的认知水平、学习能力及自身素质有的放矢地进行差别教学。大学英语教学改革几十年来,也一直致力于“因材施教”个性化的教学改革,但是劳而无功,究其因,主要是课堂人数多,教师无法每次课前准确掌握学生学习程度、课中和课后不能即时跟踪学生的学习情况,因此很难做到适时调整教学策略实施“因材施教”。2016年美国自适应学习平台Knewton及我国自主研制的智能自适应学习系统的投入使用,为教师、学生自己,甚至家长了解学生的学习状态,依据学生的学习兴趣、学习风格、学习需求选择适合的学习资源和途径提供了便捷。人工智能在自适应学习过程中所起的作用显而易见,主要体现在:科学而又高效的学习状态诊断;精准学习资源的推送;全过程学习数据的收集、分析与整合。因此,人工智能技术与大数据应用使得量化自我和定制学习的个性化教育成为可能[3],“因材施教”问题也将得以践行。(三)大数据护航,精准多维的课程评价得以实现。课程学习评价是教学中的重要环节。大学英语课程学习评估经历了过去的以终结性评估为主到终结性评估与形成性评估相结合的课程学习评价方式,但是不管怎样,过去评估形式的改变并没有改变评估重结果、轻过程、重整体、轻个体的结局。此外,由于技术的原因,课程考核根本无法顾及学生的情感因素。因此,这种单一的评价模式始终没法全面科学精准地反哺教学。人工智能通过即时摄录大数据分析使传统评价发生了根本性变化,所有学生的学习记录将被人工智能综合收集起来,互相参照、优化、聚合后分发,从而提高总体水平,彻底升级“教学相长”的含义[8]。尤其是智能导师系统及智能评测系统的开发利用,可以凭借人脸识别、语音识别、机器学习、自然语言处理等技术,不仅能全过程精准收集学习的学习数据,还能即时对学生的学习状态、情感感知等多种学习因素作出即时的诊断和评价。大数据保驾护航收集全过程学习数据、智能导师和智能评测提供多维即时诊断和评价,这才是具有实际意义和现实价值的课程学习评估。

四、大学英语教学面临新挑战

人工智能技术给大学英语带来无限机遇的同时,也倒逼大学英语教学必然积极识变、应变、求变,朝着教学目标高阶化、课程体系后现代化、教学模式智慧化、教师角色精细化方向发展,主动服务国家战略发展和学生的“学以成人”。(一)教学目标高阶化。新时代高要求。近两年,教育部罕见多次发文呼吁大学英语教学改革。2018年9月17日,教育部召开加强高校公共外语教学改革工作会议,提出要“实施面向非外语专业的公共外语教学改革”“培养高素质国际化复合型人才”[9]。“推进公共外语教学改革”也被列入2019年教育部“十大事件”之一。2019年3月29日教育部和中组部又联合召开“推进公共外语教学改革,大力培养高素质国际化专门人才”会议,重点讨论如何培养学生的“专业+外语”综合应用能力,为国家战略培养和储备“一精多会、一专多能”的国际化复合型人才[9]。教育部高等教育司吴岩司长在2019年第四届全国高等学校外语教育改革与发展高端论坛上提出高等外语教育要主动服务国家发展战略,要积极迎接新科技革命挑战,要全面融入高等教育强国建设,大力培养具有全球视野、通晓国际规则、熟练运用外语、精通中外谈判和沟通的高素质国际化人才[10]。新技术新要求。2018年4月,博鳌亚洲论坛上,大屏幕即时将嘉宾语音转换成中文又即时译成英文;2018年11月的第五届互联网大会上,不但有中文,还有英文的首个AI合成新闻主播的出现。翻译软件、智能机器人等日新月异,给人类教育提出了新的要求。在人工智能时代,人类几千年积累下来的知识,瞬间可以从智能机器人和资源库平台获取,使得人类靠知识传授的课程即将被淘汰。课程教学的重心不得不从曾经的知识传授转移到通过学生的个性化学习和自适应学习,培养信息获取和分析处理能力、终身学习能力、批判性思维能力和创新能力[5],以及人工智能所难以拥有的精神能力,包括情感能力、价值追求能力、美感能力和创新能力[3]。在这种高要求、新要求下,大学英语教学的目的就不再是简单的培养学生的英语应用能力,提高综合文化素养了。而是迈向更高阶的利用英语汲取和交流专业信息能力的培养;使用英语解决专业问题的学科思辨能力和创新能力的培养;同时发展其自主学习能力、提高其智能素养,使他们在各自的专业学习、研究和未来工作中有效地使用英语,满足国家、社会、学校和个人发展的需要。按照布鲁姆教育目标分类法,认知领域的教育目标按知识与认知过程两个维度分类[11]。在知识维度,知识被分为事实性知识、概念性知识、程序性知识和反省知识4种类型。在认知过程维度,认知过程维度,认知过程由低级到高级被分为记忆、理解、运用、分析、评价和创造6种水平[11]。人工智能时代的大学英语教学目标高阶性主要体现在:在知识维度,大学英语教学目标设立从事实性知识、概念性知识、程序性知识向反省认知知识迈进;在认知过程维度,从记忆、理解、运用向高阶的分析、评介、创造迈进。(二)课程体系后现代化。人工智能时代将迎来学校平台化、传统课堂网络化、课程市场化,人工智能技术随时从云端、海量资源库中为学生提取知识,并经由结构化推送给学生,经过学生深度学习之后进一步提炼加工,再次结构化。此外,人工智能超强的学习能力随时产生大量人类无法理解的暗知识(所谓暗知识,就是指那些人类根本无法感受到无法表达出来的,然而却能够发挥重要作用的知识)。“人类将进入一个知识大航海时代,我们将每天发现新的大陆和无数金银财宝”[12]。正如Schwab,J在Thepractical:Alanguageforcurriculum中所言:课程领域已步入穷途末日,按照现行的方法和原则已不能继续运行,也无以增进教育的发展[13]。现在需要的是适合于解决问题的新原则.....新的观点......新的方法。因此,大学英语目前线性的、统一的、封闭的现代课程体系必然受到冲击,取而代之的是非线性的、建构的、开放的小威廉.E.多尔所倡导的后现代课程模体[14]。人工智能时代,大学英语课程体系应该朝小威廉.E.多尔所提出的具有四R特点的后现代课程模体建构,即课程具有丰富性(rich)、回归性(recursive)、关联性(relational)和严密性(rigorous)。所谓丰富性,是指课程的深度、意义的层次、多种可能性或多重解释[14]。在人工智能时代,学生与教师、学生与同伴之间是学习伙伴的关系,他们随时都可以能产生新的疑问或知识,因此为了促使学生和教师产生转变和被转变,课程应具有“适量”的不确定性、异常性、无效性、模糊性、不平衡性、耗散性与生动的经验[14]。课程具有回归性是指课程的片段、组成部分和序列应该是任意组合的,不应该设置为孤立的单元,而应视其为反思的机会。也就是说在设置课程体系的时候,每一个知识,包括作业、测验等都应该提供对话和反思的余地,避免课程的重复性。关联性指建立教育与文化之间的关联。具有关联性的课程模体将摆脱过去课程体系仅仅由课程内容或教师来决定,课程模体处于一种不断建构的过程,它的内容和体系远远超越原有的课程内容。严密性是四个标准中最重要的[14]。自发组织建立的丰富的具有回归性的课程并非任意、无序的,而是具有学术逻辑和符合课程发展规律的,可以用数学思维准确度量的。只有这种非线性的、开放的、不断建构的课程模体才满足海量资源,优势整合的特点,才能有效解决学生日益增长的对英语能力提升的需求与优质英语资源分布不平衡直接的矛盾。(三)教学模式智慧化。人工智能赋能的课堂将首先是网络化、数字化、智能化的课堂,是实施个性化教学的创新能力培养课堂,是基于项目式学习的自主、合作、探究的课堂,是线上线下无缝衔接的混合式和翻转课堂,是平等交互、自适应学习、快乐幸福并追求个性全面和谐发展的高效课堂[5]。因此,大学英语教学应当遵循语言学习“输出驱动、输入优化、产出评价”和以“学生为中心”理念,从英语学科教学方法与移动新媒体技术相结合的视角,引入自适应学习系统、智能导师系统加强过程监控与评估,充分利用慕课、微课等建立具有可视化、可听化、协作化、互动化的大学英语“金课”教学模式,充分发挥线上线下教学互促和互补的优势,构建线上线下教学环节,形成课前预备、课中教学、课后巩固、课外丰富及教学反馈五个教学环节为一体的螺旋上升模式,实现知识从传递到知识提升,如图1。图1智能教学模式模拟图(四)教师角色精细化。智能语音、智能批改、智能翻译、教育机器人等人工智能技术广泛应用于英语教育,过去教学中一切重复性劳动和大部分管理工作都将被人工智能所取代,教师角色将发生重大改变。过去衡量优秀教师的素质体系:扎实的外语基本功、完善的知识理论体系、较强的外语教学能力[15],已经无法完全满足人工智能时代对大学英语教师的需求。未来的人工智能智慧课堂不需要教师,教师的角色将转型为课程的咨询师、学习的引导者、数据分析师、情感呵护者等,角色将越来越精细。除此以外,由于角色的精细分工,将来教师不可能再孤军奋战,而是走向团队合作[16]。今天的教育形势下,我们教师要引领学生提升自己的核心素养,引领学生学会认知(learntoknow),学会做事(learntodo),学会合作(learntoliveandworkto-gether),学会做人(learntobe)。

五、结语

人工智能与现代教育范文2

一、基本概念

1、人工智能

人工智能英文全称Artificial Intelligence,简称AI。本质上是一种对人的意识、思维的模拟,有望像人类那样思考甚至超过人类的智能。当前,新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。[2]人工智能与教育深度结合之后成为课堂教学的主力,同时也将给教育带来前所未有的挑战。目前,人工智能正在以公平化、高效化、个性化为导向促进教育教学飞速发展。

(1)发展背景。人工智能的发展可以分为五个阶段:在1956年以前是人工智能的孕育期,1945至1970年是人工智能的形成期,1966年至1974年是暗淡期,1970年至1988年是知识应用期,1986年至今是集成发展期。[3]人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,目前呈爆炸式发展,人工智能即将成为经济发展新引擎,重新整合全球资源。

(2)特点。①智能化。智能终端和传感器将无处不在,基于大数据的自我学习能力会让智能终端越来越聪明;②交互化。人与智能终端的交互方式将更加自然,设备会越来越能读懂人类的想法;③服务化。在人工智能+互联网的驱动下,各行各业将越来越“服务化”。不管硬件厂商、还是服务厂商都在整合设备、云和服务,开展集成式的服务创新;④创新化。在智能互联时代,更加呼唤开源开放的创新平台,实现依托产业链、生态圈的开放式创新。[4]

(3)分类。①弱人工智能。科学界普遍将不能够模仿人类思维的人工智能称为“弱人工智能”,无法与人类进行交互的人工智能、可以与人类进行交互的人工智能、可以通过外接设备进行升级的人工智能都属于弱人工智能。我们在现阶段课堂教学中使用的人工智能均属于弱人工智能范畴。②强人工智能。与弱人工智能相对应的,我们将能够模仿人类思维的人工智能称为“强人工智能”。[5]可以通过云端共享信息的人工智能和能够自主学习与创新的人工智能都属于强人工智能。其最大的特点是大数据积累达到质变,终端具备自我学习能力和类似人类思维的能力。

2、奇点

奇点又名技术奇点,它是一个时间点。机器发展的过程中,数据和系统不断升级,当从量变达到质变时,机器将具有自动学习和升级的能力,也就意味着奇点的来临。[6] 1983年,数学家佛诺?文奇提出技术奇点(Technological Singularity)的概念,他将奇点定义为人工智能超过人类智力极限的时间点,此后世界的发展将会超出人类的理解范畴,世界的发展将会脱离人的控制。美国未来学家和人工智能先驱雷?库兹韦尔在《奇点临近》中预言20世纪50年代左右奇点临近。奇点之前人类的智力依然主宰着世界的发展,不具备感情和自主意识的人工智能仍然是人类能力的延伸和补充。因此,我们预测和研究的人工智能在课堂教学中的运用和发展趋势是指奇点前阶段的人工智能。

二、现有课堂教学中人工智能运用的积极意义

1、促进教育公平

偏远山区教育资源匮乏,城乡和区域之间教育差距较大,优质教育资源总量不足。教育资源的落后地区的学生在知识储备、实验操作、阅读视野上有很大不足。我国进城务工人员子女上学难、高考全国各地同题不同分的录取方式等不公平等现象的存在成为制约教育均衡发展的关键因素。

人工智能可以应对教育不公平现象中的各种问题。人工智能将不受地域限制,整合优质教学资源并分享于网络教学平台上,增加优质教育资源的供给,让更多孩子享受世界各地“名师”服务。甚至组合全球优质教学资源,主动生成针对性教学内容;人工智能不仅是海量移动知识储存库,而且具有搜集整理问题并整合资源,不断升级学习系统的能力,能够在课堂上针对学生的提问,主动设置相关联知识库,解决知识储备难题;[7]推翻旧的地区差异录取,让学生足不出户便可享受国家制定的均等优质教学资源。因此,未来的教育将不受地域差异,授课形式,年龄区别,教育背景等问题的困扰,真正实现教育公平化。

2、提高教学效率

教师工作中的重复性机械性劳动占用了教师在校的大部分工作时间,从而减少了课程编排和教学反思等脑力劳动的时间,造成工作效率低下;目前以教师为主导的课堂教学和无人工智能设备支持的课堂教学中学生只是吸取率低下。工作效率低下和知识吸取率低下都属于教学效率低下。

(1)人工智能利用其高速运算能力和超强储存空间在课堂教学中,避免教师做低附加值工作,为教师节约时间成本,提高教学效率。具体来说,人工智能可以将教师从批改试卷等重复性劳动中解放出来,并且实现课堂和课下的全时互动。从而让教师腾出更多的时间和精力,创新教育内容、改革教学方法,把教育做得更好。智能系统会将学生做题的数据回传数据库,教师能从中了解学生对知识点的掌握情况,避免重复讲解。

(2)人工智能正在逐?u实现人机交互功能,这有利于课堂的有效教学,保持学生的学习积极性和动力,从而提高教学效率。无论是人类学习还是机器学习,人在进行学习的过程中人机交互也带动了机器数据的不断翻新,从而达到机器的自我学习和不断升级。可以说未来的人工智能在教学过程中是与人类一起学习的辅助教学工具和共同学习伙伴。此外,人工智能已具备图像识别和语义分析技术,而且具有智能化搜集整理问题并整合资源的能力。[8] 扫描相应课本图片来获得3D展示,现场手机扫描后获得的成像效果,能够帮助学生更直观的理解学科知识点;这对于课堂教学中知识点查询,文章检索和自动生成相关推荐,都有很大的帮助。海量数据库资源答疑,帮助学生解决个人学习中的问题。

3、促进教学个性化

班级制课堂教学的授课对象众多,课堂教学因学生个体差异而接受知识的水平不一,统一的教学方案和教学流程很难把握对学生个性发展的培养,教学过程中对学生个性的忽略导致学生创造力的衰微。

(1)人工智能比人类更擅长针对学生的知识、能力水平和潜在倾向等不同因素进行因材施教的个性化教学。由于计算机的高速运算能力远远大于人类,而且能够不断进化更新状态,人工智能时代的计算机更具有自我学习能力,因此面对相同数量教学对象,人工智能更加快速将学生的阶段性知识学习成果进行数据分析并归类,针对学生的薄弱环节,定制、推送知识点,帮助学生告别“题海”,走向有效学习。

(2)面对众多学习者,人工智能利用图像捕捉技术可以全方位多角度捕捉个人面部表情,解读分析表情数据并反馈到终端,在学习过程中及时反馈学习者的不同理解程度,调整个体学习内容和方案。通过捕捉课堂上学生的面部表情数据并分析,进行筛别并制定个性化培养方案有利于因材施教。

三、人工智能在课堂教学运用中的发展趋势

随着人工智能在未来课堂教学中运用的迅猛发展,将具有积极和消极的双面发展趋势,我们应当合理使用人工智能,使之为人服务,为课堂教学服务。

1、学校面临淘汰

人工智能与教育的结合会使目前的学校教育落后,传统意义上的学校会面临淘汰。传统意义上的学校提倡一刀切的课程设置,并对所有学生以固定的速度进行教学不符合时代的需求。人工智能系统在教学中允许根据学生自身情况定制课程,学习时间弹性化,并且减少对教室和教师数量的需求。因此,传统学校的规模会发展地越来越小,大部分学校会面临淘汰,一部分创新改革后的学校衍变为小规模学习中心,采取一对一授课模式或者成为具有专门性的学习中心。

2、强化家长责任

人工智能终端设备在教学中广泛运用之后,减少学生在校固定时间,更加自主灵活的学习方式增加了家长承担更大的教育责任。不仅教育面临人工智能的挑战,家长也面临角色的转换和增加。与传统旧式家长相比,人工智能时代的学生在使用终端设备进行学习的过程中,家长还充当了教练、管理员和监督人等角色。

3、弱化传统规范

传统学校教育有一系列需要学生遵守的规范,而面临人工智能的挑战,出现更小规模和更个性化学习中心之后,减少了学生们聚集上课的时间,也就不需要遵守一些传统的学校规范,并且学生们将会失去一些共同的行为,社会规范和文化规范。然而,在特定环境和时间下,会有新的规范相应产生。

4、转移教育费用

由于传统意义上的大规模学校和教师数量减少,学生只需要互联网或者人工智能设备就可以进行学习,个人教育成本会大幅降低。但由于社会的竞争不会减弱,因此家长对孩子的教育投资不会减少。家长将更多地参与到孩子的学习中来,增加陪伴学习时间的同时教育费用将会有新的转移。

5、定制个人教材

人工智能将全面改变传统学校授课的教材,采取一种全新的教材形式。人工智能系统使用教师制定的教学大纲,结合学生个体差异定个人教材,或者按照教师的教学大纲中某个主题或学习环节,结合数据库内容重新组装一本主题教材。新定制的个人教材和主题教材更适应具体学习者的需求,从而更好服务教学过程。[9]

6、缺乏情感教育

奇点前的人工智能不具备情感和思维能力,也难以复制教师的行为模式。教师利用其教学管理经验,情感分析能力和观察能力,并且对学生给与人文关怀和思想交流,教师面对课堂教学的适应能力和?ρ?生挑战的情感反应,都是人工智能系统无法模拟的。人工智能教学系统辅助教学的同时无法为学生提供类似教师的情感教育是必然现象。

四、人工智能在课堂教学的良性发展保障

1、数据精准无误

数据精准对于人工智能至关重要,需要严格避免采集的数据客观上不能够准确反映实际情况或者数据采集的过程中主观上存在结构性偏差。课堂教学上,人工智能终端的海量知识库的数据精准化对于知识传输至关重要。对于人工智能大数据和云端数据的采录,必须严格把控,要求录入知识库的知识和内容精准无误,这对于下一步知识的扩散是关键环节。

2、法律政策保护

法律应对知识产权的保护和隐私和数据的安全有政策性保护。在提供服务的过程中收集、使用用户知识、个人隐私和数据,应当遵循合法、正当、必要的原则。课堂教学上,不得收集与提供教学所必需以外的学生的人机交互知识、学生学习隐私和考试数据或者将学生个人信息用于提供教学之外的目的,不得以欺骗、误导或者强迫等方式收集、使用学生的个人信息。

人工智能与现代教育范文3

关键词:智慧教育;职业教育智慧课程;信息技术

作者简介:陈波涌(1969-),女,湖南长沙人,湖南省教育科学研究院副研究员,研究方向为职业教育、人力资源开发;刘青(1993-),女,湖南张家界人,湖南师范大学职业教育研究所硕士研究生,研究方向为职业教育课程与教学论。

基金项目:湖南省职业院校教育教学改革研究项目“中高职贯通的课程衔接研究”(编号:ZJC2012080),主持人:唐智彬。

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2016)33-0010-06

一、从智慧教育到智慧职业教育课程

2010年11月美国《美国2010国家教育技术计划》(以下简称为NETP2010),通过将教育领域应用技术的状况与近三十年来企业部门应用技术的经验与教训进行对比,发现教育改革问题的症结所在。因此,报告提出:“教育部门如果想要看到教育生产力的显著提高,就需要进行由技术支持的重大结构性变革,而不是渐进式的修修补补”,提出了应用信息技术变革教育的基本理念。2012年3月,我国了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》(以下简称为《规划》),提出“信息技术与教育的全面深度融合”要“充分发挥现代信息技术优势,注重信息技术与教育的全面深度融合”,为实现我国教育现代化的宏伟目标提供不懈动力与支撑。

在教育系统中,学校教育系统是制度化教育的主体与核心。“学校教育系统的结构性变革”显然应当是“教育系统结构性变革”的关键及主要内容[1]。作为人的解放的基本形式,教育过程中人必须取代知识、技能而真正成为教育的目的,不应只终止于某种知识、技能、价值观念的获得,要进一步在向完整的人的生成复归的过程中把这些方面平衡地协调整合起来;教育过程也必须和历史运动现实地统一起来[2]。课程与课堂教学是学校教育的基本手段。因而,“课程改革”是“学校教育系统的结构性变革”的核心部分。课程应在内容上注重培养全面发展的人,同时关注当下教育活动所发生的具体时代情境。当下,信息化是最显著的时代特点,学校教育结构性变革的核心则在于推动信息技术与课程全面深度融合,以信息技术为基本手段,开发面向学生的能力全面发展与素质提升的智慧课程。

理解智慧课程,首先要理解智慧教育。2008年,IBM在智慧地球概念的基础上,首次提出了智慧教育。基于智慧教育,许多专家学者又提出了智慧校园、智慧教室、智慧课程等。从形态上看,智慧教育是数字化和信息化支持下的新型教育形态,智慧课程是信息技术与学科(专业)教育深度融合的新型教育形态的实践载体。学者从不同的角度对智慧课程的内涵进行了相关的界定。张琪认为智慧课程是在智慧教育框架下,帮助学生提高智慧生成与应用含量、培养时代价值观和思维特质、综合运用新学习工具与学习方式,从而实现教育过程及评价等优化重构的“灵巧”课程体系[3]。汤伟则认为是以促进全体学生的终身发展为目标,使学生在自主发展过程中,挖掘创新潜能,弘扬主体精神,促进个性和谐发展,使学校形成有慧眼和慧心的大智慧群体[4]。陈琳等从课程本质的视角,指出智慧型课程是着力培养学习者高级思维能力和适应时代创新创造能力,使学生更富有智慧地学习、教师更富有智慧地教育教学的课程[5]。不难看出,智慧课程是基于信息技术与教育的全面深度融合,依托新的教育理念和学习理念,运用新的教学模式和学习方式,培养学生的综合能力,提高教师的教学能力,使学生和教师在课程活动中共同成长的一种新型课程形态。任何教育过程都涉及知识、技能、能力、态度或情感等方面的因素,即都涉及“教什么”的问题[6],课程是教育过程中各类因素的中心,是“教”的主要内容,培育人才的过程,主要是课程实施的过程。赋予课程“智慧”,才能培育智慧之人。

基于上述分析,职业教育智慧课程可以初步界定如下:基于现代职业教育理念与智慧教育的基本框架,以培养学生应对未来世界的“生活与工作的智慧”为取向,以“信息技术与教育的全面深度融合”为基本路径,以“人机协同”的智慧学习环境、多种学习工具与创新学习方式为基本条件,最终实现知识学习与职业技能习得内容过程及评价等优化重构的课程体系。通过智慧课程的实施,一方面,利用智能的手段为学生获得进入职业世界所必备的知识、技能与素养,改进学生的学习评价,提高学生学习研究的水平;另一方面,通过智慧课程,培养学生的创新精神,提升学生的自我学习能力,学生与教师在此过程中共同成长,共同生成智慧。智慧职业教育课程既是构建现代职业教育体系的重要组成部分,同时也是推动现代职业教育体系发展的重要途径。

二、职业教育智慧课程的核心特征

技术的发展为学校教育带来各种新的可能。从古代的结绳记事和口耳相传,到后来的印刷术,到世纪初的互联网,再到如今的物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,人类技术的每一次进步都给教育带来了新的面貌和愿景。信息技术与教育整合,多媒体教学出现,这是智慧教育的初始形态,当今,在信息技术发展――社会变迁――教育变革三元互动结构中[7],以教育信息化Ф教育现代化成为世界上多个国家和地区教育发展的趋势。智慧课程将在信息化大背景下,推动职业教育信息化,针对当前职业教育改革与发展难题,提供创造性的解决方案,成为驱动职业教育转型的结构性力量。智慧课程是“教育+互联网”的最集中展现,是信息技术与教育在实体中介中的“深度融合”。构建智慧职业教育课程体系,将有效推动职业教育信息化,改变长期以来信息技术在职业教育领域的应用成效不显著的问题,引领现代职业教育改革创新。职业教育智慧课程具备传统职业教育课程的部分核心特征,同时具备以下几个方面重要特征:

一是选择性。智慧课程是在信息技术这一“时代催化剂”的作用下课程发生的“化学反应”,是信息化元素充分融入教育后的课程新理念。从课程的形式上,智慧课程理念催生出一朵朵课程变革的浪花,MOOCs、微课、网络视频公开课等都是智慧教育理念下的新课程形式。学校教育从仅限于校园到跨越校园围墙,只需通过某个平台就可以在线进行相关内容的学习,学校教育形式和个人学习方式都显在和潜在地发生变化,课程内容、学习方式、学习途径等都发生了结构性变化。学习者从个体学习需求出发,选择课程内容、学习方式、学习进度安排等,由此带来学习评价的相应改变,彰显个性发展需要,从而实现课程适应学生,而不是学生适应课程。

二是开放性。职业教育智慧课程体现了时间、空间与结构上的开放性。在时间上,智慧课程的形成是持续修订、持续完善、持续发展的过程,通过不断试用,最终走向完善。在空间上,职业教育智慧课程主要通过网络平台呈现,不同地区、不同文化、不同需求的人群,可以随时通过链接互联网,接触或下载相应的智慧课程资源。基于平台,课程学习者能及时了解课程开设的信息,如排名情况、下载量、好评度等。从结构角度来看,智慧课程具有较强的兼容性。课程资源以共建共享的形式,一方面,课程开发者的智慧为学习本课程的人分享,通过设置问题,激发学习者的思考与激情,培养学习者发现问题、思考问题与解决问题的能力,培养创新精神;另一方面,课程学习者为课程的完善贡献自己的智慧,学习者通过批判性地学习课程,在理解与接受课程知识的同时,提出改进课程、完善课程,并逐步生发出课程智慧。

三是先进性。职业教育智慧课程的缘起与发展于信息化的大时代背景之下,从内容到形式都与这个现代化时代紧密相连。先进性首先体现在内容上,职业教育智慧课程应该是现代职业教育发展最前沿、最重要的内容,满足职业教育教学的最新需求。其次是教学方法先进。智慧课程不仅仅是利用最先进信息技术开发的教学资源,同时体现了职业教育教学方法的最新发展,融入了职业教育发展的最新理念,突出了对职业院校学生学习规律的最新探索。再次是依托平台先进。职业教育智慧课程突破了传统课程的空间局限,依托我国各类教育平台,将智慧课程的开发成果通过最便利的平台,分门别类地展示课程,引导学习者进入相关学习平台,并最终成为引领职业教育教学变革的重要力量。

四是友好性。传统课程的最大缺陷在于封闭性,这种封闭性直接影响到其与学习者之间的联系。智慧课程的友好性主要体现在以下几个方面:一是智慧课程的“易获得性”,即学习者能够根据自己的需要,非常便利地获取到相应的课程资源,随时随地开始学习。二是智慧课程自身设计的便利性,突出界面友好,结构清晰,内容重点突出,特点明显,学习者根据课程框架,确定自己的学习安排。友好性能更好地促进学生的学习活动,改进学习效率,提升学习效果。三是智慧课程为职业教育学习者提供了许多的机会,多元化的学习资源还全面支持泛在学习,既服务于在校学生,又支持社会学习者,支持学分银行。帮助人们在接受学校教育之后,可以根据生产、科技发展的需要,获得各种自己目前职业或者未来职业所需的各种培训的机会,鼓励学习者用一生的时间来充实、完善自己,满足自己对教育享受的需要。

五是研究性。智慧课程是一种情境化的学习过程,能够让学生在真实世界和虚拟现实技术构建的虚拟现实或增强现实的交互环境中进行学习[8]。其区别于以往课程的最大特点在于其探索性,这源于技能创新型人才的培养需求与职业教育研究性学习的深度结合。课程内容上,通过融入职业教育探索性学习任务,激发学生的求知欲与创造欲。培养过程中,将培养学生的信息搜索能力、信息利用能力作为创新意识与创新素质的培养基础,以线上与线下学习相结合的方式,利用虚拟仿真技术为学生个性化发展、创新能力培养搭建平台。学生凭借虚拟环境的优势,尝试不同的角色参与工作过程,进而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。教师通过发挥引导作用,让学生完全进入探索过程,直接接触感性知识来强化形象思维,使学生把不合理的随意调节转化为从中总结经验的手段,从而给予了学生个性发展空间、充分发挥了学生的主观能动性,从感性到理性、从直观到思维,提高了学生分析问题和解决问题的能力,激发学生的创新意识。

六是立体性。立体性首先体现在智慧课程的呈现形式上。职业教育智慧课程不仅仅是授课视频资源,还包括相应的文字教材、配套练习、技能细节讲解视频、学习自我评价和诊断平台以及其他拓展支持资源。所有资源的集合,形成一个立体化的技能创新型人才培养课程体系,同时也是职业教育人才培养问题的整体性解决方案。学生可以根据自己的学习需求,灵活选择最适合的优质资源,并采用不同的学习方式与手段,完成相应学习任务。其次,职业教育智慧课程体现在能力培养的立体性上。智慧课程从来不限于以某一个特定的目标作为人才培养的终极追求,“人的全面发展”是其探索技能创新型人才培养的重要指导思想,因此,智慧课程体系既突出职业教育人才培养过程对职业技能的重视,这是人才培养的基础;又注重学生通用技能的培养,如信息素养、新设备操作能力、人际沟通与合作能力等,这是学生适应未来劳动力市场和职业世界的重要素养;同时更注重学生创新创业意识与能力的培育,将学生的创造力、想象力、眼界视野和数理思维等纳入智慧课程的总体框架,并进行重点培养。

三、职业教育智慧课程的课程目标定位、实施及评价

一个社会若按自身的形象塑造其成T,最有力的工具便是教育[9]。学校教育是人的一生中最重要的受教育阶段,课程作为学校教育的实施媒介,一直是学生通过教育走向社会化的实体中介。科学的课程开发将更好地考虑到学生、社会和学校三者的发展需求,是调节学校教育与社会需求之间矛盾的根本手段。课程开发是为完成一项课程计划的整个过程,包括确定课程目标、选择和组织课程内容、实施课程和评价课程等阶段。面对不断涌现的新技术变革,其对教育的影响与冲击越来越显著,职业教育的人才培养将呈现什么特征?这些特征将如何体现在智慧课程上?

(一)职业教育智慧课程的目标与内容定位

职业教育智慧课程目标应体现当今经济社会人才培养的根本需求。联合国教科文组织2015年的《反思教育:向“全球共同利益”的理念转变?》中明确提出,教育要“反思课程编排”,重申人文主义方法,要努力发展更加适应实际需求的教育和职业技能培训,增加多样化和灵活性,以便调整能力以适应快速变化的需求,这意味着要确保个人具有更强的适应能力,能最有效掌握和应用职业适应能力[10]。美国经济学家杰里米・里夫金在其新著《第三次工业革命――新经济模式如何改变世界》中谈到:“虽然专业技能和技术对于向第三次工业革命过渡至关重要,但是如果教育工作者过分强调技术和技能,而没有进行更深层次的改变,那么他们就本末倒置了。如果我们只改变学生学习的技能,而不改变他们的观念,他们就会依旧认为教育最重要的任务就是培养高效的劳动者。这样培养出来的劳动者就会用前两次工业革命的实用主义心态去开展经营活动”[11]。国内学者的调研也发现,我国的学生最缺人格培养、通识性能力缺失及适应国际劳动力市场能力偏弱[12]。从这一点看,现代职业教育面临的任务是培养既能满足市场需求,又有国际视野和创新精神的技能创新型人才。既要培养学生成为未来劳动力市场的“职业人”,更要培养其成为一个全面发展的“智慧人”,培养学生的高级思维能力和创新意识。结合布卢姆关于认知领域教学目标“记忆、理解、应用、分析、评价、创造”的6个层次分类[13],智慧课程要超越简单的知识性课程目标,着重通过知识和认知过程的不同结合方式来厘定课程目标。具体说来,职业教育智慧课程的目标将定位培养学生适应未来工作世界的职业技能,并着力于提升学生的“可转移技能”“二十一世纪技能”和“非认知技能”,其中包括交流、数字素养、解决问题、团队合作及创业能力等。课程不仅要服务学生的知识与能力,更要指向并服务于学生的素养以及创新创业素养,使学生能够在特定的条件下,以富有创造性和负责任的方式运用有关知识(信息、理解、技能和价值观),找到解决问题的办法,与他人建立新的联系[13]。总而言之,职业教育智慧课程定位于促进职业院校学生工作智慧、生活智慧的生成与应用,培养学生符合时代的价值观和思维特质,并以此作为课程实践的取向。在实施上,依托信息技术,探索各种课程形态的创新创造、互动互补的方式与途径。

(二)职业教育智慧课程的教学实施与评价

智慧课程要有智慧型的课程主体关系,即智慧型的教师与学生关系。要改变“教师在讲台上自我表演,学生充当看客或听众。所谓知识也好、信息也好,都是一个从教师到学生的单向流动”[14]的问题,智慧课程的教学实施应实现“以学生为中心”的理念的实现,既发挥教师主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,实现“教师主导”与“学生主体”的有效结合[15]。学生能充分表达自己的学习需求,同时教师根据科学的职业教育教学规律,引导学生参与学习过程,师生在课程教学实施过程中形成紧密的合作关系。具体的教学方法上,尤其鼓励在教学实施过程中采用自主、探究和协作的教学方式,调动学生参与教学过程的积极性,如翻转课程。根据课程内容的不同、对象的不同、培养需求的不同,选择适合的教学实施方式,优化教学过程。在师生互动交流与学生深度参与的教学过程中,学生的自我表达能力与演说能力、团队协作与沟通能力、探索与创新意识等得到尊重与培养。此外,重视探索性与研究性是职业教育智慧课程教学过程中的特征,学生的学习与研究、听课与探索、理解与创新紧密Y合,学生在研究性学习过程中,通过以探讨的态度、批判的角度进行学习,一方面,学生所学知识能够得到更为深度的理解;另一方面,学生能更深刻理解方法,培养创新精神与创新思维。

在智慧教育的背景下,课程评价同样凸显信息技术在其中的重要意义。首先要建立职业教育智慧课程规范,确定智慧课程的基本要求,明确课程的完整性、适应性和体系性,完善智慧课程规范的评价标准。其次课程内容评价,即课程覆盖相应的职业教育专业教学内容在构成、组织、呈现以及更新速度方面的总体性评判,其中,信息技术与课程内容融合程度是课程评价的一项重要指标。再次,智慧课程的评价还包括教学设计的体验。从这一角度出发,智慧课程的教学设计应着眼于有效激发学生的学习兴趣,让学生有较高创造性、较高参与度和较愉悦的学习体验,在兴趣与动机、教学设计层次目标以及学习反馈与交互方面形成明确的观察点。最后,智慧课程评价还应该关注课程实施的支持构件,如支持智慧课程学习的设备与网络环境,并有充分的软件技术条件、平台以及管理技术,这些主要是从运行环境、操作与应用、兼容性以及开放程度等角度进行评价[16]。职业教育智慧课程的实施过程应充分科学合理地利用信息技术,融于课程的各个阶段,既要评价开发,也要评价实施;既要评价结构,也要评价内容;既要评价基础条件,也要评价支撑条件;既要充分考虑智慧课程的创新要素,也要关注传统课程的经典因素。

四、推进职业教育智慧课程建设的对策与建议

(一)按规划、分层次推动职业教育智慧课程建设

面向现代职业教育发展和构建现代职业教育体系,为技能创新型人才培养提供有力支持,建设职业教育精品智慧课程是一项重要的工作。配合国家职业教育改革与发展规划、信息化与教育信息化发展规划,确定职业教育智慧课程的开发规划与发展思路,按专业理论课程、专业实践课程、通用能力类课程等课程类型,分层次推动职业教育智慧课程开发。通过建设一批、总结做法、提炼经验、带动一批,逐步形成职业教育智慧课程的经典之作,构建职业教育智慧课程体系。

(二)发展与智慧课程相配套的智慧评价,以评价促课程建设

智慧课程要有配套的智慧评价,以课程评价促进课程建设。在职业教育智慧课程评价中,要充分利用信息技术,借助有关学习平台,挖掘与收集学生学数据,通过分析学生的智慧课程学习行为,形成更为科学、智能、严谨、精准的课程评价。通过确定与职业教育智慧课程相配套的智慧评价体系,学生将形成对课程学习评价的全新认识,在课程学习目标、学习要求、重点难点等方面都将有更科学准确的认识。智慧评价更关注学生的学习行为与学习过程。通过建模,对学生课程学习的内容挖掘、结构挖掘和使用记录挖掘,完整记录学生的学习过程、学习行为和学习效果,逐步积累学生的学数据,并对学数据进行深度分析,促进智慧学习与课程研究,从而有利推动智慧课程建设。

(三)加强适应智慧课程教学要求的师资队伍建设

智慧课程从建设到使用,都离不开高水平的职教师资队伍的支持。建设一支适应智慧课程开发、教学实施与评价的教师队伍,一是要使职业教育教师走出封闭的课程意识,理解信息技术重构课程与教学的发展趋势,发展互联网思维,顺应信息化的发展潮流,从思想层面理解智慧课程的建设理念与需求。二是逐步强化教师信息技术能力,为教师参与智慧课程开发与利用智慧课程奠定基础,这也是信息时代教师专业发展的重要内容。通过集中授课、网络学习等方式,针对性地提高教师的信息能力。三是利用名师的典型效应,总结智慧课程开发、应用的典型经验,带动其他教师的参与。四是要为教师参与智慧课程开发与应用提供有利条件,从经费、设备与时间方面得以保证,并鼓励和保护教师的探索行为。

(四)加大智慧课程的共享平台开发力度,提高课程的开放性和利用率

智慧课程将在使用的过程中逐步完善,不断进步。因此,应加大智慧课程资源共享平台开发力度,逐步形成职业教育智慧课程“准淘宝”市场,搭建一个课程资源平台,学生可以在平台上根据个人需求,选择自己的课程。利用现有的“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”的建设基础,将优质智慧课程资源精准地推送给每位学生。同时,也可以在自建平台之外寻求其他的平台空间,与国际化慕课大平台,如Edx、Coursera等形成战略合作关系,将相关课程在知名平台上线,有力扩散我国职业教育智慧课程的影响范围与纵向深度。

(五)加强研究,将职业教育智慧课程建设引向深入

职业教育智慧课程的开发与建设尚处于初级阶段,也因为职业教育教学的特殊性,推动职业教育智慧课程的理论研究,有深刻的理论意义和现实价值。理论研究主要从两个方面深入:一是职业教育智慧课程理论研究,对厘清课程的理论基础、实践基础以及课程模式等问题有深刻意义,这是我们理解职业教育智慧课程一些基本问题的基础。二是研究职业教育智慧课程的教学与应用模式,并对应用进行案例研究。通过将理论研究与实践探索相结合,让职业教育智慧课程落地,不断提高智慧课程建设水平。

总之,正如我们所熟知的,教育是一个复杂的过程,只有在各种因素、部分、全部内容的复合最后完成之后,结果才能降临。静待花开是在纷繁的教育事务和问题中的一种自觉,是对人和教育的一种理性[17]。因此,不管是传统课程还是智慧课程,都只是促成学生生成智慧、全面发展的一种影响因素。要实现职业教育的技能创新型智慧人才的培养目标,我们期待有智慧的课程,更期待促成智慧生成的人才成长环境和教育者人才培养过程中的耐心与不懈付出。

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人工智能与现代教育范文4

[关键词]人工智能;农业知识培训;模型

[DOI]1013939/jcnkizgsc201720172

随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。

1我国农业发展背景和农业培训必要性分析

11我国农业发展背景

我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。

12开展农业知识培训的必要性

反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。

2人工智能在教育中的应用与发展

近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。

21基于人工智能的计算机网络课程

计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。

22基于人工智能的教师辅助系统

近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。

23基于人工智能的教育数据库系统

随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。

3人工智能与农业知识培训的结合

新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。

人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。

31人工智能应用于农业知识培训的优势

从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。

311个性化教育针对性强

相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。

312教育资源利用率高

我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。

4平台开发的系统架构

基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。

41学生模型

学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。

另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。

42教师模型

教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。

教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。

在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。

另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。

43综合数据库模型

综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。

知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。

专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。

为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培的作用与效果。

44人机交互接口

基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。

5总结和展望

本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育领域的一次尝试。依托于人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了农业知识培训平台的具体系统架构,实现了对教学过程的模拟和扩展。这种基于人工智能的培训平台,能够根据学生自身特点因材施教,实现个性化的教学模式;并且具备良好的人机信息交互和教学反馈能力,自适应地开展农业知识教学,是对传统教育模式的扩充与革新。

参考文献:

[1]李昭涵,金桦,刘越.人工智能开启“互联网+教育”新模式[J].电信网技术,2016(12):6-10

[2] 张欣,王浩,O永刚浅谈人工智能与教育[J].电脑迷,2014(1):95

人工智能与现代教育范文5

【关键词】体育 教师 智慧型

一、什么是智慧型教师

“智慧型”教师是集维持型、科研型、学者型、专家型、研究型教师的某些特点于一身,又具有鲜明的个性特征的一类教师,其显著特征是拥有教育智慧。教师的教育智慧是教师理论智慧、实践智慧和情感智慧的有机统一,具有一定的教育智慧是教师开展教育教学实践的基石。理论智慧是关于什么和应是什么的智慧,教师必须要有广博的知识、丰富的经验和先进的观念等,为教师教育实践提供教材和工具并指明方向。教师的理论智慧体现了教师力求把握教育普遍规律的愿望和能力。教师的实践智慧是一种在教育规律的支配下,将教育理论的普遍规律与教师的特殊教育经验有机地整合在一定的教育情境之中,能恰当处理随机生成的具体问题的智慧。它是关于怎样做的智慧,是决定教师工作绩效的重要性因素。教师的实践智慧体现了教师应对经验过程中不确定因素即生成性因素的愿望与能力。教师的情感智慧是指教师对自己情绪的把握和控制,对他人情绪的揣摩和驾驭,以及承受挫折、自我激励和进行人际交往的能力,它是关于如何做得更好的智慧,是教师获取理论智慧、实施实践智慧、取得良好教育效果的动力和调节系统。“智慧型”体育教师是智慧型教师的下位概念,“智慧型”教师所应具备的素养,体育老师也都应该具备。“智慧型”体育教师也是集理论智慧、实践智慧和情.感智慧于一身的统一体,具体表现为在体育教育、教学过程中具有辨析判断、发明创造和主动适应的能力,以充分的理论知识及其创新能力作基础,在实践中既不墨守成规、传统呆板,又能灵活机动、巧抓时机地开展工作,在情感智慧的调配下,能恰到好处地把原则性和灵活性结合起来。

二、做“智慧型”体育教师是课改的需要

教师是课程实施的主体,课程改革精神只有经过教师的理解和转化,才能在学生身上得以体现。体育课程改革中“实践力量的人”是广大的体育教师。从世界现代化的发展进程来看,一个国家可以从国外引进现代化的科学技术,移植先进国家卓有成效的管理方法,但如果国民的科学文化素质和业务水平不能有效地利用这些技术和方法,.如果执行和运用这些现代制度的人自己还没有从心理、思想、态度和行为方式上都经历一个向现代化的转变,失败和畸形发展是不可避免的。再完美的现代制度和管理方法,再先进的工艺技术,也会在传统人的手中变成废纸一堆。此次新体育课程改革力求与国际接轨,与传统体育课程相比变化较大,教师如果因循守旧,不思进取,问题肯定也会接踵而至。新体育课程的实施呼唤广大教师要成为“智慧型”教师。智慧无极限,通过努力,“智慧型”体育教师可以在不同程度上达成。以新课程的推进为契机,与新课程共同成长,促进“智慧型”教师的积极达成,从而在课程改革中使教师和课程都得到发展而实现“双赢”。新体育课程与传统的体育课程相比,由于课程环境发生了很大的变化,体育教师的角色也要相应地发生变化。新课程要求体育教师成为体育课程的决策者、学习过程的指导者和促进者、学习活动的设计者和组织者、课程内容资源的开发者、体育教育的研究者。

三、怎样做智慧型体育教师

人工智能与现代教育范文6

【关键词】教育信息化;智慧教育;教育管理

智能信息技术的发展,深刻改变人类社会生活,党的报告明确指出要“加快教育现代化”,为当前我国教育注入新动力。在智能信息技术推动下,教育也正发生深刻变革,不断加速聚合裂变,“互联网+”与教育的融合渗透不断深入,教育管理模式的系统与结构正在发生裂变并引发新的教育形式,近几年教育研究的热点聚集在教育信息化方面,包括翻转课堂、互联网+、慕课、微课、大数据、人工智能、云计算、虚拟现实、数字化校园,教育信息化在内涵、深度和质量上也不断发展,并最终指向智慧教育理念与模式及其新格局的构建。

一、智慧教育发展与内涵

2008年,IBM在《智慧地球:下一代领导议程》报告中首先提出了“智慧地球”概念,意在利用移动通讯技术、物联网技术、传感技术、大数据分析等新一代信息技术,改变政府、企业和人类的生产、协作与管理方式,促进世界更全面地互联互通,基于IBM的智慧计算框架,将地球上一切东西可感知化、互联化和智能化,最终让人类能够更透彻地感应世界的本质和变化。“智慧教育”是由“智慧地球”的概念启发而延伸而来。2009年,IBM提出了智慧教育的五大路标是:学习者的技术沉浸;个性化和多元化的学习路径;服务型经济的知识技能;系统、文化与资源的全球整合和21世纪经济发展的关键作用。随着教育信息化的发展,我国对智慧教育予以关注并展开相关研究,赋予智慧教育不同的内涵,尤其是随着云计算、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术的发展与应用,“互联网+”与教育的融合渗透程度逐步加深,教育信息化为教育创新变革提供了源源不断的动力。智慧教育为教育信息化注入新的推动力,也迎来了高速发展期,越来越多教育领域的学者开始关注智慧教育,相继提出了智慧教育概念,并进行深入研究,如表1所示。分析并综合这些专家学者智慧教育理念的共通之处,不难发现智慧教育的本质:智慧教育强调教育管理模式与信息化深度融合,高校变革教育管理理念和创新教育管理模式,为学生构建智能化的学习环境;教师利用信息技术施展高成效的教学,运用新型的教学方式方法,为学生提供适宜的个性化学习服务和按需供给的教育思维;学生主动开展自适应学习,学习掌握信息的获取,学会“智能化”的学习与自我管理;教学模式从“以教为中心”转变为“以学为中心”。

二、智慧教育管理现存的问题

智慧教育是一种全新的理念和实施方式,信息技术飞速发展,移动互联网的建立和数字化技术的应用使得智慧教育资源利用率得到空前发展,这是传统教育模式所无法比拟的。利用智慧教育,教育管理模式虽然取得了一些成果,但他仍于摸索阶段,还存在不少问题。

1.智慧教育管理模式滞后受传统高等教育的体制等方面的影响与制约,目前我国高等教育人才培养制度走的还是传统的单一化的教育管理道路,在一定程度上忽视了智慧教育,对智慧教学要求不够严格,对课程设置缺少信息化导向,对教师考核扁平化,对学生智慧教育实践能力缺乏培养,智慧教育管理模式跟不上新时代的要求。

2.智慧教育模式定位模糊智慧教育以信息化为基础,他的实际应用范围更广,实现预期层级更高、包涵信息基数更大,信息化只是智慧教育管理方式的基底,不能简单地将二者认定为同一种事物。但目前相当一部分高校没有从根本上看到在教育领域信息化与智慧化之间的异同,简单地将二者混为一谈,在认知智慧教育理念、发展智慧教育模式、实践智慧教育方法时存在定位不清的问题,导致对智慧教育管理模式定位模糊,产生了偏差,而这直接影响到智慧教育的具体执行和相关配套措施、制度及政策的建设与完善。

3.智慧教育存在资源浪费智慧教育管理模式的开展,各类教育信息化设备是不可或缺的,借助这些信息设备平台,可以高效开展教育教学活动,但在实际执行过程中,相当多的高校并没有对智慧教育进行深层次挖掘,只局限于简单的采用,往往无法发掘智慧教育中蕴含的提升教育模式的宝贵信息,造成资源浪费。首先,由于层次和范围不同,高校的办学规模及发展方向等方面存在差异,无法在教育管理过程中构建起一个统一的标准,造成资源不完整、不规范、不兼容,智慧教育管理平台数据共享系统不完善,不同教育主体甚至于同一教育主体中的数据都没有建立互通共享的思路,缺乏成熟化规范、系统化管理、标准化数据。这样一来,不仅不利于各高校之间的信息资源共享,而且使教育管理效率大大折扣,由于高校之间共享资源机制不健全,很多高校为了落实预期教育管理目标,唯有依据自身要求标准引进各种现代化信息设备平台,相互之间没有进行信息沟通,极可能造成过度投资和资金浪费。其次,智慧教育的开展必须借助于现代化技术信息平台,智慧教育模式涵盖学校所有机构设置,除了传统教育管理主要关联的学生处、教务处、就业处等各个部门,还涉及与现代教育信息化息息相关的技术部门。作为教育主体的高校教育决策的生成,需要各个部门协助完成,各个部门分别提供数据,但这些数据的提供,各个部门都有自身要求,具备各自特点,甚至取决于与各部门相关的上级系统,因此数据格式不统一、不标准、不规范,缺乏一套兼容的教育管理模式标准,这些部门各自为政构建信息系统,造成了教育资源的低水平重复建设,浪费了大量人力、物力和财力。

4.教师缺乏智慧教育素养高校专业教师专业理论知识扎实深厚,但缺乏智慧教育系统知识的训练,部分教师对计算机的运用程度较低,对信息技术的掌握使用能力不足,缺少利用智慧教育的意识。虽然现在很多高校都引用新的教学模式,如Spoc、Mooc、微课、雨课堂、翻转课堂等,但大部分老师仍采用传统模式,教学理念保守,教学方法单一,依旧只是利用板书、PPT进行课上讲解,课后布置作业这种传统的教学方式方法。授课过程中,教学重点仍然在理论知识上。甚至有部分老师对智慧教育理解有偏差,认为使用多媒体就是智慧教育,没有从本质上把握智慧教育,没有真正意义上把智慧教育与教学思想相融和,没有从智慧教育角度出发教授与学生交互共创学习内容。

三、智慧教育对教学的推动作用

随着信息技术的产生发展,智慧教育随之应运而生,它把信息技术的核心实质与教育发展结合起来,为教学方式注入全新活力,革新教育理念,更新教学实践,对于高校教育教学发展具有推动作用。

1.有利于促进资源整合传统的教育管理实施过程中,管理者更多是的从工作绩效角度出发考量,因此,传统教育管理规则性更强,灵活性不够,各教育教学部门间虽互有关联,但彼此间由于工作性质与重点不同,一定范围内存在脱节现象。高校在建设自身智慧教育平台同时可开放平台,开通与校外高校交流与沟通的合作渠道,借鉴并引进校外优秀资源,实现教育信息化高校应用共享,提高教育教学质量;加强与企业的联系,利用企业先天技术优势,与企业互联互通,借助各种教育资源有针对性地培养人才,为学生能力发展提供多元化发展的道路。

2.有利于调动学生学习积极性传统教育管理模式中,师生之间更多反映为是管理者与被管理者的关系,彼此之间关系更多呈现对立性,教师讲授为主,学生被动听课,学习主动性不高,学习效果不佳。通过利用现代信息技术支持,教授模式多样化,实现了现代信息技术与教育教学的完美碰撞。基于现代化的教育理念,智慧教育模式从学生本位思想出发,强调学生不再是被教育者,而是教育的主体,教师不再是管理者,而是是引导者;拓宽了学生对于智慧教育的认知,通过线上与线下联动教学,打破传统教育形式的束缚,为学生营造多元学习情境;通过信息化技术提供的设备操作,帮助学生进行课前、课堂、课后的过程式学习;学生可以根据自身需求制订学习计划,学习更有针对性,实现了在教育管理方面的自适应,充分调动了学生学习积极性。

3.有利于促进课堂教学互动传统的课堂教学受教学资源有限、技术平台缺乏等因素制约,课程教学中互动性明显不足,教学效果打折。基于智慧教育理念的信息化技术支撑平台,直接实现了师生之间的无障碍交流,教师可以更好地丰富学习资料、构思教学设计、设计教学环节、活跃课堂氛围;智慧教育平台能积极引导学生参与到课堂活动中,激发学生的学习兴趣,既活跃了课堂中的学习氛围,又增加了课堂中的学生参与性,大为提升了课堂教学互动性。

四、基于智慧教育教育管理路径

1.建立完善的智慧教育平台为有效提升教育信息化背景下智慧教育与管理模式的充分融合并发挥作用,高校作为智慧教育实施的重要阵地之一,应熟知智慧教育的基本内涵,构想框架,确立思路,洞悉发展前沿动态和未来走向,树立“智慧教育是手段,而非目的”的正确理念。

2.构建智慧教师队伍在教育信息背景下有效的开展智慧教育,教师的转变极为重要。高校应加强对教师思想意识引导,确保智慧教育理念落到实处,让智慧教育理念真正在老师心中落地生根;引导老师更新教育理念,不断提升自身信息化应用水平,找寻全新的教育教学方式;可聘请具有丰富经验的专家学者,以开展讲座或者专题报告的形式,向教师普及智慧教育理念,加深教师对智慧教育实践的理解;增进智慧教学管理相关制度和评价体系,督促教师在原有教学形式的基础上,积极提升智慧教学的比例;转换培养教师的教育理念,帮助教师定位自己身份,找寻全新教学方式,用平等沟通互动方式培养学生。

3.提升学生自适应能力教育最终目的是学生能力的全面发展,智慧教育也不例外,对于提升学生学习主动性、自觉性和积极性,尤其是帮助学生培养学习的“自适应”能力,智慧教育具有独特优势。智慧教育打破传统教育管理模式下的师生二元关系,学生成为主导者,教师成为引领者,二者是完全平等、彼此尊重的关系。在这一情境下,学生可以从自身的兴趣爱好、知识体系、发展规划等多维度进行学习结构的选择与构建,构建更为个性化的知识体系,学生具备更主动的参与性。在此基础上,高校要激发学生的思维活力和潜在能力,正确引导使学生思维发散;提供优质的学习资源,提升教学内容丰富性,借助现代教育信息平台为学生创设学习情境,实现课程教学与网络学习资源的联通;采取全面科学的评价方式,通过信息化手段全面考量学生线上线下学习成效,由单一考核向多样考核,知识考核向能力考核,结果考核向过程考核转变。

五、结束语

人工智能与现代教育范文7

[关键词]:多元智能理论 幼儿教育发展

美国哈佛大学教授霍华德.加德纳所创立的多元智能理论自从20世纪80年代兴起以来,已经为越来越多的人所接纳,并逐渐成为美国和许多西方国家进行教育改革的重要指导思想之一,产生了广泛而深远的影响。近些年,伴随着社会对智能观念的改变,素质教育的深入,多元智能教育的理念,也从国外流传进来,为越来越多的幼教人士所接受。

一、多元智能理论的涵义及内容

加德纳认为过去对智力的定义过于狭窄,未能正确反映一个人的真实能力。这本书里提出,人类的智能至少可以分成八个范畴,这八个范畴的内容如下①:

(一)语言智能

这种智能主要是指有效地运用口头语言及文字的能力,即指听说读写能力,表现为个人能够顺利而高效地利用语言描述事件、表达思想并与人交流的能力。

(二)逻辑数学智能

从事与数字有关工作的人特别需要这种有效运用数字和推理的智能。他们学习时靠推理来进行思考,喜欢提出问题并执行实验以寻求答案,寻找事物的规律及逻辑顺序,对科学的新发展有兴趣。

(三)空间智能

空间智能是指人对色彩、线条、形状、形式、空间及它们之间关系的敏感性,感受、辨别、记忆、改变物体的空间关系并借此表达思想和情感的能力。

(四)肢体运作智能

肢体运作智能是指善于运用整个身体来表达想法和感觉,以及运用双手灵巧地生产或改造事物的能力。这种智能表现为能够较好地控制自己的身体,对事件能够做出恰当的身体反应以及善于利用身体语言来表达自己的思想。

(五)音乐智能

这种智能主要是指人敏感地感知音调、旋律、节奏和音色等能力,表现为个人对音乐节奏、音调、音色和旋律的敏感以及通过作曲、演奏和歌唱等表达音乐的能力。

(六)人际智能

人际关系智能,是指能够有效地理解别人及其关系、及与人交往能力,包括四大要素。组织能力,包括群体动员与协调能力;协商能力,指仲裁与排解纷争能力;分析能力,指能够敏锐察知他人的情感动向与想法,易与他人建立密切关系的能力;人际联系,指对他人表现出关心,善体人意,适于团体合作的能力。

(七)内省智能

这种智能主要是指认识到自己的能力,正确把握自己的长处和短处,把握自己的情绪、意向、动机、欲望,对自己的生活有规划,能自尊、自律,会吸收他人的长处。

(八)自然观察智能

指个体辨别环境的特征并加以分类和利用的能力。

二、多元智能理论在中国的发展历程

从对多元智能理论在中国的发展历程来看,我们可以发现,多元智能理论在充满发展希冀的同时,其在中国的教育土壤上的实践有着强烈的丰富性、复杂性、长期性与艰苦性。

(一)接纳求同阶段

加德纳提出的多元智能理论,一经引进中国,便在中国教育家和教育工作者中受到了广泛而热烈的欢迎。公众特别是幼儿教育界对这一理论欣然接受。幼儿教育在课程体系、教育评估和教学方法改革等方面进行了大量实践和摸索,并使多元智能理论在学龄前儿童教育中广泛应用。

多元智力理论在教育界得到迅速广泛的传播和接受,一个重要的原因在于它的基本思想迎合了中国的教育改革气候。80年代初期,中国幼儿教育界已认识到传统教育的消极影响,开始全面深刻地反思幼儿教育所面临的危机,并力图寻求提高幼儿教育质量的有效途径。正值此时,加德纳提出的多元智力理论对传统的教育思想提出了挑战,为帮助教育理论和实际工作者进一步充分认识和发挥每个孩子的潜在能力,提供了一个新颖的有力的理论依据。同时,幼儿教育界不满于传统智力和成绩测验,力求平等与卓越的多元化教育正在兴起,“以人为本”的新进步主义教育运动也逐步壮大。正是基于以上原因,多元智能理论一经引进,便被中国教育界广泛接纳。

(二)反思质疑阶段

中国的幼教界,在接纳多元智能理论的同时,也走过不少弯路。90年代末期,“素质教育”、“创新教育”等教育理论不断涌现,很多教育工作者盲目地将其与多元智能理论套合,肤浅地将其混为一谈,并未从真正意义上理解多元智能理论的内涵。同时,在引进与实践的过程中,绝大多数人关注的仅仅是理论本身,而忽视了这一理论提出的背景,没有对其加以改革和创新,而是机械地照搬照用,造成理论与实践的架空,不利于对多元智能理论进行深入地、客观地、正确地把握。就当时的状况和有关幼儿教学课例来看,很多幼教工作者没有理解多元智能理论的精髓,大部分幼儿园为了体现出教学的改革成功,将教育形式设计得过分花哨,课程内容繁多,课堂一派热闹,有的教师认为,实行多元智能教学就必须在每个项目里把每项智能都体现出来,因而表面看来课堂上热热闹闹,但实质上这背离了多元智能理论的初衷。教师们很累,孩子们也很累,效果却并不明显。

人工智能与现代教育范文8

关键词:人工智能;教育;应用;问题

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0159-02

人工智能是研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使其模拟、延伸、扩展人类智能的学科。随着人工智能的理论与技术在社会各个领域的广泛应用,其在教育领域内的应用也越来越受到重视,并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育应用的主要形式

人工智能在教育领域应用的最直接结果就是诞生了智能教学系统。智能教学系统是以计算机辅助教学为基础而兴起的,它是以学生为中心,以计算机为媒介,利用计算机模拟教学专家的思维过程而形成的开放式人机交互系统。目前,智能教学系统已成为人工智能在教育中应用的主要形式。智能教学系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用了人工智能原理。由于它综合了知识专家、教师与学生三者的活动,因此,与之相对应的,智能教学系统一般分成知识库、教学策略和学生模型三个基本模块,再加上一个自然语言智能接口。智能教学系统的功能具体来说有以下几条:了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平;能根据学生的不同特点选择适当的教学内容和教学方法,并可对学生进行有针对性的个别指导;允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话。智能教学系统的设计不仅要有计算机科学的知识,还需要有教育科学的理论指导。

二、人工智能在教育中应用的局限性分析

1.阻碍人工智能发展的关键因素。在人工智能的发展中,一直存在着对“计算机是否能代替人脑甚至超过人脑”的问题的讨论,实际上,以电子计算机为主要工具模拟人的某些思维活动而产生的人工智能是有局限的。①计算机处理问题的根本原理。要计算机解决某种问题,有三个基本的前提:必须把问题形式化;问题还必须是可计算的,即要有一定的算法;问题必须有合理的复杂度,即要避免指数爆炸。由于人的智能活动不能完全形式化,因此,机器就不能将人脑的智力活动全部复制出来。电子计算机最终只能把握0、1这两个开关代码,遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任务,计算机则难以执行。②人和机器之间的根本区别。智能模拟利用了人和机器的共性,即两者都是一个信息转换系统,但两者之间存在着不容忽视的本质区别。智能模拟与天然智能属于两种不同的进化系统,人类的智能是人类社会实践的产物,机器的智能是机械制造的结果。大脑和电脑的组织结构也不相同,两者属于两种不同的运动过程,前者是复杂的生理--心理过程,后者是机械--物理过程。智能模拟可以在局部上超过天然智能,但是,模拟的根本方法是功能模拟法,两个系统在结构和实际过程上是不一样的。智能模拟不具有人的思维的社会性,不具有主观世界。

2.人工智能在教育中应用的局限。就目前人工智能的发展水平以及人工智能本身的特点而言,它在教育中的应用也是有其局限性的。①与学生之间无法畅通交流。教育本质上是一种“交互”活动,而智能教学系统无法实现最充分、最真实的交互。目前自然语言理解的研究成果非常有限,远不能达到人人交流的要求。此外,就态度、品德、情感等教育问题而言,机器只能通过学生输入计算机的信息来判断其掌握和内化程度,而无法像人类教师通过自然状态的交流和观察来判断学生的真实情况,因此,“机器智能”很容易被蒙蔽“双眼”,无法做到像人与人之间那样自然畅通的交流。②决策和推理机制不完善。智能教学系统的关键智能所在是其决策和推理机制,即“教学策略”模块根据不同学生的具体情况通过推理做出灵活决策,这种决策基于学生模块提供的有关学生的知识水平、认知特点和学习风格,而这些不能完全被形式化。同时,随着教育理念的不断更新以及教学模式和教学方法的不断改进,系统所应用的教学策略模块用于评估和判断学生学习过程的能力是有限的。③人工智能并非适合所有的学习领域。根据加涅的学习结果分类,学习分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度五类。言语信息分为符号学习、事实学习和有组织的知识学习,这些属于可形式化内容,适用于智能教学系统;智慧技能分为辨别、具体概念、定义性概念、规则和高级规则,其中前四项属于可形式化内容,适用于智能教学系统,而高级规则属于复杂――形式化内容,部分内容不适用于智能教学系统;动作技能和态度领域的学习,在其认知成分中可以使用智能教学系统,但情感和行为成分等非形式化内容,则难以用智能教学系统来实现。因此,并不是所有的学习领域都适用于智能教学系统。智能教学系统在教育中应用的重点应放在认知领域中的符号学习、事实学习和有组织的知识学习、辨别、具体概念、定义性概念以及规则这些学习内容上。

三、人工智能教育应用的发展方向

近年来,随着计算机技术、网络技术、人工智能技术以及现代教育教学理论的发展,人工智能在教育中应用的发展呈现出以下几个趋势。

1.开始突破单一的个别化教学模式。长期以来,计算机辅助教学系统和智能教学系统都是强调个别化教学模式,这种模式在发挥学生的学习积极性、主动性和进行因人而异的指导等方面确实有许多优点。但是,随着认知学习理论研究的进展,人们发现在计算机辅助教学系统和智能教学系统中只强调个别化是不够的,在某些场合(例如问题求解)采用协作方式往往更能奏效。因此,近年来在智能教学系统中,协作型教学模式得到越来越多的重视和研究。

2.智能教学系统日益与超媒体技术相结合。超媒体系统具有良好的开发环境、灵活方便的用户界面以及图、文、声并茂的特点,而且其信息的组织方式与人类认知的联想记忆习惯相符,已成为目前一种最理想的信息载体和最有效的信息组织与信息管理技术,在许多领域尤其是教育领域有广阔的应用前景。把超媒体技术引入智能教学系统,从而发展成为智能超媒体辅助教学系统,可以大大改善计算机辅助教学系统的教学环境,激发学生的学习积极性,从而显著提高教学效果。

3.智能教学系统与网络的关系日益密切。网络的应用和普及为远程教育和终身教育提供了一个良好的空间。当前,智能教学与多媒体网络的结合成为人工智能在教育中应用的一个势不可挡的发展趋势。

4.传统人工智能与神经网络模糊决策机制相结合。传统人工智能从宏观角度开展认知模拟,可以部分地模拟人类的逻辑思维过程,而神经网络模糊决策机制从微观方面进行认知模拟,着力实现模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。今后将探索一种新的智能处理模型:把神经网络的模糊决策机制和符号专家系统的推理能力结合起来,利用多重知识源、多种模型进行复合协同处理。如果上述技术能够成熟运用,那将对人工智能的发展及其在教育中的应用起到决定性的作用。

参考文献:

[1]王士同.人工智能教程[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安:西安交通大学出版社,1998.

[3]何克抗.计算机辅助教育[M].北京:高等教育出版社,1997.

[4]徐鹏,王以宁.国内人工智能教育应用研究现状与反思[J].现代远距离教育,2009,(5):3-5.

人工智能与现代教育范文9

1.唱好智慧教育基础设施建设曲;

2.唱好教育信息资源建设曲;

3.唱好智慧教育应用能力建设曲;

4.唱好智慧教育建设学习借鉴曲。

目前,湖北省麻城市将筹措5.7亿元,建设智慧城市。麻城市决定用7年时间,打造“智慧交通”、“智慧旅游”、“智慧教育”、“智慧医疗”等20个工程。智慧城市受到当地政府的推崇,“智慧教育”也成为了当地教育信息化发展的最新愿景。

在《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中,明确提出了“信息技术与教育融合发展的水平显著提升。充分发挥现代信息技术独特优势,信息化环境下学生自主学习能力明显增强,教学方式与教育模式创新不断深入,信息化对教育变革的促进作用充分显现”的重要目标。

其实在这之前,麻城市已开展了市级信息系统建设,如实现了“三通两平台”建设(“三通”即“校校通”、“班班通”、“人人通”,“两平台”即教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台),使用了麻城市云视讯教室等。

推进智慧教育建设,意义非凡。对于加快当地教育转型升级,促进教育内容、教育手段和方法的现代化;扩充教育资源,实现优质资源的普及和共享,推进教育的高水平均衡发展;提高教师应用信息技术水平,提升新课程执教能力;培育学生利用信息手段主动学习、自主学习的创新素养;紧密家校联系,形成家校教育合力等大有裨益。

为将此项工作全面深入推进,笔者认为,需要唱好智慧教育建设“四部曲”:

1.唱好智慧教育基础设施建设曲。一是学校信息化基础设施。在规划时间内,普及学校计算机采用虚拟云终端系统,每一所学校普及课堂自动录播系统、移动计算机房,中心级幼儿园普及多媒体教室。二是教育网络设施。教育信息网基本实现升级换代,教育系统IDC机房设备先进、功能齐全,IPV6网络平台及相关教学与应用服务普及,与上级教育信息网实现高速互联,远程教学系统和远程会议系统应用频繁。

2.唱好教育信息资源建设曲。一是教育基础数据中心。建立覆盖全市各级各类学校的教育基础数据库,加强数据管理、统计分析、综合利用和共享,为教育管理和宏观决策提供准确的数据支持,为各项应用体系建设提供技术支撑。二是教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。加大“两平台”的应用力度。三是教师专业发展与学生成长档案数字化管理。构建覆盖全市教师职业生命周期的教师专业发展数字化管理体系,完善人才培养、选拔与管理新模式。构建从幼儿园至高中的全市学生成长档案数字化管理体系,促进学生发展性评价。

3.唱好智慧教育应用能力建设曲。一是教师教育技术能力建设体系。深入开展信息技术在学校教育教学、管理和科研等各个领域的广泛应用,加强教师教育技术能力建设。开展一轮部级教师教育技术能力中级水平全员培训,培养一批教育技术专业骨干,提升信息技术环境下教育教学的领导、探索与实践能力。二是信息技术与学科整合探索。全面探索与实验信息技术与各学科的整合教学,提高信息技术环境下的课程评价能力,积极开展移动学习、数字化学习方式实践研究,积极探索电子书包建设方式,组建若干跨学科的教师学习共同体,提升学生的自主学习、探究学习、协作学习的能力。三是师生信息素养培养。继续举办每年度的教师自制多媒体教学软件和学生电脑作品评选与竞赛活动,加强信息技术环境下的道德文化建设,探索建立并适时普及信息健康师岗位。信息技术全面覆盖学校教育管理、教学、科研等各个领域,教师的信息素养显著提升,学生在信息技术环境下的分析能力、实践能力和创新能力进一步提高,教育信息化成为推动教育教学改革的核心因素。