人工智能在高等教育中的應用及發展

劉雅文 朱霖龍

【摘要】通過研究人工智能的發展歷程、在高等教育中的應用及發展趨勢等，幫助我們進一步把握、促進人工智能在高等教育中的有效或合理的應用，應對高等教育人工智能需要面對的重要挑戰，助力高等教育變革。

【關鍵詞】人工智能 高等教育 應用 發展趨勢

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2018）08-0234-01

1.人工智能概況

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術以及應用系統的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一，人工智能技術所追求的是了解智能的本質，并研發出一種與人類智能高度相似的智能機器。人工智能涉及到計算機科學、生物學、哲學等多門學科，隨著研究的深入，人工智能已經在多領域得到應用。目前人工智能仍處于發展階段，仍有許多問題尚未解決。

2.人工智能發展進程

1956年，在美國Dartmouth學術會議上，約翰·麥卡錫提出了“人工智能”，旨在用其模擬人類智能等問題。隨著計算機的發展和新技術的實現，2006年起人工智能進入了高速發展階段，2016年AlphaGo對戰李世石，并以4：1的總比分獲勝。2017年Alphago Zero通過自學習圍棋以100：0戰勝AlphaGo。人工智能已成為世界矚目的話題。

國內的人工智能研究起步略晚，目前已經取得了一定的成果，如無人駕駛汽車、動物遷徙智能追蹤、智能清掃機器人等。但在更高層次的人工智能領域研究水平仍有欠缺。

近年來，中國政府對人工智能產業給予高度重視，已經將人工智能作為國家的重點支持產業，并積極推動中國企業探索建立深度學習研究應用國家工程實驗室。隨著政策導向、產業布局和人才培養的進一步深入，中國的人工智能將出現更多的研究成果。

3.人工智能在高等教育中的應用

人工智能已經在改造著我們生活的方方面面，高等教育也已經使用了人工智能作為輔助，幫助提升學生的學習興趣、提高教學效果，提升教學管理效率等。

在實驗教學中，由于多種限制，有時實驗內容或情景難以實現，使用基于人工智能技術的虛擬仿真實驗室可解決該問題。如清華大學使用“人工智能+現實虛擬”的臨床教學培訓，能在虛擬空間里全方位直接觀看到患者真實人體結構的解剖細節，并可進行虛擬手術。

英語教學中，多家高校使用作業智能批改系統，自動批改學生的作文并提供修改意見，提高教師英文作文批改效率，收集大量學習數據，輔助教學和科研的開展。

有些高校使用智能校園系統，可以減少教務管理人員的工作難度和強度，實現人工智能管理學習全過程。平臺運行積累的數據，可以實現對教師的評價，對學生成績和完成學習活動的全面分析以及精準反饋[1]。

在高校管理方面，部分高校使用的面部識別技術可以有效結合教務系統，無需課前點名即可得知到課率，加強課堂管理。同時可杜絕替考，防止考生進錯考場。

4.人工智能在高等教育中的發展趨勢

雖然國內外研究人員對人工智能的教育應用積極主動，但是，由于人工智能技術本身還在不斷地發展和進化中，人工智能教育應用遠未成熟，未來的發展可從以下幾方面展開。

⑴學習分析：預測學生學習成果的過程趨勢，然后找到每個學生困惑的具體內容領域。之后直接給予學習者額外的幫助和資源。

⑵個性化教育信息：根據學生在網絡上搜索過的信息和資源反饋給教師，教師根據學生正在研究的主題信息提供個人指導。人工智能也可提供測驗來評估學生的學習效果。

⑶同時指導大量學生相互學習：人工智能可以對幾千名學生進行分組和單獨聯系，根據學生各自感興趣的領域，能力以及認知水平，幫助學生一起學習和分享想法，共同完成課題。

⑷角色互換教學評估：讓學生教人工智能，通過評估人工智能來評估自己的知識掌握程度。

⑸增強虛擬現實技術發展：創造逼真的數字模擬，讓學生沉浸其中，并對自己的選擇或互動做出反應。

⑹智能學習伙伴：在大學期間監測學生的學習、壓力、健康和付出，給予支持并進行指導。

5.總結

隨著科技發展的日新月異，在國家的積極推動下，人工智能必將高速發展，高等教育和人工智能的結合也必將越來越緊密。人工智能將從課堂教學、課外拓展、校園管理、素質培養、終身學習等多方面進行教育輔助。我們有理由相信在人工智能的幫助下，高等教育的教育能力、學生的學習能力、高校的管理能力將出現飛躍式的進步。

參考文獻：

[1]賈積有.人工智能時代 數據挖掘技術助力教育教學管理[J]. 中小學信息技術教育，2017，（07）：1.

作者簡介：

劉雅文（1989-），女，陜西西安人，西安工業大學，助理工程師，碩士，研究方向：機電控制與測量技術。

朱霖龍（1989-），男，陜西西安人，西安工業大學，助理工程師，碩士，研究方向：機械設計及自動化。