信息科技環境下人工智能與未來教育變革路徑

高紅 山東現代學院

前言

人工智能在信息技術環境下與教育教學結合，能為學習者創造更好的學習條件，幫助教師更好的進行教學，在未來智能教育中，教師應用感知智能、計算智能、認知智能等技術科學，可以通過大數據了解學習者學習的發生過程，智能測評學習者的真實學習水平，智慧教育平臺的構建，不僅能夠實現在線答疑、作業自動批改、智能化個性學習，還能通過智能設備有效預測學習者的學習行為，并依據精準的個性分析，向學習者智能推送學習資源，有助于激發學習者的學習動機，推進未來教育的變革創新。

一、信息科技環境下智能教育環境變革創新

人工智能是模擬人類智能思維的技術科學，可以對人的語言信息、思維信息、行為意識過程進行模擬，勝任各種專業復雜工作。在信息科技環境下，將人工智能作為推動未來教育變革核心技術力量，可以有效實現教學的智能化、精準化、個性化。人工智能領域中的專家系統、知識資源庫、圖像識別、語言處理等技術科學，可以對教學平臺、教學工具、教學環境產生深刻的影響，推動未來教育教學的創新變革。

(一）智能化平臺

信息科技環境下，教師可以利用人工智能構建智能化教學平臺，實現精準教學，并讓學習者可以隨時隨地，進行獨立自主的高效率學習，智能化教學平臺依托于數據挖掘技術、計算智能技術、信息科技技術、學習分析技術，可以針對學習者的學習情況進行精準分析，實現知識文化的智能化推薦。例如，課前教師可以利用學習平臺向學習者精準推送練習題、教學視頻等資源素材，并與學習者進行在線互動，指導學習者在課前完成初步學習，在課堂中學習者可用手機進行掃碼簽到，課后教師可以收集學習者的學習反饋情況，利用大數據對學習者的學習情況進行分析，進而實現精準輔助教學，智能化平臺系統的構建，還可以實現隨機提問、學習反饋、課堂測試、智能測評等個性化的智慧教育教學方式。

(二）教學機器人

現代智能機器人充斥著和專業領域，可以在特定的環境中執行復雜的活動任務，例如，醫療領域機器人、社交領域機器人等。同樣，未來智能教學機器人的實現，也是教育變革的主要路徑之一，依托于語言識別和仿生科技，機器人可以代替教師觀察了解學習者的實際學習情況，并利用大數據分析學習者的學習狀態，通過精準挖掘后用智能語言告知學習者答案。例如，當前一些教學玩具，就可以與學習者進行簡單的語言互動，可以學習者朗誦課文、回答簡單問題，有利于激發學習者的學習興趣，提高學習者的自主學習能力。

(三）智能化軟件

學習者在未來教育中可以應用智能學習軟件，實現高效率的智能自主學習，例如，學習者利用手機、平板電腦等終端設備，通過網絡互動協作、網絡信息檢索等軟件，可以快速獲取問題答案，在語音識別和圖像識別智能技術支持下，學習者可以將遇到的難題拍照上傳識別，學習軟件會通過大數據庫，提取準確的學習資源素材，向學習者反饋答案，提高學習者自主練習的正確率。在信息科技環境下，智能教學軟件可以分析學習者的學習習慣和學習情況，識別學習者的個性化需求與特征，利用大數據為學習的匹配個性化的學習資源，提供針對性的智能化服務。

二、信息科技環境下智能教育環境技術支持

(一）自然語言處理

人工智能自然語音識別，可以根據算法編寫程序，有效實現人機交互的學習目的，在未來教育中自然語言處理文本知識進行分析管理，例如，可用于及時翻譯、批改作業等功能，現今利用機器人還無法對批閱、識別進行及時有效反饋，在未來可利用人工智能和互網技術，實現對作業的主觀批改，能讓學生及時得到學習反饋及時進行修改糾錯，提高學習效果。信息科技環境下，自然語言處理還可以實現問答系統的開發，學習者向系統提供語言表達問題后，問答系統會自動給出相關答案，實現人機自然交互，問答系統在接收到文字或語言信息后，對問題進行分析，并以對話交流的方式對學生進行答疑輔導。

(二）智能模式識別

人工智能模式識別，可通過圖像、自然物體的識別，實現對數據的采集處理，計算機通過人工視覺、聽覺智能感知能力，采用神經網絡、統計模式、模板匹配等相關算法，提高識別的準確率，在未來教育中，智能識別模式，可以及時收集學生的情感、語言、行為能體征數據，并在挖掘和分析后將數據上傳至資源庫，為學生后續的個性化學習制定，建立數據模型。在具體應用過程中，智能識別模式以及時記錄學生的學習狀態，并通過語言反饋學生進行學習上的幫助和鼓勵。

(三）大數據應用

未來智能教育依托于大數據，可以對學生的學習狀態、學習情況、學習習慣進行科學的分析和存儲，大數據存儲高速流轉、非結構化、海量數據存儲的特點，收集學生的學習信息后，再通過數據挖掘分析，可以發現已知變量間的相互關系，未來智能教學環境的改變，可以通過大數據分析做出科學智能決策，大數據的價值，主要在于對海量數據的建立、分析、挖掘、存儲，在未來教育變革中，必須要將人工智能與大數據進行全面融合，才能進一步通過智能軟件、機器學習等方法，對學生進行針對性的智能服務。

(四）學習診斷分析

智能教學工具應用學習分析技術，可以全面解讀分析學生的學習軌跡，通過學習診斷、數據挖掘，可以有效預測學生的真實學習成果，學習診斷分析主要是依托于大數據，建立的教育教學概念。未來教育中應用數字化工具時，學習診斷分析技術會以大數據為基礎，持續對學生的學習情況進行收集，并利用大數據統計分析出真實情況進行記錄，對學生的學習過程進行預測和干預，學生可以通過分析診斷分析，及時發現自身的問題并進行糾錯改正，提高學習效率和質量。

三 結語

綜上所述,信息科技環境下,人工智能可以有效推動未來教育教學的發展變革,教師構建智能學習平臺,可以實現對學生的個性化精準教學,通過大數據向學生及時推送豐富多樣的學習資源素材,在人工智能技術科學的輔助下,智能教學軟件可與學生進行人機交互,對學生存在的疑難問題進行答疑幫助同時學生利用圖像識別智能技術,也可自主快速獲取問題答案,提高學習效率未來教育智能化信息化的創新變革,可以釋放學生無限的學習潛力,在學習上進行針對性的幫助和鼓勵