人工智能視域下的信息化學習

王穎 徐海川 韓仲華 蔣斌 齊雯佳

【摘要】? ? 面對人工智能帶來的新的機遇和挑戰，如何在人工智能視域下的信息化學習成為了社會各界關注的熱點和難點，本文主要根據人工智能的發展，從人工智能如何助力信息化學習，如何實現智慧教育和構建智慧校園展開深入的討論，并提出人工智能在信息化中學習亟需解決的問題。

【關鍵詞】? ? 人工智能? ? 信息化學習? ? 智慧教育

一、人工智能的涵義

所謂的人工智能其實是一門學科，其主要的目標與人類智慧的奧秘有關，積極的進行探索和理解，盡可能通過機器人實現這種理解，進而創造人工智能機器，且具有智能水平的，使其人類遇到的各種問題能得到解決。可見，在人工智能研究能方面，人類智慧是研究圓形。人工智能研究的目的通過機器人來揭示人類智能并模擬實現，進而制造智能機器。基于此，人工智能的理論研究實現人類智能模擬作為主要的核心問題。

從學科的視角來看，人工智能屬于計算機學科中對智能及其進行研究、設計和應用的部分。主要是對機器進行研究，使其能夠對人腦的行為進行模擬和執行，并將相關理論技術進行不斷的開發。人工智能機器的制造，其主要功能是能夠對相關事情進行判斷、推理、證明、思考、規劃等，將人腦的功能進行模擬。人工智能主要主要分為強弱人工智能兩個層次，其中弱人工智能主要對記憶進行儲存以及傳感，只能在特定的領域進行工作;強人工智能能夠進行認知學習以及決策執行，在眾多領域都能夠進行應用，將人的意識、思維以及情感進行有效的學習。

二、人工智能理論的發展

人工智能的發展經歷過四次大浪潮，第一次浪潮為20世紀50至60年代，在1956年美國達特茅斯會議上約翰.麥卡錫提出了確立人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）這個詞，開創人工智能研究領域。這一時期的研究重點是符號推理與機器推理--即計算智能時代。

人工智能的第二次浪潮為1976年至1986年，這一時期數據采集等方面加速發展，出現了語音識別、機器視覺理論及日本第五代計算機—即感知智能時代。

人工智能的第三次浪潮為2006年開始，標志是欣頓（ Hinton） 提出的深度學習技術及Im-ageNet競賽中圖像識別技術的突破，美國和歐盟各國將人類大腦神經活動展開深入研究，以及中國《新一代人工智能發展規劃》的制定，使得新一代人工智能-認知智能時代受到廣泛關注。

人工智能的第四次浪潮為2016年AlphaGO戰勝人類圍棋冠軍之后，各大科研機構、高校紛紛開展了更深層次的AI研究，開啟了AI第四階段的高速發展。世界范圍內這四代技術的發展，是建立在計算機智能基礎之上進行展開的，二者之間具有強大的關聯性，計算智能與感知智能，都是人工智能快速發展的基本保障。

三、人工智能如何助力信息化學習

隨著人工智能不斷的發展。在2017年“兩會”中，其政府工作報告上，將人工智能首次加入其中，將人工智能發展上升為國家戰略。人工智能如何引領各行各業發展趨勢？

2017年7月8日，我國國務院正式頒布《新一代人工智能發展規劃的通知》。該通知明確提出智能教育的概念，并指出：未來要利用智能技術加快推動教學模式、教學方法改革， 構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系;要開展智能校園建設，推動人工智能在校園系統、管理、平臺建設等全流程應用;要開發基于大數據智能的在線學習教育平臺，實現學校實體和虛擬學習空間更深度的融合;要建立以學習者為中心的教育環境，提供精準推送的教育服務，真正深入教育的根本，實現日常教育和終身教育的定制化。

3.1實現的智慧教育的必要性

智慧教育是以物聯網，大數據等信息技術為依托，創造智慧教學環境，轉換教育方法，內容與手段，注重教育網絡化，個性化和智能化的一種新型教育模式。智慧教育的實行能夠將學生的學習體驗進行有效的提升，將相關教學設備進行不斷的優化，使得教學效率得到有效提升，在教育行業未來的發展中，將成為主流趨勢。它不是簡單的數字化，強調的是信息技術推動教育教學模式和方法的變革，改變思維模式，最終培養出創新型、智慧型人才。教育智慧化是教育行業發展的必然趨勢。

對于具有較高信息素養的教師來說，要清楚教育朝著信息化方向發展，擔負起這種使命。意識到以往傳統的教育模式已經不能適應時代的發展，結合時代發展背景下，對教育行業的需求具有清晰的認知，認知到傳統教育模式與新型教育模式之間的差異。充分利用網絡積極進行學習，學習先進的方法和技術，積極進行創造，針對教育教學中存在的問題通過“互聯網”“大數據+”方法進行解決，并善于提煉和推廣，在教學模式創新的過程中，能夠圍繞信息化教學規律進行開展，促進教育信息化的快速發展。

同時對學生來說，人工智能下的信息化學習可以預測學生的喜好，對學生提供個性化的學習支持，讓學習者自主選擇，通過提供不同形式的智能服務，讓學習者對學習逐漸產生興趣，進而調動學習者的積極性。

且針對學習者的學習行為，通過智能評分系統和學習障礙診斷以及問題解決能力測評進行跟蹤和記錄，針對學習者心理素質和問題解決能力以及學習障礙，進行分析和總結。當學習者操作完之后，能有效的評價學習者的學習結果，并提供一定建議，幫助學習者在現有的學習方法基礎之上，積極進行調整。

3.2實現的智慧校園的構建

正如我們國家正在著力打造“智慧城市”一樣，建設“智慧校園”也同樣勢在必行。“智慧校園”利用大數據技術、云計算技術、物聯網技術、移動互聯等技術，使得“教與學”更加智慧化，將教學、科研、管理及校園生活有機的融合。但是在建設“智慧校園”的過程中，也存在著已有傳統的教育體制與新技術的融合問題和新技術本身的發展問題。

人工智能下的教育不僅影響著傳統課堂教學組織形式，人工智能下的教育能突破以往傳統課堂教學存在的不足之處，讓教師的教學習慣發生改變。在現實與虛擬深度融合的教學環境中，從教師的角度上來看，不僅要具備基本的教學能力，還需要具備混合教學實施的能力，進而為學生采取多樣化的教學模式，促進學生自主學習。

“智慧校園”建設正處于應用和信息集成階段。其中的物聯網技術提供具有廣域的、可進行信息互換的互聯網絡—即人與人、人與物、物與物之間的數據環境，也擁有廣泛認知、共享、智能的信息交換以及通信功能。

云計算為“智慧校園”提供了一種新型的計算機網絡技術平臺，將計算分布在大量計算機節點上，使校園網絡按需享受了“云”的超強計算處理能力、智能的數據處理技術，實現了教育資源的開放與共享。在云時代，學習者可以定制個性化的網絡學習，實現“因人施教”，同時擁有更大的思考空間和學習自由度。

四、實現人工智能在信息化中學習亟需解決的問題

4.1硬件基礎改變是先決條件

目前很多學校的信息化建設和計算機房都是可以滿足課程的教學任務，但是“智慧校園”還處于建設發展階段，校園的基礎設施、系統和平臺都有很大的提升空間，需要加強硬件基礎設施的更新迭代、資金的注入，尤其是人工智能技術的快速發展對現代教育產生巨大的變革，這些都推動了信息化學習的快速發展。

4.2人機合作中實現良性互動

現在的教與學面臨的主要問題是有些學生的主動性不強，對傳統的學習方法和長時間單一式的教學產生抵觸，老師的傳授模式也是基于傳統。所以我們要首先立足于人工智能這一先進技術，激發學生的主觀能動性，實現自主高效地學習，同時將老師從傳統的教學模式中解脫出來，形成一種新型的教學模式，實現人機的良性互動。其次應當降低信息化的使用門檻，將技術簡易化操作，使教師和學生均能普遍應用新技術。只有老師認為人工智能真的提高了教學效率，彌補了傳統教育短板，才會接受技術，學生獲得了實現自主學習的最佳途徑，才能真正提高老師和學生的使用意愿。師生在此基礎上進行有效的數據積累，才能使我們的系統更加優化，形成良性循環。

4.3 實現人機的不斷融合創新

首先，我們在實現人機互動的基礎上，還要充分依托于發揮教師的教學經驗，因為任何一種機器人系統都會存在某種無法跨越的自動化障礙， 像主觀能動性、情感態度、價值觀等教育問題而言，機器并不能具備人類教師那樣的自然情感來判斷學生的狀態，將這些感情傳遞， 這樣就必須要人類的參與才可能完成期望的任務，所以人機的不斷融合顯得尤為重要。

其次，人工智能在大數據分析下，針對學生學習的實際動態，能有效的掌握，準確的診斷學生學習薄弱之處，為學生們提供正確合適的學習方法，對于這種措施進行分析，提高了學習效率，并可以進行效果的實施反饋，是極大的教學進步。所以我們要致力于把教和學的行為，教學和管理的行為更好地融在一起，并進行不斷創新，這將具有非凡的現實意義。

五、結束語

人工智能視域下的信息化學習，不論是發達國家還是發展中國家，在現在的社會形勢下都顯得尤為重要，如果人工智能一旦滲入教育，我們要清楚人工智能給教育帶來一定發變化，這給教師和學生帶來新的挑戰。科技工作者應發揚我們民族精神中富有系統思維和辯證思維的優勢，在人類智能和人工智能研究中，一定要注重應用型研究，尤其是應用機器人和人機對接，還要注重理論課題研究，特別是在深度學習和超腦計算等方面，并加強自主和源頭創新意識的理論研究，并在人類智能和人工智能基礎學習理論研究中實施，堅定信心并積極投入到教育學習領域中，只有持之以恒才能實現真正的自主學習。

參考文獻

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參? 考? 文? 獻

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