人工智能技術在現代教育教學中的應用

王明昇

（達州職業技術學院，四川達州 635001）

0 引言

隨著信息科技的不斷進步，計算機技術已經廣泛應用在社會的各行各業中，并取得了較好的成效。信息技術與網絡技術的深度應用，使得人們的生活生產方式逐步向智能化、科學化的方向進行轉變，并對人們的生活起居造成了深遠影響。近些年來人工智能的不斷推廣與應用，使人工智能得到了不斷的進步與發展，在教育行業，人工智能手段的應用也取得了一定的成績，現階段也廣泛被教育部門所關注并對其展開了深入研究，旨在借助人工智能手段來對現代教育教學模式進行轉變，并推動現代教育教學的穩步、可持續發展。

1 人工智能的概念

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究開發用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論、方法、技術以及應用系統的一門技術科學。人工智能屬于計算機科學的一個分支，其研究企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，因此人工智能也被稱之為機器智能，該概念最早起源于1950年的Dartmouth學會上，該領域的研究內容包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理及專家系統等多個部分[1]。

人工智能是一門綜合性的學科，融合了計算機科學、控制論、信息論、心理學、語言學等多個學科和專業，并且互相滲透有效融合發展而來，人工智能所要探究的問題是怎樣才能更有效的利用計算機針對人腦所從事的各項思維活動進行模擬并開展相對應的行為，通過這種方式從根本上有效解決人類專家才能處理的各項復雜問題。換句話說，人工智能主要分成兩部分內容，分別是人工和智能，也就是說人造的智能。人工智能是研究怎樣才能制造出智能化的機器或者智能系統，針對人類的各項智能活動和思維模式進行模擬，通過這種方法使人們的智能得到進一步的延伸和拓展的科學。

人工智能的定義大致可以分為人工與智能兩個部分，也可以被稱之為人造的智能。人工智能是一門極具挑戰性的科學企業，綜合性非常強，其中包含了計算機科學、控制論、信息論、心理學、語言學等多個專業學科且相互滲透并有機融合所發展而來的。總的來說，人工智能研究的主要目標就是使機器可以勝任一些需要人類智能才能完成的復雜工作，但不同時代、不同人對于復雜工作的定義也有所不同，在當前，人工智能所探索的熱點話題是如何對于計算機展開更為有效的利用，從而使其針對人腦所從事的各項思維活動進行模擬并開展相對應的行為[2]。

2 人工智能對現代教育的影響分析

2.1 人工智能與素質教育

隨著我國教育的不斷發展，素質教育已經成為現代教育的教學方向。在新時代背景下，社會對于人才的要求也在逐漸增高，不僅要求學生具備較強的專業技能，同時也要具備較高的道德素質品質。因此，相關教育部門將素質教育納入到教育體系中要求，教師在教學過程中有意識的深入素質教育，這也是時代不斷進步發展的重要表現。為了滿足當前社會經濟下對于高素質人才的需要，人工智能在教育行業也得到了相對應的普及與應用，為現代教育中的素質教育工作提供了新的發展思路，從而推動整個素質教育逐步向多元化、廣泛化方向發展。在素質教育的理念下，教育需要對學生的創新能力與實踐能力進行著重培養，從多個角度提高學生的綜合素質與綜合技能，基于先天智力因素的基礎上，不斷的強化學生的創新思維，并將后天努力與先天條件相結合，充分挖掘出學生的最大潛力。隨著智能化教育的不斷發展，在素質教育的背景下，教育機構與教師也擁有了新的教學任務，需要在教育活動中不斷滿足學生的智能化需求。

2.2 人工智能對學校以及學生影響

隨著信息時代的到來，教育行業也面臨著巨大的挑戰與發展機遇。人工智能在教育教學中的應用，將從教學手段、教學思路、教學工具等方面進行智能化發展，這也為現代教育教學的發展提供了更為先進的教學輔助工具與關鍵教學技術，推動現代教育逐步向智能化轉變。人工智能技術在現代化教育教學中的應用，使得教育教學不再受傳統教育模式的制約，比如在教育過程中可以廣泛的應用計算機技術，借助其信息整合與處理能力，有效的提升教學質量與教學效率。其次，學生在學習的過程中也將感受到新的學習體驗。總而言之，人工智能技術在教學領域中的應用，受到了師生的廣泛認可與喜愛。某種程度上來說，人工智能技術在教育過程中的應用已經成為了教師智能化的互補工具，這也是學生可以展開深入研究與學習的對象，某種程度上它可以發揮教師的職能與作用。隨著人工智能產業的不斷發展，其在教育行業也得到了廣泛普及與應用，對于學生學習興趣和學習熱情的提升也有著顯著作用。此外，人工智能技術在教育教學過程中的深度應用，也使得現代教育教學的全過程變得更具規范性與科學性。教師將人工智能手段有效地應用在實際教學中，依托于先進的智能工具，可以使得整個學校的教育管理更加高效。人工智能在教育行業中的應用與推廣符合現代教育未來發展的趨勢。同時其在教育教學過程中的應用也將逐步培養學生良好的信息素養以及計算機應用意識，從某種程度上體現了素質教育的理念[3]。

3 人工智能在現代教育教學中的作用

3.1 知識的表示與訪問

以人工智能為基礎的知識表示，是通過將知識作為研究對象，依托于計算機的軟硬件設施、計算機科學以及人工智能和專家系統技術，將此作為工具，以哲學、心理學、邏輯學等相關學科內容作為法與指導，以確保知識表達可以做出有效轉化，成為可以直接進行處理的知識庫，之后借助計算機智能針對人類專家或者人工智人類智能進行有效模擬。借助這一方法可以對知識做出更加科學合理、精準高效的自動化處理。常規情況下，其不屬于數據管理或者信息管理的數據層次，而是一種智能化的層次，對知識可以做出更為有效的處理。

3.2 符號計算

針對符號計算來說，其所涉及的內容包括數值計算、符號計算、函數作圖等相關內容，在實際應用中所涉及到的代表性軟件有Mathematica等，這一軟件在教育教學領域有著顯著的應用優勢，對于整體計算機使用方式的發展將產生深遠影響，其也從某種程度標志著現代科技計算的啟程。Mathematica在廣泛應用在教育教學領域之后，已延伸出成百上千種課程種類，從高中課程到研究生課程，在實驗過程中都把該軟件和符號計算模式作為基礎。且隨著相關技術的不斷發展以及各類型學生版本的應用，其也實現了最大限度上的創新與完善，并在世界范圍內，在不同專業教育教學類型上都得到了顯著應用[4]。

3.3 自動化診斷錯誤

在實際操作過程中，對人工智能系統的有效利用可以確保學生在學習過程中出現的錯誤做出自動化的診斷，在最大限度上提高了教師的教育水平。通過對學生錯誤的發現并探究到錯誤的源頭，教師將給予其更具針對性的輔導與建議。與此同時，在具體的教學過程中，也可以基于學生的身心發展特點與學習實際自動化的匹配相對應的教學內容，這樣對于整體教學進度都做出了自動化的調整與優化。其次，教師在這一過程中也可以選擇出更為科學合理的教學策略與教學方法。

3.4 構建智能性超媒體教學系統

超媒體教學系統具備理想狀態下的教育環境，可以充分的激發學生的學習興趣以及學習積極性，但是對于預期學習目的的實現是難以保障的。與此同時，由于所針對的教學對象了解不足，導致其難以起到有針對性的指導性，不能從真正意義上實施因材施教，在這一情況下，要最大限度上確保智能系統與超媒體系統之間的融合，通過優勢互補，從而確保在具體的應用過程中可以進一步研發出全新一代的高性能智能超媒體教學系統，最終獲得更好的應用效果。

4 人工智能在現代教育中的應用分析

4.1 智能化教學評估與教學質量監測

在現代教育教學體系中，構建起完善的教學評估與教學質量監測體系是非常重要的，這也是對教學效果展開科學合理評價的重要途徑與依據。隨著人工智能的深度應用，構建其智能化的教學評估與教學質量監測系統，可以實現對不同教學環節的評估與監測，并依托于信息反饋和信息處理數據，獲得較為科學、全面、準確的評估報告，相關教育人員可以依據報告結果制定出更為科學合理的教學規劃，包括專業課程的設置、教學手段的選擇、教學模式的優化、教學思路與思想的創新等都可以依托其展開。通過信息反饋系統與評價系統的共同作用，將推動教育機構教學評價工作向常態化發展。此外，智能化教學評估與教學質量監測體系也會對教學中存在的問題做出正確的反饋，相關工作人員可以對問題進行及時的改正，通過教學效果的強化，教學思路的創新，將最終實現現代教育工作智能化發展[5]。

4.2 智能網絡組卷閱卷系統

隨著信息技術的快速發展，現階段在教育教學領域，無紙化考試已經成為大勢所需，作為一種新型的形式，人工智能技術構建起管理題庫、選題組卷、考試與閱卷等一系列相關環節，不僅在形式上對傳統考試進行了創新與完善，同時也在最大限度上對于考試的設計與評價環節進行了優化。智能化的網絡組卷系統具有顯著的應用優勢，比如成本更低、保密性更好、效率更高等。與此同時，以網絡作為基礎的數據庫也能夠有效的對知名教師、專家編寫的經典習題進行收集與分析，實現教師研究成果的充分共享化，不斷提高試卷質量。智能閱卷系統的設置也可以對試卷做出更為有效的識別，從根本上降低試題出錯率，也使得整個閱卷流程更加簡潔明了，工作效率更高。

4.3 智能仿真教學系統

在現代教育教學領域，隨著教育改革的不斷加深以及信息技術的不斷發展，遠程教育在近些年來也呈現出逐步擴散的趨勢。實驗教學作為遠程教育體系中的重要組成部分和核心，在具體的實施過程中，可以對智能化仿真教學系統加以利用也具有顯著優勢，智能仿真技術是高度集成人工智能與仿真技術，其可以有效的突破傳統仿真模型與建模方面的局限性，并突破建模間距界面單調和結果費解等相關方面的問題，智能仿真系統在某種程度上可以替代專家完成建模、設計實驗、理解以及評價仿真相關內容，有著顯著的學習能力。依托于智能仿真系統，針對實驗教學課件的深度開發與挖掘，可以有效節約人力物力，從而呈現出更為顯著的效益[6]。

4.4 人工智能深度挖掘學生適應性學習

在開展實際教學活動之前，需要對教學內容展開實踐研究與分析，依托于大量的時間活動來驗證課程內容是否符合當下的教育要求，學生在不同科目學習中表現出來的特征也有所不同，因此出現了不同的學習適應性。而依托于人工智能的深化研究功能，可以促進教師制定出更為科學性的個性化學習目標與方案，以確保教學內容符合當前教學需求。與此同時，也將促進學生學習方式的不斷轉變，從傳統的說教式教學培養學生自主學習能力的方向不斷轉變，依托于智能化信息處理系統，有效的縮減了教師教學內容與學生學習內容之間的差距，可以幫助學生更快的適應新的教學模式與教學環境。

5 人工智能化在現代教育中的應用展望

通過對人工智能技術與現代教育模式的深度融合，將會對未來的教育效率以及教育形式產生巨大的變革，也將對未來教育的效果展開客觀的評價，這也是整個教育行業未來的主要發展趨勢。人工智能近些年來已經逐步應用在教育領域，并取得了一定的成效，但與此同時，也有部分問題需要進行改善與解決。隨著人工智能的不斷普及與應用，將推動現代教育工作向多樣化、科學化發展，有效提升學生的學習興趣與積極性，并推動現代教教學校更為科學的方向進行發展

6 結語

通過以上關于人工智能技術在現代教育教學中應用的分析，我們了解到，現代化的信息技術應用在教育教學過程中，將推動信息化教學模式的發展與創新，對于現代教育行業的發展也有著較為深遠的影響。人工智能技術與現代教育教學之間的有效融合，也是推動現代教育事業不斷進步的重要保障。隨著人工職能時代的到來，也為現代教育教學的發展提供了新的創新思路與變革路徑，將其應用在教學過程中，將有效提升學生的學習興趣以及學習適應性，從而不斷提升學生的綜合素養與綜合能力的提升。