人工智能課堂范文10篇
時間:2024-05-19 18:50:16
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中學數學課堂教學效益提升策略
摘要:人工智能的飛速發展,為數學教育的改革帶來新機會。通過分析傳統中學數學課堂教學存在的問題,探索利用人工智能提升中學數學課堂教學效益的策略,以期得到新時代下富有實效的教學思路,對于提高教學質量與提升教學效益,具有借鑒意義和參考價值。
關鍵詞:“人工智能+”時代;中學數學;課堂效益;高效課堂;信息技術
2017年,國家《新一代人工智能發展規劃》,提出加快人工智能高端人才培養,建設人工智能學科,發展智能教育[1]。數據驅動的智能革命已經廣泛滲透進了教育領域,使得教育的管理面臨著智能化時代帶來的機遇和挑戰。數字化轉型的時代帶來的是科技的浪潮和行業的顛覆[2]。人工智能深刻影響著中小學教育的改革方向,教師的角色和作用是什么呢?如何把智能與我們的教育融合在一起,使我們的教學更有溫度、更加豐富多彩,需要我們認真思考。
1傳統課堂存在的問題
新課程改革已經開始實施,但數學的傳統課堂教學模式基本上還是教師講、學生被動接受,使用的是統一的教學大綱、統一的評價標準,體現不出學生的個性差異。如何使課堂教學更好地服務于我國實際情況的教育路線?2020年12月19日-20日在珠海舉行了“智能時代的中小學數學教育變革研討會”,會上,湯濤校長認為目前的數學教育培養了好勝心,但沒有帶來激發興趣的好奇心。對于中小學教師和家長來說,要培養有后勁的學生,關鍵是要培養孩子的好奇心。葛軍校長認為,隨著新課程新高考進程的推進,數學教育應以“立德樹人”為目標,用“生長教育”的理念引導學生。
2“人工智能+教育”時代對課堂的影響
人工智能與衛生化學教學改革探討
摘要:人工智能是計算機學科的一項重要分支,目的在于研究、模擬并應用人的思維、學習、知識儲存過程。隨著互聯網及大數據的不斷發展,人工智能在當今時代起到更為重要的作用。衛生化學是預防醫學專業必修的專業基礎課。文章基于人工智能的發展,從理論教學、實驗教學、教學評價、教學反思四個方面對衛生化學進行學習方式及教學方式的改革,培養全方位、高層次的公共衛生人才。
關鍵詞:衛生化學;人工智能;教學改革
21世紀以來,全世界開始進入信息化與大數據時代,人工智能在醫療、計算機科學、金融貿易、通訊、法律、游戲及周邊產品開發等諸多方面應用廣泛[1-3]。由于教育本身的獨特性,人工智能在教育中的應用尚處于起步階段。然而課程改革必須要適應時代潮流,將先進的信息技術與教學緊密結合,進而培養時代所需的高科技全方位人才。應急型公共衛生人才極度缺乏,因此加快培養高水平應急型公共衛生人才十分必要。衛生化學是預防醫學專業學生必修的專業基礎課,主要教授分析化學相關知識與實驗技能。時代在不斷變化,預防醫學要求不斷更新研究手段及新興技術,為及時迅速的發現、控制和預防疾病流行提供科學可靠的數據、信息和方法。因此,衛生化學課程的不斷更新發展是十分必要的。人工智能時代的到來,衛生化學課程隨之變革,這樣方能培養時代所需的人才。本文基于當今人工智能的發展趨勢,從理論教學、實驗教學、教學評價、教學反思四個方面對衛生化學課程進行改革,順應時代變革,改變學生的學習方式及教師的教學方法,培養應急型、全方位、高層次的公共衛生人才,助力“互聯網+”全民預防新時代的到來。
1理論教學
1.1教學資料
在新時代科技迅速發展的背景之下,預防醫學專業學生不再要求只學習理論知識,還要求掌握新興科學技術與高科技信息。為推進現代化高科技復合型人才的培養進程,教師必須在衛生化學教材中增添人工智能相關知識,如在分析數據處理與分析工作質量保證章節中加入人工智能知識。當今時代人工智能主要包括圖像識別、語言識別等新型科學技術。該技術可更高效、智能地進行樣品及數據處理工作,將該方面內容加入教材中,既可填補衛生化學教材中人工智能方面的空白,也為課程改革中教材改革邁出重要一步。教師將其他課外教學材料加入人工智能技術,如微信小程序和在線輔導平臺,利用人工智能技術檢測教學材料的不足并實時檢測學生掌握情況,精確掌握學生的學習與復習情況。比如ContentTech-nologies,Inc(以下簡稱CTI)是一家根據人工智能技術開發定制教科書的公司,可根據教案及教學大綱的內容,發現更加適合教學的教科書及教學材料。CTI根據這項技術為多個中、高等教育機構提供教學材料。同時,為彌補預防醫學學生應急知識及能力的缺乏,課外知識平臺精準設置應急處理知識課程,使學生在課外智能平臺學習知識,增強專業能力與預防應急能力,成為全方位、高層次的公共衛生人才。
高等教育人工智能下雙師型教學探討
摘要:近年來,人工智能在各行各業中已經開始應用,對社會生產、人民生活、教育等起到了重要的作用。“雙師型”教師要具備高校教師資格,符合高等教育法的規定,在職稱之外還需要具備社會實踐能力和經驗,是雙重素質型人才。人工智能對于構建高等教育“雙師型”教育團隊有非常重要的現實意義,符合我國當前教育改革的要求,結合互聯網信息技術提高教學效率,更有利于培養應用型人才。“雙師型”型教育兼具理論和實踐教育,使用人工智能技術是未來教育的發展趨勢。基于此,該文首先對高等教育人工智能下“雙師型”教學的重要性進行了明晰,深入分析了“雙師型”教師教學創新團隊建設的現實困境,最后提出了高等教育“雙師型”教學完善建議。
關鍵詞:高等教育;人工智能;雙師型;教學研究
人工智能技術是先進的科技,隨著人工智能技術在各個行業的應用,對社會的發展起到了重要的作用,使人民的生活越來越便利。當前我國人工智能技術主要在以下行業中被廣泛的應用,例如:醫療、農業、工業、交通、金融、效應及物流等,這些行業都與人民的生活息息相關。通過人工智能技術和互聯網技術的有效結合,能夠使高校教師拓寬信息獲取渠道、轉變自身的教學理念、學習更加科學合理的教學方法、促進校企合作、深化人機協同,對于構建“雙師型”高校教師隊伍可以發揮重要作用[1]。因此,高等教育開展過程中就需要利用先進的科學技術,積極地尋找科學有效的教學改革途徑,從而能夠改變高校教學的僵化模式,全面推進“雙師型”教學的發展。基于此,該文著重對高等教育人工智能下“雙師型”教學進行了深入的研究。
1高等教育人工智能下“雙師型”教學的重要性
近年來,我國高等院校已經逐漸成為信息化校園,信息化技術、互聯網技術可以與人工智能技術進行良好的融合,無論是對高等院校的教學管理還是教育水平都起到了促進的作用。雖然上述高新科技已經在高等院校中發揮了很強的作用,但是在實施的過程中仍然遇到了很多阻礙,導致高等院校的教學理念、內容、方法與高新科技之間融合程度不高,沒有充分發揮出高新科技的應有作用。構建“雙師型”教學體系需要結合高新科技,只有這樣才能夠對理論教學與實踐教學共同推進[2]。“雙師型”教學對于高校發展具有以下兩方面重要意義。第一,提高高校教師對于高新科技的掌握程度,滿足高校培養創新型人才的需求。人工智能技術的飛速發展,使其成為高等教育發展與創新的重要基礎。基于新時代背景下,高校教師只有具備較強的人工智能教育能力,才能為國家培養創新人才、促進人工智能發展提供必要保障。第二,提高高校教師人工智能教育能力是高校教師專業發展的根本需要。在高校教師專業技能發展備受關注的同時,高校教師人工智能教育能力的提升也備受關注。自2018年4月教育部公布《教育人工智能2.0行動計劃》以來,高校教師人工智能教育能力提升的改進目標和措施也越來越明確,但其成效甚微[3]。在此背景下,加快提升高校教師人工智能教育能力成為高校教師專業發展的必然要求。第三,提高高校教師在人工智能方面的教育能力是適應多樣化教育環境的選擇。在這個人工智能時代,傳統的教學方式和內容已經不能滿足高校學生的個性化需求。在日益多元化的教育環境中,高校教師只有具備強大的人工智能教學能力,才能保證教育質量,從而為企業輸送先進的技能型和實踐型人才。利用人工智能加強高校“雙師型”師資建設,不僅是順應教育現代化的趨勢,而且對教師的個人成長也有重大影響。人工智能是當前我國高等教育改革中的重中之重,教育質量、教育資源質量和教育隊伍素質是我國人工智能發展改革的主要任務[4]。從觀念轉變、制度健全、個人素質這3個方面探索建立“雙師型”評價標準,提出利用網絡人工智能促進“雙師型”教師建設的建議,符合條件者則可認定為是學校“雙師型”教師。學校應該從專業技術資格方面對教師進行審查,審查是否具有技術資格、專業和職業資格是否一致、獲得的相關證書是否與職業資格相匹配,確保能加強高校“雙師型”師資隊伍建設。
2“雙師型”教師教學創新團隊建設的現實困境
人工智能教師何以重塑學校文化
[摘要] “人工智能教師”有望協助或替代人類教師完成諸多種類的教育教學任務,對未來學校教育將產生重大影響。研究從技術—文化視角出發,認為人工智能教師對學校教育的變革性作用是通過推動學校文化重塑得以實現的。在人工智能教師的參與下,學校文化將會發生重要轉變,實現結構性重塑:師生關系文化從知識傳遞的“外圍”走向文化育人的“內核”;課堂文化將呈現文化反哺并突出個性化關懷;教師文化將豐富“人—機”合作內涵與“人—人”合作新目標。展望未來,需構建起彰顯人的能動性的技術文化生態,迎接和擁抱智能時代學校教育的文化新圖景。
[關鍵詞]人工智能;學校文化;人工智能教師;學校教育變革
一、引言
“人工智能對社會的沖擊是全方位的,但對行業的沖擊首當教育[1]。”盡管有研究預測,智能時代小學和中學教師職業的可替代率僅為0.44%和17%[2],但隨著深度融合了計算、感知、認知等多元智能的人工智能技術走向成熟,“人工智能教師”也有望從“幕后”走到“臺前”,與人類教師協作分工,形成雙向賦能的教育生態支持機制[3]。智能時代已至,人—機智能各取所長,將打造出更強的教育合力[4],學校教育變革必將接踵而來。而現代技術進步究竟將如何與學校教育變革建立起動力機制———我們亟待尋找可行視角理解這一核心問題,以應答當今智能時代的吁求和現代教育的必然。面對徐徐展開的智能時代學校教育新圖景,從技術與文化的關系視角出發,能夠進一步廓清技術發展推動下的社會變革機制,理解教育技術與教育文化之間的聯動性。審視將與我們展開密切協作的“人工智能教師”如何參與和推動學校文化重塑,將進一步在思想和行動層面啟發我們如何在學校教育實踐中迎接一個與人工智能“共享”的未來。
二、現代技術推動學校文化變革的動力機制
隨著科學技術革命及其成果在人類社會生活中的應用不斷擴張,技術逐漸成為文化人類學重要的研究議題之一。在人類學的研究視閾中,技術是建構起人類社會生活的一種文化現象[5],彰顯著人類對現實世界的能動性改造,映射出人類社會未來發展的潛在圖景。于是,在技術—文化的理論視閾下,人工智能這一劃時代技術與未來學校文化變革間具有了密切的動力關聯。(一)現代技術發展推動文化變革。“生活的技術形式是文化不可分割的重要組成部分,正如文化在人類的意義上不可避免地隱含技術一樣。”[6]技術時刻滲透、嵌入在人類社會林林總總的文化脈絡之中。在人類社會的早期發展階段,技術是生命延續和生活得以幸存的條件[7],是人類在“改善生活的外部條件之中”[8]所創造和運用的一切手段與方法的綜合。然而,現代科技的發展則是以技術研發為起點的,首先考慮的不是社會的當下需求,而是從技術中所窺見的人類的未來[9]。隨著新興技術對其工具性本質的自我超越,技術發展已然突破生活的現實需要,并著眼于人類發展的未來圖景。此時,技術所要解決的往往并非是人類社會現存的問題,而是要對人類文明的未來圖景進行預測,并回應潛藏其中的文明存續與發展的主客觀條件。這也預示著,現代社會新興的技術手段不再作為現有文化的產品而被特定文化所準入與規約,而是傾向于以其強大的改造力、再生力推動文化的修正與革新,以文化的重塑實現社會的再造。于是,現代技術本身逾越了其原始意義上的使用價值———不只是現有文化的附著物,而是成為其應用領域乃至整個人類社會文化景觀的“加速器”與“轉換器”,對人類文化實現超越和再塑造。其理想結果,即是新興技術對某一群體文化的更新,使其自身納入新的文化版圖中為人們所接受,最終實現從實驗室走入日常生活,成為某一群體的文化構成要素,進而發揮對社會發展的整體推進作用。換言之,能夠通過某一近現代文化共同體基于公共利益訴求的篩選而得到推廣與應用的技術,必然以對原有文化的重塑為實現其最終價值的必要前提,從而為特定文化主體所悅納。(二)現代技術發展推動學校文化。縱觀世界教育變革的演進歷程,新興技術的應用在其中發揮著至關重要的推動作用,在學校教育變革中持續彰顯強大的推動力,使之伴隨著主流技術的迭代更新而與時俱進。從技術與文化的關系來看,新興技術帶動學校教育變革本質上是通過改造學校教育場域的固有文化特質而實現的。學校文化是學校場域內所有參與主體共同認可,并為其所內化的價值觀念與取向和所秉承的行為與交互模式的集合,是學校一切教育實踐活動的“神經中樞”。回溯人類科學技術與學校文化相伴而行的發展歷程:古代造紙術與印刷術的發明,打破了“口耳相傳”“耳提面命”式的早期師徒教化關系,由此大大拓展了知識傳遞與獲取的途徑;20世紀90年代末以錄音、錄像為代表的新型學習資源媒介走進課堂,豐富了課堂的文化樣貌,從而為多元化的教學組織形式轉變埋下伏筆;21世紀以來依托計算機網絡等信息通信技術的在線學習平臺層出不窮,激發個性化學習模式創生與師生角色的變遷,于是移動學習、泛在學習等新型學習模式隨之應運而生……以往人類不同科技發展階段所產生的技術在教育活動中的應用案例證明,技術所推動的文化嬗變是學校內學習、教育、管理等方方面面變革的起點。學校文化在技術滲透下是否得以重塑是檢驗這一技術能否兌現應用潛力的關鍵指針。當前,人工智能迅猛的發展態勢不僅持續改造著各領域的生產勞動方式,更對人類原有文化帶來巨大沖擊,使之產生結構性變異[10]。能夠自主感知、理解、預測、行動的人工智能技術為學習者提供了全新的信息獲取通道并成為教學活動發生的新端口。作為一項對現有教和學方式具有顛覆性影響的技術產品,人工智能究竟能否真正“融入”學校教育場域,直接取決于其與學校原有教學活動主體的共生互動,對教師、學生及課堂教學環境之間的交互關系與參與主體的價值判斷及行動選擇能否產生結構性影響,亦即能否推動學校教育在智能時代背景下發生文化生態重塑———能夠推動學校文化重塑的技術將進而誘發學校教育深層次變革;反之,則將為原有文化中所固有的慣習所拒斥。
高職院校人工智能課程設計研究
摘要:在人工智能技術快速發展的背景下,本文對高職院校信息技術類專業進行人工智能技術方向課程設計進行了研究,分析了高職院校人工智能課程設計面臨的挑戰,從市場發展、競賽趨勢、專業建設3個方面進行了需求調研和分析,并結合高職院校的人才培養特點,設計了嵌入式的人工智能技術課程方案,希望能夠為相關研究提供借鑒。
關鍵詞:人工智能;課程設計;高職院校
《中國新一代人工智能科技產業發展報告2020》指出,我國已成為繼美國后擁有人工智能企業數量最多的國家,從技術發展、數據平臺到市場,我國的人工智能產業生態逐漸豐富和完善[1]。當前人工智能技術被認為是第四次工業革命的“引擎”[2],在政府工作報告中指出要加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合,到2030年在人工智能領域達到世界領先水平[3]。教育是實現這一目標的根本途徑,必須大力培養人工智能領域的研發和應用人才。
1高職人工智能人才培養的背景
隨著人工智能應用的落地,人工智能市場人才需求逐步明朗,高職階段的人工智能人才培養也逐漸展開,當前諸多職業院校正在積極探索人工智能專業建設。在人工智能時代,眾多院校都在謀劃與人工智能技術的結合[4]。而與人工智能技術關系最為緊密的信息技術類專業,尤其需要進行課程升級,培養更多人工智能技術應用方向的人才,以滿足當前市場對人才的需求。高職信息技術類專業人才該如何在人工智能浪潮中進行定位,如何優化高職信息技術類專業人才培養課程體系設計,使得人才培養能夠滿足人工智能時代市場對人才的需求,拓寬學生的就業方向,提升學生的未來職業發展水平,是專業發展必須面臨和解決的一個問題。
2人工智能課程設計面臨的挑戰
人工智能時代大學英語教學機遇分析
摘要:人工智能與教育的融合創新,必然加速教育現代化發展進程。慕課的蓬勃發展、自適應技術以及大數據的運用,為解決大學英語教學改革幾十年來的棘手問題提供了可能。挑戰與機遇并存,人工智能技術將倒逼大學英語朝著教學目標高階化、課程體系后現代化、課堂教學智慧化和教師角色精細化方向發展。
關鍵詞:人工智能;大學英語教學;后現代課程觀
一、引言
人工智能與各領域的深度融合和創新,正在顛覆我們的生活,改變世界的面貌[1]。世界各大經濟強國為搶占人工智能技術發展制高點,爭先研制了各種人工智能發展戰略和行動方案,試圖占住未來科技發展先機。我國在繼2016年5月發改委和科技部聯合推出《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》后,次年7月國務院印發《新一代人工智能發展規劃》(以下簡稱《規劃》)[2],全面部署了我國人工智能發展戰略。2017年9月,教育部長陳寶生提出“課堂革命”的信息化時代教育改革新命題,人工智能驅動和賦能的課堂革命序幕從此拉開。2018年4月,教育部了《高等學校人工智能創新行動計劃》,明確了高校在培養創新人才及科技創新等領域的目標和任務。人工智能與教育進入了融合創新階段,正在迅猛地顛覆人類幾千年沉淀的教育理念和方式,重構教育生態。智能語音技術、英語語言測評系統、語言翻譯、智能口語陪練等技術,以及自適應系統、個性化學習中心和智能導師系統等廣泛應用于大學英語教學領域,為大學英語教學帶來了前所未有的機遇,為破解大學英語教學領域幾十年來教學資源不足、“因材施教”難以踐行、課程評估不科學等難題提供解決方案。顯而易見,傳統的教學目標、課程體系及教學模式、教師的專業知識不足以應對新一代人工智能技術的需求,我們必須積極求變,尋找人工智能與大學英語教育的契合點,方能在這場革命浪潮中幸存。
二、人工智能2.0和教育
人工智能被認為是迄今為止最具有顛覆性的技術[3],它正在加速落地,深刻地改變世界和人類生產、生活方式[1]。人工智能自誕生之日起就與教育休戚相關,對教育的變革也將是徹底的、全方位的。因此,我們必須充分認識它,方能抓住人工智能技術給教育帶來的機遇,方能乘風破浪應對挑戰。
傳統文化教育理論和模式轉換
摘要:高校傳統文化教育是顯性教育和隱性教育的集合,在人工智能發展的背景下,高校傳統文化教育從內容到實踐上的改革是必然趨勢。異化理論、人的自由全面發展理論、交往實踐理論為人工智能時代高校傳統文化教育運用新技術的賦能提供了理論支持。高校傳統文化教育模式轉換實質是實現了教育客體個性化需求、教育主客體融合互動和教育的多樣化發展。
關鍵詞:傳統文化教育;人工智能;高校教育
隨著人工智能技術的發展,人工智能技術在高校傳統文化教育中的賦能日益重要,傳統文化教育從人這一教育主體與技術工具、教育客體與自我價值實現、教育要素之間的相互關系上都應融合新技術的發展。
一、人工智能賦能高校教育的三個基本理論維度
人工智能賦能高校教育是教育發展的必然趨勢,結合人工智能對傳統文化教育的實踐,可以進行指向性的教育軌跡預判和效果反饋。異化理論、人的自由發展理論、交往實踐理論為人工智能時代高校教育工作提供了理論支持。
(一)異化理論
DOBOT機器人在高中信息技術的應用
高中信息技術新課標要求對學生培養計算思維能力,進行人工智能教育,如何將人工智能落實到信息技術課堂是現階段高中信息技術教育亟需解決的重要問題。DOBOT機器人對解決高中信息技術課堂中的人工智能教育有重大作用,通過項目式學習,為學生打造人工智能的場景,讓學生參與其中動手設計,培養學生的創新思維,提升學生的信息素養。高中信息技術教科版新教材一開篇就說“未來已來”,在科技日新月異的今天,全面提升學生的信息素養是高中信息技術的主要任務。人工智能是學生信息素養的重要組成部分,是未來學生走進社會的重要競爭力,如何將人工智能落實到信息技術課堂是現階段高中信息技術教育亟需解決的重要問題。
1DOBOT機器人適合高中課堂
人工智能教育必將成為未來信息技術教育的趨勢,高中信息技術課堂已經不在滿足于“一臺計算機走天下”的模式。人工智能在學生的日常生活中已經不陌生了,甚至可以說隨處可見,比如商場的人工智能導購、銀行的智能服務機器人、智能手機等。那么,這些人工智能是如何運作的將會成為學生在信息技術課堂中最感興趣的點[1]。DOBOT機器人不僅是硬件,其技術已經發展到K12人工智能教育領域。在課程體系方面,DOBOT機器人已經發展成以人工智能為核心的系統化的知識體系,其教學模式主要是項目式學習(Project-BasedLearning,簡稱PBL)。DOBOT機器人在教學過程中引導學生思考解決現實生活中的問題,將人工智能應用到實際的生活場景中,模擬搭建人工智能場景讓學生在探究中學習,構建知識體系,提升動手能力。高中信息技術新課標倡導項目式教學,設計符合生活實際的人工智能應用場景,引導學生思考解決現實問題,從而實現新課標所提出的培養目標[2]。在軟硬件體系方面,DOBOT機器人推出了DOBOTMagicianLite及配套的DobotLab人工智能教學平臺。在這個平臺中具備了班級管理、實驗、教學功能模塊,方便學校開設人工智能課程的教學。在資源方面,DOBOT機器人提供教學參考書籍及數據資源、人工智能教室建設、班級管理系統等服務,并且提供教師人工智能教學培訓,這些都使普通高中學校開展人工智能課程變為可能。
2DOBOT機器人在高中信息技術課堂的應用實例
本課程案例的從社會生活的真實需求出發,通過創造具體的情景、引導學生分析問題、設計解決方案并動手實踐,逐步培養學生的計算思維能力與創新應用能力。下面以“智能貨倉”為例詳細說明。
2.1教學目標
大學英語口語教學與實踐
摘要:目前人工智能發展態勢良好,與此有關的語言服務產品也開始在高校中得到應用,為大學英語口語教學帶來了機遇,推動了教學模式的改革和創新。人工智能技術在高校英語口語教學中的應用,能夠優化教學方式,凸顯學生主體地位,通過教學情境的積極創設,讓口語資料從多元化向數字化發展,使傳統的教師教學轉變為人機合作教學,讓口語評價變得個性化和自主化。本文就人工智能背景下大學英語口語教學實踐做簡要探討。
[關鍵詞]人工智能;大學英語;口語教學實踐
盡管從小學階段就已經有了英語口語課程,但是絕大部分大學生的口語能力并不突出,甚至無法應對一些日常的簡單交流。而目前的《大學生課程教學要求》也明確提出了要將學生的口語表達能力作為英語這一學科的重要培養目標。在人工智能背景下,教師可以積極使用各種技術手段去解決目前教學中存在的問題,改變學生的英語學習觀念,優化學生的學習方式,增強學生的口語表達能力,達成口語教學的高質量目標。
1目前大學英語口語教學改革的基本情況
我國的英語口語教學與其他學科一樣,一直處于不斷的改革與創新中,但是實際的進度比較緩慢,具體原因很復雜,既有固有傳統的桎梏,也有人為的因素。傳統的英語口語教學與讀寫教學一樣,教師的備課材料一般局限于書本內容,所以學生的英語口語學習跟朗讀課文沒有太大差別。應試教育下的英語考試內容通常只包含聽力、閱讀與寫作,所以很多學生并不會主動去提高自己的口語能力(胡雪等,2020)。這些現象是英語口語教學的最大誤區,而目前英語教學中聽說課的邊緣化讓口語教學變得更加艱難,甚至一些教師也認為英語口語課程并不是太重要。負責大學英語口語教學改革的相關部門,對此做了不斷的探索,而互聯網的發展和人工智能技術的應用,讓目前大學英語口語教學有了新的發展契機。
2人工智能背景下大學英語口語教學的特點
高校智能教育發展脈絡及啟示
摘要:智能教育是人工智能與教育深度融合的產物,智能教育在世界高校的應用有了長足的發展,并呈現加速發展的態勢,主要體現在:智能教育的發展推動自適應學習發展、異步課堂趨于完善,推動協作學習發展;智能內容重塑教科書,實現加速學習;智能輔導系統邁向2.0,促進深度學習。智能教育實現對學生行為的預測,推動教師在“教—學”關系中轉向輔助者角色,智能助教進一步發展協助教師更加關注學生;AI助力智能教學設計,保證精準教學開展;學生事務管理智能化,實時監督學生走向。人工智能在提升教學品質、塑造虛擬教學環境、變革智能圖書館等過程中,將學習環境打造為更加開放的學習空間。為應對這樣的變化,我國智能教育應樹立自適應學習理念、堅持師生需求導向、提高教師智能素養、成立智能教育專業、加強應用效果評估,加速實現我國智能教育在國際范圍由跟跑到領跑的轉變進程。
關鍵詞:國際比較;智能教育;高等教育
2019年4月23日,美國NMC發表2019地平線報告中指出,未來四到五年將是人工智能變革高等教育的關鍵節點[1]。2019年3月4日到8日,聯合國教科文組織在巴黎教科文組織總部舉行了2019年移動學習周,學習周的主題也圍繞著人工智能與可持續發展[2]。來自130個國家1500名教育與技術專家圍繞“如何利用人工智能來加強教育和學習”“如何確保在教育中包容和公平地使用人工智能”等問題進行了探討。我們發現,在大多數國家,主要由非國家行為者,特別是私營部門,推動AI蓬勃發展,對AI的發展做出敏銳的反應,教育技術產業的快速擴張尤其引人注目,人工智能學習技術在課堂上的使用越來越多,各國都為教學和學習提供人工智能解決方案[3]。我國高度重視人工智能戰略影響,在2019年5月16日的國際人工智能與教育大會的賀信中指出,新時代的中國將高度重視人工智能對教育的深刻影響,積極推動人工智能和教育的深度融合,促進教育變革創新。同時,高等教育肩負著科技創新、人才培養的使命,人工智能在高等教育中的應用不僅能夠提高人才培養效率,更能提升人才培養質量。因此,提升人工智能在高等教育中的應用水平是實現我國人工智能從跟跑、并跑到領跑的重要舉措。基于此,本文梳理最新國際人工智能在高等教育中實踐情況和未來走向,并提出我國智能教育應對策略,為提升人工智能在我國高等教育中的應用水平提供參考。
一、從人工智能到智能教育
(一)人工智能的內涵。英國邏輯學家和計算機先驅艾倫•馬西森•圖靈最早開啟了人工智能的實質性工作,圖靈關注的核心問題是計算機如何通過過程啟發式問題,從經驗中實現學習。1950年,著名的圖靈測試問世,測試中涉及計算機、人類陪襯與人類詢問者三個參與者,結果發現,在看不到被試(計算機、人類陪襯)的情況下,人類詢問者只通過詢問無法辨別二者身份,據此揭示出計算機具備與人類智慧相同的潛力。由此可見,人工智能發展的初衷便是最大程度上模仿人類的思維,代替人類做出決策。最早成功的人工智能程序是1951年寫成的ChristopherStrachey,該程序通過不斷地試錯、迭代,完善自身程序,最終能夠以合理的速度完成一個完整的跳棋游戲。隨后,約翰麥卡錫于1956年的達特茅斯會議上首次創造了人工智能這一術語。隨著人工智能關鍵技術的不斷發展,人工智能的內涵也趨于完善。在大英百科全書的定義中,人工智能是指數字計算機或計算機控制的機器人執行與智能生物相關的任務的能力[4]。這個術語經常被應用于所資助的開發系統的項目。具有人類特有的智力過程,如推理、發現意義、概括或從過去經驗中學習的能力。由于其跨學科的性質,人工智能的定義難以界定,不同領域的專家有其不同的側重點,但達成統一意見的是,人工智能具備人性化思考、人性化行動、理性決斷以及合理形式四方面特點[5]。人工智能具有“強”“弱”之分,“強人工智能”以復制人類智力能力為目標,開發一個與人類完全相同的系統,“弱人工智能”則只是讓系統運行,無需弄清楚人類的推理過程。目前,人工智能的發展介于“強”“弱”之間,雖然實質性進展表明實現強人工智能還存在一定困難,但強人工智能在未來的走向是當前的發展趨勢。皮爾森與知識實驗室(倫敦大學學院)2016年出版了報告“智能釋放:教育中的人工智能論證”,報告將人工智能論述為“一個計算機系統,旨在通過能力(例如視覺感知和語音識別)和智能行為與世界互動(如評估可用消息,然后采取實現目標的既定行動),我們認為這基本上是人類”[6]。人工智能的類人化功能使其能夠滲透在人類生活的各個環節中,人們開始探討人工智能在教育領域中應用的必要性,這也正是智能教育產生的原由。(二)智能教育的誕生。從歷史的角度來看,過去兩個世紀,世界經歷了教育的大規模擴張。教育起源之時,無論東西方教育都可稱為“人的智慧”。東方孔子推崇“有教無類”,對不同的學生采取不同的教育手段,傳授的內容也不盡相同;同期,西方蘇格拉底使用“產婆術”引導學生深入學習,教與學之間是動態的、靈活的關系,學生能夠得以個性化、全面的發展。隨著工業革命的到來,工業社會對于人才的需求迅猛擴張,班級授課制應運而生。為了整體提高教育效率,將教學、作業計劃、評分等全教學過程都框在固定的模式內,對于學生的評價也被局限在固定的標準化描述中,教育體系是靜態的、普遍化的,教師無暇顧及每個學生的興趣、特長或學習風格,學生個人的自我發展被忽視。伴隨新一輪技術革命的發展,大規模的個性化教育成為時代的呼喚。“AI融入教育,成為教育發展的新取向,如何利用AI技術支持教育已成為當前需要討論的課題”[7]。隨著近年來人工智能的快速發展,智能教育在國際范圍煥發出新的活力。(三)智能教育的技術支持。智能教育自萌芽至今已有30年之久,但國內外關于智能教育的定義尚未形成統一意見。祝智庭提倡智慧教育,他認為智慧教育是通過人機協同作用以優化教學過程與促進學習者美好發展的未來教育范式(智慧教育“祝氏定義”的要義)。在國際上,以AIED(ArtificialIntelligenceinEducation)指代人工智能在教育中的應用,其基礎是本身就為跨學科的AI和學習科學(教育、心理學、神經科學以及社會科學等科目)。Pearson報告認為,AIED由三個關鍵模型組成,分別是教學模型、領域模型和學習者模型。教學模型代表了教學的知識和專長,即如何更好地通過計算機使用教學手段;領域模型又稱知識模型,代表如何更好地學習世界知識;學習者模型側重于對學習者的了解,包括學生的情緒狀態以及參與學習的數據等內容。這三個模型的相互作用,就是自適應導師的模型基礎,能夠根據學習者的能力和需求,選擇最合適的內容提供給學習者。在學習實踐過程中感知到的數據不斷反饋到三個模型中,通過深度學習等算法使得模型更加豐富、更完整,進而使系統更“智能”。人工智能極大地改變著教育生態,在教育領域的應用前景廣闊,是克服傳統教育不足的有效途徑,有助于變革教育模式與教育形式、為學生提供個性化服務、為教師提供精準化教學、為學校提供科學化管理[8]。智能教育中涉及的技術支持包括:(1)人機交互引擎:與用戶直接接觸的引擎,人機交互引擎實現有趣的智能聊天功能;(2)NLP處理技術:即自然語言處理技術,主要是指通過機器學習手段,對自然語言數據進行切分,編碼等過程;(3)實體關系抽取:從自然語言數據中,對特定的關系模式進行識別,從中提取實體關系信息,如(實體、關系、實體)三元組;(4)KG推薦系統:基于知識實體關系,以圖論為基礎,構建知識實體關系圖模型(即有向連通圖);(5)對特定場景的細致切分與機器學習相結合:系統細分多個應用場景并融合機器學習算法輔助使用者更好地教學與學習;(6)人臉識別:目前人臉識別技術在國內外發展都非常迅速,如人臉識別、人臉對比等技術已經在多個領域得到運用,但總體而言,各種識別系統對環境的影響都較為敏感。
二、國際高校智能教育的發展脈絡