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人工智能对计算机教育的推动与变革

2018-07-10 09:57 来源:计算机教育论文 人参与在线咨询

摘要:在智慧教育时代背景下,人工智能的各种技术已经发展到了比较高的成熟度阶段,其有效应用教育领域内为教育改革与发展提供了新的方向和战略。本文以计算机教育为切入点,在对智慧教育、人工智能等基本概念进行简要介绍的基础上,深入探讨了智慧教育时代背景下人工智能推动计算机教育的变革方式和内容,希望本文的讨论能够对我国计算机教育领域内相关的理论研究和实践探索具有一定的借鉴价值。

关键词:智慧教育;人工智能;计算机教育;变革

随着计算机信息技术的快速发展,教育信息化进入到了新的历史发展阶段,即智慧教育。从当前我国教育发展的现状以及学者们研究的焦点来看,教育正朝着智能化、个性化的发展发展。在智慧教育理念的背后需要人工智能作为有力的技术支撑,离开人工智能,所谓智慧就失去了存在的意义。因而可以说人工智能是智慧教育时代发展信息化教育的核心发展力量。

一基本理论概述

(一)智慧教育内涵与特征

所谓智慧教育就是指一个宏大的教育系统,在这个系统内包含了智慧校园、智慧课堂、智慧服务等一系列核心要素。首先,智慧教育是在计算机信息技术支撑下的一种新型教育形态,主要依托于物联网、云计算以及大数据等新兴的现代化技术进行统筹规划,从而打造出的一种智能化、个性化、可感知化以及泛在化的教育信息系统,是数字化教育的高级阶段,也是现在教育信息化所追求的主要目标[1]。其次,智慧教育的主要是以增强传统的数字教育系统的智能化水平为手段,将信息技术与教学过程进行有效结合,从而促进受教育者智能水平的提升。

(二)人工智能

人工智能(AI)是指将将语言学、生物学、心理学等众多学科相互融合而形成的一种应用技术。人工智能其实是属于计算机技术的一个分支,其研究的内容主要有指纹识别技术、图像识别、语言识别智能机器人以及专家系统等。人工智能技术主要是模拟人的思维最后超越人的智慧为目标。

二人工智能应用于计算机教育目前面临的困难

(一)学生索取知识碎片化,系统化程度不够

对于计算机教学来讲,由于盖焖学科本身在空间上和时间上都相对分散,集中程度不够,使得对学生的教育培养不够系统[2]。而人工智能的应用,尽管为计算机教育带来多方面的改变,使学生能够按需求知,从系统中找寻自己想要的知识。然而,如果过分地“纵容”这种行为,就将使学生所得到的知识显得碎片化,知识根据自己的兴趣爱好来选取知识,而没有形成一个系统。这将直接导致学生无法形成一个完善的计算机知识体系,反而会影响到学生的长远发展[3]。

(二)学生自主性不够,管理难度增加

在计算机网络教育中,由于本身存在着自主性比较差的情况,制约了其进一步的发展。在人工智能引入并应用后,课堂上的上课方式可能发生一些改变。鉴于传统教育中的以老师教为主,可能转变为以学生取为主。尽管这样能够使学生获取自己想要的知识。然而,在实际操作过程中,部分学生可能由于自主性比较差,从而导致这部分学生有效地利用课堂来进行提升。这不仅影响到教学效率和质量,也增加了管理方面的难度[4]。

三人工智能对计算机教育的推动与变革

(一)推动了教育理念的变革

智慧教育是信息化教育发展的高级阶段,也是对未来教育发展的一种预期。通过智慧教育使得教育活动跨越了传统教育模式中的各种制度与形式的边界,从而形成一种新型的教育形态,促进教育与技术的智能化融合[5]。这种智能化的融合使得人工智能在教育领域内的广泛应用,在计算机教学中通过人工智能的各种技术能够打通学生在不同学习阶段的壁垒,能够在空间上将家庭教育、社会教育、学习教育融为一体,从而实现计算机教育的“大观念”[6]。通过人工智能所建立起的智慧校园连接起学习社区和学生的个人空间,从而使得学生对于计算机知识技能的学习不再是依赖于学校这唯一的场所,从而建立起终身式的学习体系。智慧教育所体现出的新人本教育理念,基于人工智能的充分应用给学生推送个性化的学习资源,从而使得计算机教育真正实现因材施教[7]。

(二)推动了教学内容的变革

智慧时代下的人工智能在推动技术算计教学内容变革具体表现在:首先,学习能够建立起人工智能辅助教学系统对学生学习计算机知识技能的情况进行统计分析,并将统计的结果进行有效分析后反馈教师,教师将其作为下一步教学的依据,通过对学生学习的薄弱之处进行更具有针对性的教学,从而实现因材施教[8]。其次,人工智能辅助教学系统根据学生对计算机技能知识学习的需求为学建立起具有针对性的学习平台,在这个平台上师生之间能够实现有效的交流和沟通,学生对于自己在课堂上没有学懂的知识点可以通过这个平台向老师提问,老师在进行解答之后,根据学生所提出的不同问题来安排自己的后续教学工作[9]。除此之外,人工智能辅助学习系统能够通过对学生日常学习数据的分析从而得出其相应的行为模式,以此为依据帮助学生学习计算机课程的进度,并为学生指明今后的学习方向[10]。再次,人工智能辅助教学系统能够通过深度学习和自然语言来生成计算机教学中的特定内容,与真人编写的计算机教材能够相媲美[11]。

(三)让教师从繁琐的工作中解脱出来

在智慧教育时代背景下,人工智能在教育领域内的应用中的一个主要益出是能够将教师从繁琐的工作中解脱出来,能够将更多的精力和时间应用到教学实际中。在计算机教育中,教师承担了来自各方面的压力,对学生的学习指导工作并不能够做到细致入微[12]。而人工智能技术的应用能够使得计算机教学变得更加快捷,其为教师替代了许多重复性的工作,让他们能够拥有更多的时间来投身于关注计算机科学领域内的前沿知识,更新其知识结构[13]。例如,计算机教师可以通过人工智能进行批改作业,当前人工智能技术的批改作业能力已经非常接近真正的老师,其已经能够作为一种相当可靠的技术来替代人工以及传统测评软件。因此,将其应用于计算机教学中,可以有效减少批改作业这种繁琐的工作占用教师大量的时间[14]。

(四)改变了传统的授课方式

在传统的计算机教学中,都是教师根据教材和教学进度等编写教案,然后在课堂上为学生传授知识。但是,在计算机教学过程中,通过对人工智能的应用,能够建立起交互式的教学系统。如此一来,学生就能够通过系统作为,结合自身的学习需求,索取想要的知识。这就使上课方式由老师教转变为了学生取,更有利于学生获得想要的知识[15]。比如,智能教学专家系统(ITES)的应用,就通过人工智能的应用,结合了教育心理学等学科知识,使课堂教学效率变得更高。

四结语

总之,由于智慧教育的兴起和人工智能技术的发展,其已经渗透到了教育行业的各个领域,其应用于计算机教育中能够推动计算机教学在教学理念、教学内容等领域内的深入变革,从而给计算机教育带来广泛而深入的影响。

参考文献

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[15]陈丽.基于人工智能科学的计算机专业课程体系的革新策略[J].电脑知识与技术,2018,14(04):187-188.

作者:高朝营 王波 单位:枣庄科技职业学院

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