時間:2024-03-25 09:56:41
序論:在您撰寫人工智能與教育時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞 人工智能 網絡 專家系統
中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A
0引言
20 世紀以來,計算機的發展日新月異,不斷更新換代,以最早期的機械運行方式為基礎,經歷了電子管時代、晶體管時代直到集成電路,時至今日已涉及到人們生活、工作和學習的各個方面,伴隨著計算機的出現并逐步普及應用,人們又開始力圖根據認識水平和技術條件,試圖用機器來代替人的部分腦力勞動,以提高征服自然的能力。
1人工智能的概念
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI,也稱機器智能。“人工智能”一詞最初是在1956年的Dartmouth學會上提出的。它是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學、語言學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。主要探討如何運用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設計、學習、思考、規劃以及問題求解等思維活動,并以此解決如咨詢、診斷、預測、規劃等需要人類專家才能處理的復雜問題。通俗的說,人工智能可以分為兩部分來理解,即“人工”和“智能”,顧名思義就是人造的智能。人工智能是研究如何制造智能機器或智能系統來模擬人類智能活動的能力,以延伸人們智能的科學。
2人工智能和教育的關系
(1)人工智能和教育的關系。人工智能以及人工智能科學從1956年誕生起,其研究和應用領域就與教育緊密相關。人工智能就是研究讓計算機接受教育、提高智能的科學技術。AI的研究成果又反過來應用到我們日常生活的各個方面,并可以改進我們的生活。比如應用到教育過程中,促進教育的工作效率(減少教師的數量和工作時間、甚至直接提高受教育者的智能)。還可以產生新的教學模式,如網上學習共同體、合作學習等。(2)人工智能在教育中的應用。人工智能原理和技術從誕生起就應用于教育,其產品通常稱作智能指導系統ITS或者智能計算機輔助教學ICAI。
ICAI系統可以采用多種形式。從根本上講,它是在保證學生和程序靈活性的方式下,應用人工智能原理和技術,組織安排教學系統的各種成分。它并不是根據預先輸入的問題、預先想到的解答、預先指定的分支等進行工作,而是根據學生學習時積累的知識而工作。它的一般工作準則和標準,是依賴本身的知識結構和近期活動事件,如學生回答的歷史記錄。許多ICAI系統都具有這樣的重要特點,即能夠實現與學生的自然語言對話。
3人工智能與網絡教育的融合
隨著人工智能的理論與技術發展,其在教育中的應用日漸擴大,例如Internet上的web站點,其網頁的組織形式,就包含智能的原理。目前人工智能在教育領域特別是網絡環境下的應用主要有以下幾個方面:
(1)ICAI。計算機輔助教學(CAI)是由程序教學發展而來。但是以程序教學為理論基礎開發的CAI課件,在推理機制和學生模型方面存在不足,因而不能根據不同學生的實際情況進行動態調整,缺乏靈活的應變能力。
借鑒人工智能中的專家系統知識,由于專家系統中包含知識庫和推理機兩個基本模塊,在一般專家系統中再加入一個“學生模型”模塊,就構成智能計算機輔助教學(ICAI)系統的基本結構。其中推理機的作用相當于現實教學中的教師,它可以根據知識庫中的內容和學生模型推斷出每個學生的學習能力、認知特點和當前知識水平,根據學生的不同特點選擇最適當的教學內容與教學方法,并可對學生進行有針對性的個別指導,提高教學效果。
(2)智能。在我們傳統的教學過程中,最經典的教學模式是以教師為主,教師講、學生聽,它是一種單向溝通模式。這種教學模式的優點是有利于教師主導作用的發揮,便于教師組織、監控整個教學活動進程,便于師生之間的情感交流,因而有利于系統的科學知識的傳授,并能充分考慮情感因素在學習過程中的重要作用。
上世紀90年代以來,隨著多媒體和網絡技術的迅速發展,強調以學生為中心的建構主義學習理論日益流行。這種理論強調在教師主導下以學生為中心的學習,即一種“主導――主體”教學結構。在這種教學并重的結構中,教師是教學過程的組織者、是良好情操的培養者;學生是信息加工與情感體驗的主體,是知識意義的主動建構者;教學媒體既是輔助教師教的演示工具,又是促進學生自主學習的工具。
在網絡遠程教學中,為實現上述教學模式,把人工智能中的智能體(Agent)技術應用到網絡遠程教學中,并逐漸成為在教學領域實現智能化的一種主流技術。
關鍵詞:人工智能;音樂教育;智能樂器;大數據
1引言
隨著人工智能技術的不斷進步,重新塑造音樂使得音樂教育的學科素養培育、審美感知、藝術表現和文化理解變得更有支持和創意。探索應用人工智能技術推進音樂教學的改革與發展有具有十分重要的意義。本文通過研究與實踐,引導學生學會用科學的方法培育計算思維創作音樂,用科學的意境欣賞音樂陶冶學生的音樂審美感,用科學的評價提升音樂課堂教學效率。通過這些措施,可以使學校音樂教育精準地開展因材施教差異化教學,彰顯音樂教育的特色。
2人工智能與音樂
人工智能技術與音樂教育有機融合,豐富了課堂教學資源,拓展了智能樂器的功能,提升了音樂教育技術手段。它支持個性化學習,可以觀察音樂課堂學習,分析音樂的旋律與節拍,有效評價教學效果,激發音樂教師運用人工智能技術創新音樂教學的熱情,發揮教師在課堂教學中的主導作用。
2.1樂器的智能化
樂器是學習音樂的重要工具。樂器植入人工智能技術,形成了智能化樂器。它能夠大量儲存多種樂器的音樂數據。尤其是在音樂鍵盤中運用,功能的提升特別突出,應用于音樂教學中引發了多種形式的教學模式。例如,圖1顯示了融合多媒體計算機、主控系統、音樂課堂教學智能評價系統將多部電子鋼琴連接起來的智能樂器實驗室。通過語音室方式授課,可以實現多種樂器的分組教學。這在傳統的音樂課堂上是無法完成的。
2.2智能化樂曲創作
智能樂器不僅能夠儲存樂器音色,而且還能用指令對各種音色播放進行控制,各種音色按照指令進行演奏。這種創作功能是以往其他樂器都無法比擬的[1]。例如,能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團,很好聽,但很難。運用智能樂器按指令合成該十七聲部音樂則輕而易舉。2.2.1機器學習生成樂曲人工智能技術賦能智能樂器,使得機器學習的功能日趨進步。機器學習在音樂領域所做的事情,就是提取音樂作品的“數據”,輸入給定模型學習音樂的“特征”,再對音樂數據進行分析和編排。例如,如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂,則機器就能學會民族音樂的曲調特征,生成掌握特征模型的民族音樂作品。2.2.2用軟件生成樂譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂譜,在工具欄選擇對應時值的音符輸入音符。例如,在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國”樂譜,再導出MP3文件進行播放。2.2.3代碼生成樂曲用Python代碼生成曲子,要借助音樂標準格式MIDI—樂器數字接口,運用Python-midi庫編寫程序,編譯MIDI文件生成音樂。例如,生成一個簡單樂譜的MIDI文件需要使用Python-midi,其中:Pattern對象表示樂譜;Track對象表示音軌,通常樂譜都有多條軌道組成,每種樂器是一個軌道;midi.NoteOnEvent表示每個音符的開端,在參數表中可以定義每個音符的音長和音高;midi.NoteOffEvent表示每個音符的結束。參考代碼如下:importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開始,并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運行結果生成了如圖3所示的簡單音符:這樣如圖2的“我和我的祖國”樂譜,也可以通過Python代碼生成MIDI文件。
3AI賦能音樂課堂
在AI賦能的音樂教育環境,促使音樂教學實踐變革以及學生學習音樂方式。例如,圖4所示的集音樂創作教學及教學評價于一體的“智能化音樂課堂教學評價系統”,在教學設計的優化、教學方法的高效、教學手段的更新、教學評價的智能、教學策略的調整方面都具有借鑒意義[2]。
3.1大數據學習
大數據云計算可以將所有音樂家們音樂數據存儲在云中,運用人工智能技術為學生提供更多有價值的音樂數據。學生通過音樂云學習音樂知識,欣賞音樂魅力、體驗音樂節奏、理解音樂韻律。它使得優質音樂教學資源跨越校園,開放延伸音樂教學,遠程輻射共享資源。這樣就擴展了學生的視野,音樂知識的來源無限擴大,整個音樂云皆有學生的學習教材。特別是大數據音樂云不僅可以推送給學生更多的即興音樂和更多的音樂信息,還能指導音樂愛好者創作出雅正、健康的音樂作品。
3.2個性化學習
人工智能技術從音樂學習行為數據搜集、數據分析與運用、個性化學習評價多方位幫助學生定制個性化的學習成長路徑。推送在線音樂教育資源,指導表演建議樂器學習技巧。搭建音樂教育虛擬課堂,匹配音樂教學資源,實現因材施教的個性化學習,支持一對一的教學輔導和群組式討論。通過這些措施提高教學質量和效率。
3.3教學評價智能化
運用人工智能技術將多個音樂輔助教學設備連接的音樂創作教學系統,基于音樂課堂教學的學生學習特質分析與教學效果分析的音樂課堂教學管理系統,來實現音樂教學的全程智慧管理,使音樂學習更有效率。例如,在虛擬音樂課堂樂器教學可以變成一對多的自選教學模式,使課堂變得輕松、愉快。教師可以開啟課堂教學觀察模塊,捕捉每位學生同步練習的音準、節奏、力度數據,分析判斷將評價信息同步反饋,給出學習指導建議。3.3.1創作教學模塊“智能化音樂課堂教學評價系統”中的音樂創作教學模塊,集視、聽、練和反饋評價為一體,適時演示教師教學作品和評價學生練習作品。例如,在進行《我和我的祖國》授課時導入電影片段,欣賞“我和我的祖國”音樂的表現形式、演唱形式以及歌曲風格,可以使學生更好地體驗作品的創作意境,激發創作意識。使用MuseScore創作“我和我的祖國”三聲部習作音樂,并能儲存、刻錄,編輯等二度創作。3.3.2課堂教學評價模塊音樂課堂教學評價有著傳統音樂教學評價無法比擬的靈活性、客觀性和實用性。從大數據分析角度獲取音樂課堂教與學相關數據,對學生的音樂基本素養與學習態度進行科學分析判斷。例如,以創作《紅河谷》中的和聲與音樂作品風格內容的“編配伴奏音樂”教學過程為例。課前在“課堂教學評價模塊”上安排學生根據作品風格完成伴奏的音樂;播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(在第二和第六個小節缺失編配和弦);使學生感受、探討大小三和弦的表現力,形成對大小三和弦的感知。然后要求學生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節選配和弦,以適合歌曲的伴奏風格。學生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風格,找到他們認為最恰當的和弦伴奏風格,說出理由并提交[3]。評價系統將學生提交的作業比照音樂要素進行評價。及時反饋學習評價的信息,并對學生的學習進程制定一個個性化的學習方案[4]。同時通過教學反饋深度優化決策模型,促進教師實時改進教學策略,提高教學效率和效果,提升教學質量。
4結語
人工智能技術在音樂教育領域中的廣泛應用,為傳統的音樂教育模式注入了活力,為音樂教師創新音樂教學理念開辟了新思路[5],為因材施教提供了新的適合學生學習的音樂教學模式。人工智能在音樂教育模式方面的探索,不僅給音樂教育教學的發展帶來了物質技術層面的進步,還從音樂教學層面促進計算思維培育開辟新途徑。這對音樂教育理念、教學手段、教學方式和方法以及拓展學生音樂視野、學習音樂、享受音樂、創造音樂等都帶來深刻的變化和積極的影響。
參考文獻
[1]鄒孟雨.人工智能及其在音樂教育中的應用.北方音樂,2018(15):254-255
[2]郭文進.“互聯網+教育”運行模式探究.決策與信息(下旬刊),2015(9):63
[3]段曉軍.電腦音樂系統與中小學音樂教學實踐.中國音樂教育,2006(6):26-28
[4]王迪.淺析娛樂教育中元學習能力的培養.河北廣播電視大學學報,2007(1):79-80
近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報道。人工智能開始成為社會關注的熱點,引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。
在剛剛結束的2017年高考,學霸君與準星云學兩家企業的“高考機器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數學成績。在做題方面,機器可能已經超越了不少人類。正是這樣一件事,同樣引發了人們的深度討論與思考。
的確,隨著理論和技術的日益成熟,人工智能開始受到產業資本的熱捧,語音識別、機器視覺、智能控制、智能檢索、智能互聯、專家系統、自動規劃等應用步伐加速。金融、電商零售、醫療健康、交通、個人助理等多個領域都可以看到人工智能的應用,人工智能已然開始取代工廠工人、客戶服務等重復性工作。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力,隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展,人工智能將在學校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動閱卷、自適應教學等方面發揮作用。
面向未來,我們不禁要問,人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領域將釋放怎樣的潛力?本期策劃,我們邀請上海海事大學魏忠,探討人工智能視角下的未來教育,從人工智能的教育本體、對學科的影響、對教育技術的改變、對教育價值的重新定位幾個方面進行了系y思考與分析。江蘇師范大學智慧教育學院周寶、楊現民結合人工智能在教育中的典型應用,探討人工智能對學校管理及教學帶來的革命性影響。華東師范大學第二附屬中學劉黨生,從技術與教育的關系延伸到人工智能,并對非生物智能介入教育的未來趨勢進行了預測;重慶市江津區聚奎小學校劉春林、重慶市聚奎中學校張渝江從教育教學實際出發,介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學陳凱從教育哲學的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認知、學習,并進行了反思。
“這是最好的時代,這是最壞的時代;這是智慧的時代,這是愚蠢的時代?!比斯ぶ悄軙r代的鐘聲已經敲響,我們還在工業時代的迷夢中尋找教育的未來。誰曾想到,未來來得如此之快,我們是否準備好做出改變?未來,我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來10年、20年的教育將發生怎樣的改變?也許一個嶄新的時代并不會留給我們那么長時間去形成新的教育生態系統。
關鍵詞:人工智能;教育;新模式;改革;構想
教育是著眼于未來的事業,教育的首要任務就是為未來社會培養相適應的合格人才。隨著人工智能的誕生和發展,我國已經開始將人工智能應用于教育領域,并顯示出人工智能對于彌補當前教育存在的種種缺陷和不足,推動教學現代化和教育發展改革進程起著越來越重要的作用。在現代醫學發展中,工程科學與臨床醫學不斷融合,相互進步。近幾年,隨著人工智能技術,機器人技術,虛擬與增強現實技術,3D打印技術與醫學不斷的融合發展,衍生出一系列的醫學診療技術,儀器,大大推進了醫學發展。從2013年到2017年,國務院、發改委、FAD連續發文,多次提及醫療走智能化、云化的趨勢,為推動智能醫療領域保駕護航。智能與醫學的結合已經是大勢所趨,因此,為培養大量智能醫學人才極有必要對智能醫學教育新模式進行深入研究。
一、目前醫學教育以及醫學人才培養狀況
智能醫學工程是一門將人工智能、傳感技術等高科技手段綜合運用于醫學領域的新興交叉學科,研究內容包括智能藥物研發、醫療機器人、智能診療、智能影像識別、智能健康數據管理等。
智能醫學工程的畢業生掌握了基礎醫學、臨床醫學的基礎理論,對智慧醫院、區域醫療中心、家庭自助健康監護三級網絡中的醫學現象、醫學問題和醫療模式有較深入的理解,能熟練地將電子技術、計算機技術、網絡技術、人工智能技術,應用于醫療信息大數據的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實踐等各個環節。實驗教學正是融合型創新人才的最好培養方式。智能醫學人才的培養需要各學科間的相互交融更為緊密,學生的創新應用能力才能得到更好的培養。與此同時,由于絕大部分醫工結合的專業大部分歸屬與工科學院下,缺乏必要的臨床經驗,因而學生不能很好的把握新技術的應用。
而國內相關人才缺口還非常大,目前,國內僅僅有生物醫學工程、醫學信息工程等工科專業培養醫工結合人才。但是囿于培養時間與培養模式,他們往往只能針對具體某一方向,并且目前的培養體系還多著重于工學技術的研究,缺乏臨床實踐。
二、智能+醫學教育的必要性探究
2.1技術進步對醫療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例,由于針對癌癥藥物的研究何藥物數量非常巨大,對于普通醫生在短時間內難以進行準確的判斷針對癌癥的研究和藥物數量非常巨大,具體來說,目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是,這對于醫生來說卻有負面的影響,因為有太多種選擇可供選擇,使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣,精確醫學的進步也是非常困難的,因為基因規模的知識和推理成為決定癌癥和其他復雜疾病的最終瓶頸。今天,許多受過專業訓練的醫學研究員需要數小時的時間來檢查一個病人的基因組數據并作出治療決定。
上述問題在擁有工學、醫學雙背景的醫生手中已經不是問題,通過目前日漸成熟的AI技術,對于大量的醫療數據進行檢索,通過可靠的編程手段,通過人工智能技術,建立完備的醫療數據庫,幫助醫生進行診療。據調查,美國微軟公司已經研制出幫助醫生治療癌癥的人工智能機器,其原理是對于所有關于癌癥的論文進行檢索,并提出對于病人治療最有效的參考方案,它可以通過機器學習來幫助醫生找到最有效,最個性化的癌癥治療方案,同時提供可視化的研究數據。
2.2智能醫學對于新時代醫生培養的影響
人工智能通過計算機可為學生提供圖文并茂的豐富信息和數據,一方面加強了學生的感性認識,加強了對所學知識的理解和掌握,從而提高了教學質量。同時,人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應各種教學的教學課程、課件等設計,使教師將更多的精力專注于學與教的行為和過程,從而提高教學效率。正如前面所述例子,智能網絡模塊化學習平臺可使教學擺脫以往對于示教病例的依賴,拓展了學生們的學習空間和時間,可極大地提高醫學學習效率和教學質量。
教育與人工智能相結合將會創新教育方式和理念。北京師范大學何克抗教授在《當代教育技術的研究內容與發展趨勢》中提到當代教育技術的五大發展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應用的研究”。結合上述人工結合上述人工智能在醫學教育中的創新作用,下面就人工智能結合醫學學教育新模式提出一些構想。
三、交叉醫學人才的培養
3.1建立智能醫學人才培養體系的必要性
目前智能醫學的研發和臨床還存在隔閡,臨床醫生并沒有很好地理解人工智能,無法從實踐出發提出人工智能能夠解決的方向,而人工智能的產業界熱情高漲,卻未必能踩準點,所以產業界需要和臨床深度溝通融合,才能真正解決看病難、看病貴的問題,緩解醫療資源緊張。目前,國內僅僅有生物醫學工程、醫學信息工程等工科專業培養醫工結合人才。
3.2醫學人才培養體系初步構想
據悉,目前已經有天津大學、南開大學等幾所院校開設了智能方向的醫學本科教育,旨在彌補上述缺口,相關院校也在積極探索新型人才培養方案。應當為醫學生開設人工智能課程,應當培養具備生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力。該專業的學生主要學習生命科學、臨床醫學,電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識,充分進行計算機技術在醫學中的應用的訓練,具有智能醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。
關鍵詞:人工智能;教育變革;智慧教育
近年來大數據、云計算等信息技術飛速發展,人工智能在一些特殊領域(如圖像識別、語音識別、自然語言等)不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發第四次工業革命,為醫療、教育、能源、環境等關鍵領域帶來新的發展機遇。人工智能專家預測,人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領域,人工智能將會淘汰現有的勞動力。在國外,許多國家紛紛把人工智能作為國家發展的重要競爭戰略,我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用,國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發展規劃》,明確人工智能發展的重點策略?!叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷鳎l了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內,人工智能在教育領域的大量研究和應用催發形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于:
(一)教育理念的革新?!叭藱C一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術和新手段的出現所應運而生的智慧教育[2],將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環境的同時,還有利于構建出系統解決教育問題的教育新體系,從而真正觸及教育的根本[3]。
(二)關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破,為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。
(三)探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力,教師角色內涵也將在與人工智能的協同共存中發生改變。AI監課系統能夠數據化、可視化評估教師的授課情況,將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中,教師可以根據評分實時調整授課內容,以促進個性化學習,從而提升教學效果。教育深受技術發展的影響,新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而,技術是一把“雙刃劍”,如何獲取或實現以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優勢與功能,使其在教育中最大限度地發揮其應有的價值呢?人工智能技術如何繼續被安全使用到教育領域?如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用,實現教育深層次革命等問題,是目前需要關注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出,其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等,實質是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力,推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力,只要電力供應不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力,源于三個重要的技術:深度學習、大數據和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比,具有突出優勢。在醫藥領域,人工智能的出現使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫療資源,解決醫療診斷領域診斷質量不均衡、醫生資源不足等問題。在教育領域,人工智能促進教學質量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升;為教育研究提供新技術和數據支撐;極大拓展了教育研究新視域;使教育在立德樹人方面、教育方法創新方面、教育手段和環境方面以及教育服務供給方式方面均發生改變。然而,看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時,也需要正視人工智能帶來的新挑戰。在人工智能浪潮沖擊下,如何借助人工智能發展的機遇推進教育的變革與創新?人工智能技術如何繼續被安全使用?首先,人工智能專家大都認為,人工智能將會淘汰大量現有的依靠非腦力勞動為生的勞動力,需要培養人工智能時代的新型勞動力。而且,人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域,再者,人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規范。除此之外,人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰。綜上所述,人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍,不斷調整和更新教育的方向和目標,實現育人成人的發展目標。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發展,而且極大釋放了人類的生產力,這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現在:第一,人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果:一方面,人工智能將取代大部分人的工作崗位,工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面,人工智能技術的發展將可能導致所有基于自由主義的想法破產,轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”,人工智能帶來的職業替代風險在教育領域同樣存在,主要是對教師角色的挑戰。第二,人工智能有利于培養人的學習能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業機會,但同時,人工智能助教機器人將協助教師實現個性化指導,從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培養人的精神能力,這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創造能力,從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我,使教育跳脫“知識為本”的陷阱,發揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學習方式的變革
第一,深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習,是一類算法的集合。深度學習概念的提出,一方面尊重了教學規律,另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰。深度學習在機器學習、專家系統、信息處理等領域取得了顯著成就,提倡學教并重、認知重構、反思教學過程,進而達到解決問題的目的。第二,個性化學習。個性化學習區別以往傳統班級課堂授課,尊重學生的個性發展,因材施教。人工智能技術與大數據的應用有利于學生享受個性化的學習服務,可提供個性化的學習內容,可視化分析學生的學習數據,快速提高學生的學習效率。第三,自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上,根據學習者特征,為其推薦個性化的學習資源和學習路徑,從而最大程度上適應學生的學習狀態,是實現個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態,進行學習反饋;持續收集學生的學習數據,其中包括學習目標、學習內容;高效地為學生提供海量的學習資源。
2.3人工智能與學習環境的變革
首先,有利于搭建靈活創新的學校環境。不僅可以使空間規劃更具彈性,而且可以調節性增強物理環境。其次,人工智能時代的教育區別于以往傳統教育強調的統一秩序,更注重個體的用戶體驗。創客空間、創新實驗室等學習環境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發展,個性化的空間環境與學習支持將改變目前學習的學習空間環境。除此之外,隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及,有利于實現虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協作也有利于搭建新的學習環境,滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現將人工智能植入人腦,從而改變人類自然語言的交流方式。最后,人工智能通過即時、準確、高效的大數據分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄,互相比對、優化,從而進行綜合提升。更為重要的是,人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中,進行學生的學習情緒感知,學習狀況的了解,從而促進學生學習的科學化;智慧校園、智慧圖書館等的出現,為教學環境的建設提供重要參考。
3人工智能在教育領域的應用
人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術,將通過人工智能數據挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術的應用,實現人工智能與教育的深度融合,對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態環境等產生根本影響。2018年《地平線報告》(高等教育版本)指出了教育領域的信息化發展,未來一段時間內將通過人工智能與信息技術的結合,進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
【關鍵字】人工智能;教育;進展
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2008)13―0018―03
人工智能是一門綜合的交叉學科,涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。人工智能主要研究用人工的方法和技術,模仿、延伸和擴展人的智能,實現機器智能,其長期目標是實現人類水平的人工智能。[1]從腦神經生理學的角度來看,人類智能的本質可以說是通過后天的自適應訓練或學習而建立起來的種種錯綜復雜的條件反射神經網絡回路的活動。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰之一是如何構造一個可以模仿人腦行為的系統。這一研究一旦有突破,不僅給學習科學以技術支撐,而且能反過來促使人腦的學習規律研究更加清晰,從而提供更加切實有效的方法論。[3]人工智能技術的不斷發展,使人工智能不僅成為學校教育的內容之一,也為教育提供了豐富的教育資源,其研究成果已在教育領域得到應用,并取得了良好的效果,成為教育技術的重要研究內容。
人工智能的研究更多的是結合具體領域進行的,其主要研究領域有:專家系統、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、博弈、智能決策支持系統、人工神經網絡和分布式人工智能等。[4]目前,在教育中應用較為廣泛與活躍的研究領域主要有專家系統、機器人學、機器學習、自然語言理解、人工神經網絡和分布式人工智能,下面就這些領域進行闡述。
一 專家系統
專家系統是一個具有大量專門知識與經驗的程序系統,它使用人工智能技術,根據某個領域中一個或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復雜問題。[5]專家系統主要組成部分為:知識庫,用于存儲某領域專家系統的專門知識;綜合數據庫,用于存儲領域或問題的初始數據和推理過程中得到的中間數據或信息;推理機,用于記憶所采用的規則和控制策略的程序,使整個專家系統能夠以邏輯方式協調地工作;解釋器,向用戶解釋專家系統的行為;接口,使用戶與專家系統進行對話。近幾十年來,專家系統迅速發展,是人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領域,廣泛用于醫療診斷、地質勘探、軍事、石油化工、文化教育等領域。
目前,專家系統在教育中的應用最為廣泛與活躍。專家系統的特點通常表現為計劃系統或診斷系統。計劃系統往前走,從一個給定系統狀態指向最終狀態。如計劃系統中可以輸入有關的課堂目標和學科內容,它可以制定出一個課堂大綱,寫出一份教案,甚至有可能開發一堂樣板課,而診斷系統是往后走,從一個給定系統陳述查找原因或對其進行分析,例如,一個診斷系統可能以一堂CBI(基于計算機的教學,computer-based instruction)課為例,輸入學生課堂表現資料,分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發專家計劃系統支持教學系統開發(ISD)程序的領域中最有名的是梅里爾(Merrill)的教學設計專家系統(ID Expert)。[6]
教學專家系統的任務是根據學生的特點(如知識水平、性格等),以最合適的教案和教學方法對學生進行教學和輔導。其特點為:同時具有診斷和調試等功能;具有良好的人機界面。已經開發和應用的教學專家系統有美國麻省理工學院的MACSYMA符號積分與定理證明系統,我國一些大學開發的計算機程序設計語言、物理智能計算機輔助教學系統以及聾啞人語言訓練專家系統等。[7]
目前,在教育中,專家系統的開發和應用更多的集中于遠程教育,為現代遠程教育的智能化提供了有力的技術支撐。基于專家系統構造的智能化遠程教育系統具有以下幾個方面的功能:具備某學科或領域的專門知識,能生成自己的提問和應答; 能夠分析學生的特征,評價和記錄學生的學習情況,診斷學生學習過程中的錯誤并進行補救教學;可以選擇不同的教學方法實現以學生為主體的個別化教學。[8]目前應用于遠程教育的專家系統有智能決策專家系統、智能答疑專家系統、網絡教學資源專家系統、智能導學系統和智能網絡組卷系統等。
二 機器人學
機器人學是人工智能研究是一個分支,其主要內容包括機器人基礎理論與方法、機器人設計理論與技術、機器人仿生學、機器人系統理論與技術、機器人操作和移動理論與技術、微機器人學。[9]機器人的發展經歷了三個階段:第一代機器人是以 “示教―再現”方式進行工作;第二代機器人具有一定的感覺裝置,表現出低級智能;第三代機器人是具有高度適應性的自治機器人,即智能機器人。目前開發和應用的機器人大多是智能機器人。機器人技術的發展對人類的生活和社會都產生了重要影響,其研究和應用逐漸由工業生產向教育、環境、社會服務、醫療等領域擴展。
機器人技術涉及多門科學,是一個國家科技發展水平和國民經濟現代化、信息化的重要標志,因此,機器人技術是世界強國重點發展的高技術,也是世界公認的核心競爭力之一,很多國家已經將機器人學教育列為學校的科技教育課程,在孩子中普及機器人學知識,從可持續和長遠發展的角度,為本國培養機器人研發人才。[10]在機器人競賽的推動下,機器人教育逐漸從大學延伸到中小學,世界發達國家例如美國、英國、法國、德國、日本等已把機器人教育納入中小學教育之中,我國許多有條件的中小學也開展了機器人教育。
機器人在作為教學內容的同時,也為教育提供了有力的技術支撐,成為培養學習者創新精神和實踐能力的新的載體與平臺,大大豐富了教學資源。多年來,我國中小學信息技術教育的主要載體是計算機和網絡,教學資源單一,缺乏前瞻性。教學機器人的引入,不僅激發了學生的學習興趣,還為教學提供了豐富的、先進的教學資源。隨著機器人技術的發展,教學機器人種類越來越多,目前在中小學較為常用的教學機器人有:能力風暴機器人、通用機器人、未來之星機器人、樂高機器人、納英特機器人、中鳴機器人等。
三 機器學習
機器學習是要使計算機能夠模仿人的學習行為,自動通過學習來獲取知識和技巧,[11]其研究綜合應用了心理學、生物學、神經生理學、邏輯學、模糊數學和計算機科學等多個學科。機器學習的方法與技術有機械學習、示教學習、類比學習、示例學習、解釋學習、歸納學習和基于神經網絡的學習等,近年來,知識發現和數據挖掘是發展最快的機器學習技術。機器學習(自動獲取新的事實及新的推理算法)是使計算機具有智能的根本途徑,對機器學習的研究有助于發現人類學習的機理和揭示人腦的奧秘。[12]
隨著計算機技術的進步和機器學習研究的深入,機器學習系統的性能大大提高,各種學習算法的應用范圍不斷擴大,例如將連接學習用于圖文識別,歸納學習、分析學習用于專家系統等,大大推動了在教育中的應用,例如在建構適應性教學系統中,用機器學習與樸素的貝葉斯分類器動態了解學生的學習偏好,有較高的準確率[13]?;诎咐耐评恚╟ase-based reasoning,CBR)是一種新興的機器學習和推理方法,其核心思想是重用過去人們解決問題的經驗解決新問題,在計算機輔助教育方面,已經出現了基于CBR的圖形仿真教育系統,并且,針對個體特征的教育教學方法研究也有所突破。[14]另外,數據挖掘和知識發現在生物醫學、金融管理、商業銷售等領域的成功應用,不僅給機器學習注入新的生機,也為機器學習在教育中的應用提供了新的前景。
四 自然語言理解
自然語言理解就是研究如何讓計算機理解人類的自然語言,以實現用自然語言與計算機之間的交流。一個能夠理解自然語言信息的計算機系統看起來就像一個人一樣需要有上下文知識以及根據這些上下文知識和信息用信息發生器進行推理的過程。[15]自然語言理解包括口語理解和書面理解兩大任務,其功能為:回答問題,計算機能正確地回答用自然語言提出的問題;文摘生成,計算機能根據輸入的文本產生摘要;釋義,計算機能用不同的詞語和句型來復述輸入的自然語言信息;翻譯,計算機能把一種語言翻譯成另外一種語言。由于創造和使用自然語言是人類高度智能的表現,因此對自然語言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘,深化對語言能力和思維本質的認識。[16]
自然語言理解最早的研究領域是機器翻譯,隨著應用研究的廣泛開展,也為機器人和專家系統的知識獲取提供了新的途徑,例如由MIT研制的指揮機器人的自然語言理解系統SHRDLU就可以接收自然語言,進行人機對話,回答關于桌面上積木世界中的各種問題。同時,對自然語言理解的研究也促進了計算機輔助語言教學和計算機語言設計等方面的發展,例如“希賽可”網絡智能英語學習系統,這個基于網絡的“人-機”語境的建立,突破了普通英語教師和傳統的單機的多媒體教學軟件所能具備能力限制,也比建立于網絡的“人-人”語境更具靈活性,可以為遠程學習者提供良好的英語學習支持,在國內第一次系統地將用自然語言進行的人機對話系統應用在計算機輔助外語教學上,在國際上也是一種創新。[17]
五 人工神經網絡
人工神經網絡就是在對大腦的生理研究的基礎上,用模擬生物神經元的某些基本功能的元件(即人工神經元),按各種不同的聯結方式組織起來的一個網絡,其目的在于模擬大腦的某些機理與機制,實現某個方面的功能,例如可以用于模仿視覺、模式識別、聲音信號處理、控制、故障診斷等領域,人工神經元是人工神經網絡的基本單元。[18]人工神經網絡有兩種基本結構:遞歸(反饋)網絡和多層(前饋)網絡,兩種主要學習算法:有指導式學習和非指導式學習。
人工神經網絡從模擬人類大腦神經網絡的結構和行為出發,具有大規模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應和自學習能力,特別適合于處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題,[19]這使人工神經網絡具有更大的發展潛能,目前已經開發和應用的人工神經網絡模型有30多種。人工神經網絡在教育中的應用大多是與教學專家系統相結合,以此來改進教學專家系統的性能,提高智能性,使其在教學過程中對突發問題具有更好的應對能力。人工神經網絡在學校管理中也得到應用,例如采用誤差反傳算法(BP)的多層感知器已應用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)
分布式人工智能是分布式計算與人工智能結合的結果,研究目標是要創建一種能夠描述自然系統和社會系統的精確概念模型,主要研究問題是各Agent之間的合作與對話,包括分布式問題求解和多Agent系統兩個領域。[20]分布式人工智能系統一般由多個Agent組成,每個Agent又是一個半自治系統,Agent之間及Agent與環境之間進行并發活動并進行交互來完成問題求解。[21]由于分布式人工智能系統具有并行、分布、開放、協作和容錯等優點,在資源、時空和功能上克服了單智能系統的局限性,因此獲得了廣泛的應用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技術在教學中的應用逐漸受到關注。在教學中引入Agent可以有效地提高教學系統的智能性,創造良好的學習情境,并能激發學習者的學習興趣,進行個性化教育。目前,Agent和多Agent技術多用于遠程智能教學系統,通過利用其分布性、自主性和社會性等特點,提高網絡教學系統的智能性,使教學資源得到充分利用,并可實現對學習者的學習行為進行動態跟蹤,為學習者的網絡學習創造合作性的學習環境。在網絡教學軟件中應用Agent技術的一個典型是美國南加利福尼亞大學(USC)開發的教學Adele(Agent for Distance Education - Light Edition) [22]。Agent技術在網絡教學軟件中取得的良好效果,促進了研究者對分布式人工智能在教育中的應用研究。
綜上所述,科學技術的發展將會推動人工智能技術在教育中應用的廣度和深度。從人工智能的應用趨勢來看,人工智能在教育中應用的擴展可以通過以下三個方面進行:一是人工智能與其他先進信息技術結合。人工智能已經與多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等有效的融合,為提高學習效率和效度提供了有力的技術支持,而引起教育技術界廣泛關注。[23]例如人工智能技術通過與多媒體技術相結合,可以提高智能教學系統的教學效果;與網絡通訊技術相結合,可以提高和改進遠程教育的智能性。二是人工智能應用研究領域間的集成。人工智能應用研究領域之間并不是彼此獨立,而是相互促進,相互完善,它們可以通過集成擴展彼此的功能和應用能力。例如自然語言理解與專家系統、機器人的集成,為專家系統和機器人提供了新的知識獲取途徑。三是人工智能的研究和應用出現了許多新的領域,它們是傳統人工智能的延伸與擴展,這些新領域有分布式人工智能與Agent、計算智能與進化計算、數據挖掘與知識發現以及人工生命等[24],這些發展與應用蘊藏著巨大潛能,必將對教育產生重要的影響。
技術發展不斷發揮著引導教育技術研究的作用,一種新興技術的出現總是會掀起相應的研究熱潮, 引發對技術在教育中應用的探討、評價以及與傳統技術的對比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學科,雖然在基本理論和方法等方面存在著爭論,但從其研究成果與應用效果來看,有著廣闊的應用前景,值得進一步的開發和利用。
參考文獻
[1] 史忠植,王文杰.人工智能[M].北京:國防工業出版社,2007:1.
[2][11][18][19] 《計算機與信息科學十萬個為什么》叢書編輯委員會,計算機與信息科學十萬個為什么(8):人工智能[M].北京:清華大學出版社,1998:5,189,78-79,84.
[3] 任友群,胡航.論學習科學的本質及其學科基礎[J].中國電化教育,2007,(5):1-5.
[4][21] 蔡瑞英,李長河.人工智能[M].武漢:武漢理工大學出版社,2003:12-13.
[5][12][15][20][24] 蔡自興,徐光.人工智能及其應用(第三版)――研究生用書[M].北京:清華大學出版社,2007: 12-14,19-20.
[6] [荷]山尼•戴克斯特拉,[德]諾伯特•M. 西爾,[德]弗蘭茲•肖特,等.任友群,鄭太年主譯.教學設計的國際觀第2冊:解決教學設計問題[M].北京:教育科學出版社,2007:67.
[7] 任友群.技術支撐的教與學及其理論基礎[M].上海:上海教育出版社,2007:42-43.
[8] 路利娟.應用專家系統提升現代遠程教育的智能化[J].中國教育技術裝備,2007,(12):79-80.
[9] 陳懇,楊向東,劉莉等.機器人技術與應用[M].北京:清華大學出版社,2007:6.
[10] 關注機器人幼兒教育――訪鮑青山博士[DB/OL].
[13] 柏宏權,韓慶年.機器學習在適應性教學系統中的應用研究[J].南京師范大學學報(工程技術版),2007,7(4):76-79.
[14] 楊健,趙秦怡.基于案例的推理技術研究進展及應用[J].計算機工程與設計,2008,29(3):710-712.
[16] 自然語言理解[DB/OL].
[17] 賈積有.人工智能技術的遠程教育應用探索――“希賽可”智能型網上英語學習系統[J].現代教育技術,2006,16(2):26-29.
[22] Erin Shaw, W. Lewis Johnson, and Rajaram Ganeshan, Pedagogical Agents on the Web[DB/OL].
關鍵詞:人工智能;英語教育;積極影響;消極影響
人工智能概念是20世紀五六十年代正式提出的,隨著信息技術的不斷發展,人工智能已成為一門新的技術科學。時至今日,人工智能技術的發展經歷了人工智能起步期、專家系統推廣期和深度學習期等階段,而在應用領域也取得了重大突破,如Google的無人駕駛技術和運用深度學習算法的AlphaGo戰勝圍棋冠軍等。除此之外,人工智能已被日益廣泛地應用于經濟社會各個領域,在教育領域亦是如此。2018年教育部就印發了《高等學校人工智能創新行動計劃》,要求進一步提升高校人工智能領域科技創新、人才培養和服務國家需求的能力。因此,人工智能必將不斷被融合到教育領域,并為大學教育變革提供新方式?;谌斯ぶ悄艿臋C器學習、人機交互與知識圖譜等技術方法,可以為大學英語教師在課堂教學、備課與教學研究等多個方面提供支撐;可以為大學英語教學管理與治理提供決策支持;可以為大學生英語自主學習和教師備課提供智能推薦支撐。目前,學者們已對人工智能對英語教育的影響進行了相關的研究。如高華偉分析了外語作文智能評閱與形成性評價融合策略;劉洋針對人工智能技術與高校英語教學的相互關系,通過調查問卷和訪談等方式,分析了現有計算機輔助語言學習軟件和系統的不足,并提出了相應的解決策略;張艷璐對人工智能在給英語教學帶來機遇的基礎上,探究了人工智能在大學英語教學中的應用;趙生學分析了人工智能時代大學英語教學的變革與策略;嚴燕分析了人工智能時代英語教學促進學生深度學習的路徑。在人工智能時代,人工智能技術必將對大學英語教育領域各個方面產生重大影響,如大學英語人才培養目標、教學內容、教學計劃、教學策略、教學模式、成績評價體系與英語領域科研等方面。針對此,本文在現有研究的基礎上,重點從教師和學生兩個層面分析人工智能對大學英語教育的積極影響和消極影響,并提出相關建議,以期為大學英語教師教學與大學生英語學習提供參考。
一、人工智能的積極影響
人工智能技術在大學英語教育領域的應用,將對大學英語教學資源、教學模式與大學生二語習得等方面產生積極作用,主要體現為以下幾個方面。
(一)豐富了大學英語教與學資源人工智能技術的發展與應用為大學英語教與學提供了豐富的資源。如互聯網上含有豐富的英語視頻與圖片等資源;在線教育平臺也提供了大量的英語課程資源,如中國大學生慕課、雨課堂等,它們各具特色,可為教師與學生提供多樣化選擇。因此,人工智能技術一方面可為大學英語教師提供豐富的教學素材,同時還可根據大學生學習目標與學習習慣等為其英語學習提供豐富的課外資料。同時,很多網絡資源可下載或者回放,這樣可以使得大學生的英語學習不再受到時間與空間的限制。特別是對于教育資源缺乏的地區而言尤為重要,可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中,百度教育大腦的智能備課系統便是典型應用案例。其依托百度人工智能、大數據和云平臺的優勢,整合了豐富的優質資源。對于教師而言,此平臺可按照教學進度為教師提供經過篩選的教學素材,節省教師的備課時間,提高其工作效率。
(二)豐富了大學英語的教學方式傳統的大學英語授課往往以線下課堂教學方式為主,而人工智能技術的使用豐富了大學英語單一的教學方式??衫镁W絡平臺,如雨課堂、慕課平臺等,開展大學英語線上教學模式或者線上線下混合教學模式。新的教學模式有利于教師在大學英語教學過程中采用不同的教學策略。使用新的教學模式和不同的教學策略可以提高大學生學習英語的興趣,進而有助于提高大學生英語習得的效率。
(三)提高了大學生英語習得的效率由于英語習得是一個復雜的心理過程,與大學生的情感因素、學習動機等密切相關。采用人工智能技術的大學英語線上教學方式,使得教師與學生之間不是面對面的交流互動,可以在一定程度上緩解學生焦慮、害怕等情緒,有利于學生的英語學習。動機是英語習得中重要的非智力因素,也是影響大學生英語習得效率的重要內在因素之一。學習動機與使用另一種語言的興趣密切相關。而人工智能技術采用豐富的英語學習資源以及英語教學方式的多樣化,這些有助于提高學生學習英語的興趣,進而增強學習英語的動力。
(四)形成了大學生英語習得分析數據庫人工智能技術是以大數據為依托,可以跟蹤和記錄大學生英語課堂學習和課后學習等各種信息數據,進而可形成大學生英語習得數據庫。基于大數據分析與人工智能技術方法,如數據挖掘、關聯性分析和回歸預測等,可以挖掘大學生英語學習背后的規律特征,了解到每個學生的具體情況。進而構建每個學生的英語學習畫像,如學生的線上學習狀態、課程作業完成情況、測試成績和學習方式等??蔀榻處熜纬煽梢暬膶W生個體和班級整體的學情分析報告。因此該數據庫有利于教師掌握每位學生的英語學習狀態,掌握學生個體差異,為調整教學方式、教學方法與策略提供支撐。同時,上述數據為大學英語教學與大學生英語習得的研究也提供了數據支撐。
二、人工智能的消極影響
人工智能在大學英語教育領域對教師與學生發揮著積極的作用,同時對他們也產生了一些消極的影響,主要體現為以下幾個方面:
(一)對教師的消極影響由于大學英語課堂教學存在一定的缺陷,往往需要改進此教學方式。而人工智能技術的應用,雖有助于大學英語教學改革,但還需要教師熟練掌握人工智能相關技術的使用,會給信息技術能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺,大學英語教學不受時間、空間和學生人數等影響,勢必會減少大學英語教師的需求,造成大學英語教師面臨失業的壓力。進而影響大學英語教師的工作積極性,以及大學英語教學質量。
(二)對學生的消極影響根據語言資本理論與期望價值理論,大學生英語學習的期望價值主要是經濟期望價值。而大學生英語學習的期望價值與學習目的和行為密切相關。比如大學生英語學習經濟期望價值主要體現為學習英語對未來找工作很重要,可以增加經濟收入。而人工智能技術在語言領域的應用,勢必會影響大學生對英語學習的期望價值。如人工智能翻譯機的出現,使得各種語言之間翻譯非常容易。即使不懂英語,也可使用它進行英語交流。因此,人工智能技術在英語領域的應用,將降低大學生英語學習的期望值,進而影響他們英語學習的興趣與目的。
(三)對師生關系的消極影響基于人工智能技術的大學英語教學,將改變傳統的以教師為中心的模式,使得教師在教學過程中的中心地位得到弱化。學生通過人工智能技術,可以很好地收集到自己需要的各種英語學習資源,如在線課程、英語講座視頻和英語文本資料等,甚至可以通過自學的方式完成英語學習任務。但這些將弱化教師與學生之間的互動以及情感,從而隔閡了教師與學生之間的關系。