教育智能技术范文10篇

摘要:以广东岭南职业技术学院数学类课程为研究对象,通过实证研究分析智能信息化教学法教学与传统方法教学在高职数学课程的应用。实证研究发现智能信息化教学法与传统教学法的学习效果之间存在显著差异。这种差异性对提高教学效果有积极作用,为改进高职数学类教学管理工作以及提高教学效果提出了新思路。

关键词:智能信息化教学；高职；教学实践；效果

随着我国高等职业教育的普及,高校如何培养与社会适配的亟需的职业人才,如何提高学生的创新实践以及素养拓展能力,如何在有限的教学时间内使高职数学课程既能服务于专业技能培养,又能与生产过程对接,提升创新实践能力,除了在教学内容上进行优化整理外,教学方法的改革也已成为目前高职数学课程改革与发展的重要内容之一[1]。本次研究主要使用智能信息化教学法和传统教学法两种方法对不同学生群体同一课程的不同学习任务进行教学,实证研究教学方法与学生学习行为和教学效果之间的关系,以及不同的教学方法对学生学习行为、学习效果之间的影响以及存在的差异。智能信息化教学法是一种新型的教学模式。利用智能信息化系统对学生自身的学习能力和学习程度进行分析与定位。同时通过阶段性成果检测,实时根据测试结果动态分析学生的学习状态及出现错误的原因,并提出更加合理的学习方案[2]。具体教学模式设计如图1所示。而传统的教学法重理论轻应用,只注重认知目标的实现,缺少教学创新实践环节和素养拓展的培养,信息传递过程往往是单向的,教师对学生的学习状态和学习程度无法得到及时的反馈。为了更清晰地验证不同的教学法在高职课程的实践及效果,本研究提出以下假设:假设H1:智能信息化教学法与传统教学法对教学效果具有显著差异性。假设H2:智能信息化教学法相比传统教学方法对学生课堂行为及学习效果有显著影响。

1研究设计

为了验证教学方法的效果,笔者开展了课程实验。对课程进行了设计,具体内容如下:第一,设计目的:开展课程实施效果分析,验证智能信息化教学法的有效性,同时根据实验结果分析问题改进智能信息化教学系统的开发技术。第二,设计处理:在教学过程中,实验组中的部分学习任务按照智能信息化教学系统中设计的任务学习情境进行教学,理论实践一体化,加强过程考核,其他的学习任务仍然按传统方法教学;对照组所有学习任务全按传统方法进行教学,先理论、再实践。第三,抽取对象:岭南职院2018级会计专业学生。样本大小:二个班。取样方法:一个班作为实验组,另外一个班作为对照组。实验单位:每一个独立的学生。第四,控制变量:学习任务、教学方法、学习行为、学习效果。第五,采取的控制方法:为保证实验检测的一致性,选取了该课程的五个学习任务进行了检测,即实验组选取了两个具有代表性且实用行比较强的学习任务:数学建模(以分段函数为例)、函数最值,对照组学习成果:矩阵及应用、边际分析、弹性分析。同时要求学习任务相同、课时相同、教师相同。第六,调研方法:学习任务测试成绩分析、问卷调查和个人深度访谈[3]。

2研究数据的获取

突发的疫情使社会各行业遭受重创，作为教育期刊，短期内受疫情影响看似有限，但是，我们应该清楚地认识到，疫情持续过程中，在线教育、人工智能已在重塑和影响着全世界数以亿计人的学习方式、阅读方式。后疫情时代到来，传统教育期刊出版单位不仅面临着媒体发展环境、发展趋势、发展方式的变化，更面临着疫情后教育信息化的快速发展，尤其人工智能技术对于师生在阅读方式、教育教学方式方面产生的深刻改变和影响。我们不但要看到短期内传统期刊出版经营受到的直接影响，更要研究后疫情时代决定教育期刊未来发展的颠覆性力量。

一、疫情影响下的传统教育出版发展状况

（一）传统教育出版遭受重创

教育出版业在疫情发生之后，从内容创作到生产印制，到线下发行销售，各个环节都受到不同程度的冲击，疫情对实体书店、书展冲击巨大，出版社整体图书销售降幅达到二至五成。疫情期间全国有90.7%的实体书店被迫停业，全国实体书店的收入比去年同期下降85％-95％。[1]各家出版单位聚焦抗疫主题出版的公益性出版物，社会效益为先，经济效益基本忽略不计。面向教育系统出版发行的教育类期刊，因疫情防控和去年上半年延迟开学等因素影响，征订发行普遍出现下滑，以江苏教育报刊总社出版的教育教学类期刊为例，2020年同期发行量下降近20%。

（二）教育出版数字化转型“被加速”

疫情期间，教育出版单位积极响应政府“停课不停学”号召，主动采取融媒体出版形式，把出版资源通过网络送到千万读者手中，赢得社会良好口碑。一方面，传统出版单位在疫情期间的出版物多以融媒体电子版为主，通过网站以及移动终端传输，另一方面更重要的是几乎所有教育出版社、大学出版社都积极落实国家教育部“停课不停学”号召，主动开放数字教育资源。清华大学出版社免费开放文泉学堂，提供优质高等教育资源3万余种；免费开放多功能教学平台文泉课堂，支持微信端、移动端进行在线课堂教学应用。

当今时代，人工智能技术发展迅速，与此同时，它对全体社会公民的素质又有了进一步的要求，所以这就需要在小学阶段培养学生的信息技术能力。笔者通过对每个时期信息技术教育内容的解读，分析每个时间段信息技术教育的培养重点，为今后信息技术的教育打下良好的基础。

人工智能与信息技术教育

人工智能的出现是人类发展史上的一个重要的转折点。2016年国家发改委联合科技部在共同制定并《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》，将人工智能技术定位为国家实现信息技术强国的重要推动力量。由此可见，人工智能教育（AI教育）是当今人工智能时代最有发展潜力的教育内容。所以，推进中小学校学生学习人工智能信息技术教育，使学生形成相应的思维学习模式就是当今信息技术教育的首要任务。信息技术教育的培养目标、培养内容、培养方式与相应的评价模式都应该顺应人工智能技术发展的需求进行改变。

小学信息技术教育课程内容的演变

20世纪80年代初，国外学者提出“程序设计是第二文化”，以此为契机，国家教育部开始进行计算机选修课实验，我国中小学计算机技术教育开始出现。1994年国家教委文件《中小学计算机课程指导纲要（试行）》，三年后颁布实施《中小学计算机课程指导纲要（修订稿）》。文件中要求将计算机信息技术课程规划入从小学至高中的课程体系中。2000年年末国家教育部举行重大会议，会议主题围绕计算机教育，会议通过并颁布实施《关于中小学普及信息技术的通知》等一系列重要文件。与此同时，课程名称也正式确定为“计算机课程”，这表明我国计算机教育已被纳入国家正式基础教育之中，因为名称的确定，课程的定位也更加清晰，确定从小学起，正式开始普及计算机信息技术教育。同时，教育部也明确规定，争取在全国范围内的中小学校开设信息技术教育课程。从信息技术教育程内容的发展来看，20世纪80年代初，计算机信息技术教育课程被称为“计算机教育课程”，专业化教育占主要部分，大致分为计算机工作原理、编程语言、软硬件结构、数据库管理等几大板块。而算机课程内容也出现变化，课程内容由最初的偏重专业化教育教学逐步转向为大众化教育，具体是指计算机的基本操作使用，包括对文字表格的处理、如何制作幻灯片、如何进行信息的检索与收集等，培养学生掌握相应技术知识，形成实际操作能力，达到简单操作计算机的初级水平。进入21世纪之后，信息技术的发展更加迅速，所以在2003年提出的“信息素养”是当今学生甚至全体社会公民都必须具备的能力素养之一，同时，信息技术课程成为中小学生的必修课程。主要的教育教学目标是要求学生在中小学阶段掌握信息的收集、加工并管理的方法，使学生能在交流过程中有效解决问题，并引导学生进行实际探究和交流，使学生在实践活动中掌握解决问题的办法，形成解决问题的意识，认识信息技术对解决问题的重要性。近些年开始，教育部越来越重视中小学信息技术教育中的人工智能教育，提出并构建三好创智编程。三好创智编程具有五个全国首创特色：第一，“硬件+软件+情境+三好成长评价”的教学培养模式；第二，契合国家当今高考信息技术科目考试的知识点，使孩子具有强大的竞争力；第三，提供人工智能机器人，培养孩子学习计算机编程知识；第四，采用“老师+学生+家长”三者联合互动机制，从而保障课程的实施进行；第五，采用“三好（好习惯、好成绩、好素养）”的评价体系，属于全国首创。另一大突破是编写《三维创智编程校本课程》，《三维创智编程校本课程》的实施标志着我国人工智能教育逐步进入主流教育行列。

小学信息技术教育课程内容

网络全球化的到来带动了整个经济体系的发展，计算机网络教育也要与时俱进紧跟时代的步伐。而各大高校想在计算机网络教育中引入人工智能技术，首先要从自身的实际情况出发，构建完善的计算机网络人工智能系统，为师生提供一个安全、可靠网络学习环境，同时也能够让网络管理人员科学的管理网络资源。

1当前计算机网络教育中存在的问题

（1）互联网最大的优势就资源的共享性非常强，所以它可以被认为是连接世界的工具，这样计算机就成为了世界各个角落中供人们交流的窗口，而这一窗口又包含了各种不同的操作系统，这些操作系统还存在着不同的版本，在实际应用过程中，由于每个版本的不同、系统操作的不同在计算机网络教育支持的过程中会产生漏洞，无法将自己需要表达的内容全面的呈现在“窗口”上，再加上计算机网络教育在对学生的导学及答疑方面本身就较为落后，师资数量少、学生又多，很难实现对学生问题的一对一的解答来完成教育工作。（2）计算机网络教育教学的空间利用不合理，过分散，时间的利用上也较为碎片化，很难对学生进行系统性的教育，同时当前的计算机网络教育中缺乏自主性，如果单一从理论教学来讲是和传统教育毫无差别的。（3）计算机网络教育与其他教育形式不同，它存在着一定的开放性、共享性，它可以确保每个人在学习中的公平性，但是对于学生教育教学后的具体成果认证，计算机网络教育是无法解决的，它与传统教学中的考试测试的客观性、公正性保证不同，认证的成果是存在一定权威性的，由于计算机网络教育自身特性，很难明确教育的准确结果，更不要说保证测试后的公平性、客观性，即便有了结果也难以得到社会的认可。（4）辅助教学系统是计算机网络教育中核心的支撑系统，但由于较为简陋很难满足计算机网络教育的实际需求，所应用的也只是常见的幻灯片、图文等课件，虽然也有采用网络视频教学的，但是教学方法、课程内容也较为陈旧，达不到现代学生的潮流感，所以计算机网络教育做不高实时更新，学生也难以接受。互联网是一个潮流产业，其技术需要定期更新，而网络教育达不到就无话可言了。

2人工智能技术的具体优势

网络技术的应用过程中具有非常显著的特点，其包括高速性、实时性、动态性等等，所以在保证计算机系统正常运作的情况下提高技术管理人员的灵活性。人工智能在计算机网络中的应用也十分重要，尤其是一些不确定的问题，它可充分运用自身较强的处理能力去解决。通过人工智能技术将较为模糊的逻辑运用到智能化的网络管理当中，使其具备模糊信息处理能力，从而有效地提高网络系统的应用效率。人工智能技术不仅可以对底层的信息及时解答，也可以达到对高层概念推理的目的。此外，人工智能所占资源较少。人工智能的运算速度极快，一次性就可解决，有益于提高计算机网络技术的处理技术。

3人工智能技术在计算机网络教育中的应用

摘要：智能技术在变革我们工作、学习、生活方式的同时，也对高等教育的发展提出了挑战。从人才培养、学科建设、教育治理三方面分析了高等教育走向智能时代所面临的挑战，并提出了积极探索应用技术支持大学生个性化、全面发展，培育面向智能时代的高校教师，大力培养智能技术复合型人才和人工智能应用人才，加强多学科协同交叉，优化人工智能学科课程体系布局，提升高等教育管理者在智能时代的决策力等建议。

关键词：高等教育；智能时代；挑战；应对

人类正处在智能时代的门槛上，互联网、大数据、云计算和物联网等技术不断发展，智能对话和推荐、智能穿戴设备、智能语言翻译、自动驾驶、自动导航等正快速进入实用阶段。新产品、新技术、新业态在改变人们工作、学习和生活方式，也变革着我们的高等教育。慕课和移动通讯使学生的泛在学习成为可能[1]，AR与VR提升了学习的体验性[2]，智能助教可以为学生提供24小时在线的答疑服务[3]，人脸识别门禁系统一定程度上利于校园的安全管理[4]等。高等教育在享受这些由技术进步所带来的智能成果的同时，也面临着挑战：智能时代的人才需求和技术变革需要人才培养做出怎样的调整？智能时代的到来需要学科建设做出怎样的回应？智慧的育人空间和管理形式需要教育治理做出怎样的应对？这些都是正在走向智能时代的高等教育必须回答的问题。

智能时代，高等教育所面临的挑战

1.高等教育人才培养的挑战。高等教育是培养社会发展所需人才的重要阵地。智能时代对多领域交叉人才、创新人才、尖端人才等各类人才的需求以及智能技术对教与学的方式的变革，都要求高等教育必须以新的理念和方式培养智能时代的人才。第一，培养观念与模式须转变。一方面，随着技术复杂度的提升，仅仅依靠单一学科的知识将越来越难以完成某项复杂的任务。不仅如此，单一学科的人才培养模式也会造成大学生知识面窄、创新能力弱，以致难以适应智能时代的发展要求。另一方面，随着我国高等教育由精英教育过渡到大众化阶段乃至普及化阶段，一些高校开始“工业化地批量生产”大学生，造成大学人才的同质化严重。然而，高等教育要培养具有健全人格、有创新思维、有全球视野、有社会责任感的新一代人才[5]，而不是同质化的“高等教育产品”。尤其是智能时代，更需要人才的个性化、独特性与全面发展。因此，单一学科、批量生产的工业化教学和管理模式将不再适应智能时代的人才培养，高等教育的人才培养观念必须做出转变。第二，高校师生所扮演的角色须转变。在传统的教与学的方式下，高校教学主要是课堂传授以及实践、论文指导等方式。这一方式下，教师主要承担了知识技能传授者的角色，而学生则是知识技能的被动接收者。智能时代的高等教育教学则是拥有良好的人机协作能力和信息素养的教师，在充分利用人工智能显著提高工作效率的基础上，师生间所进行的开放性、探索性的启发与学习。此时，教师将承担大学生核心素养的培养者、大学生道德情操的培育者、大学生职业生涯规划的引路者角色；大学生也将从知识被动接收者转变为知识探索者和知识主动获取者。高校师生所扮演角色的转变成为双方在智能时代所面临的挑战。对教师来说，角色的转变意味着知识结构、教学习惯和思维观念的转变。他们必须要学会使用人工智能，否则将会被使用人工智能的教师取代[6]。他们必须要思考哪些是人工智能做的，哪些是自己要做的，以证明自己价值的无可替代性。对学生来说，角色的转变意味着学习观念和学习方式的转变。他们要能够在教师指导和人工智能的协助下，以人机协作的方式，随时随地获取知识、参与活动、发展智慧，实现个性化和选择性的发展。第三，评价方式须转变。科学的人才培养评价为人才培养质量提供有效的监控与保障[7]。为了保证智能时代评价方式与智能时代的人才培养观念和教学方式相适应，传统的“经验主义”“宏观群体”“单一评价”[8]的评价方式必须做出改变。一是智能时代的人才培养更注重大学生的个体独特性与全面发展，因此“宏观群体”“单一评价”的传统评价方式难以适应全面发展的人才培养要求。二是智能化、个性化、开放性教学方式使大学生学习更多地融入了个性化和选择性的元素，因此“一刀切”的传统评价方式难以兼顾大学生的个性化发展。三是智能时代的大学生能够在教师指导和人工智能的协助下随时随地获取知识、发展智慧，因此传统的“经验主义”评价不能对大学生的学习全过程数据进行智能动态追踪。2.高等教育学科建设的挑战。第一，对多学科交叉的需求增多。智能时代人们的生产生活方式被彻底改变，同时也出现了一些技术之外的问题，如法律、伦理和道德问题。这些问题远不是单纯的技术问题，而是智能时代这个新场景中的全新问题。这些全新问题今天已经有人提出，但是目前很少看到这方面研究，而这些问题对人类的影响重大[9]。要解决这些问题，不能仅依靠单一学科，必须有赖于多学科协同，有赖于文科的内部融通、文理交叉来研究和解决。因此，智能时代对多学科交叉的需求将会增多，不仅仅是理工学科内部相近学科的交叉协同，还包括文科专业间的交叉融合、文科与理工科专业间的交叉融合。第二，人工智能相关学科的课程设置存在发力空间。近一两年人工智能相关学科发展迅猛，目前北京航空航天大学、北京理工大学等35所高校已经首批获得人工智能专业的建设资格[10]。但目前在人工智能相关学科的课程设置方面仍存在不少发力空间。一是专门用于人工智能的课程数量还远远不够。很多高校的人工智能专业仍使用计算机专业的课程，智能教育呈空心化。目前，能专门用于人工智能的课程数量还远远不能满足需求，这导致人工智能专业课程只能浓缩到“高级科普”程度[11]。二是当前人工智能教育相关专业课程混乱。针对目前信息时代与智能时代交叠融合的过渡状态，如何设置智能教育科学合理的专业课程还需要深入研究[12]。3.高等教育治理的挑战。第一，智能时代高等教育的治理方式须转变。当前，人工智能技术极大地丰富了产品、服务的内容与质量，变革了服务的形式和结构，创新了教育服务和产品的供给模式。在治理正在体现出智能化、自动化、个性化特征的智能时代，我们的高等教育治理方式也需要发生转变。如何依靠智能时代的相关技术，使我们的高等教育决策更科学、更精准；如何借助智能时代的相关产品，使我们的高等教育治理更智能、自动化程度更高；以及如何依托智能时代的相关产物实现精准的个性化管理，从而减少高等教育治理资源的投入……这些都是智能时代高等教育治理方式变革所面临的问题。第二，指导和引领高等教育治理的法律和政策进展缓慢。智能时代在给高等教育治理带来便利的同时，也引发了一系列伦理问题，如智能技术的应用边界、机器决策与人的决策的协调、学生信息泄露隐患等。由于缺乏相关法律和政策的指导和引领，当前基于智能技术的高等教育治理处于尚未起步或“摸石头过河”的尝试探索阶段，亟需理论的引领和制度的规范。但是因为问题的复杂性和相关研究的滞后性，能够指导并规范人工智能发展的法律和政策进展缓慢，能指导和引领智能时代高等教育治理的法律和政策进展则更是缓慢。倘若这一现状长期得不到解决，将很难保障高等教育治理的健康有序发展。

应对智能时代的挑战

[摘要]“5G+VR”技术是结合了最新一代移动通信技术和虚拟现实技术的综合技术，是实现学校智能思政教育平台构建和发展的基础载体。该平台的构建主要从硬件设备平台、软件开发平台、师资人员配备及开发流程等四个方面得以实现。基于“5G+VR”技术构建的学校智能思政教育平台，是引进“5G+VR”技术构建的高质量教育平台，可优化教学内容、增强学习体验、改革教学方式、激发学生的学习兴趣，体现了现代教育的独特性和时代性。

[关键词]“5G+VR”；思政教育；智能平台

2020年3月，国家发改委和工信部共同发布了《关于组织实施2020年新型基础设施建设工程（宽带网络和5G领域）的通知》，其中重点强调了要将5G和VR等新技术引进至课堂，通过建设远程教育、智慧课堂、智能平台等推动教育产业升级，提升教育质量。思想政治教育是国家教育体系中至关重要的一环，在“5G+VR”技术发展背景下构建学校智能思政教育平台，能够将新的通讯技术和虚拟技术融入思想政治教育中，增加新时代思想政治教育的时代性和先进性，丰富教育模式和途径，体现学校思想政治教育的独特性。

“5G+VR”技术概述

5G特指第五代移动通信网络，是英语FifthGenerationMobileNetworks的缩写。2019年6月，我国工信部通过了5G商用牌照的上市，此举表明我国通信技术产业的成功升级，同时，也意味着5G信息时代的正式到来。5G技术解决了当前智能教育平台数据传送延迟、画面卡顿的问题，为多种技术的应用提供了坚实的通信基础。VR特指虚拟现实，是英语VirtualReality的缩写。上个世纪60年代，VR技术被科学家首次研发出来。经历了60年的发展历程，实现了当前以计算机为核心，以传感器和仿真设备为辅的VR技术。VR技术成功地创造出一个虚拟世界，为用户提供了近似于真实世界的交互体验。当前，VR技术被大范围应用于旅游、电子竞技和出版等产业。随着VR技术产业链的融合和5G通信技术的迅猛发展，将会对多种行业的发展方式和未来前景产生根本性冲击。以教育业为例，“5G+VR”技术将全力推动教育发展，在构建智能教育平台、提高教育质量方面展现出其独特的魅力和优势。“5G+VR”技术发展背景下学校智能思政教育平台的构建基于“5G+VR”技术构建的学校智能思政教育平台，需要通过多元素、多方面的环境确保其稳定性。下面主要从硬件设备平台、软件开发平台、师资人员配备及开发流程等四个方面进行阐述。1.硬件设备平台的构建“5G+VR”技术发展背景下，硬件设备平台的构建包括VR拍摄设备、5G网络及终端设备。构建流程见图1。其中，VR拍摄设备是为了满足智能思政教育平台内容编辑的需要。VR拍摄设备可以录制智能思政教育平台所展示的内容，避免了当前仅依靠软件环境提供教育内容的缺点。5G网络是构建学校智能思政教育平台的基础，能够解决当前智能教育平台播放内容卡顿、画面不清晰等问题。通过播放4K或8K等超高清视频，为学生提供高质量的虚拟教育环境。在5G环境下，计算机、手机和iPad等终端设备可以连接VR虚拟体验机或VR眼镜等，为学生提供沉浸式的学习体验。当前，VR设备已实现了便携化和可穿戴化，突破了实体课堂的限制，可以随时随地为学生提供学习思想政治的教学环境。2.软件开发平台的构建当前，各个学校都存在缺乏完善的思政软件和缺少适宜的智能平台播放VR教育资源的问题。对此，学校应该与软件企业合作，针对学校基本情况和所属省份思想政治教学标准及要求，定制开发符合学校思政教学内容的智能教育平台。在开发软件时，应当根据教学大纲及教学内容制订VR教育场景和VR软件平台，包括VR全景视频的编辑和拍摄、智能平台的交互式问答等。在联合开发软件的过程中，可以针对学生的思想政治学习习惯和爱好进行设计，提升学生利用智能思政教育平台开展自主学习的能力。3.师资人员的配备“5G+VR”技术发展背景下，学校智能思政教育平台的建设不能仅依靠硬件和软件平台的铺设，还要提高教师在新时代智能教学方面的能力。一方面，实施思政教育时，教师要依照智能思政教育平台的内容和特性开展针对性教学；另一方面，教师要提高自身利用平台进行教学流程设计、课堂组织和内容编辑等方面的能力。同时，教师要熟悉VR设备和配套平台，以便在学生遇到问题时可以及时进行指导。4.学校智能思政教育平台的开发流程智能思政教育平台的VR硬件设备应该能够支持多种型号的VR眼镜或头盔，以保证平台不同设备的兼容性。平台的开发流程共包含三个部分：第一部分是VR场景的制作。选用3Dmax等软件，进行VR场景内建筑、物品等模型的制作；选用Zbrush等软件进行VR场景内人物等模型的制作。第二部分是将VR场景和任务模型导入到Unity3D软件中，对VR场景的实景如光线、建筑材料等细节进行调整。平台开发人员需要对VR场景进行实操和熟悉，确定平台上的教育资源、教育内容、互动问答等功能均可运行到位。第三部分是制作智能思政教育平台教学的使用说明书，其中包括教师手册和学生手册，平台的使用方法和教学内容的编辑方法等必须详尽、明确，以保证后期的教师教授和学生学习可以正常实现。

“5G+VR”技术发展背景下学校智能思政教育平台的实现途径

摘要：人工智能与教育的融合创新，必然加速教育现代化发展进程。慕课的蓬勃发展、自适应技术以及大数据的运用，为解决大学英语教学改革几十年来的棘手问题提供了可能。挑战与机遇并存，人工智能技术将倒逼大学英语朝着教学目标高阶化、课程体系后现代化、课堂教学智慧化和教师角色精细化方向发展。

关键词：人工智能；大学英语教学；后现代课程观

一、引言

人工智能与各领域的深度融合和创新，正在颠覆我们的生活，改变世界的面貌[1]。世界各大经济强国为抢占人工智能技术发展制高点，争先研制了各种人工智能发展战略和行动方案，试图占住未来科技发展先机。我国在继2016年5月发改委和科技部联合推出《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》后，次年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》（以下简称《规划》）[2]，全面部署了我国人工智能发展战略。2017年9月，教育部长陈宝生提出“课堂革命”的信息化时代教育改革新命题，人工智能驱动和赋能的课堂革命序幕从此拉开。2018年4月，教育部了《高等学校人工智能创新行动计划》，明确了高校在培养创新人才及科技创新等领域的目标和任务。人工智能与教育进入了融合创新阶段，正在迅猛地颠覆人类几千年沉淀的教育理念和方式，重构教育生态。智能语音技术、英语语言测评系统、语言翻译、智能口语陪练等技术，以及自适应系统、个性化学习中心和智能导师系统等广泛应用于大学英语教学领域，为大学英语教学带来了前所未有的机遇，为破解大学英语教学领域几十年来教学资源不足、“因材施教”难以践行、课程评估不科学等难题提供解决方案。显而易见，传统的教学目标、课程体系及教学模式、教师的专业知识不足以应对新一代人工智能技术的需求，我们必须积极求变，寻找人工智能与大学英语教育的契合点，方能在这场革命浪潮中幸存。

二、人工智能2.0和教育

人工智能被认为是迄今为止最具有颠覆性的技术[3]，它正在加速落地，深刻地改变世界和人类生产、生活方式[1]。人工智能自诞生之日起就与教育休戚相关，对教育的变革也将是彻底的、全方位的。因此，我们必须充分认识它，方能抓住人工智能技术给教育带来的机遇，方能乘风破浪应对挑战。

摘要：近年来，经济与科技的深度融合发展，人工智能技术的重要作用日益突出。高等教育为人工智能发展提供高端人才，同时利用人工智能技术发展促进自身的发展，在提升管理效率、改革教学内容和教学方法方面推进着高等教育的发展，优化学习者的学习体验。

关键词：人工智能；高等学校；教学改革

随着“智能+”时代的到来，人工智能正逐步深入影响社会各阶层的改革和运作。要坚持把教育摆在优先发展，高等教育作为培养高质量人力资本的主要方式，更应该高度重视。EDUCAUSE四月的《地平线报告（2019高等教育版）》，预测了2019-2023年间可能影响全球高等教育技术应用的六大趋势、六大挑战和六项技术发展,随着人工智能技术和大数据的发展，未来高等教育技术发展将影响高等教育机构的运作、推动课程建设改革和分解、学习空间和混合学习设计等方面，高等教育将戛来越重视学习效果和学习体现。[1]根据“教育信息化‘十三五’规划”,到2020年要基本建成“人人皆学、处处能学、时时可学”的教育信息化体系。那么，高等学校该如何应用新的智能技术，以更好地提高高等学校办学质量，提升办学效率，节省教育成本，是高等学校管理者急需思考和解决的问题。

一、人工智能发展现状

人工智能是基于计算机的研究，用来研究开发并模拟、延伸人的思维过程和智能行为的多学科的新兴应用科学，涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科，主要利用计算机能实现社会发展中更高层次的应用。[2]人工智能从1956年诞生发展到现在，经过了起步发展期、反思发展、应用发展、低迷发展、稳步发展和蓬勃发展六个时期60多年的发展。从经典控制论发展到专家智能控制理论和模糊逻辑控制论等若干分支理论。[3]人工智能研究范围已远远超出了计算机科学的范畴，从简单的单项功能应用到多功能复合应用，正深度与社会生产各方面融合。如今，人工智能已经成为各国核心竞争力的重要组成部分。人工智能作为新一轮技术革命的重要支撑未来将更深入地应用到各种社会需求当中。美国《国家人工智能研发战略规划》提出人工智能在教育方面的影响：1.在教学方法环节和教学设计方面：应用人工智能技术，提升教学质量和学习者体验水平。2.改变人才培养目标和管理模式：提倡在各阶段教育（包括基础教育、高等教育及继续教育）以培养具备软硬技能的人才为目标，同时在教学管理运用人工智能技术提高效率。自2008年经济危机后，美国不断削减教育经费，一些院校开始尝试借助人工智能技术来解决经费不足及与学生沟通等方面的问题，比如海洋郡学院借助善于交谈的人工智能聊天机器人缓解了入学率连续下降的问题。由此可见人工智能正在影响着美国教育的发展，也将影响世界教育的发展，也将对我国高等教育发展产生深远影响。

二、我国高等教育发展现状

摘要：从基础形态和构成视角分析人工智能教育的应用形态，阐述人工智能教育应用视觉交互方式，人工智能教育视觉应用效果，进一步提高视角空间可变属性，增强意向对象可见效果，提升交互赋能智慧内核，优化人智交互辅助功能。结合实践研究，探讨提升人工智能教育视觉应用策略：注重理论向实践转化效果，提升学习的可见性；突出个性差异精准优化，提升主体教学有效性；融合智能内核，适应人工智能的交互环境。

关键词：人工智能，视觉交互，学习的可见性，个性差异，精准优化

随着大数据、物联网、智能AI技术的不断发展，人工智能逐渐成为基础教育重要的服务系统，在考核评价、智能辅导、分析预测、个性化自适应系统等方面取得前所未有的发展。新冠疫情发生后，我国小学教育进入到“线上教学发展阶段”，钉钉、腾讯课堂及其他大量的互联网企业都推出自己的教育类App，表面上属于教育类软件的使用范畴，但实际上背后涉及一系列的人工智能互动技术。目前，我国正进行“人—智”互动技术研发，取得大量的基础研究成果，在“5G”技术全面发展后，百度与华为提出《5G+人工智能工业视觉解决方案白皮书》，为人工智能教育应用视觉交互发展指明方向。

1人工智能教育的应用形态

1.1人工智能教育基础形态分析

了解人工智能教育应用形态，必须要充分考量教育领域人工智能软件开发的功能指标。Bakeretal（2019）认为教育类人工智能系统的功能如下：智能虚拟现实、协作学习智能支持系统及私人导师等。人工智能教育系统在基础教育功能上具有多样化特征，能够计算、感知、存储、表征以及衍生的推理、识别、表达等。通过教学实践的分析，结合目前技术发展条件，认为当前的人工智能教育基础形态可能概括为：智能工具、智能环境、智能教师、智能管理者、智能学伴等等。不同的场景有着不同的智能内核，在人工智能的加持下，基础教育应用领域创新已经开始出现质变。例如，小学生线上教学的钉钉、腾讯课堂；猿辅导、作业帮等提供解题的App以及小七学伴等打卡神器等。对于基础教育而言，人工智能带来的是革命性的变革，能够让教育更具趣味性、多样性、实践性，让学生能够更好地融合和适应智能环境。

摘要：智能教育是人工智能与教育深度融合的产物，智能教育在世界高校的应用有了长足的发展，并呈现加速发展的态势，主要体现在：智能教育的发展推动自适应学习发展、异步课堂趋于完善，推动协作学习发展；智能内容重塑教科书，实现加速学习；智能辅导系统迈向2.0，促进深度学习。智能教育实现对学生行为的预测，推动教师在“教—学”关系中转向辅助者角色，智能助教进一步发展协助教师更加关注学生；AI助力智能教学设计，保证精准教学开展；学生事务管理智能化，实时监督学生走向。人工智能在提升教学品质、塑造虚拟教学环境、变革智能图书馆等过程中，将学习环境打造为更加开放的学习空间。为应对这样的变化，我国智能教育应树立自适应学习理念、坚持师生需求导向、提高教师智能素养、成立智能教育专业、加强应用效果评估，加速实现我国智能教育在国际范围由跟跑到领跑的转变进程。

关键词：国际比较；智能教育；高等教育

2019年4月23日，美国NMC发表2019地平线报告中指出，未来四到五年将是人工智能变革高等教育的关键节点[1]。2019年3月4日到8日，联合国教科文组织在巴黎教科文组织总部举行了2019年移动学习周，学习周的主题也围绕着人工智能与可持续发展[2]。来自130个国家1500名教育与技术专家围绕“如何利用人工智能来加强教育和学习”“如何确保在教育中包容和公平地使用人工智能”等问题进行了探讨。我们发现，在大多数国家，主要由非国家行为者，特别是私营部门，推动AI蓬勃发展，对AI的发展做出敏锐的反应，教育技术产业的快速扩张尤其引人注目，人工智能学习技术在课堂上的使用越来越多，各国都为教学和学习提供人工智能解决方案[3]。我国高度重视人工智能战略影响，在2019年5月16日的国际人工智能与教育大会的贺信中指出，新时代的中国将高度重视人工智能对教育的深刻影响，积极推动人工智能和教育的深度融合，促进教育变革创新。同时，高等教育肩负着科技创新、人才培养的使命，人工智能在高等教育中的应用不仅能够提高人才培养效率，更能提升人才培养质量。因此，提升人工智能在高等教育中的应用水平是实现我国人工智能从跟跑、并跑到领跑的重要举措。基于此，本文梳理最新国际人工智能在高等教育中实践情况和未来走向，并提出我国智能教育应对策略，为提升人工智能在我国高等教育中的应用水平提供参考。

一、从人工智能到智能教育

(一)人工智能的内涵。英国逻辑学家和计算机先驱艾伦•马西森•图灵最早开启了人工智能的实质性工作，图灵关注的核心问题是计算机如何通过过程启发式问题，从经验中实现学习。1950年，著名的图灵测试问世，测试中涉及计算机、人类陪衬与人类询问者三个参与者，结果发现，在看不到被试(计算机、人类陪衬)的情况下，人类询问者只通过询问无法辨别二者身份，据此揭示出计算机具备与人类智慧相同的潜力。由此可见，人工智能发展的初衷便是最大程度上模仿人类的思维，代替人类做出决策。最早成功的人工智能程序是1951年写成的ChristopherStrachey，该程序通过不断地试错、迭代，完善自身程序，最终能够以合理的速度完成一个完整的跳棋游戏。随后，约翰麦卡锡于1956年的达特茅斯会议上首次创造了人工智能这一术语。随着人工智能关键技术的不断发展，人工智能的内涵也趋于完善。在大英百科全书的定义中，人工智能是指数字计算机或计算机控制的机器人执行与智能生物相关的任务的能力[4]。这个术语经常被应用于所资助的开发系统的项目。具有人类特有的智力过程，如推理、发现意义、概括或从过去经验中学习的能力。由于其跨学科的性质，人工智能的定义难以界定，不同领域的专家有其不同的侧重点，但达成统一意见的是，人工智能具备人性化思考、人性化行动、理性决断以及合理形式四方面特点[5]。人工智能具有“强”“弱”之分，“强人工智能”以复制人类智力能力为目标，开发一个与人类完全相同的系统，“弱人工智能”则只是让系统运行，无需弄清楚人类的推理过程。目前，人工智能的发展介于“强”“弱”之间，虽然实质性进展表明实现强人工智能还存在一定困难，但强人工智能在未来的走向是当前的发展趋势。皮尔森与知识实验室(伦敦大学学院)2016年出版了报告“智能释放：教育中的人工智能论证”，报告将人工智能论述为“一个计算机系统，旨在通过能力(例如视觉感知和语音识别)和智能行为与世界互动(如评估可用消息，然后采取实现目标的既定行动)，我们认为这基本上是人类”[6]。人工智能的类人化功能使其能够渗透在人类生活的各个环节中，人们开始探讨人工智能在教育领域中应用的必要性，这也正是智能教育产生的原由。(二)智能教育的诞生。从历史的角度来看，过去两个世纪，世界经历了教育的大规模扩张。教育起源之时，无论东西方教育都可称为“人的智慧”。东方孔子推崇“有教无类”，对不同的学生采取不同的教育手段，传授的内容也不尽相同；同期，西方苏格拉底使用“产婆术”引导学生深入学习，教与学之间是动态的、灵活的关系，学生能够得以个性化、全面的发展。随着工业革命的到来，工业社会对于人才的需求迅猛扩张，班级授课制应运而生。为了整体提高教育效率，将教学、作业计划、评分等全教学过程都框在固定的模式内，对于学生的评价也被局限在固定的标准化描述中，教育体系是静态的、普遍化的，教师无暇顾及每个学生的兴趣、特长或学习风格，学生个人的自我发展被忽视。伴随新一轮技术革命的发展，大规模的个性化教育成为时代的呼唤。“AI融入教育，成为教育发展的新取向，如何利用AI技术支持教育已成为当前需要讨论的课题”[7]。随着近年来人工智能的快速发展，智能教育在国际范围焕发出新的活力。(三)智能教育的技术支持。智能教育自萌芽至今已有30年之久，但国内外关于智能教育的定义尚未形成统一意见。祝智庭提倡智慧教育，他认为智慧教育是通过人机协同作用以优化教学过程与促进学习者美好发展的未来教育范式(智慧教育“祝氏定义”的要义)。在国际上，以AIED(ArtificialIntelligenceinEducation)指代人工智能在教育中的应用，其基础是本身就为跨学科的AI和学习科学(教育、心理学、神经科学以及社会科学等科目)。Pearson报告认为，AIED由三个关键模型组成，分别是教学模型、领域模型和学习者模型。教学模型代表了教学的知识和专长，即如何更好地通过计算机使用教学手段；领域模型又称知识模型，代表如何更好地学习世界知识；学习者模型侧重于对学习者的了解，包括学生的情绪状态以及参与学习的数据等内容。这三个模型的相互作用，就是自适应导师的模型基础，能够根据学习者的能力和需求，选择最合适的内容提供给学习者。在学习实践过程中感知到的数据不断反馈到三个模型中，通过深度学习等算法使得模型更加丰富、更完整，进而使系统更“智能”。人工智能极大地改变着教育生态，在教育领域的应用前景广阔，是克服传统教育不足的有效途径，有助于变革教育模式与教育形式、为学生提供个性化服务、为教师提供精准化教学、为学校提供科学化管理[8]。智能教育中涉及的技术支持包括：(1)人机交互引擎：与用户直接接触的引擎，人机交互引擎实现有趣的智能聊天功能；(2)NLP处理技术：即自然语言处理技术，主要是指通过机器学习手段，对自然语言数据进行切分，编码等过程；(3)实体关系抽取：从自然语言数据中，对特定的关系模式进行识别，从中提取实体关系信息，如(实体、关系、实体)三元组；(4)KG推荐系统：基于知识实体关系，以图论为基础，构建知识实体关系图模型(即有向连通图)；(5)对特定场景的细致切分与机器学习相结合：系统细分多个应用场景并融合机器学习算法辅助使用者更好地教学与学习；(6)人脸识别：目前人脸识别技术在国内外发展都非常迅速，如人脸识别、人脸对比等技术已经在多个领域得到运用，但总体而言，各种识别系统对环境的影响都较为敏感。

二、国际高校智能教育的发展脉络