人工智能教育應(yīng)用

陳杭筍

摘要：教育是常進常新的事業(yè)，不僅具有穩(wěn)定性，而且具有發(fā)展性。教育倫理亦然，不僅具有永恒性，而且具有時代性。進入21世紀以來，隨著人工智能技術(shù)的不斷創(chuàng)新及其在教育中的推廣和應(yīng)用，人們在擁抱人工智能的同時，也產(chǎn)生了一些擔憂，特別是對人工智能對學(xué)習(xí)者可能產(chǎn)生傷害的憂慮，由此，人工智能教育倫理問題成了教育領(lǐng)域的學(xué)者關(guān)切的熱點。本文立足于人工智能教學(xué)角度，分析了人工智能教育應(yīng)用，希望具有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育方法;有效應(yīng)用

引言：

當前學(xué)界關(guān)于弱人工智能教育倫理問題的考量并沒有脫離“人類中心主義”的思維范式。在這種思維范式中，盡管我們考慮到了主體人的發(fā)展性，考慮到了類人對人的影響性，但是，總體而言，我們依然是以人為界的。隨著教育改革的不斷深化，現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用越發(fā)重要，因此，對于人工智能教育應(yīng)用的研究有著鮮明現(xiàn)實意義。

1人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展

2020年是5G和Wi-Fi6普及的元年，5G網(wǎng)絡(luò)正式開始商業(yè)應(yīng)用的進程。5G作為數(shù)據(jù)傳輸中的最優(yōu)路徑之一，使終端設(shè)備之間的連接變得更加緊密，5G+人工智能等信息技術(shù)的融合將為教育的未來發(fā)展帶來了新挑戰(zhàn)、新機遇，加速了重塑智慧教育新生態(tài)。

隨著國家對教育領(lǐng)域的高度重視和大力支持，全國教育事業(yè)取得了較大的進展，但是仍然存在一些問題沒有得到較好的解決。第一，我國的教育資源發(fā)展不平衡，優(yōu)質(zhì)的教育資源主要集中在發(fā)達地區(qū)，西部地區(qū)的教育資源嚴重缺乏。而同一個地區(qū)，城市和農(nóng)村的教育資源差距也比較大。第二，目前城市和部分縣城已經(jīng)建設(shè)了多媒體教室，但是終端基本僅限于電腦和Pad，視頻學(xué)習(xí)資源的播放時常因網(wǎng)絡(luò)原因，出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，極大影響了教學(xué)效率。第三，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程基本是提前錄制后再離線上傳到學(xué)習(xí)資源庫，然后提供給學(xué)生點播學(xué)習(xí)，方式單一，師生間的互動極少，學(xué)生的體驗極差，不利于對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。第四，雖然互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展極大豐富了教學(xué)資源，但是青少年學(xué)生并沒有很好的甄別能力，因此不能滿足自身的個性化發(fā)展。此外，既往在教育教學(xué)中對教師專業(yè)能力的評價方式單一，且主觀性比較強，沒有形成科學(xué)的、智能化的教師專業(yè)能力評定體系，而且教師培訓(xùn)效率低下。

基于以上背景，本文將討論如何利用5G和人工智能等信息技術(shù)建設(shè)智慧課堂，實現(xiàn)更加豐富的課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，更均勻的優(yōu)質(zhì)資源分配，更能滿足學(xué)生發(fā)展需求，更加聚焦教師能力成長，從而推進教育事業(yè)向前發(fā)展。

2人工智能教育應(yīng)用

2.1教學(xué)模式

5G時代人工智能智慧課堂教學(xué)模式徹底顛覆了既往單一的授課方式，新模式的融入為教育教學(xué)產(chǎn)生良性效應(yīng)。下面主要討論在智慧課堂新建設(shè)中的AR/VR教學(xué)和遠程互動雙師教學(xué)2種新型教學(xué)模式。

2.1.1AR/VR教學(xué)

在虛擬/現(xiàn)實教育方面，將AR/VR的教學(xué)資源上傳到邊緣平臺，利用邊緣計算等人工智能信息技術(shù)實現(xiàn)AR/VR應(yīng)用的運行、渲染和控制，并將AR/VR的數(shù)據(jù)以音視頻的方式傳輸?shù)浇K端?；?G+邊緣計算助力AR/VR的教學(xué)資源建設(shè)，通過建模技術(shù)對三維物理世界進行數(shù)字化和模擬化，虛擬生成后和真實環(huán)境中的對象進行交互，使得AR/VR的效果與真實的環(huán)境極為相似，教學(xué)呈現(xiàn)技術(shù)讓教育內(nèi)容的表征更加靈活、準確、形象，從視覺和聽覺上促進學(xué)生對知識和技能的學(xué)習(xí)。

2.1.2遠程交互，實行雙師互動教學(xué)

在遠程交互、雙師教學(xué)方面，將所需的教學(xué)終端進行5G化，發(fā)送方先把現(xiàn)場錄制的超高清視頻通過5G網(wǎng)絡(luò)推送到邊緣云服務(wù)器，然后通過邊緣計算快速的編解碼能力傳輸，經(jīng)過5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至本地終端，接收方就可以將原視頻真實實時地復(fù)現(xiàn)，從而實現(xiàn)低時延實時遠程互動學(xué)習(xí)?；?G+邊緣技術(shù)的遠程互動教學(xué)，可以針對當?shù)貙W(xué)生的真實需求采用多種形式的互動教學(xué)，比如三維全息場景教學(xué)，強化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的學(xué)習(xí)模型，繼而將對教學(xué)產(chǎn)生積極的輔助作用。

2.2面向?qū)W生

針對如何滿足學(xué)生成長對教育資源的不同需求和缺乏對學(xué)員學(xué)習(xí)情況的實時把握等問題，智能教學(xué)技術(shù)提供了可行的解決方案。下面主要討論智慧課堂新建設(shè)中面向?qū)W生成長的2種典型應(yīng)用。

2.2.1電子書包

電子書包是一種便攜式移動終端，可提供資源管理、教學(xué)內(nèi)容呈示、教學(xué)交互、評價反饋等教學(xué)服務(wù)功能，并可與固定式教學(xué)設(shè)備結(jié)合，創(chuàng)造智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。電子書包的學(xué)習(xí)資源可來自大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的精準推送，該資源可以滿足學(xué)生的讀物需求，遵循學(xué)生閱讀規(guī)律，適合學(xué)生個性化發(fā)展。此外，智慧課堂電子書包的應(yīng)用功能應(yīng)當包括課前、課中、課后等3個環(huán)節(jié)，將過程性評價貫穿于整個教學(xué)活動中，以期通過電子書包的即時反饋使教師及時了解教學(xué)情況，從而對教學(xué)進行調(diào)整。基于5G+人工智能的電子書包可以精準推送學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，電子書包的智慧課堂教學(xué)模式更能滿足個性化發(fā)展的需求和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.2.2學(xué)情分析

在學(xué)情分析方面，智慧課堂中運用智能化數(shù)據(jù)采集終端收集課堂中學(xué)員的行為數(shù)據(jù)，將依托AI學(xué)情分析系統(tǒng)，精準識別課堂過程中的表情和行為。通過無感知考勤，情緒狀態(tài)、姿態(tài)分析，視線分析，運動軌跡分析，輸出AI學(xué)情分析報告，以此作為課堂評價的參考依據(jù)，教師可以根據(jù)學(xué)情分析報告及時地調(diào)整教學(xué)策略。

結(jié)論：

以人為界討論弱人工智能教育倫理是沒有問題的，畢竟我們都是歷史的、具體的人，到目前為止，我們所認識的世界依然是以人類為中心的世界。問題是當我們仰望浩瀚的星空，將人工智能教育倫理問題置于波瀾壯闊的物質(zhì)運動歷史之中，不難發(fā)現(xiàn)“人為上帝”之界終將被突破。這并不是說人工智能最終一定會完全替代人類，而是說舊人類一定會被新人類取代。新人類或許就是碳基生命與硅基生命融合生成的“奇點人”。若如此，強人工智能抑或超人工智能教育倫理問題又會是一個怎樣的情形？這自然已經(jīng)超越了我們的想象。然而，未來已來，對處于從弱人工智能到強人工智能窗口期的人類，審慎樂觀、密切關(guān)注、積極應(yīng)對類人的發(fā)展，尤其是要聚精會神于人與類人的融合發(fā)展，或許是我們的唯一選擇。

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