计算机网络教育中人工智能技术的有效应用
谢文斌
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谢文斌,. 计算机网络教育中人工智能技术的有效应用[J]. 人工智能研究,20216. DOI:10.12721/ccn.2021.157017.
摘要: 随着信息化智能时代的来临,重视并开设人工智能专业的院校越来越多,人工智能教育正在变成一种通识教育。如何将产业与职业教育教学和科研融合,支持多层次的学习者学习人工智能,需要采用新的教学路径和教学模式。文章在此背景给下,针对计算机网络教育中人工智能技术的有效应用进行了分析和探讨。
关键词: 计算机网络教育;人工智能技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157017
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信息化时代,各行各业都希望通过技术提高人效、降低成本,各大雇主对专业技术类及高端研发类人才需求旺盛。培养符合企业需求的人才是职业院校产学合作的重要目标。随着人工智能的迅猛发展,很多学校都开设了人工智能相关的专业和课程,譬如广东邮电职业技术学院近年来就在推动学生科技创新、培养学生"人工智能+工程"创新能力方面开展了一系列探索与创新,取得了显著成效,通过在计算机网络教育教学中融入"人工智能技术"、开设AI技术培训等方式调动了一批优秀学生投身到将AI技术与工程场景结合的教学与科技创新中,取得了不少成绩和成果。我们要抓住人工智能科技创新和产业变革的战略机遇,迎接时代挑战。

1 人工智能概述

人工智能(Artificial Intelligence),简称“AI”,是计算机学科的一个分支,是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。人工智能涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科,研究如何用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为。人工智能技术下的教育真正体现了因材施教,根据学生的学习实际情况为其量身定制学习计划和作业,为每位学生制定知识点图谱,清晰地描述出学生的掌握情况,便于教师、学生有的放矢,有针对性地开展教学活动,是提升学习效率和效果的利器。归纳而言,将人工智能融入计算机网络教育中有以下优势:① 培养逻辑思维、计算思维和创造力;② 提升发现问题、分析问题、解决问题的能力;③ 锻炼学科知识综合应用的能力;④ 理解现实与科技之间的联系。

2 人工智能背景下的计算机网络教育探讨

当AI具备一定的智慧以后,它会做类似人类思维的判断,理解语义和数学逻辑,对问题产生判断,最终实现自动教学管理。如计算机科学家乔纳森研发了一款可进行英语语法纠错的软件,不同于其他同类型软件的是,它能够联系上下文去理解全文,然后做出判断,譬如说各种英语时态的主谓一致,单复数等。它将提高英语翻译软件或程序翻译的准确性,解决不同国家之间的交流问题。

当我们在手机中浏览今日头条、淘宝等App时,人工智能就会通过算法优化,机器能够从你过去一段时间的阅读习惯里,推算出哪类文章是你的最爱,而在之后的推荐里,类似的文章就会摆在那里等你阅读,这就是AI的个性化学习思路。在接下来的计算机网络教育中,AI个性化可以是在大数据的基础上开发而来的一套智慧系统,它能根据每个学生的学习习惯创建自适应的学习体验。当一个学生阅读材料并回答问题时,系统会根据学生对知识的掌握情况给出相关资料。系统知道应该考学生什么问题,什么样的方式学生更容易接受。系统还会在尽可能长的时间内保留学生信息,以便未来能给学生带来更多的帮助。

AI使用环境下的计算机网络教学实践活动中,可以使用屏幕捕捉软件录制演示文稿的播放声音,形成视频并上传到网上,以此帮助课堂缺席的学生补课。还可以组建以学生在家看视频听讲解为基础,开辟出课堂时间让学生完成作业或实验,并对过程中有困难的学生提供帮助。这就是智能辅导系统(ITS),人工智能在这个领域的应用已经有长足的进步,也展示出明显的效果。有学者将ITS和课堂一对多教学以及一对一的老师辅导进行对比,结果是ITS的效果比课堂教学好很多,和老师一对一辅导的效果相似。

3 后疫情时代人工智能技术在计算机网络教育中的应用与变革

一场史无前例的新冠疫情彻底改变了我们的固有的生活方式,并且新冠疫情也永久性地改变了全世界传统的教学和工作方式,这是一个历史时刻。对于计算机专业来说,应利用这一历史时刻,为教育事业做出更大的贡献。在计算机网络在线教学过程的中,可以很轻易地实现即时评价、反馈,比如目前比较困扰老师们的是课程中由于看不见学生,不能掌握教学质量。并且,通过AI技术的即时教学能反馈和学生表情、肢体语言的综合分析,可以及时了解到学生的学习状态。通过计算机技术比较线上教学和线下教学到底有何不同,了解二者的差异才能更好地加以利用。

在我国的贫困地区,随着国家在教育基础设施方面的大力投入,硬件条件已经越来越不成问题,现在最大的问题还是优秀老师的缺乏。甘肃山区的小学生蹲坐在地上学习,而北京国际学校里的学生在阶梯教室和外教学英语,二者的教育条件天差地别。其实,不仅中国存在这样的问题,全球拥有那么多贫困人口,如何去提高贫困地区的教育质量是一个世界性命题。而这个问题在人工智能技术的引入后,是可以得到解决的。AI教育平台上,无论优秀教师身在何处,均可实时在线开设课程教授自己所擅长的技能、知识,并且可以和远在千里之外的学生产生有效互动。

未来可以将自大、中、小学和职校、培训机构等的所有线上、线下教育数据,以及不同计算机技术和平台的数据打通,形成互操作性。有了这个最底层的标准,来自所有机构的数据都将遵循统一标准,从而具有互通性。在此基础上,可建立一系列人工智能(AI)和数据挖掘算法,轻易解决各种各样的问题,而不需要为每个机构提供特定的解决方案。将AI技术应用与计算机网络教育中,对于学生而言,类似于一位拥有渊博知识并熟悉逻辑判断的家庭教师,以语音助手的形式生活在你的手机或其他设备里,当你有问题时它能帮你解决,并且还能产生类似个性化学习的自适应系统,让AI成为一位专门为你量身定做的老师。更重要的是,它能像一位长辈或者智者那样与你进行沟通,对你产生情感或者情绪上的影响。

当然,尽管人机交互(HCI)和AR&VR技术在计算机科学中得到了广泛的研究,但仍面临着一个全新的课题,即在网络教学中"通过计算机实现人-人远程交互",它需要不同的思路和理论框架,需要对教育、计算机科学、通信,以及社会科学等许多领域进行综合考虑,是一项巨大的挑战。但相信这些问题终将被解决,届时,教育者们可以生活在他们所钟意的世界任意角落,利用AI技术与计算机网络教育模式,为任意角落的学校、机构工作,为所有希望得到优秀教育的学生教学。

4 结语

随着计算机网络技术的发展,将人工智能技术合理运用,使得计算机网络技术在应用领域更能够发挥其价值,特别是在计算机网络教育中发挥人工智能技术的作用,实现了教育方法的创新,提高了教育质量。综上所述,在计算机网络教育中引入人工智能技术是提升网络教育水准的重要途径,人工智能技术在未来计算机网络教育方面具有极大的开发潜力和光明的应用前景。

参考资料:

1 汤凯;;浅谈计算机网络教育模式下的新型教学[J];科教导刊(上旬刊);2015年01期

2 周祥宇;;计算机网络教育中的“教”与”学”探讨[J];黑龙江科技信息;2016年18期

3 陈丽;人工智能技术在计算机网络教育中的应用[J];山西教育(综合版);2008年15期

4 闫春燕;;关于计算机网络教育的几点认识[J];新课程学习(中);2015年05期