人工智能技术促进大学英语教学变革研究

张 蕾

(中国石油大学胜利学院基础科学学院，山东 东营 257000)

一、引言

人工智能的出现给人们的生活空间和人际互动都带来了前所未有的变化。伴随大数据、云计算的迅速发展，人工智能相关技术迅速被运用到各个学科领域，使人们的生活越来越便捷。人工智能技术在大学英语教学领域的应用渗透力度持续加大，颠覆了长久以来传统的外语教学模式，改变了大学英语教学原有的生态环境，革新了外语教学应用工具，为外语教学和学习提供了全新的资源，外语智能化教学已经成为常态。人工智能可以应用于教学环境转变中，运用人工智能技术为学习者构建智慧型的学习体验、教学方式和教学管理环境，把大数据和深度学习算法融入英语教学的不同环节，在智慧课堂环境下，人机互动使学习者参与积极性高，同时可制定个性化的学习计划。教学智能化是一场在智能化的教学环境下实现教学工具、教学方式甚至教学内容的根本性变革。利用人工智能技术改造传统的教学理念已成为外语教学改革和发展的一大趋势，而人工智能环境下的外语教学充分发挥了其优势。

二、人工智能技术背景下的大学英语教学变革

把人工智能技术与语言学理论深度融合，是当前信息化大发展的需求。近年来，语音识别技术、自然语言处理、大数据等人工智能技术广泛地应用于大学英语教学，因此，文章对上述人工智能技术在大学英语口语、翻译和教学管理等方面的促进作用进行了深入研究。

(一)基于语音识别技术的大学英语口语教学变革

语音识别是一项涵盖多方面的综合技术，包括信号处理技术、计算机科学技术等。语音识别的技术原理是图像识别，其一般过程可以总结为:预处理——特征提取——基于语音模型库下的模式匹配——基于语言模型库下的语言处理——完成识别(见图1)。

图1 语音识别过程演示图

语音识别原理主要涵盖以下内容:首先，语音信号中的信息编码根据幅度谱的时间而进行转换；其次，语音可以用多个相互独立的符号以声学信号进行表示；最后，语音交互不能与语法、语义等分割开来(见图2)。

图2 语音识别系统基本原理图

人与机器进行信息互动的主要途径就是语音智能识别，这项通用型技术受到了人们的广泛关注，越来越多的专家学者对此展开了积极的研究。随着时代的不断进步发展，教师在教学过程中越来越多地应用人工智能技术，以此提高学生口语训练的效果。在自然语音识别时，主要是对自然语言等建立起相关的系统和模型，使得其对识别对象的语音素材等进行收集和整理，总结形成样本，通过大量的训练，调整识别系统中的各项内容，使得识别系统能够较为准确的展开识别，对各个对象的语音进行自然语音的模拟识别。训练者可以在任何一个系统中进行训练，并且得到相应的评估结果，以此进行自我的不断发展与提升。人工智能通过对口语练习者高效的有针对性的评价结果，以及针对听说训练过程、听力理解能力、语言表达能力等进行智能化的分析，提出改进建议。在口语练习者完成单次训练后，系统会立刻给出训练评价结果，给口语练习者实时的反馈，可以极大地提升口语练习者继续参与训练的积极性和兴趣，快速地提升大学英语口语练习者的听说水平。

(二)基于自然语言处理的大学英语翻译教学变革

自然语言处理主要研究人类语言两大方面，即语音和文字。文字则可以分为多个层次，包括词语的语音、词法、句法、词义和语用五个层次。

自然语言处理技术可以使人类与计算机的交流与沟通进一步加强，便于信息的传递和应用。目前，随着该技术在理论、资源方面的不断丰富和积累，它的研究领域也在不断扩大，并且已经有了一些具体应用，主要体现在机器翻译、文本翻译和图像翻译三个方面。当前，我国许多企业都提供了免费的在线翻译系统，例如有道等。语音翻译方面，搜狗推出的机器同传技术主要在会议场景出现，演讲者的语音实时转换成文本，并且同步翻译。由此，可以实现低成本的高效率翻译，图像翻译则是企业引导用户进行自主的无标签照片整理的技术。当前，谷歌、微软等企业已实现这一功能。除此之外，VR翻译等也得以持续地普及。国内现行的翻译应用也有许多，例如讯飞语记、智能作文批改系统等。为了进一步提高外语教学的效率，可以将自然语言处理和外语学习者进行语音交互，通过应答的方式进一步完善测试系统，使得大学英语翻译训练更加科学高效。当前，智能教育系统发展较为成熟，受到了大众的广泛认可与一致好评，其能够切实提高学生翻译能力、提升翻译效率。此外，近些年大学英语翻译教学MOOC的广泛制作应用离不开自然语言处理技术发挥巨大的作用，极大地提高了线上翻译教学的效率。

从上述自然语言处理技术在大学英语教学领域的一系列创新应用，无不体现自然语言处理技术在大学英语教学改革方面蕴含的巨大潜力，为大学英语翻译教学的深度变革提供可能。

(三)大数据在大学英语教学管理中的应用

随着混合式教学手段的广泛应用，尤其是在疫情影响下，在线教学成为绝大多数教育工作者的选择，在线外语教学软件和App大量涌现，相应地，在线教学数据激增，同时也会给传统数据统计方式和分析手段带来极大的压力，超出其负荷能力。而大数据可以轻松、系统地完成对大学英语教学、管理、评价等教学流程数据的收集和分析，同时可以客观地提出对教师教学行为、学习者学习行为以及整个“教”与“学”过程的反馈意见，发现问题和不足并提出相应的提升策略和建议，为外语教学质量的提升和教学模式的改革提供帮助。

教育数据挖掘是指在教学过程中，学生会产生相关的学习信息，通过对信息进行一定的计算和分析，能够更深层次地挖掘其背后的含义，这对于教学模式的不断优化、教学资源的高效利用有着举足轻重的积极意义。

将教育数据挖掘的方法应用于外语教学，可以对外语教学中的大数据展开更深层次的总结与整理，发现其中蕴含的有意义的信息，把握学生在外语学习过程中的规律，对学生的未来学习状态等做出预判，以此进行教学方式与内容的调整。此外，教育数据挖掘也可以对教师的行为等进行整理和分析，包括教学手段、教学流程等，通过教学内容的改进，教学形式的优化，促进教学更加的科学高效，进一步提升教学的效果。教育数学挖掘可以进一步分析学生的学习状况，教师可以根据学生的个性特征等制定针对化的教学方案，尽可能地提高教学资源的利用效率，更加深层次地引导学生展开外语学习，使得学生的英语素质得到更大的提升。

大数据的应用可以使得外语教育资源利用效率更高，便于教育资源的管理，通过对大数据的总结分析可以进一步发挥教育资源的积极价值，实现更加积极有效的教育资源的共享等。

三、外语智慧教学发展前景展望

人工智能教学应用受到了学者的广泛关注，在理论和实践两方面促进了教学水平和效率的提高，随着人工智能技术发展日新月异，其在教学中的应用性将会越来越强，应用方式也日趋多样化，外语智慧教学在未来很长时间内都会是外语教育工作者研究和实践的重要内容。

人工智能的基本原理是让计算机像人类一样思考，模仿人类的智慧而产生并高于人的智慧的而存在的技术手段，将其应用于教育中，可以代替教师的部分职能。因此，除了上述描述中涉及的将人工智能技术应用到不同的教学软件中外，其具体的智能批改、智能评价、智能训练等功能将无缝融入外语智慧课堂，辅助外语教学和学习的每一个环节，替代教师具体的教授、评价和答疑等功能。此外，人工智能技术将赋予教师本身更多的能力，在智慧化的教学环境下，把人机协同应用于课堂教学的各个环节中，实现课堂教学的个性化、即时性和创新性，开发多种线上、线下的教学方法，人机互动甚至可以和线下教学一样，传递的不仅是知识也可以富有感情，实现外语学习者核心素养的全面提升。另外，人工智能技术也将更全面地应用到教学管理中，代替管理者完成程序化的常规工作，为教学管理提供准确、详尽的数据资料并推导出合理的决策建议。

人工智能与大学英语教学的融合从广度和深度来说尚有很大空间，未来，随着技术的进一步发展，人工智能将无缝地渗入到大学英语教学中，让教育者和学习者都如沐春风。相信在未来，外语智慧化教学将会有更多大胆的尝试和创新，这需要外语教育工作者和信息技术学者打破学科的束缚，实现跨学科跨领域的共同努力。

四、结语

综上所述，将人工智能技术应用于大学英语教学，可以使得教学更加的科学合理，教师应当不断的创新教学内容，优化教学模式，为提供综合性人才做出贡献。把人工智能技术应用于外语教学还能够促进信息化教学模式的建立，使得外语教学更加具有智能化、数据化、精准化。将人工智能技术应用于外语教学，更加符合教育现代化的需求，而人工智能技术与混合式外语教学也可以互相影响、互相促进。外语教学者应提升创新思维和技术应用意识，将最前沿的人工智能技术应用于外语教学的各个环节，助推外语教学与人工智能的深度融合，促进智能教育的高速发展。