人工智能技术辅助在线教学研究

陈亦欣 肖锋 胡曦

关键词：在线课程;人工智能;辅助教学

1.人工智能与在线教学概述

计算机、互联网以及人工智能技术近年来飞速发展，同时在线课程也逐渐兴起。在线教学的在线性决定了它与传统课堂教学有很多区别，这种形式能让学生打破时间和空间的限制，随时随地进行学习;同时教师能够不受课堂环境的限制，更加自由的进行教学。在线课程作为一种较为新兴的教学方式，离不开计算机技术和网络技术的辅助，实际上近年来兴起的人工智能技术更加能够辅助在线教学。

2.人工智能与在线教学特点

人工智能是一种迅速发展的计算机技术，它影响着我们生活的方方面面。据预测，人工智能将导致包括医学在内的许多专业领域的实践发生根本性的变化。人工智能最重要的进步之一涉及数字成像和图像识别。因此，在数字化程度最高的医学领域工作的放射科医生需要熟悉这种快速发展的技术。“人工智能”、“机器学习”和“深度学习”是一些容易在高级计算机算法中互换使用的术语，但它们的含义各不相同。最初人工智能被认为在可预见的未来可能对医学领域产生影响，大部分探讨基于这项技术如何对医学领域有益。而今它扩展到各行各业以及各个领域。许多机构对在线教学的教师发展采用“一刀切”的方法，这不能满足教师的需求，因为教师在在线教学中往往具有不同水平的经验、技能和自我效能。为了解决这些问题，一些在线教学能够进行自我评估。一些工具根据在线教学能力所需的关键属性和技能开发，包括三个方面：在线教学经验和态度、学习管理系统能力和技术获取。自我评估通过一个基于网络的调查工具分发给那些被确定要开发新的在线课程的教师。个人的成果被用来创建个性化的专业开发框架（研讨会、研究所、视频和咨询）和及时的资源，以支持教师的开发过程许多学校依然采用传统教学模式，该模式存在许多缺陷，如授课形式单一化，不够丰富生动，学生与教师之间缺乏沟通平台，已不满足学校的教学需求。引入在线教学系统可解决现有缺陷，并可与传统教学模式互为补充，大大提升教学质量的目的。基于此，推进教学的信息化建设成为了未来的发展趋势。

3.实现方式

3.1智能代理

Intelligent Agent被称为智能代理技术，它具有高度智能性和自主学习性。该技术是由一种名为自含式软件的程序构成，该程序执行时能利用储存在知识库里的信息完成任务。智能代理之间相辅相成共同执行复杂任务，通过交流他们能实现单个智能代理所不能实现的功能;智能代理根据系统定义的规则，自主指定、调整和执行工作计划，主动地通过智能化代理服务器代理用户完成某项任务，并能推测用户的意图; 具有通过学习而获得知识、从经验中不断积累、提高处理问题的能力。智能代理集智能性和自主执行性等特性于一身，可以同时以学习者、教学者、管理者、监控者、评价者等身份出现，为互联网上的教学活动设计和实施提供可靠的技术支持，又可为学习者提供个性化的学习环境和资源。

3.2学生代理

个性化的学生代理能够根据学习者的学习需求在线获取各种信息。以往的学习系统能够提供各种零散的材料，但学习者必须靠自己逐个查阅从中获得有意义的材料。学生代理不仅能够获取、编辑整理零散的信息，还可以进一步向学习者推荐他们感兴趣的材料。学习者代理还可以通过一些数据发现学习者的个性特征、学习习惯等个人数据，并将这些数据信息反馈给教师代理或管理者代理，协助他们通过改进策略提高学生的学习成绩。例如，学习者初次进入系统，可以选择自己感兴趣的或是教师规定的学习内容。据此，学生代理将会根据指令自动搜索匹配的各类学习材料，并将其按照一定的逻辑、类别、难易程度等分类整理并推送给学习者。自此学习者进行的一系列学习行为都会被代理记录下来，生成有关学习者的学习层次、学习时间、学习路径等一系列个性化的学习数据。当学习者再次登陆时，代理将会根据上次的学习数据推荐学习者可能感兴趣的学习材料。

3.3 教师代理

教师代理可以在学习者发出请求帮助时提供操作帮助。当学习者在不熟悉在线学习环境的情况下搜索其感兴趣的资料时总会遇到问题。这时教师代理会给予他们操作方法上的帮助，化解因技术问题导致的学习焦虑或恐惧，这点对于保持那些刚开始接触在线智能学习系统的学生的学习积极性和兴趣很关键。在实际教学环节，教师代理可以根据课程的教学目标和学生的学习信息自主为学生制定恰当的学习目标、学习策略、学习内容和相关测验，并全程对学生的学习情况进行控制监督与学生代理类似，在教学过程中学生的学习成绩、进度等数据将被完整收集记录下来，形成学生个人的模型数据库。并且教师代理根据学生的知识掌握情况可通过教学策略和自身的推理机制对教学过程遇到的问题自动求解、智能指导。

4.结语

基于分析和教学试用，我们认为人工智能对在线课程和在线教学有极大的辅助作用，能够产生课堂上无法达到的效果。学生完全可以直接使用人工智能辅助在线教学进行课程的完整学习，教师也能够使用该种方式实施完整的教学。同时，如果在不排除课堂教学的情况下，人工智能辅助在线教学也能够给课堂教学提供巨大的帮助和补充。

参考文献：

[1]杨斌，黄成. 超越在线课程：疫情之下高校在线教育的突破[J].中国高等教育，2020（8）：25-27.

本课题得到江汉大学教研项目“基于移动学习的第二课堂教学模式研究”（項目编号JyQ2020025）的支持