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人工智能在大学英语教学中的应用策略*

2022-07-04俞蓓

桂林航天工业学院学报 2022年2期
关键词:人工智能大学英语教学

俞蓓

(广州工商学院 国际教育学院,广东 广州 510850)

2017年国务院印发了《新一代人工智能发展规划》(国发〔2017〕35号),标志着人工智能作为引领未来的核心驱动力,已上升为国家战略。2018年4月教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》(教技〔2018〕6 号),结合国家“互联网+”、大数据、新一代人工智能等重大战略的任务安排推进新时代教育信息化的发展。如火如荼发展的人工智能已经与各行各业相互渗透,教育行业也无例外。反思中国大学英语教育,教学管理、教师授课、学生学习等各个环节中存在着传统痛点,借力迅速发展的人工智能技术,运用云管理、大数据、生物识别及区块链等技术,将推进大学英语教学与人工智能的深度融合,更加高效地解决传统英语教学的难题。

1 人工智能发展迅速

人工智能(Artificial Intelligence),简称AI,顾名思义AI就是赋予人类意识、自我、思维,具有高效便利、预测未来特征的替代物,它涉及信息论、控制论、自动化、仿生学等多门学科,是一门新的技术科学[1]。

现代意义上的人工智能诞生于1956年的美国,经历了早期控制论与神经网络、图灵测试的发展阶段[2]。二十世纪以来,在经济发展、生活水平大幅提高的背景下,人工智能的发展按下了快捷键——2014年机器人首次通过图灵测试;2016年人工智能系统阿尔法以4:1的成绩战胜世界围棋冠军;2019年AI首次击败王者荣耀职业队,人工智能正以欣欣向荣的姿态走向新时代。

麦肯锡在《人工智能前沿》报告预测,到2030年,大约70%的公司至少采用一种AI技术。AI作为通用底层技术,是各行业不可或缺的法宝,已经成为学界与产业界的一致共识[3]。目前AI应用主要有大数据、云计算、区块链、指纹识别、人脸识别、声纹识别等技术,运用的领域涉及制造、服务、零售、医疗健康等行业,在可以预见的未来,“AI+”将走进各行各业、千家万户,与每个人每个行业息息相关。

2 引入人工智能是实现教育现代化的必经之路

时代变革滚滚向前,科学技术日新月异,教育的发展诚然不能脱离科技而独树一帜,在科技融合发展的大生态圈中,教育生态圈与科技生态圈紧密联系[4]。 在传统的教学课堂中,也不难窥见科技的缩影,诸如电脑、投影仪等,而在信息化高速发展的时代,这些设备已经不是稀有物品,所蕴含的功能作用也在不停地更新迭代,教育与人工智能设备、技术的相互融合是时代发展的必然趋势。如图1所示,近年来国家提倡发展的“AI+教育”,将会成为教育现代化的重要举措。

图1 人工智能时代教育现代化变迁

大学英语教学的发展需要注入新的科技血液,例如能够支持分布式认知理论中影响因素之一的媒介——移动设备,可以便利学生从不同渠道获得学习资源,激发不同认知功能;又如具备不可逆性与共享特点的区块链技术,能够保护课题与版权,推动学生与教师的自主创新与自主研发能力;再如能够提高决策准确率的大数据云计算功能,能够根据学生的训练成绩制定个性学习计划。当今科技发展变革迅猛,许多新兴技术如能与大学教育相结合,将更好地激发课堂活力,减轻教师压力,提升学生自主学习能力,推动教育教学的发展。

3 目前大学英语教学存在的短板

3.1 受现实条件限制,难以充分因材施教

众所周知,每所大学在招生录取时都有自己的分数限制,虽然同一所大学准入门槛的差异不大,但是学生在英语方面的天赋与能力还是参差不齐,这一现象在非英语专业学生身上体现得更加明显。

另一方面,从国家统计局2016-2020年普通院校师生比数据统计中不难看出,普通高校师生比值常年维持高位,大学老师面对的授课对象均较多。加之大学除专业课可实现小班制教学,作为公共基础课的大学英语课程基本都是合班的大班制授课,大学英语教师在课堂上每次面对的学生通常都高达百人以上,授课压力极大,难以关注学生的英语水平差异与个性化发展[5]。

同时,大学英语教学过程中,学生的角色本应从“被动学习”转变到“主动学习”,学生学习本应从依赖模式转入独立自主模式。当学生不能成功嫁接主动求知的意识,徘徊在依赖老师悉心辅导、循循善诱边界,而老师也不能理解学生因环境变化带来的学习适应度差异,学生的求学与教师的传教就产生脱节。英语老师凭借一己之力难以对所授班级的每个学生都倍加关注并给予精准的靶向教学,因材施教也就心有余而力不足了。

表1 2016-2020年普通本科院校师生比

3.2 大学英语教师任务繁重

大学推崇自由,是学习生涯的另一个转折点,大学英语老师们表面上看着轻松许多,实则任务更加繁重,除了课堂授课,还需指导学生完成毕业设计、参与各项研讨与课题研究等,教师的工作量不言而喻。

大学英语老师在课堂教学中除了前期的备课和传统的传道授业解惑,还需调动学生课堂积极性,完成课堂练习布置课后作业,由于英语学科的特性,掌握口语、听说、读写基础皆是一名大学生不可或缺的基本能力。大学英语教师在这些环节中并不能删繁就简,每一环节都需英语老师倾注无数心力,着重提升学生英语水平素养,如若这些环节能有量化的人工智能技术支撑,大学英语老师的工作将更加有的放矢,事半功倍。

3.3 学生自我学习缺乏主动性

离开了应试升学的压力,一部分步入大学象牙塔的学生就如同脱缰野马,开始享受大学的自由,对英语的重视度日益退减,学习兴趣显然不如高中的必修英语般强烈。

然而英语作为未来职业需要的必备技能,通过大学英语四级、大学英语六级考试仍是大部分学生的刚需。近年来,英语六级考试难度进一步加大,口语考试也列入其中,词汇量要求更多,写作要求更加严格,通过门槛逐步提升。在考取四、六级资格证书的过程中,听、说、读、写各板块的综合训练必不可少,而由于大学英语课程学时有限,课堂训练及课后作业频次也随之减少。同时,学生的主动求学意识如果不够强烈,英语训练设施落后,未能习得正确学习方法,获得及时的纠正指导,英语训练效果将大打折扣。

3.4 大学英语与专业结合度不够

大学英语作为公共基础课程,虽然有几种不同版本教材,但是教材的主要内容非常类似,教材内容多以常见话题为主,涵盖简单的听说读写环节。一些大学的部分专业下设专业英语课,而此类课程多为选修课,对学生掌握熟练度的要求不高,因此学生多为应试而学习。

大学英语教材不论是基础课教材还是专业课教材都需要耗费大量人力物力进行详尽的编写,成书后还需审核才能发行,历时之长久使得教材内容与时代发展难以相互紧密衔接,与专业发展结合度不足。此外,教材内容多为生活化话题,对于职业发展的实践性不强,难以满足例如法律、咨询、计算机以及国际贸易等部分行业对于英语专业度的高要求。

4 大学英语教学领域的人工智能应用策略

4.1 人工智能于教学领域的应用

4.1.1 教学管理

教学管理制度是教学系统高效运行的基本保障,决定着学校教学管理的水平。在传统的英语教学管理中,由于任务较为繁重,参与的工作人员数量较多,这容易导致英语教学管理的各个环节和各个过程衔接度相对欠缺,统筹协调能力有待提高。

当前,人工智能在教学管理中的应用LMS(Learning-management-system)系统,其可做到对英语教学管理过程全周期的覆盖,包括需求调研、计划制定,到管理过程中的管理措施,以及计划执行后的档案入库、评估追踪[6]。通过LMS系统可监督各项英语教学管理板块从计划到落实的全过程,做到科学管理追踪。此外,教学管理过程中也可融入近年来如火如荼的区块链技术,做到各项管理可追溯,各项教育资源可共享,各项教学成果可保护,推进英语学科教学管理的科学化。

4.1.2 智能排课

传统的排课系统在排课过程中缺乏云计算技术支持,存在通用性差、自动化程度低的问题。智能排课系统依托云计算技术,可以根据不同用户的差异化需求,即时地生成科学合理的课程表。同时,系统能够按照不同的筛选项(课室、教师、时段)实时查询并导出课表,有临时调课通知时,也支持在排课系统上即时修改。 教育云平台智能排课系统改变传统纸质或文档类型的课程表,将其运用算法写入程序中,制作成可视化电子课程表,使老师随时随地可以看到自己的课程分布,查询上课地点,便于工作安排与开展。大学中学生用得火热的排课App有超级课程表、课程格子等,大学英语教师的课程可能分布在不同院系,上课地点不固定,若有智能排课系统的支持,可以更加便捷高效地做好课前准备,及时通过电子信息传达课程变更情况,减少课程变更带来的冲突。

4.1.3 人脸识别与声纹识别技术的应用

虽然大学的教学管理井然有序,在大学中代课、代完成作业、代考等迹象仍有存在。在大学中,这些“代”行为都属于严抓严打的不良行为,尽管有学校规定的约束,仍然存在以身试法的漏网之鱼。从以往的点名、签名签到,到如今的拍照签到,都是技术发展的推动结果。

针对“代”行为,人脸识别技术与声纹识别技术都能有效地进行防控。人脸识别技术根据摄像设备采集包的人脸图像或视频流信息数据检测和跟踪人脸,声纹技术则是将声信号转换成电信号进行识别。这两项技术都可有效防止代课与代考试,尤其是在英语课外的语音练习中植入声纹技术,将可识别学生是否本人参与练习,强化在校学生学习英语的诚信度。

4.2 人工智能于教师领域的应用

4.2.1 智能阅卷与批改系统

4.2.2 数据建模与学习画像

在大学英语教学过程中,教师在一节课堂中对不同水准的学生授课,普遍采取的是一套较为普适的教学方法,难以做到因材施教,学习效果难以准确衡量。普遍来说,学生学习效果离不开对其练习的检验,而数据的力量源于它的客观性[7]。运用大数据技术,可通过每个学生练习成绩进行记录并搭建模型,对每个学生的强项与弱项进行分析与画像,做到英语教学中的“千人千面”。在“大数据+大学英语模式”中,教师可以有的放矢地调整教学方法与方式,实现教学相长,加强大学生落后英语板块的管理训练,补齐落后短板,促进英语学科全面协调发展。

4.2.3 教学设计与课堂教学

众所周知,第六届世界互联网大会主题是“智能、互联、开放、合作——携手共建网络空间命运共同体”。随着信息现代化的发展,许多精品教学经验也在一些教育网站中共享,教师们可以足不出户通过互联网寻找到适合自己的教学方式,充实与丰富教学设计。古人云:“独乐乐不如众乐乐”,教师亦可以将自己课堂教学的经验、视频影像等保存至云盘,方便浏览与再次使用,也可上传至网络空间与大家共享。当下,互联网共享特性明显,教师可以改变固有线下教学模式,通过网络直播教学等方式共享教学资源,讲解课堂疑难问题,便利学生学习与复习功课,同时促进教育资源的公平分配,使得英语教育不再局限于地域的影响。

4.2.4 全真教育机器人的应用

语言学习的目的是为了交际,学生英语口语水平与学生英语实际应用能力息息相关。在大学校园,除了少许的英语角活动与加入英语社团的学生外,很少有学习使用英语的场景与环境。在课堂中设置英语教育机器人,可以营造全真的英语学习环境氛围,其可以像好朋友一样与学习者进行交流互动,语音纯正标准。这种欢乐轻松的仿真英语交际环境,有助于极大激发学生的英语学习乐趣。

教育机器人可以储存的对话题材与场景较多,能够为学生提供丰富多彩的对话场景,并与学生展开生动、高效的对话。在对话的过程中,智能机器人还可以依据学生的思考时间、词汇丰富度与语言的流利程度等因素综合评分,给予词汇发音的纠正与高级词汇的应用指导,引导学生正确发音,增强学生口语应用能力。

以慕课、公开课为代表的网络开放资源具有的“名校、名师、名课”特征及开放共享的思想与图书馆具有的开放共享的核心理念是一致的。两者共同利用高度信息化的网络平台,共同服务于高校师生专业技能和人文素质的提高。

4.3 人工智能于学生领域的应用

4.3.1 储备词汇

词汇是学习英语的根基,大学生英语词汇量有越来越高的掌握要求。随着移动手机的迅猛发展,词汇类App是学生学习英语词汇喜闻乐见的产物,比如百词斩、乐词、拓词、开心词场、扇贝英语软件等。通过大数据算法模拟词汇记忆策略,学习者对自身记忆可以得到更加友好的个性化提示服务,使学习者可利用碎片时间随时随地通过移动终端学习英语词汇。

移动终端的词汇App运用分布式认知理论,采用生动的知识图解呈现方式帮助学习者快速有效地理解,加深记忆。视觉表征获取记忆比单纯的文字记忆,具有更快获取、解释、记忆信息的特点[8]。相比较于传统的单一文字记忆,视觉表征通过文字和图形等元素的混合使用, 能够更加清楚地表达事物的原理和结构。良好的学习支持服务可以为学习者创建基于软件的社会和知识网络,使其获得更加良好的社会认同感与归属感,从而获得更好的学习效果。如图2所示,手机App可以更好地利用好碎片化的时间进行学习,有效提高学习效率。

图2 主要的英语词汇App下载量比较数据来源:华为应用市场(截至2020年12月)

4.3.2 听说训练

听力训练是学生语言学习的重要起始端,是大学英语教学中需注重提升的能力。大学的听力材料多为准备考试和完成课本教程所设置,内容较为枯燥且听力难度较大,是大学生英语学习进程中的拦路虎。现有的人工智能技术能够依据学生的学习专业、词汇量、英语熟练程度、兴趣偏好以及社会热点等因素,从语料库中智能检索匹配视听资源,为每个学生提供个性化、差异化的推荐服务。试听资源可以是英文音乐、影视片段等,加上身临其境的画面,使得对听力内容的理解更加有效,增强听力课的吸引力与感染力。

此外,人工智能能够基于语料库实现情景与学习的交互,例如,图像识别技术能够自动识别生活中的事物,显示出识别物体的相关英语单词与该词汇的发音,方便学生在学习中挖掘生活的乐趣,这样将英语听力学习与学生的现实生活密切关联起来,有利于学生在体验生活捕获新知识的同时也能够进行英语语言的学习。

4.3.3 翻译与写作训练

人工智能翻译提升学习效率,依托大数据以及算法,翻译结果及时呈现,更加准确通顺。智能翻译可以实现根据语境翻译整个句子,使得翻译的语句更加通顺准确,而非散装式的语言。且在使用过程中,还会给学习者推荐类似的句子和语料库,便于学习者更加理解各种语境下的表达,举一反三巩固学习成果。利用好智能翻译即时性和拓展性,学习者可以反复练习,反复对照自己翻译与智能翻译结果的差异,取长补短,综合训练自己的词汇、语法、语句、段落布局的能力。

人工智能也可以为英语写作提供技术便利,特别是英语作文的智能批阅。以往老师布置作文后,逐一批改学生论文,批阅打分的工作量大,不能细致了解写作者的意图和表达意思,也不能逐一给出详细的修正建议。智能批阅系统可以根据词汇量、句子数、段落、语法使用等具体量化的指标来批阅。学生与老师均可以利用智能系统及时对作文进行初步批阅,快速便捷、经济高效的特点有助于快速提高学生的写作能力,也可以大幅减轻老师的批阅工作量。

4.3.4 阅读训练

相比传统英语教学课本和图书馆纸质材料,储存在云端的信息化学习资源不仅包罗万象,而且在分类整理上更为精细。学习者可以根据个人偏好选择自己感兴趣的板块进行学习,并实时精准地查询自己的学习进度和归纳自己的不足。比如在考试前,可以专门选择考试相关的板块,如四、六级考试、雅思、托福的考试等。人工智能系统还能自动规划学习计划,匹配历年真题材料和模拟考试材料,完成线上学习任务。在日常的拓展阅读练习上,可以在薄荷英语、英语流利说、扇贝英语等学习平台的线上阅读挑战活动中,按照平台约定的时间段和进度阅读英文读本,完成挑战任务后即获得线下赠送的纸质版英文读本。线上的英语阅读学习充分利用碎片化的时间,集零散为整体,且设置了任务闯关式的学习进度,避免同学们产生类似对纸质媒体读本学习的懈怠情绪,充分激发了学生学习的主动性。

5 人工智能对大学英语教学的影响

5.1 推动教学管理升级,实现管理智能化

在传统的英语教学管理中存在的管理环节繁杂、管理过程监管缺失等问题,在智能时代迎刃而解。

LMS系统可以实现计划从设定到落地的全流程管理,减少管理过程中因业务环节繁杂而增多的工作量;智能排课系统实现课堂资源的调配,避免教学资源浪费;人脸、声纹识别技术更是为课堂考勤管理提供了重要技术支撑,有利于保持学生对课堂的敬畏感、养成良好的学习习惯等。毋庸置疑,人工智能将为教学管理画上浓墨重彩的一笔,推动教学管理实现从机械操作向智能化、自动化管理升级,更加高效地完成各项管理工作。

5.2 缩减教师工作量,促进大学英语教学创新

在全球化深刻发展中英语学科是大学的重点基础学科,关于英语的教学规划以及对学生能力的要求更加严格,大学英语教师的工作可谓任重道远。人工智能与教育的深度融合,可以进一步缩减教师工作量,例如备课模板的使用、作业批改、常见问题的解答等方面,都可以借助人工智能技术完成。与此同时,这些工作也能被记录起来,极大地方便老师开展既往工作的总结与回顾。教师机械部分的工作量得以解放,使得英语教师拥有更多的时间与精力可以研讨课堂的创新与教学方法的更迭,更好地推进教育教学的创新发展与实践。

此外,在人工智能的推动下,大学英语教学管理将更加精细化。每一个学生都将拥有自己的个人画像,每一个学生的学习情况将被实时记录,通过大数据技术将训练数据存档入库,对每个学生进行精准画像。此外,通过人工智能技术的运用,还可将不同能力层级的学生进行分类,使教师可以更好地采取教学方案对能力层级较低的学生进行“及时补救”,实现精准扶“智”。

5.3 发展多元教学模式,增添课堂趣味性与实践性

普通高等院校英语课堂多以教师讲课为主,主要是理论授课,课堂内容较为单一乏味,缺乏趣味性与实践性,人工智能发展使得多元课堂得以充分实现[9]。

借助于人工智能,教师可以变更角色,大力推动翻转课堂,让学生成为课堂学习的主体,基于项目积极主动地自主学习;教师亦可以借助英语教学机器人活跃课堂气氛,增强学生求学的好奇心;语音识别技术使得现场英语配音、录音、校音成为可能;课堂中还可设有各项AI练习操作,不仅仅局限在对阅读答案、誊写作文与抄写练习题范围,这些都可以让学生拥有更多自主学习的时间和空间。

6 总结与展望

人工智能得以快速发展,是人类智慧的进阶也是人类希望解放人力的美好愿景,从远古时代的钻木取火到农耕时代的曲辕犁,从近代的蒸汽火车到今天的高铁,无不体现人工智能的发展是人们对美好生活向往的重要推力之一。大学英语教育离不开人工智能技术的支持,运用好人工智能技术,使大学英语教育与人工智能深度融合起来,推动大学英语教育改革,科学规划教学管理,便利教师工作创新,培养学生学习兴趣与学习主动性,使大学英语学习在大学这座象牙塔中蔚然成风。截至2021年,全国共有高等学校3 012所,各种形式的高等教育在学人数4 430 万人。大学英语教育中普及人工智能还存在不少困难,设备更新、资金补助、技术运用培训等皆需要时间沉淀,而教育对人工智能使用的依赖性、教师与学生的适应性也值得探讨。但是毋庸置疑,这些困难都会在二者融合过程中逐一解决,使学生得以因材施教、老师得以教学相长、学校得以精细管理。我们相信未来可期,大学英语教育与人工智能的深度融合也会在只争朝夕中实现新的飞跃。

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