人工智能技术在现代教育教学中的应用

王明昇

（达州职业技术学院，四川达州 635001）

0 引言

随着信息科技的不断进步，计算机技术已经广泛应用在社会的各行各业中，并取得了较好的成效。信息技术与网络技术的深度应用，使得人们的生活生产方式逐步向智能化、科学化的方向进行转变，并对人们的生活起居造成了深远影响。近些年来人工智能的不断推广与应用，使人工智能得到了不断的进步与发展，在教育行业，人工智能手段的应用也取得了一定的成绩，现阶段也广泛被教育部门所关注并对其展开了深入研究，旨在借助人工智能手段来对现代教育教学模式进行转变，并推动现代教育教学的稳步、可持续发展。

1 人工智能的概念

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究开发用于模拟、延伸和拓展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的一门技术科学。人工智能属于计算机科学的一个分支，其研究企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，因此人工智能也被称之为机器智能，该概念最早起源于1950年的Dartmouth学会上，该领域的研究内容包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理及专家系统等多个部分[1]。

人工智能是一门综合性的学科，融合了计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等多个学科和专业，并且互相渗透有效融合发展而来，人工智能所要探究的问题是怎样才能更有效的利用计算机针对人脑所从事的各项思维活动进行模拟并开展相对应的行为，通过这种方式从根本上有效解决人类专家才能处理的各项复杂问题。换句话说，人工智能主要分成两部分内容，分别是人工和智能，也就是说人造的智能。人工智能是研究怎样才能制造出智能化的机器或者智能系统，针对人类的各项智能活动和思维模式进行模拟，通过这种方法使人们的智能得到进一步的延伸和拓展的科学。

人工智能的定义大致可以分为人工与智能两个部分，也可以被称之为人造的智能。人工智能是一门极具挑战性的科学企业，综合性非常强，其中包含了计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等多个专业学科且相互渗透并有机融合所发展而来的。总的来说，人工智能研究的主要目标就是使机器可以胜任一些需要人类智能才能完成的复杂工作，但不同时代、不同人对于复杂工作的定义也有所不同，在当前，人工智能所探索的热点话题是如何对于计算机展开更为有效的利用，从而使其针对人脑所从事的各项思维活动进行模拟并开展相对应的行为[2]。

2 人工智能对现代教育的影响分析

2.1 人工智能与素质教育

随着我国教育的不断发展，素质教育已经成为现代教育的教学方向。在新时代背景下，社会对于人才的要求也在逐渐增高，不仅要求学生具备较强的专业技能，同时也要具备较高的道德素质品质。因此，相关教育部门将素质教育纳入到教育体系中要求，教师在教学过程中有意识的深入素质教育，这也是时代不断进步发展的重要表现。为了满足当前社会经济下对于高素质人才的需要，人工智能在教育行业也得到了相对应的普及与应用，为现代教育中的素质教育工作提供了新的发展思路，从而推动整个素质教育逐步向多元化、广泛化方向发展。在素质教育的理念下，教育需要对学生的创新能力与实践能力进行着重培养，从多个角度提高学生的综合素质与综合技能，基于先天智力因素的基础上，不断的强化学生的创新思维，并将后天努力与先天条件相结合，充分挖掘出学生的最大潜力。随着智能化教育的不断发展，在素质教育的背景下，教育机构与教师也拥有了新的教学任务，需要在教育活动中不断满足学生的智能化需求。

2.2 人工智能对学校以及学生影响

随着信息时代的到来，教育行业也面临着巨大的挑战与发展机遇。人工智能在教育教学中的应用，将从教学手段、教学思路、教学工具等方面进行智能化发展，这也为现代教育教学的发展提供了更为先进的教学辅助工具与关键教学技术，推动现代教育逐步向智能化转变。人工智能技术在现代化教育教学中的应用，使得教育教学不再受传统教育模式的制约，比如在教育过程中可以广泛的应用计算机技术，借助其信息整合与处理能力，有效的提升教学质量与教学效率。其次，学生在学习的过程中也将感受到新的学习体验。总而言之，人工智能技术在教学领域中的应用，受到了师生的广泛认可与喜爱。某种程度上来说，人工智能技术在教育过程中的应用已经成为了教师智能化的互补工具，这也是学生可以展开深入研究与学习的对象，某种程度上它可以发挥教师的职能与作用。随着人工智能产业的不断发展，其在教育行业也得到了广泛普及与应用，对于学生学习兴趣和学习热情的提升也有着显著作用。此外，人工智能技术在教育教学过程中的深度应用，也使得现代教育教学的全过程变得更具规范性与科学性。教师将人工智能手段有效地应用在实际教学中，依托于先进的智能工具，可以使得整个学校的教育管理更加高效。人工智能在教育行业中的应用与推广符合现代教育未来发展的趋势。同时其在教育教学过程中的应用也将逐步培养学生良好的信息素养以及计算机应用意识，从某种程度上体现了素质教育的理念[3]。

3 人工智能在现代教育教学中的作用

3.1 知识的表示与访问

以人工智能为基础的知识表示，是通过将知识作为研究对象，依托于计算机的软硬件设施、计算机科学以及人工智能和专家系统技术，将此作为工具，以哲学、心理学、逻辑学等相关学科内容作为法与指导，以确保知识表达可以做出有效转化，成为可以直接进行处理的知识库，之后借助计算机智能针对人类专家或者人工智人类智能进行有效模拟。借助这一方法可以对知识做出更加科学合理、精准高效的自动化处理。常规情况下，其不属于数据管理或者信息管理的数据层次，而是一种智能化的层次，对知识可以做出更为有效的处理。

3.2 符号计算

针对符号计算来说，其所涉及的内容包括数值计算、符号计算、函数作图等相关内容，在实际应用中所涉及到的代表性软件有Mathematica等，这一软件在教育教学领域有着显著的应用优势，对于整体计算机使用方式的发展将产生深远影响，其也从某种程度标志着现代科技计算的启程。Mathematica在广泛应用在教育教学领域之后，已延伸出成百上千种课程种类，从高中课程到研究生课程，在实验过程中都把该软件和符号计算模式作为基础。且随着相关技术的不断发展以及各类型学生版本的应用，其也实现了最大限度上的创新与完善，并在世界范围内，在不同专业教育教学类型上都得到了显著应用[4]。

3.3 自动化诊断错误

在实际操作过程中，对人工智能系统的有效利用可以确保学生在学习过程中出现的错误做出自动化的诊断，在最大限度上提高了教师的教育水平。通过对学生错误的发现并探究到错误的源头，教师将给予其更具针对性的辅导与建议。与此同时，在具体的教学过程中，也可以基于学生的身心发展特点与学习实际自动化的匹配相对应的教学内容，这样对于整体教学进度都做出了自动化的调整与优化。其次，教师在这一过程中也可以选择出更为科学合理的教学策略与教学方法。

3.4 构建智能性超媒体教学系统

超媒体教学系统具备理想状态下的教育环境，可以充分的激发学生的学习兴趣以及学习积极性，但是对于预期学习目的的实现是难以保障的。与此同时，由于所针对的教学对象了解不足，导致其难以起到有针对性的指导性，不能从真正意义上实施因材施教，在这一情况下，要最大限度上确保智能系统与超媒体系统之间的融合，通过优势互补，从而确保在具体的应用过程中可以进一步研发出全新一代的高性能智能超媒体教学系统，最终获得更好的应用效果。

4 人工智能在现代教育中的应用分析

4.1 智能化教学评估与教学质量监测

在现代教育教学体系中，构建起完善的教学评估与教学质量监测体系是非常重要的，这也是对教学效果展开科学合理评价的重要途径与依据。随着人工智能的深度应用，构建其智能化的教学评估与教学质量监测系统，可以实现对不同教学环节的评估与监测，并依托于信息反馈和信息处理数据，获得较为科学、全面、准确的评估报告，相关教育人员可以依据报告结果制定出更为科学合理的教学规划，包括专业课程的设置、教学手段的选择、教学模式的优化、教学思路与思想的创新等都可以依托其展开。通过信息反馈系统与评价系统的共同作用，将推动教育机构教学评价工作向常态化发展。此外，智能化教学评估与教学质量监测体系也会对教学中存在的问题做出正确的反馈，相关工作人员可以对问题进行及时的改正，通过教学效果的强化，教学思路的创新，将最终实现现代教育工作智能化发展[5]。

4.2 智能网络组卷阅卷系统

随着信息技术的快速发展，现阶段在教育教学领域，无纸化考试已经成为大势所需，作为一种新型的形式，人工智能技术构建起管理题库、选题组卷、考试与阅卷等一系列相关环节，不仅在形式上对传统考试进行了创新与完善，同时也在最大限度上对于考试的设计与评价环节进行了优化。智能化的网络组卷系统具有显著的应用优势，比如成本更低、保密性更好、效率更高等。与此同时，以网络作为基础的数据库也能够有效的对知名教师、专家编写的经典习题进行收集与分析，实现教师研究成果的充分共享化，不断提高试卷质量。智能阅卷系统的设置也可以对试卷做出更为有效的识别，从根本上降低试题出错率，也使得整个阅卷流程更加简洁明了，工作效率更高。

4.3 智能仿真教学系统

在现代教育教学领域，随着教育改革的不断加深以及信息技术的不断发展，远程教育在近些年来也呈现出逐步扩散的趋势。实验教学作为远程教育体系中的重要组成部分和核心，在具体的实施过程中，可以对智能化仿真教学系统加以利用也具有显著优势，智能仿真技术是高度集成人工智能与仿真技术，其可以有效的突破传统仿真模型与建模方面的局限性，并突破建模间距界面单调和结果费解等相关方面的问题，智能仿真系统在某种程度上可以替代专家完成建模、设计实验、理解以及评价仿真相关内容，有着显著的学习能力。依托于智能仿真系统，针对实验教学课件的深度开发与挖掘，可以有效节约人力物力，从而呈现出更为显著的效益[6]。

4.4 人工智能深度挖掘学生适应性学习

在开展实际教学活动之前，需要对教学内容展开实践研究与分析，依托于大量的时间活动来验证课程内容是否符合当下的教育要求，学生在不同科目学习中表现出来的特征也有所不同，因此出现了不同的学习适应性。而依托于人工智能的深化研究功能，可以促进教师制定出更为科学性的个性化学习目标与方案，以确保教学内容符合当前教学需求。与此同时，也将促进学生学习方式的不断转变，从传统的说教式教学培养学生自主学习能力的方向不断转变，依托于智能化信息处理系统，有效的缩减了教师教学内容与学生学习内容之间的差距，可以帮助学生更快的适应新的教学模式与教学环境。

5 人工智能化在现代教育中的应用展望

通过对人工智能技术与现代教育模式的深度融合，将会对未来的教育效率以及教育形式产生巨大的变革，也将对未来教育的效果展开客观的评价，这也是整个教育行业未来的主要发展趋势。人工智能近些年来已经逐步应用在教育领域，并取得了一定的成效，但与此同时，也有部分问题需要进行改善与解决。随着人工智能的不断普及与应用，将推动现代教育工作向多样化、科学化发展，有效提升学生的学习兴趣与积极性，并推动现代教教学校更为科学的方向进行发展

6 结语

通过以上关于人工智能技术在现代教育教学中应用的分析，我们了解到，现代化的信息技术应用在教育教学过程中，将推动信息化教学模式的发展与创新，对于现代教育行业的发展也有着较为深远的影响。人工智能技术与现代教育教学之间的有效融合，也是推动现代教育事业不断进步的重要保障。随着人工职能时代的到来，也为现代教育教学的发展提供了新的创新思路与变革路径，将其应用在教学过程中，将有效提升学生的学习兴趣以及学习适应性，从而不断提升学生的综合素养与综合能力的提升。