AI开启“5G+”智慧教育新征程

2023-02-27黄君荍

科学与信息化 2023年23期

关键词：人工智能智慧信息化

黄君荍

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引言

随着信息技术的不断进步，教育信息化也在逐渐发展，而智慧教育就是其中之一。智慧教育是以现代科学技术为基础，利用云计算、大数据、人工智能等信息技术，实现对教学全过程的实时分析并通过对学生学习的情况进行反馈，从而达到提高课堂效率的目的。

1 相关理论基础

①交互性。在信息技术的支持下，人们的工作和学习方式发生了很大的改变。在传统的教学模式中，教师与学生之间的交流是单向的，而在信息化时代，通过对海量信息的处理可以实现师生间的双向沟通从而提高课堂效率。②互动性。智慧教学平台的发展为教育提供了新的手段也为教育的改革注入了新的活力。③开放性。目前，我国的教育信息化建设还处于起步阶段很多方面还需要进一步的完善特别是对于大数据的应用，这就要求教育管理者必须具备一定的信息技术水平，才能将这些资源有效地利用起来。

1.1 智慧教育的内涵与发展

“智慧教育”是在传统教学模式的基础上结合现代信息技术和教育理念以信息化的手段为学生提供一个高效、便捷的学习环境，以提升教师的综合素质，促进其全面发展为目的的新型的教育方式。智慧教育的本质就是利用先进的技术和设备，对整个教学过程进行有效的管理，提高师生的信息素养使其在有限的时间内获得最大的知识量，从而达到更高的学习效率。智慧教育的核心在于“人”，而不是“物”[1]。它的根本是人的主体性，即人的主观能动性。智慧教育使“教”与“学”的关系更加紧密让他们成为彼此沟通的桥梁。目前，我国已经认识到了智慧教育的重要性，并开始着手于智慧化的研究，但是由于国内的相关理论的不成熟导致了很多学校的软硬件设施无法满足新时代的需求。

2 AI教学质量评估的应用

随着信息化技术的不断发展，学生的学习能力也在提高，而人工智能的出现，为教育工作者提供了新的视角，也为教学质量的评估提出了新的要求。传统的教学质量评估主要是对教师的课学上的教学效果进行评价，但是这种方式过于单一，无法全面反映出每位学生的具体情况，不能真实地反应每一位学生的实际水平。同时，由于每个人的知识基础、生活习惯和个人兴趣爱好等方面存在差异，因此在对每一名学生的学习和能力测试时，只能根据考试成绩来判断其掌握的程度。而AI的应用，可以有效地解决上述问题，它不仅能准确的评估出每位学生的综合素质，而且能够将不同的学科内容整合起来，使之更有针对性，更能体现“以人为本”的思想。

3 AI在智慧教育中的应用

随着人工智能的发展，越来越多的教学者将其应用于日常教学中，而智能化的学习方式也逐渐成为当前的研究热点。在传统的课堂中，教师的作用是主导，学生的主体性被忽视，而在智慧教育的大背景下，老师的角色由知识的传递者变成了引导者，通过对信息的加工与处理，使其能够更好地理解所教内容，并为之提供相应的解决方案。在智慧教育的大环境下，人工智能可以帮助师生提高自主探究的能力，同时也能培养学生的创新思维，提升他们的创造力。目前，我国的智慧教育还处于初级阶段，许多高校的教学平台、数据中台等都没有得到很好的普及，这就需要我们进行深入的探索和实践，从而实现智慧教育中融入人工智能，具有一定的现实意义[2]。

3.1 智慧教育的应用原则

①安全性。教学数据的存储和传输的安全是首要的，对于智慧教育的发展来说，必须要保证其不被破坏，并且要确保其不会被随意更改。②可靠性。目前，我国的大部分的高校已经开始使用云计算技术，但是由于云计算的成本较高，而且还存在着一些问题，例如：云服务的开发与运行都会受到限制，所以，为了保障教学的稳定性，就需要提高整个系统的稳定性。③易用性与易维护性。现在的大多数的学校都没有专门的运维平台来帮助老师进行管理，而有的地方甚至连基本的操作也不方便，这就导致了很多智慧教育的配套软硬件利用率低，无法发挥出正常的作用。

3.2 人工智能在智慧教育中的优势[3]

①智能化的学习环境人工智能的应用可以对教师的教学和学生的学习进行及时的分析和反馈，提高了教学效率。②个性化的资源库人工智能的应用使知识库变得丰富，同时也使课程内容变得更有层次性，更有针对性，更能激发出学生的求知欲。③自主式的学习模式，有利于培养学生的自学能力和创新思维。④交互式的学习方式，促进师生关系的和谐发展。传统的教育中，老师的地位是权威者而不是参与者，但是在智慧教育中，老师的角色发生了转变，由过去的传道授业解惑者变为引导者通过互动的形式，来帮助学生解决问题，从而达到良好的效果。而现在的翻转课堂，就是以学生为中心，充分发挥了人的主观能动性，使得每个同学都能够参与进来，相互交流，共同进步。这就很好地解决了因个体差异所带来的不同的问题。

4 AI个性化精准教学的必要性

人工智能的研究领域已经从计算机的应用扩展到了社会的各个方面，如工业自动化、医学等。在传统的教学中，教师的教学方法是“老师讲，学生听”，而这种教学方式过于单一，不能充分调动起所有的参与者的积极性，而且也不利于培养出综合素质高的人才。随着信息技术的不断进步，人工智能的出现，为个性化精准教学提供了技术基础。

4.1 AI个性化精准教学的意义与要求

①学习的目的性在传统的教学模式中，教师是知识的灌输者和传授者，学生只是被动接受，而不是主动的发现问题、解决问题。而在AI的智慧教育环境下，可以通过算法，结合每位学生的特点，规划出更符合自己的个性化的课程。②学习的自主性 AI使学生的学习方式发生了改变，不再是以前的机械式的学习，而是有了更多的选择性，使整个学习过程自主化。

4.2 个性化精准教学的实施与方案

在教学过程中，AI会根据学生的学习兴趣和能力进行个性化的定制，让每个同学都能得到最大程度的发展。首先，在教学设计阶段，要充分考虑到每一位学生的个性特点，对不同的学生有不同的要求，例如：有的学生喜欢冒险有的比较沉稳，有的不爱思考，还有的不爱探索，这些都是需要了解，而不是单纯的照抄照搬。其次，在课程实施的时候，AI可以将一些较为复杂的知识点用简单的问题代替，比如说：如何判断自己的行为是否正确，该做什么该怎么做等。这样，就能使每一个学生的潜能被激发出来也有利于提高他们的自信心。

5 AI在教育大数据及教学中的应用

随着信息化技术的发展，人工智能已经逐渐渗透到我们生活的方方面面，在教学中，教师可以利用大数据分析学生的学习成绩，从而更好地了解自己的教学情况，并及时调整自身的教学方法，提高课堂的效率。

5.1 AI在教育大数据中主要作用

首先，大数据的分析与预测，通过对大量的信息进行分析，从而得出结论，应用于教学之中。其次，大数据的分析与预测，能够为学校的决策提供更多的参考，让教研工作更加的合理，让教学变得更有针对性，使其更具科学性。最后，大数据的分析与预测，有利于提高老师的教育水平，提升自己的综合能力，使其具有更强的创新意识，进而促进自身的发展。

6 AI开启“5G+”智慧教育新征程实施

随着信息化技术的发展，教育行业也在不断地进行改革和创新传统的教学模式已经不能满足新时代的需求，而数字化技术的应用，为教育信息化的建设提供了新的契机[4]。①我们必须要对信息资源的使用和管理提出更高的要求，因此，需要对现有的教育系统做出一些相应的调整，以适应新的环境。②云计算平台的开发与运用作为一种新型的服务，它的出现使得教育大数据能够更好地和人工智能结合，可以帮助教师更好的了解到学生的学习状况，并针对性的给予指导。但是，由于我国的信息技术水平还处于初级阶段，很多方面还有待于完善。

6.1 AI开启“5G+”智慧教育新征程实施基本要求

AI是智慧教育的基础设备也是智慧教育的核心部分其主要功能为数据采集、信息存储和交互管理。AI的基本功能包括[5]：①收集用户的资料并对这些资源进行分析为后续的服务提供参考。②获取到的原始数据，可以对其进行处理，并将其与其他的数据源相结合，形成一个完整的系统。③将原始数据转化成数字信号，通过5G传输技术实现远程控制，从而完成对整个教学过程的监控。④在教师的指导下，利用多媒体课件，向学生展示相关的课程内容，让他们在课后查阅学习的视频同时也能了解自己的不足，及时的改进。还可与家长沟通，共同建立更多的家园合作关系。此外，还可与学校的老师、同学交流，帮助学生更好地成长。AI的使用不仅仅局限于传统的课堂它的作用越来越大，它的应用范围也不断扩大，对于我们的生活有着极大的影响。

6.2 建设教育信息化课程资源

教育信息化课程资源的建设是一个庞大的系统工程需要学校、教师、学生共同参与。首先，要加强对教育信息化的重视程度，加大力度进行智慧教学平台的开发。其次，要建立健全教育信息化的管理机制，使其具有规范性，保证信息的安全。最后，还要完善相关的法律法规，为教育信息化的发展提供良好的环境。总之，随着信息技术的不断进步，智慧教育已经不再是简单的知识数字化，而是将各种不同的学科的知识整合起来，形成了一种新的综合的信息系统。

7 AI开启“5G+”智慧教育新征程采取的有效措施

7.1 实施智慧教育活动

在教育信息化的大背景下，教育部门需要结合学校的实际情况，对教学内容进行智慧化管理[6]。①在课前，教师可以利用智慧教学互动平台，将课程的学习信息上传到平台，并与其他同学分享，使备课更加方便快捷。②在课堂上，老师要及时更新授课的方式，让学生能够更好地接受新知识，同时也能让他们更容易的掌握新的知识。③在课后，老师通过智慧教学互动平台了解学生的课后学习情况，为其提供更多的帮助。

7.2 完善AI开启5G智慧教育内容

AI技术在2016年被提出其核心是将BAIcks数据处理软件引入到智慧教育中通过对整个教学情况进行记录、分析和反馈，从而实现教学的智能化。①对于学生，在智慧教育中，通过AI可以对完整的学习数据进行分析，提供个性化精准学习方案。②对于教师，通过AI可以对教学数据进行分析和反馈，从而提升综合能力，提高教学水平。③对于教育管理部门，通过AI可以进行教育大数据的信息资源整合与分析，对区域教育大数据加以分类、整理和统计，并建立相应的模型，为区域教育决策提供参考。

同时，还需注意的是由于目前我国的信息技术水平有限对于一些偏远地区的基础设施建设还不够完善，因此，我们要加大力度投入资金，为这些落后的基础设备的更新换代保证信息化的顺利实施。