基于人工智能技术的微课制作应用探讨

何芝兰

摘要：随着科学技术的高速发展，教育领域的方式方法也越来越多样化。人工智能技术是最前沿的现代化技术手段，又称作AI技术，尤其是在教育领域，人工智能技术展现出其独特的优势，帮助学校提供了高质量的微课内容，充分提高了教育质量。其中，通过AI语音识别、AI图像应用等多方面功能，全面提高了微课制作的实际质量，帮助高校教师打破了技术壁垒，创新了教育方式和途径。本文基于人工智能技术基本知识，阐述了人工智能对教育领域的实际意义，深入研究了人工智能在教育领域的具体应用，希望对提升教学工作水平有所帮助。

关键词：人工智能技术；微课制作

引言

人工智能、大数据等智能技术能够更好地分析各个学生的个性特征，而微课的出现则为人工智能教学带来了诸多机遇，弥补了传统人工智能教学的不足，帮助学生更好掌握所学知识的同时，也能够帮助老师更好地了解学生动态，从而制定更加合适的教学方案，创新教育的方式和途径，是现阶段提高教学质量的重要手段之一。

1. 人工智能技术概述

人工智能是科技革命和产业变革的重要新驱力量，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能及应用系统的一门新技术科学。目前，人工智能的研究已经进入加速期，为我们日常生活提供了诸多便利。人工智能是十分广泛的科学，包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理、机器学习、计算机视觉、专家系统等。在教育学习领域，人工智能主要通过模拟人脑的神经网络结构，以实现对复杂数据的高效学习。同时，人工智能的先进性帮助我们实现了很多传统人工难以完成的事情，大幅提高了社会运转效率。

2. 人工智能对教育领域的实际意义

2.1 实现个性化教育

人工智能具有先进的科学方法，能够在诸多学科中充分发挥技术优势，帮助高校摒弃传统的教学模式，为学生提供新型的学习体验。人工智能能够借助教学平台，完成对全体学生学习状态的监测，便于老师制定合适的教学方案，完善独特的教学体系；能够提供个性化的学习计划，同时能够精准追踪学生的状态并及时反馈给老师，极大提高了学习效率，帮助学生更好掌握知识，调整学习状态，逐渐成为教育领域的新型力量[1]。

2.2 方便教师对学生全面评估

人工智能在学生评估领域也具有相对重要的意义，主要表现在：人工智能系统通过平台监测并反馈学生状态，利用科学的数据处理方法预测学生的学习效果，向老师反馈学生的问题，结果精准可靠，师生双向同步进行，既能提高教学质量，又能节约教学时间，还可有效推进教学进度。

2.3 推动教学内容创新

人工智能技术能够减少教师的实际工作，帮助教师完成批改作业和试卷的工作内容，节约了工作时间，同时更减少了人工失误，帮助教师积极推动教学内容创新，创造出个性化的微课制作。

2.4 减少地区教学资源的差异

现阶段我国教学资源分配不均衡，很多地区受到经济发展制约，教育得不到保障。而人工智能很好地减少了地区间教学资源的差异。偏远地区的学生可以利用互联网技术，获得更多优质的教学资源，拓宽知识层面，督促日常的学习状态，做到更加自律性学习，培养良好的学习习惯，从而取得更多进步。

3. 人工智能在微课制作中的典型应用场景

3.1 人工智能技术能够快速生成微课字幕

在微课制作中，添加字幕是不可缺少的制作过程，能够对画面内容做到相对完整的补充，主要包括听音识字、断句、去除标点、上轨调位、设置格式、校对字幕等六个步骤，为了避免失误，需要重复检查和调整，制作流程十分复杂，而人工智能则很好地解决了这一问题。人工智能中的自动语音识别，又称作ASR技术，能够快速且精准地识别语音信号，并转化成实际的文字添加到视频中[2]。其本质是借助深度学习模型，从后台数据库中匹配字词的语音，然后根据要求将语音转化成所需的文字符号，也可以自动识别教师语音，通过字幕的形式向学生进行展示，进而方便学生学习，是科学、可靠的微课字幕工具软件。

目前，可以实现智能语言识别进而为视频添加字幕的功能大致有两种途径。其一，通过剪辑软件自带的语言识别为视频生成字幕，如剪映等；其二，通过第三方工具对教师语音进行智能识别，并生成相应的字幕，如Arctime的应用等。该项技术大幅度节约了微课制作的时间，提高了教师的工作效率，提高了字幕转化的效率，能有效保证字幕的准确与一致，避免了很多人工录入的差错。另外，该项技术能够充分为特殊需求用户提供创新性体验，尤其是听力障碍者、非母语学习者等。该项技术能够提高学习者的学习体验，帮助他们更好掌握学习知识，提高了学习效率，解决了很多实际难题。

3.2 人工智能技术能够生成微课配音与解说

微课配音和解说能够完善内容方面的不足，帮助学习者更好掌握所学知识。人工智能技术中的语音合成技术能够很好实现这一任务，相对准确地完成微课配音和解说工作。人工智能的语音合成技术，即TTS技术，通过将文本信息转化为语音，进行语音内容的构建。在传统的微课制作过程中，由于需要相当多的时间和人工成本，因此对教师的普通话要求较为严格，对于有方言口音的老师来说是相对困难的挑战。但是随着现代化科学技术的不断发展，对教师普通话的要求已逐渐降低，教师能够将课堂设计的文本脚本智能转换为自然、充满表现力的语音，赋予微课更多的活力，也全面提高了学生学习的积极性[3]。综上，人工智能语音合成技术的优势包括配音能力和多语种表达能力。

一方面，教师可以通过控制语音、语调和语速，选择不同的教学语言，充分表达个人情感，满足教学需求的多样性及学生的特异性，全面激发学生的学习积极性，有效提高教学效果。

另一方面，人工智能语音合成技术支持多语种的语言环境，包括世界各国的语言语种，可以整合多语种的教学资源，充分提高学生的语言能力。智能语音技术通过结合不同翻译技术，支持多种语言的生成和翻译，教学内容可根据需要翻译成学生喜欢的语言模式，配以对应的语音讲解，方便学生学习不同语种的实际需求。该项技术运用到国际舞台中，能够抛开语言不通的束缚，让全世界的学习爱好者都有学习优质微课资源的机会，拓展微课的覆盖面，扩大微课的学习群体。

3.3 人工智能技术能够美化视觉感受

视觉体验是微课内容最直观的感受。人工智能的图像识别、图像分割、图像生成、图像恢复、目标追踪、3D重建等图像处理技术，能充分提取素材中的有价信息，深度优化微课制作的视觉效果，达到重塑微课视觉直观体验，完善、优化学生学习的实际效果，对微课制作有着重要意义。

3.3.1 AI图像分析与解析

微课制作中需要大量的视频、图片和音频素材，教师往往需要大量的时间使用剪辑软件处理海量的微课素材，长时间面对大量素材容易产生疲倦心理。人工智能通过深入研究AI图像，选择科学的图像处理办法，准确识别出图像中的关键信息，包括人物、场景等，将关键信息反映到微课制作的过程中，完成素材的自动标注和分类工作，同时能够处理和归纳相同类别的素材，方便下次微课制作。这样既有效提高了教师的工作效率，又优化了教学的效果和质量。

3.3.2 AI图像处理与优化

人工智能技术能够处理和优化清晰度不高的图像，通过对视觉表现层进行修饰和处理，能够显著提高AI图像的视觉质量，如色彩校正、抠像等具体技术具备智能化和个性化。其中核心是AI智能抠像技术，该项技术的本质是依据科学算法，将教学元素从相对混乱和复杂的背景中完整提取出来。该项技术充分提高了微课制作的效果，降低了剪辑微课的操作难度，同时也方便了后续编辑和合成视频的工作。

AI智能抠像技术主要包括硬件要求低、能够处理复杂背景和上手性强的优势。首先，智能抠像技术不需要高级别的装置和设备，对制作者的拍摄环境没有严格要求，教师只需要通过简单的手机或相机就能制作出相对稳定的视频，降低了视频制作的拍摄成本和人工成本。其次，智能抠像技术能够处理复杂混乱的拍摄背景，摒弃了时间、空间和拍摄场景的束缚，广大普通教师不再受制于绿幕或蓝幕，也不用担心人物毛发边缘或其他细节处理的痕迹问题。最后，智能抠像技术具有易上手的优势，对教师的设备和技术要求不高，方便使用者进行剪辑和处理，同时也能提高微课制作的效果，降低了操作门槛。

3.3.3 AI图像生成

图像是制作的核心目标，需要有较高的清晰度和每帧之间的连接性。目前大部分微课内容的素材都采用直接拍摄的传统方式，素材选取的清晰度以及时间长度成为微课制作处理中的瓶颈问题，而且单一的视觉元素不能全方位立体有效地展示某些教学内容或教学场景。而人工智能图像生成技术能够显著提高图像的清晰度，成为微课制作丰富视觉元素的一种重要手段，可以优化现有的教学场景，还可以创造出全新的教学场景，保证教学内容的高清可视化，充分提高了课程的视觉效果，吸引了学生的注意力，提升他们的学习积极性，优化了教学质量[4]。同时，人工智能图像生成技术能够依据教学内容的实际需求，形成意识先进的图像内容和动态的画面效果，能提高微课视觉亮点的丰富性和多样性，加大了教学内容的吸引力，让学习者拥有沉浸式的学习体验。

传统的制作技术已无法满足当下实际微课制作的多方要求，AI图像生成技术不要求图画人工绘制，能够自动生成生动形象的动画场景与角色，降低了工作量，方便了动画效果的制作和处理，提高了微课制作的工作效率。同时，人工智能在绘画方面也发挥了十分重要的作用，能够完全将自己的想象有效呈现在现实的微课内容中。

3.3.4 AI自动化制作流程

人工智能技术能够提高微课内容的流畅程度，实现微课制作流程的自动化。在实际工作过程中，自动剪辑技术会优先选择科学的算法，精准分析原始素材，科学分类并解析，智能检测出视频中的关键元素，在必要的位置添加讲解要点，在场景变化方面的转换也相对流利。基于此，AI技术还能对录制的微课视频进行自行优化，例如，删除对重复内容或删除与上课内容无关的语音，如卡顿、喘息声等。此外，AI技术还可以根据教学大纲，对课堂内容进行智能剪辑，具体可通过Adobe Premiere Pro、Magisto、Quik by GoPro等软件实现。这种技术在满足新时代学生在教学方式上的需求的同时，也提高了教师微课制作的效率，减轻了教师负担。

3.4 人工智能提供科学的辅助工具

人工智能技术能够为微课制作提供详细的辅助工具，整体提升微课制作的内容和效果。微课制作的进程正处于改革期，依托AI智能辅助工具的精确性、自动化、高效率的特点，能显著提升制作内容的品质和制作的效率。人工智能基于科学先进的算法，具备自动配乐功能，能根据教学内容选择音乐，使微课更加生动和引人入胜。同时，AI智能还可以根据当前课堂教学的氛围，自行添加合适音效，激发学生学习的兴趣。

通过AI智能应用，可以通过文本分析和语义理解技术，自动索引和检索与微课内容相关的文档、图片、视频等教学资源，为学生提供更加丰富和多样化的学习资源。AI在图像处理领域的应用已经非常成熟，全自动抠图工具可以通过图像识别和分割算法，快速而精确地将目标物体从复杂背景中分离出来，可以大大简化微课的制作流程，提高制作效率。

通过AI人声提取工具，可以将教师讲解的语音从复杂环境中提取出来，进而确保教师讲解的完整和清晰，进一步保证了微课的质量。同时，通过AI技术生成虚拟角色，可以为微课创造不同的教学情境和环境，使得教学内容更加生动有趣，进而提升微课内容的吸引力和感染力。

结语

随着科学技术的高速发展，教育领域的方式方法也越来越多样化。人工智能技术应用于教育领域能够充分发挥其技术优势，优化教育质量。AI语音识别、AI语音合成、AI图像技术能够帮助高校制作出高质量的微课内容，实现微课制作的创新性发展，将教师的想象转变为实际的教学内容，帮助学生更好掌握知识，推动教学可持续发展。本文基于人工智能技术基本知识，阐述了人工智能对教育领域的实际意义，深入研究了人工智能在教育领域的具体应用。

参考文献：

[1]曹梦川，欧阳仪，伍丹，等.基于人工智能的微课智能推送方法研究[J].现代信息科技，2023，7（20）：140-143.

[2]阳有明.人工智能技术在微课制作中的应用研究[J].科教导刊，2023（22）：60-62.

[3]吴敏为.虚拟演播室技术在微课视频制作中的运用探究[J].电子测试，2022， 36（11）：68-71.

[4]黄瑞章.基于微课和雨课堂混合式的人工智能原理教学思考[J].智库时代， 2020（20）：216.

作者简介：何芝兰，硕士研究生，讲师，研究方向：电气自动化、物联网通信。