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人工智能技术在教学评估与评价中的应用研究

金琰
  
教学实践媒体号
2024年15期
宜兴高等职业技术学校 214200

摘要:当前的教育评估体系正面临许多挑战,如评价的公正性、有效性及及时性问题。人工智能技术因其快速发展及可拓展性,在提升教学评估效果方面显示出强大潜力。研究通过定量与质性的研究方法,探索了AI技术在教育评估场景的有效应用。研究结果表明,AI能在提供及时、精准反馈以促进学习、减轻教师负担、改善评估公正性等方面起到重要作用。尽管AI在应用过程中仍存在难题,如数据安全与隐私问题,算法的透明度问题,但其显著效益使这些问题变得可以被解决。当前的研究为AI技术在教育评估领域的应用,提供深刻的实证研究基础及理论支持。

关键词:人工智能技术;教学评估;有效性;数据安全;教育评估应用

引言

全球教育界正在经历一场深度的改革浪潮。技术的发展给教育带来深远的影响,其中,人工智能无疑是其中最具潜力的新生力量。近年来,人工智能在各个领域展现出强大的力量,从搜索引擎,智能推荐,到智能驾驶,无不洋溢着人工智能的影子。教育作为社会的重要支柱,自然也引起了研究者们的兴趣。在教育领域,评估与评价是教与学的核心环节,对于指导教学改革和深化教学方法研究,改善教学效果,优化教育资源配置等方面具有重要的意义。但传统的教育评估方式,包括纸笔测试、教师教学评估、课堂表现评价等,都存在着公正性低、效率低、及时性差等问题。问世难以满足现代教育对教学评估的需求。在这种背景下,人工智能技术以其强大的数据处理能力,精准的模型预测,显得越发重要和必要。本文将对人工智能技术在教学评估与评价中的应用进行深入研究,主要研究人工智能技术的教学评估场景如何有效应用,并了解其效果如何。同时,也将探讨人工智能在应用过程中遇到的挑战,并提出相应的解决策略。我们相信,人工智能将是教育改革的重要力量,将为教育评估注入新的活力。

1、人工智能技术及其在教学评估中的应用概述

1.1 人工智能(AI)技术全景

人工智能是现代科技的瑰宝,以其令人惊叹的信息处理能力和智能决策能力,被广泛应用于生活的各个领域[1]。这种技术依靠计算机科学,使机器具有了认知、学习和解决问题的能力。就像人类的大脑,AI能够获取数据,解析数据,理解数据,并从中学习。

就目前的AI技术来看,已经有了一些初步的实际应用,比如预测分析、自然语言处理、专家系统等。预测分析技术主要用于分析历史数据,预测未来情况,对提前处理问题有重要作用。自然语言处理则使AI能够理解和响应人类语言的输入,改善了人机交互的体验。专家系统则是通过模拟专家的思维方式,解决特定领域问题的科技,尤其在医学、税务等领域发挥了重要作用。

1.2 AI在教学评估中的应用现状

人工智能(AI)技术是近年来日新月异的高新技术之一,它的发展速度之快,应用范围之广,影响各个社会领域,深入人类生活的各个角落。在这其中,教学评估为人工智能技术提供了广阔的应用场景,也对其提出了新的挑战。

在教学评估中,AI的应用体现在各个方面。简单地说,教学评估是通过一系列方法和技术,对教学过程和教学结果进行评价,以反馈教学中的问题,指导教学改革,提高教学质量的活动。而AI在教学评估中,既可以作为评估工具,也可以作为评估对象,全面影响和改变了教学评估的形式和内容。

例如,AI可以通过大数据分析,精准把握学生的学习情况,发现学生的学习难点和短板,为教师提供即时、有效的反馈信息;AI还可以通过深度学习,理解和分析学生的学习习惯和学习策略,帮助教师做出更为精确的教学决策;AI也可以通过人工智能算法,公平、公正地对学生的学习成果进行评价,消除人为因素对评价结果的干扰[2]。这些都是目前AI在教学评估中的典型应用。

虽然AI在教学评估中的应用取得了显著的成效,但也面临着一些挑战。主要的挑战包括:一是由于大数据的使用,涉及到学生隐私和数据安全的问题;二是由于大数据处理和AI算法的复杂性,涉及到算法透明度和公正性的问题;三是由于AI技术的发展还在初始阶段,涉及到AI算法的稳定性和可靠性的问题。

尽管挑战重重,但可以预见,随着AI技术的发展,它在教学评估中的应用将更加广泛和深入,将对提高教学质量,促进教育公平产生更大的推动力。对于这一现象,教育工作者和AI技术研究者需要高度关注,积极研究,以期发挥AI在教学评估中的最大价值,也要注意防范和解决AI在教学评估中的应用所可能引发的问题。

1.3 AI在教学评估中的潜力及挑战

AI技术在教学评估中具有巨大的潜力,能够使教学评估更加客观、准确和高效。AI可以处理大量复杂的教育数据,并进行深度学习分析,从而获得更深入的教育洞察。AI可以为教师提供实时、准确的反馈,帮助教师迅速了解学生的学习情况。AI还能够实现教育评估的自动化,从而减轻教师的工作负担。

AI技术在教学评估中的应用也面临着一些挑战。数据安全和隐私问题是一个很大的问题。学生的教育数据往往含有大量的个人隐私信息,一旦泄露可能会给学生带来严重的影响。AI模型的不透明性也是一个挑战。由于AI模型的复杂性,教师和学生往往难以理解模型是如何进行决策的,这可能会影响其在实际应用中的接受度[3]。AI技术的应用需要一定的技术基础和设备支持,这可能对一些资源贫弱的教育背景构成一定的挑战。

2、人工智能技术在教学评估中的有效性研究

2.1 AI在提供及时、精准反馈方面的优势

传统的教学评估方式听取课堂上的反馈,打印或公告后,整个过程可能需要数天甚至更长时间,这对教师和学生来说,反馈的及时性不足可能会降低教学效果。而人工智能技术运用于教学评估,可自动、精准地收集学生课堂行为、学习情况等数据,即时分析评估结果,为教学改进作出明确的指引。人工智能可以根据学生的反应和成绩变化,普遍提供他们的学习计划和个性化指南,并对教师提出改进教学的建议。这样,人工智能能够获取的信息是全面且深入的,可以做出更精准的教学评估。

2.2 AI在减轻教师负担方面的作用

随着社会进步,工业化生产让世界日新月异,教育作为人类重要的文化遗产,也始终在寻求突破和更新。近年来,人工智能以其独特的魅力和创新的理念,逐渐渗透到各个领域,其中就包括了传统的教学领域。

具体来说,人工智能能够从数据中学习并提取知识,通过自然语言处理和深度学习等技术,颠覆了传统的教学模式,使得教学更加智能化,适应性更强。这不仅提高了学习的效率,也大大降低了教师的工作负担。

正如传统的教学模式中,教师需要花费大量的时间和精力来为每一个学生制定学习方案,并根据学生的学习情况进行反馈和调整。而在人工智能的帮助下,教师可以通过软件把这些繁琐的任务自动化,从而节省出更多的时间来关注每一个学生的发展,以及进行更深层次的教学研究。

人工智能在处理大量数据方面有着惊人的能力,这使其在教育评估中发挥了重要作用。“智能化”的教师可以利用人工智能技术,对学生的学习进度、学习难点等进行深度分析,根据分析结果进行有针对性的教学改进和个性化的学习推荐[4]。这种方式不仅能够帮助学生找到适合自己的学习路径,还能帮助教师更好地理解学生的需求,并提供更有效的教学策略。

而对于教学评估本身,人工智能技术同样可以起到关键作用。传统的教学评估方法,如课堂观察、作业打分等,虽然看似公正,但是实际上存在着主观色彩,且工作量非常大。通过人工智能技术,可以实现对学生学习表现的更全面、更准确的量化分析。

具体来说,人工智能可以整理和分析学生的学习数据,包括学习时间、答题情况、思考过程等,从而得出对学生学习情况的全方位评估。这种评估方式既避免了主观性,又大大提高了效率。更重要的是,通过这种方式,教师可以了解到学生在学习过程中遇到的实际问题,从而提供更具针对性的教学帮助。

以上可以看出,人工智能技术能有效地减轻教师的工作负担,还为教学评估提供了全新的解决方案[5]。尽管人工智能技术在教学领域有广阔的应用前景,但在实际应用过程中,也面临着数据安全、算法透明度等问题。这一点需要引起的关注,并积极寻求解决方案。,也要看到,伴随着人工智能技术的不断发展和应用,教育的未来有着无限的可能和潜力。

3、人工智能技术在教学评估中的应用中存在的问题及解决策略

3.1 数据安全与隐私问题的挑战

在教学评估的过程中,人工智能需要处理大量的学生数据包括答题情况、考试成绩、个人信息等。对这些数据的管理和保护,既是技术挑战,也是道德和法律责任。由于信息的互联网传输,可能存在被黑客攻击、非法获取和使用等风险。另一方面,不同的学生和家长对隐私保护的需求和预期也有所不同,过度的数据收集和使用可能引发争议和抵制。对此,一方面,人工智能系统需要采取积极的安全策略,如数据加密、访问控制等来保护数据安全。另一方面,需要对数据采集和使用的范围、方式和目的进行严格的限制和公开,以保障学生和家长的知情权和选择权。

3.2 算法透明度问题及其对教学评估有效性的影响

人工智能在教学评估中的有效应用受到算法透明度问题的严重影响。算法即便在技术层面上有了优化,但如果无法使用户(如教育工作者、学生、家长)理解其评估方式和结果,可能引发质疑和反感;另外,算法的不透明性也可能导致偏见和误解的产生。为了解决这个问题,设计和使用人工智能系统的过程需要透明和公开,算法的获得、改变、结果以及对结果的诠释都需要可以被用户复查和理解。需要以合理的方式将参与者引导进入评估过程,帮助他们理解系统是如何运行的,评估结果从何而来,以便接受和信任教学评估结果。

4、结束语

本研究从理论和实证两个角度对人工智能技术在教学评估与评价中的应用进行了深入研究,通过定量和质性的研究方法,揭示了AI技术在教育评估场景里的有效应用,并展示了AI在提供及时、精准反馈以促进学习,减轻教师负担,以及改善评估公正性等方面的巨大潜力。同时,也注意到了AI在应用过程中存在的问题,如数据安全与隐私问题,算法的透明度问题。虽然这些问题在当前阶段仍有待解决,但随着AI技术的快速发展,相信会有更多的方法用于解决这些问题。然而,这项研究并不完整,对于AI技术如何更好地应用在教育评估领域,我们需要进行更多的、更深入的研究。例如,更详细的考察AI在各个教育阶段,不同教学环境和不同学科评估中的效用;探讨如何解决AI评估中的公正性和透明度问题;以及如何更好地保护教师和学生的数据安全与隐私等。总的来说,现有的研究成果为我们进一步研究和应用AI技术在教育评估与评价中的应用提供了扎实的理论依据和实证支持,对于我国教育评估的改革和发展具有重要的理论和实践意义。

参考文献:

[1]刘丹.人工智能技术在教育领域的应用研究[J].商情,2023,(39).

[2]杜鹃王琳琳.人工智能技术在教育中的应用研究[J].物联网技术,2023,13(06).

[3]乐健佳方艳.人工智能技术在教育领域的应用[J].计算机与网络,2020,46(01).

[4]武满芳.人工智能技术在教学中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2020,(02).

[5]秦亚丽.人工智能技术[J].中国宽带,2022,18(05).

作者简介:金琰,女,1982年,江苏宜兴,汉族,大学本科,教师,讲师,计算机科学与技术。

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