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人工智能在教学领域的应用现状、挑战与展望
摘要:加强人工智能在教学领域中的应用,可以推动教学理念以及教学模式的创新发展,逐步构成智能化的教学模式,提升教学质量。为了更好地发挥出人工智能在教学领域中的应用价值,文章对人工智能在教学领域中的应用现状、挑战以及展望进行了研究分析。
关键词:人工智能;教学应用;发展
加强人工智能在教学领域中的应用,可以逐步实施更加精准化和个性化的教学,提升课堂教学效率。但是在应用人工智能技术开展教学工作时,也面临着各种应用挑战,相关人员应当正确地认识人工智能在教学领域中的应用价值,制定合理的应用措施,才能充分地发挥出人工智能的应用作用。
一、人工智能在教学领域中的应用意义
(一)推动教学理念的创新
随着人工智能技术的发展和广泛运用,在教育领域中得到了重要的应用,在推动教学的创新发展起到了重要的意义。虽然人工智能技术在教育领域中的应用还处于初步阶段,但是对于教师的教学理念造成了极大的影响,越来越多的教师逐渐认识到人工智能技术应用为教育发展带来的重要意义,能够逐步运用人工智能技术开展教学,逐步形成了人工智能教学的理念。
(二)推动教学的智能化发展
人工智能技术为教学创新发展提供了重要的技术帮助,并且构建了良好的信息化教学环境,既可以帮助教师构建高效的教学课堂,也可以进一步优化当前的教学模式。教师可以借助人工智能技术的帮助来分析学生当前的学习情况,了解学生的学习需求,并构建网络学习模式,加强和学生之间的互动,促进学生深度学习[1]。
(三)推动教学质量的提升
人工智能技术可以为教学发展提供更多细节化的内容,对于优化传统的教学模式起到了十分重要的推动作用,此外,人工智能技术还可以为学生提供更加丰富的学习资源,更好地满足学生的高质量学习需求,推动教学质量的提升。
二、人工智能在教学领域中的应用现状
随着人工智能技术在教学领域中的广泛应用,进一步推动了教育的信息化和智能化发展,提升整体的教学效率。
(一)构建了智能辅导系统
通过人工智能技术的帮助,越来越多的院校构建了智能辅导系统,可以为学生提供更加个性化的学习环境。智能辅导系统主要是对学生的学习提供辅导,可以对学生的学习过程进行实时监控,可以随时获取学生的学习数据,并借助人工智能分析技术的帮助来准确地分析基础学生的学习现状以及学习需求,为学生提供更加精准的学习内容,制定更加针对的教学策略。
(二)构建了在线教学平台
随着人工智能技术的应用,许多院校均建立了在线教学平台,充分地借助各种软件来开展线上教学。例如,常见的线上软件包含有腾讯课堂、雨课堂、钉钉等系统。随着在线教学平台的建成,有效地打破了传统教学模式存在的时间和空间限制,提高了教学的便捷性[2]。教师可以及时将教学课件上传到教学平台上,学生随时可以借助智能化设备来获取想要的学习资源,实现个性化学习。但是由于人工智能技术的应用还处于初步阶段,所构建的在线教学平台功能还需要进一步完善,目前尚未完全实现人机交互,不能准确地捕捉和分析学生的学习状态,难以为教学调整提供可靠的参考,整体的智能化水平有待提升。
(三)构建了虚拟仿真系统
虚拟仿真系统的构建,需要人工智能技术、虚拟现实技术的综合运用,可以为学生提供更加真实的学习环境、加强锻炼学生的专业技能。虚拟仿真系统的建成,可以将企业的真实生产环境、经营环境融入到具体的教学当中,可以让学生更加真切地体验实际的生产过程,可以营造良好的实训教学环境[3]。例如,虚拟仿真系统,可以为学生提供更加逼真的影响,可以为学生营造更具沉浸性的教学空间,既可以快速吸引学生的注意力,也可以提升学生的专注力,提高整体的教学效果。
(四)构建了虚拟教师系统
人工智能技术的应用,还可以帮助院校构建虚拟教师系统,不仅可以模仿教师的动作和表情,还可以模拟教师的教学功能。在构建虚拟教师系统时,借助了虚拟人技术、语音识别技术、自然语言处理技术等多项技术的帮助,可以为学生提供远程教学的服务。通过虚拟教师系统的帮助,可以模仿教师的肢体动作,进而构建更加真实的教学环境,为学生提供更具沉浸性的教学氛围。虚拟教师系统还具备了良好的视听能力,不仅可以为学生解答学习中存在的问题,还可以和学生进行沟通交流,为学生提供情感激励,使得虚拟教学更具人性化。
(五)构建了智慧课堂行为管理系统
人工智能技术的应用,还推动了智慧课堂行为管理系统的构建,为教师的教学提供重要的辅助。通过借助人工智能技术的帮助,该系统可以对学生的学习情况进行智能化分析,还可以智能化地识别学生的肢体动作、情感等,为教师提供更加可靠的教学数据,帮助教师更加精准地掌握学生的学习动态,进而采取更加精准化的教学策略。
三、人工智能在教学领域中的应用挑战
(一)应用有效性需进一步验证
在运用人工智能技术开展教学工作时,可以将学生的学习情况进行数据化,进而深入了解学生的学情,但是学生的学习情况是多面性的,会受到多个因素的综合影响,而人工智能技术虽然可以从多个角度来研究分析学生的学习情况,但是随着学生的成长和发展,学生的学习数据会越来越多,而这些数据是否能够精准地反映出学生的真实情况,还需要进一步研究和验证。随着对学生学习行为的数据化管理,不仅会对学生造成标签化管理,甚至也会影响学生的学习行为,造成了浅表化学习现象的发生,对学生的学习成效造成消极的影响。例如,部分学生会过多地依赖人工智能技术,逐渐失去了自主思考和学习能力。
(二)教学目标制定有待完善
人工智能技术的发展和应用,推动了教学工作的创新发展,优化了教学方式,丰富了教学资源,但是在实际应用中也存在着较多的不确定性,教师难以制定合理的教学目标。在实际应用中,部分教师对于人工智能教学的理解会存在单一的现象,所制定的教学目标只是单一的知识能力提升目标,未能制定合理的情感教学目标和价值观教学目标。
(三)教学数据面临着安全问题
在运用人工智能技术开展教学工作时,主要是借助人工智能技术来收集和分析学生的学习数据,在实际应用中,许多院校均建成了智慧化课堂,建成了线上学习平台等,做好了教师、学生各个方面数据的收集和计算。由于学生数量较多,学习数据覆盖面广,整体的数据量非常庞大,在分析和运用数据过程中,会面临着一定的安全问题。例如,由于操作者的错误操作,可能会出现数据丢失的现象,进而影响了教师对于学生学习情况的全面评价。此外,在进行数据传输过程中,大部分是借助云端和互联网,在传输过程中也面临着一定的安全隐患。
四、人工智能在教学领域中的应用展望
(一)处理好人和人工智能之间的关系
为了进一步提升人工智能在教学领域中的应用效果,要处理好人和人工智能之间的关系,打破存在的伦理局限性。首先,教师可以借助人工智能技术来高效地完成重复性、结构性以及程序性的工作,将更多的时间和精力用于教学研究,特别是做好教学情感以及教学批判性思考等智慧领域的研究;其次,教师要处理人工智能应用背景下学生和学习之间的关系。人工智能技术的应用推动了人机协同发展,也改变了传统的学习模式,学生可以通过人机协同的帮助来更加全面地认识自我,认识自身在学习中存在的优缺点。但是借助人工智能技术开展学习过程中,会出现过于依赖的情况,影响了学生学习主体性和积极性的形成。因此,在未来应用发展过程中,教师应当科学地指导学生如何合理运用人工智能技术来开展学习,减少对技术的依赖,实现人机协同发展的同时,也要时刻保持自我意识,加强锻炼自我学习能力。例如,在开展线下学习时,学生可以借助语音交互软件来进行交流互动,相互之间分享自己的学习心得,共同分享自己的学习资源,进一步拓展学习范围。在开展线上学习的时候,学生可以借助人工智能技术来开展分类学习,结合自己的需求和学习时间来选择合适的资源进行学习,切实提升时间的利用价值,也进一步提升自身的学习效率。在整个过程中,学生要学会从客观角度来全面分析自身的学习情况,将人工智能技术作为辅助学习工具开展学习,借助人工智能技术来制定合理的学习决策;最后,教师应当提升自身的应用能力。教师需要保持开放的态度来理解人和人工智能之间的关系,正确客观地认识到人工智能为教学工作带来的便利和机遇,提升自身的技术水平,合理地运用人工智能技术来提升教学效率。例如,教师可以借助人工智能技术来分析自身教学能力存在的不足,结合不足来制定详细的学习提升计划。如,教师应当加强对大数据挖掘技术和分析技术的学习和运用,更加准确地分析学生的学习现状,从中制定更加匹配的教学策略。此外,高职院校也应当定期组织教师学习先进的技术、教学理念,通过专家讲座、外出学习等方式来拓展教师的知识层面,不断地提升教师的教学能力。
(二)制定合理的教学目标和教学模式
为了更好地发挥出人工智能技术在教学领域中的应用作用,教师应当制定合理的教学目标和教学模式,重视学生的主体性成长。人工智能技术可以帮助学生更加客观地分析自身的学习情况,可以为学生提供更加丰富的学习资源,并为学生提供针对性的学习建议。但是随着人工智能技术的广泛应用,学生的主体性会逐渐丧失,进而阻碍了学生的健康成长。因此,在开展人工智能教学时,教师应当明确人工智能技术为教学带来的积极和消极影响,制定合理的教学目标和教学模式,更好地发挥出学生的主体作用,推动学生的全面发展。首先,在运用人工智能技术开展教学时,教师应当注重培养学生的学习能力。教师应当采取有效的措施来引导学生做好自我管理,加强对人工智能技术的合理运用[4]。例如,学生可以借助人工智能技术来分析自我学习情况,但是在遇到学习问题时,应当先进行独立思考,或者请教同学、教师,然后再借助人工智能技术进行解决,切实发挥好自身的主观能动性作用。此外,教师还应当制定合理的情感培养和价值观培养目标,注重引导学生形成正确的价值观念;其次,教师需要建立合理的教学模式。通过借助人工智能技术的帮助,教师可以建立线上线下混合式教学模式,减少时间和空间对教学的限制。例如,教师应当加强对微课、慕课、翻转课堂、智慧化课堂的构建和应用,提高教学的便捷性。
(三)提升人工智能的技术和数据安全
在研究人工智能在教学领域中的应用时,应当提升数据的安全性,采取有效的措施来保障数据安全和技术安全[5]。在开展人工智能教学时,需要广泛地收集分析学生、教师的信息数据,而这些数据涉及了学生、教师的隐私信息,因此做好数据安全保护至关重要。相关院校在开展人工智能教学建设时,应当建立完善的数据保护制度,有效地协调好数据共享和隐私保护之间的关系。例如,技术人员应当做好加强网络学习平台、虚拟系统的安全建设工作,定期做好病毒的查杀工作,定期巩固防火墙,切实保护好平台和系统的数据。
五、结语
人工智能在教学领域中的深入应用推动了教学模式的创新发展,各院校可以借助人工智能技术的帮助来实现教学过程的数据化管理,也可以协助学生更加准确地了解自身的学习情况,帮助教师制定更加合理的教学目标和策略,提升教学效果。
参考文献:
[1]王珊珊.人工智能技术在教育中的应用[J].高科技与产业化,2024,30(12): 85-87.
[2]王全云.人工智能在职业教育中的应用与研究[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2024,(12): 1-4.
[3]李海英.人工智能在技工院校教学中的应用[J].科教文汇,2024,(23): 85-88.
[4]杨俊锋,褚娟.人工智能教育应用的伦理风险和规范原则[J].中国教育学刊, 2024,(11): 21-27.
[5]赖丽花,谢翌.生成式人工智能赋能教育变革:应用潜能、风险揭示与未来路向[J].天津师范大学学报(社会科学版),2024,(06):89-97.