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校園人工智能教育范文1
【關(guān)鍵詞】人工智能;未來(lái)教育;未來(lái)學(xué)校;創(chuàng)新變革;挑戰(zhàn)
【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【論文編號(hào)】1671-7384(2017)07-0012-03
近年來(lái),世界各國(guó)高度重視人工智能技術(shù)的發(fā)展,相繼了相關(guān)研究報(bào)告。2016年10月,美國(guó)白宮了《為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》兩份重要報(bào)告。2016年11月,英國(guó)政府《人工智能:未來(lái)決策制定的機(jī)遇與影響》報(bào)告。2017年3月,國(guó)務(wù)院總理發(fā)表2017政府工作報(bào)告,指出要加快培育壯大包括人工智能在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè),“人工智能”首次被寫入政府工作報(bào)告。當(dāng)前,人工智能正逐漸融入電商零售、醫(yī)療健康、交通以及個(gè)人助理等多個(gè)領(lǐng)域,并展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用空間。人工智能在教育領(lǐng)域同樣擁有巨大的應(yīng)用潛力,隨著知識(shí)表示方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、智能、情感計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,人工智能將在教育領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用[1]。
人工智能在教育中的典型應(yīng)用主要集中在智能導(dǎo)師輔助個(gè)性化教與學(xué)、教育機(jī)器人等智能助手、居家學(xué)習(xí)的兒童伙伴、實(shí)時(shí)跟蹤與反饋的智能測(cè)評(píng)、教育數(shù)據(jù)的挖掘與智能化分析、學(xué)習(xí)分析與學(xué)習(xí)者數(shù)字肖像六大方向[1],已經(jīng)表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。學(xué)校作為教育活動(dòng)的重要組織場(chǎng)所之一,人工智能將為學(xué)校的管理與教學(xué)帶來(lái)變革性的影響,主要表現(xiàn)在四大方面:維護(hù)校園安全、輔助教師教學(xué)、變革學(xué)習(xí)范式以及優(yōu)化學(xué)校管理。
維護(hù)校園安全
校園安全是順利開展學(xué)校教育活動(dòng)的基礎(chǔ),也是教育改革和發(fā)展的基本保障?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指出,要“切實(shí)維護(hù)教育系統(tǒng)和諧穩(wěn)定,深入開展平安校園、文明校園、綠色校園、和諧校園創(chuàng)建活櫻為師生創(chuàng)造安定有序、和諧融洽、充滿活力的工作學(xué)習(xí)生活環(huán)境”[2]。計(jì)算機(jī)視覺與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展使得人工智能維護(hù)校園安全成為可能,其將在非法人員識(shí)別、消防安全預(yù)警、活動(dòng)事故防護(hù)三個(gè)方面發(fā)揮重要作用。
1. 非法人員識(shí)別
部署保安機(jī)器人將是未來(lái)學(xué)校保證維護(hù)校園安全的重要措施之一。保安機(jī)器人能通過(guò)眼部的圖像采集設(shè)備采集進(jìn)入校園人員的面部信息,識(shí)別當(dāng)前人員身份,若未檢測(cè)到相關(guān)人員信息,系統(tǒng)則會(huì)通知學(xué)校的安保人員進(jìn)行身份驗(yàn)證、登記等工作。同時(shí),位于校園各處的保安機(jī)器人還將實(shí)時(shí)監(jiān)控是否有陌生人通過(guò)非正規(guī)途徑進(jìn)入校園,檢測(cè)到相關(guān)行為之后,則會(huì)通知學(xué)校安保人員進(jìn)行處理。此外,位于學(xué)校門口的保安機(jī)器人還將采集學(xué)生的面部信息,與信息庫(kù)中的學(xué)生信息相比對(duì),確定學(xué)生身份,并記錄學(xué)生到校與離校時(shí)間,確保學(xué)生在校期間的安全。
2. 消防安全預(yù)警
未來(lái)學(xué)校的消防安全預(yù)警系統(tǒng)包含了感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器等多種感應(yīng)器,同時(shí)通過(guò)攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集圖像信息,分析畫面中是否出現(xiàn)明火、煙霧等現(xiàn)象。其綜合圖像分析與探測(cè)器感知,判斷是否有火災(zāi)現(xiàn)象發(fā)生。此外,系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)采集校園內(nèi)人員的行為數(shù)據(jù),與數(shù)據(jù)庫(kù)中消防安全危險(xiǎn)行為做比對(duì),分析是否有相關(guān)危險(xiǎn)行為發(fā)生。若危險(xiǎn)行為發(fā)生,則會(huì)通知學(xué)校安防人員。在火災(zāi)發(fā)生時(shí),擁有智能搜救技術(shù)的消防機(jī)器人將會(huì)代替人進(jìn)入火災(zāi)發(fā)生區(qū),通過(guò)生命探測(cè)儀,自動(dòng)感應(yīng)、搜索、識(shí)別被困人員,將其救出火災(zāi)發(fā)生區(qū)。消防機(jī)器人的部署很大程度上避免了人員進(jìn)入火災(zāi)發(fā)生區(qū)受到二次傷害現(xiàn)象的發(fā)生,其機(jī)動(dòng)性超越了現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng),在很大程度上保證了校園內(nèi)師生生命和財(cái)產(chǎn)安全。
3. 活動(dòng)事故防護(hù)
目前,校園課間活動(dòng)的傷害事故主要表現(xiàn)在擁擠踩踏傷害、追逐打鬧傷害、危險(xiǎn)游戲傷害等三個(gè)方面。基于人工智能的活動(dòng)事故防護(hù)系統(tǒng)通過(guò)校園內(nèi)的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集師生行為數(shù)據(jù),通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中活動(dòng)事故危險(xiǎn)行為模型相比對(duì),分析判斷是否有危險(xiǎn)行為發(fā)生。若相關(guān)行為發(fā)生,系統(tǒng)則會(huì)將相關(guān)危險(xiǎn)行為發(fā)生的地點(diǎn)、類型等發(fā)送給學(xué)校的安防人員,提醒安防人員采取相應(yīng)措施。
輔助教師教學(xué)
隨著圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的人工智能工具被應(yīng)用于教育領(lǐng)域,成為教師教學(xué)的得力助手。教育機(jī)器人和智能作業(yè)測(cè)評(píng)工具的出現(xiàn)大大減輕了教師的負(fù)擔(dān),提高了教師教學(xué)的效率。
1. 輔助備課
備課是真實(shí)教學(xué)實(shí)踐的預(yù)演,是應(yīng)用教師知識(shí)并發(fā)展教師知識(shí)的過(guò)程。其既是確保教學(xué)質(zhì)量的條件,也是教師專業(yè)發(fā)展的途徑[3],是教師教學(xué)的重要組成部分。備課機(jī)器人能夠通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別記錄教師話語(yǔ)信息,利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)分析整合教師話語(yǔ)信息,識(shí)別教師要求。備課機(jī)器人根據(jù)教師提供的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)等,在相關(guān)學(xué)科的知識(shí)庫(kù)中進(jìn)行資源的搜索與整合,形成電子教案。同時(shí),根據(jù)教案內(nèi)容為教師提供課堂測(cè)試習(xí)題以及上課所需課件。教師只需要根據(jù)所教班級(jí)的學(xué)生特點(diǎn)與自己的教學(xué)習(xí)慣,對(duì)教案、測(cè)試習(xí)題以及課件稍作調(diào)整即可應(yīng)用于教學(xué)。
2. 智能作業(yè)測(cè)評(píng)
自然語(yǔ)言處理技術(shù)的進(jìn)步使得作業(yè)自動(dòng)批改成為可能。科大訊飛將“訊飛超腦”計(jì)劃的階段性研究成果“全學(xué)科閱卷”技術(shù)應(yīng)用于考試,實(shí)現(xiàn)閱卷過(guò)程的數(shù)據(jù)化與自動(dòng)化,在將教師從簡(jiǎn)單重復(fù)的閱卷工作中解放出來(lái)的同時(shí),完成對(duì)考試數(shù)據(jù)的采集[4]。基于人工智能的作業(yè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)作文、閱讀等主觀題進(jìn)行語(yǔ)義識(shí)別并提出修改意見,根據(jù)學(xué)生的作業(yè)結(jié)果為教師自動(dòng)生成詳細(xì)的學(xué)情報(bào)告。智能作業(yè)評(píng)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將有效分擔(dān)教師的教學(xué)壓力,顯著提高教學(xué)效率,教師能夠更多地專注于與學(xué)生互動(dòng)、教學(xué)設(shè)計(jì)和專業(yè)發(fā)展。
3. 輔助課堂管理
在未來(lái),教輔機(jī)器人將走進(jìn)教室,輔助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的難題。教輔機(jī)器人能夠識(shí)別學(xué)生身份,讀取學(xué)生當(dāng)天所學(xué)課程信息以及學(xué)生在課堂的行為數(shù)據(jù),為學(xué)生提供個(gè)性化解題方案奠定基礎(chǔ)。教輔機(jī)器人通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別獲取學(xué)生問題信息,利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)分析整合學(xué)生話語(yǔ)信息。然后,教輔機(jī)器人通過(guò)人臉識(shí)別采集學(xué)生的面部信息,綜合面部表情、姿態(tài)和語(yǔ)調(diào)通過(guò)情感計(jì)算技術(shù)分析目前學(xué)生的情緒狀態(tài),綜合學(xué)生的情緒狀態(tài)和行為數(shù)據(jù)確定學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)狀態(tài)。教輔機(jī)器人依托優(yōu)秀教師授課資源庫(kù),智能搜索相關(guān)答案,針對(duì)不同學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生采取不用的解題風(fēng)格。此外,教輔機(jī)器人將收集到的學(xué)生行為數(shù)據(jù)上傳到學(xué)生管理系統(tǒng),輔助教師等進(jìn)行學(xué)生的日常管理工作。
變革學(xué)習(xí)范式
學(xué)習(xí)范式是指特定時(shí)代的學(xué)習(xí)共同體所共有的學(xué)習(xí)理念、學(xué)習(xí)方式,并對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生積極的引導(dǎo)作用,以促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效進(jìn)行[5]。人工智能技術(shù)的發(fā)展使自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)真正地為教育所用,為學(xué)習(xí)所用,人工智能將使現(xiàn)有的學(xué)習(xí)范式走向自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在本質(zhì)上是一類支持個(gè)別化學(xué)習(xí)的在線學(xué)習(xí)環(huán)境。它針對(duì)個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中的差異性(因人、因時(shí))而提供適合個(gè)體特征的學(xué)習(xí)支持,包括個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)策略等[6]?;谌斯ぶ悄艿淖赃m應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將整合自適應(yīng)內(nèi)容、自適應(yīng)評(píng)估和自適應(yīng)序列三種工具。自適應(yīng)內(nèi)容通過(guò)分析學(xué)生對(duì)問題具體的回答,為學(xué)生提供個(gè)性化的內(nèi)容反饋和學(xué)習(xí)資源推送。自適應(yīng)序列利用一定的算法和預(yù)測(cè)性分析,基于學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn),持續(xù)收集數(shù)據(jù)。其中在數(shù)據(jù)收集階段,自適應(yīng)序列會(huì)將學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生互動(dòng)集成起來(lái),再由模型計(jì)算引擎對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以備使用。自適應(yīng)評(píng)估可根據(jù)學(xué)生回答問題的正確與否,及時(shí)改變和調(diào)整測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)化學(xué)校管理
學(xué)校是教育的核心單元,高效的學(xué)校管理是學(xué)校開展各項(xiàng)工作并得以高效運(yùn)行的重要保障[7]。人工智能的融入將使未來(lái)學(xué)校的管理工作更加高效,使學(xué)校更好地服務(wù)于教師的教學(xué)與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。其將在考務(wù)管理、教師管理、學(xué)生管理三方面發(fā)揮重要作用。
1. 考務(wù)管理
在未來(lái)的學(xué)校中,監(jiān)考機(jī)器人將代替監(jiān)考人員進(jìn)行考務(wù)工作,很大程度上節(jié)省學(xué)??紕?wù)管理方面的人力資源。監(jiān)考機(jī)器人通過(guò)內(nèi)置于眼部的攝像頭采集學(xué)生的面部信息,與數(shù)據(jù)庫(kù)中學(xué)生信息比對(duì),確定學(xué)生身份,自動(dòng)完成簽到。其通過(guò)內(nèi)置于手臂端的金屬探測(cè)器,掃描學(xué)生全身,z測(cè)學(xué)生是否帶有作弊物品。監(jiān)考機(jī)器人通過(guò)攝像頭、紅外感知等確定學(xué)生位置以及教室內(nèi)的桌椅等位置,規(guī)劃行動(dòng)路徑,分發(fā)和收集試卷。此外,監(jiān)考機(jī)器人還將通過(guò)位于眼部的攝像頭實(shí)時(shí)采集學(xué)生行為數(shù)據(jù),與數(shù)據(jù)庫(kù)中作弊行為實(shí)時(shí)對(duì)比分析,如果學(xué)生有作弊行為發(fā)生,則會(huì)立即制止,維護(hù)考場(chǎng)紀(jì)律。
2. 教師管理
教師管理是學(xué)校管理工作中的重要組成部分,教師評(píng)價(jià)則是教學(xué)管理中的核心部分。人工智能為教師的智能評(píng)價(jià)提供了可能?;谌斯ぶ悄艿慕處熢u(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)教室的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集教師及學(xué)生的行為數(shù)據(jù)、表情數(shù)據(jù),通過(guò)學(xué)生的穿戴設(shè)備采集其體征數(shù)據(jù)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)教師和學(xué)生的行為數(shù)據(jù)、情緒數(shù)據(jù)和體征數(shù)據(jù)的分析(如系統(tǒng)與學(xué)校的學(xué)科管理系統(tǒng)相連通,確定教師的教學(xué)內(nèi)容是否與教學(xué)大綱要求相適應(yīng),重難點(diǎn)是否突出,所講述內(nèi)容是否具有實(shí)用性;教師講授知識(shí)時(shí),根據(jù)學(xué)生的行為、情緒和體征的反應(yīng)確定教師所講授知識(shí)是否被學(xué)生理解;教師在講授內(nèi)容和組織學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),語(yǔ)言是否規(guī)范、清晰,態(tài)度是否親切和藹等),最終評(píng)定教師的教學(xué)效果,并生成可視化報(bào)告,輔助學(xué)校完成對(duì)教師教學(xué)效果的評(píng)估工作。此外,系統(tǒng)還將通過(guò)教室的攝像設(shè)備采集教師面部信息,識(shí)別教師身份,自動(dòng)記錄教師的出勤情況,輔助學(xué)校的教師管理工作。
3. 學(xué)生管理
學(xué)生管理在學(xué)校管理中同樣發(fā)揮著重要作用?;谌斯ぶ悄艿膶W(xué)生管理系統(tǒng)可通過(guò)位于學(xué)校門口以及教室的攝像設(shè)備采集學(xué)生面部信息,識(shí)別學(xué)生身份,自動(dòng)記錄學(xué)生的到校時(shí)間和離校時(shí)間,為學(xué)生的出勤考核提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)位于教室的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集學(xué)生的行為數(shù)據(jù),分析學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及課余時(shí)間的同學(xué)之間的交流情況,為學(xué)生管理的班風(fēng)、學(xué)風(fēng)管理提供決策支持。同時(shí),通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、課堂表現(xiàn)、課下交流情況,判斷學(xué)生是否有異常行為(趨向),并及時(shí)反饋給學(xué)校管理者。此外,系統(tǒng)還將學(xué)生的在校情況,包括到校時(shí)間、離校時(shí)間、測(cè)試成績(jī)、作業(yè)完成情況等反饋給學(xué)生家長(zhǎng),家校協(xié)同完成學(xué)生管理工作。
讓機(jī)器在沒有人類教師的幫助下學(xué)習(xí),讓機(jī)器像人類一樣感知和理解世界,使機(jī)器具有自我意識(shí)、情感,以及反思自身處境與行為的能力,是人工智能面臨的主要挑戰(zhàn)[8]。除此之外,人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用目前還處于初級(jí)階段,在學(xué)校的管理與教學(xué)應(yīng)用方面仍面臨著數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱、決策和推理機(jī)制適應(yīng)難、缺乏專業(yè)應(yīng)用人才等挑戰(zhàn)。
(作者單位:江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院)
參考文獻(xiàn)
閆志明,唐夏夏,秦旋等. 教育人工智能(EAI)的內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用趨勢(shì)――美國(guó)《為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》報(bào)告解析[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志,2017(1): 26-35.
程天君,李永康. 校園安全:形勢(shì)、癥結(jié)與政策支持[J]. 教育研究與實(shí)驗(yàn),2016(1): 15-20.
翁春敏,陳群波. 基于教師情境知識(shí)的備課研究――國(guó)外研究的視角[J]. 外國(guó)中小學(xué)教育,2015(5): 51-57.
搜狐教育. 科大訊飛吳曉如:互聯(lián)網(wǎng)+人工智能時(shí)代的教育變革[EB/OL]. http: // sohu. com/a/69484549_372506,2017-6-15.
George R. Boggs. What Is the Learning Paradigm? [EB/OL]. http: //vccslitonline. cc. va. us/mrcte/learning_paradigm. html, 2017-6-13.
陳仕品,張劍平. 基于EAHAM模型的適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)[J]. 電化教育研究,2008(11): 53-57+82.
校園人工智能教育范文2
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用;高中教學(xué)場(chǎng)景
一、緒論
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展幫助人類經(jīng)歷了農(nóng)耕社會(huì)、工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì),逐漸步入到當(dāng)前可初步以“智能”定義的新階段?!爸悄芸茖W(xué)”正以一種全新的方式改變著我們的生活。從AlphaGo取得人機(jī)大戰(zhàn)的壓倒性勝利,到無(wú)人駕駛技術(shù)的火爆,以及智能音箱的入戶、語(yǔ)音識(shí)別人臉識(shí)別在眾多公共場(chǎng)景的應(yīng)用。無(wú)疑,人們已開始轉(zhuǎn)向基于數(shù)據(jù)、信息和科學(xué)技術(shù)的智能工具,智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用必將成為智能時(shí)展的基礎(chǔ)與風(fēng)向標(biāo)。
二、智能科學(xué)與技術(shù)的概念
智能科學(xué)與技術(shù)是進(jìn)入21世紀(jì)后得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)成熟與飛速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的全新研究領(lǐng)域。其綜合了信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)以及腦科學(xué)、生物智能等在內(nèi)的多學(xué)科領(lǐng)域,借助日益發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)、信息處理等技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)模擬人類思維和認(rèn)知的活動(dòng),并最終在計(jì)算能力、感性認(rèn)知等方面改進(jìn)并代替人的能力。智能科學(xué)與技術(shù),一方面在于研究和發(fā)現(xiàn)機(jī)器智能的本質(zhì)和規(guī)律;另一方面,則強(qiáng)調(diào)通過(guò)技術(shù)升級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能科學(xué)理論的應(yīng)用。不難看到,智能科學(xué)與技術(shù)與信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物基因工程等尖端科技聯(lián)系密切,并呈現(xiàn)引領(lǐng)趨勢(shì)。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,都是在智能科學(xué)的基礎(chǔ)下啟動(dòng)的。國(guó)家科委主任宋健就曾明確指出:“人智能則國(guó)智,科技強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)?!笨傊?,智能科學(xué)與技術(shù)就是讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)智能化,代替更多只有人類才能完成的復(fù)雜工作,從而極大提高社會(huì)生產(chǎn)效率。[1]
三、智能科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
(一)智能科學(xué)與技術(shù)發(fā)展
智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展最早可追溯至上世紀(jì)三四十年代,圖靈等計(jì)算機(jī)科學(xué)家提出的關(guān)于計(jì)算本質(zhì)的思想及人工智能。此后,智能科學(xué)發(fā)展陸續(xù)經(jīng)歷了1956年達(dá)特茅斯會(huì)議(第一次人工智能研討會(huì));1969年第一次人工能聯(lián)合會(huì)議;至二十世紀(jì)末期的AI知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用等逐漸發(fā)展壯大的歷史進(jìn)程,最終進(jìn)入當(dāng)前的飛速發(fā)展時(shí)期。時(shí)下,智能科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為了一門多學(xué)科門類的交叉滲透的新型研究領(lǐng)域廣泛涉及哲學(xué)、理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、自然科學(xué)等多學(xué)科門類下的眾多專業(yè)。
(二)智能科學(xué)與技術(shù)在目前社會(huì)中的應(yīng)用
隨著智能科學(xué)與技術(shù)不斷成熟與發(fā)展,其應(yīng)用已廣泛在我們身邊開花結(jié)果:無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)完成上路試驗(yàn);CBD(計(jì)算機(jī)輔助診斷)、指紋和虹膜識(shí)別技術(shù)等已經(jīng)在各類智能產(chǎn)品尤其是智能手機(jī)上得到廣泛的使用;一些大數(shù)據(jù)智能算法與決策系統(tǒng)在日常網(wǎng)絡(luò)瀏覽智能推薦中已經(jīng)屢見不鮮。基于人臉識(shí)別和大數(shù)據(jù)分析等的智慧城市安全網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方面我國(guó)也已經(jīng)走在前列。同時(shí)在醫(yī)療領(lǐng)域、醫(yī)院系統(tǒng)中,智能科學(xué)也有了極大的發(fā)展。這些智能的應(yīng)用不僅便利了我們的生活,還大大提高了安全保障和醫(yī)療手段。當(dāng)前,智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展中已經(jīng)逐漸衍生出基于大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)控制與決策、智能檢測(cè)技術(shù)與儀器、智慧農(nóng)業(yè)、機(jī)器人與智能系統(tǒng)、電力電子與運(yùn)動(dòng)控制、智能交通、無(wú)人系統(tǒng)與自主控制、智能電網(wǎng)與智能制造、智慧教育、工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全、智慧醫(yī)療與健康工程、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)生物信息技術(shù)、計(jì)算感知與模式識(shí)別、智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)、流程工業(yè)智能化等諸多具體可實(shí)施的研究發(fā)展領(lǐng)域。[3]
四、智能科學(xué)與技術(shù)在學(xué)校教學(xué)場(chǎng)景中的應(yīng)用構(gòu)想
當(dāng)前,很多學(xué)校教學(xué)過(guò)程中已經(jīng)引入了一些智能化設(shè)備,計(jì)算機(jī)、信息設(shè)備在很多日常教學(xué)中已不少見。如觸屏智能黑板、校園一卡通、智能簽到系統(tǒng)等都在高中教學(xué)場(chǎng)景中有著較為廣泛的應(yīng)用。但是我認(rèn)為智能科學(xué)與技術(shù)在高中教學(xué)場(chǎng)景中的應(yīng)用仍只是停留在技術(shù)層面,還未達(dá)到對(duì)智能教育以及學(xué)生智能科學(xué)理解學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用,遠(yuǎn)不能滿足使我國(guó)2030年成為全球智能創(chuàng)新中心和機(jī)器人最大的制造市場(chǎng)[4]的迫切需要。智能教育的開展離不開手段與技術(shù)的智能化,但現(xiàn)在很多學(xué)校中應(yīng)用的智能化設(shè)備,其重點(diǎn)還是在對(duì)教育過(guò)程起到支撐作用的工具進(jìn)行智能化、提升其適配性,本質(zhì)上是對(duì)教育環(huán)境的優(yōu)化。這樣的應(yīng)用場(chǎng)景只是停留在智能技術(shù)的硬件層面,而未曾真正應(yīng)用智能科學(xué)的理念來(lái)解決問題。在現(xiàn)有的技術(shù)支持下,可以通過(guò)軟硬件相結(jié)合的方式,深度定制,將智能科學(xué)與技術(shù)廣泛應(yīng)用于基于學(xué)習(xí)交互數(shù)據(jù)的分析、個(gè)性化學(xué)習(xí)方案、基于大數(shù)據(jù)智能教育平臺(tái)、立體化綜合教學(xué)場(chǎng)所等組合而成的智能校園。真正實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能科學(xué)的理論基礎(chǔ)完整學(xué)科交互,培養(yǎng)信息意識(shí)、掌握信息技能、形成信息能力和運(yùn)用信息方法,營(yíng)造更真實(shí)的學(xué)習(xí)氛圍。
校園人工智能教育范文3
在教育信息化飛速發(fā)展的時(shí)代,經(jīng)常會(huì)聽到某高校建成了“智慧教學(xué)環(huán)境”或“智慧校園”,甚至有些高校進(jìn)行了簡(jiǎn)單的信息化教學(xué)設(shè)施的改造,也冠名為“智慧教育環(huán)境”建設(shè)。是技術(shù)發(fā)展太快,還是概念炒作呢?或者是人們對(duì)“智慧教學(xué)環(huán)境”的內(nèi)涵理解有偏差呢?帶著這些問題,筆者對(duì)智慧教育的概念進(jìn)行了深入研究,并對(duì)現(xiàn)階段已經(jīng)建成的智慧教學(xué)環(huán)境進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。希望通過(guò)開展此項(xiàng)研究找到當(dāng)前智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)中存在的問題與漏洞,為今后智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供建議。
一、智慧教學(xué)環(huán)境的內(nèi)涵
今天我們所說(shuō)的智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”,智慧地球的核心是以一種更智慧的方法通過(guò)利用新一代信息技術(shù)來(lái)改變政府、公司和人們交互的方式,以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。智慧地球具有三個(gè)明顯的特征:①對(duì)環(huán)境透徹的感知力,通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息;②更全面的互聯(lián)互通,在有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持下,利用先進(jìn)的系統(tǒng)協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)全面互通;③深入的智能化,利用人工智能技術(shù)獲取智能化的洞察并付諸實(shí)踐,進(jìn)而創(chuàng)造新的價(jià)值。[1]
《2015中國(guó)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境白皮書中》指出,智慧學(xué)習(xí)作為一類學(xué)習(xí)系統(tǒng),是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)等現(xiàn)代高科技來(lái)全面感知學(xué)習(xí)情境、識(shí)別學(xué)習(xí)者特征,提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動(dòng)工具,自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)過(guò)程和測(cè)評(píng)學(xué)習(xí)結(jié)果,有效支持人們的終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。從而可以實(shí)現(xiàn)人們能夠在任意時(shí)間(Any time)、任意地點(diǎn)(Any where),以任意方式(Any way)和任意步調(diào)(Any pace)(簡(jiǎn)稱4A)進(jìn)行學(xué)習(xí),這類學(xué)習(xí)環(huán)境能夠支持學(xué)習(xí)者輕松地(Easy Learning)、投入地(Engaged Learning))和有效地(Effetive Learning))(簡(jiǎn)稱3E)學(xué)習(xí)。[2]
我國(guó)學(xué)者祝智庭教授認(rèn)為:智慧教育的真諦就是通過(guò)構(gòu)建技術(shù)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓教師能夠施展高效的教學(xué)方法,讓學(xué)習(xí)者能夠獲得適宜的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)和美好的發(fā)展體驗(yàn),使其由不能變?yōu)榭赡?,由小能變?yōu)榇竽?,從而培養(yǎng)具有良好的價(jià)值取向、較強(qiáng)的行動(dòng)能力、較好的思維品質(zhì)、較深的創(chuàng)造潛能的人才。[3]
通過(guò)對(duì)上述概念的分析可以看出,智慧教學(xué)環(huán)境的基本條件是對(duì)環(huán)境的感知、全面的互聯(lián)互通和深入的人工智能;智慧教學(xué)環(huán)境中主要用到物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來(lái)感知學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)者特征、營(yíng)造學(xué)習(xí)情景,主動(dòng)提供學(xué)習(xí)資源、自動(dòng)記錄和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果;智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)為培養(yǎng)具有良好的價(jià)值取向、較強(qiáng)的行動(dòng)能力、較好的思維品質(zhì)、較深的創(chuàng)造潛能的人才,提供環(huán)境保障。
智慧教學(xué)環(huán)境主要具有如下特征:①?ρ?習(xí)者和環(huán)境的感知,比如,通過(guò)一些傳感設(shè)備(物聯(lián)網(wǎng))實(shí)時(shí)控制教室的溫度、濕度、亮度等,為學(xué)習(xí)者提供最為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境;②個(gè)性化資源的推送,在智慧教學(xué)環(huán)境中,可以實(shí)時(shí)感知學(xué)習(xí)過(guò)程,并主動(dòng)推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源;③對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的記錄與分析。智慧教學(xué)環(huán)境通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄與分析,可自動(dòng)分析學(xué)習(xí)者的特征和學(xué)習(xí)情況,并產(chǎn)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)報(bào)表或者學(xué)習(xí)建議;[4](4)智慧教育最根本的特征是要實(shí)現(xiàn)教育信息化的終極目標(biāo)。
二、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)現(xiàn)狀
當(dāng)前智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行,部分高校已經(jīng)建成了智慧教學(xué)環(huán)境示范區(qū)。為深入研究智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)與應(yīng)用情況,筆者對(duì)部分高校的智慧教學(xué)環(huán)境示范區(qū)進(jìn)行了實(shí)地考察,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的智慧教學(xué)環(huán)境可分如下幾類:
1.普通多媒體教室的改造升級(jí)
在已經(jīng)建設(shè)成功的“智慧教室”中最為初級(jí)的是普通多媒體教室的升級(jí)版,此類教室只是對(duì)普通多媒體教室進(jìn)行了裝修和改造,使得教室中的座位靈活、舒適,其多媒體設(shè)備配置更加先進(jìn)。當(dāng)前改造成功的多媒體教室中基本都安裝了高清投影、交互式電子白板或互動(dòng)式大屏幕、無(wú)線擴(kuò)音系統(tǒng)等。
2.課堂互動(dòng)工具應(yīng)用型
當(dāng)前智慧教室中的互動(dòng)系統(tǒng)種類繁多,比較常見的主要包括:利用臺(tái)式電腦通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng)、利用Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程的互動(dòng)教學(xué)、基于手機(jī)或平板電腦的互動(dòng)系統(tǒng):
(1)基于臺(tái)式電腦的互動(dòng)系統(tǒng)。這種類型的教室中,每個(gè)學(xué)生座位上配有一臺(tái)臺(tái)式計(jì)算機(jī),通過(guò)相關(guān)的互動(dòng)軟件,可實(shí)現(xiàn)師生之間、學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)時(shí)互動(dòng)交流,包括教師單獨(dú)輔導(dǎo),下發(fā)、上傳資料等。
(2)基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程直播、互動(dòng)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)跨校區(qū)之間、跨區(qū)域之間的教學(xué)直播互動(dòng),部分院校建設(shè)了“遠(yuǎn)程直播”教室。在此類型教室中通過(guò)高清攝像機(jī)、直播管理系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離直播、互動(dòng)等功能。此外,通過(guò)錄播控制系統(tǒng),也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教師授課過(guò)程的自動(dòng)錄制和保存。
(3)基于智能手機(jī)或平板電腦的課堂互動(dòng)系統(tǒng)。有些學(xué)校的“智慧課堂”可以看到基于手機(jī)或平板電腦的互動(dòng)系統(tǒng),此類互動(dòng)系統(tǒng)可以讓師生之間通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦進(jìn)行互動(dòng),下發(fā)、上傳資料,也實(shí)現(xiàn)了學(xué)生實(shí)時(shí)投票、搶答等功能。另外,此類課堂互動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)記錄課堂教學(xué)過(guò)程,并對(duì)授課情況可進(jìn)行初步分析與統(tǒng)計(jì)。
3.教學(xué)資源庫(kù)及社會(huì)化軟件應(yīng)用型
(1)有些地區(qū)或?qū)W校建設(shè)了相應(yīng)的資源庫(kù)或?qū)W習(xí)平臺(tái),便稱之為智慧教育環(huán)境。
(2)還有些學(xué)校可利用微信、QQ等社會(huì)化軟件實(shí)現(xiàn)新生注冊(cè)、宿舍查詢等功能,他們把這些社會(huì)化軟件的簡(jiǎn)單應(yīng)用說(shuō)成了智慧校園。[5]
4.環(huán)境友好型
(1)教學(xué)環(huán)境的提升
部分智慧教學(xué)示范區(qū)中教室顏色鮮艷、明亮,走廊和學(xué)習(xí)區(qū)溫馨、清爽,桌椅板凳舒適、靈活,教室里面配置了中央空調(diào)、電動(dòng)窗簾等,整個(gè)示范區(qū)使學(xué)生能感受到愉悅、清新。但在信息化智能技術(shù)的應(yīng)用方面,很少看到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新型技術(shù)的應(yīng)用,因此,這些環(huán)境也難以稱為智慧教學(xué)環(huán)境。
(2)物聯(lián)網(wǎng)的初步應(yīng)用
有些學(xué)校建成的“智慧教室”中開始使用一些初級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,比如,顯示溫度、濕度、照度等參數(shù)設(shè)備。僅僅使用一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也難以稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。
5.綜合應(yīng)用型
一些學(xué)校智慧教室中綜合了各種前沿技術(shù),我們似乎看到了智慧教育的影子。此類教學(xué)環(huán)境中:教室實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋;教室外安裝了人臉識(shí)別系統(tǒng)和RFID考勤機(jī),這些系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)可直接傳送到教務(wù)系統(tǒng);可以感知教室的溫度、光線等,并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;開發(fā)了基于云計(jì)算的教育資源庫(kù)和移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng);此外,還有智能控制系?y、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的互動(dòng)演示和視頻會(huì)議系統(tǒng)、自動(dòng)錄播系統(tǒng)等。[6]
三、現(xiàn)階段高等院校智慧教學(xué)環(huán)境“智慧”的缺失
通過(guò)對(duì)智慧教育內(nèi)涵的研究,結(jié)合智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段“智慧教學(xué)環(huán)境”的建設(shè)與傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境相比已經(jīng)有了很大的提升,但還沒真正實(shí)現(xiàn)“智慧教育”。下面筆者對(duì)照智慧教育的概念與特征,從環(huán)境建設(shè)、技術(shù)的運(yùn)用以及對(duì)人才培養(yǎng)的支持等方面對(duì)現(xiàn)階段的“智慧教學(xué)環(huán)境”加以分析:
1.對(duì)環(huán)境和學(xué)習(xí)者的感知
感知學(xué)習(xí)情景涉及學(xué)習(xí)者特征分析、傳感器技術(shù)和自動(dòng)推理等方面的應(yīng)用,通過(guò)信息采集、動(dòng)態(tài)建模和情景推理三個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)[7],要感知學(xué)習(xí)情景,物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)是必不可少的。目前,智慧教學(xué)環(huán)境中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還處在最初級(jí)的對(duì)基本環(huán)境的感知方面,比如,溫度、濕度和光線的感知,缺乏對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的深入應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者特征的自動(dòng)識(shí)別,必然用到人工智能、學(xué)習(xí)分析等技術(shù),但在目前的智慧教育環(huán)境中還沒有看到成功案例。
2.智慧教育資源的提供
智慧資源是指以培養(yǎng)具有21世紀(jì)生存技能的智慧創(chuàng)造者為目的,支持智慧學(xué)習(xí)和智慧教學(xué)活動(dòng)的有效開展,具有泛在性、情景感知性、聯(lián)通性、進(jìn)化性、多維交互性和個(gè)性化智能推送等核心特征的新型數(shù)字化學(xué)習(xí)資源[8]。在智慧教育資源的建設(shè)和應(yīng)用過(guò)程中:首先,用到大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面的分析;其次,通過(guò)人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)向?qū)W習(xí)者進(jìn)行優(yōu)質(zhì)教育資源的精準(zhǔn)推送;第三,可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能來(lái)全面感知學(xué)習(xí)環(huán)境,利用VR技術(shù)營(yíng)造更為真實(shí)的學(xué)習(xí)情境。在當(dāng)前建設(shè)的“智慧教學(xué)環(huán)境”中,雖然可以看到豐富的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)工具,但它們并沒有達(dá)到智慧資源的標(biāo)準(zhǔn)。
3.對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的記錄與分析
Siemens認(rèn)為學(xué)習(xí)分析是:“關(guān)于學(xué)習(xí)者以及他們的學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)據(jù)測(cè)量、收集、分析和匯總呈現(xiàn),目的是理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)情境”[9],學(xué)習(xí)分析必然會(huì)用到學(xué)習(xí)科學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)等方面的理論和技術(shù)。目前我們看到的是一些授課軟件對(duì)課堂的記錄與初步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),并不能達(dá)到學(xué)習(xí)分析的標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)教學(xué)過(guò)程的記錄過(guò)程中,通過(guò)自動(dòng)錄播系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程的自動(dòng)錄制,但這種記錄只能是機(jī)械的記錄,缺少智能成分。
4.對(duì)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)
智慧教育最根本的特征是要實(shí)現(xiàn)教育信息化的根本目標(biāo),即“要破解制約我國(guó)教育發(fā)展的難題,促進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新;要對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”[10]。要對(duì)教育發(fā)展產(chǎn)生革命性影響,智慧教學(xué)環(huán)境應(yīng)做到如下幾點(diǎn):首先,要改變知識(shí)產(chǎn)生、傳播和管理的方法和模式,讓知識(shí)變得觸手可及;其次,要支持學(xué)習(xí)者的終身學(xué)習(xí)、職業(yè)發(fā)展和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn);第三,要營(yíng)造良性的教育生態(tài)環(huán)境,使學(xué)習(xí)者能隨時(shí)、隨地開展所需的學(xué)習(xí)。顯然目前的“智慧教學(xué)環(huán)境”還不能支持實(shí)現(xiàn)教育信息化的根本目標(biāo),因此還難以稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。
四、智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)建議
通過(guò)上述分析可以看出智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)還處在初級(jí)階段,目前建設(shè)的很多“智慧教學(xué)環(huán)境”只能說(shuō)是現(xiàn)代教育環(huán)境,還不能稱之為智慧教學(xué)環(huán)境。要真正實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)環(huán)境,還需要在教育理論、技術(shù)和方法等方面大幅提升。結(jié)合上述分析,本文對(duì)智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提出如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
1.強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),準(zhǔn)確定位,系統(tǒng)規(guī)劃
智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程,它包括校園環(huán)境、教室環(huán)境、硬件設(shè)施、軟件系統(tǒng),甚至還包括教師的教學(xué)理念、方法,學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、方式等方面的內(nèi)容。因此,智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)首先需要明確目標(biāo),強(qiáng)調(diào)頂層設(shè)計(jì),對(duì)我們將要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃。
2.遵從事物發(fā)展規(guī)律,循序漸進(jìn),穩(wěn)步推進(jìn)
智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,不可能一蹴而就。在智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)過(guò)程中還伴隨著教學(xué)方法、理念的轉(zhuǎn)變。因此,智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)應(yīng)該在系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上分階段開展,循序漸進(jìn)地做好每個(gè)階段的工作,最后才有可能實(shí)現(xiàn)真正的智慧教育。
3.明確智慧教育本質(zhì),平心靜氣,不忘教育根本
智慧教育的本質(zhì)是利用信息化手段,為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境、更人性化的服務(wù)。智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)必然用到云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù);智慧教學(xué)環(huán)境必然能給師生提供更便捷的教與學(xué)支持,讓學(xué)生可以開展任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任意方式的學(xué)習(xí);智慧教學(xué)環(huán)境必然給師生提供豐富的、個(gè)性化的資源和及時(shí)的教與學(xué)的分析報(bào)告;智慧教學(xué)環(huán)境可以支持實(shí)現(xiàn)教育信息化的根本目標(biāo)。滿足了上述條件才可稱之為智慧教學(xué)環(huán)境,切不可將簡(jiǎn)單的環(huán)境改造、軟件應(yīng)用和資源建設(shè)冠名為智慧教學(xué)環(huán)境。
校園人工智能教育范文4
構(gòu)建未來(lái)學(xué)校形態(tài),營(yíng)造智能校園環(huán)境
升級(jí)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施。福田教科院附小大力推行教育管理數(shù)字化,構(gòu)建具有附小特色的“掌上附小”教學(xué)管理系統(tǒng),建設(shè)了附小特色數(shù)字中心機(jī)房,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)云處理,學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)大數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)分析,優(yōu)化完善學(xué)校教學(xué)資源庫(kù),學(xué)科資源覆蓋率達(dá)90%以上。基于5G技術(shù),一方面完善校園安全管控信息化建設(shè),提升校園實(shí)施視頻監(jiān)控水平;另一方面,以“5G+互動(dòng)教學(xué)”推動(dòng)教育教學(xué)模式創(chuàng)新,鼓勵(lì)跨校區(qū)課程協(xié)同共享,“自動(dòng)跟蹤錄播教室”“未來(lái)閱覽室”等先進(jìn)的信息化設(shè)施陸續(xù)啟用。目前學(xué)校已實(shí)現(xiàn)教育管理數(shù)字化應(yīng)用全覆蓋。重構(gòu)創(chuàng)新教學(xué)空間。重構(gòu)后的福田教科院附小具有五種空間形式:一是“研學(xué)創(chuàng)中心”,是基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、問題探究、滿足高水平學(xué)習(xí)者(教師、學(xué)生)能力的學(xué)習(xí)研究創(chuàng)新的空間;二是“學(xué)科大觀園”,以學(xué)科核心素養(yǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)建學(xué)科教學(xué)情景空間、全學(xué)科班級(jí)圖書角,在真實(shí)空間中感受學(xué)科魅力;三是“學(xué)校文化長(zhǎng)廊”,利用此空間打造智慧圖書館、校園歷史博物館,凝聚、展現(xiàn)附小校園文化;四是“創(chuàng)意盒子”,這是一個(gè)創(chuàng)新型的孵化器,在此空間師生可以參與各種科技類創(chuàng)新項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)“讓創(chuàng)意可見,讓思維有型”;五是“云上學(xué)院”,搭建自選式創(chuàng)新學(xué)習(xí)超市,組建項(xiàng)目化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)空間。
引領(lǐng)規(guī)劃整體設(shè)計(jì),打造前沿智慧課程
兩年來(lái),學(xué)校先后邀請(qǐng)了20多位教育教學(xué)、信息化水平前沿的專家為全校教師量身定制項(xiàng)目化及學(xué)科融合課程培訓(xùn)計(jì)劃,積極引導(dǎo)各學(xué)科探索開發(fā)“信息化特色課程”“AI+”特色課程,充分利用學(xué)校信息化教學(xué)空間,根據(jù)教學(xué)大綱要求,開展智慧科技特色校本課程,并探索開發(fā)科技與五育融合課程。重塑年級(jí)組內(nèi)各學(xué)科相對(duì)獨(dú)立的形態(tài),形成五育融合教研共同體,打通學(xué)科之間的壁壘。五育融合理念下的課程融合,是基于知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)需求的融合。將其形成“學(xué)科+”的課程形態(tài),即“學(xué)科+學(xué)科”“學(xué)科+生活”“學(xué)科+社會(huì)”“學(xué)科+活動(dòng)”等課程形態(tài)。
AI賦能智慧教學(xué),創(chuàng)設(shè)育人新生態(tài)
信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)。深圳教育以教育部信息化“雙區(qū)”建設(shè)為有力抓手,以信息技術(shù)深化教育教學(xué)改革,不斷探索新型教與學(xué)模式。信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)一直是劉銳娟倡導(dǎo)的教育教學(xué)方式。認(rèn)知科學(xué)與智能技術(shù)的結(jié)合將使教與學(xué)變得多元化,并且可進(jìn)行低成本、高效能的個(gè)性化定制,幫助學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)更有效的學(xué)習(xí)策略。2021年,福田教科院附小成功申報(bào)國(guó)家級(jí)課題《信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)與區(qū)域教研的實(shí)踐研究》。同時(shí),福田教科院附小以青年教師“青藍(lán)杯”基本功大賽和骨干教師“紅燭杯”教學(xué)展示為契機(jī),通過(guò)公開課、錄像課、微課錄制等活動(dòng),激發(fā)更多教師利用信息技術(shù)手段,在學(xué)習(xí)空間、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式上實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。學(xué)生方面,學(xué)校積極普及人工智能課程,探索人工智能教學(xué)的路徑和策略,以期實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生信息素養(yǎng)、普及全民智能教育、培養(yǎng)人工智能人才的目標(biāo),為促進(jìn)中小學(xué)人工智能教育、推動(dòng)教育教學(xué)改革和創(chuàng)新發(fā)展提供參考。智能體育守護(hù)生命本色。深圳市福田區(qū)是中國(guó)教育科學(xué)研究院的綜合改革實(shí)驗(yàn)區(qū),福田教科院附小是全區(qū)首批參與中國(guó)教科院的重點(diǎn)課題《中國(guó)學(xué)校體育智慧系統(tǒng)研究》的學(xué)校,學(xué)校多年來(lái)一直堅(jiān)持致力于智慧體育探索研究,實(shí)施青少年健康體能促進(jìn)與干預(yù)方案。2021年12月,劉銳娟親自主持的中國(guó)教育科學(xué)研究院《中國(guó)青少年健康體能研究》課題項(xiàng)目子課題《“雙減”背景下對(duì)智慧體育校園構(gòu)建的研究》順利開題。2022年1月,以學(xué)校為牽頭單位的“智能體育學(xué)生數(shù)據(jù)分析與教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體”項(xiàng)目榮耀入選教育部“2021年度教育信息化教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體項(xiàng)目”?;趯W(xué)校智能教學(xué)基礎(chǔ)和理念,劉銳娟在體育科組率先嘗試依托AI技術(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)學(xué)生的體能訓(xùn)練,利用運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝備+綜合管理平臺(tái),通過(guò)學(xué)生佩戴的傳感器設(shè)備,實(shí)時(shí)采集每位學(xué)生運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的心率及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷情況等數(shù)據(jù),對(duì)潛在的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)估與預(yù)警,把學(xué)生的體質(zhì)數(shù)據(jù)形成電子成長(zhǎng)檔案,為教師設(shè)計(jì)合理的體育課程提供參考,為學(xué)生的體質(zhì)健康保駕護(hù)航。多樣態(tài)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。一是在線教學(xué)求質(zhì)量,創(chuàng)新課堂新生態(tài)。在常態(tài)化疫情防控和泛在學(xué)習(xí)普及的雙重背景下,在線教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生,從學(xué)生學(xué)習(xí)需求出發(fā),搭建適合學(xué)生學(xué)習(xí)的平臺(tái),采用個(gè)性化的學(xué)習(xí)模式,提供全程化的學(xué)習(xí)支持服務(wù),以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。二是探索混合式教學(xué)模式,推進(jìn)泛在化學(xué)習(xí)發(fā)展。項(xiàng)目化混合式研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)段特點(diǎn)、學(xué)校校情,以調(diào)查研究作為基礎(chǔ),以教師培訓(xùn)、課程實(shí)踐、評(píng)價(jià)改革作為抓手,以項(xiàng)目化課程為載體,以混合式教學(xué)為手段,在校內(nèi)進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)。
多元評(píng)價(jià),看見動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)
校園人工智能教育范文5
近期,哈工大和黑大的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師以及相關(guān)負(fù)責(zé)人利用多種方式,面向全省高校交流分享了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
探索融合教學(xué)
從大學(xué)生變成老板需要多長(zhǎng)時(shí)間?華鯨州只用了不到10個(gè)月。2014年9月進(jìn)入黑大軟件工程專業(yè)學(xué)習(xí)的他,在2015年6月就注冊(cè)了哈爾濱追光人科技有限公司。如今,他開發(fā)的人工智能平臺(tái),已經(jīng)吸引了眾多投資人的目光。
這個(gè)人工智能平臺(tái)之所以有這么大的吸引力,是因?yàn)槿A鯨州開發(fā)出了一個(gè)十分簡(jiǎn)單的編程方法?!霸谖业娜斯ぶ悄芷脚_(tái)上,不需要學(xué)任何編程語(yǔ)言,只要用漢字就能編出私人訂制的人工智能程序,而且10分鐘內(nèi)就能學(xué)會(huì)編程方法。”華鯨州自豪地說(shuō)。
和華鯨州一樣自豪的,是他的專業(yè)老師郭興凱。華鯨州說(shuō),“要不是郭老師,我根本不可能這么快走到創(chuàng)業(yè)的路上來(lái)。”
原來(lái),郭興凱為新生上第一堂課時(shí),并沒有講任何編程理論,而是問所有學(xué)生,學(xué)習(xí)編程軟件有什么用。當(dāng)時(shí)華鯨州就說(shuō),“可以開發(fā)出鋼鐵俠?!?/p>
很多同W都笑了,但郭興凱沒有笑,反而鼓勵(lì)華鯨州嘗試著去開發(fā)鋼鐵俠那樣的人工智能系統(tǒng)。在郭興凱的鼓勵(lì)和指導(dǎo)下,華鯨州大一上學(xué)期從科技創(chuàng)新項(xiàng)目開始做起,很快就研發(fā)出自己的人工智能平臺(tái),隨后注冊(cè)成立了公司。
“華鯨州是黑大十分突出的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型?!惫d凱繼續(xù)道,“如今在黑大,大部分學(xué)生都會(huì)尋找自己專業(yè)的科技創(chuàng)新點(diǎn)或創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì),讓專業(yè)理論得到應(yīng)用,真正實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合?!?/p>
實(shí)際上,黑大已經(jīng)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與思想政治教育、素質(zhì)教育、專業(yè)教育、職業(yè)教育充分融合,并不斷將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念融入項(xiàng)目研究、學(xué)科競(jìng)賽、校園活動(dòng)中,提升了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)效性。
哈工大也在這個(gè)方面進(jìn)行了有益嘗試,學(xué)校在做好傳統(tǒng)教學(xué)和專業(yè)教學(xué)的同時(shí),將創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)思想融入到了教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,讓廣大學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中掌握了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需的知識(shí),激發(fā)創(chuàng)造的欲望,為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐打好了基礎(chǔ)。
秉承“做中學(xué)”
和華鯨州一樣,哈工大超過(guò)70%的大一新生都會(huì)做科技創(chuàng)新項(xiàng)目,并形成了一項(xiàng)制度――“大一年度項(xiàng)目”。
“大一年度項(xiàng)目”是由大一學(xué)生以項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的形式,借助各種教學(xué)和科研資源開展為期一年的研發(fā)與制作項(xiàng)目。該項(xiàng)目自2010年開始,經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展,如今已成為哈工大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的起點(diǎn)。
回想起自己大一時(shí)做項(xiàng)目,學(xué)生馬忠超說(shuō):“那會(huì)兒?jiǎn)纹瑱C(jī)是什么,三極管有什么作用,步進(jìn)電機(jī)怎么驅(qū)動(dòng),這可難倒了沒有任何電路知識(shí)基礎(chǔ)的我們,通過(guò)查閱資料、文件檢索,以及自學(xué)單片機(jī)和C語(yǔ)言課程,我們慢慢學(xué)會(huì)了這些元件的連接和使用。最終,我們做出了獲得全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)的項(xiàng)目?!?/p>
哈工大相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,“大一年度項(xiàng)目”充分體現(xiàn)出哈工大“做中學(xué)”的傳統(tǒng)。學(xué)校重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的理論基礎(chǔ),更重視培養(yǎng)學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中的實(shí)際能力培養(yǎng)。哈工大目前已經(jīng)構(gòu)建了基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、各級(jí)各類科技創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐等系統(tǒng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐體系。
據(jù)了解,哈工大每年有80%以上的本科生投入到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)活動(dòng),“十二五”期間,學(xué)生完成基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)計(jì)劃1.6萬(wàn)余項(xiàng),完成大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目2535項(xiàng),其中獲國(guó)家級(jí)資助583項(xiàng),參與學(xué)生7500余人次。
黑大也在不斷加強(qiáng)訓(xùn)練項(xiàng)目平臺(tái)、實(shí)踐基地平臺(tái)和競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè),注重用通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽提升學(xué)生的“雙創(chuàng)”能力,建立了競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)與管理機(jī)制,鼓勵(lì)學(xué)生在專業(yè)教師指導(dǎo)下參加“挑戰(zhàn)杯”、數(shù)學(xué)建模等各級(jí)各類競(jìng)賽,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)課程化、常態(tài)化,已有3000余人次學(xué)生獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)。
堅(jiān)持專業(yè)化
李海東是黑龍江大學(xué)的一名教師,但和其他教師不同,他是黑龍江大學(xué)創(chuàng)業(yè)教育學(xué)院專職教師,專門教授學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。他告訴記者,“黑大是全國(guó)唯一一所擁有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專職教師的高校,實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的專業(yè)化?!?/p>
但創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)真的是能教出來(lái)的嗎?
“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)也許不能教出老板,這本身也不是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目的,但通過(guò)專業(yè)化的教學(xué),創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神可以培養(yǎng)出來(lái),創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力能夠提高?!崩詈|說(shuō)。
他告訴記者,一直以來(lái),黑龍江大學(xué)堅(jiān)持“面向全體、基于專業(yè)、分類教學(xué)、強(qiáng)化實(shí)踐,融入人才培養(yǎng)全過(guò)程”的原則,突出面向全體學(xué)生,培養(yǎng)創(chuàng)新精神與意識(shí);面向具有創(chuàng)業(yè)潛質(zhì)的部分學(xué)生,培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)精神與能力;面向具有創(chuàng)業(yè)意愿的少數(shù)學(xué)生,培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)知識(shí)與技能,構(gòu)建出教學(xué)、實(shí)踐、保障“三位一體”的“融入式”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式?!敖?,學(xué)校‘融入式’創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式共使6萬(wàn)余名學(xué)生受益,用人單位滿意率高達(dá)96%,畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)人數(shù)676人,創(chuàng)辦企業(yè)101家,多項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)轉(zhuǎn)化?!?/p>
實(shí)際上,社會(huì)上對(duì)專職創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教師有很多不同的看法,一方面認(rèn)為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應(yīng)該而且可以更專業(yè)化,但另一方面,又認(rèn)為專職的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教師缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)該讓成功的創(chuàng)業(yè)者來(lái)?yè)?dān)當(dāng)創(chuàng)業(yè)教師。
校園人工智能教育范文6
語(yǔ)音技術(shù)進(jìn)校園
“哪里可以買到便宜的洗漱用品?”新生小賈剛剛把行李放下,就要買必備的生活用品了。
“小助手”回答道:“學(xué)校周邊步行范圍內(nèi)有兩個(gè)超市,一個(gè)物美超市在南門外面的學(xué)府街2號(hào),一個(gè)是學(xué)生超市在學(xué)校的二食堂邊上。您是要買牙刷、牙膏和毛巾么?請(qǐng)選擇一下吧?!边@時(shí),在智能設(shè)備的屏幕上,展現(xiàn)了這兩個(gè)超市的地圖,同時(shí)把小賈可能要買的東西在這兩個(gè)超市的價(jià)格都羅列在下面。
小賈很高興地說(shuō)道:“好啊,就這幾個(gè)東西吧,我想從學(xué)校里的學(xué)生超市買這幾樣。給我送到宿舍來(lái)吧?!?/p>
“好的,”接到了小賈的指示,“小助手”直接下了單,“東西會(huì)在30分鐘之后送達(dá)。另外,今天是新學(xué)期第一天,你要不要去校園里看看呢?”
小賈問道:“去哪里看好呢?新學(xué)期學(xué)校應(yīng)該有什么活動(dòng)吧?”
“小助手”依次列出了今天學(xué)校所有的活動(dòng)和地點(diǎn):“10點(diǎn)到17點(diǎn),北門小樹林有各個(gè)社團(tuán)的招新活動(dòng);10點(diǎn)到11點(diǎn),我的朋友S博士會(huì)介紹學(xué)校的智能授課評(píng)估系統(tǒng)……”
“這個(gè)智能授課要去聽,據(jù)說(shuō)以后我們的課堂綜合評(píng)分,都是由這個(gè)智能語(yǔ)音系統(tǒng)來(lái)完成的?!蓖奚岬男∮谠谂赃吶滩蛔〔遄臁?/p>
“好啊!那就幫我們訂兩個(gè)座位吧,我們10點(diǎn)去參加S博士的演講?!毙≠Z說(shuō)。
幾秒鐘后,“小助手”在其上方投射出一個(gè)報(bào)告廳的全息座位圖,其中有兩個(gè)座位高亮顯示:“定好了!你們的座位在在H21和H23。報(bào)告廳離宿舍不遠(yuǎn),我已經(jīng)把路線圖推送到你們的手機(jī)上了?!?/p>
小賈和小于順著地圖的指引,剛剛來(lái)到報(bào)告廳門口,“小助手”先跳出來(lái)和“S博士”打招呼了:“S博士你好,這是新生小賈和小于,今天來(lái)學(xué)習(xí)智能授課評(píng)估系統(tǒng)?!?/p>
這時(shí)候,教室門口突然跳出來(lái)一個(gè)戴博士帽的大胖子博士全息圖,很熱情地和大家打招呼:“歡迎歡迎,今天還有另一個(gè)校區(qū)的同學(xué),通過(guò)全息在線和我們互動(dòng)?!?/p>
大家坐定之后,一個(gè)更大號(hào)的“博士帽”被投射到最前面,“S博士”開始詳細(xì)地講解如何與該系統(tǒng)進(jìn)行良好的互動(dòng),從而爭(zhēng)取到更好的課堂分?jǐn)?shù)。
其中有一點(diǎn)最讓小賈印象深刻:回答課堂問題時(shí),你們只要以你最喜歡的方式說(shuō)出你的想法就好了,我們的系統(tǒng)會(huì)全面分析你的答案,并分析你的語(yǔ)氣和語(yǔ)速,從而得到最好的分?jǐn)?shù)。
會(huì)議的最后,小賈和小于很好奇地問“小助手”:“S博士到底在哪個(gè)校區(qū)工作啊?”
“小助手”嘿嘿一笑說(shuō):“S博士和我一樣啊,是你們的智能語(yǔ)音助手哦?!?/p>
看過(guò)上面的故事,有的同學(xué)也許會(huì)問:這是哪個(gè)科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景?如果是在幾年前,這樣的場(chǎng)景也許還是人們對(duì)于遙遠(yuǎn)未來(lái)智能社會(huì)的幻想。不過(guò),最近智能語(yǔ)音領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,讓很多這樣的“科幻”場(chǎng)景即將成為現(xiàn)實(shí)。
那么,智能語(yǔ)音從哪里來(lái)到哪里去?未來(lái)這方面的技術(shù)會(huì)如何改變我們的社會(huì)和生活?帶著這些問題,我們采訪了這個(gè)領(lǐng)域在中國(guó)成長(zhǎng)起來(lái)的大咖:科大訊飛。
最早接近“人類智能”的領(lǐng)域
近年來(lái),“人工智能”這四個(gè)字在各個(gè)方向“轟炸”著人們的認(rèn)知。事實(shí)上,這四個(gè)字意味著語(yǔ)音、圖像、視頻、文本、日志分析等多個(gè)領(lǐng)域。在這些個(gè)領(lǐng)域里面,很多離真正的“人類智能”還有一定距離。但是,智能語(yǔ)音領(lǐng)域卻有著不一樣的進(jìn)展。
2015年,科大訊飛最新語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫產(chǎn)品“訊飛聽見”將中文普通話識(shí)別和轉(zhuǎn)寫的實(shí)用準(zhǔn)確率提高到了95%以上,遠(yuǎn)超過(guò)人類專業(yè)速記員的速度和準(zhǔn)確度。這個(gè)不同尋常的與那些最新研究成果和技術(shù)實(shí)驗(yàn)有很大的不同,這標(biāo)志著中文智能語(yǔ)音的技術(shù)已經(jīng)可以真真實(shí)實(shí)地達(dá)到人類的水平。
“科大訊飛雖然成立18年了,但是在語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域其實(shí)還是個(gè)新兵,”訊飛負(fù)責(zé)人這樣告訴記者:“最早的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)50年代,貝爾研究所Davis等人研究成功了世界上第一個(gè)能識(shí)別10個(gè)英文數(shù)字發(fā)音的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);1960年英國(guó)Denes等人研究成功第一個(gè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。大規(guī)模的語(yǔ)音識(shí)別研究始于上世紀(jì)70年代以后,在小詞匯量、孤立詞的識(shí)別方面取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。”
上世紀(jì)90年代以后,大詞匯量連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別得到優(yōu)化,在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)品化方面出現(xiàn)了很大的進(jìn)展。1997年,IBM Viavoice首個(gè)語(yǔ)音聽寫產(chǎn)品問世。
自2009年以來(lái),借助機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)研究的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)語(yǔ)料的積累,語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。2010年,谷歌VoiceAction支持語(yǔ)音操作與搜索。2011年初,微軟的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)模型在語(yǔ)音搜索任務(wù)上獲得成功。也就在同年,蘋果手機(jī)助理Siri首次亮相,人機(jī)交互掀開了新的篇章。
科大訊飛成立于1999年,相比這些巨頭來(lái)說(shuō),是個(gè)不折不扣的“新兵”,剛開始難免是要坐冷板凳的。但是,在多年的e累之后,科大訊飛在智能語(yǔ)音領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)讓人刮目相看。有些人認(rèn)為中國(guó)的企業(yè)可能在中文智能語(yǔ)音方面積累更多一些,事實(shí)上,科大訊飛在歷次的國(guó)內(nèi)外語(yǔ)音合成評(píng)測(cè)中,各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均名列第一。2008年至今,科大訊飛連續(xù)在國(guó)際說(shuō)話人、語(yǔ)種識(shí)別評(píng)測(cè)大賽中名列前茅。2014年,科大訊飛首次參加國(guó)際口語(yǔ)機(jī)器翻譯評(píng)測(cè)比賽(International Workshop on Spoken Language Translation)即在中英和英中互譯方向中以顯著優(yōu)勢(shì)勇獲第一。2016年,國(guó)際語(yǔ)音識(shí)別大賽(CHiME)科大訊飛取得全部指標(biāo)第一;在認(rèn)知智能領(lǐng)域,相繼獲得國(guó)際認(rèn)知智能測(cè)試(Winograd Schema Challenge)全球第一、國(guó)際知識(shí)圖譜構(gòu)建大賽(NIST TAC Knowledge Base Population Entity Discovery and Linking Track)核心任務(wù)全球第一。
智能Z音技術(shù)從簡(jiǎn)單的比賽和實(shí)驗(yàn)室成果,到真正的實(shí)用化,甚至超過(guò)人類的智能水平,要做的工作比我們想象得要復(fù)雜得多。如果我們打開“訊飛聽見”的技術(shù)鏈,發(fā)現(xiàn)其集成了包括語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫識(shí)別技術(shù)、篇章級(jí)處理方案、自然語(yǔ)言處理技術(shù)、陣列解混響技術(shù)、口語(yǔ)化風(fēng)格處理技術(shù)、聲紋識(shí)別等多方面的技術(shù),為了應(yīng)對(duì)每個(gè)人之間的個(gè)體化的差異,方言語(yǔ)音識(shí)別、高抗噪語(yǔ)音識(shí)別、個(gè)性化識(shí)別等多方面的功能也是必不可少的。去年12月,“ 訊飛聽見”的升級(jí)版本在原實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)寫漢字的基礎(chǔ)上,還可同步翻譯為英、日、韓、維等多種語(yǔ)言。
更高階:認(rèn)知智能
人工智能的“旅程”中,在很長(zhǎng)一段時(shí)間,一直處于“能存會(huì)算”的計(jì)算智能時(shí)代。在這一時(shí)期,機(jī)器還是計(jì)算的機(jī)器,人類和機(jī)器交互的方式還很有限很低效,在有限的交流中,機(jī)器能按照人來(lái)安排的指令,完成特定的功能已經(jīng)算是合格了。
智能語(yǔ)音領(lǐng)域的發(fā)展,率先將機(jī)器的“聽、說(shuō)、理解”能力拉升到了“感知智能”的階段。以谷歌、微軟、訊飛為代表的一批優(yōu)秀的企業(yè)和機(jī)構(gòu)將語(yǔ)音的識(shí)別、認(rèn)知、合成、翻譯等能力植入了機(jī)器內(nèi)。同時(shí),在教育、車載、家居、通信、硬件和城市等多個(gè)領(lǐng)域,產(chǎn)生了豐富的應(yīng)用。
“現(xiàn)在我們要進(jìn)入認(rèn)知智能階段了?!笨拼笥嶏w強(qiáng)調(diào)說(shuō)。從最新的訊飛產(chǎn)品線來(lái)看,在教育評(píng)測(cè)、知識(shí)服務(wù)、智能客服、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域,機(jī)器已經(jīng)開始具備了“能理解會(huì)思考”的能力了。“人工智能在智能語(yǔ)音這個(gè)領(lǐng)域里已經(jīng)超過(guò)人類了。最近我們?cè)谧鲆恍┙逃u(píng)測(cè)領(lǐng)域的實(shí)踐。如今,機(jī)器主觀題閱卷技術(shù)對(duì)語(yǔ)文、英文等學(xué)科的評(píng)分已達(dá)到或超過(guò)人工評(píng)分水平?!?/p>
當(dāng)智能語(yǔ)音系統(tǒng)具備足夠多的實(shí)踐、“學(xué)習(xí)”過(guò)足夠多的數(shù)據(jù),“練習(xí)”過(guò)足夠多的對(duì)話,也許它真的可以為人類“打開另一扇窗口”。