前言：中文期刊網精心挑選了校園人工智能教育范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
校園人工智能教育范文1
【關鍵詞】人工智能；未來教育；未來學校；創新變革；挑戰
【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A
【論文編號】1671-7384（2017）07-0012-03
近年來，世界各國高度重視人工智能技術的發展，相繼了相關研究報告。2016年10月，美國白宮了《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研究與發展戰略計劃》兩份重要報告。2016年11月，英國政府《人工智能：未來決策制定的機遇與影響》報告。2017年3月，國務院總理發表2017政府工作報告，指出要加快培育壯大包括人工智能在內的新興產業，“人工智能”首次被寫入政府工作報告。當前，人工智能正逐漸融入電商零售、醫療健康、交通以及個人助理等多個領域，并展現出巨大的應用空間。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力，隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展，人工智能將在教育領域發揮越來越大的作用[1]。
人工智能在教育中的典型應用主要集中在智能導師輔助個性化教與學、教育機器人等智能助手、居家學習的兒童伙伴、實時跟蹤與反饋的智能測評、教育數據的挖掘與智能化分析、學習分析與學習者數字肖像六大方向[1]，已經表現出巨大的應用潛力。學校作為教育活動的重要組織場所之一，人工智能將為學校的管理與教學帶來變革性的影響，主要表現在四大方面：維護校園安全、輔助教師教學、變革學習范式以及優化學校管理。
維護校園安全
校園安全是順利開展學校教育活動的基礎，也是教育改革和發展的基本保障。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出，要“切實維護教育系統和諧穩定，深入開展平安校園、文明校園、綠色校園、和諧校園創建活櫻為師生創造安定有序、和諧融洽、充滿活力的工作學習生活環境”[2]。計算機視覺與機器人技術的發展使得人工智能維護校園安全成為可能，其將在非法人員識別、消防安全預警、活動事故防護三個方面發揮重要作用。
1. 非法人員識別
部署保安機器人將是未來學校保證維護校園安全的重要措施之一。保安機器人能通過眼部的圖像采集設備采集進入校園人員的面部信息，識別當前人員身份，若未檢測到相關人員信息，系統則會通知學校的安保人員進行身份驗證、登記等工作。同時，位于校園各處的保安機器人還將實時監控是否有陌生人通過非正規途徑進入校園，檢測到相關行為之后，則會通知學校安保人員進行處理。此外，位于學校門口的保安機器人還將采集學生的面部信息，與信息庫中的學生信息相比對，確定學生身份，并記錄學生到校與離校時間，確保學生在校期間的安全。
2. 消防安全預警
未來學校的消防安全預警系統包含了感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、可燃氣體探測器等多種感應器，同時通過攝像設備實時采集圖像信息，分析畫面中是否出現明火、煙霧等現象。其綜合圖像分析與探測器感知，判斷是否有火災現象發生。此外，系統通過實時采集校園內人員的行為數據，與數據庫中消防安全危險行為做比對，分析是否有相關危險行為發生。若危險行為發生，則會通知學校安防人員。在火災發生時，擁有智能搜救技術的消防機器人將會代替人進入火災發生區，通過生命探測儀，自動感應、搜索、識別被困人員，將其救出火災發生區。消防機器人的部署很大程度上避免了人員進入火災發生區受到二次傷害現象的發生，其機動性超越了現有的消防安全系統，在很大程度上保證了校園內師生生命和財產安全。
3. 活動事故防護
目前，校園課間活動的傷害事故主要表現在擁擠踩踏傷害、追逐打鬧傷害、危險游戲傷害等三個方面?；谌斯ぶ悄艿幕顒邮鹿史雷o系統通過校園內的攝像設備實時采集師生行為數據，通過與數據庫中活動事故危險行為模型相比對，分析判斷是否有危險行為發生。若相關行為發生，系統則會將相關危險行為發生的地點、類型等發送給學校的安防人員，提醒安防人員采取相應措施。
輔助教師教學
隨著圖像識別、語音識別、自然語言處理等技術的發展，越來越多的人工智能工具被應用于教育領域，成為教師教學的得力助手。教育機器人和智能作業測評工具的出現大大減輕了教師的負擔，提高了教師教學的效率。
1. 輔助備課
備課是真實教學實踐的預演，是應用教師知識并發展教師知識的過程。其既是確保教學質量的條件，也是教師專業發展的途徑[3]，是教師教學的重要組成部分。備課機器人能夠通過語音識別記錄教師話語信息，利用自然語言處理技術分析整合教師話語信息，識別教師要求。備課機器人根據教師提供的教學目標、教學重難點、學生的基礎知識等，在相關學科的知識庫中進行資源的搜索與整合，形成電子教案。同時，根據教案內容為教師提供課堂測試習題以及上課所需課件。教師只需要根據所教班級的學生特點與自己的教學習慣，對教案、測試習題以及課件稍作調整即可應用于教學。
2. 智能作業測評
自然語言處理技術的進步使得作業自動批改成為可能?？拼笥嶏w將“訊飛超腦”計劃的階段性研究成果“全學科閱卷”技術應用于考試，實現閱卷過程的數據化與自動化，在將教師從簡單重復的閱卷工作中解放出來的同時，完成對考試數據的采集[4]?；谌斯ぶ悄艿淖鳂I評測系統可對作文、閱讀等主觀題進行語義識別并提出修改意見，根據學生的作業結果為教師自動生成詳細的學情報告。智能作業評測技術的應用將有效分擔教師的教學壓力，顯著提高教學效率，教師能夠更多地專注于與學生互動、教學設計和專業發展。
3. 輔助課堂管理
在未來，教輔機器人將走進教室，輔助學生解決學習中遇到的難題。教輔機器人能夠識別學生身份，讀取學生當天所學課程信息以及學生在課堂的行為數據，為學生提供個性化解題方案奠定基礎。教輔機器人通過語音識別獲取學生問題信息，利用自然語言處理技術分析整合學生話語信息。然后，教輔機器人通過人臉識別采集學生的面部信息，綜合面部表情、姿態和語調通過情感計算技術分析目前學生的情緒狀態，綜合學生的情緒狀態和行為數據確定學生當前學習狀態。教輔機器人依托優秀教師授課資源庫，智能搜索相關答案，針對不同學習狀態的學生采取不用的解題風格。此外，教輔機器人將收集到的學生行為數據上傳到學生管理系統，輔助教師等進行學生的日常管理工作。
變革學習范式
學習范式是指特定時代的學習共同體所共有的學習理念、學習方式，并對學習者的學習態度、學習行為產生積極的引導作用，以促進學習的有效進行[5]。人工智能技術的發展使自適應學習系統真正地為教育所用，為學習所用，人工智能將使現有的學習范式走向自適應學習。
自適應學習系統在本質上是一類支持個別化學習的在線學習環境。它針對個體在學習過程中的差異性（因人、因時）而提供適合個體特征的學習支持，包括個性化的學習資源、學習過程和學習策略等[6]?；谌斯ぶ悄艿淖赃m應學習系統將整合自適應內容、自適應評估和自適應序列三種工具。自適應內容通過分析學生對問題具體的回答，為學生提供個性化的內容反饋和學習資源推送。自適應序列利用一定的算法和預測性分析，基于學生的學習表現，持續收集數據。其中在數據收集階段，自適應序列會將學習目標、學習內容與學生互動集成起來，再由模型計算引擎對數據進行處理以備使用。自適應評估可根據學生回答問題的正確與否，及時改變和調整測評的標準。
優化學校管理
學校是教育的核心單元，高效的學校管理是學校開展各項工作并得以高效運行的重要保障[7]。人工智能的融入將使未來學校的管理工作更加高效，使學校更好地服務于教師的教學與學習者的學習。其將在考務管理、教師管理、學生管理三方面發揮重要作用。
1. 考務管理
在未來的學校中，監考機器人將代替監考人員進行考務工作，很大程度上節省學?？紕展芾矸矫娴娜肆Y源。監考機器人通過內置于眼部的攝像頭采集學生的面部信息，與數據庫中學生信息比對，確定學生身份，自動完成簽到。其通過內置于手臂端的金屬探測器，掃描學生全身，z測學生是否帶有作弊物品。監考機器人通過攝像頭、紅外感知等確定學生位置以及教室內的桌椅等位置，規劃行動路徑，分發和收集試卷。此外，監考機器人還將通過位于眼部的攝像頭實時采集學生行為數據，與數據庫中作弊行為實時對比分析，如果學生有作弊行為發生，則會立即制止，維護考場紀律。
2. 教師管理
教師管理是學校管理工作中的重要組成部分，教師評價則是教學管理中的核心部分。人工智能為教師的智能評價提供了可能?；谌斯ぶ悄艿慕處熢u價系統通過教室的攝像設備實時采集教師及學生的行為數據、表情數據，通過學生的穿戴設備采集其體征數據。系統經過對教師和學生的行為數據、情緒數據和體征數據的分析（如系統與學校的學科管理系統相連通，確定教師的教學內容是否與教學大綱要求相適應，重難點是否突出，所講述內容是否具有實用性；教師講授知識時，根據學生的行為、情緒和體征的反應確定教師所講授知識是否被學生理解；教師在講授內容和組織學習活動時，語言是否規范、清晰，態度是否親切和藹等），最終評定教師的教學效果，并生成可視化報告，輔助學校完成對教師教學效果的評估工作。此外，系統還將通過教室的攝像設備采集教師面部信息，識別教師身份，自動記錄教師的出勤情況，輔助學校的教師管理工作。
3. 學生管理
學生管理在學校管理中同樣發揮著重要作用?；谌斯ぶ悄艿膶W生管理系統可通過位于學校門口以及教室的攝像設備采集學生面部信息，識別學生身份，自動記錄學生的到校時間和離校時間，為學生的出勤考核提供數據支持。通過位于教室的攝像設備實時采集學生的行為數據，分析學生的課堂表現以及課余時間的同學之間的交流情況，為學生管理的班風、學風管理提供決策支持。同時，通過分析學生的學習成績、課堂表現、課下交流情況，判斷學生是否有異常行為（趨向），并及時反饋給學校管理者。此外，系統還將學生的在校情況，包括到校時間、離校時間、測試成績、作業完成情況等反饋給學生家長，家校協同完成學生管理工作。
讓機器在沒有人類教師的幫助下學習，讓機器像人類一樣感知和理解世界，使機器具有自我意識、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[8]。除此之外，人工智能在教育領域中的應用目前還處于初級階段，在學校的管理與教學應用方面仍面臨著數據基礎薄弱、決策和推理機制適應難、缺乏專業應用人才等挑戰。
（作者單位：江蘇師范大學智慧教育學院）
參考文獻
閆志明，唐夏夏，秦旋等. 教育人工智能（EAI）的內涵、關鍵技術與應用趨勢――美國《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研發戰略規劃》報告解析[J]. 遠程教育雜志，2017（1）： 26-35.
程天君，李永康. 校園安全：形勢、癥結與政策支持[J]. 教育研究與實驗，2016（1）： 15-20.
翁春敏，陳群波. 基于教師情境知識的備課研究――國外研究的視角[J]. 外國中小學教育，2015（5）： 51-57.
搜狐教育. 科大訊飛吳曉如：互聯網+人工智能時代的教育變革[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模型的適應性學習支持系統體系結構[J]. 電化教育研究，2008（11）： 53-57+82.
校園人工智能教育范文2
關鍵詞:智能科學與技術;發展;應用;高中教學場景
一、緒論
科學技術的發展幫助人類經歷了農耕社會、工業社會、信息社會，逐漸步入到當前可初步以“智能”定義的新階段。“智能科學”正以一種全新的方式改變著我們的生活。從AlphaGo取得人機大戰的壓倒性勝利，到無人駕駛技術的火爆，以及智能音箱的入戶、語音識別人臉識別在眾多公共場景的應用。無疑，人們已開始轉向基于數據、信息和科學技術的智能工具，智能科學與技術的發展與廣泛應用必將成為智能時展的基礎與風向標。
二、智能科學與技術的概念
智能科學與技術是進入21世紀后得益于計算機技術成熟與飛速發展應運而生的全新研究領域。其綜合了信息論、計算機科學、自動化技術以及腦科學、生物智能等在內的多學科領域，借助日益發達的計算機、信息處理等技術，從而實現模擬人類思維和認知的活動，并最終在計算能力、感性認知等方面改進并代替人的能力。智能科學與技術，一方面在于研究和發現機器智能的本質和規律;另一方面，則強調通過技術升級實現對智能科學理論的應用。不難看到，智能科學與技術與信息技術、納米技術、生物基因工程等尖端科技聯系密切，并呈現引領趨勢。新一輪科技革命和產業變革，都是在智能科學的基礎下啟動的。國家科委主任宋健就曾明確指出:“人智能則國智，科技強則國強?！笨傊?，智能科學與技術就是讓機器實現智能化，代替更多只有人類才能完成的復雜工作，從而極大提高社會生產效率。［1］
三、智能科學與技術發展現狀及應用
(一)智能科學與技術發展
智能科學與技術的發展最早可追溯至上世紀三四十年代，圖靈等計算機科學家提出的關于計算本質的思想及人工智能。此后，智能科學發展陸續經歷了1956年達特茅斯會議(第一次人工智能研討會);1969年第一次人工能聯合會議;至二十世紀末期的AI知識的實踐應用等逐漸發展壯大的歷史進程，最終進入當前的飛速發展時期。時下，智能科學與技術已經發展成為了一門多學科門類的交叉滲透的新型研究領域廣泛涉及哲學、理學、計算機科學、生物學、醫學、自然科學等多學科門類下的眾多專業。
(二)智能科學與技術在目前社會中的應用
隨著智能科學與技術不斷成熟與發展，其應用已廣泛在我們身邊開花結果:無人駕駛汽車已經完成上路試驗;CBD(計算機輔助診斷)、指紋和虹膜識別技術等已經在各類智能產品尤其是智能手機上得到廣泛的使用;一些大數據智能算法與決策系統在日常網絡瀏覽智能推薦中已經屢見不鮮?；谌四樧R別和大數據分析等的智慧城市安全網絡的建設方面我國也已經走在前列。同時在醫療領域、醫院系統中，智能科學也有了極大的發展。這些智能的應用不僅便利了我們的生活，還大大提高了安全保障和醫療手段。當前，智能科學與技術的發展中已經逐漸衍生出基于大數據的系統控制與決策、智能檢測技術與儀器、智慧農業、機器人與智能系統、電力電子與運動控制、智能交通、無人系統與自主控制、智能電網與智能制造、智慧教育、工業控制系統信息安全、智慧醫療與健康工程、人工智能與機器學習、系統生物信息技術、計算感知與模式識別、智慧城市與物聯網、流程工業智能化等諸多具體可實施的研究發展領域。［3］
四、智能科學與技術在學校教學場景中的應用構想
當前，很多學校教學過程中已經引入了一些智能化設備，計算機、信息設備在很多日常教學中已不少見。如觸屏智能黑板、校園一卡通、智能簽到系統等都在高中教學場景中有著較為廣泛的應用。但是我認為智能科學與技術在高中教學場景中的應用仍只是停留在技術層面，還未達到對智能教育以及學生智能科學理解學習的促進作用，遠不能滿足使我國2030年成為全球智能創新中心和機器人最大的制造市場［4］的迫切需要。智能教育的開展離不開手段與技術的智能化，但現在很多學校中應用的智能化設備，其重點還是在對教育過程起到支撐作用的工具進行智能化、提升其適配性，本質上是對教育環境的優化。這樣的應用場景只是停留在智能技術的硬件層面，而未曾真正應用智能科學的理念來解決問題。在現有的技術支持下，可以通過軟硬件相結合的方式，深度定制，將智能科學與技術廣泛應用于基于學習交互數據的分析、個性化學習方案、基于大數據智能教育平臺、立體化綜合教學場所等組合而成的智能校園。真正實現通過智能科學的理論基礎完整學科交互，培養信息意識、掌握信息技能、形成信息能力和運用信息方法，營造更真實的學習氛圍。
校園人工智能教育范文3
在教育信息化飛速發展的時代，經常會聽到某高校建成了“智慧教學環境”或“智慧校園”，甚至有些高校進行了簡單的信息化教學設施的改造，也冠名為“智慧教育環境”建設。是技術發展太快，還是概念炒作呢？或者是人們對“智慧教學環境”的內涵理解有偏差呢？帶著這些問題，筆者對智慧教育的概念進行了深入研究，并對現階段已經建成的智慧教學環境進行了實地調研。希望通過開展此項研究找到當前智慧教學環境建設中存在的問題與漏洞，為今后智慧教學環境的建設提供建議。
一、智慧教學環境的內涵
今天我們所說的智慧教育源于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利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。智慧地球具有三個明顯的特征：①對環境透徹的感知力，通過利用物聯網等實現隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息；②更全面的互聯互通，在有線和無線網絡支持下，利用先進的系統協同工作實現全面互通；③深入的智能化，利用人工智能技術獲取智能化的洞察并付諸實踐，進而創造新的價值。[1]
《2015中國智慧學習環境白皮書中》指出，智慧學習作為一類學習系統，是通過物聯網技術、大數據系統和人工智能技術等現代高科技來全面感知學習情境、識別學習者特征，提供合適的學習資源與便利的互動工具，自動記錄學習過程和測評學習結果，有效支持人們的終身學習、職業發展和自我價值的實現。從而可以實現人們能夠在任意時間（Any time）、任意地點（Any where），以任意方式（Any way）和任意步調（Any pace）（簡稱4A）進行學習，這類學習環境能夠支持學習者輕松地（Easy Learning）、投入地（Engaged Learning））和有效地（Effetive Learning））（簡稱3E）學習。[2]
我國學者祝智庭教授認為：智慧教育的真諦就是通過構建技術融合的學習環境，讓教師能夠施展高效的教學方法，讓學習者能夠獲得適宜的個性化學習服務和美好的發展體驗，使其由不能變為可能，由小能變為大能，從而培養具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質、較深的創造潛能的人才。[3]
通過對上述概念的分析可以看出，智慧教學環境的基本條件是對環境的感知、全面的互聯互通和深入的人工智能；智慧教學環境中主要用到物聯網、大數據和人工智能來感知學習環境和學習者特征、營造學習情景，主動提供學習資源、自動記錄和評價學習結果；智慧教學環境建設為培養具有良好的價值取向、較強的行動能力、較好的思維品質、較深的創造潛能的人才，提供環境保障。
智慧教學環境主要具有如下特征：①?ρ?習者和環境的感知，比如，通過一些傳感設備（物聯網）實時控制教室的溫度、濕度、亮度等，為學習者提供最為舒適的學習環境；②個性化資源的推送，在智慧教學環境中，可以實時感知學習過程，并主動推送個性化的學習資源；③對學習結果的記錄與分析。智慧教學環境通過對學習者學習過程的記錄與分析，可自動分析學習者的特征和學習情況，并產生相應的學習報表或者學習建議；[4]（4）智慧教育最根本的特征是要實現教育信息化的終極目標。
二、智慧學習環境的建設現狀
當前智慧教學環境的建設正在如火如荼的進行，部分高校已經建成了智慧教學環境示范區。為深入研究智慧教學環境的建設與應用情況，筆者對部分高校的智慧教學環境示范區進行了實地考察，發現當前的智慧教學環境可分如下幾類：
1.普通多媒體教室的改造升級
在已經建設成功的“智慧教室”中最為初級的是普通多媒體教室的升級版，此類教室只是對普通多媒體教室進行了裝修和改造，使得教室中的座位靈活、舒適，其多媒體設備配置更加先進。當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式大屏幕、無線擴音系統等。
2.課堂互動工具應用型
當前智慧教室中的互動系統種類繁多，比較常見的主要包括：利用臺式電腦通過局域網進行互動、利用Internet進行遠程的互動教學、基于手機或平板電腦的互動系統：
（1）基于臺式電腦的互動系統。這種類型的教室中，每個學生座位上配有一臺臺式計算機，通過相關的互動軟件，可實現師生之間、學生之間在網絡環境下的實時互動交流，包括教師單獨輔導，下發、上傳資料等。
（2）基于網絡的遠程直播、互動系統。為實現跨校區之間、跨區域之間的教學直播互動，部分院校建設了“遠程直播”教室。在此類型教室中通過高清攝像機、直播管理系統，可實現遠距離直播、互動等功能。此外，通過錄播控制系統，也可以實現對教師授課過程的自動錄制和保存。
（3）基于智能手機或平板電腦的課堂互動系統。有些學校的“智慧課堂”可以看到基于手機或平板電腦的互動系統，此類互動系統可以讓師生之間通過智能手機或平板電腦進行互動，下發、上傳資料，也實現了學生實時投票、搶答等功能。另外，此類課堂互動系統已經初步實現記錄課堂教學過程，并對授課情況可進行初步分析與統計。
3.教學資源庫及社會化軟件應用型
（1）有些地區或學校建設了相應的資源庫或學習平臺，便稱之為智慧教育環境。
（2）還有些學?？衫梦⑿拧Q等社會化軟件實現新生注冊、宿舍查詢等功能，他們把這些社會化軟件的簡單應用說成了智慧校園。[5]
4.環境友好型
（1）教學環境的提升
部分智慧教學示范區中教室顏色鮮艷、明亮，走廊和學習區溫馨、清爽，桌椅板凳舒適、靈活，教室里面配置了中央空調、電動窗簾等，整個示范區使學生能感受到愉悅、清新。但在信息化智能技術的應用方面，很少看到大數據分析系統、物聯網、云計算等新型技術的應用，因此，這些環境也難以稱為智慧教學環境。
（2）物聯網的初步應用
有些學校建成的“智慧教室”中開始使用一些初級的物聯網設備，比如，顯示溫度、濕度、照度等參數設備。僅僅使用一些物聯網設備也難以稱之為智慧教學環境。
5.綜合應用型
一些學校智慧教室中綜合了各種前沿技術，我們似乎看到了智慧教育的影子。此類教學環境中：教室實現有線和無線網絡的全覆蓋；教室外安裝了人臉識別系統和RFID考勤機，這些系統采集的數據可直接傳送到教務系統；可以感知教室的溫度、光線等，并可實現自動控制；開發了基于云計算的教育資源庫和移動學習管理系統；此外，還有智能控制系?y、增強現實的互動演示和視頻會議系統、自動錄播系統等。[6]
三、現階段高等院校智慧教學環境“智慧”的缺失
通過對智慧教育內涵的研究，結合智慧教學環境的建設現狀，發現現階段“智慧教學環境”的建設與傳統教學環境相比已經有了很大的提升，但還沒真正實現“智慧教育”。下面筆者對照智慧教育的概念與特征，從環境建設、技術的運用以及對人才培養的支持等方面對現階段的“智慧教學環境”加以分析：
1.對環境和學習者的感知
感知學習情景涉及學習者特征分析、傳感器技術和自動推理等方面的應用，通過信息采集、動態建模和情景推理三個模塊來實現[7]，要感知學習情景，物聯網和人工智能技術是必不可少的。目前，智慧教學環境中對物聯網技術的應用還處在最初級的對基本環境的感知方面，比如，溫度、濕度和光線的感知，缺乏對物聯網的深入應用。要實現對學習者特征的自動識別，必然用到人工智能、學習分析等技術，但在目前的智慧教育環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具有21世紀生存技能的智慧創造者為目的，支持智慧學習和智慧教學活動的有效開展，具有泛在性、情景感知性、聯通性、進化性、多維交互性和個性化智能推送等核心特征的新型數字化學習資源[8]。在智慧教育資源的建設和應用過程中：首先，用到大數據分析技術，對學生的學習特征和學習情況進行全面的分析；其次，通過人工智能等技術實現向學習者進行優質教育資源的精準推送；第三，可通過物聯網、大數據和人工智能來全面感知學習環境，利用VR技術營造更為真實的學習情境。在當前建設的“智慧教學環境”中，雖然可以看到豐富的學習資源和互動工具，但它們并沒有達到智慧資源的標準。
3.對學習結果的記錄與分析
Siemens認為學習分析是：“關于學習者以及他們的學習環境的數據測量、收集、分析和匯總呈現，目的是理解和優化學習以及學習情境”[9]，學習分析必然會用到學習科學、人工智能、大數據等方面的理論和技術。目前我們看到的是一些授課軟件對課堂的記錄與初步的數據統計，并不能達到學習分析的標準。在對教學過程的記錄過程中，通過自動錄播系統，可以實現對教學過程的自動錄制，但這種記錄只能是機械的記錄，缺少智能成分。
4.對教育目標的實現
智慧教育最根本的特征是要實現教育信息化的根本目標，即“要破解制約我國教育發展的難題，促進教育的變革與創新；要對教育發展具有革命性影響”[10]。要對教育發展產生革命性影響，智慧教學環境應做到如下幾點：首先，要改變知識產生、傳播和管理的方法和模式，讓知識變得觸手可及；其次，要支持學習者的終身學習、職業發展和自我價值的實現；第三，要營造良性的教育生態環境，使學習者能隨時、隨地開展所需的學習。顯然目前的“智慧教學環境”還不能支持實現教育信息化的根本目標，因此還難以稱之為智慧教學環境。
四、智慧教學環境建設建議
通過上述分析可以看出智慧教學環境的建設還處在初級階段，目前建設的很多“智慧教學環境”只能說是現代教育環境，還不能稱之為智慧教學環境。要真正實現智慧教學環境，還需要在教育理論、技術和方法等方面大幅提升。結合上述分析，本文對智慧教學環境的建設提出如下幾點認識：
1.強化頂層設計，準確定位，系統規劃
智慧教學環境的建設是一個系統工程，它包括校園環境、教室環境、硬件設施、軟件系統，甚至還包括教師的教學理念、方法，學生的學習習慣、方式等方面的內容。因此，智慧教學環境的建設首先需要明確目標，強調頂層設計，對我們將要實現的目標進行系統的規劃。
2.遵從事物發展規律，循序漸進，穩步推進
智慧教學環境的建設是一個長期的過程，不可能一蹴而就。在智慧教學環境的建設過程中還伴隨著教學方法、理念的轉變。因此，智慧教學環境的建設應該在系統規劃的基礎上分階段開展，循序漸進地做好每個階段的工作，最后才有可能實現真正的智慧教育。
3.明確智慧教育本質，平心靜氣，不忘教育根本
智慧教育的本質是利用信息化手段，為學習者的學習提供更優質的環境、更人性化的服務。智慧教學環境的建設必然用到云計算、物聯網、大數據和人工智能等技術；智慧教學環境必然能給師生提供更便捷的教與學支持，讓學生可以開展任何時間、任何地點、任意方式的學習；智慧教學環境必然給師生提供豐富的、個性化的資源和及時的教與學的分析報告；智慧教學環境可以支持實現教育信息化的根本目標。滿足了上述條件才可稱之為智慧教學環境，切不可將簡單的環境改造、軟件應用和資源建設冠名為智慧教學環境。
校園人工智能教育范文4
構建未來學校形態，營造智能校園環境
升級優化基礎設施。福田教科院附小大力推行教育管理數字化，構建具有附小特色的“掌上附小”教學管理系統，建設了附小特色數字中心機房，實現評價系統云處理，學生學業成績大數據綜合平臺分析，優化完善學校教學資源庫，學科資源覆蓋率達90%以上?；?G技術，一方面完善校園安全管控信息化建設，提升校園實施視頻監控水平；另一方面，以“5G+互動教學”推動教育教學模式創新，鼓勵跨校區課程協同共享，“自動跟蹤錄播教室”“未來閱覽室”等先進的信息化設施陸續啟用。目前學校已實現教育管理數字化應用全覆蓋。重構創新教學空間。重構后的福田教科院附小具有五種空間形式：一是“研學創中心”，是基于項目式學習、問題探究、滿足高水平學習者（教師、學生）能力的學習研究創新的空間；二是“學科大觀園”，以學科核心素養為基礎，構建學科教學情景空間、全學科班級圖書角，在真實空間中感受學科魅力；三是“學校文化長廊”，利用此空間打造智慧圖書館、校園歷史博物館，凝聚、展現附小校園文化；四是“創意盒子”，這是一個創新型的孵化器，在此空間師生可以參與各種科技類創新項目，實現“讓創意可見，讓思維有型”；五是“云上學院”，搭建自選式創新學習超市，組建項目化學習網絡社區空間。
引領規劃整體設計，打造前沿智慧課程
兩年來，學校先后邀請了20多位教育教學、信息化水平前沿的專家為全校教師量身定制項目化及學科融合課程培訓計劃，積極引導各學科探索開發“信息化特色課程”“AI+”特色課程，充分利用學校信息化教學空間，根據教學大綱要求，開展智慧科技特色校本課程，并探索開發科技與五育融合課程。重塑年級組內各學科相對獨立的形態，形成五育融合教研共同體，打通學科之間的壁壘。五育融合理念下的課程融合，是基于知識、經驗、社會需求的融合。將其形成“學科+”的課程形態，即“學科+學科”“學科+生活”“學科+社會”“學科+活動”等課程形態。
AI賦能智慧教學，創設育人新生態
信息技術賦能學科教學。深圳教育以教育部信息化“雙區”建設為有力抓手，以信息技術深化教育教學改革，不斷探索新型教與學模式。信息技術賦能學科教學一直是劉銳娟倡導的教育教學方式。認知科學與智能技術的結合將使教與學變得多元化，并且可進行低成本、高效能的個性化定制，幫助學習者設計更有效的學習策略。2021年，福田教科院附小成功申報國家級課題《信息技術賦能學科教學與區域教研的實踐研究》。同時，福田教科院附小以青年教師“青藍杯”基本功大賽和骨干教師“紅燭杯”教學展示為契機，通過公開課、錄像課、微課錄制等活動，激發更多教師利用信息技術手段，在學習空間、教學方式、學習內容和學習方式上實現教學模式的創新。學生方面，學校積極普及人工智能課程，探索人工智能教學的路徑和策略，以期實現提升學生信息素養、普及全民智能教育、培養人工智能人才的目標，為促進中小學人工智能教育、推動教育教學改革和創新發展提供參考。智能體育守護生命本色。深圳市福田區是中國教育科學研究院的綜合改革實驗區，福田教科院附小是全區首批參與中國教科院的重點課題《中國學校體育智慧系統研究》的學校，學校多年來一直堅持致力于智慧體育探索研究，實施青少年健康體能促進與干預方案。2021年12月，劉銳娟親自主持的中國教育科學研究院《中國青少年健康體能研究》課題項目子課題《“雙減”背景下對智慧體育校園構建的研究》順利開題。2022年1月，以學校為牽頭單位的“智能體育學生數據分析與教學應用實踐共同體”項目榮耀入選教育部“2021年度教育信息化教學應用實踐共同體項目”?；趯W校智能教學基礎和理念，劉銳娟在體育科組率先嘗試依托AI技術精準監測與評價學生的體能訓練，利用運動數據采集裝備+綜合管理平臺，通過學生佩戴的傳感器設備，實時采集每位學生運動過程中的心率及運動負荷情況等數據，對潛在的運動風險進行實時的評估與預警，把學生的體質數據形成電子成長檔案，為教師設計合理的體育課程提供參考，為學生的體質健康保駕護航。多樣態教學促進學生個性化發展。一是在線教學求質量，創新課堂新生態。在常態化疫情防控和泛在學習普及的雙重背景下，在線教學模式應運而生，從學生學習需求出發，搭建適合學生學習的平臺，采用個性化的學習模式，提供全程化的學習支持服務，以提高學生學習效率。二是探索混合式教學模式，推進泛在化學習發展。項目化混合式研究團隊結合學段特點、學校校情，以調查研究作為基礎，以教師培訓、課程實踐、評價改革作為抓手，以項目化課程為載體，以混合式教學為手段，在校內進行探索實驗。
多元評價，看見動態成長
校園人工智能教育范文5
近期，哈工大和黑大的創業團隊、創業導師以及相關負責人利用多種方式，面向全省高校交流分享了創新創業經驗。
探索融合教學
從大學生變成老板需要多長時間？華鯨州只用了不到10個月。2014年9月進入黑大軟件工程專業學習的他，在2015年6月就注冊了哈爾濱追光人科技有限公司。如今，他開發的人工智能平臺，已經吸引了眾多投資人的目光。
這個人工智能平臺之所以有這么大的吸引力，是因為華鯨州開發出了一個十分簡單的編程方法。“在我的人工智能平臺上，不需要學任何編程語言，只要用漢字就能編出私人訂制的人工智能程序，而且10分鐘內就能學會編程方法?！比A鯨州自豪地說。
和華鯨州一樣自豪的，是他的專業老師郭興凱。華鯨州說，“要不是郭老師，我根本不可能這么快走到創業的路上來?！?/p>
原來，郭興凱為新生上第一堂課時，并沒有講任何編程理論，而是問所有學生，學習編程軟件有什么用。當時華鯨州就說，“可以開發出鋼鐵俠?！?/p>
很多同W都笑了，但郭興凱沒有笑，反而鼓勵華鯨州嘗試著去開發鋼鐵俠那樣的人工智能系統。在郭興凱的鼓勵和指導下，華鯨州大一上學期從科技創新項目開始做起，很快就研發出自己的人工智能平臺，隨后注冊成立了公司。
“華鯨州是黑大十分突出的創新創業典型?！惫d凱繼續道，“如今在黑大，大部分學生都會尋找自己專業的科技創新點或創業機會，讓專業理論得到應用，真正實現了專業教育和創新創業教育的深度融合?！?/p>
實際上，黑大已經將創新創業教育與思想政治教育、素質教育、專業教育、職業教育充分融合，并不斷將創新創業教育理念融入項目研究、學科競賽、校園活動中，提升了創新創業教育的實效性。
哈工大也在這個方面進行了有益嘗試，學校在做好傳統教學和專業教學的同時，將創新能力和創業思想融入到了教學的各個環節中，讓廣大學生在專業學習中掌握了創新創業所需的知識，激發創造的欲望，為創新創業實踐打好了基礎。
秉承“做中學”
和華鯨州一樣，哈工大超過70%的大一新生都會做科技創新項目，并形成了一項制度――“大一年度項目”。
“大一年度項目”是由大一學生以項目團隊的形式，借助各種教學和科研資源開展為期一年的研發與制作項目。該項目自2010年開始，經過5年的發展，如今已成為哈工大學生創新創業的起點。
回想起自己大一時做項目，學生馬忠超說：“那會兒單片機是什么，三極管有什么作用，步進電機怎么驅動，這可難倒了沒有任何電路知識基礎的我們，通過查閱資料、文件檢索，以及自學單片機和C語言課程，我們慢慢學會了這些元件的連接和使用。最終，我們做出了獲得全國電子設計大賽一等獎的項目。”
哈工大相關負責人表示，“大一年度項目”充分體現出哈工大“做中學”的傳統。學校重視培養學生創新創業的理論基礎，更重視培養學生在創新創業實踐中的實際能力培養。哈工大目前已經構建了基于項目的學習、各級各類科技創新和創業實踐競賽、創新創業訓練、拔尖創新人才培養實踐等系統的創新創業教育實踐體系。
據了解，哈工大每年有80%以上的本科生投入到創新創業相關活動，“十二五”期間，學生完成基于項目的學習計劃1.6萬余項，完成大學生創新創業訓練計劃項目2535項，其中獲國家級資助583項，參與學生7500余人次。
黑大也在不斷加強訓練項目平臺、實踐基地平臺和競賽實訓平臺建設，注重用通過創新創業大賽提升學生的“雙創”能力，建立了競賽實訓與管理機制，鼓勵學生在專業教師指導下參加“挑戰杯”、數學建模等各級各類競賽，實現創新創業競賽實訓課程化、常態化，已有3000余人次學生獲省部級以上獎項。
堅持專業化
李海東是黑龍江大學的一名教師，但和其他教師不同，他是黑龍江大學創業教育學院專職教師，專門教授學生創新創業。他告訴記者，“黑大是全國唯一一所擁有創新創業專職教師的高校，實現了創新創業教育的專業化?！?/p>
但創新創業真的是能教出來的嗎？
“創新創業也許不能教出老板，這本身也不是創新創業教育的目的，但通過專業化的教學，創新創業精神可以培養出來，創新創業的能力能夠提高。”李海東說。
他告訴記者，一直以來，黑龍江大學堅持“面向全體、基于專業、分類教學、強化實踐，融入人才培養全過程”的原則，突出面向全體學生，培養創新精神與意識；面向具有創業潛質的部分學生，培養創業精神與能力；面向具有創業意愿的少數學生，培養創業知識與技能，構建出教學、實踐、保障“三位一體”的“融入式”創新創業教育模式。“近三年，學校‘融入式’創新創業教育模式共使6萬余名學生受益，用人單位滿意率高達96%，畢業生自主創業人數676人，創辦企業101家，多項成果實現市場轉化?！?/p>
實際上，社會上對專職創新創業教師有很多不同的看法，一方面認為創新創業教育應該而且可以更專業化，但另一方面，又認為專職的創新創業教師缺少實踐經驗，應該讓成功的創業者來擔當創業教師。
校園人工智能教育范文6
語音技術進校園
“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：“學校周邊步行范圍內有兩個超市，一個物美超市在南門外面的學府街2號，一個是學生超市在學校的二食堂邊上。您是要買牙刷、牙膏和毛巾么？請選擇一下吧。”這時，在智能設備的屏幕上，展現了這兩個超市的地圖，同時把小賈可能要買的東西在這兩個超市的價格都羅列在下面。
小賈很高興地說道：“好啊，就這幾個東西吧，我想從學校里的學生超市買這幾樣。給我送到宿舍來吧?！?/p>
“好的，”接到了小賈的指示，“小助手”直接下了單，“東西會在30分鐘之后送達。另外，今天是新學期第一天，你要不要去校園里看看呢？”
小賈問道：“去哪里看好呢？新學期學校應該有什么活動吧？”
“小助手”依次列出了今天學校所有的活動和地點：“10點到17點，北門小樹林有各個社團的招新活動；10點到11點，我的朋友S博士會介紹學校的智能授課評估系統……”
“這個智能授課要去聽，據說以后我們的課堂綜合評分，都是由這個智能語音系統來完成的?！蓖奚岬男∮谠谂赃吶滩蛔〔遄?。
“好啊！那就幫我們訂兩個座位吧，我們10點去參加S博士的演講?！毙≠Z說。
幾秒鐘后，“小助手”在其上方投射出一個報告廳的全息座位圖，其中有兩個座位高亮顯示：“定好了！你們的座位在在H21和H23。報告廳離宿舍不遠，我已經把路線圖推送到你們的手機上了?！?/p>
小賈和小于順著地圖的指引，剛剛來到報告廳門口，“小助手”先跳出來和“S博士”打招呼了：“S博士你好，這是新生小賈和小于，今天來學習智能授課評估系統?！?/p>
這時候，教室門口突然跳出來一個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，今天還有另一個校區的同學，通過全息在線和我們互動。”
大家坐定之后，一個更大號的“博士帽”被投射到最前面，“S博士”開始詳細地講解如何與該系統進行良好的互動，從而爭取到更好的課堂分數。
其中有一點最讓小賈印象深刻：回答課堂問題時，你們只要以你最喜歡的方式說出你的想法就好了，我們的系統會全面分析你的答案，并分析你的語氣和語速，從而得到最好的分數。
會議的最后，小賈和小于很好奇地問“小助手”：“S博士到底在哪個校區工作??？”
“小助手”嘿嘿一笑說：“S博士和我一樣啊，是你們的智能語音助手哦?！?/p>
看過上面的故事，有的同學也許會問：這是哪個科幻小說中的場景？如果是在幾年前，這樣的場景也許還是人們對于遙遠未來智能社會的幻想。不過，最近智能語音領域的迅猛發展，讓很多這樣的“科幻”場景即將成為現實。
那么，智能語音從哪里來到哪里去？未來這方面的技術會如何改變我們的社會和生活？帶著這些問題，我們采訪了這個領域在中國成長起來的大咖：科大訊飛。
最早接近“人類智能”的領域
近年來，“人工智能”這四個字在各個方向“轟炸”著人們的認知。事實上，這四個字意味著語音、圖像、視頻、文本、日志分析等多個領域。在這些個領域里面，很多離真正的“人類智能”還有一定距離。但是，智能語音領域卻有著不一樣的進展。
2015年，科大訊飛最新語音轉寫產品“訊飛聽見”將中文普通話識別和轉寫的實用準確率提高到了95%以上，遠超過人類專業速記員的速度和準確度。這個不同尋常的與那些最新研究成果和技術實驗有很大的不同，這標志著中文智能語音的技術已經可以真真實實地達到人類的水平。
“科大訊飛雖然成立18年了，但是在語音識別領域其實還是個新兵，”訊飛負責人這樣告訴記者：“最早的語音識別技術可以追溯到上世紀50年代，貝爾研究所Davis等人研究成功了世界上第一個能識別10個英文數字發音的實驗系統；1960年英國Denes等人研究成功第一個計算機語音識別系統。大規模的語音識別研究始于上世紀70年代以后，在小詞匯量、孤立詞的識別方面取得了實質性的進展。”
上世紀90年代以后，大詞匯量連續語音識別得到優化，在語音識別技術的應用及產品化方面出現了很大的進展。1997年，IBM Viavoice首個語音聽寫產品問世。
自2009年以來，借助機器學習領域深度學習研究的發展以及大數據語料的積累，語音識別技術得到突飛猛進的發展。2010年，谷歌VoiceAction支持語音操作與搜索。2011年初，微軟的深度神經網絡（DNN）模型在語音搜索任務上獲得成功。也就在同年，蘋果手機助理Siri首次亮相，人機交互掀開了新的篇章。
科大訊飛成立于1999年，相比這些巨頭來說，是個不折不扣的“新兵”，剛開始難免是要坐冷板凳的。但是，在多年的e累之后，科大訊飛在智能語音領域中的貢獻讓人刮目相看。有些人認為中國的企業可能在中文智能語音方面積累更多一些，事實上，科大訊飛在歷次的國內外語音合成評測中，各項關鍵指標均名列第一。2008年至今，科大訊飛連續在國際說話人、語種識別評測大賽中名列前茅。2014年，科大訊飛首次參加國際口語機器翻譯評測比賽（International Workshop on Spoken Language Translation）即在中英和英中互譯方向中以顯著優勢勇獲第一。2016年，國際語音識別大賽（CHiME）科大訊飛取得全部指標第一；在認知智能領域，相繼獲得國際認知智能測試（Winograd Schema Challenge）全球第一、國際知識圖譜構建大賽（NIST TAC Knowledge Base Population Entity Discovery and Linking Track）核心任務全球第一。
智能Z音技術從簡單的比賽和實驗室成果，到真正的實用化，甚至超過人類的智能水平，要做的工作比我們想象得要復雜得多。如果我們打開“訊飛聽見”的技術鏈，發現其集成了包括語音轉寫識別技術、篇章級處理方案、自然語言處理技術、陣列解混響技術、口語化風格處理技術、聲紋識別等多方面的技術，為了應對每個人之間的個體化的差異，方言語音識別、高抗噪語音識別、個性化識別等多方面的功能也是必不可少的。去年12月，“ 訊飛聽見”的升級版本在原實時轉寫漢字的基礎上，還可同步翻譯為英、日、韓、維等多種語言。
更高階：認知智能
人工智能的“旅程”中，在很長一段時間，一直處于“能存會算”的計算智能時代。在這一時期，機器還是計算的機器，人類和機器交互的方式還很有限很低效，在有限的交流中，機器能按照人來安排的指令，完成特定的功能已經算是合格了。
智能語音領域的發展，率先將機器的“聽、說、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秀的企業和機構將語音的識別、認知、合成、翻譯等能力植入了機器內。同時，在教育、車載、家居、通信、硬件和城市等多個領域，產生了豐富的應用。
“現在我們要進入認知智能階段了?！笨拼笥嶏w強調說。從最新的訊飛產品線來看，在教育評測、知識服務、智能客服、機器翻譯等領域，機器已經開始具備了“能理解會思考”的能力了?！叭斯ぶ悄茉谥悄苷Z音這個領域里已經超過人類了。最近我們在做一些教育評測領域的實踐。如今，機器主觀題閱卷技術對語文、英文等學科的評分已達到或超過人工評分水平?！?/p>
當智能語音系統具備足夠多的實踐、“學習”過足夠多的數據，“練習”過足夠多的對話，也許它真的可以為人類“打開另一扇窗口”。
