人工智能：學校教育智能化創建的實踐與思考

【摘要】

在信息技術迅猛發展的今天，以人工智能為代表的智能化教學為教育現代化提供了機遇。人工智能技術形成比較完整的教學與管理系統，構建以校園網、辦公平臺、教育教學管理系統、云海在線、教育博客等信息化、智能化的教育空間，擴展校園的教育功能，提高教育管理和教學效率，促進教師專業成長，推進教育教學的變革。

【關鍵詞】

人工智能

學習教育

智能化

思考

實踐

隨著數字技術和通訊技術的快速發展，人工智能（AI)已經廣泛應用于生活的方方面面。智能技術驅動下的智慧教育已經成為教育現代化發展的眾望所歸，確立為教育信息化時代發展的“方向標”。人工智能技術服務于學校管理、變革于課堂教學已經成為教育現代化發展的“新常態”。

一、當前學校教育智能化應用的分析

當前教育主要矛盾是人民群眾的需求遠遠超于教育發展的速度。現實需要解決的是班級學生人數太多與個性化因材施教學習的矛盾。”教育+AI“就能切實解決這些問題。人工智能教育能夠有效完成數據采集，實現從數字化到數據化的轉變，為學校課堂教學提供大數據分析決策，為學校的現代化管理提供支撐。人工智能技術會讓“因材施教”的教育理念真正實現。隨著同步互動

課堂的廣泛應用，智能教育背景下的學習打破了時空限制，實現泛在化的自主學習。智能系統通過學生課堂上的表情可以判斷學生的學習效率。通過教學機器人實現對學生面對面輔導。通過3D建模打印、VR技術構建學習場景，通過大數據分析提供適

合學生的學習途徑，從而構建新型的課堂評價方式。中國古代教育的“傳道”“授業”“解惑”大部分的功能可以由人工智能來替代，真正達到培養創新人才的目的。

筆者立足于學校的實際，經過多少探索實踐，充分利用創建智慧化校園的契機，積極探索智能技術在學校管理與課堂教學中的實踐應用，學校添置了智能識別、3D建模打印、機器人巡防、同步課堂互動、物聯網體驗等基礎硬件，搭建了教研一體化系統、師生綜合評價系統、學生自主化學習系統等管理平臺，充分運用人工智能技術探索現代化的教育之路。

二、人工智能在學校教育智能化創建中的內涵及價值

智能技術的發展為教育提供了便捷，為課堂教學帶來了新的活力。那人工智能究竟是什么？如何來理解人工智能的內涵是教育者必須明白的內容。

（一）人工智能的概念

人工智能（AI）是研究人類智能活動的規律，構建具有一定智能的人工系統，研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。人工智能是人們根據對環境的感知，做出合理的行動，并取得最大收益的應用技術程序，主要體現在模擬、延伸、擴展人的智能應用。加快人工智能創新應用，利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建智能化的新型教育體系。這給智能教育提出了新的要求。人工智能的語音識別技術可以幫助教師進行語言測評，人機交互可以幫助教師為學生提供在線答疑。個性化教學、智能化反思、數據化的評價也被廣泛應用到課堂教學當中。

（二）人工智能在學校教育智能化創建中的價值

人工智能的快速發展為學校的管理提供了契機，為課堂教學的發展帶來了變革。尤其是智能技術提供的場景變化與大數據分析為教學改革提供可能。

1.智能技術是捕捉學生課堂專注度的利器

人工智能技術的微表情識別系統，可以直觀捕捉學生課堂表現，呈現出學生在課堂中的專注程度，形成學生課堂表現“心電圖”。學生在課堂上，不同的表情代表著內心的不同情緒，肢體語言變化隱藏著大腦的思維活動，這些都能呈現出學生的學習效率。隨著數據積累逐漸增多，智能數據越來越“聰明”，把握學生學習效度也就越精準，學生的學習效率越來越高，學生的學習信心也隨之增強。

2.智能技術實施個性化教學的好助手

在課堂教學中，傳統教學模式是很難適應每個孩子的學習，隨著技術的發展，科技機構研發出了基于人工智能的自適應學習系統，幫助教師提供個性化的教學，激發學習興趣。人工智能機器人具備甄別功能和行動自主功能，同樣具備聽覺、視覺和觸覺等感覺能力。機器人集數字技術和傳感技術為一身，綜合了眾多領域的科學和技術，滿足學生在課堂學習的需求。

3.智能技術助力學生全面成長

學習評價是激勵學生的重要途徑。利用智能技術改善學生評價方式，是全面提升學生學習效率的重要途徑。智能平臺隨時主動收集、自動抓取學生學習的各個數據點，形成診斷評估報告，并給予個性化的發展建議。目前學校實施的綜合素質評價系統，改變了傳統的單一評價變為綜合評價，評價的主體也有教師擴展到同學、家長等群體。

4.智能創客激發學生想象力

隨著3D建模打印、物聯網技術、可視化編程設計等普及，創客教育已經成為學校創新教育的主要內容。學生可以根據自己的構想設計并打印自已的3D產品，運用物聯網技術搭建資源回收系統，借助scratch進行機器人物流設計……智能教育不但培養了學生的動手能力，而且在過程中展示了學生的勞動成果，體驗了創新的樂趣，培養了學生的學習興趣。

5.智能技術增強感官觸角的場景式教育

智能技術將虛擬現實（VR）和增強現實（AR）運用在教育中，課堂不再局限于小小的教室、白板和PPT，而是整個宇宙空

間。當學生帶上VR設備，就可以身臨其境地體驗宇宙的奧秘。當學生掃描一下AR的二維碼，就可以感受到增加現實帶來的意境。清楚了解生物的組成結構，便于學生理解。智能技術的普及與應用變革了課堂教學的模式，也提升了課堂教學的效率。

三、人工智能在學校教育智能化創建中的實踐策略

隨著智能技術的逐步普及，已經廣泛應用到學校管理的各個層面，涉及于教育教學的各個角落。尤其在學校的精細化管理及智慧課堂上的應用更為突出，大大地提升了課堂教學效率。

（一）利用人工智能信息平臺，提高教育管理和教學效率

根據學校教育現代化創建需求，我們把數字化校園作為學校內涵發展的主方向，將人工智能應用于學校的各項教學與管理活動之中，提高學校教學與管理智能化的效率，促進學校在各方面都能實現跨越式發展。

1.建設智能化管理系統。我們通過建設辦公平臺、教師業務、備課管理系統、學生學籍管理系統、教師簽到系統等數字化平臺，將學校各部門的基本信息管理納入信息化管理，通過數字化平臺，完整、便捷地為學校管理、行政辦公、校內外交流等提供服務。

2.營造智能化育人環境。環境的熏陶具有很強的教育感染力，實施“校園文化建設工程”，當然也不能忽視數字化校園文化建

設。由于學生正處于人生觀、價值觀尚未定型的關鍵時期，所有的校園文化資源都會對學生產生十分深刻的影響，通過“一網、一屏、一臺”的教育功能來提高學生德智體等方面的素質，要讓我們的學生既要成人,還要成才，成為品行端正、具有社會責任感和一定技能的合格的現代人。“一網”即校園網。積極開發和利用學校教育網站，使教育資源、教育信息利用的效能最大化。我校網站主要有校園新聞、學校管理、教學科研、學生天地、家校互聯、行知文化、電子備課、電子圖書等欄目，學生、家長和社會都可以登錄學校網站，瀏覽信息，分享資源。除此之外，學校還要配備多媒體教學平臺、電腦室、電子閱覽室，各功能室與辦公室形成局域網絡。“一屏”是指校園的電子顯示屏。學校大型活動信息、公告通知、重要新聞資訊等可以通過電子顯示屏發

布和傳播。校園電子顯示屏必要時播放廣播電視新聞及其他電視節目，既活躍校園氣氛，又可更加快捷、安全地實施環境育人。“一臺”即校園廣播臺。由學校行知村學生負責，適時播放校園新聞、校內外重要動態、通訊報道、音樂欣賞等，讓校園廣播

臺成為學生文明習慣的監督崗，成為學生才藝特長的展示舞臺，充分發揮校園廣播臺在校園文化中的示范功能和育人功能。

（二）利用人工智能信息平臺，創新教育教學形式

人工智能技術的導入將全面改變教室呈現形態，可大大增強教學環境的個性化服務水平，促進學生的自主化學習。

1.人工智能加速了學生個性化學習方式的轉變。

每一個學生都有獨特的思維特點和學習方式。有的人喜歡傾聽討論，有的人喜歡獨自學習。選擇適合自己的學習方式，不僅效率會很高，而且會使學習者保持長時間的興趣。通過人工智能的大數據可以收集和分析學生日常學習中產生的現象，準確地體現出學生對知識掌握程度，教師可以根據學生的學習狀況針對性地進行輔導與布置任務，從而真正達到因材施教的目的。

筆者經過多年的實踐，結合學生的認知特點，歸納總結了數字化課堂的呈現模式--慧學課堂。通過預學匯報---合作探究--拓展延伸等環節，通過精彩三分鐘，思維導圖等模塊進行自主化應用。讓學生通過預學，自主學習相關內容，通過匯報與大家分享。教師運用思維導圖進行歸納，讓學生拓展所學習的內容，繼而達到提高技能的目的。

2.人工智能豐富了教育教學內容。人工智能儲備海量的學習資源，這些資源就是博大的數字圖書館，快速的檢索系統可以便捷提供學生需要的學習資料，幫助學生解決學習中的問題。同樣人工智能可以記錄教師教學視頻，并根據學生的學習情況和需求輔助學習，引導學生培養良好的學習習慣。人工智能在課堂教學中的應用，可以轉變學生被動的學習方式，扭轉教師低效的教學方式，形成高效的智慧化的生態課堂。筆者運用VR技術中的虛擬場景，為學生構建真實的學習環境，學生通過虛擬場景進行學習，加深了對知識點的理解。在教學實踐中，老師在課堂上運用智能機器人實現一對一的學習，智能機器人里豐富的知識點足夠滿足學生的學習需要，另一方面，小學生與機器人進行人機對話，提高了學生的學習興趣。也提高了學習的效率。

3.學習評價是激勵學生的重要途徑。利用智能技術改善學生評價方式。智能平臺隨時主動收集、自動抓取學生學習的各個數據點，形成診斷評估報告，并給予個性化的發展建議。目前學校實施的綜合素質評價系統，改變了傳統的單一評價變為綜合評價，評價的主體也有教師擴展到同學、家長等群體。學生的行為表現、個性特長可以通過平臺進行展示。鼓勵學生自主發展，對學生的評價更為科學、客觀和及時。教師根據這些數據的變化，用智能技術逐漸勾勒出每個學生的學習方式和特點，然后自動調整教學內容與方法，真正實現因材施教。隨著數據積累逐漸增多，智能數據越來越“聰明”，把握學生學習效度也就越精準，學生的學習效率越來越高，學生的學習信心也隨之增強。

在教學實踐中，我們運用APP綜合素質評系統，將學生的學業情況及綜合表現進行數字化的呈現，評價的客體也由老師個人轉變成為老師、家長、同學等，評價的方式也由單一評價轉變為綜合評價，評價的過程也由一次性的評價轉化為過程性的綜合評價。家長通過手機端方便將孩子在家的表現情況，所獲得的獎勵及收獲通過個人秀的方式與同學分享，記錄孩子成長的歷程。家長也可以通過手機方便地查詢孩子在學校的表現，及時地發現學習當中存在的不足。會同老師及時糾正成長中的不足，為孩子的成長打下堅實的基礎。

（三）利用人工智能信息平臺，提高教師專業水平

人工智能是一個學習、反思、探究的過程，也是一個群體之間互動的過程，有利于形成一種學習型團隊。人性化、情商高的老師將更受歡迎。雖然人工智能的出現解決了許多教育上的難題，但需要明確的是，性格才是人類獨有的，并且發揮著重要的作用。作為人類靈魂的工程師，老師們從身心方面帶給孩子的關心才是優勢所在。因此，相對于冰冷的機器，情商高、人性化的老師將更受歡迎！

智能技術的廣泛應用，激發了學生的學習興趣，但也要把握好應用的度，在實際教學中必須結合學生的實踐，強化學生自主學習能力的培養。注重學生個性化發展的老師更受歡迎。新技術的發展與應用，將會確保每個孩子都得到更為精細、更為個性化的教育。作為老師，也應當注重學生的學習特征，并盡可能地因材施教，進行更具針對性的培養。

人工智能只是一項技術，其目的不是為了取代教師，而是讓教師擁有更多的精力與時間實施創新教育，尋找適合的方法來教育學生。在學校教育智能化創建的進程中，我們要注重以教師的需求來引領學校教育智能化創建，注重學生在學校教育智能化創建中的主體地位，加快發展、與時俱進，在人工智能的帶動下向教育現代化的康莊大道上邁進。

【參考文獻】

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