人工智能在教育中的典型应用

原创 : 万聪教育 万聪智学 4天前

      互联网大数据、并行计算和深度神经网络促进了人工智能技术的迅速发展趋势,重构了新的教育形式。在教育问题的处理和运用全过程中,人工智能技术关键有四种运用方式:智能化老师系统软件、全自动评价系统和教育机器人。

  (1) 智能导师系统

  智能教学系统(ITS)是在早期计算机辅助教学的基础上发展起来的。它模拟人类教师,实现一对一的智能教学。它是人工智能技术在教育领域的典型应用。典型的智能导师系统由领域模型、导师模型和学习者模型三部分组成,即经典的三角模型。领域模型又称专家知识,包含学习领域的基本概念、规则和问题解决策略。它通常由层次结构、语义网络、框架、本体和产生式规则来表示。它的关键作用是完成知识的计算和推理。

  导师模式决定了适合学习者的学习活动和教学策略。学习者模型动态地描述了学生在学习过程中的认知方式、能力水平和情感状态。事实上,its的导师模式、学习者模式和领域模式是教学三要素:教师、学生和教学内容的实现。

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  (2) 自动评价系统

  评价是教学活动的重要组成部分。自动评价系统能够实现客观、一致、高效、高可用的评价结果,提供即时反馈,大大减轻教师的负担,为教学决策提供真实可靠的依据。

  信息技术技能是信息时代的基本素养。在文本编辑、电子表格数据处理、电子邮件、演示文稿、网页等技能的学习和训练过程中,ICT自动评测系统构建的信息模型通过信息获取的三个步骤动态跟踪用户的操作行为,知识推理和综合评价,以及对操作过程价格和反馈的诊断和评价,大大提高了学习效率。目前,国内外已实现自动评测的编程语言有Java、C/C++、Python和Pascal、汇编语言、脚本语言和数据库查询语言。

  (3) 教育机器人

  教育机器人在教学中的应用越来越普遍。一方面,教育机器人可以培养和发展学生的计算思维能力。越来越多的学校引入教育机器人作为一种创新的学习环境,以提高和建立学生的高层次思维能力,作为提高学生学习动机和理解抽象概念、帮助学生解决复杂问题的辅助工具。另一方面,教育机器人具有多学科性质,提供了建设性的学习环境,帮助学生更好地理解科学知识,在科学、技术、工程和数学(stem)教育中发挥着重要作用。

在stem教学中,机器人可以帮助教师实现工程技术概念的真实应用,实现科学数学概念在现实世界的物化,消除科学数学的抽象性。事实上,各种教育机器人的应用促进了科学、技术、工程和数学在教学中的进步。机器人固有的灵活性使其在stem不同教学场景中的应用取得了成功。此外,运用机器人教学有助于增强批量参与者的批判性思维,促进团队合作,提高沟通和创新能力。


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