人工智能：学校教育智能化创建的实践与思考

【摘要】

在信息技术迅猛发展的今天，以人工智能为代表的智能化教学为教育现代化提供了机遇。人工智能技术形成比较完整的教学与管理系统，构建以校园网、办公平台、教育教学管理系统、云海在线、教育博客等信息化、智能化的教育空间，扩展校园的教育功能，提高教育管理和教学效率，促进教师专业成长，推进教育教学的变革。

【关键词】

人工智能

学习教育

智能化

思考

实践

随着数字技术和通讯技术的快速发展，人工智能（AI)已经广泛应用于生活的方方面面。智能技术驱动下的智慧教育已经成为教育现代化发展的众望所归，确立为教育信息化时代发展的“方向标”。人工智能技术服务于学校管理、变革于课堂教学已经成为教育现代化发展的“新常态”。

一、当前学校教育智能化应用的分析

当前教育主要矛盾是人民群众的需求远远超于教育发展的速度。现实需要解决的是班级学生人数太多与个性化因材施教学习的矛盾。”教育+AI“就能切实解决这些问题。人工智能教育能够有效完成数据采集，实现从数字化到数据化的转变，为学校课堂教学提供大数据分析决策，为学校的现代化管理提供支撑。人工智能技术会让“因材施教”的教育理念真正实现。随着同步互动

课堂的广泛应用，智能教育背景下的学习打破了时空限制，实现泛在化的自主学习。智能系统通过学生课堂上的表情可以判断学生的学习效率。通过教学机器人实现对学生面对面辅导。通过3D建模打印、VR技术构建学习场景，通过大数据分析提供适

合学生的学习途径，从而构建新型的课堂评价方式。中国古代教育的“传道”“授业”“解惑”大部分的功能可以由人工智能来替代，真正达到培养创新人才的目的。

笔者立足于学校的实际，经过多少探索实践，充分利用创建智慧化校园的契机，积极探索智能技术在学校管理与课堂教学中的实践应用，学校添置了智能识别、3D建模打印、机器人巡防、同步课堂互动、物联网体验等基础硬件，搭建了教研一体化系统、师生综合评价系统、学生自主化学习系统等管理平台，充分运用人工智能技术探索现代化的教育之路。

二、人工智能在学校教育智能化创建中的内涵及价值

智能技术的发展为教育提供了便捷，为课堂教学带来了新的活力。那人工智能究竟是什么？如何来理解人工智能的内涵是教育者必须明白的内容。

（一）人工智能的概念

人工智能（AI）是研究人类智能活动的规律，构建具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能是人们根据对环境的感知，做出合理的行动，并取得最大收益的应用技术程序，主要体现在模拟、延伸、扩展人的智能应用。加快人工智能创新应用，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，构建智能化的新型教育体系。这给智能教育提出了新的要求。人工智能的语音识别技术可以帮助教师进行语言测评，人机交互可以帮助教师为学生提供在线答疑。个性化教学、智能化反思、数据化的评价也被广泛应用到课堂教学当中。

（二）人工智能在学校教育智能化创建中的价值

人工智能的快速发展为学校的管理提供了契机，为课堂教学的发展带来了变革。尤其是智能技术提供的场景变化与大数据分析为教学改革提供可能。

1.智能技术是捕捉学生课堂专注度的利器

人工智能技术的微表情识别系统，可以直观捕捉学生课堂表现，呈现出学生在课堂中的专注程度，形成学生课堂表现“心电图”。学生在课堂上，不同的表情代表着内心的不同情绪，肢体语言变化隐藏着大脑的思维活动，这些都能呈现出学生的学习效率。随着数据积累逐渐增多，智能数据越来越“聪明”，把握学生学习效度也就越精准，学生的学习效率越来越高，学生的学习信心也随之增强。

2.智能技术实施个性化教学的好助手

在课堂教学中，传统教学模式是很难适应每个孩子的学习，随着技术的发展，科技机构研发出了基于人工智能的自适应学习系统，帮助教师提供个性化的教学，激发学习兴趣。人工智能机器人具备甄别功能和行动自主功能，同样具备听觉、视觉和触觉等感觉能力。机器人集数字技术和传感技术为一身，综合了众多领域的科学和技术，满足学生在课堂学习的需求。

3.智能技术助力学生全面成长

学习评价是激励学生的重要途径。利用智能技术改善学生评价方式，是全面提升学生学习效率的重要途径。智能平台随时主动收集、自动抓取学生学习的各个数据点，形成诊断评估报告，并给予个性化的发展建议。目前学校实施的综合素质评价系统，改变了传统的单一评价变为综合评价，评价的主体也有教师扩展到同学、家长等群体。

4.智能创客激发学生想象力

随着3D建模打印、物联网技术、可视化编程设计等普及，创客教育已经成为学校创新教育的主要内容。学生可以根据自己的构想设计并打印自已的3D产品，运用物联网技术搭建资源回收系统，借助scratch进行机器人物流设计……智能教育不但培养了学生的动手能力，而且在过程中展示了学生的劳动成果，体验了创新的乐趣，培养了学生的学习兴趣。

5.智能技术增强感官触角的场景式教育

智能技术将虚拟现实（VR）和增强现实（AR）运用在教育中，课堂不再局限于小小的教室、白板和PPT，而是整个宇宙空

间。当学生带上VR设备，就可以身临其境地体验宇宙的奥秘。当学生扫描一下AR的二维码，就可以感受到增加现实带来的意境。清楚了解生物的组成结构，便于学生理解。智能技术的普及与应用变革了课堂教学的模式，也提升了课堂教学的效率。

三、人工智能在学校教育智能化创建中的实践策略

随着智能技术的逐步普及，已经广泛应用到学校管理的各个层面，涉及于教育教学的各个角落。尤其在学校的精细化管理及智慧课堂上的应用更为突出，大大地提升了课堂教学效率。

（一）利用人工智能信息平台，提高教育管理和教学效率

根据学校教育现代化创建需求，我们把数字化校园作为学校内涵发展的主方向，将人工智能应用于学校的各项教学与管理活动之中，提高学校教学与管理智能化的效率，促进学校在各方面都能实现跨越式发展。

1.建设智能化管理系统。我们通过建设办公平台、教师业务、备课管理系统、学生学籍管理系统、教师签到系统等数字化平台，将学校各部门的基本信息管理纳入信息化管理，通过数字化平台，完整、便捷地为学校管理、行政办公、校内外交流等提供服务。

2.营造智能化育人环境。环境的熏陶具有很强的教育感染力，实施“校园文化建设工程”，当然也不能忽视数字化校园文化建

设。由于学生正处于人生观、价值观尚未定型的关键时期，所有的校园文化资源都会对学生产生十分深刻的影响，通过“一网、一屏、一台”的教育功能来提高学生德智体等方面的素质，要让我们的学生既要成人,还要成才，成为品行端正、具有社会责任感和一定技能的合格的现代人。“一网”即校园网。积极开发和利用学校教育网站，使教育资源、教育信息利用的效能最大化。我校网站主要有校园新闻、学校管理、教学科研、学生天地、家校互联、行知文化、电子备课、电子图书等栏目，学生、家长和社会都可以登录学校网站，浏览信息，分享资源。除此之外，学校还要配备多媒体教学平台、电脑室、电子阅览室，各功能室与办公室形成局域网络。“一屏”是指校园的电子显示屏。学校大型活动信息、公告通知、重要新闻资讯等可以通过电子显示屏发

布和传播。校园电子显示屏必要时播放广播电视新闻及其他电视节目，既活跃校园气氛，又可更加快捷、安全地实施环境育人。“一台”即校园广播台。由学校行知村学生负责，适时播放校园新闻、校内外重要动态、通讯报道、音乐欣赏等，让校园广播

台成为学生文明习惯的监督岗，成为学生才艺特长的展示舞台，充分发挥校园广播台在校园文化中的示范功能和育人功能。

（二）利用人工智能信息平台，创新教育教学形式

人工智能技术的导入将全面改变教室呈现形态，可大大增强教学环境的个性化服务水平，促进学生的自主化学习。

1.人工智能加速了学生个性化学习方式的转变。

每一个学生都有独特的思维特点和学习方式。有的人喜欢倾听讨论，有的人喜欢独自学习。选择适合自己的学习方式，不仅效率会很高，而且会使学习者保持长时间的兴趣。通过人工智能的大数据可以收集和分析学生日常学习中产生的现象，准确地体现出学生对知识掌握程度，教师可以根据学生的学习状况针对性地进行辅导与布置任务，从而真正达到因材施教的目的。

笔者经过多年的实践，结合学生的认知特点，归纳总结了数字化课堂的呈现模式--慧学课堂。通过预学汇报---合作探究--拓展延伸等环节，通过精彩三分钟，思维导图等模块进行自主化应用。让学生通过预学，自主学习相关内容，通过汇报与大家分享。教师运用思维导图进行归纳，让学生拓展所学习的内容，继而达到提高技能的目的。

2.人工智能丰富了教育教学内容。人工智能储备海量的学习资源，这些资源就是博大的数字图书馆，快速的检索系统可以便捷提供学生需要的学习资料，帮助学生解决学习中的问题。同样人工智能可以记录教师教学视频，并根据学生的学习情况和需求辅助学习，引导学生培养良好的学习习惯。人工智能在课堂教学中的应用，可以转变学生被动的学习方式，扭转教师低效的教学方式，形成高效的智慧化的生态课堂。笔者运用VR技术中的虚拟场景，为学生构建真实的学习环境，学生通过虚拟场景进行学习，加深了对知识点的理解。在教学实践中，老师在课堂上运用智能机器人实现一对一的学习，智能机器人里丰富的知识点足够满足学生的学习需要，另一方面，小学生与机器人进行人机对话，提高了学生的学习兴趣。也提高了学习的效率。

3.学习评价是激励学生的重要途径。利用智能技术改善学生评价方式。智能平台随时主动收集、自动抓取学生学习的各个数据点，形成诊断评估报告，并给予个性化的发展建议。目前学校实施的综合素质评价系统，改变了传统的单一评价变为综合评价，评价的主体也有教师扩展到同学、家长等群体。学生的行为表现、个性特长可以通过平台进行展示。鼓励学生自主发展，对学生的评价更为科学、客观和及时。教师根据这些数据的变化，用智能技术逐渐勾勒出每个学生的学习方式和特点，然后自动调整教学内容与方法，真正实现因材施教。随着数据积累逐渐增多，智能数据越来越“聪明”，把握学生学习效度也就越精准，学生的学习效率越来越高，学生的学习信心也随之增强。

在教学实践中，我们运用APP综合素质评系统，将学生的学业情况及综合表现进行数字化的呈现，评价的客体也由老师个人转变成为老师、家长、同学等，评价的方式也由单一评价转变为综合评价，评价的过程也由一次性的评价转化为过程性的综合评价。家长通过手机端方便将孩子在家的表现情况，所获得的奖励及收获通过个人秀的方式与同学分享，记录孩子成长的历程。家长也可以通过手机方便地查询孩子在学校的表现，及时地发现学习当中存在的不足。会同老师及时纠正成长中的不足，为孩子的成长打下坚实的基础。

（三）利用人工智能信息平台，提高教师专业水平

人工智能是一个学习、反思、探究的过程，也是一个群体之间互动的过程，有利于形成一种学习型团队。人性化、情商高的老师将更受欢迎。虽然人工智能的出现解决了许多教育上的难题，但需要明确的是，性格才是人类独有的，并且发挥着重要的作用。作为人类灵魂的工程师，老师们从身心方面带给孩子的关心才是优势所在。因此，相对于冰冷的机器，情商高、人性化的老师将更受欢迎！

智能技术的广泛应用，激发了学生的学习兴趣，但也要把握好应用的度，在实际教学中必须结合学生的实践，强化学生自主学习能力的培养。注重学生个性化发展的老师更受欢迎。新技术的发展与应用，将会确保每个孩子都得到更为精细、更为个性化的教育。作为老师，也应当注重学生的学习特征，并尽可能地因材施教，进行更具针对性的培养。

人工智能只是一项技术，其目的不是为了取代教师，而是让教师拥有更多的精力与时间实施创新教育，寻找适合的方法来教育学生。在学校教育智能化创建的进程中，我们要注重以教师的需求来引领学校教育智能化创建，注重学生在学校教育智能化创建中的主体地位，加快发展、与时俱进，在人工智能的带动下向教育现代化的康庄大道上迈进。

【参考文献】

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