人工智能计算机教育论文

摘要：随着科学技术的不断发展和进步，人类已经步入智慧教育时代。在新的时代背景下，人工智能得到了大范围的开发和推广，已经和教育事业相结合，发展成为人工智能为主导的智慧教育模式，为教育事业的发展和变革做出了很大的贡献。本文基于当代的教育背景，以计算机教育为切入点，分析了人工智能对计算机教育工作的推动和影响，主要探讨了智慧教育和人工智能的本质和特征，剖析了当前人工智能应用于计算机教育所面临的问题和挑战，并对人工智能在未来的某一阶段对计算机教育事业的推动和变革做出了展望和预测。希望本文能够给相关行业内朋友提供一点小小的启示和帮助。

关键词：智慧教育；人工智能；计算机教育；推动；变革

随着社会的不断发展和进步，我国的教育事业面临着巨大的洗牌和转型升级。教育朝着更加信息化、智能化的方向发展。如今，智慧教育成为了当下教育行业的潮流。当前的教育事业的工作者或者专家学者都表态对于智慧教育充满着信心。智慧教育得以发展的依托还是基于当前火热的人工智能技术。人工智能能够对每一位学生进行大数据分析，从学生的历史数据中分析学生的学习习惯于性格特征，分析出学生适合的发展方向，因材施教，并结合学生的兴趣于意向为其制定学习计划，为他们量身定制专属于他们的个性化教育方案，让教育过程更加具有智慧性和科学性。此外，智慧教育还可以实时监控学生的学习进度与学习状态，及时针对学生做出调整。智慧教育不仅是教育教学的改革，更是智能科技发展的先进方向，是先进科技的实际应用的探索。

一本文相关基本理论概述

（一）智慧教育内核和特征。智慧教育其实就是一种宏观的教育系统，里面包括万象，形成一张巨大的智慧教育网络，这个智慧教育体系里面包含智慧校园、智慧课堂、智慧服务等一系列与智慧教育相关的板块，共同打造出智慧教育这样一个智能型的体系。智慧教育的发展依托于当代快速发展的互联网技术，包括物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴科技，基于强大的现代化互联网技术，智慧教育完全打破了传统教育模式存在的弊端，具有一种智能化、个性化、可感知化以及实用性强大的教育服务系统，体现了数字化媒体教学的高级阶段的特征，也具有现代化教育信息化的内核。（二）人工智能。人工智能是最近几年发展出来的一种新兴科学技术，简称为AI，是一种虚拟现实技术，他能够通过科学技术的手段，将人们置身于虚拟的世界，并完美还原一定的逼真度，给人一种身临其境的感觉。人工智能技术包含的学科很多，是一种多学科融合，跨领域的一种应用型技术，能够实现指纹识别、图像识别、语音智能识别、机器人系统、高度仿真模拟等一系列应用，实现超越人类智慧的一种高科技。

二人工智能技术在计算机教育中的应用

（一）智能决策支持系统。智能决策支持系统是通过对大量数据的分析并结合教学政策等信息为计算机教育教学提供决策、制定教学目标于教学方案的系统。以数据分析为基础，计算机教学可以为学校提供多种决策模型以及教学方案，节约了教师的时间，也为教师提供了参考，便于教师改进教学模式，调整教学进度，提高了教育教学的效率。智能决策系统的应用也使学生们更加适应学校的教学模式，在学习过程中能够更上教学进度，对学习内容有了更加深刻的理解。智能决策系统是计算机教育中的重要改革，为我国大量高校的计算机教育提供了发展助力。（二）智能教学专家系统。智能教学专家系统能够模拟传统的授课环境，并在其中加入人工智能技术的支持，提供影视播放、文本展示等多媒体功能，让学生们既能于教师进行交流，又能在开放式的教学环境中自己体悟于感知。简单来说，智能教学专家系统能够将传统教学模式的优点与现代技术有机结合，提高课堂教学效率与教学成果。通过这一系统，学生不仅能够与智能化的教学专家交流，获取自己想了解的内容，还能够检查自己的学习成果，进行自我反省。智能教学专家系统还可以为学生量身定制教学课程，根据学生的知识储备、理解能力等为学生提供合适的学习材料，真正做到因材施教。（三）智能导学系统。智能导学系统使计算机教育过程中的辅助系统，它能够协调各类教学资源，为学生方便快捷的获取想要的知识提供便利。同时它还能帮助了解分析学生的现状，掌握学生们在学习过程中的缺陷与短板，同时对现有资源进行整合分析、管理，使其得到充分的利用。由此可见，智能导学系统是人工智能应用于计算机教育的重要支撑，没有它的存在，学生和教师无法利用人工智能强大的功能为自己服务。（四）智能仿真技术。近年来应用智能仿真技术开发CAI实验课件将有望为打通远程实验教学的瓶颈开启方便和智慧之门。智能仿真技术IST是不断发展变化的仿真环境促成和推动的一种技术开发，是人工智能与仿真技术的高度集成。IST力求克服以往传统仿真的模型及建模方法的局限性以及建模艰巨、界面单调和结果费解等方面的问题，重点研究广义仿真模型、仿真模型生成、智能仿真算法、智能仿真界面、仿真结果分析、多库仿真软件、综合仿真语言、仿真信息预处理等仿真技术。IST在输入信息预处理、仿真模型生成、仿真算法的灵活性有效性、仿真结果的分析解释等方面，体现智能性、适用性和友好性。由于智能仿真系统在某种程度上可替代仿真专家完成建模、设计实验、理解及评价仿真结果这些本需专家来完成的步骤，并具有一定的学习能力。因此，运用智能仿真系统来开发实验教学课件可以大大节省人力物力，降低开发成本，加快开发速度，缩短开发周期。（五）智能网络组卷系统。无纸化考试是教学考核的重大改革，也是考试发展的方向。无纸化考试技能节约资源，又能很好地杜绝作弊现象。无纸化考试过程包括题库建设、选题组卷、考试、以及考核结果判定于展示等环节。智能网络组卷系统能够以题库为基础进行组卷，节省了教师出题的时间，并且能够形成自动化的考试流程，减少考试过程中会出现的问题，降低作弊几率。智能组卷系统能够很大程度上满足教师对试卷的要求，且具有保密、高效、一致性强的优点。同时，各高校教师也可联合起来建设题库，将学生日常学习中的易错点、重点、难点问题进行记录，保证考试结果的真实性与可参考性。总之，智能考试系统能够极大的减少教师的工作，提高教学评价的真实性，为学生们日后的教学计划提供参考。

三人工智能应用于计算机教育面临的困难

（一）学生学习知识碎片化，系统化程度不高。目前，人工智能应用于计算机教育事业的时间不是很长，因此相对来说还是不是特别的成熟，还有很多地方需要去实践和优化。目前，人工智能应用在计算机教育中存在的最为主要的问题就是学生只是比较零散、系统化程度不够。人工智能在一定程度上虽然能够激发学生学习的自主性和积极性，但是学生们很容易选择自己所感兴趣的方面学习，而对于不感兴趣的就忽略，学生们选择上的自由导致学生学习知识不系统，过于零散，不利于学生形成一个完整而又系统的计算机知识体系，对于他们将来的职业生涯的发展也是有影响的。（二）学生学习自主性不强，管理难度增大。人工智能在一定程度上改变了传统的教育模式，学生们拥有更加多的自主权，课堂的上课模式也由传统的老师讲课，学生听课为主转变成了学生学习为主，老师只是扮演一个引导和答疑解惑的作用。这种新的模式对于那些有主见，自主学习能力强的学生来说是非常有好处的，充分给与了他们自幼学习的时间，课堂的学习效率变高了，学生的学习能力增强了，学生的想象力和创新力可以得到更为充分的发展。但是对于那些自主性较差的学生来说，这种新型的上课模式不一定特别适合他们。一方面，他们的自学能力较差，在课堂上让他们自主学习，完全摆脱老师的干扰，他们往往就比较迷茫，不知道怎么学习，导致上课的宝贵时间被浪费；另一方面，他们的自律性往往比较差，不能够很好的利用课堂上的时间进行学习，而是用来开小差、玩游戏、聊天等与课堂学习无关的活动，严重影响了他们课堂学习的效率，并且老师对他们的管理难度也增加了。（三）人工智能的应用引发人们的担忧。人工智能应用于教育教学系统需要获取学生的详细数据，这不可避免地造成了人们对隐私泄露的担忧。不法分子有可能利用计算机技术窃取学生以及学校的数据，对学生和学校而言是极大的安全隐患。因此，解决数据安全问题是人工智能广泛应用的一大障碍。此外，人工智能虽然有强大的分析能力，但是其结果依赖于数据的支持，而对于学生而言，存在许多不能用数据明确显示的因素，例如家庭情况、性格、爱好或者身体健康状态的变化等，这些因素将会造成分析结果的失真，进而对学生的教育于发展造成不良影响。因此人工智能技术的准确性与改进程度也是人们对人工智能信任程度的影响因素。人工智能能否顺利应用于智慧教育仍需进一步探索于研究。

四人工智能对计算机教育的推动和变革

（一）推动教育理念的变革。智慧教育是未来信息化教育的一种发展阶段，智慧教育的出现带领和引领新的教育模式，推动了教育理念的改革，促使教育活动跨越了传统教育模式的束缚，发展成为智能化、自主化、现代化的一种新型的教育形态。智能化的融合使得人工智能广泛的应用于教育行业，实现了教育行业质的飞跃。在计算机的教学过程中，人工智能能够打破学生在学习阶段遇到的问题，突破空间上的约束，实现家庭教育、社会教育、学习教育多位一体的复合式教育，实现计算机教育的大突破和大发展。人工智能最大的优势就是可以通过云计算和大数据分析，将智慧校园和学生的学习空间紧密联系起来，为学生们量身制定一份专属于他们自己的个性化学习方案，并且不断地进行跟踪和监控，保证学生学习后的效果，不在仅仅依赖于学校这个媒介进行学习，让学习可以无处不在，自由掌控，从而达到建立起终身性质的学习体系。（二）推动教学内容的变革。智慧时代下人工智能推动了计算机教学内容变革，实现了人工智能辅助教学系统帮助学生更好地实现计算机知识，并对学生的学习情况进行跟进和追踪，为下一步对学生制定个性化的教学方案或改进教学内容做好基础，所有的反馈结果教师可以轻松做到实时的跟进，达到实现因材施教的目的，完全推动了教学内容的改革。此外，人工智能还能够为学生打造一个以计算机技能学习为主的针对性平台，在平台上师生可以进行充分的交流和沟通。这个平台不局限于线下，在线上也可以轻松实现老师和学生之间的沟通和交流，可以设置一个专门的时间来进行答疑交流活动。其他时间，机器人助理就可以轻松回答学生们存在的问题，大大减轻了老师的工作负担，提升了效率。此外，人工辅助智能教学系统还能够通过深度学习和自然语言来生成专门的计算机教育内容，其质量与真人编写的相差无几。（三）减轻了教师的教学负担。智慧教育时代对于教师来说是一个利好的时代，人工智能的介入很大程度上减少了传统教育模式下老师备课、讲课、批改作业、对学生进行答疑解惑等各个环节所花费的时间，大大节省了老师的时间，提升了教学的效率。人工智能可以帮助老师解决很多繁琐型的工作，老师节省下来的时间可以花费在学习前沿性的知识和研究，不断给自己充电的过程中，对于老师未来的职业生涯的发展也是十分有帮助的。比如说，以前的传统模式下，老师一般是亲自批改作业，或者叫成绩优秀的学生帮忙批改作业，人工的劳动比较辛苦。现在，在智慧教育模式下，老师完全可以把这种重复性的工作交给人工智能作业批改机器人，大大提升教学的效率。传统的计算机教学过程中，老师都是根据教材和教学进度编制教学大纲和教学内容。但是，在新的智慧教育时代的背景下，老师完全可以通过人工智能技术，对教学方式进行改良，建立起交互性的教学系统。学生可以利用该系统，结合自身的实际需求，有针对性的进行学习，更加有利于学生获得他们想要的知识和内容。课堂也由传统的老师教课为主，转变为了学生们上课索取知识为主，并且能够有效的提升学习的效率和水平。

五结语

综上所述，我们可以看到，智慧教育的兴起是时代进步的不可阻挡的趋势，我们应该顺势而为，利用好人工智能这一强大的科技手段，助力于我国的计算机教育，大大的提升教育的质量和效益。其实，人工智能已经渗入到了教育行业的各个方面，推动了计算机教育在教育理念、教学内容、授课方式、教学模式等各个方面的改变，将会给教育行业带来巨大的机遇和挑战。作为一名教育工作者，应该时刻不断提升自己的专业的教学能力，不断为自己充电，这样才能够在人工智能来临的时代，发挥出自己的价值，而不被机器人轻易取代。此外，还需要积极学习国内外前沿的最新的知识，锻炼自己大脑具备思辨能力。

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作者:肖志强 单位:石河子大学