人工智能视野下高等教育改革与发展研究
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作者:曹闯
摘 要 随着人工智能技术的突破性发展，“智能+”时代到来，人工智能已深入社会生活的各个方面。高等教育是人才培养的重要场所，在推动人工智能技术发展的同时，也受到人工智能的深刻影响。本文在阐述人工智能发展现状的基础上，对人工智能技术在高等教育中的应用及改革进行了分析，最后指出人工智能视野下高等教育的发展趋势，旨在推进我国高等教育的创新发展。
关键词 人工智能 高等教育 改革 发展
中图分类号：G640 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.003
Abstract With the breakthrough development of artificial intelligence technology， the era of "intelligence +" is coming， and artificial intelligence has penetrated into all aspects of social life. Higher education is an important place for personnel training. It not only promotes the development of AI technology， but also is deeply influenced by AI. Based on the development of artificial intelligence， this paper analyzes the application and reform of artificial intelligence technology in higher education， and finally points out the development trend of higher education in the perspective of artificial intelligence， aiming to promote the innovation and development of higher education in China.
Keywords artificial intelligence; higher education; reform; development
高等教育历经了三个发展阶段，即精英化、大众化与普及化。在当前第四次科技革命的背景下，人工智能技术发展迅速，引发了社会不同领域的深刻变革。在当前人工智能時代，高等教育要适应时代要求，将人工智能技术与高等教育深度融合，不断寻求高等教育领域的变革与突破，推动高等教育的智能化发展。
1 人工智能的发展现状
随着人工智能技术的发展，其已从实验室逐步进入了人们的生产与生活。人工智能的发展主要表现在以下三个方面。
（1）以大数据为驱动力。大数据技术、高性能并行计算技术及机器学习模型的优化为人工智能的发展提供了技术支撑。“大数据+深度学习”已成为人工智能的主要代表，大数据及云计算技术是人工智能发展的重要驱动力。同时，大量数据的涌现，使人工智能算法得到进一步优化与发展。因此，大数据为人工智能提供了技术基础，人工智能在数据获取与挖掘的过程中实现有效应用。
（2）以自主学习为发展路径。当前，人工智能技术已呈现出高速发展的态势，但其发展仍达不到“强人工智能”时代的要求，在语言、认知、学习、推理与创作方面仍有较大的发展空间。近年来，国内外不断开展对于人脑工作机制的研究，希望通过借鉴人类大脑的高级认知机理进一步优化人工智能技术，构建出人工智能的“最强大脑”，建立深度学习机制，形成更为强大的学习、推理、记忆等模型。
（3）以解放人类智力劳动为目标。关于人工智能的研究日益丰富，人工智能在各个领域中都展现出了强大的威力，人工智能开始成为人类的有力助手，可以替代人类完成机械化及重复性的相关劳动。当前，人工智能正在向实用性方向发展，努力加强模仿人脑完成信息并行化处理的功能，提高人机交互能力，最终达到解放人类智力劳动的目标。
2 人工智能技术在高等教育中的应用
人工智能技术的应用领域越来越广泛，为人们的生活带来了重要的变化。高等教育是社会发展的重要动力，同样受到人工智能带来的种种挑战。面对人工智能技术的突破与创新，高等教育也需要适应时代的需要，进一步完善与改革。
（1）大数据技术在高等教育中的应用。人工智能的一个重要发展趋势就是依托大数据技术，从而实现在教学、科研、管理等不同环节的数据获取与分析，有效提升了教育评价及反馈的效率。传统高等教育数据获取的形式较为单一，过程也十分烦琐，如通过调查问卷、课程评价等方式，反馈周期较长。而人工智能技术的运用不仅能够提升反馈效率，同时还丰富了获取数据的方式。人工智能技术能够在高等教育中挖掘出海量数据，在教育的各个环节中形成闭环反馈，有效指导高等教育的发展方向。
（2）语音、图像识别技术在高等教育中的应用。人工智能技术运用于高等教育之中，还表现为授课方式的改变。在传统高等教育中，教师的讲解是学生获取知识的主要渠。如果学生在学习中遇到问题，教师只能在课下为其答疑解惑。而随着人工智能技术的发展，学生可以通过网络平台进行学习。通过语音识别技术，学生能够随时提出学习中的问题，人工智能技术通过人机交互的形式，由机器人进行识别和解答，从而及时、准确地帮助学生解决问题。人工智能技术还可以通过对学生问题的分析，掌握学生的学习情况，从而为学生量身定制出个性化的学习方案。另外，学生还能够通过人工智能技术中的图像识别技术帮助学生对知识进行识别与记忆，提高学生的学习效率。 （3）虚拟现实技术在高等教育中的应用。人工智能中的虚拟现实技术也是高等教育中的重要应用，能够有效改善传统教育的弊端。传统教育中，教师是占据主导地位的一方，学生只能被动跟随教师的思路进行学习，学生参与学习的积极性与主动性较低，学习的体验过程更无从谈起。而虚拟现实技术的运用，能够突破传统教学中的局限性，为学生提供更加生动的学习材料与学习情景，增强学生学习的体验感，真正将学生放在课堂的主体地位，帮助学生提高学习的注意力，提升学习效果。
总之，人工智能技术的应用改变了传统高等教育的状况，为教育的发展注入了新的活力。当然，大数据技术、语音图像识别技术及虚拟现实技术仅仅只是人工智能技术的“冰山一角”，随着人工智能技术与高等教育的深度融合，会有更多的人工智能技术运用于高等教育之中，不断推动高等教育的改革与发展。
3 人工智能影响下高等教育的改革
人工智能技术的发展冲击着传统高等教育。为了适应人工智能时代的发展，高等教育必须进行改革，包括学科建设、教学方法、管理模式及教育理念等的改革，从而推动高校在教学、科研及管理等不同环节的智能化发展。
（1）学科建设和教学方法的改革。人工智能对高等教育的影响首先表现为教学内容与教学方法方面。就教学内容方面的改革而言，要根据社会需求与学校的综合实力建立人工智能的相关学科，从而为人工智能产业的发展培养应用型人才。人工智能的发展在推动学科调整的同时，对学科的设置也产生了影响，“人工智能+X”的交叉性学科越来越多，学科间的界限日益模糊，逐渐将人工智能素养纳入通识教育体系。在人工智能的影响下，高校教学方法也面临改革。在传统高等教育中，往往采用的是集体授课方式，所有课程的教学几乎都在重复课前准备—知识讲授—课后复习这一僵化单一的教学流程，教学中师生缺乏互动与交流，影响课堂教学效果。人工智能技术能够大大改善传统教学方法的弊端，通过人机的友好交互，突破教学时间与空间的限制。同时，人工智能技术还能够结合教学中的知识点，对学生进行智能测试，从而全面考查学生知识的掌握情况，为教师开展个性化指导提供依据，真正做到因材施教。
（2）高校管理模式和教育理念的改变。我国高等教育中教学与科研投入不足，限制了高等教育的发展。在高校的教育成本中，管理成本是一项重要开支。利用人工智能技术，能够实现对高校内部程式化事物的管理，包括学籍管理、科研管理、教学管理、财务管理等，从而降低管理人员的开支，实现管理的智能化，减少烦琐的手续，提升管理效率。另外，利用智能平台能够采集与监测相关的管理数据，通过对数据的统计与分析，能够实现对管理方法的智能决策，提高图书馆、实验室等资源的利用率，保证高校的各项管理工作有序、高效进行。人工智能技术在影响高校管理模式的同时，也改变着高校的教育理念，促使教育者重视人工智能学科的发展，推进高等教育与社会发展的深度融合。教育者要构建“大教育”观，打破学科界限，为学习者提供多样化及个性化的学习空间，重视产教融合，真正将教育与社会发展相结合，使教育朝着多元化、综合化与智能化方向发展。
4 人工智能视野下高等教育的发展趋势
当前，各个高校都开始注重人工智能技术的应用，传统课堂在人工智能技术的改造下成为多介质、多分支、即学即用的人工智能环境。但是，人工智能技术仍在创新与发展之中，国内外研究人员也在积极探究人工智能技术在教育领域的创新应用，未来人工智能技术在高等教育领域的发展可从以下几个方面展开。
（1）指导学生互助学习：人工智能技术能够为学生搭建智能学习平台，可以根据学生的兴趣、认知水平等对学生进行分组及单独指导。学生能够与同伴或教师进行实时交流，分享对课题研究的相关进度与成果，共同完成学习任务。
（2）学习分析与预测：人工智能技术能够通过对学生学习相关数据的挖掘与分析，预测学生学习效果的趋势，智能分析出每个学生在学习中遇到的困难及尚未掌握的教学内容，有针对性地对学习者给予学习指导。
（3）提供个性化教育信息：人工智能技术能够将学生搜索频繁的相关信息与资源反馈给教师，为教师对学生进行指导提供个性化的教育信息，并对学生的学习效果提供测验与评估。
（4）成为学生的智能学习伙伴：人工智能技术将对学生的學习状态、学习压力及健康状况进行监测，同时根据监测结果进行学习强化与指导。
（5）加强虚拟现实技术的运用：人工智能技术中的虚拟现实技术是利用计算机模拟现实环境，创造逼真的教学情景，使学生沉浸其中，并能够对自身的选择或互动有真切的体验感。
参考文献
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