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人工智能教育应用

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陈杭笋

摘要：教育是常进常新的事业，不仅具有稳定性，而且具有发展性。教育伦理亦然，不仅具有永恒性，而且具有时代性。进入21世纪以来，随着人工智能技术的不断创新及其在教育中的推广和应用，人们在拥抱人工智能的同时，也产生了一些担忧，特别是对人工智能对学习者可能产生伤害的忧虑，由此，人工智能教育伦理问题成了教育领域的学者关切的热点。本文立足于人工智能教学角度，分析了人工智能教育应用，希望具有一定参考价值。

关键词：人工智能;教育方法;有效应用

引言：

当前学界关于弱人工智能教育伦理问题的考量并没有脱离“人类中心主义”的思维范式。在这种思维范式中，尽管我们考虑到了主体人的发展性，考虑到了类人对人的影响性，但是，总体而言，我们依然是以人为界的。随着教育改革的不断深化，现代教育技术的应用越发重要，因此，对于人工智能教育应用的研究有着鲜明现实意义。

1人工智能教育应用的发展

2020年是5G和Wi-Fi6普及的元年，5G网络正式开始商业应用的进程。5G作为数据传输中的最优路径之一，使终端设备之间的连接变得更加紧密，5G+人工智能等信息技术的融合将为教育的未来发展带来了新挑战、新机遇，加速了重塑智慧教育新生态。

随着国家对教育领域的高度重视和大力支持，全国教育事业取得了较大的进展，但是仍然存在一些问题没有得到较好的解决。第一，我国的教育资源发展不平衡，优质的教育资源主要集中在发达地区，西部地区的教育资源严重缺乏。而同一个地区，城市和农村的教育资源差距也比较大。第二，目前城市和部分县城已经建设了多媒体教室，但是终端基本仅限于电脑和Pad，视频学习资源的播放时常因网络原因，出现卡顿现象，极大影响了教学效率。第三，现有的网络课程基本是提前录制后再离线上传到学习资源库，然后提供给学生点播学习，方式单一，师生间的互动极少，学生的体验极差，不利于对学生学习兴趣的培养。第四，虽然互联网的不断发展极大丰富了教学资源，但是青少年学生并没有很好的甄别能力，因此不能满足自身的个性化发展。此外，既往在教育教学中对教师专业能力的评价方式单一，且主观性比较强，没有形成科学的、智能化的教师专业能力评定体系，而且教师培训效率低下。

基于以上背景，本文将讨论如何利用5G和人工智能等信息技术建设智慧课堂，实现更加丰富的课堂学习内容，更均匀的优质资源分配，更能满足学生发展需求，更加聚焦教师能力成长，从而推进教育事业向前发展。

2人工智能教育应用

2.1教学模式

5G时代人工智能智慧课堂教学模式彻底颠覆了既往单一的授课方式，新模式的融入为教育教学产生良性效应。下面主要讨论在智慧课堂新建设中的AR/VR教学和远程互动双师教学2种新型教学模式。

2.1.1AR/VR教学

在虚拟/现实教育方面，将AR/VR的教学资源上传到边缘平台，利用边缘计算等人工智能信息技术实现AR/VR应用的运行、渲染和控制，并将AR/VR的数据以音视频的方式传输到终端。基于5G+边缘计算助力AR/VR的教学资源建设，通过建模技术对三维物理世界进行数字化和模拟化，虚拟生成后和真实环境中的对象进行交互，使得AR/VR的效果与真实的环境极为相似，教学呈现技术让教育内容的表征更加灵活、准确、形象，从视觉和听觉上促进学生对知识和技能的学习。

2.1.2远程交互，实行双师互动教学

在远程交互、双师教学方面，将所需的教学终端进行5G化，发送方先把现场录制的超高清视频通过5G网络推送到边缘云服务器，然后通过边缘计算快速的编解码能力传输，经过5G网络下发至本地终端，接收方就可以将原视频真实实时地复现，从而实现低时延实时远程互动学习。基于5G+边缘技术的远程互动教学，可以针对当地学生的真实需求采用多种形式的互动教学，比如三维全息场景教学，强化学生的学习体验，帮助学生理解复杂的学习模型，继而将对教学产生积极的辅助作用。

2.2面向学生

针对如何满足学生成长对教育资源的不同需求和缺乏对学员学习情况的实时把握等问题，智能教学技术提供了可行的解决方案。下面主要讨论智慧课堂新建设中面向学生成长的2种典型应用。

2.2.1电子书包

电子书包是一种便携式移动终端，可提供资源管理、教学内容呈示、教学交互、评价反馈等教学服务功能，并可与固定式教学设备结合，创造智慧学习环境。电子书包的学习资源可来自大数据分析系统的精准推送，该资源可以满足学生的读物需求，遵循学生阅读规律，适合学生个性化发展。此外，智慧课堂电子书包的应用功能应当包括课前、课中、课后等3个环节，将过程性评价贯穿于整个教学活动中，以期通过电子书包的即时反馈使教师及时了解教学情况，从而对教学进行调整。基于5G+人工智能的电子书包可以精准推送学生的学习资源，电子书包的智慧课堂教学模式更能满足个性化发展的需求和提升学生的学习积极性。

2.2.2学情分析

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