Исследование интеграции инноваций искусственного интеллекта в современные образовательные технологии
RESEARCH OF INTEGRATION OF INNOVATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MODERN EDUCATIONAL TECHNOLOGIES
Ян Чжэньни
Yang Zhenni
Аннотация
Работа посвящена значению инновационного применения искусственного интеллекта в современном образовании, на основе анализа литературы пришли к выводу, что искусственный интеллект можно использовать не только в качестве инструмента обучения, но и через класс, СМИ и другие традиционные средства для помощи в обучении. Искусственный интеллект обладает мощными алгоритмами, которые могут помочь преподавателям лучше понять направленность обучения и разобрать образовательный контент с разных сторон, чтобы помочь студентам быстро интегрировать и обновить содержание курса. В статье рассматриваются основные области применения искусственного интеллекта в образовании в качестве критериев анализа, а также интеллектуальное репетиторство, анализ образовательных данных, персонализированные учебные маршруты и создание виртуального класса в качестве инновационного построения интегрированного класса. Искусственный интеллект обладает большим потенциалом для инноваций в методике и технологии обучения, он может обогатить методику преподавания учителя и улучшить технологию обучения. Интегрируя традиционные методы обучения и передовые алгоритмы искусственный интеллект может не только помочь учителям повысить эффективность преподавания, но и проанализировать содержание занятий и оптимизировать выбор последовательности обучения.
Ключевые слова: искусственный интеллект, современные образовательные технологии, интеллектуальное обучение, цифровизация.
искусственный интеллект инновация образование
Abstract
The purpose of this article is devoted to the significance of the innovative use of artificial intelligence in modern education, the authors, based on an analysis of the literature, came to the conclusion that artificial intelligence can be used not only as a teaching tool, but also through the classroom, the media and others traditional learning aids. Artificial intelligence has powerful algorithms that can help educators better understand learning focus and break down educational content from multiple angles to help students quickly integrate and update course content. The article discusses the main applications of artificial intelligence in education as analysis criteria, as well as intelligent tutoring, educational data analysis, personalized learning paths, and virtual classroom creation as an innovative integrated classroom design. After discussion and analysis, the authors believe that artificial intelligence has great potential for innovation in teaching methodology and technology, it can enrich teacher teaching methods and improve teaching technology. By integrating traditional teaching methods and advanced artificial intelligence algorithms, artificial intelligence cannot only help teachers improve the effectiveness of teaching, but also to analyze the content of classes and optimize the choice of teaching sequence.
Keywords: artificial intelligence, modern educational technologies, intelligent learning, digitalization.
Искусственный интеллект (ИИ) расширяет физические и умственные возможности человека, и новый виток глобального развития ИИ около 2020 года станет важнейшим стимулом для индустрии образования и развития университетского образования. С тех пор как была выдвинута концепция ИИ, он разрабатывался более 60 лет и накопил огромный потенциал, и его развитие можно отсортировать по времени и технологии соответственно. С точки зрения времени развития, развитие ИИ можно разделить на следующие фазы: фаза прорастания, фаза рождения, золотая фаза, первая впадина, фаза бума, вторая впадина, и теперь фаза развития. В контексте стремительного развития искусственного интеллекта концепция развития «искусственный интеллект+образование» является важной темой современных педагогических исследований. С развитием искусственного интеллекта в сфере образования, определено, что искусственный интеллект имеет широкие перспективы применения в сфере образования, искусственный интеллект пересматривает способ взаимодействия между преподавателями и студентами, предоставляя новые возможности для персонализированного обучения, и с точки зрения развития современных образовательных технологий, развитие искусственного интеллекта с образовательными атрибутами можно разделить на: вычислительный интеллект, перцептивный интеллект, когнитивный интеллект, три этапа, где вычислительный интеллект является первым этапом искусственного интеллекта, перцептивный интеллект и когнитивный интеллект [1].
Среди них вычислительный интеллект -- это предварительная форма ИИ и основа для его непрерывного развития; перцептивный интеллект -- это этап, на котором сосредоточено развитие ИИ в стране и за рубежом; когнитивный интеллект -- это продвинутая форма ИИ и прорыв для развития ИИ в будущем, и общая композиция этих этапов такова, что, с точки зрения образовательных технологий, ролевое применение и ролевой срез ИИ глубоко определили прогресс образовательных технологий.
В настоящее время стремительное развитие искусственного интеллекта происходит в профессиональном образовании, развитии студентов, умном доме, автомобилестроении, медицине, охране окружающей среды и других областях «зарождения», таких как образовательная платформа Google, SmartThings от Xiaomi, HomeKit от Apple, Google Driverless Car от Google, Apodemus от Baidu и другие продукты. Driverless Car, Baidu's Apollo и так далее. С точки зрения интеллектуального образования, технология искусственного интеллекта используется для помощи студентам в выполнении домашних заданий, продуктов образовательного контента, точного планирования уроков, управления студентами, академического менеджмента и других аспектов первоначальных результатов (https://www.iyiou.com/).
1. Роль и позиционирование искусственного интеллекта в образовательном формате. «Образовательная роль искусственного интеллекта» относится к глубокой интеграции и развитию искусственного интеллекта и образования. Исследования «роли искусственного интеллекта в образовании» идут полным ходом и принесли множество результатов. В настоящее время основной формой применения искусственного интеллекта является образование, посредством применения искусственного интеллекта в сфере образования, с целью повышения качества образования. То есть «ИИ+образование», которое может достичь крупномасштабного индивидуального образовательного контента и точных услуг, помочь учителям корректировать домашние задания, студентам общаться и способствовать персонализированному обучению. Искусственный интеллект в образовании в основном играет роль помощника в преподавании, учителя при использовании образовательных технологий, через классную комнату, СМИ и другие традиционные средства обучения используют для помощи учителям в преподавании. Мощные алгоритмические возможности искусственного интеллекта могут помочь учителям более точно определить направление преподавания и оптимизировать программу обучения. Искусственный интеллект может быть использован в качестве основного вспомогательного инструмента для учителей в преподавании учебной программы, руководства в качестве основного вспомогательного инструмента средства интеграции образовательных технологий. Искусственный интеллект может анализировать содержание образования с различных аспектов, чтобы помочь учителю понять прогресс обучения и потребности ученика, так что более персонализированное обучение может быть обеспечено. Интеллектуальная система репетиторства может корректировать содержание и сложность обучения в режиме реального времени в зависимости от успеваемости учащихся, что позволяет повысить эффективность обучения. Кроме того, аналитика образовательных данных может помочь преподавателям лучше понять учебные привычки студентов и разработать более эффективные планы обучения. Что касается конкретного позиционирования искусственного интеллекта в образовательных отношениях, то в 2017 году Министерство образования Китая выдвинуло «революцию в классе» в качестве нового предложения для реформы образования в информационную эпоху, и была открыта прелюдия к революции в классе, управляемой и расширяемой искусственным интеллектом. Революция в классе относится к мобильным интернет- технологиям, технологии добычи больших данных и искусственному интеллекту, расширенному преподаванию в классе, новому поколению информационных технологий и преподаванию в классе, глубоким инновациям и интеграции преподавания в классе, преподаванию в классе в концепции, целях, содержании, преподавании и обучении отношений и статуса, среды, структуры, формы и других временных областей коннотативных инноваций и изменений, по сути, является преподаванием в классе эндогенной революции, по сути, является в корне традиционного преподавания в классе, По сути, это подрывная инновация и изменение традиционной основы, центра и формы структуры классного преподавания, что уточняет образовательное позиционирование ИИ в технологии и роли преподавания [2].
2. Второе: интеграция искусственного интеллекта в современные образовательные технологии методы инновационной формы. Применение искусственного интеллекта в современных образовательных технологиях и педагогической теории полно бесчисленных возможностей, с развитием технологий искусственный интеллект также все чаще используется в сетевом образовании, дистанционном образовании. База знаний и модель ученика являются важными компонентами образовательной технологии ИИ, на основе которых также быстро развиваются интеллектуальная система обучения (ITS), интеллектуальная система поддержки принятия решений, интеллектуальная система компьютерного обучения (CAI). Кроме того, образовательные технологии ИИ также постепенно ориентируются на модель образования «Интернет+», научно-техническое образование, STEAM-образование, эмоциональное образование и другие новые направления в образовании. Во-вторых, быстрый состав и развитие ключевых образовательных технологий искусственного интеллекта позволяет оптимизировать содержание образовательных технологий, чтобы помочь учителям быстро построить сценарии обучения, информационные технологии, образовательные технологии, технологии искусственного интеллекта, чтобы достичь трех основных технологических краеугольных камней искусственного интеллекта технологии образования. Среди них соответствующие информационные технологии и технологии искусственного интеллекта: машинное обучение, глубокое обучение, обработка естественного языка, алгоритмы искусственного интеллекта, нейронные сети, машины вывода, обучающие вычисления, распознавание образов и другие технологии, а соответствующие образовательные технологии: проектирование преподавания, построение учебных программ, методы обучения и другое содержание, потому что образование является сложным мероприятием, традиционное обучение преподавателя и студента дублирование труда является большим, и трата человеческих ресурсов является серьезной. Растрата человеческих ресурсов является серьезной (https://www.iyiou.com/).
Образовательные технологии искусственного интеллекта могут эффективно восполнить недостатки традиционного образования, сосредоточившись на развитии способностей учащихся, повышении их информационной грамотности, удовлетворении потребностей, учащихся в персонализированном обучении и достижении цели интеллектуального образования. Наконец, ИИ привносит множество инноваций в методы обучения, которые обогащают преподавание в классе благодаря интеллектуальному поиску и мощным вычислительным мощностям. Например, технология виртуальной реальности может создать иммерсивную среду обучения, позволяя студентам более интуитивно понимать сложные концепции, а ИИ может также оптимизировать последовательность обучения и вносить индивидуальные коррективы в соответствии с прогрессом в обучении и интересами каждого студента (http://www.36dsj. com/archives/23411).
Применение ИИ в образовании может повысить качество образования, реализовать масштабное индивидуальное обучение и точные услуги. Учителя могут легче корректировать домашние задания, общаться с учениками и способствовать индивидуальному обучению. Искусственный интеллект делает преподавание более эффективным и интересным и позволяет лучше удовлетворять потребности каждого ученика. Всесторонний анализ вышеуказанной теоретической структуры, инновационное использование искусственного интеллекта перевернуло структуру и сцену традиционного класса, а в инновациях образовательных технологий, с помощью Интернета + прорыв временных и пространственных ограничений превосходной технологии передачи информации, опираясь на превосходный анализ платформы больших данных и технологии глубокой добычи, искусственный интеллект быстро изменил и перевернул традиционную структуру процесса класса и экологическую сцену. На смену традиционной структуре учебного процесса: лекции, прием, преподавание перед обучением и аудитория после аудитории -- пришло персонализированное и адаптивное обучение, обучение перед преподаванием, виртуальная реальность и дополненная реальность, а также обучение на практике [4].
На смену традиционному «классу» пришел информационный «школьный класс», на смену традиционной классной системе пришли разновозрастные классы, система «прогулочных» классов и кооперативное групповое обучение, а на смену традиционной «рисово-растительной» планировке пюпитров, досок и парт пришла традиционная «классная система», которая была заменена традиционной «классной системой». На смену традиционной «рисовой» аудитории с аккуратно расставленными пюпитрами, досками, партами и стульями приходит «учебный центр», спроектированный и построенный с помощью интеллектуального оборудования, такого как интеллектуальное центральное контрольное оборудование, настенные большие дисплеи, комбинируемые парты и стулья, интеллектуальные носимые устройства, роботы-ассистенты и разнообразные мобильные терминальные устройства. Традиционная лекционная аудитория заменяется «перевернутым классом» для решения проблем и ответов на вопросы, скучное заучивание заменяется «смешанным обучением», которое органично соединяет онлайн и офлайн, а традиционная аудитория с одним учителем и одним классом учеников заменяется аудиторией с широкополосной сетью, одним куском мела и одним классом учеников. На смену традиционной аудитории с одним учителем, одним мелом и одним учеником приходит «интеллектуальная аудитория», построенная на основе широкополосной сети, цифровой платформы курса и интеллектуального учебного оборудования, которые могут быть различными проявлениями инновационных форм искусственного интеллекта в современных методах обучения [3].