浅析人工智能技术在高校智慧校园中的应用

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  摘要:通过对人工智能技术概念的理解,剖析人工智能技术在高校智慧校园中各种应用。本文主要通过分析人工智能技术在高等教育领域中的应用,认识到人工智能为我国高校智慧校园建设所带来的便利, 从而达到了建设智慧高校的最终目的。
  关键词:人工智能技术;智慧校园;高等教育
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  Abstract: Through the understanding of the concept of artificial intelligence technology, analyze the various applications of artificial intelligence technology in the smart campus of colleges and universities. This article mainly analyzes the application of artificial intelligence technology in the field of higher education, realizes the convenience that artificial intelligence brings to the construction of smart campuses in my country’s universities, so as to achieve the ultimate goal of building smart universities.
  Keywords: artificial intelligence technology; smart campus; higher education
  2017年3月5日,第十二届全国人民代表大会第五次会议在北京人民大会堂开幕,国务院总理李克强作政府工作报告,指出加快新材料、人工智能、第五代移动通信等技术研发和转化[1]。这是“人工智能”首次出现在我国政府工作报告中,自此以后,人工智能技术在我国计算机领域之中得到了更加广泛的重视,各行各业开始思考引入人工智能的可行性,并在我国掀起一波新的技术热潮,人工智能技术也因此开始逐渐渗透到高校建设当中。2010年,在信息化“十二五”规划中,浙江大学提出“智慧校园”的概念。在进行高校智慧校园建设的过程中,人工智能技术作为一种新型技术,有效地与高校管理结合,从而达到了最终智慧高校的建设目的。现在正值“十四五”开局之年,人工智能的发展是“十四五”规划中的重中之重,其与高等教育的结合值得关注。
  一、人工智能技术及其对高等教育的影响
  (一)人工智能概述
  人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。简单来说就是,利用人工的方法和技术,使各种自动化机器或智能机器能够模仿、延伸和扩展人类的智慧和能力,从而实现某些机器思维或脑力劳动的自动化。其关键技术包括知识的获取技术、知识的推理技术以及知识的应用技术等。
  (二)人工智能技术对高等教育的影响
  在高等教育领域,人工智能通过PCA、LBP、MFCC等算法进行应用分析,实现了机器学习、生物特征识别、虚拟现实等多种技术的应用。这些技术的应用对高等教育的影响主要体现在教育内容、教育方法、管理模式、教育理念和教学方式等方面。
  在教育内容上,因为人工智能技术的渗透,高等教育承担起培养多学科知识人才的重任,将融合多学科知识的复合型、交叉型教育内容融入大学课堂,要求高校顺应时代开展人工智能素养课程,培养学生全方面发展。
  在教育方法上,在人工智能技术的帮助下,教师可以借助强大的智能教育平台,改变传统的教学授课形式,突破学习时间和空间的限制,促进教师和学习者的互动与交流。
  在管理模式上,高校可以利用人工智能技术,实现对高校教学、科研、师资、学生、财务和后勤等的智能化管理,减少繁琐的管理流程,提高管理效率。
  在教育理念上,人工智能的发展让高校教育者开始构建新的教育理念,教育者要运用人工智能技术促进教学方式新的转型,给学习者提供全新的、个性化的教学空间,并注重学习者的学习体验。
  在教学方式上,人工智能应用到高校之后,传统的教学方式将会迎来变革,打破了以往的教师单向教授法,基于人工智能技术的所具有的虚拟现实、图像识别、语音识别等功能,将赋予高等教育更加理想化的教学效果。
  二、我国高校智慧校园的构建与发展
  “十三五”以来,我国正处于由教育大国向教育强国迈进的攻坚期和转型期,不断地提升高校管理水平,促进高校实现由数字化校园向智慧校园的快速转型发展,是当前诸多高校建设的目标之一,也是高校办学水平、现代化进程的重要考评指标之一。现在正值“十四五”开局之年,高校应正确把握未来的信息技术发展趋势,走好智慧校园发展道路。智慧校园代表的是高校信息化发展的高级形态,它融合了虚拟化、云计算、大数据、人工智能、数据挖掘、知识管理与知识发现等新兴技术,智慧校园代表的是无感知服务为中心的发展理念,是数字化校园阶段以管理信息化向服务信息化的升华。智慧校园以更为科学化、精细化、维度化的建设模式,全面感知校园的物理环境,以提供知识化的服务需求、科学化的数据管理、智能化的决策分析为导向,實现校内外各类人、物、流程的深度智能融合。目前,我国对构建智慧校园已有清晰的全局认识和导向,在导向的指引下,对于构建更加完善的智慧校园,我们势在必得。本文主要分析人工智能技术在构建高校智慧校园上的一些应用,将从虚拟教师、高校图书馆建设和高校校友工作三个方面展开分析。   三、人工智能在高校智慧校园建设中的应用
  (一)虚拟教师
  随着人工智能技术的快速发展,特别是在2016年围棋人机大战阿法狗4:1击败李世石以后,人们对智能机器人的期望值逐渐加深。在高等教育领域,高校也开始引进虚拟教师协助老师完成工作和教学。尽管人工智能无法替代教师,但是教师被赋予全新的角色定位。我们也不断抛出疑问,教师是否真的能被机器人所取代?未来教师的工作是否可以由传统教师和人工智能共同协作完成?当前,这些疑问正在逐渐变成现实。2016年,在美国佐治亚理工大学,名为吉尔·沃特森的机器人代替助教为学生授课五个月,在此期间学生并没有发现任何问题。沃特森是IBM超级电脑沃特森的分析系统,从今年1月份以来,它就开始帮助佐治亚理工大学的毕业生们解决毕业论文中遇到的各种问题。在回复电子邮件或在论坛发帖时,沃特森的语气比较随意,而且多用口语,能够在几分钟之内提供准确的回应。除此之外,在日本东京的Qubena补习学校中,AI虚拟教师可以实时了解学生的学习情况,通过和传统教师的有效配合,帮助学生更好地处理学习过程中遇到的障碍,提升了学生的学习效率,有效改善了学习效果。这些都是依托于人工智能技术而产生的虚拟教师。人工智能的发展推动了虚拟教师的出现,并且已经在教学中发挥了至关重要的作用。但对于虚拟教师能否完全代替传统教师,教育界专家目前持怀疑态度。虚拟教师的任务主要是辅助授课老师更好地完成教学任务,消除老师认为繁重的一些工作。对于教师而言,提供作业的全面反馈需要耗费大量的精力和时间,虚拟教师既能检查一般性错误,还能深入分析意义、主题和论点,为学生提供详尽的反馈意见。在网络课程中,虚拟教师具有较大的灵活性,可以中断视频讲座像学生提问,也可以回放视频片段帮助学生理解特定内容[2]。这种及时的教学支持可以有效填补传统教学模式中教师指导的空白,同时,传统教师可以从复杂的工作中解放出来,从而可以根据学生的个性、兴趣等对学生提供有针对性的个性化教育。据此来看,虚拟教师会在很多方面成为传统教师的有益补充。
  (二)高校智能图书馆
  人工智能技术下机器能按照任务,对信息数据进行识别、处理并做出实时而正确的回应。在高校图书馆运用人工智能技术能够为图书馆服务转型与创新提供强大的技术支持,提高图书馆的工作质量与效率。人工智能技术的应用使高校图书馆服务效能得到明显的改善,不仅有利于用户的个性化使用,还能促进图书馆服务朝着智能化、可视化的方面发展。2017年9月6日,百度-武汉大学AI图书馆建设合作研讨会在武汉大学举行。武汉大学图书馆副馆长黄勇凯在发言中表示:“图书馆一直致力于消灭信息孤岛,但是高校图书馆缺乏可延伸、独有稀缺的资源、很难支撑起强大的知识体系。”而人工智能图书馆不仅能提供传统的借阅、还书服务,还能基于大数据和语音识别与读者进行互动。通过AI图书馆的建设,百度教育大脑将武大本身的学术资源与百度教育和学术资源库进行巧妙整合,不仅能对读者的阅读偏好和专业进行分析,从而提供千人千面的推荐推送,还可以透过大数据挖掘学生的兴趣与天赋[3]。在高校图书馆中,信息的收集、检索、存储、推理等是重要内容,而信息检索工作离不开人脑的思维。传统的信息检索主要通过人工来标引大量的元数据、关键词等信息,但容易出现漏检的情况。人工智能技术打破了传统检索系统中的多种局限,解决了长期人工参与的问题,这种机器处理的方式可以使检索过程变得快捷、精确,能有效提高信息的捡准率,并提出相应的错误建议。在高校图书馆服务方面,一些高校图书馆已引入智能机器人,智能机器人的外观、功能与图书馆的服务特点比较贴合,这对用户来说无疑形成了很大的吸引力。2017年,南京大学智慧图书馆二期--智能机器人正式发布,机器人“图宝”是智慧图书馆的馆员,具备引导、图书查询、简单交互咨询等功能。正式投入使用以后,“图宝”可以在服务过程中掌握业务应对技巧和行业知识库,同时与图书馆系统形成无缝对接,为读者提供图书信息,成长为智慧化资深机器人馆员。除此之外,清华大学图书馆的“小图”、宁波大学图书馆的“旺宝”、天津大学的“智图”等一批智能机器人在图书馆得到高校学生的热捧。人工智能技术的不断发展与进步使图书馆智能服务水平步入了一个新的阶段,有利于高校图书馆的智能化、可持续发展。
  (三)高校校友工作
  在高校校友工作中引入人工智能的意義同样十分重大,其对缓解校友工作人员不足,提升校友服务管理效能、提高校友满意度等方面具有巨大的优势。对于校友工作人员而言,大部分工作时间都花费在一些常规性、格式化的文本编辑、表格填写等工作处理上,从而导致真正用于服务校友的时间并不多。大数据时代,人工智能技术在校友工作中的实际应用比比皆是。RPA(Robotic Process Automation),译为机器人流程自动化,是一种智能化软件,通过模拟并增强人类与计算机的交互过程,实现工作流程中的自动化。在校友工作中引入RPA,可以使人力资源得到极大地解放。RPA具有一个与人类相同的ID,并能执行基于规则的任务,如访问电子邮件和系统、创建文档和报告、以及检查文件等重复的、耗时长的工作。目前RPA技术日渐成熟,在服务校友工作上发挥着重要作用。在校友线上服务方面,智能虚拟客服也是校友工作中的一大创新,智能虚拟客服是指利用人工智能等技术实现的人工智能客服,使得客服人员的时间能够用来解决更加复杂的问题。在校友工作中,通过对校友工作的各种问题梳理,办事指引、信息数据进行标准化梳理,形成专门的校友服务知识库,智能虚拟客服根据规则库为校友提供全天候、多渠道的精准服务,提高校友的满意度。北京大学校友会上线的燕缘小师妹就是一个很好的应用典范。北大校友会于2016年推出了人工智能语音平台“燕缘小师妹”,该平台能实现与人以最自然的沟通方式进行交互。在北京大学的校庆活动中,“燕缘小师妹”帮助校友微信办理校友卡,与北大人寒暄逗乐,有效地解决了校友工作的诸多难点,节省了大量的人力物力,同时也给其他高校的校友工作提供了借鉴。
  四、结语
  如今,“互联网+”已经成为时代发展主流,智慧城市、智慧校园逐渐普及,这种时代的到来和人工智能技术的出现、发展与应用密切相关[4]。目前,人工智能技术在高校服务、高校教学等方面已经实现了应用,但在某些科研领域人工智能技术还未彻底发展完善,还需要更多的学者钻研开发、提出新意见,不断完善,推动社会前进。
  参考文献
  [1].徐晨曦等, 来自2017年政府工作报告的新词 多角度描绘战略性新兴产业的未来. 中国战略新兴产业[J], 2017(3): 34-41.
  [2].张优良与尚俊杰, 人工智能时代的教师角色再造[J]. 清华大学教育研究, 2019. 40(4): 39-45.
  [3].金赟, 浅析人工智能高校图书馆对学习黏性的提升——从百度公司与武汉大学图书馆共建人工智能图书馆谈起[J]. 知识经济, 2018(10): 143-144.
  [4].钟小容, 论人工智能对我国高等教育发展的影响[J]. 智库时代, 2019(4): 108,114.
  作者简介:周思钰(1998—),女,汉族,安徽省安庆人,教育学硕士,单位:武汉大学教育科学研究院,研究方向:高等教育学
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