人工智能助力高校大学生学习的应用研究
熊紫琳 江晓恬 张敏婷
作者介绍:
1、熊紫琳:女,2007年1月出生,江西南昌人,景德镇陶瓷大学2024级人工智能专业在校本科生,研究方向:人工智能
2、江晓恬:女,2006年4月出生,江西上饶人,景德镇陶瓷大学2024级人工智能专业在校本科生,研究方向:人工智能
3、张敏婷: 女,2004年3月出生,江西宜春人,景德镇陶瓷大学2023级人工智能专业在校本科生,研究方向:人工智能
摘要
科技蕴含着巨大的颠覆能力。在过去的 60年 里, 人 类 在 人 工 智 能领域的发展越来越快,虽然处于起步阶段,但是它的出现挑战了人类传统的思维模式和观念,正在逐渐改变人们的生活方式、学习方式和工作方式。本文围绕人工智能在教育领域的应用展开探讨,先是阐述其在高校大学生学习中的应用现状。随后剖析其普及的重要意义,涵盖提升学习效率、增强学习的针对性等多方面。接着阐述了诸如学校主导推广、加强校企合作等多种普及方式方法。旨在助力人工智能更好地服务教育,推动教育高质量发展。
关键词:人工智能 教育领域 普及推广 学习效率
一、人工智能在高校大学生学习中的应用现状
(一)智能学习辅助工具
1. 智能辅导系统
许多高校已经开始引入智能辅导系统,涵盖各个学科领域。比如在数学学习方面,科大讯飞研发的相关智能辅导软件,能够根据学生输入的题目,迅速识别题型,不仅给出详细的解题步骤,还能以动画演示、语音讲解等多种形式帮助学生理解复杂的数学概念和解题思路。在语言学习中,像英语流利说这类APP利用人工智能语音识别与分析技术,精准纠正学生的发音,同时根据学生的口语水平推荐合适的练习课程和对话场景模拟,助力提升语言表达能力。
2. 智能作业批改与反馈
借助人工智能算法,一些在线教育平台推出了智能作业批改功能。以批改网为例,学生上传英语作文后,系统可以快速对语法错误、词汇运用不当等问题进行标注,并依据文章的逻辑结构、内容丰富度等方面给出整体的评分和改进建议。同样,在理工科作业批改中,针对编程代码、计算题等也能实现高效且准确的批改,及时反馈给学生,让他们清楚知晓自己的知识掌握短板。
(二)个性化学习服务
1. 学习画像构建与分析
利用大数据和人工智能技术,收集学生在学习过程中的各种数据,包括课堂表现、在线学习时长、作业完成情况、考试成绩等,构建起每一位学生的个性化学习画像。例如,超星学习通平台可以通过分析学生在平台上的学习轨迹,精准描绘出学生对不同知识点的掌握程度、学习风格偏好等关键信息,为后续的个性化学习方案制定提供坚实的数据基础。
2. 定制化学习路径规划
基于学习画像,人工智能系统为大学生制定专属的学习路径。比如,对于计算机专业的学生,如果其在编程语言基础课程中的数据结构部分掌握较为薄弱,系统会推荐先从基础的数据结构讲解视频、练习题开始巩固,再逐步引导学习更复杂的算法应用,按照由易到难、循序渐进的方式规划学习进程,确保学生能更高效地弥补知识漏洞,提升专业素养。
(三)智能学习资源推荐
1. 基于兴趣和需求的推荐
像知乎、网易云课堂等平台,通过分析学生的浏览历史、点赞收藏内容、学习搜索关键词等信息,运用人工智能推荐算法,为学生推送符合其兴趣和学习需求的优质资源。如果一名大学生经常浏览人工智能相关的科普文章,平台可能就会推荐人工智能领域的前沿研究论文、知名专家的线上讲座以及深入浅出的入门课程等,拓宽学生的知识面,满足其深入探索的欲望。
2. 跨学科资源整合推荐
考虑到现代社会对复合型人才的需求,部分智能推荐系统还会整合不同学科的学习资源进行推荐。例如,针对设计专业的学生,除了推荐本专业的设计软件教程、经典作品赏析等资源外,还会结合当下热门的交互设计、人工智能在设计中的应用等跨学科内容,帮助学生打破学科壁垒,培养跨学科思维和创新能力。
二、人工智能助力大学生学习的重要作用
(一)提升学习效率
1. 即时答疑解惑
以往学生在学习过程中遇到问题,可能需要等待教师答疑或者自己花费大量时间查阅资料,而智能辅导系统能够实现即时响应,快速给出准确的答案和解释,大大节省了时间成本,让学习进程更加顺畅,避免学生因问题堆积而产生学习障碍。
2. 精准资源获取
智能学习资源推荐可以避免学生在海量的网络学习资源中盲目搜索,直接将最契合其需求和兴趣的内容呈现在面前,提高了资源利用效率,学生可以把更多的时间和精力投入到对知识的吸收和运用上。
(二)促进个性化发展
1. 满足不同学习水平需求
每个学生的学习基础、学习能力和学习进度都不尽相同,个性化学习方案能够根据个体差异进行有针对性的学习规划,无论是学习困难的学生还是学有余力的学生,都能得到合适的引导和支持,充分挖掘自身潜力,实现个性化成长。
2. 培养独特学习风格
通过不断分析学生的学习偏好,人工智能可以助力学生逐渐明晰自己的学习风格,如视觉型、听觉型还是动觉型等,并据此提供相应的学习方式建议,让学生在舒适且高效的学习模式下发展,形成具有个人特色的学习风格和方法。
(三)增强自主学习能力
1. 学习过程自主掌控
学生在与人工智能学习工具的互动过程中,需要主动思考如何根据系统反馈来调整自己的学习计划、选择学习资源等,逐渐从被动接受知识转变为主动规划学习路径,对学习过程的掌控感增强,自主学习的意识和能力也会得到锻炼和提升。
2. 培养问题解决思维
面对智能系统给出的分析和建议,学生需要自己去判断、思考并尝试解决学习中出现的问题,在这个过程中,问题解决思维不断得到强化,有助于培养学生独立应对学习挑战的能力,为其终身学习奠定良好基础。
三、助力高校大学生学习的人工智能主要工具介绍
1.文心一言
具备多种功能、有着跨语言的深度语义理解与生成能力,可用于文学创作、商业文案创作、数理逻辑推算、数据分析、代码生成等场景。其专业版还具备语音输入、自然语言生成、文本摘要、智能回复等高级功能及个性化推荐、私有化部署等定制化服务。。
2.豆包
基于云雀模型开发,能回答各种问题,可作为聊天机器人、写作助手以及英语学习助手等。可以对大量文本数据进行训练,学习语言知识和逻辑推理来为用户提供准确有用的答案,涉及科学、技术、历史、文化、娱乐等诸多领域。
3.kimi智能助手
拥有庞大知识库,可回答问题、速读文件、整理资料、激发灵感、辅助创作等。2024年3月将无损上下文长度提升到200万字,并开启内测。10月上线具备AI自主搜索能力的探索版,搜索量是普通版10倍,一次搜索可精读500个页面,还推出了新一代数学推理模型k0-math。
4.百度AI
旗下的文心一言前面已介绍,此外,百度还有如“秒哒”等无代码工具,具备无代码编程、多智能体协作和多工具调用特性,可用自然语言搭建系统 。还有像“自由画布”等智能体,可自由拖拽文档等素材生成多模态内容,以及能解答法律问题、计算赔偿金额、撰写法律文书的“法行宝”等.
5.讯飞星火
具有文本生成、语言理解、知识问答、逻辑推理、数学能力、代码能力、多模态能力七大核心能力。可用于教育领域的作文批改、办公领域的会议纪要生成、汽车领域的智能语音交互以及数字员工领域的业务流程自动化等.
6.通义千问
能够生成文本、回答问题、进行翻译等,可用于文案创作、知识解答等多种场景,为用户提供自然语言处理相关的服务和解决方案,帮助用户提高效率和创造力。
7.紫东太初
是一个多模态大模型,融合了语言、视觉等多种模态,可以实现图像、文本等不同模态信息的相互理解和生成,在跨模态内容生成、智能问答、视觉理解等方面有一定应用。
8.智谱清言
可用于文本生成、知识问答、代码生成等,能够为用户提供高质量的语言交互服务,帮助用户快速获取信息、解决问题,在学术研究、技术开发等场景中发挥作用。
9.百川智能
能生成文本内容,包括文章、故事、文案等,还可以进行问答交流,为用户解答各种问题,并且在一定程度上能够辅助用户进行创作和思考。
10.cursor
主要侧重于代码生成和辅助编程,能够根据用户的需求生成相应的代码片段,帮助程序员提高编程效率,减少代码编写的时间和工作量。
11.天工
可以生成文本、回答问题、进行翻译等,适用于多种自然语言处理任务,如内容创作、信息查询、语言学习等,为用户提供便捷的语言交互体验。
12.商汤科技
提供多种AI功能和解决方案,如计算机视觉相关的图像识别、视频分析,可用于安防监控、自动驾驶等领域;自然语言处理方面的智能客服、文本生成等,可应用于客服中心、内容创作等场景,此外还有AI教育、AI医疗等多种行业解决方案 。
四、普及人工智能助力高校大学生学习的方式方法
1、开展专题讲座与培训课程
邀请人工智能领域专家、教育技术研究者等到校开展讲座,深入浅出地讲解人工智能在学习方面的应用原理、优势以及具体案例。同时,高校应在通识教育课程中引入人工智能的基础知识,并结合创新创业的实际需求,设计针对性的技术培训。
2、融入课程教学体系
教师在日常授课中,适时融入人工智能相关内容,比如在计算机课程里介绍人工智能算法在学习资源推荐中的运用,或者在教育学课程里探讨人工智能对传统学习模式的变革影响等。并且鼓励教师运用智能作业批改、在线互动答疑等人工智能辅助手段开展教学,让学生在常规学习中亲身体验其作用。
3、设立校园体验区与展示活动
在校园内设立专门的人工智能学习体验区,配置相关智能设备和软件,安排志愿者进行引导,方便学生随时去体验智能学习工具的功能,如智能语音助手辅助背诵、智能模拟实验等。定期举办人工智能助力学习的展示活动,展示各类实用的智能学习产品、学生使用成果等,激发大家的兴趣和使用热情。
4、打造线上学习社区
搭建校内线上学习社区,划分人工智能学习板块,学生可以在上面交流使用人工智能学习工具的心得、分享好用的资源以及探讨遇到的问题等。同时,安排教师或专业人员在社区中进行答疑解惑、发布使用指南和最新应用资讯,营造良好的学习交流氛围。
5、建立激励机制
高校可以设立一些奖项,鼓励学生积极探索并撰写人工智能助力学习的案例分析、心得体会或小论文等。对于在利用人工智能提升学习效果方面表现突出的学生、班级等给予表彰和奖励,以此提高全体学生运用人工智能辅助学习的积极性。
6、加强与企业合作
高校与人工智能相关企业深度合作,企业为学校提供免费或优惠试用的智能学习产品、软件更新服务等,同时安排技术人员到校为师生答疑,协助学校进行针对性的推广应用,使人工智能学习工具能更好地契合高校实际需求。
参考文献
【1】王 潜,浅论人工智能发展及其在学习中的应用,石油化工管理干部学院,北京 100012
【2】崔俊,人工智能赋能,高校创新创业教育高质量发展