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摘 要：互联网+时代，人工智能技术在教育教学中的应用对教育教学改革提供了技术支持。基于此，本文探讨了终身教育核心特征及发展需求，分析了新时代人工智能应用终身教育教学优势，以及主要技术内容，研究了新时代人工智能终身教育教学应用技术，以供参考。
关键词：新时代;人工智能;教育教学
中图分类号：G434 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.03.009
本文著录格式：李素桂.基于新时代人工智能终身教育教学应用研究[J].软件，2021，42（03）：032-034
Research on the Application of Lifelong Education Based on Artificial Intelligence in the New Era
LI Sugui
（Xiamen Huatian International Vocation Institute， Xiamen Fujian 361102）
【Abstract】：Internet + era， the application of artificial intelligence technology in education and teaching provides technical support for education and teaching reform. Based on this， this paper discusses the core characteristics and development needs of lifelong education， this paper analyzes the teaching advantages of lifelong education of artificial intelligence application in the new era， and the main technical content， the application technology of AI lifelong education in the new era is studied， for reference.
【Key words】：new era;artificial intelligence;education and teaching
0 引言
新時代人工智能技术普及，为终身教育发展创造时代新机遇。终身教育对于人工智能技术教学应用，应积极做好深层次的技术探索，了解人工智能技术的基本特征，掌握人工智能在终身教育领域的教学优势，切实围绕终身教育多元化发展开展人工智能技术应用布局，为未来阶段终身教育高质量发展奠定良好根基。
1 终身教育核心特征及发展需求
1.1 终身性
终身教育最早由联合国教科文组织成人教育局局长Paul Lengrand正式提出。其核心理念是打造覆盖全年龄段教育发展体系，从婴儿、幼儿、少年、青年、中年至老年等各个阶段，均能基于课程教育获取所需知识。由于终身教育不受时间条件、空间条件及年龄条件的限制，使终身教育具有终身性特点，各个年龄段人群均能够根据自身教育需求，按照课程教学规范参与课程学习，切实满足多方面教育发展需求，从根本上建立多维度教育发展体系，让教育真正意义实现全阶段发展贯穿，为教育发展的体系化、多元化推进夯实基础[1]。
1.2 开放性
终身教育不仅打破年龄限制的门槛，同时，在性别、岗位、社会背景、学历等方面，也不存在教育管理门槛，不同学历及不同工作岗位的个体，均能基于开放的终身教育平台参与多个科目的学习实践。从发展需求角度来说，终身教育改变传统形式教育发展所采取的平台对接教育模式，利用开放教育渠道、创新教育路径及丰富教育体系形式，提升终身教育实际容纳性与包容性，促使终身教育可以面向不同人群进行开放，极大降低传统逻辑下教育门槛，推动全民教育发展，从公益化、个性化及多元化视角，构建终身教育发展的新生态。
1.3 多样性
现阶段各国高等教育发展，均需要做好对前期阶段学员学习能力评估，根据学员各项学习指标差异，为其提供专业课程选择建议，降低学员专业学科选择多样性、自由度。终身教育则无需通过教育筛选为学员安排课程内容，学员能根据自身需求自主选择学科内容，进一步提高教育选择多样性，充分突出的教育公平性、透明性原则。因此，满足教育多样性是终身教育的主要特征之一，对于提高多学科教育对接能力及解决教育不公平问题提供一定教育支持。从而，使终身教育保持一定教育前瞻性、先进性。
2 新时代人工智能应用终身教育教学优势
2.1 有助于提升终身教育的教学适应能力
终身教育虽然相比于传统逻辑下高等人才培养具有诸多的教育优势，但由于教育门槛相对较低，终身教育必须克服不同文化、不同学历及不同宗教信仰等因素对教育发展影响。采用传统模式解决这一问题，不仅需要消耗大量人力资源成本投入，同时，也导致终身教育质量大打折扣，使终身教育失去本质意义。将人工智能技术应用于终身教育领域，则可有效解决这一问题，使终身教育发展能基于不同文化视角及学历背景，更好制定科学的教育方案，切实满足终身教育发展多元化需求。短期来看，由于当前人工智能缺乏自主意识，人工智能技术的教育辅助，仍然停留于对机械概念的处理与应用，无法全面替代教师开展终身教育的课程教学工作[2]。但人工智能对于单一数据信息处理速度及数据运算效率相对较高，能为教师及学员提供多个方面教育、学习辅助，极大提高教育效率及教育便捷性，对于推动终身教育高质量发展具有重要意义。 2.2 有利于建立多元化终身教育教学发展体系
终身教育本身具有开放化的基本特点，能从多个维度为不同人群提供学习、教育支持。但部分地区终身教育由于采用教育模式教育单一，教育发展水平相对滞后，使其无法应对多元化教育课程，容易在教育管理及课程教学方面产生纰漏，尤其在倡导终身教育自主化学习背景下，不利于终身教育工作有效开展。以人工智能技术发展为载体，构建多元化终身教育发展平台，则可更好弥补以上终身教育不足，使终身教育能实现教育发展的多元化推进。人工智能技术应用于终身教育的主要优势在于，能处理繁琐教学管理工作项目内容，缩短终身教育的教学管理周期，提高短时间内终身教育的教学有效性，利用人工智能技术辅助，可以更好为学员自主化学习及多学科协同教学培养提供帮助，解决终身教育的教学管理、调度难题，为终身教育教学工作稳步推进提供切实技术保障。
3 新时代人工智能终身教育教学主要技术内容
3.1 智能课程教学辅助技术
智能课程教学辅助技术内核主要应用于智能教学辅助系统。智能教学辅助系统又称ITS系统。该系统具备错误诊断、错误分析、课程内容预习、课程知识讲解等多项功能。国内对于ITS系统的运用共经历三个阶段。早期阶段智能教学辅助系统，主要依赖于多媒体教学平台加以运用，教学功能涉及学习流程展示、学习重点分析、课程要点汇总等方向。早期阶段智能教学辅助系统，更多是采用被动支持教育逻辑，需要通过人工操作或人工干预，实现为课程教学提供帮助。后续阶段随着对智能教学辅助系统进一步优化，智能教学辅助系统逐渐具备自主化教学辅导功能，可以针对学生考试成绩分析、学习动态监控等内容为教师提供教育帮助。相比于第一阶段智能教学辅助系统运用，第二阶段智能教学辅助系统升级，具备自主学习引导及自主判断学生学习问题能力，在充分拓展教学辅助功能的同时，突出智能化教学特点。当前阶段所广泛应用ITS系统经过二次升级，在系统能力、系统智能化处理能力、智能教学辅助能力方面得到充分提高，可以在无人工干预的情况下对学生提供学习支持，极大改变人工智能技术教育辅助地位，使人工智能系统能主导终身教育课程教学，提高课程教学效率及教育水平。
3.2 智能作业批改及考试审核
智能作业批改与考试审核功能，是由智能图像识别与语音识别延伸而来。目前，我国大部分在线教育系统，均将智能作业批改及考试审核功能植入线上教育平台。实现这一功能底层逻辑共有三个部分组成。第一部分是图像分析、采集及识别系统，通过传感器数据分析及数据收集，将作业信息与考试信息与数据库内数据信息进行比对，按照比对结果差异对其进行信息归类，正确信息将通过第二部分数据处理模块进行储存，错误信息则通过数据引导进行数据逻辑运算，分析学生产生错误的原因，在完成数据分析统计及考核成绩统计之后，错误信息也将打入第二部分数据处理模块进行总成绩计算。第三部分则有大数据平台构成，通过对学生作业、考试错误信息采集，根据第二部分的分析结果在数据库中寻找解题方案，以服务器端对接PC端或移动端设备形式进行数据加密传递。以此，完善全部智能作业及考试审核流程。在此过程中，教师无需通过强行干预进行作业批改的二次处理，智能系统可以给予学生相关解题意见或学习建议，教师可以按照智能系统提供学习意见为学生提供教学支持。进而，在保证教学质量的同时提升总体教学有效性。
3.3 智能自主学习引导
智能化自主学习引导，是我国最早普及智能教学功能之一。不同于智能教学辅助系统，智能自主学习引导，是面向对学生自主化学习能力培养设计智能应用系统。该系统主要由两个系统模块构成。第一部分是学习引导对接系统，学生需要在信息卡内填写学习信息，包括课程学习进度、学习优势项、学习薄弱项及所需学习课程内容等。通常线上教育平台会给予多个自主选择教学选项，通过后续阶段学生线上笔试考核，对学生学习成绩进行了解，并对学生前期所填写信息卡内容进行调整。智能系统会根据学生信息卡内容与学习考核成绩，安排相关的自主学习项目，学生能根据学习进度的差异，对学习项目内容进行调整。第二部分由智能教学辅助系统延伸而来，通过评估学生第一阶段学习动态及学习表现，对学生学习薄弱项及学习问题进行分析，而后有针对性的在大数据题库内筛选考核题目，组成一套全新考试题。若学生考核成绩达到表述分数线，则可进行下一阶段的课程学习，如学生实际考核成绩未能达标，则需根据智能自主学习引导系统推送学习信息及提出学习建议，继续当前阶段的学习课程。智能自主学习引导，利用对学习管理权限的下放，使学生能自行主导学习方向，实现教育需求及学习诉求双向对接，提升终身教育的教学实效性及总体教育水平[3]。
4 基于新时代人工智能终身教育教学应用技术
4.1 数据汇总与信息管理模块
通常情况下，数据汇总与信息管理模块的设计，大部分由SQL技术进行语言编辑。运用该项技术核心优势在于，能进一步模拟大数据平台计算与云计算特征，对学生学习画像进行抓取，根据学生各个方面学习能力及学习特点，构建多维数据模型。该模型可以直观的反映出学生学习不足及学习优势项，使智能化教育平台，能以学生学习优势项为切入点，更好补齐学生课程学习短板。由于部分專业学科及学生学习动态存在波动，为保障数据信息采集的准确性，并提高大数据画像颗粒精细度，部分人工智能教育系统采用Deep Learning系统逻辑进行底层构架设计，通过深度学习提高智能系统实际数据整合与处理能力，帮助教师及学生更好掌握自身学习不足及教学缺失，使智能系统能准确的进行教学判断，降低产生教育误差及教学管理误差的可能性[4]。除此之外，Network of Neuron也在近年来人工智能教学辅助系统开发方面得以广泛运用，对于更好模拟学生学习动态及掌握教师教育状态具有一定帮助，从根本上解决人工智能拟人化能力不足问题，使人工智能技术在教育领域的应用可以更贴近实际学生学习、生活，为未来阶段人工智能在终身教育领域发挥主导性教育优势奠定坚实基础。
4.2 智能数据运算与多媒体应用模块
长期以来，多媒体平台始终是我国信息化教育重要组成部分。然而，传统意义多媒体平台功能单一，无法满足新时代教育发展新需求。人工智能系统对于多媒体平台的运用，可以根据专业学科教育需求的不同，对其系统功能进行个性化定制。使其能从多个方面运用智能化技术为终身教育提供教学支持。例如，MCAI在教学领域的运用，则是基于传统CAI系统构架，对其系统功能进行充分优化，使其具备智能化教学辅助基本功能，重点对信息交互、感官刺激及操作功能进行强化，使智能数据运算系统运用，可以适用于不同教学需求，更好以多媒体技术应用为载体，实现将智能化技术、信息化技术及多媒体多数的有效融合，改变传统枯燥的多媒体教学环境，极大提高智能化技术及多媒体技术的教育应用针对性，为教学工作的有效开展创造便利条件。
5 结语
人工智能在终身教育教学中的应用符合现代教育教学改革需要，人工智能技术是一种新型技术，终身教育教学是人的发展轨迹，人的一生是学习的一生，人工智能技术的应用对提高学生自主学习能力，增强学习意识等方面都起到重要作用。人工智能技术的应用对终身学习起到辅助作用，尤其现在利用网络平台进行线上学习，是今后教育发展的趋势，也是终身学习的重要方式，如何利用网络平台学习，提高学习效率是至关重要的，人工智能技术的应用，对提高终身学习能力起到重要作用。
参考文献
[1] 张爱萍.基于VR/AR的教育应用面临的机遇与挑战[J].中华少年，2019（2）：227.
[2] 元伟霞.虚拟现实技术在教育领域中的应用研究[J].创新创业理论研究与实践，2019（10）：73-74.
[3] 雷瑜.人工智能技术在高校教学中的应用探讨[J].才智，2020 （6）：162.
[4] 陆世尧.人工智能在高校教育教学中的应用与研究[J].黑龙江科学，2021（7）：49-51.
关键词：新时代;人工智能;教育教学
中图分类号：G434 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.03.009
本文著录格式：李素桂.基于新时代人工智能终身教育教学应用研究[J].软件，2021，42（03）：032-034
Research on the Application of Lifelong Education Based on Artificial Intelligence in the New Era
LI Sugui
（Xiamen Huatian International Vocation Institute， Xiamen Fujian 361102）
【Abstract】：Internet + era， the application of artificial intelligence technology in education and teaching provides technical support for education and teaching reform. Based on this， this paper discusses the core characteristics and development needs of lifelong education， this paper analyzes the teaching advantages of lifelong education of artificial intelligence application in the new era， and the main technical content， the application technology of AI lifelong education in the new era is studied， for reference.
【Key words】：new era;artificial intelligence;education and teaching
0 引言
新時代人工智能技术普及，为终身教育发展创造时代新机遇。终身教育对于人工智能技术教学应用，应积极做好深层次的技术探索，了解人工智能技术的基本特征，掌握人工智能在终身教育领域的教学优势，切实围绕终身教育多元化发展开展人工智能技术应用布局，为未来阶段终身教育高质量发展奠定良好根基。
1 终身教育核心特征及发展需求
1.1 终身性
终身教育最早由联合国教科文组织成人教育局局长Paul Lengrand正式提出。其核心理念是打造覆盖全年龄段教育发展体系，从婴儿、幼儿、少年、青年、中年至老年等各个阶段，均能基于课程教育获取所需知识。由于终身教育不受时间条件、空间条件及年龄条件的限制，使终身教育具有终身性特点，各个年龄段人群均能够根据自身教育需求，按照课程教学规范参与课程学习，切实满足多方面教育发展需求，从根本上建立多维度教育发展体系，让教育真正意义实现全阶段发展贯穿，为教育发展的体系化、多元化推进夯实基础[1]。
1.2 开放性
终身教育不仅打破年龄限制的门槛，同时，在性别、岗位、社会背景、学历等方面，也不存在教育管理门槛，不同学历及不同工作岗位的个体，均能基于开放的终身教育平台参与多个科目的学习实践。从发展需求角度来说，终身教育改变传统形式教育发展所采取的平台对接教育模式，利用开放教育渠道、创新教育路径及丰富教育体系形式，提升终身教育实际容纳性与包容性，促使终身教育可以面向不同人群进行开放，极大降低传统逻辑下教育门槛，推动全民教育发展，从公益化、个性化及多元化视角，构建终身教育发展的新生态。
1.3 多样性
现阶段各国高等教育发展，均需要做好对前期阶段学员学习能力评估，根据学员各项学习指标差异，为其提供专业课程选择建议，降低学员专业学科选择多样性、自由度。终身教育则无需通过教育筛选为学员安排课程内容，学员能根据自身需求自主选择学科内容，进一步提高教育选择多样性，充分突出的教育公平性、透明性原则。因此，满足教育多样性是终身教育的主要特征之一，对于提高多学科教育对接能力及解决教育不公平问题提供一定教育支持。从而，使终身教育保持一定教育前瞻性、先进性。
2 新时代人工智能应用终身教育教学优势
2.1 有助于提升终身教育的教学适应能力
终身教育虽然相比于传统逻辑下高等人才培养具有诸多的教育优势，但由于教育门槛相对较低，终身教育必须克服不同文化、不同学历及不同宗教信仰等因素对教育发展影响。采用传统模式解决这一问题，不仅需要消耗大量人力资源成本投入，同时，也导致终身教育质量大打折扣，使终身教育失去本质意义。将人工智能技术应用于终身教育领域，则可有效解决这一问题，使终身教育发展能基于不同文化视角及学历背景，更好制定科学的教育方案，切实满足终身教育发展多元化需求。短期来看，由于当前人工智能缺乏自主意识，人工智能技术的教育辅助，仍然停留于对机械概念的处理与应用，无法全面替代教师开展终身教育的课程教学工作[2]。但人工智能对于单一数据信息处理速度及数据运算效率相对较高，能为教师及学员提供多个方面教育、学习辅助，极大提高教育效率及教育便捷性，对于推动终身教育高质量发展具有重要意义。 2.2 有利于建立多元化终身教育教学发展体系
终身教育本身具有开放化的基本特点，能从多个维度为不同人群提供学习、教育支持。但部分地区终身教育由于采用教育模式教育单一，教育发展水平相对滞后，使其无法应对多元化教育课程，容易在教育管理及课程教学方面产生纰漏，尤其在倡导终身教育自主化学习背景下，不利于终身教育工作有效开展。以人工智能技术发展为载体，构建多元化终身教育发展平台，则可更好弥补以上终身教育不足，使终身教育能实现教育发展的多元化推进。人工智能技术应用于终身教育的主要优势在于，能处理繁琐教学管理工作项目内容，缩短终身教育的教学管理周期，提高短时间内终身教育的教学有效性，利用人工智能技术辅助，可以更好为学员自主化学习及多学科协同教学培养提供帮助，解决终身教育的教学管理、调度难题，为终身教育教学工作稳步推进提供切实技术保障。
3 新时代人工智能终身教育教学主要技术内容
3.1 智能课程教学辅助技术
智能课程教学辅助技术内核主要应用于智能教学辅助系统。智能教学辅助系统又称ITS系统。该系统具备错误诊断、错误分析、课程内容预习、课程知识讲解等多项功能。国内对于ITS系统的运用共经历三个阶段。早期阶段智能教学辅助系统，主要依赖于多媒体教学平台加以运用，教学功能涉及学习流程展示、学习重点分析、课程要点汇总等方向。早期阶段智能教学辅助系统，更多是采用被动支持教育逻辑，需要通过人工操作或人工干预，实现为课程教学提供帮助。后续阶段随着对智能教学辅助系统进一步优化，智能教学辅助系统逐渐具备自主化教学辅导功能，可以针对学生考试成绩分析、学习动态监控等内容为教师提供教育帮助。相比于第一阶段智能教学辅助系统运用，第二阶段智能教学辅助系统升级，具备自主学习引导及自主判断学生学习问题能力，在充分拓展教学辅助功能的同时，突出智能化教学特点。当前阶段所广泛应用ITS系统经过二次升级，在系统能力、系统智能化处理能力、智能教学辅助能力方面得到充分提高，可以在无人工干预的情况下对学生提供学习支持，极大改变人工智能技术教育辅助地位，使人工智能系统能主导终身教育课程教学，提高课程教学效率及教育水平。
3.2 智能作业批改及考试审核
智能作业批改与考试审核功能，是由智能图像识别与语音识别延伸而来。目前，我国大部分在线教育系统，均将智能作业批改及考试审核功能植入线上教育平台。实现这一功能底层逻辑共有三个部分组成。第一部分是图像分析、采集及识别系统，通过传感器数据分析及数据收集，将作业信息与考试信息与数据库内数据信息进行比对，按照比对结果差异对其进行信息归类，正确信息将通过第二部分数据处理模块进行储存，错误信息则通过数据引导进行数据逻辑运算，分析学生产生错误的原因，在完成数据分析统计及考核成绩统计之后，错误信息也将打入第二部分数据处理模块进行总成绩计算。第三部分则有大数据平台构成，通过对学生作业、考试错误信息采集，根据第二部分的分析结果在数据库中寻找解题方案，以服务器端对接PC端或移动端设备形式进行数据加密传递。以此，完善全部智能作业及考试审核流程。在此过程中，教师无需通过强行干预进行作业批改的二次处理，智能系统可以给予学生相关解题意见或学习建议，教师可以按照智能系统提供学习意见为学生提供教学支持。进而，在保证教学质量的同时提升总体教学有效性。
3.3 智能自主学习引导
智能化自主学习引导，是我国最早普及智能教学功能之一。不同于智能教学辅助系统，智能自主学习引导，是面向对学生自主化学习能力培养设计智能应用系统。该系统主要由两个系统模块构成。第一部分是学习引导对接系统，学生需要在信息卡内填写学习信息，包括课程学习进度、学习优势项、学习薄弱项及所需学习课程内容等。通常线上教育平台会给予多个自主选择教学选项，通过后续阶段学生线上笔试考核，对学生学习成绩进行了解，并对学生前期所填写信息卡内容进行调整。智能系统会根据学生信息卡内容与学习考核成绩，安排相关的自主学习项目，学生能根据学习进度的差异，对学习项目内容进行调整。第二部分由智能教学辅助系统延伸而来，通过评估学生第一阶段学习动态及学习表现，对学生学习薄弱项及学习问题进行分析，而后有针对性的在大数据题库内筛选考核题目，组成一套全新考试题。若学生考核成绩达到表述分数线，则可进行下一阶段的课程学习，如学生实际考核成绩未能达标，则需根据智能自主学习引导系统推送学习信息及提出学习建议，继续当前阶段的学习课程。智能自主学习引导，利用对学习管理权限的下放，使学生能自行主导学习方向，实现教育需求及学习诉求双向对接，提升终身教育的教学实效性及总体教育水平[3]。
4 基于新时代人工智能终身教育教学应用技术
4.1 数据汇总与信息管理模块
通常情况下，数据汇总与信息管理模块的设计，大部分由SQL技术进行语言编辑。运用该项技术核心优势在于，能进一步模拟大数据平台计算与云计算特征，对学生学习画像进行抓取，根据学生各个方面学习能力及学习特点，构建多维数据模型。该模型可以直观的反映出学生学习不足及学习优势项，使智能化教育平台，能以学生学习优势项为切入点，更好补齐学生课程学习短板。由于部分專业学科及学生学习动态存在波动，为保障数据信息采集的准确性，并提高大数据画像颗粒精细度，部分人工智能教育系统采用Deep Learning系统逻辑进行底层构架设计，通过深度学习提高智能系统实际数据整合与处理能力，帮助教师及学生更好掌握自身学习不足及教学缺失，使智能系统能准确的进行教学判断，降低产生教育误差及教学管理误差的可能性[4]。除此之外，Network of Neuron也在近年来人工智能教学辅助系统开发方面得以广泛运用，对于更好模拟学生学习动态及掌握教师教育状态具有一定帮助，从根本上解决人工智能拟人化能力不足问题，使人工智能技术在教育领域的应用可以更贴近实际学生学习、生活，为未来阶段人工智能在终身教育领域发挥主导性教育优势奠定坚实基础。
4.2 智能数据运算与多媒体应用模块
长期以来，多媒体平台始终是我国信息化教育重要组成部分。然而，传统意义多媒体平台功能单一，无法满足新时代教育发展新需求。人工智能系统对于多媒体平台的运用，可以根据专业学科教育需求的不同，对其系统功能进行个性化定制。使其能从多个方面运用智能化技术为终身教育提供教学支持。例如，MCAI在教学领域的运用，则是基于传统CAI系统构架，对其系统功能进行充分优化，使其具备智能化教学辅助基本功能，重点对信息交互、感官刺激及操作功能进行强化，使智能数据运算系统运用，可以适用于不同教学需求，更好以多媒体技术应用为载体，实现将智能化技术、信息化技术及多媒体多数的有效融合，改变传统枯燥的多媒体教学环境，极大提高智能化技术及多媒体技术的教育应用针对性，为教学工作的有效开展创造便利条件。
5 结语
人工智能在终身教育教学中的应用符合现代教育教学改革需要，人工智能技术是一种新型技术，终身教育教学是人的发展轨迹，人的一生是学习的一生，人工智能技术的应用对提高学生自主学习能力，增强学习意识等方面都起到重要作用。人工智能技术的应用对终身学习起到辅助作用，尤其现在利用网络平台进行线上学习，是今后教育发展的趋势，也是终身学习的重要方式，如何利用网络平台学习，提高学习效率是至关重要的，人工智能技术的应用，对提高终身学习能力起到重要作用。
参考文献
[1] 张爱萍.基于VR/AR的教育应用面临的机遇与挑战[J].中华少年，2019（2）：227.
[2] 元伟霞.虚拟现实技术在教育领域中的应用研究[J].创新创业理论研究与实践，2019（10）：73-74.
[3] 雷瑜.人工智能技术在高校教学中的应用探讨[J].才智，2020 （6）：162.
[4] 陆世尧.人工智能在高校教育教学中的应用与研究[J].黑龙江科学，2021（7）：49-51.