前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的人工智能在大學(xué)校園的重要運(yùn)用，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。
近年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛進(jìn)步和發(fā)展以及高校智慧管理對(duì)于科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的迫切需求，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)管理、5G和云計(jì)算等前言技術(shù)都逐漸在高校智慧管理上得到了體現(xiàn)和普及。而人工智能技術(shù)作為當(dāng)前在高校管理中最受青睞的高科技技術(shù)，已在教學(xué)研究管理、在線教育和學(xué)生校園生活優(yōu)化等各個(gè)方面得到了深度應(yīng)用并在取得顯著成效。本文介紹人工智能現(xiàn)階段在高校校園管理中的重要應(yīng)用，以供參考。
1人工智能的誕生
人工智能誕生于20世紀(jì)50年代中期。1956年夏天，在美國(guó)達(dá)特茅斯(Dartmouth)大學(xué)院所舉辦的一次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上，約翰麥卡錫首先提出了人工智能這一術(shù)語(yǔ)。在當(dāng)時(shí)，希望人類(lèi)不但可以利用程序使電腦完成棋類(lèi)游戲，同時(shí)還能夠讓人類(lèi)智能的各項(xiàng)特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)的各方面都可以在機(jī)器中得以完成，也因此人工智能就成為了全球科學(xué)研究的起點(diǎn)。此后，由于計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展，人類(lèi)才進(jìn)行了具有真正意義上的人工智能研發(fā)。但直到2016年春天，在韓國(guó)的一場(chǎng)AlphaGo和中國(guó)職業(yè)九段棋手李世石之間的人機(jī)大戰(zhàn)，才已經(jīng)將人類(lèi)推向了人工智能研究與發(fā)展的新浪潮。
2人工智能的含義和運(yùn)用人工智能的意義
什么是人工智能呢？人工智能是指模仿人腦的認(rèn)識(shí)和思維過(guò)程，并采取人類(lèi)的技術(shù)、手段，使人自身的智能和思考模式成為原型，從而完成對(duì)計(jì)算機(jī)智能的開(kāi)發(fā)。通俗的講，人工智能就是使機(jī)器具有聽(tīng)、說(shuō)、寫(xiě)、學(xué)習(xí)、模擬人類(lèi)思維等功能的一門(mén)學(xué)科，簡(jiǎn)稱(chēng)AI(ArtificialIntelligence)。人工智能的發(fā)展與使用，將人類(lèi)從單純、機(jī)器、復(fù)雜的工作解脫了過(guò)來(lái)，使人類(lèi)科技技術(shù)發(fā)展邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，更是人類(lèi)歷史上的一場(chǎng)重要的科技革命，它必將給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)方方面面的重大變革。也必將改變現(xiàn)代的教育方式，使教育資源的配備更完善，教育方式更靈活，促進(jìn)教育更均衡發(fā)展。
3在大學(xué)校園中應(yīng)用人工智能技術(shù)的意義
3.1輔助教學(xué)管理
目前，人工智能技術(shù)正在被廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)高校智慧校園建設(shè)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了學(xué)校各類(lèi)服務(wù)水平，尤其是教學(xué)管理水平，促進(jìn)了教學(xué)管理的科學(xué)化和教學(xué)資源配置的合理化。例如，嵌入了人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的教學(xué)管理系統(tǒng)，可以科學(xué)有效地管理不同層次不同類(lèi)型的學(xué)籍檔案，更全面科學(xué)地為學(xué)生提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)服務(wù)，更加有效地跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并為完成學(xué)習(xí)的學(xué)生提供數(shù)字證書(shū)和學(xué)分認(rèn)證，也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到學(xué)習(xí)進(jìn)度落后的學(xué)生，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)警和提醒。
3.2提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)
人工智能技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠幫助學(xué)生深度理解抽象理論，也能夠帶給學(xué)生的高質(zhì)量的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。結(jié)合人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研發(fā)教育類(lèi)游戲，能夠?yàn)閷W(xué)生提供身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也可以幫助學(xué)生提升發(fā)散思維能力與創(chuàng)新能力。例如，挪威卑爾根大學(xué)曾經(jīng)使用“虛擬現(xiàn)實(shí)之旅2004”這款大型虛幻競(jìng)技類(lèi)游戲，去幫助學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在游戲競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制環(huán)境引導(dǎo)下，學(xué)生的英語(yǔ)成績(jī)得到了明顯提高。同理，在高等院校教學(xué)中可以基于人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)以某種課程主題為背景的場(chǎng)景供學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)習(xí)，以達(dá)到對(duì)課程內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用。
3.3輔助教學(xué)實(shí)施
數(shù)據(jù)挖掘和教師行為分析技術(shù)也是人工智能技術(shù)的在教師教育應(yīng)用的主要方面，美國(guó)北德克薩斯大學(xué)就開(kāi)發(fā)了采用復(fù)雜模式匹配計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等智能技術(shù)的智能導(dǎo)師管理系統(tǒng)，它可以自主產(chǎn)生有意義的與教師交互，并輔助老師的教育過(guò)程。隨著在線教育的快速發(fā)展和在線課程的迅速普及，在院校教學(xué)中可以充分利用教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，去改善當(dāng)前院校教學(xué)資源建設(shè)中存在的重復(fù)建設(shè)、針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題，在線上教學(xué)平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域、課程類(lèi)別等多個(gè)不同層次，對(duì)院校教學(xué)資源進(jìn)行重新分配和科學(xué)整合，提升教學(xué)資源分配的合理性和使用效率。同時(shí)，高等院校智慧校園的建設(shè)，也可以充分應(yīng)用學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析技術(shù)，研發(fā)適用于高等院校教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括：智慧教室所包含的各類(lèi)傳感系統(tǒng)，學(xué)生學(xué)習(xí)行為監(jiān)控識(shí)別分析系統(tǒng)和學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別分析，全程跟蹤，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析，可以在某種意義上實(shí)現(xiàn)為學(xué)生“量體裁衣”，幫助教師“有的放矢”，有效提高教學(xué)的針對(duì)性。此外，高等院校還要結(jié)合各院校的實(shí)際，對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)習(xí)與操作三個(gè)方面對(duì)如何運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行研究和闡釋。
3.4助力師資培養(yǎng)
人工智能技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，也為教師自身的職業(yè)發(fā)展提供了新的契機(jī)。在疫情防控期間，傳統(tǒng)的線下教育方式面臨著極大的挑戰(zhàn)，也為在線教育的發(fā)展打開(kāi)了新的窗口期。優(yōu)質(zhì)師資的合理充分利用，成為了當(dāng)前在線教育領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題，而利用人工智能技術(shù)進(jìn)行師資合理分配也成為了全球范圍內(nèi)解決該問(wèn)題的新的有效手段。美國(guó)德州儀器公司多年來(lái)一直致力于將研發(fā)一線的工程師引入教學(xué)之中，以此拓展師資力量和課程資源，將前沿技術(shù)和真正的工程師帶到學(xué)生面前。人工智能技術(shù)使得更多產(chǎn)業(yè)相關(guān)人士可以通過(guò)虛擬的方式“走入”課堂。同時(shí)，線上教育的蓬勃發(fā)展也對(duì)教師這個(gè)職業(yè)群體帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。一名優(yōu)秀的教師，不僅要具備較強(qiáng)的線下教育教學(xué)能力，還需要有能力駕馭線上教學(xué)這一新的教育方式，尤其是對(duì)信息技術(shù)和在線教育平臺(tái)功能的駕馭能力，也成為了衡量教師教學(xué)能力素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。
3.5輔助教學(xué)評(píng)估
傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)估主要依托教學(xué)過(guò)程中的各類(lèi)信息記錄，通過(guò)教學(xué)管理和教學(xué)評(píng)估人員的篩選和分析，比對(duì)前期制定的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，得出最終的評(píng)估結(jié)論，并反饋到新一輪的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中。基于大數(shù)據(jù)的人工智能分析技術(shù)的試點(diǎn)應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)估手段帶來(lái)了革命性的積極影響，無(wú)論是教學(xué)評(píng)估實(shí)施過(guò)程，教學(xué)評(píng)估結(jié)論的形成，甚至于教學(xué)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的制定，都會(huì)在其影響下變得更加高效、精確、科學(xué)。北京師范大學(xué)創(chuàng)新研發(fā)并應(yīng)用了以人工智能技術(shù)為支持的教學(xué)評(píng)估工具，其中包括對(duì)學(xué)習(xí)全程的數(shù)據(jù)信息采集，學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析，學(xué)習(xí)者建模，以及多維度的評(píng)測(cè)工具，盡管這種教學(xué)評(píng)估工具與模型尚不夠完善，但是人工智能技術(shù)為教學(xué)評(píng)估手段帶來(lái)的變革，必然將最終替代傳統(tǒng)的人工教學(xué)評(píng)估手段。當(dāng)前院校的教學(xué)評(píng)估手段，大部分仍然是以人工教學(xué)評(píng)估為主，這種教學(xué)評(píng)估方式往往呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)信息不夠?qū)崟r(shí)精確、人工分析工作量大、分析數(shù)據(jù)誤差值高，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)制定不夠科學(xué)規(guī)范，評(píng)估結(jié)論產(chǎn)生偏差等多方面的問(wèn)題。積極借鑒國(guó)內(nèi)高校在人工智能，尤其是大數(shù)據(jù)分析、算法設(shè)計(jì)和模型構(gòu)建等方面的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用成果，研發(fā)出適用于高等院校教學(xué)的智能教學(xué)評(píng)估系統(tǒng)，不僅可以有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)估存在的各類(lèi)問(wèn)題，也可以大大提升院校教學(xué)評(píng)估的科學(xué)化、信息化水平，更好地為教學(xué)服務(wù)。
4人工智能在大學(xué)校園的重要應(yīng)用
4.1人工智能在校園出入管理的應(yīng)用
開(kāi)放式管理的高校每日都會(huì)有教師學(xué)生以及社會(huì)人員的頻繁出入，而大學(xué)校園由于校園規(guī)模大往往會(huì)有多個(gè)校門(mén)允許不同人員的自由流動(dòng)。若不借助智能技術(shù)的應(yīng)用，校園安保人員對(duì)于安全管控的難度較大，應(yīng)用人工智能技術(shù)而研發(fā)的人臉和指紋識(shí)別系統(tǒng)可以解決此問(wèn)題。現(xiàn)階段，高校校園的人臉級(jí)指紋識(shí)別系統(tǒng)主要應(yīng)用于校門(mén)進(jìn)出管理和學(xué)生公寓管理兩方面。對(duì)于校園人員的進(jìn)出管理，通過(guò)在各個(gè)校門(mén)設(shè)置人臉識(shí)別設(shè)備，進(jìn)出校園的師生即社會(huì)人選均需進(jìn)行刷臉操作，以此獲得面部信息并且與系統(tǒng)中已錄入的信息進(jìn)行快速比對(duì)；若非本校人員，系統(tǒng)將對(duì)該人員的圖像信息進(jìn)行捕捉記錄，并且進(jìn)行對(duì)人員校園活動(dòng)的全程跟蹤，以提前預(yù)防外來(lái)人員對(duì)學(xué)校的潛在安全隱患，提高校園管控的安全系數(shù)和可靠性。對(duì)于宿舍學(xué)生的管理，為防止學(xué)生夜不歸宿以及對(duì)學(xué)生回寢時(shí)間的記錄和管理，人臉識(shí)別系統(tǒng)可以對(duì)每一個(gè)進(jìn)出公寓的學(xué)生進(jìn)行出入宿舍時(shí)間、是否攜帶貴重物品等關(guān)鍵信息進(jìn)行記錄，進(jìn)一步提高考勤信息管理的效率，更加方便的為學(xué)校和宿舍管理人員提供學(xué)生的住宿和生活情況
4.2人工智能在信息線上采集打卡的應(yīng)用
為保障學(xué)生安全，方便高校對(duì)學(xué)生的管理和情況的隨時(shí)跟蹤定位，現(xiàn)階段許多高校均使用人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)行對(duì)學(xué)生信息的采集。信息采集系統(tǒng)將根據(jù)日期每日上傳調(diào)查問(wèn)卷，學(xué)生則在規(guī)定時(shí)間段進(jìn)行對(duì)問(wèn)卷的填寫(xiě)，并且上傳自己的實(shí)時(shí)位置。若學(xué)生顯示定位不在校內(nèi)，信息定位系統(tǒng)將對(duì)學(xué)生的位置信息進(jìn)行跟蹤并標(biāo)記；若學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)還未返回校園，系統(tǒng)將對(duì)該學(xué)生的手機(jī)進(jìn)行定位并且發(fā)送提示信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生行蹤的管控。在疫情防控期間，教職工和學(xué)生的返校行程統(tǒng)計(jì)和體溫采集工作也離不開(kāi)人工智能技術(shù)的應(yīng)用。大學(xué)校園在節(jié)假日和寒暑假返校時(shí)由于人流量大、流動(dòng)省份涉及較多等因素成為管理的重難點(diǎn)。人工智能技術(shù)可以對(duì)返校人員所在的地區(qū)以及返校途中經(jīng)過(guò)的不同地區(qū)進(jìn)行追蹤，根據(jù)劃分的地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行排查篩選，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生返校的錯(cuò)峰管理；同時(shí)，在進(jìn)行每日健康信息填報(bào)時(shí)，若體溫高于正常溫度，系統(tǒng)將上報(bào)該學(xué)生信息并且對(duì)學(xué)生健康情況進(jìn)行下一步的追蹤，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)疫情的提前防控。
4.3人工智能在網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)的應(yīng)用
人工智能技術(shù)目前在教學(xué)管理方面的應(yīng)用主要在線上教學(xué)和個(gè)性化輔導(dǎo)方面。根據(jù)人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，高校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生對(duì)課程搜索的關(guān)鍵詞和高頻詞匯進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和搜集，為學(xué)生提供豐富的課程資源，進(jìn)而根據(jù)學(xué)生的不同需求為學(xué)生推薦不同的在線課程，有針對(duì)性的進(jìn)行學(xué)生的課程輔導(dǎo)。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)生對(duì)課程的完成度、掌握情況已經(jīng)感興趣程度生成學(xué)生學(xué)習(xí)的調(diào)查報(bào)告，對(duì)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)科目和研究方向進(jìn)行AI分析，從而可以讓學(xué)生更好的對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面把握。人工智能教學(xué)還體現(xiàn)在現(xiàn)階段高校課程中必修且十分重要的英語(yǔ)課程的教學(xué)上。人工智能技術(shù)可以與許多英語(yǔ)學(xué)習(xí)軟件結(jié)合，通過(guò)收集學(xué)生英語(yǔ)口語(yǔ)的語(yǔ)音信息，使用智能算法分析發(fā)音弱點(diǎn)，在線定位學(xué)生的口語(yǔ)薄弱環(huán)節(jié)并且給出專(zhuān)業(yè)的發(fā)音指導(dǎo)，從而更加高效率的對(duì)學(xué)生英語(yǔ)發(fā)音的語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)進(jìn)行改善；同時(shí)人工智能技術(shù)還可以根據(jù)學(xué)生的興趣匹配不同的學(xué)習(xí)方式，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化輔導(dǎo)和教育。
4.4人工智能在便利教職工生活的重要應(yīng)用
人工智能的普遍應(yīng)用已經(jīng)嵌入在學(xué)校生活的方方面面。小型無(wú)人駕駛汽車(chē)提供的送餐服務(wù)極大的便利了校內(nèi)人員的生活。通過(guò)提前在系統(tǒng)中設(shè)定送餐的目的地址，人工智能算法將自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)路線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)送餐路線的最優(yōu)決策。同時(shí)配送車(chē)可以一次性配送多數(shù)量用餐，并且在路途中對(duì)餐盒的保存更完善，解決了人工送餐時(shí)數(shù)量較少、速度較慢且容易損壞餐盒的問(wèn)題。在取餐時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)車(chē)上的攝像頭進(jìn)行人臉識(shí)別，匹配到正確的個(gè)人信息時(shí)允許用戶(hù)取餐，進(jìn)一步避免錯(cuò)拿外賣(mài)的情況發(fā)生。人工智能與基礎(chǔ)設(shè)備的結(jié)合也大大提高了校園智能管理的效率。比如，學(xué)生可以對(duì)圖書(shū)館選座進(jìn)行預(yù)約，自助餐廳的出現(xiàn)節(jié)約了不必要的人工成本，超市的自助結(jié)賬機(jī)可以方便快捷的提供無(wú)人工結(jié)賬功能等，人工智能技術(shù)與結(jié)合校園生活相結(jié)合，極大了便利了校園生活，同時(shí)大大降低了學(xué)校在各個(gè)方面投入的人工成本。
4.5人工智能在智慧圖書(shū)館的重要應(yīng)用
隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)字化圖書(shū)將成為人類(lèi)讀書(shū)的主要方法，紙質(zhì)圖書(shū)占比重也會(huì)明顯下降。為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，各大學(xué)圖書(shū)館也紛紛引入了數(shù)字借閱業(yè)務(wù)，并逐步地向數(shù)字化圖書(shū)館轉(zhuǎn)變，開(kāi)始全力推動(dòng)智慧圖書(shū)館的建立。目前，多數(shù)大學(xué)圖書(shū)館仍允許學(xué)生隨意進(jìn)出，這就大大增加了學(xué)校圖書(shū)的流失、損毀幾率，從而對(duì)學(xué)校圖書(shū)館帶來(lái)了極大的損失。通過(guò)智能圖書(shū)館建設(shè)，運(yùn)用人工智能技術(shù)手段利用高清攝像機(jī)，對(duì)出入館內(nèi)的中小學(xué)生實(shí)施人臉識(shí)別，并運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)完成了對(duì)學(xué)生在圖書(shū)館內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的即時(shí)監(jiān)測(cè)，精確定位學(xué)生在圖書(shū)館內(nèi)的具體位置，從而有效減少了書(shū)籍流失和損毀概率。利用人工智能技術(shù)還可以對(duì)圖書(shū)進(jìn)行精確定位，可以便于圖書(shū)館管理者對(duì)各類(lèi)圖書(shū)的高效管理，也可以有效提升學(xué)生查找相關(guān)資源的效率。借助智慧圖書(shū)館的建立，還能夠給學(xué)校帶來(lái)大量?jī)?yōu)秀的電子圖書(shū)，學(xué)校學(xué)生可以從館內(nèi)電子瀏覽裝置處獲得相應(yīng)的電子圖書(shū)下載資源，下載后學(xué)生可以隨時(shí)查閱電子圖書(shū)，從而豐富了自己的課外生活。還可利用人工智能技術(shù)，進(jìn)行書(shū)籍的自主借還，學(xué)習(xí)者也可以通過(guò)掃描特定區(qū)域的條碼進(jìn)行借還書(shū)籍，如此就可以有效縮短借還書(shū)籍的過(guò)程，也便于學(xué)習(xí)者更有效地運(yùn)用時(shí)間完成學(xué)業(yè)。
5結(jié)論
總之，人工智能技術(shù)的應(yīng)用在校園生活的應(yīng)用使得校園管理效率大大提高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的個(gè)性化分析教學(xué)。未來(lái)人工智能將進(jìn)一步在教學(xué)應(yīng)用思路上進(jìn)行拓寬，并且在促進(jìn)教學(xué)改革、教育教學(xué)的智能化發(fā)展上不斷進(jìn)步。
作者：馬唯一 張冬梅 單位：山東理工大學(xué)
