中國工商銀行杭州金融研修學(xué)院課題組

人機交互技術(shù)不斷推陳出新并影響著人的行為模式。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的相繼興起，一種全新的人機交互技術(shù)悄然誕生，那就是智能交互技術(shù)。而課件發(fā)展至今，伴隨著單機、互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的時代變遷發(fā)展，其功能不斷完善。面對已經(jīng)來臨的人工智能時代，課件如何與智能交互技術(shù)更加深入的結(jié)合，值得全體教育從業(yè)人員深思。

一、課件交互形式的發(fā)展歷程

課件作為學(xué)習(xí)者獨立學(xué)習(xí)的知識載體，在最初被寄予厚望，希望其能夠承擔(dān)知識傳授、學(xué)員互動、答疑解惑、因材施教等諸多功能，但由于技術(shù)所限，一直局限在單向的知識傳輸階段，隨著技術(shù)及理念的不斷更新迭代，課件也一步步更新迭代，完成了由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、人工智能學(xué)習(xí)的三級華麗轉(zhuǎn)變，其交互方式也隨之從最原始的鼠標鍵盤的人機交互技術(shù)，到智能手機的多點觸屏交互技術(shù)，再到如今的語音識別、圖像識別等智能交互技術(shù)，這些改變帶來的最大成果，就是課件有望逐漸完善其功能，并不斷地演化出一系列值得期待的新功能。

整個課件交互形式的發(fā)展經(jīng)歷了四個大的階段：課堂學(xué)習(xí)時期、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時期、移動學(xué)習(xí)時期、人工智能學(xué)習(xí)時期。

在課堂學(xué)習(xí)時期，課件的出現(xiàn)主要是為了方便老師呈現(xiàn)知識內(nèi)容，是黑板的電子化替代品，它是一種單純的知識載體，局限在課堂以及課堂中的幾十個學(xué)生，是一種單向的知識傳授工具，這一階段還沒有發(fā)展出真正意義上的人機交互。

在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時期，依托互聯(lián)網(wǎng)走進千家萬戶，學(xué)生可以離開課堂，在網(wǎng)絡(luò)上進行獨立的學(xué)習(xí)，課件形式主要包括三分屏課件、案例交互課件、情景模擬（視頻）課件、多媒體課件等形式。最顯著的特點是其運行在互聯(lián)網(wǎng)上，學(xué)員可以自主地在PC電腦前進行獨立學(xué)習(xí)。交互形式主要依靠電腦的鼠標和鍵盤，處于傳統(tǒng)的人機交互階段，在原先內(nèi)容單向傳導(dǎo)的基礎(chǔ)上，還增加了內(nèi)容交互、操作交互以及狀態(tài)監(jiān)測三大功能。

在移動學(xué)習(xí)時期，課件形式及相應(yīng)的教學(xué)模式發(fā)生了改變。學(xué)習(xí)者使用智能手機等智能終端設(shè)備，以微課為課件主體，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，并且致力于構(gòu)建完善的學(xué)習(xí)生態(tài)圈。學(xué)員先行自主學(xué)習(xí)微課，學(xué)員之間可以針對某一知識開展交流，也可與老師有針對性地開展問答互動。碎片化學(xué)習(xí)、人人交互成了這一時期的主旋律。人機交互技術(shù)則主要采用多點觸控技術(shù)。

隨著人工智能與教育的不斷融合，教育領(lǐng)域即將迎來人工智能學(xué)習(xí)時期，其最顯著的特點就是在原有教育技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)以及云計算等前沿技術(shù)發(fā)展而來的針對不同學(xué)習(xí)個體，根據(jù)其不同身份背景、知識背景、環(huán)境背景等，開展學(xué)習(xí)內(nèi)容、難易程度、展現(xiàn)形式各不相同的差異化教學(xué)，并通過不斷收集學(xué)員的一系列學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為進一步優(yōu)化教學(xué)提供依據(jù)，并隨之能夠根據(jù)數(shù)據(jù)，有針對性地設(shè)計開發(fā)課程。其交互形式也一改以往必須接觸才能進行的鼠標鍵盤或者屏幕觸摸等形式，變成了可以依靠我們的聲音、手勢甚至腦電波的智能交互模式。

圖1 自然語言處理技術(shù)五層架構(gòu)

二、智能交互技術(shù)在課件中的應(yīng)用

經(jīng)過對課件發(fā)展歷程的回顧以及實際應(yīng)用的總結(jié)，我們得出課件的主要功能主要包括：知識載體、操作交互、內(nèi)容交互、狀態(tài)監(jiān)測、學(xué)員互動、答疑解惑、數(shù)據(jù)沉淀、智能推送等。下面，我們通過現(xiàn)階段已經(jīng)比較成熟的三項技術(shù)，探討智能交互技術(shù)在課件中的具體應(yīng)用場景及相關(guān)要點。

（一）基于自然語言處理的智能交互技術(shù)在課件中的應(yīng)用探索

自然語言處理技術(shù)（Natural Language Processing，NLP）屬于人工智能的一個子領(lǐng)域，是指用計算機對自然語言的形、音、義等信息進行處理，即對字、詞、句、篇章的輸入、輸出、識別、分析、理解、生成等的操作和加工。它對計算機和人類的交互方式有許多重要的影響，是智能交互技術(shù)中現(xiàn)階段應(yīng)用最多的技術(shù)。現(xiàn)如今智能手機的語音助手、智能音箱、翻譯機器人、車載語音系統(tǒng)等都已經(jīng)深入到日常生活中，為我們的工作與生活帶來方便，我們也在漸漸熟悉這種解放雙手，通過語音來進行人機交互的新方式。

基于自然語言處理技術(shù)的產(chǎn)品，在技術(shù)上主要分為五個層面，分別是知識體系層、核心引擎層、語義分析層、語義處理層、交互界面層，具體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

借鑒當前市面上對于自然語音處理技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用場景，以及課件的具體功能，我們可以在以下三個方面打造我們的智能交互式課件。

圖2 智能聊天機器人的處理流程

1.操作交互

課件發(fā)展至今，越來越注重學(xué)員與課件之間的互動，這樣可以有效激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)參與感。其中最典型的就是網(wǎng)絡(luò)課件中常用的學(xué)習(xí)目錄及相關(guān)的菜單功能，例如開始學(xué)習(xí)、暫停、下一頁、退出等按鈕，都是課件中的必備選項。原先學(xué)員通過鼠標自主地決定相關(guān)操作。引入語音識別后，學(xué)員可以擺脫鼠標，只需要通過語音來發(fā)布指令，實現(xiàn)操作交互的智能化。

2.內(nèi)容交互

在學(xué)習(xí)過程中或者學(xué)習(xí)完畢后，小練習(xí)是檢驗學(xué)習(xí)成果的常用手段，題型包括判斷、單選、多選、連線等多種形式。而在智能交互課件中，在一些需要考驗學(xué)員開口說的環(huán)節(jié)，我們可以設(shè)計一些語音對話題，通過學(xué)員說，課件采集到聲音后進行分析，并與標準答案按照一定規(guī)則的匹配進行正確度判斷，向?qū)W員反饋成績，形成一個學(xué)習(xí)應(yīng)用的閉環(huán)。這一方式現(xiàn)階段已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于幼兒英語學(xué)習(xí)的相關(guān)課件中，實時鍛煉兒童英語的口語能力。而在成人學(xué)習(xí)中，例如銀行從業(yè)人員服務(wù)客戶的相關(guān)話術(shù)訓(xùn)練等場景，都可以引入該技術(shù)，通過在課件中的不斷練習(xí)，為實際工作提前做好準備。

3.狀態(tài)監(jiān)測

由于網(wǎng)絡(luò)課件依托互聯(lián)網(wǎng)開展，不像現(xiàn)場學(xué)習(xí)有固定的時間點和地點，缺乏有效的教學(xué)控制手段，如何實時監(jiān)測學(xué)員的學(xué)習(xí)狀態(tài)一直是網(wǎng)絡(luò)課件開發(fā)人員的痛點?，F(xiàn)階段運用最多的就是在課件中加入無數(shù)個斷點，通過學(xué)員的人機操作進行監(jiān)測。在引入智能交互技術(shù)后，我們可以通過實時監(jiān)測學(xué)員的聲音，例如操作交互或者內(nèi)容交互時發(fā)出的聲音，來判斷其當前學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

結(jié)合自然語言處理技術(shù)的五層架構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)操作交互、內(nèi)容交互、狀態(tài)監(jiān)測三項功能的智能化交互設(shè)計，主要集中在交互界面層及語義處理層，其目的主要是為了提升學(xué)員的學(xué)習(xí)體驗及改進學(xué)習(xí)效果，屬于簡單的學(xué)員與課件之間的智能化交互。

（二）基于智能聊天機器人的智能交互技術(shù)在課件中的應(yīng)用探索

除了知識講授、操作交互、內(nèi)容交互和狀態(tài)監(jiān)測，根據(jù)課件的發(fā)展歷程我們不難看出，增強人與人的交互也是課件的主要發(fā)展方向之一，通過學(xué)員之間的交流互動或者社群學(xué)習(xí)增強學(xué)習(xí)的興趣及動力，通過學(xué)員與老師之間的問答探討解決學(xué)員對疑難知識的困惑，加深學(xué)員對知識的掌握程度。

1.學(xué)員互動

成人學(xué)習(xí)希望在平等、和諧、參與的氣氛中學(xué)習(xí)?，F(xiàn)場培訓(xùn)有體驗式培訓(xùn)、行動學(xué)習(xí)等方式，而網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)，則需要營造一種可以實現(xiàn)人人互動的學(xué)習(xí)氛圍，打造社群化的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)人與人之間的相互促進、相互分享、相互比拼的學(xué)習(xí)環(huán)境。這一功能的實現(xiàn)，除了通過學(xué)習(xí)平臺打造一個溝通途徑外，課件也可以通過數(shù)據(jù)的獲取，將當前全網(wǎng)學(xué)習(xí)的相關(guān)人員信息、進度、成績等進行展現(xiàn)，還可以提供現(xiàn)階段流行的彈幕等功能，呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者對于該課件的相關(guān)評價信息，實現(xiàn)學(xué)員之間的互動交流。

2.答疑解惑

網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)，正常來說一般都發(fā)起于學(xué)習(xí)者的興趣或者實際需求，注重對問題的即刻解決和知識的當下掌握。但在學(xué)習(xí)過程中基本都會遇到對于知識理解方面的困惑，最迫切的需求就是得到相關(guān)老師或者專家的實時解答，或針對案例開展深入的探討，或提供一些相關(guān)擴充知識，幫助學(xué)員更好地掌握相關(guān)知識內(nèi)容。

在學(xué)員互動和答疑解惑這兩方面，相比起現(xiàn)場培訓(xùn)，網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)一直有所欠缺。特別是某些課件學(xué)習(xí)人少或老師無法保證7×24實時在線的情況普遍存在。現(xiàn)階段隨著人工智能技術(shù)的不斷升級優(yōu)化，我們可以通過引入智能聊天機器人，來實現(xiàn)虛擬人物的引入，構(gòu)造學(xué)習(xí)伙伴和學(xué)習(xí)導(dǎo)師兩大角色。現(xiàn)階段的智能聊天機器人已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)接近真人的真實反饋，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。例如蘋果的Siri能夠展現(xiàn)豐富的知識，幫助用戶更便捷地使用手機，并通過聯(lián)網(wǎng)解決一些常見的問題。另外還有日本的聊天機器人“琳娜”，可以實現(xiàn)與用戶連續(xù)4小時的聊天。智能聊天機器人具體的處理流程如圖2所示。

通過仔細分析智能聊天機器人的相關(guān)業(yè)務(wù)處理流程，我們發(fā)現(xiàn)，只需要加強針對該課程的語義知識庫和基礎(chǔ)知識庫的打造，利用現(xiàn)階段成熟的自然語言處理技術(shù)，就可以很好地實現(xiàn)學(xué)員互動和答疑解惑的相關(guān)智能交互需求。

（三）基于大數(shù)據(jù)的智能交互技術(shù)在課件中的應(yīng)用探索

現(xiàn)場培訓(xùn)的老師，除了完成知識講解及師生互動外，還有一項非常重要的工作就是根據(jù)學(xué)員的不同，開展有針對性的講解，并根據(jù)學(xué)員的現(xiàn)場反饋，對內(nèi)容進行補充、優(yōu)化、調(diào)整，做到千人千面，實現(xiàn)培訓(xùn)效果的最優(yōu)化。而網(wǎng)絡(luò)課件一直以來都是千人一面的情況，所有人學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課件都是一模一樣的，它是一個沒有生命的純知識載體。而隨著智能交互技術(shù)的引入，該現(xiàn)狀有望得到改善，其中發(fā)揮主要作用的就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。

1.數(shù)據(jù)沉淀

大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理。要想利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)智能交互，首先第一步就需要沉淀數(shù)據(jù)，這就要求我們制作課件時想辦法記錄下學(xué)習(xí)者的信息，作為在互聯(lián)網(wǎng)上開展教學(xué)活動的課件，一直都有相當多的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生，例如人員信息、知識點的學(xué)習(xí)信息、各操作按鈕的操作頻率、在線交流的高頻詞匯等等，有一些信息我們可以基于課件進行采集，還有一些例如個人信息，則需要與其他平臺或者機構(gòu)進行聯(lián)合采集。數(shù)據(jù)的成功收集，為我們利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展教學(xué)活動提供了堅實的基礎(chǔ)。當信息量足夠大后，我們還需要一套成熟的數(shù)據(jù)模型和云計算技術(shù)來幫助我們對這些數(shù)據(jù)進行專業(yè)化的處理。

2.智能推送

在完成數(shù)據(jù)沉淀后，根據(jù)一些模型和算法進行大數(shù)據(jù)處理后，我們可以根據(jù)得出的結(jié)果進行后續(xù)的一系列智能化的應(yīng)用。例如根據(jù)學(xué)員畫像精準推送相關(guān)知識，根據(jù)學(xué)員學(xué)習(xí)記錄自動省略其已經(jīng)掌握的知識，根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)習(xí)慣調(diào)整課件的呈現(xiàn)方式等等，這些個性化的改變，不僅僅是課件學(xué)習(xí)效果最優(yōu)這么簡單，而是賦予課件一定的智慧，讓其可以更加符合學(xué)員內(nèi)心的真實想法，做到比學(xué)員自身更懂得其需要什么。

相關(guān)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用在在線學(xué)習(xí)領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用得比較成熟及廣泛，各大學(xué)習(xí)平臺基本都已實現(xiàn)根據(jù)學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)有針對性地推薦課程，但我們發(fā)現(xiàn)單獨的課件應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行智能交互還尚未涉及，但其實技術(shù)原理和機制基本相同。我們可以將整個學(xué)習(xí)平臺視作一門知識體系非常翔實的課件來看待，那么其相關(guān)的思維和方法都值得進行借鑒與思考。

三、總結(jié)與展望

隨著人工智能技術(shù)的不斷高速發(fā)展，智能交互技術(shù)也必將不斷打破常規(guī)，出現(xiàn)各種聞所未聞的以便利人類生活學(xué)習(xí)為最終目的的應(yīng)用。本文基于現(xiàn)階段已經(jīng)在各領(lǐng)域成功應(yīng)用并且成熟的技術(shù)，結(jié)合課件的全功能定位，從課件、生態(tài)、智慧三個維度開展了智能交互技術(shù)在課件中應(yīng)用探索研究。課件維度聚焦的是課件自誕生發(fā)展至今的最根本功能，如內(nèi)容呈現(xiàn)、操作交互等。生態(tài)維度根據(jù)現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢，打造依托互聯(lián)網(wǎng)開展的基于課件的學(xué)習(xí)溝通分享生態(tài)圈。智慧維度立足當下的人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)打造因人而異的智慧課件。

現(xiàn)階段的智能交互技術(shù)，于學(xué)習(xí)者而言能夠?qū)崿F(xiàn)“教—學(xué)—用”的全方位體驗提升，于培訓(xùn)從業(yè)者而言能夠進一步豐富培訓(xùn)多樣性。歷史的發(fā)展歷程證明，一項技術(shù)的誕生或者一個技術(shù)時代的來臨，帶來的往往不會是對于以往流程及理念的簡單優(yōu)化和改良，而是突破和顛覆。隨著現(xiàn)階段人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)逐漸滲入到我們工作生活的方方面面，它帶來的改變是我們?nèi)庋鄄豢梢姷?，并且我們在不知不覺中已經(jīng)適應(yīng)了這些改變。在課件領(lǐng)域，肯定也會有更多本文沒有提到的一些應(yīng)用出現(xiàn)，它將為我們的學(xué)習(xí)帶來便捷，未來無限的可能還等待著人類去激發(fā)。