【摘要】隨著信息技術(shù)與英語課程的融合發(fā)展，人工智能技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)英語教學(xué)將為優(yōu)化課程教學(xué)帶來新的機遇，同時也將為英語學(xué)習(xí)提供一個新的智能化平臺和個性化的環(huán)境。在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，人工智能技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)英語教學(xué)是新時代的必然趨勢。本文針對人工智能與英語教學(xué)的關(guān)系及如何設(shè)計基于人工智能的大學(xué)英語教學(xué)系統(tǒng)進行了探討，以提高大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】人工智能;大學(xué)英語;教學(xué)系統(tǒng)

【作者簡介】簡麗麗（1986-），女，漢族，湖北襄陽人，武漢學(xué)院外國語學(xué)院，講師，碩士，研究方向：翻譯理論與實踐、英語教學(xué)法。

【基金項目】本文系作者主持的湖北省教育廳哲學(xué)社會科學(xué)一般項目“人工智能技術(shù)在大學(xué)英語教學(xué)中的應(yīng)用研究”（課題編號：Z2021006）的階段性研究成果。

一、 研究的理論基礎(chǔ)

在過去幾十年里，ICT（信息和通信技術(shù)）的應(yīng)用已經(jīng)形成了CALL（計算機輔助語言教學(xué)）的領(lǐng)域。如果說CAI（計算機輔助教學(xué)）和CAL（計算機輔助學(xué)習(xí)）處理的是一般的教學(xué)和學(xué)習(xí)，那么CALL處理的是特殊的語言教學(xué)和學(xué)習(xí)。CALL特指在第二語言或外語的教學(xué)或?qū)W習(xí)中使用計算機。AIALL（人工智能輔助外語教學(xué)）是隨著CALL的發(fā)展而發(fā)展的，是人工智能理論和技術(shù)應(yīng)用于 CAI形成的智能計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)。它必將為學(xué)生提供一個新型的學(xué)習(xí)環(huán)境，其將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)策略分開，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知模型提供信息，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，動態(tài)生成適合于個別化教學(xué)的內(nèi)容與策略;通過智能診斷機制判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，分析學(xué)生產(chǎn)生錯誤的原因，同時向?qū)W生提出更改建議以及進一步學(xué)習(xí)內(nèi)容的建議;通過對全體學(xué)生出現(xiàn)的錯誤進行分布統(tǒng)計，智能診斷機制將向教師提供教學(xué)重點、方式、測試重點、題型的建議。

一個典型的AIALL系統(tǒng)主要是由知識模塊、學(xué)生模型模塊、教學(xué)模塊、人機接口構(gòu)成的。知識模塊用于為學(xué)生提出一系列問題并對學(xué)生的答案進行評價，該模塊存放了所有有關(guān)課程的知識、事實和推理規(guī)則等。在AIALL系統(tǒng)中使用了以下幾個方面的 AI 技術(shù)：1.產(chǎn)生式規(guī)則表示技能知識和建立問題的解答方法的模塊;2.問題解答法則表達課程知識;3.人工智能技術(shù)的混合知識表達法表達課程內(nèi)容并回答學(xué)生提問和評價答案的正確性。該模塊和人類問題解答者一樣能給出每個問題解答的策略，所以也可稱為專家模塊，專家模塊具有與人類推理步驟不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和處理算法，它對用戶來講是模糊的。在知識模塊的建立過程中，要注意其智能性的體現(xiàn)，即不能依靠預(yù)先設(shè)定的知識網(wǎng)絡(luò)來選擇課程教授內(nèi)容，而要分析學(xué)生的錯誤概念，并以此來驅(qū)動人機交互，有些AIALL知識模塊還具備學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生模塊用于記錄學(xué)生的知識水平和認(rèn)知能力，始終依據(jù)學(xué)生的實際知識水平來指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并根據(jù)其學(xué)習(xí)情況進行動態(tài)調(diào)整。當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)新的教學(xué)內(nèi)容時，系統(tǒng)可以根據(jù)該學(xué)生以前的學(xué)習(xí)記錄來建議新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

二、 人工智能技術(shù)的定義及其與英語教學(xué)的關(guān)系

人工智能技術(shù)簡稱AI（Artificial Intelligence），20世紀(jì)起源于美國。人工智能作為一門新興的技術(shù)科學(xué)，最初應(yīng)用于專家系統(tǒng)，是一種計算機對人的思維邏輯開展仿真研究，開發(fā)和擴展人類智能的理論和技術(shù)應(yīng)用體系。中國在20世紀(jì)80年代開始研究人工智能技術(shù)，雖然起步較晚，但人工智能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展速度很快，并已逐步應(yīng)用于多所大學(xué)和研究機構(gòu)。目前，文本識別、圖像識別、語音識別、機器翻譯、語音合成、自然語言理解等人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于英語教學(xué)。

2017年國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，要充分發(fā)揮智能技術(shù)優(yōu)勢，改革人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方式，構(gòu)建科學(xué)合理的智能學(xué)習(xí)和互動學(xué)習(xí)等多元化教育新體系。目前，人工智能在英語教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在學(xué)習(xí)者建模、學(xué)習(xí)行為分析、資源推薦和智能測評四個方面。學(xué)生建模是創(chuàng)建和維護學(xué)生模型模塊的過程，主要負(fù)責(zé)開發(fā)和維護學(xué)生當(dāng)前知識狀態(tài)的模型，旨在對學(xué)生的誤解和次優(yōu)表現(xiàn)作出假設(shè)，以便教師指出并提出修改建議。人工智能測評技術(shù)在我國外語教學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 “機器批改+人工批改”的模式已成為外語作文評價的主流模式，在寫作教學(xué)、練習(xí)、考試和比賽中得到廣泛應(yīng)用。iTEST、iWrite、FiF考試系統(tǒng)、批改網(wǎng)等外語教學(xué)智能測評工具層出不窮。人工智能技術(shù)在英語教學(xué)中的應(yīng)用，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，能有效改變學(xué)生的語言輸入輸出模式，加強師生、學(xué)生間用英語互動交流，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)和接受英語知識，提高學(xué)生英語能力和英語水平的個性化和精準(zhǔn)化水平。先進的人工智能技術(shù)還可以跟蹤和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)方法的創(chuàng)新研究提供數(shù)據(jù)支持，將推動大學(xué)英語教學(xué)模式的創(chuàng)新與改革，提高英語教學(xué)質(zhì)量。

三、基于人工智能的大學(xué)英語教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

本項目研究重點探討如何將人工智能技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)英語教學(xué)。根據(jù)我校實際教學(xué)需要，在現(xiàn)代信息技術(shù)與大學(xué)英語課程融合的導(dǎo)向作用下，嘗試設(shè)計基于人工智能的SAIETS四大模塊。該系統(tǒng)由輔助教學(xué)、知識講解、習(xí)題練習(xí)、環(huán)境模擬四大模塊組成，主要通過互評、日常觀察、跟蹤記錄等方式來測試學(xué)生的英語學(xué)習(xí)能力，以提高英語教學(xué)的質(zhì)量和效果。

1.大學(xué)英語教師是輔助教學(xué)模塊的主要用戶，學(xué)生是其他模塊的主要用戶。 在輔助教學(xué)模塊中，英語教師可以制作教學(xué)課件，上傳教學(xué)視頻，通過人工智能、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，評估學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生知識系統(tǒng)和綜合語言運用能力作出評價，提出教學(xué)參考意見等。

2.在知識講解模塊中，學(xué)生可以通過觀看視頻或PPT來預(yù)覽或復(fù)習(xí)知識點，豐富自己的英語知識庫。比如，在講解大學(xué)英語四級考試新聞聽力的時候，教師會先讓學(xué)生觀看新聞聽力講解的微課，讓學(xué)生先了解英語新聞的結(jié)構(gòu)與文體特點，積累常見的新聞主題詞匯和背景知識，再通過課堂練習(xí)掌握新聞聽力的應(yīng)試技巧;在講授四級閱讀題型的時候，教師會先讓學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻或PPT梳理六大閱讀題型的解題技巧并自己歸納出高效答題的解題步驟，進行備考經(jīng)驗與應(yīng)試技巧的分享，最后教師通過課堂練習(xí)檢驗學(xué)生對知識的掌握情況。

3.學(xué)生通過習(xí)題練習(xí)模塊可以了解自己的英語知識體系，對自己已經(jīng)或尚缺乏的英語聽說讀寫方面的基礎(chǔ)知識進行檢驗和綜合考察，完成習(xí)題訓(xùn)練后，系統(tǒng)還應(yīng)自動生成測評等級并給出相應(yīng)的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)。不僅如此，教師還應(yīng)該對學(xué)生進行本模塊的無紙化測試，省時高效，操作便捷。人工智能技術(shù)中的圖文識別技術(shù)可以把學(xué)生的手寫作文和翻譯轉(zhuǎn)換成WORD文檔，這樣就可以給教師的四六級輔導(dǎo)和測試提供大量真實有效的數(shù)據(jù)。因為考試系統(tǒng)是建立在龐大而科學(xué)的試題庫的基礎(chǔ)上，測試結(jié)束后會有相應(yīng)的試題和測試結(jié)果分析，因此該模塊可以幫助教師因材施教，有利于學(xué)生實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

4.在本系統(tǒng)中，特別要突出的是環(huán)境模擬模塊，該模塊是人工智能聊天機器人的主體部分。在界面中，用戶可以進行語音或文字信息輸入，通過文字、視頻、角色扮演以及場景對話等功能模擬英語日常生活場景，營造良好輕松的語言學(xué)習(xí)氛圍。人機交互模式的英語口語可以緩解學(xué)習(xí)者英語口語表達的緊張感，虛擬真人對話可以幫助學(xué)習(xí)者糾正英語表達中的錯誤，提高流利度。人工智能設(shè)備在英語教學(xué)中的使用有利于改善學(xué)習(xí)者口語學(xué)習(xí)的效果。

5.提升學(xué)習(xí)者的口語對話能力，提高英語學(xué)習(xí)者的整體英語水平。該系統(tǒng)設(shè)計中的最后一步是開發(fā)穩(wěn)定高效的智能接口模塊，其主要功能是連接學(xué)生和電腦之間的信息交換與溝通，即進行信息的輸入與輸出。在接收到學(xué)生傳遞的學(xué)習(xí)信號后，接口模塊要及時調(diào)動輔助教學(xué)模塊、知識講解模塊、習(xí)題練習(xí)模塊和環(huán)境模擬模塊，把信息傳遞給不同的模塊進行處理，然后由輔助教學(xué)模塊作出教學(xué)決策和結(jié)果演示信息輸出反饋給人，實現(xiàn)機器語言和人類語言之間的轉(zhuǎn)化。

四、結(jié)語

基于人工智能的大學(xué)英語教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建可以提高我校大學(xué)英語教師的教學(xué)質(zhì)量和非英語專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的主動性，提高學(xué)生的英語口語能力，給每個學(xué)生的語言學(xué)習(xí)帶來樂趣，體現(xiàn)人工智能英語教學(xué)系統(tǒng)在英語教學(xué)中的價值。我國的英語教學(xué)一直面臨缺乏實際應(yīng)用和溝通技巧的問題，人工智能研究中的自然語言處理、語音識別技術(shù)和機器翻譯都與語言學(xué)習(xí)密切相關(guān)。如何利用計算機理解人類的自然語言，實現(xiàn)人機對話，一直是人工智能研究中科學(xué)家和學(xué)者關(guān)心的內(nèi)容之一，人工智能技術(shù)應(yīng)用于英語教學(xué)很可能是本研究的突破口。借助現(xiàn)代信息技術(shù)可以使我們的大學(xué)英語教學(xué)從教學(xué)質(zhì)量與效果不佳的困境中逐步走出來，人工智能技術(shù)能夠在語言學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)揮自己的優(yōu)勢，對英語教學(xué)過程中的多個短板予以補齊，這不僅有利于適應(yīng)大學(xué)英語課程標(biāo)準(zhǔn)，也可以實現(xiàn)大學(xué)英語課堂教學(xué)模式的改革和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的完善。

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