何芝蘭

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，教育領(lǐng)域的方式方法也越來越多樣化。人工智能技術(shù)是最前沿的現(xiàn)代化技術(shù)手段，又稱作AI技術(shù)，尤其是在教育領(lǐng)域，人工智能技術(shù)展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢，幫助學(xué)校提供了高質(zhì)量的微課內(nèi)容，充分提高了教育質(zhì)量。其中，通過AI語音識別、AI圖像應(yīng)用等多方面功能，全面提高了微課制作的實際質(zhì)量，幫助高校教師打破了技術(shù)壁壘，創(chuàng)新了教育方式和途徑。本文基于人工智能技術(shù)基本知識，闡述了人工智能對教育領(lǐng)域的實際意義，深入研究了人工智能在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用，希望對提升教學(xué)工作水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；微課制作

引言

人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)能夠更好地分析各個學(xué)生的個性特征，而微課的出現(xiàn)則為人工智能教學(xué)帶來了諸多機遇，彌補了傳統(tǒng)人工智能教學(xué)的不足，幫助學(xué)生更好掌握所學(xué)知識的同時，也能夠幫助老師更好地了解學(xué)生動態(tài)，從而制定更加合適的教學(xué)方案，創(chuàng)新教育的方式和途徑，是現(xiàn)階段提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段之一。

1. 人工智能技術(shù)概述

人工智能是科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要新驅(qū)力量，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新技術(shù)科學(xué)。目前，人工智能的研究已經(jīng)進入加速期，為我們?nèi)粘Ｉ钐峁┝酥T多便利。人工智能是十分廣泛的科學(xué)，包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、專家系統(tǒng)等。在教育學(xué)習(xí)領(lǐng)域，人工智能主要通過模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)的高效學(xué)習(xí)。同時，人工智能的先進性幫助我們實現(xiàn)了很多傳統(tǒng)人工難以完成的事情，大幅提高了社會運轉(zhuǎn)效率。

2. 人工智能對教育領(lǐng)域的實際意義

2.1 實現(xiàn)個性化教育

人工智能具有先進的科學(xué)方法，能夠在諸多學(xué)科中充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，幫助高校摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為學(xué)生提供新型的學(xué)習(xí)體驗。人工智能能夠借助教學(xué)平臺，完成對全體學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的監(jiān)測，便于老師制定合適的教學(xué)方案，完善獨特的教學(xué)體系；能夠提供個性化的學(xué)習(xí)計劃，同時能夠精準(zhǔn)追蹤學(xué)生的狀態(tài)并及時反饋給老師，極大提高了學(xué)習(xí)效率，幫助學(xué)生更好掌握知識，調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)，逐漸成為教育領(lǐng)域的新型力量[1]。

2.2 方便教師對學(xué)生全面評估

人工智能在學(xué)生評估領(lǐng)域也具有相對重要的意義，主要表現(xiàn)在：人工智能系統(tǒng)通過平臺監(jiān)測并反饋學(xué)生狀態(tài)，利用科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，向老師反饋學(xué)生的問題，結(jié)果精準(zhǔn)可靠，師生雙向同步進行，既能提高教學(xué)質(zhì)量，又能節(jié)約教學(xué)時間，還可有效推進教學(xué)進度。

2.3 推動教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

人工智能技術(shù)能夠減少教師的實際工作，幫助教師完成批改作業(yè)和試卷的工作內(nèi)容，節(jié)約了工作時間，同時更減少了人工失誤，幫助教師積極推動教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新，創(chuàng)造出個性化的微課制作。

2.4 減少地區(qū)教學(xué)資源的差異

現(xiàn)階段我國教學(xué)資源分配不均衡，很多地區(qū)受到經(jīng)濟發(fā)展制約，教育得不到保障。而人工智能很好地減少了地區(qū)間教學(xué)資源的差異。偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，獲得更多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，拓寬知識層面，督促日常的學(xué)習(xí)狀態(tài)，做到更加自律性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而取得更多進步。

3. 人工智能在微課制作中的典型應(yīng)用場景

3.1 人工智能技術(shù)能夠快速生成微課字幕

在微課制作中，添加字幕是不可缺少的制作過程，能夠?qū)Ξ嬅鎯?nèi)容做到相對完整的補充，主要包括聽音識字、斷句、去除標(biāo)點、上軌調(diào)位、設(shè)置格式、校對字幕等六個步驟，為了避免失誤，需要重復(fù)檢查和調(diào)整，制作流程十分復(fù)雜，而人工智能則很好地解決了這一問題。人工智能中的自動語音識別，又稱作ASR技術(shù)，能夠快速且精準(zhǔn)地識別語音信號，并轉(zhuǎn)化成實際的文字添加到視頻中[2]。其本質(zhì)是借助深度學(xué)習(xí)模型，從后臺數(shù)據(jù)庫中匹配字詞的語音，然后根據(jù)要求將語音轉(zhuǎn)化成所需的文字符號，也可以自動識別教師語音，通過字幕的形式向?qū)W生進行展示，進而方便學(xué)生學(xué)習(xí)，是科學(xué)、可靠的微課字幕工具軟件。

目前，可以實現(xiàn)智能語言識別進而為視頻添加字幕的功能大致有兩種途徑。其一，通過剪輯軟件自帶的語言識別為視頻生成字幕，如剪映等；其二，通過第三方工具對教師語音進行智能識別，并生成相應(yīng)的字幕，如Arctime的應(yīng)用等。該項技術(shù)大幅度節(jié)約了微課制作的時間，提高了教師的工作效率，提高了字幕轉(zhuǎn)化的效率，能有效保證字幕的準(zhǔn)確與一致，避免了很多人工錄入的差錯。另外，該項技術(shù)能夠充分為特殊需求用戶提供創(chuàng)新性體驗，尤其是聽力障礙者、非母語學(xué)習(xí)者等。該項技術(shù)能夠提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗，幫助他們更好掌握學(xué)習(xí)知識，提高了學(xué)習(xí)效率，解決了很多實際難題。

3.2 人工智能技術(shù)能夠生成微課配音與解說

微課配音和解說能夠完善內(nèi)容方面的不足，幫助學(xué)習(xí)者更好掌握所學(xué)知識。人工智能技術(shù)中的語音合成技術(shù)能夠很好實現(xiàn)這一任務(wù)，相對準(zhǔn)確地完成微課配音和解說工作。人工智能的語音合成技術(shù)，即TTS技術(shù)，通過將文本信息轉(zhuǎn)化為語音，進行語音內(nèi)容的構(gòu)建。在傳統(tǒng)的微課制作過程中，由于需要相當(dāng)多的時間和人工成本，因此對教師的普通話要求較為嚴(yán)格，對于有方言口音的老師來說是相對困難的挑戰(zhàn)。但是隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對教師普通話的要求已逐漸降低，教師能夠?qū)⒄n堂設(shè)計的文本腳本智能轉(zhuǎn)換為自然、充滿表現(xiàn)力的語音，賦予微課更多的活力，也全面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[3]。綜上，人工智能語音合成技術(shù)的優(yōu)勢包括配音能力和多語種表達(dá)能力。

一方面，教師可以通過控制語音、語調(diào)和語速，選擇不同的教學(xué)語言，充分表達(dá)個人情感，滿足教學(xué)需求的多樣性及學(xué)生的特異性，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效提高教學(xué)效果。

另一方面，人工智能語音合成技術(shù)支持多語種的語言環(huán)境，包括世界各國的語言語種，可以整合多語種的教學(xué)資源，充分提高學(xué)生的語言能力。智能語音技術(shù)通過結(jié)合不同翻譯技術(shù)，支持多種語言的生成和翻譯，教學(xué)內(nèi)容可根據(jù)需要翻譯成學(xué)生喜歡的語言模式，配以對應(yīng)的語音講解，方便學(xué)生學(xué)習(xí)不同語種的實際需求。該項技術(shù)運用到國際舞臺中，能夠拋開語言不通的束縛，讓全世界的學(xué)習(xí)愛好者都有學(xué)習(xí)優(yōu)質(zhì)微課資源的機會，拓展微課的覆蓋面，擴大微課的學(xué)習(xí)群體。

3.3 人工智能技術(shù)能夠美化視覺感受

視覺體驗是微課內(nèi)容最直觀的感受。人工智能的圖像識別、圖像分割、圖像生成、圖像恢復(fù)、目標(biāo)追蹤、3D重建等圖像處理技術(shù)，能充分提取素材中的有價信息，深度優(yōu)化微課制作的視覺效果，達(dá)到重塑微課視覺直觀體驗，完善、優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)的實際效果，對微課制作有著重要意義。

3.3.1 AI圖像分析與解析

微課制作中需要大量的視頻、圖片和音頻素材，教師往往需要大量的時間使用剪輯軟件處理海量的微課素材，長時間面對大量素材容易產(chǎn)生疲倦心理。人工智能通過深入研究AI圖像，選擇科學(xué)的圖像處理辦法，準(zhǔn)確識別出圖像中的關(guān)鍵信息，包括人物、場景等，將關(guān)鍵信息反映到微課制作的過程中，完成素材的自動標(biāo)注和分類工作，同時能夠處理和歸納相同類別的素材，方便下次微課制作。這樣既有效提高了教師的工作效率，又優(yōu)化了教學(xué)的效果和質(zhì)量。

3.3.2 AI圖像處理與優(yōu)化

人工智能技術(shù)能夠處理和優(yōu)化清晰度不高的圖像，通過對視覺表現(xiàn)層進行修飾和處理，能夠顯著提高AI圖像的視覺質(zhì)量，如色彩校正、摳像等具體技術(shù)具備智能化和個性化。其中核心是AI智能摳像技術(shù)，該項技術(shù)的本質(zhì)是依據(jù)科學(xué)算法，將教學(xué)元素從相對混亂和復(fù)雜的背景中完整提取出來。該項技術(shù)充分提高了微課制作的效果，降低了剪輯微課的操作難度，同時也方便了后續(xù)編輯和合成視頻的工作。

AI智能摳像技術(shù)主要包括硬件要求低、能夠處理復(fù)雜背景和上手性強的優(yōu)勢。首先，智能摳像技術(shù)不需要高級別的裝置和設(shè)備，對制作者的拍攝環(huán)境沒有嚴(yán)格要求，教師只需要通過簡單的手機或相機就能制作出相對穩(wěn)定的視頻，降低了視頻制作的拍攝成本和人工成本。其次，智能摳像技術(shù)能夠處理復(fù)雜混亂的拍攝背景，摒棄了時間、空間和拍攝場景的束縛，廣大普通教師不再受制于綠幕或藍(lán)幕，也不用擔(dān)心人物毛發(fā)邊緣或其他細(xì)節(jié)處理的痕跡問題。最后，智能摳像技術(shù)具有易上手的優(yōu)勢，對教師的設(shè)備和技術(shù)要求不高，方便使用者進行剪輯和處理，同時也能提高微課制作的效果，降低了操作門檻。

3.3.3 AI圖像生成

圖像是制作的核心目標(biāo)，需要有較高的清晰度和每幀之間的連接性。目前大部分微課內(nèi)容的素材都采用直接拍攝的傳統(tǒng)方式，素材選取的清晰度以及時間長度成為微課制作處理中的瓶頸問題，而且單一的視覺元素不能全方位立體有效地展示某些教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)場景。而人工智能圖像生成技術(shù)能夠顯著提高圖像的清晰度，成為微課制作豐富視覺元素的一種重要手段，可以優(yōu)化現(xiàn)有的教學(xué)場景，還可以創(chuàng)造出全新的教學(xué)場景，保證教學(xué)內(nèi)容的高清可視化，充分提高了課程的視覺效果，吸引了學(xué)生的注意力，提升他們的學(xué)習(xí)積極性，優(yōu)化了教學(xué)質(zhì)量[4]。同時，人工智能圖像生成技術(shù)能夠依據(jù)教學(xué)內(nèi)容的實際需求，形成意識先進的圖像內(nèi)容和動態(tài)的畫面效果，能提高微課視覺亮點的豐富性和多樣性，加大了教學(xué)內(nèi)容的吸引力，讓學(xué)習(xí)者擁有沉浸式的學(xué)習(xí)體驗。

傳統(tǒng)的制作技術(shù)已無法滿足當(dāng)下實際微課制作的多方要求，AI圖像生成技術(shù)不要求圖畫人工繪制，能夠自動生成生動形象的動畫場景與角色，降低了工作量，方便了動畫效果的制作和處理，提高了微課制作的工作效率。同時，人工智能在繪畫方面也發(fā)揮了十分重要的作用，能夠完全將自己的想象有效呈現(xiàn)在現(xiàn)實的微課內(nèi)容中。

3.3.4 AI自動化制作流程

人工智能技術(shù)能夠提高微課內(nèi)容的流暢程度，實現(xiàn)微課制作流程的自動化。在實際工作過程中，自動剪輯技術(shù)會優(yōu)先選擇科學(xué)的算法，精準(zhǔn)分析原始素材，科學(xué)分類并解析，智能檢測出視頻中的關(guān)鍵元素，在必要的位置添加講解要點，在場景變化方面的轉(zhuǎn)換也相對流利?；诖?，AI技術(shù)還能對錄制的微課視頻進行自行優(yōu)化，例如，刪除對重復(fù)內(nèi)容或刪除與上課內(nèi)容無關(guān)的語音，如卡頓、喘息聲等。此外，AI技術(shù)還可以根據(jù)教學(xué)大綱，對課堂內(nèi)容進行智能剪輯，具體可通過Adobe Premiere Pro、Magisto、Quik by GoPro等軟件實現(xiàn)。這種技術(shù)在滿足新時代學(xué)生在教學(xué)方式上的需求的同時，也提高了教師微課制作的效率，減輕了教師負(fù)擔(dān)。

3.4 人工智能提供科學(xué)的輔助工具

人工智能技術(shù)能夠為微課制作提供詳細(xì)的輔助工具，整體提升微課制作的內(nèi)容和效果。微課制作的進程正處于改革期，依托AI智能輔助工具的精確性、自動化、高效率的特點，能顯著提升制作內(nèi)容的品質(zhì)和制作的效率。人工智能基于科學(xué)先進的算法，具備自動配樂功能，能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇音樂，使微課更加生動和引人入勝。同時，AI智能還可以根據(jù)當(dāng)前課堂教學(xué)的氛圍，自行添加合適音效，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

通過AI智能應(yīng)用，可以通過文本分析和語義理解技術(shù)，自動索引和檢索與微課內(nèi)容相關(guān)的文檔、圖片、視頻等教學(xué)資源，為學(xué)生提供更加豐富和多樣化的學(xué)習(xí)資源。AI在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，全自動摳圖工具可以通過圖像識別和分割算法，快速而精確地將目標(biāo)物體從復(fù)雜背景中分離出來，可以大大簡化微課的制作流程，提高制作效率。

通過AI人聲提取工具，可以將教師講解的語音從復(fù)雜環(huán)境中提取出來，進而確保教師講解的完整和清晰，進一步保證了微課的質(zhì)量。同時，通過AI技術(shù)生成虛擬角色，可以為微課創(chuàng)造不同的教學(xué)情境和環(huán)境，使得教學(xué)內(nèi)容更加生動有趣，進而提升微課內(nèi)容的吸引力和感染力。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，教育領(lǐng)域的方式方法也越來越多樣化。人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域能夠充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，優(yōu)化教育質(zhì)量。AI語音識別、AI語音合成、AI圖像技術(shù)能夠幫助高校制作出高質(zhì)量的微課內(nèi)容，實現(xiàn)微課制作的創(chuàng)新性發(fā)展，將教師的想象轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好掌握知識，推動教學(xué)可持續(xù)發(fā)展。本文基于人工智能技術(shù)基本知識，闡述了人工智能對教育領(lǐng)域的實際意義，深入研究了人工智能在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用。

參考文獻：

[1]曹夢川，歐陽儀，伍丹，等.基于人工智能的微課智能推送方法研究[J].現(xiàn)代信息科技，2023，7（20）：140-143.

[2]陽有明.人工智能技術(shù)在微課制作中的應(yīng)用研究[J].科教導(dǎo)刊，2023（22）：60-62.

[3]吳敏為.虛擬演播室技術(shù)在微課視頻制作中的運用探究[J].電子測試，2022， 36（11）：68-71.

[4]黃瑞章.基于微課和雨課堂混合式的人工智能原理教學(xué)思考[J].智庫時代， 2020（20）：216.

作者簡介：何芝蘭，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化、物聯(lián)網(wǎng)通信。