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人工智能与未来学校变革

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第一作者:周宝

作者简介:周宝,江苏师范大学智慧教育学院;杨现民,江苏师范大学智慧教育学院。

人大复印:《中小学学校管理》2017 年 11 期

原发期刊:《中小学信息技术教育》2017 年第 20177 期 第 12-14 页

关键词: 人工智能/ 未来教育/ 未来学校/ 创新变革/ 挑战/

摘要:人工智能是全球新一轮科技革命和产业变革的着力点,已经在电商零售、医疗健康、交通、个人助理多个领域得到广泛应用。人工智能同样在教育领域拥有较大应用潜力,有望在未来学校教学与管理上发挥重要作用,具体表现为维护校园安全、辅助教师教学、变革学习范式、优化学校管理四个方面。同时,由于学校教学与管理的独特性和复杂性,人工智能应用也面临推广运行难、与现有管理平台对接难以及教育数据安全等挑战。

[中图分类号]G434

[文献标识码]A

[论文编号]1671-7384(2017)07-0012-03

近年来,世界各国高度重视人工智能技术的发展,相继发布了相关研究报告。2016年10月,美国白宫发布了《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》两份重要报告。2016年11月,英国政府发布《人工智能:未来决策制定的机遇与影响》报告。2017年3月,国务院总理李克强发表2017政府工作报告,指出要加快培育壮大包括人工智能在内的新兴产业,“人工智能”首次被写入政府工作报告。当前,人工智能正逐渐融入电商零售、医疗健康、交通以及个人助理等多个领域,并展现出巨大的应用空间。人工智能在教育领域同样拥有巨大的应用潜力,随着知识表示方法、机器学习与深度学习、自然语言处理、智能代理、情感计算等关键技术的发展,人工智能将在教育领域发挥越来越大的作用[1]。

人工智能在教育中的典型应用主要集中在智能导师辅助个性化教与学、教育机器人等智能助手、居家学习的儿童伙伴、实时跟踪与反馈的智能测评、教育数据的挖掘与智能化分析、学习分析与学习者数字肖像六大方向[1],已经表现出巨大的应用潜力。学校作为教育活动的重要组织场所之一,人工智能将为学校的管理与教学带来变革性的影响,主要表现在四大方面:维护校园安全、辅助教师教学、变革学习范式以及优化学校管理。

维护校园安全

计算机视觉与机器人技术的发展使得人工智能维护校园安全成为可能,其将在非法人员识别、消防安全预警、活动事故防护三个方面发挥重要作用。

1.非法人员识别

部署保安机器人将是未来学校保证维护校园安全的重要措施之一。保安机器人能通过眼部的图像采集设备采集进入校园人员的面部信息,识别当前人员身份,若未检测到相关人员信息,系统则会通知学校的安保人员进行身份验证、登记等工作。同时,位于校园各处的保安机器人还将实时监控是否有陌生人通过非正规途径进入校园,检测到相关行为之后,则会通知学校安保人员进行处理。此外,位于学校门口的保安机器人还将采集学生的面部信息,与信息库中的学生信息相比对,确定学生身份,并记录学生到校与离校时间,确保学生在校期间的安全。

2.消防安全预警

未来学校的消防安全预警系统包含了感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、可燃气体探测器等多种感应器,同时通过摄像设备实时采集图像信息,分析画面中是否出现明火、烟雾等现象。其综合图像分析与探测器感知,判断是否有火灾现象发生。此外,系统通过实时采集校园内人员的行为数据,与数据库中消防安全危险行为做比对,分析是否有相关危险行为发生。若危险行为发生,则会通知学校安防人员。在火灾发生时,拥有智能搜救技术的消防机器人将会代替人进入火灾发生区,通过生命探测仪,自动感应、搜索、识别被困人员,将其救出火灾发生区。消防机器人的部署很大程度上避免了人员进入火灾发生区受到二次伤害现象的发生,其机动性超越了现有的消防安全系统,在很大程度上保证了校园内师生生命和财产安全。

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