人工智能技术在高校智慧校园中的应用

宁亚楠 杨得成 邹 雨

(黑河学院，黑龙江 黑河 164300)

一、人工智能技术

进入21世纪，人类迎来了互联网时代，计算机网络已覆盖全球，这一切都要归功于计算机网络技术的快速发展。人工智能的发展与很多学科的发展都息息相关，其中计算机网络技术在人工智能的发展中占有重要地位，可以说，计算机网络技术的发展也与人工智能技术的发展相辅相成[1]。随着高新技术在高校的广泛应用，高校师生对教育、生活等要求越来越高，人工智能技术在高校建设中的地位不断提升，高校智慧校园的建设势在必行。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其技术功能的实现需要计算机的软件和硬件做基础。这种所谓的“软硬结合”的组合模式推进了人工智能技术的总体发展，也是人工智能技术在发展过程中的功能互补，能够更好地突出人工智能技术高效、精准的特点[2]。

二、智慧校园

智慧校园是指以促进信息技术与教育教学融合、提高学与教的效果为目的，以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术，提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务，并能对教育教学、教育管理进行洞察和预测的智慧学习环境。智慧校园从结构上可分为四层，分别是建设智慧校园的硬件设施层、互联网应用层、可运行操作系统的平台层、以及软件应用层。通过互联网来实现校园智能化，通过云端服务器有效的存储、备份数据，进而实现信息的传输。智慧校园应用系统包括学生成长类、教师专业发展类、科学研究类、教育管理类、安全监控类、后勤服务类、社会服务类及综合评价类等智慧应用系统。

三、人工智能技术在高校智慧校园中的应用

1.人工智能技术在高校学习方面的应用

目前，在高校学习方面，人工智能技术普遍应用于各科目的学习、辅导。以大学英语为例，大学英语是高校学生的必修课程之一，扎实的英语基础对大学英语四六级考试及毕业后的就业都有很大帮助，是高校学生学习的必要科目。但因为各地区英语教学水平参差不齐，导致学生听说读写方面水平差异较大。在人工智能技术的支持下，根据学习者的基本资料形成英语学习者的基础建模，再根据其英语学习档案、社交档案和其他档案等细化其学习者类型，为其打造个性化的英语学习模式[3]，进而有效提升学生英语学习效果，减轻学生英语学习压力。如果学生利用人工智能技术下的智慧校园功能来学习英语，将极大提高学生学习英语的成效。

2.人工智能技术应用于高等教育及科研

在计算机技术快速发展的今天，CPU运算速度越来越快，这为各行各业工作效率提升奠定了基础。在人工智能技术引入后，通过Python编程语言构建BP神经网络算法等方式，实现智能机器构图，高校相关研究人员不必不必再手工画出设计图纸，这些工作都可通过计算机软件来完成，研究人员可在设计过程中及时修正错误，做到实时改正。此外，人工智能还有效提高研究人员数据采集的效率，计算机可以根据研究人员想要的结果阈值，精准地筛选出有效数据并对数据进行处理，这为高校研究人员节省了大量的时间，并且降低了在研究过程中的失误率，为研究得到准确的实验数据奠定了基础，加快了研究的进度。

3.人工智能系统在校园安防中的应用

现有的高校校园安防监控系统，其主要功能是实现对监控场所的视频录制、存储视频数据及备份视频数据。一旦发生安全事故，只能事后调出翻相关视频数据，视频数据的数量较大，且时间较长。查找有效数据会浪费安保人员大量时间，并且在观看大量视频时容易出现视觉疲劳，造成溜掉重要信息等问题。采用高清监控设备获取清晰监控画面，通过布置校园监控中心，建立统一集中管理平台，通过模块化设计方式开发视频安防监控系统，并采用接口设计方式设计系统，实现智慧化校园安防系统的建设。将人工智能技术应用到校园安防中，能有效改善现有校园安防系统中存在不足。通过云存储器释放本地存储空间，通过人工智能技术实现人脸识别，有效提高校园安防的工作效率，为校园安防工作提供了便利和更多的可能，全面提升校园安防系统的智能化水平。

4.人工智能技术下的智慧图书馆的使用

随着5G时代的到来，数字化阅读必将成为人们阅读的主要方式，纸质书籍占比率将会大幅减少[4]。为适应时代发展，各高校图书馆也相继推出了数字阅读服务，并逐渐向数字化图书馆转型，开始大力推进智慧图书馆的建设。目前，大部分高校图书馆仍允许学生自由进出，这增加了书籍的丢失、破坏概率，进而对高校图书馆造成巨大的经济损失。通过智慧图书馆建设，利用人工智能技术通过高清摄像头，对进出图书馆的学生进行人脸识别，利用深度学习技术实现对学生在图书馆内运动轨迹的实时监控，精准定位学生在图书馆内的具体位置，有效降低图书丢失及破坏几率。通过人工智能技术还可对书籍进行精准定位，即可方便图书馆管理人员对众多书籍的有效管理，又能有效提高学生查阅相关资料的效率。通过智慧图书馆的建设，还可以为学生提供大量优质的电子图书，学生可在图书馆电子阅览设备处获取相关电子图书下载源，下载后可随时随地阅读电子图书，充实自己的课余生活。还可以通过人工智能技术，实现图书的自主借还，学生可通过扫描指定位置的条形码完成借还图书，这样可有效简化借还图书的流程，方便学生高效地利用时间进行学习。

5.人工智能系统在学校生活方面的应用

人工智能技术在学校生活方面主要应用在自助设施上。通过人工智能技术，实现学生需求的在线预约功能。如学生可通过人脸识别、指纹识别等方式登录手机APP自助服务系统，进入系统后学生可通过预约功能线上进行预约服务，如吹风机的使用时间、洗浴时间、用餐时间等。通过线上预约功能，学生不必再进行排队等候，为学生节省了大量时间，也能为学校节省大量建设成本及人工成本。在享受自助系统给人们带来方便的同时，也要注意系统使用安全，由于自助系统可提供在线支付的功能，很多学生的网络安全防范意识并不强，如果系统出现安全漏洞，被不法分子利用，很有可能给学生带来不必要的经济损失，并给学校带来一定的不良影响。所以，一定要定期维护系统，做好系统使用人员安全操作培训，并对学生做好网络安全防范教育。

四、丰富人工智能的应用途径

在智慧校园建设中，人工智能技术得到了广泛应用。高校的教学活动及高校科研人员的科研活动等方面，人工智能技术都有很好渗透。为有效的将人工智能技术与智慧校园建设紧密结合，在建设过程中需将人工智能技术所应用到的场景和途径精细规划，从而提高人工智能技术在智慧校园应用中的有效性，围绕人工智能技术建立综合性服务系统，使该技术得到更广泛、更深入的应用。

在高校教学活动中引入人工智能技术，可以用电子课程的形式服务教学内容。利用人工智能技术对学生试卷等进行批改，实现智能化教学方式，革新教学评价机制，减少教师的工作量，减轻教师工作压力，实现教育教学改革的创新。利用人工智能技术，创建良好的校园文化，有效提升校园内教学、生活和管理质量，保障广大师生在校园内的人身安全。在智慧校园的建设过程中，应充分利用人工智能等高新技术，不断提高校园生活、校园管理、课堂教学等多方面的智能化，深入发掘智慧教育资源，通过持续改进、不断培养，提高广大师生的素质和能力，为智慧校园的建设打下夯实的基础。

五、结论

新一代人工智能以大规模数字化和行业深度应用为显著特征，将为学校教育改革带来新的机遇，促成“智能教育”的落地，有助于打破教育的时间、空间和环境的限制，促进智能化、个性化、终身化教育体系的构建。互联网时代，智慧城市，智慧校园逐渐普及，人工智能技术的应用也将渗透到各行各业，这将是对现有产业的一次重大技术革新，同时，也将带来巨大的挑战。充分研究高新科技与智慧校园建设的融合，将给教育领域带来更好的未来，帮助高校更好地完成人才培养目标，推动社会快速进步。