基于人工智能的外语教学生态链构建研究

徐艳艳，刘春富

(黑龙江工业学院 国际教育学院，黑龙江 鸡西 158100)

随着人工智能与信息技术的发展，教育环境与教学模式也产生了革命式的变化，传统教学逐渐与在线学习、混合式学习、体验式学习等方式融合，因而，研究人工智能在外语课程融合中的应用，特别是在学校课堂的应用已经成为学术界的主要研究方向。人工智能与教育相结合一直是学术界研究的重点课题，戴永辉[1]从MOOC学习和混合式学习架构出发，研究人工智能与现代教学生态链的结合之处，提出混合式学习概念；封宝存[2]通过研究人工智能在英语教学中的应用，对于学校建设智慧教室、教师信息服务能力提高提出了相关见解；吴画斌[3]指出在中国经济转型升级时期，人工智能与教学结合可以为教学内容转型升级赋能，有利于教学转型全面发展；赵兴龙[4]研究5G之教育应用与人工智能之间转型优化问题，以此来分析新兴信息技术对学校课堂育人的影响；赵新燕[5]通过分析“互联网+”对大学生创新创业能力的培养，提出人工智能对外语学科教学的重要性和意义；刘丽[6]以陆军军医大学为研究对象，深入探讨人工智能与现代教育课堂结合的可能性；郑群[7]从人工智能对教学管理影响的角度出发，探讨现阶段人工智能参与教学管理的重要性。也有学者从VR、立体化教材等角度来探讨人工智能对外语课程应用的影响。

然而，现阶段人工智能与线下外语课程教学并不紧密，究其原因，主要是教学资源单一化，人工智能应用发展速度较为缓慢、学校硬件资源有限等问题。本文从人工智能助力外语课程现状出发，通过研究现阶段人工智能应用于外语教学的已有案例，来分析人工智能在外语教学中的生态链构建，为推动我国外语教育与人工智能结合打下坚实基础。

一、人工智能应用现状

人工智能一词最早出现于1956年，英文缩写为AI，是一门与众多前沿领域交叉的技术科学。近年来，随着人工智能发展，越来越多的应用也逐渐成熟，美国相继发布了《为人工智能的未来做好准备》《人工智能白皮书》，从人工智能人才培养伦理规范、技术标准等方面都作出了详细规定。日本也对人工智能工业规范做了详细规划，计划2030年前后实现人工智能全产业化。我国也紧随时代潮流，发布了《新一代人工智能发展规划》，将人工智能研究提升到国家战略层面[8-10]。

随着Alphago在围棋中的应用、华为自动驾驶技术、特斯拉自动驾驶技术的发展，越来越多的科学家认知到人工智能可以改变人们的生产生活。因此，教育人工智能软件也应运而生了，教育人工智能软件主要是帮助将学习者的学习情境从教室转化为任何一处场景中，从而养成学习者终生学习习惯。教育人工智能软件的主体思想是打造一个自适应的学习环境，能够满足用户对教育学、心理学、神经科学、语言学等各学科的学习。学习者通过教育人工软件进行应用学习时，可以根据自身需要进行判断，通过关键词点选进行学习，人工智能工具会根据逻辑验算推荐适合学习者的系列课程，并根据学习者的学习情况，判断学习者对相关知识的掌握程度与兴趣水平，当学习者再次登录时，系统可以根据上次的学习进度及考核状况为学习者推荐他们所需要的后续资料并提供相关测试功能，保证学习的延续性与系统化。

二、人工智能在外语教学中的应用案例

当前，基于人工智能的外语教学软件在国内外都有着广泛应用，主要如图1所示。

图1 人工智能应用场景

在国内，主要以学考乐智能英语学习平台为代表，学考乐智能英语学习平台是一个基于人工智能的英语词汇训练系统，通过人工智能独创的英语学习模式，因人而异地打造相关智能课程、记忆方案、学习计划，帮助学员进行大脑记忆库的重新建造。通过对使用学考乐智能英语学习平台学习者的学习成果进行分析，学考乐智能英语学习平台的优势在于词汇训练，通过对语言方法教学，让学习者搭建牢固地基，使学习者在短时间内学习成果得到提升，在提升学习者自信的同时进一步提高英语水平。同时，学考乐智能英语学习平台针对中国学习者也定制了相关服务[11]，例如一些外国诗词与诗歌的中文版，通过平台可以进一步了解和掌握中外文化互通之处，进一步提高学生学习兴趣、增加学习乐趣，让AI成为老师的好助教，把更多需要创造的部分、需要提升课堂热情的环节和需要提升学习兴趣的部分交给老师，让老师有更大的精力关注到学习者本身。

在国外，利用人工智能进行外语学习也屡见不鲜，例如TLCTS外语语言系统，它是一个口语练习软件，不同学习者可以根据自己的实际需求学习相关课程，在课程中学习者需要用自己所学习的语言完成学习游戏，解锁相关任务，通过相关学习场景可以做到让学习者在学习中成长。TLCTS外语语言系统与人工智能相结合，对不同学习者的语言语音识别，通过不同学习者实际应用搭建特定场景与虚拟任务，创造与该学习者水平相近的虚拟人物与学习者对话，人工智能能够在任务中持续监督学习者并评估学习者的语言弱项，针对相关弱项加以指导和强化。与此同时，Google也利用其强大的人工智能软件开发了智能翻译系统，可以根据其翻译内容的不同，自动将相关文章用专业的词语表达出来，提高外语学习者的专业能力。可以预见，随着人工智能的应用越来越普及，越来越多的外语学习软件也会被开发出来，满足世界各地学习者对外语学习的需求，进一步促进世界一体化进程。

三、人工智能外语教学的优势

人工智能外语教学在实践中的优势在于四个方面。

一是智能化。人工智能的特色在于高度智能化，高度智能化的计算机外语教学系统能够做到教学行为人性化、繁杂任务代理化，从而解决外语教学中的痛点问题。得用计算机进行测试与评估、模型预测学习者兴趣以及学习任务分配等，根据学习者的不同需求制定学习方案，有效帮助教师节约精力与时间，将更多的时间用在教学内容改进上。同时，通过个性化推荐方法，根据学习者在教学中的自发选择，有针对性推送合适的教学资源。随着人工智能与工业进一步结合，许多基于人工智能的算法与教学软件相结合，被运用在教学优化中。例如，最受人们关注的深度学习推荐算法，是在初始数据获得后，通过对数据的特征提取推理，形成一套自己的思维体系反馈给学习者，再根据学习者对数据反馈的情况作出预测，确定数据逻辑选择方案，并在互联网上收集整理相关数据，最后为学习者提供综合各类学习资源的完整学习体系。

二是精准化。基于大数据，通过对微观数据搜集，可以对外语教学进行宏观科学指导。比如，根据数据对教学内容进行优选，学什么课程内容、设置什么课程方向，有了具体的数据分析作为支撑，可以避免走“弯路”。

三是差异化。通过对学习过程分析，对学习者学习过程的数据进行采集、对学习反馈、成绩等进行分析，根据分析结果及时调整教学策略，优化教学过程。

四是个性化。通过把学习者行为数据录入数据库，调用不同分析工具和模型对数据进行分析，为学习者提供不同的学习策略，指导学习者进行个性化外语学习。

四、人工智能与外语教学的生态链构建

外语教学生态链就是利用AI核心技术，提供多种场景的AI外语教学解决方案，包括：在线教学平台搭建、线上教学直播、智能客服机器人、智能阅卷等一站式教学平台搭建，是一种能够相互联系、相互辅助、相互纠错的外语教学链条，可以通过智能代理和智能导学两种方式来构建外语教学生态链。

1.智能代理与外语教学的生态链构建

智能代理是定期收集信息或执行服务的程序，它不需要人工干预，具有高度智能性和自主学习性，可以根据用户定义的原则，主动通过智能化代理服务器为用户搜集最感兴趣的信息，然后利用代理通信协议把加工过的信息按时推送给用户，并能推测出用户的意图，自主制订、调整和执行工作计划。智能代理可根据学习者模型和学习情景构建完整的人工智能外语教学生态链，帮助学习者获得更好的学习体验和学习效果。智能代理可以帮助外语教师对相关课程进行重新塑造，帮助批改作业，生成教学课件，完整梳理优化授教学的每个环节，形成科学合理的教学生态链。

人工智能可以采集学习者各类数据，通过相关数据判定学习者情感和学习兴趣所在，有针对性地开展浸润式情感教学。对外语教师来讲，与人工智能相结合的智能代理技术不仅可以解决在教学中出现的技术难题，也能够有效减轻外语教师的教学负担。在国家构建层面上，随着我国《新一代人工智能发展规划》的发布，神经网络、机器学习等人工智能关键技术也逐渐提升到国家战略层面上来，为推动我国人工智能发展和现代外语教育变革与发展提供了有力保障，因此，人工智能与外语学科教学的深度融合，不仅能够填补相关语言教学的缺口，还能够为我国外语人才的发展提供保障。

2.智能导学与外语教学的生态链构建

人工智能与外语教学的结合点与区分点在于对学生题海战术的总结和提炼，在过去的课堂外语教育体系里，教师常常选择“题海战术”作为学生提升成绩的着力点，但是通过实验表明，题海并不能让学生对知识方法有一个清晰地认知，只是在训练其机械记忆能力，效果往往事倍功半。同时，网上的资源繁杂，学习者缺少必要的资源筛选能力，往往在寻找与试错中浪费了大量精力，在这种情况下，智能导学概念应运而生。智能导学是人工智能在教学领域的一种应用，通过对外语知识体系的分析来构建一个个交叉的知识单元，学生往往在学习不同的单元体系时形成自己的知识体系与逻辑关系，进而生成个性化学习路径。智能导学与外语教学生态链的构建可以帮助教师对学习者的学习行为和知识量进行全面扫描评估，通过评估找到学习者在知识体系中的薄弱项，构建自适应学习体系，减少学习者重复学习时间，激发学习者学习自觉性。智能导学与外语教学融合的关键就是对学习者的画像指导，通过对学习路径智能化引导，系统会自主设定先导知识点、考核知识点、后续知识点，在学习者进行学习时主动选择先导知识点进行导入，后期再通过学习者的学习情况进行通过知识点测试，对完成测试的学习者进行后续学习跟进，保证学习的连贯性。

基于上述分析可知，人工智能在外语教学中的应用主要是将线下与线上相融合，通过语音、文本、图片、日志等要素智能挖掘学习者学习需求，经过智能代理、个性化推荐，对学习者学习风格和学习偏好等进行自动匹配，从而带动了学习者的积极性和参与性，达到提高学习者学习效率和语言应用性的目的，如图2所示。

图2 人工智能与外语教学生态链构建

人工智能教学平台主要是起到润滑剂作用，对学习者来讲，学习者可以通过人工智能平台及时了解自身的弱点与不足之处，根据人工智能教学平台的推荐在课堂上修正自己的学习方向，并在课下及时与教师联系，在保证学习者信息反馈实时性的同时，也保证对学习者培养的有效性。对于教师来讲，通过人工智能平台整理可以帮助教师减少许多不必要的重复工作，同时对于学习者以往的学习情况的数据挖掘可以让教师更加了解学习者知识掌握的程度[11]，进而对教学策略进行适当调整，提高教辅材料的针对性和适用性。对人工智能学习平台来说，平台可以使教师通过学习者的学习数据，在已有数据的基础上进一步完善外语学习体系框架，通过评估外语学科学习者成绩前后变化来提供有针对性的学习建议，为每个学习者建立个性化的信息库，保证他们终身学习的需要。

此外，人工智能教学平台可以通过外语教师搜索教学资料的变化情况，进一步为教师推荐相关语音、文字等教学资源，保证外语教师教学资源实时性与可控性。可以预见，人工智能与外语生态链的构建能够大量减少教师教学工作量，促使教师将主要内容放在教学内容提升与教学思想更新上，进一步促使教师的教学内容与学习者工作实践相结合，提升教学深度与教学质量。

当前我国人工智能与外语教学融合还处于初级阶段，相关软硬件设施还待发展，下一步工作重点应是促进外语教学与人工智能软件共同发展，用外语教学的红利来促进人工智能的进步，进而打造新时代人工智能外语教学生态链，形成二者可持续的良性互动模式。