人工智能在智慧校园建设中的应用探究

王伊琳

(西北政法大学 信息网络中心，陕西 西安 710122)

1 人工智能技术的概述与历史

人工智能属于计算机科学领域的一个分支，它是利用数字计算机或者由数字计算机控制的机器，模拟、延伸和扩展人类的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术和应用系统。现阶段的主要研究方向包括机器人技术、计算机视觉、语音识别和自然语言处理等。当前人工智能技术的研究主要从两个方向展开：①模仿人脑的神经网络结构对数据信息进行分析决策；②按照人的思维与行为方式进行智能化的行为活动[1]。

人工智能的概念于1956年首次被提出，标志着这门新兴学科的正式诞生。1966年，麻省理工学院开发出一款聊天机器人ELIZA，首次实现了人机对话。20世纪90年代随着互联网技术的不断进步，加速了人工智能的发展。1997年，IBM公司研制的“深蓝”超级计算机打败了国际象棋大师卡斯帕洛夫，成为人工智能发展历程上的标志事件。2016年，一款由DeepMind团队以深度学习为基础开发的人工智能机器人AlphaGo战胜了职业围棋冠军李世石，再一次让“人工智能”成为社会公众的焦点。经过60多年的发展，人工智能逐渐从学术研究走向产业实用，使整个社会的发展快速步入“智能”时代。

2 智慧校园的发展与前景

“智慧校园”的概念源于2008年美国IBM公司提出的“智慧地球”这一理念[2]。智慧校园指的是以物联网为基础构建的智能化校园环境，其以各种数字化的应用服务系统为载体，通过利用计算机技术、通信网络技术将教学、科研、管理和校园生活服务充分融合，为学校提供数字化、信息化、协作一体化的管理和服务支撑，并能够对所提供的服务进行洞察和预测的智慧学习环境。智慧校园具有以下3个特征：①提供一个面向广大师生的全面的智能感知环境和综合信息服务门户；②通过利用基于计算机网络的技术统一为师生提供各种应用服务，实现信息资源间的共享、互联与协作；③能够通过智能感知环境和综合信息服务门户为学校与外界社会进行信息交流提供接口。

经过近十几年的发展，部分高校在智慧校园方面的建设取得了一定的成效，例如建立统一身份认证平台、拥有校内的数据中心、综合服务门户等，但由于数据信息的日渐庞杂以及设备维护成本的日益增高，使这些信息化建设并没有得到切实的应用，距离真正的智能化校园环境还有一定的差距，而当前人工智能技术具有强大的数据处理能力和学习能力，以期能够为智慧校园的应用建设提供新的解决方案。

3 人工智能技术在智慧校园中的具体应用

3.1 在教学资源中的应用

人工智能技术的发展加速着高校对于传统教学模式的转变。现阶段各个高校通过各种方式，或自建、或采购了一批网课、慕课、虚拟教室、虚拟实验室等多种教学资源，利用校园网途径进行共享[3]，让学生可以通过线上教学平台接触各种不同领域的，丰富多样的知识信息，而不仅仅局限于自己专业的课程知识，同样也能够让学生充分利用碎片化的时间进行学习。人工智能技术在通过对线上教学平台的数据进行挖掘分析之后，可以针对学生们不同的兴趣需求实现智能化的推送，为学生打造个性化的教学模式，提升学生们的学习热情和自主学习能力。在传统的教学模式下，教师因时间精力有限，往往难以掌握每个学生真实的学习情况，无法做到真正的因材施教，而人工智能技术可以根据每个学生提交的作业成果、测验成绩等信息对学生进行分析评价，这样能够帮助教师更好地了解学生对课程内容的实际掌握，从而制定并优化已有的教学方案，使整个教学过程更具针对性。

3.2 在学生管理中的应用

高校工作中的内容不仅只是教学科研，还包括了学生管理。在大数据背景下，应用人工智能技术辅助学生管理，可以进一步提高管理效率，减少一定的人力物力成本。例如，在学校开学迎新时，由于新生的数据量很大，可以通过基于人工智能的信息化设备自动采集、录入数据，在节约大部分人力教师资源的同时还能减少由于人工录入信息带来的错误。在日常学习生活中，人工智能设备可以根据不同学生的专业信息与课程分配信息，根据学生的需求为其提供特定的自习室与教研室，为学生带来便利。同样还可以利用人工智能中的人脸识别技术为宿舍设置门禁，图书馆、体育馆、实验室等场所的出入权限，极大程度地保障了校园安全。在学生的行为管理方面，人工智能可以通过对学生网络行为的跟踪监测，帮助教师及时了解学生的心理健康状况。在毕业生就业方面，人工智能通过对学生在校的专业、成绩、竞赛获奖等信息进行综合分析后，可以有针对性地为毕业生推送相关招聘信息，提升效率。

3.3 在科研与服务中的应用

人工智能技术在高校科研、服务中的应用主要体现在教师管理、财务报销和后勤保障3个方面。在教师管理方面，通过利用基于人工智能技术的平台对学校现有教师队伍的学科背景、教学成果、科研立项等信息进行统计，并给出客观、翔实的评价分析，为学校优化建设师资队伍提供强有力的数据支持。另外，平台还可以根据这些信息为每一位教师提供专业的培训，通过结合教师的学科背景，智能化推送相关领域的最新学术动态与教学方法，有效提升了教师的科研水平与教学能力[4]。在财务报销方面，随着高校项目经费来源多样，财务报销流程也变得更加复杂烦琐，利用基于人工智能技术的报账平台可以将这些流程全面实现自动化，极大程度地提升了财务报销的效率，并且这种基于信息化系统的报账流程可以实现财务数据的透明，可溯源[1]。在后勤保障方面，通过建设线上报修系统可以让后勤职员对师生反映的故障工单及时响应，并留有数据存档，通过对这些数据进行深度挖掘，可以总结出在校园的硬件设施建设方面哪些需要及时做出改进。另外还有一些新兴的应用如门锁管理系统，通过将普通门锁换成电子联网门锁，可以实时监控门锁的状态，也可以在新生入校、毕业生离校之际省去烦琐的回收钥匙更换锁芯等流程，只需在后台管理系统中批量导入、删除名单信息即可。管理好学生宿舍的用电安全对预防校园火灾事故起着至关重要的作用，智能电控系统可以实时监控每个宿舍的用电量，一旦超过额定功率会自动报警断电，及时保护用电安全。还有智慧食堂解决方案，自助图书馆杀菌系统等这些基于人工智能技术的应用都在为学校后勤服务带来极大的便捷。

4 结束语

在人工智能技术日趋成熟的今天，其凭借着强大的数据处理分析能力和学习能力得到了快速的发展。虽然目前人工智能技术在高校信息化建设中还没有得到更为广泛、普遍的使用，但相关实践案例已经表明，将人工智能技术应用在智慧校园的建设中往往能够达到事半功倍的效果。在接下来的发展中，我们期待着人工智能技术在进一步推动智慧校园的发展建设，促进高校的教育教学管理能力做出卓越的贡献。