人工智能技術(shù)在漢語教學中的應用

顧雯 王娟

摘要：為促進人工智能技術(shù)在我國漢語教學中的應用，實現(xiàn)人工智能技術(shù)與漢語教學的深度融合，對相關(guān)技術(shù)進行梳理，并列舉教學應用實例，分析人工智能技術(shù)在漢語教學中的應用現(xiàn)狀，總結(jié)案例主要應用場景、功能與實際應用中的難題。在對人工智能漢語教育全面認識的基礎(chǔ)上，構(gòu)建人工智能漢語教學應用框架，并提出相關(guān)應用建議。

關(guān)鍵詞：人工智能;人工智能教育;漢語教學;個性化教育

DOI：10.11907/rjdk.192083 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP301文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）006-0039-05

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展驅(qū)動了教育領(lǐng)域相關(guān)變革。2017年7月，國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，“利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革，構(gòu)建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系”;2018年《教育信息化2.0行動計劃》提出要大力推進智能教育，探索泛在、靈活、智能的教育教學新環(huán)境建設(shè)與應用模式;2019年中共中央、國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》指出要利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革，實現(xiàn)規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合。時代發(fā)展迫切需要教育與人工智能技術(shù)的深度融合，推動教育教學變革與創(chuàng)新，推進智能教育發(fā)展。

眾多學者對人工智能技術(shù)在漢語教學中的應用開展了研究。鄭艷群指出可利用新技術(shù)從多個角度拓展?jié)h語教學應用，如各式漢語學習類型與學習過程研究、網(wǎng)絡(luò)漢語學習行為與學習效果研究、網(wǎng)絡(luò)漢語學習中的教學指導策略、漢語教學大數(shù)據(jù)研究等;張會和陳晨認為智能技術(shù)可實現(xiàn)更高程度的移動性、情境性、交互性、個性化等，與語言教學強調(diào)的功能交際、因材施教等理念交相呼應;何克抗指出AI虛擬現(xiàn)實教學技術(shù)可滿足多維交互體驗的服務需求，為課堂硬件、軟件、終端及課程提供完整的解決方案，從而營造出沉浸式學習體驗;黃榮懷認為教育機器人將成為校園智慧學習環(huán)境的重要組成部分，它們既可作為教師助手，也可作為學習伙伴，形成一種新型教學形態(tài);余勝泉等構(gòu)建了個性化育人助理系統(tǒng)——AI好老師，旨在借助人工智能技術(shù)實現(xiàn)育人經(jīng)驗隱性知識顯性化，為教師解決育人難題提供個性化輔助，為家長教育孩子提供專業(yè)導師，為學生自我診斷提供貼心顧問，實現(xiàn)人機結(jié)合的高效育人。在漢語教學過程中引人人工智能技術(shù)，可培養(yǎng)學習者創(chuàng)造性思維與解決問題的能力。本文從漢語教學角度深入探討人工智能的教育應用，分析關(guān)鍵技術(shù)和應用現(xiàn)狀，找出人工智能在漢語教學中存在的問題，并構(gòu)建應用框架，提出人工智能技術(shù)在漢語教學中的應用建議，以促進人工智能技術(shù)與漢語教學深度融合，踐行以學習者為中心的教學理念。

1 人工智能

人工智能是計算機科學的一個分支，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的一門綜合性技術(shù)科學，是制作智能機器的科學，類似于使用電腦理解人類智慧。人工智能教育應用是人工智能與教育深度融合的產(chǎn)物，以人工智能在教育領(lǐng)域的場景化應用為特征，旨在提高教育績效，實現(xiàn)教育最優(yōu)化。在人工智能技術(shù)影響下，教育正在經(jīng)歷深層次變革，技術(shù)在重塑教育形態(tài)。人工智能技術(shù)與漢語教學的深度融合主要利用機器學習、自然語言處理、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)。

1.1 人工智能關(guān)鍵技術(shù)

1.1.1 機器學習

機器學習是一門涉及統(tǒng)計學、概率論、計算機科學、系統(tǒng)辨識、腦科學等諸多領(lǐng)域的交叉學科。機器學習作為人工智能研究的核心領(lǐng)域，基于概率統(tǒng)計理論，研究機器模擬人的行為，從數(shù)據(jù)中獲取隱藏知識，進行總結(jié)并重構(gòu)知識體系，從而改善系統(tǒng)自身性能，解決問題。在教育教學方面，成都市第二十中學校已成功利用科大訊飛的“智慧課堂”系統(tǒng)開展精準化、個性化教學?！爸腔壅n堂”系統(tǒng)通過課前分享微課，學生自主完成預習，生成學習報告，老師可精準掌握教學重難點并開展針對性教學。同時，在個性化教學方面，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，老師可詳實地采集到學生在日常學習和完成作業(yè)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，利用機器學習等技術(shù)為學生制定個性化教學方案。

1.1.2 自然語言處理

自然語言處理主要研究實現(xiàn)人與計算機之間用自然語言進行有效通信的各種理論和方法，旨在讓人類用自然語言與計算機系統(tǒng)進行人機交流，從而更便捷、有效地處理信息。主要應用有機器翻譯、機器閱讀理解和問答系統(tǒng)等，具體指利用相關(guān)技術(shù)不斷提升機器翻譯準確度;利用計算機語義理解技術(shù)對文本進行分析理解并回答相關(guān)問題，實現(xiàn)機器閱讀，幫助教師批閱作業(yè)，減輕教師負擔，使學生獲得及時反饋，提高學習效率。如批改網(wǎng)提供英語作文自動在線批改服務并及時給出作文分數(shù)和點評;問答系統(tǒng)技術(shù)是旨在讓計算機像人類一樣用自然語言與人交流的技術(shù)。2018年學而思網(wǎng)校的"AI老師智慧教育”系統(tǒng)正式投入使用，該系統(tǒng)利用自然語言處理等技術(shù)，智能評測和糾正彝族孩子普通話發(fā)音，提供漢語拼音、語法等學習功能，改善了當?shù)仄胀ㄔ捚占奥实偷臓顩r，有效緩解了師資力量短缺、教學資源匱乏等問題，提升了當?shù)貙W生漢語水平。

1.1.3 人機交互

人機交互主要研究人與計算機的信息交換，包括基本交互、圖形交互、語音交互、情感交互、體感交互和腦機交互等技術(shù)。語音交互是運用人類自然語音或機器合成的語音與計算機進行交互的一種綜合性技術(shù)。如百度漢語是一款基于人機交互等多項技術(shù)的智慧漢語學習軟件，具有智能問答、語音搜索、生詞本、智能聽寫、背誦檢查、漢語游戲等多種特色功能。其主要通過智能終端的話筒收集用戶聲音，經(jīng)過語音識別和語義理解合成語音，與用戶實時交流。例如，學習者通過輸入語音“李白的詩”進行搜索，百度漢語將展示李白所有詩作;在進行背誦檢查時，系統(tǒng)會根據(jù)輸入的語音指明錯誤，并給出背誦提示，最終生成背誦報告。

1.2 人工智能教育應用現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)正在重塑教育形態(tài)，給教育領(lǐng)域帶來一場深層次變革，也為漢語教學帶來了新思路、新方法，為漢語智慧學習提供了學習支持、問題解決方案。

（1）提供智慧學習支持。傳統(tǒng)漢語學習形式單一，人工智能技術(shù)可為學習者提供多樣化的智慧學習支持，學習者可利用電子設(shè)備打破時間和地理因素限制，自主選擇個性化學習方式。利用人工智能技術(shù)全程記錄學習者漢語學習過程，自動測評后給出結(jié)果，主動診斷學習者學習難點并給予精準個性化的學習方案，及時提供反饋并進行強化練習，有效解決學習中存在的問題。2018年6月，科大訊飛智學網(wǎng)與溫州市第二十一中學合作共建浙江省首個大數(shù)據(jù)教學支持中心，利用人工智能技術(shù)，深度挖掘?qū)W生學習測評數(shù)據(jù)，對學生學習評測數(shù)據(jù)進行精準糾錯，協(xié)助師生開展個性化教學。

（2）提供問題解決方案。我國漢語正式學習從小學低年級階段開始，主要通過模仿教師發(fā)音學習語音。在人際交互的教學過程中，教師對學習者語音語調(diào)的聽辨與糾錯沒有統(tǒng)一標準，教師對錯誤容忍度有高有低。方言語言環(huán)境影響部分學生標準漢語語音學習，進而影響到更深層次的漢語學習。人工智能技術(shù)利用自然語言處理與人機交互技術(shù)，通過簡單的人機對話，獲得發(fā)音反饋信息后對其進行準確性檢測，精準定位存在發(fā)音問題的拼音或聲調(diào)，自動生成測試報告并提供標準發(fā)音。如騰訊云推出的智聆口語評測系統(tǒng)（中文版），利用人工智能技術(shù)為使用者提供口語練習測評服務，支持字詞、句子等多模式語音測評，可充分滿足師生對優(yōu)質(zhì)漢語學習資源、智慧學習環(huán)境、個性化教學等需求。

（3）豐富教師教學手段。人工智能于教師有特殊意義，可以將教師從繁瑣、機械、重復的腦力工作中解脫出來，成為有價值的教學工具和伙伴。人工智能的教育應用衍生出多種多樣的教育教學產(chǎn)品，如智能化教育平臺、智能化學習軟件、智能化學習機器人等。智能學習平臺可以豐富教師教學手段、輔助學習者進行學習，例如“樂教樂學”信息化教育教學平臺，教師可利用平臺基本功能開展翻轉(zhuǎn)課堂，進行課堂測評、組織班級活動等。這些教育產(chǎn)品豐富了教師教育教學手段，幫助教師提升信息化教學水平，加快推動信息技術(shù)與教育教學的融合、創(chuàng)新與發(fā)展。但目前智能化教育平臺過多，良莠不齊，教師融合創(chuàng)新能力不足，無法充分發(fā)揮教學平臺作用，部分教師和學生無法體驗到智能技術(shù)賦能教學的優(yōu)勢。

1.3 應用案例

人工智能與漢語教學結(jié)合，不僅為學習者提供更廣闊的學習空間，且從課前預習、課中學習、課后復習3個維度節(jié)省師生時間成本，提高學習效率，可有效解決家長輔導困難的問題。本文通過網(wǎng)絡(luò)搜索查詢，選擇應用范圍較廣、評價較高的人工智能漢語教學典型案例（見表1），從人工智能漢語教育應用場景和主要功能進行分析。

1.3.1 應用場景

通過分析對比發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人工智能教育應用場景普通以教育教學平臺、智慧學習環(huán)境、智能機器人為主。如百度漢語等漢語智能教育教學平臺基于漢語數(shù)據(jù)庫與智能化漢語識別技術(shù)，為使用者提供全面、高效的漢語學習個性化支持服務，幫助學習者了解自身學習情況，關(guān)注語言學習本質(zhì);孔子學院與好未來教育集團聯(lián)合打造了首個AI漢語課堂，利用機器學習、自然語言處理、人機交互等技術(shù)，力圖為AI課堂提供傳統(tǒng)真人授課的效果，提高師生互動頻次，關(guān)注每位學習者學習動態(tài)，為其提供課堂學習效果智能評測與反饋，打造互動式漢語課堂，為學習者提供智慧學習環(huán)境。AI漢語課堂的應用有效解決了優(yōu)質(zhì)師資分布不均衡的問題，為漢語學習者提供了個性化學習支持服務，有助于大規(guī)模、標準化漢語教學的實現(xiàn);智能機器人（如阿爾法蛋）利用自然語言處理技術(shù)，提供語音對話功能，識別語音語義并作出反饋。通過問答的形式為學習者提供知識學習，并提升使用者理解、表達能力。這種教育陪伴機器人為使用者提供陪伴式服務，在交流與互動中學習知識，機器人可代替教師進行簡單的漢語教學。

1.3.2 主要功能

人工智能漢語教育應用主要服務于教師的教與學生的學。智能技術(shù)主要幫助教師進行作業(yè)發(fā)布與批改，測驗學生學習情況，還可提供智能導師服務，解決優(yōu)秀師資匱乏的問題。樂教樂學、訊飛暢言智慧學習系統(tǒng)等均可完成該類機械性工作，幫助教師節(jié)省時間、精力;智能技術(shù)主要幫助學習者進行語音對話練習和智能輔導，并對學習者學習情況進行檢測和記錄。例如一呀漢語、小猿搜題等可為學習者提供個性化智慧學習服務，輔導學習者練習漢語。

2 實踐應用中的難題

目前，人工智能技術(shù)及其應用還處于發(fā)展、探索階段。何克抗認為人工智能應用于教育存在一些問題，如智能教學系統(tǒng)研發(fā)效率較低、系統(tǒng)運用不夠常態(tài)化、人工智能在教育上的應用沒有真正回到為學習者提供高度個性化學習環(huán)境的最初目標上;吳曉如等認為人工智能技術(shù)難以實現(xiàn)個性化學習和精準化教學，尚未實現(xiàn)科學化管理等;張坤穎等指出，人工智能應用狹窄化、碎片化，研究多定位于教學、學習或管理的某個特定方面，應用情境多聚焦于學校教育應用;陳凱泉等指出教育機器人對學習者科學應答過程缺乏情感交流與人性化對話。因此，本文從漢語學習本質(zhì)、知識性教學和教師教學能力3個方面進行歸納總結(jié)。

（1）人工智能漢語教學忽略了漢語教學本質(zhì)。人工智能漢語教學應用的核心是解決教學問題。大量漢語學習資源在網(wǎng)絡(luò)上涌現(xiàn)，雖提升了資源總量，但網(wǎng)絡(luò)平臺門檻低，缺乏嚴謹?shù)膶徍酥贫?，導致大量劣質(zhì)資源涌人，教學內(nèi)容良莠不齊，準確度不高，多數(shù)為課本內(nèi)容的“搬家”。平臺設(shè)計與開發(fā)過分追求技術(shù)的標新立異，缺乏針對技術(shù)特點的內(nèi)容設(shè)計，過分肯定技術(shù)作用，忽略了其負面影響。例如，小猿搜題APP大多僅呈現(xiàn)答案，缺少對問題的系統(tǒng)講解。面對語句閱讀理解等題目，學習者“只知其然而不知其所以然”，這樣的學習忽略了漢語學習本質(zhì)，難以真正學好語言。

（2）過度關(guān)注知識性教學。人工智能在漢語教學應用過程中，聚焦于應試教育，忽略了漢語文化內(nèi)涵與學生身心健康的發(fā)展。目前智能化學習軟件平臺多關(guān)注漢語學習的講授、測試、練習，在利用人工智能提高知識教學效率方面取得了明顯成效，如漢字寶APP提供漢字筆順查詢、漢字書寫測試、練習，在知識層面的漢語學習中發(fā)揮了一定作用。漢語內(nèi)涵豐富，具有無窮韻味，應試性漢語學習局限于機械記憶，缺乏對漢語深層次的理解，達不到漢語學習的最終目標。人工智能技術(shù)在漢語應試教學中過度強化應用，會給學習者增添學習壓力，破壞其漢語學習好奇心、求知欲，降低學習積極性，觸發(fā)功利性學習習慣，阻礙身心健康發(fā)展。

（3）教師教學能力不足。目前我國漢語教師水平參差不齊，城鎮(zhèn)地區(qū)漢語教師質(zhì)量明顯高于農(nóng)村地區(qū)，部分漢語教師缺少專業(yè)背景，導致教師隊伍專業(yè)素質(zhì)水準整體下滑，嚴重影響了漢語教學水平。目前教師應用信息技術(shù)改進教育教學的意識和能力普遍提高，但仍存在著信息化教學創(chuàng)新能力不足等問題。同時，大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展對教師信息素養(yǎng)提出了新要求，為促進人工智能技術(shù)與教育教學的深度融合，必須提升教師信息化教學能力。人工智能的發(fā)展為漢語教學帶來了優(yōu)質(zhì)的教學輔助工具，但教師教學水平與融合創(chuàng)新能力不足，無法將其與自身教學結(jié)合，難以發(fā)揮先進教學工具的作用，使人工智能技術(shù)給教育教學帶來的便利大打折扣。

3 應用框架

為解決人工智能漢語教學存在問題，滿足漢語學習者個性化要求，提升人工智能漢語教學應用水平，本文借鑒多元智能理論、情境認知理論，分析人工智能在漢語教學中的現(xiàn)狀應用，梳理教學難題，構(gòu)建人工智能在漢語教學中的應用框架（見圖2）。

3.1 技術(shù)應用層面

任何技術(shù)在教育中的應用均不能過分強調(diào)技術(shù)作用，而忽略其最終為教育服務的本質(zhì)。如人工智能技術(shù)在中小學漢語教學中的應用不應淪為人工智能技術(shù)的展示平臺。智能技術(shù)應準確把握漢語教學內(nèi)容特點和學習者特征，選取最恰當?shù)募夹g(shù)手段進行呈現(xiàn)。漢語語音學習需對錯誤的發(fā)音進行及矯正，否則容易影響下一階段的學習。因此迫切需要基于人工智能技術(shù)的自適應學習系統(tǒng)記錄和測試學習者發(fā)音，生成結(jié)果報告并找出問題所在，自動形成補救方案，為學習者提供個性化學習資源，提升學習者漢語拼音水平。自適應學習指根據(jù)學習者已有信息，建立用戶適應模型，實現(xiàn)個性化內(nèi)容呈現(xiàn)、路徑推薦和學習支持。在漢語學習中，利用自然語言處理、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建自適應學習系統(tǒng)，準確評價學習者識記、拼寫、發(fā)音的學習水平，了解學習者語言學習情況，利用專項測評找出薄弱點，有助于提升學習者漢語水平，為學習者提供智慧學習支持。

情境認知理論認為，知識是在一定情境中創(chuàng)建并在一定情境下獲得意義的，學習應該在真實應用情境下發(fā)生才更有效。因此可將漢語知識與生活中情境相結(jié)合，使學習者更透徹地理解知識并運用于實踐，改變強調(diào)機械記憶的教學模式;還可利用智能化的虛擬學習資源使學習者置于虛擬化的情景中，例如在進行文言文《岳陽樓記》的學習時，利用虛擬化的場景了解岳陽樓美景，幫助學習者理解古文釋義與內(nèi)涵。人工智能漢語教學應用應設(shè)置多樣化場景，使學習者注重漢語文化內(nèi)涵的學習，在學習過程中記錄學習者情感變化，關(guān)注學習者心理健康發(fā)展。

3.2 教師層面

教師作為知識的傳播者，在教學過程中起著重要的引導作用，教師能力決定教學水平高低，培養(yǎng)教師信息化能力是促進人工智能技術(shù)在中小學教育教學應用的重中之重。因此教師應不斷學習提升各項能力水平，以適應信息化社會發(fā)展，加強教師隊伍專業(yè)化水平建設(shè)刻不容緩。

智能導師系統(tǒng)以認知學習理論為基礎(chǔ)，以人工智能為技術(shù)支撐，融人教育學、計算機科學等學科思想，使計算機成為虛擬教師，面向不同需求、不同特征的學習者傳導知識，提供適應性學習支持，以達到因材施教的目的。智能導師系統(tǒng)可有效解決教師專業(yè)化水平不足的問題，為個性化學習提供支持。在漢語教學中利用智能導師系統(tǒng)可滿足學習者不同需求，為學習者提供聽力、口語、閱讀和作文專業(yè)化指導，有效解決教師教學水平參差不齊的問題。如在聽力方面，智能導師系統(tǒng)可為學習者提供標準化語音學習;在口語方面，利用人機交互技術(shù)幫助學習者進行口語練習;在閱讀方面，根據(jù)薄弱點為學習者提供精準化閱讀練習和輔導;在作文方面，提供優(yōu)質(zhì)作文資源，詳細批改學習者作文并提出針對性意見，幫助學習者有效提升作文水平。

4 人工智能漢語教學應用對策

人工智能技術(shù)與漢語教學的深度融合還需多方面支持與改進。研究者、建設(shè)者與實踐者需共同努力，使人工智能技術(shù)打破強調(diào)機械記憶與刻板模仿的傳統(tǒng)授課方法，在個性化教學、創(chuàng)新力培養(yǎng)等方面發(fā)揮積極作用，促進人工智能技術(shù)與漢語教學深度融合。

（1）開展跨學科合作研究。目前人工智能漢語學習產(chǎn)品開發(fā)方主要是企業(yè)，開發(fā)者缺乏教育教學經(jīng)驗，產(chǎn)品設(shè)計及技術(shù)與真實教學情境嚴重脫節(jié)，導致開發(fā)的學習產(chǎn)品不能滿足使用者需求，無法發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，為漢語教學提供智慧學習支持與服務。

（2）增強探究性情境建設(shè)。傳統(tǒng)漢語教學形式單一，以講授為主，主要通過詞語、句子、文章進行學習，這種“填鴨式教學”缺乏學習者自主探究的學習過程，無法激發(fā)學習者學習積極性。在漢語教學中開發(fā)者應積極設(shè)計科學的探究性情境，激發(fā)學習者學習興趣，幫助學習者理解漢語內(nèi)涵，為漢語教學提供支持服務;教師應充分利用探究性情境，引導學習者在情境中自主活動探究，培養(yǎng)學習者好奇心和創(chuàng)造力，這樣不僅提升知識學習水平，更有助于心理健康發(fā)展。

（3）開展人機合作教學。教學改革與創(chuàng)新離不開教師，人工智能技術(shù)在漢語教學中的應用效果與教師緊密相關(guān)。漢語教學因其學科特性，教學內(nèi)容基本上固定不變，隨著時間的推移，漢語教師很可能會對教學產(chǎn)生疲憊厭倦，導致缺少學習新理念、新知識的積極性。教師自身應樹立終身學習理念，主動適應人工智能時代新技術(shù)的變化，不斷學習新技術(shù)，關(guān)注技術(shù)進展動態(tài)，使技術(shù)融人到日常教學中，提升自己的知識水平、教學水平和信息技術(shù)水平，與人工智能技術(shù)建立相互賦能、相互增強的關(guān)系;學校應為教師提供學習平臺與資源，如舉行講座、座談會、優(yōu)秀案例等專業(yè)培訓，幫助教師提升能力，利用競賽等活動提升教師教學積極性，促進教師使用人工智能技術(shù)進行合作教學，使人工智能成為教師的“好助手”;國家應全面支持人工智能漢語教學應用研究，推動智能技術(shù)與漢語教學創(chuàng)新融合，以減輕教師教學過程中的精力消耗，提高教師工作效率，更加關(guān)心學生身心健康發(fā)展。

5 結(jié)語

目前，人工智能技術(shù)逐漸融人到漢語教學中，為漢語教學多個環(huán)節(jié)提供個性化學習支持服務，但應用研究多注重技術(shù)研發(fā)而忽略了漢語教育本質(zhì)。人工智能技術(shù)在漢語教學中還有巨大的應用空間有待探索，還需多方積極開展跨學科合作、增強探究性情境建設(shè)、開展人機合作教學，使人工智能為漢語教學創(chuàng)造出更加個性化、多樣化、高效化的學習平臺。