大數(shù)據(jù)和AI 技術(shù)與在線教育的結(jié)合研究

王月蓉 李明澤 張海瑞

（1.2.3.陸軍炮兵防空兵學(xué)院鄭州校區(qū)，河南 鄭州 450052）

2020 年初，在線教育以迅雷不及掩耳之勢(shì)進(jìn)入全國(guó)學(xué)生家長(zhǎng)的生活，依托于網(wǎng)絡(luò)的在線教育以其靈活、便利的學(xué)習(xí)方式，打開(kāi)了在線教育發(fā)展新局面。

一、現(xiàn)階段我國(guó)在線教育發(fā)展中存在的問(wèn)題

自2010 年國(guó)家信息化發(fā)展整體規(guī)劃中加入了“教育信息化”，在線教育在我國(guó)正式開(kāi)啟。經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成為有專業(yè)教育機(jī)構(gòu)、商業(yè)教育機(jī)構(gòu)、公開(kāi)課平臺(tái)等不同類型，滿足涵蓋幼教、學(xué)前、K12、高等學(xué)歷教育、專業(yè)培訓(xùn)、職業(yè)技能繼續(xù)教育等不同人群的學(xué)習(xí)需求的在線教育服務(wù)行業(yè)。

我國(guó)的在線課程在發(fā)展壯大的同時(shí)也存在一些亟待解決的問(wèn)題。

（一）現(xiàn)有課程評(píng)價(jià)無(wú)法有效指導(dǎo)課程資源優(yōu)化

互聯(lián)網(wǎng)在線課程種類資源繁多，由于缺乏科學(xué)有效的課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在線課程質(zhì)量參差不齊，面對(duì)在線課程豐富的學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)者卻有如大海撈針、不斷試錯(cuò)，其代價(jià)就是學(xué)習(xí)者不斷下滑的知識(shí)獲得體驗(yàn)感，最終導(dǎo)致在線學(xué)習(xí)者的流失。因此客觀、科學(xué)、有效的課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)在線課程資源的優(yōu)化有著非常重要的指導(dǎo)作用。

（二）在線課程最大的優(yōu)點(diǎn)是其分散、靈活的學(xué)習(xí)時(shí)間，24 小時(shí)隨時(shí)隨地的在線學(xué)習(xí)也帶來(lái)了實(shí)時(shí)教學(xué)輔導(dǎo)和及時(shí)教學(xué)互動(dòng)反饋方面的難題，實(shí)時(shí)、及時(shí)的輔導(dǎo)反饋必將需要背后課程團(tuán)隊(duì)不間斷的參與，如果減少與學(xué)習(xí)者的交互，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)和遇到的問(wèn)題得不到及時(shí)關(guān)注、評(píng)價(jià)和反饋，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者會(huì)降低對(duì)在線課程教育服務(wù)的體驗(yàn)，也會(huì)致使部分學(xué)習(xí)者流失，兩者矛盾難以調(diào)和。

（三）學(xué)習(xí)者流失現(xiàn)象嚴(yán)重

學(xué)習(xí)者的流失現(xiàn)象情況廣泛存在于在線教育行業(yè)，以近幾年發(fā)展迅速的MOOC為例，杜克大學(xué)的一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示其學(xué)習(xí)者的流失率高達(dá)90%，可以說(shuō)在線教育的學(xué)習(xí)者不斷增加與不斷流失兩種現(xiàn)象同時(shí)存在。

二、大數(shù)據(jù)和AI 技術(shù)與在線教育結(jié)合現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)技術(shù)和AI 技術(shù)在信息技術(shù)發(fā)展的今天備受歡迎，在與在線教育的結(jié)合方面，大數(shù)據(jù)現(xiàn)在主要對(duì)學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，以期對(duì)學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，為學(xué)習(xí)者推薦課程，為教學(xué)者提供課程授課指導(dǎo)，為在線教育機(jī)構(gòu)和平臺(tái)發(fā)展出謀劃策。

要提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的質(zhì)量，有效地應(yīng)用到在線教育的各個(gè)環(huán)節(jié)中去，就需要不間斷、大量收集學(xué)習(xí)者各階段學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，才能從中分析得到客觀結(jié)果，這無(wú)疑會(huì)增加在線教育機(jī)構(gòu)和平臺(tái)的成本。例如，學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握情況——這種無(wú)形數(shù)據(jù)的積累既能對(duì)課程形成有效評(píng)價(jià)，又能幫助學(xué)習(xí)者快速了解自身學(xué)習(xí)的拿手項(xiàng)目和薄弱環(huán)節(jié)的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，在現(xiàn)階段在線課程實(shí)際應(yīng)用中，其獲取手段單一或欠缺，留幾道在線測(cè)試題做一做，給出錯(cuò)誤率，以及在全體學(xué)習(xí)者中的排名就結(jié)束了，并沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析，得到的數(shù)據(jù)結(jié)論不會(huì)給學(xué)習(xí)者更多的學(xué)習(xí)建議，也不會(huì)給教學(xué)者的教學(xué)給出任何有價(jià)值的反饋指導(dǎo)，最終導(dǎo)致在線教育的“個(gè)性化教學(xué)”體驗(yàn)差，學(xué)習(xí)者只是實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)時(shí)間、空間的個(gè)性化，內(nèi)容完全一樣，倒是學(xué)習(xí)效果因人而異確實(shí)“個(gè)性化”。

AI 技術(shù)與在線課程的結(jié)合更多地應(yīng)用于語(yǔ)言類教學(xué)的發(fā)音識(shí)別與分析、試題的圖像識(shí)別搜索等方面，其現(xiàn)階段的應(yīng)用更像是一個(gè)“工具”，其機(jī)器學(xué)習(xí)“智能”的發(fā)揮還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

三、大數(shù)據(jù)和AI 技術(shù)與在線教育結(jié)合幾點(diǎn)新思考

隨著大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)的不斷成熟，未來(lái)技術(shù)與在線教育的結(jié)合前景無(wú)限廣闊，針對(duì)現(xiàn)階段在線教育發(fā)展中存在的問(wèn)題及技術(shù)結(jié)合現(xiàn)狀，下面簡(jiǎn)單談幾點(diǎn)未來(lái)大數(shù)據(jù)和AI 技術(shù)與在線教育結(jié)合的新思考。

首先，對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)與在線教育的結(jié)合，要瞄準(zhǔn)在線教育全階段，加大數(shù)據(jù)收集力度，深入分析客觀數(shù)據(jù)，并將得到的有效分析結(jié)果應(yīng)用到在線教育的各個(gè)環(huán)節(jié)。加強(qiáng)學(xué)習(xí)者知識(shí)能力、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)工作背景等數(shù)據(jù)收集與聚類分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)同一課程的學(xué)習(xí)者分組，更有針對(duì)性的進(jìn)行知識(shí)教授；加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)點(diǎn)與學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)聯(lián)性分析，幫助學(xué)習(xí)者找到短板，幫助教學(xué)者客觀科學(xué)地找到教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)，實(shí)施更有針對(duì)性的講授和輔導(dǎo)；加強(qiáng)學(xué)習(xí)者以往學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)收集分析，探究其流失原因，更有針對(duì)性的對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行符合個(gè)人需求的個(gè)性化課程推薦。

再次，對(duì)于AI 技術(shù)與在線教育的結(jié)合，要充分利用AI 技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮其在整個(gè)在線教育全過(guò)程中的智能作用。發(fā)揮其面部識(shí)別能力、聲音識(shí)別能力，判讀學(xué)習(xí)者整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識(shí)掌握情況，記錄學(xué)習(xí)軌跡；結(jié)合課程以往學(xué)習(xí)中的問(wèn)題及解答數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，輔助教學(xué)者在線實(shí)時(shí)答疑，解決在線課程交互不及時(shí)問(wèn)題，節(jié)省人工成本；根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)軌跡和常見(jiàn)問(wèn)題提問(wèn)，對(duì)每一名學(xué)習(xí)者智能化選擇并推送相應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，并指導(dǎo)學(xué)習(xí)者針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)真正意義的個(gè)性化自主學(xué)習(xí)環(huán)境。

最后，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)技術(shù)和AI 技術(shù)結(jié)合，數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、機(jī)器智能“經(jīng)驗(yàn)”的快速結(jié)合，為形成客觀有效的課程評(píng)價(jià)提供更客觀、更科學(xué)的方法依據(jù)；大數(shù)據(jù)收集在線課程碎片化知識(shí)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)合AI 技術(shù)掌握的學(xué)習(xí)者實(shí)時(shí)能力狀態(tài)，有助于學(xué)習(xí)者了解碎片化知識(shí)在整個(gè)知識(shí)系統(tǒng)中的所處的位置，了解自己在知識(shí)海洋中的站位，為學(xué)習(xí)者進(jìn)階學(xué)習(xí)、教學(xué)者個(gè)性化教學(xué)、在線教育機(jī)構(gòu)和平臺(tái)給予方向、方法和決策的指引；針對(duì)學(xué)習(xí)者流失問(wèn)題，大數(shù)據(jù)給予必要的分析預(yù)測(cè)，由AI 結(jié)合學(xué)習(xí)者特點(diǎn)及時(shí)在學(xué)習(xí)全過(guò)程給予學(xué)習(xí)支持和引導(dǎo)，使其獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，減少由于教學(xué)服務(wù)體驗(yàn)差導(dǎo)致的學(xué)習(xí)者流失情況。

信息技術(shù)的發(fā)展和成熟，不斷促進(jìn)在線教育發(fā)展，借助大數(shù)據(jù)和AI 這兩項(xiàng)新興技術(shù)的助力，在線課程未來(lái)可期。