人工智能+教育：應(yīng)用、挑戰(zhàn)與策略研究

褚楚

摘 要：人工智能與教育的深度融合，重塑了教育的新形態(tài)。文章基于人工智能技術(shù)角度，先從學(xué)生的“學(xué)”、教師的“教”和學(xué)校的“管”三方面研究當(dāng)前人工智能在教育領(lǐng)域的多樣化應(yīng)用，再探討教育系統(tǒng)應(yīng)用人工智能可能面臨著技術(shù)、道德倫理等挑戰(zhàn)，最后從學(xué)生、教師兩個(gè)角度提出積極應(yīng)對人工智能時(shí)代的有效策略。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育;融合;挑戰(zhàn);策略

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2021）23-0050-02

近年來，人工智能已經(jīng)逐漸滲透到社會的各個(gè)領(lǐng)域，教育領(lǐng)域也不例外，人工智能對于信息化教育大有裨益。習(xí)近平總書記指出，“中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動人工智能和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新，充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢”，指明了我國加快推進(jìn)教育與人工智能融合發(fā)展的方向。本文立足于人工智能在教育實(shí)踐中的具體案例，探討當(dāng)前存在的問題，并提出針對性的解決思路，以期為人工智能與教育的融合發(fā)展提供借鑒。

一、人工智能+教育的內(nèi)涵

1.人工智能的定義

20世紀(jì)50年代，一些數(shù)學(xué)家包括被稱為“人工智能之父”的約翰·麥卡錫提出：機(jī)器會不會像人一樣去思考？就這樣“人工智能”一詞問世。因?yàn)槿斯ぶ悄苁且豁?xiàng)充滿挑戰(zhàn)的綜合性交叉學(xué)科，所以目前還未形成一個(gè)明確的定義。人工智能是對人類獨(dú)有智能的一種模擬，可以分為運(yùn)算智能、感知智能和認(rèn)知智能。當(dāng)前，人工智能的研究領(lǐng)域主要包括自然語言處理、知識表示、自動推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器人學(xué)等。

2.人工智能+教育的含義

人工智能+教育俗稱“智適應(yīng)教育”，是人工智能技術(shù)對教育產(chǎn)業(yè)的賦能。其目標(biāo)有兩個(gè)：第一是將人工智能作為教育的手段及工具，以加速知識的傳播;第二是作為各門課程的橋梁和紐帶，具體將“教育、心理和社會知識緊密聯(lián)系與區(qū)分”。人工智能與教育的深度融合，有利于實(shí)現(xiàn)教育智能化和學(xué)習(xí)個(gè)性化。當(dāng)前，人工智能在教育領(lǐng)域尚處于探索發(fā)展階段。

二、人工智能在教育中的多樣化應(yīng)用

1.面向?qū)W生“學(xué)”的人工智能

面向?qū)W生的人工智能，典型的應(yīng)用是自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺是一種智能學(xué)習(xí)平臺，能夠模擬一對一輔導(dǎo)，為教師因材施教、為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供有力支撐。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺的使用旨在促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。在課前，自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺能智能分析學(xué)生的薄弱點(diǎn)，個(gè)性化補(bǔ)足其學(xué)習(xí)短板;在課堂學(xué)習(xí)活動中進(jìn)行全流程檢測，全方位收集學(xué)生的信息;在課后，向?qū)W生推薦學(xué)習(xí)路徑，跨越學(xué)習(xí)障礙。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺會結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況，針對其存在的問題，進(jìn)行對應(yīng)性的解答，提供個(gè)性化服務(wù)。

2.面向教師“教”的人工智能

人工智能可以為教師賦能，它能夠?qū)⒔處煆臋C(jī)械重復(fù)的任務(wù)中解放出來，使他們有更多的時(shí)間和精力投入到創(chuàng)造性活動中。面向教師的人工智能，主要應(yīng)用于智能備課、智能評估等方面。在智能備課方面，教師可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)情分析。教師設(shè)計(jì)課程時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)動機(jī)，為學(xué)生制定針對性、層次性的學(xué)習(xí)方案。在綜合評價(jià)層面，人工智能評估工具一方面可以利用定向選擇進(jìn)行分?jǐn)?shù)的核定，另一方面可以利用開放式問題對學(xué)生進(jìn)行測試，如現(xiàn)在英語教學(xué)中廣泛使用的“批改網(wǎng)”智能批改英語作文在線服務(wù)系統(tǒng)。

3.面向?qū)W?！肮堋钡娜斯ぶ悄?/p>

AIED將實(shí)現(xiàn)校園場景和校園主體全覆蓋，能極大提高教育管理的效率和科學(xué)性。其被廣泛應(yīng)用于走班排課、人臉識別等方面。在走班排課方面，隨著新高考制度的頒布和走班制的實(shí)行，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況自主選擇課程。針對走班排課開發(fā)的人工智能+教育產(chǎn)品能幫助學(xué)校解決分班排課、課表優(yōu)化、課程發(fā)布等問題。在人臉識別方面，學(xué)?？梢允褂萌斯ぶ悄芗夹g(shù)進(jìn)行監(jiān)考/校園安防、門禁控制、宿舍管理、校園考勤等。

三、人工智能時(shí)代下教育面臨的挑戰(zhàn)

1.人工智能技術(shù)不夠成熟

教育系統(tǒng)因其復(fù)雜性和多變性，對人工智能提出了更高的要求。更重要的是，目前人工智能技術(shù)發(fā)展尚未成熟，人工智能融入教育的門檻不斷提升。雖然目前語音識別、文字識別、圖像識別等技術(shù)有了較大發(fā)展，但是情感計(jì)算、自然語言處理等技術(shù)還存在很大的發(fā)展空間。而教學(xué)和學(xué)習(xí)都需要大量的語言交流，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也會產(chǎn)生復(fù)雜多變的情緒，目前簡單的情感識別技術(shù)還無法準(zhǔn)確識別出學(xué)習(xí)者的情緒變化。此外，目前市場上的很多人工智能產(chǎn)品還不夠智能，無法適應(yīng)復(fù)雜多變的教育場景，存在以一概全的問題，如學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)稀疏、學(xué)習(xí)模式單一、忽視學(xué)生綜合能力發(fā)展等。

2.人工智能潛在的道德倫理問題

道德倫理問題是當(dāng)前人工智能教育面臨的棘手問題，主要涉及價(jià)值、隱私等方面。在價(jià)值方面，人工智能技術(shù)確實(shí)為教育提供了廣闊的發(fā)展空間。認(rèn)為人工智能具有積極意義的贊同者提出，人工智能是萬能的，人工智能的使用能解放人類。但是，如果人工智能真的是萬能的，那么人類在社會上的價(jià)值將以何種形式存在？在隱私方面，各種教育智能設(shè)備的數(shù)據(jù)分析都依賴于對大量信息的收集。比如教室的智能探頭對學(xué)生上課全過程進(jìn)行無死角監(jiān)控與分析，然而這種體驗(yàn)并不是所有學(xué)生都愿意的，甚至不少學(xué)生是抵觸的。因此，使用人工智能技術(shù)時(shí)，要注意在一定的邊界和范圍內(nèi)合理使用，要堅(jiān)持以人為本的原則。

四、人工智能時(shí)代下教育領(lǐng)域積極應(yīng)對的策略

1.基于優(yōu)勢發(fā)展，學(xué)會終身學(xué)習(xí)

在以往教學(xué)中，教師總希望學(xué)生能在各學(xué)科上均衡發(fā)展、全面發(fā)展，但是在未來生活和工作中，揚(yáng)長比補(bǔ)短更重要，展現(xiàn)自己獨(dú)特的優(yōu)勢和個(gè)性對自身發(fā)展更有利。在人工智能時(shí)代，一味追求全面，可能無法超越具有超強(qiáng)計(jì)算能力的人工智能設(shè)備，但我們要意識到每個(gè)人都是與眾不同的，充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢和長處，是將來和人工智能共同生存的王道。同時(shí)，除了要基于優(yōu)勢進(jìn)行個(gè)人發(fā)展外，還要學(xué)會終身學(xué)習(xí)。終身學(xué)習(xí)已成為人工智能時(shí)代的一種生存方式。在知識大爆炸時(shí)代，為跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，人們要樹立終身學(xué)習(xí)的理念，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，自學(xué)才是最大的因材施教，才是最高的個(gè)性化教育。

2.轉(zhuǎn)變教師角色，提高專業(yè)素養(yǎng)

雖然目前來看，人工智能不能完全替代教師的角色，但隨著人工智能與教育的融合，教師的教學(xué)方式產(chǎn)生了本質(zhì)的變化。因此，教師在教育教學(xué)中所發(fā)揮的價(jià)值也就有了變化，這促使教師對自身角色進(jìn)行反思與再造。如果僅僅以向?qū)W生灌輸知識和提高學(xué)生的考試分?jǐn)?shù)為目的而開展教育，那么這類教師在未來將存在被機(jī)器替代的風(fēng)險(xiǎn)。但是，富有同情心、具有創(chuàng)新性的教師，則永遠(yuǎn)也不可能被人工智能所取代。所以，在人工智能時(shí)代，教師應(yīng)把握“育人”的教育本質(zhì)，成為幫助學(xué)生掌握終身學(xué)習(xí)能力的向?qū)c示范者、正確價(jià)值的引導(dǎo)者、個(gè)性化教育的實(shí)現(xiàn)者、心理與情感發(fā)展的溝通者和教育理論的創(chuàng)新者。

總之，人工智能與教育深度融合能相互賦能，人工智能在一定程度上提升了教育信息化水平。但是，人工智能當(dāng)前仍然面臨諸多問題，如技術(shù)不成熟、道德倫理等問題。面對全球智能化的趨勢和挑戰(zhàn)，教師及學(xué)生必須主動地調(diào)整自身發(fā)展，積極應(yīng)對。

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