新時代人工智能教育理論的研究現(xiàn)狀分析

鐘彩 潘梅森 蔣毅 肖桂霞

摘 要：人工智能技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的結(jié)合，可以推動更加多元化的教育模式創(chuàng)新，人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域融合并改革，成為社會各界關(guān)注的熱點。文章詳細(xì)分析了“人工智能+教育”發(fā)展進(jìn)程和人工智能教育現(xiàn)狀，提出人工智能與教育融合發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育;融合發(fā)展

0 ? 引言

人工智能（Artificial Intelligence，AI）涵蓋了計算機(jī)科學(xué)、控制學(xué)理論、信息理論、神經(jīng)生物學(xué)、心理學(xué)、生物哲學(xué)等諸多學(xué)科，是21世紀(jì)最為尖端技術(shù)之一。“人工智能+教育”實現(xiàn)了人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域的融合發(fā)展優(yōu)勢。本文將針對新時代人工智能教育理論的現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究。

1 人工智能教育應(yīng)用方向現(xiàn)狀

1.1? 智能教育系統(tǒng)

智能教育系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中最為主要的成果之一，該教育系統(tǒng)能夠承擔(dān)起人類教育職責(zé)。在智能教育系統(tǒng)中的人工教師，具備智能素質(zhì)，打破了傳統(tǒng)人工智能教育的固化形態(tài)[1]。智能教育系統(tǒng)運(yùn)作機(jī)理如圖1所示，該系統(tǒng)在2020年新冠疫情防控階段產(chǎn)生了積極作用，真正幫助教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“停課不停學(xué)”，增強(qiáng)了我國教育的靈活性、多樣性、高效性。此外，在智能教育系統(tǒng)當(dāng)中引入了3D手勢，以便于學(xué)生對知識的理解，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更加直觀的理解復(fù)雜知識[2]。當(dāng)前智能教育系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用到了翻轉(zhuǎn)課堂中，一些科技公司致力于對教育領(lǐng)域研究，并且倡導(dǎo)個性化教育，專注個性化教育科技創(chuàng)新應(yīng)用。

1.2? 自從化測評系統(tǒng)

在教育領(lǐng)域，最為重要的環(huán)節(jié)便是考核與測評學(xué)生們的知識掌握能力。將人工智能技術(shù)引入到教育測評環(huán)節(jié)，可以深度借助人工智能技術(shù)與科學(xué)技術(shù)，對教育學(xué)情進(jìn)行追蹤、閱卷，并對學(xué)生們知識掌握薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行案例分析、問題輔導(dǎo)[3]。當(dāng)前諸多互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)都積極研究智能網(wǎng)上評卷系統(tǒng)，以便于在大數(shù)據(jù)時代背景之下實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主知識測評的目標(biāo)。在教育領(lǐng)域不斷發(fā)展和進(jìn)步的當(dāng)下，不同階段、不同年齡的人們，對于教學(xué)需求存在一定程度差異，為了彌補(bǔ)差異，體現(xiàn)教育工作個性化，可以依托教育大數(shù)據(jù)實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)成果預(yù)測框架。借助自動化測評系統(tǒng)，可以讓教師從繁重的閱卷工作中解放出來，專注于教學(xué)工作，切實有效地增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。

1.3? 教育游戲系統(tǒng)

教育游戲是當(dāng)前教育領(lǐng)域備受推崇的教育手段，主要是借助游戲的方式來增強(qiáng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣、獲取教學(xué)效果。在應(yīng)試教育體制之下，借助教育游戲手段，可以最大程度平衡教育體制與學(xué)生興趣之間的矛盾沖突。當(dāng)前更多學(xué)生喜歡游戲教育模式，游戲化教學(xué)已經(jīng)在教育領(lǐng)域獲取良好的教學(xué)成果。在人工智能技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的當(dāng)下，人工智能技術(shù)也逐漸運(yùn)用到了教育游戲領(lǐng)域，讓教育游戲的內(nèi)涵更為豐富。

1.4? 教育機(jī)器人

教育機(jī)器人在人工智能技術(shù)的推動下逐步應(yīng)用到了各個教育學(xué)科當(dāng)中。例如，在音樂教學(xué)中的陪練機(jī)器人，可以將音樂教育內(nèi)容和音樂教學(xué)工作深入融合，在幫助學(xué)生們理解音樂知識的基礎(chǔ)上強(qiáng)化音樂技能。當(dāng)前很多教育機(jī)器人都具有知識圖像搜索、知識數(shù)據(jù)信息檢索等功能，為教學(xué)工作知識擴(kuò)展、知識深化打下良好基礎(chǔ)。當(dāng)前一些人工智能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊，結(jié)合教育機(jī)器人的特點，積極開發(fā)了教育機(jī)器人資源站，切實為教育機(jī)器人的研發(fā)、投入等儲備了數(shù)據(jù)信息。

1.5? 智能教育工具開發(fā)

智能教育工具、智能教育軟件也是當(dāng)前人工智能技術(shù)的主要發(fā)展方向。隨著社會不斷發(fā)展進(jìn)步，諸多學(xué)習(xí)軟件和學(xué)習(xí)工具逐漸誕生，當(dāng)前最為流行的學(xué)習(xí)軟件和學(xué)習(xí)工具如“Tensorflow”和“COFFE”等。開展人工智能教育工具、教具軟件的研發(fā)需要諸多人員和部門參與，在掌握智能算法的基礎(chǔ)上，探尋需要人工智能技術(shù)的工具包，明確人工智能教育領(lǐng)域的發(fā)展目的。我國應(yīng)該充分借助國外互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，確保云計算、百度包的重要地位，探尋出國產(chǎn)的人工智能教育工具、人工智能教育軟件。

2 促進(jìn)人工智能教育應(yīng)用發(fā)展策略

2.1? 加快人工智能技術(shù)與教育產(chǎn)業(yè)融合

為了促使人工智能技術(shù)和教育工作深入融合，提升人工智能輔助教學(xué)水平，需要加速人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域的融合進(jìn)程[8]，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，推廣自適應(yīng)系統(tǒng)，構(gòu)建出適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的自動測評、自主學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)人工智能技術(shù)支撐下的網(wǎng)絡(luò)教育平臺建設(shè)。借助虛擬現(xiàn)實手段，增強(qiáng)現(xiàn)實以及混合現(xiàn)實，構(gòu)建出沉浸式的智能化學(xué)習(xí)環(huán)境。從當(dāng)前人工智能教育領(lǐng)域來看，信息識別與獲取技術(shù)得到了前所未有發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)從1.0時代邁向了2.0時代，新型智能教學(xué)模型逐步構(gòu)建完畢。在人工智能新時代的當(dāng)下，人工智能技術(shù)可以與教育系統(tǒng)進(jìn)行融合，構(gòu)建出智能信息感知與引擎系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以識別人體數(shù)據(jù)和媒體信息，還可以開展推理與決策，給用戶帶來信息反饋。加大人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域的融合，已經(jīng)成為人工智能教育應(yīng)用發(fā)展的必經(jīng)之路。

2.2? 加強(qiáng)技術(shù)人才、教育人才培養(yǎng)力度

在人工智能教育發(fā)展應(yīng)用的過程中，離不開人工智能技術(shù)科研人員、教育人員的共同努力。在此環(huán)境下，必須要增強(qiáng)技術(shù)人才、教育人才的培養(yǎng)。對于教育人員來說，應(yīng)該了解人工智能教育發(fā)展趨勢和內(nèi)容，借助人工智能技術(shù)從傳統(tǒng)繁重的教學(xué)工作當(dāng)中解放出來。增強(qiáng)人工智能素質(zhì)，全面掌握人工智能教育技術(shù)與軟件的使用方法，借助人工智能技術(shù)力量促進(jìn)人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。對科研技術(shù)人員來說，需要厘清人工智能技術(shù)與社會發(fā)展的關(guān)系，結(jié)合社會人工智能技術(shù)發(fā)展的狀態(tài)，制定出完善的人工智能教育發(fā)展規(guī)劃，逐步實現(xiàn)人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域深度融合，展現(xiàn)出人工智能技術(shù)的最大效用。

3 結(jié)語

總而言之，人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域融合，可以最大程度實現(xiàn)教育領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)步，促使教育領(lǐng)域從信息化朝著智能化發(fā)展。為了充分展現(xiàn)出人工智能教育的優(yōu)勢，必須要加快人工智能技術(shù)與教育產(chǎn)業(yè)融合，加強(qiáng)技術(shù)人才、教育人才培養(yǎng)，深化人工智能技術(shù)與社會各個領(lǐng)域的高效融合，促進(jìn)社會穩(wěn)定發(fā)展，科學(xué)高效進(jìn)步。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]楊玉. 淺談在”人工智能+”大背景下高校教育的改革[J]. 科技資訊，2020（3）：139，141.

[3]周宏博，張志勇. AI人工智能在教學(xué)應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2019（22）：222.

（編輯 何 琳）