人工智能在教育中的應(yīng)用綜述與未來發(fā)展

李璐

本文通過對經(jīng)典文獻(xiàn)分析的方法，對國內(nèi)教育人工智能的相關(guān)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理和總結(jié)，分別從理論研究和應(yīng)用案例兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。最后，對我國教育人工智能應(yīng)用的不足提出幾點(diǎn)思考，展望人工智能在教育中應(yīng)用的未來。

1.人工智能概念與起源

人工智能（Artificial Intelligence）， 英文縮寫為 AI，是一門由計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、語言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的綜合性新學(xué)。

它的起源分為以下五個(gè)階段。

第一階段：50年代人工智能的興起和冷落。

第二階段：60年代末到70年代，專家系統(tǒng)出現(xiàn)，使人工智能研究出現(xiàn)新高潮。

第三階段：80年代，隨著第五代計(jì)算機(jī)的研制，人工智能得到了很大發(fā)展。

第四階段：80年代末，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展。

第五階段：90年代，人工智能出現(xiàn)新的研究高潮。

2.人工智能在教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過查閱國內(nèi)著名的文獻(xiàn)資料，采用文獻(xiàn)分析法來分析人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用及研究情況，分析情況如下所示。

借助于中國知網(wǎng)的論文搜索可以了解人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究情況。在知網(wǎng)中通過“高級搜索”，在“主題”里輸入“人工智能”并含有“教育”，截止到2020年1月共有5760條記錄與之相關(guān)，發(fā)表年度可追溯到1950年。在漫長的幾十年中確仍然只有不到6000篇文獻(xiàn)，足以證明，我們教育領(lǐng)域中對于人工智能的研究還有很長足的空間需要進(jìn)步。

3.我國人工智能在教育方面的主要應(yīng)用

就目前而言，AI技術(shù)在教育中的應(yīng)用還是非常廣泛的，尤其近幾年，隨著AI技術(shù)的不斷成熟，人們對于它的關(guān)注度也是越來越高了。下面我們羅列了一些AI技術(shù)在教育方面的應(yīng)用。

3.1? AI能力中心在現(xiàn)實(shí)教育中的應(yīng)用

AI能力中心的應(yīng)用包括，英語口語評測、作文智能批閱等等。通過前期的設(shè)定，學(xué)生的情況會通過計(jì)算機(jī)智能反饋得出結(jié)果。這樣的情形，很大程度上解放了教師的師資問題，同時(shí)也解決了不同老師標(biāo)準(zhǔn)不同意的尷尬局面。根據(jù)設(shè)定好的系統(tǒng)，完全可以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行判斷，大大降低了教師的時(shí)間，騰出更多的個(gè)人空間用于鉆研教材，用于個(gè)人生活，都是不錯(cuò)的選擇。

另一方面，學(xué)生也擁有了一個(gè)隨時(shí)隨地陪伴著你的老師。它無時(shí)無刻，只要你“需要”，它就會在。也為學(xué)生檢測自己的學(xué)習(xí)成果簡化了路徑。

3.2? 人工智能中心在現(xiàn)實(shí)教育中的應(yīng)用

人工智能中心的功能幫我們實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化資源推薦，對于這個(gè)功能，計(jì)算機(jī)通過學(xué)生的日常學(xué)習(xí)路徑，收集他們的錯(cuò)題，并進(jìn)行分析，最后推送相同知識點(diǎn)，類似的題目來加強(qiáng)鞏固該知識點(diǎn)，以此來幫助學(xué)生更好的更扎實(shí)的學(xué)習(xí)。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，有賴于人工智能在捕捉學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，根據(jù)特定的結(jié)果分析得出結(jié)論。

3.3? 知識管理中心在現(xiàn)實(shí)教育中的應(yīng)用

此類功能包括：知識圖譜;機(jī)器學(xué)習(xí)模型;知識的表示、推理、解釋。在日常生活中，可以通過這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)知識圖譜，甚至通過一個(gè)陪伴型的機(jī)器人，來填補(bǔ)學(xué)生知識中的空白，以此來強(qiáng)化我們的學(xué)習(xí)效果。

3.4? 資源中心在現(xiàn)實(shí)教育中的應(yīng)用

該類技術(shù)在教師人群中使用比較廣泛，它包括學(xué)科資源庫、自適應(yīng)題庫。教師在課前建設(shè)學(xué)科資源庫，學(xué)生通過訪問資源庫獲得知識，其中包括視頻、文字、試題等等各種各樣的形式獲得。根據(jù)這些反饋的路徑，計(jì)算機(jī)可以模擬出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對薄弱環(huán)節(jié)推送相應(yīng)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)題庫。

4.人工智能（AI）應(yīng)用的思考

4.1? 人工智能何時(shí)“落地生根”

人工智能是最近很熱的詞，各個(gè)教育者都希望在這里有所突破，也希望能真正的將其用到教學(xué)中去。但我們現(xiàn)在面臨著很多的問題。就像剛剛使用范圍中指出的，我們的AI技術(shù)雖然很好，但起點(diǎn)太高，對于技術(shù)的要求很苛刻。需要有強(qiáng)大的技術(shù)支撐才能完成我們的理想。因此，我們現(xiàn)在的教育在AI上略顯被動，只能說AI有什么技術(shù)我們用什么教育方法，使我們?nèi)ミm應(yīng)它。缺的是技術(shù)，如果真能反過來實(shí)現(xiàn)我所想要的教學(xué)模式，卻又需要龐大的經(jīng)濟(jì)支持，因此雙重問題的疊加，使得AI雖好卻難以 “落地”。

4.2? 人工智能的道德問題

AI很多路徑的實(shí)現(xiàn)都是依賴于收集用戶的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的，這其中可能就存在有隱私泄露的問題。個(gè)人信息，生活習(xí)慣，作息起居，無一不是個(gè)人隱私的權(quán)限。張攀等人提出，“一旦在個(gè)人隱私保護(hù)方面出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析則面臨巨大的法律和道德壓力。”因此，在科技迅猛發(fā)展的今天，如何高效利用科技，卻又不被其所反噬，是我們當(dāng)前面臨的難題，也是用好AI，解決其所帶來的困擾，繞不開的話題。

4.3? 人工智能的威脅性

有人認(rèn)為當(dāng)AI機(jī)器人真的擁有大腦會思考的話，會不會成了人類的滅頂之災(zāi)？不得而知，因?yàn)槲覀兊募夹g(shù)還沒有這么發(fā)達(dá)，所謂的機(jī)器人還是機(jī)器人。但隨著阿爾法狗與柯潔的對戰(zhàn)，阿爾法狗勝，無疑在給人們敲響警鐘。當(dāng)然，未來究竟如何，誰也說不準(zhǔn)。

5.對未來人工智能（AI）的展望

綜上所述，在我國AI教育越來越受到關(guān)注，但是擁有一個(gè)真正意義上的AI教育還需要很漫長的一段路。首先應(yīng)用的范圍及應(yīng)用的項(xiàng)目都非常有限，這主要是受到技術(shù)和資金的限制。其次，AI在教育上的運(yùn)用案例較少，提示著我們一線教師在該方面進(jìn)行多多的研究開發(fā)。其應(yīng)用實(shí)踐還有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。

然而AI智能作為劃時(shí)代的產(chǎn)物必定會越來越成熟，從而做到真正意義上的人工智能陪伴性機(jī)器人，輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，攻克重難點(diǎn)，解放父母、老師的時(shí)間，以小投入達(dá)到高產(chǎn)效，這是我們希望看到的將來。

參考文獻(xiàn)：

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