大數據和AI 技術與在線教育的結合研究

王月蓉 李明澤 張海瑞

（1.2.3.陸軍炮兵防空兵學院鄭州校區，河南 鄭州 450052）

2020 年初，在線教育以迅雷不及掩耳之勢進入全國學生家長的生活，依托于網絡的在線教育以其靈活、便利的學習方式，打開了在線教育發展新局面。

一、現階段我國在線教育發展中存在的問題

自2010 年國家信息化發展整體規劃中加入了“教育信息化”，在線教育在我國正式開啟。經過近十年的發展，已經發展成為有專業教育機構、商業教育機構、公開課平臺等不同類型，滿足涵蓋幼教、學前、K12、高等學歷教育、專業培訓、職業技能繼續教育等不同人群的學習需求的在線教育服務行業。

我國的在線課程在發展壯大的同時也存在一些亟待解決的問題。

（一）現有課程評價無法有效指導課程資源優化

互聯網在線課程種類資源繁多，由于缺乏科學有效的課程評價標準，導致在線課程質量參差不齊，面對在線課程豐富的學習資源，學習者卻有如大海撈針、不斷試錯，其代價就是學習者不斷下滑的知識獲得體驗感，最終導致在線學習者的流失。因此客觀、科學、有效的課程評價數據對在線課程資源的優化有著非常重要的指導作用。

（二）在線課程最大的優點是其分散、靈活的學習時間，24 小時隨時隨地的在線學習也帶來了實時教學輔導和及時教學互動反饋方面的難題，實時、及時的輔導反饋必將需要背后課程團隊不間斷的參與，如果減少與學習者的交互，學習者的學習活動和遇到的問題得不到及時關注、評價和反饋，導致學習者會降低對在線課程教育服務的體驗，也會致使部分學習者流失，兩者矛盾難以調和。

（三）學習者流失現象嚴重

學習者的流失現象情況廣泛存在于在線教育行業，以近幾年發展迅速的MOOC為例，杜克大學的一項調查數據顯示其學習者的流失率高達90%，可以說在線教育的學習者不斷增加與不斷流失兩種現象同時存在。

二、大數據和AI 技術與在線教育結合現狀

大數據技術和AI 技術在信息技術發展的今天備受歡迎，在與在線教育的結合方面，大數據現在主要對學習者的數據進行收集、分析，以期對學習者的在線學習需求、學習行為進行分析，為學習者推薦課程，為教學者提供課程授課指導，為在線教育機構和平臺發展出謀劃策。

要提高數據分析結果的質量，有效地應用到在線教育的各個環節中去，就需要不間斷、大量收集學習者各階段學習數據，才能從中分析得到客觀結果，這無疑會增加在線教育機構和平臺的成本。例如，學習者對知識的掌握情況——這種無形數據的積累既能對課程形成有效評價，又能幫助學習者快速了解自身學習的拿手項目和薄弱環節的高質量數據，在現階段在線課程實際應用中，其獲取手段單一或欠缺，留幾道在線測試題做一做，給出錯誤率，以及在全體學習者中的排名就結束了，并沒有對數據的深入分析，得到的數據結論不會給學習者更多的學習建議，也不會給教學者的教學給出任何有價值的反饋指導，最終導致在線教育的“個性化教學”體驗差，學習者只是實現了學習時間、空間的個性化，內容完全一樣，倒是學習效果因人而異確實“個性化”。

AI 技術與在線課程的結合更多地應用于語言類教學的發音識別與分析、試題的圖像識別搜索等方面，其現階段的應用更像是一個“工具”，其機器學習“智能”的發揮還遠遠不夠。

三、大數據和AI 技術與在線教育結合幾點新思考

隨著大數據和AI技術的不斷成熟，未來技術與在線教育的結合前景無限廣闊，針對現階段在線教育發展中存在的問題及技術結合現狀，下面簡單談幾點未來大數據和AI 技術與在線教育結合的新思考。

首先，對于大數據技術與在線教育的結合，要瞄準在線教育全階段，加大數據收集力度，深入分析客觀數據，并將得到的有效分析結果應用到在線教育的各個環節。加強學習者知識能力、學習目標、學習工作背景等數據收集與聚類分析，根據分析結果對同一課程的學習者分組，更有針對性的進行知識教授；加強學習過程中知識點與學習效果之間的關聯性分析，幫助學習者找到短板，幫助教學者客觀科學地找到教學重點難點，實施更有針對性的講授和輔導；加強學習者以往學習過程數據收集分析，探究其流失原因，更有針對性的對學習者進行符合個人需求的個性化課程推薦。

再次，對于AI 技術與在線教育的結合，要充分利用AI 技術的機器學習能力，發揮其在整個在線教育全過程中的智能作用。發揮其面部識別能力、聲音識別能力，判讀學習者整個學習過程中的學習狀態和知識掌握情況，記錄學習軌跡；結合課程以往學習中的問題及解答數據，進行機器學習，輔助教學者在線實時答疑，解決在線課程交互不及時問題，節省人工成本；根據學習者學習軌跡和常見問題提問，對每一名學習者智能化選擇并推送相應學習內容，并指導學習者針對薄弱環節加強學習，實現真正意義的個性化自主學習環境。

最后，加強大數據技術和AI 技術結合，數據、數據分析、機器智能“經驗”的快速結合，為形成客觀有效的課程評價提供更客觀、更科學的方法依據；大數據收集在線課程碎片化知識，進行關聯性分析，結合AI 技術掌握的學習者實時能力狀態，有助于學習者了解碎片化知識在整個知識系統中的所處的位置，了解自己在知識海洋中的站位，為學習者進階學習、教學者個性化教學、在線教育機構和平臺給予方向、方法和決策的指引；針對學習者流失問題，大數據給予必要的分析預測，由AI 結合學習者特點及時在學習全過程給予學習支持和引導，使其獲得良好的學習體驗，減少由于教學服務體驗差導致的學習者流失情況。

信息技術的發展和成熟，不斷促進在線教育發展，借助大數據和AI 這兩項新興技術的助力，在線課程未來可期。