教育人工智能的發(fā)展難題與突破路徑

李偉

摘 要：隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，人工智能在不斷發(fā)展的過程中逐漸與教育領域相融合，并呈現(xiàn)出未來教育改革的趨勢。目前人工智能教育已經(jīng)由傳統(tǒng)的服務行業(yè)向多元化應用區(qū)域發(fā)展。但是從整體的趨勢上來看，人工智能教育卻還在發(fā)展的階段，并沒有完全被開發(fā)，主要面臨著四個發(fā)展上的困難：第一個困難是教育數(shù)據(jù)與質(zhì)量上所面臨的技術性問題。第二個困難是教育行業(yè)多飾多樣，給人工智能的融入增加了相應的困難。第三個困難是人工智能的應用價值和教育角色之間的困惑，人們對人工智能依然存在著危機感。第四個困難是教育中缺乏人工智能專業(yè)的教師隊伍，使其在教育領域中無法得到全面化的發(fā)展。因此，未來的人工智能在教育領域當中還需要相關科研人員的不斷探索和研究，從而盡早實現(xiàn)全面化教育人工智能，本文先闡述了教育步入智能化時代、教育人工智能的技術框架、教育人工智能的典型應用模式，然后又對教育人工智能發(fā)展面臨的難題和教育人工智能的未來發(fā)展路徑展開討論，并提出個人的見解。

關鍵詞：教育;人工智能;發(fā)展難題;突破路徑

一、教育步入智能化時代

科技的進步使人工智能成為人類未來發(fā)展的必然趨勢，而如何有效的運用人工智能技術在教育當中也成為社會各界人士所關注的重點。在新時期下，教育事業(yè)必須注重人工智能專業(yè)教師隊伍的建設，這也是各國目前發(fā)展的重點。美國在2006年發(fā)布的有關人工智能技術的政策是要全面實施人工智能教育，并培養(yǎng)相關的教育人才。而我國在2017年發(fā)布的人工智能發(fā)展策劃當中也提出了智能教育的發(fā)展要求，是利用人工智能技術加快人才的培養(yǎng)和教學方式的改革。由此可見，人工智能在教育中的運用已經(jīng)成為世界各國所關注的重點[1]。

二、教育人工智能的技術框架

（一）教育數(shù)據(jù)層

教育數(shù)據(jù)層是人工智能構建的基礎，主要包括了相關的管理數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)以及評價的數(shù)據(jù)。這其中管理數(shù)據(jù)指的是學生的檔案信息、學籍、教師信息等。資源數(shù)據(jù)指的是教學案例、教學課件等。評價數(shù)據(jù)指的是學生的學業(yè)水平測試、日常表現(xiàn)等。

（二）算法層

算法層是人工智能實現(xiàn)教育的核心，主要包括著智能化學習和深度學習兩種，智能化學習指的是利用計算機中的資源來優(yōu)化自身的心梗，然后測試未來教育的各種數(shù)據(jù)。目前為止，智能化機器學習在學生的行為、學生的表現(xiàn)、學生的失學預警等方面起到至關重要的作用。深度學習則指的是智能化學習的一個子系統(tǒng)，主要用于將傳統(tǒng)教學當中的不足之處優(yōu)化，并相應的提高教學的效率從而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)[2]。

（三）感知層

感知層指的是智能化機器能具備感知能力，主要包含著語音感知、圖片識別、文字識別等。這其中語音識別與人臉識別已經(jīng)有了一定的突破。隨著我國科技的發(fā)展，人工智能技術已經(jīng)在世界范圍上身為先列，并在教育領域當中廣泛運用。現(xiàn)在智能化語音識別技術已經(jīng)研發(fā)出了不同的軟件，最常見的就是一些學習機，通過識別學習人員的語音來分析，并給出答案。圖片識別在教學當中也頗有成效，這種技術在小學領域中被廣泛運用。不僅如此，還有生物、視覺等感知層的計算機技術沒有提及，但是在很多領域當中也得到有效運用。

三、教育人工智能的典型應用模式

（一）面向特殊人群的補償性教育

補償性教育就是彌補某方面的缺陷，它有著特殊的教育意義和目的，這其中包含著兩個含義，第一個含義指的是用未損壞的部位去彌補損害的部位，從而生成新的有機組合并取得聯(lián)系。第二個含義是運用新的技術和手段將有害機體徹底康復。特殊教育主要面對的是特殊學生，這些學生都有某些方面的缺陷，在學習上很容易遇到困難。

（二）針對常規(guī)業(yè)務的替代式教育

人工智能推動下致力于通過技術與教師所設定的某項教學活動融合，并達到輔助性的作用甚至替代。目前人工智能技術中的程序已經(jīng)可以達到有效的重復性的工作，教師只需要對其投入相應的教學活動設計和考慮學生的心理動態(tài)便可以起到節(jié)省課上時間或者是資源的優(yōu)勢，與此同時也可以為學生提供多元化的教學服務，從而從不同層面上滿足學生對學習的需求。

（三）服務個性發(fā)展的適應性教育

學生之間也存在著不同的個性差異，他們或者是接受教育的程度不同，或者是心理發(fā)展不同。因此，教育事業(yè)工作者所服務的方向應當是因材施教的解決最適應學生發(fā)展的教學，這也是人工智能的發(fā)展方向，從而讓學生在學習的過程中感受到快樂，并提升課堂教學的質(zhì)量。

四、教育人工智能發(fā)展面臨的難題

首先，數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的基礎，只有數(shù)據(jù)廣泛并準確才能確保其發(fā)揮出最大的利用價值，并減輕教師的教學任務和提高學生的學習效率。但是社會多元化進程的加快也使網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)變得十分廣泛，這也給人工智能技術獲取數(shù)據(jù)增加了一定的困難。其次，教育并不是一個短期的教學過程，其中包含著管理、服務、科研等不同的任務，這就凸顯出了教育業(yè)務的復雜和多樣特性，從而增加了教育的難度。最后，我國的人工智能技術還正處于開發(fā)的階段，所以培養(yǎng)專業(yè)的人工智能教育隊伍的建設是目前最為重要的人物之一[3]。

五、教育人工智能的未來發(fā)展路徑

（一）加大教育人工智能產(chǎn)品的開發(fā)，提高技術服務品質(zhì)

人工智能的開發(fā)與服務品質(zhì)有著重大關系，首先要加強教育領域專家與人工智能研發(fā)專家之間的合作，了解目前我國教育事業(yè)的現(xiàn)狀和需求，從而給人工智能的研發(fā)找到突破點和方向，以適應我國的教育需求。其次是根據(jù)教育內(nèi)容來擴充人工智能的功能建設，需要根據(jù)不同階段的學生設定針對性的教育功能，從而順應學生興趣、心理以及學習等方面的需求，從而在提高技術服務品質(zhì)的同時也能提高教學的質(zhì)量。

（二）拓展人工智能教育的應用空間，多學科交叉協(xié)同助力教育創(chuàng)新發(fā)展

相關技術人員要深入的挖掘人工智能在教育領域當中的價值，使其更有效的對教育進行服務。因此，我國應當建設專門的人工智能教育平臺，并將所有的教育資源都放在平臺上面實現(xiàn)共享，這樣就可以根據(jù)不同階段的教育在平臺上合理的選取教學資源。不僅如此，各學校還要在人工智能上建立學生的檔案，并對學生的實際學習情況和教學效率進行跟蹤，全面了解學生的多方面情況，從而為下一步的人工智能完善做好鋪墊。

（三）建造和諧人機結合新生態(tài)，提高人們對人工智能的信任感

根據(jù)目前人工智能和教育領域的發(fā)展趨勢上來看，結合發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢。人工智能可以替代以往教師復雜的教學程序，較少教師的教學負擔，讓教師有更多的時間去挖掘學生的潛力和創(chuàng)設其他教學策略。除此以外，教學不僅是讓學生掌握教材上的內(nèi)容，核心素養(yǎng)價值觀也是必不可少的，因此，在人工智能進行教學的同時教師也要根據(jù)學生的心理發(fā)展動向進行德育滲透，從而在人機結合的新生態(tài)下促進學生身心健康全面發(fā)展。

（四）加強各方面的合作，推動人工智能教育的快速發(fā)展

人工智能是一項長期的研發(fā)技術，不是單方面就可以完成的，需要科研機構、教育機構以及服務對象學生等共同協(xié)助合作才能推動人工智能的快速發(fā)展。這也相應的要求政府要重視人工智能的發(fā)展，并建立相應的保障制度，并提供足夠的科研資金。企業(yè)也要和教育事業(yè)密切聯(lián)系，了解教育的實際狀況，這樣才能因材施教的根據(jù)學生的學習需求來完善人工智能的各項教育功能，以保證教學的時效性。

綜上所述，人工智能教育的發(fā)展是必然趨勢，因此，政府、教育領域以及研發(fā)人員應當重視起來，并加緊合作交流，從而盡早實現(xiàn)教育人工智能化。

參考文獻：

[1]王璐.淺議人工智能背景下的大學英語口語教學與評價[C].外語教育與翻譯發(fā)展創(chuàng)新研究（第九卷）.四川西部文獻編譯研究中心，2020：44-46.

[2]姚莉娜.“AI+教育”時代外語教師角色定位及專業(yè)發(fā)展路徑探究[C].外語教育與翻譯發(fā)展創(chuàng)新研究（第九卷）.四川西部文獻編譯研究中心，2020：100-103.

[3]淺談初中人工智能課程建設方略——某中學七年級校本教材課程探究[J].考試周刊，2020（41）：29-30.