梁益珩

摘 要：隨著人工智能的發(fā)展，人工智能在交通、服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等社會領(lǐng)域的作用愈發(fā)顯著，在教育項目中的作用也初見端倪。本篇論文就人工智能在教育中的應(yīng)用，從現(xiàn)狀、前景、研究方法、面臨問題等方面展開分析探討，最終給出人工智能未來在教育中的合理應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：人工智能；教育；創(chuàng)新

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）21-0053-02

作為世界三大尖端科學(xué)技術(shù)之一的人工智能，是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，以了解智能實質(zhì)、生產(chǎn)出反應(yīng)方式與人類智能相似的智能機(jī)器為目的，綜合運用計算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)與哲學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)[1]等各種知識，研究機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理等內(nèi)容。人工智能是一種多學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的綜合學(xué)科和前沿學(xué)科，該詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會上提出的，迄今已有六、七十年歷史。在這漫長的發(fā)展過程中，人工智能逐漸向各個領(lǐng)域滲透，其中一個顯著例子是教育領(lǐng)域。北京師范大學(xué)何克抗教授曾在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究內(nèi)容與發(fā)展趨勢》中提到當(dāng)代教育的五大發(fā)展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”[2]人工智能的發(fā)展無疑在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育的缺陷，順應(yīng)并推動了我國的教育發(fā)展改革和教育現(xiàn)代化進(jìn)程，是促進(jìn)教育資源均衡、保障教育公平的重要戰(zhàn)略選擇。

1 人工智能與新型教育的關(guān)系

1.1 新型教育模式（人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+教育）

新型教育模式是指在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)+人工智能時代潮流下，將二者先進(jìn)技術(shù)運用于教育領(lǐng)域，從而產(chǎn)生的一種與傳統(tǒng)教育模式截然不同的教育模式。新型教育模式的產(chǎn)生是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展的必然結(jié)果，如何處理、利用新型教育模式造福學(xué)生，拓展教育事業(yè)發(fā)展的深度和廣度，是國內(nèi)外發(fā)展均需注意、考慮的問題。

1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前人工智能在教育中應(yīng)用的一大方面是智能搜題。

以學(xué)霸君為例。學(xué)霸君是一款運用人工智能進(jìn)行線上搜題解疑的APP，學(xué)生可以通過拍照搜題進(jìn)行快速的疑難解答，同時，它擁有巨大的知識庫，根據(jù)學(xué)生詢問的疑難問題提供類似的典型例題和解答方法?，F(xiàn)學(xué)霸君已通過教師端、學(xué)生端及智能手寫識別筆形成一個生態(tài)連環(huán)，幫助近萬名學(xué)子獲得理想的學(xué)習(xí)成績。

另一大方面應(yīng)為人工智能公司科大訊飛與國內(nèi)外高校聯(lián)手打造“智慧校園”。而其中的高校包括浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等，也有知名中學(xué)如人大附中等位列其中，世界著名高校如麻省理工等也相繼與其進(jìn)行長期戰(zhàn)略合作。國內(nèi)外人工智能+教育發(fā)展得如火如荼。國內(nèi)目前所發(fā)展的，有通過“刷臉”進(jìn)行身份識別、讓學(xué)生進(jìn)出校園和圖書館等的人臉識別技術(shù)，也有線上教程，還有不可缺少的語音識別，用于搜索圖書、查閱資料。從一定程度上講，國內(nèi)人工智能+教育的發(fā)展已經(jīng)在世界上處于領(lǐng)先地位。在智能校園系統(tǒng)下，相信人工智能會有更多的用武之地。

2 人工智能在教育中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用

人工智能在教育中的應(yīng)用主要有以下幾個方面。

2.1.1 智能教學(xué)系統(tǒng)（智能授課+智能輔導(dǎo)）

人工智能可用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師授課，從而緩解師資短缺等問題。人工智能可將各學(xué)生信息精確地儲存并記錄下來，為研究學(xué)生的薄弱、欠缺之處提供參考。人工智能的信息儲存系統(tǒng)中儲備海量題庫，可以對學(xué)生所提出的疑難問題進(jìn)行智能匹配，達(dá)到舉一反三效果，減輕老師工作負(fù)擔(dān)。教學(xué)（專家）系統(tǒng)還能根據(jù)學(xué)生的特點（如知識水平、思考能力等），篩選出最合適的教案和教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)[2]。

2.1.2 智能考試系統(tǒng)

隨著人工智能的發(fā)展，計算機(jī)輔助教學(xué)領(lǐng)域也得到了充分的發(fā)展與更新，設(shè)計合理完備的智能化考試系統(tǒng)成為計算機(jī)輔助領(lǐng)域的重要課題，智能化考試系統(tǒng)意味著將人工智能中的專家系統(tǒng)引入試題組卷中。專家系統(tǒng)是一種能夠依靠大量專業(yè)知識解決特定領(lǐng)域中復(fù)雜問題的計算機(jī)智能軟件系統(tǒng)。能夠進(jìn)行符號操作是專家系統(tǒng)的特點之一，即用符號表示知識，把問題概念表示成符號集合[2]，由此，便大大減少了任務(wù)量。

2.2 實現(xiàn)方法

目前，如何將人工智能技術(shù)很好的應(yīng)用于教育中是教育研究中的一個熱點問題，在這幾年的研究與實踐中，已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。在人工智能教學(xué)方面，我們利用人工智能教學(xué)系統(tǒng)自我分析能力，為學(xué)生量身定做學(xué)習(xí)計劃與方案，解決學(xué)生的痛點。在學(xué)生接受過信息化教學(xué)后，如網(wǎng)絡(luò)教育等，需要及時提供習(xí)題加以練習(xí)，人工智能教學(xué)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生對于上課時的反饋，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)為學(xué)生匹配相應(yīng)的習(xí)題加以鞏固，做到量身定做。此外，在學(xué)生練習(xí)時，同一章節(jié)或者同一知識點我們可以舉一反三，利用人工智能教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫為學(xué)生準(zhǔn)備不同方面的習(xí)題，在學(xué)生做完對應(yīng)習(xí)題后舉出同一知識點但細(xì)節(jié)方向不同的練習(xí)，真正做到舉一反三和反思提高。由此可見，搭載著人工智能的教學(xué)系統(tǒng)能很好的利用AI機(jī)器學(xué)習(xí)的能力，很好的掌握學(xué)生的知識遺漏，了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的痛點，真正做到因材施教。

3 人工智能在教育中應(yīng)用所面臨的問題

3.1 社會問題

人工智能在教育中的普及誠然在一定條件下會帶來更多的科研力量，但同時由于大部分老師（幼兒教師等）的創(chuàng)新能力、研究能力、知識水平有限，不適合從事創(chuàng)造性工作，便會引起失業(yè)，從而危及民生。李克強(qiáng)總理曾說過：“就業(yè)是民生之本。”由此，就業(yè)可看作是維系社會穩(wěn)定的一類重要紐帶，人工智能應(yīng)用的大量興起，誠然節(jié)省了勞動力，但卻不利于百姓的就業(yè)，甚至影響人類的發(fā)展和進(jìn)步。

3.2 實用性問題

人工智能設(shè)計與生產(chǎn)需消耗大量物力、人力、財力、精力，對于眼下努力向兩個一百年目標(biāo)奮斗的中國來說，無疑是一筆大“投資”。并且由于教育行業(yè)試錯成本高這一特點，多數(shù)家長不情愿也不希望拿自己的孩子做實驗。

另外，使人工智能作為教育主導(dǎo)的創(chuàng)新想法顛覆了人們的傳統(tǒng)認(rèn)知，其應(yīng)用后能否得到支持也不得而知。在應(yīng)用時，人工智能由于各地區(qū)地理位置、文化背景的不同，被接受的程度、應(yīng)用的效果也不盡相同。由此，實用性問題是將人工智能應(yīng)用于教育所要考慮的首要問題之一。

3.3 倫理性問題

教育，即所謂教書育人，并不僅僅是傳授知識和能力，更重要的是在品德、心智上對學(xué)生的磨練。

倫理性問題在教育中的一個表現(xiàn)是人工智能作為輔助教師對師生關(guān)系的處理。例如，在學(xué)生向智能“老師”問問題時，“老師”應(yīng)照顧學(xué)生的感受，做到因材施教，對學(xué)生進(jìn)行適時、適當(dāng)?shù)墓膭睿纱?，智能匹配分析各個學(xué)生的薄弱之處也顯得必不可少，這也是增進(jìn)學(xué)生與智能老師親密度的一大重要措施，需要科研人員將之納入設(shè)計內(nèi)容內(nèi)。還有一個就是作為傳道受業(yè)解惑的傳播者，人工智能所進(jìn)行的教育能否兼學(xué)習(xí)與做人于一體？眾所周知，老師是學(xué)生成長路上的重要陪伴者，其個性品質(zhì)也對學(xué)生品性的形成有潛移默化的影響，同時，老師應(yīng)尊重學(xué)生的心理需求，關(guān)心學(xué)生，鼓勵學(xué)生養(yǎng)成自尊自信的品質(zhì)，為學(xué)生參與豐富多彩的校園生活創(chuàng)造條件[5]。因此，關(guān)于人工智能應(yīng)用的研究需將倫理性問題納入考慮范圍。

4 結(jié)論與展望

上述問題表明，人工智能在教育中的作用因時間、地點、參與內(nèi)容的不同而不同。由此國家應(yīng)合理應(yīng)用人工智能，如在貧困山區(qū)積極開設(shè)人工智能試驗班，讓人工智能完成老師教學(xué)的大部分任務(wù)，減輕老師負(fù)擔(dān)，緩解師資力量不足。人工教育的圖像識別以及信息處理技術(shù)可以較為精確地找出學(xué)生的薄弱、欠缺環(huán)節(jié)，促進(jìn)貧困地區(qū)教育事業(yè)發(fā)展。

未來人工智能在課堂內(nèi)外的具體應(yīng)用可以大致在以下幾個方面：課堂上，人工智能作為知識、數(shù)據(jù)庫為老師補(bǔ)充和提供所要講的知識和資料；課下，人工智能想到于各科老師的集合體“屹立”在教室外，給學(xué)生解決疑難問題，并提供直接聯(lián)系各任課老師和班主任的途徑；每臺人工智能還可配備單獨的路由器，供教師聯(lián)網(wǎng)。

由于教育行業(yè)學(xué)生家長的付費意愿較強(qiáng)，這無疑為人工智能在教育中的應(yīng)用提供資金支持?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展也推動人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的廣度和深度。

人工智能雖不能完全替代老師，但它卻是一名老師最強(qiáng)有力的武器，它可以讓一位普通老師成為“一流”老師。結(jié)合中國國情來看，人工智能在中國教育領(lǐng)域的發(fā)展前景相當(dāng)可觀。

參考文獻(xiàn)

[1]胡繼禮，殷云霞.人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2007，2（12）：197-198.

[2]傅莉.人工智能在教育中的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)與數(shù)字工程，2012，40（12）：63-65.

[3]黃文芝，趙晶.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代在線教育發(fā)展前景探討[J].中國成人教育，2016，（6）：138-140.

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[5]趙紅英.教師對學(xué)生健康人格形成的作用[J].中國健康教育，2004，20（3）：246-247.