韓玉浩 吳燕

【摘 要】 ?人工智能對教育出版產生了深遠的影響。文章分析在人工智能與教育出版的融合模式下，教育出版業(yè)供需雙方的變化。教育出版供方即教育出版商，其市場布局存在調整，出版內容和形式有所豐富;教育出版需方是由教授者和學習者構成的用戶，其主體有所豐富，參與的教育流程存在順序的合并、調整及簡化，感知價值得到提升。文章運用ECRS分析法對此進行了討論。

【關 ?鍵 ?詞】人工智能;教育出版;融合

【作者單位】韓玉浩，南京大學信息管理學院，南京大學出版研究院;吳燕，南京大學信息管理學院，南京大學出版研究院。

【中圖分類號】G237.9 【文獻標識碼】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2019.03.007

人工智能技術經過六十多年的發(fā)展，在當今大數據、移動互聯網等技術的發(fā)展基礎上，推動各個行業(yè)從數字化、網絡化向智能化快速轉型。近年來，數字出版、在線教育和智慧課堂等新業(yè)態(tài)沖擊并推動教育出版業(yè)的發(fā)展。作為技術的新發(fā)展形態(tài)，人工智能技術在教育出版領域的應用對教育出版商和用戶產生了深遠的影響。

文章探討在人工智能影響下教育出版業(yè)的供需雙方，即作為供方的教育出版商和作為需方的教育出版用戶的改變。對教育出版商而言，人工智能是助力出版物內容和形式進一步發(fā)展的工具;對教育出版用戶而言，人工智能對其參與的教育流程產生了巨大影響，并且提升了其感知價值。

一、引言

1.人工智能的定義

“人工智能”這一概念最初由約翰·麥卡錫在1956年提出，意為“一門研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的新技術科學”[1]。

機器學習是人工智能的核心技術，它主要指通過算法讓機器不斷地對人類的學習行為進行模擬，從而重新組織自身的知識結構，優(yōu)化自身的性能。機器學習技術包含深度學習、數據挖掘、計算機視覺和智能語音語義等，這些技術均對教育出版產生影響。深度學習是指基于對數據的表征學習，建立、模擬人腦進行分析學習的神經網絡，從而解釋數據。數據挖掘是指通過特定算法在海量的數據中發(fā)現隱藏著的信息。計算機視覺包括人臉識別，是指通過電子化的方式感知、理解和辨別影像。智能語音語義包括語音識別、自然語言處理、語音合成和語義情感分析等，是指實現人與計算機之間的自然語言溝通。

另外，以虛擬現實和增強現實為代表的人工智能技術同樣對教育出版產生影響。虛擬現實是指通過計算機模擬創(chuàng)造出虛擬世界，實現對現實世界的模擬。增強現實則是利用計算機圖形技術、可視化技術等，掃描現實世界的具體實物，在手機、iPad等移動終端上呈現對應的圖片、音視頻和3D模型等虛擬信息，達到增強的效果。

2.教育出版的定義

教育出版區(qū)別于大眾出版和學術出版，主要是指家庭教育、學校教育和社會教育過程所牽涉的出版內容及服務?？紤]到具體的教育出版過程，我們可以將教育出版牽涉的主體分為負責生產教育內容和提供教育服務的供方，即教育出版商，以及接受教育內容和教育服務的需方，即由教授者和學習者構成的用戶。對家庭教育來說，教授者為父母、親人等長輩，對學校教育和社會教育來說，教授者為教師。與之相對應，家庭教育中的學習者是子女等晚輩，學校教育和社會教育中的學習者是學生。

3.人工智能與教育出版的融合

人工智能與教育出版的融合模式可以細化為教育出版供需雙方在人工智能影響下產生的變化。對教育出版供方而言，人工智能已經在國內外教育出版機構中得到了應用。教育出版商認識到人工智能技術的重要性，通過并購、與人工智能技術公司合作的方式，以期在未來的教育出版市場競爭中占領制高點，從而助力自身出版內容和技術的發(fā)展。在人工智能技術的幫助下，教育出版商的出版內容和形式獲得進一步提升，其出版內容實現了定制化，出版形式更加立體化。

與此同時，對教育出版需方，即由教授者和學習者構成的教育出版用戶而言，人工智能使得智能教學系統(tǒng)有了新的發(fā)展。智能機器人的加入豐富了教育出版的主體，分擔了教授者的工作，并有可能成為特定的學習者。自適應學習系統(tǒng)影響了教育流程，傳統(tǒng)的“教授-學習-練習-批改”順序有所改變。綜合而言，教育出版用戶的感知價值有所提升。

二、人工智能與教育出版融合下的教育出版商

1.人工智能促進教育出版商的市場布局

在出版領域，人工智能已經開始發(fā)揮自身優(yōu)勢，為出版活動提供技術支撐。可以預見的是，在未來，人工智能將會更深入地影響出版業(yè)，甚至實現對整個產業(yè)的重塑。在此背景下，對教育出版商而言，擁有的人工智能技術將成為未來突出的優(yōu)勢，人工智能的發(fā)展亟須納入教育出版商規(guī)劃的版圖。

國外大型教育出版商在人工智能方面的市場布局較早，它們往往通過并購、與人工智能技術公司合作的方式，助力自身業(yè)務更新，以期在未來的市場競爭中占據優(yōu)勢地位。麥格勞·希爾出版集團收購了提供人工智能服務的網絡公司ALEKS，從而開發(fā)了自適應學習系統(tǒng)[2]。麥克米倫出版集團收購了基于機器學習的教育服務平臺提供商Intellus Learning，為學生提供了個性化學習體驗[3]。培生集團則與人工智能巨頭微軟亞洲研究院進行戰(zhàn)略合作，開發(fā)交互式英語學習應用[4]。

2.人工智能豐富了教育出版物的內容及形式

人工智能技術對出版物內容和形式帶來了變革性的影響。

一方面，從出版物內容來看，原本統(tǒng)一的教材、學習資料等難以滿足所有用戶的需求，出版商應根據用戶自身的教學情況和個人偏好進行定制化的內容生產。以深度學習、數據挖掘為代表的人工智能技術可以通過海量的數據分析并獲取用戶的信息，從而更有針對性地提供教育出版內容，實現內容定制化。麥格勞·希爾開發(fā)的數字課程“從200萬學生中收集信息，利用人工智能為每個學生創(chuàng)建自適應的學習體驗。當一個學生閱讀材料并回答問題時，系統(tǒng)會根據學生對知識的掌握情況給出相關資料。系統(tǒng)知道應該考學生什么問題，什么樣的方式學生更容易接受。系統(tǒng)還會在盡可能長的時間內保留學生信息，以便未來能給學生帶來更多的幫助”[5]。

另一方面，從出版物形式來看，以增強現實技術和虛擬現實技術為代表的人工智能技術可以豐富出版物的數字化形式，使之更加立體化。對原本只能依靠平面化的圖像影片來想象立體化效果的工業(yè)、醫(yī)學和雕塑等學科而言，這種呈現方式是巨大的進步。中國礦業(yè)大學出版社推出的AR圖書《采掘機械與液壓傳動》，可以基于圖書上的黑白挖掘機圖像動態(tài)顯示3D立體的紅色挖掘機的工作方式。人民衛(wèi)生出版社推出的VR出版物《3D系統(tǒng)解剖學》也能夠向學生立體化地展示人體結構，彌補人體標本的不足。

三、人工智能與教育出版融合下的用戶

與教育出版商相對應的是由教授者和學習者構成的用戶。人工智能影響了原有教育系統(tǒng)中用戶參與的教育流程，以及他們感知到的價值。

具體而言，人工智能在教育出版中的應用極大地催生了智能教學系統(tǒng)（Intelligent Tutoring System）的發(fā)展?！爸悄芙虒W系統(tǒng)是指一個能夠模仿人類教師或助教來幫助學習者進行某個學科、領域或者知識點學習的智能系統(tǒng)”[6]，一般包括專家模型、學習者模型、教授者模型和交互接口。專家模型指用于教學的相關知識信息;學習者模型指模擬出的學習者狀態(tài)，包括知識狀態(tài)、個性化需求等;教授者模型指模擬出的教授者狀態(tài)，主要是教學內容的講授方式、批改等;交互接口則是模擬學習者和教授者的交流，主要是學習反饋。

1.人工智能豐富用戶主體

人工智能的特點是由機器模擬人的行為和思路，智能機器人作為人工智能中的重要組成部分，它的誕生直接豐富了教育出版的用戶主體。在原本的教學系統(tǒng)中，教授者和學習者的主體只表現為人，但在智能機器人加入后，教授者的工作得到了分擔，學習者則增加了新的機器人老師，接受智能化的教授和批改服務。另外，智能機器人同樣可以扮演學習者的角色，幫助教學環(huán)節(jié)的實施。

（1）智能機器人分擔教授工作

通過人臉識別、語音識別和自然語言處理等人工智能技術的綜合應用，智能教學機器人可以理解學習者發(fā)出的自然語言信息，并且根據表情、動作等細節(jié)判斷學習者的知識接受情況，從而有側重地進行內容的講授和交流。智能機器人的存在解除了原本教學的時空限制，學習者可以隨時隨地與之對話，接受陪伴式的教育服務。對工作繁忙的家長和工作時間固定的教師而言，智能機器人可以很好地分擔教授壓力。

學而思網校開發(fā)了AI老師，借助語音識別技術，可以為學生提供隨時隨地的學習輔導?！氨狈綃D女兒童出版社通過開發(fā)人工智能教育機器人，打造‘IP+社群+互動、紙質+數字+音頻+機器人的創(chuàng)新教育理念，實現內容與傳播力的完美結合?！盵7]

（2）機器判斷分擔人工批改工作

通過綜合運用語音識別技術、自然語言處理和語義情感分析技術，智能機器人可以實現對用戶語音內容的判斷和對主觀題的批改。機器人可以在與用戶的交流中自動分辨英語發(fā)音，或是將其口頭回答的問題快速理解并轉化為書面的自然語言，從而對用戶的發(fā)音正確性和回答的問題進行判斷及批改。對原本進行口語輔導和主觀題批改的教授者而言，人工智能的出現分擔了他們的工作，減輕了他們的工作負擔。

上文提及的學而思AI老師可以在英語口語的批改中發(fā)揮作用，對學習者的語音、語速和語調等進行評分。國內的批改網、培生集團的WriteToLearn平臺均將機器人引入主觀題的批改工作，不僅可以實現內容的打分，還可以提出修改意見，供用戶完善自己的答案[8]。

（3）機器人成為特定的學習者

機器人的學習能力在近年來得到社會公眾的普遍承認。因此，除了成為教授者，人工智能同樣可以成為學習者，為人類學生提供幫助。具體來說，“人工智能技術可以通過個人參與者的信息，以學習者模型的形式，組成一個最適合完成特定協(xié)作任務的學習者共同體”[9]。當人類學生在一些單獨的場景，比如，在家中進行學習并需要同伴時，人工智能可以通過構建學習者模型，成為一個模擬的具有學習和思考能力，且綜合水平與人類學生相當的智能學生。這樣一來，學習者不必再請父母、長輩扮演同齡人，而是可以在模擬的機器人同學的幫助下更好地學習。

2.人工智能調整用戶的參與流程

在人工智能技術的影響下，智能教學系統(tǒng)中的教授者模型、學習者模型及交互接口都有所優(yōu)化。由于自適應系統(tǒng)的出現，教授者參與的教授和批改流程，學習者參與的學習和練習流程都發(fā)生了很大變化。一部分流程實現了合并和簡化，另一部分流程則涉及順序的調整。在人工智能技術的影響下，新型教育流程如下圖所示。

（1）批改—教授：機器批改結果影響教授內容

人工智能對教育流程的影響之一在于順序的調整。原有的教學流程是由教授者先教授內容，學習者在學習后進行練習，然后，教授者進行批改，將結果反饋給學習者，教授者則在后續(xù)的教授環(huán)節(jié)進行有針對性的內容鞏固講授。

在人工智能技術的影響下，學習和批改流程的順序被調整至教授流程之前。學習者通過預先的內容學習掌握一部分知識并進行練習，機器批改并總結出學習者在初步學習后對知識點掌握的程度以及存在的薄弱之處，從而將結果反饋到教學環(huán)節(jié)，教授者在后續(xù)的教學中適應性地調整教授內容。這樣一來，教授者的教授重點更為集中，避免做無用功，提升了工作效率。

當前，國外一些高校采取了SPOC模式，教師在課前將教學視頻材料布置給學生，然后在課堂中了解學生的知識吸收情況，從而進行有針對性的輔導。而在人工智能的幫助下，這種模式可以得到優(yōu)化，學習者的前期學習、機器的智能批改均可做得更為細致準確，從而使學習和批改流程的順序向前調整，使得教授流程更有針對性。

（2）批改—練習：合并批改結果呈現和出題流程，實時調整練習題

在當前的教育流程中，練習與批改這兩個環(huán)節(jié)存在先后順序，且各自獨立展開。人工智能技術的應用可以將批改和練習流程有機結合起來，達到互相作用的效果。具體而言，當學習者進行練習時，答題結果由人工智能機器進行批改，批改的結果被快速反饋到出題環(huán)節(jié)，出題者可以根據上一題的批改結果實時調整下一題的題型及內容。因此，下一題的出題流程也成為上一題批改結果呈現的方式之一。

當前，扇貝單詞等英語學習軟件已經開始嘗試實時調整練習題，但其工作模式仍然停留在較為初級的階段，主要根據學習者對某一單詞的掌握程度動態(tài)調整該單詞的出現頻次。人工智能的工作方式將更為復雜，對練習題的動態(tài)調整也將更具適應性。

（3）練習—學習：簡化個性化服務流程

基于人工智能技術的自適應平臺還簡化了個性化教育服務的流程。在傳統(tǒng)的教育服務中，針對學習者的學習情況提出有針對性的提升建議需要較長時間，教授者往往需要對學習者進行較長時間的觀察，了解其學習模式、學習偏好、知識掌握程度和存在的薄弱之處等，然后根據學習者的個人特點、身處的學習環(huán)境和擁有的學習資源等提出可行的教育建議。

自適應學習則是一種新的在線教育模式。它立足于大量的數據，通過對學習者學習水平和狀態(tài)的機器檢測，評估其學習能力，動態(tài)地調整其后續(xù)的學習內容和方式，并預測其學習進度和效果。因此，自適應學習平臺的個性化教育服務均基于用戶的基本學習數據和練習數據而展開，用戶練習的過程同樣是人工智能快速積累數據，提出有針對性學習建議的過程，整體的流程有所簡化，不需要老師或家長的長期觀察，同時避免了人工觀察和建議可能存在的誤差，耗費的成本大大減少。

我國自適應教育服務商乂學教育開發(fā)的松鼠AI是國內領先的人工智能自適應教育服務平臺。松鼠AI能夠將知識點和學生的學習水平進行極其細化的拆分，動態(tài)評估學生的知識圖譜掌握情況，并將其與拆分后的知識點進行匹配，生成適合用戶講解的視頻和練測題。同時，用戶的練習數據實時增加，學習內容也同步更新至符合用戶知識掌握情況的狀態(tài)，從而提供完整的學習服務[10]。

3.人工智能提升用戶的感知價值

“顧客感知價值是潛在顧客對特定的供應物及感知替代物的全部利益的評價減去全部成本的評價之差?！盵11]要實現用戶感知價值的提升有兩種手段，一是增加用戶感知到的利益，二是減少用戶付出的成本。對教育環(huán)節(jié)中的用戶而言，其感知到的利益包括教育內容和服務，付出的成本包括貨幣成本、時間成本和精力成本等。

從用戶感知利益的角度來看，人工智能技術可以幫助教育出版物實現內容的定制化和形式的立體化，使用戶使用的教育出版物更加貼合自身需求，做到有針對性的教與學。同時，智能機器人的加入可以緩解教授者的工作壓力，并激發(fā)學習者的好奇心，賦予其獨特的學習體驗，提升其學習興趣。因此，人工智能的加入提升了用戶接觸到的教育內容和服務質量。

從用戶付出成本的角度來看，人工智能的應用會在一定程度上造成貨幣成本的增加。但是我們更要認識到，通過人工智能技術的使用，教授者的壓力被機器人分擔，同時，學習者也能隨時隨地得到機器人的輔導，大大節(jié)省了時間和精力成本。因此，在用戶感知利益增加的同時，用戶付出的成本僅有少量增加，甚至有所減少，最終整體的用戶感知價值得到了提升。

人工智能的快速發(fā)展正在創(chuàng)造性地改變教育出版業(yè)，對整個產業(yè)以及所處其中的人員都產生了巨大的影響。可以預見的是，在未來，隨著人工智能技術的進一步改進，它能提供的內容和服務也會有更大的提升，甚至實現對整個產業(yè)的重塑。教育出版商要認識到人工智能的重要性，加快對人工智能市場的布局，真正將人工智能納入自身的發(fā)展規(guī)劃。普通用戶也要建立對人工智能的正確認知，將其作為自身的助力，謀求個人的更大發(fā)展和提升。

參考文獻

[1]葉舒，嚴威川. 人工智能：改變世界的“原力”[J]. 信息安全與通信保密，2016（12）.

[2]Global Publishing Leaders 2014： McGraw-Hill Education[EB/OL]. （2014-06-27）[2018-01-30]. https：//www. publishersweekly. com/pw/by-topic/industry-news/publisher-news/article/63058-global-publishing-leaders-2014-mcgraw-hill-education. html.

[3]張世欽. 機器學習賦能編輯出版[EB/OL]. （2018-01-30）[2018-12-10]. http：//www. cbbr. com. cn/article/119392. html.

[4]培生攜手微軟亞洲研究院，以人工智能技術賦能個性化學習[EB/OL]. （2018-01-30）[2018-12-10]. https：//www. msra. cn/zh-cn/news/headlines/pearson-microsoft-research-asia

[5]李偉. 百年之后再無老師？人工智能有戲[N]. 科技日報，2017-04-06（08）.

[6]賈積有. 人工智能賦能教育與學習[J]. 遠程教育雜志，2018（1）：39-47.

[7]田紅媛. 知識付費、人工智能如何賦能出版業(yè)[EB/OL]. （2018-01-30）[2018-12-10]. http：//www. cbbr. com. cn/article/119363. html.

[8]張世欽. 機器學習驅動下的教育出版新機遇[J]. 中國出版，2017（10）：22-25.

[9]黃榮懷. 人工智能在教育有多少潛能可挖[EB/OL]. （2018-01-26）[2018-12-10]. http：//www. aisixiang. com/data/107889. html.

[10]李詩. 乂學教育打造虛擬特級教師松鼠AI，背后有哪些核心技術[EB/OL]. （2018-01-31）. [2018-12-10]. https：//www. leiphone. com/news/201801/gUJb5xfL7r4DBsje. html.

[11][美]菲利普·科特勒，凱文·萊恩·凱勒. 營銷管理[M]. 何佳訊，譯. 上海：格致出版社，2016.