王榮華

（安徽廣播電視大學(xué) 安徽 合肥 230022）

0.引言

自我國進(jìn)入21世紀(jì)以來，人工智能技術(shù)的發(fā)展，使其在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，與此同時(shí)，人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域之間的結(jié)合也變得愈加深入，并已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的主要形式之一，在個(gè)性化輔導(dǎo)、智能評測等方面起到非常顯著的作用。在2017年，國務(wù)院出臺了關(guān)于人工智能的發(fā)展規(guī)劃文件，這標(biāo)志著人工智能的發(fā)展與創(chuàng)新速度正日益加快，并為智能化教育指明了未來發(fā)展方向?，F(xiàn)階段，諸多專家與學(xué)者都紛紛對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究，馬玉慧等人便對人工智能背景下的教育生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用的路徑進(jìn)行了研究，此外，劉清堂等人也對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)框架體系發(fā)展做出了展望。由此可見，我國已經(jīng)邁入了人工智能與教育相結(jié)合的新時(shí)期，從而為教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了深厚的基礎(chǔ)。

1.人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的驅(qū)動力

1.1 政策驅(qū)動

自人工智能概念被提出以后，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮的巨大作用，使其深受人們的關(guān)注與重視。為了促進(jìn)人工智能的發(fā)展與應(yīng)用，許多國家都紛紛出臺了許多政策來予以支持，比如，美國OSTP 便于2016年先后發(fā)布了兩份報(bào)告，以指導(dǎo)人工智能的未來發(fā)展，從而為人工智能在全球化的發(fā)展帶來了深遠(yuǎn)的影響。2009年與2013年，歐盟又先后啟動了藍(lán)腦計(jì)劃與人腦計(jì)劃，并于2016年推出了六大平臺，以促進(jìn)人工智能在各個(gè)領(lǐng)域中的發(fā)展。我國也對人工智能的發(fā)展與應(yīng)用表現(xiàn)出高度的關(guān)注與重視，并陸續(xù)頒布了一系列的政策來推動人工智能發(fā)展，如中國制造2025、“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃等，這些政策的頒布，無疑為人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了有利的發(fā)展條件，為教育生態(tài)系統(tǒng)提供了重要的驅(qū)動力量。

1.2 領(lǐng)域驅(qū)動

科技企業(yè)是推動人工智能發(fā)展的重要中堅(jiān)力量，在科技企業(yè)的大力推動下，人工智能發(fā)展速度異常迅猛，并在汽車制造、環(huán)境保護(hù)、智能家居等諸多領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，比如，人工智能技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，使無人駕駛汽車得以出現(xiàn)，進(jìn)而在提高了汽車駕駛安全的同時(shí)，也使交通狀況得到了優(yōu)化。人工智能技術(shù)還能用于輔助診斷、精準(zhǔn)醫(yī)療等方面，這些應(yīng)用都使人們充分意識到人工智能所具有的巨大潛能，并大力推動人工智能在各個(gè)領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，從而為人工智能在教育領(lǐng)域的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

在人工智能背景下，教育生態(tài)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀可從兩個(gè)方面來進(jìn)行研究，分別是關(guān)鍵字詞的云圖研究與關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖研究。以下便對從這兩個(gè)方面來分析人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。

2.1 關(guān)鍵字詞的云圖研究

在關(guān)鍵字詞的云圖方面，主要包括確定高頻關(guān)鍵詞、生成關(guān)鍵詞云圖與云圖初步分析三個(gè)階段。利用SATI3.0 工具能夠?qū)Ω哳l關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而生成人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)中的高頻關(guān)鍵詞，如人工智能、專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教育、信息技術(shù)、教育技術(shù)、遠(yuǎn)程教育等。在高頻關(guān)鍵詞生成以后，會依據(jù)其頻次在WordArt 在線云圖生成工具中進(jìn)行導(dǎo)出，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，以得到教育生態(tài)系統(tǒng)中的高頻關(guān)鍵詞云圖。在得到高頻關(guān)鍵詞云圖后，對云圖的研究包括對人工智能背景下的教育應(yīng)用形式、人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)以及教育目標(biāo)進(jìn)行充分的分析，以使傳統(tǒng)教育中存在的不足能夠得到有效彌補(bǔ)，并側(cè)重于對學(xué)生能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的信息素養(yǎng)得以提升，進(jìn)而使學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求得到有效滿足，以此保證智慧教育目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。

2.2 關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖研究

在關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖方面，可利用SATI3.0 工具來對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)中的高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣進(jìn)行生成，然后將該矩陣導(dǎo)入到UCINET 分析軟件當(dāng)中去，并在一系列的操作以后得到關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖。對于關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖的研究主要集中在三個(gè)方面：其一是現(xiàn)階段人工智能背景下教育領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)，這些研究熱點(diǎn)都和關(guān)鍵詞之間有著緊密的聯(lián)系；其二是對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的未來研究趨勢進(jìn)行研究；其三是對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)中的過渡區(qū)域進(jìn)行研究，如學(xué)生模型、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能教學(xué)等都是其過渡區(qū)域，其是將人工智能和教育聯(lián)系在一起的橋梁。

3.人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建條件

在人工智能背景下，教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建是需要其一定的孕育條件的，孕育條件主要包括四個(gè)方面，分別是技術(shù)基礎(chǔ)、理論指導(dǎo)、應(yīng)用推進(jìn)以及政策保障。在技術(shù)基礎(chǔ)方面，人工智能在發(fā)展過程中所經(jīng)歷的計(jì)算、感知及認(rèn)知這三個(gè)階段，使人們對人工智能的認(rèn)識與理解不斷加深，從而使人工智能技術(shù)變得越來越智能化，這在很大程度上為教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在理論指導(dǎo)方面，廟頻關(guān)鍵詞去圖與關(guān)鍵詞共詞網(wǎng)絡(luò)圖的研究，使人們對人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究變得越來越多，其覆蓋面也變得越來越廣泛，這些研究既包括教育應(yīng)用形式、關(guān)鍵技術(shù)及目標(biāo)等方面，又包括研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢等方面，大量學(xué)術(shù)研究成果的產(chǎn)生，為人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建提供了可靠的理論指導(dǎo)。在應(yīng)用推進(jìn)方面，諸多科技企業(yè)紛紛將教育智能產(chǎn)品在教育領(lǐng)域中進(jìn)行推廣與應(yīng)用，并注重教育智能產(chǎn)品的研發(fā)，在很大程度上促進(jìn)了教育生態(tài)系統(tǒng)的盡快構(gòu)建。在政策保障方面，我國宏觀政策的支持，為人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的發(fā)展與應(yīng)用提供了可靠的政策保障，其陸續(xù)出臺的一系列政策，為人工智能背景下教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建創(chuàng)造了有利條件。

3.2 教育生態(tài)系統(tǒng)的主要特征

人工智能背景下，教育生態(tài)系統(tǒng)是依托于人工智能技術(shù)的，其是互聯(lián)網(wǎng)與教育領(lǐng)域結(jié)合后的深化應(yīng)用。教育生態(tài)系統(tǒng)的主要特征分別是創(chuàng)新驅(qū)動、重塑結(jié)構(gòu)、開放生態(tài)、尊重個(gè)性、服務(wù)智能與自治演變。在創(chuàng)新驅(qū)動方面，其通過人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用創(chuàng)新，來驅(qū)動教育生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。在重塑結(jié)構(gòu)上，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，使教育資源結(jié)構(gòu)、師生關(guān)系結(jié)構(gòu)得到了重塑與變革，進(jìn)而使現(xiàn)代教育模式更能與知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求相符。在開放生態(tài)上，憑借人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢來對教育邊界進(jìn)行拓展，以研發(fā)出更多的教育智能產(chǎn)品，能夠使教育中的各個(gè)要素形成互補(bǔ)局面。在尊重個(gè)性上，人工智能技術(shù)能夠根據(jù)師生的教育特征及需求，為師生提供一種高效而又精細(xì)化的個(gè)性化教育服務(wù)。在服務(wù)智能上，人工智能技術(shù)能夠?qū)虒W(xué)環(huán)境進(jìn)行感知，并依據(jù)教育環(huán)境、參與對象、文化背景的不同來進(jìn)行智能化、動態(tài)化的教學(xué)服務(wù)，以使服務(wù)水準(zhǔn)得到不斷的提高。在自治演變上，人工智能背景下的教育生態(tài)系統(tǒng)能夠進(jìn)行自治而獨(dú)立的運(yùn)作，并對其內(nèi)部狀態(tài)與行為做到自主控制。

3.3 教育生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用形態(tài)

在人工智能背景下的教育生態(tài)系統(tǒng)中，其共包括應(yīng)用、技術(shù)與業(yè)態(tài)三大環(huán)節(jié)，并分別與應(yīng)用形態(tài)、技術(shù)架構(gòu)和業(yè)態(tài)趨向這三大要素相對應(yīng)，從而使要素之間能夠彼此聯(lián)系與作用。而教育生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用形態(tài)便是以這三大要素為依托而形成的，其主要分為四種，分別是智能校園、智能教育助理、綜合立體化教學(xué)場以及智能在線學(xué)習(xí)教育平臺。如圖1 所示為教育生態(tài)系統(tǒng)中三大要素的關(guān)系。

圖1 教育生態(tài)系統(tǒng)中三大要素的關(guān)系

3.4 教育生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)框架

在教育生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)框架中，主要是根據(jù)應(yīng)用形態(tài)、技術(shù)架構(gòu)及業(yè)態(tài)趨向這三大要素，使數(shù)據(jù)充當(dāng)框架基礎(chǔ)，算法充當(dāng)技術(shù)框架的核心，服務(wù)作為技術(shù)框架的目的，以數(shù)據(jù)層、算法層和服務(wù)層來構(gòu)建的三層通用技術(shù)框架。數(shù)據(jù)層為技術(shù)框架的最底端，其主要用于對各類教育數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、篩選、整理與存儲。算法層為中間層，其是由各類人工智能算法共同組成的，主要是對各類教育數(shù)據(jù)實(shí)施分析、計(jì)算與智能化處理。服務(wù)層為最頂層，其主要用于對數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行接收，并為用戶提供種類豐富的教育服務(wù)，其能夠適用于不同的教學(xué)場景和教學(xué)角色。在教育生態(tài)系統(tǒng)的智能體結(jié)構(gòu)中，智能代理是依據(jù)相應(yīng)的準(zhǔn)則，借助于代理服務(wù)器來對用戶所需信息進(jìn)行采集，并經(jīng)代理通信協(xié)議加工后向用戶進(jìn)行推送，同時(shí)對用戶意圖進(jìn)行推測，并對工作計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整、制訂與執(zhí)行。智能體也同樣采用三層通用技術(shù)框架結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)智能代理的相應(yīng)教學(xué)服務(wù)功能。

4.結(jié)語

總而言之，人工智能時(shí)代的來臨，使人工智能技術(shù)與各個(gè)領(lǐng)域之間的融合速度不斷加快，在教育領(lǐng)域中也同樣如此，人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域之間的融合，進(jìn)一步促進(jìn)了教育生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與完善，推動了教育領(lǐng)域的發(fā)展，并在教育領(lǐng)域變革中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。