■李文靜(山東現(xiàn)代學院)
新經(jīng)濟背景下人工智能得到了全面的發(fā)展,人工智能無論是從技術(shù)特點還是從應(yīng)用領(lǐng)域都取得了長足的進步,人工智能已經(jīng)對整個社會的發(fā)展模式和發(fā)展形態(tài)產(chǎn)生了重要的推動,在教育領(lǐng)域人工智能也經(jīng)歷了長期的演進過程,實現(xiàn)了有效的利用,對教育方法創(chuàng)新教育模式落地和教育手段的應(yīng)用產(chǎn)生了重要的影響。因此,我們應(yīng)當認識到人工智能對未來教育發(fā)展的促進作用,應(yīng)當將人工智能作為推動未來教育發(fā)展的重要因素來看待,認真探討人工智能對未來教育發(fā)展的推動作用。*
人工智能與教育的融合相對較早,在人工智能誕生之初就與教育實現(xiàn)了一定程度的融合,早期的教育機器即可認為是人工智能與教育的融合產(chǎn)物。人工智能與教育的融合最早誕生于20 世紀20 年代,以第1 臺自動執(zhí)行測驗和積分任務(wù)的教學機器作為標志,通過對人工智能的運用,使教學在方法模式和具體手段上發(fā)生了較大程度的轉(zhuǎn)變,對整個教育的發(fā)展和教育理念的創(chuàng)新形成了重要影響。因此,在早期的教學機器可以認為是人工智能與教學發(fā)展的重要探索[1]。
在圖靈測試和人工智能概念的影響下,20 世紀60 年代以后教育人工智能進入到了計算機輔助教學的階段,在這一階段應(yīng)用到了計算機手段,并且開發(fā)出了眾多的輔助教學系統(tǒng),對教學實現(xiàn)了有效的幫助和支持,其中CAI 系統(tǒng)是重要的計算機教學系統(tǒng),主要由硬件軟件及課件三個部分組成,在實際應(yīng)用過程當中取得了積極效果,使得計算機輔助教學得到了充分的肯定,在實際的教學過程當中也積累了較多的應(yīng)用經(jīng)驗,對于人工智能的發(fā)展和教育的發(fā)展都產(chǎn)生了重要的影響。
基于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,在20 世紀80 年代初,基于CAI 的基礎(chǔ)引入了知識庫推理機等相對專業(yè)的專家系統(tǒng)技術(shù),形成了智能計算機輔助教學智能化的程度相對較高,對整個輔助教學的支持力度相對較大,解決了教學當中的智能化問題。在這一時期產(chǎn)生了兩類智能計算機輔助教學系統(tǒng),一類是以行為主義理論為基礎(chǔ)的系統(tǒng),另一類是認知作為主導的教學系統(tǒng),在實際應(yīng)用過程當中都取得了積極效果,滿足了教學需要,解決了教學過程當中存在的智能化問題[2]。
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是人工智能技術(shù)得以長足的進步,并且在互聯(lián)當中形成了良好的數(shù)據(jù)分享和知識共享的模式。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了自適應(yīng)學習的方式,在這一時期自適應(yīng)學習系統(tǒng)成為了重要的學習系統(tǒng),在實際應(yīng)用過程當中解決了智能化學習的問題,使整個智能化學習能夠在學習過程當中具有突出的優(yōu)勢,能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)學習和智能化學習。在這一時期的自適應(yīng)學習系統(tǒng)發(fā)展速度較快,能夠根據(jù)學習者的學習需求、學習風格、知識水平和認知能力及學習狀態(tài)進行適應(yīng)性調(diào)整做到個性化和差異化學習[3]。
基于人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展以及人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,自適應(yīng)學習已經(jīng)成為了現(xiàn)階段重要的發(fā)展方向。云計算教育大數(shù)據(jù)深度學習等技術(shù)的不斷成熟,教育人工智能進入了高速發(fā)展期。在這一時期大規(guī)模教育數(shù)據(jù)的采集、存儲、計算、分析、挖掘成為了可能,基于這些良好的信息技術(shù)基礎(chǔ),自適應(yīng)教育應(yīng)運而生。自適應(yīng)學習也成為了人工智能與教育結(jié)合的重要系統(tǒng),推動了自適應(yīng)學習的不斷發(fā)展,滿足了自身學習的整體質(zhì)量,使自身學習在推進過程當中能夠符合學習者的實際需要客觀原因。
目前教育人工智能的技術(shù)框架十分重要,數(shù)據(jù)運算能力和算法模型是人工智能技術(shù)的三大要素,教育人工智能是人工智能與學習科學性結(jié)合而形成的一個新領(lǐng)域。因此,對于教育人工智能而言,主要由數(shù)據(jù)、運算力、算法模型、學習科學四大要素組成,根據(jù)4 個方面要素去構(gòu)建學習模型,保證技術(shù)框架的全面性和有效性達標,同時也能夠根據(jù)技術(shù)框架的特點落實相應(yīng)的智能化功能滿足教育需要[4]。
圖1 學習模型
教育人工智能的典型應(yīng)用主要是基于基本的學習需求和人工智能的特點而進行的集中自適應(yīng)學習,智能化學習評測、智能化教學輔助是其中的重要內(nèi)容,在實際開展過程當中,教育機器人成為了人工智能具體的實施載體,在教育機器人的發(fā)展中形成了具有感知、思維、動作協(xié)同等能力的智能工具,能夠協(xié)助教師進行教學管理和答疑,對于降低教師的教學難度和勞動強度具有重要作用,同時也能夠激發(fā)學生的學習興趣,使學生在學習過程當中能夠產(chǎn)生更多的興趣點,對于提高教學質(zhì)量具有重要意義。
從目前教育人工智能的發(fā)展來看,在未來發(fā)展中多學科的交叉融合研究是重要的發(fā)展方向。人工智能的發(fā)展突破了學科的限制,在學科如何過程當中提供了有力的手段,并且人工智能技術(shù)實現(xiàn)了對知識的梳理、分析和整合,在智能機器人的運算能力方面表現(xiàn)的更強,對于多學科的發(fā)展和多學科的交叉融合提供了更多的可能。因此,在未來融合多學科知識和教學技能的教學機器人將會成為教學領(lǐng)域的重要載體,將會對整個學科的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。
基于人工智能技術(shù)的發(fā)展特點以及教育領(lǐng)域的不斷變革,教育生態(tài)系統(tǒng)的形成是未來的重要趨勢,在教育生態(tài)系統(tǒng)形成過程當中需要對學科知識、教學模式、教學方法進行綜合的分析,使教育生態(tài)能夠得到優(yōu)化。與此同時,在支撐教育生態(tài)系統(tǒng)的教育數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)也會隨之發(fā)生變化,朝著數(shù)據(jù)的準確性更高、數(shù)據(jù)的全面性更好、數(shù)據(jù)的分析能力更強的方向發(fā)展,通過完善教育數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng),為整個教育生態(tài)金融發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),提供有力的數(shù)據(jù)支持和數(shù)據(jù)保障[5]。
基于人工智能的特點以及人工智能與教育的融合,教育人工智能的專業(yè)化程度會越來越高,教育人工智能的軟件和硬件產(chǎn)品將會越來越多,懂行的專業(yè)人才也會面臨著較大的缺口。在這一形勢面前,培養(yǎng)教育人工智能專業(yè)人才成為了滿足教育人工智能發(fā)展的重要舉措。因此,在未來教育的發(fā)展過程當中,如何有效的培養(yǎng)教育人工智能專業(yè)人才,對于教育人工智能發(fā)展和教育人工智能成果的提高具有重要的影響,人才的培養(yǎng)應(yīng)當成為重點推進的工作之一。
人工智能與教育的融合是未來教育發(fā)展的重要方向,在教育發(fā)展中依托人工智能已經(jīng)形成了相互融合的發(fā)展模式,對于人工智能的發(fā)展和教育的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。因此,我們應(yīng)當認識到人工智能對教育的重要性,應(yīng)當根據(jù)人工智能和教育的特點實現(xiàn)良好的溝通,使教育能夠借助人工智能的優(yōu)勢,實現(xiàn)快速有效的發(fā)展,滿足教育發(fā)展實際。