“人工智能＋教育”融合的实施路径研究

“人工智能＋教育”融合的实施路径研究

郑桂华 姜佳良 田雪

哈尔滨远东理工学院， 黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：现如今，我国是人工智能快速发展的新时期，文章以“人工智能+教育”融合的有效实施路径为目标，分析了“人工智能+教育”融合的现状，探究了智能教学协助、智能教学环境构建、智能教学过程设计、智能教学评价、智能教学服务5种应用场景的特征，丰富了人工智能赋能教育的应用视角，有助于全方位提升课堂教学质量。

关键词：“人工智能+教育”；融合；实施路径；智能教学；多模态数据

引言

当今社会正在进入人机协同、跨界融合、共创分享的人工智能新时代，人工智能的理论研究与实践应用在通信、工业生产、医学等诸多领域以及经济社会的生产、研发与生活中发挥着日益重要的作用。2017年，“人工智能”入了我国政府工作报告，同年7月国务院印发了《新一代人工智能发展规划》;2019年5月在北京召开了首届国际人工智能与教育大会，深度探讨人工智能与教育变革的关系，习近平总书记向大会致贺信指出，应“积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势”，人工智能与教育的深度结合已成为教育发展的必然。近年来不少学者对人工智能对教育的影响进行了研究。有学者探讨了人工智能对教育发展理念、方向与价值的影响;有学者探讨了人工智能在教育实践中的具体应用，如智能教学系统、智能测试系统、语音识别等;也有学者探讨了人工智能背景下的教育如何借助机器开展深度学习。这些研究为思考人工智能与教育的关系提供了很好的思路与参考，但还很不够，仍需进一步深入探讨。

1人工智能与知识理解

人工智能与知识理解的存在方式发生改变。首先，学习者在理解知识时，需要用感觉把握事物之间的关系，或者用概念把经验表达出来，或用逻辑把事物之间的关系表达出来。这些知识被称为“明知识”，可以通过不断的训练实现加强、巩固，可以通过学习不断习得。对于语言学习者而言，词汇的记忆、语法规律属于“明知识”。而机器发现了人类既无法感受又无法表达的“暗知识”，学习者在学习过程中不容易掌握或理解，即使掌握了，也不会在实际场景中加以运用。在语言学习中，学生在进行言语沟通中的“语用失误”就属于没有感受到语言中所蕴含的语言文化知识。其次，在认知行为上。机器认知正是通过对已有数据进行描述，对学习者模式进行识别。人工智能能够对学习者的学习模式进行反馈、概率运算，对学习者学习数据和学习过程进行处理。最后，在知识的“深度学习”上，机器认知可以帮助学习者习得人类可以理解和表达的“明知识”，还非常适合只可意会不可言传的默知识，因为机器萃取容易传播。人工智能通过其自身算法能够实现“深度学习”。

2“人工智能＋教育”融合的实施路径

2.1更新教育教学观念，注重教学过程中的动态性和交互性

为实现人工智能与教育深度融合，需重新确立教育理念，明确教育意义和发展目标。教育与人工智能的深度融合是以通过对技术的应用与发展延伸人类智能、推动社会发展，使人类更有尊严、智慧地生活。在当前教育与人工智能不断融合的时代，教育更应注重人文精神。2016年世界经济论坛发布了《教育的新愿景：通过技术培育社会和情感学习》，研究报告中倡导把人的社会性和情感教育置于应对新工业革命的高度。因此在掌握知识和发展能力的基础上，更加注重学生创新意识和思维的培养、注重创新能力的提高，关注学生对人工智能技术的使用和发展能力，同时也应激发学生研究兴趣，促进人工智能更好地为教育及其它领域服务。教育者在教学过程中针对性增加学生互动交流及展示环节，培养学生独立、多元的思考习惯，多元价值观念和同理心。人文教育的重要性在人工智能时代愈加明显，教师应注重教学过程中学生的反馈，根据学生课堂表现不断调整优化教学方式和具体内容，也要注重教学过程中的情感交互，促进情感、态度和价值观目标的实现；同时利用人工智能情境性优势，创设情景，提供社会化软件或其它认知工具促进学习，鼓励提出不同的观点，让学生在对话与互动中建构知识，培养学生集体意识、合作意识和合作能力。真正个性化学习不仅是学习方法、内容的定制化，更是学习关系的精准匹配。

2.2智能教学环境构建

智能教学环境构建关注教育人工智能赋能教学中的学习空间构建。光线、温度、课堂氛围、湿度等要素影响了课堂效果，目前智能教学环境构建关注学习空间规划、学习空间环境服务两个方面。现阶段教学的组织形式多样、交互性更强，因此学习空间规划应该具有开放性、灵活性与层次性，学生、教师和教学资源成为三个最主要的维度。此外，学习空间环境服务关注教学活动中用户体验及感受，为此，个性化照明、智能座椅调节、智能温度控制等智能家居提供了更多个性化服务。可以预见，不久的将来智能家具将逐渐普及，并广泛应用于智能教学环境中。

2.3ＡＩ促进教育管理、服务、决策智慧化

ＡＩ可以用在教育质量的科学评估、教育资源的合理配置、优质资源的共建共享、教育舆情的实时监测、办学成效的量化分析、因材施教的精准服务、个性学习的诊断预警等逻辑体系和功能上，这些功能通常是我们人工很难企及的任务。西安交通大学在过去几年中就打造了一个面向“第一课堂”和“第二课堂”的教育大数据平台，在这个平台基础上，形成了精准采集、精准评价、精准督导、精准帮扶的教育管理新体系，也破解了在现实中人工难以解决的四个难题，即教育大数据怎样精准采集，质量怎样精准评价，以及学生精准帮扶和教师精准督导等几个问题。

2.4把握教育“成人”的本质

人工智能的新科技、理论等全方位且深度介入人类社会与日常生活，社会对具备智能素养、信息技术素养和创造力的人才有越来越大的需求。但教育显然不能只关注学生知识、技能的发展与思维、能力的提升，更应引导个体精神、情感、价值观的整体进步。帮助学生成长为身心全面发展的人，才是教育的本质所在。教育是人类特有的社会活动，随人类的出现而出现，并在社会变迁、时代更迭中延续至今。不同时期的教育目的、内容、方法等都有各自的时代与社会特征。杜威提出“教育即生活、教育即生长、教育即经验改造”;马克思主义提出“人的全面发展”学说，即促进人的体力和智力能充分、自由、和谐的发展。归根结底，教育的本质是促进人的成长与发展，既包括发展人的身心，使其自我得到发展与成长，又包括了解与适应社会，成为一名社会人。如此，人们才能够在社会中更好地生存发展，追寻并实现个人价值与社会价值的平衡。

结语

随着人工智能的发展，学校物理空间将成为提高教学体验的支撑平台，为教师与学生开展研讨、交流的学习共同体。未来智慧校园将逐步替代数字校园，并成为教育信息化发展的主流，引领智慧时代的主流方向。在这场人工智能的浪潮中，基础甚至单调的语言技能学习部分将被人工智能取代，教书匠、知识垄断者已经成为过去式，教师需要将更多有价值的内容传递给学生，达成一种心灵转向，找寻到适合的求变且渐变的教育教学模式。不管人工智能如何融入到教学中，只有它真正关照到了教师整体的生活经验及生命意义，人工智能才能满足教育教学的需求。不管人工智能以何种方式融入到教育教学改革中，教师的育人目标是指向激发个体向着更高价值的追求，使学习者在知识学习、技能养成、价值观念形成的过程中找到人生的价值归宿。在人工智能时代，除了能让学习者具备可持续发展的学习能力之外，教育教学工作者还承担着让学习者拥有获得个体人生绵绵不绝的精神动力的使命。

参考文献

[1]熊媛，盛群力.人工智能与教育融合发展问题的思考及建议[J].教学与管理，2020（05）.

[2]维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶.与大数据同行：学习和教育的未来[M].赵中建，张燕南，译.上海:华东师范大学出版社，2015.