人工智能融入学校教育的发展趋势探索

袁 磊，廖志红，刘 朋

（中移（成都）信息通信科技有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

在近年来的发展进程中，人工智能技术与学校教育之间的融合已经成为教育领域的主要发展趋势，通过两者间的融合发展不仅可以为个性化学习以及个别化学习提供至关重要的技术保障，也可以为教育行业的稳定发展起到重要的推动作用。然而，在实际发展进程中，目前的教育信息化仍旧面临着教学方式革新、教师专业发展以及平衡教育资源等多方面问题，这就需要利用人工智能技术，将进一步促进教育的公平发展，提升整体教育质量。因此，这就需要站在学校教育的角度上，对人工智能教育应用的主要特征以及发展规律进行深入探究，在利用人工智能促进学校教育可持续发展的同时，构建出具备着网络化、智能化以及终身化特征的教育体系。

1 人工智能融入学校教育的重要意义

1.1 为学校教育建立智能化的教学环境

在信息化时代产生的影响下，人工智能技术产品已经逐渐进入到了学校内部的各个工作部门当中，为教学工作以及管理工作的开展提供出了一种更加智能的交互环境。同时，通过人工智能技术的应用，也能够对教师的教育成果提供出更加客观的评价，在引导学生进行自主思考以及自主学习的同时，明确教育体系改革发展的主要方向。并且通过人工智能技术与学校教育之间的融合，不仅能够进一步降低教师自身的工作压力以及教育任务量，还可以提高教师的信息化素养，使其能够在教学活动的实际开展过程当中更好的运用各类人工智能技术，而学生在学习任何一种学科之前，都必须要学会逻辑思考，并将思考内容带入到对应的学科学习过程当中，只有这样才能够促进学生的全身心成长[1]。

1.2 促进教学评价与教学管理的创新

在信息技术高速发展的背景下，人工智能技术、大数据技术以及云计算技术在现代化的学校教育当中都起到了十分重要的作用，同时也在潜移默化之间对学校的教育生态产生了影响。而在学校教育中采用人工智能技术，不仅能够对教师所用的教学工具以及教学方式进行创新优化，还可以为学校所进行的教学管理与教学平台提供出更加全面的数据信息支持，而在传统的课堂教学观察与教学评价当中，其大多都是通过教育评价人员在现场的讨论，或是根据相应的视频、语音等教学资源的分享来展开主观性的教育评价，并且由于时间以及空间产生的限制，课堂评价缺乏客观性与全面性，很难构建出一种更加标准的评价体系。但通过人工智能技术，就可以对教学课堂进行实时监测，利用数据信息进行深入分析，为教学管理以及教学评价提供更加全面的数据信息支持。

2 人工智能融入学校教育中存在的问题

2.1 大数据的应用不足影响了人工智能技术的应用

随着时代的不断发展，人工智能技术已经进入到了群众日常生活的各个方面，特别是在教育领域中，人工智能技术的应用也更加广泛。而站在实际发展情况的角度上来看，目前教育领域当中所采用的人工智能技术还仍旧处在初始的起步阶段当中，其中的主要原因就在于过于缺乏教育大数据，也正是由于数据信息资源方面存在的缺陷，使得智能化技术在教育领域当中的应用受到了严重限制。

举例说明，比如不同学校当中的学籍数据，就很难实现共享，无法获取到学生的基本学籍信息，这也对学籍信息库大数据的构建产生了严重阻碍。同时，大数据技术作为信息技术发展进程中的重要技术措施，更是对整体教育行业产生了极大的影响，如果能够将学校教育、人工智能技术与大数据技术有效结合在一起，就能够更好的促进教育的现代化改革发展[2]。

2.2 技术方面不够成熟

人工智能技术，其属于信息化时代发展下所形成的产物，其仍旧处在一种发展完善阶段中，这也使得人工智能技术自身还存在着一些较为显著的缺陷。站在整体发展情况的角度上来看，我国当前人工智能技术的发展还不够成熟，部分技术方面存在的缺陷很容易会对工作产生不良影响，严重情况下甚至还会带来较大的安全隐患。

同时，也正是由于人工智能技术的不成熟发展态势，使其在学校教育当中的应用受到了一定程度的限制，教育事业由于自身所具备的特殊性，其中所涉及的任务范围与业务种类相对较为复杂，并且在每一所学校当中，都存在着独特的办学定位以及学校框架，这也使得人工智能在学校教育中的推广应用并不具备通用性与普适性，人工智能技术也无法发挥出自身的实际作用。

2.3 缺乏较为专业的人工智能人才

在当前的社会环境中，为了确保人工智能技术能够在教育领域当中有效发挥作用，就必须要通过专业的人才来更好的实现，这也进一步突出了专业人才的重要程度。而人工智能技术的应用对于专业性方面提出了较高的需求，但在近年来的发展进程中，人才方面存在的缺口却越来越严重，特别是在近五年左右的时间中，世界各个国家在人工智能技术方面的投入力度正在不断提升，并且国际数据公司也作出了这样的预测，其预计我国在2022年，整体人工智能市场将达到98亿美元左右。由此可以看出，人工智能技术已经成为当前时代中发展前景最为优异的现代化产业，这就必须要重点关注人才缺口问题，同时，针对这种人才发展困境，学校方面也要积极开设出相关的课程内容，尽量培养出实践经验与研发能力比较高的专业人才，更好的解决人工智能技术在学校教育中存在的应用困境[3]。

3 人工智能融入学校教育的逻辑框架以及发展趋势

3.1 人工智能融入学校教育的逻辑框架

（1）学校教育与人工智能融合发展的关键要素。当前人工智能技术的发展，其主要与三种要素有着十分紧密的联系，分别为硬件、算法发展以及大数据技术，这也使得数据、算法以及技术成为了促进人工智能技术全面发展的三大基石。简单来说，在一切都可以数据化的发展理念下，无论何种问题都可以将其进一步转变为大数据问题，而后通过深度学习算法分析以及数据信息挖掘来将这部分问题进行更好的解决。在学校教育当中应用人工智能技术过后，其中需要解决的问题在本质上就是数据、技术以及算法这三方面的融合，也只有在这三方面因素有效融合过后，才能够更加科学合理的分配各类教育资源。

同时，教育作为一种培养人才的活动，学校教育与人工智能技术之间的融合发展，其主要目的就在于利用智能化程度较高的技术措施来提高教育的科学性与合理性，为教育的智能化转变起到良好的促进作用，确保教育资源的个性化推送以及有效供给。

（2）学校教育与人工智能技术融合发展的解释框架。学校教育与人工智能技术融合发展的解释框架，其主要就是利用学校教育与人工智能融合发展当中涉及的宏观操作原理与技术路线作为基础所在，其中重点包括数据驱动以及技术基础等多方面内容。首先为数据驱动，数据驱动属于一种对于教育资源的整合，能够为教育大数据的形成起到良好的促进作用，同时，如果没有大数据技术提供的支持，人工智能技术就缺乏实用性，智能化教育的发展也同样如此，必须要有更加精准的大数据作为基础，只有这样才能够促进教育的智能化改革发展。而数据信息在本质上属于一种较为抽象的物质，其本身并不存在重要作用，但如果将其在适当的位置中进行应用，就会创造出极大的价值。因此，在教育数据的形成过程中，就必须要明确教育数据的特点、获取模式、数据质量管理以及数据功能等内容；其次是技术基础，对教育智能化改革起到支撑的关键技术，主要就在于以下两方面，第一种为人工智能发展的核心技术，比如网络技术以及神经网络技术等，第二种则是学校教育与人工智能技术融合发展中需要采用的关键技术，比如云计算技术以及大数据技术等。而通过这些具备着高智能化特征的科技力量，不仅能够对教育进行辅助，还可以重构传统的教育形态，促进教育的智能化转变，从而构建出智能化的学习环境以及教育服务[4]。

3.2 人工智能在学校教育中的应用

（1）计算机辅助教学系统。计算机辅助教学系统，其属于人工智能技术在学校教育中的典型应用，主要就是利用工计算机设备来进一步代替教师来完成各类教学任务，有效传递各类教学信息以及技能知识，并直接为学生提供服务的一种程序。相对于实验仪器或是幻灯等设备来说，计算机具备着较为显著的人机交互特征，这也使得计算机辅助教学模式主要有个别辅导、操作练习以及场景模拟等多种内容，但这种系统很难为学生提供出个性化的学习指导，无法根据学习情况的转变调整教学策略。

因此，这就需要对计算机辅助教学进行深入探究，进一步完善智能教学系统的功能，站在教育功能的角度上来看，人工智能融入学校教育的实质，仍旧为计算机辅助教学，也可以将其称之为智能辅助教学，主要目的就在于有效提高学生自身的学习绩效，而在近年来的发展进程中，人工智能技术在深度学习、虚拟现实以及情感识别等多个领域中得到了较为全面的发展优化，这就为智能教学系统带来的全新的内涵。

（2）智能服务功能的全面拓展。在学校的智能服务功能中，其主要就是资利用学习分析以及大数据等技术手段来为学生提供出个性化的服务内容，通过对于学生学习行为数据进行的跟踪以及收集，进一步明确学生的实际情况，根据学生的基本需求与个人能力来找寻出适当的学习内容，将其推送给对应的学习者。而学习者在受到学习内容过后，就可以通过人工智能教育系统来对互动过程展开深入分析，比如学习行为、学习答案、出错率以及以往成绩等，并依据上述几点数据信息作出反馈，进一步对教学组织方式加以优化，保证提供的学习内容能够更好的符合学生的能力需求，展开更加高效的学习。

3.3 人工智能融入学校教育的发展趋势

（1）优化依托技术的成熟度。在当前的社会环境中，技术的发展同样会对教育的改革发展产生直接影响，能够为社会各个方面提供出全新的教育资源，充分激发出群众利用教育资源的积极性，这一点也是当前人工智能技术与学校教育融合发展中应当重点思考的内容。其与人工智能技术在其他领域当中的应用存在着较为显著的差异，人工智能技术在应用过程中必须要充分考虑到教育系统所具备的特殊性，否则人工智能技术就很可能会引发信任危机以及伦理风险。

因此，这就需要站在更加广阔的视角上来对学校教育进行深入反思，其中需要重点考虑的就是技术的成熟性，同时也是需要优先解决的重要问题，否则就会对学校教育与人工智能技术的融合发展产生不良影响，而这些智能化技术的完善，不仅需要对技术未来的主要发展趋势进行深入考虑，还要明确学校教育的发展规律以及职业所需的关键技能。站在实际情况的角度上来看，人工智能技术与学校教育之间的融合发展，主要就是将技术创新作为核心内容，这就需要进一步考虑到教育改革过程中智能技术的实用性与成熟性，在学校教育的实际发展进程中，促进人工智能与学校教育之间的融合，需要社会、企业以及政府部门等多个利益主体之间共同协作，从而进一步突破人工智能教育实际应用过程中存在的技术瓶颈。

（2）加大教育数据信息资源的整合力度。在人工智能技术与学校教育的融合发展过程当中，数据信息在其中起到了十分重要的作用，这就需要深入考虑到数据信息的获取、管理以及储存等多方面问题，首先，在获取数据信息的过程当中，应当充分利用人工智能技术的优势，通过各种智能化设备来对线上与线下两个不同教育场景当中的而教育数据进行搜集，以此来促进教育的数据信息整合，为后续数据信息挖掘以及分析工作的开展奠定坚实基础；其次，要通过区块链技术来更加高效的对教育信息进行储存管理，由于区块链技术在本质上就属于一种去中心化的分布式账单，学校教育中通过区块链技术的应用不仅能够储存海量的数据信息，还可以提升数据信息的安全性以及真实性，并且不用中心服务器来对数据信息进行储存，大幅度降低数据信息丢失问题的发生几率。同时，区块链技术还可以在储存教育档案的同时，实现教育资源的高效共享；最后，各大教育机构还要注重对于用户数据以及交互数据的收集分析，利用不同技术手段来统一教育数据信息的口径以及数据格式，确保不同教育机构之间可以实现数据信息共享[5]。

4 结束语

总而言之，在当前的社会环境中，人工智能技术已经在多个社会领域中得到了广泛应用，特别是在教育领域中，通过人工智能技术的引用不仅能够稳步提升教育效率以及教育质量，还可以更好的促进教育领域的信息化改革发展。因此，这就需要进一步促进学校教育与人工智能技术之间的融合发展，确保人工智能技术可以在学校教育当中有效发挥出自身的实际作用，在充分激发出学生学习兴趣与学习积极性的同时，为教育领域的可持续发展奠定坚实基础。