人工智能+教育：应用、挑战与策略研究

褚楚

摘 要：人工智能与教育的深度融合，重塑了教育的新形态。文章基于人工智能技术角度，先从学生的“学”、教师的“教”和学校的“管”三方面研究当前人工智能在教育领域的多样化应用，再探讨教育系统应用人工智能可能面临着技术、道德伦理等挑战，最后从学生、教师两个角度提出积极应对人工智能时代的有效策略。

关键词：人工智能;教育;融合;挑战;策略

中图分类号：G642 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）23-0050-02

近年来，人工智能已经逐渐渗透到社会的各个领域，教育领域也不例外，人工智能对于信息化教育大有裨益。习近平总书记指出，“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响，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”，指明了我国加快推进教育与人工智能融合发展的方向。本文立足于人工智能在教育实践中的具体案例，探讨当前存在的问题，并提出针对性的解决思路，以期为人工智能与教育的融合发展提供借鉴。

一、人工智能+教育的内涵

1.人工智能的定义

20世纪50年代，一些数学家包括被称为“人工智能之父”的约翰·麦卡锡提出：机器会不会像人一样去思考？就这样“人工智能”一词问世。因为人工智能是一项充满挑战的综合性交叉学科，所以目前还未形成一个明确的定义。人工智能是对人类独有智能的一种模拟，可以分为运算智能、感知智能和认知智能。当前，人工智能的研究领域主要包括自然语言处理、知识表示、自动推理、机器学习、计算机视觉和机器人学等。

2.人工智能+教育的含义

人工智能+教育俗称“智适应教育”，是人工智能技术对教育产业的赋能。其目标有两个：第一是将人工智能作为教育的手段及工具，以加速知识的传播;第二是作为各门课程的桥梁和纽带，具体将“教育、心理和社会知识紧密联系与区分”。人工智能与教育的深度融合，有利于实现教育智能化和学习个性化。当前，人工智能在教育领域尚处于探索发展阶段。

二、人工智能在教育中的多样化应用

1.面向学生“学”的人工智能

面向学生的人工智能，典型的应用是自适应学习平台。自适应学习平台是一种智能学习平台，能够模拟一对一辅导，为教师因材施教、为学生个性化学习提供有力支撑。自适应学习平台的使用旨在促进学生的个性化学习。在课前，自适应学习平台能智能分析学生的薄弱点，个性化补足其学习短板;在课堂学习活动中进行全流程检测，全方位收集学生的信息;在课后，向学生推荐学习路径，跨越学习障碍。自适应学习平台会结合学生学习的具体情况，针对其存在的问题，进行对应性的解答，提供个性化服务。

2.面向教师“教”的人工智能

人工智能可以为教师赋能，它能够将教师从机械重复的任务中解放出来，使他们有更多的时间和精力投入到创造性活动中。面向教师的人工智能，主要应用于智能备课、智能评估等方面。在智能备课方面，教师可以运用大数据进行学情分析。教师设计课程时，可以根据学生的学习能力、学习风格和学习动机，为学生制定针对性、层次性的学习方案。在综合评价层面，人工智能评估工具一方面可以利用定向选择进行分数的核定，另一方面可以利用开放式问题对学生进行测试，如现在英语教学中广泛使用的“批改网”智能批改英语作文在线服务系统。

3.面向学校“管”的人工智能

AIED将实现校园场景和校园主体全覆盖，能极大提高教育管理的效率和科学性。其被广泛应用于走班排课、人脸识别等方面。在走班排课方面，随着新高考制度的颁布和走班制的实行，学生可以根据自己的情况自主选择课程。针对走班排课开发的人工智能+教育产品能帮助学校解决分班排课、课表优化、课程发布等问题。在人脸识别方面，学校可以使用人工智能技术进行监考/校园安防、门禁控制、宿舍管理、校园考勤等。

三、人工智能时代下教育面临的挑战

1.人工智能技术不够成熟

教育系统因其复杂性和多变性，对人工智能提出了更高的要求。更重要的是，目前人工智能技术发展尚未成熟，人工智能融入教育的门槛不断提升。虽然目前语音识别、文字识别、图像识别等技术有了较大发展，但是情感计算、自然语言处理等技术还存在很大的发展空间。而教学和学习都需要大量的语言交流，学生在学习时也会产生复杂多变的情绪，目前简单的情感识别技术还无法准确识别出学习者的情绪变化。此外，目前市场上的很多人工智能产品还不够智能，无法适应复杂多变的教育场景，存在以一概全的问题，如学习数据稀疏、学习模式单一、忽视学生综合能力发展等。

2.人工智能潜在的道德伦理问题

道德伦理问题是当前人工智能教育面临的棘手问题，主要涉及价值、隐私等方面。在价值方面，人工智能技术确实为教育提供了广阔的发展空间。认为人工智能具有积极意义的赞同者提出，人工智能是万能的，人工智能的使用能解放人类。但是，如果人工智能真的是万能的，那么人类在社会上的价值将以何种形式存在？在隐私方面，各种教育智能设备的数据分析都依赖于对大量信息的收集。比如教室的智能探头对学生上课全过程进行无死角监控与分析，然而这种体验并不是所有学生都愿意的，甚至不少学生是抵触的。因此，使用人工智能技术时，要注意在一定的边界和范围内合理使用，要坚持以人为本的原则。

四、人工智能时代下教育领域积极应对的策略

1.基于优势发展，学会终身学习

在以往教学中，教师总希望学生能在各学科上均衡发展、全面发展，但是在未来生活和工作中，扬长比补短更重要，展现自己独特的优势和个性对自身发展更有利。在人工智能时代，一味追求全面，可能无法超越具有超强计算能力的人工智能设备，但我们要意识到每个人都是与众不同的，充分发挥自己的优势和长处，是将来和人工智能共同生存的王道。同时，除了要基于优势进行个人发展外，还要学会终身学习。终身学习已成为人工智能时代的一种生存方式。在知识大爆炸时代，为跟上时代发展的步伐，人们要树立终身学习的理念，培养自主学习的能力，自学才是最大的因材施教，才是最高的个性化教育。

2.转变教师角色，提高专业素养

虽然目前来看，人工智能不能完全替代教师的角色，但随着人工智能与教育的融合，教师的教学方式产生了本质的变化。因此，教师在教育教学中所发挥的价值也就有了变化，这促使教师对自身角色进行反思与再造。如果仅仅以向学生灌输知识和提高学生的考试分数为目的而开展教育，那么这类教师在未来将存在被机器替代的风险。但是，富有同情心、具有创新性的教师，则永远也不可能被人工智能所取代。所以，在人工智能时代，教师应把握“育人”的教育本质，成为帮助学生掌握终身学习能力的向导与示范者、正确价值的引导者、个性化教育的实现者、心理与情感发展的沟通者和教育理论的创新者。

总之，人工智能与教育深度融合能相互赋能，人工智能在一定程度上提升了教育信息化水平。但是，人工智能当前仍然面临诸多问题，如技术不成熟、道德伦理等问题。面对全球智能化的趋势和挑战，教师及学生必须主动地调整自身发展，积极应对。

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