人工智能技術驅動教育變革與創新

牛云云+方坤

【摘 要】根據人工智能的發展現狀及未來發展趨勢，本文對當前大學本科教育方面存在的問題加以探討分析，并有針對性地從老師和學生兩個角度提出了教育變革措施與創新途徑。

【關鍵詞】教育；人工智能；變革；創新

“在教育領域，技術是一種工具，技術的運用并不是目的，目的是利用新技術來改變教育方式，從而培養我們所需要的人才。”[1]隨著智能化機器的發展同時得到了廣泛實際的應用，給我們的工作、學習、生活帶來了前所未有的便捷。當前，人工智能各方面技術均已到達一定的高度，為教育改革提供了新的發展方向和發展戰略。

近年來，傳統教育方式帶來的弊端越發明顯，社會各界都在積極關注此類問題。在對未來教育方式的美好展望中，很多人認為人工智能會為人們帶來更精確和適合的教育。所謂更精確和適合，是指從學習內容與方式這兩個方面滿足學生的學習需求。人工智能通過先進強大的算法對海量的數據進行處理和分析，然后為人們提供科學有效的個性化學習方式。而現在，這些展望即將成為現實。

“人工智能教育的應用應以教育目標和價值體系為核心，其解決問題的關鍵是將人工智能技術的優勢融入到教育模式和方法的過程中。”[2]本文針對當前大學本科教育方式進行了分析，并對人工智能技術在教育行業的未來方向進行了討論。

1 現階段教育現狀分析

1.1 教學內容千篇一律

在當前教育模式中，老師根據教學內容課件以及學校教務系統課程時間的安排下進行教學，其教學課件使用范圍狹窄，每年教學內容千篇一律，教師無法調節教學順序，無法及時補充并拓展教學內容。本科教育偏重于基礎教育，學生盲目追求社會熱點技術，兩者之間形成了明顯的“代溝”。在學生急于學習熱點技術且沒有實力去研究技術的現狀下，大學對本科生依舊實施基礎教育，不能給學生較好的引導的本質仍舊沒有發生改變。

1.2 教學方式效率偏低

傳統的教育模式，老師講、學生聽，無法充分調動學生的積極性，學生依舊處在被動接受知識的狀態。在課堂教學中大學課程應以提供前沿信息、介紹學習方法、啟發研究思路、補充基礎知識、引導學生質疑為標準，并以提高創新實踐和探索能力為主要教學目的。

隨著近些年來大學在校學生人數驟增，一堂課經常會出現過百的學生上課的現象，造成了師生之間交流的可能性變得越來越小。除了教學任務，老師也忙于大量的科研工作，所以沒有充足的時間和學生進行大量的學術問題討論。

1.3 教師工作任務繁重

隨著現代科技的迅速發展，知識的更新周期縮小，教師需要不斷地快速更新儲備知識。雖然他們的工作時間較為靈活，實際累計工作時間是很長的。同時高校事務性工作較為繁瑣，導致沒有較多時間與學生進行學術問題交談。

1.4 特殊人群教育薄弱

特殊人群教育一直是教育領域中薄弱的環節。對于特殊群體，因為各種原因，他們的身心狀態不能完全適應于正常的學習和生活。雖然有些學者關注過這方面的問題卻沒有提出行之有效的方法。因此，特殊人群的教育問題一直未能妥善解決。

2 人工智能在教育方面改革與創新的探索

2.1 更有針對性的教學內容

現階段，大部分高校采用一刀切的傳統教學方法和統一的教材。基于龐大的人數，教師不能一一了解每位學生，并為學生提供獨特的教材和研究方向。學生對自己的認知并非是百分百正確的，他們對于自己研究方向的抉擇也不會是最好的。

隨著人工智能技術的出現，為上述問題帶來了相應的解決方案。首先，學校可以建立人工智能輔助教學系統并對學生的信息進行統計分析，同時向教師反應該學生的薄弱之處并實施因材施教。其次，該教學系統根據學生需求建立相應的學習平臺，教師可以根據系統提出的問題調整后續教學安排。人工智能可以通過對數據的分析得出對應的行為模式，幫助老師了解學生的學習進度，為學生指明學習方向。另外該算法可以計算出學生的優勢和潛能，特定為他們安排相關的專業課程。目前，通過深度學習和自然語言生成來的特定教學內容，可以媲美于真人編寫的教材。

2.2 更人性化的學習方式

“協作學習是一種高效的學習方式，但是在實施過程中難以評估師生之間、學生與學生之間的交流成果。”[4]學校可以建立一個連接學生和老師的教育平臺，通過人工智能技術，將數據相近的人匹配在一起。在平臺上學生和老師可以相互協作解決研究中遇到的各類問題，為學生營造良好的學習環境。這種模式能夠幫助學生提高學習質量，更高效地進行自主學習。

2.3 更恰當的教師工作

將人工智能引入教學改革的另一個好處是使老師從繁重瑣碎的勞動中解放出來，把更多的時間投入到學生工作中。在本科教育中，大學教師承擔了來自各方面的眾多壓力，對學生的指導很難達到面面俱到。當前情況下，幫助每個學生都能向合適方向發展的完美教學模式是不存在的。人工智能技術促使社會變得更加方便快捷，在教育中替代教師的部分工作從而減輕不必要的工作量，讓他們能有足夠的時間和精力去研究自己相關領域的前沿知識。

例如，批改作業和試卷等繁瑣的工作會占用教師大量的時間塊，這些時間本可以做一些更加有意義的研究。目前，人工智能技術批改作業的能力已經接近于真正的老師。教育企業培生公司關于人工智能技術在課堂上的應用進行了測試并提供了可靠的評估數據，認為人工智能軟件最終可以完全替代傳統的測試。

2.4 更公平的教學環境

特殊人群的教育是當前人工智能技術應用中很少涉及的領域。從需求層面來看，特殊人群在社交能力等方面需要人工智能技術的幫助。人工智能教育的改革，更應該注重特殊人群教育領域。

人工智能作為輔助技術可以幫助殘疾人群去適應環境，并為殘疾人群提供輔助性設備。“人工智能作為輔助技術，可以縮小特殊人群與正常人群在身心功能上的差異。”[3]麻省理工學院實驗室開發了一款攜帶方便、可以實時識別并朗讀文本的設備，幫助視力障礙者識別出屏幕上或紙質頁面中的文字。另外，還有其它的輔助科技均可幫助特殊人群行使正常的行為功能。

在國外，人工智能技術在幫助殘疾人生活學習各領域中已得到了廣泛的應用，而國內在這方面的應用還未普及。我們也應當加快特殊人群教育方式的改革，為更多的殘疾人群提供公平的學習環境。

3 結束語

“人工智能是深度學習和大數據結合的體現，將人工智能應用于教育，把知識與意義、教育與人性通過算法轉化為更精確的描述，為人們提供學習方案。”[5]本文中，我們提出人工智能可以改變以往的教學模式，更具有針對性地制定教學任務，為高校教師提供教學規劃；同時能夠有針對性地為不同學生安排不同發展方向，并對學生學習進度進行評估，促進學生差異化發展。現如今人們對教育是越來越重視，新的教育模式和方法層出不窮。當今教育發展的趨勢是將人工智能技術應用于教育行業，有此種措施將利于學生和教師的發展，促進教育領域的改革創新。

【參考文獻】

[1]韋鈺.信息技術如何改變著教育[J].開放教育研究，2006，（06）：7-9.

[2]張坤穎，張家年.人工智能教育應用與研究中的新區、誤區、盲區與禁區[J].遠程教育雜志，2017，35（5）.

[3]孫禎祥.無障礙網絡環境構建的理論與實踐[M].北京：科學出版社，2011：117-118.

[4]劉春林，張渝江.人工智能如何改變教育[J].中小學信息技術教育，2017（7）：15-16.

[5]蒙石榮.人工智能+教育：技術變革教育的可能與限度[J].今日教育，2017（9）：24-27.endprint