在新經濟背景下人工智能與未來教育發展研究*

■李文靜（山東現代學院）

新經濟背景下人工智能得到了全面的發展，人工智能無論是從技術特點還是從應用領域都取得了長足的進步，人工智能已經對整個社會的發展模式和發展形態產生了重要的推動，在教育領域人工智能也經歷了長期的演進過程，實現了有效的利用，對教育方法創新教育模式落地和教育手段的應用產生了重要的影響。因此，我們應當認識到人工智能對未來教育發展的促進作用，應當將人工智能作為推動未來教育發展的重要因素來看待，認真探討人工智能對未來教育發展的推動作用。*

一、教育人工智能的演進過程

（一）萌芽期，早期的教學機器

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 臺自動執行測驗和積分任務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生了較大程度的轉變，對整個教育的發展和教育理念的創新形成了重要影響。因此，在早期的教學機器可以認為是人工智能與教學發展的重要探索[1]。

（二）啟動期，計算機輔助教學

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，在這一階段應用到了計算機手段，并且開發出了眾多的輔助教學系統，對教學實現了有效的幫助和支持，其中CAI 系統是重要的計算機教學系統，主要由硬件軟件及課件三個部分組成，在實際應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用經驗，對于人工智能的發展和教育的發展都產生了重要的影響。

（三）突破期，智能計算機輔助教學

基于人工智能技術的快速發展，在20 世紀80 年代初，基于CAI 的基礎引入了知識庫推理機等相對專業的專家系統技術，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。在這一時期產生了兩類智能計算機輔助教學系統，一類是以行為主義理論為基礎的系統，另一類是認知作為主導的教學系統，在實際應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]。

（四）發展期，自適應學習

互聯網的發展是人工智能技術得以長足的進步，并且在互聯當中形成了良好的數據分享和知識共享的模式。通過互聯網技術的應用實現了自適應學習的方式，在這一時期自適應學習系統成為了重要的學習系統，在實際應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勢，能夠實現自適應學習和智能化學習。在這一時期的自適應學習系統發展速度較快，能夠根據學習者的學習需求、學習風格、知識水平和認知能力及學習狀態進行適應性調整做到個性化和差異化學習[3]。

（五）高速發展期，智適應學習

基于人工智能技術的飛速發展以及人工智能技術的廣泛應用，自適應學習已經成為了現階段重要的發展方向。云計算教育大數據深度學習等技術的不斷成熟，教育人工智能進入了高速發展期。在這一時期大規模教育數據的采集、存儲、計算、分析、挖掘成為了可能，基于這些良好的信息技術基礎，自適應教育應運而生。自適應學習也成為了人工智能與教育結合的重要系統，推動了自適應學習的不斷發展，滿足了自身學習的整體質量，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。

二、教育人工智能的技術框架及典型應用

（一）教育人工智能的技術框架

目前教育人工智能的技術框架十分重要，數據運算能力和算法模型是人工智能技術的三大要素，教育人工智能是人工智能與學習科學性結合而形成的一個新領域。因此，對于教育人工智能而言，主要由數據、運算力、算法模型、學習科學四大要素組成，根據4 個方面要素去構建學習模型，保證技術框架的全面性和有效性達標，同時也能夠根據技術框架的特點落實相應的智能化功能滿足教育需要[4]。

圖1 學習模型

（二）教育人工智能的典型應用

教育人工智能的典型應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學習，智能化學習評測、智能化教學輔助是其中的重要內容，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，在教育機器人的發展中形成了具有感知、思維、動作協同等能力的智能工具，能夠協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，同時也能夠激發學生的學習興趣，使學生在學習過程當中能夠產生更多的興趣點，對于提高教學質量具有重要意義。

三、教育人工智能未來的發展路徑

（一）加強多學科交叉融合研究

從目前教育人工智能的發展來看，在未來發展中多學科的交叉融合研究是重要的發展方向。人工智能的發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，并且人工智能技術實現了對知識的梳理、分析和整合，在智能機器人的運算能力方面表現的更強，對于多學科的發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域的重要載體，將會對整個學科的發展產生積極的影響。

（二）完善教育數據生態系統

基于人工智能技術的發展特點以及教育領域的不斷變革，教育生態系統的形成是未來的重要趨勢，在教育生態系統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，使教育生態能夠得到優化。與此同時，在支撐教育生態系統的教育數據生態系統也會隨之發生變化，朝著數據的準確性更高、數據的全面性更好、數據的分析能力更強的方向發展，通過完善教育數據生態系統，為整個教育生態金融發展奠定良好的基礎，提供有力的數據支持和數據保障[5]。

（三）培養教育人工智能專業人才

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化程度會越來越高，教育人工智能的軟件和硬件產品將會越來越多，懂行的專業人才也會面臨著較大的缺口。在這一形勢面前，培養教育人工智能專業人才成為了滿足教育人工智能發展的重要舉措。因此，在未來教育的發展過程當中，如何有效的培養教育人工智能專業人才，對于教育人工智能發展和教育人工智能成果的提高具有重要的影響，人才的培養應當成為重點推進的工作之一。

四、結論

人工智能與教育的融合是未來教育發展的重要方向，在教育發展中依托人工智能已經形成了相互融合的發展模式，對于人工智能的發展和教育的發展產生了重要的影響。因此，我們應當認識到人工智能對教育的重要性，應當根據人工智能和教育的特點實現良好的溝通，使教育能夠借助人工智能的優勢，實現快速有效的發展，滿足教育發展實際。