人工智能技術在漢語教學中的應用

顧雯 王娟

摘要：為促進人工智能技術在我國漢語教學中的應用，實現人工智能技術與漢語教學的深度融合，對相關技術進行梳理，并列舉教學應用實例，分析人工智能技術在漢語教學中的應用現狀，總結案例主要應用場景、功能與實際應用中的難題。在對人工智能漢語教育全面認識的基礎上，構建人工智能漢語教學應用框架，并提出相關應用建議。

關鍵詞：人工智能;人工智能教育;漢語教學;個性化教育

DOI：10.11907/rjdk.192083 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：TP301文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）006-0039-05

0 引言

互聯網、云計算、人工智能等技術的快速發展驅動了教育領域相關變革。2017年7月，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》提出，“利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系”;2018年《教育信息化2.0行動計劃》提出要大力推進智能教育，探索泛在、靈活、智能的教育教學新環境建設與應用模式;2019年中共中央、國務院印發的《中國教育現代化2035》指出要利用現代技術加快推動人才培養模式改革，實現規模化教育與個性化培養的有機結合。時代發展迫切需要教育與人工智能技術的深度融合，推動教育教學變革與創新，推進智能教育發展。

眾多學者對人工智能技術在漢語教學中的應用開展了研究。鄭艷群指出可利用新技術從多個角度拓展漢語教學應用，如各式漢語學習類型與學習過程研究、網絡漢語學習行為與學習效果研究、網絡漢語學習中的教學指導策略、漢語教學大數據研究等;張會和陳晨認為智能技術可實現更高程度的移動性、情境性、交互性、個性化等，與語言教學強調的功能交際、因材施教等理念交相呼應;何克抗指出AI虛擬現實教學技術可滿足多維交互體驗的服務需求，為課堂硬件、軟件、終端及課程提供完整的解決方案，從而營造出沉浸式學習體驗;黃榮懷認為教育機器人將成為校園智慧學習環境的重要組成部分，它們既可作為教師助手，也可作為學習伙伴，形成一種新型教學形態;余勝泉等構建了個性化育人助理系統——AI好老師，旨在借助人工智能技術實現育人經驗隱性知識顯性化，為教師解決育人難題提供個性化輔助，為家長教育孩子提供專業導師，為學生自我診斷提供貼心顧問，實現人機結合的高效育人。在漢語教學過程中引人人工智能技術，可培養學習者創造性思維與解決問題的能力。本文從漢語教學角度深入探討人工智能的教育應用，分析關鍵技術和應用現狀，找出人工智能在漢語教學中存在的問題，并構建應用框架，提出人工智能技術在漢語教學中的應用建議，以促進人工智能技術與漢語教學深度融合，踐行以學習者為中心的教學理念。

1 人工智能

人工智能是計算機科學的一個分支，是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用系統的一門綜合性技術科學，是制作智能機器的科學，類似于使用電腦理解人類智慧。人工智能教育應用是人工智能與教育深度融合的產物，以人工智能在教育領域的場景化應用為特征，旨在提高教育績效，實現教育最優化。在人工智能技術影響下，教育正在經歷深層次變革，技術在重塑教育形態。人工智能技術與漢語教學的深度融合主要利用機器學習、自然語言處理、人機交互等關鍵技術。

1.1 人工智能關鍵技術

1.1.1 機器學習

機器學習是一門涉及統計學、概率論、計算機科學、系統辨識、腦科學等諸多領域的交叉學科。機器學習作為人工智能研究的核心領域，基于概率統計理論，研究機器模擬人的行為，從數據中獲取隱藏知識，進行總結并重構知識體系，從而改善系統自身性能，解決問題。在教育教學方面，成都市第二十中學校已成功利用科大訊飛的“智慧課堂”系統開展精準化、個性化教學。“智慧課堂”系統通過課前分享微課，學生自主完成預習，生成學習報告，老師可精準掌握教學重難點并開展針對性教學。同時，在個性化教學方面，通過大數據技術，老師可詳實地采集到學生在日常學習和完成作業過程中產生的數據，利用機器學習等技術為學生制定個性化教學方案。

1.1.2 自然語言處理

自然語言處理主要研究實現人與計算機之間用自然語言進行有效通信的各種理論和方法，旨在讓人類用自然語言與計算機系統進行人機交流，從而更便捷、有效地處理信息。主要應用有機器翻譯、機器閱讀理解和問答系統等，具體指利用相關技術不斷提升機器翻譯準確度;利用計算機語義理解技術對文本進行分析理解并回答相關問題，實現機器閱讀，幫助教師批閱作業，減輕教師負擔，使學生獲得及時反饋，提高學習效率。如批改網提供英語作文自動在線批改服務并及時給出作文分數和點評;問答系統技術是旨在讓計算機像人類一樣用自然語言與人交流的技術。2018年學而思網校的"AI老師智慧教育”系統正式投入使用，該系統利用自然語言處理等技術，智能評測和糾正彝族孩子普通話發音，提供漢語拼音、語法等學習功能，改善了當地普通話普及率低的狀況，有效緩解了師資力量短缺、教學資源匱乏等問題，提升了當地學生漢語水平。

1.1.3 人機交互

人機交互主要研究人與計算機的信息交換，包括基本交互、圖形交互、語音交互、情感交互、體感交互和腦機交互等技術。語音交互是運用人類自然語音或機器合成的語音與計算機進行交互的一種綜合性技術。如百度漢語是一款基于人機交互等多項技術的智慧漢語學習軟件，具有智能問答、語音搜索、生詞本、智能聽寫、背誦檢查、漢語游戲等多種特色功能。其主要通過智能終端的話筒收集用戶聲音，經過語音識別和語義理解合成語音，與用戶實時交流。例如，學習者通過輸入語音“李白的詩”進行搜索，百度漢語將展示李白所有詩作;在進行背誦檢查時，系統會根據輸入的語音指明錯誤，并給出背誦提示，最終生成背誦報告。

1.2 人工智能教育應用現狀

人工智能技術正在重塑教育形態，給教育領域帶來一場深層次變革，也為漢語教學帶來了新思路、新方法，為漢語智慧學習提供了學習支持、問題解決方案。

（1）提供智慧學習支持。傳統漢語學習形式單一，人工智能技術可為學習者提供多樣化的智慧學習支持，學習者可利用電子設備打破時間和地理因素限制，自主選擇個性化學習方式。利用人工智能技術全程記錄學習者漢語學習過程，自動測評后給出結果，主動診斷學習者學習難點并給予精準個性化的學習方案，及時提供反饋并進行強化練習，有效解決學習中存在的問題。2018年6月，科大訊飛智學網與溫州市第二十一中學合作共建浙江省首個大數據教學支持中心，利用人工智能技術，深度挖掘學生學習測評數據，對學生學習評測數據進行精準糾錯，協助師生開展個性化教學。

（2）提供問題解決方案。我國漢語正式學習從小學低年級階段開始，主要通過模仿教師發音學習語音。在人際交互的教學過程中，教師對學習者語音語調的聽辨與糾錯沒有統一標準，教師對錯誤容忍度有高有低。方言語言環境影響部分學生標準漢語語音學習，進而影響到更深層次的漢語學習。人工智能技術利用自然語言處理與人機交互技術，通過簡單的人機對話，獲得發音反饋信息后對其進行準確性檢測，精準定位存在發音問題的拼音或聲調，自動生成測試報告并提供標準發音。如騰訊云推出的智聆口語評測系統（中文版），利用人工智能技術為使用者提供口語練習測評服務，支持字詞、句子等多模式語音測評，可充分滿足師生對優質漢語學習資源、智慧學習環境、個性化教學等需求。

（3）豐富教師教學手段。人工智能于教師有特殊意義，可以將教師從繁瑣、機械、重復的腦力工作中解脫出來，成為有價值的教學工具和伙伴。人工智能的教育應用衍生出多種多樣的教育教學產品，如智能化教育平臺、智能化學習軟件、智能化學習機器人等。智能學習平臺可以豐富教師教學手段、輔助學習者進行學習，例如“樂教樂學”信息化教育教學平臺，教師可利用平臺基本功能開展翻轉課堂，進行課堂測評、組織班級活動等。這些教育產品豐富了教師教育教學手段，幫助教師提升信息化教學水平，加快推動信息技術與教育教學的融合、創新與發展。但目前智能化教育平臺過多，良莠不齊，教師融合創新能力不足，無法充分發揮教學平臺作用，部分教師和學生無法體驗到智能技術賦能教學的優勢。

1.3 應用案例

人工智能與漢語教學結合，不僅為學習者提供更廣闊的學習空間，且從課前預習、課中學習、課后復習3個維度節省師生時間成本，提高學習效率，可有效解決家長輔導困難的問題。本文通過網絡搜索查詢，選擇應用范圍較廣、評價較高的人工智能漢語教學典型案例（見表1），從人工智能漢語教育應用場景和主要功能進行分析。

1.3.1 應用場景

通過分析對比發現，現階段人工智能教育應用場景普通以教育教學平臺、智慧學習環境、智能機器人為主。如百度漢語等漢語智能教育教學平臺基于漢語數據庫與智能化漢語識別技術，為使用者提供全面、高效的漢語學習個性化支持服務，幫助學習者了解自身學習情況，關注語言學習本質;孔子學院與好未來教育集團聯合打造了首個AI漢語課堂，利用機器學習、自然語言處理、人機交互等技術，力圖為AI課堂提供傳統真人授課的效果，提高師生互動頻次，關注每位學習者學習動態，為其提供課堂學習效果智能評測與反饋，打造互動式漢語課堂，為學習者提供智慧學習環境。AI漢語課堂的應用有效解決了優質師資分布不均衡的問題，為漢語學習者提供了個性化學習支持服務，有助于大規模、標準化漢語教學的實現;智能機器人（如阿爾法蛋）利用自然語言處理技術，提供語音對話功能，識別語音語義并作出反饋。通過問答的形式為學習者提供知識學習，并提升使用者理解、表達能力。這種教育陪伴機器人為使用者提供陪伴式服務，在交流與互動中學習知識，機器人可代替教師進行簡單的漢語教學。

1.3.2 主要功能

人工智能漢語教育應用主要服務于教師的教與學生的學。智能技術主要幫助教師進行作業發布與批改，測驗學生學習情況，還可提供智能導師服務，解決優秀師資匱乏的問題。樂教樂學、訊飛暢言智慧學習系統等均可完成該類機械性工作，幫助教師節省時間、精力;智能技術主要幫助學習者進行語音對話練習和智能輔導，并對學習者學習情況進行檢測和記錄。例如一呀漢語、小猿搜題等可為學習者提供個性化智慧學習服務，輔導學習者練習漢語。

2 實踐應用中的難題

目前，人工智能技術及其應用還處于發展、探索階段。何克抗認為人工智能應用于教育存在一些問題，如智能教學系統研發效率較低、系統運用不夠常態化、人工智能在教育上的應用沒有真正回到為學習者提供高度個性化學習環境的最初目標上;吳曉如等認為人工智能技術難以實現個性化學習和精準化教學，尚未實現科學化管理等;張坤穎等指出，人工智能應用狹窄化、碎片化，研究多定位于教學、學習或管理的某個特定方面，應用情境多聚焦于學校教育應用;陳凱泉等指出教育機器人對學習者科學應答過程缺乏情感交流與人性化對話。因此，本文從漢語學習本質、知識性教學和教師教學能力3個方面進行歸納總結。

（1）人工智能漢語教學忽略了漢語教學本質。人工智能漢語教學應用的核心是解決教學問題。大量漢語學習資源在網絡上涌現，雖提升了資源總量，但網絡平臺門檻低，缺乏嚴謹的審核制度，導致大量劣質資源涌人，教學內容良莠不齊，準確度不高，多數為課本內容的“搬家”。平臺設計與開發過分追求技術的標新立異，缺乏針對技術特點的內容設計，過分肯定技術作用，忽略了其負面影響。例如，小猿搜題APP大多僅呈現答案，缺少對問題的系統講解。面對語句閱讀理解等題目，學習者“只知其然而不知其所以然”，這樣的學習忽略了漢語學習本質，難以真正學好語言。

（2）過度關注知識性教學。人工智能在漢語教學應用過程中，聚焦于應試教育，忽略了漢語文化內涵與學生身心健康的發展。目前智能化學習軟件平臺多關注漢語學習的講授、測試、練習，在利用人工智能提高知識教學效率方面取得了明顯成效，如漢字寶APP提供漢字筆順查詢、漢字書寫測試、練習，在知識層面的漢語學習中發揮了一定作用。漢語內涵豐富，具有無窮韻味，應試性漢語學習局限于機械記憶，缺乏對漢語深層次的理解，達不到漢語學習的最終目標。人工智能技術在漢語應試教學中過度強化應用，會給學習者增添學習壓力，破壞其漢語學習好奇心、求知欲，降低學習積極性，觸發功利性學習習慣，阻礙身心健康發展。

（3）教師教學能力不足。目前我國漢語教師水平參差不齊，城鎮地區漢語教師質量明顯高于農村地區，部分漢語教師缺少專業背景，導致教師隊伍專業素質水準整體下滑，嚴重影響了漢語教學水平。目前教師應用信息技術改進教育教學的意識和能力普遍提高，但仍存在著信息化教學創新能力不足等問題。同時，大數據、人工智能等新技術的發展對教師信息素養提出了新要求，為促進人工智能技術與教育教學的深度融合，必須提升教師信息化教學能力。人工智能的發展為漢語教學帶來了優質的教學輔助工具，但教師教學水平與融合創新能力不足，無法將其與自身教學結合，難以發揮先進教學工具的作用，使人工智能技術給教育教學帶來的便利大打折扣。

3 應用框架

為解決人工智能漢語教學存在問題，滿足漢語學習者個性化要求，提升人工智能漢語教學應用水平，本文借鑒多元智能理論、情境認知理論，分析人工智能在漢語教學中的現狀應用，梳理教學難題，構建人工智能在漢語教學中的應用框架（見圖2）。

3.1 技術應用層面

任何技術在教育中的應用均不能過分強調技術作用，而忽略其最終為教育服務的本質。如人工智能技術在中小學漢語教學中的應用不應淪為人工智能技術的展示平臺。智能技術應準確把握漢語教學內容特點和學習者特征，選取最恰當的技術手段進行呈現。漢語語音學習需對錯誤的發音進行及矯正，否則容易影響下一階段的學習。因此迫切需要基于人工智能技術的自適應學習系統記錄和測試學習者發音，生成結果報告并找出問題所在，自動形成補救方案，為學習者提供個性化學習資源，提升學習者漢語拼音水平。自適應學習指根據學習者已有信息，建立用戶適應模型，實現個性化內容呈現、路徑推薦和學習支持。在漢語學習中，利用自然語言處理、人機交互等關鍵技術構建自適應學習系統，準確評價學習者識記、拼寫、發音的學習水平，了解學習者語言學習情況，利用專項測評找出薄弱點，有助于提升學習者漢語水平，為學習者提供智慧學習支持。

情境認知理論認為，知識是在一定情境中創建并在一定情境下獲得意義的，學習應該在真實應用情境下發生才更有效。因此可將漢語知識與生活中情境相結合，使學習者更透徹地理解知識并運用于實踐，改變強調機械記憶的教學模式;還可利用智能化的虛擬學習資源使學習者置于虛擬化的情景中，例如在進行文言文《岳陽樓記》的學習時，利用虛擬化的場景了解岳陽樓美景，幫助學習者理解古文釋義與內涵。人工智能漢語教學應用應設置多樣化場景，使學習者注重漢語文化內涵的學習，在學習過程中記錄學習者情感變化，關注學習者心理健康發展。

3.2 教師層面

教師作為知識的傳播者，在教學過程中起著重要的引導作用，教師能力決定教學水平高低，培養教師信息化能力是促進人工智能技術在中小學教育教學應用的重中之重。因此教師應不斷學習提升各項能力水平，以適應信息化社會發展，加強教師隊伍專業化水平建設刻不容緩。

智能導師系統以認知學習理論為基礎，以人工智能為技術支撐，融人教育學、計算機科學等學科思想，使計算機成為虛擬教師，面向不同需求、不同特征的學習者傳導知識，提供適應性學習支持，以達到因材施教的目的。智能導師系統可有效解決教師專業化水平不足的問題，為個性化學習提供支持。在漢語教學中利用智能導師系統可滿足學習者不同需求，為學習者提供聽力、口語、閱讀和作文專業化指導，有效解決教師教學水平參差不齊的問題。如在聽力方面，智能導師系統可為學習者提供標準化語音學習;在口語方面，利用人機交互技術幫助學習者進行口語練習;在閱讀方面，根據薄弱點為學習者提供精準化閱讀練習和輔導;在作文方面，提供優質作文資源，詳細批改學習者作文并提出針對性意見，幫助學習者有效提升作文水平。

4 人工智能漢語教學應用對策

人工智能技術與漢語教學的深度融合還需多方面支持與改進。研究者、建設者與實踐者需共同努力，使人工智能技術打破強調機械記憶與刻板模仿的傳統授課方法，在個性化教學、創新力培養等方面發揮積極作用，促進人工智能技術與漢語教學深度融合。

（1）開展跨學科合作研究。目前人工智能漢語學習產品開發方主要是企業，開發者缺乏教育教學經驗，產品設計及技術與真實教學情境嚴重脫節，導致開發的學習產品不能滿足使用者需求，無法發揮技術優勢，為漢語教學提供智慧學習支持與服務。

（2）增強探究性情境建設。傳統漢語教學形式單一，以講授為主，主要通過詞語、句子、文章進行學習，這種“填鴨式教學”缺乏學習者自主探究的學習過程，無法激發學習者學習積極性。在漢語教學中開發者應積極設計科學的探究性情境，激發學習者學習興趣，幫助學習者理解漢語內涵，為漢語教學提供支持服務;教師應充分利用探究性情境，引導學習者在情境中自主活動探究，培養學習者好奇心和創造力，這樣不僅提升知識學習水平，更有助于心理健康發展。

（3）開展人機合作教學。教學改革與創新離不開教師，人工智能技術在漢語教學中的應用效果與教師緊密相關。漢語教學因其學科特性，教學內容基本上固定不變，隨著時間的推移，漢語教師很可能會對教學產生疲憊厭倦，導致缺少學習新理念、新知識的積極性。教師自身應樹立終身學習理念，主動適應人工智能時代新技術的變化，不斷學習新技術，關注技術進展動態，使技術融人到日常教學中，提升自己的知識水平、教學水平和信息技術水平，與人工智能技術建立相互賦能、相互增強的關系;學校應為教師提供學習平臺與資源，如舉行講座、座談會、優秀案例等專業培訓，幫助教師提升能力，利用競賽等活動提升教師教學積極性，促進教師使用人工智能技術進行合作教學，使人工智能成為教師的“好助手”;國家應全面支持人工智能漢語教學應用研究，推動智能技術與漢語教學創新融合，以減輕教師教學過程中的精力消耗，提高教師工作效率，更加關心學生身心健康發展。

5 結語

目前，人工智能技術逐漸融人到漢語教學中，為漢語教學多個環節提供個性化學習支持服務，但應用研究多注重技術研發而忽略了漢語教育本質。人工智能技術在漢語教學中還有巨大的應用空間有待探索，還需多方積極開展跨學科合作、增強探究性情境建設、開展人機合作教學，使人工智能為漢語教學創造出更加個性化、多樣化、高效化的學習平臺。