讓人工智能走入教育領(lǐng)域

初步應(yīng)用——智能輔導(dǎo)系統(tǒng)

結(jié)合學(xué)生對不同領(lǐng)域知識的掌握現(xiàn)狀，針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供必要的支持和反饋。智能輔導(dǎo)系統(tǒng)能夠結(jié)合學(xué)生水平、能力的差異創(chuàng)建個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)方案，滿足不同學(xué)生的需求。通過學(xué)習(xí)模型能夠采集學(xué)生在問題探究中的響應(yīng)等數(shù)據(jù)，詳細(xì)了解學(xué)生基本情況，方便教師對學(xué)生知識掌握程度進(jìn)行全面評估和動態(tài)監(jiān)控。那么，該系統(tǒng)的具體功效體現(xiàn)在哪里呢？在教學(xué)工作中可以發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)能夠記錄學(xué)生問題探究完成數(shù)量、時間、錯誤等數(shù)據(jù)，進(jìn)而制定針對性的額外補(bǔ)救方案，提供補(bǔ)救性教學(xué)指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生掌握該領(lǐng)域的知識后，系統(tǒng)就會允許學(xué)生進(jìn)入到進(jìn)階階段，學(xué)習(xí)難度相應(yīng)加大。

深度應(yīng)用——機(jī)器學(xué)習(xí)模式

機(jī)器學(xué)習(xí)模式在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要涉及自動化評分系統(tǒng)和學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)，以便實現(xiàn)試卷批改工作的自動化，減少教師工作量，為那些學(xué)業(yè)困難的學(xué)生提供幫助。在自動評分系統(tǒng)中，需要發(fā)揮自然語言處理功能的作用，通過自然語言處理算法，把文本轉(zhuǎn)化為語音。在語音識別算法基礎(chǔ)上，還可以對虛擬個人助理進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用，以便對關(guān)鍵的文本特征進(jìn)行提取，為系統(tǒng)自動評分提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)是基于簡單規(guī)則的預(yù)測模型，能夠?qū)θ舾蓚€關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，以此為依據(jù)，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況、中途輟學(xué)情況等進(jìn)行總結(jié)，其中包含缺勤率、課程通過率、紀(jì)律處分次數(shù)、績點、學(xué)分等。通過分析這些指標(biāo)對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行動態(tài)跟蹤，一旦某個學(xué)生的某個指標(biāo)得分較低，系統(tǒng)會自動標(biāo)記，以便教師為學(xué)生提供個性化幫助和輔助性干預(yù)。機(jī)器學(xué)習(xí)模式還能對學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)分類，通過對學(xué)生信息進(jìn)行深入挖掘，獲得海量縱向數(shù)據(jù)，構(gòu)建概率模型，這一方式能夠使教師第一時間發(fā)現(xiàn)存在學(xué)業(yè)風(fēng)險的學(xué)生，并保障預(yù)警系統(tǒng)的精準(zhǔn)性和有效性。

完善教育領(lǐng)域人工智能的構(gòu)建

突出重點

教師需要同時具備邏輯性、常識、愛心等，進(jìn)而以更好的方式解決學(xué)生學(xué)習(xí)之外的問題。人工智能能夠在重復(fù)性的既定任務(wù)中進(jìn)行使用，同時需要任務(wù)具有明確的規(guī)則。那么，人工智能應(yīng)該怎樣真正走入教育領(lǐng)域呢？為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要重點解決以下問題。完善適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)，允許教師結(jié)合不同學(xué)生的知識掌握能力制定差異化的指導(dǎo)方案；完善學(xué)生作文評分系統(tǒng)，輔助教師針對性布置寫作作業(yè)；完善早期預(yù)警系統(tǒng)，幫助教師了解學(xué)生基本情況，為不同學(xué)生提供針對性的額外幫助，輔助學(xué)生成功畢業(yè)。

防止泄露

在機(jī)器學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用中，需要對相關(guān)數(shù)據(jù)擁有一定的訪問權(quán)，然而這可能存在數(shù)據(jù)泄露問題，增加家長、學(xué)生、教師的不安全感。針對這一問題，需要在系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)對模型局限性、決策不準(zhǔn)確性等引起的后果保持透明性，同時還要對系統(tǒng)訓(xùn)練方式、數(shù)據(jù)集細(xì)節(jié)、模型潛在評估偏見進(jìn)行詳細(xì)闡述。

安全有效

人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用能夠最大程度地提高教師能力，強(qiáng)化課堂教學(xué)的有效性。當(dāng)前，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用有限，為了進(jìn)一步拓展機(jī)器學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用，為教育教學(xué)提供更多助力，需要進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)工作，積極應(yīng)對系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)。此外，還需要對系統(tǒng)訓(xùn)練過程中獲得的數(shù)據(jù)集進(jìn)行全面收集和管理，設(shè)置科學(xué)合理的訪問權(quán)限，嚴(yán)格落實數(shù)據(jù)隱私保護(hù)規(guī)則，減少算法偏差，增加模型透明度，保護(hù)用戶信息數(shù)據(jù)安全，優(yōu)化用戶使用體驗。

人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用要點

知識圖譜

在人工智能技術(shù)支持下構(gòu)建知識圖譜產(chǎn)品線，實現(xiàn)試題與知識的有機(jī)對應(yīng)，結(jié)合學(xué)生實際需求提供個性化的題目，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。知識圖譜不僅能夠圖文并茂地展示相關(guān)知識，而且能夠提供知識預(yù)測等智能化服務(wù)。

智能測評

在大數(shù)據(jù)、文字識別、語義分析等技術(shù)支持下，實現(xiàn)自動批改作業(yè)，優(yōu)化批改流程，提高工作效率，減輕教師工作壓力。

智慧課堂

在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)支持下，構(gòu)建智慧課堂，優(yōu)化課前、課中、課后教學(xué)流程。同時，對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)分析，以便推動教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、評價反饋即時化、資源推送智能化，構(gòu)建智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。