新時代人工智能對遠程教育的影響

[摘 要]人工智能正在以一種人們意想不到的速度發(fā)展并且影響著社會的各個領域。文章主要從教師、學生、教學管理三個方面介紹了新時代人工智能對遠程教育產(chǎn)生的影響，主張遠程教育領域應該以一種積極的心態(tài)面對人工智能可能帶來的變革，這樣才能更好地促進遠程教育的發(fā)展。

[關鍵詞]遠程教育；人工智能；教師；學習者

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2018）02-0032-03

一、發(fā)展背景

人工智能正以超出人們預想的速度發(fā)展著。2017 年“兩會”首次將人工智能寫入政府工作報告，人工智能發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。2017年7月20日，國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中提出要在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育；利用智能技術加快推動人才培養(yǎng)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；開展智能校園建設；開發(fā)立體綜合教學場、基于大數(shù)據(jù)智能的在線學習教育平臺；開發(fā)智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)。教育部副部長杜占元在2017年未來教育大會上也表示，人工智能將對教育產(chǎn)生革命性影響，將為教育界與產(chǎn)業(yè)界更加廣泛的跨界合作提供發(fā)展空間。正如“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略提出后，在線教育企業(yè)也如雨后春筍般快速發(fā)展。隨著時代和技術的深入發(fā)展，人工智能已經(jīng)開始迫切地要展現(xiàn)它對各個領域的影響力，這是當下每一個教育工作者必須面對的問題。

二、人工智能的應用

人工智能（Artificial Intelligence， AI）最早是在1956年美國計算機協(xié)會組織的達特莫斯（Dartmouth）學會上提出的。雖然經(jīng)過60多年的發(fā)展，由于專業(yè)學科、應用領域的不同，業(yè)界目前并沒有對人工智能的定義達成統(tǒng)一的共識。不同的專家學者基于自身的研究對人工智給出了不同的定義。美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能的定義是：“人工智能是關于知識的學科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的學科”。而美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使用計算機去做過去只有人才能做到的智能工作”。

專家系統(tǒng)ES（Expert System）是人工智能研究領域中另一重要分支，它將探討一般的思維方法轉(zhuǎn)入到運用專門知識、求解專門問題，實現(xiàn)了人工智能從理論研究向?qū)嶋H應用的重大突破；專家系統(tǒng)可看作一類具有專門知識的計算機智能程序系統(tǒng)，它能運用特定領域中專家提供的專門知識和經(jīng)驗，并采用人工智能中的推理技術來求解和模擬通常由專家才能解決的各種復雜問題[1]。

機器學習（Machine Learning）是研究如何使用計算機模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學習活動。它是繼專家系統(tǒng)之后人工智能的又一重要應用領域，是使計算機具有智能的根本途徑，也是人工智能研究的核心課題之一，它的應用遍及人工智能的各個領域[2]。2017年MIT計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）和數(shù)字經(jīng)濟中心（IDE）主辦“AI和就業(yè)的未來”會議上，F(xiàn)acebook人工智能實驗室負責人Yann LeCun提到機器學習的新突破，即能夠針對一張圖提問一個比較復雜的問題，然后這個問題能被拆分成很多部分，用自我深層的思考去綜合解決。2016年圍棋界人工智能Alpha Go 4比1戰(zhàn)勝李世石，2017年3比0戰(zhàn)勝柯潔。更讓人驚訝的是2017年，Alpha Go Zero橫空出世，它能夠在無任何人類輸入的條件下，通過迅速自學圍棋，最后以100：0的戰(zhàn)績擊敗老版Alpha Go。由此可見，人工智能在機器學習領域已經(jīng)開始訓練得像人一樣能進行智能思考了。

神經(jīng)網(wǎng)絡是對人腦處理過程的模擬。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的行為和傳統(tǒng)計算機相比更加擬人化。神經(jīng)網(wǎng)絡能被訓練解決特殊問題， 但是它們最大的用途是它們的學習能力。把一組輸入數(shù)據(jù)和正確結(jié)果引進網(wǎng)絡中， 網(wǎng)絡將形成解決方案[3]。

目前人工智能在教育中的應用主要是與教育過程相結(jié)合，優(yōu)化教學方式與路徑，幫助教師改善教學效果；解決學習者在各種學習情境中的困難，提供個性化學習服務；幫助教育管理者優(yōu)化決策，提升管理效率等[4]。

從近期人工智能發(fā)展趨勢來看，人工智能的最新發(fā)展方向是實現(xiàn)創(chuàng)造力，能夠從事本質(zhì)上具有人類特征的一些工作。

三、新時代人工智能對遠程教育的影響

當前教育信息化正在飛速的普及和完善、“互聯(lián)網(wǎng)+”和教育也在互相進一步深度融合。人工智能作為一種更高發(fā)展階段的信息技術，必然會深層次地影響著遠程教育的教育者與學習者，進而給未來的遠程教育帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。

目前，人工智能研究的主要技術支撐是大數(shù)據(jù)和高性能計算，同時在深度學習技術的基礎上有了更長足的發(fā)展。例如，知識的儲備更加豐富，思考的邏輯性更加縝密嚴謹。但是，人工智能技術在遠程教育領域中的應用研究還處于起步階段，研究視野比較窄，研究層次不深，研究力量薄弱，研究成果較少。例如現(xiàn)在的在線教育企業(yè)利用人工智能主要用來為學生提供學習輔助，自主對學生的作業(yè)、測驗進行評分，語音識別、智能答疑等。在遠程教育中，人工智能技術的應用雖然不能改變教育過程的實質(zhì)，但卻可以改變教育過程的組織序列，影響解決教育教學問題的思路，使教學效果產(chǎn)生飛躍乃至引發(fā)教育模式的重大創(chuàng)新[5]。

（一）人工智能對遠程教育教師的影響

在2017今日頭條未來教育峰會上，中國人民大學附屬中學校長翟小寧指出，學校教育必須跟上人工智能的步伐，教師也必須做出重大的改變。

首先，教師要能夠精準地把握、了解、洞察學習者的成長需要與個性特質(zhì)。遠程教育本身就強調(diào)學習者的個性化學習，所以人工智能時代個性化學習就會變得更加突出。這里所說的個性化學習不僅僅針對學生的因材施教，也針對教師在教學過程中提供的教學服務。教師也不再是知識的搬運工，而成為學生學習的教練，學習團隊的引領者，學習共同體的組織者，學習活動的服務官，學習環(huán)境的設計師，學習數(shù)據(jù)的洞察者[6]。

其次，教師要提高對數(shù)據(jù)敏感性和熱情。因為遠程教育在教學和學習過程會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是非常重要的資源。目前遠程教育的教師大多以 “資源搬運工”、答疑者的形式存在，偶爾組織幾次面授。但在人工智能時代，這種高度重復性的工作都會被人工智能所取代，“沒有創(chuàng)意的教師”可能會被替代。為了不被時代淘汰，這就要求教師具有搜集、整合、分析和利用數(shù)據(jù)的新型附加能力，不斷提升自己的信息化素養(yǎng)。

再次，人工智能時代的各類智能教學、管理、決策系統(tǒng)需要教育工作者能知曉、理解、管理人工智能的相關應用，甚至能設計、開發(fā)與教育相關的人工智能應用；同時，要增加和提升在職教師的人工智能教育應用知識和能力[7]，鍛煉自己對信息進行辨別、提煉、整合及信息再加工的能力，讓自己成為信息的主導者。

（二）人工智能對遠程教育學習者的影響

遠程學習內(nèi)容實現(xiàn)定制化與精準化。目前遠程學習者的學習內(nèi)容主要來源于網(wǎng)絡課程固定的資源，也包括學習者在互聯(lián)網(wǎng)上自行檢索的內(nèi)容。在大數(shù)據(jù)的幫助下，通過后臺計算，人工智能會對每個學生的知識圖譜進行數(shù)據(jù)挖掘，精準記住每個學生會在什么地方犯錯，應該在什么方面得到提升，從而為每個學生匹配出最優(yōu)化的學習路徑，還能夠推薦最有價值的知識點和練習題，最大程度地提高學習效率，做到真正的因材施教。

人工智能時代，人機結(jié)合的學習方式會讓學習者更加注重方法論的學習，而不是純粹需要記憶的東西，因為人工智能在傳授核心知識方面有著驚人的準確度。同時機器可以更好地幫助我們思考，讓學習者進行研究型的、富有創(chuàng)造性的學習。

人工智能會跟蹤記錄學習者的學習過程，發(fā)現(xiàn)學習過程中出現(xiàn)的重點和難點，及時幫助學習者調(diào)節(jié)學習過程，為每一個學習者的學習行為構建學習模型，從而取得更好的學習效果。對于學習的評價也不再是給出一個簡單的分數(shù)，而是更加側(cè)重于學習者在學習過程中知識的分享、建構和創(chuàng)造等。人工智能時代的學習更加強調(diào)學生的自我學習能力。機器具有很強的自主學習能力，這就要求學生自身也應該有很強的自我學習能力。

遠程教育在普及教育的公平方面已經(jīng)做出了很多大的貢獻。但人工智能下的教育將更大限度地改善目前整個教育資源缺乏對于社會的影響，讓教育變得更加公平。人工智能與普通的老師相比，它會一直個性化地平等對待每一個學生，不會因為面對眾多學生分身乏術、應接不暇而變得無的放矢。

（三）人工智能對遠程教育管理的影響

人工智能對教師和學生的影響，其實從最根本上講就是對教育管理的影響，甚至可以說是變革。目前遠程教育中的學習支持、教學資源、考試等方面的信息化程度已經(jīng)非常成熟和完善。但是隨著人工智能的“介入”，這些方面仍然會有革命性的變化。

人工智能加入到遠程學習平臺后，使得遠程教學平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對學習者的自主學習行為和教師的輔導行為進行實時監(jiān)控、監(jiān)督，并根據(jù)學習者的學習情況、學習進度和效果給出具體的學習指導，同時為教師的輔導提供智力支持。人工智能通過以教學者、管理者、學習者、監(jiān)控者、評價者、引導者和協(xié)助者等身份協(xié)助遠程學習者完成學習，為遠程教育提供了質(zhì)量保障和技術支持。

人工智能時代下高效的檢索功能通過提交自然語言描述的查詢請求，就能夠讓學習者在信息量龐大、媒體種類多、存儲分散、持續(xù)動態(tài)變化及增長的教學資源中快速、準確地獲得所需資源，而不必再按照關鍵詞的方式輸入查詢條件。

現(xiàn)在遠程教育已經(jīng)實現(xiàn)基于題庫的網(wǎng)考，且能實時給出最終成績。這種隨機出題的形式目前并不能完全考查檢驗學習者的學習效果，但人工智能可以根據(jù)學習者日常的學習數(shù)據(jù)進行分析，不再統(tǒng)一試卷，自動給出考題，每個學習者的考查側(cè)重各不相同，這樣就能更加有目的、有針對性地檢驗學生的學習效果。而且還能按要求生成各種測評報表以及對題目進行分析。

四、結(jié)語

每一次技術變革，撬動的都是整個世界的變化。同樣，教育領域每一次新技術嘗試，都會改變教育的模式和形態(tài)。人工智能已經(jīng)成為教育信息化研究的熱點，雖然人工智能對教育的深刻影響還沒有凸顯出來，甚至有些影響我們還沒有意識到。但是隨著人工智能技術的進一步發(fā)展，教育領域特別是遠程教育更加應該以一種積極的態(tài)度作為人工智能深入應用的試驗田，讓人工智能更好地服務于教育，打造更適合學習者的學習體驗，提升學習效果。

[參考文獻]

[1]鄒蕾，張先鋒.人工智能及其發(fā)展應用[J].信息網(wǎng)絡安全腦，2012（2）.

[2]亓慧.議當代人工智能的應用領域和發(fā)展狀況[J].福建電腦，2008（5）.

[3]趙云霽.人工智能綜述[J].科技經(jīng)濟市場，2007（8）.

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

[5]吳吉義，平玲娣.人工智能在現(xiàn)代遠程教育中的應用研究[J].中國遠程教育，2008（12）.

[6]任友群.人工智能何以驅(qū)動教育變革[J].教育家，2017（8）.

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

[作者簡介]李超（1987—），男，山東泰安人，國家開放大學學習支持與教師發(fā)展中心助理研究員，碩士，研究方向：遠程教育學習支持服務、學習行為分析。

[責任編輯 方 仁]