大數(shù)據(jù)背景下AI技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

◆宋蘇

（江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院江蘇 224000）

2017年，推出的“準(zhǔn)星云”和“學(xué)霸君”兩款機(jī)器人受到了眾多的關(guān)注，這象征著互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代已經(jīng)逐漸滲透到了教育領(lǐng)域內(nèi)，并且在線教育、智能學(xué)習(xí)等模式的范圍也在快速蔓延，建立智能平臺(tái)打造更加多元的教育體系，從而提升教育水平。

1 大數(shù)據(jù)背景下AI技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的意義

（1）教育機(jī)制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型

AI技術(shù)的應(yīng)用一定程度上推動(dòng)了人工智能模式和教育體系的融合進(jìn)程，使得教育的機(jī)制也實(shí)現(xiàn)了全面轉(zhuǎn)型。人才的培養(yǎng)不僅僅要關(guān)注傳統(tǒng)的知識架構(gòu)，也要注重人工智能技術(shù)的應(yīng)用和技術(shù)處理方式，確保能為教育工作提供最大化的便利。與此同時(shí)，教育機(jī)器人的應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大，替代教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，完成自動(dòng)化答疑和輔導(dǎo)，融合人臉識別技術(shù)等技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的教學(xué)反饋[1]。

另外，大數(shù)據(jù)背景下的人工智能技術(shù)也從教育理念層面實(shí)現(xiàn)了改良，人工智能被應(yīng)用在不同的行業(yè)中，這就需要基礎(chǔ)教育工作中要更加側(cè)重創(chuàng)新、藝術(shù)以及合作等軟實(shí)力的教育指導(dǎo)，確保教育工作能發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值，有效提升教育工作的綜合水平。因此，教師目標(biāo)、教育理念以及教育內(nèi)容都要隨之改變和升級，AI技術(shù)是培養(yǎng)綜合探究性人才的重要契機(jī)。

（2）優(yōu)化教育方式

一方面，AI技術(shù)的推廣有效控制了教育資源不足以及分配不均的問題，教師可以結(jié)合實(shí)際教育教學(xué)需求完成因材施教，對學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能進(jìn)行科學(xué)性的數(shù)據(jù)分析和挖掘，從而提升已有教育資源的應(yīng)用效果，為學(xué)生全面進(jìn)步提供保障[2]。

另一方面，人工智能技術(shù)一定程度上替代了很多教師的教學(xué)環(huán)節(jié)，那么要求教育工作者要將鼓勵(lì)引導(dǎo)作為主要的思想教育工作，教師不再是單一化的知識的傳遞者，而是要引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的自主學(xué)習(xí)方式，從而提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。也就是說，教師要將提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺性作為更加重要的德育關(guān)鍵點(diǎn)，從而發(fā)揮AI技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)學(xué)生的全面進(jìn)步和發(fā)展。

綜上所述，在大數(shù)據(jù)背景下AI技術(shù)的應(yīng)用對教育領(lǐng)域的教學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大的影響，教師要結(jié)合學(xué)生的基本學(xué)情、資源配置等方式打造更加新穎創(chuàng)新的教育教學(xué)方案，順應(yīng)時(shí)代化教育領(lǐng)域變革的趨勢，從而為社會(huì)輸送更多專業(yè)型人才。

2 大數(shù)據(jù)背景下AI技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的策略

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是近幾年熱議的話題，將互聯(lián)網(wǎng) AI技術(shù)融合到教育領(lǐng)域中，不僅能提高教學(xué)工作的便捷性和科學(xué)性，也能實(shí)現(xiàn)教育工作質(zhì)量的全面進(jìn)步，具有重要的教育意義。

（1）實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)

在教育工作中，因材施教一直是教師追求的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的不同認(rèn)知情況和學(xué)習(xí)能力落實(shí)對應(yīng)的教育教學(xué)機(jī)制，但是，在實(shí)踐中因?yàn)槭艿街T多因素的影響，這種教學(xué)方式始終無法取得人們希望的效果。而將這種教學(xué)機(jī)制和互聯(lián)網(wǎng)科技結(jié)合在一起后，個(gè)性化教學(xué)的可能性大大提升[3]。

第一，借助AI技術(shù)能有效對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理性分析，從而構(gòu)建并且優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性教學(xué)模型，有效落實(shí)圖譜的搭配，從而配合教學(xué)需求完成針對性教學(xué)工作。值得一提的是，國外應(yīng)用AI技術(shù)主要是建立分級閱讀平臺(tái)，然后向不同閱讀等級的人推送不同程度的閱讀材料，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)評測的一體化，形成閱讀報(bào)告后輔助教師對學(xué)生的閱讀能力進(jìn)行直觀的審核。例如，國外的LightSail收集了適合 K12學(xué)生閱讀的相關(guān)資料信息，然后聯(lián)合出版商完成了80000多本書的出版，從而形成特性分級閱讀體系。

第二，智能化自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，AI技術(shù)能為課堂教學(xué)提供更加直觀的數(shù)據(jù)，也就是說，借助相應(yīng)的技術(shù)體系集中搜索并且收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并且依據(jù)數(shù)據(jù)的趨勢進(jìn)行學(xué)生未來表現(xiàn)的預(yù)測和評估，保證智能化推薦的學(xué)習(xí)內(nèi)容屬于學(xué)生的基本需求，從而提升教學(xué)的實(shí)效性。國外在這方面比較成功的就是澳洲的在線適應(yīng)性教育平臺(tái)，稱作SmartSparrow，將教師作為整個(gè)學(xué)習(xí)體系的設(shè)計(jì)人員，確?；?dòng)反饋中輔助教師完成課程設(shè)計(jì)工作，然后教師就能在實(shí)際教學(xué)工作中對學(xué)生進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的知識結(jié)構(gòu)處理[4]。

第三，我國近兩年興起的AI技術(shù)平臺(tái)就是猿題庫一系列的APP，尤其是在疫情期間，相應(yīng)的在線教育受到了追捧。學(xué)生只需要借助手機(jī)對題目進(jìn)行攝像，APP就能對相應(yīng)的要點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行分類，然后提供對應(yīng)的鏈接解題，為學(xué)生自行安排學(xué)習(xí)計(jì)劃提供了良好的支持。

（2）自動(dòng)化輔導(dǎo)過程

AI技術(shù)和教育領(lǐng)域的融合最大的亮點(diǎn)就在于建立了面授以外的良好的教學(xué)平臺(tái)，將圖像識別技術(shù)、手寫識別技術(shù)、語音識別技術(shù)等高端技術(shù)予以融合，有效重塑傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)制和教育模式。在新型教育教學(xué)控制模式中，借助AI技術(shù)能輔助人工教學(xué)，實(shí)現(xiàn)更加多元化的教學(xué)目標(biāo)[5]。

第一，在知識體系構(gòu)建中應(yīng)用AI技術(shù)，結(jié)合教育發(fā)展體系可知，知識體系本身就是較為復(fù)雜的系統(tǒng)，各個(gè)學(xué)科之間交叉聯(lián)系，在交叉學(xué)科發(fā)展的過程中應(yīng)用傳統(tǒng)單一化的教學(xué)模式很難提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，將AI技術(shù)應(yīng)用到知識庫處理和搭建中具有重要的意義，能全面分析相應(yīng)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)度，落實(shí)思維導(dǎo)圖以及知識圖譜，為提升教學(xué)效率提供保障。與此同時(shí)，能建立模塊化的知識體系，為學(xué)生全面提高知識認(rèn)知水平創(chuàng)設(shè)合理性的教學(xué)空間。

第二，傳統(tǒng)教學(xué)機(jī)制中教師因?yàn)槭艿綄W(xué)識和精力的限制，掌握的知識內(nèi)容有限，而應(yīng)用人工智能可以建構(gòu)更加系統(tǒng)化的指導(dǎo)教學(xué)模式，在知識體系構(gòu)建方面就能節(jié)省教師的很多時(shí)間，為教師備課提供便利，也能豐富教師的儲(chǔ)備，從而搭建更加完整且全面的教學(xué)框架。需要注意的是，因?yàn)榻處煵荒茈S時(shí)隨地地輔導(dǎo)學(xué)生完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)工作，而家長的輔導(dǎo)能力有限，此時(shí)借助AI技術(shù)就能呈現(xiàn)出多樣的智能化教育平臺(tái)，接收學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，從而及時(shí)對學(xué)生的問題給予回復(fù)，完成實(shí)時(shí)性溝通，提高了輔導(dǎo)工作的實(shí)際效率[6]。

（3）智能測評模式

在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，人工智能的應(yīng)用能一定程度上減少傳統(tǒng)教學(xué)中教師的工作量，從而應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、語音識別技術(shù)等建立更加和諧科學(xué)的反饋機(jī)制。因此，人工智能技術(shù)和規(guī)?；淖鳂I(yè)反饋融合模式將是未來教育工作的重點(diǎn)，也成了相關(guān)科技行業(yè)的主攻方向之一。

一方面，我國國內(nèi)的相關(guān)研究。我國科大訊飛就結(jié)合相應(yīng)技術(shù)要點(diǎn)落實(shí)了對應(yīng)的計(jì)劃方案，其中，英語口語自動(dòng)測評環(huán)節(jié)、手寫文字識別環(huán)節(jié)以及作文自動(dòng)評閱技術(shù)等，都是針對教師的批改過程應(yīng)用AI技術(shù)，從而借助規(guī)范化的系統(tǒng)分析完成相應(yīng)內(nèi)容評測的反饋。

另一方面，國外也對智能測評工作予以系統(tǒng)化的研究，其中，簡化批改流程的技術(shù)模式一經(jīng)推出，能輔助教師更加關(guān)注教學(xué)反饋內(nèi)容。例如，美國實(shí)時(shí)性數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果測評網(wǎng)站，就能對數(shù)學(xué)的每一步算法進(jìn)行檢查和反饋，將AI技術(shù)引入到論文批改過程中，輔助人工完成相應(yīng)的批改工作，提升智能化處理和技術(shù)應(yīng)用的綜合效果。

（4）游戲化教學(xué)平臺(tái)

現(xiàn)代教育的基本理念之一就是將教學(xué)內(nèi)容和游戲教學(xué)等多樣化的教學(xué)手段相融合，從而達(dá)到寓教于樂的目的，而AI技術(shù)的應(yīng)用能最大化實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。AI技術(shù)利用相應(yīng)的技術(shù)模式就能提高學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容參與度，提升教學(xué)質(zhì)量和應(yīng)用價(jià)值，確保能向?qū)W生呈現(xiàn)出更加多元的知識數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。

首先，在虛擬化的游戲教學(xué)平臺(tái)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)等都能輔助教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解相應(yīng)內(nèi)容，從而保證教學(xué)效果。例如，模擬機(jī)和飛機(jī)的感受一樣，能輔助教師對學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作的指導(dǎo)訓(xùn)練。

其次，應(yīng)用AI技術(shù)進(jìn)行游戲闖關(guān)性內(nèi)容的延伸，也能最大化的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的視野，從而強(qiáng)化學(xué)習(xí)的深度和廣度，符合素質(zhì)教育的基本要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（5）幼兒早教機(jī)器人

近幾年，幼兒教育工作受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，將AI技術(shù)融合幼兒教育也是新興模式。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，早教工作的移動(dòng)化和智能化將逐漸形成。其中，早教機(jī)器人也是受眾最廣的產(chǎn)品。

值得一提的是，魚龍混雜的產(chǎn)品中早教機(jī)器人的AI技術(shù)已經(jīng)不是關(guān)鍵，而內(nèi)容和交互方式成了行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的關(guān)鍵點(diǎn)，如何建構(gòu)有價(jià)值的AI技術(shù)引導(dǎo)機(jī)制和應(yīng)用模式才是從業(yè)人員需要認(rèn)真思考的問題。

（6）教育決策

在我國，教育決策是新興詞匯，但是，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在學(xué)生選擇大學(xué)學(xué)?；蛘呤菍W(xué)習(xí)專業(yè)時(shí)，往往處于一種較為盲目的狀態(tài)，且70%以上的學(xué)生對自己的專業(yè)不滿意。也正是基于此，利用AI技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)對應(yīng)算法，從而配合人們選取更加合理的專業(yè)，主要是借助算法對上億人的成長軌跡進(jìn)行搜索，利用成長軌跡指導(dǎo)學(xué)生完成人生規(guī)劃，其中涉及省市政策、招生計(jì)劃、職業(yè)測評體系等內(nèi)容，在全面分析和系統(tǒng)化數(shù)據(jù)測評的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配方案的導(dǎo)出，有效提升資源利用率，也為學(xué)生更好地完成分析決策提供保障。除此之外，AI技術(shù)還能應(yīng)用在招聘、法律信息收集等方面，為人們制定對應(yīng)的決策提供合理且全面的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

總而言之，AI技術(shù)應(yīng)用在教育領(lǐng)域是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，能在搭建合理性教育平臺(tái)和質(zhì)量教育模式的基礎(chǔ)上，為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好的平臺(tái)，維護(hù)因材施教的高質(zhì)量教育模式，從而搭建更加合理且完整的教育教學(xué)體系。