人工智能融入學校教育的發(fā)展趨勢探索

袁 磊，廖志紅，劉 朋

（中移（成都）信息通信科技有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

在近年來的發(fā)展進程中，人工智能技術(shù)與學校教育之間的融合已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢，通過兩者間的融合發(fā)展不僅可以為個性化學習以及個別化學習提供至關(guān)重要的技術(shù)保障，也可以為教育行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到重要的推動作用。然而，在實際發(fā)展進程中，目前的教育信息化仍舊面臨著教學方式革新、教師專業(yè)發(fā)展以及平衡教育資源等多方面問題，這就需要利用人工智能技術(shù)，將進一步促進教育的公平發(fā)展，提升整體教育質(zhì)量。因此，這就需要站在學校教育的角度上，對人工智能教育應用的主要特征以及發(fā)展規(guī)律進行深入探究，在利用人工智能促進學校教育可持續(xù)發(fā)展的同時，構(gòu)建出具備著網(wǎng)絡化、智能化以及終身化特征的教育體系。

1 人工智能融入學校教育的重要意義

1.1 為學校教育建立智能化的教學環(huán)境

在信息化時代產(chǎn)生的影響下，人工智能技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)逐漸進入到了學校內(nèi)部的各個工作部門當中，為教學工作以及管理工作的開展提供出了一種更加智能的交互環(huán)境。同時，通過人工智能技術(shù)的應用，也能夠?qū)處煹慕逃晒峁┏龈涌陀^的評價，在引導學生進行自主思考以及自主學習的同時，明確教育體系改革發(fā)展的主要方向。并且通過人工智能技術(shù)與學校教育之間的融合，不僅能夠進一步降低教師自身的工作壓力以及教育任務量，還可以提高教師的信息化素養(yǎng)，使其能夠在教學活動的實際開展過程當中更好的運用各類人工智能技術(shù)，而學生在學習任何一種學科之前，都必須要學會邏輯思考，并將思考內(nèi)容帶入到對應的學科學習過程當中，只有這樣才能夠促進學生的全身心成長[1]。

1.2 促進教學評價與教學管理的創(chuàng)新

在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及云計算技術(shù)在現(xiàn)代化的學校教育當中都起到了十分重要的作用，同時也在潛移默化之間對學校的教育生態(tài)產(chǎn)生了影響。而在學校教育中采用人工智能技術(shù)，不僅能夠?qū)處熕玫慕虒W工具以及教學方式進行創(chuàng)新優(yōu)化，還可以為學校所進行的教學管理與教學平臺提供出更加全面的數(shù)據(jù)信息支持，而在傳統(tǒng)的課堂教學觀察與教學評價當中，其大多都是通過教育評價人員在現(xiàn)場的討論，或是根據(jù)相應的視頻、語音等教學資源的分享來展開主觀性的教育評價，并且由于時間以及空間產(chǎn)生的限制，課堂評價缺乏客觀性與全面性，很難構(gòu)建出一種更加標準的評價體系。但通過人工智能技術(shù)，就可以對教學課堂進行實時監(jiān)測，利用數(shù)據(jù)信息進行深入分析，為教學管理以及教學評價提供更加全面的數(shù)據(jù)信息支持。

2 人工智能融入學校教育中存在的問題

2.1 大數(shù)據(jù)的應用不足影響了人工智能技術(shù)的應用

隨著時代的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)進入到了群眾日常生活的各個方面，特別是在教育領(lǐng)域中，人工智能技術(shù)的應用也更加廣泛。而站在實際發(fā)展情況的角度上來看，目前教育領(lǐng)域當中所采用的人工智能技術(shù)還仍舊處在初始的起步階段當中，其中的主要原因就在于過于缺乏教育大數(shù)據(jù)，也正是由于數(shù)據(jù)信息資源方面存在的缺陷，使得智能化技術(shù)在教育領(lǐng)域當中的應用受到了嚴重限制。

舉例說明，比如不同學校當中的學籍數(shù)據(jù)，就很難實現(xiàn)共享，無法獲取到學生的基本學籍信息，這也對學籍信息庫大數(shù)據(jù)的構(gòu)建產(chǎn)生了嚴重阻礙。同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為信息技術(shù)發(fā)展進程中的重要技術(shù)措施，更是對整體教育行業(yè)產(chǎn)生了極大的影響，如果能夠?qū)W校教育、人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)有效結(jié)合在一起，就能夠更好的促進教育的現(xiàn)代化改革發(fā)展[2]。

2.2 技術(shù)方面不夠成熟

人工智能技術(shù)，其屬于信息化時代發(fā)展下所形成的產(chǎn)物，其仍舊處在一種發(fā)展完善階段中，這也使得人工智能技術(shù)自身還存在著一些較為顯著的缺陷。站在整體發(fā)展情況的角度上來看，我國當前人工智能技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟，部分技術(shù)方面存在的缺陷很容易會對工作產(chǎn)生不良影響，嚴重情況下甚至還會帶來較大的安全隱患。

同時，也正是由于人工智能技術(shù)的不成熟發(fā)展態(tài)勢，使其在學校教育當中的應用受到了一定程度的限制，教育事業(yè)由于自身所具備的特殊性，其中所涉及的任務范圍與業(yè)務種類相對較為復雜，并且在每一所學校當中，都存在著獨特的辦學定位以及學?？蚣?，這也使得人工智能在學校教育中的推廣應用并不具備通用性與普適性，人工智能技術(shù)也無法發(fā)揮出自身的實際作用。

2.3 缺乏較為專業(yè)的人工智能人才

在當前的社會環(huán)境中，為了確保人工智能技術(shù)能夠在教育領(lǐng)域當中有效發(fā)揮作用，就必須要通過專業(yè)的人才來更好的實現(xiàn)，這也進一步突出了專業(yè)人才的重要程度。而人工智能技術(shù)的應用對于專業(yè)性方面提出了較高的需求，但在近年來的發(fā)展進程中，人才方面存在的缺口卻越來越嚴重，特別是在近五年左右的時間中，世界各個國家在人工智能技術(shù)方面的投入力度正在不斷提升，并且國際數(shù)據(jù)公司也作出了這樣的預測，其預計我國在2022年，整體人工智能市場將達到98億美元左右。由此可以看出，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為當前時代中發(fā)展前景最為優(yōu)異的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，這就必須要重點關(guān)注人才缺口問題，同時，針對這種人才發(fā)展困境，學校方面也要積極開設出相關(guān)的課程內(nèi)容，盡量培養(yǎng)出實踐經(jīng)驗與研發(fā)能力比較高的專業(yè)人才，更好的解決人工智能技術(shù)在學校教育中存在的應用困境[3]。

3 人工智能融入學校教育的邏輯框架以及發(fā)展趨勢

3.1 人工智能融入學校教育的邏輯框架

（1）學校教育與人工智能融合發(fā)展的關(guān)鍵要素。當前人工智能技術(shù)的發(fā)展，其主要與三種要素有著十分緊密的聯(lián)系，分別為硬件、算法發(fā)展以及大數(shù)據(jù)技術(shù)，這也使得數(shù)據(jù)、算法以及技術(shù)成為了促進人工智能技術(shù)全面發(fā)展的三大基石。簡單來說，在一切都可以數(shù)據(jù)化的發(fā)展理念下，無論何種問題都可以將其進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)問題，而后通過深度學習算法分析以及數(shù)據(jù)信息挖掘來將這部分問題進行更好的解決。在學校教育當中應用人工智能技術(shù)過后，其中需要解決的問題在本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)、技術(shù)以及算法這三方面的融合，也只有在這三方面因素有效融合過后，才能夠更加科學合理的分配各類教育資源。

同時，教育作為一種培養(yǎng)人才的活動，學校教育與人工智能技術(shù)之間的融合發(fā)展，其主要目的就在于利用智能化程度較高的技術(shù)措施來提高教育的科學性與合理性，為教育的智能化轉(zhuǎn)變起到良好的促進作用，確保教育資源的個性化推送以及有效供給。

（2）學校教育與人工智能技術(shù)融合發(fā)展的解釋框架。學校教育與人工智能技術(shù)融合發(fā)展的解釋框架，其主要就是利用學校教育與人工智能融合發(fā)展當中涉及的宏觀操作原理與技術(shù)路線作為基礎所在，其中重點包括數(shù)據(jù)驅(qū)動以及技術(shù)基礎等多方面內(nèi)容。首先為數(shù)據(jù)驅(qū)動，數(shù)據(jù)驅(qū)動屬于一種對于教育資源的整合，能夠為教育大數(shù)據(jù)的形成起到良好的促進作用，同時，如果沒有大數(shù)據(jù)技術(shù)提供的支持，人工智能技術(shù)就缺乏實用性，智能化教育的發(fā)展也同樣如此，必須要有更加精準的大數(shù)據(jù)作為基礎，只有這樣才能夠促進教育的智能化改革發(fā)展。而數(shù)據(jù)信息在本質(zhì)上屬于一種較為抽象的物質(zhì)，其本身并不存在重要作用，但如果將其在適當?shù)奈恢弥羞M行應用，就會創(chuàng)造出極大的價值。因此，在教育數(shù)據(jù)的形成過程中，就必須要明確教育數(shù)據(jù)的特點、獲取模式、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理以及數(shù)據(jù)功能等內(nèi)容；其次是技術(shù)基礎，對教育智能化改革起到支撐的關(guān)鍵技術(shù)，主要就在于以下兩方面，第一種為人工智能發(fā)展的核心技術(shù)，比如網(wǎng)絡技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)等，第二種則是學校教育與人工智能技術(shù)融合發(fā)展中需要采用的關(guān)鍵技術(shù)，比如云計算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等。而通過這些具備著高智能化特征的科技力量，不僅能夠?qū)逃M行輔助，還可以重構(gòu)傳統(tǒng)的教育形態(tài)，促進教育的智能化轉(zhuǎn)變，從而構(gòu)建出智能化的學習環(huán)境以及教育服務[4]。

3.2 人工智能在學校教育中的應用

（1）計算機輔助教學系統(tǒng)。計算機輔助教學系統(tǒng)，其屬于人工智能技術(shù)在學校教育中的典型應用，主要就是利用工計算機設備來進一步代替教師來完成各類教學任務，有效傳遞各類教學信息以及技能知識，并直接為學生提供服務的一種程序。相對于實驗儀器或是幻燈等設備來說，計算機具備著較為顯著的人機交互特征，這也使得計算機輔助教學模式主要有個別輔導、操作練習以及場景模擬等多種內(nèi)容，但這種系統(tǒng)很難為學生提供出個性化的學習指導，無法根據(jù)學習情況的轉(zhuǎn)變調(diào)整教學策略。

因此，這就需要對計算機輔助教學進行深入探究，進一步完善智能教學系統(tǒng)的功能，站在教育功能的角度上來看，人工智能融入學校教育的實質(zhì)，仍舊為計算機輔助教學，也可以將其稱之為智能輔助教學，主要目的就在于有效提高學生自身的學習績效，而在近年來的發(fā)展進程中，人工智能技術(shù)在深度學習、虛擬現(xiàn)實以及情感識別等多個領(lǐng)域中得到了較為全面的發(fā)展優(yōu)化，這就為智能教學系統(tǒng)帶來的全新的內(nèi)涵。

（2）智能服務功能的全面拓展。在學校的智能服務功能中，其主要就是資利用學習分析以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段來為學生提供出個性化的服務內(nèi)容，通過對于學生學習行為數(shù)據(jù)進行的跟蹤以及收集，進一步明確學生的實際情況，根據(jù)學生的基本需求與個人能力來找尋出適當?shù)膶W習內(nèi)容，將其推送給對應的學習者。而學習者在受到學習內(nèi)容過后，就可以通過人工智能教育系統(tǒng)來對互動過程展開深入分析，比如學習行為、學習答案、出錯率以及以往成績等，并依據(jù)上述幾點數(shù)據(jù)信息作出反饋，進一步對教學組織方式加以優(yōu)化，保證提供的學習內(nèi)容能夠更好的符合學生的能力需求，展開更加高效的學習。

3.3 人工智能融入學校教育的發(fā)展趨勢

（1）優(yōu)化依托技術(shù)的成熟度。在當前的社會環(huán)境中，技術(shù)的發(fā)展同樣會對教育的改革發(fā)展產(chǎn)生直接影響，能夠為社會各個方面提供出全新的教育資源，充分激發(fā)出群眾利用教育資源的積極性，這一點也是當前人工智能技術(shù)與學校教育融合發(fā)展中應當重點思考的內(nèi)容。其與人工智能技術(shù)在其他領(lǐng)域當中的應用存在著較為顯著的差異，人工智能技術(shù)在應用過程中必須要充分考慮到教育系統(tǒng)所具備的特殊性，否則人工智能技術(shù)就很可能會引發(fā)信任危機以及倫理風險。

因此，這就需要站在更加廣闊的視角上來對學校教育進行深入反思，其中需要重點考慮的就是技術(shù)的成熟性，同時也是需要優(yōu)先解決的重要問題，否則就會對學校教育與人工智能技術(shù)的融合發(fā)展產(chǎn)生不良影響，而這些智能化技術(shù)的完善，不僅需要對技術(shù)未來的主要發(fā)展趨勢進行深入考慮，還要明確學校教育的發(fā)展規(guī)律以及職業(yè)所需的關(guān)鍵技能。站在實際情況的角度上來看，人工智能技術(shù)與學校教育之間的融合發(fā)展，主要就是將技術(shù)創(chuàng)新作為核心內(nèi)容，這就需要進一步考慮到教育改革過程中智能技術(shù)的實用性與成熟性，在學校教育的實際發(fā)展進程中，促進人工智能與學校教育之間的融合，需要社會、企業(yè)以及政府部門等多個利益主體之間共同協(xié)作，從而進一步突破人工智能教育實際應用過程中存在的技術(shù)瓶頸。

（2）加大教育數(shù)據(jù)信息資源的整合力度。在人工智能技術(shù)與學校教育的融合發(fā)展過程當中，數(shù)據(jù)信息在其中起到了十分重要的作用，這就需要深入考慮到數(shù)據(jù)信息的獲取、管理以及儲存等多方面問題，首先，在獲取數(shù)據(jù)信息的過程當中，應當充分利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，通過各種智能化設備來對線上與線下兩個不同教育場景當中的而教育數(shù)據(jù)進行搜集，以此來促進教育的數(shù)據(jù)信息整合，為后續(xù)數(shù)據(jù)信息挖掘以及分析工作的開展奠定堅實基礎；其次，要通過區(qū)塊鏈技術(shù)來更加高效的對教育信息進行儲存管理，由于區(qū)塊鏈技術(shù)在本質(zhì)上就屬于一種去中心化的分布式賬單，學校教育中通過區(qū)塊鏈技術(shù)的應用不僅能夠儲存海量的數(shù)據(jù)信息，還可以提升數(shù)據(jù)信息的安全性以及真實性，并且不用中心服務器來對數(shù)據(jù)信息進行儲存，大幅度降低數(shù)據(jù)信息丟失問題的發(fā)生幾率。同時，區(qū)塊鏈技術(shù)還可以在儲存教育檔案的同時，實現(xiàn)教育資源的高效共享；最后，各大教育機構(gòu)還要注重對于用戶數(shù)據(jù)以及交互數(shù)據(jù)的收集分析，利用不同技術(shù)手段來統(tǒng)一教育數(shù)據(jù)信息的口徑以及數(shù)據(jù)格式，確保不同教育機構(gòu)之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享[5]。

4 結(jié)束語

總而言之，在當前的社會環(huán)境中，人工智能技術(shù)已經(jīng)在多個社會領(lǐng)域中得到了廣泛應用，特別是在教育領(lǐng)域中，通過人工智能技術(shù)的引用不僅能夠穩(wěn)步提升教育效率以及教育質(zhì)量，還可以更好的促進教育領(lǐng)域的信息化改革發(fā)展。因此，這就需要進一步促進學校教育與人工智能技術(shù)之間的融合發(fā)展，確保人工智能技術(shù)可以在學校教育當中有效發(fā)揮出自身的實際作用，在充分激發(fā)出學生學習興趣與學習積極性的同時，為教育領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。