實現(xiàn)人工智能技術與在線教育融合發(fā)展的基本策略和技法

摘要：在線教育品牌應該理性客觀地看待技術帶來的教育變革。首先，必須加大平臺技術開發(fā)力度，在保證傳統(tǒng)在線教育的技術支持之上，利用人工智能技術進行革新，滿足用戶對于交互性、個性化學習等需求，形成自己獨特的競爭優(yōu)勢，促進市場開拓新領域。

關鍵詞：人工智能技術;交互性;個性化學習

1、 技術層面實現(xiàn)人工智能技術在在線教育中的可行性應用

隨著技術的發(fā)展，人工智能技術在教育領域的無限可能逐漸被人挖掘。在在線教育領域，知識庫和學生模型是“人工智能+在線教育”新模式的重要組成部分，在此基礎上，智能教學系統(tǒng)（ITS）、智能決策支持系統(tǒng)、智能計算機輔助教學（CAI）系統(tǒng)也發(fā)展迅速。信息技 術、教育技術、人工智能技術是實現(xiàn)“人工智能+在線教育”的三大技術基石。機器學習、深度學習、自然語言處理、人工智能算法、神經(jīng)網(wǎng)絡、推理機、學習計算、圖像識別等相關信息技術、人工智能技術與教學設計、課程建設、教學方法等相關的教育技術深刻融合，打造出一個“AI 老師”，有效解決了傳統(tǒng)教育人力資源浪費嚴重等問題。“人工智能+在線教育”著重于培養(yǎng)學生能力，提升學生信息素養(yǎng)，滿足學生個性化學習的需求，實現(xiàn)智慧教育的目標。人工智能技術在在線教育中的初級應用主要體現(xiàn)在“運算智能”方面，利用現(xiàn)有的機器學習算法和大數(shù)據(jù)，推測用戶可能的偏好，推薦用戶喜好的課程和學習資源。其中 MOOC 在中國的影響最為廣泛，提供給不同的求學者更個性的學習資源，使更好的學習資源得到開放式的共享。人工智能技術在在線教育中的中級應用主要體現(xiàn)在“感知智能”方面，通過模仿人的感知力，包括觸感、聲感、視感等分析，使機器會說、會認，智能提供個性化服務。人工智能技術在在線教育中的中高級應用主要體現(xiàn)在“認知智能”方面，認知就不再完全依賴大數(shù)據(jù)，而是在大數(shù)據(jù)的基礎上通過強化 學習來達到智能決策的能力。在認知智能階段，強調機器與人、環(huán)境的互動，強調機器學習和推理能力，由于技術難度較大，目前還處于研究階段。但該技術未來有望解決在線教育互動性與情境感知能力有待增強、人工智能未能參與到家庭育人過程的兩大突出問題。

1.1推廣以人工智能技術為核心的學科智能導學系統(tǒng)，提升在線教育的智能性

推廣學科智能導學系統(tǒng)（ITS）可以作為人工智能技術增強在線教育智能性的有效途徑之一。智能導學系統(tǒng)設計上融入了教育學和認 知科學等理論，可以為學生提供自動出題和支架式反饋等線上教學服務。同時，智能導學系統(tǒng)依靠內置的學習者模型，可以追蹤學生的認 知狀態(tài)變化并進行實時更新。針對在線教學的智能性需求，智能導學系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：（1）對學習者進行多維度建模并針對其認知狀態(tài)進行優(yōu)質學習資源的精準推薦;（2）設計符合教學特點的用戶交互界面，提高學生使用的興趣和頻率;（3）對于繁雜的教師批閱等環(huán)節(jié)，提供有效的解決方案;（4）通過知識可視化方式，提供個性化的學習導航與動態(tài)學習路徑規(guī)劃服務，幫助不同階段的學生進行在線學習。

1.2以人工智能技術為核心驅動力的教育智能代理廣泛投入在線教育，實現(xiàn)學習效果的最大化

基于人工智能技術的教育服務機器人智能代理的開發(fā)，可以有效地幫助提高教學的互動性和學習的態(tài)勢感知。教育服務機器人通常能夠直接為教學過程提供智能輔助服務，在服務過程中可以扮演導師、合作伙伴、監(jiān)督者等多種角色。其中，導師的角色是指機器人作為教師的助手，為學習者提供有針對性的教學資源和支架式反饋。學習伙伴的角色是指機器人作為一個學習伙伴參加學習者的學習過程，開展合作學習，提供情感支持;監(jiān)督者角色指機器人通過智能傳感器、可穿戴設備等硬件與測評基準模型，對學習者的知識、心理與體征狀態(tài)進行監(jiān)測。教育代理的智能體采用“數(shù)據(jù)層+算法層+服務層”三層架構。底層的數(shù)據(jù)層為教育代理提供教育大數(shù)據(jù)和一般數(shù)據(jù)，從本地數(shù)據(jù)庫和 遠程共享數(shù)據(jù)庫獲取包括教學策略、學習資源和學習行為等數(shù)據(jù)。中間的算法層是教育代理的智能核心，包括協(xié)同過濾算法、主觀貝葉斯方法等與教育代理實踐相關的算法。高端服務層是教育代理的智能化體現(xiàn)，為參與教育的用戶提供各種個性化的教育服務。教育智能代理其核心驅動力是人工智能，也是智能教育助理的一種技術形態(tài)，應用在在線教育上，可以協(xié)助教學過程中的每一個參與者，為用戶提供便捷的智能化教育服務，追求的學習效率和學習效果的最大化。即使目前“智能”技術仍有待提高，仍具有良好的發(fā)展前景。

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作者簡介：鄒煜恒（2001-），男，山東省威海市人，本科在讀，研究方向：教育變革方向。