教育人工智能的发展难题与突破路径

李伟

摘 要：随着经济和科技的发展，人工智能在不断发展的过程中逐渐与教育领域相融合，并呈现出未来教育改革的趋势。目前人工智能教育已经由传统的服务行业向多元化应用区域发展。但是从整体的趋势上来看，人工智能教育却还在发展的阶段，并没有完全被开发，主要面临着四个发展上的困难：第一个困难是教育数据与质量上所面临的技术性问题。第二个困难是教育行业多饰多样，给人工智能的融入增加了相应的困难。第三个困难是人工智能的应用价值和教育角色之间的困惑，人们对人工智能依然存在着危机感。第四个困难是教育中缺乏人工智能专业的教师队伍，使其在教育领域中无法得到全面化的发展。因此，未来的人工智能在教育领域当中还需要相关科研人员的不断探索和研究，从而尽早实现全面化教育人工智能，本文先阐述了教育步入智能化时代、教育人工智能的技术框架、教育人工智能的典型应用模式，然后又对教育人工智能发展面临的难题和教育人工智能的未来发展路径展开讨论，并提出个人的见解。

关键词：教育;人工智能;发展难题;突破路径

一、教育步入智能化时代

科技的进步使人工智能成为人类未来发展的必然趋势，而如何有效的运用人工智能技术在教育当中也成为社会各界人士所关注的重点。在新时期下，教育事业必须注重人工智能专业教师队伍的建设，这也是各国目前发展的重点。美国在2006年发布的有关人工智能技术的政策是要全面实施人工智能教育，并培养相关的教育人才。而我国在2017年发布的人工智能发展策划当中也提出了智能教育的发展要求，是利用人工智能技术加快人才的培养和教学方式的改革。由此可见，人工智能在教育中的运用已经成为世界各国所关注的重点[1]。

二、教育人工智能的技术框架

（一）教育数据层

教育数据层是人工智能构建的基础，主要包括了相关的管理数据、资源数据以及评价的数据。这其中管理数据指的是学生的档案信息、学籍、教师信息等。资源数据指的是教学案例、教学课件等。评价数据指的是学生的学业水平测试、日常表现等。

（二）算法层

算法层是人工智能实现教育的核心，主要包括着智能化学习和深度学习两种，智能化学习指的是利用计算机中的资源来优化自身的心梗，然后测试未来教育的各种数据。目前为止，智能化机器学习在学生的行为、学生的表现、学生的失学预警等方面起到至关重要的作用。深度学习则指的是智能化学习的一个子系统，主要用于将传统教学当中的不足之处优化，并相应的提高教学的效率从而产生的数据[2]。

（三）感知层

感知层指的是智能化机器能具备感知能力，主要包含着语音感知、图片识别、文字识别等。这其中语音识别与人脸识别已经有了一定的突破。随着我国科技的发展，人工智能技术已经在世界范围上身为先列，并在教育领域当中广泛运用。现在智能化语音识别技术已经研发出了不同的软件，最常见的就是一些学习机，通过识别学习人员的语音来分析，并给出答案。图片识别在教学当中也颇有成效，这种技术在小学领域中被广泛运用。不仅如此，还有生物、视觉等感知层的计算机技术没有提及，但是在很多领域当中也得到有效运用。

三、教育人工智能的典型应用模式

（一）面向特殊人群的补偿性教育

补偿性教育就是弥补某方面的缺陷，它有着特殊的教育意义和目的，这其中包含着两个含义，第一个含义指的是用未损坏的部位去弥补损害的部位，从而生成新的有机组合并取得联系。第二个含义是运用新的技术和手段将有害机体彻底康复。特殊教育主要面对的是特殊学生，这些学生都有某些方面的缺陷，在学习上很容易遇到困难。

（二）针对常规业务的替代式教育

人工智能推动下致力于通过技术与教师所设定的某项教学活动融合，并达到辅助性的作用甚至替代。目前人工智能技术中的程序已经可以达到有效的重复性的工作，教师只需要对其投入相应的教学活动设计和考虑学生的心理动态便可以起到节省课上时间或者是资源的优势，与此同时也可以为学生提供多元化的教学服务，从而从不同层面上满足学生对学习的需求。

（三）服务个性发展的适应性教育

学生之间也存在着不同的个性差异，他们或者是接受教育的程度不同，或者是心理发展不同。因此，教育事业工作者所服务的方向应当是因材施教的解决最适应学生发展的教学，这也是人工智能的发展方向，从而让学生在学习的过程中感受到快乐，并提升课堂教学的质量。

四、教育人工智能发展面临的难题

首先，數据是人工智能发展的基础，只有数据广泛并准确才能确保其发挥出最大的利用价值，并减轻教师的教学任务和提高学生的学习效率。但是社会多元化进程的加快也使网络上的数据变得十分广泛，这也给人工智能技术获取数据增加了一定的困难。其次，教育并不是一个短期的教学过程，其中包含着管理、服务、科研等不同的任务，这就凸显出了教育业务的复杂和多样特性，从而增加了教育的难度。最后，我国的人工智能技术还正处于开发的阶段，所以培养专业的人工智能教育队伍的建设是目前最为重要的人物之一[3]。

五、教育人工智能的未来发展路径

（一）加大教育人工智能产品的开发，提高技术服务品质

人工智能的开发与服务品质有着重大关系，首先要加强教育领域专家与人工智能研发专家之间的合作，了解目前我国教育事业的现状和需求，从而给人工智能的研发找到突破点和方向，以适应我国的教育需求。其次是根据教育内容来扩充人工智能的功能建设，需要根据不同阶段的学生设定针对性的教育功能，从而顺应学生兴趣、心理以及学习等方面的需求，从而在提高技术服务品质的同时也能提高教学的质量。

（二）拓展人工智能教育的应用空间，多学科交叉协同助力教育创新发展

相关技术人员要深入的挖掘人工智能在教育领域当中的价值，使其更有效的对教育进行服务。因此，我国应当建设专门的人工智能教育平台，并将所有的教育资源都放在平台上面实现共享，这样就可以根据不同阶段的教育在平台上合理的选取教学资源。不仅如此，各学校还要在人工智能上建立学生的档案，并对学生的实际学习情况和教学效率进行跟踪，全面了解学生的多方面情况，从而为下一步的人工智能完善做好铺垫。

（三）建造和谐人机结合新生态，提高人们对人工智能的信任感

根据目前人工智能和教育领域的发展趋势上来看，结合发展已经成为必然趋势。人工智能可以替代以往教师复杂的教学程序，较少教师的教学负担，让教师有更多的时间去挖掘学生的潜力和创设其他教学策略。除此以外，教学不仅是让学生掌握教材上的内容，核心素养价值观也是必不可少的，因此，在人工智能进行教学的同时教师也要根据学生的心理发展动向进行德育渗透，从而在人机结合的新生态下促进学生身心健康全面发展。

（四）加强各方面的合作，推动人工智能教育的快速发展

人工智能是一项长期的研发技术，不是单方面就可以完成的，需要科研机构、教育机构以及服务对象学生等共同协助合作才能推动人工智能的快速发展。这也相应的要求政府要重视人工智能的发展，并建立相应的保障制度，并提供足够的科研资金。企业也要和教育事业密切联系，了解教育的实际状况，这样才能因材施教的根据学生的学习需求来完善人工智能的各项教育功能，以保证教学的时效性。

综上所述，人工智能教育的发展是必然趋势，因此，政府、教育领域以及研发人员应当重视起来，并加紧合作交流，从而尽早实现教育人工智能化。

参考文献：

[1]王璐.浅议人工智能背景下的大学英语口语教学与评价[C].外语教育与翻译发展创新研究（第九卷）.四川西部文献编译研究中心，2020：44-46.

[2]姚莉娜.“AI+教育”时代外语教师角色定位及专业发展路径探究[C].外语教育与翻译发展创新研究（第九卷）.四川西部文献编译研究中心，2020：100-103.

[3]浅谈初中人工智能课程建设方略——某中学七年级校本教材课程探究[J].考试周刊，2020（41）：29-30.