人工智能技术如何赋能特殊学生教育——基于美国中小学的实践经验

王正青，于天傲

（西南大学，重庆 400715）

一、引言

人工智能是指能够为人类特定目的作出预测、建议和决策的机器系统，在机器和人的双重作用下感知现实环境和虚拟环境，通过自动分析将这些感知抽象化，使用推理模型处理信息并进行决策［1］。特殊学生数量的不断增长使利用人工智能等新兴技术满足其个别化教育成为迫切需要。截至2020年，我国招收各种形式的特殊教育学生14.9万人，比上年增加0.48万人，增长3.33%；在校生88.08万人，比上年增加8.62万人，增长10.85%［2］。在国内特殊教育发展面临着学生学习需求多元、教学管理困难等突出问题的背景下，人工智能技术的持续发展为解决这些难题提供了新的方向［3］。如何运用人工智能技术支持特殊学生的教育以及如何保障教育实践落地，是当前面临的重要问题。

国内外人工智能赋能特殊学生教育的研究主题主要体现在三个方面：人工智能技术应用于某类特殊学生的技术基础及应用成效研究、国际人工智能技术应用于特殊学生的实践前沿述评以及人工智能技术应用于特殊学生的实践构想。其中，技术基础及成效研究主要围绕人工智能技术对特殊学生的诊断及识别［4-5］、干预［6］和辅助［7-8］展开；实践前沿述评主要围绕人工智能技术对孤独症谱系障碍儿童的诊断及康复［9-11］、视觉障碍［12-13］、听觉障碍［14］、言语与语言障碍［15］以及学习障碍学生［16］的人工智能技术教育辅助展开；实践构想研究则主要围绕理论框架搭建［17］以及课程与专业设计［18-19］展开。通过梳理已有文献发现，当前国际和国内日益重视人工智能技术赋能特殊学生成长的相关研究，而相应的实践路径及保障机制研究仍然较为薄弱。

近年来，美国特殊学生数量逐渐增多，中小学阶段特殊学生所占比例增长明显，随着人工智能的计算能力和问题解决能力日渐增强，其对于特殊学生的教育价值日益凸显，引起美国社会的广泛关注。2019年，美国6—21岁的特殊学生中①，接受《残障者教育法》（Individualswith Disabilities Education Act，简称IDEA）教育服务的共有6472061人，占美国6—21岁学生总数的9.7%，较2010年增长了11.2%。其中6—11岁特殊学生占该年龄段学生比例由2010年的10.6%增长到2018年的12.7%，12—17岁特殊学生占该年龄段学生比例则由10.8%增长至12.2%［20］。中小学是美国特殊学生接受教育服务比例最大的阶段，也是特殊学生获得教育发展、迈向工作与生活的基础阶段。以适应特殊学生生理与心理特点的技术、手段、方法来满足学生的教育需要，是促进学生成长发展、推进教育公平的应有之义。在教育大数据、语音识别、智能机器人、虚拟现实和混合现实等人工智能技术日益丰富的环境中，美国中小学在应用人工智能技术支持特殊学生上进行了诸多尝试并取得了一定成效［21］。

二、人工智能技术赋能美国特殊学生教育的实现路径

美国教育部教育技术办公室颁布的《重塑技术在教育中的角色：2017国家教育技术计划更新》（Reimagining the Role of Technology in Education：2017 National Education Technology Plan Update，简 称NETP17）提出，对特殊学生而言，教育技术主要体现在辅助学生以多种方式获取信息、处理信息和表达信息方面，教育工作者应运用教育技术为特殊学生更好地定制个性化教育［22］。NETP17中强调了大数据、文本识别、语音识别、智能交互技术等智能辅助系统在特殊学生教育中的重要作用，本研究基于该计划梳理美国人工智能技术在特殊学生教育的应用路径。

（一）数据监测技术促进课堂教学管理精确化

智能管理系统汇聚的数据能帮助教师实现特殊学生的个性化教学，在教育实践中大大提升了教师的工作效率。2018年，教育改进（Education Modified）公司开发了“教育改进”（EdMod）系统，该系统从地区或学校的个别化教育计划（Individualized Educational Plan，简称IEP）系统中自动提取特殊学生的信息和数据，将其整理为教师易于获取的形式，帮助教师及时了解班级内特殊学生的诊断结果、行为表现以及辅助方式，创建符合学生学习需求的个性化教育目标，提供个性化教育进度监控工具，存储过程性材料并查看可视化进度，促进特教教师与普教教师的协作，提高工作效率，并提供350个以上的教学策略，使教师能够适切满足特殊学生的学习需求［23］。截至2021年，宾夕法尼亚州、华盛顿州、佛蒙特州和纽约州已将“教育改进”系统应用于中小学。其中，纽约市帕维特许学校（PAVE Charter School）于2020年1月开始使用“教育改进”系统来数字化所有特殊学生的信息，以此作为开展特殊学生个别化教育计划（IEP）的依据，更好地向IEP团队传达学生的学习需求、辅助内容和进度监控目标。由此，IEP团队不再需要花费数小时打印文本材料或创建电子表格来共享信息，团队所有教师都可以按照障碍类型或辅助措施来访问相应学生的所有信息，如定性信息（如课堂行为记录）和定量数据（如考试成绩），提高了团队工作效率和信息更新速度。到2020年末，帕维特许学校已在“教育改进”系统内存放500余名有特殊需要学生的信息，占整个学生群体的20%［24］。

对智能管理系统中的数据进行监测能提升特殊学生的自我管理能力，减少行为问题。堪萨斯大学开发的“爱连接”（I-Connect）是针对特殊学生设计的自我监控系统。有行为问题的学生可以在课堂中使用电子移动设备访问“爱连接”并进行自我监控和管理。“爱连接”针对每个学生定制目标行为并定期进行提示，如“你是否坐在椅子上”，系统对学生的反馈数据进行自动分析，分析结果可供教育工作者、家长等相关人员查看，监控目标行为达成进度并在IEP会议中使用。“爱连接”在全美推出的第一年共被450名特殊学生使用，涉及850名教育工作者、家长及专业服务人员。用户的反馈表明，使用“爱连接”系统能够强化对特殊学生的干预效果，尤其对于患有情绪行为障碍和孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，简称ASD）的学生而言，有利于减少学生在课堂上的问题行为，增加目标行为，提高课堂参与度和任务完成度，是一个有价值的工具［25］。

（二）智能文本转换确保信息获取途径无障碍

智能转换系统能通过文本与语音转换帮助特殊学生进行课堂阅读。唐·约翰斯顿（Don·Johnston）公司为阅读障碍儿童开发的“快速阅读”（Snap＆Read）智能辅助系统有五项功能：一是文本转语音，将电子设备中的文本转换为语音，并通过图像捕捉将印刷文本、手写笔记甚至潦草字迹的文本准确转换为语音；二是复杂文本转换，即在不改变文本原本含义的基础上，用更加易于理解的词汇替换文本中较为复杂的词汇；三是消除文本干扰，即消除文本内容以外的、分散注意力的内容，突出显示正在阅读的一行，并根据需要调整字体、间距和字符数，帮助学生在阅读过程中集中注意力；四是文本翻译，可提供一百余种语言翻译；五是文本聚焦和注释，即收集、组织需要的信息，便于后续学习的使用。智能辅助系统在教育实践中取得了良好的成效。2020年秋季，为在新冠疫情期间方便学生居家学习，俄勒冈州波特兰市在全市范围内推出了“快速阅读”智能辅助系统以供46624名学生使用［26］。“快速阅读”智能辅助系统能够与大多数平台交互，可以大声朗读教师出示的幻灯片、电子书籍和PDF文件，学生能够无缝地将智能辅助系统应用于学习中，提升了学生学习的独立性和自主性。

文本协助（Texthelp）公司开发的“流利导师”（Fluency Tutor）智能辅助系统与“快速阅读”相似，通过文本转语音、智能词义解释和翻译工具来帮助特殊学生理解文本内容、完成阅读任务和提升阅读信心。2018年后，“流利导师”智能辅助系统被应用于罗德岛州的西华威公立学校（West Warwick Public Schools），该校包括3所小学和2所中学，在校的3489名学生中有24%为特殊学生。西华威公立学校首先推出“1：1设备计划”（1：1 Device Program），为全校每位学生配备一台笔记本电脑，并在电脑中安装“流利导师”智能辅助系统，将其嵌入教育教学中，为学生提供阅读支持［27］。“流利导师”的使用促进了特殊学生的课堂参与，提升了阅读成绩。

电子图书智能服务平台也为特殊学生提供了多种获取信息的方式。福利科技公司（Benetech）开发的“图书共享”（Bookshare）平台为美国50个州的学区和学校中所有患有视觉障碍、阅读障碍以及因身体残疾导致难以长时间阅读的学生提供免费的电子图书馆服务，学生可以通过电子图书馆平台的智能辅助工具进行无障碍地阅读［28］。

（三）智能交互技术保障信息处理能力个性化

通过交互式机器人与儿童的互动式治疗，能够训练并发展特殊儿童的社会行为。2005年以来，南加州大学开展了社会辅助机器人（Socially Assistive Robotics，简称SAR）的开发与应用研究，其主要支持对象为ASD儿童，目的是通过模拟社会交往模式来促进ASD儿童认知与社会能力发展。2017—2019年，该研究团队继续开发了社会辅助机器人“基维”（Kiwi），ASD儿童可以通过与机器人“基维”对话来锻炼表情识别能力与言语表达能力。随着增强现实与虚拟现实技术的广泛应用以及智能可穿戴设备的发展，南加州大学研究团队在已有成果的基础上研发了基于混合现实的社会互动机器人导师“库里”（Kuri），用以探索机器人学习同伴在情绪与情感表达方面的新模式。“库里”是一个融入了数学游戏的桌面机器人，ASD学生可以通过全息眼镜看到库里的虚拟手臂并进入数学游戏开展交互式学习。若学生在数学游戏中输入的答案正确，机器人“库里”会运用虚拟手臂做出欢呼、鼓掌或波浪舞的动作，反之，则表现出捂脸、耸肩或交叉手臂的动作。交互式机器人正应用于中小学校以培养特殊学生的认知与交往能力。南加州大学研究团队定期深入中小学举办交互机器人专题活动，如蒙特利山小学（Monterey Hills Elementary School）、华盛顿山小学（Mt.Washington Elementary School）、坦普尔城高中（Temple City High School）等［29］。学生在活动中直接与机器人互动，在研究团队与教师的引导下进行认知与交往能力的训练。研究结果表明，交互机器人的面部表情和虚拟手势能够被ASD学生有效区分，增强ASD学生情绪感知能力［30］。

智能交互技术还能帮助特殊学生增强对关键概念的理解。“交流助理”（Speak Agent）是帮助特殊学生理解数学概念的智能辅助系统。在学生使用“交流助理”智能辅助系统的同时，系统同时向教师显示学生参与活动的实时进度和形成性评估数据，并将其自动添加至学生的数字档案中。为使中小学能够良好地应用“交流助理”智能辅助系统，“交流助理”团队每周会根据学校的课堂内容为特殊学生提供专业支持与服务。截至2020年，获得“交流助理”支持的特殊学生已超过4万人［25］。同时，“交流助理”团队还会为教师提供1对1的专业培训，其中多数教师是在中小学专门对特殊学生进行辅助支持的教师，这些教师通过使用“交流助理”智能辅助系统来帮助难以理解数学概念的特殊学生，取得了良好的效果。

（四）智能辅助系统实现信息表达方式多样化

智能辅助系统能够帮助特殊学生提升写作能力。唐·约翰斯顿公司开发的“共同写作”（Co：Writer）系统主要用于辅助特殊儿童开展写作，主要具备四个功能：一是语音识别，将语音转录为文本；二是单词预测，系统自动理解学生的写作主题并智能预测即将使用的词汇；三是多语言支持，即可以应用于多种语言的写作；四是主题词典，“共同写作”内置丰富的主题词典，可以帮助学生完成多种主题写作任务。2020年秋季，“共同写作”与“快速阅读”智能辅助系统一起为俄勒冈州波特兰市的46624名学生提供服务［26］。“共同写作”协助学生拼写并给出词汇使用建议，提升了学生写作的独立性。

智能辅助系统也能通过游戏与互动活动帮助特殊学生以多种方式展示思考过程。“数学共享”（Mathshare）是一个在线数学编辑平台，主要为数学学习困难的学生提供辅助。学生在解决数学问题时，借助“数学共享”将问题分解为多个步骤，并通过按键、手写及语音的方式输入数学符号，以多种方式向教师展示自己的推理过程，教师则根据学生呈现的思考过程进行个性化教学。2020年以来，“数学共享”已在美国广泛应用并取得了良好效果，共约一万名教师、家长和学生注册使用，学生认为使用“数学共享”能够提升解决数学问题时的专注力，教师认为使用“数学共享”能够更好地理解学生的思维过程，从而进行个性化教学［25］。

智能辅助系统还能支持特殊学生以多种方式呈现学习成果。残疾研究与培训研究所（Institute for Disabilities Research and Training）关注到以书面文本为主的标准化考试难以评估一部分以手语为母语的听觉障碍学生的学习水平，于是开发了“手语测验助手”（myASL Quizmaker）智能测评系统，该系统以数据库中储存的三万多个手语词汇自动生成测验，为使用手语的美国学生提供适合其语言习惯的自动化网络评估，并进行自动评分和统计分析，为教师提供反馈报告。2020年春，“手语测验助手”智能测评系统已被数千名教师使用，支持听觉障碍学生更广泛地参加测验，呈现学生的学习成果［25］。

三、人工智能技术赋能美国特殊学生教育的保障体系

美国各界积极推动人工智能技术融入特殊学生教育中，构建了政策法律、基础条件、师资队伍与社会团体协同运作的保障体系，为人工智能技术赋能美国特殊学生教育奠定了扎实基础。以政策法规为依据，以基础条件为先导，以师资队伍为纽带，以社会团体为补充，共同打造了多主体支持的强劲引擎。

（一）政策法律保障：鼓励人工智能技术赋能特殊学生教育

美国联邦政府重视人工智能技术对于促进特殊学生教育发展的巨大潜力，颁布了一系列政策文件鼓励发展融入通用学习设计理念的教育技术，强调其对于教育公平与包容性发展的重要作用。

一是支持将通用学习设计理念融入特殊学生的教育教学中，鼓励人工智能等新兴教育技术的应用。美国对于特殊学生应用教育技术的关注，最早可以追溯到1975年颁布的《残障者教育法》（Individuals with Disabilities Education Act，简称IDEA）法案，该法案鼓励开发和推广具有无障碍特点的新兴技术，为残疾儿童提供具有教育价值的教育媒体活动，授权联邦政府在必要时预留一部分资金为各州提供援助。2017年1月，教育技术办公室颁布的NETP17提出要将通用学习设计理念融入教育技术中，为包括有特殊需要的所有学生提供无障碍的技术支持。

二是促进特殊学生的教育公平与包容性发展，支持人工智能技术融入特殊学生的教育教学活动。2018年12月，美国国家科学技术委员会STEM教育委员会发布了《规划成功课程：美国STEM教育战略》（Charting a Course for Success：American’s Strategy for STEM Education），这项为期五年的战略计划明确要求各级各类STEM教育政策和实践应嵌入包容和公平的价值取向，提高美国STEM教育的多样性、公平性和包容性，保障美国所有学生都能够获得高质量的STEM教育。为实现这一目标，有必要将人工智能教育技术融入教育教学活动，支持学生多样化获取学习信息，为特殊学生提供更加公平的STEM教育。2021年1月，美国联邦政府颁布《2020年国家人工智能计划法案》（National Artificial Intelligence Initiative Act of 2020，简称NAIIA）。该法案关注人工智能在教育领域的作用，针对人工智能时代少数群体的教育公平问题，提出了“为在不同地域以及在科学、工程和人工智能领域中的残疾学生等弱势群体实现K-12人工智能教育公平提供支持”，并“促进人工智能的普及，使受教育的公众能够适应由人工智能系统引起的未来社会和经济的变化”［31］。不同时期出台的联邦法律与政策，引领了人工智能技术在特殊学生教育中的应用。

（二）基础条件保障：资助人工智能技术及设备研发和推广使用

美国联邦政府以科研项目和奖学金方式资助人工智能领域的基础设施建设及技术开发，专业研究机构则致力于技术创新和平台建设，为人工智能技术用于特殊学生的教育教学实践提供指导服务。

一是资助研发人工智能基础设施。以国家科学基金会（National Science Foundation，简称NSF）为例，NSF在支持计算机和信息科学与工程研究、教育和基础设施方面有着悠久的历史。NSF建设高级网络基础设施，支持前沿网络基础设施的开发，协调资源及相关技术服务的供给；升级计算和通信基础，支持计算和通信理论的进步、算法的创新以及软硬件的设计架构；更新计算机和网络系统，支持创造新的计算和网络技术及基于现有技术的新方法，并保障用户隐私，确保技术使用的安全性；研发信息和智能系统，研究人、计算机和信息的互通互联作用，并在计算系统中模仿人类智能，以提高人工智能理解数据的能力。

二是鼓励开发适用于特殊学生的人工智能技术并建设特殊学生教育技术数据库。NSF开展了“残疾和康复工程”（Disability and Rehabilitation Engineering，简称DARE）项目，尤为重视对康复机器人的研发。该项目已为86项技术提供资金，其中有81项资助超过10万美元［32］。美国研究中心（American Institutes for Research，简称AIR）与教育技术公司合作，为特殊学生提供教育技术支持，建立了包含数百种技术产品的技术资源数据库，教育工作者和学生可以根据学科、学校层次及残疾类别选择使用，促进人工智能技术的个性化应用。

三是推进人工智能技术在特殊学生教学中的应用。NSF于2017年开展“所有人的计算机科学教育”（Computer Science for All）项目，资助研发能够将计算机科学引入所有学校的技术，为教师提供必要的教学材料和教学准备，以将计算机科学整合到教学中。美国研究中心则运用大数据、机器学习和文本挖掘等技术开发教育预警系统（EarlyWarning Systems），利用人工智能技术驱动数据分析与决策，为州、地区和学校及时识别可能无法达到学业要求的学生，使教育工作者有针对性地对学生进行支持和干预。AIR已为全美31个州的100余个地区的数百所学校提供了技术支持，保障了教育预警系统有效运行［33］。

（三）师资队伍保障：完善人工智能教学应用的专业建设与辅助

教师的信息素养与教育技术应用能力水平是人工智能技术能否融入课堂的直接影响因素。美国教育部支持开发了多种智能辅助工具，帮助教育工作者将通用学习设计原则落实到课堂实践中，使特殊学生更加易于开展课堂学习活动。

一是明确教师在人工智能技术应用于特殊学生教育教学中的重要角色。NETP17肯定了人工智能技术对特殊学生教育教学的积极作用，认为教师在其中起到了催化剂的作用，强调教师应提升在技术支持的课堂环境中开展教育教学的能力，否则将会导致教育中的数字鸿沟扩大化，削弱运用技术开展教育教学活动的积极成效［22］。NETP17同时要求政策制定者、学校和教育工作者共同设计出一套职前和在职的教育技术专业学习计划，提升相关人员的信息素养，提高运用人工智能技术满足特殊学生的能力。

二是建立培训交流平台，促进教师应用人工智能技术。美国教育部特殊教育计划办公室（Office of Special Education Programs，简称OSEP）于2021年2月向堪萨斯大学（University of Kansas）特殊教育系提供了共计250万美元的资金，计划在5年内建立创新、设计与数字学习中心（Center for Innovation，Design and Digital Learning，简称CIDDL）［34］。该中心将通过建立协作网络联结全美的高校教师、研究人员和教育工作者来组织培训和研讨会，帮助教师提升自身在教学实践中使用教育技术的能力，从而推进虚拟现实、数据挖掘等技术在特殊学生教育中的使用。

三是依托辅助技术人员为教师应用人工智能技术提供专业支撑。特殊儿童理事会（Council for Exceptional Children，简称CEC）出台《辅助教育者指南》（Special Education Paraeducator Guidelines），强调辅助技术专业人员在特殊儿童教学中的重要作用，提出辅助教育者应“为特殊学生提供教育及辅助技术”［35］。2009年1月起，辅助技术协会（Assistive Technology Industry Association，简称ATIA）设立辅助技术服务专业人员资格证书（Assistive Technology Professional，简称ATP），该资格证书被国际认可，个人必须具备通过学习和工作获得的资历、通过有关辅助技术的严格考试以及永续不断的奉献精神和职业道德，只有三者兼备才有可能获得并保持ATP的资格证书。考试内容贴合现实，通过考试则需要有辅助技术和相关科学知识的经验及储备［36］。康复工程学专业技术人员在取得资格证书后，能够合作研发人工智能康复技术，并根据学生特殊需要在教育教学实践过程中使用技术，提升技术应用于课堂教学的专业性与适切性。

（四）社会团体保障：促进人工智能跨学科组织协同开发与推进

外部社会团体积极推进人工智能技术的教育应用，组织跨学科领域专家、人工智能行业人员研发适用于特殊学生的人工智能技术，并通过交流沟通来协调人工智能技术供给。

一是教育研发组织的支持。成立于1984年的实用特殊技术中心（Center for Applied Special Technology，简称CAST）是一个非营利性组织，帮助教育工作者将前沿教育技术应用于教学设计和实践，进而实现特殊学生无障碍学习，中心包括教育家、学习型科学家、教学设计师、政策分析师、图形设计师、软件工程师以及行政人员等50多名成员［37］。该中心与美国其他教育社会组织合作创立了学习包容性软件中心（Center on Inclusive Software for Learning，简称CISL），共同解决数字教育材料中的无障碍问题。目前，CISL已设计并投入使用文本阅读智能支持软件“包容”（Clusive），为特殊学生提供个性化的阅读和学习体验，还将继续研发能够收集、处理学生使用该软件的相关活动信息的智能系统，帮助教师和家长监控学生学习进度，引导学生完成学习任务。

二是行业协会的参与。辅助技术行业协会（ATIA）是美国最具影响力的辅助技术社会组织，汇集了各类辅助技术的制造商、供给商、决策者、研究人员、教师以及消费者。该协会致力于保障美国各州、地区和学校的残疾学生获得其教育所需的辅助技术，出版了《辅助技术成果和效益杂志》（Assistive Technology Outcomes and Benefits Journal），通过该杂志搭建交流平台。该协会近年来尤为重视人工智能辅助技术在教育领域的开发与应用，鼓励利用数据挖掘以及视频行为识别与追踪技术来记录、分析特殊学生在教室中的行为数据，以实现数据信息可视化。

三是高校团队的推进。技术与学习连接（Technology＆Learning Connections，简称TLC）是南佛罗里达大学成立的技术指导团队，在全州范围内协调新兴技术，包括无障碍教学材料、辅助技术、教学技术和虚拟技术，以支持特殊学生的教育需求，提高学生成绩。例如，向肢体障碍的学生提供智能语音识别服务，使其能够通过语音控制电脑、管理文档并完成作业；向阅读障碍的初三年级学生提供文本语音转换软件，使其从只能够学习小学三年级的文本到能够学习初三年级的文本的进阶，同时提升了作业的完成率。2014—2021年，TLC共为75122位特殊学生提供技术支持［38］，学生毕业率由2014年的76.1%上升到2017年的82.3%［39］。

四、人工智能技术应用于我国特殊学生教育的局限与建议

人工智能在全球范围内的快速发展引起了社会各界的极大关注，各国学者积极思考人工智能在各领域的应用价值。在美国的中小学教育中，人工智能技术验证了在促进特殊学生个性化发展、推进教育公平等方面的价值。借鉴美国的实践经验，我国可从政策、设施、试点、师资和体系等方面予以推进。

（一）人工智能技术应用于我国特殊学生教育的现实局限

我国近年来逐渐重视人工智能技术对于特殊学生教育实践的作用。2020年6月，教育部印发《关于加强残疾儿童少年义务教育阶段随班就读工作的指导意见》，鼓励运用大数据、区块链等技术提高特殊教育资源中心对区域内承担随班就读工作的普通学校服务的精准性。2022年1月，国务院办公厅转发教育部等部门发布的《“十四五”特殊教育发展提升行动计划》，提出鼓励充分应用互联网、云计算、大数据、虚拟现实和人工智能等新技术，推进特殊教育智慧校园和智慧课堂建设。上述政策为我国人工智能技术赋能特殊学生教育指明了方向，但在实践层面尚且没有具体规定，从而导致实施落地过程中出现目标不清晰、主体不明确等问题。

人工智能技术应用于特殊学生教育时面临着实践层面的诸多局限。一是软硬件设施建设方面，现阶段中小学为特殊学生提供的智能设施仍然不够完善，需要加快研发适用于特殊学生的人工智能教育技术。二是人工智能技术应用实践方面，尽管近年来国内已有特殊学校进行了将人工智能技术融入特殊学生教育教学的有益尝试，但在可推广性和有效性上还需进一步探索。三是在师资能力方面，国内一直缺乏能够对特殊学生进行有效教育教学的合格教师，需要提升中小学教师对应用人工智能技术的接受度，提供软硬件资源和专业支持，从而激发教师在实践中的技术应用动机［40］。四是在社会协同体系方面，虽然我国在技术研发层面正逐渐形成社会多方联动的支持机制，例如百度（中国）有限公司与国内一些特殊学校合作开展的“AI图书馆”项目，深圳普得技术有限公司与当地特殊儿童福利院合作研发人工智能特殊教育机器人项目等，但由于缺乏政府、高校、企业、教师与社会人员的连接与交流平台，未能形成推进人工智能技术在特殊学生教育中应用的协同合力。

（二）人工智能技术应用于我国特殊学生教育的推进建议

一是细化政策规划落地方案。美国在NETP17中从学生需要、教师教学、领导能力、技术设施等方面详细阐述了将人工智能技术融入校园与教育实践中的规划策略，其中囊括了赋能特殊学生的实施重点与实践案例。我国应强化人工智能技术赋能特殊学生教育的顶层设计，既要从学校领导、学校教师、特殊教育资源中心等责任主体出发，明确各主体在不同领域的职责，又要从实施过程的程序出发，细化政策落地的实施方案。鼓励并引导中小学、特殊教育资源中心与人工智能教育技术研发团队合作，定期开展交流与培训活动，将大数据、机器人、虚拟现实技术、文本识别和语音识别等技术融入学校对特殊学生的教育教学实践中。

二是升级校园智能教学设施。智能设施是推进人工智能赋能特殊学生教育的先导条件和必要保障。美国以联邦政府为主导，以“残疾和康复工程”“所有人的计算机科学教育”等专题项目为依托，促进了人工智能技术的研发与实践运用。借鉴美国升级校园人工智能基础设施的经验，我国一方面应以实践应用为导向，从基础层、技术层和应用层三个层面开展专题项目，鼓励、引导高校和企业研发适用于特殊学生的人工智能产品，设计教育应用策略；另一方面加强特殊教育数字化资源共享模式、实践等方面的研究［41］，并在各区域的特殊教育资源中心建立特殊学生人工智能技术数据库，使学校、教师、学生和家长可以根据学生的障碍类型、学习阶段及对应学科有针对性地进行查询、选择并借用。

三是探索智能技术应用路径。美国中小学在政策文件的指导下，形成了数据驱动个性化教育，智能帮助特殊学生处理信息、获取信息和表达信息的实践路径，相关企业、研究机构开发出了一系列丰富的技术成果，并在实践中取得了良好成效。应鼓励各省市开展试点项目，丰富我国应用人工智能技术对特殊学生管理和教育服务的模式，进一步探寻适应我国教育实际的本土化实践路径。同时，在充分开展试点研究的基础上，充分汲取我国已有实践的养分，并凝聚总结其精华注入我国的指导政策中，促进政策的细化和实践的发展。

四是提升教师技术应用能力。中小学教师的智能素养不高是限制人工智能技术广泛应用的重要原因［42］。美国在政策层面明确要求政策制定者、学校和教育工作者共同设计职前和在职教育技术专业学习计划，在实践层面与高校、企业搭建技术交流培训平台并在辅助技术人员的专业支持下进行教学。借鉴相关经验，首先由政府引领，积极制定人工智能技术教师学习总框架，明确学习目标、学习内容及考核机制，各区域依据总框架及地域实际情况制定教师职前培养和职后培训的详细方案。其次由学校牵头与高校、企业、机构合作，根据学习方案定期对教师开展人工智能技术培训，并鼓励学习成果良好的教师进修。最后由专业人员辅助，借助我国在各区域对中小学具有辐射性支持功能的特殊教育资源中心进行专业指导，在各区域的特殊教育资源中心纳入人工智能专业技术人员，为区域内中小学的特殊学生及教师提供技术支持。

五是健全社会协同支持体系。美国联邦政府、高校、企业和社会团体共同构建了推进人工智能技术应用于特殊学生教育的社会协同支持体系，保障了人工智能技术的实践落地。其中，各类社会团体在其中扮演着重要的协调角色，如特殊技术应用中心、学习包容性软件中心、辅助技术行业协会等。我国有必要在国家、省、市或区域层面建立起针对特殊学生教育的人工智能专业机构，将其作为各方主体参与、协作与沟通的平台，进而逐渐形成社会多主体协同保障机制，促进技术应用的广泛性与实践的有效性。

【注释】

①美国《残障者教育法》（Individualswith Disabilities Education Act，简称IDEA）将特殊儿童（Child with a disability）划分为孤独症谱系障碍（Autism）、听觉障碍（Hearing impairments）、视觉障碍（Visual impairments）、盲聋（Deaf-blindness）、发展迟滞（Developmental delay）、情绪障碍（Emotional disturbance）、智力残疾（Intellectual disabilities）、多重残疾（Multiple disabilities）、骨科障碍（Orthopedic impairments）、学习障碍（Specific learning disabilities）、言语语言障碍（Speech or language impairments）、创伤性脑损伤（Traumatic brain injury）、其他健康障碍（Other health impairments）等13类残障类型。特殊学生即为由于上述13类残障而需要特殊教育及相关服务的儿童。