人工智能在我国教育领域的应用研究评述

摘要：时代发展与科技进步促使人工智能成为诸多领域的关键驱动力。教育作为国家未来发展的基石以及大国博弈的新边疆，亟须智能技术的加持。以2013—2023为研究时间范围，现有研究主要集中在人工智能应用于教育领域的合理性、人工智能赋能教育应用、人工智能在教育领域应用隐忧以及人工智能在教育领域未来出路等四个方面。未来人工智能在我国教育领域的应用研究需加强多元合作，推动人工智能与教育双向赋能；深化多学科研究，产出人工智能教育应用理论成果；增强技术应用，培养人工智能教育应用型人才。

关键词：人工智能；教育应用；研究评述；双向赋能；应用型人才

中图分类号：G521

文献标志码：A

文章编号：1009-4156（2024）09-0049-06

人工智能是一门涉及计算机科学、心理学、哲学等领域的综合性极强的学科。教育数字化是教育信息化发展的主要阶段和重要内容，而人工智能应用于教育领域既是教育数字化发展的必然产物，更是应对时代之变与世界之变的战略选择。随着ChatGPT生成式人工智能的出现以及爆火，其强大的算法以及语言处理能力给教育领域带来了前所未有的机遇与挑战。因此，有必要厘清我国人工智能在教育领域的应用情况，回应诸如人工智能应用于教育领域究竟是“潘多拉魔盒”还是“阿拉丁神灯”等热点问题，以期获得对人工智能在教育领域的应用更全面的认识并为后续研究提供参考。

" 一、研究成果的统计与分析

（一）研究工具及文献来源

以人工智能、教育应用为主题词、关键词，以2013—2023年为限定的时间范围，以“中国学术期刊网络出版总库”为主要文献数据库，将文献来源设置为CSSCI在中国知网上进行高级检索，共检索到46篇文章。对46篇论文进一步筛选，剔除已有的综述性质的文章、与人工智能在教育领域应用无关的文章后，得到文章42篇。此后，基于文献可视化分析统计软件CiteSpace进行分析，制作文献知识图谱。在此基础上，对上述42篇文献进行全面评述。

（二）文献数量

2013—2023年，根据上文筛选，最终符合条件的文章共42篇（如表1、图1所示）。值得注意的是，从2013年到2016年期间，没有一篇以人工智能为主题的文章发表在CSSCI来源期刊上，自2017年开始才陆续有文章发表，但总体数量不乐观。这不仅反映出人工智能在教育领域的应用研究尚未得到学界的充分重视，而且研究者对于人工智能在教育领域的应用的思考不够深入。2023年，该主题文章的发表量达到一个高峰，多达12篇，占总数的29%。分析其原因，一方面，国际教育界对此问题高度重视，发布了一些重量级指导性文件。2019年3月，联合国教科文组织发布了《教育中的人工智能：可持续发展的挑战和机遇》，该报告主要探讨了人工智能在教育方面的价值及挑战。2023年8月，由北京师范大学与联合国教科文组织教育信息技术研究所主办的“2023全球智慧教育大会”在北京召开，提出了推动人工智能教育应用的建设性意见。同年9月，联合国教科文组织颁布了全球首份生成式AI相关的指南性文件——《生成式人工智能教育和研究指南》。我国政府对此问题高度重视，出台了一些政策大力发展人工智能。2015年7月，国务院出台的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，首次将人工智能纳入重点任务之一。2017年7月，国务院发布《新一代人工智能发展规划》确立了新一代人工智能发展“三步走”国家战略目标；然而随着2019年年底新冠肺炎疫情的暴发，2020—2022年人工智能政策发布数量相对减少。随着人工智能在各领域的不断升温及国家“十四五”规划的正式发布，新一轮人工智能实施规划又将拉开序幕。另一方面，随着人工智能在教育中的应用不断深入，广大理论研究者逐渐意识到人工智能应用的巨大潜力，相继提出人工智能在教育领域的应用价值以及相对应的调整与完善方案。

（三）研究内容的分布

将42篇文献导入CiteSpace，形成关键词共现知识图谱。从共现知识图谱中可以了解，人工智能研究主要集中在两个方面：一是关于人工智能本体性的技术研究，比如深度学习、脑机技术等；二是关于人工智能应用性的研究，比如数智融合、智慧教育、技术赋能等。

在量化分析的基础上，结合表1和图1以及近10年来文献，研究者对人工智能在教育领域的应用研究的内容大体涉及以下四个方面，即人工智能应用于教育领域的合理性、人工智能赋能教育应用研究、人工智能在教育领域应用隐忧、人工智能在教育领域的未来出路。下面分别对这四个方面的主要观点进行相关评述。

" 二、研究的主要内容和观点

（一）关于人工智能应用于教育领域的合理性研究

人工智能在教育领域的应用究竟是否合理？这不仅仅是技术发展的问题，更是对教育目标和价值观的深度思考。研究者从国内外形势以及教育自身发展需要等角度，论证人工智能应用于教育领域的合理性问题。

从国际视角上看，王春丽［1］提出的人工智能赋能教育的观点引起了国际社会的关注，此后国际组织陆续发布相关报告以期引导各国发展人工智能教育，探索人工智能在教育领域的应用已成为一项十分紧迫的时代课题。李小平等人［2］从近代国家发展的历程上看，认为科技是军事和经济进步的基础，技术革命不仅对人类社会的未来发展产生巨大影响，而且在对未来教育形态的影响上具有重要意义。郑勤华等人［3］认为，以人的发展为核心是21世纪的教育目标，新的教育目标对人才培养提出了新要求，人工智能教育应用面临巨大的发展需求。

从国内视角上看，李欢冬和樊磊［4］从推动人工智能与教育融合的角度出发，认为当下人工智能进入教育领域既是世界教育发展的潮流，也是中国真正成为教育强国的必然选择。杨俊锋等人［5］认为，国家政府高度重视智能技术对教育系统的变革作用，将人工智能技术应用于教育领域也是教育工作者长期努力的方向之一。朱珂等人［6］认为，当前国家高度重视智能技术与教育深度融合，为进一步推动教育创新发展，需要及时掌握国际智能技术领域的发展动态以及深化智能技术在教育领域的应用现状。

从教育自身发展需要视角上看，单美贤等人［7］认为，人工智能将个性化带入社会生活的方方面面，但目前教育领域的认知计算在教育领域的巨大潜力尚未被完全激发，进一步推动教育革新以及“智能＋”教育发展仍需智能技术进一步加持。张景中等人［8］认为，教育智能化是时代发展的必然要求，时代发展要求教育智能化，当下人工智能能够为教育带来惊喜与思考，从而带动教育发展，同时教育自身的活力也需要人工智能进一步激发。王萍等人［9］认为，人工智能技术在教育领域展现出巨大的未来发展空间和教育价值，如何更好地将人工智能技术与教育领域相结合，有待研究者进行深入的理论探索和实践研究。

（二）关于人工智能赋能教育应用研究

人工智能在教育领域的应用已有近三十年的历史。在当今数字化飞速发展的时代，人工智能已不再是遥不可及的未来科技，而是深刻地渗透到当下生活的各个领域。在这个变革的浪潮中，教育领域也获得了前所未有的机遇。人工智能赋能教育，不仅是一场技术革命，更是对传统教育模式的深刻颠覆和提升。当前研究者集中于从学生学习、教师教学、教育评价、教育系统与教育应用场景等四个维度进行讨论。

1.对于学生学习，人工智能应用于教育领域具体包括：一是个性化学习。郑永和等人［10］从计算教育学视域出发，认为人工智能作为学生的“私人导师”，能够满足学生多样化需求。二是自主学习。杨晓哲等人［11］认为，人工智能作为学生开展自主学习的智能助手，能够及时为学生解惑并提供相应学习支持。三是探究学习。陈卫东等人［12］认为，4D打印技术能够强化学习者在实际中的“做中学”，培养学生的探究精神与问题解决能力；同时，4D打印技术的教育应用能够激发教育领域的创新因素，从而促进学生开展探究学习，培养学习者的跨学科能力。

2.对于教师教学，人工智能赋能教师教学主要体现在：一是智能导师系统。梁迎丽和刘陈［13］基于人工智能应用的基本形态角度出发，认为人工智能能模拟人类教师从而实现一对一的智能教学，进而作出适应性决策和为学生提供个性化服务。二是教学智能辅助系统。卢宇等人［14］从多模态大模型的教育应用出发，认为人工智能可以通过对教师的教学行为进行模式识别，从而提高教师的教学能力以及教学反思能力。三是精准化教学服务。宋灵青和许林［15］认为，人工智能能够帮助教师从备课、批改作业等事务性工作中解放出来，从而能够精准地为学生提供教学服务、提高自身教学效率。四是教学游戏与教育机器人。石磊［16］认为，人工智能系统是未来教育发展的主要推动因素，其在教育领域的应用可以使教师教学富有趣味性、便捷性、创新性、互动性；同时机器人也是人工智能的主要表现形式，教育机器人在机器学习和深度学习的支持下能够辅助教师教学工作的开展。

3.对于教育评价，人工智能能起到多种辅助工作：卢宇等人［17］认为，以ChatGPT为代表的人工智能技术可以为学生提供多方面的细颗粒度反馈与评价，并提供相关改进方案以提高教育评价的信度和效度。叶俊民等人［18］认为，利用去杠杆计算在教育方面的应用，从学生情感方面来进行教育评价，从而实现对课堂教学与学生学习的自动评价，进而改进教学质量。郑思思等人［19］从“数智融合”角度出发，认为大数据科学推动教学评价实现了连续性、多维度发展，并推动着教学评价多维化、科学化、数智化以及效能化。褚乐阳等人［20］认为，数字孪生技术能够对学习者画像与数据精准分析，预测学习者的学习风格等以提升评估维度。

4.对于教育系统与教育应用场景，人工智能指引未来教育发展方向：一是改变人才培养目标和教育教学形态。吴砥等人［21］认为，通用大模型作为智能技术的代表，对人才提出了新要求。二是赋能教育应用场景，提高学生学习体验舒适度。兰国帅等人［22］基于“智能＋”教育应用新形态角度，从学习元宇宙赋能教育场景、模拟学习社区等角度出发，阐述人工智能技术能够突破传统教育场景，为学生提供个性化、自主化、能动性的学习场景。三是融合教育和全纳教育。褚乐阳等人［23］认为，人类进步及信息科学技术的发展带动先进科学技术进入教育场景，能够为特殊人群营造不同的学习资源和学习情境，从而实现接纳并满足学生不同的学习需求。四是人机交互拟人化。刘勇等人［24］认为，基于深度学习的人工智能技术能够打破传统的师生交互模式，不仅能像“真教师”一样准确把握学生难点，而且能让学生感受到“真实人”的沟通感与真实感，提高学生的满意度。

（三）关于人工智能在教育领域应用隐忧研究

随着智能技术在教育领域的应用逐渐深入，智能技术不当使用、治理机制缺位、教育主体伦理规则缺失等一系列不足引发教育问题和社会问题不断涌现。科技是一把双刃剑，人工智能技术同样如此。研究者们对人工智能在教育领域可能带来的隐患发表了各自的观点，主要归纳为以下六个方面：

1.数据隐私与安全。林晓峰和谢康［25］认为，人工智能在教育领域的应用过程中收集诸多个人的隐私和涉及数据安全问题的信息。如何保护数据隐私不泄露和确保网络安全是当下人工智能应用于教育领域的重大担忧之一。

2.算法偏见与不公平性。张坤颖和张家年［26］认为，人工智能技术在不同文化、制度、价值取向等多因素交织下的社会环境中，可能会产生算法偏见，从而产生不公平、不公正的现象，沦为不良教育与不良行为的“帮凶”。

3.失业与职业转变。克劳斯·迈因策尔等人［27］以ChatGPT为例，认为目前人工智能技术因其具有的强大算法能力以及强大的数据支撑，可能会对对话和文化世界所基于的复制和重组机制产生替代，同时对社会科学、文化研究以及人文科学等发起挑战。这也就在一定程度上对各行业、各领域的相应人员提出了发展要求。安涛［28］基于人工智能的形式化陷阱角度认为，人工智能在算力、算法等方面已经远超教师、管理者的能力，人工智能能够引发教师的工作结构发生变革，部分教学职能将由智能技术进行替代。

4.挑战学生学习自觉与教师教学形态。基于教育全方位角度出发，尚智丛和闫禹宏［29］认为，人工智能的发展对高等教育以及基础教育发起挑战，具体表现在知识前沿性对教师和学生的能力提出更高的要求以及教师自主性、学生自主判断能力的削弱。冯永刚和屈玲［30］认为，人工智能在教育中的应用容易导致教师陷入教学失责的境地，学生面临道德和人格方面的困境，技术者则可能陷入功利的陷阱。

5.伦理风险。冯锐等人［31］从教育伦理的角度出发认为，人工智能的全面突破正在引领教育经历新的变革，但同时，其在教育领域的应用也带来了一些伦理难题，如教育主体权力的转变、情感危机等，形成了所谓的“技术陷阱”。冯雨奂［32］认为，人工智能技术在促进教育变革和革新的同时，也带来了主体伦理问题、关系伦理问题、算法伦理问题等。

6.技术恐慌。郑刚等人［33］认为，人工智能教育应用在享受技术福祉的同时，更要警觉教育实践形式化、教育简单化等技术异化。陈维维［34］认为，由于当前的人工智能技术缺乏管理规制等因素，容易造成人机博弈现象。

（四）关于人工智能在教育领域未来出路的研究

据Gartner 发布的 2023 AI技术成熟度曲线显示，Gartner对生成式人工智能给予极大的肯定，认为生成式人工智能是近十年来影响最为广泛的技术之一。生成式人工智能的迅猛发展以及其带来的挑战使得人工智能的关注度达到了新的高峰。人工智能应用是当下的“热点”问题，因此更需要对当下人工智能在教育领域的应用进行“冷思考”。那么面对人工智能教育应用的美好前景与重重困难，未来应该如何推动人工智能在教育中的发展呢？

马玉慧等人［35］从国家战略层面出发，认为人工智能是教育行业发展的核心驱动力之一，未来教育更要以人工智能技术为核心，强调要高度重视人工智能教育应用的巨大发展潜力，国家政府要给予人工智能技术在教育领域的高度重视，在一定程度上给予政策和资金支持。同时国家层面要制定教育数据规范与标准，为人工智能与教育的安全有效融合保驾护航。在教育政策上，段世飞和龚国钦［36］从国际比较视野出发，认为当下中国人工智能在教育应用政策方面既要加强政策具体内容的清晰度设置，也要尽可能多地涉及教育各个层面，还要注意人工智能融入教育时产生的隐忧，并给予一定的风险提示。

基于人工智能赋能教育的必然性立场出发，张海波和杨兆山［37］认为，人工智能作为教育的变革性力量不断推动教育数字化发展，首先，未来教育要服务于人的全面发展，坚守育人为本的教育立场；其次，要提高教育主体的数字素养以及对于智能技术的接纳能力；再次，要正视科技差距，构建安全可靠的自主知识体系；最后，各主体要完善制度保障，不断推动技术向善发展。李世瑾等人［38］基于技术赋能教育生态的时效性出发，认为未来技术赋能教育生态的根本出路在于共创复杂性治理方式，增强人工智能教育应用的“抗打性”。

刘明等人［39］基于通用智能技术在教育领域的广泛应用认为，在当下以大语言模型为代表的通用智能技术的强势时代，如果要更好地将智能技术应用于教育领域，未来实践就要采用教育评价变革，不断落实知识与素养本位的新教育评价理念，就要加强政学企合作，提高对智能技术的资金、技术以及人才支持，就要积极开展多元协同治理等方式来应对各项挑战，不断推动教育数字化转型可持续发展。

钟祖荣等人［40］从人工智能进校园的角度出发，认为目前中小学推动人工智能教育仍处于起步阶段，未来仍需要政府、技术部门、学校等主体的鼎力支持和通力合作。

周进等人［41］从情感分析教育应用出发，认为要不断加强教育智能技术的支撑，拓宽研究视角，深度挖掘人工智能在教育应用的广阔场景，将理论落到实地。

针对伦理问题，沈苑和汪琼［42］从教育环境中处理伦理问题的特殊性立场出发，认为应以人与技术动态交互为基本立场，采用价值敏感设计作为突破伦理困境的方案，有效推动可信赖的人工智能在教育中的发展。

三、结论与启示

人工智能作为一种变革型力量势必会引发进一步的教育变革。如何将人工智能更好地应用于教育领域，积极应对人工智能带来的教育创新，这不仅关乎人工智能本体性技术的发展，也深刻影响着未来人工智能在教育领域的应用程度。

（一）加强多元合作，推动人工智能与教育双向赋能

人工智能应用于教育领域是未来教育发展的必然趋势，且不说教育领域方方面面的改革离不开人工智能的光临“加持”，仅看当下ChatGPT的爆火已经可以看出端倪，人工智能应用于教育的未来发展之美好愿景已被ChatGPT展现得淋漓尽致。为此，加大教育领域的多元合作，实现产教融合，推动人工智能与教育的双向赋能，应是当务之急。人工智能应用于教育领域的多元合作，不但可以实现教育资源共享，降低运营成本，提高效率，还可以提升合作领域政府部门和企事业单位创新能力，促进国际“和合文化”的融合，实现教育领域可持续健康有序发展。教育领域的创新改革与发展，离不开政府部门、企事业部门等的大力支持与合作。人工智能应用于教育领域，更需要通过各种形式的互动和协作来实现人工智能助力教育发展的进程，实现人工智能助力教育领域发展的应有功效。 在此过程中，必然涉及不同领域的参与者，因此需要加强宽领域、多元化合作。

（二）深化多学科研究，产出人工智能教育应用理论成果

深化多学科研究，产出人工智能教育应用理论成果是当前人工智能与教育融合发展的关键步骤。人工智能在教育领域的应用需要心理学、经济学、哲学等多学科的参与。深化多学科研究不仅有助于汇聚不同领域的专业知识，形成更为完整的理论体系，从而促进人工智能与教育的结合，而且有助于催生出新的思维和方法，打破传统的教育模式，推动教育理论的更新。为此，整合不同领域的专业知识和方法，提高研究成果的可复制性和可验证性，深入探讨人工智能在教育领域的应用，对进一步深化多学科研究而言具有重要意义。此外，国家应加大对人工智能教育应用研究的资金支持和政策倾斜，为多学科研究提供更多资源和条件保障。同时，建立政策导向的研究项目，促进人工智能教育应用理论的深化和创新。

（三）增强技术应用，培养人工智能教育应用型人才

人才培养是教育的核心目标之一，它直接关系到教育强国目标的实现。在当下的数字化潮流中，人工智能已成为教育领域的一项重要工具。应用型人才具备将人工智能技术有机融入教育实践的能力，能够设计并开发符合教育需求的智能化教学工具和系统。应用型人才培养不仅能够在一定程度上不断增强人工智能技术的应用，还能够推动人工智能技术更好地服务于学生和教育者的实际需求，促进教育的现代化与智能化发展。因此，培养人工智能教育应用型人才是教育领域的重中之重。学校应加强相关课程设置，注重实践培养，与产业界合作，为学生提供更多机会参与实际项目。此外，值得注意的是，在人工智能应用于教育领域的过程中，需要不断总结经验教训，平衡技术的利弊，确保技术服务于教育的终极目标，即培养全面发展的学生。

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A Review of Research on the Application of Artificial Intelligence in the Field of Education in China

Li Pan Qiu Xiaojian

（Faculty of Education， Gannan Normal University， Ganzhou 341000， China）

Abstract：The development of the times and technological progress have made artificial intelligence a key driving force in many fields. As education serves as the cornerstone of a nation’s future development and the new frontier in major power competition， it urgently needs the support of intelligent technology. Taking 2013-2023 as the research timeframe， the existing research mainly focuses on four aspects： the rationality of AI application in education， AI empowering education， the hidden worries of AI implementation in education， and the future route of AI in education. In future research on the application of AI in the field of education in China， it is necessary to strengthen multifaceted cooperation to promote the two-way empowerment of AI and education; deepen multidisciplinary research to produce theoretical results on the application of AI in education；and enhance the application of technology to cultivate AI applied talents in education.

Key words：Artificial intelligence; Education application; Research review; Two-way empowerment; Applied talents