人工智能在教育中的应用综述与未来发展

李璐

本文通过对经典文献分析的方法，对国内教育人工智能的相关研究及应用现状进行了梳理和总结，分别从理论研究和应用案例两个方面进行了分析。最后，对我国教育人工智能应用的不足提出几点思考，展望人工智能在教育中应用的未来。

1.人工智能概念与起源

人工智能（Artificial Intelligence）， 英文缩写为 AI，是一门由计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性新学。

它的起源分为以下五个阶段。

第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落。

第二阶段：60年代末到70年代，专家系统出现，使人工智能研究出现新高潮。

第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展。

第四阶段：80年代末，神经网络飞速发展。

第五阶段：90年代，人工智能出现新的研究高潮。

2.人工智能在教育中的应用现状

通过查阅国内著名的文献资料，采用文献分析法来分析人工智能在教育领域的应用及研究情况，分析情况如下所示。

借助于中国知网的论文搜索可以了解人工智能在教育领域的应用研究情况。在知网中通过“高级搜索”，在“主题”里输入“人工智能”并含有“教育”，截止到2020年1月共有5760条记录与之相关，发表年度可追溯到1950年。在漫长的几十年中确仍然只有不到6000篇文献，足以证明，我们教育领域中对于人工智能的研究还有很长足的空间需要进步。

3.我国人工智能在教育方面的主要应用

就目前而言，AI技术在教育中的应用还是非常广泛的，尤其近几年，随着AI技术的不断成熟，人们对于它的关注度也是越来越高了。下面我们罗列了一些AI技术在教育方面的应用。

3.1  AI能力中心在现实教育中的应用

AI能力中心的应用包括，英语口语评测、作文智能批阅等等。通过前期的设定，学生的情况会通过计算机智能反馈得出结果。这样的情形，很大程度上解放了教师的师资问题，同时也解决了不同老师标准不同意的尴尬局面。根据设定好的系统，完全可以统一标准，对学生的学习结果进行判断，大大降低了教师的时间，腾出更多的个人空间用于钻研教材，用于个人生活，都是不错的选择。

另一方面，学生也拥有了一个随时随地陪伴着你的老师。它无时无刻，只要你“需要”，它就会在。也为学生检测自己的学习成果简化了路径。

3.2  人工智能中心在现实教育中的应用

人工智能中心的功能帮我们实现了个性化资源推荐，对于这个功能，计算机通过学生的日常学习路径，收集他们的错题，并进行分析，最后推送相同知识点，类似的题目来加强巩固该知识点，以此来帮助学生更好的更扎实的学习。这个功能的实现，有赖于人工智能在捕捉学生的学习轨迹，根据特定的结果分析得出结论。

3.3  知識管理中心在现实教育中的应用

此类功能包括：知识图谱;机器学习模型;知识的表示、推理、解释。在日常生活中，可以通过这个功能实现知识图谱，甚至通过一个陪伴型的机器人，来填补学生知识中的空白，以此来强化我们的学习效果。

3.4  资源中心在现实教育中的应用

该类技术在教师人群中使用比较广泛，它包括学科资源库、自适应题库。教师在课前建设学科资源库，学生通过访问资源库获得知识，其中包括视频、文字、试题等等各种各样的形式获得。根据这些反馈的路径，计算机可以模拟出学生的学习情况，针对薄弱环节推送相应内容，实现自适应题库。

4.人工智能（AI）应用的思考

4.1  人工智能何时“落地生根”

人工智能是最近很热的词，各个教育者都希望在这里有所突破，也希望能真正的将其用到教学中去。但我们现在面临着很多的问题。就像刚刚使用范围中指出的，我们的AI技术虽然很好，但起点太高，对于技术的要求很苛刻。需要有强大的技术支撑才能完成我们的理想。因此，我们现在的教育在AI上略显被动，只能说AI有什么技术我们用什么教育方法，使我们去适应它。缺的是技术，如果真能反过来实现我所想要的教学模式，却又需要庞大的经济支持，因此双重问题的叠加，使得AI虽好却难以 “落地”。

4.2  人工智能的道德问题

AI很多路径的实现都是依赖于收集用户的数据实现的，这其中可能就存在有隐私泄露的问题。个人信息，生活习惯，作息起居，无一不是个人隐私的权限。张攀等人提出，“一旦在个人隐私保护方面出现问题，数据挖掘和学习分析则面临巨大的法律和道德压力。”因此，在科技迅猛发展的今天，如何高效利用科技，却又不被其所反噬，是我们当前面临的难题，也是用好AI，解决其所带来的困扰，绕不开的话题。

4.3  人工智能的威胁性

有人认为当AI机器人真的拥有大脑会思考的话，会不会成了人类的灭顶之灾？不得而知，因为我们的技术还没有这么发达，所谓的机器人还是机器人。但随着阿尔法狗与柯洁的对战，阿尔法狗胜，无疑在给人们敲响警钟。当然，未来究竟如何，谁也说不准。

5.对未来人工智能（AI）的展望

综上所述，在我国AI教育越来越受到关注，但是拥有一个真正意义上的AI教育还需要很漫长的一段路。首先应用的范围及应用的项目都非常有限，这主要是受到技术和资金的限制。其次，AI在教育上的运用案例较少，提示着我们一线教师在该方面进行多多的研究开发。其应用实践还有待进一步的验证。

然而AI智能作为划时代的产物必定会越来越成熟，从而做到真正意义上的人工智能陪伴性机器人，辅导学生学习，攻克重难点，解放父母、老师的时间，以小投入达到高产效，这是我们希望看到的将来。

参考文献：

[1]马少平.人工智能（21世纪大学本科计算机专业系列教材）[M].北京：清华大学出版社，2004.0-5.

[2] 张攀，王波，卿晓霞.专家系统中多种知识表示方法的集成应用[J].微型电脑应用，2004 ，20（6）：4-5，18.