浅谈人工智能在教育中的应用

浅谈人工智能在教育中的应用人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学等多种学科交叉发展起来的一门综合性的前沿学科。其精确定义是：一个计算机系统具有人类知识和行为，并具有学习、推断、判断解决问题、记忆知识和了解人类自然语言的能力。上世纪70年代以来，随着人工智能技术日渐成熟，它的一些研究成果被逐渐运用到教学领域，"教育中的人工智能"（Artificial Intelligence in Education）已经成为教育技术学领域的热点话题。进入21世纪以来，随着人工智能研究的不断深入以及教育信息化的发展，人工智能在教育领域的应用也越来越受到人们的重视，我国的许多专家学者从不同角度对人工智能的教育教学应用展开了深入的研究，取得了丰硕的成果。近日，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》指出，实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。人工智能正在悄然引发一场"教育革命"，它给教育带来机遇与挑战，同时也给老师带来了机遇与挑战。

2.人工智能在现代教育中的应用情况

2.1 智能教学系统（Intelligent Tutoring System）。智能教學系统是人工智能技术在教育中的重要应用之一，是对计算机辅助教学（CAI）相关研究的进一步发展。智能教学系统旨在为学生创造一个优良的学习环境，使学生可以方便快捷的调用各种资源，接受全方位的学习服务，以获得学

习的成功。当前的智能教学系统主要依靠智能主体技术来进行构建，通过建立教师主体、学生主体、教学管理主体等，可以根据不同学生的特点来制定和实施相应的教学策略，为学生提供个性化的教学服务。基于网络的分布式智能教学系统是目前智能教学系统的最新发展方向，它可以使原本相隔在不同地区的学生在虚拟的环境之中共同学习，充分利用网络资源，发挥学习者的主动性，带来更好的教学效果。传统教学的最大困难，在于教师难以准确把握每个学生真实的学习情况，导致教学设计与过程，难以聚焦到每个学生的真实学习需求，造成时间、精力以及教学资源的浪费。而智慧化的学习平台，能全面、精准记录全班学生的学习状态和效果，快速、准确地帮助老师分析各个环节的得失，从而及时、有效地调整教学策略，助力教师实现分层教学和精准教学，由经验型向科学型转变，有效解决了教与学双方的核心问题，真正做到教学相长。

2.2 智能网络组卷阅卷系统（Intelligent Network Examine System）。目前无纸化考试已经成为了考试的一种重要的新型形式。从广义上来说，无纸化考试包括使用计算机来建立与管理题库、选题组卷、考试与阅卷等多个环节。它不仅从形式上对传统的纸质考试方式进行了创新，对考试的设计与评价环节也有了重大的改进。智能网络组卷系统具有成本低、效率低、保密性好、试卷一致性高，即使在限制条件较多的情况下，仍可以按给定的组卷策略生成满足要求的试卷。同时，基于网络的试题库可以收集广大教师的编写的经典习题，集中和共享了教师的劳动成功，确保了试卷的

高质量。采用人工智能的阅卷系统能够有效地识别试卷，并减少出错的可能，极大地提高阅卷流程的工作效率。

2.3 智能决策支持系统（Intelligent Decision Support System）。智能决策支持系统是人工智能的重要应用之一，是人工智能和决策支持系统相结合，应用专家系统，使决策支持系统能够更充分地应用人类的知识，如关于决策问题的描述性知识，决策过程中的过程性知识，求解问题的推理性知识，通过逻辑推理来帮助解决复杂的决策问题。智能决策支持系统主要由数据库、模型库、方法库、人机接口以及智能部件组成。目前，智能决策支持系统已经成为了决策支持系统的主要发展方向，在网络教育领域的应用方面显示出了极强的发展潜力和美好的前景。

2.4 智能仿真教学系统（Intelligent Simulation Technology）。在远程教育教学中，实验教学是一个不可缺少的教学环节，但目前以教学教务管理为主的网络教学平台很少涉及实验教学内容。智能仿真技术是人工智能与仿真技术的高度集成，它力求克服以往传统仿真的模型及建模方法的局限性，以及建模艰巨、界面单调和结果费解等方面的问题。智能仿真系统在某种程度上可替代仿真专家完成建模、设计实验、理解及评价仿真结果的步骤，并具有一定的学习能力，运用智能仿真系统来开发实验教学课件可以大大节省人力物力，降低开发成本，加快开发速度，缩短开发周期。