小學(xué)教育-人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用研究

PAGEPAGEIII人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用研究摘要：人工智能逐漸融入教育領(lǐng)域，為滿足教師與學(xué)生對(duì)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、個(gè)性化教學(xué)等需求提供了新的可能。技術(shù)的發(fā)展對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生了重要的影響，特別是教育人工智能可以關(guān)注到傳統(tǒng)以經(jīng)驗(yàn)為主的教育所關(guān)注不到的細(xì)節(jié)等許多方面。本文首先介紹人工智能的發(fā)展歷史與核心技術(shù)，包括數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)，知識(shí)數(shù)據(jù)智能處理，以及人機(jī)交互等方面。在闡明人工智能與教育的關(guān)系、融合模式的基礎(chǔ)上，討論了人工智能教育應(yīng)用中的一些對(duì)策。通過將增能、使能和賦能的人工智能技術(shù)與教育的本質(zhì)相融合，并提出理論框架，對(duì)今后利用人工智能實(shí)現(xiàn)教育過程最優(yōu)化，具有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：人工智能；教育教學(xué)；中小學(xué)

Abstract：Withthedevelopmentofeconomyandtheprogressofsociety,artificialintelligencetechnologydevelopsrapidlyandstartstobewidelyusedinvariousfieldsofsociety.Artificialintelligenceinourcountry'sdevelopmentisnotlong,therearemanyneedtolearnfromforeigndevelopedcountries.Thispaperfirstintroducesthedevelopmenthistoryandcoretechnologiesofartificialintelligence,includingdataminingandlearning,intelligentprocessingofknowledgeanddata,andhuman-computerinteraction.Onthebasisofclarifyingtherelationshipbetweenartificialintelligenceandeducationandtheintegrationmode,thispaperdiscussessomecountermeasuresintheapplicationofartificialintelligenceineducation.Byintegratingthetechnologyofartificialintelligencewiththeessenceofeducation,andputtingforwardthetheoreticalframework,itisofcertainreferencesignificancetorealizetheoptimizationofeducationprocessbyusingartificialintelligenceinthefuture.Keywords:artificialintelligence;Educationandteaching;Primaryandsecondaryschools

目錄一、引言 4二、人工智能的發(fā)展歷程及其本質(zhì)屬性 5（一）人工智能的發(fā)展歷程 5（二）人工智能的本質(zhì)屬性 7三、人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用分析 8（一）個(gè)性化學(xué)習(xí) 8（二）機(jī)器人學(xué)習(xí) 9（二）智能作業(yè)批改 13四、人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中應(yīng)用面臨的問題 15（一）人工智能技術(shù)與教育的跨界融合存在問題 15（二）應(yīng)用認(rèn)識(shí)仍需提高 15（三）應(yīng)用的技術(shù)仍需創(chuàng)新 16五、人工智能改變未來教育教學(xué)的趨勢(shì) 17（一）厘清人工智能與教育的關(guān)系 17（二）利用AI技術(shù)打造成核心服務(wù) 171.智能教育技術(shù)類核心服務(wù) 172.智能教育業(yè)務(wù)類核心服務(wù) 18（三）實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)創(chuàng)新 19六、結(jié)語 19參考文獻(xiàn) 20致謝 22一、引言近年來，人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)非常重要分支，因其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而受到越來越多的關(guān)注。以機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別、自然語言處理、語音識(shí)別等人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的人工智能應(yīng)用逐漸走入我們的生活。例如智能聊天機(jī)器人（蘋果Siri語音助手、微軟小冰助手等）、無人駕駛技術(shù)等，這些人工智能技術(shù)不僅使我們的生活更加便捷和豐富多彩，而且給各個(gè)行業(yè)帶來很大的影響。其中，教育作為一個(gè)知識(shí)密集型的行業(yè)也逐漸開始步入了智能時(shí)代，人工智能極大的驅(qū)動(dòng)當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的突破式發(fā)展。人工智能是下一步教育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的助推器和實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)技術(shù)。國(guó)內(nèi)外很多公司和企業(yè)都在進(jìn)一步加大資金投入希望在人工智能領(lǐng)域有所突破，帶動(dòng)下一次產(chǎn)業(yè)革命，基于此，我國(guó)在這一領(lǐng)域迫切需要在各級(jí)各類人工智能人才。人工智能在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用尚處于初階段，在課堂中的應(yīng)用中幾乎還處于空白，在基礎(chǔ)教育教學(xué)內(nèi)容中還鮮有學(xué)校涉及，目前應(yīng)用層面主要集中在課后輔導(dǎo)，很多家長(zhǎng)為了提升學(xué)生成績(jī)，為學(xué)生付費(fèi)購(gòu)買的各類網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，比如萬鵬教育、阿凡題、101教育等網(wǎng)站提供的作業(yè)改錯(cuò)、答疑和輔導(dǎo)服務(wù)以及教學(xué)跟蹤、推送服務(wù)和持續(xù)的教學(xué)支持。目前人工智能應(yīng)用過程中還存在一些問題，原因主要在于：其一，與技術(shù)的發(fā)展程度有關(guān)，目前人工智能對(duì)于改錯(cuò)題的模式識(shí)別技術(shù)比較成熟，但是基于大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)的更智能的推送服務(wù)還不夠，導(dǎo)致許多教育平臺(tái)提供的服務(wù)同質(zhì)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重；其次，它與教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)換缺乏有關(guān)。在課堂上，人工智能技術(shù)很少用于輔助教學(xué)，在信息技術(shù)和一般技術(shù)課程中，很少涉及教學(xué)。二、人工智能的發(fā)展歷程及其本質(zhì)屬性（一）人工智能的發(fā)展歷程人工智能的發(fā)展是一個(gè)極為漫長(zhǎng)與復(fù)雜的過程，隨著人類的進(jìn)化與世界技術(shù)的一步步發(fā)展，人們開始想著去征服一切，包括自然。于是，用機(jī)器來幫助人類進(jìn)行行為及思考，就成為必要課題。早在公元八百多年，就有關(guān)于機(jī)器人的出現(xiàn)。那時(shí)，它也只是能夠幫助人類勞作，甚至也有一些會(huì)唱歌跳舞的機(jī)器人。然后在1199年前后，就有專家希望能夠制造出幫助人類解決各種問題的機(jī)器，他們希望能夠按照一定的邏輯思維去解決問題。但對(duì)于人工智能的真正運(yùn)用是在于十七世紀(jì)機(jī)械加法器的出現(xiàn)，它能夠幫助人類進(jìn)行簡(jiǎn)單的加法計(jì)算，這是由當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家以及數(shù)學(xué)家制作的出來的，也就是說，人類早在最初就想著通過機(jī)器的使用，減輕人們的負(fù)擔(dān)。隨著這臺(tái)機(jī)器的問世，人們開始好像有了方向。他們開始研究，讓這個(gè)機(jī)器進(jìn)行進(jìn)化，于是它學(xué)會(huì)了四則運(yùn)算，就有了計(jì)算器的出現(xiàn)。接著，邏輯機(jī)的相關(guān)設(shè)想也開始出現(xiàn)。最開始，這個(gè)理論是由德國(guó)數(shù)學(xué)家和科學(xué)家G.W.Leibniz提出的。他想機(jī)器可以通過符號(hào)與推理計(jì)算來進(jìn)行思考，這就是數(shù)理邏輯的最早奠基。緊跟著，就有一些邏輯學(xué)家與數(shù)學(xué)家就通過符號(hào)與數(shù)學(xué)進(jìn)行研究，并提出布爾代數(shù)的相關(guān)理論，給后世人們提供了很大幫助。最后在十九世紀(jì)末，就有學(xué)家提出了差分機(jī)和分析機(jī)的偉大設(shè)計(jì)思想，這是當(dāng)時(shí)人工智能的又一個(gè)，也可以說是最高的一項(xiàng)成就。接下來，人們進(jìn)入了發(fā)展比較快的二十世紀(jì)，人工智能的發(fā)展也取得很大的成就。例如在三十年代就有圖林機(jī)器理論的出現(xiàn)，提出這個(gè)理論的數(shù)學(xué)家非常年輕，但他的成績(jī)卻相當(dāng)出彩。因?yàn)樵谶@之后，他又提出了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的相關(guān)理論，并指出，機(jī)器他也能夠思考，這些都為圖林機(jī)器理論的完善奠定了基礎(chǔ)。四十年代第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)也終于能夠問世，這是無數(shù)人智慧與汗水的結(jié)晶。隨著它的研制成功，人們開始對(duì)于計(jì)算機(jī)的實(shí)用性進(jìn)行了具體而全面的討論研究，也有了很多的貢獻(xiàn)。其中最突出的要數(shù)馮·諾依曼計(jì)算機(jī)，它的出現(xiàn)為人工智能的發(fā)展提供了劃時(shí)代的意義。之后，人們才開始真正的將控制論、信息論滲透于計(jì)算機(jī)學(xué)科。到目前為止，人工智能取得成績(jī)已經(jīng)不容小覷了，阿爾法狗為什么打敗了世界冠軍，也就深刻的說明了這一點(diǎn)。同時(shí)，我們也知道，這個(gè)過程充滿了波折。但眾多的學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，一直不斷的進(jìn)步，突破自身的發(fā)展。這個(gè)過程，可以從以下幾個(gè)時(shí)期來說明。孕育期：在十九世紀(jì)五十年代初，人們就為人工智能的發(fā)展付出了很多的努力，像關(guān)于數(shù)學(xué)邏輯的理論技術(shù)都發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。而那些著名數(shù)學(xué)家將這些理論發(fā)揮到了極致，比如萊布尼茲將符號(hào)與邏輯相結(jié)合，圖靈在這些基礎(chǔ)上提出了圖靈機(jī)器理論，并指出了機(jī)器它本身也是一個(gè)能夠思維的個(gè)體，從而被譽(yù)為“人工智能之父”?？偠灾?，數(shù)理邏輯的完善以及機(jī)器理論的提出都從某種程度上奠定了人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)。形成期：我們也好奇，人工智能這個(gè)詞組究竟是怎么出現(xiàn)的呢？通過研究發(fā)現(xiàn)，該詞組的出現(xiàn)是在1956年的一次研討會(huì)中。這次會(huì)議長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)多月，主要的就是為了對(duì)于機(jī)器如何模仿人類行為以及思考進(jìn)行研究。自此之后，計(jì)算機(jī)學(xué)科也因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄苓@一分支而更加大放異彩?？茖W(xué)家們經(jīng)過不停地試驗(yàn)突破，讓人工智能的發(fā)展為世人謀取更多福利，人們也開始期待更進(jìn)一步的發(fā)展。暗淡期：發(fā)展總不會(huì)一直一帆風(fēng)順，人們對(duì)于人工智能只能解決比較簡(jiǎn)單的問題這一事實(shí)并不滿意，他們開始期待人工智能可以為自己處理更加復(fù)雜的問題。于是，在20年代70年代初，其發(fā)展也就遭遇了前所未有的暗淡期。不僅其發(fā)展遭到質(zhì)疑，其發(fā)展過程中所需要的資金也因?yàn)橥顿Y者的撤銷而大量缺乏。這也就直接造成了“巧婦難為無米之炊”的現(xiàn)狀，人工智能的發(fā)展受到限制。知識(shí)應(yīng)用期：度過了艱難的十年后，人工智能的發(fā)展又出現(xiàn)了新成就，它被稱為“專家系統(tǒng)”，有知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理與解答以及知識(shí)獲取等各個(gè)部分構(gòu)成。針對(duì)之前的經(jīng)歷，科學(xué)家們將我們所遇到的問題進(jìn)行歸納整理，這也就導(dǎo)致了專家系統(tǒng)的出現(xiàn)。它可以在自身設(shè)定的區(qū)域內(nèi)解答該范圍內(nèi)的問題，也就是各個(gè)“專家”各司其職，就自己所了解的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)特定邏輯原則來處理自己領(lǐng)域的問題。集成發(fā)展期：隨著各種理論技術(shù)的積累，人工智能的發(fā)展也迎來了它的春天。同時(shí)，這也離不開互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及各項(xiàng)系統(tǒng)的廣泛發(fā)展。最重要的是，我們將神經(jīng)生理學(xué)也應(yīng)用到了人工智能的研究?？偟膩碚f，人工智能的發(fā)展突飛猛進(jìn)，雖然過程并不是那么一帆風(fēng)順，但它的成就卻讓人為之震撼。AlphaGo的勝利就是基于這些研究成果的一個(gè)里程碑。在目前這個(gè)階段，專家們已開始研究機(jī)器的語言、學(xué)習(xí)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等，使之促進(jìn)人工智能的進(jìn)步。（二）人工智能的本質(zhì)屬性人工智能是一門研究計(jì)算機(jī)以模擬某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)，推理，思考，計(jì)劃等）的學(xué)科，包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能原理，創(chuàng)建類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)的制作?？梢詫?shí)現(xiàn)更高級(jí)別的應(yīng)用。人工智能將涉及諸如計(jì)算機(jī)科學(xué)，心理學(xué)，哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f，幾乎所有自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)學(xué)科都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇。人工智能與思維科學(xué)之間的關(guān)系是實(shí)踐與理論的關(guān)系。人工智能處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用水平。它是它的應(yīng)用程序分支。從思維的角度來看，人工智能不僅限于邏輯思維。有必要考慮形象思維和靈感思維，促進(jìn)人工智能的突破性發(fā)展。數(shù)學(xué)通常被認(rèn)為是許多學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)。數(shù)學(xué)也進(jìn)入了語言和思維領(lǐng)域。智能學(xué)科還必須借用數(shù)學(xué)工具。數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯，模糊數(shù)學(xué)等方面發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們相互促進(jìn)，發(fā)展更快。三、人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用分析（一）個(gè)性化學(xué)習(xí)在“人工智能+”時(shí)代，個(gè)性化學(xué)習(xí)應(yīng)具備“一個(gè)中心、三個(gè)導(dǎo)向”的理論支撐，即以學(xué)習(xí)者為中心，以目標(biāo)、過程和評(píng)價(jià)為導(dǎo)向。個(gè)性化學(xué)習(xí)的應(yīng)然特征包括心智分析性、服務(wù)差異性和目標(biāo)導(dǎo)向性三個(gè)層面。個(gè)性化學(xué)習(xí)首先要把握學(xué)習(xí)者的心智特征，并在此基礎(chǔ)上為其全學(xué)習(xí)過程提供符合其個(gè)性需求的內(nèi)容、活動(dòng)、路徑和評(píng)價(jià)，最終在學(xué)習(xí)目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)自我導(dǎo)向的有意義學(xué)習(xí)，在成長(zhǎng)目標(biāo)上培育自主發(fā)展的核心素養(yǎng)[陳衛(wèi)東，褚樂陽，楊麗，葉新東.4D打印技術(shù)及其教育應(yīng)用展望陳衛(wèi)東，褚樂陽，楊麗，葉新東.4D打印技術(shù)及其教育應(yīng)用展望--兼論與“人工智能+教育”的融合[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：27-38.圖3-2個(gè)性化人工智能EDAI場(chǎng)景EDAI（Artificialintelligenceeducation，人工智能教育）場(chǎng)景，自適應(yīng)+教育-自適應(yīng)+內(nèi)容、測(cè)評(píng)、進(jìn)度、路徑、回饋、目標(biāo)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。（二）機(jī)器人學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)習(xí)是機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域一個(gè)非常重要的研究方向，尤其是近幾十年來一直是研究者研究的重點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)機(jī)器人教育聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)目前約有7600家機(jī)器人教育機(jī)構(gòu)，最近5年增長(zhǎng)了近15倍。預(yù)計(jì)2017年底，全國(guó)機(jī)器人教育機(jī)構(gòu)將突破1萬家，市場(chǎng)規(guī)模約為100-200億，未來空間可達(dá)300億。表3-12016機(jī)器人學(xué)習(xí)市場(chǎng)規(guī)模2016年市場(chǎng)規(guī)模機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)生數(shù)量/家10000家100人每用戶平均收入10000-20000元/人市場(chǎng)規(guī)模=機(jī)構(gòu)數(shù)*學(xué)生數(shù)量*每用戶平均收入100-200億元我國(guó)總?cè)丝?3億機(jī)器人教育潛在用戶＞300萬人市場(chǎng)規(guī)模＞300億元機(jī)器人教育三大流派，各顯神通。在我國(guó)，機(jī)器人教育公司可分為三類，第一類是“樂高系”，其模式是加盟商做培訓(xùn)課程，售賣樂高機(jī)器人產(chǎn)品。除了有總代理授權(quán)的加盟店之外，市場(chǎng)上還有眾多出售樂高產(chǎn)品的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，比如樂創(chuàng)等。還有一類公司就是“中國(guó)系”，代表機(jī)構(gòu)是中鳴和哈工大機(jī)器人等等。這類機(jī)構(gòu)多半和公立學(xué)校有一定關(guān)系，在學(xué)校渠道售賣產(chǎn)品，屬于教育資源類的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。行業(yè)發(fā)展初期，市場(chǎng)份額較為分散，市場(chǎng)集中度較低[賈積有.人工智能賦能教育與學(xué)習(xí)賈積有.人工智能賦能教育與學(xué)習(xí)[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：39-47.圖3-32017年重點(diǎn)教育機(jī)器人企業(yè)市場(chǎng)份額分析高端技術(shù)人員薪酬逐步提升，機(jī)器人等科技行業(yè)受關(guān)注。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2014年不同崗位工作人員平均工資情況。按照19個(gè)行業(yè)平均工資排名，信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)排名第二，科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)業(yè)排名第三。人工智能、科技產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展使得高端技術(shù)人員短缺，薪酬不斷提高。機(jī)器人行業(yè)作為重要的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)，薪酬水平成為其發(fā)展的又一重要?jiǎng)恿陳凱泉，何瑤，仲國(guó)強(qiáng).人工智能視域下的信息素養(yǎng)內(nèi)涵轉(zhuǎn)型及陳凱泉，何瑤，仲國(guó)強(qiáng).人工智能視域下的信息素養(yǎng)內(nèi)涵轉(zhuǎn)型及AI教育目標(biāo)定位--兼論基礎(chǔ)教育階段AI課程與教學(xué)實(shí)施路徑[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：61-71.圖3-4分行業(yè)年平均工資排名教育機(jī)器人是由生產(chǎn)廠商專門開發(fā)的以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的機(jī)器人成品、套裝或散件。因此，近年來機(jī)器人教育的熱潮也帶動(dòng)了教育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的不斷升溫。圖3-52011-2015年我國(guó)教育機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及增速圖3-62011-2015年我國(guó)中小學(xué)生用教育機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及增速圖3-72011-2015我國(guó)中小學(xué)用教育機(jī)器人在課外興趣班領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模及增速根據(jù)中經(jīng)視野咨詢數(shù)據(jù)顯示，2015年我國(guó)教育機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為5.60億元，同比增長(zhǎng)24.17%（如圖3-5所示）。其中以中小學(xué)生用教育機(jī)器人為主，約為3.64億元，同比增長(zhǎng)24.23%（如圖3-6所示）。我國(guó)教育機(jī)器人在應(yīng)用上，主要以專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)為主，近年來，在課外興趣班領(lǐng)域的教育機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大，2015年市場(chǎng)規(guī)模約為0.98億元，同比增長(zhǎng)34.17%（如圖3-7所示）[王永固，王蒙娜，李曉娟.人工智能在兒童學(xué)習(xí)障礙教育中的應(yīng)用研究綜述王永固，王蒙娜，李曉娟.人工智能在兒童學(xué)習(xí)障礙教育中的應(yīng)用研究綜述[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：74-79.（三）智能作業(yè)批改隨著自然語言處理技術(shù)以及語義分析技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)批改作業(yè)已逐漸成為可能。計(jì)算機(jī)可以根據(jù)自然語言處理技術(shù)對(duì)文本進(jìn)行語法糾錯(cuò)，如主語的一致性和各種英語時(shí)態(tài)的謂語，單數(shù)和復(fù)數(shù)，以及散文，甚至提出修改建議，有效分擔(dān)教師的教學(xué)壓力，顯著提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。目前，許多教育產(chǎn)品已經(jīng)開始使用人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一功能。例如，TutoringCompany發(fā)布了一個(gè)“英語作文智能校正”應(yīng)用程序，用戶可以使用手機(jī)捕獲手寫英語作品并上傳。系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別手寫單詞。自動(dòng)更正并顯示論文分?jǐn)?shù)。此外，該應(yīng)用程序還將注釋語法，單詞和其他錯(cuò)誤。該產(chǎn)品識(shí)別準(zhǔn)確率高，支持全文手寫離線識(shí)別。隨著圖像識(shí)別技術(shù)和自然語言處理技術(shù)的不斷完善，作業(yè)的自動(dòng)校正將變得更加實(shí)用和準(zhǔn)確。未來教育的教師壓力主要表現(xiàn)在教師應(yīng)負(fù)責(zé)現(xiàn)有線下教育課程的教學(xué)和任務(wù)修正任務(wù)，以及未來教育課程的開發(fā)和優(yōu)化，以及由此帶來的大量學(xué)生，未來的教育課程，如果你逐一給予指導(dǎo)，顯然很難勝任。最大的困難是在線課程學(xué)生的管理。通常需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力來找出每個(gè)學(xué)生的問題，缺陷和指導(dǎo)。有時(shí)難以準(zhǔn)確判斷學(xué)生的缺陷。通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能，它可以幫助教師減輕在線學(xué)生管理的壓力。

四、人工智能在中小學(xué)教育教學(xué)中應(yīng)用面臨的問題（一）人工智能技術(shù)與教育的跨界融合存在問題從本質(zhì)上來看，智能是人類賦予硬件或軟件具有模擬人行為的一種能力（如，知覺能力、語言理解能力、思維能力等），它是作為解決系統(tǒng)“問題”的功能具體地體現(xiàn)出來，一般可視為由人將某項(xiàng)智能內(nèi)化于物（設(shè)備或系統(tǒng)）。智慧的含義是“利用知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作出好的/善的決策和判斷的能力”，不言而喻，智慧的主體是人。但是，在教育領(lǐng)域，人工智能教育應(yīng)用與智慧教育常被等同或“混合”起來，很難區(qū)分兩者的邊界。我們認(rèn)為，人工智能所體現(xiàn)的智能和人類的智慧具有本質(zhì)性的差異，而以培養(yǎng)人的智慧為目的的“智慧教育”和運(yùn)用智能化信息技術(shù)的“智慧教育”，這兩種提法都有諸多值得商榷的地方。因此，確切地說，人工智能輔助于教育（學(xué)）應(yīng)用、建構(gòu)教育場(chǎng)景、重組教育中的要素或者重構(gòu)教育過程，才屬于人工智能的教育應(yīng)用（ArtificialIntelligenceinEducation，AIED）[許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰，周斌.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰，周斌.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的“人工智能+新工科”發(fā)展模式和路徑研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：80-88.（二）應(yīng)用認(rèn)識(shí)仍需提高一旦人工智能在教育中普及后，將不再需要教師。而悲觀主義者認(rèn)為，人工智能的教育應(yīng)用與教育技術(shù)領(lǐng)域中的其它應(yīng)用一樣，仍是機(jī)器、程序、智能agent，它只是改變了我們的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)步距、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)績(jī)效等，不可能一下子帶來很多本質(zhì)性的變化。也就是說，教育具有強(qiáng)烈的“慣性”。人工智能教育的應(yīng)用不會(huì)改變教育結(jié)構(gòu)和教育模式，也不會(huì)改變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)的本質(zhì)和目標(biāo)。事實(shí)上，這兩種觀點(diǎn)都有偏見。首先，人工智能技術(shù)的發(fā)展才剛剛起步。它仍然處于弱人工智能（單場(chǎng)，單任務(wù)）的階段，遠(yuǎn)未達(dá)到強(qiáng)大的人工智能（一般領(lǐng)域，多任務(wù)處理）的水平[王亞飛，劉邦奇.智能教育應(yīng)用研究概述王亞飛，劉邦奇.智能教育應(yīng)用研究概述[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，（01）：5-11.人工智能還需要多個(gè)方面取得突破才能更貼近實(shí)際，顯現(xiàn)出真實(shí)實(shí)力。其次，人類自身對(duì)于大腦結(jié)構(gòu)、功能、過程等一系列的生理機(jī)理尚知之甚少，更是無法建構(gòu)出等同于人腦思維機(jī)能的人工智能系統(tǒng)。再次，教育的本質(zhì)不僅僅是信息和知識(shí)的獲取、技能的習(xí)得，更在于人的世界觀、人生觀、審美觀和價(jià)值觀等的培育和養(yǎng)成。知識(shí)的傳授與技能的習(xí)得可以通過人工智能教育應(yīng)用去優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)，而世界觀、人生觀、審美觀和價(jià)值觀等的培養(yǎng)，則離不開教育工作者的精心教導(dǎo)，創(chuàng)想、創(chuàng)意、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)更離不開教師的幫助?？傊幢闳斯ぶ悄馨l(fā)展到一定程度，人工智能的教育應(yīng)用過程仍需要教師的參與和引導(dǎo)。（三）應(yīng)用的技術(shù)仍需創(chuàng)新隨著基礎(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能可能會(huì)通過更直觀地響應(yīng)學(xué)生并與學(xué)生互動(dòng)來改進(jìn)在線學(xué)習(xí)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件和模擬過程。但是，正如比爾蓋茨對(duì)人工智能的評(píng)論：我們開發(fā)人工智能的全部潛力的努力才剛剛開始，其目標(biāo)是讓人們的生活更有效率和創(chuàng)造性。他的評(píng)價(jià)還表明，人工智能技術(shù)的發(fā)展才剛剛開始，人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探索，人工智能的教育應(yīng)用也是如此?，F(xiàn)有人工智能教育應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)狹窄，只聚焦于學(xué)校教育應(yīng)用，而忽視了人工智能在企業(yè)培訓(xùn)、家庭教育、繼續(xù)教育、特殊教育等領(lǐng)域中發(fā)揮的功能[陳曉珊.人工智能時(shí)代重新反思教育的本質(zhì)陳曉珊.人工智能時(shí)代重新反思教育的本質(zhì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，（01）：31-37.五、人工智能改變未來教育教學(xué)的趨勢(shì)（一）厘清人工智能與教育的關(guān)系從本質(zhì)上來看，人工智能教育應(yīng)用中“四個(gè)區(qū)”的問題，歸咎于人們未能正確認(rèn)知和對(duì)待人工智能與教育之間的關(guān)系。因此，需要從辯證的、系統(tǒng)的和前瞻性的多維視角，來認(rèn)知和理解人工智能與教育之間的關(guān)系。從人工智能教育應(yīng)用的結(jié)構(gòu)來看，它相當(dāng)于一個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)，分為兩層：底層的人工智能生態(tài)系統(tǒng)和上層的教育生態(tài)系統(tǒng)。在人工智能生態(tài)系統(tǒng)中，能力基礎(chǔ)，支持技術(shù)和數(shù)據(jù)源是人工智能生態(tài)系統(tǒng)的基本系統(tǒng)。在教育領(lǐng)域應(yīng)用的人工智能技術(shù)或系統(tǒng)是支持教育生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)；教育生態(tài)系統(tǒng)是上層建筑，相當(dāng)于人工智能教育的應(yīng)用，在賦權(quán)，賦能或賦權(quán)人工智能的基礎(chǔ)上，促進(jìn)教育目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。（二）利用AI技術(shù)打造成核心服務(wù)教學(xué)過程和科學(xué)管理過程。應(yīng)用產(chǎn)品可以快速獲得進(jìn)行個(gè)性化教育的必要能力。從應(yīng)用產(chǎn)品的角度來看，這種類型的服務(wù)消除了個(gè)性化教育的技術(shù)障礙，使應(yīng)用系統(tǒng)能夠圍繞服務(wù)開展業(yè)務(wù)。因此，它也被稱為“AI助手”，主要包括以下三種服務(wù)：①智能推薦服務(wù)。在自適應(yīng)測(cè)試，智能口語評(píng)估和全面評(píng)分的支持下，充分利用用戶的學(xué)業(yè)診斷數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)習(xí)慣和知識(shí)點(diǎn)。在這種情況下，通過用戶肖像，資源肖像和建筑知識(shí)地圖實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的個(gè)性化推薦。該服務(wù)廣泛用于產(chǎn)品應(yīng)用，如學(xué)生自學(xué)，課后練習(xí)和其他相關(guān)場(chǎng)景。②學(xué)術(shù)分析服務(wù)。它實(shí)現(xiàn)了各種學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)和教師教學(xué)數(shù)據(jù)的開放，收集，正規(guī)化和分析。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)的支持下，教師不僅可以充分掌握個(gè)人的學(xué)術(shù)信息，還可以充分掌握信息。學(xué)校的學(xué)術(shù)情況分布。該服務(wù)廣泛用于產(chǎn)品應(yīng)用，包括教學(xué)預(yù)設(shè)，課堂教學(xué)，備課，教學(xué)和研究。③決策支持服務(wù)。基于用戶教育管理數(shù)據(jù)，行為數(shù)據(jù)和相關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)，使用BI（商業(yè)智能）分析，業(yè)務(wù)建模，數(shù)據(jù)可視化和其他技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)管理決策活動(dòng)的數(shù)據(jù)支持，并提供監(jiān)控，模擬和模型預(yù)測(cè)功能。該服務(wù)廣泛用于學(xué)校校園管理，區(qū)域教育管理和教育治理。（三）實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)創(chuàng)新①使用AI代理收集學(xué)生對(duì)教師發(fā)布的微課程的評(píng)論，點(diǎn)贊的數(shù)量，學(xué)生對(duì)教師的私信數(shù)量，對(duì)教師公告信息的回復(fù)數(shù)量，學(xué)生的相互糾正，相互質(zhì)疑和私信的數(shù)量。②使用AI助手處理原始交互數(shù)據(jù)，獲取標(biāo)準(zhǔn)化的師生互動(dòng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行師生肖像建立學(xué)校師生社交網(wǎng)絡(luò)；在網(wǎng)絡(luò)中，教師和學(xué)生由不同節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)表示。連接表示不同的師生互動(dòng)，節(jié)點(diǎn)連接數(shù)和連接率表示交互程度。③根據(jù)可視化的師生關(guān)系，學(xué)生與學(xué)生的關(guān)系，學(xué)生與學(xué)生的量化指標(biāo)，學(xué)校管理者在AI助手的支持下，對(duì)相應(yīng)的教育管理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，如前5名與影響力指數(shù)更大。教師進(jìn)行試管：建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，大力加強(qiáng)教學(xué)推廣工作；建立相應(yīng)的教學(xué)資源調(diào)控體系，合理規(guī)劃資源，提高教學(xué)效果；建立相應(yīng)校內(nèi)師生申訴制度，及時(shí)反饋并解決教學(xué)困難。六、結(jié)語總而言之，人工智能的發(fā)展對(duì)于我們來說是一項(xiàng)重大的突破。首先，它可以幫助人類做出簡(jiǎn)單的決策，進(jìn)而解決問題，實(shí)行機(jī)器的智能化。其次，人工智能廣泛的應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、教育、交通等等，促進(jìn)各行業(yè)的發(fā)展。最后，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息化以及計(jì)算機(jī)技術(shù)盛行的二十一世紀(jì)，人工智能的開發(fā)極大程度的滿足了社會(huì)發(fā)展和人類生活進(jìn)步的需要，它將會(huì)創(chuàng)造更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)[1]余亮，楊秋燕，趙楠.模型驅(qū)動(dòng)的教育大數(shù)據(jù)挖掘促進(jìn)教與學(xué)——訪美國(guó)猶他州立大學(xué)米米·雷克教授[J].開放教育研究，2018，（01）：3-9.[2]劉凱，胡祥恩，王培.機(jī)器也需教育?論通用人工智能與教育學(xué)的革新[J].開放教育研究，2018，（01）：10-15.[3]余勝泉.人工智能教師的未來角色[J].開放教育研究，2018，（01）：16-28.[4]吳茂松.高中數(shù)學(xué)教學(xué)滲透人工智能教育的策略研究[J].學(xué)周刊，2018，（09）：43-44.[5]袁振國(guó).以變應(yīng)變：關(guān)于中國(guó)未來教育的思考與對(duì)策[J].決策與信息，2018，（02）：10-19.[6]李鵬華.人工智能在中小學(xué)及學(xué)前教育管理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交際，2018，（02）：171-172.[7]余明華，馮翔，祝智庭.人工智能視域下機(jī)器學(xué)習(xí)的教育應(yīng)用與創(chuàng)新探索[J].大數(shù)據(jù)時(shí)代，2018，（01）：63-73.[8]廖萍，蘇宗敏.人工智能助推教育代際流動(dòng)與教育均衡發(fā)展[J].廣西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，（01）：33-36.[9]高姝睿.人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2018，（01）：6-8.[10]潘天君，歐陽忠明.人工智能時(shí)代的工作與職業(yè)培訓(xùn)：發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)對(duì)思考——基于《工作與職業(yè)培訓(xùn)的未來》及“云勞動(dòng)”的解讀[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：18-26.[11]陳衛(wèi)東，褚樂陽，楊麗，葉新東.4D打印技術(shù)及其教育應(yīng)用展望——兼論與“人工智能+教育”的融合[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：27-38.[12]賈積有.人工智能賦能教育與學(xué)習(xí)[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：39-47.[13]許亞鋒，高紅英.面向人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)空間變革研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：48-60.[14]陳凱泉，何瑤，仲國(guó)強(qiáng).人工智能視域下的信息素養(yǎng)內(nèi)涵轉(zhuǎn)型及AI教育目標(biāo)定位——兼論基礎(chǔ)教育階段AI課程與教學(xué)實(shí)施路徑[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：61-71.[15]王永固，王蒙娜，李曉娟.人工智能在兒童學(xué)習(xí)障礙教育中的應(yīng)用研究綜述[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：73-79.[16]許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰，周斌.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的“人工智能+新工科”發(fā)展模式和路徑研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018，（01）：80-88.[17]王亞飛，劉邦奇.智能教育應(yīng)用研究概述[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，（01）：5-11.[18]陳曉珊.人工智能時(shí)代重新反思教育的本質(zhì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，（01）：31-37.[19]石磊.開源人工智能系統(tǒng)TensorFlow的教育應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，（01）：93-99.[20]徐立芳，莫宏偉，李金，梁紅，欒寬.