关键词：人工智能；教育应用；深度学习
一、对人工智能教育应用的解读
（一）认识人工智能教育应用
人工智能是人类体力与脑力的延伸，是涉及计算机科学、心理学、教育学等多个领域的一门综合性的交叉学科。[1]人工智能又叫机器智能，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。人工智能早在20世纪50年代就产生了，但因为其运算能力等原因，经历了低谷期和长期的缓慢发展状态。2016年，阿尔法狗成功战胜世界围棋冠军李世石，引爆了人工智能技术的发展热潮。接下来，人工智能以强大的智能技术的支撑，类似互联网的路径，快速渗透到各行各业的发展，引起了人们的欢呼和追捧。人工智能教育应用是“人工智能+教育”的成果，既有着人工智能技术与其他行业融合发展的特点，也有其特殊性。它是信息时代人工智能技术和学习科学技术两者融合所产生的一个新领域，其核心是教学模型、领域知识模型和学习者模型。人工智能教育应用旨在运用人工智能技术，通过大数据、云计算、深度学习三大核心驱动力跟踪记录学习者的所有学习过程，完成常态化数据采集、评价模型以及个性化教学和数据化管理，从微观层面深入理解学习是如何发生的，以及探索外界的各种因素对它有哪些影响，从而为学习者高效学习创造了条件。[2]
（二）主要特征
1.教育服务智能化
人工智能教育应用为教学提供更多的智能工具，为教育者和学习者带来智慧教学的新体验。在教学过程中教师运用人工智能技术将学习环境与生活场景进行无缝衔接，提供智能化教学服务，提升教学效果，促使泛在学习、终身学习真正成为一种常态。
2.学习过程个性化
“人工智能+教育”充分利用智能技术的支撑，依据师生的不同特点和需求，为其提供具有针对性的个性化教育服务。同时它还可以实现跟踪并记录学习者的所有学习过程，通过对学习过程的分析标记学习的重、难点，进一步帮助学习者及时调整学习进度及学习计划，并为其制订个性化学习计划，推送个性化资源。
（三）关键技术
1.知识计算
知识计算是人工智能与信息技术融合的一种新型产物，其实质是一种可被计算机接受的用于描述知识的数据结构。在教育领域，知识计算主要通过人工神经网络表征，并结合教学专家系统的知识表示方法，从而运用其智能性解决学习过程中遇到的复杂问题。
2.计算机视觉
计算机视觉是利用摄像机和电脑对目标扫描，进而对目标进行识别、跟踪和测量等，并通过图形处理，使其成为更容易被人眼辨别或传送给仪器检测的图像。[3]在教育领域中的应用主要有信息组织、物体与环境建模以及交感互动等方面，其作用是通过感知从感官信号中获取信息。
3.语音识别
语音识别技术是将人类的语音内容转换为计算机可读的输入，计算机通过语音识别和辨别接收具体内容信息，并将其转化为文字。语音识别技术在教育领域的应用主要包括语音文档检索、语音读写数据输入等，为存在学习障碍的学生提供听、说、读、写方面的便捷服务，为特殊教育注入新的血液。
4.自然语言处理
自然语言处理旨在通过人与计算机进行交流，使计算机理解人类的自然语言。在教育领域，自然语言处理技术主要应用于语法检测、文本知识与语言管理、人工系统、语料库以及语言教学研究中。同时自然语言处理技术在教学中的应用，为学习者带来了全新的学习方式。
5.情感计算
情感计算是指通过运用一种能够识别并理解机器模拟人的情感的算法，使机器获得学习者的情感状态。[4]显然，情感计算的应用，可以实时捕捉学习者在学习过程中的情感状态，通过面部表情、姿态表情以及语调表情等方面的变化及时反馈学习者的情感变化，从而迅速分析、判断出学习者对该学习内容的态度偏好、认知风格，并进一步为学习者适时地提供激励和帮助。
二、人工智能在教育中的应用现状分析
在日常仿真教学实验中，运用基于智能仿真技术的智能实验系统进行物理实验、生物实验、化学实验等仿真实验，不仅解决了设备欠缺、经费不足的难题，而且可以利用其对实验数据进行预处理，生成实验模型。这样一来就可以针对实验模型选择有效的实验方法，分析解释实验结果，从而提高教学效率。
人工智能为远程教育的智能化提供了有力的技术支撑。通过运用专家系统、自然语言处理、人工神经网络、机器学习等技术，跟踪学习者的思维路径及其解决问题的潜在目标结构，诊断和评估学习者的理解域，对学习者提供及时的指导、反馈和解释，通过平台大数据的分析以合适的难度水平和最适当的内容来规划学习活动，进一步促进高效学习行为的发生。[6]
尽管拥有先进的教学理念、创新思维和技术支撑，但是人工智能教育活动目前仍处于探索阶段，人工智能在教育中已取得的成果大部分集中为个案，在通用性方面还未取得突破性进展。人工智能教育应用尚不成熟，在很大程度上需要深入探究和摸索。与此同时，在未来研究中，除需要澄清部分“误区”（如智能教育与智慧教育的混淆、乐观与悲观的态度等）外，还有许多“新区”（如应用新领域、新模式和新场景等）亟待拓展，部分“盲区”（如被忽略的应用领域、理论和技术方面的创新等）有待进一步探索以及一些“禁区”（如信息伦理、信息法律等方面）须明文令止。
三、对人工智能教育应用发展的思考
（一）学校重视人工智能教育
在人工智能时代，如何依托课堂实现人们满意的人工智能教育？毫无疑问，首先，人工智能教育应用对学校教育本身进行了高密度的渗透，学校教育迫切需要更新教育教学观念，尤其是在人才培养方面，直接切入人才培养过程，将需求和目标融为一体。其次，需转变学习者的意识、观念，让学习者了解人工智能，并参与体验人工智能教育应用的乐趣，从而让他们的潜力得到激发。再次，还需改变传统课堂教育方式，在学校教育过程中除了整合校内教育资源，还需注入适当的社会资源，从而借助大众媒体培养学习者批判思维能力、高阶思维能力、合作交流能力等核心素养，进而培养其具有终身学习的意识。如引导学习者观看科学类节目《机智过人》等，让学习者与智能技术面对面进行零距离接触，进而对学习者进行潜移默化的影响。
（二）催生云教育，促进教育公平
（三）汇聚优质资源，构建新的教育生态
（四）以人为本，构建多元融合的课程体系
参考文献：
[1][4]闫志明，唐夏夏，秦旋，等.教育人工智能（EAI）的内涵、关键技术与应用趋势：美国《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》报告解析[J].远程教育杂志，2017，(1)：28-30.
[2]王海芳，李锋.人工智能应用于教育的新进展[J].现代教育技术，2008，(S1)，18-20.
[3]吴晓如，王政.人工智能教育应用的发展趋势与实践案例[J].中国电化教育，2018，(2)：5-6.
[5]吴永和，刘博文，马晓玲.构筑“人工智能+教育”的生态系统[J].远程教育杂志，2017，(5)：31-34.
[6]徐鹏，王以宁.国内人工智能教育应用研究现状与反思[J].现代远距离教育，2009，(5)：3-5.
[7]张坤颖，张家年.人工智能教育应用与研究中的新区、误区、盲区与禁区[J].远程教育杂志，2017，(5)：57-58.
作者简介：罗万丽（1994—），女，甘肃渭源人，硕士，研究方向为现代远程教育；王蕊（1967—），女，甘肃兰州人，西北师范大学教授，硕士生导师，研究方向为信息技术与教育应用；范荣（1993—），女，甘肃武威人，硕士，研究方向为信息技术教育。