教育智能体的未来展望
(一)持续的政策支持
人工智能是引领科技革命和教育变革的关键技术,它正在不断地影响教育形态和教育理念,面对新机遇和新挑战,2019年2月中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,明确指出要推进智慧教育创新发展,2020年中国人工智能产业发展联盟等联合编撰的《智能体白皮书》中提出“智能体的新理念将推动整个社会高质量发展”,教育智能体作为人工智能与教育教学深度融合的产物,对推动智慧教育、革新教学观念和教学行为有着积极影响。2018年国家自然科学基金委员会设立教育信息科学与技术方向,其中F070107重点关注教育智能体的研究与实践。目前,教育智能体尚处于自由探索和“野蛮”生长阶段,蕴藏着巨大的发展潜力。教育信息化2.0时代教育行政部门和科研机构应根据我国实际制定教育智能体的相关标准、规范和案例,勇于迎接技术创新,以促进教育智能体的良性发展,以教育智能体作为抓手,探索人工智能与教育教学深度融合的路径,这对推进教育现代化进程,推动我国教育朝着更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的方向前进有着重要作用。
(二)精准的教学决策
人工智能与教育的融合创新,将塑造新的教育生态。传统课堂教学中,教师能够根据观察和经验选择恰当的教学方法,把握学生对课程内容的理解和掌握程度、调整教学进度等。作出正确且有效的教学决策是教师的基本能力,决策依据主要是教师的主观判断。但是,教师的主观判断难免与实际存在偏差,缺少客观数据的支撑,容易忽略部分学习者的实际需求,无法做到对全部学习者的因材施教。因此,如何保证教学决策的科学性和有效性,推动教育高质量发展,是专家学者需要探讨的重要话题。人工智能时代,教育智能体将依托智能体和多智能体的发展,与大数据、深度学习、情感计算等技术紧密结合,在动态、多变的学习情境中,通过对学习数据的采集、处理和分析,及时且全面掌握学习者的学习情况,更精准和更有效地协助学习者解决学习过程中的各种问题。这无疑实现了以学习者为中心的教学决策,避免了教师的主观性和经验性。教育智能体能够追踪学习者的学习过程,发现和解决问题,作出基于数据的精准化教学决策,为智能学习环境的建设与优化、核心素养的培养、教学模式的变革与创新提供了更多可能。
(三)深层的情感交互
研究者最初主要研究如何构建基于虚拟角色的教育智能体来提高学习者的学习动机,随着科学技术和教育理念的革新,教育智能体研究也从专注于为学习者提供学习指导延伸到为学习者提供更广泛的学习支持服务,其中最为紧迫的便是为学习者提供深层情感交互。总的来看,目前教育智能体的情感交互存在流于形式的问题,称之为“浅层”交互可能更为合适。在学习者的学习过程中,教育智能体应能综合考虑学习者的情感状态和学习需求,并实现对学习者情感的感知、判断、回应和调节。情感计算是实现人机情感交互的关键技术,并使人工智能从感知智能向认知智能的范式转变。情感计算的根本目标就是尝试创建一种“智能”的计算系统,该系统能够感知、识别和理解人的情感,并能根据人的情感作出智能、及时和友好的反馈。与此同时,深度学习己成为人工智能领域的主流算法,其避免了显式的特征提取过程,具有较高性能和泛化能力,未来教育智能体将与情感计算、深度学习进行融合创新,以便实现与学习者间更深层次的情感交互。融合了情感计算和深度学习的教育智能体,再结合其逼真的虚拟形象,将更像有血有肉的“人”,而不再是漠然、冷漠的“物”,有助于激发学习者的学习兴趣,调节学习者的情感状态,消除学习中的孤独感,为学习者带来更优的情感体验。
(四)完善的智能导师系统
经过多年探索,研究者对智能导师系统的理解不断深化,并逐渐意识到智能导师系统融合多种技术要比使用单一技术更加有效,目前,智能导师系统已发展成为多学科交叉融合的研究领域,教育智能体是智能导师系统的核心组件,智能导师系统中的“导师”即为教育智能体。日益成熟的教育智能体将使智能导师系统更加完善,既可以为智能导师系统认知层面的核心服务提供支持,还能保证学习者个性化学习的实现。教育智能体可借助大数据、云计算、人工智能等技术为学习者提供适当且优质的学习资源和问题解答,通过情感计算和深度学习的融合实现智能导师系统与学习者间的深层情感交互。完善的智能导师系统旨在通过构建自适应开放式学习环境,为学习者提供认知层面和情感层面的支持和帮助,来优化学习者的学习体验。教育智能体的发展无疑使智能导师系统更具人性化和个性化,并提高了其智能化程度,使学习者轻松、投入和有效地学习成为可能。如何设计实现最优的且基于教育智能体的智能导师系统将成为人工智能和教育领域的重要研究内容。
五、结语
“人工智能+教育”已从融合应用阶段迈入创新发展阶段,若把传统学习方式比作“虎”,那么人工智能则是给了这只“虎”一双翅膀。教育智能体作为人工智能与教育教学深度融合的产物,日益受到专家学者的关注和重视,并以“耀眼”姿态进入学生和家长的视野。越来越多的研究者开始探索如何利用教育智能体的优势为学习者提供优质的个性化学习体验,满足学习者的个性化需求,充分激发人工智能对教育的革命性影响,推动教育观念更新、模式变革和体系重构。目前,国内教育智能体的研究与实践尚处于成长期和探索期,但已取得令人满意的结果,并在赋能教与学方面展露了强大的能力。国外对教育智能体的研究更为细致,关注的重点不再是教育智能体是否有效地促进学习,而是开始研究什么样的教育智能体才能更好地促进学习者的学习。研究者期望通过教育智能体为学习者提供认知和情感层面的个性化指导和帮助,并使学习过程可测、可控,同时能够塑造学习者的想象力和创造力。本研究对教育智能体的发展历程、内涵特征和应用现状进行阐释,并对教育智能体的未来进行了前瞻性的展望,以期为国内学者的相关研究提供参考和帮助。
(徐振国、刘志)
