推動智能教育創新發展
來源:英之泰教育 | 作者:wg190401 | 發布時間: 2019-09-25 | 880 次瀏覽 | 分享到:

智能教育不同于一般的智能教學系統或智能計算機輔助教育系統。它既包括智能基礎設施、技術平臺和應用系統等技術環境建設,還包括智能技術與教育融合、人機協作的教師隊伍、技術支持下的教學應用、倫理與安全保障等多個要素,是一個要素眾多、結構復雜、動態發展的完整教育生態體系。研究智能教育體系框架首先要基于整體觀念,借鑒信息系統頂層設計方法論,自上而下地進行頂層設計,構建智能教育總體架構模型,以此統領智能教育體系的各項建設。


頂層規劃智能教育體系架構


從智能教育生態整體進行體系架構的描述,智能教育總體架構由五個層次組成,構成了智能教育生態體系。


  • 一是基礎支撐層,包括智能感知系統、高速通信網絡、高性能計算與云服務等,為智能教育提供智能化的信息感知、智能云計算、智能邊緣計算和高性能計算支持等;

  • 二是關鍵技術層,是智能教育的“大腦”,基于人工智能、大數據等智能技術,建立智能能力中心,負責面向教育的人工智能、大數據及其融合應用技術的輸出,建立數據中心、知識中心和資源中心,負責教育數據、教育知識、教育資源的輸出;

  • 三是智能系統層,通過開發區域智能教育云、智能校園、智能教學場所、智能在線學習平臺和智能教育分析系統等,構建網絡化、智能化的教育應用環境;

  • 四是智能應用層,實現教育教學場景應用的智能化,包括教學、學習、教研、管理、考試、評價和區域治理等場景應用;

  • 五是綜合保障層,是智能教育的綜合保障體系,包括政策制度保障、標準規范保障、人才隊伍保障和倫理安全保障。


打造智能教育核心服務能力


推進智能教育建設與應用,其重點任務是在智能教育理念和智能教育體系架構指導下,利用智能教育關鍵技術打造智能教育核心服務能力。智能教育核心服務是針對教育場景應用需求,將人工智能、大數據等相關技術進行封裝,并整合為開放服務,以供面向多層次、多類型教育場景的應用產品集成與調用,從而實現智能技術為教育系統賦能,系統性提升智能教育應用對個性化教育的支撐能力。從當前智能教育的應用模式來看,大數據、算法技術和業務應用都是不可或缺的,面向具體的應用場景,智能教育核心服務應提供“數據”“技術”“業務”三大類服務。


其一,從數據的角度來看,通過建立“數據管理系統”,進行教育數據采集、清洗、轉換、特征提取、結構化、資源推送等,實現從數據獲取到信息加工、再到知識構建的過程,該類服務可以為智能教育技術形態的實現提供教育領域數據、教育領域知識、教育領域資源等內容的輸出。


其二,從技術的角度來看,通過對智能技術的封裝與定制,使各類教育應用產品能夠迅速集成交互界面友好、接口簡單易用的教育智能技術與服務,其主要功能包括人機交互、自然語言理解、知識表示、知識推理等具體領域技術等,借助該類服務可以快速提供智能能力。


其三,從業務的角度來看,通過智能技術與教育業務流程的融合,符合精準化教學、個性化學習和智能化管理等業務應用要求,主要包括智能推薦、學情分析、決策支持等服務,該類服務是直接面向個性化教育、智能化管理需求的,使應用功能可圍繞具體的業務展開服務。


構建智能教育“實踐共同體”


推動智能教育從系統建設到應用落地,需要多方協同、多種力量的整合,形成協作互助、優勢互補的“實踐共同體”,共同推進智能教育的有效實施。為此,一方面要主動適應和創造合適的外部環境,包括政策支持、資金到位、人才就緒、智能技術的引進及相關教育理念達到一定的水平等等;另一方面,依靠內部力量專門組建形成“建設者—實踐者—研究者”相互協作、相互補充、相互依存的實踐共同體。


在實踐共同體中,建設者包括人工智能及教育產業界的技術廠商、主導區域智能教育規劃與建設的主管單位(如地方政府、教育局及相關職能部門),負責智能教育應用產品及技術服務體系的規劃、研發與提供服務;實踐者包括各級各類教育主管部門(如教育局、電教館等)、教育機構(如學校、培訓機構)和各類一線用戶(如教師、學生、家長、教育管理者等),負責智能教育產品的推廣應用與實踐;研究者包括高校教學科研人員、科研機構、企業的理論與技術研發者及中小學校和培訓機構的教研人員等,負責理論、技術與應用模式的研究。


“建設者—實踐者—研究者”三者之間協作互助、優勢互補、利益攸關,通過發揮它們的各自優勢,加強相互協作,實現協同創新:“建設者”通過研發和生產為“實踐者”提供智能教育應用產品與技術服務;“實踐者”通過教育實踐為“研究者”提供實踐案例與智能教育應用數據;而“研究者”通過探索研究指導“建設者”改進產品和技術,指導“實踐者”提升教學應用的智能化、科學化水平。


創新智能教育融合應用模式


智能教育應用的重點是智能技術與教育教學深度融合的過程,通過智能技術與教育深入、有效的融合,促進智能技術對教育的增能、使能和賦能,進而實現教育教學的最優化、智能化,實現1+1>2的效果。智能教育的推進和實施應建立多樣化的融合應用模式,根據智能技術在教育領域應用的不同層次和方式,智能教育融合應用的形態可分為主體性相融模式、適應性整合模式和輔助性支持模式三種模式。


一是主體性相融模式,是指基于智能技術的教學系統或應用工具在教學、學習、管理或服務等教育場景中發揮主體性作用,如構建與應用智能導師系統、智能問答系統、智能在線學習系統、智能教務管理系統、智能決策分析系統等,可以作為教育教學的主體,來替代教學與管理活動中的知識性、程序性、事務性工作,實現人機協同、智能技術與教育教學融為一體,更高效地完成相應的角色任務。


二是適應性整合模式,是指從適應系統整體結構與功能的需求出發,將相關智能技術工具視為某一支撐性的具體功能模塊或部分結構,如將學習內容推薦、學習分析、學習評價、自適應學習、游戲學習模塊等整合到智能教學系統中,幫助教師、學生、管理者優化和改進教學與管理的環節或過程。


三是輔助性支持模式,是指將智能技術作為輔助性支持工具,如智能可穿戴設備、智能翻譯機、智能機械手、智能黑板、智能桌椅等,這些工具本身可以不屬于教學系統的一部分,但可以用來支持和幫助使用者更好地完成閱讀、學習或教學等過程。


探索智能教育生態發展運行機制


智能教育強調利用智能技術促進教育模式和生態重構,旨在打造人機結合、和諧共生、開放共享的智能教育發展環境,最終形成智能教育新生態。當前智能教育生態構建上缺乏頂層規劃、分工合作和開放共享機制,為此應著眼于智能教育內外部的有關條件因素,從生態技術基礎、創新機制和政策制度等方面著手,探索智能教育生態發展運行機制,保障智能教育有序實施、可持續發展。


建設開放式智能教育技術服務平臺。把智能技術作為智能教育生態發展的核心驅動力,利用智能教育關鍵技術構建開放、共享的智能技術支撐服務平臺,提供智能教育生態發展的技術基礎。基于平臺建設者可以便捷地獲取智能教育技術服務并將相關服務融入應用產品中,同時向平臺反饋智能教育應用數據;研究者可以挖掘利用平臺匯聚、積累的數據,提升智能技術、產品與服務能力,提煉智能教育應用新模式、新方法;實踐者依托平臺提供的智能教育技術服務,開展智能教育應用實踐,并向平臺反饋數據。


建立“政、產、學、研、用”聯動創新機制。發揮政府在智能教育發展中的主導地位,特別是政府在戰略規劃、組織管理、人才引進、資金支持等方面的作用;依托人工智能和教育信息化領域龍頭企業,聯合國內知名高校、研究機構及協(學)會,開展智能教育創新研究和示范,共同推動智能教育創新應用;把行業產業作為智能教育生態發展的關鍵“物種”之一,鼓勵眾籌眾創、分工協作、優勢互補,形成相互協作、共同發展的企業共同體,探索形成智能教育產業鏈,提供全場景智能教育產品和技術服務。


健全政策、規范、人才和倫理安全保障體系。從國家層面制定人工智能教育應用的發展戰略,加強智能教育頂層規劃設計,制定鼓勵智能教育發展的政策和評價制度,鼓勵各級政府、學校和企業參與智能教育發展。在遵循人工智能、大數據等技術的一般標準規范的前提下,結合教育業務的需求特點,制定智能教育技術標準和管理規范。通過開展師范生人工智能應用能力培養、高校和職業院校人工智能專業人才培養,中小學開設人工智能課程,以及政府、學校、企業從業人員在職培訓等方式,加強智能教育相關人才培養。落實我國《新一代人工智能治理原則——發展負責任的人工智能》,建立教育中的智能安全監管和評估體系,加強智能技術在教育應用中的監管,確保智能教育生態健康、有序發展。

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