袁李華，陳衛(wèi)純，廖素芬

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院人文與教育學(xué)院，廣東佛山 528000）

一、引言

近年來，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展前進(jìn)，正由“互聯(lián)網(wǎng)+”向“人工智能+"轉(zhuǎn)型升級。云計算與算法技術(shù)等核心技術(shù)的跨越式突破，使人工智能融入到眾多領(lǐng)域中，為各大領(lǐng)域的顛覆性變革提供了重要的技術(shù)支撐。語音識別、圖像處理、自然語言處理（NLP）、深度學(xué)習(xí)為代表的機(jī)器學(xué)習(xí)等方面技術(shù)都逐漸被應(yīng)用教育領(lǐng)域。2017年7月發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出了“智能教育”的新定義，強(qiáng)調(diào)通過智能技術(shù)研究、開發(fā)智能化學(xué)習(xí)支持平臺，推動教學(xué)方法及人才培養(yǎng)方式的改革，構(gòu)建智能化新型教育體系[1]。在政策支持下，智能教育應(yīng)用到學(xué)習(xí)過程的各種輔助環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效率，而且能夠滿足學(xué)習(xí)者多樣化、個性化的學(xué)習(xí)需求，實現(xiàn)個性化教與學(xué)。以智能技術(shù)加持的自動化測試系統(tǒng)、自適應(yīng)系統(tǒng)和智能導(dǎo)師系統(tǒng)為代表的智適應(yīng)教育逐漸在被推廣使用，希望突破目前傳統(tǒng)課堂存在的以教師為主導(dǎo)、輔助教學(xué)工具形式單一和個性化教育需求大等問題困局。在智能技術(shù)支持下的智適應(yīng)教育實踐，恰恰針對打破這傳統(tǒng)問題困局，實現(xiàn)多場景融合，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)主導(dǎo)地位，深入教學(xué)核心環(huán)節(jié)，并最終進(jìn)入認(rèn)知層面，最終顛覆性實現(xiàn)教學(xué)形式的高度個性化。

二、智適應(yīng)教育

（一）相關(guān)概念

“智適應(yīng)教育”由“自適應(yīng)教育”發(fā)展而來?！白赃m應(yīng)”是出現(xiàn)在美國上世紀(jì)90年代的“智能輔導(dǎo)系統(tǒng)”中，自適應(yīng)教育是系統(tǒng)測試自動地適應(yīng)學(xué)習(xí)者的實際情況，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)者進(jìn)行分層，為學(xué)習(xí)者提供適合的學(xué)習(xí)服務(wù)支持，實現(xiàn)分層教學(xué)，從而為學(xué)生創(chuàng)造個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展及人工智能技術(shù)的應(yīng)用，人們在自適應(yīng)的基礎(chǔ)上把人工智能技術(shù)運(yùn)用到核心教學(xué)環(huán)節(jié)便形成了“智適應(yīng)教育”即智能技術(shù)支持下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。李海峰認(rèn)為，智適應(yīng)學(xué)習(xí)是在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過使用人工智能技術(shù)，把個性化學(xué)習(xí)資源推推薦給學(xué)生，并且基于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)行為分析，及時且精準(zhǔn)地完成過程與結(jié)果反饋，幫助學(xué)生精準(zhǔn)定位薄弱點，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的最大化[2]。周琴認(rèn)為，使用智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的智適應(yīng)教育是根據(jù)學(xué)習(xí)者的個性化差異，通過教與學(xué)過程的大數(shù)據(jù)分析，得出最適合個人特點的教育路徑，來為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)體驗，也為教師實施因材施教提供技術(shù)支持[3]。何克抗認(rèn)為，為了有效為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)，個性化智適應(yīng)教育系統(tǒng)能夠自動診斷學(xué)習(xí)者的能力，為不同類型的學(xué)習(xí)者推薦最適合的個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容和路徑[4]?？偟膩碚f，智適應(yīng)教育是借助智能技術(shù)輔助實現(xiàn)的個性化教育。

（二）智適應(yīng)教育學(xué)習(xí)模式

智適應(yīng)教育學(xué)習(xí)模式是以先行測驗定位薄弱知識點為起始點，以學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、攻克知識漏洞為終點，構(gòu)成了一個包含“測一學(xué)一練一測一輔”的個性化學(xué)習(xí)閉環(huán)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)模式[5]，目的在于學(xué)生能根據(jù)自身差異，高效掌握每一個知識點，提高教學(xué)效率（如圖1）。

圖1 智適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)教育模式

智適應(yīng)學(xué)習(xí)模式大致可以分為三個階段：（1）學(xué)習(xí)前，學(xué)生首先做一些練習(xí)來測試自己對知識點的掌握情況，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)為學(xué)生精準(zhǔn)推薦合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑。比如：測試學(xué)生初始英語口語或詞匯量水平，并分析打分。（2）學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者根據(jù)測試分析水平，系統(tǒng)基于知識圖譜支持，推薦適合學(xué)習(xí)者的細(xì)小知識點供其學(xué)習(xí)，并規(guī)劃適合的最佳學(xué)習(xí)路徑。特別是重點推薦學(xué)習(xí)者薄弱的或未掌握的知識點。（3）學(xué)習(xí)結(jié)束后，收集并分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)行為等數(shù)據(jù)，然后實時反饋學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。輔助教師可根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果和建議，采用合適的方法引導(dǎo)學(xué)習(xí)者調(diào)整學(xué)習(xí)路徑，進(jìn)行有針對性的學(xué)習(xí)。

智適應(yīng)學(xué)習(xí)模式突破了傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，教學(xué)主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橹沁m應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)者，教師成為輔助者。當(dāng)然目前還是離不開教師的輔導(dǎo)，原因在于教師在學(xué)習(xí)過程中的監(jiān)督作用和學(xué)生之間的情感溝通是無法通過技術(shù)取代的。

三、智適應(yīng)教育主要應(yīng)用場景分析

由于智適應(yīng)教育相關(guān)研究較少，為獲得智適應(yīng)教育支持教和學(xué)的典型應(yīng)用場景，筆者以“智適應(yīng)”為主題詞在CNKI數(shù)據(jù)庫中檢索得到了32篇論文（截至2021年11月17日）。為進(jìn)一步縮小文獻(xiàn)范圍，本文以如下三個篩選標(biāo)準(zhǔn)：（1）文章發(fā)表在期刊上；（2）文章屬于實證研究；（3）文章涉及智適應(yīng)教育的應(yīng)用。按照上述篩選標(biāo)準(zhǔn)快速瀏覽這32篇論文的摘要、引言、結(jié)論等內(nèi)容，共選取了6篇符合要求的論文；由于涉及典型案例的文獻(xiàn)數(shù)量較少，筆者選取4篇高質(zhì)量期刊論文進(jìn)行逐一閱讀分析，得到被提及的智適應(yīng)教育的教育企業(yè)。筆者根據(jù)這些智適應(yīng)教育企業(yè)按照使用其提供服務(wù)的主要方向，劃分為三大類應(yīng)用場景：言語學(xué)習(xí)場景、輔助教學(xué)場景和智適應(yīng)平臺。智適應(yīng)教育應(yīng)用場景文獻(xiàn)案例分析如表1所示。

表1 智適應(yīng)教育應(yīng)用場景文獻(xiàn)案例分析表

（一）言語學(xué)習(xí)場景

言語學(xué)習(xí)場景類智適應(yīng)教育主要體現(xiàn)在英語學(xué)習(xí)的教育產(chǎn)品。這類教育產(chǎn)品通過口語發(fā)音、詞匯拼寫、語法運(yùn)用、語句表達(dá)等進(jìn)行評分從而進(jìn)行教學(xué)上的智能輔助。因為市場需求大，課外培訓(xùn)英語實踐相對較長，所以相關(guān)英語教學(xué)教育產(chǎn)品的用戶使用數(shù)據(jù)和題庫數(shù)據(jù)比較完善。例如英語流利說、Duolingo等教育APP，在口語測評、詞匯記憶、作文評改等方面的數(shù)據(jù)有相當(dāng)程度的積累。

傳統(tǒng)英語語音測評主要通過真人教師輔導(dǎo)糾正。然而，隨著語音識別、自然語言處理（NLP）等智能技術(shù)的應(yīng)用，在英語口語方面，這類智適應(yīng)教育產(chǎn)品能夠就語音語調(diào)標(biāo)準(zhǔn)度，表達(dá)流暢度以及口語遣詞造句能力進(jìn)行多維度的分析測評。言語學(xué)習(xí)智適應(yīng)教育流程如圖2所示。

圖2 言語學(xué)習(xí)智適應(yīng)教育流程圖

例如：朗播網(wǎng)平臺以自主研發(fā)的“能力圖譜”為科學(xué)依據(jù)，通過線上學(xué)習(xí)的方式，結(jié)合測評結(jié)果的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)為用戶制定個性化學(xué)習(xí)方案。其“能力圖譜”包含語言學(xué)習(xí)的詞匯、語法、聽力、口語、閱讀、寫作六大類等多項能力點，對學(xué)生所需的考試技能進(jìn)行能力測試、能力訓(xùn)練及能力追蹤，并基于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的反饋數(shù)據(jù)，智適應(yīng)推送個性化的學(xué)習(xí)方案。其智適應(yīng)教育模式如圖3所示。

圖3 “朗播網(wǎng)平臺”智適應(yīng)教育模式

言語學(xué)習(xí)場景類的優(yōu)點就是完全采用機(jī)器輔助教學(xué)，從而極大地提升了教學(xué)效率，也實現(xiàn)了由學(xué)生自己利用智能工具輔助教學(xué)。不但教師可以十分便捷利用智能評估的成果來實施針對性教育，而且相對教師存在的個人主觀不確定性，智能技術(shù)支持下的評分結(jié)果則更加客觀，打分項目類型詳細(xì)，還能做出及時的反饋。

但是其缺點也很明顯：第一、不可控因素容易干擾到測評結(jié)果。每個人都具有個體差異性，其發(fā)音習(xí)慣、聲音大小和音色不盡相同以及外部環(huán)境的噪音等因素都會對測評結(jié)果造成不準(zhǔn)確的影響。第二、智能人機(jī)互動并不完善。目前智能人機(jī)互動還不能在模擬真實情景中實現(xiàn)自由交流，也還不能實時發(fā)現(xiàn)問題與及時糾正。

（二）輔助教學(xué)場景

輔助教學(xué)場景類是主要體現(xiàn)在輔助教師教學(xué)的教育產(chǎn)品。這類產(chǎn)品通過應(yīng)用圖像識別、自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等智能技術(shù)，在學(xué)生測試與練習(xí)中獲取數(shù)據(jù)，生成學(xué)情分析來輔助教師教學(xué)，并個性化推送習(xí)題完成智適應(yīng)學(xué)習(xí)。輔助教師類教育產(chǎn)品顛覆了傳統(tǒng)布置作業(yè)并重復(fù)批改的模式，轉(zhuǎn)變成高效的“教師+智能批改”模式，其智適應(yīng)教育流程如圖4所示。

圖4 “教師+智能批改”智適應(yīng)教育流程

批改作業(yè)是占有教師時間多并重復(fù)性高的工作，通過輔助教學(xué)產(chǎn)品，教師可在平臺上發(fā)布各種形式的作業(yè)，教師在AI和真人批改輔助下能很大程度上提高批改作業(yè)的效率。例如 “一起作業(yè)”，該平臺在智適應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用下，輔助教師完成在線出題出卷、閱卷批改、布置作業(yè)等工作。該平臺還在學(xué)習(xí)過程中采集學(xué)生數(shù)據(jù)，為之推送個性化試題。其智適應(yīng)教育模式如圖5所示：

圖5 “一起作業(yè)”平臺智適應(yīng)教學(xué)模式

“一起作業(yè)”平臺通過教師在線布置作業(yè)和人工智能在線糾錯，生成學(xué)員學(xué)情報告和答錯問題數(shù)據(jù)集，然后反應(yīng)給教師、家長和學(xué)生，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果推薦智適應(yīng)試題。在家長方面，他們可以在“一起作業(yè)”中監(jiān)督孩子做作業(yè)和完成相關(guān)情況。在教師方面，教師可以通過學(xué)生的分析報告，根據(jù)對不同學(xué)生學(xué)習(xí)情況的分析，定制教學(xué)計劃。同時，該系統(tǒng)還將整理學(xué)生經(jīng)常出錯和容易出錯的問題，形成一系列答錯問題數(shù)據(jù)集，智能地為學(xué)生推薦相關(guān)課程突破學(xué)習(xí)中的易錯點。

教學(xué)輔助場景類智適應(yīng)產(chǎn)品最大的優(yōu)勢在于智能批改更加客觀更加高效。與教師手動批改相比，智能批改可以立即記錄出答錯的部分，并分析答錯產(chǎn)生的具體、可能原因，而且速度更快，得出的結(jié)果更詳細(xì)、更客觀。同時，“智能批改+推送練習(xí)”可以幫助教師分析學(xué)生的作業(yè)具體情況，并能提供個性化可視化的學(xué)習(xí)分析報告。它還能節(jié)省教師和家長之間的關(guān)于學(xué)生情況的信息交流時間，讓父母更清楚地了解自己孩子的學(xué)習(xí)情形，對癥下藥地督促孩子的功課。

其缺點也很明顯，教學(xué)輔助場景類智適應(yīng)產(chǎn)品還不是真正精準(zhǔn)一對一的個性化教學(xué)；其還是單一、傳統(tǒng)題庫并非互動式測評，學(xué)科單一并非多學(xué)科融合全面覆蓋。便利的背后往往是懶惰的形成，比如教師不再根據(jù)學(xué)生實際情況，過度依賴題庫分析和作業(yè)推送，不能全面從班級實際出發(fā)。學(xué)生方面還會依賴此技術(shù)形成惰性思維，不愿意對錯題進(jìn)行多思維角度的思考，不利于核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

（三）智適應(yīng)教學(xué)平臺

智適應(yīng)教學(xué)平臺智適應(yīng)類產(chǎn)品主要體現(xiàn)在那些將人工智能技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)實踐中的“測一學(xué)一練一測一輔”全部各環(huán)節(jié)的智適應(yīng)系統(tǒng)平臺。通過智能技術(shù)和智適應(yīng)算法系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，智適應(yīng)教學(xué)平臺類產(chǎn)品可以從多角度、多方面采集學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、行為等數(shù)據(jù)，形成對學(xué)生初始能力或當(dāng)前能力的可視化分析報告，為學(xué)生規(guī)劃出最佳學(xué)習(xí)計劃，智能推薦微課、解題方法、相關(guān)例題等學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而完成學(xué)習(xí)過程中各環(huán)節(jié)內(nèi)循環(huán)。其與智適應(yīng)輔助類產(chǎn)品不同的是，通過持續(xù)的智適應(yīng)教育，可以實時記錄學(xué)生學(xué)習(xí)行為的全過程數(shù)據(jù)，并根據(jù)分析報告推薦個性化知識點的教學(xué)視頻。

以“乂學(xué)教育一松鼠AI”為例，它提供的是一種“線上智能，線下輔助”的智能教育平臺模式。該平臺的智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有先進(jìn)算法、納米級知識點和學(xué)習(xí)者畫像等智能特點，采用在線智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)監(jiān)測和直播課的方式，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測和實時評估學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握情況，推送相應(yīng)解答視頻、練習(xí)題和測試題，模擬真實教師的教學(xué)，并將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程中的教、學(xué)、測、評、練。相對于傳統(tǒng)課堂上的教師，該平臺教師角色職責(zé)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的輔助者，主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)上節(jié)奏控制、情緒上引導(dǎo)鼓勵和問題上補(bǔ)充式答疑解惑等?！皝V學(xué)教育一松鼠AI”還提供包括語文、數(shù)學(xué)、英語、物理等多科目在線的智適應(yīng)課程輔導(dǎo)教學(xué)。其智適應(yīng)教育模式如圖6所示。

圖6 “乂學(xué)教育一松鼠AI”智適應(yīng)教育模式

智適應(yīng)教學(xué)平臺智適應(yīng)類產(chǎn)品的優(yōu)勢有很多：促進(jìn)教學(xué)模式的變革、知識學(xué)習(xí)可視化反饋、學(xué)習(xí)流程透明化等，但是最大優(yōu)勢在于：讓多維度的規(guī)模化個性化教學(xué)成為現(xiàn)實，成為打破教育資源分配不均衡困境的一個解決方案。它突破了時間、空間上的限制，為教育資源不足的落后偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了有效且可行的教育模式，使每一個學(xué)生都能得到個性化的培養(yǎng)。

其缺點也很突出：第一，在學(xué)習(xí)過程中教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身問題會依賴智適應(yīng)平臺，而非自身思考；如同輔助教育類場景一般，在教學(xué)過程中問題發(fā)現(xiàn)和解決，容易忽視人的因素、忽視人的核心素養(yǎng)培養(yǎng)，不能做到真正全局域的教學(xué)實施，另外人具有個體差異性，技術(shù)無法做到適應(yīng)每一個人，因此高質(zhì)量教學(xué)不能做到真正的突破；第二，現(xiàn)階段提供人工智能技術(shù)服務(wù)成本還比較高且不夠成熟，教學(xué)資源還需要一線教育工作者在實踐中不斷積累，所以目前無論是開發(fā)還是使用平臺內(nèi)容資源成本都是比較高；第三，智適應(yīng)教學(xué)平臺智適應(yīng)類產(chǎn)品始終是商業(yè)產(chǎn)品，盈利模式仍然在探索中。

四、結(jié)語

目前除了智能技術(shù)發(fā)展的局限性，智適應(yīng)教育發(fā)展還存在一些障礙，如用戶認(rèn)知不足、缺乏有效數(shù)據(jù)以及對現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)匹配不上、適應(yīng)性不足等。一方面，智適應(yīng)教育在國內(nèi)發(fā)展時間尚短，人們對其了解不足，同時使用智適應(yīng)教育產(chǎn)品的學(xué)生還是在少數(shù)，導(dǎo)致幾乎沒有連續(xù)的有效數(shù)據(jù)。另一方面，智適應(yīng)教育并沒有真正走向公立學(xué)校，導(dǎo)致一線學(xué)校和教師并沒有接觸實踐的條件。但是，未來隨著智能技術(shù)的發(fā)展和教育改革的深入，相信智適應(yīng)教育可以應(yīng)用到更多的學(xué)科和細(xì)分領(lǐng)域，幫助學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效率和養(yǎng)成相關(guān)職業(yè)技能。在“雙減”政策實施下，未來智適應(yīng)教育一方面不再是強(qiáng)調(diào)提分，而是追求培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，同時探索出一條和學(xué)校教育結(jié)合并且盈利的模式，另一方面將會更加以學(xué)習(xí)者為中心，知識圖譜、數(shù)據(jù)模型、交互程度將更加人性化。同時，智適應(yīng)教育產(chǎn)品不僅僅應(yīng)用于課堂上的學(xué)科教育，還將在成人教育、職業(yè)培訓(xùn)上得到實踐應(yīng)用，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

人工智能教育在不斷實踐和發(fā)展，必將促進(jìn)智適應(yīng)教育的發(fā)展和進(jìn)步?！癆I+真人教師”的智適應(yīng)教育模式將會形成高質(zhì)名師教學(xué)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用到智慧課堂，成為智慧教育的重要組成部分；同時還將會在更多行業(yè)和領(lǐng)域中得到發(fā)展，服務(wù)于社會發(fā)展，形成真正的大規(guī)模個性化教育。