随着以人工智能为代表的新一代信息技术与教育深度融合，世界各主要国家均从国家战略层面对教育数字化转型进行顶层规划，教育数字化转型势在必行，通过研究人工智能在教育数字化转型过程中的应用，特别是人工智能在教育评价中的作用，将为国家教育数字化战略行动提供强有力的支持。
一、人工智能在教育场景下的应用现状
【资料图】
人工智能技术在目前更多基于已知结果或者结论开展分析，主要应用于结果性评价。机器学习是目前人工智能技术在教育场景中应用最为广泛的技术之一，而机器学习所依赖的数据是已知结果或者结论的数据。例如，人工智能可以通过分析学生的考试结果，确定学生掌握的知识点和薄弱环节，并为学生提供相应的学习建议；人工智能通过分析学生的学习数据，帮助教师了解学生的学习情况和需求，为学生提供个性化的学习方案，支持老师及时调整教学内容和方法，提高教学效果等。当前人工智能在教育数字化中的应用场景主要包括个性化学习、智能评估、教学辅助等方面。
在个性化学习方面，人工智能可以根据学生的学习情况和兴趣，为学生提供个性化的学习路径和学习资源。随着教育改革逐渐进入深水区，传统教育模式的问题正在逐渐显现，传统的集体教学难以满足不同学生的学习需求，人工智能技术的应用或将解决这一挑战。人工智能技术支撑个性化学习路径的设计与实施，以更好地满足不同学生的学习需求。人工智能通过对学生学习过程的全面监测和分析，包括对学生的历史学习数据、知识点掌握情况和学习目标等信息的整理与挖掘，利用机器学习算法构建学生的知识图谱，同时结合学生的兴趣、学科倾向等因素，为学生提供个性化的学习路径。这些学习路径基于每个学生的需求和学习风格而设计，将支持学生更快地掌握知识和技能。同时，人工智能可以通过分析学生的学习数据和兴趣，实现对符合学生学习需求的学习资源进行个性化推荐，解决了传统教学中教师可能无法为每个学生提供个性化的学习资源的挑战。通过机器学习算法，可以根据学生的学科兴趣、学习历史和知识点掌握情况，向学生推荐个性化学习资源，例如电子书、视频、题库等。
智能评估方面，传统的教育评价通常是由教师进行，主观性较强，并且需要花费大量时间和精力。而人工智能可以通过智能化的学习评估，为学生提供更加客观、准确和高效的学习评价。例如人工智能语音评测可以通过语音识别技术，自动评估学生的口语表达能力；人工智能作文评测可以通过自然语言处理技术，自动评估学生的作文质量。同时，人工智能可以推动自适应评估的实现。根据学生的学习情况和能力，人工智能可以自动调整评估难度和形式的评估方式，根据学生的学习历史、知识点掌握情况和学习目标等因素，自动调整评估内容和难度，以更好地评估学生的学习情况。
教学辅助方面，人工智能可以通过智能化教学辅助，为教师提供更加精准、高效和个性化的教学辅助。例如，教师可以通过教学管理系统，了解每个学生的学习情况，包括知识点掌握情况、学习习惯、学习进度等。基于这些数据，人工智能可以为教师提供精准的教学建议，例如建议教师采用不同的教学方法、调整学习内容或者针对学生的特定问题提供解决方案等。同时，人工智能聊天机器人可以为学生提供24小时不间断的在线咨询服务，帮助学生解决学习问题。聊天机器人可以利用自然语言处理和机器学习技术，根据学生的提问，自动分析学生的需求并给出相应的答案。这不仅可以解决学生学习过程中遇到的问题，也可以节约教师的时间和精力。
二、人工智能在教育评价中的作用
人工智能目前在教育场景下的应用是基于已知结果或者结论的分析，存在一定的局限性。首先，这种分析方式只能对已知的数据进行分析，对于未知的数据和新的情况，需要重新进行训练和学习。其次，这种分析方式更多地依赖于数据的质量和数量，数据数量或质量的不足将对结果分析的准确性和可靠性产生极大影响。因此，在未来的人工智能发展中，我们不仅需要更加关注基于数据的质量和数量的提高，同时也需要深化人工智能赋能教育数字化转型的应用场景，以便更好地解决教育领域中的各种问题，课堂教学评价支撑下的教研数字化转型或将得到突破。
人工智能可以通过分析和挖掘海量的教育数据，发现优秀的教学资源和教学方法，并为教师提供相关的教学资源和教学方案，帮助教研人员优化教学设计指导效能。通过机器学习和数据分析技术，对课堂学习过程进行实时监控和分析，对课堂教学进行全面的评估和分析，为教师提供即时的反馈和调整建议，实现人工智能课堂教学评价，支撑教研数字化转型。通过分析教学和学生反馈的多维度数据，帮助教师发现自己的教学问题，并提出相应的解决方案，当学生在学习中遇到问题时，机器学习可以为教师提供相应的解决方案和教学建议，帮助教师及时调整教学内容和方法，以便更好地帮助学生解决问题。同时，人工智能辅助学习评估可以提高评估效率和评估结果的准确性。例如，人工智能语音评测可以通过语音识别技术，自动评估学生的口语表达能力；人工智能作文评测可以通过自然语言处理技术，自动评估学生的作文质量。这些评估方法可以减轻教师的负担，同时还可以提供更加客观、准确的评估结果。
三、人工智能支撑下的教育全要素数字化转型
人工智能在教育数字化中的应用，将会带来教育领域的全面变革。传统教学模式的限制将被打破，个性化、智能化的教学模式将逐渐普及。在教学方式方面，学生将不再被强制要求遵循传统的教学模式，而是可以根据自己的学习情况和兴趣，选择个性化的学习路径和学习资源。在学习方式方面，传统的教育教学方式注重知识传授和学生的被动接受，而人工智能可以帮助学生更加主动地参与学习过程。学生可以通过人工智能提供的个性化学习路径和学习资源，自主学习并掌握知识和技能。在全纳教育层面，人工智能技术可以帮助不同国家和地区的学生获得更加优质的教育资源，缩小全球教育资源差距，实现教育的普及化和均等化。
四、人工智能在教育数字化中的应用局限性和未来展望
虽然人工智能在教育数字化中发挥着重要作用，但其应用仍然存在一定的局限性。主要体现在技术限制、隐私问题等方面。目前的人工智能技术仍然存在一些限制，例如语音识别和自然语言处理技术的准确性有待提高，数据处理能力和算法优化仍有进一步提升的空间。同时，在教育数字化中，人工智能需要收集学生的学习数据和个人信息，这引发了隐私问题的担忧。如何保护学生的隐私，防止个人信息泄露，是人工智能在教育数字化中面临的重要问题。
虽然人工智能在教育数字化中存在一定的局限性，但其应用前景仍然十分广阔，或将在教学模式变革、资源共享、教师素养提升方面发挥重要作用。随着人工智能技术的不断发展和应用，智能化教学模式将逐渐普及。学生可以通过个性化学习路径和学习资源，根据自己的学习情况和兴趣进行学习，教师可以通过人工智能提供的教学辅助工具，更加精准和高效地进行教学。此外，人工智能在教育数字化中的应用，将推动教育资源的共享和全球教育的普及。学生可以通过互联网和人工智能技术，获得来自不同国家和地区的优质教育资源，教育资源的均等化和普及化。最后，人工智能可以为教师提供精准、高效的教学辅助服务，帮助教师提高教学能力。教师可以通过人工智能提供的教学辅助工具，更好地了解学生的学习情况和需求，并针对学生的特定问题提供解决方案。
随着人工智能技术的不断发展和应用，人工智能在教育数字化中的作用越来越重要。人工智能可以为教育数字化提供全面的支持，帮助教育实现智能化和个性化。未来，人工智能将继续推动教育数字化的深入发展，带来更多的变革和机遇。同时，我们也需要关注人工智能在教育数字化中存在的局限性和挑战，积极寻求解决方案，确保人工智能在教育数字化中的应用能够更好地服务于教育事业和学生的发展。
（作者：中国信息通信研究院技术与标准所业务发展部主任/中国互联网协会智慧教育工作委员会秘书长 雷鸣宇）
