基于“人性结构”理论的AI助教系统模型研究
发布时间：2021-08-22 08:34
人工智能时代的主流教育形态是借助现代信息技术实现的,根据学习者个性特征为其提供精准个性化学习服务的大规模个性化教育。教师在知识掌握、认知能力、情绪管理、生理素质等诸方面的"缺陷"日渐暴露,斯蒂格勒的"人性结构"理论启示:基于人工智能的AI助教系统将是未来课堂教学中有效弥补教师缺陷、激发教师潜能的关键性"技术"。文章在对人工智能时代的课程教学活动、现有AI助教系统的功能及人机协同教学现状深入考察的基础上,认为AI助教系统在认知方面表现更加出色,但教师在情感和创意方面的智慧是无可替代的。基于此提出了未来课堂教学行为分析框架和AI助教系统模型,模型中包含了"AI替代""AI协助""AI增强""AI赋能"四种不同的功能关系。最后展望了未来AI助教系统研究所面临的挑战,以期为智能时代AI助教系统的研究提供理论上的参考和思路上的借鉴。
【文章来源】：电化教育研究. 2019,40(11)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
《英特尔未来教室--桥项目》教学活动序列
括数据采集、作业批改、智能组卷、常见问题解答、知识点讲解、可视化报告等功能。（3）弥补教师先天心理缺陷完成的认知性工作：具体包括教学过程数据采集、学情诊断、学情分析、抄袭检测、表情识别、个性化推送等功能。但是也可以看出，现有的AI助教系统对学习者的体质和心理健康等课堂全景数据采集不够全面；对学习者的语言、情感、动作的分析，社会化网络（即人际网络）的分析不图1《英特尔未来教室--桥项目》教学活动序列图2“教育中的技术，未来教室”教学活动序列14
挚?内课外全场景教学的应用，AI助教系统的功能应包括各类教学资源分享与推送、智能评价、多种互动服务及教学工具的提供、家校学情沟通与班级管理等[6]。可见，相关理论研究均注重AI助教系统的深入介入以促进未来教学的课前初步掌握、课堂深度加工、课后巩固反思，换句话说，就是期望促进AI助教系统在课内课外的一体化应用[7]。基于以上关于未来课堂“概念型产品”的质性分析及相关理论研究，对可预见未来的主要课程教学活动描述如图3所示。图3基于AI助教系统的未来课程教学活动在课前，AI助教系统协助教师获取信息、制作资源、辅助备课，将课前学习资源和任务分享推送给学习者供其自主探究学习，在此过程中对学习者的知识基础、学习方法习惯、兴趣特点等和课前预习情况进行细致分析。在课中，AI助教系统形象呈现教学内容辅助教师授课，并实时监控学习者的学习进度、诊断学习者的学习障碍、呈现可视化的教学评价，提供个性化指导辅助；学习者可通过在线资源智能检索、利用3D打印机在基于技术创建的真实情境中进行建模实验等，期间课堂的全景数据都会被采集与分析；遇到困难可以求助专业人员进行跨越空间的远程互动。在课后，学习者将收到精准推送的学习资源进行在线自主学习，家长能实时掌握学习者每日的课程轨迹和身体状况、与教师在线沟通与交流，教师也可以及时发现教学中存在的问题进行进一步调整与反思。可以看到，未来课程教学活动具有教学方法个性化、教学指导精准化、教学环境智能化等特点。（二）现有AI助教系统的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能教育时代下人工智能伦理的内涵与建构原则[J]. 杜静,黄荣怀,李政璇,周伟,田阳. 电化教育研究. 2019(07)
[2]未来课堂智能教学系统设计研究——以手势识别为技术支持[J]. 刘勉,张际平. 中国电化教育. 2019(07)
[3]基于深度学习的智能教学系统的设计与研究[J]. 陈晋音,王桢,陈劲聿,陈治清,郑海斌. 计算机科学. 2019(S1)
[4]“智能+”时代智能技术构筑智能教育——《地平线报告（2019高等教育版）》要点与思考[J]. 兰国帅,郭倩,吕彩杰,魏家财,于亚萌. 开放教育研究. 2019(03)
[5]基于混合现实技术的中国建筑史教学系统设计与实现[J]. 姚陆吉,章立. 计算机应用. 2019(09)
[6]教师与人工智能技术关系的新释——基于技术现象学“人性结构”的视角[J]. 杨绪辉,沈书生. 电化教育研究. 2019(05)
[7]“AI+教师”的协作路径发展分析[J]. 余胜泉,王琦. 电化教育研究. 2019(04)
[8]脑机接口技术教育应用:现状、趋势与挑战[J]. 任岩,安涛,领荣. 现代远距离教育. 2019(02)
[9]新一代智慧课堂:概念、平台及体系架构[J]. 吴晓如,刘邦奇,袁婷婷. 中国电化教育. 2019(03)
[10]儿童美好生活与教育空间的重构[J]. 刘旭东,王稳东. 西北师大学报(社会科学版). 2019(02)
博士论文
[1]基于大数据的初中数学智慧学习系统模型研究[D]. 马相春.东北师范大学 2017
本文编号：3357400
【文章来源】：电化教育研究. 2019,40(11)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
《英特尔未来教室--桥项目》教学活动序列
括数据采集、作业批改、智能组卷、常见问题解答、知识点讲解、可视化报告等功能。（3）弥补教师先天心理缺陷完成的认知性工作：具体包括教学过程数据采集、学情诊断、学情分析、抄袭检测、表情识别、个性化推送等功能。但是也可以看出，现有的AI助教系统对学习者的体质和心理健康等课堂全景数据采集不够全面；对学习者的语言、情感、动作的分析，社会化网络（即人际网络）的分析不图1《英特尔未来教室--桥项目》教学活动序列图2“教育中的技术，未来教室”教学活动序列14
挚?内课外全场景教学的应用，AI助教系统的功能应包括各类教学资源分享与推送、智能评价、多种互动服务及教学工具的提供、家校学情沟通与班级管理等[6]。可见，相关理论研究均注重AI助教系统的深入介入以促进未来教学的课前初步掌握、课堂深度加工、课后巩固反思，换句话说，就是期望促进AI助教系统在课内课外的一体化应用[7]。基于以上关于未来课堂“概念型产品”的质性分析及相关理论研究，对可预见未来的主要课程教学活动描述如图3所示。图3基于AI助教系统的未来课程教学活动在课前，AI助教系统协助教师获取信息、制作资源、辅助备课，将课前学习资源和任务分享推送给学习者供其自主探究学习，在此过程中对学习者的知识基础、学习方法习惯、兴趣特点等和课前预习情况进行细致分析。在课中，AI助教系统形象呈现教学内容辅助教师授课，并实时监控学习者的学习进度、诊断学习者的学习障碍、呈现可视化的教学评价，提供个性化指导辅助；学习者可通过在线资源智能检索、利用3D打印机在基于技术创建的真实情境中进行建模实验等，期间课堂的全景数据都会被采集与分析；遇到困难可以求助专业人员进行跨越空间的远程互动。在课后，学习者将收到精准推送的学习资源进行在线自主学习，家长能实时掌握学习者每日的课程轨迹和身体状况、与教师在线沟通与交流，教师也可以及时发现教学中存在的问题进行进一步调整与反思。可以看到，未来课程教学活动具有教学方法个性化、教学指导精准化、教学环境智能化等特点。（二）现有AI助教系统的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能教育时代下人工智能伦理的内涵与建构原则[J]. 杜静,黄荣怀,李政璇,周伟,田阳. 电化教育研究. 2019(07)
[2]未来课堂智能教学系统设计研究——以手势识别为技术支持[J]. 刘勉,张际平. 中国电化教育. 2019(07)
[3]基于深度学习的智能教学系统的设计与研究[J]. 陈晋音,王桢,陈劲聿,陈治清,郑海斌. 计算机科学. 2019(S1)
[4]“智能+”时代智能技术构筑智能教育——《地平线报告（2019高等教育版）》要点与思考[J]. 兰国帅,郭倩,吕彩杰,魏家财,于亚萌. 开放教育研究. 2019(03)
[5]基于混合现实技术的中国建筑史教学系统设计与实现[J]. 姚陆吉,章立. 计算机应用. 2019(09)
[6]教师与人工智能技术关系的新释——基于技术现象学“人性结构”的视角[J]. 杨绪辉,沈书生. 电化教育研究. 2019(05)
[7]“AI+教师”的协作路径发展分析[J]. 余胜泉,王琦. 电化教育研究. 2019(04)
[8]脑机接口技术教育应用:现状、趋势与挑战[J]. 任岩,安涛,领荣. 现代远距离教育. 2019(02)
[9]新一代智慧课堂:概念、平台及体系架构[J]. 吴晓如,刘邦奇,袁婷婷. 中国电化教育. 2019(03)
[10]儿童美好生活与教育空间的重构[J]. 刘旭东,王稳东. 西北师大学报(社会科学版). 2019(02)
博士论文
[1]基于大数据的初中数学智慧学习系统模型研究[D]. 马相春.东北师范大学 2017
本文编号：3357400
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/rengongzhinen/3357400.html
