摘要：近些年人工智能呈现跨越式发展态势，在教育领域得到了普及应用和深入发展。本文深度剖析近二十年来国外“人工智能＋教育”研究的四个热点：个性化学习、人机协同、情感关怀、人工智能在K12教育和高等教育中的应用。未来，我国应持续在关注人工智能在教学中的应用效果评价及其影响因素、基于VR/AR技术的跨媒体融合与智能学习空间的构建、从掌握知识到培育智力核心素质等方面开展相关研究。

关键词：教育人工智能；热点；应用；启示

随着移动互联网、大数据等新理论与新技术的发展，人工智能也在蓬勃发展，例如：机器学习、人机协同等。那么，目前国外教育人工智能的研究热点和发展方向是什么？根据国外关于人工智能教育的研究，我们可以得到哪些启示？本研究通过对当前国际上教育人工智能的研究热点的探讨，为我国在人工智能时代构建新型的教育生态提供参考。

一、国外教育人工智能研究热点

（一）个性化学习

在人工智能技术方面，国外主要有三种类型的个性化学习方法：一是基于人工智能技术的个性化学习方法，如个性化内容推荐等；二是基于学生体验的个性化学习方法，如沉浸式教学、虚拟现实等；三是基于学生认知规律的个性化学习方法，如认知心理学中的自我效能感理论、思维发展阶段理论等。

智能虚拟现实（IVR）技术在可视化和沉浸式交互方面的优势正日益受到学术界的关注。IVR可以为学生构建一个以游戏为基础的虚拟现实环境，通过多种技术和软件（如凝视、手势控制、触觉、语音界面），将真实环境和虚拟的人工环境进行叠加，从而产生一种感觉上的混合现实体验，以此来激发学生的兴趣、强化互动参与。特别是在语言类教学中，虚拟现实技术被用来营造第二外语的氛围，人工智能代理被用来模拟进行语言训练与真实对话的伙伴角色；或者，将情感识别、人脸监控、语义分析等人工智能技术相结合，研制具有沉浸感的虚拟现实教学仿真器。

（二）人机协同

人机协同的核心在于为学生提供一种“真实”的学习环境。这种“真实”是指人工智能与人类教师之间的交互场景是真实的，而非虚拟环境或模拟环境。此外，这种人机协同还能体现出一定的交互性。

在人机协同中，学生学习过程中将产生大量数据，这些数据会对教学环境、教学内容、教学策略等方面产生影响。因此，有必要针对每个学生的不同情况，为他们量身定做有针对性的学习计划。

（三）情感关怀

美国麻省理工学院和波士顿大学的研究者利用人工智能技术开发出了一款“情感陪伴机器人”，通过传感器来收集学生的面部表情和动作数据，并将这些数据分析处理后生成相关报告。在研究过程中，研究人员通过分析学生在学习过程中的情绪状态，判断学生是否存在学习困难或学习兴趣不高的情况，进而针对性地为学生提供相应的辅导。此外，该机器人还能通过分析学生在社交媒体上发布的消息，了解学生的兴趣爱好及最近接触到的事物，并及时为学生提供相应的信息帮助。不过，情感陪伴机器人并不能代替教师对学生进行情感关怀。情感关怀更多地是为了缓解学生学习中遇到的心理压力，是一种人性化的教育服务。

（四）人工智能在K12教育和高等教育中的应用

1.智能批改+自适应学习

智能批改+自适应学习，主要应用到图像识别、自然语言处理、数据挖掘等技术，从教师线上布置作业，到人工智能自动批改、生成学情报告和错题集，而后对教师、家长和学生进行反馈，并根据学生的学情进行自适应推荐习题。适应性系统可针对学生的个性化需求，通过远程系统开发创建具有适应性的课程。

2.教育机器人

教育机器人主要是应用于儿童早教和STEAM教育。通过语音识别、图像识别、自然语言处理等技术，实现对儿童的陪伴和教育，达到寓教于乐的效果。智能机器人在模式识别、互动等方面有着明显的优势，智能机器人呈现出更多的社会行为，更利于学生的学习。例如位于纽约的“CogniToys”在2015年推出了一款叫“Dino”的机器人，可以直接和孩子对话。这个机器人在听到孩子的问题之后，可自动连接网络寻找答案，并且通过和孩子的交流逐渐学习和了解孩子的情绪和个性。机器人和孩子交流得越多，对孩子的了解就越深，和孩子的对话也就越个性化，越贴近孩子的喜好。

3.基于VR/AR的场景式教育

将虚拟现实（VR）和增强现实（AR）运用在教育中，课堂不再局限于小小的教室、黑板，而是整个宇宙。很多家公司，包括互联网巨头谷歌和Facebook，都倾注了不小的精力研究如何将VR/AR应用到教育中。位于爱尔兰的“Immersive VR Education”的旗舰产品之一是“阿波罗11号 VR”，用户只要带上VR眼镜，就可以“亲身”体验阿波罗11号登月的整个过程。这样的经历一定比老师在课堂上苦口婆心说几个小时的效果要好得多。

二、我国教育人工智能研究的发展启示

（一）关注人工智能在教学中的应用效果评价及其影响因素

在国外，有关教育人工智能的研究有很多，但尚缺少有关人工智能应用于教育的实证性研究，尤其是对影响技术应用效果的因素、各因素与效果之间的内在影响机理等方面的研究，更没有针对这些影响因素，对人工智能技术在教育中应用的改进措施和应用模式进行探讨。从国外的研究动向来看，在我国今后的教育人工智能的研究中，应该以实证研究为主要内容，探究人工智能技术对教学成效的作用机制及影响因素。

（二）基于VR/AR技术的跨媒体融合与智能学习空间的构建

人工智能虚拟现实教学技术，可以通过创造AR场景，将抽象的知识具象化，实现对知识的形象、直观呈现，能够实现学生和学习对象之间的多维互动体验，创造出一种游戏化、沉浸式的学习环境，从而实现在真实环境中的体验式学习。这样，就能调动学生的学习积极性，促进他们更好地了解所学的知识。所以，如何将图像处理技术、听觉感知技术以及自然语言处理技术进行深度融合，从而实现跨媒体的互动与学习，是目前构建智能学习环境，使人工智能教育得以深入应用的关键。

（三）从掌握知识到培育智力核心素质

深度学习和高级认知能力变得越来越重要。人工智能能够对学生的学习行为和轨迹进行分析，从而实现个体化的学习推荐、学习预警、精准指导和评价，但是，目前的人工智能技术主要集中在学科知识上，缺乏对学习者情感、态度、道德、素养等意识层面的培养，因此，对于如何利用人工智能提高学生的智能核心素养的研究相对较少。怎样使用人工智能，对学生在学习、生活、游戏中的创新能力、社会交往能力、意义建构和元认知能力、创新思维等进行提高，这是今后研究应重点关注的问题，让人工智能教育的应用由低阶智能阶段深入到能力、思维、情感、态度等高阶智能阶段。

未来，人工智能在教育领域的应用还需考虑到技术本身的局限性以及人类社会发展中“人”的主体地位。同时，还需要对人工智能教育应用过程中出现的伦理问题、隐私问题、知识产权问题等进行研究。应充分发挥学校、教师、学生以及社会各方面的积极性，在注重技术创新、应用创新的同时，更加注重伦理创新，同时也需要建立健全相应的法律法规。只有这样，才能让人工智能在教育领域发挥更大的作用，从而更好地服务于人类社会的发展。

参考文献：

[1]任毅，吴瑶，谭希.人工智能技术对成人自主学习的影响[J].中国成人教育.2019，（17）：10-11.

[2]孙小雁，张茂胜，李忠明，等.浅谈人工智能在教育教学中的应用[J].中国高新区.2019，（20）：45-46.

[3]周丁华.浅谈计算机人工智能的发展现状与未来趋势[J].数字化用户.2014，（24）：142-143.

[4]袁彩霞，邝智杰，王万森.求是创新启迪智慧--首届全国大学生智能设计竞赛[J].计算机教育.2012，（7）：14-15.

[5]Blue Cava，Inc.What Does Cross-Screen Really Mean？ [EB/OL]. http：//bluecava.com/what-does-cross-screen-really-mean/ . 2016

[6]Applications for Higher Education： Design Elements， Lessons learned， and Research Agenda[J].Computers & Education，2020，147（10）：37-38.

[7]王 毅，吴玉霞，国内外“人工智能＋教育”研究热点、异同比较及发展启示[J].教育文化论坛.2023，（1）：81-91

基金项目：2020年湖南省教育厅资助科研项目“国外教育人工智能的发展现状及启示”（20C0778）

作者简介：蒋玲玲（1983.6-），女，湖南祁阳市人，湖南科技大学教育学院教育技术学系专任教师，硕士，讲师，研究方向：教育信息化、教育人工智能