摘要：随着计算机性能的显著提升和大数据时代的到来，人工智能飞速发展，影响着人们生活的方方面面，推动各领域从数字化向智能化跃升。人工智能与教育的联系愈加紧密，人工智能+教育趋势持续高涨。教育智能体是人工智能领域的重要研究方向，可以推动教育实现智能化、精准化和个性化，但是教育智能体的研究尚处于探索阶段，功能发展并不完善。教育智能体虽然已在支持个性化学习、扮演虚拟教学角色等领域取得应用，但是仍存在对话能力有限、外观设计简单、情感交互不足等问题。文章通过对既有文献的归纳整理，对教育智能体情感交互功能现状进行总结分析，并进一步研究找出情感交互不足的对策。未来，教育智能体必将与学习者紧密联系，在教育领域发挥重大作用，情感交互问题也必将有所改善。

关键词：教育智能体;情感交互功能;现状分析;对策研究

教育智能体也被称为教学代理，属于多学科交叉领域，是人工智能在教育领域的重要研究方向。随着人工智能时代的到来，教育智能体顺应智能环境下教育发展的必然选择，实现了迭代发展，并初露锋芒。近年来，我国学者已充分认识到教育智能体在教育领域的重要作用，并在教育智能体的相关研究方面取得卓越成就。然而，相比于国外，国内学者对教育智能体的研究仍处于初级阶段，缺乏对教育智能体的足够关注和重视，教育智能体在情感交互方面显示明显不足，需要国内学者不断探索、研究，力求找到解决问题的绝佳对策，从而促使教育智能体能与学习者进行深层次的情感交互。为此，本研究从教育智能体的应用领域出发，着重介绍教育智能体的情感交互功能现状及相关对策分析，以期为国内教育智能体的相关研究提供参考和帮助。

一、教育智能体的内涵

20世纪80年代明斯基在其著作《心智社会》中明确提出智能体一词，但此前已有相关研究，很多著名的学者对智能体的内涵均做出了解释说明。简单来说，智能体可以看作是能够感知外界环境，并能够根据外界环境做出相对应答或能自主完成设定目标的程序或实体。智能体具备以下四种特征：自主性、主动性、反应能力和社会能力。智能体也被称为代理。教育智能体是在智能体的基础上发源而来，教育智能体继承了智能体的核心特征，属于教育教学界的智能体，是智能体在教育领域的典型应用。教育智能体起源于20世纪70年代的智能导师系统，是智能体技术与教育教学融合创新的成果，教育智能体也被称为教学代理。曲阜师范大学传媒学院徐振国等老师协同华中师范大学孔玺老师所著的《教育智能体的发展历程、应用现状与未来展望》学术论文中，明确提出教育智能体是处于学习环境中并可作为学习环境组成部分的虚拟角色，它通过语音、文本、肢体动作、面部表情等为学习者提供学习支持，旨在促进学习者的认知学习和情感体验，教育智能体由计算机生成，多扮演教师、激励者、伙伴、专家、导师等角色。教育智能体能为学习者提供必要的学习支持服务，是教育智能体的出发点，更是教育智能体的落脚点，其最终目的是促进学习者的认知学习和情感体验，教育智能体区别于其他智能体的显著特点便是教育智能体具有人机情感交互功能。

二、教育智能体的情感交互功能现状分析

（一）教育智能体在人机情感交互领域的应用

情感交互无论在社会交往中还是在学习过程中均扮演着至关重要的角色。然而，教育智能体的早期研究多关注学习者的认知需求，缺乏对学习者情感层面需求的重视，忽视了教育智能体的情感功能。随着认知与情感研究成果的日益丰富，专家学者也逐渐意识到情感对学习过程的重要作用，并在设计、开发教育智能体时，注意教育智能体情感功能和认知功能的协调与平衡。教育智能体是对缺乏情感交互的传统在线学习环境的补充和完善。教育智能体已经可以实现在学习者因学习任务或自主学习产生负面不满情绪时，及时给予学习者反馈和帮助，尽可能使学习者获得与在课堂学习相同的情感体验。在教育智能体陪同的学习环境下，学习者面临的如同是有血有肉有温度的人，而不是冷冰冰的机器，学习者可以与教育智能体进行简单的情感互动，这无疑使学习者的学习过程更加自然和真实。情感交互功能促使教育智能体真正成为学习者的教师、伙伴、督促者，激励、促进着学习者的学习，使学习者的丰富情感得以寄托和表达。

教育智能体在构思时便需要将情感考虑在内，力求能够感知、判断、回应和调节学习者的学习情感，提高教育智能体与学习者的情感交互能力，使学习者在学习过程中始终保持积极的情感状态，促进学习者学习效率和学习效果的提高。教育智能体对学习者的情感状态感同身受，并根据学习者的情感需求灵活调整面部表情和肢体动作。目前教育智能体能够简单表达高兴、悲伤、失望等情绪。当学习者能够较快、较好地完成学习任务时，教育智能体会表现出高兴、赞扬的肢体动作、语言和面部表情;当学习者的学习进展迟缓时、学习者的学习任务完成较差时，教育智能体会传递出失望的情绪并对学习者进行督促，这有助于增强学习者的情感体验;当学习者在解决问题的过程中遇到困难时，便可激活教育智能体，教育智能体可通过帮助窗口向学习者推送有助于解决问题的知识，实现对学习者学习过程的干预，问题解决后教育智能体会推送鼓励和赞扬的话语，提高学习者的成就感和积极性。

世界上已有学者设计并开发出了具有情感交互功能的教育智能体。这种教育智能体具有多种形象，以供学习者根据实际情况进行选择。它可以根据学习者的面部特征感知、判断学习者的学习情感，为学习者提供个性化的服务，促进学习者的全面发展。其次，它能够根据学习者的学习情感进行适当反馈。当学习者经过努力将问题解决时，它报以微笑，并发送祝贺信息;当学习者多次尝试但问题仍未解决时，它会面带悲伤，好像感同身受，并发送鼓励信息。

虽然国内学者对教育智能体的研究已经获得了突飞猛进的进步，但是教育智能体的研究仍处于探索阶段。随着研究者对情感与认知两者关系的理解不断加深， 教育智能体的情感功能被愈发重视。然而，情感计算等相关领域的发展仍不完善，教育智能体不能做到十分准确的识别学习者情感，所提供的情感反馈方式也比较简单、呆板，不够灵活。目前，教育智能体只能调节学习者稳定且持续的消极情绪状态，以减小对学习者注意力的影响。教育智能体情感交互功能仍不完善，需要不断的探索、寻求对策。

（二）教育智能体情感交互方面面临的主要问题

1.教育智能体的形象、外观设计简单

教育智能体的形象和外观对学习者的学习过程及学习情绪具有重要影响，但是目前教育智能体的形象和外观设计较为简单，不利于学习者与教育智能体的情感交互。教育智能体的视觉要素包括性别、年龄、外貌、角色等重要的信息，远不是在设计过程中可有可无那么简单，同时教育智能体的形象也会对学习者的学习兴趣产生一定影响。

2.教育智能体研究仍以认知层面为主，缺乏对情感层面的关注

目前，教育智能体只能通过表情、动作、语言的简单组合或单一形式和学习者进行单次情感交流，交流是否起到了应有的作用、是否需要继续与学习者进行情感交流，教育智能体还不能做出精准决策。教育智能体在情感层面的“智能”还非常有限，并且学习者学习的实际情况远比想象的要复杂，当教育智能体每次都通过特定行为表达某种情感时，会引起学习者的厌倦，与真正的人类表达某种情感还是大不一样。教育智能体在情感“拟人化”方面，可能还需要不断完善和优化。

三、教育智能体情感交互功能不足的对策研究

教育智能体现有的情感层面研究也仅实现了教育智能体与学习者的浅层交互，并且情感交互流于形式，与学习者的期望存在较大的差距。教育智能体全程参与学习者的学习过程中，在具备“高智商”的同时还需要拥有“高情商”，以便使学习者轻松投入有效的学习，将学习者的认知过程和情感状态有机结合，力求与学习者实现深层次的情感交互。

（一）对教育智能体形象和外观设计者提出更高要求

教育智能体的形象和外观对其人机情感交互功能具有至关重要的作用。教育智能体的视觉要素包括性别、年龄、外貌、角色等重要和即时的信息。年龄适当、外貌得体、被赋予正面角色的教育智能体有助于学习者情感的抒发和寄托，实现人机情感的深层交互。贝勒指出教育智能体的形象和外观是决定教育智能体是否有效的两个关键因素。教育智能体形象和外观设计者不仅需要具备专业的学科知识和技术能力，同时更应该具有较高的艺术素养。这就需要重点加强和设计人员的联系，促进跨学科、跨领域专家合作，成立专门的研究团队，将多领域专业知识运用到教育智能体形象和外观的设计中，优化情感交流过程，合作开发出具有良好外观，又得学习者情感上接受、喜爱的教育智能体，促进学习者的情感抒发和寄托，提高学习者的学习效果和情感体验。

（二）情感计算技术是实现人机交互的关键技术

随着智能时代的发展，情感计算技术在人机交互方面发挥着举足轻重的作用，是实现人机交互的关键技术。情感计算的根本目标就是尝试创建一种智能的计算系统，该系统能够感知、识别和理解人的情感，并能够根据人的情感做出智能、及时和友好的反馈。我国相关技术人员应着重研究情感计算技术，提高情感计算的精度和反应速度，从而促使教育智能体情感方面的表现更具“拟人化”。

（三）深度学习是人工智能领域的主流算法

深度学习可以捕捉学习者的动作、表情，分析学习者的学习状态，感知学习者的真实情感。因此，深度学习必须与情感计算进行融合创新，促使教育智能体实现与学习者更深层次的情感交互。

融合了情感计算和深度学习的教育智能体，再结合其逼真的虚拟形象，将更像有血有肉有温度的“人”，而不是漠然冷漠的“物”，更具有灵活性和亲和力，有助于激发学习者的学习兴趣，调节学习者的情感状态，消除学习者的孤独感，为学习者带来更优秀的情感体验，实现与学习者深层次的情感交互。

四、对教育智能体情感交互功能的预测分析

目前，人工智能+教育已经从融合应用阶段迈入创新发展阶段，教育智能体在相关行业所占的比重不断扩大，社会对教育智能体的需求也不断加大。然而，教育智能体仍不能与人类比拟，尤其在情感交互方面与人类具有甚大的差距。真实的课堂上，教师能够及时捕捉学习者的行为状态、表情，快速且准确分析出学习者的情感状态，即时做出有效应对，调节学习者的情绪，促进学习者的个性发展，真正实现因材施教构想。若教育智能体想要在教育领域方面不断发展、立足、取得更大成就，教育智能体的情感交互功能必须有所改善并不断提高，实现与学习者在情感方面的深层交互。未来的教育智能体必将在情感交互功能方面不断完善，教育智能体的面部表情、肢体动作、声音的响度、音调、音色等一定会得以丰富，不断适应学习者情感的需求，使人机情感交互更为真实、更为有效。

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