我国近十年人工智能+教育研究热点分析

1、    我国近十年“人工智能+教育”研究热点分析    表4我国“人工智能+教育”高频关键词中心度（部分）关键词度中心性中间中心性接近中心性智能导师系统68.8640.01569.000教师专业发展68.7600.01569.000人机交互68.2510.01569.000学习科学68.2400.01569.000虚拟现实68.2150.01569.000智能机器人68.2070.01569.000学习环境68.1550.01569.000未来教育68.1340.01569.000steam教育68.1130.01569.000人工智能教育应用68.00

2、20.01569.000游戏化学习67.9190.01569.000慕课67.9150.01569.000可视化分析67.8930.01569.000远程教育67.8620.01569.000教育信息化2.067.2220.01569.000深度学习67.0800.01569.000智能教育66.4820.01569.000个性化学习65.9860.01569.000智慧教育65.9530.01569.000大数据65.7530.01569.000表5我国“人工智能+教育”高频关键词中心势类别度中心势中间中心势接近中心势数值（%）2.390.000.083研究热点分析聚类分析能够更好地反映“人

3、工智能+教育”研究热点，将相异矩阵导入spss22，运用ward连接谱系图得到聚类树状图，如图2所示。根据高频关键词得到的聚类树状图和基于关键词聚类图谱，结合近十年我国人工智能在教育领域应用情况，得出其研究热点主要分为5个模块。图2我国“人工智能+教育”高频关键词3.1“人工智能+教育”交流平台人工智能应用于教育的交流平台主要有中国教育技术协会、信息技术教育、学术年会、高峰论坛等，中国教育技术协会人工智能专业委员是立足教育行业，研究人工智能前沿发展的全国性组织，由人工智能和教育信息化方面的专家学者、教育机构、科研院所等组成，是我国“人工智能+教育”领域技术交流的专业化平台。2018年是教育信息

4、化2.0元年，推进教育信息化2.0，既要依靠国家信息化建设的力量，又要扎实做好教育信息化基础工作7。近年来，“人工智能+教育”各大交流平台，均关注信息技术和教育的深度融合，教育环境从数字校园转向智慧校园，大数据、机器学习、知识图谱等智能技术不断更新。在智能时代背景下，利用智能技术构建学校信息化教育新环境，推进教育信息化进程。“人工智能+教育”主要体现在智能环境和智能技术支持下的教学智能转变上。3.2“人工智能+教育”关键技术人工智能应用于教育的关键技术包括深度学习、精准教学、人机协作、个性化学习、机器学习、教育大数据、学习分析、教育数据挖掘等。教育人工智能是人工智能与学习科学相结合的一个新领域

5、，其关键技术主要体现在知识的表示方法、机器学习与深度学习、自然语言处理等方面8。深度学习是机器学习中的一种表征学习，某些特定方法可以让机器学习算法更易于实现。机器学习作为人工智能领域的核心，能够基于大量数据自动识别模式、发现规则、预测学生表现，为满足智慧教育和个性化学习需求提供可能9。有报道指出，数据是信息时代数字经济驱动的货币，分析技术寻找方法去收集、连接、组合和解释数据，以更清楚地了解学习者的能力和进步之处，可推动个性化和适应性的学习经验10。这些“人工智能+教育”关键技术将为人工智能与教育融合提供可能，为教育智能转变提供技术支持。3.3“人工智能+教育”智能教育环境人工智能创造智能化教育

6、环境的关键词主要有教育信息化2.0、智慧时代、智慧教育、教育现代化、教育信息化，智能教育、智能技术等。任友群等11提出教育信息化2.0进入“融合创新智能引领新时期”，构建“四化三学”的教育新格局，智慧教育是教育信息化的新境界、新诉求12。2010年，浙江大学提出建设“智慧校园”。曹晓明13认为当前智慧校园在研究和实践中出现概念泛化、边界模糊等倾向，而人工智能正以清晰的路径影响和变革着校园生态系统；祝智庭等14认为智能教育可以作为智慧教育的实践路径，智慧教育可以对智能教育起导向作用。“人工智能+教育”在智能技术支持下，将概念化的智慧时代和智慧教育，转为可操作的智能时代和智能教育，积极推动教育现代

7、化、信息化、智能化，为实现教育信息化2.0和智能教育环境建构作贡献。同时，关于智慧教育、智能教育和教育信息化的研究相互交叉、联系密切，但是针对三者之间概念的辨析和界定尚不明确。3.4“人工智能+教育”教学实施路径人工智能为教育提供教学实施路径关键词主要有创客教育、steam教育、mooc、在线教育、机器人教育、机器人、信息技术、网络学习空间等。创客教育制作具有人机交互功能的智能机器人，探索人工智能领域寓教于乐的创客教学策略15。mooc是在线开放网络课程的代表，也称慕课，慕课改变了传统教学模式，利用网络为教学实施带来便捷。詹泽慧等16提出人工智能的引入也许是解决mooc现存问题的唯一可能，应用

8、大数据与人工智能可帮助在线教育突破瓶颈17。针对“人工智能+教育”具体教学实施路径，大部分学者的主要关注热点是创客教育、机器人教育、stem教育、mooc、网络学习等方面，各中小学纷纷模仿，以机器人和编程为代表，顺应智能时代需求。“人工智能+教育”融合帮助教学实施具体落实，教学强调智能性、趣味性、整合性、跨学科、开放性、共享性等理念，教学路径多样化，可操作性更强，但针对中学信息技术教育中人工智能选修课程的教学研究较少。3.5“人工智能+教育”智能教学过程人工智能融合教育优化智能教学过程关键词包括智能导师系统、教师专业发展、教育人工智能、学习环境、学习科学、人机交互、虚拟现实、自适应学习、知识图

9、谱、可视化分析、脑科学、未来教育、计算思维、编程教育、信息素养等。人工智能发展推动教育领域变革，对教师角色和工作产生影响。利用人工智能辅助教师完成日常教学、教研、专业发展和学习。未来智能教学系统将基于大数据智能与跨媒体智能协同，支撑精准的学情判断和科学的学习路径推荐，教育中的人工智能将走向人机协同的增强智能18。通过人机交互、虚拟现实、自适应学习、知识图谱等智能技术，教学过程精准可靠，便于掌握整个教学过程，从而及时调整、分析、评价和反思。针对不同需求对海量教学数据进行智能整合，从而辅助和优化教学过程。4结语研究发现，近十年来我国“人工智能+教育”还存在认知范围相对局限和认知深度有待扩展等缺点。

10、研究热点主要包括交流平台、关键技术、智能教育环境、教学实施路径和智能教学过程，还需考虑计算思维、编程教育和信息素养等。“人工智能+教育”研究需进一步关注如何加强智能技术在教育中的融合，构建智能教育环境，提供智能教学实施路径，优化智能教学过程，并持续推进对研究的深度挖掘和路径探索，从而为我国“人工智能+教育”的未来发展打好坚实基础。参考文献：1minsky m. why people think computers can'tj. ai magazine fall, 1982, 86（8）: 76.2hopfield j j. neural networks and physical s

11、ystems with emergent collective computational abilitiesj. proceedings of the national academy of sciences, 1982, 79（8）: 2554-2558.3gorder p f. neural networks show new promise for machine visionj. computing in science & engineering, 2006, 8（6）: 4-8.4中华人民共和国国务院.新一代人工智能发展规划r.2017-07-20.5邓君，马晓君，毕强.

12、社会网络分析工具ucinet和gephi的比较研究j.情报理论与实践，2014，37（8）：133-138.6彭辉.复杂网络上的演化博弈d.兰州：兰州理工大学，2012.7任友群，万昆，赵健.推进教育信息化2.0需要处理好十个关系j.现代远程教育研究，2018（6）：3-11.8闫志明，唐夏夏，秦旋，等.教育人工智能（eai）的内涵、关键技术与应用趋势美国为人工智能的未来做好准备和国家人工智能研发战略规划报告解析j.远程教育杂志，2017，35（1）：26-35.9余明华，冯翔，祝智庭.人工智能视域下机器学习的教育应用与创新探索j.远程教育杂志，2017，35（3）：11-21.10巩辰.全球

13、人工智能治理“未来”到来与全球治理新议程（四）eb/ol.2018-12-03.11任友群，冯仰存，郑旭东.融合创新，智能引领，迎接教育信息化新时代j.中国电化教育，2018（1）：7-14，34.12祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界j.电化教育研究，2012，33（12）：5-13.13曹晓明.“智能+”校园：教育信息化2.0视域下的学校发展新样态j.远程教育杂志，2018，36（4）：57-68.14祝智庭，彭红超，雷云鹤.智能教育：智慧教育的实践路径j.开放教育研究，2018，24（4）：13-24，42.15吴鑫.小学创客教育初级人工智能作品的设计以开源机器人“小菠萝”存钱罐作品为例j.现代教育技术，2018，28（6）：122-126.16詹泽慧，霍丽名，姚佳静，等.人工智能时代mooc将如何发展：机遇与挑战与curtis bonk教授和paul kim教授的对话j.中国电化教育，2019（2）：10-15.17钟华.考虑大教据与人工智能