余靜雯，鐘志賢

（1.江西師范大學 a.新聞與傳播學院，b.教師教育高等研究院，江西 南昌 330022）

引言

隨著以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和區(qū)塊鏈為代表的新一代智能技術在教育中的應用，教育正日益走向智能時代。2017年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確了我國人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標與智能教育的發(fā)展方向，強調(diào)利用智能技術推動教育轉(zhuǎn)型與變革［1］。2018年4月，教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》是順應智能環(huán)境下教育發(fā)展的必然選擇，是加快實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的有效途徑［2］?！督逃?022年工作要點》中明確提出加快推進教育數(shù)字轉(zhuǎn)型和智能升級，推進人工智能助推教師隊伍建設試點工作?！丁笆奈濉眹倚畔⒒?guī)劃》指出信息化進入加快數(shù)字化發(fā)展、建設數(shù)字中國的新階段，部署了建設泛在智聯(lián)的數(shù)字基礎設施體系以及構(gòu)建產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展體系等十大重大任務。

文獻檢索發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)智能教育研究始于本世紀初。2000年，學者提出了“智能教育”一詞，認為智能教育就是一種遠程教育，是實現(xiàn)大規(guī)模個性化教育的一種手段［3］。2018年，學者指出智能教育包含三個方面，智能技術支持的教育、學習智能技術的教育和促進智能發(fā)展的教育［4］。為了準確把握新世紀以來我國智能教育理論與實踐發(fā)展圖景，本研究基于CNKI 2000-2021年學術文獻，采用可視化工具以分析智能教育發(fā)展的現(xiàn)狀、熱點和歷程。

一、研究設計

（一）數(shù)據(jù)來源

基于CNKI數(shù)據(jù)，以“智能教育”“人工智能教育”“教育人工智能”“智能教學”等為檢索關鍵詞（檢索時間為2021年12月30日），發(fā)表時間為2000年1月-2021年12月，共檢索到期刊文獻有260篇，刪除會議、文件、廣告等非學術文章，得到有效樣本數(shù)245篇。并將其題錄信息以Refworks格式保存，以便可視化研究。

（二）研究工具與方法

二、研究現(xiàn)狀

（一）期刊來源分析

基于245篇學術文獻分析發(fā)現(xiàn)，這些文獻共分布在42本期刊中，有關智能教育的文獻數(shù)量排前10的專業(yè)學術期刊如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)來源分布圖

排名前10的期刊數(shù)量共195篇，占期刊總數(shù)的79.59%，且均屬于中文核心、RCCSE或CSSCI來源期刊，說明智能教育學術研究整體質(zhì)量較高，該領域已經(jīng)聚集了一批優(yōu)秀的專家學者。

（二）發(fā)文量分析

發(fā)文量反映某一研究領域在不同時間段的發(fā)展速度與研究情況?；谏鲜龅臉颖疚墨I，借助相應的可視化工具得出國內(nèi)關于智能教育領域在2000至2021年的發(fā)刊量，如圖2所示。

圖2 智能教育CSSCI文獻發(fā)表數(shù)量分布圖

我國智能教育研究發(fā)軔于本世紀初，文獻數(shù)量屈指可數(shù)。2000-2017年以智能教育為主題的文獻數(shù)量僅有42篇，增長緩慢，有兩年連續(xù)無文獻產(chǎn)出，每年文獻數(shù)量皆少于10篇。2017-2018年的年增幅到達20篇。2018-2021年間文獻數(shù)量總數(shù)高達203篇。主要原因如下：國際視野上，2016年，日本提出實現(xiàn)超級智能社會5.0；同年，美國發(fā)布《國家人工智能研究與發(fā)展策略規(guī)劃》與《規(guī)劃未來，迎接人工智能時代》，英國發(fā)布《人工智能：未來決策制度的機遇與影響》；2017年，隨著谷歌發(fā)布的基于機器學習的Alpha Go戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍李世石，全球掀起人工智能發(fā)展的熱潮。國內(nèi)視野上，2017年“兩會”首次將人工智能寫入政府工作報告，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》將發(fā)展人工智能上升為國家戰(zhàn)略。在此背景下，以“智能教育”為主題的文獻在2018年呈現(xiàn)跳躍式增長。因此，智能教育大致可分為孕育期（2000-2017）與激增期（2018-2021）兩個階段。

（三）作者及研究機構(gòu)分析

采用CiteSpace對文獻的作者與機構(gòu)進行聚類分析，以呈現(xiàn)其在智能教育方面的影響力，屬性設置中選擇“Author與Institution”，時間跨度為“2000-2021”，聚類圖如圖3所示。

圖3 作者合作圖譜

由圖3可知西北師范大學的劉邦奇、北京師范大學的黃榮懷與余勝泉、華東師范大學的顧小清、祝智庭以及任友群節(jié)點較大，表明他們是該時間期限內(nèi)智能教育領域的主要研究者。各節(jié)點間的合作與聯(lián)系通過連線表示，如以劉邦奇節(jié)點為核心，相互連線的有吳永和、王亞飛、嚴曉梅等作者，分別來自華東師范大學、上海師范大學以及北京師范大學，共同組成合作群體。還有以顧小清，祝智庭為核心的合作群體。雖然團隊內(nèi)的合作有顯著成果，但是團隊與團隊之間相互關聯(lián)程度較小，缺少合作與交流。

研究機構(gòu)合作圖譜中的節(jié)點大小與連線表明各研究機構(gòu)的發(fā)文量與合作關系。如圖4所示，我國已初步形成以高等師范院校為主的智能教育研究基地，北京師范大學、天津大學、華南師范大學以及華東師范大學等高校在該領域研究成果相對較多。但從研究機構(gòu)的合作強度上看，各研究機構(gòu)之間的連線數(shù)E=0，表明未形成緊密的合作網(wǎng)絡。

圖4 研究機構(gòu)合作圖譜

三、研究熱點與演進歷程分析

（一）高頻關鍵詞分析

高頻關鍵詞常常被用來確定一個領域的研究熱點。利用CiteSpace提取關鍵詞，計算智能教育領域關鍵詞的頻次，從而確定高頻關鍵詞。CiteSpace中生成259個關鍵詞，根據(jù)普賴斯計算公式，計算出最高閾值約為7，因此將頻次大于7的關鍵詞列為高頻關鍵詞，總計8個，按頻次排序，如表1所示。

表1 我國智能教育領域高頻關鍵詞表

可以發(fā)現(xiàn)，高頻關鍵詞的頻次由高到低依次為人工智能（97）、智能教育（83）、智慧教育（15）、教育應用（14）、人機協(xié)同（11）、智能教室（8）、大數(shù)據(jù)（8）、智能技術（8）。除去“智能教育”這個基礎搜索詞之外，其余七個可以將其看作智能教育的研究熱點。

（二）關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類分析是在共現(xiàn)分析的基礎上，把共現(xiàn)網(wǎng)絡關系簡化為數(shù)目相對較少的聚類的過程［6］。通過CiteSpace進行關鍵詞聚類，以進一步確定我國智能教育研究領域的研究主題。在參數(shù)屬性“Node Types”中選擇“Terms”和“Keyword”，自動提取聚類，聚類圖譜如圖5所示。

圖5 關鍵詞聚類圖譜

圖5呈現(xiàn)出10個聚類：人工智能、智能教育、智能教室、人機協(xié)同、個性化、泛在學習、傳承學習、教育倫理，未來課堂，智能時代。結(jié)合聚類并精讀相關文獻，本研究將我國智能教育研究熱點歸納為智能教育本體論研究、智能時代下人機協(xié)同研究、智能學習環(huán)境研究以及智能教育倫理研究，如表2所示。

表2 我國智能教育領域聚類主題表

1.智能教育本體論研究

根據(jù)表2可知，我國智能教育領域與人工智能、智慧教育、教育技術、教育應用等主題關聯(lián)密切。眾多學者對智能教育內(nèi)涵及特征都有獨特見解，李勖等人提出智能教育是一種實現(xiàn)大規(guī)模個性化的教學［3］。趙銀生等人將智能技術作為教育的手段，以實現(xiàn)教育行為智能化［7］。祝智庭等人認為，智能包含“內(nèi)智”和“外能”兩個方面，并從三個角度概括了智能教育的內(nèi)涵［4］。鄭旭東等人認為，智慧教育2.0稱為人工智能時代的智能教育，實現(xiàn)從網(wǎng)絡化和信息化轉(zhuǎn)向智能化和智慧化［8］。胡小勇等人基于生態(tài)進化理念和學習科學視角認為，智能教育指運用教育人工智能技術實施個性化創(chuàng)新的教學實踐，培養(yǎng)學生高層次智能［9］?？梢姟爸悄芙逃辈]有統(tǒng)一的界定，本體論研究薄弱，缺乏完整的理論體系研究，我國智能教育本體論有待進一步的深入研究。

2.智能時代下人機協(xié)同研究

面對未來教育，人機協(xié)同將作為智能時代下驅(qū)動教育創(chuàng)新的關鍵［10］。機器智能的發(fā)展為人機協(xié)同教育提供了技術支撐，數(shù)據(jù)驅(qū)動的個性化學習、精準化教學得以實現(xiàn)。人機協(xié)同研究最早聚焦于通過在中小學信息技術教學中融合人工智能課程，培養(yǎng)學生更為全面的信息素養(yǎng)，而后關注“人機雙師”的課堂教學模式。祝智庭等人提出人機協(xié)同的智能結(jié)構(gòu)，在人機協(xié)同中教師與機器分別承擔著各自的角色，人做人擅長的工作，機器做機器擅長的工作，兩者優(yōu)勢互補［4］。孫妍等人提出人機協(xié)同課堂中新的教學形態(tài)，從“知識圖譜”到人機協(xié)同，從以知識內(nèi)容精準教學為主到培養(yǎng)學生思維方式為導向的教學［11］。汪時沖等人提出具體的人機協(xié)同課堂教學設計，并從教學各環(huán)節(jié)角度與傳統(tǒng)的教學設計進行比較，提出了一種新型的“雙師課堂”的教學形態(tài)［12］。盡管這一領域的文章數(shù)量近年大幅增長，但是人機協(xié)同的課堂還是停留在理論層面，實踐領域有待加強。

3.智能學習環(huán)境研究

聚類詞表中出現(xiàn)的智能教室、“智能”+校園、未來課堂、智慧教室等表述可統(tǒng)稱為智能學習環(huán)境。20世紀80年代多媒體與計算機等信息技術應用于教育，逐步實現(xiàn)了教室環(huán)境數(shù)字化、網(wǎng)絡化。2020年以后，隨著新一代智能技術的發(fā)展，智能教室的構(gòu)建得以關注。聶風華等人從智慧教室系統(tǒng)組成的角度構(gòu)建了“iSMART”模型［13］。王曉晨等人認為，從傳統(tǒng)多媒體教室發(fā)展到智能教室，主要以互動、回饋、個性化為核心［14］。教室從單向系統(tǒng)走向雙向，形成教學一體化。其次，也有相關研究聚焦教室環(huán)境的核心技術。王麒等人從硬件與軟件層面概括智能教室的關鍵技術及其功能［15］。智能教室的構(gòu)建不斷完善，其核心體現(xiàn)在互動性，人、機、物三元融合，突破空間限制，實現(xiàn)虛實融合的學習環(huán)境。

4.智能教育倫理研究

自2019年起，人工智能的創(chuàng)新應用打破了教育生態(tài)系統(tǒng)的平衡，教育模式與結(jié)構(gòu)發(fā)生了相應的改變，社會各界開始對AI倫理風險加以關注。智能教育倫理研究圍繞人工智能教育倫理與倫理原則兩方面展開。教育倫理是人與人在教育活動所遵循的行為規(guī)范與準則。智能機器應用到教育領域，扮演人的角色，使得教育活動中的人與人之間的交往需要重新構(gòu)建，倫理問題需要重新思考。李芒等學者對人工智能教育應用提出了三點批判：忽視了師生的真實需求，漠視了培養(yǎng)完整的人的意義，輕視了人的存在價值［16］。鄧民國等學者將智能時代所面臨的倫理問題歸結(jié)為三個層面，角色、技術與社會［17］。2021年9月，我國科技部發(fā)布的《新一代人工智能倫理規(guī)范》，首次明確了人工智能特定活動應遵守的倫理規(guī)范。王正平針對教育倫理原則與人工智能倫理原則之間的關系進行梳理，整理出智能教育倫理原則包含福祉、是非善惡、公平正義、人權(quán)和尊嚴、自由自治以及責任六個方面［18］。

（三）研究主題演變與階段劃分

采用CiteSpace勾畫出聚類的時間跨度，設置時間切片為1年，切換為時間線視圖(Timeline View)，可以清晰地看到智能教育各個聚類熱點的演變過程，如圖6所示。根據(jù)發(fā)文量、關鍵詞、聚類主題詞的演變可以將我國智能教育大致分為兩個階段：一是孕育期（2000-2017）；二是激增期（2018-2021）。結(jié)合相關文獻，下面分別闡述我國智能教育的各演進階段。

圖6 我國智能教育研究領域的時間線視圖

1.第一階段：孕育期（2000-2017）

該時期發(fā)展平穩(wěn)，沒有大幅度波動，發(fā)展時期長，為后面激增期奠下基礎。自20世紀80年代末信息化革命以來，人類走向信息化時代。2008年初，IBM公司提出“智慧地球”的概念，提出以更智慧的方式，改變?nèi)祟惖纳罘绞?，使得人類社會轉(zhuǎn)向知識社會。

學者們圍繞著人工智能、人機協(xié)同、智能教室與泛在學習等關鍵詞展開討論。個別學者開始初步探索智能教育，如基于教師、學生、計算機三元教學理論，首次談智能教育軟件［19］、基于知識挖掘技術的智能教育是未來教育的主要方式［3］、從培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)的角度對人工智能教育進行思考［20］。人工智能技術應用從2003-2021年受到學者持續(xù)關注。如賈積有總結(jié)的自然語言處理、智能代理等是2007-2009年人工智能教育應用國際研究中使用最多的技術，主要以智能評測、個性化輔導、兒童陪伴等形式為主［21］。伴隨著新科技的發(fā)展以及21世紀對學生素養(yǎng)提出的更高要求，傳統(tǒng)意義上的多媒體教室已無法滿足教學需要。智能教室的研究自2011年得到廣泛關注，關注點主要在智慧教室與智能教室系統(tǒng)模型的構(gòu)建［22］，以及未來教室中課堂的互動觀察等技術的研究［16］。學者們對智能教育的研究處于初步探索階段，研究視角廣，相對淺層，沒有形成系統(tǒng)性的理論體系。

2.第二階段：激增期（2018-2021）

人工智能實現(xiàn)了由計算智能到感知智能再到認知智能的發(fā)展。2016年的圍棋事件、日本提出實現(xiàn)超級智能社會5.0以及各國出臺的報告文件，將人工智能的發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。

多因素的推動使得智能教育的研究有了爆發(fā)性的上升趨勢。部分學者從技術角度回顧人工智能教育發(fā)展歷程與現(xiàn)狀［23］，構(gòu)建了人工智能與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展體系［24］。其中為了實現(xiàn)大規(guī)模個性化教學，研究聚焦在大數(shù)據(jù)［25］、區(qū)塊鏈［26］等技術實施數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學，通過學習分析、機器學習為學生提供個性化、精準化服務。還有學者將人機協(xié)同作為未來教育的方式，教師的職業(yè)形態(tài)將變成人機協(xié)同共教。人工智能將作為課堂中另一位教師的角色，真人教師需要熟悉智能教學環(huán)境，開展注重“育人”的教學活動，同時，培養(yǎng)學生“人機協(xié)同”的意識和能力［14］。2019年開始，人工智能的創(chuàng)新應用打破了教育生態(tài)系統(tǒng)的平衡，其中教育文化與人倫關系將帶來一系列風險。因此，人工智能倫理問題在智能教育研究領域得到廣泛關注，包括人工智能教育倫理的內(nèi)涵［27］、風險與挑戰(zhàn)［28］、原則［19］、以及邏輯起點［29］?？傮w而言，該時期研究視角多元化，無論是技術發(fā)展的視角還是心理學、哲學視角，都在于探析人工智能與教育領域的深度融合，具體到中小學課堂教學，智能個性化的教育服務，創(chuàng)設“育人”的教學活動，以及人機交互所面臨的風險與挑戰(zhàn)。

四、結(jié)語

綜上，從研究現(xiàn)狀看，我國智能教育研究的覆蓋面較廣，有40多種雜志、200多個學者、100多個研究機構(gòu)進行了廣泛的研究。其中《中國電化教育》《遠程電化雜志》《現(xiàn)代教育技術》等教育技術專業(yè)期刊對智能教育研究表現(xiàn)了持續(xù)的關注；祝智庭、黃榮懷、顧小清、劉邦奇等學者是智能教育領域論文貢獻度較高的研究者；北京師范大學、華東師范大學、天津大學、華南師范大學等是智能教育研究的主陣地。從研究熱點看，人工智能、智能教室、智慧教育、人機協(xié)同等是較為恒常的焦點研究主題，大致可分為智能教育本體論、人機協(xié)同、智能學習環(huán)境的構(gòu)建以及人工智能教育倫理研究四個方面。從演進歷程看，我國智能教育大致分為兩個階段：孕育期（2000-2017）與激增期（2018-2021）。

當前教育信息化步入教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個化蛹為蝶的創(chuàng)變過程?；谌斯ぶ悄芗夹g的數(shù)據(jù)智能化、多元化和個性化應用正在推動教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)據(jù)智能推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)在邏輯，從價值、目標、實踐三方面體現(xiàn)，分別是推動教育高質(zhì)量發(fā)展、提升教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的能力、實現(xiàn)數(shù)據(jù)應用的完整閉環(huán)［30］。智能時代下的智慧教育，從基礎環(huán)境、智能形態(tài)、培養(yǎng)模式、教育生態(tài)、育人目標五個維度，提出了轉(zhuǎn)型的關鍵所在［31］?！督逃?022年工作要點》提出“實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動”，加快推進教育數(shù)字轉(zhuǎn)型與智能升級。2018年以來先后啟動的兩批次全國“人工智能助推教師隊伍建設”“智慧教育示范區(qū)”、2021年啟動的“5G+智慧教育”試點、上海教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點和“教育新基建”等等，反映了智能教育理論與實踐的指向。