（1）教育領域中采用的人工智能' target='_blank'>人工智能技術——6 個聚類
　　
　　#0 人工智能聚類下提取出的特征詞有人工智能、虛擬現實、三維建模等。虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術利用計算機產生的實時三維逼真圖像，能高度模擬人在環境中的各種感知行為，讓觀察者有身臨其境的感受，并很好地感知和研究客觀事物的變化規律。尹偉等從警務實戰訓練的角度，探索了VR的教學模式，如在公安現場執法教學中，教師可通過 VR 技術構建案件場景，讓學員的語言控制、動作技能、武力使用在虛擬現實中最大限度地得到訓練。由于VR技術在各領域中的應用越來越廣泛，各高校也陸續開始研發相關課程并予以實施。盧梅麗等對VR技術課程的教學改革進行了研究，通過講授 VR 技術來培養高精尖職業技能型人才。
　　
　　#1 本體聚類下提取出的特征詞有本體、個性化學習、Agent、智能教學系統等。人工智能領域的學者 Neches 等最早提出本體（Ontology）一詞，認為本體是構成相關領域詞匯的基本術語和關系，以及利用這些術語和關系構成的、規定這些詞匯外延的規則。Jiang 等 通過本體來實現學習者在學習過程中的個性化需求。Agent 一詞在國內通常被翻譯為智能體或艾真體，為實現個性化智能教學系統的應用提供幫助 。基于 Agent 的分布式和集中式網絡教學模式，可以針對不同的學生個體提出相應的教學內容，較好地解決了傳統教學模式中存在的一些問題。
　　
　　#5 學習分析聚類下提取出的特征詞有學習分析、網絡學習空間、自適應學習等。美國普渡大學構建的名為課程信號（Course Signals）的教師教學支持與學習干預系統，就是利用學習分析的各種技術手段幫助教師了解每個學生的學習情況，不斷改進教學方法，并為學習者提供及時且具有針對性的反饋 。賀相春等在明確網絡學習空間系統架構的基礎上，分析了系統的功能演變，提出人工智能驅動大數據分析、虛擬現實技術、可穿戴技術的交叉融合，使得原有的學習環境可以借助智能代理、智能導師、智能學伴等，為學習者提供智能化的學習服務。
　　
　　#6 專家系統聚類下提取出的特征詞有專家系統、推理機、計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，CAI）等。專家系統可以在程序系統中存儲某個專門領域的專家知識（知識庫），并且擁有類似領域專家解決實際問題的推理機制（推理機），最終實現人機的互動（人機接口）。方利偉等利用機器人語言設計了一個實時專家系統，它可以自動獲取傳感器信號，根據預先設置好的規則庫進行推理，得到下一步執行的指令，從而控制機器人的行動。推理機一般在專家系統中用來控制、協調整個系統。這些技術將人工智能理論變成實踐并應用于 CAI 系統中，形成智能計算機輔助教學系統，可以幫助學生對大量知識進行選擇、判斷、處理。
　　
　　#10 關聯規則聚類下提取出的特征詞有關聯規則、遺傳算法、試題庫、智能組卷等。關聯規則的挖掘算法被應用于包括教育在內的很多行業和研究領域。例如，通過改進的 Apriori 關聯算法挖掘出高職院校教務信息中的規則，用于構建學生培養模型、成績預警模型、教學質量評估模型等。此外，關聯規則也可以對基于遺傳算法的智能組卷系統進行考試數據的挖掘與分析。余紅朝在分析傳統的組卷算法和策略的基礎上，結合遺傳算法，以知識點為基本的考查點，把試題個數作為試卷最重要的約束目標，提出了改進的自動組卷算法，并在實際運行中證明自動組卷算法能快速生成質量相對較好的試卷。
　　
　　#11 媒體融合聚類下提取出的特征詞有媒體融合、科技革命、網絡技術等。電子和信息技術的普及應用開啟了第五次科技革命。媒體融合指的是各種媒介呈現多功能一體化的趨勢，信息傳輸通道變得多元化，報紙、電視等傳統媒體與互聯網、手機、智能終端等新媒體結合起來，為信息、知識的傳播提供了不同形式、不同平臺。如賈寧基于物聯網和移動互聯網實現了一個校園教育互聯系統，充分利用手機短信、定位、攝像頭服務、射頻識別等功能，使學生、家長、老師之間可以無縫連接溝通。 　　 　　（2）人工智能技術在教育領域中應用的產物——3 個聚類
　　
　　#2 智能機器人聚類下提取出的特征詞有智能機器人、機器人教學、智能制造等。隨著人工智能越來越多地被應用于教育教學中，類似朗讀課文、點名、監考、收發試卷等這樣的輔助性或重復性勞動可以由人工智能替代老師完成。東京理科大學小林宏教授制造的仿人機器教師薩亞可以在面部呈現 6 種表情，會講大約 700 個單詞、300 個短語，并且可以對一些詞語和問題做出回應，還可以學會講各種語言。除此之外，周蘭菊等從智能制造企業的崗位能力需求出發，分析了智能制造的特點和技術技能人才崗位能力需求的變化，并結合學校的實踐，探索并提出了適合智能制造企業人才需求的高職人才培養的一些新舉措。
　　
　　#3 高考狀元聚類下提取出的特征詞有高考狀元、語音識別、科大訊飛等。2017 年，學霸君公司研發的智能教育機器人 Aidam 與兩人一組的 6 名高考狀元同臺挑戰了 2017 年高考數學試題，完成了整張試卷的解答，并按照評分標準得到了 134 分的最終成績，三組高考狀元分別得到146分、140分、119分。科大訊飛是國內最大的智能語音技術提供商，廣東高考英語的口語環節目前由科大訊飛提供的計算機語音技術完成考核，不需要再投入任何師資；在與廣東省考生經過幾年磨合后，2015 年即實現以機器評閱為主、人工審核為輔的全新評閱方式。另外，科大訊飛還推出了一款叫e 天說的英語學習應用，用于學生口語訓練。
　　
　　#8 人類智能聚類下提取出的特征詞有人類智能、李世石、谷歌公司、技術浪潮等。2016 年3月5日，谷歌公司的圍棋人工智能 AlphaGo 在與韓國棋手李世石的一場轟動全球的人機大戰中，以總比分 4:1 獲勝，AlphaGo 的圍棋世界排名由此躍升至世界第二。2017 年 5 月，中國棋王柯潔向 AlphaGo 發出了挑戰，最終結果是 AlphaGo 獲勝。雖然代表人類智慧的柯潔在比賽中以失敗告終，但是這場比賽本身的歷史意義遠遠超過其結果的勝負。大家的討論也使教育領域掀起了一股人工智能技術浪潮，為此，奚駿提出教師要關注技術、辨別技術、引領技術，從而促進教育公平、助力教育創新、實現教育與技術的雙贏發展。
　　
　　（3）人工智能技術對教育理論的影響——3 個聚類
　　
　　這 3 個聚類分別是#4 教育理念、#7 創客教育和#9 高等教育，而該大類下提取出的特征詞有教育理念、創客教育、高等教育、遠程教育等。由此可知，這三個聚類都側重教育理論，涉及教育理念的轉變。隨著創客教育的興起和教育信息化進程的加快，基于遠程教學方式的個性化教育在教育人工智能領域占據重要地位。如在睿易云教學系統中，學習者課前自主學習和課后系統根據學習者的反饋重新制定課堂設計，通過這樣的課堂設計理念，大大提高了教學效果。國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中指出，為了推進我國人工智能技術的發展，要大力推進編程教育并且設置人工智能相關學科，在教育中融入更多信息化元素，創客教育為國家培養信息化創新型人才提供了一種有效的教育模式。如清華大學以創意、創新、創業三創融合的核心理念打造三創創客空間、開發多維立體化課程、開設創新創業學位教育、舉辦各類賽事及活動，為在全國高等院校中實行創客教育起到了引領示范的作用。創客教育在高等教育中的應用使學生成為知識生態系統中的積極貢獻者，使他們能夠創造性地思考問題、實踐創新過程。
　　
　　三、研究討論
　　
　　1 人工智能對教育的影響
　　
　　通過上述 CiteSpace 對關鍵節點的可視化分析以及對于聚類后的文獻分析，可以了解到人工智能對教育的影響主要體現在以下幾個方面：
　　
　　①人工智能作為教學目標和教學內容。目前，我國在中小學教學中設置編程課程來為學生的計算機編程能力打下基礎。此外，人工智能是涉及機器學習、自然語言處理等許多復雜技術的學科，所以在高等教育中，許多院校已經開設了人工智能學院、人工智能相關專業，以系統地培養專業性與研究性人才。
　　
　　②人工智能增進學生對學習內容的深度理解。教育信息化的發展使許多數字化的新媒體進入教室，教學內容通過多種方式呈現出來，幫助教師和學生更方便、更有效地進行傳授和學習。虛擬現實技術出現后，課程內容發生了很大變化，不再是單純的文字或者二維幻燈片，而是通過三維的物體、動畫、視頻等形式呈現，甚至現實中無法通過肉眼觀看的內容（如電流的走向、人體血液的流動等）都可以在虛擬環境中實現，并生動直觀地給學習者展現出來，從而增進學習者對學習內容的深度理解。
　　
　　③人工智能助力教學評估。智能測評系統在全程參與學習者的學習過程后，對學習結果進行評價、測試和分析，并反饋結果，從而達到完善方案的目的。例如，目前國內外一些相對有影響力的智能導師系統都擁有測試和評估的功能，它們能記錄并評價學習者的學習行為，并在這個過程中達到不斷優化教學的目的；在英語教學中，智能測評系統可以診斷學習者在英語寫作中存在的錯誤，分析原因并采取糾正和指導措施，可以使用智能語音識別技術，代替人工進行口語考試等。 　　 　　2 人工智能在我國教育領域中的反思
　　
　　基于上述可視化結果和內容分析，對人工智能在我國教育領域中的研究反思如下：
　　
　　①加強人工智能背景下教師和技術人員的培養和深度合作。教師在教學活動中發揮著非常重要的作用，人工智能技術在教育領域的應用程度離不開教師對人工智能技術的理解。然而與人工智能中的技術發展相比，人工智能在教育領域中的應用存在一定的滯后性。究其原因，主要是人工智能涉及的技術非常復雜，實際應用中需要具有一定專業背景知識的人來實現其功能，而具有這種背景知識的專業人士又往往缺乏教育理論基礎，因此應加強兩個領域專業人士的溝通合作，才能開發出更智能化的教育產品。
　　
　　②貫徹落實政府對人工智能的支持政策。自 2014 年以來，我國政府部門先后在各種場合和重要政府文件中強調人工智能發展的重要性。2018 年4月2日，教育部印發《高等學校人工智能創新行動計劃》，引導高校以世界科技前沿為目標，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究和引領性原創成果的重大突破，進一步提升高校人工智能領域科技創新、人才培養和服務國家需求的能力。在未來的幾年中，要將優化高校人工智能領域科技創新體系、完善人工智能領域人才培養體系、推動高校人工智能領域科技成果轉化與示范應用作為教育發展重點任務。
　　
　　③重視人工智能教育帶來的隱私和歧視問題。學生的學習行為數據是學生的隱私，在未來否可以嘗試讓學生擁有自己的數據，并有權決定是否將其交給學校或其它教育機構來分析使用。另外，在智能教育平臺的產業中要制定相應的隱私標準，讓行業中的開發者和運營者有標準可循。此外，人工智能條件下的預測算法可能會產生不同程度的歧視。比如，學校非公開地嘗試用機器學習的技術分析、預測學生的成績，并通過這個結果來挑選或決定是否錄取學生。當然我們不能說這樣的方式是完全有偏見的歧視行為，但是相應的解釋性工具是必須的，我們需要令人信服的理由來解釋機器決策的結果。
　　
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