基于人工智能的育人助理系統(tǒng)——“AI好老師”的體系結(jié)構(gòu)與功能
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 03:02
育人是教育的本質(zhì)訴求,教育應(yīng)以育人為本。然而,實(shí)踐中長(zhǎng)期存在的重智輕德觀念使教師和家長(zhǎng)在面對(duì)孩子成長(zhǎng)過(guò)程中的典型問(wèn)題時(shí),常因不了解問(wèn)題背后的教育學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、生理學(xué)等知識(shí)與規(guī)律而無(wú)從下手,或只是粗暴地教訓(xùn)或干預(yù),不利孩子的健康成長(zhǎng)。人工智能技術(shù)在結(jié)構(gòu)化表征育人知識(shí)及知識(shí)間的關(guān)聯(lián)、個(gè)性化知識(shí)推理上優(yōu)勢(shì)明顯。本研究力圖構(gòu)建0-18歲兒童成長(zhǎng)過(guò)程中的典型問(wèn)題的知識(shí)圖譜及其解決案例知識(shí)庫(kù),構(gòu)建個(gè)性化育人助理系統(tǒng)——AI好老師,以期利用技術(shù)力量助力破解育人難題。AI好老師具有育人問(wèn)題情境化解決、育人知識(shí)個(gè)性化輔導(dǎo)、育人知識(shí)結(jié)構(gòu)化組織、育人知識(shí)協(xié)同進(jìn)化、育人案例智能化推理等特征,可以成為教師指導(dǎo)學(xué)生的得力助手、家長(zhǎng)教育孩子的專業(yè)導(dǎo)師和學(xué)生自我診斷的貼心顧問(wèn),從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的高效育人。
【文章來(lái)源】:開(kāi)放教育研究. 2019,25(01)北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:12 頁(yè)
【部分圖文】:
育人案例語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)
稅咐?澈蟮娜耍?沒(méi)Э梢越?⒂敫冒咐?喙氐?社會(huì)網(wǎng)絡(luò),在與其他用戶的社會(huì)化交往過(guò)程中了解問(wèn)題解決方式,以激發(fā)新的思考和創(chuàng)新。本研究育人案例的社會(huì)性特征設(shè)計(jì)如圖5所示。用戶可以通過(guò)查看育人案例背后的社會(huì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)案例,還可以了解與該案例相關(guān)的用戶及其貢獻(xiàn)程度,并任意選擇開(kāi)展會(huì)話交流,建立社會(huì)網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)對(duì)育人問(wèn)題的理解和把握。圖5育人案例社會(huì)性特征第三,對(duì)于案例的進(jìn)化性和生成性特征,一方面,育人案例可通過(guò)社會(huì)信任計(jì)算和編輯貢獻(xiàn)幫助案例內(nèi)容加以完善和進(jìn)化生成(見(jiàn)圖6),用戶可以對(duì)案例內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,還可以編輯案例貢獻(xiàn)自己的觀點(diǎn),而系統(tǒng)將審核根據(jù)用戶的信任評(píng)價(jià)和貢獻(xiàn),并合理地納入案例進(jìn)化機(jī)制中,使育人案例進(jìn)化和版本迭代。而迭代后的版本中用戶可以重新參與編輯、評(píng)論、收藏等,案例也將在已有的交互基礎(chǔ)上疊加人際網(wǎng)絡(luò),且隨用戶互動(dòng)的不斷增加而豐富,最終實(shí)現(xiàn)育人案例知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和人際網(wǎng)絡(luò)的交互融合。圖6育人案例進(jìn)化迭代4.基于知識(shí)圖譜的理解與推理AI好老師需要基于知識(shí)圖譜實(shí)現(xiàn)育人問(wèn)題的理解與推理,即系統(tǒng)能通過(guò)人機(jī)對(duì)話理解引擎掌握用戶的問(wèn)題需求,并基于知識(shí)圖譜進(jìn)行推理和方案找尋,為教師、家長(zhǎng)和學(xué)生提供育人服務(wù)。對(duì)于基于知識(shí)圖譜的理解,我們首先通過(guò)人機(jī)對(duì)話引擎將用戶的自然語(yǔ)言輸入轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可以理解的語(yǔ)言,并基于知識(shí)圖譜模式(育人問(wèn)題解決邏輯)進(jìn)行相關(guān)實(shí)體和關(guān)系的抽取,理解用戶意圖,并加以響應(yīng)。對(duì)于基于知識(shí)圖譜的推理,本系統(tǒng)運(yùn)用基于相似度的子圖匹配算法計(jì)算相似節(jié)點(diǎn),理解用戶用自然語(yǔ)言輸入的特定特征,推理出可能的問(wèn)題行為和相應(yīng)的解決方案,具體推理過(guò)程如下:首先,系統(tǒng)需要基于?
(二)系統(tǒng)處理系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶的自然語(yǔ)言描述進(jìn)行語(yǔ)義解析,識(shí)別用戶意圖,判斷用戶輸入背后的目的是什么,如是尋求育人問(wèn)題輔導(dǎo)還是其他無(wú)關(guān)情境,進(jìn)而作出響應(yīng)。對(duì)于尋求育人問(wèn)題輔導(dǎo)情境,系統(tǒng)會(huì)基于育人知識(shí)圖譜利用算法對(duì)語(yǔ)義解析后的輸入進(jìn)行實(shí)體鏈接和關(guān)系識(shí)別,將識(shí)別出的實(shí)體和關(guān)系拼裝成數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)義查詢語(yǔ)句,從而定位到問(wèn)題的診斷和可能的解決方案,并將結(jié)果返回。對(duì)于其他無(wú)關(guān)情境,系統(tǒng)需在給予反饋的同時(shí)引導(dǎo)用戶意識(shí)到系統(tǒng)的核心功能是育人輔導(dǎo)。圖7AI好老師應(yīng)用功能模型圖8AI好老師功能架構(gòu)設(shè)計(jì)(三)系統(tǒng)輸出系統(tǒng)將基于知識(shí)圖譜查詢返回的結(jié)果輸出給用戶,包括可能的問(wèn)題解決方案、相關(guān)案例和專家等輔助用戶解決難題。而育人圖譜和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等可以幫助用戶掌握問(wèn)題背后的規(guī)律,挖掘大規(guī)模數(shù)據(jù)揭示的育人規(guī)律,提升育人能力;谏鲜鰬(yīng)用功能模型,本研究細(xì)化了用戶需求,設(shè)計(jì)了以解答問(wèn)題為主體中心、以知識(shí)學(xué)習(xí)為輔助服務(wù)、以數(shù)據(jù)分析為規(guī)律揭示的智能育人助理(見(jiàn)圖8)。該系統(tǒng)由四大模塊組成,分別是咨詢答疑模塊、學(xué)習(xí)中心模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊和用戶共建模塊。各模塊緊密聯(lián)系,相互配合。用戶共建模塊融合于咨詢答疑模塊和學(xué)習(xí)中習(xí)模塊中實(shí)施,而咨詢答疑和學(xué)習(xí)中心需納入用戶的有用性價(jià)值評(píng)判進(jìn)行·03·余勝泉,彭燕,盧宇,基于人工智能的育人助理系統(tǒng)———“AI好老師”的體系結(jié)構(gòu)與功能OER.2019,25(1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工智能中的推理:進(jìn)展與挑戰(zhàn)[J]. 吳飛,韓亞洪,李璽,鄭慶華,陳熙霖. 中國(guó)科學(xué)基金. 2018(03)
[2]從情感教育視角看教師如何育人——對(duì)落實(shí)《中小學(xué)德育工作指南》的思考[J]. 朱小蔓,王平. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2018(03)
[3]小班幼兒家長(zhǎng)教育觀念現(xiàn)狀及其提升[J]. 張紅霞. 學(xué)前教育研究. 2018(03)
[4]通過(guò)教育路徑追尋生命的整全何以可能——評(píng)《追尋生命的整全:個(gè)體成人的教育哲學(xué)闡釋》[J]. 陶志瓊. 教育學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]人工智能教師的未來(lái)角色[J]. 余勝泉. 開(kāi)放教育研究. 2018(01)
[6]育人能力是教師教育教學(xué)能力的核心[J]. 董奇. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2017(01)
[7]樹(shù)立新時(shí)代的家庭教育價(jià)值觀[J]. 翟博. 教育研究. 2016(03)
[8]泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)資源進(jìn)化模型構(gòu)建[J]. 楊現(xiàn)民,余勝泉. 中國(guó)電化教育. 2011(09)
[9]泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與共享——“學(xué)習(xí)元”的理念與結(jié)構(gòu)[J]. 余勝泉,楊現(xiàn)民,程罡. 開(kāi)放教育研究. 2009(01)
本文編號(hào):3561518
【文章來(lái)源】:開(kāi)放教育研究. 2019,25(01)北大核心CSSCI
【文章頁(yè)數(shù)】:12 頁(yè)
【部分圖文】:
育人案例語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)
稅咐?澈蟮娜耍?沒(méi)Э梢越?⒂敫冒咐?喙氐?社會(huì)網(wǎng)絡(luò),在與其他用戶的社會(huì)化交往過(guò)程中了解問(wèn)題解決方式,以激發(fā)新的思考和創(chuàng)新。本研究育人案例的社會(huì)性特征設(shè)計(jì)如圖5所示。用戶可以通過(guò)查看育人案例背后的社會(huì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)案例,還可以了解與該案例相關(guān)的用戶及其貢獻(xiàn)程度,并任意選擇開(kāi)展會(huì)話交流,建立社會(huì)網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)對(duì)育人問(wèn)題的理解和把握。圖5育人案例社會(huì)性特征第三,對(duì)于案例的進(jìn)化性和生成性特征,一方面,育人案例可通過(guò)社會(huì)信任計(jì)算和編輯貢獻(xiàn)幫助案例內(nèi)容加以完善和進(jìn)化生成(見(jiàn)圖6),用戶可以對(duì)案例內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,還可以編輯案例貢獻(xiàn)自己的觀點(diǎn),而系統(tǒng)將審核根據(jù)用戶的信任評(píng)價(jià)和貢獻(xiàn),并合理地納入案例進(jìn)化機(jī)制中,使育人案例進(jìn)化和版本迭代。而迭代后的版本中用戶可以重新參與編輯、評(píng)論、收藏等,案例也將在已有的交互基礎(chǔ)上疊加人際網(wǎng)絡(luò),且隨用戶互動(dòng)的不斷增加而豐富,最終實(shí)現(xiàn)育人案例知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和人際網(wǎng)絡(luò)的交互融合。圖6育人案例進(jìn)化迭代4.基于知識(shí)圖譜的理解與推理AI好老師需要基于知識(shí)圖譜實(shí)現(xiàn)育人問(wèn)題的理解與推理,即系統(tǒng)能通過(guò)人機(jī)對(duì)話理解引擎掌握用戶的問(wèn)題需求,并基于知識(shí)圖譜進(jìn)行推理和方案找尋,為教師、家長(zhǎng)和學(xué)生提供育人服務(wù)。對(duì)于基于知識(shí)圖譜的理解,我們首先通過(guò)人機(jī)對(duì)話引擎將用戶的自然語(yǔ)言輸入轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可以理解的語(yǔ)言,并基于知識(shí)圖譜模式(育人問(wèn)題解決邏輯)進(jìn)行相關(guān)實(shí)體和關(guān)系的抽取,理解用戶意圖,并加以響應(yīng)。對(duì)于基于知識(shí)圖譜的推理,本系統(tǒng)運(yùn)用基于相似度的子圖匹配算法計(jì)算相似節(jié)點(diǎn),理解用戶用自然語(yǔ)言輸入的特定特征,推理出可能的問(wèn)題行為和相應(yīng)的解決方案,具體推理過(guò)程如下:首先,系統(tǒng)需要基于?
(二)系統(tǒng)處理系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶的自然語(yǔ)言描述進(jìn)行語(yǔ)義解析,識(shí)別用戶意圖,判斷用戶輸入背后的目的是什么,如是尋求育人問(wèn)題輔導(dǎo)還是其他無(wú)關(guān)情境,進(jìn)而作出響應(yīng)。對(duì)于尋求育人問(wèn)題輔導(dǎo)情境,系統(tǒng)會(huì)基于育人知識(shí)圖譜利用算法對(duì)語(yǔ)義解析后的輸入進(jìn)行實(shí)體鏈接和關(guān)系識(shí)別,將識(shí)別出的實(shí)體和關(guān)系拼裝成數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)義查詢語(yǔ)句,從而定位到問(wèn)題的診斷和可能的解決方案,并將結(jié)果返回。對(duì)于其他無(wú)關(guān)情境,系統(tǒng)需在給予反饋的同時(shí)引導(dǎo)用戶意識(shí)到系統(tǒng)的核心功能是育人輔導(dǎo)。圖7AI好老師應(yīng)用功能模型圖8AI好老師功能架構(gòu)設(shè)計(jì)(三)系統(tǒng)輸出系統(tǒng)將基于知識(shí)圖譜查詢返回的結(jié)果輸出給用戶,包括可能的問(wèn)題解決方案、相關(guān)案例和專家等輔助用戶解決難題。而育人圖譜和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等可以幫助用戶掌握問(wèn)題背后的規(guī)律,挖掘大規(guī)模數(shù)據(jù)揭示的育人規(guī)律,提升育人能力;谏鲜鰬(yīng)用功能模型,本研究細(xì)化了用戶需求,設(shè)計(jì)了以解答問(wèn)題為主體中心、以知識(shí)學(xué)習(xí)為輔助服務(wù)、以數(shù)據(jù)分析為規(guī)律揭示的智能育人助理(見(jiàn)圖8)。該系統(tǒng)由四大模塊組成,分別是咨詢答疑模塊、學(xué)習(xí)中心模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊和用戶共建模塊。各模塊緊密聯(lián)系,相互配合。用戶共建模塊融合于咨詢答疑模塊和學(xué)習(xí)中習(xí)模塊中實(shí)施,而咨詢答疑和學(xué)習(xí)中心需納入用戶的有用性價(jià)值評(píng)判進(jìn)行·03·余勝泉,彭燕,盧宇,基于人工智能的育人助理系統(tǒng)———“AI好老師”的體系結(jié)構(gòu)與功能OER.2019,25(1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工智能中的推理:進(jìn)展與挑戰(zhàn)[J]. 吳飛,韓亞洪,李璽,鄭慶華,陳熙霖. 中國(guó)科學(xué)基金. 2018(03)
[2]從情感教育視角看教師如何育人——對(duì)落實(shí)《中小學(xué)德育工作指南》的思考[J]. 朱小蔓,王平. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2018(03)
[3]小班幼兒家長(zhǎng)教育觀念現(xiàn)狀及其提升[J]. 張紅霞. 學(xué)前教育研究. 2018(03)
[4]通過(guò)教育路徑追尋生命的整全何以可能——評(píng)《追尋生命的整全:個(gè)體成人的教育哲學(xué)闡釋》[J]. 陶志瓊. 教育學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]人工智能教師的未來(lái)角色[J]. 余勝泉. 開(kāi)放教育研究. 2018(01)
[6]育人能力是教師教育教學(xué)能力的核心[J]. 董奇. 中國(guó)教育學(xué)刊. 2017(01)
[7]樹(shù)立新時(shí)代的家庭教育價(jià)值觀[J]. 翟博. 教育研究. 2016(03)
[8]泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)資源進(jìn)化模型構(gòu)建[J]. 楊現(xiàn)民,余勝泉. 中國(guó)電化教育. 2011(09)
[9]泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與共享——“學(xué)習(xí)元”的理念與結(jié)構(gòu)[J]. 余勝泉,楊現(xiàn)民,程罡. 開(kāi)放教育研究. 2009(01)
本文編號(hào):3561518
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