基于多模态数据的人工智能教育大脑构建和应用场景探究

随着“人工智能+教育”的发展,科技赋能教育催生人工智能教育大脑。人工智能教育大脑将突破现有教育模式,通过多模态数据的实时感知,打造更精准、更高效、更丰富的全新教育生态系统。首先,结合人工智能教育大脑概念及关键技术,对人工智能教育大脑进行概述。其次,对人工智能教育大脑中的多模态数据进行分析,并基于多模态数据对人工智能教育大脑进行模型建构,分析其多应用场景及功能。最后,对人工智能教育大脑的未来发展前景进行价值探讨。

人工智能教育大脑:以数据驱动教育治理与教学创新的技术框架

以数据驱动教育治理与教学创新在智能教育应用理论与实践领域已获得广泛共识。如何解决"数据孤岛"和"数据无章"等现实问题,成为推动智能教育应用与方法创新的关键。雷·库兹韦尔在《奇点临近》中最早以智能大脑为隐喻,通过给大数据植入数学算法,模仿人脑机制融合思考、解释预测海量数据的机理,进而做出有逻辑关系的相关行为信息判断。城市大脑正是利用智能大脑解决了因算力、复杂度等原因难以处理的城市治理和发展问题。类似地,智能教育大脑是海量教育数据模型、深度学习算法、高度计算力等智能化技术与算法的融合体,遵循"数据处理→模型训练→模型测试评估→服务应用"技术路线,通过科学规范的数据聚类、数据认知、决策优化、搜索挖掘、预测干预等过程,汇聚多元化的数据类型,打破数据之间的流通壁垒,保障精准的教育实践形态。基于此,该文立足于推动智能教育应用的视角,以人工智能教育大脑作为隐喻,从"是何"以及"如何"厘清其本质内涵与功用,聚焦教育数据治理与智能教育大脑关键技术应对挑战。同时,从有效学习行为发现与分析、素养结构深度刻画与诊断、个性化素养提升与干预决策等方面阐释人工智能教育大脑如何赋能教育,以期为教育数据治理工具与教学创新的转型提供新的思路和路径。

人工智能教育大脑的生态架构和应用场景

智能时代,基于人工智能的“教育大脑”是实现教育数字化转型的关键基础设施,将有力促进教育教学服务和教育治理的智能化转型。本研究首先分析了人工智能教育应用存在的问题,结合人工智能本质和人脑基本特征建构了教育大脑概念,进而从类脑感知神经系统、类脑中枢神经系统、类脑运动神经系统三方面建立教育大脑的生态架构。其次,本研究从教育智能服务、精准教育评价、智能治理和教育预警四方面,分析人工智能教育大脑全面赋能教育的应用场景。本研究最后从治理和伦理等方面提出构建教育大脑的思考与建议,以期为教育数字化转型提供新的思路和路径,促进人工智能对教育的全面赋能,助力教育高质量发展。

打造教育人工智能大脑:教育数据中台技术实现路径

在智能时代,基于教育数据打造驱动教育不断发展的“教育人工智能大脑”,是一个前沿而紧迫的问题。数据中台的出现为实现教育数据的快速流转与价值发掘,构建最强的教育大脑带来可能。本研究首先分析了教育数据中台之于“教育是什么”“为什么”“将来会怎样”以及“如何应对”等教育应用的前景及OneData的核心运行机制;然后从教育数据采集层、数据存储层、数据开发层、数据服务层和数据治理层等方面剖析教育数据中台的技术架构;最后结合当前教育数据中台建设的基本情况,从顶层数据意识引导、基础设施建设和智能服务生态三方面提出教育数据中台的实现路径,以期为教育数据中台的落地做铺设。