我國“人工智能+教育”領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與演進(jìn)趨勢(shì)

周 曄 張剛要

（南京郵電大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

一、引言

縱觀歷史，教育工作者和研究人員一直對(duì)技術(shù)助力教育變革和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛力充滿熱情。隨著人工智能圍棋軟件AlphaGo一舉打敗世界圍棋大師李世乭，以自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺、生物特征識(shí)別為關(guān)鍵技術(shù)的人工智能獲得全球關(guān)注。教育工作者和研究人員注意到人工智能技術(shù)在推動(dòng)教育改革方面的極大潛能：通過創(chuàng)設(shè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)、個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，利用教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化管理，形成人機(jī)協(xié)同的教育決策模式（陳麗，郭玉娟，高欣峰，謝雷，鄭勤華，2019）。但教育人工智能，抑或是人工智能教育，只側(cè)重于技術(shù)或教育的單方面。因此，既關(guān)注教育領(lǐng)域中的人工智能技術(shù)，又對(duì)挖掘人工智能技術(shù)的教育理論與意義抱有較高期待的“人工智能+教育”應(yīng)運(yùn)而生。

目前，教育領(lǐng)域圍繞“人工智能+教育”展開研究的文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)持續(xù)增加的態(tài)勢(shì)，但現(xiàn)有研究主要從某一類人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育的單一角度出發(fā)，探究某項(xiàng)技術(shù)的教育應(yīng)用效果，或是系統(tǒng)性探究這一領(lǐng)域下的某一分支。總體而言，呈現(xiàn)各自為營的領(lǐng)域研究狀態(tài)，不足以構(gòu)成對(duì)“人工智能+教育”的整體性解釋，相關(guān)熱點(diǎn)與演進(jìn)趨勢(shì)尚不明確。鑒于此，本研究基于共詞分析法，以聚類樹狀圖與戰(zhàn)略坐標(biāo)圖兩種可視化方式，分析“人工智能+教育”領(lǐng)域當(dāng)前的研究熱點(diǎn)及演進(jìn)趨勢(shì)，探索未來的發(fā)展空間，為教育工作者和研究人員循證實(shí)踐提供參考。

二、數(shù)據(jù)來源

本研究在國家大力推動(dòng)人工智能與教育深度融合的基礎(chǔ)上，探求“人工智能+教育”領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與演進(jìn)趨勢(shì)。由于相關(guān)文章的數(shù)量龐大，質(zhì)量參差不齊，且對(duì)“人工智能”技術(shù)和教育的研究恰是教育技術(shù)學(xué)的研究內(nèi)容之一。因此，本研究聚焦能夠體現(xiàn)“人工智能+教育”研究領(lǐng)域現(xiàn)有水平的教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域8種核心期刊，在中國國家知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施（China National Knowledge Infrastructure，簡稱CNKI）數(shù)據(jù)庫中以（“人工智能”并含“教育”）或者（“AI”并含“教育”）或者（“智慧教育”或含“智慧學(xué)習(xí)”或含“智能教育”）為主題詞進(jìn)行檢索，分別對(duì)8種期刊在2008年1月至2021年4月所收錄的文章進(jìn)行篩選與分析。

三、研究過程

本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況，分以下四個(gè)步驟展開研究。

第一步，處理樣本文章的相關(guān)數(shù)據(jù)。按照前文所述的樣本期刊與文獻(xiàn)套錄的方法，共獲得與“人工智能+教育”領(lǐng)域相關(guān)的554篇文章，剔除訪談、會(huì)議通知等非學(xué)術(shù)性論文，最終得到有效樣本404篇，文章分布情況如表1所示。

表 1 “人工智能+教育”相關(guān)樣本文章分布

表2 高頻關(guān)鍵詞表

圖 1 “人工智能+教育”研究領(lǐng)域的系統(tǒng)聚類樹狀圖

第四步，在聚類的基礎(chǔ)之上，利用關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)關(guān)系得出各主題類團(tuán)的向心度與密度（Lee &Jeong, 2008）數(shù)據(jù)（見下頁表3），根據(jù)該數(shù)據(jù)制作戰(zhàn)略坐標(biāo)圖。對(duì)于類團(tuán)來說，密度越大，表明該類團(tuán)內(nèi)部緊密聯(lián)系的程度越高，維持和發(fā)展自身的能力越強(qiáng)，已有的相關(guān)研究就越趨向系統(tǒng)化、成熟化；向心度越高，說明這一類團(tuán)與其他類團(tuán)之間聯(lián)系的頻次越高，也就越趨于研究領(lǐng)域的核心地位。

表3 各類團(tuán)的向心度值和密度值

四、研究結(jié)果

（一）“人工智能+教育”領(lǐng)域研究熱點(diǎn)透視

對(duì)于系統(tǒng)聚類結(jié)果的判讀，主要通過黏合力確定中心關(guān)鍵詞，并分析類團(tuán)內(nèi)關(guān)鍵詞組合的語義關(guān)系，對(duì)各類團(tuán)進(jìn)行命名。同時(shí)采取以下輔助方法：①在已有的樣本中檢索含有共現(xiàn)詞匯對(duì)的文章，若無相關(guān)檢索結(jié)果可求助于CNKI數(shù)據(jù)庫，探析共現(xiàn)詞匯對(duì)之間的關(guān)系；②請(qǐng)教熟悉“人工智能+教育”研究情況的專家和教育工作者，尋求他們對(duì)類團(tuán)命名的建議。結(jié)合上述方法，本研究最終將“人工智能+教育”領(lǐng)域的研究主題劃分為6個(gè)類團(tuán)（見表4）。

表4 研究主題類別結(jié)構(gòu)及黏合力

1. 教育人工智能倫理

“教育人工智能倫理”一詞的出現(xiàn)，是因?yàn)樵谥悄芗夹g(shù)與教育聯(lián)合的過程中缺乏有效的哲學(xué)思考與道德考量，出現(xiàn)了技術(shù)依賴、學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)偏移以及社交與情感剝奪等失范現(xiàn)象，導(dǎo)致一系列諸如自動(dòng)化決策機(jī)制問責(zé)、算法偏見與數(shù)據(jù)隱私泄露之類倫理問題的產(chǎn)生。眾所周知，教育是一項(xiàng)培養(yǎng)人的事業(yè)，且具有不可逆性，這意味著，在教育人工智能設(shè)計(jì)到使用的全過程，都必須遵循一定的倫理規(guī)范。圍繞教育人工智能的倫理問題，我國研究者進(jìn)行了初步的探索，相應(yīng)地發(fā)展出描述性（譚維智，2019；于英姿，胡凡剛，2020）、批判性（蘇明，陳·巴特爾，2019；馮銳、孫佳晶，孫發(fā)勤，2020）以及規(guī)范性（張剛要，梁青青，2020；鄧國民，李梅，2020）三種研究框架。

2017年國務(wù)院印發(fā)的《新一輪人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)〔2017〕35號(hào)）中就已提及“要開展與人工智能應(yīng)用相關(guān)的民事與刑事責(zé)任確認(rèn)、隱私和產(chǎn)權(quán)保護(hù)、信息安全利用等法律問題研究”，但政策主要落實(shí)在自動(dòng)駕駛、服務(wù)機(jī)器人等應(yīng)用基礎(chǔ)較好的細(xì)分領(lǐng)域，教育領(lǐng)域目前還未有相關(guān)的政策與行業(yè)規(guī)范。因此，目前亟需對(duì)教育中的人工智能倫理問題開展深入的、系統(tǒng)的專門性研究。國內(nèi)現(xiàn)有的相關(guān)研究大多在教育學(xué)單學(xué)科框架下進(jìn)行問題解構(gòu)，但教育中的人工智能倫理問題極其復(fù)雜，沒有人學(xué)、倫理學(xué)、法學(xué)和技術(shù)哲學(xué)的參與，很難找到滿意的答案。因此，對(duì)教育中的人工智能倫理問題展開系統(tǒng)研究，需要在多學(xué)科融合的視野下進(jìn)行綜合問題解決，進(jìn)而為教育人工智能倫理風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避與治理提供保障。

2. 智慧教育

2008年，IBM公司提出“智慧地球”的概念。隨后“智慧”理念便延伸到各行各業(yè)，“智慧教育”便是“智慧”理念在教育中的映射。本質(zhì)上，智慧教育是教育信息化發(fā)展到新境界的衍生物，是教育信息化2.0行動(dòng)的航標(biāo)，是智能教育的理想化形態(tài)，更是教育現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)進(jìn)程中的最新追求。祝智庭和賀斌（2012）認(rèn)為“智慧”具有雙重性，既是目的（智慧作為學(xué)習(xí)的結(jié)果）又是手段（學(xué)習(xí)作為運(yùn)用智慧的過程），“智慧教育”便可以理解為綜合利用智能技術(shù)和智慧教學(xué)法，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者選擇、適應(yīng)和塑造社會(huì)環(huán)境并不斷創(chuàng)造出制品和價(jià)值，最終培養(yǎng)出高智能人才的過程。目前，我國學(xué)者對(duì)于“智慧教育”的研究大致集中在三個(gè)方面：①內(nèi)涵與價(jià)值闡釋（王運(yùn)武，彭梓涵，張堯，王宇茹，2020；祝智庭，魏非，2018）；②關(guān)鍵技術(shù)研究（胡欽太，鄭凱，胡小勇，林南暉，2016；陳金華，2019）； ③智慧教育與教育革新（林德全，2020；李樹英，2019）。

總體說來，當(dāng)前的智慧教育研究多浮于理論，現(xiàn)實(shí)中既缺乏對(duì)“智”的思考又缺乏對(duì)“慧”的布局，相關(guān)的實(shí)證研究由于實(shí)施規(guī)模與技術(shù)條件的限制，應(yīng)用和推廣均異常艱辛，整體呈現(xiàn)“全而不精”的研究態(tài)勢(shì)。未來的研究需要關(guān)注以下兩個(gè)方面：一是理性思考與實(shí)踐創(chuàng)新雙向并行，彌合產(chǎn)學(xué)研之間的斷層，加快智慧校園、智慧教室的建設(shè)與推廣；二是在“育人為本”與“社會(huì)為本”之間尋求新的平衡。為響應(yīng)“促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展”的國家號(hào)召，智慧教育應(yīng)進(jìn)行以下轉(zhuǎn)變：教學(xué)內(nèi)容向培育高階思維轉(zhuǎn)變；評(píng)價(jià)指標(biāo)從單一走向多元；教學(xué)管理從線下走向線上，從而開啟以培育“智慧素養(yǎng)”為旨趣的智慧教育新生態(tài)。

3. 大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)

早在20世紀(jì)60年代，奧格登·林斯利就將“精準(zhǔn)教學(xué)”這一概念用于學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究，并在特殊教育和閱讀教學(xué)中取得了成功。當(dāng)時(shí)的精準(zhǔn)教學(xué)是指教師記錄分析學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和行為數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和偏好調(diào)節(jié)教學(xué)策略，這一過程離不開教師的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。如今，大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)依托新興的人工智能技術(shù)，實(shí)時(shí)、無干擾地記錄學(xué)生在聽課、研討、測(cè)試等課堂全過程的學(xué)習(xí)行為與數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成分析報(bào)告，為教師教學(xué)策略和學(xué)生學(xué)習(xí)路徑的調(diào)整提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。我國學(xué)者的貢獻(xiàn)主要集中在以下三方面：①大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的價(jià)值探析（郭利明，楊現(xiàn)民，張瑤，2019；樓中楠，朱哲，2019）；②大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的學(xué)習(xí)分析研究（劉敏，鄭明月，2019；雷云鶴，祝智庭，2016）；③精準(zhǔn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用（張奕，2019；劉寧，王琦，徐劉杰，余勝泉，2019）。

毋庸置疑，大數(shù)據(jù)科學(xué)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)的興起，構(gòu)筑了精準(zhǔn)教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)平臺(tái)。但大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)還面臨著以下問題，亟待我們做出理論與實(shí)踐高度契合的前瞻性思考。一方面，大數(shù)據(jù)只能呈現(xiàn)事實(shí)，卻無力解釋背后的原因。因此，將“數(shù)據(jù)素養(yǎng)”的培育納入教師專業(yè)發(fā)展應(yīng)成為新常態(tài)。另一方面，心理學(xué)研究表明，人的認(rèn)識(shí)活動(dòng)在很大程度上受到情感的影響。因此，亟需將學(xué)習(xí)者的情感狀態(tài)納入精準(zhǔn)教學(xué)的學(xué)習(xí)分析框架之中，并通過跨學(xué)科的整合性研究提高學(xué)習(xí)分析的準(zhǔn)確性和魯棒性。

4. 智能教學(xué)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)

智能教學(xué)（也叫智能導(dǎo)學(xué)或智能導(dǎo)師）是認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉融合的產(chǎn)物，旨在通過模擬教學(xué)決策或設(shè)置虛擬代理使教學(xué)機(jī)器智能化與類人化，而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，智能教學(xué)又與適應(yīng)性超媒體系統(tǒng)有效地結(jié)合在一起，為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了科學(xué)依據(jù)與技術(shù)框架。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將智能化的“教”與適應(yīng)性的“學(xué)”融為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)路徑的智能化導(dǎo)航和學(xué)習(xí)內(nèi)容的自適應(yīng)呈現(xiàn)，為“個(gè)性化學(xué)習(xí)”“智適應(yīng)學(xué)習(xí)”的實(shí)現(xiàn)提供了一條嶄新的道路。這一主題的相關(guān)研究可分為三類：①學(xué)習(xí)者畫像研究（師亞飛，彭紅超，童名文，2019；菅保霞，姜強(qiáng)，趙蔚，2020）；②智能教學(xué)系統(tǒng)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)（劉勉，張際平，2019；盧文輝，2019）；③相關(guān)的發(fā)展性研究（梁茜，皇甫林曉，2019；李海峰，王煒，2018）。

如今，人工智能算法雖能為決策模擬和智能導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)提供有力支持，但智能教學(xué)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)自身的功能及其效果有待進(jìn)一步完善。以往的智能教學(xué)系統(tǒng)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)由于缺乏學(xué)習(xí)資源的多元表征，在教學(xué)中僅發(fā)揮輔助性功能，課堂知識(shí)傳授的主力軍仍然是教師，學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的條件有限。當(dāng)前，在人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，有望幫助智能教學(xué)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)由知識(shí)傳授向知識(shí)共生的轉(zhuǎn)變。

5. 新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用

以虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、5G為代表的智能技術(shù)，憑借高交互、低時(shí)延的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)設(shè)出高度沉浸與多元感知的資源整合型學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠即時(shí)滿足學(xué)習(xí)者的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)需求，并為其提供智能化與個(gè)性化兼?zhèn)涞膶W(xué)習(xí)支持。同時(shí)，區(qū)塊鏈憑借其去中心化、防偽溯源以及智能合約的核心優(yōu)勢(shì)，在教育數(shù)據(jù)治理時(shí)能夠確保數(shù)據(jù)的透明性、有效性和可靠性，為教育管理提供了一條創(chuàng)新發(fā)展路徑。我國學(xué)者的工作主要聚焦在兩個(gè)方面：①新興智能技術(shù)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境研究（李亮，朱津津，祝凌宇，2019；胡國良；黃美初，2020）；②新興智能技術(shù)支持的教育管理研究（曲一帆，秦冠英，孔坤，李博，2020；梁青青，張剛要，2020）。

毫無疑問，新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用被社會(huì)大眾寄予“實(shí)現(xiàn)教育信息化”的美好愿景，實(shí)際上它對(duì)教育革新的實(shí)際效用與預(yù)期效用之間存在著鴻溝。主要原因是技術(shù)研發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用之間的斷層難以彌合：新興智能技術(shù)層出不窮，出于商業(yè)目的，企業(yè)研發(fā)人員對(duì)相關(guān)教育應(yīng)用的研發(fā)熱情也持續(xù)高漲，而教學(xué)一線普遍還停留在以投影儀和白板為教學(xué)媒體的階段。因此，新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用要想在教育中真正發(fā)揮效用，亟需解決包含教學(xué)適用性、技術(shù)成熟度等因素在內(nèi)的倫理和技術(shù)成本問題。另外，我們也應(yīng)該注意到，大部分教育應(yīng)用目前最為關(guān)切的仍然是學(xué)習(xí)績效，對(duì)情感、價(jià)值觀之類的因素關(guān)注頗少，它們已然淪為“應(yīng)試教育的幫兇”。因而，新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用需要社會(huì)乃至國家層面的正確引導(dǎo)，方能逐漸推動(dòng)教育的革新與發(fā)展。

6. 機(jī)器人教育

一般而言，機(jī)器人教育有兩層含義：一是通過教授機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)與技能來培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和科學(xué)素養(yǎng)；二是突破原有的教學(xué)形態(tài)，讓機(jī)器人分擔(dān)教師教學(xué)過程中的部分工作，成為課堂的基本要素之一。在這樣的課堂中，教師與機(jī)器人發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，協(xié)同實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育與公平的教育，促進(jìn)人的全面發(fā)展。鑒于我們的研究意圖，本研究對(duì)“機(jī)器人教育”的理解定位在后一種含義上。相關(guān)研究主要集中在三方面：①機(jī)器人賦能未來教育的價(jià)值探析（柳晨晨，宛平，王佑鎂，楊剛，2020；張堯，王運(yùn)武，2019）。②關(guān)鍵技術(shù)研究（高博俊，徐晶晶，杜靜，黃榮懷，2020；盧宇，薛天琪，陳鵬鶴，余勝泉，2020）。③機(jī)器人教育中的人機(jī)協(xié)同研究（黃甫全，伍曉琪，唐玉溪，陳思宇，曾文婕，2020；汪時(shí)沖，方海光，張鴿，馬濤，2019）。

就目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，實(shí)現(xiàn)課堂中的協(xié)同教學(xué)無疑是推動(dòng)機(jī)器人教育發(fā)展的關(guān)鍵。但為實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的目標(biāo)，教師需要付出更多努力。首先，對(duì)于教師來說，進(jìn)行“雙師課堂”教學(xué)不僅需要熟悉智能機(jī)器人的功能，了解與之相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)使用與數(shù)據(jù)解讀的方法，更需要將這些智能設(shè)備及其功能合理地整合到教學(xué)過程中。因此，教師不但需要提升自身的信息技術(shù)與數(shù)據(jù)素養(yǎng)，還需要提高教學(xué)設(shè)計(jì)之類的專業(yè)素養(yǎng)，將人機(jī)協(xié)同貫穿到課堂教學(xué)的每一環(huán)節(jié)中。其次，智能機(jī)器人幫助教師從重復(fù)機(jī)械的工作中解放出來，教師的價(jià)值從“教書”轉(zhuǎn)移到“育人”上。那么，學(xué)校及相關(guān)部門有必要開展有關(guān)價(jià)值引領(lǐng)、職能轉(zhuǎn)變與教學(xué)分工等方面的教師培訓(xùn)，以幫助教師較好地適應(yīng)角色轉(zhuǎn)換。

（二）“人工智能+教育”領(lǐng)域研究主題演進(jìn)趨勢(shì)分析

根據(jù)表3的數(shù)據(jù)，我們以向心度為X軸，密度為Y軸，以二者的平均值為原點(diǎn)繪制出二維坐標(biāo)系，即戰(zhàn)略坐標(biāo)圖（見圖2）。

圖 2 “人工智能+教育”研究領(lǐng)域的戰(zhàn)略坐標(biāo)圖

分布在第一象限的是B、C類團(tuán)，即“智慧教育”與“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)”兩個(gè)研究主題。由圖2可以直觀地看出，這兩個(gè)主題的密度和向心度均高于平均值且密度值遠(yuǎn)超其他四個(gè)主題，屬于“人工智能+教育”領(lǐng)域中的核心研究主題。

“智慧教育”這一研究主題的向心度處于絕對(duì)高度，該主題內(nèi)部的關(guān)鍵詞（教育信息化、教育信息化2.0、智能教育、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境）都能與其他研究主題的關(guān)鍵詞形成搭配在同一篇文章中出現(xiàn)。不難看出，在“人工智能+教育”這一研究領(lǐng)域，教育信息化、智慧教育等關(guān)鍵詞為其提供宏觀層面的戰(zhàn)略引領(lǐng)，在領(lǐng)域內(nèi)占有比較重要的地位，是領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。另外，智慧教育研究范疇較廣且視角眾多，理論不斷創(chuàng)新，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。因此，“智慧教育”這一研究主題維持和發(fā)展自身的能力較強(qiáng)，能在相當(dāng)長的時(shí)間段內(nèi)保持較高的詞頻，不易消失。

而“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)”的密度處于絕對(duì)高度。原因在于：精準(zhǔn)教學(xué)的研究起步較早，理論體系較完善。在此背景下，該主題從學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)支持到策略調(diào)整形成了較嚴(yán)密的研究體系。值得一提的是，精準(zhǔn)教學(xué)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的高效教學(xué)方法，與智慧教育、智能教學(xué)、新興智能技術(shù)之間存在著非常緊密的聯(lián)系，使得這一主題在相關(guān)領(lǐng)域中表現(xiàn)活躍，具有頑強(qiáng)的生命力。隨著時(shí)間的推移，社會(huì)對(duì)于精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的訴求愈加強(qiáng)烈，“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)”這一主題的相關(guān)研究將會(huì)愈發(fā)重要。

分布在第二象限的是類團(tuán)A，即“教育人工智能倫理”。由圖2可知，類團(tuán)A的密度高于平均值而向心度為最低值，屬于“人工智能+教育”領(lǐng)域中的獨(dú)立研究主題。這表明：①該研究主題內(nèi)部聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較高，目前的研究集中于對(duì)人工智能倫理問題的描述、批判與規(guī)范，研究體系初具雛形。②由于該研究主題和其他主題之間的聯(lián)系不緊密，在“人工智能+教育”研究領(lǐng)域中表現(xiàn)不活躍，維持和發(fā)展自身的能力較差，該主題發(fā)展到一定階段之后，很有可能因?yàn)槿狈Πl(fā)展的動(dòng)力而逐漸消失。③該研究主題尚屬于“人工智能+教育”研究領(lǐng)域的新問題，相關(guān)研究還處于早期探索階段，研究群體與研究內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，處于非核心地位。雖然近些年來該主題類團(tuán)逐漸受到研究者關(guān)注，但它始終是“人工智能+教育”領(lǐng)域的支流之一，無法與推動(dòng)領(lǐng)域發(fā)展的“智慧教育”“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)”等研究主題相比。

分布在第三象限的是類團(tuán)E和類團(tuán)F，分別是“新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用”與“機(jī)器人教育”兩個(gè)研究主題。從圖2可以直觀地看出，這兩個(gè)類團(tuán)的向心度與密度均低于平均值，且類團(tuán)E的密度為最低值，表明這兩個(gè)研究主題與其他主題之間的聯(lián)系不夠緊密，且自身主題內(nèi)部的聯(lián)結(jié)較松散，研究成熟度較低，處于領(lǐng)域的非核心地位，屬于“人工智能+教育”領(lǐng)域的邊緣研究主題。

“新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用”這一研究主題的密度為六個(gè)類團(tuán)中的最低值，說明該主題內(nèi)部聚焦點(diǎn)分散、聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較低，已有的研究還不足以構(gòu)成體系。現(xiàn)階段，新興智能技術(shù)層出不窮，相關(guān)的教育應(yīng)用也在不斷地更新?lián)Q代，已有的研究不夠集中且內(nèi)部相關(guān)概念缺乏一致性，因而該主題仍處于緩慢的發(fā)展階段，研究成熟度較低。雖然這一主題的研究歷史較短且系統(tǒng)化程度較低，發(fā)展尚不成熟，但從圖2可以直觀地看出，與“機(jī)器人教育”相比，這一主題的向心度更接近平均值。這表明該主題在“人工智能+教育”領(lǐng)域占有一定的地位，就目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)看來，尚有一定的提升空間。

相比同一象限中的“新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用”，“機(jī)器人教育”的密度較高，向心度較低。形成這種分布情況的原因大致有以下兩點(diǎn)：①二者尚屬于新事物，相關(guān)的研究均不足以構(gòu)成體系。而“機(jī)器人教育”這一主題的研究指向明確，相關(guān)研究的聚焦點(diǎn)較集中，內(nèi)部的聯(lián)結(jié)程度自然要高于“新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用”；②“機(jī)器人教育”這一主題由于學(xué)科應(yīng)用較窄，囿于計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)應(yīng)用，與其他主題之間的聯(lián)系并不密切，導(dǎo)致其向心度值較低。

類團(tuán)D位于第四象限，即“智能教學(xué)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)”這一研究主題。由圖2可知，類團(tuán)D的密度低于平均值，而向心度卻緊隨類團(tuán)B，位居第二，屬于“人工智能+教育”領(lǐng)域中的潛力研究主題。這表明：①主題中的關(guān)鍵詞之間互動(dòng)不頻繁，內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，不能很好地自成一體。原因主要是：自適應(yīng)學(xué)習(xí)是智能教學(xué)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，與智能教學(xué)一脈相承。因而，二者在一定程度上具有相互替代性，同時(shí)出現(xiàn)在同一篇文獻(xiàn)中的可能性較低。不難發(fā)現(xiàn)，六個(gè)主題類團(tuán)中，“智慧教育”的包容性極強(qiáng)，而這一研究主題內(nèi)部聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較低，發(fā)展極不穩(wěn)定，在發(fā)展的過程中很容易分化出“學(xué)情預(yù)測(cè)與分析”之類的新研究主題，又或者被一些類似于“智慧教育”且范疇較廣的研究主題所兼并。②該主題中的關(guān)鍵詞在其他研究主題中也同樣受到重視，在“人工智能+教育”研究領(lǐng)域表現(xiàn)活躍度高。該主題中的智能教學(xué)、認(rèn)知診斷以及自適應(yīng)學(xué)習(xí)，能和其他主題中的智慧教育、精準(zhǔn)教學(xué)、學(xué)習(xí)分析之類的關(guān)鍵詞形成搭配在同一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)。該主題在領(lǐng)域中表現(xiàn)活躍，具有較大的發(fā)展?jié)撃?，極有可能成為“人工智能+教育”研究領(lǐng)域的核心主題。

五、結(jié)論與展望

教育的未來與新技術(shù)的發(fā)展有著內(nèi)在的聯(lián)系，人工智能的進(jìn)步為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了新的可能性的同時(shí)也提出了挑戰(zhàn)，它有可能從根本上改變教育的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和治理范式?！叭斯ぶ悄?教育”日益為教育工作者和研究人員所關(guān)注。本研究利用共現(xiàn)詞匯對(duì)分析可視化的技術(shù)方法，對(duì)“人工智能+教育”領(lǐng)域的主題內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究：聚類樹圖展現(xiàn)出“人工智能+教育”研究領(lǐng)域的主題結(jié)構(gòu)，戰(zhàn)略坐標(biāo)圖則清晰地反映出各研究主題之間的關(guān)系，揭示了各研究主題當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r（核心度和成熟度）。研究結(jié)果顯示：主題類團(tuán)B（智慧教育和類團(tuán)）、C（大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)）處于領(lǐng)域核心地位；類團(tuán)D（智能教學(xué)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)）同樣在領(lǐng)域中占有重要地位，研究發(fā)展前景廣闊；類團(tuán)A（教育人工智能倫理）的獨(dú)立性較高；類團(tuán)E（新興智能技術(shù)的教育應(yīng)用）和類團(tuán)F（機(jī)器人教育）現(xiàn)階段的研究相對(duì)狹窄，需要尋求新的出路與機(jī)遇。本研究致力于厘清“人工智能+教育”領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，幫助該領(lǐng)域教育工作者與研究人員了解把握未來發(fā)展趨勢(shì)，有關(guān)該領(lǐng)域主題結(jié)構(gòu)與關(guān)系模型有待進(jìn)一步探討。

注釋

① 此處沿用所引用文獻(xiàn)[35]中的“粘合力”。