人工智能何以赋能教育评价——基于国际研究热点和前沿的分析与启示.pdf
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1、第 卷第期 年月中国医学教育技术CH I NA ME D I C A LE DU C AT I ONT E CHNO L OG YV o l N o F e b 基金项目:教育部人文社会科学研究规划基金项目“大学生在线学习力的评价与提升研究”(Y J C );辽宁省社会科学基金重点项目“基于社会认知理论的大学生在线学习力影响因素与提升策略研究”(L A S H );教育部产学合作协同育人项目“基于B O P P P S的高校课程思政主题式教学模式研究”()收稿日期:作者简介:赵磊(),男,辽宁绥中人,讲师,博士,硕士研究生导师,研究方向为智能教育理论与应用.理论探索与实践人工智能何以赋能教育评
2、价 基于国际研究热点和前沿的分析与启示赵磊,田丹辽宁师范大学教育学部,辽宁 大连 【摘要】为探索教育评价研究的新技术和新方法,把握智能时代教育评价的新规律,该文以W e bo fS i c e n c e数据库中相关文献为样本,基于高影响力作者、高频关键词和突现关键词等指标揭示人工智能赋能教育评价的国际研究概况、热点与前沿;并在系统把握研究态势的基础上,结合中国教育评价改革的现实需求,提出该主题的研究启示.研究发现,国际人工智能赋能教育评价的研究成果主要受益于教育学、心理学、社会学和计算机科学的交叉融合;研究热点主要聚焦于机器学习支持下的结果评价、基于教育数据挖掘和学习分析的过程评价、大数据和
3、智能导师系统支持下的增值评价和人机评分一致性四个方面;研究前沿主要关注机器学习和自然语言处理技术支持下的教育文本挖掘与评价.未来,对人工智能赋能教育评价的研究应立足研究现状与现实需求,多角度推进教育评价的转型升级;基于跨学科意识与思维,推动研究范式和思路的转变;构建智能教育评价体系,促进理论研究、技术应用和制度建设的同向同行.【关键词】人工智能;教育评价;研究现状;研究展望【中图分类号】G ;G 【文献标志码】A【文章编号】()【D O I】/j c n k i c m e t c n /g H o wA I e m p o w e r i n ge d u c a t i o n a l e
4、 v a l u a t i o n:A n a l y s i sa n de n l i g h t e n m e n tb a s e do ni n t e r n a t i o n a l f o c u sa n df r o n t i e rZHA OL e i,T I AND a nF a c u l t yo fE d u c a t i o n,L i a o n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,D a l i a n ,C h i n a【A b s t r a c t】I no r d e r t oe x p l o r
5、en e wt e c h n o l o g i e sa n dn e w m e t h o d so fe d u c a t i o n a l e v a l u a t i o nr e s e a r c ha n dg r a s p t h en e wr u l e s o f e d u c a t i o n a l e v a l u a t i o n i n t h e i n t e l l i g e n t a g e,t h i sp a p e r t r a c k e dh i g h i m p a c t a u t h o r s,h i g
6、 h f r e q u e n c yk e y w o r d sa n de m e r g i n gk e y w o r d sa s i n d i c a t o r s t or e v e a l t h ei n t e r n a t i o n a l r e s e a r c ho v e r v i e w,h o ts p o t sa n df r o n t i e r sb a s e do nt h ea r t i c l e so fA Ie m p o w e r i n ge d u c a t i o n a l e v a l u a t
7、i o nr e t r i e v e d f r o m W e bo fS c i e n c e O n t h eb a s i so f s y s t e m a t i c a l l yg r a s p i n g t h er e s e a r c hs i t u a t i o na n dc o m b i n i n gw i t ht h er e a ln e e d so fC h i n a se d u c a t i o ne v a l u a t i o nr e f o r m,t h er e s e a r c hr e v e l a t
8、 i o n so nt h i st o p i cw a sp u tf o r w a r d R e s e a r c hr e s u l t ss h o wt h a t,i n t e r n a t i o n a lr e s e a r c h e so f A Ie m p o w e r i n ge d u c a t i o n a le v a l u a t i o n m a i n l y b e n e f i tf r o m t h ei n t e g r a t i o n o fp e d a g o g y,p s y c h o l o
9、g y,s o c i o l o g ya n dc o m p u t e rs c i e n c e;f o u rt h e m e se m e r g ea sh o t s p o t s:r e s u l te v a l u a t i o ns u p p o r t e db y m a c h i n el e a r n i n g,p r o c e s se v a l u a t i o nb a s e do ne d u c a t i o n a ld a t am i n i n ga n d l e a r n i n ga n a l y s i
10、 s,v a l u e a d d e de v a l u a t i o ns u p p o r t e db yb i gd a t aa n di n t e l l i g e n t t u t o rs y s t e m,a n dm a c h i n eh u m a ns c o r i n ga g r e e m e n t;t h ec u r r e n tf o c u s e so nt h e m i n i n ga n de v a l u a t i o no fe d u c a t i o n a l t e x t ss u p p o r
11、t e db ym a c h i n e l e a r n i n ga n dn a t u r a l l a n g u a g ep r o c e s s i n g I n t h e f u t u r e,i t中国医学教育技术第 卷第期i sn e c e s s a r yt oi m p r o v ee d u c a t i o n a le v a l u a t i o nf r o m m u l t i p l ep e r s p e c t i v e sb a s e do nt h er e s e a r c hs t a t u sa n dp
12、 r a c t i c a ln e e d s;p r o m o t e t h e t r a n s f o r m a t i o no f r e s e a r c hp a r a d i g m sa n d i d e a sb a s e do ni n t e r d i s c i p l i n a r yc o n s c i o u s n e s sa n dt h i n k i n g;b u i l da ni n t e l l i g e n te d u c a t i o ne v a l u a t i o ns y s t e mt op
13、r o m o t e t h e s a m e d i r e c t i o n o f t h e o r e t i c a l r e s e a r c h,t e c h n o l o g y a p p l i c a t i o n a n d s y s t e mc o n s t r u c t i o n【K e y w o r d s】a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e;e d u c a t i o n a l e v a l u a t i o n;r e s e a r c hs t a t u s;r
14、e s e a r c hp r o s p e c t教育评价事关教育的变革方向,是教育发展的“指挥棒”,亦是教育活动中至关重要的一环.建设新时代高质量教育体系,实现教育现代化的宏伟目标,迫切需要深化教育评价改革,以探索、引导各级各类学校服务国家教育战略的发展之路.年 月,中共中央、国务院印发了 深化新时代教育评价改革总体方案,针对教育评价改革的实质性问题,提出了“改进结果评价,强化过程评价,探索增值评价,健全综合评价”的目标,并特别强调“要充分利用人工智能、大数据等现代信息技术,创新评价工具,提高评价的科学性、专业性和客观性,以综合发挥教育 评 价 的 导 向、鉴 别、诊 断、调 控 和
15、改 进 作用”.智能技术赋能教育评价的本质在于借助大数据、人工智能等新型技术的优势,重构教育评价理念与模式,改进教育评价过程与方法,提升教育评价数字化与智能化水平,并由此引发教育评价形态的变革.人工智能是智能技术的核心构成,具有自主感知、理解、预测和行动等强大功能,能够增强信息化教学过程中作为交互主体的计算机的灵活性与适应性,催生以“数据驱动、智能诊断和精准测评”为特征的教育评价新样态.“人工智能赋能教育变革国际论坛”从“知识图谱与科学教育”“学习者建模与学习分析”“智能教育解决方案”等方面探讨了未来信息化教育评价变革的主要方向.“全球人工智能与教育大数据大会”将“智能技术助力教育评价和在线教
16、育过程监控”作为中国教育信息化发展的新趋势.这都表明当前人工智能赋能教育评价的研究已日渐升温,并引起了学界的广泛关注.那么,国际人工智能赋能教育评价的概况如何,形成了哪些研究热点和前沿,未来需要围绕哪些课题开展研究?该文尝试通过对现有国际研究的文献计量与系统性综述,回答以上问题,以期凝聚力量集中关注该领域更有价值的课题.研究设计 研究方法与工具该文采用文献计量法开展研究,并通过可重复、可复制的技术与方法对样本文献进行定量和定性分析.一方面,在文献检索、评价与筛选的基础上,利用C i t e S p a c e可视化工具对数据库中的相关数据进行编码与计量,通过发表年份、载文期刊、高影响力作者、高
17、频关键词和突现关键词等信息的描述性分析,揭示国际人工智能赋能教育评价领域的研究概况、热点与前沿,并将分析结果以知识图谱的形式呈现;另一方面,在文献编码与计量的基础上,精读各聚类的施引文献,并对其进行综合性分析与解读,系统归纳总结研究现状,预见研究问题与趋势,为中国人工智能赋能教育评价的研究提供参考方向.研究样本为了尽可能地凸显文献的学术性与代表性,该文将研究样本的来源确定为W e bo fS c i e n c e数据库的核心合集,对人工智能赋能教育评价的文献进行梳理与筛选.截至 年月 日,共检索到教育科学类英文期刊文献 篇.通过逐篇浏览,剔除不相关文献 篇(对某种智能技术及其性能评估的文献
18、篇、人工智能应用于其他评估领域的文献 篇、访谈性或报道性文献 篇),最终获得有效文献 篇.研究结果 文献分布及研究趋势该文利用折线图描述了样本文献的年度分布特征,呈现了人工智能赋能教育评价的研究态势.如图所示,人工智能赋能教育评价研究始于 年,并且文献数量呈逐年上升趋势,表明越来越多的学者关注此领域的研究.年,人工智能赋能教育评价步入研究者视野,文献数量相对较少,年均不足篇.年,发文量明显提升,并呈波动上升态势,年均约篇,共计 篇.年起,文献数量骤然提升,直至 年月共有 篇文献,年均发文量超过 篇.据此可以预测,未来一段时期内该领域的文献数量仍会持续增长.第 卷第期赵磊等人工智能何以赋能教育评
19、价图文献数量的年度分布 载文期刊及研究领域如表所示,国际人工智能赋能教育评价的施引文献主要来源于教育学和心理学等领域的期刊,被引文献主要来源于教育学、心理学、社会学和计算机科学等领域的期刊,表明人工智能赋能教育评价的研究主要受到教育学、心理学、社会学和计算机科学等学科成果的影响与关注.统计显示,共有四种期刊的施引文献不低于 篇,分别为 计算机与教育(C o mp u t e r s&E d u c a t i o n)、教育信息技术(E d u c a t i o n a n d I n f o r m a t i o n T e c h n o l o g i e s)、I E E E学 习
20、 技 术 汇 刊(I E E E T r a n s a c t i o n so nL e a r n i n g T e c h n o l o g i e s)和 教 育 技 术 与 社 会(E d u c a t i o n a lT e c h n o l o g y&S o c i e t y),载文总量为 篇,约占样本文献的 .表期刊载文量分布施引文献期刊载文量被引文献期刊载文量C o m p u t e r s&E d u c a t i o n C o m p u t e r s&E d u c a t i o n E d u c a t i o na n dI n f o
21、r m a t i o nT e c h n o l o g i e s L e c t u r eN o t e s i nC o m p u t e rS c i e n c e I E E ET r a n s a c t i o n s o nL e a r n i n gT e c h n o l o g i e s C o m p u t e r s i nH u m a nB e h a v i o r E d u c a t i o n a lT e c h n o l o g y&S o c i e t y I E E ET r a n s a c t i o n s o n
22、L e a r n i n gT e c h n o l o g i e s B r i t i s hJ o u r n a l o fE d u c a t i o n a lT e c h n o l o g yJ o u r n a l o fE d u c a t i o n a lP s y c h o l o g y I n t e r a c t i v eL e a r n i n gE n v i r o n m e n t sI n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fA r t i f i c i a l I n t e l l
23、 i g e n c e i nE d u c a t i o n C o m p u t e rA p p l i c a t i o n s i nE n g i n e e r i n gE d u c a t i o nR e v i e wo fE d u c a t i o n a lR e s e a r c h J o u r n a l o fS c i e n c eE d u c a t i o na n dT e c h n o l o g yE x p e r t S y s t e m sw i t hA p p l i c a t i o n s I n t e
24、r n a t i o n a l J o u r n a l o fE n g i n e e r i n gE d u c a t i o nE d u c a t i o n a lT e c h n o l o g y&S o c i e t y A s s e s s i n gW r i t i n gL e c t u r eN o t e s i nA r t i f i c i a l I n t e l l i g e n c e 注:表格所呈现的是载文量排名前十的期刊信息.高影响力作者与研究概况高产作者群体在一定程度上反映了某学科领域研究队伍的整体情况,筛选高产作者,分析
25、相关文献,有助于把握某领域的研究概况.研究发现,发文篇及以上的学者共有位,其所属研究机构分布于美国、中国和印度等国家.如表所示,这些学者主要对机器学习支持下的自动化评价系统、智能导师系统和文本挖掘工具进行开发与应用研究.表高产作者及其研究内容作者研究内容Z h a iX M机器学习赋能中学科学教育评价的理论与实践,包括评估框架、算法模型、影响因素和有效性等研究H u a n gCJ智能学习评价系统开发,主要涉及E l e a r n i n g、C S C L和编程系统等多种学习环境文森特阿莱文(V i n c e n tA l e v e n)开发智能导师系统,帮助学习者开展自我评价和多模态
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