導(dǎo)語：人工智能在外語教學(xué)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、引言

人工智能（ArtificialIntelligence，簡稱AI）近年來成為了人們關(guān)注的焦點，最初這個概念是在1956年達(dá)特茅斯會議上提出，并被正式確立為一門學(xué)科，歷經(jīng)三次高潮三次低谷的發(fā)展。1997年，IBM開發(fā)的人工智能“深藍(lán)”打敗人類的國際象棋冠軍。2016年3月，谷歌開發(fā)的AlphaGo以4:1的明顯優(yōu)勢戰(zhàn)勝多次榮獲世界冠軍的李世石。自此人工智能在學(xué)術(shù)研究、行業(yè)發(fā)展和資本市場表現(xiàn)活躍。伴隨神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、腦科學(xué)研究的迅速進(jìn)步，人工智能在云計算和大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的支持下，迅速被運(yùn)用到各個領(lǐng)域。以人工智能為核心的新技術(shù)與教學(xué)融合將成為下一個核心驅(qū)動力。在2018年的《人工智能發(fā)展白皮書》[1]中，提到教育智能化將會成為教育領(lǐng)域的發(fā)展方向，人工智能將會引發(fā)教育理念和教育生態(tài)的深刻變革。全球主要發(fā)達(dá)國家當(dāng)前都在加速教育教學(xué)創(chuàng)新，積極開發(fā)教育新產(chǎn)品，推進(jìn)教育教學(xué)創(chuàng)新。2018年4月，《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》[2]提出了未來的人才培養(yǎng)新模式，要增設(shè)“人工智能+X”的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)，眾高校也相繼成立了人工智能學(xué)院和相關(guān)專業(yè)，如南京大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、上海交通大學(xué)等，結(jié)合近幾年教育部“新工科”教育改革的背景，為外語教學(xué)與研究帶來了新的契機(jī)。傳統(tǒng)的外語教學(xué)中一直存在教學(xué)質(zhì)量和效果不理想的困境，我們要充分利用日趨成熟的人工智能技術(shù)開展一場深層次的變革，重塑外語教育的時代性、個性化的新形態(tài)。人工智能在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)和蒙特卡洛數(shù)搜索法等技術(shù)使用后，逐步形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“大腦”來進(jìn)行復(fù)雜精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理，初步有了人類高級智能的“學(xué)習(xí)能力”。人工智能在教育中所需用到的技術(shù)主要包括[3]：①自然語言理解技術(shù)，這讓計算機(jī)與人之間能用自然語言來有效溝通，包括機(jī)器理解、機(jī)器翻譯等。②人機(jī)交互技術(shù)，包括語音識別、語音合成、情感交互等。③知識圖譜技術(shù)，指建立語義網(wǎng)絡(luò)，使用網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系來分析解決問題。④生物特征識別技術(shù)，包括指紋識別、語音識別、人臉識別等。

二、人工智能支持下的外語教學(xué)改革

我國外語教學(xué)的整體效率近年來一直不高，大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)效果主要是通過全國大學(xué)生四六級考試的成績來體現(xiàn)，雖然近年來加入了口語考試，但是學(xué)生的英語溝通交流水平總體還是令人擔(dān)憂，應(yīng)用能力遠(yuǎn)沒有達(dá)到熟練實用水平。大學(xué)英語的發(fā)展方向是要提高質(zhì)量，增強(qiáng)實效。大學(xué)英語的改革目標(biāo)是要將人文性、實效性、數(shù)字化與工具性相結(jié)合。隨著00后即將成為大學(xué)校園的主力軍，他們在學(xué)習(xí)和認(rèn)知模式、信息技術(shù)運(yùn)用習(xí)慣方面有著鮮明的特色，技術(shù)、閱圖、創(chuàng)新、急切成為了他們的標(biāo)識，被認(rèn)為是“數(shù)字原住民”[4]，他們更傾向于用智能化方式去獲取數(shù)字化資源學(xué)習(xí)。但是面對海量且品種繁多的外語學(xué)習(xí)資源，如何滿足個性化學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)習(xí)效率，重構(gòu)有效適切的外語教學(xué)新模式成為了外語教師們探索科研的新目標(biāo)。目前市場上比較普遍的在線教育大多是一對一視頻，或者把一些教師的課做成視頻放在線上播放，這其實只是教學(xué)場所的改變，教育方式并沒有發(fā)生本質(zhì)變化，如果學(xué)生不自覺，效果有時候還沒有線下的實體課程好。人工智能則可以使用語音識別和自然語言處理技術(shù)來解決口語語音和文本的詞法、語法分析和語義理解，增加多元交互的學(xué)習(xí)環(huán)境，極大提升學(xué)習(xí)效果[5]。隨著人工智能研究的日益成熟，“智慧學(xué)習(xí)”和“深度學(xué)習(xí)”被賦予了新的內(nèi)涵，智慧學(xué)習(xí)以建構(gòu)主義、混合學(xué)習(xí)和現(xiàn)代教學(xué)學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，整合增強(qiáng)現(xiàn)實、云計算、移動通信、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)信息技術(shù)的增強(qiáng)型數(shù)字學(xué)習(xí)[6]。深度學(xué)習(xí)可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬人腦的學(xué)習(xí)過程來抽象表達(dá)現(xiàn)實世界的大量數(shù)據(jù)。目前典型的深度學(xué)習(xí)模型有遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN,RecurrentNeuralNetworks）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN,ConvolutionalNeuralNetworks)以及深度信念網(wǎng)絡(luò)（DBN,DeepBeliefNet-works）等，其中由于RNN多用于處理時間序列，所以其較多應(yīng)用在口語訓(xùn)練、口語測試等方面[7]。近幾年，從市場中已知的人工智能運(yùn)用于外語教育的產(chǎn)品來看，主要分為幾類：英語語音測評、智能批改+習(xí)題推薦、教育機(jī)器人、智能陪練，其中前三類較多，而分級閱讀和智能陪練的較少。比如語音測評類的有科大訊飛、流利說、馳聲、朗播網(wǎng)等，智能批改類的有極智批改、批改網(wǎng)、作業(yè)盒子、貍米教育等，教育機(jī)器人類的有寒武紀(jì)智能、UBTECH、LEZHI、好兒優(yōu)等。1.英語語音評測———AI口語老師和智能口語考試系統(tǒng)。英語口語學(xué)習(xí)與測評是我國英語教育中的重要組成部分。為了測評學(xué)習(xí)者的口語語音語調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)度、流利度以及口頭表達(dá)能力，通過NLP（自然語言處理）以及語音識別等技術(shù)開發(fā)，外語教學(xué)市場上出現(xiàn)兩類“英語語音評測”的產(chǎn)品：AI口語老師和智能口語考試系統(tǒng)。這兩類產(chǎn)品可以替代教師對學(xué)生的口語陪練、口語考試測評及評分統(tǒng)計等相關(guān)工作，通過機(jī)器輔助學(xué)習(xí)，極大提高了教師的工作效率，同時實現(xiàn)了口語自適應(yīng)學(xué)習(xí)。人工測評往往伴隨著一些主觀因素，智能評測可以有效地避免這類問題，更具客觀性、穩(wěn)定性，高效完成自動評分和成績統(tǒng)計以及學(xué)情分析任務(wù)。從目前英語語音測評產(chǎn)品的現(xiàn)狀來看，優(yōu)點是分析結(jié)果相對準(zhǔn)確，覆蓋多種口語類型，從發(fā)音到對話、朗讀涵蓋多種口語學(xué)習(xí)和考試類型，包括音標(biāo)發(fā)音、短文朗讀、看圖說話、口頭作文等。短時間可以做出反饋，快速給出評分，同時給出精細(xì)的分析。當(dāng)然，這類產(chǎn)品也會有一定不足，受口語發(fā)音本身的不確定性和語音采集的設(shè)備條件等因素的影響，英語語音測評結(jié)果會出現(xiàn)一定的偏差，但總體結(jié)果相對準(zhǔn)確?，F(xiàn)階段此類產(chǎn)品的測試結(jié)果是反饋學(xué)生發(fā)音中的單詞讀錯、遺漏或者語法有誤等問題，但是無法檢測出學(xué)習(xí)者的語調(diào)和連讀等錯誤。這類產(chǎn)品雖然會根據(jù)學(xué)生口語情況進(jìn)行個性化教學(xué)和測評，但互動性仍不足，模式化明顯，長時間練習(xí)只是幾種方案方式在循環(huán)，多樣性和互動性還有待提高。以目前市場上較為知名的英語流利說為例，流利說開發(fā)了世界領(lǐng)先的多粒度和多維度的實時語音識別和評估引擎和游戲化教學(xué)，讓各水平語言愛好者輕松練口語。每日更新地道美語對話提供好玩上癮的對話闖關(guān)游戲，通過硅谷的實時語音分析技術(shù)，讓用戶輕松愉快練口語。目前有超過3000萬人使用流利說，積累了中國人2.75億分鐘口語數(shù)據(jù)。2.智能批改+習(xí)題推薦。智能批改如圖1所示，可以部分減輕教師批改作業(yè)的繁重任務(wù)。完整的流程是教師先從線上布置作業(yè)，系圖1智能批改圖統(tǒng)地利用豐富的語料庫資源，使用自然語言處理、圖像識別以及數(shù)據(jù)挖掘等人工智能技術(shù)把學(xué)習(xí)者的作業(yè)與語料庫進(jìn)行檢測對比，進(jìn)行自動批改，給出個性化的學(xué)情分析報告，對拼寫、語法、句型和搭配方面能夠迅速地標(biāo)注錯誤部分和錯誤原因，在作業(yè)量巨大的情況下，會比教師的批改結(jié)果更為細(xì)致，教師和家長能在學(xué)習(xí)者的作業(yè)提交后馬上得到反饋并了解最新的學(xué)習(xí)進(jìn)展，并據(jù)此來實時調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和難度并推薦合適的習(xí)題。當(dāng)然，也會有一些美中不足，如學(xué)生作業(yè)的主題相關(guān)性、篇章結(jié)構(gòu)和內(nèi)在邏輯性、思想的創(chuàng)新性等方面提示還略有欠缺。iWrite2.0英語寫作與評閱系統(tǒng)，通過在大型語料庫中來挖掘聯(lián)想詞庫，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，同時探索基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)來提高作文評閱的智能程度[8]?？拼笥嶏w開發(fā)的產(chǎn)品在2015年某國家級英語考試中在翻譯題和作文題的評分準(zhǔn)確度比大多數(shù)專家教師的評分準(zhǔn)確度還要高，同時評卷系統(tǒng)還指出具體語法格式錯誤和措辭不當(dāng)?shù)葐栴}。3.分級閱讀。英語分級閱讀，可以根據(jù)學(xué)生的不同認(rèn)知水平來選擇階梯式的讀物，匹配適合學(xué)生個人的書目，解決了學(xué)生閱讀太難的書會失去閱讀興趣、閱讀難度低的書無法提升閱讀能力的問題，使其感受閱讀的樂趣。全世界時下有幾種熱門的閱讀分類體系：藍(lán)思分級（Lexile）、AR分級法（AcceleratedReader）、A-Z分級法（GRL/GuidedReadingLevel）。國內(nèi)目前在分級閱讀方面的產(chǎn)品主要有：ReadingPro、新東方旗下的多納學(xué)英語、嘰里呱啦、英語總動員、巴布閱讀等，各有其產(chǎn)品的優(yōu)勢和不足。在國外，以美國為例，已有70%的美國公辦學(xué)校使用Newsela，有40萬教師和超過400萬學(xué)生用戶，閱讀文章數(shù)超過5700萬。Newsela通過自適應(yīng)的真實內(nèi)容分級閱讀將新聞聚合并分級，為不同閱讀水平的學(xué)生提供閱讀內(nèi)容。人工智能的分級閱讀相較于傳統(tǒng)分級閱讀，可更為高效地測定分析，依據(jù)不同學(xué)生的興趣愛好和閱讀能力的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘行個性化精準(zhǔn)閱讀，使學(xué)生閱讀興趣明顯提高，學(xué)生閱讀習(xí)慣大為改進(jìn)，大大提高了教師的工作效率，把教師從收集和推薦書目，閱讀監(jiān)督學(xué)生等大量機(jī)械式重復(fù)性工作解放出來，同時實現(xiàn)了學(xué)生自適應(yīng)閱讀，達(dá)到了分級閱讀的核心目的。教師和家長也可快捷精準(zhǔn)地全方位監(jiān)測分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。4.智能學(xué)情分析和智能情緒識別。智能學(xué)情分析是指在積累了學(xué)生學(xué)習(xí)成績、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等數(shù)據(jù)后，對其進(jìn)行智能分析，并給出分析報告，協(xié)助教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行管理，設(shè)計個性化教學(xué)方案，為學(xué)生量身定制不同于他人的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法，讓孩子更為有效地學(xué)習(xí)。做智能學(xué)情分析的如極客大數(shù)據(jù)的“極課EI（EducationIntelligence）”是采用“IPH適應(yīng)性教學(xué)模型”和“集中式動態(tài)學(xué)業(yè)檔案管理”兩大專利技術(shù)，采集作業(yè)和考試中動態(tài)化的海量數(shù)據(jù)并進(jìn)行大數(shù)據(jù)智能算法分析，基于行為和關(guān)系數(shù)據(jù)的知識圖譜來制定學(xué)生的具體自適應(yīng)學(xué)習(xí)方案[9]。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，“極客大數(shù)據(jù)”的活躍使用學(xué)校已超過1800所，收集3200萬份學(xué)生作業(yè)考試數(shù)據(jù)，180萬教師、學(xué)生及家長的使用習(xí)慣。每個孩子都是與眾不同的，有自己獨特的天賦特性、偏好和天生優(yōu)勢，也有不同于別人的弱點。解決孩子的學(xué)習(xí)問題，應(yīng)當(dāng)用個性化的方法適應(yīng)其在學(xué)習(xí)上的要求。因而這種學(xué)習(xí)活動對于每個學(xué)生而言都是有意義的，因為是由學(xué)生自發(fā)的興趣來驅(qū)動的。智能情緒識別目前主要由教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和技術(shù)公司合作開發(fā)，如好未來、VIPKID,通過人工智能圖像識別技術(shù)，智能情緒識別可以識別學(xué)生課堂表情來判斷學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、困難點和集中度。2018年10月，新東方正式的首款A(yù)I類教育產(chǎn)品BlingABC“AI班主任”[10]，可以通過人臉屬性分析和檢測、語音識別、NLP（NaturalLanguageProcessing）等人工智能技術(shù)來發(fā)現(xiàn)學(xué)生在語言學(xué)習(xí)中的問題，根據(jù)學(xué)生上課時的參與度、回答時長、情緒表現(xiàn)和學(xué)習(xí)結(jié)果來進(jìn)行量化分析。5.教育機(jī)器人。教育機(jī)器人除了在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育方面起著重要作用，在外語教學(xué)中的應(yīng)用也越來越普遍。機(jī)器人可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力來為其定制學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)互動學(xué)習(xí)來營造母語式的外語學(xué)習(xí)環(huán)境，在潛移默化中提高外語語言能力。從早期2016年簡單的聊天學(xué)習(xí)機(jī)器人如著名語言學(xué)習(xí)AppDuolingo(多鄰國)的永久免費(fèi)的外語學(xué)習(xí)chatbox[11]，開始只允許用戶打字對話，到擁有智能復(fù)雜功能的機(jī)器人，如科大訊飛的“阿爾法大蛋”，好未來旗下勵步英語聯(lián)合機(jī)器人領(lǐng)域領(lǐng)先的ROOBO公司推出的小布機(jī)器人[12]，與此配套的Let’sChat系統(tǒng)，可以進(jìn)行進(jìn)行語音識別、口語評測、繪本伴讀等功能，能夠智能適配學(xué)生的學(xué)習(xí)水平來進(jìn)行因人施教。通過教育機(jī)器人的輔導(dǎo)和在線教育的講解，可以精準(zhǔn)定位學(xué)生的薄弱知識點到納米級別來實現(xiàn)因材施教的“智適應(yīng)”的理想學(xué)習(xí)方式[13]。借助自然語言處理和情感機(jī)器人，通過陪伴學(xué)生的成長來增加其對人的關(guān)懷[14]。

三、人工智能在外語教育中的研究熱點方向

查閱各種資料發(fā)現(xiàn)，人工智能近幾年在外語教育中的研究熱點方向主要有：①知識表示與教育知識圖譜，其研究熱點是以知識點及課程為中心的圖譜和以教學(xué)及資源為中心的圖譜。②認(rèn)知診斷，其研究熱點是使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)IRT模型的不足。③學(xué)習(xí)者建模，其研究熱點是針對學(xué)習(xí)主體對象的學(xué)習(xí)者進(jìn)行建模，對學(xué)習(xí)者知識狀態(tài)的識別和診斷。④教育試題資源表征，其研究熱點是使用深度學(xué)習(xí)模型對多源異構(gòu)教育資源進(jìn)行深度表征。⑤機(jī)器閱讀理解與批閱，其研究熱點是基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)器閱讀理解。⑥智能教育系統(tǒng)，其研究熱點是教育機(jī)器人、游戲化教學(xué)、對話形式的學(xué)習(xí)，建立動態(tài)模型。⑦腦科學(xué)與教育的結(jié)合，其研究熱點是交叉學(xué)科研究，教師對“神經(jīng)神話”的認(rèn)知，對腦科學(xué)的信念，以及教師自身的腦科學(xué)素養(yǎng)。人工智能在外語教育中的運(yùn)用將推動外語學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)測評、個性教學(xué)和因材施教。配合直播、游戲、VR等技術(shù)的教育人工智能可以極大提高學(xué)生的興趣，提高外語的學(xué)習(xí)效率，有著巨大的應(yīng)用發(fā)展空間。如何融合教育測量、教育理論與人工智能，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、能力和水平及目前的知識狀態(tài)將成為教師學(xué)習(xí)研究的方向。

四、結(jié)束語

《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》指出[2]，要加快教育領(lǐng)域中人工智能的創(chuàng)新應(yīng)用，用智能技術(shù)改革教學(xué)方法，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提升教育治理能力，構(gòu)建個性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的教育體系。人工智能變革教育，先是智能化教育裝備和智慧化的教育環(huán)境的改變，再是融入人工智能服務(wù)的教育流程和制度，以及最后到人機(jī)結(jié)合模式的轉(zhuǎn)型[14]。信息與信息技術(shù)的“同體共生性”是信息技術(shù)與外語課程及外語教學(xué)進(jìn)行生態(tài)化整合的前提，是新范式生成和轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。技術(shù)手段的升級換代促進(jìn)外語教學(xué)發(fā)展以及其相關(guān)研究，未來是人與人工智能協(xié)作的時代，這對高校外語教師的教育技術(shù)能力會有更高的要求。學(xué)校和社會上，兼具人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)教育等知識和能力的人才屈指可數(shù)，對教師就會提出更高的要求，包括人工智能支持下的全能型教師和精細(xì)化的專業(yè)性教師[15]兩大發(fā)展方向。人工智能應(yīng)用于用于教學(xué)還處于初始階段，通過產(chǎn)學(xué)研的深度結(jié)合，定能創(chuàng)新外語教學(xué)模式，使外語整體教學(xué)質(zhì)量有質(zhì)的飛躍。

作者:李春琳 單位:上海工程技術(shù)大學(xué)