根据调研机构Markets&Markets公司预测，到2023年，人工智能在全球教育行业的市场规模预计将达到36.8亿美元，复合年增长率为47%。另一家调研机构Market Search Engine公司预测，到2025年，这一份额将达到58亿美元。
虽然人们还没有看到机器人取代教师，但可以肯定的是，人工智能系统可以通过在线课程进行教学并指导学生的学习。无论是自动化任务还是基于学生能力的个性化培训课程，人工智能都在改变人们看待教育的方式。
在了解人工智能对教育部门做出的贡献之前，首先需要了解教育部门应该如何实施人工智能。
如何在教育部门实施人工智能?
教育部门如何实施人工智能解决方案?首先需要定义长期目标并了解现有系统的局限性。如果不了解需要实现的目标，那么对人工智能再多的投资也将无济于事。
教育部门聘请人工智能专家来弥合人才缺口，或者将责任外包给机器学习咨询公司。如果获得第三方公司的帮助，建议一开始就这样做。这将确保教育部门的目标和服务保持一致，并相互协调和同步。诸如总部位于马萨诸塞州的Nuance、总部位于德克萨斯州的Querium、总部位于加利福尼亚州的Kidsense等著名教育机构已经在其教育系统中成功采用了人工智能模型。
(1)确定需求：希望人工智能在教育部门中做些什么?想要自动化哪些过程?希望关注哪些培训内容?
(2)确定目标：知道人工智能将如何工作?是否知道人工智能系统的缺点?打算如何克服采用人工智能的挑战?
(3)调整流程：选择的人工智能解决方案应该创建正确的环境，以调整教育部门中的人才、技术和工作文化。需要将其转变为基于分析的模型，该模型侧重于可行的见解以做出更好的决策。
(4)控制环境：新的工作环境应容纳并允许工作人员和人工智能系统协同工作。这些流程应该透明、高效和安全。
人工智能在教育中的作用
(1)自动化管理任务
是否有一个无需行政部门和教学人员的后台工作就能运作的部门?因为无论是归档文书工作，发送电子邮件和消息，联系学生及其父母，或进行定期报告，教育部门的行政人员都在不停地工作忙碌。
同样，教师也在不断批改作业、试卷、制定教学计划、备课等。其实老师教学的时间不到工作时间的一半。根据调查，教师花费在教学上的时间只有43%。
剩下的时间分配给批改试卷、规划未来课程和完成行政工作。人工智能顾问将帮助教师创建一个人工智能系统，让员工和教师在工作中更有效率。教师可以使用像PrepAI这样的智能试题生成器，帮助他们为考试生成或设置更好的试卷，并在这一过程中节省更多的时间。
(2)学生的个性化学习
个性化学习与在线市场或Netflix提供的个性化推荐非常相似。可以根据学生的兴趣和喜好推荐课程和科目。虽然在线学习的人工智能不能取代教师。但可以帮助教师了解每个学生的能力和局限性。这使教师更容易为每个学生创建专属的课程计划。
智能辅导系统还提供即时个性化反馈，帮助学生了解如何做得更好。教师可以将他们的课程转换成交互式的课程，这样学生就可以对学习这些课程产生更多的兴趣。
(3)创建智能内容
智能内容是教育部门的热门话题。就是通过将教科书和笔记实现数字化，创建视频课程和讲座、开发交互式培训课程等来创建虚拟内容。教育中的人工智能有助于创建可定制的界面，使他们更容易学习和理解。无论是小学生还是研究生水平，都可以为任何学科和任何课程开发智能内容。
微学习和技能映射是属于这一范畴的两个概念。技能映射是学生在学习中表现良好所需技能的一种可视化表示过程。微学习是一个基于技能的学习模块，该模块处理特定部门以获取该部门的专业知识。
(4)突破地理障碍
在线课程使来自任何国家和地区的学生都可以学习其他国家和地区的课程。在在线教育方面，可以消除国家和地区之间的地理障碍。技术使人们有可能从经验丰富的教师那里获得专业技能，无论他们身处何方。
现在，学生们有更好的机会通过人工智能驱动的培训课程来更新自己的技能。IT是众多课程使用人工智能的一个领域，这并不奇怪，因为人工智能是IT行业固有的一部分。希望成为人工智能和机器学习专家的学生和专业人士可以报名参加这些课程。
(5)为有特殊需要的人员提供便捷的教育
为有特殊需要的人员创建学习计划一直是一项艰巨的任务。尽管有专门为听觉、言语和视觉障碍学生开设的特殊学校，但可以使其教学更有效。
此外，患有多动症、阅读障碍、自闭症等的学生必须入读特殊学校，以帮助他们更好地学习。但是为什么这些学生不能继续加入普通学校呢?教师有什么办法可以理解和更多地关注这些孩子吗?人工智能使有特殊需要的孩子能够更轻松地学习。SpeakIt!、Widex的Evoke和Empower Me就是一些特殊教育人工智能的例子。
(6)提供全天候的学习资料
如果学生可以随时学习，那不是很好吗?一些老师甚至会在半夜接到学生打来的电话，答疑解惑或索取学习资料。如果学生可以直接访问在线图书馆并下载资料就更好了，学生可以依靠人工智能来学习，而不是在休息时间打扰教师。
人类需要休息，而人工智能系统则不需要。用于教育部门的人工智能策略通过创建一个可供学生全天候访问的模型来回答其提出的问题。事实上，培训计划可以根据学生更具效率的时间进行学习来制定培训计划。
(7)提高学生参与度和兴趣
人工智能还提供使学习变得有趣的解决方案。即使是最优秀的教师也会在学生不够关注的时候遇到一些困难。这些学生可能是对课程、教学方法或学校环境(无论是在学校还是在线课堂)缺乏兴趣。而制定的教学计划并不适合所有学生，现在是专注于定制学习课程的时候了。
可以使用人工智能创建适合不同类型学生的交互式模块和课程。可视化是让学生理解概念的好方法。图形、图表、3D图像等表达方式可以让学生对学习保持兴趣。通过触摸屏进行的交互式培训现在正迅速成为在线教育的一部分。
(8)减少师生的工作量
采用人工智能咨询服务的主要优势之一是，由人工智能驱动的系统和流程可以减少教师的工作量，并为他们提供足够的时间来专注于提高教育质量。
这样的做法也适用于学生。学生可以创建时间表，使他们以自己的进度进行学习。他们不必为同一天完成多项任务而感到负担沉重。这样可以减轻与其他学生一起学习的压力。这使他们更有信心去学习比较薄弱的科目。
(9)帮助老师了解学生的能力和局限性
由于每个班都有很多学生，教师很难关注到每个学生，也很难理解每个学生在学习方面的局限性。人工智能通过为每个学生创建一个训练课程模型来解决这个问题。教师和学生可以在人工智能工具的帮助下共同努力，以提高理解能力和提高每个学生的能力。
当教师能够更好地了解和理解学生时，就会在双方之间建立一种健康的关系，并进行有效的沟通。教师可以依靠人工智能来规划学生的下一个课程计划，并以此为基础来规划他们的课程。
(10)创建虚拟学习环境
人工智能业务顾问可以创建虚拟的学习环境，让学生可以通过询问聊天机器人和虚拟助理而不是联系教师来消除疑虑。如果学生可以寻求人工智能系统的帮助，在遇到难题时没有必要感到沮丧或者放弃。
人工智能可以更好地帮助学生处理自己不懂或父母无法正确解释的问题。同样，虚拟环境也可以用于开展在线考试。
目前已经有各种各样的招聘测试工具。教育部门也实行同样的做法。人工智能服务可以用来建立一个安全的在线考试工具，允许教师创建和自定义考试形式。
学生可以在其所在的位置进行考试。这些考试是由人工智能系统而不是由教师来评估的。当然，教师可以全程跟踪。
(11)使用面部识别提高安全性
在许多学校，安全性已经成为人们关注的焦点。一些国家和地区已经开始使用面部识别系统扫描学生的身份证明并确认身份，然后再允许他们进入校园。扫描仪器代替了学生证，可用来识别学生并标记他们的出入情况，无论是在学校、图书馆还是在食堂。
由于视频摄像头不足以为教育部门提供安全保障，因此一些教育部门正在与人工智能解决方案公司开展合作，以改进和升级其安全保障系统，并为教育部门的员工、教师和学生提供更安全的工作环境。全球各地的学校都在关注这种技术发展，并希望在其部门中实施。
然而，人工智能在教育部门的应用前景并不完全是乐观的。过度使用科技会让学生对智能手机和电脑沉迷。如果家长和老师没有在适当的时候保持监督，这会损害学生的身体、情感和心理健康。在教育部门采用人工智能技术之前，网络欺凌事件的增加也是需要考虑的一个方面。
结论
随着机器学习算法的改进和完善，使其变得更加精确，教育部门将更多地依赖于先进技术，为学生和教师创造整体的学习环境创造更好的条件。
虽然人工智能在教育中的未来发展还没有完全确定，但可以确定的是，学生将有更好的机会学习和证明自己。随着新的人工智能工具的开发，学生可以清晰地规划自己的学习道路，并努力实现自己的目标，而教育部门可以通过投资人工智能来教育和培养更聪明的下一代。
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