L'IA dans l'éducation est une approche de base et un objectif fondamental pour réaliser l'éducation future. Cependant, les chercheurs et les praticiens de l'éducation devraient éviter de superposer les composants de l'éducation traditionnelle avec les technologies de l'IA. Une façon plus raisonnable de transformer l'éducation avec l'IA est d'analyser les problèmes existants et les pratiques éducatives, et de voir comment les technologies spécifiques de l'IA peuvent contribuer à les résoudre.
Les deux principaux services de l'éducation sont l'enseignement et la gestion. L'enseignement repose sur l'analyse, la conception et la mise en œuvre des composantes essentielles des processus d'enseignement. La gestion de l'éducation est généralement réalisée par l'analyse et le diagnostic des problèmes issues de la mise en œuvre continue de l'enseignement.
Dans les pratiques éducatives traditionnelles, les chercheurs et les enseignants prêtent attention aux aspects suivants : la conception d'environnements d'apprentissage, l'analyse de l'apprenant, l'identification du contenu de l'apprentissage, la sélection de stratégies et d'outils pédagogiques, l'évaluation de l'enseignement et le retour d'information, ainsi que la gestion et la prise de décision sur la base de l'évaluation.
À l'ère de l'IA, les besoins croissants des apprenants rendent ces aspects encore plus complexes.
Par exemple, dans un contexte d'enseignement traditionnel, l'enseignant conçoit et organise le contenu de l'apprentissage sur la base de la compréhension subjective de ce que les élèves ont appris dans les classes précédentes ainsi que les problèmes reflétés dans les devoirs des élèves. Cependant, de nos jours, l'enseignement et l'apprentissage ne se limitent pas à l'apprentissage informel en classe et aux connaissances tirées des manuels scolaires. Les apprenants peuvent accéder à du matériel d'apprentissage personnalisé à tout moment et en tout lieu avec n'importe quel appareil, ce qui deviendra une approche fondamentale de l'éducation future.
Dans ce contexte, même au même moment et au même endroit, les apprenants qui apprennent le même sujet peuvent avoir des besoins totalement différents en matière de matériel d'apprentissage. Tant les enseignants que les administrateurs de l'éducation devront s'ajuster et s'adapter aux matériels et services préparés pour les étudiants. Du point de vue des enseignants, ils doivent être dotés des compétences nécessaires pour effectuer une analyse individualisée des caractéristiques et des capacités des élèves. Grâce aux résultats de cette analyse, les enseignants conçoivent des environnements d'apprentissage appropriés et apportent un soutien au processus d'apprentissage des élèves en procédant à une évaluation et à un diagnostic sur la base de données multi-sources.
Parallèlement, les enseignants doivent modifier leurs routines d'enseignement et de recherche afin d'offrir un accompagnement plus personnalisé aux élèves. Quant aux administrateurs de l'éducation, ils sont censés prendre des décisions pédagogiques fondées sur l'analyse de groupes et de régions spécifiques.
À l'ère de l'IA, les grands défis auxquels nous sommes confrontés consistent à percevoir, ajuster, évaluer et gérer les processus d'enseignement et d'apprentissage à l'aide des technologies de l'IA. Bien que ces défis soient assez similaires à ceux des pratiques éducatives traditionnelles, il est presque impossible pour les enseignants et les administrateurs de résoudre ces problèmes en se basant sur l'intelligence naturelle comme ils le faisaient dans le passé.
La nécessité de résoudre des problèmes complexes, tels que l'analyse et la modélisation approfondies des données et la prise de décisions fondées sur des données volumineuses, correspond aux avantages que les technologies de l'IA offrent au-delà de l'intelligence humaine. Dans de nombreux domaines, il existe des pratiques réussies avec les technologies de l'IA, comme la maison intelligente et la reconnaissance des émotions. On peut espérer qu'avec les technologies de l'IA, nous serons en mesure de relever les principaux défis et problèmes de l'éducation.
Compte tenu des besoins susmentionnés, les perspectives clés suivantes concernent la manière dont les technologies d'IA favoriseront l'éducation :
- Environnements d'apprentissage intelligents ;
- Soutien intelligent au processus d'apprentissage ;
- Évaluation intelligente de l'apprentissage ;
- Assistant d'enseignement intelligent ;
- Et gestion et services éducatifs intelligents.
Environnements d'apprentissage intelligents
L'environnement d'apprentissage intelligent est le fondement de l'éducation intelligente. Il repose sur la technologie de l'informatique omniprésente et la technologie de l'informatique perceptive. Ces technologies permettent la fonction perceptuelle des environnements d'apprentissage afin de répondre aux divers besoins et d'offrir des services personnalisés dans un contexte d'apprentissage omniprésent, ce qui inclut la construction du campus intelligent, la détection de la sécurité du campus et l'alarme préventive, la salle de classe intelligente, la bibliothèque non supervisée et le système d'écriture assisté par l'IA.
Soutien intelligent au processus d'apprentissage
Le soutien intelligent au processus d'apprentissage est le service que les technologies d'IA fournissent aux apprenants. L'IA peut offrir aux apprenants un soutien intelligent pour le diagnostic des caractéristiques de l'apprenant, le contenu d'apprentissage approprié et les bons outils d'apprentissage. Elle se compose des services suivants : représentation intelligente des structures de connaissances et de capacités, diagnostic et recommandation intelligents, suivi de la charge cognitive et alerte précoce, environnement d'apprentissage virtuel, outils d'apprentissage intelligents par matière, apprentissage par tutorat intelligent basé sur la science du cerveau, robots-partenaires et jouets intelligents, ainsi que des assistants d'éducation spécialisée.
Évaluation intelligente de l'apprentissage
L'évaluation intelligente de l'apprentissage vise à diagnostiquer l'état d'avancement des connaissances, la situation physique et l'état mental des étudiants, et à leur fournir un retour d'information. Ces services comprennent le diagnostic et l'évaluation de la capacité des apprenants à résoudre des problèmes, le suivi et l'alerte précoce de la santé mentale des apprenants, le suivi et l'amélioration de la situation physique des apprenants, l'évaluation des classes intelligentes, la planification du développement des apprenants.
Du point de vue de l'enseignant, l'assistant intelligent allège la charge de travail de l'enseignant à l'ère de l'IA. Les principaux services offerts par l'assistant d'enseignement intelligent comprennent le tutorat intelligent, l'assistance intelligente pour répondre aux questions, l'assistance intelligente pour compiler les questions d'un quiz, la notation automatique, l'assistance personnalisée aux devoirs des élèves, la génération de rapports d'évaluation personnalisés, la génération de rapports d'enseignement et de recherche, la génération automatique de conception d'instructions, la génération de résumés d'enseignements pour chaque semestre et chaque année scolaire, et l'assistance aux bons enseignants facilitée par l'IA.
Gestion et services éducatifs intelligents
Enfin, pour fournir un service de gestion intelligente aux administrateurs de l'éducation, comment pouvons nous utiliser les technologies d'IA pour promouvoir l'équité en matière d'éducation selon la collecte et l'analyse de données éducatives massives ? Les services fournis par les technologies d'IA aident à la prise de décision en matière d'éducation, d'orientation pour améliorer la qualité de l'éducation au niveau régional, le suivi dynamique de la qualité de l'éducation, des services éducatifs personnalisés et des assistants de services de santé.