開放和遠端教育/AI在開放和遠端教育中的應用

介紹

在當今世界，我們每天可以透過各種媒體聽到“AI”這個詞。 “AI”指的是人工智慧，一般可以被認為是一種可以像人類一樣思考或解決問題的技術。並且“AI”可以透過學習從周圍環境獲得的資訊來實現這種進步。如今，AI已應用於許多領域，為人類生活帶來便利。例如醫療保健、經濟學、藝術、電子遊戲等。毫無疑問，教育領域也是AI應用的領域。在以前的研究中，可以在不同的科目中找到AI在教育中的應用，例如護理教育（Shorey 等人，2019 年）、醫學科學（Liang 等人，2020 年）、營銷（Sterne，2017 年）等。研究也可以按教育水平劃分，例如兒童教育（Fang & Zhang，2019；Jin，2019）和高等教育（Zawacki-Richter 等人，2019）。此外，最近，AI 也成為線上學習和移動學習的潮流（Goda 等人，2014；Liu 等人，2019）。正如 Kose（2014）提到的，“電子學習技術，更一般地說，遠端教育方法與人工智慧的應用密切相關。” 同樣，開放和遠端教育領域也被認為是一個高度依賴人機互動的領域（Fadzil & Munira，2008）。例如開放大學和 MOOC。隨著 AI 成為我們生活中越來越重要的一部分，人機互動可以想象會變得更加重要。因此，有必要回顧 AI 在開放和遠端教育領域的應用，以探索它是如何幫助或將幫助輔助教學和學習的。

因此，我們將本章組織如下：首先，我們發現了一些關於 AI 在開放和遠端教育中的應用案例。其次，我們討論了 AI 在開放和遠端教育領域應用的優缺點。最後，我們基於這些發現，提出了一些可能的進一步研究主題作為本章的結論。

AI在開放和遠端教育中的應用例項

AI 在開放和遠端教育中的應用可以被視為對教師和學生的支援，以提高教學和學習的有效性和效率（Kose，2014）。並且支援可以來自不同的方式，例如，將 AI 應用於教育工具、材料或評估等。在這一部分，我們回顧了一些開放和遠端教育的論文，並選擇了一些 AI 應用案例。

優點和缺點

AI 既有優點也有缺點。在本節中，將討論 AI 的優點和缺點，並與自然智慧 (NI) 進行比較。特別地，將討論 AI 的 10 個優點和 2 個缺點。

首先，根據 Putra & Triastuti（如 Kusumadewi 2003 所述），與人類擁有的智慧（=自然智慧/NI）相比，AI 具有許多優點。具體來說，他們解釋了 AI 的六個優點。

永久性：只要系統和程式沒有改變，人工智慧就不會改變。
易於複製和傳播：與從一個人到另一個人共享知識相比，更容易將資料從一臺計算機移動到另一臺計算機。
一致性：人工智慧是一項一致的計算機技術，而自然智慧則有改變的趨勢。
可記錄：人工智慧執行的每個活動都可以輕鬆跟蹤，而自然智慧很難再現。
能夠更快更好地完成工作。
成本低於請專家。

這表明永久性、可共享性、一致性、可記錄性、效率和廉價性是使用 AI 的六個主要優點。

至於使用 AI 的六個主要優點中的“一致性”和“效率”，Teng（2019）也認為，當任務高度重複且不很複雜時，AI 在準確性和效率方面會勝過人類。

此外，從不同的角度來看，Karal 等人（2014）進行了一項有趣的關於學生對基於人工智慧的遠端教育系統的意見的研究。該研究的目的是評估一個名為 ARTIMAT 的 AI 系統，該系統旨在提高學生的解決問題的能力。為了評估 AI 系統，在土耳其特拉布宗一所安納托利亞高中，共有 59 名 10 年級學生參與了這項研究。安納托利亞高中是土耳其的公立高中，根據全國統一標準化考試 (TEOG) 成績錄取學生。學生被分成兩組，兩組分別體驗 AI 兩小時，持續三週（共六週）。所有學生都在計算機實驗室或單獨使用電腦的方式體驗 AI 系統。為了進一步瞭解學生對他們體驗的 AI 系統的意見和想法，使用了書面訪談表格。

在資料收集過程中，無論學生的年級或性別如何，都會收集學生對 AI 系統的意見和想法。雖然總共向參加訪談的學生提出了七個問題，但本節將檢索其中兩個問題。以下列出這兩個問題以及學生給出的答案。

問題 1：您最喜歡/最不喜歡系統的哪些功能？
- 學生答案中喜歡的一些功能被確定為：
  - 提供個性化學習
  - 是一個更容易記住的教學系統
  - 提供問題識別
  - 使用不同的方法系統地逐步解決問題（個性化）
  - 嘗試系統的不同解決方案
  - 易於使用
  - 視覺設計
  - 學生可以透過建立自己的個人資料來新增照片的功能（個性化，視覺化）
  - 學生可以透過系統相互交流
- 學生答案中不喜歡的功能被確定為：
  - 無法直接移動到結果
  - 必須按照步驟進行
  - 由於存在不同的解決方案而浪費時間

問題 2：該系統對您的解決問題過程有幫助嗎？你能解釋一下嗎？
- 學生陳述了該系統的正面方面，如下所示：
  - 它顯示瞭解決問題過程中的步驟
  - 它幫助學生思考問題的解決方案
  - 它增加了關於解決問題的知識
  - 它加強了判斷能力
  - 它有助於理解問題
  - 當用戶熟悉使用系統時，它可以更容易地解決問題
  - 它會在選擇錯誤的解決方案時發出警告
  - 它培養了系統解決問題的習慣

從學生對訪談問題的答案可以看出，從學習者（實際使用者）的角度來看，不僅有優點，也有一些缺點。特別地，個性化、易用性、視覺性和可溝通性似乎是從訪談中得出的四個主要優點。另一方面，學習過程的固定性和耗時似乎是從訪談中得出的使用 AI 的兩個主要缺點。

考慮到耗時的問題，滕 (2019) 也將其視為與自然智慧 (NI) 相比使用人工智慧 (AI) 的缺點。滕 (2019) 甚至舉了一個例子來說明人工智慧在某些情況下如何比自然智慧更耗時。滕 (2019) 解釋說，儘管大多數人能夠認出電影明星，即使他們只在電視上瞥了一眼明星的新電影，但如果想要訓練一個人工智慧識別他或她，則需要成千上萬張來自不同角度的明星照片。滕 (2019) 還描述了人腦的這種功能被稱為一次性學習，而人工智慧的功能被稱為深度學習。滕 (2019) 得出結論，我們的大腦似乎以更靈活的方式運作，這與自然智慧的起源有關。

正如本文到目前為止所討論的那樣，在遠端教育的背景下，使用人工智慧似乎既有優點也有缺點。以下兩個表格（表 1 和表 2）顯示了不同研究人員提出的所有優點和缺點的整合。

表 1

在遠端教育中使用人工智慧的優點

優點	來源
永續性	Kusumadewi 2003
可共享性	Kusumadewi 2003
一致性（準確性）	Kusumadewi 2003, Teng 2019
可記錄性	Kusumadewi 2003
效率	Kusumadewi 2003, Teng 2019
低成本	Kusumadewi 2003
個性化	Karal 等人 2014
易用性	Karal 等人 2014
視覺化	Karal 等人 2014
可交流性	Karal 等人 2014

表 2

在遠端教育中使用人工智慧的缺點

缺點	來源
耗時（深度學習）	Karal 等人 2014, Teng 2019
固定性	Karal 等人 2014

正如這兩個表格所示，可以說在遠端教育中使用人工智慧有很多優點。但是，重要的是要認識到在遠端教育中使用人工智慧也有一些缺點。我們認為最重要的是教育機構和開發者應該考慮使用人工智慧的缺點，並進行改進或計劃額外的支援來解決這些缺點。

例如，對於缺點，耗時，建立一個任何開發者或教育機構都可以訪問並獲得有用資料以建立適合其環境的人工智慧系統的龐大平臺可能是一個可能的解決方案。換句話說，如果人工智慧系統需要花費時間來學習模式，那麼積累大量案例並使用大資料將支援人工智慧系統在整合到教育機構之前學習許多模式。

對於缺點，固定性，有趣的是，一些學生在 Karal 等人 (2014) 進行的訪談中回答說

無法直接移動到結果
必須按照步驟進行

是他們體驗過的人工智慧系統中他們不喜歡的一些功能。這些評論意味著

學生無法直接跳轉到結果
學生被引導遵循學習過程中的某些步驟。

因此，這些學生答案的含義是，人工智慧系統為學生提供了答案，也提供瞭如何解決問題的知識。此外，學生的答案還表明，人工智慧系統為學生提供井井有條的小步驟，讓他們一步步地學習，並防止學生偏離正軌。這些學生對缺點的評論所推斷的是，一些積極的功能可能會被學生誤認為與開發者的初衷相反。

進一步的研究和主題

根據以上研究和分析，我們可以對開放和遠端教育中應用的最新發現有一個概覽。首先，根據我們找到的案例，我們可以知道在開放和遠端教育領域，在輔導系統中插入人工智慧似乎是一種時尚。此外，人工智慧輔導系統不僅是為了提高學生的學習效果，也可能是為了更高效的評估進度。我們還可以瞭解到，對於一些循序漸進的科目，比如數學和人工智慧本身，人工智慧輔導系統也可以起到引導作用，幫助理解某些技能。另一方面，我們可以想象學者們也關注特殊需求學生的輔助。此外，我們還可以知道，除了如何設計，研究人員還關注如何有效地設計。所謂的“準備程度”被提及，我們認為這指的是某個地區或背景的環境。

關於進一步的研究，根據之前關於人工智慧應用以及使用人工智慧的優缺點的研究，我們假設未來可能會出現一些關於以下領域的話題或趨勢。首先，考慮到上面提到的使用人工智慧的缺點，更有效的 AI 應用設計模型可能是一個潛在的話題。此外，隨著應用的進展，需要更多地從學生角度進行研究。其次，在互動部分插入人工智慧也很重要，正如上述研究中提到的關鍵詞“溝通”一樣。最後，我們也從 Fadzil & Munira (2008) 的研究中獲得了一些想法，他們試圖透過使用馬來西亞開放大學 (OUM) 的案例，探索一些人工智慧可能在開放和遠端學習機構中使用的領域，除了評估輔導員的領域，他們還提到了以下一些想法：幫助學生選擇最合適的課程，安排他們選擇的課程，幫助檢測剽竊，幫助留住學習者，適應他們多樣化的需求和背景。看來，在本文中，大學的安全、學習者多樣性和基礎設施建設也可能是人工智慧應用的潛在話題。

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