人工智能教育应用系统

人工智能教育应用系统参考框架

范围：本文件确立了人工智能教育应用系统的参考框架，规定了教育应用支撑技术功能、教育场景通用功能、安全与伦理功能的基本要求，适用于联盟内指导人工智能教育应用系统的设计、研发、测试、应用和评价。

规范性引用文件：包括ISO/IEC TR 20748-1、ISO/IEC TR 24028、ISO/IEC 42001:2023和WDEAS 0001—2025等标准。

术语和定义：定义了人工智能、人工智能系统、人工智能教育应用系统、教育智能体、教育数字人等术语。

缩略语：AI、AR、VR、XR。

基础原则：强调技术向善、育人为本、人类自主性、普惠公平、主体责任和安全可控。

系统参考框架：包括通用关键技术层、教育应用支撑技术层、教育场景通用功能层、安全与伦理支撑层。

教育应用支撑技术功能：

• 语言理解：机器翻译、语法检查、古典文学语义理解、对话理解、阅读理解。
• 逻辑推理：科学推理、时空推理、推理联想、数理推理。
• 内容识别：文本识别、特异性文本识别、语音识别、图形图像识别、视频识别。
• 内容检索：多维度标签检索、基于学习行为数据的检索、模糊检索、多模态内容检索。
• 内容生成：多文体生成、学科差异化内容生成、结构化内容生成、多模态内容生成。
• 知识问答：学科专业知识问答、学情自适应问答、跨学科知识整合、思维链式回答、错题解析、多模态的知识问答、正向激励。
• 自动编码：代码生成、代码补全、代码评价与批改、代码分析与解释。
• 教育智能体：角色设置、工具调度、动态规划、主动交互、协同学习。
• 教育数字人：形象创建、多模态交互、情感计算。
• 智能测评：教育全过程评价、不同题型和呈现形式的测评内容自动评分、动态调整测评策略。
• 自适应学习：构建能力画像、构建知识图谱、动态规划学习路径、推荐个性化练习和学习内容。

教育场景通用功能：

• 教师教学：教学内容准备（学情素养分析、资源适配、资源生成、教学资源管理、智能体备课）、教育教学实施（教学内容识别、教学信息交互、课堂智能问答、数字人教学、实训/实践活动适配）、课后作业管理（作业生成、差异化作业、作业提交、智能批改）、教学研究与反思（课堂教学行为分析、教研资源、教研工具、科研助手）。
• 学生学习：学习路径规划（学习目标设定、个性化路径生成、资源检索与推荐、学习进度调节）、智能辅导（智能答疑、智能伴学、写作与表达、编程指导、知识梳理）、学习反馈（作文批改、资源推荐、学习策略引导）。
• 评估评价：诊断性评估（学情诊断、学情预警）、过程性评价（口语测评、教学行为分析、非结构化数据整合）、结果性评价（智能命题组卷、智能评卷、留痕、错题分析、学业评价）。

安全与伦理功能：

• 安全：系统安全、数据安全。
• 伦理：公平性、透明性、可解释性、可控性、算法多样性与去茧房化。

参考文献：ISO/IEC 22989:2022(E)。