我国教育出版智能化知识服务转型探析
代杨?裴永刚
【摘 要】? 近幾年，人工智能技术普遍而深刻地改变和重塑着传统教育行业，也冲击、改变了与教育密切相关的教育出版业。智能化知识服务将是未来教育出版的发展方向。教育出版智能化知识服务体系构建需要考虑数据、技术和平台三个关键要素。当教育出版向智能化知识服务转型时，出版机构需要重视教育数据的采集、汇聚和利用;需要基于技术提升需求开发多维智能化知识服务产品;需要加强以知识内容为中心的智能化教育出版平台的建设。
【关? 键? 词】教育出版;人工智能;知识服务
【作者单位】代杨，陕西师范大学新闻与传播学院;裴永刚，西南政法大学新闻传播学院。
【基金项目】2018年国家社科基金项目“全球化视野下中国出版‘走出去战略创新发展研究”（18XXW002）的阶段性成果。
【中图分类号】G239.2 【文献标识码】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2020.14.002
我国数字出版转型升级已经开展多年，从转型升级的最终目标来看，知识服务应当是出版业经营发展的最终走向，而教育出版的发展目标也应该是为用户提供知识服务，满足用户的个性化知识需求。近几年，人工智能技术的发展使知识生产正在经历秩序重构与融合创生的阶段。知识的网络化、碎片化、链接化为教育出版的多样选择、灵活组织和多重价值实现奠定了基础，也为教育出版智能化知识服务转型提供了契机。
一、教育出版智能化知识服务转型的必要性
人工智能（简称AI）是研发用于模拟、延伸和扩展人的学习、推理、思考、规划等智能行为的一门综合性学科[1]。作为一项先进技术，人工智能已经被视为科技赋能教育与学习的最佳途径之一。近年来，人工智能在AI艺术、大数据、机器学习和知识图谱等技术的支撑下，重构了知识秩序，也深刻地改变了教育模式。有学者指出，教育正在经历“秩序重建与融合创生”的知识生产时代变局 [2]。作为辅助教与学的教育出版业，也理应顺应时代潮流，利用先进的智能化技术不断提高自身的服务能力。
1.人工智能对教育出版的影响
人工智能对出版业的影响越来越大，并且成为学术界和业界的关注焦点。就教育出版而言，人工智能技术能从以下几个方面促进教育出版的知识服务功能转型。
（1）构建海量教学资源，提供权威、系统化的教育知识服务框架
互联网使教育资源得到进一步拓展，教学资源包括文字、图片、音视频、课件动漫和软件工具等多种形式，但这些内容资源是零散、无序的。传统教育出版业可以从中选择合适的教育内容资源进行再加工，但很难形成资源共享的系统化知识服务链。而人工智能技术能够根据师生需求，按照一定的顺序和逻辑关系，将各种学习内容资源构建成一个有机整体，从而提供权威、系统的知识服务。例如，人民卫生出版社采用自然语言处理、语义理解和知识图谱等人工智能技术，对医学内容资源进行结构化处理及聚类，开发符合我国国情的临床决策支持系统（CDSS），构建“互联网+教育”的权威医学知识体系，供更多医务人员学习[3]。
（2）学习体验场景化，营造自适应学习环境
当语音识别、图像识别和虚拟仿真等人工智能技术被广泛地运用于教育出版产品中时，教育出版机构能更好地辅助教与学，让教师更精准、高效地掌握学生情况，真正实现因材施教。比如，培生教育集团开发的朗文小英，将微软的人工智能技术运用于数字化的原版英语课程教材《朗文小学英语》的开发中，为学习者提供个性化的学习环境[4]。
（3）服务方式精准化，实现真正的定制化教育出版
运用人工智能技术，教育出版机构可以与用户进行现场交互，开放地集成、融汇多方资源、工具和服务，针对用户个性化需求，动态组织知识资源。比如，在编写教材、教辅时，教育出版机构可基于机器学习对学生某个知识点的理解力进行量化分析，并结合大规模样本数据分析，确定适合该学生的学习框架，从而真正实现定制化知识服务。
2.教育出版的知识服务功能凸显
教育出版实质上是一个提供知识服务的行业，教育出版的本质是针对目标用户，开发满足师生需求的教学产品，并提供知识增值服务。国外很多教育出版机构都旗帜鲜明地将自身定位于信息服务、知识解决方案提供商。比如，励德·爱思唯尔定位于信息服务商;汤森路透定位于智能信息提供商。
随着教育出版转型升级的深入，一些传统教育出版机构纷纷基于自身内容资源优势，积极从资源建设、教学平台和应用服务开发等方面不断探索教育出版转型之路，已经逐步实现了从教育出版商向教育知识服务提供商的转型，在学前教育、基础教育、高等教育、职业教育和在线培训等领域，均开发了一批有代表性的知识产品和服务，并形成了一定的品牌影响力和商业价值。例如，清华大学出版社的数字教学服务规划在构建用户中心平台、资源中心平台和权限中心平台的基础上实现传统教育出版的转型与升级，目前的平台产品有文泉云盘、文泉课堂和文泉考试。这三个平台支撑着新形态教学服务系统。该系统不仅能为学习用户提供生动的新媒体扩展阅读体验，而且能为教师提供线上教学练考评和评测服务 [5]。
二、教育出版智能化知识服务体系构建
出版业知识服务指以目标用户的知识需求为中心，在各种知识资源中提炼知识，为用户提供信息、知识产品和解决方案，帮助用户解决问题。它是一种高级阶段的信息服务过程[6]。教育出版智能化知识服务的核心是服务于深度学习，实现知识图谱驱动教育数据分析与应用、用户画像驱动主动服务、人工智能技术驱动数据增值，支撑“数据+场景”的智能化知识服务。因此，教育出版智能化知识服务体系构建需要考虑数据、技术和平台三个关键要素。海量数据为教育出版智能化知识服务提供内容基础，技术为教育出版智能化知识服务提供物质基础，平台则为有效供给和个性化服务提供算法基础。
1.教育出版智能化知識服务的数据生产与管理
智能化知识服务的基础是数据。因此，教育出版智能化知识服务内容生产中的重要一环是深度挖掘和演化内容资源，实现教育知识内容的碎片化细微识别和精准的知识体系构建。首先，出版者通过XML语义碎片化技术把教育出版内容碎片化;其次，对知识数据进行深度标引与文本语义分析，将已有的内容切分成多个知识单元;最后，从海量的数据和知识单元中，形成知识抽取、知识融合与知识关系计算的常规机制、算法模型，支持知识计算、知识复用与知识的深度组织，构建教育知识数据中心。
2.教育出版智能化知识服务的关键技术
教育出版智能化知识服务是为了在教学系统中提升学习数据收集、处理、分析和应用的智能化程度。技术是智能化知识服务的物质基础，主要包括大数据、云计算和虚拟现实技术等。出版机构可以利用这些新兴技术提升数据挖掘和信息反馈能力，实现对现有虚拟仿真学习系统、个性化定制教学系统和智慧学校建设的升级。具体而言，模式识别技术、自然语言理解与语义分析技术、学习分析技术、虚拟现实技术这四种人工智能技术，可以智能化重塑知识的表征形式，即时捕捉并分析学习者的学习情况 [7]。
（1） 模式识别技术。模式识别技术主要有文字识别、语音识别、图像识别、表情和手势识别以及眼动跟踪技术等。最常见的文字识别是手写输入和光学字符识别（OCR）。最关键的技术是语音识别。因为机器如果能识别我们的语言，就能将我们的语音转换成命令去执行。例如，外语教学与研究出版社的“大眼鹿”伴读宝就是采用了图像识别、语音识别等AI技术，使用户能通过智能终端设备随时随地地学习。又如，科大讯飞将人工智能技术引入语言类教材的出版，实现编写、学习和反馈一体化。
（2）语义分析技术。语义分析是自然语言理解的根本问题。在大数据环境下，对海量数据进行有效的语义分析是自然语言处理、信息检索、信息分类、信息过滤、语义挖掘和文本的机器学习等诸多应用领域的基础和关键，它会影响上层信息共享和知识服务的质量和水平。教育出版要想准确地处理、挖掘教育信息数据，提供智能化知识服务，都离不开面向机器理解的语义分析。
（3）学习分析技术。这是一种数据收集和数据分析的工具，从教育领域的海量数据（包括在教学过程、学习过程、教学管理过程中所产生的海量数据）中，通过收集、测量、分析和报告等方式，提取有潜在应用价值的、涉及教与学或教学管理的过程和行为的各种信息、知识与模式，从而提供智能化辅助决策的技术 [8]。目前流行的自适应学习技术就是其中的一种。比如，大象出版社的大象考试与教学测评服务系统就采用了一系列学习分析技术，结合多维度数据分析模型，为用户提供智能化、动态化的教育内容服务 [9]。
（4）虚拟现实技术。如果说学习分析技术主要支持精准学习和教育调控，那么，虚拟现实技术则主要支持理解和探究知识。广义的虚拟现实技术包括VR、AR、混合现实、裸眼3D、虚拟漫游、仿真和全息投影技术等。出版者通过将虚拟现实技术与教育出版相结合，能将海量知识纳入可交互、可计算、可广泛连接的智能数据库，并采用VR直播、制播等方式开展远程教育，为学习者带来全新的学习体验和学习材料。
3.教育出版智能化知识服务平台
知识服务数据内容和关键技术是平台建设的基础。教学平台集教学内容、教学管理系统和设备终端于一体，能实现教、学、测、评、管、服、研等全部教学活动，既可以通过数字媒介展示传统教材内容，也可以通过网络课程实现内容与技术的有机融合。平台建设包括以下几个关键平台。
（1）数据支撑与管理平台。该平台除了要具有数据采集、存储、清洗、融合和计算等功能，还要形成数据合作、共享、交易和服务的数据商业模式。其中，最关键的是要构建多源跨媒体异构数据库。该数据库应该包含出版产品数据库、使用环境数据库、解决方案数据库和数据生产流程数据库等，可以用网络智能测量系统和用户需求在线交互平台采集用户数据，是神经网络、深度学习等算法运行的基础。
（2）基于大数据的用户需求特征挖掘平台。该智能知识服务平台基于用户行为大数据和智能用户画像，研发用户理解、意图理解，提供智能推荐、教育动态、观点交流和数据共享等个性化的高价值知识智能推送服务。
（3）智能教育信息分析平台。该智能知识服务平台利用“数据+技术”的混合模式，充分挖掘与利用大数据平台上的结构化、规范化数据，生成实时学习分析报告、教育动态分析报告等，还可以研制出更高水平的教育出版竞争力分析报告。
三、我国教育出版智能化知识服务的运营策略
教育出版是一个服务于教育的行业，它的转型与教育行业的发展密切相关。在人工智能时代，教育需要面对的真正挑战是“所教的内容而非教学方式”[10]。因此，教育出版在向智能化知识服务转型时，需要重新思考如何呈现并让用户获取这些知识，打造以内容为核心的教与学平台。
1.重视教育数据的采集、汇聚和利用
因材施教是教育的一项重要原则。因此，出版机构在开发教育出版数据资源时，也要以学生为中心，调研学习者的学习需求。首先，出版机构要与一线教师沟通，了解教学要求，如学时、教学内容和教学方法;其次，通过学习需求调研，掌握学习者的个性和学习程度，挖掘学生的学习潜力，培养他们的自主学习能力;最后，在立足课程的基础上，根据学科异同和教学活动特点，为教学活动提供辅助资料。
2.基于技术提升需求响应能力，开发多维智能化知识服务产品
教育技术的发展使微课、MOOC、SPOC等新形式课程受到学习者们的欢迎，也使翻转课堂、混合式学习等新型教学手段得到广泛推广。随之，教育生态环境和学习方法也产生了变化。在这种情况下，面对信息超载和碎片化，用户将会采用个人导向和零存整取式的系统学习方式，因而，个性化、多元化的教学内容服务产品将成为教育出版的开发重点。在产品生产方面，出版机构要以精准服务为原则，利用大数据技术分析学情数据，从而为学生绘制用户画像，在理解学生多样化学习需求的基础上，再进行场景匹配，协助教师制定个性化教学方案。在产品营销方面，出版机构要加强调研新技术赋能下的教学资源在教学实践中的使用效果，为改善各种形态的教育出版知识服务产品提供实证依据，还要构建智能化知识服务营销模式，提高教育出版知识服务的可持续发展能力。
3.以知识内容为中心打造智能化教育出版平台
知识服务平台是面向终端用户的工具平台软件，要能与知识资源体系无缝衔接。“内容为王”的原则在平台建设中同样适用，平台建设也要以内容为核心，技术则是手段，是为内容服务的。出版机构如果要对数字资源平台进行内容和服务项目开发，可以与大型技术平台合作，专做优质化的内容和服务。这也是国外大型教育出版机构向智能化知识服务转型时的常用做法。比如，麦克米伦出版集团构建的为学生提供个性化学习体验的平台，是通过收购基于机器学习的教育服务平台提供商Intellus Learning而实现的;而培生集团开发的交互式英语学习应用，则是与人工智能巨头微软亚洲研究院进行战略合作而实现的[11]。
|参考文献|
[1][美]斯图尔特·罗素，诺文. 人工智能：一种现代的方法[M]. 姜哲，金奕江，张敏，等. 北京：清华大学出版社，2010.
[2]李栋. 信息技术时代教育学理论的想象力——基于知识生产与理论重建的视角[J]. 华东师范大学学报（教育科学版），2019（4）：13-24.
[3]百度与人民卫生出版社战略合作，共建权威医学知识体系[EB/OL]. （2019-09-11）[2020-06-03]. http：//www. chinanews. com/business/2019/09-11/8953428. shtml.
[4]微软亚洲研究院. 培生携手微软亚洲研究院，以人工智能技术赋能个性化学习[EB/OL].（2018-01-31） [2020-06-03]. https：//www. msra. cn/zh-cn/news/headlines/pearson-microsoft-research-asia.
[5]渠競帆. 加快数字出版探索 推动媒体融合发展[N]. 中国出版传媒商报，2019-09-10.
[6]张新新. 吉光片羽：人工智能时代的出版转型[M]. 北京：清华大学出版社，2019.
[7]王卉，张瑞静. 人工智能技术在数字出版中的应用现状与发展趋势[J]. 出版发行研究，2018（2）：45-49.
[8]何克抗. “学习分析技术”在我国的新发展[J]. 电化教育研究，2016（7）：5-13.
[9]孙健. 推进“互联网+”时代教育出版转型变革[J]. 科技与出版，2020（6）：1-6.
[10]杨欣. 人工智能“智化”教育的内涵、途径和策略——人工智能何以让教育变得更聪明[J]. 中国电化教育，2020（3）：25-31.
[11]韩玉浩，吴燕. 从教育出版业供需双方看人工智能与教育出版的融合模式[J]. 出版广角，2019（3）：33-36.
