多動(dòng)癥是注意缺陷與多動(dòng)障礙 ，指發(fā)生于兒童時(shí)期，與同齡兒童相比，以明顯注意集中困難、注意持續(xù)時(shí)間短暫、活動(dòng)過(guò)度或沖動(dòng)為主要特征的一組綜合征。多動(dòng)癥是在兒童中較為常見(jiàn)的一種障礙，其患病率一般報(bào)道為3%-5%，男女比例為4-9:1。
【刊載信息】郭利明, 楊現(xiàn)民, 段小蓮, 邢蓓蓓. 2019. 人工智能與特殊教育的深度融合設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)遠(yuǎn)程教育（8）: 10-19.
【摘要】隨著智能時(shí)代的到來(lái)，人工智能與特殊教育的深度融合將成為教育發(fā)展的重要趨勢(shì)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前已有一些人工智能技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于聽(tīng)視覺(jué)障礙者、聽(tīng)覺(jué)障礙者、視覺(jué)障礙者、自閉癥患者及肢體殘疾者這五類(lèi)殘障人士，為其學(xué)習(xí)及生活帶來(lái)了便利。然而，這些人工智能應(yīng)用目前僅僅針對(duì)這五類(lèi)殘障人士實(shí)現(xiàn)了缺陷補(bǔ)償，我國(guó)特殊教育的發(fā)展仍面臨五大現(xiàn)實(shí)難題：教材設(shè)計(jì)未考慮特殊兒童身心特征，質(zhì)量有待提升；特教師資隊(duì)伍薄弱，專(zhuān)業(yè)化水平亟待加強(qiáng)；學(xué)生殘障程度不一，個(gè)性化教學(xué)仍需努力；學(xué)生障礙類(lèi)型多樣，便利化管理難以實(shí)現(xiàn)；醫(yī)療救助和健康診斷欠缺，學(xué)生健康保障水平需提升。為此，研究者嘗試構(gòu)建人工智能與特殊教育的深度融合框架，探討利用人工智能技術(shù)破解特殊教育發(fā)展五大難題的思路。最后，結(jié)合前文人工智能與特殊教育的深度融合設(shè)計(jì)思路，文章反思在實(shí)踐過(guò)程中可能面臨的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。
【關(guān)鍵詞】特殊需要的學(xué)習(xí)者；聽(tīng)覺(jué)障礙：視覺(jué)障礙；自閉癥；專(zhuān)家系統(tǒng)；智能機(jī)器人；新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知
摘要
一、引言
1956年，美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院（Dartmouth College）的麥卡錫（John McCarthy）等提出人工智能（Artificial Intelligence，AI）概念，指出要讓機(jī)器像人一樣認(rèn)知、思考和學(xué)習(xí)（陳凱泉, 等, 2017）。人工智能一經(jīng)提出便受到了狂熱的追捧，但到了20世紀(jì)七八十年代，由于發(fā)展遇到瓶頸，人工智能開(kāi)始遇冷，之后一直處在緩慢發(fā)展階段。近年來(lái)，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法的迅猛發(fā)展，人工智能再度回到人們的視野中，引起了一股“人工智能熱潮”。2016年3月，谷歌計(jì)算機(jī)圍棋程序AlphGo以3∶0的戰(zhàn)績(jī)完勝圍棋高手李世石，這一事件使人們對(duì)人工智能的關(guān)注度持續(xù)高漲。2017年10月，智能機(jī)器人Sophia被沙特阿拉伯授予公民身份，成為地球上首位獲得公民身份的機(jī)器人，這一事件使人們感嘆人工智能發(fā)展的驚人速度。人工智能也成為各國(guó)發(fā)展重點(diǎn)，美國(guó)于2016年10月連續(xù)發(fā)布了《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》和《為人工智能的未來(lái)做準(zhǔn)備》兩份報(bào)告（National Science and Technology Council, 2016），中國(guó)于2017年7月發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國(guó)務(wù)院, 2017），英國(guó)則于2017年10月發(fā)布了《在英國(guó)發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)》報(bào)告（The UK Government, 2017）。
隨著技術(shù)的不斷成熟，人工智能開(kāi)始應(yīng)用于教育領(lǐng)域，受到了教育研究者與實(shí)踐者的共同關(guān)注。在研究領(lǐng)域，閆志明等人（2017）提出了教育人工智能（EAI），界定了其內(nèi)涵，探討了其關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用趨勢(shì)；吳永和等人（2017）從應(yīng)用形態(tài)、技術(shù)架構(gòu)、業(yè)態(tài)趨勢(shì)三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)筑了“人工智能+教育”的生態(tài)系統(tǒng)，意在創(chuàng)設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的智慧化教育環(huán)境，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式，從而為師生及管理者提供恰當(dāng)?shù)?、個(gè)性化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在實(shí)踐領(lǐng)域，有學(xué)校開(kāi)始利用人工智能技術(shù)（比如語(yǔ)音識(shí)別、拍照搜題、智能批改等）和數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）技術(shù)來(lái)跟蹤和監(jiān)測(cè)學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從而支持個(gè)性化學(xué)習(xí)；教育人工智能產(chǎn)品也不斷問(wèn)世，如美國(guó)McGraw Hill Education公司的互動(dòng)教材Learn Smart、智能教科書(shū)Smart Book，英國(guó)EZ Education公司的Doodle Maths數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)平臺(tái)，中國(guó)科大訊飛公司的智慧微課工具、智慧紙筆課堂、智慧作業(yè)平臺(tái)、智慧組卷工具以及智學(xué)產(chǎn)品2.0等，這些產(chǎn)品為人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前人工智能與教育的融合探索主要聚焦在基礎(chǔ)教育和高等教育領(lǐng)域，并取得了一些成績(jī)。作為整個(gè)國(guó)民教育的重要組成部分，特殊教育與人工智能的結(jié)合同樣具有無(wú)限的可能性。隨著智能時(shí)代的到來(lái)，人工智能與特殊教育的深度融合也將成為教育發(fā)展的重要趨勢(shì)之一?；诖?，文章嘗試構(gòu)建人工智能與特殊教育的深度融合框架，探討借助人工智能技術(shù)破解特殊教育發(fā)展五大難題的思路，期望能為人工智能助力特殊教育創(chuàng)新發(fā)展提供一定的借鑒和指導(dǎo)。
二、特殊教育面臨的突出問(wèn)題
在我國(guó)，特殊需要的學(xué)生主要包括聾啞學(xué)生、聽(tīng)障學(xué)生、視障學(xué)生、智障學(xué)生、自閉癥患者及肢體殘疾者，這些學(xué)生由于先天或者后天缺陷的存在，在心理上、生理上及健康上存在問(wèn)題。人工智能在特殊教育中大有可為，它可以延伸人類(lèi)器官的功能。對(duì)于特殊學(xué)生而言，智力或者身體的不足可以借助技術(shù)實(shí)現(xiàn)缺陷補(bǔ)償，憑借人工智能應(yīng)用，增強(qiáng)其身體器官功能，縮小和主流人群的差距，實(shí)現(xiàn)向健全人的跨越。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)外已有一些人工智能技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于特定的殘障群體，為其學(xué)習(xí)、生活及健康帶來(lái)了福利，如在國(guó)內(nèi)，北京聯(lián)合大學(xué)特殊教育學(xué)院利用科大訊飛聽(tīng)見(jiàn)語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)系統(tǒng)為聽(tīng)障學(xué)生授課；哈爾濱點(diǎn)醫(yī)科技開(kāi)發(fā)出了情感智能機(jī)器人RoBoHoN來(lái)幫助自閉癥患者進(jìn)行康復(fù)治療。在國(guó)外，羅納德·科爾教授的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)來(lái)幫助聾啞兒童進(jìn)行詞匯學(xué)習(xí)；牛津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的一個(gè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出名為L(zhǎng)ipNet的新人工智能系統(tǒng)來(lái)幫助聽(tīng)力障礙者進(jìn)行讀唇，實(shí)現(xiàn)“聽(tīng)見(jiàn)”的可能；Aira公司將機(jī)器學(xué)習(xí)與智能輔助眼鏡融合在一起，幫助視覺(jué)障礙者同步獲取周邊環(huán)境信息，為其學(xué)習(xí)和生活提供了幫助；英國(guó)一所小學(xué)使用一個(gè)類(lèi)人智能社交機(jī)器人NAO來(lái)幫助治療自閉癥譜系障礙者（ASD）；俄羅斯ExoAtlet公司生產(chǎn)的“智能外骨骼（智能假肢）”能夠幫助上半身完好的肢體殘疾者完成基本的行走及一些特殊動(dòng)作訓(xùn)練。
綜上所述，這些人工智能應(yīng)用目前僅僅針對(duì)這五類(lèi)殘障人士實(shí)現(xiàn)了缺陷補(bǔ)償，而對(duì)于特殊教育中存在的一些其他問(wèn)題并沒(méi)有提供針對(duì)性的技術(shù)解決方案，比如：教材設(shè)計(jì)問(wèn)題、特教師資隊(duì)伍問(wèn)題、個(gè)性化教學(xué)問(wèn)題、便利化管理問(wèn)題、學(xué)生健康保障問(wèn)題。當(dāng)下，我國(guó)特殊教育發(fā)展仍面臨以下五大現(xiàn)實(shí)難題。
（一）教材設(shè)計(jì)未考慮特殊兒童身心特征，質(zhì)量有待提升
特殊教育的教材需要經(jīng)過(guò)特殊的處理，方可投入使用，以保證特殊學(xué)生能夠理解其中的內(nèi)容。目前，我國(guó)特殊教育中的教材基本上是基于普通教材改造而成，即在其基礎(chǔ)上加入些許特殊教育成分，如盲文的添補(bǔ)、圖片的特殊處理等。結(jié)合筆者之前對(duì)江蘇、江西、海南三地特殊教育教師的了解及文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)一部分地區(qū)特殊教育中使用的教材并未全面考慮特殊兒童的身心特征，如個(gè)性特征、心智發(fā)展、殘疾狀況等，因而設(shè)計(jì)不合理（白瑞霞, 2018），質(zhì)量有待提升。特殊學(xué)生由于先天或后天因素而具有不同類(lèi)型、不同程度的缺陷，學(xué)習(xí)不符合其身心特征的教材，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)尤為困難，甚至是不公平的。因此，教師教起來(lái)也會(huì)很困難，從而導(dǎo)致特殊教學(xué)質(zhì)量低下，無(wú)法達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。
（二）特教師資隊(duì)伍薄弱，專(zhuān)業(yè)化水平亟待加強(qiáng)
專(zhuān)業(yè)化的特教師資隊(duì)伍是特殊教育中一支必不可少的力量，但是，目前特教師資隊(duì)伍相對(duì)薄弱。首先，專(zhuān)任教師數(shù)量相對(duì)較少（郭炯, 等, 2016）。根據(jù)教育部發(fā)布的《2017全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)顯示，義務(wù)教育階段全國(guó)特殊教育在校生27.08萬(wàn)人，面對(duì)如此龐大的特教學(xué)生群體，我國(guó)特殊教育學(xué)校專(zhuān)任教師5.3萬(wàn)人，同比增長(zhǎng)0.3萬(wàn)人（教育部, 2017），每年特教師資數(shù)量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿足需求。其次，特殊教育教師結(jié)構(gòu)不平衡，專(zhuān)業(yè)化程度低（馮幫, 等 2015）。特殊教育工作專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)，目前就學(xué)歷層次而言，特教師資隊(duì)伍主要以大專(zhuān)和本科為主，研究生層次極少；就職稱(chēng)而言，初級(jí)和中級(jí)占了很大的比重，高級(jí)極少；就專(zhuān)業(yè)背景而言，縱觀全局，半數(shù)以上教師并不是特殊教育專(zhuān)業(yè)出身，而是其他學(xué)科的教師經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)轉(zhuǎn)行過(guò)來(lái)（張茂林, 等, 2015）。所有這些，在某種程度上限制了特殊教師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)水準(zhǔn)，影響了對(duì)特殊學(xué)生真正需求的發(fā)掘，不利于特殊學(xué)生的健康成長(zhǎng)，不利于開(kāi)發(fā)特殊學(xué)生的優(yōu)勢(shì)潛能。
（三）學(xué)生殘障缺陷不一，個(gè)性化教學(xué)仍需努力
截至2016年底，我國(guó)已有49.2萬(wàn)在校特殊學(xué)生（搜狐網(wǎng), 2016），其中，視力障礙學(xué)生3.61萬(wàn)人，聽(tīng)力障礙學(xué)生9.00萬(wàn)人，智力缺陷學(xué)生26.05萬(wàn)人，其他特殊學(xué)生10.51萬(wàn)人，數(shù)量龐大并且缺陷類(lèi)型不一。因而在教學(xué)中就需要全面考慮特殊學(xué)生的身體狀況、認(rèn)知水平、個(gè)性特點(diǎn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格等（鄭權(quán), 等, 2018）。當(dāng)前我國(guó)基本形成以“普通學(xué)校隨班就讀為主體、特殊教育學(xué)校為骨干、送教上門(mén)為補(bǔ)充”的特殊教育格局（教育部, 2017），并且教育部指出“隨班就讀”還將是特殊教育的前進(jìn)方向。普通學(xué)校隨班就讀主要招收中度和輕度的聽(tīng)障、智障、視障、精神情緒障礙和肢體障礙等特殊學(xué)生。由于缺陷類(lèi)型不一這一主要因素，再加上資源教室缺乏、教師精力有限，隨班就讀幾近隨班混讀（丁勇, 2017），特殊學(xué)生的教學(xué)變得沒(méi)有針對(duì)性，個(gè)性化教學(xué)仍需努力。同樣，特殊學(xué)校也面臨著類(lèi)似的突出問(wèn)題，尤以經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)為顯著。我國(guó)特殊學(xué)校招生主要面對(duì)有限的特殊群體，一般主要是聽(tīng)視覺(jué)障礙學(xué)生、聽(tīng)障學(xué)生、視障學(xué)生、智障學(xué)生、自閉癥患者。在教學(xué)過(guò)程中，雖然會(huì)進(jìn)行分類(lèi)教學(xué)，但是針對(duì)性不強(qiáng)，一般按照智力和聽(tīng)力是否正常來(lái)教學(xué)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，聽(tīng)視覺(jué)障礙兒童由于智力正常通常作為一類(lèi)來(lái)教學(xué)；智障學(xué)生、腦癱兒及自閉癥學(xué)生因其聽(tīng)力正常而經(jīng)常與聽(tīng)力完好的其他障礙學(xué)生混在一起教學(xué)，然后再進(jìn)行個(gè)別康復(fù)訓(xùn)練，彌補(bǔ)缺陷。除此之外，特殊學(xué)校很少依據(jù)學(xué)生缺陷的不同及程度來(lái)進(jìn)行“對(duì)癥下藥”式的個(gè)性化教學(xué)。
（四）學(xué)生障礙類(lèi)型多樣，便利化管理難以實(shí)現(xiàn)
一個(gè)受教育的正常學(xué)生需要依靠學(xué)校的制度和條例來(lái)進(jìn)行管理，但這一方法用在特殊學(xué)生身上就會(huì)相對(duì)困難。特殊學(xué)生由于生理上的缺陷，可能自卑感強(qiáng)、缺乏自信心，到校后不愿與老師和其他學(xué)生交流，易引發(fā)問(wèn)題（邱淑女, 2016）。生硬的管理?xiàng)l例加在他們身上，效果會(huì)適得其反。殘障學(xué)生類(lèi)型眾多，個(gè)體差異較大，用統(tǒng)一的方式管理顯然不精準(zhǔn)、不便利，無(wú)法確保其在生活、風(fēng)險(xiǎn)及康復(fù)方面得到有效管理，如視障學(xué)生因其看不清或者看不見(jiàn)，在日常生活和學(xué)習(xí)中時(shí)時(shí)刻刻需要?jiǎng)e人的幫助，在一定程度上消耗著眾多人力，使管理難以接續(xù)進(jìn)行；肢體殘疾者因其行動(dòng)不便，需要生活教師時(shí)刻盯著，以防意外發(fā)生，使管理的效率變得低下、管理的方式變得呆板。此外，特殊學(xué)生的生活自理能力有一定的不足，稍微超出教師的監(jiān)管范圍就很容易出現(xiàn)問(wèn)題、盡管特殊學(xué)校已經(jīng)做好了十足的準(zhǔn)備，但特殊學(xué)生的不穩(wěn)定性，使管理者很難走進(jìn)其內(nèi)心，意外事故時(shí)有發(fā)生，這成為學(xué)生便利化管理的一個(gè)阻礙，也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
（五）醫(yī)療救助和健康診斷欠缺，學(xué)生健康保障水平需提升
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民物質(zhì)生活有了一定的保障，特殊教育在醫(yī)療救助、康復(fù)、護(hù)理養(yǎng)育等方面有了一定的改善（張偉鋒, 2013），但是問(wèn)題依舊存在。首先，醫(yī)療救助不及時(shí)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)和特殊學(xué)校之間還沒(méi)有形成無(wú)縫對(duì)接，多數(shù)情況下是依靠特殊學(xué)校人為監(jiān)管學(xué)生的醫(yī)療健康，當(dāng)特殊學(xué)生突發(fā)疾病時(shí)，無(wú)法第一時(shí)間得到醫(yī)療救助。其次，健康診斷頻率低。特殊學(xué)生是一個(gè)弱勢(shì)群體，他們的心理健康、生理健康、精神健康都需要時(shí)刻關(guān)注。對(duì)于東部地區(qū)的特殊學(xué)校而言，一般有一月一次的定期健康診斷，但是頻率仍然相對(duì)較低，而中、西部地區(qū)特殊學(xué)校健康診斷頻率更低甚至為零（張潔華, 等, 2016），此情況下特殊學(xué)生的健康不能得到及時(shí)關(guān)注，易產(chǎn)生問(wèn)題，比如抑郁、肢體受傷等。醫(yī)療機(jī)構(gòu)與特殊學(xué)校形成無(wú)縫對(duì)接的醫(yī)療救助是至關(guān)重要的，僅依靠特教學(xué)校的人為的監(jiān)管可能會(huì)忽略某一個(gè)方面，從而產(chǎn)生難以預(yù)料的問(wèn)題。適當(dāng)和及時(shí)的健康診斷對(duì)特殊學(xué)生的健康成長(zhǎng)是必不可少的，因?yàn)樘厥鈱W(xué)生不僅需要知識(shí)的熏陶和技能的培養(yǎng)，還需要一個(gè)安全、健康的成長(zhǎng)環(huán)境。
三、人工智能與特殊教育的融合框架
（一）融合的指導(dǎo)思想
人工智能與特殊教育的融合將是智能時(shí)代教育發(fā)展的一大趨勢(shì)。特殊教育是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，人工智能與其深度融合有著科學(xué)的思想基礎(chǔ)，即全納教育理念、缺陷補(bǔ)償理論及多元智能理論。
1. 全納教育理念（Inclusive Education）
1994年，在西班牙“世界特殊需要教育大會(huì)”上通過(guò)的《薩拉曼卡宣言》中提出了全納教育（Inclusive Education）的概念，指出“學(xué)校應(yīng)該接受所有兒童，特別是特殊需要學(xué)生”，并且對(duì)其思想和內(nèi)涵進(jìn)行了闡釋?zhuān)ㄅ硐脊? 2008）。全納教育理念是聯(lián)合國(guó)教科文組織一直提倡的全民教育的重要組成部分，同時(shí)也是全民教育思想的延伸與拓展，其本質(zhì)是強(qiáng)調(diào)教育公平，重視弱勢(shì)群體的受教育權(quán)利（周滿生, 2008）。全納教育理念提倡人權(quán)觀、平等觀、民主觀、價(jià)值觀及教學(xué)觀，同時(shí)也提倡所有兒童的不同需求都能夠得到滿足。人工智能與特殊教育的深度融合旨在：讓所有特殊人群有進(jìn)入正常學(xué)習(xí)的可能，最大程度挖掘其潛能；讓所有特殊人群能夠有機(jī)會(huì)更高效地學(xué)習(xí)，最大程度發(fā)揮其價(jià)值；讓所有特殊人群的不同需求能夠有機(jī)會(huì)得到滿足，最大程度實(shí)現(xiàn)其補(bǔ)償效應(yīng)。由此，全納教育理念和人工智能與特殊教育的深度融合在一定程度上有了一個(gè)契合點(diǎn)，為人工智能應(yīng)用于特殊教育領(lǐng)域指明了方向。
2. 缺陷補(bǔ)償理論
缺陷補(bǔ)償是特殊教育的重要理論之一，也是重要目的之一。所謂補(bǔ)償，就是抵消損失，彌補(bǔ)缺陷（賈靜元, 2016）。缺陷學(xué)一般用于學(xué)生在身體方面有缺陷的教育，主要包括四大領(lǐng)域：重聽(tīng)及耳聾教育、視力障礙或失明教育、智障兒童教育、語(yǔ)言障礙教育（賈靜元, 2016）。缺陷補(bǔ)償有兩層含義：一是指用未被受損的機(jī)體去補(bǔ)償已受損的機(jī)體，進(jìn)而出現(xiàn)新的機(jī)體組合和新的聯(lián)系；二是指運(yùn)用新的技術(shù)手段治療已受損機(jī)體，使其得到部分或者全面的康復(fù)（楊現(xiàn)民, 等, 2018）。麥克盧漢認(rèn)為“媒體是人體的延伸”，信息可以通過(guò)媒體通道傳遞給受教育者。在智能時(shí)代，人工智能可以極大地延伸人類(lèi)器官功能。憑借人工智能的應(yīng)用，我們可以傳遞大致相同的信息給特殊學(xué)生，可以利用不同的人工智能信號(hào)幫助特殊學(xué)生獲得適應(yīng)社會(huì)的信息。同時(shí)，憑借人工智能技術(shù)可以開(kāi)發(fā)出適應(yīng)特殊學(xué)生的特殊工具來(lái)幫助其更好地接受教育。人工智能與特殊教育的深度融合將把缺陷補(bǔ)償?shù)膬r(jià)值發(fā)揮到最大，以人工智能技術(shù)彌補(bǔ)特殊學(xué)生身體或智力的不足，幫助其盡快回歸主流社會(huì)。
3. 多元智能理論
著名教育心理學(xué)家霍華德·加德納認(rèn)為每個(gè)人都擁有八種智能，即語(yǔ)言智能、邏輯-數(shù)理智能、空間智能、運(yùn)動(dòng)智能、音樂(lè)智能、人際交往智能、內(nèi)省智能、自然觀察智能（Gardner, H., 1985）。傳統(tǒng)的智力理論指出智力主要是以語(yǔ)言能力和數(shù)理邏輯為主、以整合方式存有的一種能力（王海榮, 2004），依靠標(biāo)準(zhǔn)化的紙筆測(cè)驗(yàn)來(lái)測(cè)量，這對(duì)于特殊學(xué)生來(lái)說(shuō)顯然是不利的（尹小琳, 等, 2005）。由于生理或心理上的缺陷，他們?cè)谶@樣的測(cè)驗(yàn)中不可能取得好成績(jī)。多元智能理論為特殊教育開(kāi)辟了一個(gè)全新的視角，即任何一個(gè)特殊學(xué)生都有其優(yōu)勢(shì)智能領(lǐng)域。特殊教育的目的之一是以特殊的訓(xùn)練讓特殊學(xué)生克服自身缺陷，同時(shí)還要深入發(fā)掘特殊學(xué)生存在的優(yōu)勢(shì)智能，通過(guò)“揚(yáng)長(zhǎng)”的方式去“補(bǔ)短”。在特殊教育中，我們不僅要關(guān)注特殊學(xué)生不能做什么，還要關(guān)注特殊學(xué)生能夠做什么，著眼于特殊學(xué)生優(yōu)勢(shì)智能的培養(yǎng)，真正的因材施教。人工智能與特殊教育的深度融合在于充分挖掘特殊學(xué)生的優(yōu)勢(shì)智能，從而幫助特殊學(xué)生培養(yǎng)一定的社會(huì)技能，也在于有針對(duì)性地實(shí)行個(gè)性化教學(xué)，滿足不同的特殊需求。由此，多元智能理論為人工智能運(yùn)用于特殊教育領(lǐng)域提供了清晰的思想指導(dǎo)與方向指導(dǎo)。
（二）融合的基本原則
人工智能與特殊教育的深度融合是一個(gè)復(fù)雜的融合過(guò)程，除了需要科學(xué)的指導(dǎo)思想以外，還需要遵循以下三個(gè)基本原則。
1. 主體性原則
在特殊教育中，特殊學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，一切教學(xué)活動(dòng)要始終圍繞促進(jìn)特殊學(xué)生的全面發(fā)展來(lái)進(jìn)行。人工智能與特殊教育的融合要始終堅(jiān)持特殊學(xué)生的主體性，做到技術(shù)服務(wù)于特殊學(xué)生的特殊需求、適應(yīng)于特殊學(xué)生的不同缺陷。人工智能應(yīng)用能夠提供海量的學(xué)習(xí)資源給所有的學(xué)習(xí)者，特殊學(xué)生經(jīng)過(guò)親身體驗(yàn)獲得理性知識(shí)，從而提高自己的能力。人工智能與特殊教育的融合強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生都是能動(dòng)的、發(fā)展的、獨(dú)立的個(gè)體，每個(gè)學(xué)生都有著無(wú)限的發(fā)展?jié)撃?。人工智能技術(shù)的應(yīng)用旨在充分挖掘其潛能，調(diào)動(dòng)其主動(dòng)性，培養(yǎng)其合作性與創(chuàng)造性，為師生交互建立一個(gè)良好的渠道。
2. 無(wú)差別原則
全納教育思想為殘障學(xué)生融入社會(huì)創(chuàng)造了歷史性的、突破性的機(jī)遇，無(wú)差別原則打破了殘障人與正常人之間的阻隔（董奇, 等, 2017）。無(wú)差別原則強(qiáng)調(diào)無(wú)論學(xué)生是否殘疾，每一位教師及管理者都應(yīng)該平等對(duì)待他們，并滿足其正常需求。因?yàn)槊總€(gè)殘障學(xué)生都享有平等的受教育權(quán)利，享有回歸主流社會(huì)的機(jī)會(huì)。人工智能與特殊教育的融合始終堅(jiān)持無(wú)差別原則，用技術(shù)手段或者工具無(wú)差別服務(wù)于每一位殘障學(xué)生，滿足不同殘障學(xué)生的特殊需求，將“每個(gè)孩子都是寶”的理念融入人工智能技術(shù)的應(yīng)用中去，打破特殊教育與正常教育之間的壁壘，打破殘障人與正常人之間的阻礙。
3. 個(gè)別化教育原則
個(gè)別化教育原則是指教育者根據(jù)殘障學(xué)習(xí)者的身心特征，制訂相應(yīng)的教學(xué)安排，以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性來(lái)建構(gòu)學(xué)習(xí)，并強(qiáng)化對(duì)殘障學(xué)習(xí)者的個(gè)別化指導(dǎo)（蘭繼軍, 等, 2003）。殘障學(xué)生因其先天或后天存在的缺陷，個(gè)別化的教學(xué)是適合他們的最佳教學(xué)選擇。智能時(shí)代的到來(lái)，使我們有更優(yōu)越、更智能的條件針對(duì)殘障學(xué)生的特點(diǎn)施以個(gè)性化的教學(xué)。人工智能與特殊教育的融合遵循個(gè)別化教育原則，針對(duì)不同類(lèi)型的殘障學(xué)生開(kāi)發(fā)出適應(yīng)其特點(diǎn)的人工智能應(yīng)用，彌補(bǔ)缺陷，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，發(fā)揮特殊教育的最大價(jià)值。
（三）融合的框架設(shè)計(jì)
隨著技術(shù)的發(fā)展與智能時(shí)代的到來(lái)，人工智能或可有效解決特殊教育問(wèn)題，促進(jìn)特殊教育的創(chuàng)新發(fā)展，掃清特殊教育發(fā)展中的一些痛點(diǎn)與難點(diǎn)，助力特殊學(xué)生的成長(zhǎng)與成材。本研究基于全納教育理念、缺陷補(bǔ)償理論及多元智能理論的科學(xué)指導(dǎo)，遵循主體性原則、無(wú)差異原則及個(gè)別化教育原則，構(gòu)建了人工智能與特殊教育的深度融合框架（見(jiàn)圖1）。
圖1 人工智能與特殊教育的深度融合框架
人工智能與特殊教育的深度融合在于如何運(yùn)用人工智能工具或者手段去解決特殊教育發(fā)展中存在的問(wèn)題，以促進(jìn)智能時(shí)代中特殊教育的新發(fā)展。該融合框架以特殊教育發(fā)展中面臨的五大突出問(wèn)題為核心，以人工智能工具或者手段為關(guān)鍵，利用人工智能技術(shù)逐一破解五大發(fā)展難題：運(yùn)用深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)的組織內(nèi)容和內(nèi)容交付功能來(lái)破解教材設(shè)計(jì)因素考慮不周全的問(wèn)題，以提升教材及教學(xué)質(zhì)量；利用智能導(dǎo)師應(yīng)用來(lái)破解特教師資隊(duì)伍薄弱的問(wèn)題，以加強(qiáng)其專(zhuān)業(yè)化水平；運(yùn)用專(zhuān)家系統(tǒng)（分類(lèi)、課程規(guī)劃系統(tǒng)）與其他人工智能技術(shù)的結(jié)合來(lái)破解殘障學(xué)生缺陷不一、分類(lèi)教學(xué)困難的問(wèn)題，以凸顯個(gè)性化教學(xué)；結(jié)合專(zhuān)家系統(tǒng)（篩選系統(tǒng)）與其他人工智能技術(shù)來(lái)破解殘障類(lèi)型多樣帶來(lái)的困難，以實(shí)現(xiàn)便利化管理；運(yùn)用智能診療系統(tǒng)與智能健康管理系統(tǒng)來(lái)破解欠缺醫(yī)療救助和健康診斷的困境，以提升學(xué)生健康保障水平。
1. 破解教材設(shè)計(jì)因素考慮不周全的難題，提升教材及教學(xué)質(zhì)量
人工智能可以幫助組織并合成內(nèi)容，這種技術(shù)應(yīng)用被稱(chēng)為深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)。依靠深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)校和教師能夠創(chuàng)建教材和練習(xí)，適應(yīng)特定課程和特殊學(xué)生的需求將成為可能。首先需要將教學(xué)大綱和特殊學(xué)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，如學(xué)生年齡、學(xué)生的智力發(fā)展?fàn)顩r、學(xué)生的心理發(fā)展?fàn)顩r等導(dǎo)入深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，然后系統(tǒng)中的算法可以通過(guò)引擎讀取特殊學(xué)生的相關(guān)數(shù)據(jù)并匹配內(nèi)容，最后系統(tǒng)會(huì)找到新的模式來(lái)生成符合學(xué)生身心特征的教科書(shū)。通過(guò)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教科書(shū)充分考慮特殊學(xué)生的身心特征情況，能夠提升教材的質(zhì)量，符合特殊學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平，易于其理解教科書(shū)中的內(nèi)容。例如，Scott r. Parfitt的內(nèi)容技術(shù)公司（CTI）利用這個(gè)系統(tǒng)使教育工作者能夠組裝定制的教科書(shū)（The Notion of Artificial Intelligence, 2016）。只要教育工作者導(dǎo)入教學(xué)大綱、教材和學(xué)生數(shù)據(jù)等，CTI的引擎就會(huì)讀取和掌握內(nèi)容并找到新的模式來(lái)填充教科書(shū)。目前CTI正在利用這項(xiàng)技術(shù)為高等教育服務(wù)，未來(lái)還會(huì)應(yīng)用于特殊教育領(lǐng)域中。此外，智能時(shí)代中特殊教育教材的形式不再是單一的紙質(zhì)化的固定課本，可能會(huì)朝著虛擬化、智能化等多樣形式發(fā)展。依托人工智能技術(shù)，可以為不同障礙的學(xué)生訂制適應(yīng)其缺陷的教科書(shū)，比如：利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音合成技術(shù)、自然語(yǔ)言處理技術(shù)等設(shè)計(jì)能讓視障學(xué)生“看得見(jiàn)”的教科書(shū)，科大訊飛利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)推出的盲人有聲電子書(shū)即是一個(gè)例子；應(yīng)用智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（朱莎, 等, 2017）中的虛擬導(dǎo)師角色設(shè)計(jì)能讓聾啞學(xué)生“會(huì)說(shuō)話”的教科書(shū)；將人工智能技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合設(shè)計(jì)能讓行動(dòng)障礙（肢體殘疾、肌肉萎縮、發(fā)育殘疾）學(xué)生“易操作”的教科書(shū)，如通過(guò)眼球的運(yùn)動(dòng)對(duì)虛擬化的教科書(shū)翻頁(yè)、遠(yuǎn)距離手勢(shì)操控教科書(shū)等；借助新人工智能系統(tǒng)讀唇的功能（Assael, Y. M., et al., 2016）設(shè)計(jì)能讓聽(tīng)障學(xué)生“聽(tīng)得見(jiàn)”的教科書(shū)，將教科書(shū)制作成視頻嵌入該系統(tǒng)中，聽(tīng)障學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)的讀唇功能來(lái)實(shí)現(xiàn)“聽(tīng)見(jiàn)”。這些特殊的設(shè)計(jì)為特殊兒童的學(xué)習(xí)帶來(lái)了福祉，同時(shí)也為教師的教學(xué)帶來(lái)了福音。倘若每一位特殊兒童都有適應(yīng)其身心特征的教科書(shū)并且能夠理解其中的內(nèi)容，就能在一定程度上提升特殊教學(xué)的質(zhì)量。
利用人工智能技術(shù)，依據(jù)特殊學(xué)生的身心特征，設(shè)計(jì)適應(yīng)每個(gè)個(gè)體的教科書(shū)，能夠提升教材的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“教材無(wú)障礙化”與缺陷補(bǔ)償，使特殊學(xué)生的學(xué)習(xí)更加靈活、富有彈性，方便了特殊學(xué)生理解教科書(shū)的內(nèi)容，有利于推動(dòng)整個(gè)特殊教育的創(chuàng)新發(fā)展，提升教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到特殊教育的目的。
2. 破解特教師資隊(duì)伍薄弱的難題，加強(qiáng)教師隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)化水平
智能導(dǎo)師是人工智能在教育領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用，它能夠根據(jù)學(xué)生的興趣、習(xí)慣和學(xué)習(xí)需求為其制訂專(zhuān)門(mén)的學(xué)習(xí)計(jì)劃（閆志明, 等, 2017）。同樣，在特殊教育領(lǐng)域，智能導(dǎo)師也能夠成為一位“速成”的專(zhuān)業(yè)化教師。智能導(dǎo)師通過(guò)自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)扮演特殊教師的角色，能夠在特殊學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活過(guò)程中，實(shí)時(shí)跟蹤、記錄和分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自我的不斷優(yōu)化升級(jí)，以了解其特點(diǎn)和需求；甚至可以像想象中的朋友一樣，陪伴特殊學(xué)生，并與其進(jìn)行交流，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候能夠提供鼓勵(lì)與建議以幫助解決問(wèn)題，這樣可以在短期內(nèi)以人工智能技術(shù)手段來(lái)彌補(bǔ)特教師資隊(duì)伍的薄弱，加強(qiáng)教師隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)化水平。例如，i寶公司開(kāi)發(fā)的智能導(dǎo)師，不僅可以唱歌和跳舞，而且內(nèi)存了豐富的教學(xué)資源，還能用語(yǔ)音與殘疾兒童互動(dòng)。并且，家長(zhǎng)還可以借助遠(yuǎn)程攝像實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)。語(yǔ)音與觸控相結(jié)合的交互場(chǎng)景，也可以讓視障兒童進(jìn)行操作。此外，通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行跟隨追蹤。結(jié)果表明，很多殘疾兒童愿意與智能導(dǎo)師一起學(xué)習(xí)、交流。智能導(dǎo)師在這過(guò)一程中能不斷收集殘疾兒童的相關(guān)數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、互動(dòng)交流數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行分析，形成專(zhuān)業(yè)性的報(bào)告。此外，結(jié)合智能導(dǎo)師與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，智能化地向特殊學(xué)生推送適應(yīng)其特性的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)活動(dòng)等，迫使虛擬化的智能導(dǎo)師趨向?qū)I(yè)化。用教育大數(shù)據(jù)來(lái)剖析特殊學(xué)生，以了解其在生活上和學(xué)習(xí)上的真正需求，從而制訂個(gè)性化解決方案，驅(qū)動(dòng)個(gè)體的個(gè)性化發(fā)展（楊現(xiàn)民, 等, 2015），呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化的特教水平。
在人工智能技術(shù)的幫助下，可以“快速”組建一支高水平、專(zhuān)業(yè)化、實(shí)力強(qiáng)的特教師資隊(duì)伍。專(zhuān)業(yè)化的教師與智能化的智能導(dǎo)師相結(jié)合，既有利于發(fā)掘特殊學(xué)生的真正需求，從而滿足其個(gè)性化需要，也有利于開(kāi)發(fā)特殊學(xué)生的優(yōu)勢(shì)潛能、發(fā)展多元智能，從而培養(yǎng)一定的社會(huì)技能，最終有利于特殊學(xué)生的健康成長(zhǎng)。
3. 破解殘障類(lèi)型和程度不一的難題，凸顯個(gè)性化教學(xué)
專(zhuān)家系統(tǒng)（Expert System）是人工智能的一種發(fā)展，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力和一套通用的規(guī)則，旨在復(fù)制人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程（Hofmeister, Alan, M., Ferrara & Joseph, M., 1986）。國(guó)外研究表明，專(zhuān)家系統(tǒng)在特殊教育領(lǐng)域能夠?qū)μ厥鈱W(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)分類(lèi)，凸顯個(gè)性化的教學(xué)，如2003年，Georgopoulo等人（Drigas, A. S., & Ioannidou, R. E., 2012）提出了一種模糊的認(rèn)知地圖方法來(lái)鑒別特定語(yǔ)言障礙（SLI）；Jainism（Drigas, A. S., & Ioannidou, R. E., 2012）提出了一個(gè)名為感知器的學(xué)習(xí)障礙探測(cè)器（PLEDDOR）模型，用于識(shí)別閱讀障礙、書(shū)寫(xiě)困難和數(shù)學(xué)計(jì)算障礙。專(zhuān)家系統(tǒng)主要是通過(guò)知識(shí)表示和智能推理來(lái)模仿人類(lèi)專(zhuān)家，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地將同一缺陷的學(xué)生歸為一類(lèi)，并且能夠判別出缺陷程度、認(rèn)知水平、個(gè)性特征及學(xué)習(xí)方式等，這為學(xué)校實(shí)施個(gè)性化教學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)。不同殘障的學(xué)生需要不同的課程學(xué)習(xí)計(jì)劃，以適應(yīng)其學(xué)習(xí)需求。在分類(lèi)的基礎(chǔ)上，專(zhuān)家系統(tǒng)為各類(lèi)障礙學(xué)生制定相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)計(jì)劃成為可能。課程規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)（Moore,G. B. & Others., A., 2001）能專(zhuān)門(mén)為特殊學(xué)生規(guī)劃課程，只要將學(xué)生的殘疾狀況、心理和體能的數(shù)據(jù)以及興趣等相關(guān)信息納入系統(tǒng)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)就可以智能生成最符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求的課程計(jì)劃。依據(jù)精準(zhǔn)的障礙分類(lèi)及適應(yīng)性的課程規(guī)劃，采用人工智能技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，改善學(xué)習(xí)效果，使殘障人士的學(xué)習(xí)發(fā)生無(wú)限可能。如智能導(dǎo)學(xué)專(zhuān)家羅納德·科爾教授研發(fā)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（朱莎, 余麗芹和石映輝, 2017）依據(jù)聾啞兒童的特性來(lái)輔助教學(xué)。在該系統(tǒng)中有一個(gè)會(huì)說(shuō)話的虛擬導(dǎo)師，當(dāng)系統(tǒng)呈現(xiàn)不同的圖片時(shí)，他會(huì)問(wèn)“哪一個(gè)？”，聾啞兒童根據(jù)圖片的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，然后虛擬導(dǎo)師會(huì)說(shuō)出圖片的名稱(chēng)，接著聾啞兒童觀察虛擬導(dǎo)師發(fā)音時(shí)舌頭和嘴唇的位置及運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行模仿，只有聾啞兒童正確選擇圖片且正確發(fā)音，訓(xùn)練才會(huì)結(jié)束。羅納德·科爾教授的研究表明，在課堂上使用該系統(tǒng)，聾啞兒童不但能學(xué)會(huì)知識(shí)，而且表達(dá)能力也能提高。又如北京聯(lián)合大學(xué)特殊教育學(xué)院利用科大訊飛“聽(tīng)見(jiàn)語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)系統(tǒng)”為聽(tīng)障學(xué)生進(jìn)行授課，教師說(shuō)的每一句話都能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)在特殊學(xué)生面前。實(shí)踐證明，運(yùn)用該系統(tǒng)后，不僅能提高講課效率，還能解決手語(yǔ)課表達(dá)不精準(zhǔn)的問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)也得到了大幅提升。因此，無(wú)論是普通學(xué)校還是特殊學(xué)校，都可以用專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)特殊學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)分類(lèi)，規(guī)劃最符合學(xué)生需求的課程，并且依據(jù)障礙類(lèi)別、缺陷程度的不同采用人工智能技術(shù)實(shí)行個(gè)性化教學(xué)。
人工智能支持下特殊教育的教學(xué)會(huì)因技術(shù)的加入而變得不同。針對(duì)不同的學(xué)生制訂不同的課程規(guī)劃，輔之以技術(shù)的手段實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，能夠改善其學(xué)習(xí)效果，同時(shí)在一定程度上也能增加特殊教育教師的教學(xué)信心和成就感。
4. 破解障礙類(lèi)型多樣的難題，實(shí)現(xiàn)便利化管理
篩選和評(píng)估專(zhuān)家系統(tǒng)（Moore, G. B. & Others, A., 2001）通過(guò)知識(shí)表示和智能推理能對(duì)不同程度的殘障學(xué)生進(jìn)行篩選和評(píng)估，有助于管理者及教師便利化與個(gè)性化實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊學(xué)生的生活管理、風(fēng)險(xiǎn)管理及康復(fù)管理。生活管理上，已有感知信息處理專(zhuān)家系統(tǒng)（SIPS）應(yīng)用于視覺(jué)障礙學(xué)生的生活中，學(xué)生將嵌有該類(lèi)系統(tǒng)的智能可穿戴設(shè)備佩戴在身上幫助檢測(cè)障礙體，并且確定障礙物具體是什么，這樣可以讓視覺(jué)障礙學(xué)生在走路時(shí)及時(shí)調(diào)整路線，同時(shí)還能愉快地與朋友交談；已有人工智能假肢輔助上身完好的肢體殘疾者行走，甚至可以測(cè)量脈搏、電刺激、設(shè)定既定的行走模式、記錄體征數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)等，為該類(lèi)特殊學(xué)生的生活管理帶來(lái)了極大的便利。風(fēng)險(xiǎn)管理上，專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)合市場(chǎng)上智能化可穿戴設(shè)備的定位與數(shù)據(jù)采集功能，可以實(shí)現(xiàn)家校的緊密聯(lián)系與溝通交流，有助于家長(zhǎng)及時(shí)了解自己孩子的動(dòng)態(tài)，同時(shí)也有助于管理者及教師精準(zhǔn)掌握特殊學(xué)生的位置，降低意外事故發(fā)生概率。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析專(zhuān)家系統(tǒng)背后的數(shù)據(jù)，深入了解特殊學(xué)生的內(nèi)心世界，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，鏟除便利化管理的障礙?？祻?fù)管理上，基于分類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的特殊學(xué)生進(jìn)行診斷與治療，幫助其盡快融入主流社會(huì)。國(guó)內(nèi)外開(kāi)始用人工智能技術(shù)（情感智能社交機(jī)器人等）來(lái)治療自閉癥患者，并且取得了不錯(cuò)的效果。自閉癥患者最缺乏的就是社會(huì)溝通能力，而人工智能技術(shù)下的情感智能社交機(jī)器人可以很好地成為自閉癥患者的伙伴，通過(guò)與其交流實(shí)時(shí)獲取社交行為關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并適時(shí)做出調(diào)整，以培養(yǎng)自閉癥患者的語(yǔ)言能力、社會(huì)溝通能力、情緒智力等。例如，國(guó)外赫特福德郡大學(xué)自適應(yīng)系統(tǒng)研究小組開(kāi)發(fā)的情感智能社交機(jī)器人Kaspar能很好地幫助自閉癥兒童進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)也幫助其康復(fù)并重新獲得語(yǔ)言技能和社交技能；國(guó)內(nèi)哈爾濱點(diǎn)醫(yī)科技開(kāi)發(fā)出情感智能機(jī)器人RoBoHoN來(lái)幫助自閉癥患者進(jìn)行康復(fù)治療，效果顯著，成為中國(guó)首家采用人工智能治療自閉癥患者的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與深度學(xué)習(xí)算法、智能推理技術(shù)，分析專(zhuān)家系統(tǒng)背后的數(shù)據(jù)以了解各類(lèi)特殊學(xué)生甚至是每個(gè)特殊學(xué)生的生活習(xí)性、存在問(wèn)題、發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)概率等，能為其生活管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、康復(fù)管理帶來(lái)極大便利，從而推動(dòng)科學(xué)化管理、個(gè)性化管理。
5. 破解欠缺醫(yī)療救助和健康診斷的難題，提升健康保障水平
在人工智能應(yīng)用于醫(yī)療時(shí)，智能移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)的智能診療、智能健康管理則是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，它能提升學(xué)生的健康保障水平。在特殊教育中，“人工智能+醫(yī)療”有著無(wú)限的可能。特殊學(xué)校與醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，可形成無(wú)縫對(duì)接的醫(yī)療救助。醫(yī)療機(jī)構(gòu)利用智能診療系統(tǒng)對(duì)特殊學(xué)生進(jìn)行定期或遠(yuǎn)程的疾病診斷，實(shí)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)和疾病的及時(shí)干預(yù)與醫(yī)治。智能診療系統(tǒng)通過(guò)融合自然語(yǔ)言處理、認(rèn)知技術(shù)、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、信息檢索等技術(shù)來(lái)模擬專(zhuān)家醫(yī)生給出精確治療方案，為特殊學(xué)生減少醫(yī)療成本并建立快速診療通道；同時(shí)，將智能診療系統(tǒng)與學(xué)生的智能化可穿戴設(shè)備相結(jié)合，對(duì)特殊學(xué)生實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位，萬(wàn)一特殊學(xué)生發(fā)生意外，能夠?qū)ζ鋵?shí)施及時(shí)的醫(yī)療救助，將傷害降到最低。此外，智能健康管理將人工智能技術(shù)應(yīng)用到健康管理的具體場(chǎng)景中，目前主要應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、精神健康、健康干預(yù)等（51CTO網(wǎng), 2017）。在特殊教育中，第一，智能健康管理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取特殊學(xué)生的相關(guān)信息，并且通過(guò)數(shù)據(jù)分析識(shí)別出特殊學(xué)生疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提供風(fēng)險(xiǎn)降低或預(yù)防的措施；第二，人工智能技術(shù)利用特殊學(xué)生語(yǔ)言、表情、聲音等數(shù)據(jù)進(jìn)行情感識(shí)別，從而對(duì)其做出精神健康診斷，如Affectiva公司研發(fā)出的情緒識(shí)別技術(shù)借助攝像頭來(lái)捕捉用戶的表情，然后進(jìn)一步分析其情緒的狀態(tài)或變化，從而給出精確的精神健康診斷結(jié)果；第三，運(yùn)用人工智能技術(shù)定期對(duì)來(lái)自智能化可穿戴設(shè)備的特殊學(xué)生體征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定制健康管理計(jì)劃，對(duì)其健康問(wèn)題進(jìn)行干預(yù)，如Welltok借助Café Well Health的健康管理平臺(tái)，通過(guò)運(yùn)用人工智能技術(shù)去分析可穿戴設(shè)備Map My Fitness和Fit Bit上的用戶體征數(shù)據(jù)，提供個(gè)性化的預(yù)防性健康管理計(jì)劃。在智能健康管理系統(tǒng)的應(yīng)用中，假如一個(gè)特殊學(xué)生的健康即將出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出預(yù)警信息和提供干預(yù)方案，并及時(shí)通知教師進(jìn)行干預(yù)。在人工智能技術(shù)的支持下，可以有效預(yù)防特殊學(xué)生健康問(wèn)題的產(chǎn)生，比如抑郁、心理扭曲、精神問(wèn)題等，學(xué)生的健康保障水平能夠得到很大的提升。
人工智能破解特殊教育中醫(yī)療救助和健康診斷欠缺的難題有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于解決生成性問(wèn)題，如意外傷害、抑郁、心理扭曲、精神問(wèn)題等是非常有效的。
四、實(shí)施中可能面臨的問(wèn)題及解決對(duì)策
人工智能與特殊教育正在逐漸融合，利用人工智能技術(shù)破解特殊教育問(wèn)題也會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展與突破。面對(duì)特殊教育這一既復(fù)雜又特殊的系統(tǒng)，文章結(jié)合融合設(shè)計(jì)的思路，反思在實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：人工智能技術(shù)難以在特殊學(xué)校落到實(shí)處；特殊教育教師對(duì)人工智能的應(yīng)用價(jià)值、角色關(guān)系尚存疑惑，理念難以轉(zhuǎn)變；以及其他層面的問(wèn)題，如國(guó)家人工智能倫理法規(guī)欠缺，區(qū)域人工智能資源配置不均，企業(yè)人工智能產(chǎn)品不符合特殊學(xué)生需求。
（一）學(xué)校層面：人工智能技術(shù)難以落到實(shí)處
雖然特殊教育是最需要人工智能技術(shù)的領(lǐng)域之一（張坤穎, 等, 2017），但是面對(duì)突如其來(lái)的轉(zhuǎn)變，特殊學(xué)校還沒(méi)有做好充分的準(zhǔn)備，使得人工智能技術(shù)難以落到實(shí)處，特殊教育發(fā)展面臨的五大突出問(wèn)題能否得到有效解決有待進(jìn)一步驗(yàn)證。這一問(wèn)題主要存在于以下三個(gè)方面：第一，特殊學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施不完善，當(dāng)前眾多特殊學(xué)校尚處在數(shù)字校園建設(shè)中或還沒(méi)開(kāi)始建設(shè)數(shù)字校園，許多軟硬件設(shè)備并不能滿足人工智能技術(shù)的引進(jìn)；第二，人工智能教師缺乏，特殊學(xué)校本就因?yàn)閷?zhuān)業(yè)性人才的匱乏在一定程度上限制了發(fā)展，而面對(duì)人工智能浪潮的來(lái)襲，特殊學(xué)校并無(wú)人工智能教師去應(yīng)對(duì)這一浪潮；第三，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，從全球范圍來(lái)看，目前人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用剛剛起步，而應(yīng)用于特殊教育領(lǐng)域的就更少。為此，特殊學(xué)校面對(duì)如此的“窘境”與復(fù)雜的融合設(shè)計(jì)方案，呈現(xiàn)“茫然無(wú)措”感。
特殊學(xué)校是人工智能運(yùn)用于特殊教育領(lǐng)域的主要場(chǎng)所，唯有落實(shí)人工智能應(yīng)用，其與特殊教育的深度融合才會(huì)有質(zhì)性的發(fā)展。首先，學(xué)校要完善無(wú)障礙基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為人工智能技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用落實(shí)提供基本的保障。其次，學(xué)校要聯(lián)合企業(yè)建立產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的特殊教育人工智能體系，借助企業(yè)的力量落實(shí)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊學(xué)生的評(píng)估與診斷、缺陷補(bǔ)償、康復(fù)訓(xùn)練等。同時(shí)，學(xué)校在與企業(yè)合作的過(guò)程中要積極、主動(dòng)引進(jìn)企業(yè)人工智能人才以服務(wù)于本校人工智能的建設(shè)與發(fā)展。此外，學(xué)校要深入研究人工智能技術(shù)對(duì)特殊學(xué)生診斷與干預(yù)的支持作用，為特殊學(xué)生的個(gè)性化解決方案等提供充足的依據(jù)。再次，學(xué)校要定期對(duì)教師開(kāi)展職后技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)，培養(yǎng)優(yōu)秀人工智能教師，鼓勵(lì)有潛力的教師去人工智能企業(yè)、高校及科研院所進(jìn)修。最后，學(xué)校要加強(qiáng)國(guó)際合作與交流，主動(dòng)學(xué)習(xí)國(guó)外人工智能技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并落實(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)搭建全球特殊教育課堂平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全球特殊教育課堂的互聯(lián)性與可及性；同時(shí)，學(xué)校需要拿出改革的勇氣與魄力，引領(lǐng)一方，實(shí)現(xiàn)智能時(shí)代下特殊教育的創(chuàng)新發(fā)展。
（二）教師層面：對(duì)人工智能的應(yīng)用價(jià)值、角色關(guān)系尚存疑惑，理念難以轉(zhuǎn)變
特殊教育教師是人工智能與特殊教育深度融合的相關(guān)利益者之一，然而人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步這一事實(shí)讓教師對(duì)人工智能在特殊教育中的應(yīng)用價(jià)值、角色關(guān)系尚存疑惑，使得教學(xué)理念難以轉(zhuǎn)變。應(yīng)用價(jià)值方面，人工智能在普通教育中的應(yīng)用正處在初步的實(shí)踐探索階段，并沒(méi)有太多可喜的成果顯現(xiàn)。那么在特殊教育領(lǐng)域，人工智能是否真的可以優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、提升教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)便利化管理、凸顯個(gè)性化教學(xué)、加強(qiáng)教師專(zhuān)業(yè)化水平等，這在教師心中是一個(gè)很大的問(wèn)號(hào)。角色關(guān)系方面，教師對(duì)人工智能與教師之間的關(guān)系認(rèn)識(shí)不到位。人工智能進(jìn)入特殊教育課堂，教師對(duì)如何與機(jī)器配合完成一堂課的教學(xué)、誰(shuí)又占據(jù)課堂的主導(dǎo)權(quán)等問(wèn)題心存疑慮。此外，特殊教育教師還困惑于機(jī)器是否真的會(huì)取代他們。
特殊教育教師是人工智能技術(shù)運(yùn)用于特殊教育領(lǐng)域的主要實(shí)踐者。教師唯有轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，積極實(shí)踐，提高應(yīng)用人工智能的能力，努力成為一個(gè)緊跟時(shí)代步伐的特殊教育教師，方能破除心中的困惑與疑慮。首先，教師要關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域，并積極尋求與人工智能技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行合作，共同找出人工智能與特殊教育問(wèn)題的契合點(diǎn)，利用人工智能技術(shù)來(lái)解決特殊教育問(wèn)題，提升教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)化水平。其次，教師要積極主動(dòng)參加教育人工智能的相關(guān)會(huì)議及培訓(xùn)，學(xué)習(xí)人工智能專(zhuān)題的在線課程等，拓寬視野，深化見(jiàn)解，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，抓住機(jī)會(huì)打造出自己在人工智能與特殊教育融合這一領(lǐng)域的“品牌”。接著，教師需要意識(shí)到自己不僅是教學(xué)教師，同時(shí)還是康復(fù)教師，因此需要利用人工智能技術(shù)積極、主動(dòng)、多元地發(fā)展自己的智能化康復(fù)技巧，進(jìn)而形成人工智能環(huán)境下獨(dú)特的智慧化、智能化康復(fù)風(fēng)格。最后，教師要對(duì)人工智能的本質(zhì)、應(yīng)用方式與場(chǎng)景、人機(jī)關(guān)系有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，提升在特殊教育領(lǐng)域應(yīng)用人工智能的相關(guān)素養(yǎng)，比如：智能教學(xué)、智能決策、智能管理等，為構(gòu)建人機(jī)結(jié)合新生態(tài)貢獻(xiàn)一份力量。
（三）其他層面
人工智能與特殊教育的深度融合發(fā)展需要統(tǒng)籌多方力量、協(xié)同推進(jìn)。結(jié)合前文融合設(shè)計(jì)思路，還有一些其他層面的問(wèn)題值得考慮。其一，國(guó)家人工智能倫理法規(guī)缺乏，在特殊教育中如此大規(guī)模地應(yīng)用人工智能，還需認(rèn)真考慮如何保障弱勢(shì)群體的合法權(quán)益；其二，區(qū)域人工智能資源配置不均，進(jìn)而對(duì)推進(jìn)特殊教育資源共享提出了挑戰(zhàn)；其三，企業(yè)人工智能產(chǎn)品不適應(yīng)特殊學(xué)生需求，影響為特殊教育服務(wù)的質(zhì)量。
人工智能與特殊教育的深度融合是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜、艱巨的任務(wù)，唯有多方協(xié)同，方顯效果。對(duì)于國(guó)家而言，需加快建立人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系，形成人工智能安全評(píng)估和管控能力，保障特殊學(xué)生的合法權(quán)益，確保人工智能在特殊教育領(lǐng)域中的有效運(yùn)用。對(duì)于區(qū)域而言，需統(tǒng)籌好區(qū)域內(nèi)人工智能資源的配置，并建立人工智能資源共享平臺(tái)，打通區(qū)域特殊教育資源共享的通道，方便全區(qū)特殊學(xué)校及時(shí)了解并學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)及技術(shù)，以便進(jìn)一步將人工智能技術(shù)運(yùn)用于特殊教育中。對(duì)于企業(yè)而言，應(yīng)與特殊學(xué)校建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，全面深入了解特殊學(xué)生需求與狀況等，不斷革新技術(shù)，搶抓人工智能技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，提升無(wú)障礙人工智能產(chǎn)品的研發(fā)力度和創(chuàng)新能力，提升服務(wù)質(zhì)量。
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作者簡(jiǎn)介
郭利明，碩士研究生；楊現(xiàn)民，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，本文通訊作者；段小蓮，本科生。江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院（221116）。
邢蓓蓓，實(shí)驗(yàn)師，江蘇師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院（221116）。
基金項(xiàng)目：本研究受江蘇省333工程科研基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：333GC201702）、江蘇省高校“青藍(lán)工程”、江蘇師范大學(xué)研究生培養(yǎng)創(chuàng)新工程研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)時(shí)代教育數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù)與策略研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2018YXJ697）資助。
