بررسی نقش هوش مصنوعی در آموزش با استفاده از رویکرد ره‌نگاشت فناوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علم اطلاعات و دانش‌شناسی، دانشگاه قم، قم، ایران.

2 استادیار، گروه علم اطلاعات و دانش‌شناسی، دانشگاه قم، قم، ایران

چکیده

هدف: با توسعه سریع علم و فناوری، به ویژه هوش مصنوعی، استفاده از این فناوری در زمینه‌های مختلف ازجمله آموزش به سرعت افزایش یافته است. هوش مصنوعی توانایی بهبود و بهینه‌سازی فرآیندهای یادگیری و تدریس را دارد و می‌تواند مدیریت کلاس را کارآمدتر کند. همچنین، حق ثبت اختراع در توسعه هوش مصنوعی در آموزش مهم است؛ زیرا از حقوق مالکیت فکری مخترعان محافظت می‌کند. در این راستا، هدف پژوهش حاضر بررسی نقش هوش مصنوعی در آموزش با تمرکز بر تحلیل ثبت اختراعات است.
روش: این تحقیق یک مطالعه علم‌سنجی است که از روش تحلیل استنادی استفاده کرده است. برای جمع‌آوری داده‌ها، تمامی اختراعات ثبت شده در موضوع کاربرد هوش مصنوعی در آموزش بدون محدودیت زمانی از پایگاه داده لنز جمع‌آوری شدند. در مجموع 1267 اختراع ثبت شده مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهند که تعداد ثبت اختراعات مرتبط با هوش مصنوعی در آموزش، به ویژه در سال‌های اخیر، به طور پیوسته در حال افزایش است. میزان استناد به این اختراعات نیز افزایش یافته و نشان‌دهنده تأثیرگذاری بیشتر آنها در تحقیقات مرتبط است. همچنین بخش قابل توجهی از این اختراعات به منابع علمی ارجاع داده‌اند که نشان‌دهنده ارتباط قوی بین تحقیقات دانشگاهی و پیشرفت‌های تکنولوژیکی در این حوزه است. شاخص‌های پیوند با علم و فناوری و قدرت فنی نیز نشان‌دهنده سطح بالایی از نوآوری و تازگی در این زمینه است.
نتیجه‌گیری: تعداد ثبت اختراعات هوش مصنوعی در آموزش به طور مداوم در حال افزایش است و این اختراعات به طور فزاینده‌ای مورد استناد قرار می‌گیرند، که نشان‌دهنده تأثیر آنها بر تحقیقات و توسعه‌های بیشتر است. ثبت اختراعات، ارتباطات قوی بین تحقیقات علمی و پیشرفت‌های تکنولوژیکی را نشان می‌دهند و سطح بالایی از نوآوری و تازگی فنی در این حوزه به چشم می‌خورد. هوش مصنوعی نقش مهمی در تغییر چشم‌انداز آموزشی دارد، به ویژه در زمینه‌هایی مانند یادگیری شخصی‌سازی‌شده، ارزیابی تطبیقی و سیستم‌های آموزشی هوشمند. ادغام هوش مصنوعی در آموزش می‌تواند فرآیندهای یاددهی و یادگیری را دگرگون کند، مشارکت دانش‌آموزان را افزایش دهد و تجربیات آموزشی شخصی‌سازی ‌شده را بهبود بخشد. با این حال، برای استفاده بهینه و کاهش خطرات بالقوه، ضروری است که ملاحظات اخلاقی مانند حفظ حریم خصوصی داده‌ها و جلوگیری از سوگیری رعایت شود. در نتیجه، هوش مصنوعی پتانسیل بسیار بالایی برای متحول کردن آموزش به روشی مؤثرتر و شخصی‌تر دارد و باید از آن به شکلی مسئولانه و اخلاقی استفاده شود تا به توانمندسازی دانش‌آموزان و تقویت یادگیری مادام‌العمر کمک کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Role of Artificial Intelligence in Education Through a Technological Ontology

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Nasiri 1
  • Jafar Ebadollah 2
1 PhD. Student, Department of Knowledge and Information Science, University of Qom, Qom, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Knowledge and Information Science, University of Qom, Qom, Iran
چکیده [English]

Purpose: With the rapid development of science and technology, particularly in artificial intelligence, the application of this technology across various fields, including education, has grown significantly. AI has the potential to enhance and optimize learning and teaching processes, making classroom management more efficient. Furthermore, patents related to the development of AI in education are essential, as they safeguard the intellectual property rights of inventors. A review of research indicates that artificial intelligence (AI) has significantly enhanced the quality of education and learning, with numerous studies conducted in this field. However, no research has yet utilized patents to investigate the role of AI in education. The research questions examine the growth trends and citation patterns of patents in the field of artificial intelligence (AI) in education, while also assessing the scientific and technical strength of these patents. This study investigates the role of AI in education, emphasizing a comprehensive analysis of patents. The primary objective of this study is to analyze the growth trends, citation patterns, scientific and technical connections, and the overall scientific and technical strength of patents in the field of artificial intelligence in education.
Method: This research is a scientometric study that uses a document analysis method. To collect data, all patents registered on the Topic of AI application in education without a time limit were collected from the Lens database. A total of 1267 registered patents were examined.
Findings: The results show that the number of patents related to AI in education, especially in recent years, has been steadily increasing. The number of citations to these patents has also increased, indicating their greater impact on related research. A significant portion of these patents have also referenced scientific sources, indicating a strong connection between academic research and technological advancements in this field. Indicators of science and technology links and technical strength also show a high level of innovation and novelty in this field.
Conclusion: The number of AI patents in education is continually increasing, and these patents are being cited more frequently, indicating their significant impact on further research and development. Patents illustrate the strong relationship between scientific research and technological advancements, highlighting a significant level of innovation and technical novelty in this field. AI plays a significant role in transforming the educational landscape, particularly in areas such as personalized learning, adaptive assessment, and intelligent instructional systems. The integration of AI in education can revolutionize teaching and learning processes, enhance student engagement, and provide tailored educational experiences. However, to ensure optimal use and mitigate potential risks, it is essential to consider ethical factors such as data privacy and the avoidance of bias. Consequently, artificial intelligence (AI) holds tremendous potential to transform education in a more effective and personalized manner. It should be employed responsibly and ethically to empower students and promote lifelong learning.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artificial Intelligence (AI)
  • Artificial Intelligence in Education
  • Educational Technology Ontology
  • Scientometrics
  • Scientific Evaluation

مراجع

ابرهیم‌نژاد، پدرام؛ امیرخانلو، محمدصادق؛ شکی، فاطمه (1402). کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش داروسازی: چالش‌های حقوقی و اخلاقی. مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ۳۳(۲۲۷)، ص۱۷۴-۱۸۶.
باقری، کامران؛ بداغی، لیلا (1381). استفاده از تحلیل پتنت به عنوان یکی از منابع اصلی اطلاعات تکنولوژی در صنعت برق. در: هفدهمین کنفرانس بین‌المللی برق.
بایزیدی، ‌سروه؛ بایزیدی، ‌سیران؛ شکیبی، شکیبی (1402). کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش. در: همایش پژوهش‌های مدیریت و علوم انسانی در ایران، ص1843-1851.
حسینی مقدم، محمد (1402). هوش مصنوعی و آینده آموزش دانشگاهی در ایران. پژوهش و برنامه‌ریزی در آموزش عالی، 29(1)، ص1-25.                                                         https://dio.org/10.61838/irphe.29.1.1
خاتمی‌عقداء، ‌صدیقه (1402). نقش هوش مصنوعی در آموزش ادبیات فارسی در مدارس ایران. در: همایش پژوهش‌های مدیریت و علوم انسانی در ایران، ص1536-1541.
خزاعی، امیرحسین؛ امیرپور هره دشت، صدرا؛ شهرکی، مهرداد (1401). هوش مصنوعی و آموزش دندانپزشکی: وضعیت کنونی و چالش‌های پیشرو. راهبردهای توسعه در آموزش پزشکی، 9(4)، ص8-11.
خیامی، ‌مهسان؛ طلوعی، ‌مهدیه؛ حداد‌کاشانی، ‌نرجس (1402). ادغام هوش مصنوعی در آموزش و یادگیری. مطالعات روانشناسی و علوم تربیتی، 97(5)، ص371-388.
دورنگ، ‌پوریا؛ هژبری، ‌فرزان (1403). نقش هوش مصنوعی در آموزش جغرافیا در آینده نزدیک. در: همایش پژوهش‌های مدیریت و علوم انسانی در ایران، ص772-779.
ذاکری، علی؛ طاهری دمنه، محسن (1399). مطالعه‌ای آینده‌پژوهانه در ابعاد مختلف آموزش؛ ارائۀ چشم‌اندازی از مدرسۀ میان‌رشته‌ای آینده. رویکردهای نوین آموزشی، 15(1)، ص133-156.                                      
https://dio.org/10.22108/nea.2020.122274.1455
سمیعی‌راد، محمدصادق؛ شهرکی، ابوالفضل (1402). هوش مصنوعی در آموزش با تاکید بر ریاضیات. در: کنفرانس بین‌المللی پژوهش‌های مدیریت، تعلیم و تربیت در آموزش و پرورش.
صبوری، سپهر؛ حاج ملک، محمدمهدی (1402). استفاده از ظرفیت‌های هوش مصنوعی در آموزش تلفظ زبان‌های خارجی. در: کنفرانس بین‌المللی وب‌پژوهی.
ظفری، مصطفی؛ اسماعیلی، علی؛ صادقی نیارکی، ابوالقاسم (1400). مروری بر کاربردهای هوش مصنوعی و واقعیت مجازی در آموزش. مطالعات اندازه‌گیری و ارزشیابی آموزشی، 11(36)، ص89-116.
https://dio.org/10.22034/emes.2021.251559
عباداله عموقین، جعفر؛ نصیری، محمدرضا (1402). تحلیل تولیدات علمی نمایه شده مرتبط با حیطه موضوعی نانو مواد در پایگاه استنادی وب‌آوساینس و ترسیم نقشه علمی. علوم و فنون مدیریت اطلاعات، 9(4)، ص459-479.
https://dio.org/10.22091/stim.2024.10513.2089
قربانی، حمید؛ عطایی‌فر، جمشید (1403). بررسی کاربرد هوش مصنوعی در آموزش و توسعه منابع انسانی. در: کنفرانس بین‌المللی پژوهش‌های مدیریت و علوم انسانی در ایران.
محمدی، مهدی؛ ناصری جهرمی، رضا؛ اثنی عشری، انسیه؛ کوثری، مجید؛ خادمی، سولماز؛ شادی، صدیقه؛ نورانی‌زاده، حدیث (1402). مروری ارزیابانه بر کاربرد هوش ‌مصنوعی در آموزش عمومی. فناوری‌های آموزشی در یادگیری، 6(22)، ص84-119.                                                      https://dio.org/10.22054/jti.2024.75540.1394
مختاری، سید علی محمد؛ رضوانی، ریحانه (1401). کاربرد هوش مصنوعی در آموزش تاریخ. پژوهش در آموزش تاریخ، 3(4)، ص53-65.
مهرپارسا، ‌سحر (1399). هوش مصنوعی و کاربرد آن در آموزش. مطالعات مدیریت و کارآفرینی، 33(6)، ص32-46.
Borowiec, S. (2016). AlphaGo seals 4-1 victory over Go grandmaster Lee Sedol Technology. The Guardian. URL= https://www.theguardian.com/technology/2016/mar/15/googles-alphago-seals-4-1-victory-over-grandmaster-lee-sedol
Chanthiran, M., Ibrahim, A.B., Rahman, M.H.A. & Mariappan, P. (2022). Artificial intelligence in education: A systematic mapping study using Scopus and Web of Science. Journal of ICT in Education, 9(2), p. 61-70.‏
Chassignol, M., Khoroshavin, A., Klimova, A. & Bilyatdinova, A. (2018). Artificial Intelligence trends in education: A narrative overview. Procedia Computer Science.
Cui, W., Xue, Z. & Thai, K.P. (2019). Performance Comparison of an AI-Based Adaptive Learning System in China. Proceedings 2018 Chinese Automation Congress, CAC 2018.
Dai, C.P. & Ke, F. (2022). Educational applications of artificial intelligence in simulation-based learning: A systematic mapping review. Computers and Education: Artificial Intelligence,
No. 3.
Feng, S. & Law, N. (2021). Mapping artificial intelligence in education research: A network‐based keyword analysis. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 31(2), p. 277-303.‏
Hidalgo, C.G., Bucheli-Guerrero, V.A. & Ordóñez-Eraso, H.A. (2023). Artificial intelligence and computer-supported collaborative learning in programming: A systematic mapping study. Tecnura, 27(75), p. 175-206.‏
Hwang, G.J. & Tu, Y.F. (2021). Roles and research trends of artificial intelligence in mathematics education: A bibliometric mapping analysis and systematic review. Mathematics, 9(6), p. 584.‏
Hwang, G.J., Xie, H., Wah, B.W. & Gašević, D. (2020). Vision, challenges, roles and research issues of Artificial Intelligence in Education. Computers and Education: Artificial Intelligence, No.1.‏
Jain, G.P., Gurupur, V.P., Schroeder, J.L. & Faulkenberry, E.D. (2014). Artificial intelligence-based student learning evaluation: a concept map-based approach for analyzing a student's understanding of a topic. IEEE Transactions on Learning Technologies, 7(3), p. 267-279.‏
Jamalova, G., Aymatova, F. & Ikromov, S. (2022). The state-of-the-art applications of artificial intelligence in distance education: a systematic mapping study. In: Proceedings of the 6th international conference on future networks & distributed systems (pp. 600-606).‏
Kaban, A. (2023). Artificial intelligence in education: A science mapping approach. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 11(4), p. 844-861.‏
Kavitha, P., Moorthy, B.K., Sudharshan, P.S. & Aarthi, T. (2018). Mapping artificial intelligence
and education. In: 2018 International Conference on Communication, Computing and Internet of Things (IC3IoT) (pp. 165-168). IEEE.‏
Kim, H.U. & Mun, S.Y. (2020). Exploring the Educational Use of Artificial Intelligence based on Rmapping-Focusing on Foreign Publication Analysis Results. Journal of The Korean Association of Information Education, 24(4), p. 313-325.‏
Kuo, T.H. (2020). The Current Situation of AI Foreign Language Education and Its Influence on College Japanese Teaching. Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) (Vol. 12193 LNCS, pp. 315-324). Springer.
McMillan, G.S., Narin, F. & Deeds, D.L. (2000). An analysis of the critical role of public science in innovation: the case of biotechnology. Research policy, 29(1), p. 1-8.‏
Pannu, A. (2015). Artificial Intelligence and its Application in Different Areas. International Journal of Engineering and Innovative Technology, 4(10), p. 79–84.
Shafique, R., Aljedaani, W., Rustam, F., Lee, E., Mehmood, A. & Choi, G.S. (2023). Role of Artificial Intelligence in Online Education: A Systematic Mapping Study. IEEE Access, No. 11, p. 52570-52584.‏
Wang, Y. (2020). An improved machine learning and artificial intelligence algorithm for classroom management of English distance education. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 40(2), p.1-12
Williamson, B. (2018). The hidden architecture of higher education: building a big data infrastructure for the ‘smarter university. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 15(12). https://doi.org/10.1186/s41239-018-0094-1
World Intellectual Property Organisation (2011). WIPO Economics & Statistics Series, World Intellectual Property Indicators. WIPO Publication No. 941E/2011, Switzerland.
Wulandari, D. & Adning, M. (2018). Utilization of Artificial Intelligence Model for Mapping Information and Communication Technology in Education. In: International Symposium on Open, Distance, and E-Learning (Vol. 1, No. 1, pp. 55-61).‏
Yang, S. & Bai, H. (2020). The integration design of artificial intelligence and normal students’ Education. Journal of Physics: Conference Series, 1453(1).
 
مطالعات کاربردی علم سنجی
دوره 1، شماره 2
تیر 1403
صفحه 111-130

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار