智能技術變革教育的發展趨勢

嚴曉梅 高博俊 萬青青 尹霞雨

關鍵詞：教育信息化;人工智能;智能教育;協同創新

一、引言

面對人工智能的發展浪潮，各國紛紛加大其發展力度，從政策規劃，到產業布局，再到領域深耕，積極推動人工智能同經濟社會的深度融合。教育是關乎國計民生的重要領域，利用人工智能變革教育已經成為國際共識。例如，剛剛落幕的“國際人工智能與教育大會”引起了全球廣泛關注，會上各國專家達成了《北京共識》，提出關于發展人工智能教育的三個核心觀點：第一，人工智能是實現教育生態重構的有效手段;第二，理性推進人工智能與教育融合共生;第三，讓人工智能與教育共同賦能未來。

自2016年起，美國從國家層面規劃了人工智能的發展藍圖，制定了一系列政策與戰略明確規劃了人工智能教育發展的路線。中國也發布一系列教育信息化政策逐步聚焦于人工智能技術，并注重結合各項技術的特點，探析其在教育領域各個環節的應用潛能。在融合人工智能進行教育創新方面，美國國際教育技術協會和美國教育傳播與技術協會等充分發揮其在教育科技領域的引領作用，分析并制定了一系列教育變革的標準，為教師、學生以及其他利益相關者的具體行動提供了理論框架;并且以推廣計算思維為核心，通過卡內基梅隆大學等知名學府，以及美國計算機協會和美國國家計算機科學技術教師協會等團體，積極開展人工智能技術的傳播和應用，為實現根本性的思維變革提供了強有力的支撐。在走向智能時代的教育創新過程中，中國也做了很多積極的探索。以政策為引領，以平臺為支撐，我國教育部積極推動人工智能學院、研究院或交叉研究中心的建立，搭建產學研用一體化的研究平臺，提倡人機協同，面向教學和學習的實際需求有條不紊地開展系列工作;并且積極構建基礎教育、職業教育和高校科研機構的系統化、多層次人才培養體系，為人工智能技術的發展儲備人才。

基于此，筆者回顧了2019年3月18-20日在美國北德克薩斯大學召開的“第四屆中美智慧教育大會”，借鑒中美雙方學者對智能教育的思考，總結推進人工智能與教育“融合共生”的發展趨勢與實踐策略。會議搭建了高校學者、一線教師、科技企業和資本投資方溝通交流的平臺，為我國在智能教育領域建立產學研用一體化平臺的布局提供了寶貴的實踐建議。

二、會議概述

“第四屆中美智慧教育大會”由北京師范大學、美國北德克薩斯大學、互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室聯合主辦，北京師范大學智慧學習研究院和美國北德克薩斯大學信息學院共同承辦。來自中美雙方知名高等院校、研究所及科研機構的專家學者、互聯網信息技術知名企業高管和代表們出席并開展了高規格學術研討和思想峰會。會議的主題是“智能技術變革教育”，聚焦于人工智能與混合現實、教育服務機器人、未來教育的智慧裝備、智慧學習環境、游戲化學習、后MOOC時代的在線教育、科學教育等前沿議題。通過組織主題論壇（包括專家演講和圓桌探討）、中美教育科技企業展覽和提案比賽等多種形式，搭建產學研用的國際交流平臺。該文以主題分析的方法對該會議中所有的演講內容進行了梳理，進而結合文獻提煉主題，深入剖析主題結構，分析中美兩國在智能教育領域的發展趨勢和共同面臨的挑戰。

根據主題分析發現，該會議在圍繞智能教育環境的研討中，涉及了多種多樣的信息技術，其中人工智能的發展和應用成為關注熱點。整體上，圍繞人工智能呈現技術整合的明顯趨勢，但不同學習階段在技術應用上有不同的偏好，在基礎教育階段沉浸式媒體的應用得到了持續的關注（包括虛擬現實技術、增強現實技術和仿真模擬在內的演講占比達到40%）;而高等教育階段的討論中涉及了廣泛的技術應用案例。人工智能與混合現實等智能技術的發展，為創新學習機制與構建學習系統提供了重要的技術保障，推動了創新文化體系的建設，促進了創新型學習空間的發展，使未來的學習生態系統更加智能化、數字化、個性化。

與會專家們帶來了智能技術應用在教育領域的理論研究與實踐創新。智能技術的應用范圍覆蓋了不同學段和不同學科，并體現出很強的針對性。在學段覆蓋上，智能技術的使用覆蓋了基礎教育、高等教育和職業教育在內的各個學段，其中大約有15%的議題明確討論了高等教育相關的內容，響應了中美兩國人才培養的國家戰略。而大部分的議題（約占比67%）未指定明確學段，而是討論了技術使用的整體趨勢和面臨的挑戰。在教學使用場景方面，智能技術的使用涉及了教學中的各個環節，包括教學過程、教學評價以及教學管理。學習內容除了校內課程教學，也包含了藝術教育、科學教育、軟技能培訓等多個領域。其中，STEM教育是中美學者、企業家廣泛關注的領域。

基于此，該文結合與會專家的學術觀點，在智慧學習環境的視域中，總結智能教育中的技術應用特征和智能技術支持教育教學的實踐案例，探索發展智能教育的途徑，回顧發展智能教育所面臨的挑戰，最后提出對我國發展以人工智能為基礎的智能教育的建議。

三、智能教育的技術特征

（一）人工智能與教育場景的深度融合

近年來，隨著深度學習在諸如計算機視覺、語音識別和自然語言處理等領域均取得了突破性進展，人工智能與學校教育的深度融合已經逐漸成為重要的發展趨勢。Nilsson指出，人工智能致力于使機器變得更加智能化，而智能化能夠使實體在其環境中恰當地運作，同時也能夠預估環境的變化。中國學者任友群揭示人工智能最大特征在于：人工智能應當是具備自主學習和自我進化能力的機器系統，越運行其性能會越好。在大會中，來自中美雙方的人工智能領域的學者探討了包含語音識別、學習分析和機器學習等關鍵技術在教育方面的應用。例如，胡祥恩教授介紹了基于自然語言的智能導學系統Auto Tutor，它可以在模擬人類教師教學的基礎上采用自然語言與學生對話，并使用預期一誤解定制式對話，對學生的答案給予及時反饋，根據學生對問題理解的程度隨時調整對話內容，從而有效地引導學生構建理想答案。在這個系統中，智能技術為學生的個性化學習提供了有力的保障。

（二）人工智能與沉浸式媒體的融合

就人工智能的發展而言，除了自身不斷迭代升級之外，它也展現出與其他新興技術不斷融合、協同賦能教育的趨勢。來自北漢普頓社區學院的Ritter-Guth教授探討了如何綜合利用人工智能、VR/AR/MR、物聯網等智能技術創設游戲化學習環境的策略及其對教學的變革。一方面，教育應用場景的復雜性以及學生的個性化需求為人工智能與各項新興技術的融合提供了外因;另一方面，每項新興技術均有其潛在的能力，技術之間的融合發展將能夠開辟新的增長源泉，這是其融合的內因。其中，人工智能與沉浸式媒體的融合成為構建智慧學習環境的新興關鍵技術之一。

學者們尤其關注人工智能技術結合沉浸式媒體（包括虛擬現實、增強現實和混合現實）提升學生的學習體驗。例如，大會）2Mursion公司的Straub介紹如何通過使用虛擬現實與人工智能相結合的技術，創設仿真的智能學習情境，將遠程的在線培訓者模擬成虛擬的不同角色，使得受訓員工可以在“真實”環境中練習使用不同的溝通技巧解決“真實”的問題。Straub強調領導力等軟技能的培訓往往需要情境化的練習，但在現實世界中開展這樣的培訓費時耗資。智能技術的使用大大節省了他們的培訓成本，提高了培訓的效率和效果。因而在教育領域，人工智能與虛擬現實的融合可以為依賴情境的學習活動構建更有沉浸感、更智能化、更符合學習需求的學習環境。

人工智能的加入，也為解決虛擬現實與教育融合的困境提供了新的工具與途徑。2016年以來，伴隨VR頭戴設備技術的成熟，教育市場、教育科技公司和金融投資都極大地關注和期待虛擬現實技術在教育領域更廣泛且深入地應用。但目前虛擬現實技術在醫療培訓以外的學校教育中，鮮有大規模應用的案例，部分學者認為虛擬現實技術存在的一些技術挑戰導致其無法大規模應用于教育教學實踐中。Jensen等人在對21份實驗研究報告進行全面檢索后發現，目前頭戴VR設備普遍有暈屏的現象，讓使用者無法佩戴很長時間;并且有使用者（大部分是教師）反饋使用操作困難，認為全沉浸式的環境分散了學生對學習任務的注意力，因而學習效果適得其反。國內也有學者如劉德建等人，提出了虛擬現實技術應用于教學實踐仍存在技術和教法兩大方面的挑戰。針對這些技術挑戰，我國學者趙沁平院士指出人工智能的應用可以從以下三方面賦能虛擬現實，進而共同支持智能教育：一是虛擬對象智能化;二是交互方式智能化;三是虛擬現實內容研發與生產智能化。因而，智能技術的應用讓更多技術手段可用于教育場景，讓技術可以滿足更多的教育需求，從而使得技術與教育的融合范圍更廣程度更深。

四、智能技術支持的教學體系

信息技術對教育的革命性影響日趨凸顯，教育信息化建設進入新的階段，學習環境、教學模式以及教育系統治理都面臨著從傳統向智能轉變過程中的機遇與挑戰。但正如Lane等人所指出人工智能與教育的融合路徑，不僅僅是使用新興技術去解決教育中的問題，而是體現出研究者與實踐者群體通過跨領域的合作，從更廣闊的研究領域和視角共同探究教育問題的本質，尋求洞見、創新方法。大會中，雙方的學者和企業也就智能技術如何賦能學生、教師、學校和教育管理開展了深入研討，涌現出針對教學具體需求的豐富多樣的實踐案例。

（一）智能技術提升學生學習體驗

智能技術的發展有助于創設有意義的學習環境，滿足學生多樣化的學習需求，提升學生的學習體驗，提高學習效率。大會中涌現了豐富的使用智能技術輔助學生學習的創新實踐案例。例如，來自挪威卑爾根大學的Davidsen教授分享了如何通過嚴肅游戲的方式來促進大學生對復雜系統和機制等深奧概念的理解。智能技術的使用不僅幫助學生學習抽象的知識，也幫助提升學生的學習興趣。Ritter-Guth教授介紹了使用Unreal Tournament 2004游戲（一款大型虛幻競技類游戲）幫助學生學習英語寫作的研究。通過對學生進行前后測對比，Ritter-Guth發現在游戲競爭機制的引導下，學生的英語寫作成績有明顯提高。學者們希望通過為學習者創設游戲化學習情境，激發學生學習動機，提升學習興趣，并在智能技術的幫助下，改善學生的學習體驗和參與度，進而提升學習效果。

豐富多樣的技術手段還有助于突破傳統教學方式在培養學生思維能力與創造力上的局限。來自亞利桑那州立大學的Johnson教授呈現了結合虛擬現實與教育游戲的產品，用以支持兒童的科學探究學習。Johnson教授指出，基于虛擬現實和智能技術的教育游戲，能夠為學習者提供身臨其境的學習環境，創造自由開展科學探究的機會，讓學生安全高效地體驗科學探究的過程。同時，游戲機制的引導，能夠幫助學生結構化地、有針對性地鍛煉科學探究的技能，從而更高效地提升學生科學探究的能力。來自我國的華漁教育科技有限公司陳長杰則介紹了一款基于Unity開發的VR游戲化教學產品——101創想世界，讓學生自主構建VR世界。依托云端海量的VR、2D、3D素材庫，學生可通過編輯劇情、任務事件和智能NPC等活動制作簡單的VR游戲作品，通過學生的自主學習和創造，激發學生的學習興趣與想象力。無論是在制作好的環境中自由探索，還是由學生自己搭建，虛擬技術的使用都為學生提供了真實世界中所不具備的學習機會，而智能技術則支持學生更高效地發展思維能力與創造力。

智能技術的使用也使得學生的學習不再受到物理空間的限制，可以在任何地方開展有意義的學習。來自南卡羅來納大學的Grant教授呈現了信息技術在不同的校外場所中如何支持STEM教育的開展，包括支持學生搜集數據、開展數據分析、進行試錯實驗等的學習工具。Grant教授指出隨著科學教育的發展，教育工作者越來越意識到“真實”問題空間和跨領域的教學情境對STEM教育的重要性。但是在場館、植物園、工廠或其他生活環境中開展科學學習活動時，學生往往得不到及時的學習支持，學生注意力也容易被分散，往往達不到高效的學習效果。而移動設備和智能技術的使用，使得學生在課外的STEM教育活動也能更高效地聚焦于學習目標，幫助學生更有效地體驗科學探究項目學習。

（二）智能技術輔助教師高效教學

智能技術對個性化學習具有特殊的意義，充分使用教育數據挖掘與學習分析技術，實時追蹤并動態獲取每一位學生的學習行為數據，深入分析學習者的行為差異以及產生的原因，能夠有效地支持個性化教學。來自北德克薩斯大學的Spector教授介紹了基于復雜模式匹配算法、數據分析等智能技術的智能導師系統。它能自動生成有意義的交互以培養幼兒的探究和批判性推理習慣。智能技術的應用也為教師教學提供了更豐富的教學資源。來自Lumen Learning公司的Wiley提出，通過學習分析技術可以發現計算機輔助教學中學習材料的不足之處，而開放教育資源（OER）為幫助教師改善這些不足提供了一個持續改進的新機會。智能技術的使用將教師從作業批改、簡單測試等機械重復的環節中解放出來，讓教師可以將更多的精力轉移到設計和互動等教學活動，以更好地培養學生的能力、素養、人格等，實現差異化教學。

（三）智能技術助力教師發展與培養

智能技術的使用也為教師職業發展提供了新的平臺與工具。大會中，研究者們提供了如何使用智能技術解決困擾STEM教育發展的師資短缺問題的新方式。STEM教育是中美兩國乃至全球教育的熱點議題。但是教師短缺的問題嚴重阻礙了STEM教育在中美兩國的發展。由于STEM實踐的跨學科性質，教學實踐通常使用問題導向的學習方式，傳統科學教師不能滿足STEM教育的要求。美國政府通過讓工程師或其他行業專業人士參與設計和傳授STEM課程以緩解專業教師不足的問題。大會上，德州儀器公司教育技術部Balyta博士多年來一直致力于將一線的工程師融入基礎教育階段的STEM教育中，拓展教師隊伍和課程資源，將前沿的科學技術和真實的工程師帶到學生們面前。智能技術的使用，使得更多的STEM相關產業的專業人士可以通過遠程、甚至虛擬的方式“走入”中小學的STEM課堂。來自北京師范大學的董艷教授介紹了培養STEM教師的框架和實踐。在我國，依托各級教育主管部門和各地師范大學，為中小學在職教師開展圍繞STEM主題的相關培訓，有力地鏈接了理論與實踐。特別是借助新一代信息技術，通過在線直播課堂拓展教師培訓的范圍，并通過互聯網技術構建STEM教師群體的網絡交流空間，共同開展教學研討，共建共享優秀的教學資源。

（四）智能技術輔助精準評測

新一代信息技術的興起，特別是基于大數據的學習分析，以及腦神經科學對學習過程的進一步揭示，使得對教育效果和過程的評測可以更高效更全面。在大會中，研究者們提出了如何使用智能技術解決STEM領域教學評測困難的創新實踐。STEM教育培養跨領域的知識整合能力、問題解決能力、反思能力和基于證據做出理性決策的能力，培養科學方法、科學思維和科學精神。因而傳統的紙筆測試方式和總結性評價難以對STEM教育做出正確評測。來自北德克薩斯大學的Spector教授介紹了構建智慧學習環境以評測學生發展批判性思維的效果，為STEM教育中的多維科學評價提供了創新實踐的機會。相似地，來自北京師范大學的鄭永和教授總結了我國在STEM領域使用信息技術支持教學評測的實例，包括對學習過程的數據采集，基于大數據的學習分析，學習者建模，以及對學生學業多維度的評測工具。盡管評測工具與模型依然在發展過程中，但是信息技術帶來的評測手段的變革，可以提供更精準的教學支持，為滿足學生個性化學習的需求提供有力保障。

（五）智能技術輔助科學化的教學治理

智能技術的使用可以提高學校服務水平，促進教育決策的科學化和資源配置的精準化。智能技術的使用加強了學習管理系統，可以更全面科學地為學生個性化學習提供服務和管理。來自北德克薩斯大學的Simmons介紹了其與Concentric Sky公司成功合作開發的一個ePorffolio學習系統，這個系統結合了證書、徽章等游戲機制，以微證書成績單和數字徽章儀表盤（Micro-Credential Transcript and DigitalBadge Dash Board）的形式，認證學生在線學習進程并鼓勵學生持續進行課程學習。另外，來自我國西南大學的劉革平教授介紹了人工智能、大數據、云計算等技術在中國大學智慧校園建設中的應用和發展。新技術的使用增強了大學為學生提供個性化服務的水平，為學生的校園生活提供了便利性和安全性。同時，技術的使用也讓學校可以更精準定位特困學生予以及時幫助，并且為院系提供學習預警，幫助導師及早發現沉迷游戲的學生進行合理干預等。智能技術的發展也為實現教育的普惠性、解決教育資源不均衡的問題提供了新的機會。來自北京師范大學的蔡蘇副教授展示了他們團隊基于AR技術開發的一系列科學探究實驗產品。這些產品使得中國偏遠地區沒有實驗器材的學生也同樣可以擁有動手操作體驗實驗探究的機會，從而在科學教育方面有效促進教育的均衡和公平發展。

五、建立產學研用一體化的實踐

教育信息化的發展在中美兩國均得到了來自市場與資本的影響，教育服務供給方呈現多元和多樣化的發展趨勢。然而，中美雙方的與會專家都指出市場創新與教育實踐的需求依然存在不協調，來自企業的技術驅動與教學研究的理念也往往南轅北轍。大會匯集了來自企業管理層、投資人士、研究者和各級學校的技術管理人員、一線教師等各方干系人，搭建了寶貴的交流平臺，讓不同干系人圍繞著共同關心的智能教育發展的愿景進行溝通與研討，增進彼此的了解，交流實踐經驗。

我國的教育市場在金融資本的推動下，近年來異?；钴S，有力推動了教育信息化的發展。來自我國網龍網絡公司的黃成鋼指出2018年作為教育行業的拐點，體現出在教育信息化領域投融資收縮的態勢，但是市場對教育服務的需求不減。以人工智能和大數據為代表的新技術應用正不斷鋪開，特別是測評、語音、圖像識別等方面。然而來自北京師范大學的黃榮懷教授則提醒，在由市場推動的這場人工智能技術與教育融合的浪潮中，要特別警惕技術的應用方式和導向，避免加強應試教育，片面追求教學效果和效率，而忽視或違背學生發展的規律，剝奪學生創新和學習所必需的思考時間和所需要經歷的困難。

同時，由于教師和研究者往往不了解新的技術，這也為新技術在教育實踐中的應用帶來了困難。來自北德克薩斯大學的Dhuwaraha教授探討了如何在應用程序中利用移動和虛擬計算fMobile andVirtual Computing）提升學生的學習體驗。他認為，教育者需要充分意識到技術對教育的促進作用，并在教學實踐中有效地使用技術。又如，來自北德克薩斯大學的Parsons教授指出實驗證明智能技術和虛擬現實技術的融合能為特殊兒童教育和康復訓練提供有針對性的訓練環境，讓他們在“安全”的環境中嘗試、練習各種技能，并逐步適應日常學校的環境。但Parsons教授指出由于心理學家和特殊教育研究者對虛擬現實技術不甚了解，還需要更多跨領域的研究推動虛擬現實技術和特殊教育更深層次的融合。這些矛盾都突出了探索協同發展機制的必要性，需要以科學教育理論為基礎協同產業創新與教學應用。大會中企業與研究者提出了寶貴的實踐經驗。

（一）企業與高校合作共同培養創新人才

應對國際人才競爭日趨激烈的現狀，中美雙方都帶來了高校與企業合作培養人才的創新實踐。戴爾科技公司高等教育首席技術官Dewitt先生介紹，戴爾對來自全球的12，000名高中和大學生進行了調查，調查結果顯示那些出生于20世紀90年代中期及以后的人對科技充滿了狂熱，但是這些數字原生代對他們的整體勞動力準備情況不太確定。研究表明，由于各種數字技能和對新興技術的態度，經驗豐富的專業人員擔心，未來大多數領導角色將由數字原生代人填補。應對這樣的需求，戴爾以豐富的IT教育資源與高校合作，共同開展在虛擬化、云計算和數據分析等前沿領域的教育，共同為培養未來的創新型領導人才做好準備。北京師范大學的鄭永和教授介紹了中國高校與企業合作共同培養人工智能領域的人才培養模式，具體包括企業提供工程師擔任大學的兼職講師，介紹人工智能技術在實踐中應用的經驗和發展前沿;企業提供真實數據和問題拓展人工智能領域的教學資源;企業資助各類人工智能賽事，鼓勵、吸引和選拔青年人才從事相關工作;同時，高校與企業共同開展課題研究，促進理論與實踐的相互轉化。

（二）企業服務區域教育發展

由市場和企業推動的校外教育是學校教育的必要補充，并且是滿足市場對教育多元需求的重要提供者，是智能教育的創新策源地。研究者們和教育從業者呼吁充分發揮企業和市場的優勢，尤其注重與校內教育的銜接，協調一致共同為滿足學生與家長的要求努力。大會上，我國優必杰教育科技有限公司提供了他們與區域教育部門合作的實踐案例。教育部門采用區域統一采購的方式，可以靈活調用市場資源支持學校教育的發展，優化區域內教育資源配置。優必杰為區域提供創客、STEM等探究型科學教育課程服務，包括提供課程資源包、入校教學服務和教師培訓服務等。這種方式既滿足了學校為學生提供多樣性科學課程的需求，也幫助區域內的學校解決了科學教師短缺的問題，以及學校問資源不平衡等問題。以前，因為學校一周只提供一節這樣的課程，所以很多學校無法負擔聘用一個專職科創教師的成本。如今，因為一個教師同時為區域內多個學校提供教學服務，不僅提高了效率，也增進了學校之間的交流與合作。來自美國的德州儀器公司教育技術部Balyta博士，強調行業和學術界在培養學生STEM能力方面必須協同發揮作用，共同幫助學生在畢業時做好職業準備。

六、人工智能賦能教育所面臨的挑戰

隨著人工智能與教育融合程度的不斷加深，我們在享受便利的同時也面臨著一系列的挑戰。

（一）人工智能教育發展面臨的倫理挑戰

學生的數據安全、隱私保護等已成為人工智能發展不可回避的倫理問題，目前教育領域人工智能技術應用的倫理機制尚不清晰，如何實施教育視角下的可信賴人工智能，是需要高度重視并持續關注的問題。大會中卡爾加里大學的Eugene教授梳理了教育領域人工智能應用可能帶來的7大倫理挑戰，特別倡議在基礎教育階段提升學生們對人工智能倫理問題的意識，了解人工智能的本質，幫助學生們準備好應對人工智能大規模應用的未來社會。

（二）人工智能教育發展面臨的理論挑戰

雖然智能技術的發展為構建更高效的學習環境提供了可能，但如何從形態多變、分布零散、屬性復雜的海量異質教育數據和資源中高效獲取有價值的知識，在學習資源更新、學習活動安排、學習過程監督、學習問題解決和個性化學習定制等過程中幫助學生有效學習就成為亟待解決的問題。來自微軟公司的Williamson介紹了其與新南威爾士大學funiversity of New South Wales）合作研發的基于智能技術的在線學習社區，以期待提高學生參與度。Williamson指出還需要更多的基礎研究來指導智能技術如何能構建滿足學習者需求的多重交互的學習環境，包括人機交互、師生交互以及生生交互。類似地，在使用智能技術發展教育游戲化的研究與實踐中，來自北德克薩斯大學的Parberry教授明確提出，目前的研究只觸及了教育者如何利用游戲幫助學生學習的表面，如何在提高教育游戲趣味性的同時避免學習者游戲成癮等負面影響還需要持續研究下去。教育者與研究者需要充分了解基于智能技術的教育游戲特點與教育知識屬性，甄別出合適的教育內容，設計出恰當的教育目標以及平衡的教育規則，注重學習者自身發展與學習體驗的融合以及教育性和游戲性的平衡。此外，在虛實結合、主輔雙師（即教師主導、虛擬助手輔助）的新型智慧課堂，教師與人工智能助手如何協同、如何把握各司其職的邊界等問題同樣值得探討。大會中，ISTE的South、AECT的Harris等在探討“人與技術的關系”這一熱點問題時，充分肯定了技術在教育變革中的積極作用，但同時強調學習第一、技術第二，應積極發揮教師與學生的主觀能動性，從而使技術潛能最大化。因而智能技術的使用讓教育工作者和研究者反思教學的本質，對基礎研究提出了新的挑戰，研究者亟需基于實證研究，分析學習過程中哪些環節是可以被自動化和智能化所加強，制定科學合理的技術應用標準，更好地輔助學生成長。

七、結論與啟示

新一代信息技術的發展推動智能教育系統生態化的建構，為教育變革帶來了新的發展契機，為實現千年來“有教無類，因材施教，寓教于樂”的教育夢想提供了實現的新途徑。教育市場中的資本和企業積極地推動了技術的研發和應用。目前中美兩國的成功探索已在世界范圍引起不小的反響，但是要想真正占領人工智能的制高點，使其重構教育生態、與教育融合共生，共同賦能未來，還需要密切關注人工智能的發展態勢及其可能面對的種種挑戰，進行前瞻性地分析與探討，以應對智能時代的變革浪潮。

“第四屆中美智慧教育大會”為我國發展智能技術為基礎的智能教育提供了寶貴的實踐和前沿研究的經驗，借鑒“第四屆中美智慧教育大會”中的前沿理論研究與實踐創新經驗，為貫徹我國人工智能在教育領域的發展提出以下研究與實踐的建議。

（一）融合互補，面向需求

大會中雙方學者和企業的實踐都顯示出技術與教育深度融合的特點，在發展人工智能教育時，應特別注意面向教育領域的真實問題，整合不同技術方案構建智慧學習環境以滿足多樣化的學習需求。

（二）理論引領，關注體驗

在以人工智能和虛擬仿真等新技術為基礎的智慧學習環境中，學者們指出更應該關注學生的學習體驗，以避免為技術所驅動而違背學生發展的規律。故而在發展智能教育的過程中，更應該加強教育基礎研究和理論構建，制定科學的標準和規范引導技術的使用。加強對學生技術素養的培養，提升他們對于智能技術本質的理解，幫助他們應對智能技術可能帶來的全方位的影響。

（三）協同發展，共創未來

在探索智能教育的過程中，高校需與企業緊密合作，面向真實需求與實踐困難，通過在學校的實驗與迭代，形成可落地實施的教學方法和最佳實踐，并通過產業化推進教育創新的可持續發展，形成產學研用一體化的“無縫鏈接”。同時，高校需要在與企業緊密合作的基礎上推動科研創新和人才培養，為我國發展人工智能儲備人才、奠定基礎。