人工智能：教育變革的重要動力

2017年，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》（以下簡稱《規劃》），確立了“三步走”發展戰略，要求到2030年，我國成為世界主要人工智能創新中心。《規劃》指出，要完善人工智能教育體系，加強人才儲備和梯隊建設，形成我國人工智能人才高地。2019年8月召開的人工智能與教育大數據峰會以“AI+教育：跨界融合創新發展”為主題，分享了人工智能與教育大數據領域的最新成果。眾多高校和研究機構的相關專家與優秀企業開展了深度合作，大力推進產學研一體化，共同推動人工智能與教育大數據等相關學科的發展。將人工智能與教育領域深度融合，發展人工智能教育，已成為當代教育變革與創新的重要動力。

呂紅軍在2019年第2期《教育與教學》中的《中小學開展人工智能教育的現狀及改進建議》一文中談到關于什么是“人工智能”與“人工智能教育”時認為：

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用系統的一門技術學科。根據這一定義，筆者理解人工智能主要有三大特征：機器思考、機器計算和機器執行。機器思考就是使機器能夠思維，就像具有了人一樣的智力;機器計算就是按照一定的程序“使理解、推理和行為成為可能的計算”，或者是機器在“自學習”的過程中獲得新的計算能力;機器執行就是機器按照“設計具有智能行為的計算程序，以執行人或動物所具有的智能任務”。

目前，人工智能已經被應用在了社會各個領域，與我們的生活密不可分。按照人工智能的應用類型，筆者將其分成三類：

一是勞動密集型人工智能。此類人工智能完成的是人可以想到也能做得到的事情。這類人工智能設計的出發點，是代替人們做重復性較高、技術密度較低的工作。例如服務業（如餐廳、銀行）機器人、掃地機器人、質檢機器人、生產線上的機器人裝卸，等等。

二是執行型人工智能。此類人工智能完成的是人可以想到但做不到的事情。這類人工智能基于大數據和強大的運算速度，可以執行人腦想做但無法完成的任務。如基于大數據的語音識別、人臉識別等等。

三是未來型人工智能。此類人工智能完成的是人想不到，更做不到的事情。這一技術預示著，人工智能發展到了可以解決基于人類力量難以突破的問題，如大量數據中發現人類難以意識到的提升效率的方式、解決方案等等。

人工智能教育是將人工智能引入學校教育，將其知識整合為教學目標、教學內容、教學活動方式并在課堂及學校活動中完成。教育部教師工作司司長任友群關于人工智能在信息技術教學中的定位指出，可以把人工智能教育分成三個等級：“一是了解前沿領域發展情況，進行人工智能啟蒙教育;二是要讓每個學生都學會與智能工具打交道，體驗日常生活中的人工智能產品;三是要分學段實施不同層次的編程教學，學習用編程解決實際問題，培養計算思維、創新思維等信息時代的基本素養。”

王露在2019年第13期的《課程教育研究》《現代教育中人工智能的應用》一文中列舉了人工智能在現代教育中的應用形式：

智能教學系統智能教學系統由三個基本模塊組成：領域知識模塊、學生模型和教師模型。領域知識模塊又稱為專家模塊，它包含了需要傳授給學生的知識和技能，具體包括學生需要學習的基本概念、規則以及解決問題的策略。目前我國教育界已經在這方面有所突破，如在計算機技能考試中對學生的操作進行跟蹤和測評。學生模型主要應用于管理學生相關信息庫，由此測定出學生的學習水平和認知特點。當學生學習新知識時，它會對其之前的學習情況進行評估測試并給學生提供最合適的學習內容，從而達到最佳的學習效果。教師模型又稱為教學策略模塊，它可以針對每個學習者的特點，為其提供合適的學習方法和教學策略。

智能測評系統

測評是教學活動中必不可少的，就像考試需要教師評分和作業需要教師批改一樣。但是，如何能讓教師從繁重的閱卷和批改作業的工作中解放出來，從而用更好的精神狀態從事更有意義的工作呢？智能測評解決了這一問題，不僅減輕了教師的負擔，而且有效提高了教學效率。

智能閱卷系統

智能閱卷系統是基于圖像識別、云計算與大數據分析的系統。該系統主要為基礎教育服務，通過對學校的作業和考試數據進行分析和采集，教師準確了解了學生的學習情況，不但能提高學生的學習質量，也能提高工作效率。目前，基于這一系統而創建的教育平臺有很多，例如，上海易教智能閱卷系統，它主要包括智能閱卷平臺和閱卷大師（教師客戶端）。智能閱卷平臺可以將上傳的學生試卷數據進行多維度數據分析，自動生成各類統計分析報表。教師通過分析報表可以對學生的知識掌握情況有非常直觀的了解，從而有針對性地開展教學工作，幫助學生攻克難點。教師客戶端的閱卷大師可以自動識別試卷的客觀題并準確賦予分值，主觀題部分則需要教師批改賦分。此舉不但減輕了教師的負擔，也讓閱卷更加精準高效。

智能口語測評系統

基于語音識別技術的智能口語測評系統能夠對考生的語音、語調等進行多維度的評判，并能生成卷面評測報告，指出考生答卷中的錯誤，從而讓考生有針對性地練習改正。操作該測評系統需要計算機與耳機連接，通過人機對話完成聽力和口語測試，測試完成后系統會自動評分。例如，基于這一系統所開發的大學英語四六級口語考試系統可以極好地改善我國學生英語學習資源匱乏的問題，從而提高學生的英語口語水平。另外，我國普通話智能測試系統也對普通話的普及產生了重要影響。

李海峰、王煒在《遠程教育雜志》2019年2月的《國際領域“人工智能+教育”的研究進展與前沿熱點》中提到：

大數據技術在支持個性化運動技能學習中具有較大潛能，穿戴設備、大數據處理、3D打印以及環境智能等技術的發展，為個性化運動技能學習提供了更加有效的支持，模擬神經運動交互以及提供適切的個性化神經運動支持，將是“人工智能+教育”研究的重要取向。

在協作學習環境中，云計算服務支持的知識評價與學習推薦，為評價學生的學習興趣、知識水平和互動參與等提供了有力支持。云計算、大數據與人工智能技術的結合，為推測學習者的知識水平和興趣提供了一種有效方式。社會性計算技術的發展，使研究者能夠利用大量學習資源，但是集成正確的協議和用戶接口，將是大數據面臨的重要挑戰。運用人工智能技術將這些資源結合起來，通過大數據分析技術以生成不同的統計數據和監控學習算法，能夠設計出學生參與和評價的新機制。在具體的語言評價測驗環境中，運用大數據、人工智能和數據挖掘等技術，我們能夠從大量語言學習數據中，抽取出學習者的相關數據進行語言習得測評。

北京師范大學國際與比較教育研究院黃秦輝在《中國教師報》2019年6月19日第3版《人工智能時代的教育挑戰及應對》中認為：

學校將走向“智慧型校園”

智慧校園是物理環境、虛擬環境和混合環境的整合，在對校園基礎設施、教學資源、教學內容、教學活動等進行數字化改造的基礎上，構建智能化的教育生態系統，最大化地提高學生學習、生活質量，促進師生全面提升。此外，智慧校園還為家庭、學校和社會協同發展提供了重要條件，有助于提升學校治理水平。傳統的教學模式以教師為中心，教師作為學習活動的組織者和控制者，在學習過程中占主導地位。而在人工智能時代，學生可以很方便地從網絡上獲取豐富的信息資源，學生處于學習活動的中心。因此，教師應幫助學生建構知識體系，重視激發學生自主學習的熱情，充分調動學生積極陛。

首先，人工智能時代知識的獲得更加便利，學生的認知方式也會發生根本變革，因此教師應更加關注學生的認知特點，著重通過多樣的教學活動和教學過程將能力培養與知識獲得結合起來，促進學生認知和非認知能力的養成。

其次，隨著人工智能技術在教育領域的應用不斷深入，教師工作的環境將逐步智能化。智能備課、智能閱卷、智能評估和反饋系統將成為可能，教師能夠更加準確、快捷地把握學習者的學習特點和情況，從而開展個性化指導。

南通大學外國語學院周文娟在2018年12月《鄭州輕工業學院學報（社會科學版）》的《“人工智能+”時代的教育變革路向研究》一文中認為，“人工智能+”時代的到來將會促使教師職能轉變：

人工智能不僅在教育技術層面，而且在知識傳播和知識研究層面將得到日益廣泛的應用。也就是說，“人工智能+”終將促使教育以機器代人實現智能教學。然而，這并不意味著教育人工智能能夠完全取代教師。因為從教育本質的角度審視，教師不僅需要傳授知識，更需要以思想情感引導塑造學生的內在品德素質。

德國哲學家雅斯貝爾斯在《什么是教育》中，形象地將教育比作是“用一顆心靈喚醒另一顆心靈”的心靈培育工程。教師作為這一工程的實施者，他們所具備的情感、智慧與創造特質，遠非現在的人工智能所能企及。從這一角度來看，不管未來人工智能在知識搜集、數據分析儲備、信息傳播路徑與手段方面將有多大幅度的提升，人類教師的善良等精神特質仍然是人工智能無法替代的。

因此，教師在明確自身教育責任與義務的同時，也應認識到在“人工智能+教育”的條件下，教師亦亟待轉換現有角色，開拓變革思路，以重新認知人才培養目標，將人工智能帶來的挑戰轉變為創新教育的契機，及時實現教師職能由知識輸出者向教育引導者轉變。

郭紹青在《學習時報》2019年5月31日第6版《人工智能對教育的革命性影響》一文中認為，人工智能技術將使——

動態學習常態化

大數據技術與人工智能技術的融合發展，正在推動互聯網教育企業與體制內的教育機構開展在線教育服務供給。學生能夠在線選擇教師，以一對一或學習共同體的方式獲得在線智力資源服務，同一學習共同體中的學習者年齡沒有限制，他們可能來自不同的省區甚至不同的國家。智能學習系統能夠分析學習者的特征，為學習者推送相應的學習資源。

隨著互聯網企業提供豐富多樣的課程服務，有條件家庭的孩子通過互聯網企業將獲得更多的個性化教育機會，這將倒逼國家教育體制的改革，推動學校教育向網絡延伸，跨區域的虛擬班級、虛擬學校得到政府的政策支持，以滿足差異性與個性化學習需求，使所有學生享受人工智能推動的虛擬網絡教育帶來的利益。這些措施將全面推動網絡學習空間中以個性化發展為核心的動態學習組織的發展，并推動實體學校采用在同年級、不同年級之間，以學生發展水平與需要為前提的動態走班制度、課程選學制度，實體學校的走班制與網絡學習空間的動態學習組織進行全面的融合，最終構建虛實融合的動態學習組織方式。

素質評價精準化

當前以知識為核心的考試制度，是制約教育創新發展的重要因素。當沒有另外一種制度替代考試制度時，考試制度正在以一種評價方式承擔著社會認可的公平的人才選拔任務。隨著智能數據采集方式的完善，大數據智能分析技術能夠對學習者的學習過程、學習行為、學習水平等進行分析，建立由學習者的動機、能力、愛好、水平、態度、體能、心智水平等要素構成的學習者畫像，也將建立以學習者動態發展學業水平為基礎的適應性雙向匹配與選擇制度。

熊璋在《中國教育報》2019年6月1日第3版《充分利用人工智能促進教育公平》一文中認為：

科學技術的迅猛發展、人工智能的出現，是我們不能錯失的促進教育優質公平的機遇。人工智能將在以下三個方面促進教育公平，分別是：優質資源共享、教師隊伍建設和教學范式創新。在優質資源共享方面，我國基礎建設已為人工智能進一步促進教育公平做好鋪墊。據統計，全國教學點數字教育資源全覆蓋項目惠及邊遠貧困地區400多萬孩子，國家數字教育資源公共服務體系基本建立，逐步實現“三通兩平臺”。通過互聯網、人工智能等技術整合，我們能夠把優質的教育資源迅速、高效、低成本地輻射到邊遠貧困地區，并在一定程度上滿足個性化教育的需求。

華東師范大學開放教育學院副教授李鋒在《中國教育報》2019年5月25日第3版《人工智能教育：我們的責任與使命》中認為，針對當前我國人工智能教育中的問題和發展需要，我們必須密切關注以下幾點：

一是融于信息素養，體現人工智能。學校應依據學生認知發展特征，建立人工智能內容體系，明確“學什么”。堅持以素質教育為前提，在教育部課程標準的指導下，界定從小學到高中不同學段人工智能的課程目標，明確不同學段學生應知、應會和應發展的學習內容。建立不同學段的中小學人工智能知識結構體系，加強不同學段人工智能學習內容的銜接。按照核心素養發展要求，設計項目學習方式，明確“怎么學”。通過STEAM或創客方式倡導“創中學”的理念，在活動中實現學生“動手、動腦、動心”的結合，突出“人工智能+”的教育特色，避免“為學人工智能而學人工智能”。

二是開展教師培訓，提高學科教師的專業教學能力。優秀的學生需要優秀的教師來培養。事實上，對于當前很多學科教師來說，人工智能的知識內容也是全新的內容。為了更好地落實人工智能教育，國家教育管理部門要鼓勵教師交流和合作，要積極發現、搜集、宣傳和推介好的中小學人工智能教學方式、教學設計、課程安排，整理優秀的教學案例和教學資源，為不同學段人工智能教育的開展提供案例支持，為一線教師提供指導。

三是實施人工智能教材的研發和審查機制。人工智能教材是中小學生開展信息技術學習的基本載體，它直接影響信息科技課程的實施成效。依據中小學生的學習特征和人工智能的學科特征，學校要完善中小學人工智能教材中的知識結構體系，搭建中小學人工智能學習內容的框架，在教材研發和使用過程中，教育主管部門要加大對信息技術教材的審查力度，豐富審查手段，建立網絡審查機制。

四是加強對社會機構開展信息技術教育的監督。從內容與方法來看，人工智能教育是專業領域的教育，需要專業教師和有資質的機構。因此，教育主管部門要盡快建立人工智能教育的準人機制，加強教育質量的監管與評估，多元協同打造人工智能教育實踐共同體。

（責任編輯：李晶）