淺談人工智能時(shí)代教育政策的著力點(diǎn)

毛聰

摘 要：當(dāng)前，人工智能已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的核心，成為最有可能對(duì)教育帶來革命性變革的技術(shù)，對(duì)教育的影響極其深遠(yuǎn)。本文旨在結(jié)合人工智能的特點(diǎn)，從基礎(chǔ)教育政策著力點(diǎn)簡(jiǎn)要進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育;政策

近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，人工智越來越受到關(guān)注。作為引領(lǐng)下一次產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)，人工智能已逐漸成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和國(guó)家重大戰(zhàn)略。在教育領(lǐng)域，人工智能已經(jīng)有一些探索和基礎(chǔ)應(yīng)用，隨著人工智能的探索向深層次發(fā)展，其對(duì)教育行業(yè)的影響將更加深遠(yuǎn)。對(duì)教育從業(yè)者來說如何迎接變革和挑戰(zhàn)是我們當(dāng)前面臨的重要課題。

一、人工智能簡(jiǎn)述

1950 年，艾倫·麥席森·圖靈首次提出圖靈測(cè)試的概念[1]。1956年，在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院會(huì)議上，約翰·麥卡錫提出了“人工智能”這一術(shù)語。此后，人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了三次浪潮。第一波浪潮的核心的是邏輯主義，核心是符號(hào)推理與機(jī)器推理，用符號(hào)表達(dá)的方式來研究智能、研究推理。第二波浪潮以聯(lián)結(jié)主義為核心，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取得了進(jìn)展，建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬大腦神經(jīng)元及其聯(lián)結(jié)基礎(chǔ)上的聯(lián)結(jié)主義活躍起來。第三次浪潮起于2006年Hinton等人提出的深度學(xué)習(xí)技術(shù)[2]，深度學(xué)習(xí)在語音識(shí)別、圖像識(shí)別上取得了重大進(jìn)步。

二、人工智能與教育的政策背景

2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能規(guī)劃》，著力推動(dòng)人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新，全面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化水平。2018年《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出要大力推進(jìn)智能教育，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境與應(yīng)用模式。今年初，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，明確指出要大力推進(jìn)教育信息化，加快推進(jìn)智慧教育創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)施人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)等，把教育信息化和人工智能對(duì)于中國(guó)教育的重要性，提升到了一個(gè)新高度。

三、當(dāng)前教育政策的著力點(diǎn)

以自動(dòng)化為起點(diǎn)的人工智能技術(shù)進(jìn)步帶來了新的產(chǎn)業(yè)革命，催生了大量新的人才需求。教育承擔(dān)著重要的作用，一是培養(yǎng)新的綜合人才，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;二是在促進(jìn)以人工智能為核心的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中提供智力支持。作為教育管理者，應(yīng)當(dāng)審時(shí)度勢(shì)，認(rèn)識(shí)到人工智能環(huán)境下教育模式可能存在的局限性以及對(duì)教育的深層次影響，從政策上考慮如何著力科學(xué)教育。歸納起來可以從四個(gè)方面來考慮。

（一）促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科融合發(fā)展

計(jì)算智能、感知智能、認(rèn)知智能是人工智能的三個(gè)臺(tái)階，計(jì)算智能是計(jì)算機(jī)快速計(jì)算和記憶存儲(chǔ)能力。感知智能，即視覺、聽覺、觸覺等感知能力。認(rèn)知智能，是分析、思考、理解、判斷等認(rèn)知能力。前兩者一般屬于弱人工智能范疇，認(rèn)知智能屬于強(qiáng)人工智能。弱人工智能只能在特定領(lǐng)域、既定規(guī)則中，表現(xiàn)出強(qiáng)大的智能，為解決特定的問題或完成特定的任務(wù)而存在，類似于“高級(jí)仿生學(xué)”，例如AlphaGo等。而強(qiáng)人工智能不受領(lǐng)域、規(guī)則限制，具有與人類同樣的創(chuàng)造力和想象力。弱人工智能機(jī)器人與自動(dòng)化、控制與技術(shù)等學(xué)科相關(guān);對(duì)人工智能倫理和邏輯推理等問題是人文社會(huì)科學(xué)的范疇;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能審判的進(jìn)展帶來的一系列法律問題則涉及到法學(xué)。對(duì)強(qiáng)人工智能的探索涉及到腦科學(xué)等生物學(xué)。這些知識(shí)容量總和與復(fù)雜程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一個(gè)人一生的學(xué)習(xí)總量。如果要探索人工智能更深層次的問題，就必須對(duì)各方面的知識(shí)融會(huì)貫通。

因此，需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設(shè)立人工智能專業(yè)，推動(dòng)人工智能領(lǐng)域一級(jí)學(xué)科建設(shè)。及時(shí)改進(jìn)基礎(chǔ)教育的相關(guān)科學(xué)教育作為支撐。拓展學(xué)校信息技術(shù)相關(guān)學(xué)科的課程建設(shè)。加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)，幫助和鼓勵(lì)中小學(xué)校開設(shè)與人工智能相關(guān)的拓展型、探究型課程作為選修課，開展相關(guān)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目活動(dòng)。在政策上加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)校組織參加各類比賽如“中小學(xué)電腦制作活動(dòng)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽“等人工智能項(xiàng)目活動(dòng)。注重引入、培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域?qū)W科的教師，鼓勵(lì)學(xué)校注重培養(yǎng)學(xué)生區(qū)別于人工智能的特質(zhì)——?jiǎng)?chuàng)造力、適應(yīng)性、解決問題能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和人際交往技能，奠定在人工智能時(shí)代學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

（二）構(gòu)建智能學(xué)習(xí)的教育環(huán)境

在教育信息化1.0時(shí)代，以“三通兩平臺(tái)”為主要標(biāo)志的教育信息化工作取得了突破性進(jìn)展，全國(guó)中小學(xué)校互聯(lián)網(wǎng)及多媒體教室已基本普及。隨著互聯(lián)網(wǎng)、通訊技術(shù)的進(jìn)步，學(xué)校、家庭、社區(qū)、校外機(jī)構(gòu)等聯(lián)系越來越緊密，使得教育正從由教育行政部門主導(dǎo)的單主體教育向多主體教育轉(zhuǎn)變。信息化工作的突破使得更高級(jí)的智能學(xué)習(xí)環(huán)境已具備條件，其技術(shù)特性決定了學(xué)習(xí)場(chǎng)景趨向真實(shí)并且是高度復(fù)雜的。未來的學(xué)習(xí)實(shí)踐將是課堂活動(dòng)、教學(xué)活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)和課外活動(dòng)的全面融合，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)將成為時(shí)代特征和發(fā)展趨勢(shì)[3]。

因此，學(xué)校應(yīng)該盡可能創(chuàng)設(shè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境，通過技術(shù)協(xié)助教師支持學(xué)生成為更好的學(xué)習(xí)者。一是加強(qiáng)人工智能學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)。充分利用物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)重塑學(xué)校圖書館、宣傳欄和數(shù)字資源平臺(tái)，以多種形式提供多方面的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容、科普讀物與新技術(shù)介紹。二是積極探索教室和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)。如智能課堂的搭建，包括：室內(nèi)設(shè)計(jì)及教學(xué)支持設(shè)備、數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等，使課堂更具有智能體驗(yàn)性;建設(shè)與人工智能相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生有更多的人工智能創(chuàng)新體驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)踐。三是加強(qiáng)智能化數(shù)字校園建設(shè)，在數(shù)字校園的基礎(chǔ)上向智能校園演進(jìn)，通過與社區(qū)、家庭的溝通與交流，對(duì)學(xué)校智能服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和管理。逐步建立符合學(xué)生身心和個(gè)性特點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源個(gè)性化智能推送與反饋系統(tǒng)，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和發(fā)展。從區(qū)域?qū)用鎭碚f則應(yīng)注重區(qū)域智能環(huán)境整體設(shè)計(jì)，在學(xué)校建設(shè)智能化的數(shù)字校園的過程中，以學(xué)校為主體建立線上線下一體化平臺(tái)，構(gòu)建學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)環(huán)境。

（三）轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新教學(xué)模式

隨著技術(shù)的高速發(fā)展，人類社會(huì)產(chǎn)生的信息量越來越巨大。過去的教師從本質(zhì)上是一個(gè)“傳輸者”，教師需要掌握知識(shí)，消化知識(shí)，再“傳輸”給學(xué)生。但是今天，信息量的爆炸性增長(zhǎng)使得過去的教師已經(jīng)無法適應(yīng)“傳輸者”的角色，一是學(xué)科的深度融合，使教師逐漸向“全才”演進(jìn)，迫使教師必須要熟悉掌握融合的每門學(xué)科及一系列相關(guān)知識(shí)才能有效的“教”會(huì)學(xué)生。這就使得教師的學(xué)習(xí)量成倍增長(zhǎng)，成為有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師難度大增。二是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息、知識(shí)的海量增長(zhǎng)，更迭速度加快。今天，年輕的學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)或其他技術(shù)手段，有可能比年長(zhǎng)者學(xué)習(xí)更早、更快、更全面。實(shí)際上，“專家”和“新手之間的距離被不斷縮小，后來居上將成為未來社會(huì)的常態(tài)。

當(dāng)前，人工智能已經(jīng)在取代部分教師作為“傳輸者”的作用，自動(dòng)批改作業(yè)、試卷分析、提供資源甚至課堂行為分析。未來的教師應(yīng)該是分析師和引導(dǎo)者，分析師在與通過各種技術(shù)手段或者經(jīng)驗(yàn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，引導(dǎo)者是引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)、實(shí)踐獲取這樣的需求。即使教師對(duì)于學(xué)生的需求所掌握的知識(shí)不熟悉，但他能夠分析學(xué)生學(xué)習(xí)特征，了解他的認(rèn)知狀態(tài)，引導(dǎo)他如何去獲取知識(shí)。可以說，人工智能或者說弱人工智能比起人類更適合作“知識(shí)的傳輸者”。

教育管理者應(yīng)該因勢(shì)利導(dǎo)著力改進(jìn)政策，一是從選人用人上打破教師隊(duì)伍的單一來源，從分析者、引導(dǎo)者的角度拓寬教師隊(duì)伍，任何有專長(zhǎng)的人都可以成為“教師”。在教師的認(rèn)定，評(píng)比政策上減輕對(duì)傳輸式“教學(xué)”的硬性要求。二是由于優(yōu)質(zhì)資源的稀缺性，應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)和鼓勵(lì)建立區(qū)域性的平臺(tái)，通過線上線下結(jié)合的方式，鼓勵(lì)O2O模式辦學(xué)，打破學(xué)校教育的“圍墻”，讓學(xué)生走出課堂也能享受最優(yōu)秀的教育資源。三是鼓勵(lì)新的教學(xué)模式。過去，教材是學(xué)生的世界;現(xiàn)在，世界是學(xué)生的教材。學(xué)校應(yīng)該帶著學(xué)生走向社會(huì)，走向生活，社會(huì)應(yīng)該向?qū)W生打開，接納他們，積極主動(dòng)地為學(xué)生成長(zhǎng)服務(wù)。

（四）破除大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息共享壁壘

當(dāng)前，我們的學(xué)校教育面臨著兩個(gè)方面的變革和挑戰(zhàn)，從需求層面來看，在國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略推動(dòng)下，對(duì)于人才的需求、學(xué)科專業(yè)體系結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的模式、個(gè)人的能力素質(zhì)和過去比是不一樣的。從供給層面來看，技術(shù)正深刻改變教育和學(xué)校底層的架構(gòu)。今天的學(xué)校制度和教育制度建立在工業(yè)化時(shí)代的需求和技術(shù)之上。當(dāng)工業(yè)化時(shí)代的需求和技術(shù)發(fā)生改變，學(xué)校教育的形態(tài)也會(huì)發(fā)生改變。人工智能就是推進(jìn)這一變化的重要力量。從需求端來講，教育走向個(gè)性化的第一步是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的個(gè)性化。在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)的支撐下，面向教育領(lǐng)域的基于人工智能的信息化系統(tǒng)（“智能教育應(yīng)用”）可充分利用教育行業(yè)大數(shù)據(jù)，通過不斷學(xué)習(xí)頂級(jí)的專家知識(shí)體系，達(dá)到一流專家的水平。最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的個(gè)性化。從供給層面來看，人工智能技術(shù)日益滲透到各行各業(yè)，生產(chǎn)過程已由單一、重復(fù)的流水線生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模、個(gè)性化、自動(dòng)化的智能制造模式。

數(shù)據(jù)資源作為人工智能最重要的基石，只有形成一定的規(guī)模人工智能才能有效的學(xué)習(xí)挖掘并發(fā)揮效力。孤立的區(qū)縣或?qū)W校等都很難建立能真正促使人工智能學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)規(guī)模，應(yīng)該破除以地區(qū)、學(xué)校為數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的信息壁壘，串聯(lián)數(shù)據(jù)孤島。隨著人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的逐步突顯，數(shù)據(jù)、算法逐漸成為人工智能的基礎(chǔ)和核心[5]，數(shù)據(jù)的采集、加工、處理、存儲(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)處理云端平臺(tái)的依賴將與日俱增。各地云端平臺(tái)也需要打破信息壁壘，在更大范圍內(nèi)加快構(gòu)建共建共享的數(shù)據(jù)資源體系。

從沒有一項(xiàng)技術(shù)像人工智能那樣能對(duì)教育有如此深的影響，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)教育方式的變革可能是顛覆性的。當(dāng)然還有很多具體問題值得探討。如何幫助未來的教師、學(xué)生適應(yīng)教育方式的變革，是所有教育工作者值得思考的。

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