“人工智能+教育”的SWOT透視及發展路徑探析

李志河 許書靜

摘 要：2019年3月，聯合國教科文組織發布了《教育中的人工智能：可持續發展的挑戰與機遇》工作報告，闡釋了人工智能為教育變革帶來的驅動力與挑戰。文章在對報告進行解讀的基礎上，運用SWOT態勢分析法，對“人工智能+教育”的內部優勢與劣勢、外部機遇與威脅進行全面系統的分析。最后，借助SWOT矩陣分析模型，從利用優勢、克服劣勢，到把握機會、化解威脅的思路出發，借鑒過去，立足當下，放眼未來，提出人工智能賦能教育的策略，并提出促進“人工智能+教育”發展的中國路徑。

關鍵詞：“人工智能+教育”;可持續發展;SWOT分析;中國特色教育信息化;智能教育生態系統

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2020）06-0009-06

收稿日期：2020-06-12

基金項目：山西省軟科學項目“文化本質視角下的新手教師身份認同研究”（2019041051—5）

作者簡介：李志河（1974— ），男，甘肅環縣人，教授，博士生導師，研究方向為教學評價、智慧教育等;許書靜（1996— ），女，山西運城人，在讀碩士研究生，研究方向為智慧教育、教育人工智能等。

“人工智能”一詞于1956年被首次提出后，近年取得飛躍發展。目前，人工智能已驅動多種行業的變革，也為教育的創新發展注入了新的活力，形成“人工智能+教育”新模式，其應用重點在于通過技術優化教育教學效果[1]。2019年，由聯合國教科文組織發布的《北京共識——人工智能與教育》（Beijing Consensus-on Artificial Intelligence and Education）指出，要通過人工智能全面引領教育創新，促進人工智能與教育的系統融合。同年，聯合國教科文組織在移動學習周期間發布了《教育中的人工智能：可持續發展的挑戰與機遇》（Artificial Intelligence in Education：Challenges and Opportunities for Sustainable Development）報告（以下簡稱報告），指明了教育人工智能發展的現狀及面臨的挑戰，為我國“人工智能+教育”的可持續發展提供了借鑒。

一、報告框架

報告收集了全球若干國家將人工智能投入教育領域的實例，探討如何通過人工智能促進教育公平和改善學習結果，分析將人工智能引入教育實踐的風險，并提出促進“人工智能+教育”可持續發展的美好愿景。該報告的主要內容分為三個部分：第一部分是利用人工智能改善學習和公平，第二部分指明了教育應該如何幫助未來的工作者做好準備，第三部分提出了當前教育人工智能所面臨的挑戰。報告的整體框架如圖1所示。

報告突出人工智能在改善學習效果方面的重要價值。技術的合理應用，能夠方便各級教育管理者收集和分析教育大數據，以便于對學生的管理、評價等。“雙教師模型”即教師與人工智能教學助手的分工與合作，可以使教師的教學重心聚焦于學生的個體差異與教育創新。但當前，即使傳統上被認為是該領域領先者的國家也沒有真正為智能自動化做好準備[2]。因此，各國學習者及人才的智能素養亟須提升。對學習者進行人工智能專業教育，特別是對計算思維進行培養，是提升智能素養的關鍵。此外，報告以慕課（MOOC）平臺為例，強調非正式學習的重要性，并在第三部分提出了人工智能教育發展面臨的六種挑戰。

二、“人工智能+教育”的SWOT分析

SWOT分析方法是一種被廣泛應用于戰略發展與決策制定的可行性分析方法[3]，該方法將影響事物發展過程的因素分為內部因素S（Strengths，優勢）和W （Weaknesses，劣勢）和外部因素O（Opportunities，機遇）和T（Threats，威脅）兩方面。在對報告內容進行解讀的基礎上，本文對“人工智能+教育”發展的內外影響因素進行系統分析，以期全面了解“人工智能+教育”的發展現狀。圖2為報告解讀基礎上的“人工智能+教育”的SWOT矩陣分析。

（一）S：“人工智能+教育”的優勢

1.相關技術發展迅速

技術的逐漸成熟，為“人工智能+教育”的可持續發展提供了硬性支撐。例如，通過機器學習、認知網絡分析等技術的使用，能夠廣泛收集和精確分析學習者數據，為學習者提供個性化學習支持及準確的學情分析，從而有效提升教學質量。

2.有效改善學習結果

基于對學生學習數據的收集，人工智能算法能夠實現精準教學，提升學習效果。此外，在計算機支持的協作學習中，通過機器學習等技術，對在線異步討論組討論的情況進行監控并反饋給教師，能為教師的有效干預及學習者的學習提供支持。

3.已取得的實踐成果較為豐富

目前，各國已經涌現出各類人工智能教育系統。如我國的松鼠AI①自適應學習引擎，為學生精準偵查知識漏洞，幫助學生查漏補缺，增強補弱，提高學習效率;英語流利說②學習平臺通過人工智能、深度學習等技術為用戶定制個性化學習內容，創造高效率的學習體驗。

（二）W：“人工智能+教育”的劣勢

1.公平性和包容性有待提升

教育公平性和包容性是“人工智能+教育”的核心價值。目前，部分發展中國家進行“人工智能+教育”的障礙主要包括互聯網的可靠性、數據成本、學生的信息與通信技能、文化差異等等[4]。人工智能驅動下的教育可能會將一些弱勢群體及邊緣化的群體排除在外，形成數字鴻溝[5]，導致馬太效應。

2.教育數據系統不夠完善

目前，部分國家仍存在弱勢群體的數據不完整甚至完全缺失的現象。教育者應在關注數據準確性、實時性的同時，考慮各類數據的集成性以及不平等性，構建和完善高質量的教育數據系統。

3.導致倫理道德問題

盡管人工智能的發展為人類的生活帶來了福祉，但同時也對人類造成威脅。人機協同是目前人工智能發展的一大方向，在實現人機協同的過程中，人類的主體地位如何得到保障;在“人工智能+教育”中，教師的主導作用如何得到尊重;在使用大量數據的過程中，如何保護信息安全。這些都是將人工智能引入教育領域需要考慮的風險。

（三）O：“人工智能+教育”的發展機遇

1.智慧教育的時代訴求

智慧教育是未來教育發展的理想狀態，人工智能是智慧教育得以發展的重要支撐技術，“人工智能+教育”是實現智慧教育進程中的重要形式。當下，提升學生的數字素養、智能素養，培養人工智能專業人才已成為各國教育領域的重要任務。智慧教育的時代訴求為人工智能賦能教育創造了空前的發展機遇。

2.各國相關部門的指導和支持

我國多所院校建設人工智能學院，培養專業人才，促進學科專業建設。德國聯邦政府將大力投資該國人工智能產業，在科研機構及高校中增加多個教授職位用于培養專業人才。英、法、日等國也制定了相關政策，為人工智能助力教育變革創造了更大的發展空間。

3.各國相關文件的引領

我國的《中國教育現代化2035》、愛爾蘭的《學校數字化戰略2015—2020》等文件中，都以包含人工智能在內的信息通信技術為核心，對國家數字化校園的建設及智能教育的發展提出了愿景和要求。

（四）T：“人工智能+教育”的外部威脅

1.缺乏全面的促進“人工智能+教育”可持續發展的公共政策

報告中提到，各國教育領域的人工智能產品大都來源于私營企業，國家關于人工智能促進教育發展的針對性政策較為缺失。國家及政府如何在人工智能時代發揮其機能，制定怎樣的相關公共政策以使其適應由私營企業帶動的人工智能的發展，是一項巨大的挑戰。

2.教師與人工智能發展關系引起質疑

人工智能輔助教師進行教學和管理，但在其為師生創造創新教學體驗的同時，也對教師的地位造成一定的威脅。面對多種人工智能教學助手，我們必須明確，教師的地位不可取代，即使人工智能在教學中發揮的價值毋庸置疑，但它始終是教師進行教學活動的輔助者。

3.相關研究未充分發揮重要價值

人類能夠明確地認識到人工智能在提升學習質量方面的重要性，但對于技術的哪些特殊使用會造成怎樣的學習結果所知甚少。這說明研究者在人工智能對學生的實際影響方面的相關研究較少，且研究內容及結果在一定程度上缺乏客觀性和實際應用價值。

三、基于SWOT分析的發展策略探討

在對“人工智能+教育”進行SWOT分析的基礎上，將內外因素相結合，利用優勢及機遇提出促進“人工智能+教育”快速發展的S-O策略;從把握優勢、克服威脅的角度提出揚長避短的S-T策略;以彌補劣勢、抓住機遇為出發點提出趨利避害的W-O策略;從遏制劣勢及威脅的視角提出直面挑戰的W-T策略，見圖2。

（一）S-O策略：利用自身優勢，把握發展機遇

在各國相關部門的指導以及政策文件的引領下，人工智能應充分利用其自身優勢，把握外部賦予的機遇，促進教育蓬勃發展。

1.全面貫徹相關文件的指導

信息技術的蓬勃發展使教育更趨智能化。各國出臺的相關文件、政策等都將“人工智能+教育”作為促進國家、科技發展的驅動力和戰略性技術。“人工智能+教育”在實現個性化的基礎上，使教育愈加趨向精準化和創新性。

2.在政策文件的引領下進一步賦能教育

當前各國在人才培養、技術研發及成本開支等多方面給予人工智能多種支持和鼓勵，在促進“人工智能+教育”發展方面，也通過政策引領等方式提供外部支持。人工智能應充分利用其促進教育個性化、智能化、自動化、多元化、協同化的優勢[6]，順應時代發展，把握機遇，進一步為教育創新與變革賦能。

（二）S-T策略：利用成果優勢，克服外部威脅，驅動“人工智能+教育”可持續發展

報告指出，近年來“人工智能+教育”相關研究由于其研究內容、研究方法等因素并未真正發揮實際價值。因此，在實際應用及研究中應注意以下問題。

1.注重以“人工智能+教育”實踐應用共同體為中心的研究

從外部來看，研究者應協調外部政策、資金等條件，創造良好研究環境;從內部來看，應形成以“研究者”“建設者”及“實踐者”為中心的實踐應用共同體，使三者之間協作互助、優勢互補[7][8]。“人工智能+教育”不是以通用的技術解決教育中的問題，而是具體分析教學活動及過程。“人工智能效應”在教師的教學實踐中發光發熱。

2.明確教師主體地位，促進“雙師”和諧發展

人工智能教師助理與傳統教師形成“雙師課堂”，但在“人工智能+教育”中，教師仍然是一線角色，如果沒有教師進行實踐，即使相關技術再發達也不能使其發揮效用。“人工智能+教育”的發展方向不應只是技術的簡單疊加，而應該在輔助教師的過程中使教師的教學重心面向創造性和同理心，形成“雙師”和諧發展的繁榮局面。

（三）W-O策略：把握機遇，彌補劣勢，以相關部門的支持為依托，改善現有不足

人工智能的發展應在各國相關部門的支持下，抓住時代賦予的發展機遇，改善現存弊端。

1.提高教育公平性與包容性，消除數字鴻溝

教育公平是社會發展的重要基石。未來，教育中的人工智能應該關注不同國家、地區、種族等學習者間的貧富、性別差異，努力提升教育的公平性與包容性，盡力消除不同學習者間的數字鴻溝。

2.全方位提升數據質量，完善教育數據系統

在建立教育數據系統時，應綜合考慮和集成來自多方面的數據，準確判斷學情，有效干預學習。在構建教育數據系統時必須注重數據的完備性，考慮到邊緣化人群在性別、年齡、社會經濟背景等方面的不平等因素，提升數據質量。

3.有效使用教育數據，注重保護數據隱私

數據是驅動人工智能發展的首要動力。信息通信技術的發展使個人數據較為集中，這種情況更是對公民的數據安全造成威脅。面對廣泛的教育數據，研究人員應當明確如何使用這些數據才能使其發揮積極效用，才能確保師生的數據隱私得到保護。

（四）W-T策略：遏制劣勢，回避威脅，充分認識發展中的問題，直面外部世界帶來的挑戰

人工智能在教育中的研究應密切聯系實際教學應用，以保障信息安全為導向的人工智能技術，來夯實教育數據系統建立的基礎，以技術融合為動力源泉，去引領“人工智能+教育”改革和創新。在以上三種策略的前提下，充分意識發展中的弊端，彌補發展劣勢，克服外部威脅，直面挑戰，籌謀未來，能夠促進“人工智能+教育”更加長遠的發展。

四、“人工智能+教育”可持續發展的中國路徑

我國高度重視人工智能在促進社會發展和變革中的重要作用，也將人工智能賦能教育作為引領教育創新與變革的著眼點。在以上解讀及分析的基礎上，結合我國教育人工智能的發展現狀，提出促進“人工智能+教育”可持續發展的中國路徑。

（一）加強頂層設計，完善“人工智能+教育”可持續發展政策

在引導“人工智能+教育”的發展方向上，政府的作用舉足輕重，政府應完善目前的人工智能教育應用政策。具體來看，目前我國在該方面的不足主要包括以下方面：（1）缺乏完善的人工智能相關課程體系;（2）人工智能師資隊伍建設問題尚待解決;（3）相關政策大多集中在基礎教育、高等教育、職業教育領域，而缺乏將人工智能引入學前教育、特殊教育的政策[9];（4）缺乏解決倫理道德問題的相關方案。我國應借鑒他國“人工智能+教育”的實踐經驗，結合具體國情對“人工智能+教育”的應用進行頂層設計，使人工智能融入教育的各個階段，為“人工智能+教育”的發展提供有力的資金支持及機制保障。

（二）堅持以人為本的可持續發展教育觀，走中國特色教育信息化道路

教育應該始終堅持以人為本。人工智能賦能教育不是對技術的盲目使用，而是借助技術優化教育。在“人工智能+教育”的發展道路上，必須堅持“師生為本，技術為輔”，將技術作為輔助手段，使人工智能在師生共同實踐中實現教育價值。人工智能的飛速發展使教育改革的浪潮席卷而來，我國應立足國情和教育現狀，實現教育的理論和實踐創新，堅持中國特色教育信息化道路，加速實現教育現代化的進程。

（三）以協同創新理論為基礎，形成技術融合、“政產學研”一體化的智能教育生態系統

在5G移動通信技術的引領下，人工智能與區塊鏈技術等多種現代信息技術的融合使用，能夠使教育朝著更加高效化、安全化、精準化、個性化、協同化、創新化的方向發展。為促進“人工智能+教育”的可持續發展，我國應在政府、企業、學校和科研機構的協同推動下，構建“政產學研”一體化的智能教育新生態，整合優質教育資源，搭建人工智能創新應用平臺，建設人工智能專業師資隊伍，培養人工智能專業人才。通過跨機構的融合作用，培養實際社會真正需要的人才[10]。

（四）重新定位智能時代的育人目標，探索“人工智能+學科”人才培養模式

智能時代對公民的數字素養和智能素養提出了更高的要求。全面育人應以學前教育為起點，將培養公民的數字及智能素養貫穿于教育的各個階段。當前，我國在人工智能人才培養方面仍存在人才數量少、人才結構不合理等問題。高校及科研機構也應積極探索以“人工智能+學科”為框架的人工智能專業人才培養模式，使人工智能與學科知識在融合創新中不斷發展。

（五）加強倫理道德建設，構建和諧智能教育新生態

在面臨數據隱私泄露、網絡攻擊等倫理道德問題的威脅時，我國應通過政策、法律等將人工智能的價值約束在工具價值的范疇之內[11]，加強對數據收集者與使用者的監管。通過開設智能倫理課程，加強師生、科研人員的倫理道德意識，從而堅守倫理道德規范，建設和諧健康的智能教育新生態。

五、總結

信息通信技術的飛速發展使“人工智能+教育”成為教育發展的主流方向。為迎接人工智能帶來的挑戰，智能素養的培養目標應當貫穿于教育的各個階段，同時也應重新定位智能時代的育人目標，逐漸形成終身學習體系，建設人工智能專業師資隊伍，探索智能時代人才培養模式。未來，我國“人工智能+教育”可在多種技術的融合使用下進一步賦能教育。通過構建和諧發展、人機協同、“政產學研”多位一體的智能教育生態系統，堅持中國特色教育信息化道路，促使“人工智能+教育”可持續發展。

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（責任編輯 王策）