人工智能時代下高等教育改革和創新

邵建峰 李寧 沈玥 程永霞

關鍵詞：人工智能;高等教育;改革和創新;教育新特征

一、引言

在1956年，“人工智能”的概念首次被數學博士約翰麥卡錫提出[1]。隨后，在2016年圍棋世界冠軍被阿爾法狗戰勝的事件給人們帶來極大的振奮，同時，也標志著人工智能時代的到來?，F如今互聯網技術、大數據以及云計算等新一代信息技術正處于飛速發展中，對人們的生產生活和經濟社會發展都有不同程度的滲透和影響。在此基礎上，人工智能技術以模擬人腦中信息存儲和處理機制等智能行為，讓制造出來的機器具有一定程度上的智能水平。近年來，隨著人工智能技術的不斷發展，人工智能給我們所生活的社會帶來了許多積極的改變，像智能手機的開發、人臉識別技術的創新、搜索引擎的智能化推薦等智能技術層出不窮，正時時刻刻地影響著人們生活工作的方方面面，成為改變人們生活方式，提升生活品質的重要技術[2]。

教育領域被波及的程度相對較小，但越來越多的教育工作者也開始探索人工智能對教育行業是否會產生革命性的影響。這樣的討論從兩個角度出發，一是技術給教育革命帶來的影響，主要指人工智能技術對教學和學習的過程以及對教育管理和服務兩方面的影響;二是通過人工智能技術對未來產業的影響，逐步延伸到教育行業。近年來，越來越多的公司企業開始致力于開發教育行業與人工智能有關聯的產品，研究開發最多的要數學習方面的智能軟件，例如，數學學習、英語口語考試、AI教師輔導等。人工智能作為現階段最具有革命性的技術，正在慢慢改變人們的生產生活，也在推動教育行業的變革與優化。

二、人工智能發展趨勢及歷程

20世紀50年代，“人工智能”的概念被提出，經過60多年的變化發展，已經成為一門前沿的交叉學科[3]。起初，人們認為只要賦予機器邏輯推理能力就是人工智能，然而隨著時代發展，人們對智能的要求越來越高，但技術支撐去越來越薄弱，識別效果并不穩定，而且遠遠達不到人們心中所想，不能真正達到智能水平，更不用說要取代人力進行工作了，所以，人工智能無法實現大范圍推廣應用，也無法與商業模式進行接軌。21世紀后，研究者提出了許多種機器可以進行學習的算法和應用，學習技術和大數據分析技術不斷發展與成熟，與此同時，計算機運行速度也大幅度提升，這都使人工智能技術更上一層樓。在這一時期，人們慢慢地開始認可人工智能技術，并將其與商業模式接軌，爭取創造出更多的價值。

AI 是與計算機和控制學科關系密切的一個研究領域，20世紀70年代以來被稱為世界三大尖端技術之一，也被認為是21世紀三大尖端技術之一。2017年11月15日，科技部在京召開新一代人工智能發展規劃暨重大科技項目啟動會，該會公布了中國第一批國家人工智能開放創新平臺[4]。2019年5月16日，習近平主席在國際人工智能與教育大會開幕中致賀信，深刻闡述了人工智能帶給教育行業的革命性影響，并強調：中國愿同世界各國一道，聚焦人工智能發展前沿問題，深入探討人工智能快速發展條件下教育發展創新的思路和舉措，凝聚共識、深化合作、擴大共享，攜手推動構建人類命運共同體。人工智能是科技革命和產業變革的重要支撐，正在潛移默化的改變著人們的生產生活，不斷推動人類社會的進步。習近平強調，中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動人工智能和教育深度融合，促進教育變革創新，充分發揮人工智能優勢，加快發展伴隨每個人一生的教育、平等面向每個人的教育、適合每個人的教育、更加開放靈活的教育。隨著人工智能技術不斷發展與創新，互聯網、大數據等相關技術的不斷成熟，人工智能正在不斷影響人類的生活，我國的人工智能也進入了發展的新時代，其趨勢發展主要包括以下幾點內容：一是基于大數據分析下的人工智能;二是具有自主學習能力的人工智能;三是替代人類智力勞動的人工智能。這三點概括性地描述出人工智能的出發點和落腳點，而人工智能正大規模改變著全球經濟結構，給人類的生活帶來了巨大變化，高等教育作為社會發展的力量源泉，如何利用好人工智能技術，成為教育變革道路上的一大挑戰。馬云在2017年的一場大數據峰會上說：“如果我們繼續以前的教學方法，我可以保證，30年后我們的孩子們將找不到工作”。由此可見高等教育的改革勢在必行。

三、中國高等教育狀況

（一） 基礎化培養

高等教育不僅僅是要求學生具有良好的公共文化知識，還要有某個行業的基礎專業知識，我國所有的學科都有基礎知識做支撐，學生要想成為高素質人才，基礎知識的學習是必不可少的。另外，基礎外專業知識是將來工作的前提條件，高等教育要通過基礎知識的學習培養學生的邏輯思維能力、分析和解決問題的能力。我國基礎教育在課程設置上，不僅有通識課程，也有專業課程，并積極引導學生在實踐中加以學習應用。

（二） 綜合化培養

我國高等教育必須走向綜合化的道路是由當今的國際形勢和我國的國情決定的，我們要致力于培養一代既有專業知識又有綜合素質的人才。目前所說的綜合化主要是指各個學科之間的交叉融合，近年來的許多交叉綜合性學科正在快速發展，傳統課堂教育模式也在不斷發展改變，教師的教育途徑和手段也在朝著綜合化方向逐步發展。

（三） 個性化培養

一直以來，我國的高等教育在高素質創新性人才培養方面有局限，主要是受我國傳統辦學體制、管理體制的制約，傳統高等教育不夠重視學生的個性化培養?，F在發展的高等教育開始注重個性的培養，從中激發學生的潛能，促進學生學和用的全面發展，為了達到個性化培養的目的，高校在課程設置、教學計劃方面都有所改變。

（四） 實踐化培養

高等教育的最終環節為實踐教學，任何理論知識都是為實踐做準備。學生可以通過實踐達到學以致用的目的，對所學理論進行驗證與深化，真正將知識內化為自己的東西，強化自身的綜合能力。但是我國現在的高等教育對實踐教學的改革還不深入，實踐教學環境有待于進一步改善，來幫助培養更多的創新型人才[5]。隨著人工智能時代的到來，當代中國的教育模式也在進步發展，如何將AI技術應用到教育改革，培養適應時代的人才，成為高等教育亟需解決的問題。

四、AI時代高等教育特征

（一） 學生學習的新特征

在我國的傳統高等教育教學的過程中，學生們往往都是被動的接受教師所傳授的知識，往往缺乏對自己主體意識的認知和重視。而隨著人工智能時代的到來，高等教育教學過程中人工智能技術不斷深入，兩者不斷融合，面對新技術的應用，學生學習也表現出新的特點。

1、學生需求個性化?；ヂ摼W快速發展時期，尤其在今天AI技術不斷進步，應鼓勵學生不再僅限于從教師教授這單一的傳播渠道來獲取知識、提升知識層面以及完善知識結構，學習目的也不再是為了畢業以后從事某一種職業而進行學習。目前教育的重點主要在培養學生的創新思維與能力，讓學生進行自主學習，擁有正確的價值觀等，從而使所學的知識更加符合自身的性格和夢想，且更加個性化。

2、學習形式多樣化。人工智能下的傳統教育形式被打破了，打破了先前學生僅在課堂上從老師那學習知識的形式，學習形式更加豐富多樣，授課老師可以利用智能設備進行問題的收集與分析，然后根據學生的知識掌握程度進行有針對性的講解，類似這種的學習方式將成為學生獲取知識的重要形式。

3、學習時間彈性化。隨著人工智能系統的不斷發展，學生可以根據自身知識掌握程度更加高效、快速地尋找學習資源，避免了傳統課程固定時間安排來進行學習的弊端，讓學生可以靈活選擇學習時間，從而進一步推動自主學習。

4、學習目標創新化。在人工智能的時代，程式化、機械化的東西將逐漸被淘汰，憑借記憶和反復練習來掌握知識、獲得技能的時代將一去不復返了[6]。目前人們更關注的是對學生綜合素質、人文精神和科學精神的綜合的培養，因此，我們應重點培養學生的動手能力、實踐能力和分析創新能力，增強就業競爭能力和職業變換的適應能力，增強學生的自學能力和可持續發展性。

（二） 教師教學的新特征

我國傳統的高等教育教學模式是以教師課上講解灌輸為主，學生課下內化吸收為輔[7]，這樣的教學模式會導致學生學習被動化現象的產生，往往是老師講什么就是什么，學生缺少自主思考環節，這樣的教學模式不利于學生創新思維能力的發展。而隨著AI技術的飛速發展，教師越來越注重培養學生提出問題和解決問題的能力，因此，如何鼓勵學生進行自主學習并將所學知識真正內化成為自己的東西，將成為未來的教學形式變革發展的方向[8]。

1、教師指導多樣性。人工智能條件下，學生獲取知識和信息的途徑，不再僅僅局限于老師課堂上的教學，隨著人工智能技術的不斷開發，在教育領域中應用，人機互動可以實現自動化批改作業、教學測評、語音識別、翻譯等。因此，老師除了在課堂教授學生基礎知識之外，在智能技術的開發和運用中也發揮參與、修正的作用，不僅可以帶動科研團隊和學生一起研究，還可以完善、改進人工智能系統的功能。

2、教師為學生“私人訂制”學習放是和學習內容。隨著AI人腦識別技術研究的不斷深入和大數據的不斷豐富，老師為學生個性定制也成為了可能。教師通過了解學生們的需求、興趣愛好、學習能力、專注能力等各個方面的內容，對學生個性化訂制教學任務，準確掌握學生的優勢和劣勢，幫助學生規劃正確的學習方向和學習目標，尋找相互幫助的同學，使每個學生充分發揮自己的個性，最大限度地發揮自己的長處，真正做到取長補短、全方面發展。

五、結語

教育部出臺的高等學院人工智能創新行動計劃中指出，高校要體現出人才高地的優勢，要為我國大踏步進入創新型國家前列提供科技支撐和人才保障，要成為人工智能創新中心的核心力量，培養優秀人才為新一代人工智能的發展做出有效貢獻，無疑，這對高等教育來說是挑戰，同時也是新機遇。人工智能與高等教育的融合，將減少教學中程式化、重復性工作，提高教育質量。AI時代下教育結構的重新構建和規劃是趨勢也是要求，未來是人類和機器人共存的時代，高校教師和人工智能將直接形成一個全新的共生關系。面對新時代、新要求，高校學生要探索學習新技能，在提升自身綜合能力上多下功夫，高校教師一定要主動轉變觀念，積極應對挑戰，才能不被時代淘汰。