人工智能驅動下的高等教育變革*

劉麗麗 高曉慧 陳亮 張磊

摘? 要? 在闡述高等教育發展現狀與不足的基礎上，分析人工智能將給教育帶來的重大變革，并提出深度融合的實施路徑，旨在推動高等教育與人工智能融合創新發展。

關鍵詞? 人工智能；高等教育；智慧教學；智慧校園

中圖分類號：G640? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）17-0009-03

1? 我國高等教育現狀

在第四次科技革命下，我國人工智能（AI，Ar-tificial Intelligence）迎來新紀元，它帶動了不同領域朝智能化、多功能化深層發展，教育作為其中一個重要領域，也深受人工智能的影響。2017年，國務院發布《新一代人工智能發展規劃》，提及運用人工智能構建新型教育體系，全面開展人工智能教育。2018年4月，教育部印發《高等學校人工智能創新行動計劃》，將完善人工智能領域人才培養體系作為三大重點任務之一，明確提出“加快人工智能領域學科建設，加強人工智能領域專業建設、加強人工智能領域人才培養、構建人工智能多層次教育體系”[1]。

在人工智能影響下，高等教育呈現出不同于以往傳統教育的自動化、個性化、智能化。現在很多高校課堂根據社會需要建立了“人工智能+”交叉性學科，學科知識不再趨于單一化，大大彌補了傳統教育方式的不足。學生不再僅僅通過教師教學來獲得知識，網絡教學平臺和語音互助助手也成為學生學習的途徑。高等教育逐漸向“教育+AI”模式化發展，人工智能正在改變我國高等教育的教育模式和理念，給高等教育帶來更多創新發展機遇。但必須認識到，如今人工智能和高等教育的結合還處在起步階段，很多問題還沒有得到解決。

1.1? 教育資源分布差異化，教育數據采集不完整

盡管我國高等教育飛速發展，但是不同地區出現嚴重的斷層現象。不同地區不同高校人工智能教學存在較大差異，東西部差異尤其明顯。經濟較為發達的東部，教育資源高度集中，是專業教師和智能設備的聚集地。而在西部，那里的學生甚至缺乏基礎課堂設施和專業教師培養。教育資源分布的差異化導致難以多層次、高精度和多場景記錄教學數據，而人工智能技術的充分發揮必須依靠強大的數據支撐。因此，資源分布差異化阻礙了人工智能與教育的深度融合。

1.2? 人工智能教育認知匱乏，課程構建體系不完善

為了解教師和學生對人工智能教育的認知程度，筆者在江蘇省內選擇十所高校進行問卷調查。就人工智能是否要融合教育進行調查，只有30%的師生認識到人工智能必須融入教育中，50%的師生不了解人工智能與教育的關聯，20%的師生認為不需要將人工智能和教育結合在一起。對新型人機交互學習模式，部分任課教師和學生沒有認識到人工智能與教育互融實施的必要性，沒有看到未來教育的發展趨勢。人工智能與教育的互融要求教師有專業的知識技能與操作技巧，然而目前教師對人工智能認知并不完善，只是停留在智能教育的淺層模式，信息素養不高，導致人工智能融入教育過程緩慢。

完整的智能課程體系是充分開展人工智能教育的必要條件，以系統理論和實踐創新為支撐，充分鍛煉學生的創新思維和學習技能。但目前部分高校并沒有與此相關的課程體系，學生接觸不到具體規范化的智能教育課程，人工智能教育在高校得不到具體落實，造成人工智能與課程教學嚴重脫節。

2? 人工智能驅動下的教育改革

人工智能折射出高等教育發展的諸多問題，但也給高等教育的發展帶來新的創新機遇。人工智能教育彌補了傳統教育在教學中的不足，繼承了傳統教育的部分優勢，并發展成一種更適合未來教育發展的新型教育模式。在未來教育中，人工智能和高等教育的深度融合將給教育帶來巨大變革。

2.1? 智能化教學，構建智慧校園平臺

在傳統教育中，教師在課堂上當面輔導教學是學生獲得知識的主要途徑。其教學模式受到時間和空間的雙重限制，固定教學時間和固定教學地點會限制學生對知識的探索，縮小學生獲得知識的范圍。而伴隨人工智能的發展，智慧校園將逐漸出現在人們的視野中。智慧校園指的是“以面向師生個性化服務為理念，能全面感知物理環境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網絡通信，有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境和便利舒適的生活環境”[2]。智慧校園打破了傳統校園獨立封閉的教學模式，集中共享整個教學資源，將學生放在教學主體地位，激發學生自主學習能力，促進學生自由和諧發展。

傳統教育中學校和社會嚴重分離，學生接觸不到社會教育，社會工作人員接觸不到學校知識教育，兩者互相脫節，阻礙了教育的發展。而智能化教育打破了這種教學壁障，讓任何人在任何人生階段都可以自由學習。學習者只要想學習，不管是高等教育還是職業社會教育，都可以在智慧教學平臺中學習到，可以任意安排學習時間、學習地點，真正做到彈性自主化學習，成為學習的主人。

2.2? 教師由知識的傳遞者轉變為教育的傳遞者

人工智能以大數據與云計算技術為技術支撐，能大批量處理各種數據，其內存容量是人腦容量的數萬倍。人工智能依托強大的智能技術，成為人類生活的小助手，幫助人們從復雜重復性工作中解放出來。在高等教育領域，人工智能依托大數據技術，挖掘教學海量數據，實現知識技能自主化測評和學生學習智能化指導，進一步推動未來教育發展。

“師者，所以傳道受業解惑也。”教師在學生的人生道路上不僅僅是解惑者，更是傳道者。但在傳統教學中，教師將大量時間精力用在批改作業和重復教學管理中，成為教育的復讀機，而忽視了對學生的人文教育，導致學生身心發展不平衡。在人工智能的幫助下，教師的教學內容得到簡化，可以將更多精力用到學生人生價值觀教育上，從“教書匠”逐漸成為“教育者”。

盡管機器具有強大的數據采集和分析能力，但是機器不能取代人，因為它不具備人的先天創造性和獨立思考能力。人能在交往中發現人性的真善美，在尊重客觀規律的前提下，運用所學知識，能動地改造這個世界并創造尚未出現但利于社會發展的事物。當人工智能幫助教師減輕教學負擔時，教師將有更多時間與精力去培養學生的創新能力，提高學生認識事物的感知能力，幫助學生加強心理健康建設，引導學生成為棟梁之材。

2.3? 從填鴨式教學轉變為個性化教學

在校園里，每個人的學習進度和對知識的融合能力各不相同，有的人學習進度很快，能將知識舉一反三；有的人學習進度慢，很難理解課堂上的知識。由于傳統教學中教師統一化教學，那些進度慢的學生會越來越跟不上學習進度，最終被貼上差等生的標簽。統一標準的教學方式和培養計劃只會導致學生被迫學習不適合自己的知識技能，阻礙學生多元化發展，扼殺學生潛在的學習能力。

在人工智能時代，人工智能技術可以通過對學生的問題分析，掌握每個學生的學習進度，從而為每個學生定制專有的個性化學習方案，讓因材施教成為未來教育的前進方向。所謂個性化教學，就是根據學生的學習風格，提供適合學生的學習內容、學習方法和學習模式，使學生的能力得到充分發揮，促進學生充分、自由、和諧地發展[3]。個性化教學模式不同于傳統教育的填鴨式教學方式，可以對學生進行一對一個性化指導，解決不同學生的不同問題，發掘學生的潛在天賦，揚長避短，引導學生成為相關領域的優秀人才。

個性化教學也讓學習變得更享受，讓學生真心投入學習。在未來教學中，“教育+AI”教學模式讓教育回到最本質的地位，它不再是理論知識的無意識堆積，而是人的靈魂的升華。學生將從記憶教學走向自由教育，不再為應試考試和日常學習任務發愁，每個學生都可以快樂自主地學習，充分享受學習生活的每個時刻，在學習中找到自我、發現自我，并努力成為最好的自己。

3? 高等教育與人工智能融合實施路徑

隨著科技的不斷創新，人工智能技術得到越來越多人們的關注，逐漸滲透進人類社會的各個領域，給人們的生產生活帶來重大發展變化。在教育領域，高等教育與人工智能的融合給教育帶來前所未有的變革，但目前的互融實施仍停留在表面，教育工作者面臨人工智能帶來的諸多顛覆性挑戰。為解決高等教育與人工智能融合過程中出現的問題，本文從轉變認知理念、全面協同合作、建立教育示范基地等方面提出有效措施，努力探索一條合理的互融實施路徑。

3.1? 轉變認知理念，善用人工智能

由于很多人對人工智能教育了解尚淺，面對復雜的人工智能技術，很多教師和學生產生敵對的負面情緒。2013年，牛津大學學者檢驗了702種職業被計算機化的可能性，按照被取代的風險大小進行排序，最終認為，或將會有47%的工作面臨被計算機取代的風險[4]。教師擔心自己的工作將被人工智能取代，校園教育變成純互聯網教育，教師輔導教育將成為多余。當人工智能可以幫助人們解決很多事情的時候，部分學生使用人工智能代替自己去學習，放棄獨立思考能力，完全依靠人工智能的決策，成為智能技術的奴隸。人工智能在給予海量數據、智慧決策的同時，也在悄然剝奪個體的獨立思考能力，形成以剝奪人類思考能力為前提的智能萬能論[5]。其實這些認知都是錯誤且沒有必要的，人工智能只是輔助人類的一種工具，它從屬于人類并為人類所用。“如果我們以科普的心態看待歷史，就會發現人工智能既不是神話也不是笑話，而是從人類的勞動創造中實實在在生長出來的。我們不需要恐懼也不需要頂禮膜拜。”[6]

為轉變部分師生的錯誤認知，學校需要加強宣傳力度，讓學生和教師理解智能技術融入教育的必然趨勢和現代高等教育的本質。在實施理論知識互融的基礎框架上，提升師生人工智能素養，幫助師生認識到人類認知的局限性，深入探索人工智能應用于教育新領域的開拓性工作。培養人工智能素養要求師生正確認識和使用人工智能，用辯證的觀點看待人與人工智能的關系，實現良好的人機互融；能理性化看待人工智能教育，不臣服于人工智能，在實踐中充分發揮人類獨特的創造力。

3.2? 全面協同合作，推動教育發展

針對人工智能技術和高等教育互融不深入、對接不融洽等問題，政府、企業和高校需要自上而下多方面協同合作。政府運用頂層設計思維，全方位、各層次統籌規劃人工智能教育互融實施，加大對人工智能教育的資金投入，打好未來教育發展的基礎。企業要加強對智能技術的開發，雖然人工智能技術語音、文字、圖像識別功能日漸成熟，但情感計算等能力有待提高。企業要積極和高校、研究院合作，廣招科研人才，努力加大產品研究力度，提高人工智能產品適配性。學校要配備多種智能化教室，利用虛擬現實技術建立仿真實驗基地，大力培養學生的創造性思維，為社會培養適應智能化時代的科研人才。此外，政府、企業和高校三者需要共同發展、同向而行，從教育本身目的出發，探索一條真正適合人工智能教育發展的實施路徑。

3.3? 建立教育示范基地，加強監管體系

人工智能深度融入教育不是一蹴而就的，需要經歷漫長的探索過程。當前人工智能技術發展尚不完善，可以考慮先建立教育示范基地，在示范基地中不斷提升加強，最終形成一個適合未來本國發展要求的教育模式。

首先，聘請相關領域的權威專家引導示范基地內新型教育方針的實踐，指導相關人才的信息化培養，深入挖掘人工智能技術與高等教育的契合點，引導教師全面系統化學習人工智能技術教育，提高教師的信息化素養。

其次，技術與教育的融合不僅需要內部理論實踐的指導，還需要外部監管體系的規范，這樣才能為現代教育提供更安全的保障，如圖1所示。

最后，政府和相關機構要構建人工智能教育監管體系，加大對人工智能技術的監管力度，打擊使用智能技術違法犯罪的一切行為，為現代教育提供安全的成長環境。在有效政策的治理下，深化應用驅動的技術與教育的融合發展，開展技術研發與理論研究共同創新發展的路徑。

4? 結束語

在人工智能技術不斷發展中，我國正構建新型人工智能教育方針，加快建設創新型國家。人工智能時代是教育與科技高度融合的時代，不管是學生、教師，還是學校、企業和政府，都需要統一認識，緊跟時代發展步伐，主動轉變思維模式以調整自身發展適應社會整體發展。在推進教育信息化發展中還有很多問題值得思索，但面對全球智能化發展趨勢，教育必須積極主動變革，牢牢把握智能驅動原則。

參考文獻

[1] 王敏.基于“人工智能+教育”的高校化學智慧教學探究[J].散文百家，2021（18）：207-209.

[2] 夏燕，陳云信.人工智能與教育重塑[J].科學大眾，2020（8）：119-120.

[3] 魏立成.中小學信息技術課程中的人工智能教育[J].中國教育技術裝備，2021（19）：76-78.

[4] 沈娟.人工智能時代教育改革創新研究[J].社會科學動態，2020（2）：85-90.

[5] 趙慧臣，唐優鎮，馬佳雯，等.人工智能時代學習方式變革的機遇、挑戰與對策[J].現代教育技術，2018（10）：20-26.

[6] 管雪沨，樊綺.開源文化與人工智能教育[J].中國信息技術教育，2021（21）：4.

*項目來源：江蘇省2021年現代教育技術研究立項課題“基于網絡課程平臺的設計學專業類課程思政學習評價研究”（項目編號：2021-R-94305）。

作者：劉麗麗，徐州工程學院，副教授，研究方向為機械設計及工程材料；高曉慧，徐州工程學院本科在讀；陳亮，徐州工程學院，副教授，研究方向為工業設計理論與實踐、非遺文創設計；張磊，徐州工程學院，教授，研究方向為機械電子（221000）。