何曼

人工智能教育應用是數字技術變革教育的創新賽道,正處于政策和技術交疊的關鍵階段和AIGC教育應用的攻堅研發階段。
關鍵詞 人工智能 教育應用 認知規律 AIGC
當前,世界各國高度重視人工智能對教育的深刻影響,我國針對“人工智能+教育”新政迭出,加速了人工智能技術在教育領域的應用。教育部教育信息化戰略研究基地(北京)副主任、中國互聯網協會智慧教育工作委員會副主任委員、北京師范大學教育學部副教授童莉莉,一直致力于互聯網共性關鍵技術、算法監測與優化、數據智能與區域教育治理、教育社會實驗等領域的研究,對人工智能教育應用與研究有獨到見解。
她在與本刊對話時表示,人工智能教育應用是數字技術變革教育的創新賽道,此時也是政策和技術交疊的關鍵階段,也是AIGC(Artificial Intelligence Generated Content,即生成式人工智能,或譯為人工智能生成內容)應用的攻堅研發階段。她認為,對認知規律的持續關注是生成式人工智能教育應用的重要原則;AIGC能夠解決更多教育高質量發展中的具體問題,同時面臨著形成治理共識的挑戰;要加強正向引導和逆向治理。
數字技術變革教育的創新賽道
在線學習:當下,人工智能等新技術的應用激發了教育蘊含的巨大潛能,推動了教育變革。那么,我國發展人工智能教育的根本目的是什么?
童莉莉:這是研究人工智能教育應用必須明確的首要問題。從國家戰略層面的背景看,早在2016年10月,美國首次發布《國家人工智能研究和發展戰略計劃》;2017年7月,我國國務院印發《新一代人工智能發展規劃》;2018年歐盟發布《歐洲人工智能戰略》,隨后英國、德國等國也先后發布了相關國家戰略。此后,人工智能開始進入深度研發和國際比速階段。習近平總書記指出,“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題,也是建設教育強國的核心課題”。人工智能的教育應用,為“怎樣培養人”提供了一種最前沿的、最新的
可能性。
人工智能教育應用的根本目的在于兩點:一是從國內發展角度看,能促進教育強國、科技強國、人才強國內在的一致性和相互支撐性的實際落地,這是根本點;二是從國際影響力角度看,包括人工智能在內的現代數字技術體系,能匯聚世界一流教育資源、探索更規模化與個性化的認知規律,使我國成為具有強大影響力的、世界重要的教育中心。
在線學習:人工智能在教育領域中的應用已有哪些積極的案例?
童莉莉:人工智能的教育應用是從研究和工作兩個維度來開展的。從研究角度看,2020年教育部—中國移動科研基金項目“人工智能條件下的教育實驗研究”立項,北京師范大學是承擔單位,近期已進入結題階段。從工作角度看,我國的人工智能在垂直行業(包括教育、民政、生態環保等行業)的應用是先行的。具體抓手是中央網信辦 2021年為深入開展人工智能社會實驗工作啟動了“國家智能社會治理實驗基地”項目,全國共有10家綜合基地和82家特色基地、19家教育特色型治理實驗基地位列其中。可見這項工作的嚴謹性與規范性程度之高。
可喜的是,在近3年的研究和工作中涌現出一批先進技術案例和創新場景案例,這里各舉兩個案列來說明。
典型的技術應用案例方面:一是教育部教育考試院組織的“證照家”證件照人像檢測平臺。它以人像處理算法為基礎,三年來已助力千萬教資考生完成報名證照自助采集、制作。二是北京師范大學自主研發的“5G+AI兩校三地教學科研融合云平臺”。這是受教育部科技發展與信息化創新專項“5G賦能教育助力治理能力優化”支持的項目,該平臺可將AI題庫分析、5G 手機移動學習等多項數字技術融合其中,支持學校海淀校園、昌平校園、珠海校區的跨校區同上一堂課,并將在校際協同科研中發揮作用。
典型的創新場景案例方面:一是長沙市推廣的智能體育課堂。AI的智能分析功能可以提升體育課堂學生的參與熱情,幫助教師實時跟蹤學生體測數據并制訂后續加強計劃的精準性。二是廣州市推廣的智慧閱讀活動。通過對中小學生的閱讀能力進行AI個性化診斷、分析及指導,構建科學智能的閱讀測評框架體系,進一步整體提升中小學生閱讀素養和綜合素質。此外,人工智能在教育領域的應用場景還將按教育部“五育并舉”的要求繼續拓展實施,深度參與勞育、美育、特殊教育等。
AIGC教育應用需緊扣認知規律
在線學習:您認為應從高質量教育的“認知規律”“認知發展”角度切入AIGC教育應用研究,這是出于怎樣的考慮?
童莉莉:國家戰略部署人工智能連同5G等新興數字技術賦能千行百業,這是趨勢。人工智能在教育領域的應用與在其他行業應用的最大區別在于:教育領域,應用對象直接是人,以師生群體為主,包括大量的未成年學習者。因此發展和安全并重,持有審慎態度是必要的。要回歸教育初心,人工智能教育應用要緊扣育人為本。
在這個前提下,對認知規律的持續關注是AIGC教育應用的重要原則,這主要有兩方面的考慮。一是生成式數字教育資源需要緊扣認知規律。紙質教材有層層審核機制,互聯網中的數字教育資源提供者成分復雜、AIGC的底層數據庫/算法設計出發點也十分多元,更應有對認知規律的堅定考量才可準入。二是AIGC衍生出的學習輔助形式需要適應不同學段學習者的認知規律。當前的大模型及其相關虛擬人應用,在本科、研究生教育中可以起到一定的拓展視野、簡化流程的作用,但低齡段的學習者在甄別能力不足和學習習慣尚未養成的情況下,須審慎使用。也就是說,AIGC到底以什么樣的形式走到不同學段的學習者面前,需要秉持教育初心的研究人員對其認知規律進
行把關。
在線學習:與傳統人工智能專注于解決特定任務或問題相比, AIGC給教育高質量發展帶來了哪些新需求與新挑戰?它著重于解決哪些問題?
童莉莉:從1956年初次提出概念至今,AI的發展起起落落,每個階段的代表性應用不斷升級。到今日,ChatGPT以及國內不斷發布的通用大模型受到大眾廣泛關注。AIGC對教育高質量發展而言,既有優勢也面臨挑戰:
首先,AIGC更能滿足高質量教育體系的新需求,能解決更多具體問題。比如,數字教育資源需要動態更新,教師能力存在明顯差異,AIGC能減少耗時、實現量產。人的認知規律是育人原則,健全人格培養是高質量的要求,AIGC可智能引導、拓寬視野等。事實上,在AIGC階段之前還有PGC和UGC兩個階段。PGC即專業生產內容階段(Professionally Generated Content),內容質量高但規模化供給較難實現;UGC即用戶生產內容階段(User Generated Content),內容豐富度高但質量參差不齊。AIGC 人工智能生產內容在發展到成熟階段后能很好地繼承綜合優勢。同時,AIGC能夠解決更多教育高質量發展中的具體問題:如AIGC的跨模態生成類應用,可以將文本內容轉換成音頻內容,常態化地滿足盲童的學習需要,促進教育公平;身份型虛擬人的試點應用,能夠在大模型支撐的基礎上緩解有基準答案內容的重復性教學,實現教師減負,并通過IP 追蹤技術等確保虛擬人行為的負責任性,體現教育先進性。
其次,AIGC的推廣應用也存在新的挑戰,即需要形成治理共識。從2019年國家新一代人工智能治理專業委員會發布的《新一代人工智能治理原則——發展負責任的人工智能》可以看出,近幾年,國家對治理能力現代化的推進思路在教育行業也得到了深度落實。隨著AIGC在教育行業的不斷深入應用,專業機構應關注由此帶來的認知評估真實性、底層數據庫來源科學度、信息擴散的可溯源性等新問題。
需要指出的是,與傳統人工智能跟某一個行業具體結合的模式相比,現在的人工智能應用發展路徑是相反的:它是從底層的通用大模型開始做起,使其具備數字基座一樣的功能作用,然后與垂直行業的權威數據庫以及特色算法做對接。
政策和技術交疊下的AIGC教育應用
在線學習:前不久北京師范大學發布的關于“互聯網教育智能技術及應用”的兩項研究成果,對于教育數字化轉型(教育數字化治理)具有怎樣的價值意義?為后續生成式人工智能教育應用提供了怎樣的發展路徑?
童莉莉:教育部副部長吳巖在今年4月第六屆數字中國峰會數字教育發展與治理分論壇中強調:教育部將繼續深入實施國家教育數字化戰略行動,統籌推進數字教育、數字科技、數字人文、數字倫理四個“數字”協同發展,實現中國數字教育的理論引領和實踐引領。北京師范大學在該論壇中發布了兩項成果,一項偏技術治理層面,一項偏政策治理層面。
第一項成果是出版物《中國互聯網教育應用測評:方法、實踐與展望》。該成果是教育數字化領域中針對互聯網教育應用產品(App、小程序、云平臺、資源庫)的監測關鍵技術研發和綜合平臺服務能力的外化。這項成果將對生成式人工智能教育應用起到護航作用:促進內容合規、信息受保護、算法科學、認知良性發展。在后續工作中,要堅持安全和發展并重的原則,既鼓勵AIGC在教育行業的健康發展,同時也要有治理和監管的手段跟進。
第二項成果是報告《人工智能教育實驗:場景與政策》。該成果匯聚了目前國內人工智能教育應用先進區域的探索案例,以及在此基礎上北師大科研團隊在方法論層面的研究成果。這一成果可以促進社會公眾對包括生成式人工智能教育應用在內的教育數字化場景創新、技術升級持有更深的理解和更高的接受度。
在線學習:在人工智能積極釋放技術紅利的同時,也存在著潛在風險,您怎樣看待這些風險?相應的治理策略有什么建議?
童莉莉:AIGC的技術紅利至少包括優異的知識表現、流暢的語言交互、跨媒介輸出(圖文/音視頻/虛擬人)。其潛在風險至少包括:用戶隱私曝光、內容歧視、模型研發(自動化攻擊/結果誤導性)。任何一項科技新產品被接受,有兩個樸實的原則:有用性和好用性。技術紅利已經體現了有用性,風險是威脅好用性的,需要加強正向引導和逆向治理。當前的治理手段偏向于事后治理,如限期整改、罰款、禁言、下架等。教育行業當前對AIGC的應用正沿著技術向善的積極路徑去探索,加快釋放技術紅利、對過程中出現的負面情況如商業算法凌駕于育人規律之上、信息無序擴散等問題,采取加強政策監管、產品設計標準研發和守穩校園的準入門檻等多元化措施。現在及未來的治理策略正在努力向事中和事前推進,希望實現全生命周期多元治理。
在線學習:《生成式人工智能服務管理暫行辦法》已于2023年8月15日起正式落地實施,您怎樣看待這份文件?
童莉莉:《生成式人工智能服務管理暫行辦法》是國內目前最權威的AIGC應用指導性文件,在全球也具有領先性。據調研,在此之前僅有英國教育部于2023年3月29日發布相關文件,并于2023年6月29日發布Guidance to civil servants on use of generative。該份文件也是政府級別全球首份人工智能監管性文件。
我認為,《暫行辦法》對人工智能教育應用的引導作用體現在四個方面:
一是促進研發創新。鼓勵多方協作、資源共享,共同創設更多的教育應用場景和適切性技術。二是堅守應用底線。生成內容須可信合法、尊重個人和組織的知識產權,并防止歧視、偏見內容應用。三是完善精準治理。對訓練數據處理環節、數據標注環節、提供服務環節等實現全過程責任細化。四是強化監管手段。在現有的算法備案、安全評估等監管手段基礎上,提高算法的透明度與可問責性,明確各類應用的信息披露具體要求。
此外,我與北京師范大學法學院博士生導師、中國互聯網協會研究中心副主任吳沈括老師也有過探討。他認為該文件有三方面的價值:一是對參與主體的準入機制設置了必要的門檻;二是對相關業務活動提供了合規指引;三是對人工智能教育的生態培育提供了制度性的保障和促進環境。
責任編輯:周淼 ?郵箱:chinadisedu@zxxx.net.cn