人工智能對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的沖擊及對策建議

徐凌驗

2022年11月30日，由美國人工智能公司OpenAI開發(fā)的對話式大型語言模型聊天機器人程序ChatGPT爆火，上線5天注冊用戶即突破100萬，上線兩月已獲1億月度活躍用戶，成為歷史上用戶增長最快的消費者應用程序。據(jù)在線課程供應商Study.com的一項調(diào)查顯示，截止到2023年1月，美國89%的大學生利用ChatGPT應付作業(yè)，53%的學生用其寫論文，甚至有人因此拿了最高分，一些學校不得不全面禁止了ChatGPT，有的學校為了應對這種情況，針對性開發(fā)專門軟件來查驗學生遞交的文本作業(yè)是否是由AI完成。4個月后，GPT-4橫空出世，其在各種職業(yè)和學術(shù)考試上的表現(xiàn)已和人類水平相當。ChatGPT、GPT-4等人工智能大模型的開發(fā)開辟了新的學習賽道，正在革命性重塑我們接受教育的方式。人工智能對教育乃至基礎人才培養(yǎng)的重塑正在發(fā)生，亟待預判人工智能等數(shù)字變革對我國創(chuàng)新性人才培養(yǎng)造成的沖擊，探索借用數(shù)字技術(shù)提升創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新路徑和新方法，推動教育結(jié)構(gòu)性重塑與創(chuàng)造性轉(zhuǎn)變。本文旨在探討人工智能對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的沖擊，并提出相應的對策建議。

一、人工智能的演進

ChatGPT、GPT-4等人工智能是指利用人工智能技術(shù)向公眾提供生成文本、圖片、音頻、視頻等內(nèi)容服務的人工智能技術(shù)。相比之前的生成式對話產(chǎn)品，以ChatGPT為代表的人工智能具備大范圍連續(xù)對話能力，其具備更優(yōu)秀的生成內(nèi)容質(zhì)量、語言理解能力和邏輯推理能力，超出了大眾心理預期，被視為人工智能極為關鍵的發(fā)展節(jié)點。

（一）人工智能的演進標志著從理解數(shù)據(jù)到創(chuàng)造數(shù)據(jù)的飛躍

2017年以前，以小模型為主導的分析型算法是人工智能領域的主流，生成式模型算法受制于RNN（循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡）的順序計算效率低、長序列處理能力不足等問題，始終發(fā)展緩慢。2017年“Transformer”架構(gòu)出現(xiàn)，其具備計算上的高效性和良好的遷移能力，使得預訓練的Transformer迅速成為主流訓練框架。人工智能煥發(fā)勃勃生機，其基于大規(guī)模語料訓練學習，不僅可以識別和理解語料中蘊含的模式，還能夠迅速生成符合一定規(guī)律的新文本、新圖像、新音樂等內(nèi)容。

（二）人工智能的創(chuàng)造力促使其在多個領域展現(xiàn)出巨大的潛力和價值

以ChatGPT、GPT-4等為代表的新一代人工智能具備“類生命智能體”復雜系統(tǒng)能力，相比傳統(tǒng)主要包括認知（Cognize）、交互（Communicate）、創(chuàng)造（Creative）的“3C”能力特征。利用人工智能技術(shù)自動創(chuàng)造文字、圖形、音頻、視頻等形式的數(shù)字內(nèi)容已數(shù)見不鮮。生成式人工智能正在助力美術(shù)、音樂、視頻等領域創(chuàng)新發(fā)展。以音樂生成為例，引起廣泛關注的AI翻唱將“現(xiàn)存音色”與“目標歌曲干聲”輸入訓練模型進行調(diào)教和音色轉(zhuǎn)換，產(chǎn)出現(xiàn)存音色的聲學作品。2023年“AI孫燕姿”完成的演唱歌曲總數(shù)超過1000首，遠超歌手本人出道以來的作品總和，此類AI歌曲在視頻網(wǎng)站上累積播放超過千萬次。AI虛擬歌手的出現(xiàn)不僅增加音樂供給的多樣性，還可以便于大眾對音樂進行二次創(chuàng)作，為音樂增加新的生命力。人工智能繪畫技術(shù)也正在突飛猛進。2022年8月，人工智能畫作《太空歌劇院》擊敗眾多人類繪畫作品獲得美國科羅拉多州博覽會藝術(shù)比賽冠軍，引發(fā)了巨大爭議。通過對現(xiàn)有藝術(shù)作品的深度學習，人工智能可形成具有獨特風格的美學新形式，改變藝術(shù)創(chuàng)作方式，乃至拓展作品的審美價值。

二、人工智能對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的四重沖擊

人工智能的飛速發(fā)展不僅促成了相關學科的群體創(chuàng)新突破，也給經(jīng)濟社會發(fā)展的傳統(tǒng)模式和路徑造成了深層次的沖擊與重構(gòu)，以教育領域為例，人工智能已對傳統(tǒng)教育體系和人才培養(yǎng)方式形成了顛覆式的多重沖擊。

（一）從學習方式看：促使“效率躍升”和“時空解鎖”

傳統(tǒng)的教育和學習方式難以滿足“信息爆炸”時代下對知識獲取、提煉、再創(chuàng)造的高效率需求。以ChatGPT等為代表的生成式人工智能的涌現(xiàn)促成了自然語言處理技術(shù)對傳統(tǒng)學習模式的深度賦能，學習效率有望得到突破性提升，甚至限制高效率學習的時間、空間因素也可能被克服，更加個性化、柔性化的未來教育模式已初露崢嶸。

一是人工智能技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)知識獲取方式。傳統(tǒng)知識獲取方式的重要來源之一是基礎教育。除了課堂學習，人工智能越來越成為知識獲取的有效工具。人工智能通過海量語料訓練學習，可以通過“感知”“識別”“思考”和“創(chuàng)造”，為用戶提供一種全新的交互體驗和知識獲取渠道。例如，GPT-4不僅能夠準確“理解”用戶的查詢意圖，還能依據(jù)當前的語境，提供精準的信息回復。這種服務就像個性化的智慧導師，可以有效支撐學術(shù)研究、商業(yè)策劃或創(chuàng)意寫作，從而顯著提升工作學習效率。更有甚者，人工智能正在從“工具”向“伙伴”轉(zhuǎn)變，將逐步形成相互促進、相互伴生的關系，人機協(xié)作、跨界融合將成為時代發(fā)展的必然。

二是人工智能技術(shù)有可能削弱甚至消除傳統(tǒng)學習模式的時空約束。不同于固定課程、固定時間、固定地點的傳統(tǒng)教育模式，人工智能時代的教育方式將依據(jù)受教育者的生活和學習偏好柔性配置教育資源，全天候彈性學習、即時教輔與答疑等傳統(tǒng)方式下難以企及的場景均成為可能。目前，已有一些人工智能類工具和應用形成了典型案例。Knewton等在線平臺可提供個性化學習規(guī)劃和教學資源，支持學生按需自主學習。Coursera、edX等MOOCs（大規(guī)模在線開放課程）平臺借助人工智能技術(shù)集聚全球各頂尖大學的高水平師資和高質(zhì)量課程資源，打破了全球求知者的時空約束。

（二）從教學理念看：促使“人機共教”和“有教無類”

人工智能技術(shù)的發(fā)展正在引領教學理念的重大轉(zhuǎn)變。從傳統(tǒng)的教師主導模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭藱C共教”的新型教學模式，同時推動了“有教無類”的教育理念。隨著人工智能助教的輔助和全民開放式終身教育的推廣，未來教育將更加高效、個性化和普及化。

一是人工智能助教的興起正在改變傳統(tǒng)的教學互動方式。早在2016年就有人工智能助教的出現(xiàn)。美國佐治亞州理工大學的艾休克·戈爾（Ashok Goel）教授在其網(wǎng)絡課程中引入了基于IBM沃森技術(shù)的聊天機器人Jill作為助教。Jill通過自然語言處理和機器學習技術(shù)，能夠理解并回答學生的問題，提供及時的學習支持，并且問題回答達到97%的正確率。學生們在5個月里都沒發(fā)現(xiàn)回答問題的是人工智能機器人Jill。這一實踐表明，人工智能助教不僅能夠提高教學效率，還能夠提供“7×24”的全天候?qū)W習輔助，確保學生在任何時候都能得到問題的答案和學習的幫助。

二是未來的教師隊伍中必將會出現(xiàn)更多的人工智能教師，“人機共教”的時代正在到來。未來的教育將不再僅僅依賴于人類教師，而是人類教師與人工智能助教共同協(xié)作，提供更加個性化和高效的教學服務。人工智能教師可以承擔大量的重復性工作，如批改作業(yè)、回答常見問題等，而人類教師則可以專注于培養(yǎng)學生的批判思維、想象力、創(chuàng)造力、合作力等更高層次的教學活動。

三是人工智能技術(shù)為推廣全民開放式終身教育提供了強大助力。在人工智能技術(shù)加持下教育資源的獲取將更加方便快捷，不僅學習形式更加多元化、靈活化，教育體系的充分延展也成為可能。學習不再僅限于基礎教育階段，全民終身教育成為發(fā)展潮流。比如，上海開放大學利用人工智能技術(shù)，打造了智慧學習空間、智能助教、開放在線學習、教學評價等四類應用場景，為受眾提供“AI+開放教育”的定制化學習服務，有可能開辟一條個性化精準學習、泛在化便捷學習、沉浸式快樂學習、激發(fā)式互動學習的實踐之路。

（三）從教育本質(zhì)看：促使“物盡其用”和“人的解放”

人工智能時代教育更加復歸其本源。傳統(tǒng)工業(yè)化、信息化社會的教育模式概括而言是以規(guī)模化、程序化手段培養(yǎng)批量的具備一定基礎知識技能和嚴格服從精神的標準化人才。人工智能時代的教育工作則更注重受眾的創(chuàng)新能力，輔以必要的人文、職業(yè)素養(yǎng)。人才的通用化、標準化特征減弱，個性化、本我化蔚為潮流，“人的解放”將被新時代的教育體系變革賦予新內(nèi)涵。

一是人工智能時代更加注重真正的素質(zhì)教育。素質(zhì)教育的初衷就是著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、個性意識、社會責任、人文素養(yǎng)等內(nèi)在綜合品質(zhì)。在人工智能技術(shù)的快速發(fā)展下，基礎知識的傳授完全可以通過更高效智能的方式實現(xiàn)?！八烙浻脖场薄按罅克㈩}”將不再要緊。學生的想象力、創(chuàng)造力、協(xié)作力則將被重點培育和發(fā)揚，人與機器的職責劃分更為明確，“機無我有”成為教育工作的重點追求。

二是人工智能時代更加重視工具的充分運用。人工智能技術(shù)的發(fā)展，為人們提供了強大的信息整理和加工工具。這些工具能夠精細地依據(jù)對象的表征、隱匿、動態(tài)、靜態(tài)、觀念、行為等，快速捕捉信息要點、提出解決方案，加之其可24小時不間斷地工作，極大地提高了信息處理的效率，幫助人們從繁瑣的海量冗余信息梳理工作中解放出來，使得人類身心進一步解放，將更多的精力投入到創(chuàng)新和戰(zhàn)略性思考中。比如，OpenAI推出的GPT-4不僅能夠回答復雜問題，還能夠進行數(shù)據(jù)分析和模式識別，已經(jīng)幫助專業(yè)人士在醫(yī)療、法律、金融等領域做出更加精準的決策。這種工具的廣泛應用，不僅提高了工作效率，也為創(chuàng)新性人才的全面發(fā)展提供了更多可能性。

（四）從資源分配看：促使“普惠教育”和“資源共享”

現(xiàn)代社會如何實現(xiàn)教育資源均衡分配是教育界長期面臨的重要挑戰(zhàn)。生成式人工智能技術(shù)通過大量數(shù)據(jù)訓練和算法創(chuàng)新，能夠生成高質(zhì)量的教學內(nèi)容，這不僅提升了教育資源的生產(chǎn)效率，也對教育資源普惠化和共享化具有積極作用。

一是人工智能技術(shù)可以創(chuàng)造出豐富多樣的教學資源。傳統(tǒng)教育體系下的優(yōu)質(zhì)教育資源往往集中在部分特定學?；虻貐^(qū)，而生成式人工智能利用機器學習和深度學習等技術(shù)，能夠從現(xiàn)有的教育資源中學習并創(chuàng)造出練習題、課程計劃和教學方案等新的教學材料。這些人工智能生成的教育資源不再受限于特定地區(qū)的教學水平和師資力量，能夠為偏遠或資源匱乏地區(qū)的學生提供與發(fā)達地區(qū)學生同等質(zhì)量的教育資源。目前，我國中小學平臺的資源總量增加到8.8萬條，職業(yè)教育平臺在線精品課超過1萬門，高等教育平臺上線優(yōu)質(zhì)慕課超過2.7萬門，持續(xù)引領世界教育教學數(shù)字資源建設。

二是人工智能技術(shù)有助于助推普惠教育。普惠教育的核心理念是保證學生不受各自出身的差異化而導致獲得教育資源的差異化。人工智能技術(shù)引入教育領域有助于低成本提供定制化、個性化學習資源，破除不同社會階層間的教育資源不均衡問題，有力促進普惠教育的落地實施。

三是人工智能技術(shù)能有效促進教育資源共享。傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)教育資源常因版權(quán)、成本或其他人為因素導致傳播受限。人工智能技術(shù)所集聚的教育資源易于分享傳播，不同地區(qū)、不同學術(shù)水準的受教育者可自由獲取公平的優(yōu)質(zhì)教學內(nèi)容，有望極大地促進教育公平和機會均等。

三、推動人工智能與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)共促共進的對策建議

（一）理念革新：戰(zhàn)略規(guī)劃與專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

人工智能發(fā)展帶來了社會全方位變革，對未來教育的發(fā)展也帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機遇，應從理念革新開始，注重戰(zhàn)略規(guī)劃與專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。一是從國家戰(zhàn)略的角度對“人工智能+教育”進行頂層設計，在國家層面制定宏觀規(guī)劃，在結(jié)合各地發(fā)展差異因地制宜出臺地方細則。二是推動創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的重心從“學知識”向“強能力”轉(zhuǎn)變。借助人工智能等新一代信息技術(shù)，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新力、思考力和協(xié)作力，推動從解決試卷難題向解決實操問題轉(zhuǎn)變。三是促進專業(yè)結(jié)構(gòu)從被動調(diào)整向主動升級轉(zhuǎn)變。高校專業(yè)設置應主動適應社會需求，前瞻布局人工智能等一批未來新興專業(yè)，鼓勵高校主動調(diào)整優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，加快人工智能拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，以人工智能賦能教育教學改革創(chuàng)新，全面提升師生數(shù)字素養(yǎng)，支撐引領產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

（二）模式賦能：師資優(yōu)化與教學場景創(chuàng)新

人工智能時代技術(shù)的日新月異不必然導致教育體系的優(yōu)化，而必須通過師資隊伍的專業(yè)化與教學工具的創(chuàng)新化才能使技術(shù)效能落地。教師不再是簡單的知識傳遞者，更是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的核心樞紐，師資優(yōu)化與教學場景創(chuàng)新等問題需要得到高度重視。一是充分利用人工智能賦能，促進信息技術(shù)與教育教學深度融合，推動“師生交互”向“師/生/機”深度交互轉(zhuǎn)變，打造一批“人工智能+X”學科課程群，形成一系列“師/生/機”三元交互的教學新范式。二是幫助學生從“被動學習”向“自主學習”轉(zhuǎn)變。積極推動智慧學習空間等泛在化、協(xié)作化、個性化新型學習組織建設。三是積極利用人工智能技術(shù)開展跨區(qū)域教研交流與資源共享，指導不同地區(qū)、不同交易基礎的教師與學生開展深度學習協(xié)同，實現(xiàn)“教學相長”。

（三）環(huán)境升級：評價完善與教育國際協(xié)作

未來教育的發(fā)展離不開環(huán)境升級，科學的評價體系能夠激勵學生全面發(fā)展，促進教師成長，國際協(xié)作有利于教育領域的資源共享、經(jīng)驗交流與學術(shù)研究。應注重評價體系不斷完善，同時積極推動教育國際協(xié)作，實現(xiàn)未來教育的高質(zhì)量發(fā)展。一是評價方式完善，促進從“結(jié)果評價”向“多元評價”轉(zhuǎn)變。應順應新時代下創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的現(xiàn)實需要，綜合利用人工智能等新一代信息技術(shù)實現(xiàn)學生綜合素質(zhì)的多維度、過程性、科學化評價，探索建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學監(jiān)測平臺，構(gòu)建靈活開放的數(shù)字學習成果互認機制，形成全量化、智能性的教育教學評價體系。二是更高質(zhì)量開發(fā)匯聚資源，建強國家平臺。利用人工智能等新一代信息技術(shù)建強國家教育資源平臺，推動建設更多STEM教育、數(shù)字科技等課程資源，著力擴大優(yōu)質(zhì)教育資源供給。三是積極開展數(shù)字教育國際交流合作，通過國際合作論壇、人工智能等領域高端科研項目等搭建“人工智能+教育”的國際交流平臺，努力培養(yǎng)適應時代發(fā)展的全球治理與國際化創(chuàng)新性人才。

（作者為國家信息中心未來產(chǎn)業(yè)和平臺經(jīng)濟研究中心副秘書長）