人工智能+教育，值得關(guān)注的五大趨勢和五大問題

日前，由北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心編制的《人工智能+教育》藍(lán)皮書（2018）正式發(fā)布。

該藍(lán)皮書從教育的視角梳理人工智能落地教育的場景，結(jié)合人工智能技術(shù)的研究熱點(diǎn)，展望未來“人工智能+教育”的發(fā)展方向，并梳理了人工智能解決教育領(lǐng)域問題的各種方案，搭建了學(xué)校、產(chǎn)業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的溝通橋梁，為各領(lǐng)域共同探索人工智能對(duì)教育變革的可能性提供了參考。

人工智能將如何影響教育？藍(lán)皮書中的以下幾點(diǎn)判斷，可供教育人參考。

1、人工智能+教育的五個(gè)典型場景

基于對(duì)教育領(lǐng)域需求的分析，藍(lán)皮書從智能化的基礎(chǔ)設(shè)施、學(xué)習(xí)過程的智能化支持、智能化的評(píng)價(jià)手段、智能化的教師輔助手段和智能化的教育管理五個(gè)方面，構(gòu)建了當(dāng)前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的基本應(yīng)用框架，梳理了“人工智能+教育”的五個(gè)典型應(yīng)用場景：

（1）智能教育環(huán)境。利用普適計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理空間和虛擬空間的融合、基于人工智能技術(shù)作為智能引擎，建立支持多樣化學(xué)習(xí)需求的智能感知能力和服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)以泛在性、社會(huì)性、情境性、適應(yīng)性、連接性等為核心特征的泛在學(xué)習(xí)；

（2）智能學(xué)習(xí)過程支持。在各類人工智能技術(shù)的支持下，構(gòu)建認(rèn)知模型、知識(shí)模型、情境模型，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)學(xué)習(xí)過程中的各類場景進(jìn)行智能化支持，形成諸如智能學(xué)科工具、智能機(jī)器人學(xué)伴與玩具、特殊教育智能助手等學(xué)習(xí)過程中的支持工具，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)服務(wù)的交流、整合、重構(gòu)、協(xié)作、探究和分享。

（3）智能教育評(píng)價(jià)。人工智能技術(shù)不僅僅會(huì)在試題生成、自動(dòng)批閱、學(xué)習(xí)問題診斷等方面發(fā)揮重要的評(píng)價(jià)作用，更重要的是可以對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中知識(shí)、身體、心理狀態(tài)的診斷和反饋，在學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)中發(fā)揮不可替代的作用，包括學(xué)生問題解決能力的智能評(píng)價(jià)、心理健康檢測與預(yù)警、體質(zhì)健康檢測與發(fā)展性評(píng)估，學(xué)生成長與發(fā)展規(guī)劃等。

（4）智能教師助理。人工智能將替代教師日常工作中重復(fù)的、單調(diào)的、規(guī)則的工作，緩解教師各項(xiàng)工作的壓力，成為教師的貼心助理。人工智能技術(shù)還可以增強(qiáng)教師的能力，使得教師能夠處理以前無法處理的復(fù)雜事項(xiàng)，對(duì)學(xué)生提供以前無法提供的個(gè)性化、精準(zhǔn)的支持，傳授知識(shí)效率大幅度提升，有更多的時(shí)間與精力來關(guān)注每個(gè)學(xué)生的身心全面發(fā)展。

（5）教育智能管理與服務(wù)。通過大數(shù)據(jù)的收集和分析建立起智能化的管理手段，管理者與人工智能協(xié)同，形成人機(jī)協(xié)同的決策模式，可以洞察教育系統(tǒng)運(yùn)行過程中問題本質(zhì)與發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)更高效的資源配置，有效提升教育質(zhì)量并促進(jìn)教育公平。

2、人工智能時(shí)代未來教育五個(gè)發(fā)展趨勢

人工智能技術(shù)的發(fā)展，將使得未來教育發(fā)生重大的結(jié)構(gòu)性變革，雖然具體變化形態(tài)是多樣的、無法預(yù)測，但以下五個(gè)發(fā)展方向則是確定的：

（1）未來教育要關(guān)注人機(jī)結(jié)合的制度體系與思維體系：要善于運(yùn)用人機(jī)結(jié)合的思維方式，使教育既實(shí)現(xiàn)大規(guī)模覆蓋，又實(shí)現(xiàn)與個(gè)人能力相匹配的個(gè)性化發(fā)展；

（2）未來教育要關(guān)注核心素養(yǎng)導(dǎo)向的人才培養(yǎng)：未來教育應(yīng)致力于培養(yǎng)面向人工智能時(shí)代的創(chuàng)新人才，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和工作中，發(fā)展關(guān)鍵能力與核心素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)造力而不僅僅是記憶知識(shí)，才能更好地適應(yīng)未來時(shí)代的發(fā)展；

（3）未來教育要關(guān)注學(xué)生的靈魂和幸福：未來教育應(yīng)是更加人本的教育，為學(xué)生一生的幸福和成長奠基。隨著智力勞動(dòng)的解放，教師有更多的時(shí)間和精力關(guān)心學(xué)生心靈、精神和幸福，跟學(xué)生平等互動(dòng)，實(shí)施更加人本的教學(xué)，使得學(xué)生更具有創(chuàng)造性；

（4）未來教育要關(guān)注個(gè)性化、多樣性和適應(yīng)性的學(xué)習(xí)：在人工智能技術(shù)的支持下，面向大規(guī)模的學(xué)習(xí)者群體，建立促進(jìn)個(gè)性發(fā)展的教育體系，是未來教育發(fā)展的基本趨勢。使每一個(gè)兒童在其原有的基礎(chǔ)上獲得適合他自己的教育服務(wù)是未來教育應(yīng)該追求的價(jià)值之一；

（5）未來教育要關(guān)注人機(jī)協(xié)作的高效教學(xué)：人工智能在教育中的應(yīng)用與研究應(yīng)借鑒吸收學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，在借助人工智能技術(shù)更科學(xué)全面地了解學(xué)習(xí)過程的基礎(chǔ)上，建立更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)更人性化的功能。

3、人工智能+教育的五個(gè)典型問題

“人工智能+教育”尚處在初始階段，真正實(shí)現(xiàn)教育變革還有很長的路要走，在發(fā)展的歷程中，需要破解以下五個(gè)難題：

（1）智能技術(shù)層面上，人工智能教育技術(shù)尚未成熟，教育難題破解還存在許多問題，目前市場上的很多產(chǎn)品仍不夠智能，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)稀疏、學(xué)習(xí)模型以偏概全等問題亟待解決；

（2）應(yīng)用領(lǐng)域?qū)用嫔希斯ぶ悄芗夹g(shù)與教育的結(jié)合還不夠緊密，目前大多數(shù)產(chǎn)品僅關(guān)注自適應(yīng)學(xué)習(xí)的單一狹窄領(lǐng)域，對(duì)學(xué)生成長、綜合能力發(fā)展、身心健康等方面關(guān)注較少；

（3）數(shù)據(jù)是人工智能的“養(yǎng)料”，教育人工智能的關(guān)鍵瓶頸在數(shù)據(jù)，不同教育系統(tǒng)、平臺(tái)間的數(shù)據(jù)沒有開放和共享，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，難以采集學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的數(shù)據(jù)，沒有數(shù)據(jù)就沒有智能；

（4）智能決策層面上，單一的智能算法無法適應(yīng)復(fù)雜多變的教育場景，有以偏概全的風(fēng)險(xiǎn)，需要多個(gè)智能系統(tǒng)聯(lián)合決策，加強(qiáng)人工干預(yù)，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)合決策；

（5）人工智能的價(jià)值認(rèn)識(shí)存在兩極化，既有對(duì)人工智能全盤肯定、在教育應(yīng)用過程中“唯人工智能”的思想，也有對(duì)其全盤否定、對(duì)人工智能的有益之處視而不見的思想，在人工智能教育應(yīng)用方面，應(yīng)強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同，不高估、也不低看。

4、 人工智能+教育發(fā)展的五個(gè)建議

 國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)了人工智能在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生改善、國際競爭等方面的重要性，應(yīng)當(dāng)利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系。要想更好地推進(jìn)“人工智能+教育”的變革，建議：

（1）加強(qiáng)數(shù)據(jù)匯聚，消除數(shù)據(jù)壁壘，建立合理使用數(shù)據(jù)的制度與政策體系，促進(jìn)數(shù)據(jù)的流通與流轉(zhuǎn)，在保護(hù)學(xué)生和家長隱私的前提下，合理、平衡利用數(shù)據(jù)來發(fā)展教育智能；

（2）關(guān)注多元應(yīng)用場景，避免人工智能強(qiáng)化應(yīng)試教育，改變以“講、測、考、練”為核心的人工智能教育應(yīng)用現(xiàn)狀，人工智能要在降低教師的負(fù)擔(dān)、降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的負(fù)擔(dān)、促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展方面等方面，起到更加積極的作用；

（3）開展跨學(xué)科研究，單一技術(shù)創(chuàng)新無法推進(jìn)人工智能+教育的變革，要積極推進(jìn)教育學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、體育學(xué)、管理科學(xué)等多學(xué)科的協(xié)同攻關(guān)，國家相應(yīng)設(shè)置重大攻關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行引導(dǎo)，促進(jìn)多領(lǐng)域、多學(xué)科的交流與創(chuàng)新；

（4）提供開放平臺(tái)和服務(wù)，大型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)要多開發(fā)開源的人工智能組件庫和算法庫，提供人工智能開放云服務(wù)，對(duì)中小型企業(yè)開放其計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)人工智能服務(wù)人人可用，打造智能教育服務(wù)生態(tài)；

（5）推廣智能教育試驗(yàn)示范，開展人工智能教育示范區(qū)建設(shè)，推動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用，探索人工智能破解教育難題的思路，尋求能夠有效提升教育質(zhì)量途徑，探索“人工智能+教育”的制度體系設(shè)計(jì)。