人工智能何以促进未来教育发展
原标题：人工智能何以促进未来教育发展自工业革命以来，人类社会的发展总是在技术与教育的角逐互动中前行。技术作为推动人类历史发展的核心推进力，与教育这一“人力资本发动机”竞相成为推动经济社会发展的主力。人工智能作为第四次工业革命的显著标签，其飞速发展正在逐步塑造社会、经济、生活等领域的业务新形态，也不断带来颠覆性、丰富性、创新性的新业态。面对人工智能技术对整个社会发展的刺激，教育如何发展，成为值得思考的重要问题。
人工智能凸显创新人才发展挑战
作为引发第四次科技革命的核心技术，人工智能促进社会经济和科技的指数级发展，对人力资本的质量与供给产生了新的需求，人工智能与人力资源之间的相互依存关系产生了前所未有的张力，教育的超前性更是受到前所未有的挑战。第一，知识增长的指数发展使得未来人才需要哪些方面的准备具有极大的不确定性。第二，智力劳动者比重增加，创新人才成为时代发展的刚需。人工智能技术与生产过程的深度融合，会极大压缩生产领域的从业者需求，特别是那些人工智能胜出的领域。第三，人工智能技术的兴起引发高技术产业、新兴产业、新型服务行业更广阔的发展空间，从而使得创新型人才、复合型人才、高技术人才等在劳动力结构中需求激增。人工智能技术无法取代的创造性、灵活性、人文性等能力将成为智能化时代人才竞争的关键。教育肩负培养创新人才、为未来人才提前布局的使命。回溯历史，我们可以得到的经验是，只有教育领先于技术的发展步伐，为技术推进的社会提前做好人力资源的布局，社会的发展才有后劲。因此，在人工智能推进社会更飞速发展的今天，必须回答好什么样的教育才能承载提前布局人力资源的使命，以应对未知社会的人才挑战这一问题。
人工智能催生新的知识生产方式
在人工智能的影响下，人类知识生产加剧变化，知识增量呈现指数级态势。教育的传承性发展将不再局限于知识的传授与继承，而强调知识创造与创新，人工智能的介入更是催生了新的知识生产方式。其一，人工智能强大的知识发现能力缩短了知识生产周期。随着深度学习、强化学习等新的机器学习算法的发展，人工智能除了可以加快知识的生产、访问和利用，还可以从数据中提取隐含的、未知的、潜在的、有用的信息（知识），从而扩展知识创造的能力。其二，人机协同的智能模式扩大了知识创造的机会与可能性。人工智能技术不仅促进人的群智协同创新，而且可以实现人类与人工智能代理协同，后者所具有的超强计算能力，可以极大加速知识生产，催生知识的众创，以及人机协同知识创新。人工智能催生的新的知识生产方式对教育的挑战是，教育不再局限于知识传承，而更是知识的创新。未来学校教育必须教会学生如何与人工智能技术协同合作，呵护学习者“能学”，以及高度重视学生辨析知识能力的培养，召唤学习者“会学”，促进学习者在人机交互中实现知识更新与创造。
人工智能变革学习方式带来创造力与活力释放可能
人工智能已经引发了诸多领域与行业的深刻变革，对教育的系统性变革更是呼之欲出，为学习方式的变革带来了可能。首先，人工智能技术带来规模化教育的个性化可能。人工智能构建的智慧学习环境不仅创造灵活的学习空间，还能感知学习情境、识别学生特征，为学生提供个性学习支持。其次，人工智能技术带来标准化教育下的适应性可能。人工智能通过动态学习诊断、反馈与资源推荐的自适应学习机制，可以适应学生动态变化的学习需求，从而打破标准化的教育限制，释放出学生的创造力与活力。最后，人工智能改善结构化的授导方式，释放教师的创造力与教学活力而专注于人性化的学习设计。教师烦琐重复性的工作能够被智能机器所替代，智能分析技术能为教师精准定位学生的学习问题与需求，教师的角色将转向更加优秀的学习设计师，专注于“如何让学生学好”，注重培养学生的能力和思维，将更多时间用于学习活动设计以及与学生的个性化互动交流，为学生提供个性化学习支持服务。人工智能的发展以及与教育教学的深度融合，给教育的改革创新带来了更多选择，教育需要发挥技术的赋能、增能、使能优势满足教育的功用性追求，也要坚守教育的育人初心和使命传递人文性价值，以学生的成长发展为前提探索可以实践的学习方式、学习设计，通过人工智能释放出教育的更大活力。
人工智能引发领域与行业变革催生教育生态升级
人工智能对其他领域与行业的变革影响也会延伸到教育领域，因为教育是关乎社会发展全局的事业。一方面，人工智能所发挥的增强、替代、改善、变革等作用，突出体现在对社会生产和生活各个领域所产生的行业重塑作用，以及对人力的释放。另一方面，这些重塑作用和人力的释放，引发了社会领域与行业的变革，促使了社会人才需求的转向；而教育是社会人才资源输出的重要领地，需要为此作出有力回应，从而催生教育生态升级。人工智能加速了教育深化改革的进程，推动了系统内部的更新再造。数字技术已经对教师学生、课程、教学方式、学习体验、评价、管理等教育要素产生了深刻影响，并通过逐步的再造教育流程，变革着教育生态。而人工智能则在进一步加速这一过程，以一种颠覆性创新的态势，拓展系统内各要素的内涵，改善和延展系统内部关系，重塑教育系统功能与形态。人工智能拓展了教育边界，助推未来学校建设。未来学校将借助技术的力量，把校外学习场所（如科技馆、博物馆）和线上学习场所都纳入“学校”的范畴，整合社会各领域的教育资源，形成一种全新的育人环境。同时，数字孪生等新技术促进现实空间与虚拟空间的交互融合，通过创建人、物、环境数字孪生体，实现物理空间与数字空间的双向映射、动态交互和实时连接。对教育系统内部的升级改造以及空间资源的拓展，能够使其更好地与社会领域衔接，更好地提供适应未来生活和工作的创新人才成长场所。
人工智能关乎强国战略目标实现
教育应服务于国家战略布局，为抢占人工智能发展先机，构筑先发优势；为国际竞争、社会发展输出创新人才，支持科学技术的自主研发。当前，世界各国纷纷把发展人工智能上升到国家战略的高度，以抢占新一轮科技革命的机遇高点以及全球竞争中的主动权。《新一代人工智能发展规划》提出我国要“成为世界主要人工智能创新中心”的战略目标，全局部署了经济、教育、科技、社会发展和国家安全等重要方面。教育强国战略是科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略等重要战略的逻辑起点，人工智能对教育的人才培养能力提出更高要求。近年来，世界各国在发展人工智能的同时也面临巨大挑战，如创新人才问题、高新技术自主可控问题等。人工智能的国际竞争本质是人才的较量，这需要教育从战略层面予以回应。因此，教育在战略上起引领作用，就要既充分发挥智能技术优势推动教育生态系统升级，又谋篇布局为国家发展提供人才支撑。立足技术与教育在角逐中互为塑造的视角，对人工智能促进未来教育发展的探索，更需要在战略上把握先机，通过教育为社会各领域输出创新人才，支撑社会各领域转型升级以及人工智能等高新科技的创新发展，为强国战略注入持续活力与能量。
教育在与技术的角逐中共同推动社会的发展。教育具有超前性、人文性、传承性、战略性及生态性等特点。在人工智能技术的指数式发展面前，教育的超前性变得难以维系；需要慢工出细活的人文性与满足社会用人需求的工具性之间呈现时空拉锯和矛盾；对人类知识的传承则变身为历史传承、人际共创以及人机共创的多重特征。随着人工智能技术推动的发展加速，教育的发展战略、前瞻性谋划，是一个时不我待、任重道远的重要课题。
（作者：顾小清，系国家社科基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”首席专家、华东师范大学教育信息技术学系教授）
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当人工智能走进课堂，教学过程将发生哪些变化
随着人工智能技术的应用，课程内容、教学方法和师生关系都在发生变化。利用人工智能可以实现更加开放灵活的教学体系，推动人工智能与教育教学系统性融合；当人工智能融入教学模式，教学模式重心转移到关注“人”本身时，智慧教学的新时代也随之开启。
人工智能技术无论在少儿阶段，还是青年阶段，都在逐步推广。新时代对教书育人提出新的需求，即如何从以教师为主，转变为以学生为主；如何借助互联网、人工智能等新技术实现人机交互的智慧教学模式。人工智能赋予教育新功能，满足了大数据时代下个性化学习的需求。
因材施教，促进个性化学习
在传统的课堂教学中，老师是绝对的权威，教学资源的分配以老师控制为基础。课堂教学是老师分配合适的教育资源，再通过师生之间的互动确立起来的一种沟通方式。由于个人的精力有限，老师为了方便管理，即使不是主观意义上的，也会下意识的为学生贴上相应的身份标签，课堂教学机械的完成知识灌输。人工智能的出现可以为老师分摊压力，更加关注学生本身，促进学生的个性化学习。
随着人工智能的介入，以往老师无法关注到每一位学生，无法做到因材施教的问题将会迎刃而解。人工智能技术可以伴随式地记录分析每一位学生的学习状况，全面勾勒学生画像。基于大数据分析，对学生学情进行诊断、分析，从中找出学生学习的薄弱项，并及时指正；同时可以发现学生学习的优良习惯，并通过数据分析推广给适合该类学习方法的学生。通过人工智能形成学生个性化学习方法，真正做到以人推题，让学生只学该学的点，只做该做的题，杜绝盲目刷题和无效练习。
教育资源公平化
传统课堂教学一直面临着来自时间、空间限制等不利因素造成的教学质量的差异。在时间因素上，传统课堂教学过程中，老师和学生的互动时间、学生间的讨论时间较少；在空间因素上，传统课堂空间结构固定，学生们由于固定座位的局限，学生之间课堂注意力和接受知识的能力势必会受到影响。
人工智能的出现打破了传统课堂教学时空的局限，能够使学生随时随地进行学习，排除了由于座位原因导致的课堂注意力下降等因素。在人工智能环境下，学生可以通过VR等技术手段在虚拟世界中观察和感受核裂变的过程、发动机的内部构造、生物医疗技术的应用等传统课堂教学中难以实现的场景。人工智能环境能够让学生沉浸在场景式的教学情境中，以全息、动态的画面带给学生更加直观、真实的亲身体验。这在一定程度上有助于学生改变其由于认知方式和想象力等因素差异而造成的非平衡性发展。
教学方式的改善
在传统课堂教学中，教师们被准备教学材料、撰写教案、管理课堂、批改作业等各种事务缠身，使得他们对学生的评价只停留在对学生知识储备程度的考查上，缺乏全面性与科学性。在人工智能时代背景下，人工智能技术掌握了巨量的信息和知识，可以帮助人解决一些问题。随着语音识别、图像处理技术、AR／VR技术的成熟，人机交互变得更加和谐共融，传统教师的一些技能性、重复性的工作在很大程度上由人工智能机器人来替代，教师们更应该注重于课堂教学本身，改善现有的教学方式。
人工智能有助于将传统话语式的师生互动变为场景式的互动。在课堂教学中，教师能够运用AR／VR等技术手段设计和制作出立体、全息式的教学场景，供学生欣赏和学习。人工智能通过语音图像识别功能将教材中静态的知识与文本转化为数字文本，通过多种数字化方式呈现给学生，学生在这个过程中能够获得视觉、听觉等多维度的体验，将枯燥的知识转变为形象生动的场景式展现。
科学的教学评价
课堂是学生学习知识的场域，与教师教学过程的各个环节相对应，学生的学习是从对知识的初步了解到对知识的熟练应用与理解再到举一反三的一个过程。这个过程不仅包含课本知识的学习与巩固，同时也涉及到学生学习过程中认知、情感等方面的变化。因此，对学生的评价应不仅仅取决于知识的掌握情况。
课堂教学中，人工智能的引入能够为课堂教学各环节做出科学的评价。课堂教学情况千差万别，学生情况有大的差异也有细微区别，长处短处也各不一致。以往学生的情感发展、责任担当、逻辑思维能力等方面的发展遭受忽视，但人工智能的数据分析、语音图像识别等技术应用能够准确评价“教与学”的差异化情况。例如，网校的教师监课系统借助语音识别和表情识别等技术的融合，能够通过教师课堂表现的亲和力、清晰度等维度评价教师的授课情况。（姚坤森整理）
[责编：王一涵]