人工智能时代的教育挑战及应对
今年5月，国际人工智能与教育大会在北京召开。来自全球100余个国家和地区、10余个国际组织的500余位代表就未来教育、教育政策、教育管理、教学评估、课程开发、终身学习等多个议题开展了深入探讨，提出许多关于人工智能时代背景下发展未来教育的新观点和新思路，并通过了《北京共识》。代表们一致认为，各国应制定相关政策以促进人工智能与教育教学、教育系统改造相适应，建设更加公平、优质的教育系统，为每个人提供终身学习和终身发展的机会。
人工智能是研究使用计算机模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科，涵盖了自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴。正因为如此，人工智能已经成为各国核心竞争力的重要组成部分。
当前主要发达国家的人工智能战略
为在未来人工智能发展浪潮中占据领先地位，美国、英国、日本、法国先后出台了人工智能战略，将发展人工智能技术作为优先事项。实际上，人工智能作为新一轮技术革命的重要支撑，对人类社会诸多领域都有深远影响，也为未来社会的发展提供了重大机遇。人工智能技术在教育领域的应用不仅为教育系统变革、教育技术发展、教学方法改进提供了重要机遇，也给学校、教师、学生带来了挑战。
•美国：让所有劳动者都能在智能时代转换角色
美国在人工智能领域占据了巨大优势，这不仅受益于美国雄厚的研发资金和大批高精尖的科研人才，也受益于美国在人工智能领域已经建立起完善的战略规划体系。众多战略规划以美国白宫科技政策办公室2016年10月发布的《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》影响较大。二者为人工智能领域的研究与发展提供了战略性指导。
《国家人工智能研发战略规划》提出，为人工智能时代培养劳动力，不仅应为预备劳动力提供相关领域的教育机会，还应该为现有劳动力进行再培训，以让所有劳动者都能在人工智能时代迅速转换角色。该“战略”区分了硬技能和软技能，主张培养目标应体现国际性、时代性和全面性。所谓硬技能是指语言、艺术、数学、计算机、化学等与专业、学科相关的认知技能；软技能则包括合作、管理、情境、决策等认知性技能，主要通过个人的情商、人际能力、行为等体现。“战略”提倡在基础教育、高等教育、继续教育等各阶段均应以培养软硬技能兼备的人才为目标，加强对劳动者的数字素养和人工智能领域的相关素养的培训。
针对人工智能技术可能对教育带来的影响，“战略”指出：一方面，可以通过将人工智能技术应用于教学环节，为学生提供个性化教学服务，提升教育的影响；另一方面，人工智能的发展为人才培养设定了基本目标。教育系统应该培养面向人工智能时代的劳动者，为所有劳动者提供终身学习的机会。此外，“战略”还针对人工智能人才培养的规模、结构等进行了说明。
2016年12月，美国发布了《人工智能、自动化与经济》的报告，提出制定相关政策发展企业和工人创造力。2017年7月，美国又通过《人工智能与国家安全》的文件，提出通过人工智能推动军事、信息和经济领域的变革以维护国家安全。2019年2月11日，美国总统特朗普签署了《美国人工智能倡议》，提出应重点发展计算机科学，培养公众对人工智能技术的信任与信心，通过学徒制等方式培养人工智能领域的研究人员和用户，开设科学、技术、工程等技能课程，以确保所有美国工人有自如利用人工智能的本领。
•英国：在人才培养规模、投入等方面发展人工智能教育
英国早在2013年就将人工智能列为国家级科研计划。2014年出台了《人工智能2020国家战略》。2015年制定了《机器人技术与人工智能图景》。2016年发布了《人工智能：未来决策制定的机遇与影响》，提出充分发挥英国在人工智能领域的优势，增强国家竞争力。2017年出台了《现代工业战略》和《在英国发展人工智能》两份文件，为发展人工智能提供详尽的指导。2018年出台了《英国人工智能发展的计划、能力和志向》以及《产业战略：人工智能领域行动》，针对发展人工智能制定了具体措施，并于2018年4月启动了以人工智能技术为核心的“现代工业战略”。
为推进“现代工业战略”实施，英国政府积极发展人工智能教育，在人才培养规模、投入等方面进行了重要调整。首先是调整人才培养的结构、层次及数量，扩大人工智能硕士、博士招生规模，调整学科结构，改进培养模式，鼓励大学和企业为人才培养提供支持。其次是加大人工智能教育的投入。英国政府拟计划对人工智能教育投入1.15亿英镑，并鼓励企业和大学投入相应比例的资金，为人工智能教育提供资金保障。再次是鼓励校企合作，开展员工在职培训，为校企合作提供平台，为学生提供数字技能及编码等领域的技能培训。最后是吸引和留住外国优秀人才。通过设立奖学金、提高工作和定居待遇、简化签证手续等吸引人工智能领域优秀人才定居英国，开展相关研究。
•日本：鼓励高校完善人工智能人才培养机制
日本机器人产业在世界处于领先地位，在人工智能领域也占有非常大的优势。2015年1月，日本发布了《日本机器人战略：志愿、战略、行动计划》，提出机器人发展战略。2016年1月，日本制定了《第五期科学技术基本计划（2016-2020年度）》，提出建设“超级智能社会”，并组织了多次面向民众的对话会议，提出以人工智能技术为核心，在大数据、物联网和网络安全领域开展融合研究。2017年，日本制定了《人工智能产业化路线图》，提出利用人工智能技术大幅度提高制造、医疗、护理效率。2018年，日本出台了《科学技术创新综合战略2017》的报告，再一次强调了人工智能的重要性，提出应针对信息技术和人工智能领域面临的人才短缺问题大力发展信息技术和理工科教育，加强大学相关学科人才培养。针对当下日本人工智能人才不足的情况，基金会为人工智能领域研究提供了充分的资金支持，并鼓励高校完善人工智能人才培养机制。此外，日本政府制定了一系列科研奖励计划，吸引外国人才来日本进行研究。
•欧盟：致力于推动人脑研究和机器人智能研究
欧盟在推进人工智能领域也制定了一系列战略规划。2013年1月，欧盟提出了《人脑计划》，致力于推动人脑研究和机器人智能研究。2014年5月，提出了《机器人研发计划》。2015年12月，发布了《机器人技术路线报告》，为机器人技术开发与市场化提供了通用框架。此外，法国于2013年公布了《机器人发展计划》，并在2017年3月发布了《人工智能战略》将人工智能作为国家创新举措之一。德国于2018年公布了《联邦政府人工智能战略要点》和《联邦政府人工智能战略》，将发展人工智能上升到国家战略高度。
当前世界许多国家迫切希望在人工智能发展浪潮中获得竞争优势，并为此制定了较为完善的战略规划。这些规划立足于国家需求，涉及社会领域的多方面，深入分析了国家发展人工智能的优势和不足，并就进一步参与人工智能领域的竞争提出了具体的行动要求。
虽然各国的人工智能战略各不相同，但是就人工智能时代的人才培养与开发、教育培训等领域各国的举措大同小异：（1）以培养面向人工智能时代的劳动力为目标，关注学习者认知与非认知能力的培养；（2）加大人工智能领域投入，大力发展工程、信息科学技术研究；（3）鼓励校企合作，促进人工智能技术转化；（4）扩大人工智能人才培养规模，完善人才培养结构、层次；（5）设立专项奖学金，吸引和留住国际优秀人才；（6）搭建实践平台，推动国际人才交流。
从本质上看，人工智能技术发展的关键在于劳动者素养的提高，劳动者素养的高低直接影响技术的使用，而教育在培养预备劳动者和劳动者再培训过程中都发挥着至关重要的作用。因此，不少国家的人工智能战略将教育作为推动其发展的重要推动力和优先发展事项，主张在培养目标、教学内容、教学方式、教学手段等进行变革。
当下，人工智能技术的进步既为教育发展提供了重要机遇，也给整个教育生态系统带来了不小的挑战。
学校将走向“智慧型校园”
大数据、云计算、深度学习、图像识别、语音识别、虚拟现实等人工智能技术，让人类的学习活动得以突破传统的时空结构，颠覆了教育者与受教育者的关系。学生可以在任何时间、任何地点接入学习平台，这给传统的、以学校为主体的、较为封闭的教育生态带来了巨大挑战。因此，传统的学校应变革为面向未来的“智慧型校园”。智慧校园是物理环境、虚拟环境和混合环境的整合，在对校园基础设施、教学资源、教学内容、教学活动等进行的数字化改造的基础上，构建智能化的教育生态系统，最大化地提高学生学习、生活质量，促进师生全面提升。此外，智慧校园还为家庭、学校和社会协同发展提供了重要条件，有助于提升学校治理水平。
教师成为构建者、协助者
人工智能技术也给教师带来了重大挑战。传统的教学模式以教师为中心，教师作为学习活动的组织者和控制者，在学习过程中占主导地位。而在人工智能时代，学生可以很方便地从网络上获取丰富的信息资源，学生处于学习活动的中心。因此，教师应从传统的知识传授者转变为帮助学生建构知识体系的协助者、教学活动的组织者。教师更应重视激发学生自主学习，充分调动学生积极性。
首先，人工智能时代知识获得更加便利，学生认知方式也会发生根本变革，因此教师应更加关注学生的认知特点，着重通过多样的教学活动和教学过程将能力培养与知识获得结合起来，促进学生认知和非认知能力的养成。
随着人工智能技术在教育领域的应用不断深入，教师工作的环境将逐步智慧化。智能备课、智能阅卷、智能评估和反馈系统成为可能，教师能够更加准确、快捷地把握学习者的学习特点和情况开展个性化指导。
人工智能时代，教师不仅需要掌握学科专业知识、教学方法，还应具备“数字化能力”。这就要求在教师专业发展过程中，不仅要重视学科知识的掌握，更应重视教师专业发展的情境性和实践性，强调过程体验和参与，在教师专业发展的不同阶段确立不同的能力目标以适应课程教学的新要求。
学生面临的挑战与应对
人工智能技术的快速发展也给学生带来了巨大挑战。首先是学习内容变化带来的能力培养上的挑战。与传统学习相比，人工智能时代的信息获取更加便捷，对于信息的处理能力将会是未来学生必须培养的核心能力。学生不仅需要具备认知能力，还需要具备全球素养、开放心态、自主管理能力、数字素养等。其次是学习方式变化带来的自主管理的挑战。人工智能时代的学习将以学生为中心，学生在学习活动中处于主体地位，可以根据智能教学系统生成个性化学习方案，自主选择学习内容，安排学习进度，开展小组合作学习等。个性化学习方式对学生的自我调节和管理水平有更高的要求，在实际教学过程中也应重视对学生自我管理能力的培养。
总之，随着经济与科技全球化的深入发展，人工智能技术的重要作用日益突出，各国纷纷将发展人工智能技术视为国家优先事项，各国人工智能人才竞争日益激烈。教育在劳动力培养、人才开发过程中发挥着至关重要的作用，不少国家将教育视为推动人工智能发展的重要力量。大数据、云计算、图像和语音识别、虚拟现实等技术极大改变了整个教育供给、管理、实现模式，有助于构建共享、开放的新型教育生态系统。这种新型教育生态系统的主要特点就是教育服务和管理的精准化、个性化和适应化。在构建新型教育生态过程中，学校、教师、学生面临着技术变革带来的各种挑战和问题。要解决这些问题，实现技术与教育的无缝衔接，还需要教师、家长、学生以及其他教育生态系统成员的共同努力。
来源：中国教师报（2019年06月19日）
人工智能来了，教育当未雨绸缪
近段时间以来，“人工智能”成了人们口中的热词，而关于人工智能的各种研讨会也层出不穷，似乎不说点“人工智能”就赶不上时代潮流。
这也难怪，人工智能的飞速发展超出了人们的想象：1997年，IBM的超级电脑“深蓝”击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫；2016年，AlphaGO击败世界围棋冠军李世石一举成名；2017年，AlphaGoZero从零开始，自己参悟，并以100∶0的绝对优势“狂虐”AlphaGO，突破了人类经验的限制。不仅是棋坛，人工智能在图像识别、语音识别、机器翻译、人机交互、无人驾驶等领域也都取得了突破性进展。
2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确提出要完善人工智能教育体系，建设人工智能学科，在中小学阶段设置人工智能相关课程。
毋庸讳言，人工智能正加速袭来，冲击着人们生产、生活、学习的各个领域。作为教书育人、面向未来的事业，教育领域自然不可能置身事外。在人工智能的冲击下，教育领域发生了哪些改变？又带来了哪些挑战？教育工作者又当如何应对呢？
人工智能给教育带来了便利
“冲，冲，冲，冲向最高的巅峰，大地在我脚下，彩虹在我手中！”随着歌曲《自己的英雄》激昂的旋律，10名黑白相间的小机器人排成三排，整齐划一地翩翩起舞，或倒立踢腿，或抖动双臂，引起了大家的好奇和关注。这是记者日前在北京第十八中学篮球馆看到的一幕。
这只是人工智能走进方庄教育集群峰会“沉浸式参与体验”活动的一部分。除此之外，现场展示的“3D教模百宝箱”“AR智能课桌”“智慧课堂教学应用分析系统”等，也都给参观者带来了全新的感受。
“人工智能将教学变为大数据分析以及人工智能辅助的以学生为中心的个性化学习，为每个学生提供个性化、定制化的学习内容、方法，从而激发学生深层次的学习欲望。而且，在教育资源的均衡化方面，人工智能也可以发挥很大的作用，可以有效解决以前远程教学中师生不能进行有效互动和教师不了解学情的问题。”科大讯飞轮值总裁吴晓如说。
“人工智能加教育大数据，可以使教学效率平均提升30%，备课重复性工作显著减少，学生无效学习时间减少40%，知识点学习时间显著减少。”科大讯飞AI研究院北京分院副院长付瑞吉博士介绍说，“人工智能在考试阅卷上也有不俗的表现，引入智能阅卷技术，可对空白卷、疑似雷同等问题卷进行检测，节省20%的工作。2017年上半年，智能阅卷技术在CET及全国25个地区的中考、高考、学考中使用，覆盖近700万名考生。”
当前，图像识别、语音识别、人机交互等人工智能应用技术在教育领域都有了应用。比如，通过图像识别技术，人工智能可以将教师从繁重的批改作业和阅卷工作中解放出来；语音识别和语义分析技术，可以辅助教师进行英语口试测评，也可以纠正、改进学生的英语发音；而人机交互技术，可以协助教师为学生在线答疑解惑。除此之外，个性化学习、智能学习反馈、机器人远程支教等人工智能的教育应用也被看好。
“人工智能的发展，为我们带来了极度丰富的教育资源、空前强大的教育力量和飞速提升的教育效率，可以让教师腾出更多的时间和精力创新教育内容、改革教学方法。”百星机器人科技（北京）有限公司创始人兼首席执行官申光星说。
人工智能挑战当前的教育生态
2017年12月28日上午，北京第十八中学的音乐厅内，一场精彩的报告正在举行。报告人的右侧，一块金属支架上的蓝色显示屏正在闪烁。报告人每说出一个字，屏幕就同步跳出汉字以及对应的英文翻译。看到这一幕，记者的第一感觉就是：速记这个行业即将消失！
“人工智能作为在机器上实现的智能，在很多领域的表现已经超过人类顶尖高手，无论是在传统的机械操作等体力劳动还是在围棋、写作与语言处理等脑力劳动领域。”北京大学教育学院教育技术系教授贾积有告诉记者，与人类教育的漫长过程相比，机器获得人工智能的速度极快，就是硬件制造和软件复制。在硬件功能日益强大、价格不断下降的前提下，软件复制就是弹指之间的事情。在市场经济追逐利润的前提下，雇主会大量使用机器人和人工智能系统，而不是人类。很多人在社会上将找不到用武之地，未来许多职业将会被人工智能取代，这在很大程度上冲击着许多学校的专业设置与培养目标。
“人工智能将启发大家对未来职业的思考。随着一代又一代智能机器人的出现，一些简单重复的劳动将会被机器人所代替，教育如何培养未来所需的人才、工种，人类如何在智能世界中比智能机器人更胜一筹，这是教育者越来越关注的话题。”广东省深圳市南山区后海小学校长蒋和勇说。
在新疆呼图壁县教科局局长朱新宇看来，除了培养目标以外，人工智能也改变了传统的教育空间。“90后”是伴随着网络长大的一代，他们已经开始学会利用网络平台颠覆教师传统的“一言堂”教学方式，他们获取知识的地点不一定是在教室，学习内容也不再局限于书本或课堂，他们随时随地可以获取需要的信息。
“人工智能正在快速深刻地改变我们的学习方式、教学方式、思维方式，包括我们解决问题的方式，人工智能已经从多个层面上对教育提出了深层挑战。”教育部基础教育课程教材发展中心主任田慧生说。
2017年高考期间，机器人艾达挑战高考数学，10分钟就答完，获得134分，引发了人们对教育的忧虑与反思。
“现在坐在课堂里的孩子是互联网的‘原住民’，对教师的教育水平提出了新的挑战。”在北京市第十八中学校长管杰看来，人工智能时代的学习关系将颠覆传统的讲授式教学，实现以学生为中心的个性化学习，如果能打开学习的“匣子”，对学生的学习痕迹进行分析，教师就可以针对学生的个性化需求进行指导。此外，还可以对学生的学习行为、学习习惯、思维的形成过程等做数据分析。“未来，每个学生将拥有一个自己的数据包，我们正在努力，我相信距离这一天已经不远了。”
积极应对但也不必操之过急
“人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比，具有比较显著的正面影响。教育部门要充分利用人工智能技术，在管理、教学各个领域充分发挥其正面影响，促进教育发展与改革。”贾积有说。
“我们不要神话人工智能，人工智能并不是无所不能。人工智能不能代替教师，但可以帮助教师做很多事情。”吴晓如说，人工智能技术在感知智能方面已经取得了很大突破并进入到了应用阶段，但在认知智能方面还需要技术攻关。
如何把握人工智能驱动下的未来教育呢？《华东师范大学学报（教育科学版）》主编杨九诠认为，首先要力戒“决定论”思维，要始终将自己放置在“不确定”中。而且，班级授课制、现代学校制度并不是教育的原初样态和必然样态，这只是人类发展过程中的阶段性选择与设计，未来教育一定不是对我们熟知的班级授课制和现代学校体制的改进方案。“如此，对我们来说，未来教育确乎‘恍兮惚兮’了，但也唯其如此，才有理解、洞察、参与和创造的可能。”
人工智能时代，“培养什么人”的问题非常关键，因此，教师要做好价值观的传承。管杰认为，未来教师的核心职能就是要培养拥有中华优秀传统思想文化、有能力与世界建立广泛联系、具有世界眼光的中国人。唯有这样的人才，走入社会后才能承担起社会责任、应用人工智能去创造社会福祉。
在田慧生看来，教育有很大的特殊性，技术融入到教育过程中本身有难度。人机对话同人与人之间的对话有很大区别，人与人之间对话是一种有温度的对话，既有知识、信息的交流，也有情感因素的交流，这一点在人机对话中很难做到。所以，人和机器的结合怎么样变得更加友好、更有温度，是人工智能进入教育领域需要认真面对的问题。
“现在大家都有一种共识，就是在未来10到20年内，人工智能对整个社会的改变是非常剧烈的，我们还是要更快地去拥抱人工智能带来的变化。教育本身，特别是基础教育是比较难改变的，因为是教书育人，它的试错成本非常高，所以很多教学技术在教育领域的推广比较缓慢。开展人工智能技术的教育应用要先小范围试验，及时检验评价，这样会减少试错成本，能更快地推广人工智能的教育教学应用。”教育部教育管理信息中心研究室主任陈海东说。
“现在预测人工智能5年以后会颠覆我们的教育，我认为是太乐观了。”贾积有告诉记者，“就像我们当年说信息技术、慕课、微课会彻底改变教育一样，但这么多年过来它们并没有使教育发生颠覆性的变革。所以，人工智能会对教育产生影响，但未必是革命性的影响。因为不管怎么说，教育的本质并没有变。”
“中小学开展人工智能教育，既可作为教学内容，又可作为教学手段，更可将人工智能与学科教学、学生发展结合起来。人工智能在学校的应用，还是新生事物，应认真探索、不断总结、逐步扩大，不必操之过急。”教育部教师工作司司长、北京外国语大学党委书记王定华说。（本报记者苏令）
人工智能在教育中的应用，主要包含哪几个方面
国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出，人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。此次规划出台，将会加快编程培训进入中小学课堂的实施进度，对于人工智能在教育中如何应用，主要包括以下几点：
师资分配
利用人工智能可以实现师资资源重新分配。传统教育模式中，存在严重的师资力量分配不均匀的问题，也导致了教育的不均衡、不平等。
当投入了人工智能教育以后，各地的教师可以将自己的资源制成课件，无论在世界哪一个地方，孩子们享受到的教育资源都是相同的。人工智能让各地师资力量取长补短。
交流平台
人工智能以及区块链技术还可以为教育工作者搭建共建平台。在人工智能教育领域中，喵爪组建开放式共建平台，供技术创新者和教育创新者共同合作，开发基于项目制学习和人工智能创新教育的学习内容。这样的内容可以在喵爪星球虚拟学习空间里，通过其注册的喵爪账号在喵爪平台上参与学习，这有利于社群里的人互相学习共同促进。而且，区块链技术也可以保证学生隐私以及学生数据的真实性。
资源迅速更新
人工智能将促进教育资源的迅速更新，更加轻便。传统教育大部分是依赖于纸质书籍的，而纸质书籍有几个重大的缺点：不易更新、非常沉重、保存困难。一旦更新，原有的书籍便相当于作废等。
如果改用人工智能教育方式，更新只需要一瞬间，服务器上传后，用户只要联网更新数据就可以获取最新版本。学生也不必再背着沉重的书包，甚至在未来可能会由机器人代替学生背负学习资料。这种轻便及时的教育方式比传统教育少了许多麻烦。
负担优化
传统教育是制式的，教师对学生能力的训练大多数只能通过作业，而且家长盲目地给孩子报各种补习班，造成孩子时间的浪费，同时也破坏了孩子的学习兴趣，造成了巨大的影响。
人工智能模式的教育中，智能教育模式会对孩子掌握的知识进行一个评测。对于孩子已经掌握的知识，除了一段时间以后的温习以外，将减少其在学习过程中的出现率，保证孩子的休息娱乐时间，减少死读书现象的发生，确保孩子是真正掌握了知识，而非死记硬背。
个性化学习
人工智能可以为每位学生提供个人专属的学习计划。喵爪教育将利用人工智能技术，根据需求为每一位在喵爪星球上注册的用户提供个人专属的学习计划。由人工智能定制的学习计划与传统教育制式学习有着本质的区别，人工智能个人专属学习计划可以更有效地开发孩子的潜力，因为每个孩子都有自己所擅长的和不擅长的。
制式教育只会强硬地让孩子学所有东西，而人工智能教育则是针对孩子的优点，进行深入开发，把孩子的潜力开发出来，让孩子的潜质不会被白白浪费。
喵爪教育已经和汉森机器人公司达成合作意向，利用人工智能技术创新教育，共同开发使用“爱因斯坦”机器人。这款机器人不仅可以编程，还可以与Scratch编程教育相结合，用于项目制学习（PBL）、人工智能认知学习。
众所周知，如果人类在学习的过程中能够拥有更多的身体感官交流，那么学习的效果将会得到大大的提高。“爱因斯坦”机器人首先就具备机器人与人之间的视听交流。在此之后，如果用户用手指触摸iPad来与机器人进行互动交流，那么它将打开人类大脑的更多区域的互动，而这也可以使人类的大脑更加快速地接收这些知识并且接受这种学习方式。用户可以通过云端下载更多的智能应用程序来与“爱因斯坦”机器人进行更多的互动。
“爱因斯坦”机器人背后所隐藏的道理就是寓教于乐，将娱乐和教育有机地结合起来。这也是“爱因斯坦”机器人诞生的初衷。
人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视，均为前沿产业，多智时代专注于人工智能和大数据的入门和科谱，在此为你推荐几篇优质好文：1.人工智能时代，AI人才都有哪些特征？http://www.duozhishidai.com/article-1792-1.html2.大数据携手人工智能，高校人才培养面临新挑战http://www.duozhishidai.com/article-7555-1.html3.人工智能，机器学习和深度学习之间，主要有什么差异http://www.duozhishidai.com/article-15858-1.html4.大数据人工智能领域，如何从菜鸟晋级为大神http://www.duozhishidai.com/article-1427-1.html
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人工智能教育应用的机遇与挑战
2.促进学习者各方面素养和能力的获得。随着现代社会的发展，对于人类的素养和能力的诉求也在逐渐增多。21世纪核心素养一度成为国际上热门的话题，我们可以看到，核心素养主要包含三大类：一是学习与创新素养；二是数字化素养；三是职业和生活技能。除素养之外，21世纪能力作为应对知识经济发展需求及社会进步而对人才培养所提出的需求，具体包括创造性与问题解决、信息素养、自我认识与自我调控、批判性思维、学会学习与终身学习、公民责任与社会参与等内容。
在这些素养和能力的建构过程中，人工智能发挥着不可忽视的作用：一方面是社会信息化的发展在逐渐推动人工智能的步伐；另一方面是21世纪核心素养和能力存在着内在的需求。在这样的背景之下，人工智能技术不能局限于促进学生学习具体的、结构良好的知识和技能，而是要帮助学生获得复杂问题解决、批判性思维、多人协作等高阶能力。而在现实中，我们可以看到，随着技术的发展，评估难度较高或者领域内专家无法清晰表达的规则知识、深度学习、自然语言的处理、情感计算等问题，都会在未来被逐渐攻克。而人工智能产品应用到教育领域上可以逐渐成为学生的朋友，为学生提供补习的帮助，成为学生的学习助手，使学习收到寓教于乐的效果。
3.加快全球课堂普及。在全球化趋势背景下，全球课堂普及能够为学习者随时随地打造深度学习的环境，成为学习的一个重要条件，在人工智能教育的应用下，则可以很简单地实现这一功能。
全球课堂的目标是为学习者提供一种普及化的、随时随地可以访问的、学习者深度参与的学习环境。在这样的学习环境中，处于任何水平的学习者都能获得良好的学习体验。在知识共享水平不断提高的情况下，人工智能的发展能够自然地促进全球课堂的普及。在现今教育领域，慕课可以被看作是全球课堂的雏形。在慕课的依托之下，学习者可以随时随地地进行学习和享受当前世界各地的教育资源。但慕课也存在一些弊端，如偏重知识传递、通过率较低、只适应具有一定知识背景和较高学习动机的学习者等。虽然慕课在现今的教育之中带来了一些改变，但是所带来的改变还是具有限度的。而人工智能技术支持下的全球课堂，能够为学习者提供一个云端一体、支持认知发展和相互协作的全新学习环境，这在一定程度上打破了慕课等教育技术手段所带来的局限性。
4.减少教师的重复性劳动。当前，中小学教师除了教学工作之外，还存在诸多重复性工作，而要想促进教师的教学，教师就还需要更多的进行创新工作的时间，以加深对教育的反思、改进。若长期进行重复教学，不但程序枯燥，而且对社会来说也是一种资源浪费。
在这种情况下，使用人工智能技术和多媒体等各种先进的教学手段形成开放式交互教学系统，学生可以主动向系统索取知识，系统也可以根据学生的知识、能力和学习方法来因人施教，以收到最佳的教学效果，达到无人化、个性化适应教学的目的。此外，随着人工智能技术的发展，越来越多的人工智能工具被应用于教育领域，成为教师教学和学生学习的得力助手。教育机器人就是一种被广泛应用于教育领域的人工智能型助手。例如，网龙华渔教育研发的“未来教师”机器人，就可以帮助教师完成课堂辅助性或重复性工作，如朗读课文、点名、监考、收发试卷等工作，还可以帮助教师收集、整理资料，辅助教师进行备课、科研活动。由此，在减轻教师负担的同时，还提高了教师的工作效率，从而使教师将更多的精力真正放在学生身上，促进学生更好地学。
二、人工智能教育应用的挑战
人工智能在给教育带来诸多有利因素的同时，也会存在相应的挑战。在当今社会人工智能相关人才还比较欠缺的状态下，政府和学校该如何进行人才的培养；教师在教学中该如何与人工智能系统进行有效协调；人工智能教育应用中存在的伦理、社会以及安全等问题应该如何解决……这些因素都对人工智能在教育中的应用提出了新的挑战。
1.人工智能的人才培养存在滞后性。人工智能作为推动社会发展的一项重大举措，对于人类的影响是巨大的。教育领域作为人工智能影响的一个重要部分，在某种程度上说，要想对教育产生重大的作用，政府和学校就应提供必要的协助。在人工智能专业人才培养中，首先，一方面，政府应了解企业和社会对人工智能人才的需求，制定出人工智能专业人才的培养目标和相关标准，并根据目标和标准协调包括中小学、大学、职业培训机构等在内的相关机构，推进人工智能专业人才的培养。另一方面，政府应为人工智能教育提供必要的经费支持，如增加人工智能研究生的培养经费，提升人工智能课程设计的投入，资助人工智能教育研究项目，对开展人工智能教育的高校、职业院校和其他组织拨款等，这些措施在一定程度上可以促进人工智能的发展。其次，学校在培养人工智能人才上需继续加大措施和力度。在中小学阶段可以培养学生的科学素养，为人工智能的成长奠定良好的基础，而大学作为人工智能发展的重要时期，在师资力量方面，可以把与人工智能相关的人才组织起来，引进学校外部人工智能的专业人才，充实人工智能教学团队。
然而，在目前的就业市场上，虽然企业高薪资聘用相关人才的公告在就业市场屡见不鲜，但这方面的人才却很难在市场上找到。这也表明在现今社会中，人工智能领域相关人才培养还是存在着显性不足和滞后的问题，政府和学校所贡献的力量还存在着欠缺。
2.人工智能中教师角色转变的障碍。在现今教育技术的使用中，人们常常会疑惑教育和教学之中人与人之间的交互作用容易被忽视的问题。在人工智能教育时代来临之时，如果在教育中大量使用高新技术，会不会削弱教师与学生的交往或者不利于学生语言能力和沟通能力的培养？面对这些疑惑，人工智能的研究案例表明，当人类智慧与人工智能技术相结合的时候，在工作上能够取得更好的效果。例如，一项研究发现，当通过照片判断淋巴细胞中是否存在癌细胞时，如果只使用人工智能技术，错误率为7.5%，如果只由医疗专家来判断，错误率为3.5%，但如果将两者结合起来，错误率则可以下降至0.5%。也就是说，在人工智能时代，教师与人工智能系统之间需要相互协同。
而具体到现实生活中，我们发现在实施翻转课堂和慕课的时候，一方面，存在实施的过程中部分教师不愿意改变的现象。当教师传统的教学模式已经形成了成熟的体系和模式，他们认为现今的教育方法已经可以教好学生，尤其是那些这样教已经出了成绩的教师，继而让其进行改变会存在较大困难。另一方面，教育信息技术的老师比较少，当更多的教师面临一个新的事物时，有效的实施对教师的相关培训是非常有必要的。与此同时，人工智能在教育系统中的实施也面临着怎样将人工智能教学系统与面对面教学相结合，使教师与人工智能系统之间协同工作，以最大限度地发挥二者的协作优势，共同为学生提供更有个性的、更有效的教学体验，这是当前教育人工智能研究面临的挑战之一。
3.人工智能教育中的伦理、社会及安全问题。在网络普及率极高的时代，越来越多的人开始加入互联网的大军之中。我们看到互联网在给我们带来越来越便利的生活的同时，也存在一些隐患：网络暴力的滋生、信息的泄露、网络欺诈行为等问题不断涌现。在图像识别技术上，出于对当事人隐私或者某些信息的保护，电视和网络会将文字或脸部像素化。但随着人工智能的发展，这种保护隐私的方法已经不再可靠。有研究发现，神经网络只要通过主流的机器学习方法训练，就可以识别图像中隐藏的信息。在某些数据库和隐私技术上，神经网络的成功率已达到80%，甚至是90%。在像素化图像方面，随着图片模糊程度增加，神经网络的成功率会降低，但仍然能够达到50%到75%的成功率。因此，伦理道德和安全保障是教育人工智能也必须面对的挑战之一。
在教育系统中，教师各方面信息的泄露，以及学生所面临的网络暴力会不会更加肆虐？尤其是在中小学阶段，学生对这个社会的认知还不够全面，是否会更多地存在着网络上的隐性伤害，而这些问题都是在人工智能应用于教育领域之中所要面临的问题。为此，一是将伦理道德教育纳入人工智能课程之中，树立伦理道德意识也就成为人工智能时代必须要解决的课题；二是应该加强人工智能教育应用的监管，制定与安全应用相关的规则，运用相关技术保护使用者的隐私和权益，着力于推动教育人工智能良性积极发展。
未来的时代是智能时代，无论是政府管理机构，还是各级教育部门，都应为迎接智能时代的到来做好充分准备。在具体的发展之中，我们可以看到美国政府在《规划未来，迎接人工智能时代》研究报告中不仅引领了美国社会未来的发展方向，同时也为我国的人工智能教育应用提供了很好的启示与借鉴。人工智能教育应用作为未来我国教育发展的核心内容之一，在具体的应用过程之中，对于我国的教育和教学发展存在着重要的意义。为更好地找到人工智能与教育的契合点，应促进人工智能技术人员与教师的合作，提高教育管理者和教师的数据素养，培养学生的计算思维能力，对人工智能教育中的伦理、社会及安全问题制定好相关措施，为更好地适应未来时代的发展做好准备。
|编辑：曹可稀
|美编：甄宏莉
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人工智能+教育给学生带来多大帮助
现在人工智能赋能学校已经有了进步，已经存在从小学利用知识图谱等先进技术给学生描绘了很多类似孩子的数字画像。然后利用大数据以及人工智能技术，将不同的作业推送给孩子，这样来计算不同孩子们的作业量，从而促进教与学的效率提高。
此外，就人工智能赋能的教师层面，促进学生的创新能力提升从来都是学校的关键任务，一定要在教学中给学生留下充分的想象空间，以及实践尝试的可能性。
同时，老师给学生的指导主要还是根据对学生的观察，现在就大数据的逐渐累积，老师对学生的爱好特长，未来发展方向的推判将会更理性。
吴朝晖：智能增强时代的教与学变革
浙江大学校长、中国科学院院士吴朝晖：智能增强时代的教与学变革
随着时代的发展，智能增强时代的到来，这也意味着人工智能以后会重新定义我们的下一代。他也给我们分享了未来的智能增强时代教与学变革场景。
其观点，未来、人、物理世界的二元空间将会转变为人、物理世界、智能机器、虚拟信息世界的四元空间。这也让我们的学习会进入2.0时代。
在以后的学习2.0时代，学生、教师、智能机器将共同组成了数字化学习生态系统，学生就是探究者、发现者、合作者，教师就是支持者、引导者、组织者，将来人机协同会称为学习的常态，智能机器将重构关系。
吴朝晖说：“以后，老师会更看重教学创新，优秀教师缺乏不平衡问题可能会得到缓解”。
另外，未来学习将不会局限在某一人生阶段，反而是终身教育和学习将称为主流。以后人工智能会创造一个共同学习的平台，由各种年龄、背景不同、学科存在差异的受教育者共同组成，从而形成一个包含不同专业、课程、学科、师资邓的丰富资源库，学习可以不论时间和地点，突破教育的时间和地点限制。
郑南宁：人工智能与教育变革
西安交通大学原校长、中国工程院院士郑南宁：人工智能与教育变革
人工智能对教育的影响是全方位的。那么大学要怎样面对人工智能给予的挑战呢？郑南宁表示就人机共存时代，人类面临人工智能技术的挑战展开话题，“在智力方面，人工智能算是完成得比人类还好。之前Alphago就挑战了人类顶尖棋手，这也是通过人类提前把规则交给机器所达成的，即只要一件事能用规则表达它，它就能完成得敝人类更好”。但是，他也表示，在直觉、情感等方面，人工智能还暂时不能替代人类。
人工智能给教育带来的变革主要还是解放教育的生产力，带来学习中心的转移，以及人机交互场景化转变。所以，郑南宁提出建议，未来高校教育要把计算和人工智能作为通识教育课程，并将其引入所有的专业，让各种层次、不同领域的学校都发现自己的准确定位，
郑南宁还表示，教育是一个渐进的过程，就算人工智能技术再怎么先进，也肯定替换不了师生之间的心灵沟通和思想启迪。我们说人工智能对教育的影响，只谈技术是不行的，更多的还是教育本身，不管时代怎样变革，潜心教育与课程建设益智都会是教师科学生面的延续。
杨宗凯：人工智能促进教育教学创新
西安电子科技大学校长、国家数字化学习工程技术研究中心主任杨宗凯：人工智能促进教育教学创新
如果说人工智能可以让机器更加聪明，那么人工智能+教育的模式就是帮助使人更聪明，从而促进人类全面发展。
杨宗凯认为，在人工智能时代的人才培养需求开始有了深刻的转变，所以构建新的教学体系就成为必要的了。
其观点主要有以下五点：
l要新的教育环境，那么未来教育就必须要转向学生为中心的连接教育；l要重新构造教育的课程体系，例如。西安电子科技大学正在推进AI支持下的跨学科融合；l要重新建造教学流程，例如，翻转课程就是典型的流程再造，来建造以能力为先，知识为基的教育；l要重塑教师能力，将教师从简单繁重的知识传授中解脱出来，更重要的还是给每个孩子启迪；l重新构造教育评价体系，开展人机相结合的评价。同时，他还表示，人工智能同时也会让我们面临一些挑战，例如数据安全和隐私保护等问题。教育工作者一定要干预面对这一挑战。
汤姆.米切尔：人工智能助力智适应教育的黄金十年
卡内基梅隆大学计算机学院教授汤姆.米切尔：人工智能助力智适应教育的黄金十年
汤姆,米切尔（TomMitchell）主要探讨了未来十年人工智能在教育领域应用将出现的数个重大突破，比如自适应技术在原理和机器学习模型、教学方法论和教育AI规模化和工程化等。新技术怎样能够加强改善从而试营这种教学的需求，其中最重要的技术还是自适应教育的技术。
丹.施瓦兹：教育行业人工智能未来之路
斯坦福大学教育学院院长丹.施瓦兹：教育行业人工智能未来之路
丹.施瓦兹（DanielSchwartz）其谈论的重点还是在于人工智能支持计算机实现的全新学习方式上，他认为人工智能创新学习环境，能够为学生成为独立学习者提供有效的帮助。所以，在这个信息时代，人工智能可以帮助我们生成适合这个时代的全新教学模式，而不只是将旧的教学模式进行自动化。
大数据分析让大规模“因材施教”成为可能
坚信么个学生都是一个独立的个体，孩子的学习不应该是枯燥的、艰苦的，而是有趣的、轻松的。
在教学中尊重个体的差别性和生命的多样性。
针对学生不一样的学习习惯、学习节奏和学习能力，因材施教，提供真正个性化的学习指引和服务，构建一个符合学生发展的学习方式是我们提分王最核心的价值。返回搜狐，查看更多