人工智能对“人”的挑战
人工智能是一种具有广泛应用前景、发展前途远大的高新科学技术,同时,也是一种远未成熟、后果难以预料的颠覆性技术。人工智能不仅正在深刻地改变世界,改变人类的生产和生活方式,而且它的发展在一定程度上正改变着“人”本身,改变着对“人”的认知。
一
在过去40亿年中,包括人在内的所有生命都是按照优胜劣汰的有机化学规律演化的,演化的过程既缓慢又艰辛,然而,作为无机生命的人工智能的发展日新月异,正在改变传统的演化规律和演化节奏。随着生物技术、智能技术的综合发展,人的自然身体正在被“修补”“改造”和“重组”,人所独有的情感、创造力、社会性等正在为智能机器获得,人机互补、人机互动、人机结合、人机协同、人机一体化成为智能时代发展的趋势。当人的自然身体与智能机器日益“共生”或一体化,例如,人的基因密码被破译,基因被修复、改造、甚至被重新“编码”,各种生物智能芯片植入人脑,承担部分记忆、运算、表达等功能,一些残缺、受损或老化的身体器官被人造器官所替代,那时新兴的“共生体”究竟是“人”还是“机器”?或者说,在什么意义上、什么程度上是“人”?
人形智能机器人的研制是目前人工智能发展的一个重点领域。智能机器人在外形上可以不像人,但也可能“比人更像人”。或者说,借助现代生物技术和智能技术,智能机器人可以设计、制造得比普通人更加“标准”、更加“完美”。一些乐观的专家大胆预测,到2050年,人形智能机器人将变得和“真人”一样,令人难分彼此。也就是说,人形智能机器人可能拥有精致的五官、光洁的皮肤、健美的身材、温柔的性情、渊博的知识、敏捷的思维、得体的谈吐、优雅的风度……“凡是人所具有的,人形智能机器人都具有”。智能机器人可以根据时势的变化和特定的需要,随意变换外形、声音、性格、反应和行为模式;如果政策、法律和道德规范允许,任何一个人都可以定制一个或多个外形和内在类似的“自己”,令自己永远“活”在世界上。从此,智能机器人究竟是否是“人”,必将,甚至已经成为一个是非争辩不断的时髦话题。2017年10月25日,沙特阿拉伯第一个“吃螃蟹”,授予香港汉森机器人公司研发的女性机器人索菲娅(Sophia)以公民身份,就引发了一场轩然大波,并引发了人们深刻的反思。
二
正在研制的智能机器人不仅模糊了“人”本身,更是对人的本质提出了一定的挑战。
例如,“会思维”曾经被认为是人的本质特征,也是人作为“万物之灵”的骄傲。然而,随着人工智能的突破性发展,“机器也会思维”正在成为社会各界广泛的共识。众所周知,机械机器早已超过了人的体力、速度和耐力,例如,一个人力量再大,也无法与载重卡车、起重机、装载机相提并论;一个人跑得再快,也跑不过汽车、火车、飞机……在思维领域,“机器思维”也可能取得突破,全方位超越人类的思维水平,甚至将人类远远地抛在后面。2016年以来,阿尔法狗围棋机器人(AlphaGo)采用大数据的自我博弈训练方法,相继击败了李世石、柯洁等围棋世界冠军,展现了它在“变化无穷”的围棋领域优于人类的大局观、控制力和创造力;最新的阿尔法狗围棋机器人(AlphaGo Zero)更是完全不借助人类的棋谱,“抛弃人类的经验”,从随机走子开始自我对弈学习,仅仅40天就“自我训练”成为了世界最强;这既给围棋界和社会各界带来了颠覆性的感官刺激,也令我们见识了人工智能深度学习的威力,令智能系统具有控制力、创造性等变得不再那么有争议。实质上,当智能机器不仅在存储(记忆)、运算、信息传输等方面远超人脑,而且在控制力、想象力、创造力以及情感的丰富度等方面也超过人类时,就对人的思维本质构成了实质性的挑战。
又如,“劳动”或者“制造和使用生产工具”曾经被认为是人的本质特征。在当今社会的智能化进程中,智能机器人正越来越多地投入生产过程,替代人类从事那些自己不情愿承担的脏、累、重复、单调的工作,或者有毒、有害、危险环境中的工作;而且,正在尝试那些曾经认为专属于人类的工作,如做手术、上课、翻译、断案、写诗、画画、作曲、弹琴、自动驾驶、作战等,成为医生、教师、译员、律师、作家、音乐家、秘书、保姆、驾驶员、战士……不难想象,智能机器人的劳动态度更加“端正”,相比人更加“勤劳”,更加任劳任怨,生产效率也更高,堪称“劳动模范”。随着生产的信息化、自动化和智能化,未来的智能系统完全还可能根据劳动过程的需要,自主地制造或“打印”生产工具,灵活地运用于生产过程,并根据生产的发展而不断调适、完善。甚至,智能机器人还可以自行生产机器人,并根据生产和生活的需要而不断创新“生产工具”。2017年启用的中国规模最大的机器人产业基地沈阳新松智慧产业园,其C4车间是中国首个工业4.0生产示范实践厂区,就拟采用机器人生产机器人。如此一来,无论是制造和使用生产工具,还是更一般意义的劳动,都可能不再是人类的“专利”了。
再如,人的本质在于社会性,是“一切社会关系的总和”。当人形智能机器人取得实质性突破,以劳工、秘书、助手、同事、朋友之类身份进入人们的工作和社交范围,以保姆、宠物、情人、伴侣,甚至孩子之类身份进入家庭,成为人们工作、生活,甚至家庭中的新成员,可能就不会有太多的人坚持,智能机器人不可能获得一定的社会地位,不可能与人结成一定的社会关系。而且,基于互联网、大数据、物联网、云计算等,各种智能系统、智能机器人之间也可能需要在生产、生活中相互配合,相互协作,相互交往。而在各种现实的或虚拟的交往实践中,各交往主体之间是否会产生各种各样的利益纠葛?是否会产生同情、愉悦、痛恨、厌恶之类情感?是否可能结成一定的利益共同体,提出政治上的要求?是否会对传统的人伦关系、家庭和社会结构等造成实质性冲击?这些问题不断敲打着人们敏感的神经。自从有人希望订制个性化的机器人“伴侣”,与之“结婚”、组成别致的“新式家庭”,我们就逐渐意识到了其中蕴含的颠覆性意义。
三
如果以上的描述和分析成立,智能机器人将在一定意义上是“人”,或者在一定程度上具有“人的本质”,那么,就难免导致以下一系列“顺理成章”的问题:智能机器人是否享有自由、人权等基本权利,包括避免被人类过度使用,或者置于可能导致软硬件受损的恶劣环境之中;是否具有与自然人同等的人格和尊严,包括不能被视为人们的“仆人”,不能够侮辱和虐待;是否应该被确立为道德或法律主体,当造成了一定的经济或社会后果后,承担相应的行为责任;智能机器人可否像自然人一样,与其他智能机器人自由交往,基于共同的兴趣或利益结成一定的“社会组织”,提出经济和政治上的诉求……这类问题还有很多,并且新的问题肯定会如雨后春笋般涌现出来。
观照现实,社会的信息化、智能化大潮汹涌澎湃,智能机器人可以比较廉价地生产,且仍然在不断地开发、完善和升级;智能机器人已经广泛进入人们的学习、生产、生活、休闲、娱乐过程,成为人们学习的老师、工作的伙伴、生活的助手、游戏的玩伴,甚至像家庭成员一样的机器人伴侣、孩子……有人声称,猫、狗之类宠物尚且享有一定的动物权利,人形智能机器人与它们相比“更加高级”,它们是否更应该受到尊重,拥有更多的权利?展望未来,智能技术正呈现加速度发展趋势,具有自主意识、创造能力、类人情感、社会交往属性的智能机器人已经渐露端倪,很有可能变得与自然人难以区分。这一切令“人是什么”和人的本质成为一个难以回避的问题。
(作者:孙伟平,系上海大学社会科学学部哲学系教授)
人工智能技术的发展趋势及挑战
人工智能作为一项具有代表性的颠覆性技术,逐渐改变着我们的生活方式。接下来我会从几个方面来介绍一下我对人工智能发展的看法,包含什么是人工智能,人工智能的发展,人工智能所面对的挑战等内容。
什么是人工智能。
人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。
人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”即由人设计,为人创造、制造。
而关于什么是“智能”,较有争议性。这涉及到其它诸如意识、自我、心灵,包括无意识的精神等等问题。人们唯一了解的智能是人本身的智能,这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限,对构成人的智能必要元素的了解也很有限,所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及对人智能本身的研究。其它关于动物或其它人造系统的智能也普遍被认为是人工智能相关的研究课题。
尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
有上述定义所得,人工智能本质就是算法,是一类可以自己学习的算法。
接下来说人工智能的发展。
1950年,一位名叫马文·明斯基(后被人称为“人工智能之父”)的大四学生与他的同学邓恩·埃德蒙,建造了世界上第一台神经网络计算机。这也被看做是人工智能的一个起点同年,“计算机之父”阿兰·图灵提出设想:如果一台机器能够与人类开展对话而不能被辨别出机器身份,那么这台机器就具有智能。
1956年,计算机专家约翰·麦卡锡提出“人工智能”一词。这被人们看做是人工智能正式诞生的标志。麦卡锡与明斯基两人共同创建了世界上第一座人工智能实验室——MITAILAB实验室。
50年代,人工智能迎来高峰期。计算机被广泛应用于数学和自然语言领域,这让很多学者对面机器发展成人工智能充满希望。
70年代,人工智能进入低谷期。科研人员低估了人工智能的难度,美国国防高级研究计划署的合作计划失败,还让大家对人工智能的前景望而兴叹。主要技术瓶颈:计算机性能不足;处理复杂问题的能力不足;数据量严重缺失。
80年代,卡内基梅隆大学为数字设备公司设计了一套名为XCON的“专家系统”。它具有完整专业知识和经验的计算机智能系统。在1986年之前能为公司每年节省下来超过四千美元经费。
1987年,苹果和IBM公司生产的台式机性超过了Symbolics等厂商生产的通用计算机。从此,专家系统风光不再。80年代末,美国国防先进研究项目局高层认为人工智能并不是“下一个浪潮”。至此,人工智能再一次成为浩瀚太平洋中那一抹夕阳红。
1997年,IBM的深蓝战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2009年,螺丝联邦理工学院发起的蓝脑计划,生成已经成功模拟了部分鼠脑;以及2016年谷歌AlphaGO战胜韩国李世石。
回顾了人工智能60余年的发展历程,科研技术人员不断突破阻碍,让我们可以看到今天人工智能所取得的辉煌成果。随着人工智能的不断发展,科学界对人工智能的看法也渐渐分成两种——悲观学派和乐观学派。
悲观学派的代表是天文物理学家史蒂芬·霍金(StephenHawking),以及特斯拉首席执行官伊隆·马斯克(ElonMusk)。霍金认为AI对人类将来有很大的威胁,主要有以下理由:
AI会遵循科技发展的加速度理论AI可能会有自我改造创新的能力AI进步的速度远远超过人类人类会有被灭绝的危机存在乐观学派主要是Google、Facebook等AI的主要技术发展者,他们对AI持乐观看法的理由:
人类只要关掉电源就能除掉AI机器人任何的科技都会有瓶颈,“摩尔定律”到目前也遇到相当的瓶颈,AI科技也不会无限成长,依然存在许多难以克服的瓶颈。依目前的研究方向,电脑无法突变、苏醒、产生自我意志,AI也不可能具有创意与智能、同情心与审美等这方面的能力。这两种学说各有各的道理,目前很难判断那种学派是正确的。就目前的弱人工智能来说,乐观派或许是对的。但我们很难保证之后的强人工智能不会对我们的生存产生威胁。
《新一代人工智能治理原则——发展负责任的人工智能》是为促进新一代人工智能健康发展,更好协调发展与治理的关系,确保人工智能安全可靠可控,推动经济、社会及生态可持续发展,共建人类命运共同体,人工智能发展相关各方应遵循的原则。由国家新一代人工智能治理专业委员会于2019年6月17日印发实施。这份文检里明确指出了人工智能的发展应遵循的原则:和谐友好,公平公正,包容共享,尊重隐私,安全可控,共担责任,开放协作,敏捷治理。文件的主题还是“负责任”,如薛澜所说:“比如我们提出的‘和谐友好’等原则,强调无论是人工智能提供的产品还是服务,都应该是负责任的、全面的,应以增进人类共同福祉为目标,应该符合人类的价值观和伦理道德,避免误用,禁止滥用、恶用。”负责任就是以人为本,一切以服务人类为主。目前还处于弱人工智能阶段,主要需要被约束的还计算机工程师。计算机工程师要负起自己的责任,确保人工智能安全可控可靠,规避风险隐患,做到为人服务,不侵犯用户的权益和隐私。
“考虑到人工智能发展的高度复杂性和不确定性,要按照渐进性的思路推进人工智能的治理。”薛澜表示,《治理原则》是一份框架性文件,对人工智能健康发展主要发挥宏观引导作用,今后还将根据形势的变化和需要,不断进行充实和调整。在薛澜看来,人工智能的发展过程中也面临着一些基础性的工作,立法就是其中之一。“我们发布的《治理原则》,也为今后的立法工作提供了重要基础。”他认为,人工智能发展非常快,而立法的周期较长,因此也很难只用法律框架来支撑人工智能的发展,“这就需要相关的原则准则、行业规范,包括从业者的自律,来协同推进其健康发展。”
防范风险隐患,发扬科技之善,人工智能发展迅速,它只会不断渗透进我们生活,计算机工程师要从八项原则出发,规范自己的道德标准,遵守法律法规,做好应对人工智能“觉醒”的准备,以人为本的发展人工智能,让人工智能为人民服务,才能更好地,健康地发展人工智能。
人工智能未来的挑战
所谓的人工智能在更大程度上都是在模拟人的感觉和思维,让一种更像人的思维机器能够诞生。著名的图灵测试,也是在是否能够像人一样思考的标准上进行的。图灵测试的目的,仍然在检验人工智能是否更像人类。但是,问题在于,机器思维在作出自己的判断时,是否需要人的思维这个中介?也就是说,机器是否需要先绕一个弯路,即将自己的思维装扮得像一个人类,再去作出判断?显然,对于人工智能来说,答案是否定的,因为如果人工智能是用来解决某些实际问题,它们根本不需要让自己经过人类思维这个中介,再去思考和解决问题。人类的思维具有一定的定势和短板,强制性地模拟人类大脑思维的方式,并不是人工智能发展的良好选择。
所以,人工智能的发展走向了另一个方向,即智能增强(简称IA)上。如果模拟真实的人的大脑和思维的方向不再重要,那么,人工智能是否能发展出一种纯粹机器的学习和思维方式?倘若机器能够思维,是否能以机器本身的方式来进行。这就出现了机器学习的概念。机器学习的概念,实际上已经成为发展出属于机器本身的学习方式,通过海量的信息和数据收集,让机器从这些信息中提出自己的抽象观念,这个时候,很难说机器自己抽象出来的猫的概念,与人类自己理解的猫的概念之间是否存在着差别。不过,最关键的是,一旦机器提炼出属于自己的概念和观念之后,这些抽象的概念和观念将会成为机器自身的思考方式的基础,这些机器自己抽象出来的概念就会形成一种不依赖于人的思考模式网络。当我们讨论打败李世石的阿尔法狗时,我们已经看到了这种机器式思维的凌厉之处,这种机器学习的思维已经让通常意义上的围棋定势丧失了威力,从而让习惯于人类思维的棋手瞬间崩溃。一个不再像人一样思维的机器,或许对于人类来说,会带来更大的恐慌。毕竟,模拟人类大脑和思维的人工智能,尚具有一定的可控性,但基于机器思维的人工智能,我们显然不能作出上述简单的结论,因为,根据与人工智能对弈之后的棋手来说,甚至在多次复盘之后,他们仍然无法理解像阿尔法狗这样的人工智能如何走出下一步棋。
不过,说智能增强技术是对人类的取代,似乎也言之尚早,至少第一个提出“智能增强”的工程师恩格尔巴特并不这么认为。对于恩格尔巴特来说,麦卡锡和明斯基的方向旨在建立机器和人类的同质性,这种同质性思维模式的建立,反而与人类处于一种竞争关系之中,这就像《西部世界》中那些总是将自己当成人类的机器人一样,他们谋求与人类平起平坐的关系。智能增强技术的目的则完全不是这样,它更关心的是人与智能机器之间的互补性,如何利用智能机器来弥补人类思维上的不足。比如自动驾驶技术就是一种典型的智能增强技术,自动驾驶技术的实现,不仅是在汽车上安装了自动驾驶的程序,更关键地还需要采集大量的地图地貌信息,还需要自动驾驶的程序能够在影像资料上判断一些移动的偶然性因素,如突然穿过马路的人。自动驾驶技术能够取代容易疲劳和分心的驾驶员,让人类从繁重的驾驶任务中解放出来。同样,在分拣快递、在汽车工厂里自动组装的机器人也属于智能增强类性质的智能,它们不关心如何更像人类,而是关心如何用自己的方式来解决问题。
处理好人工智能思维和人类思维的关系,是人工智能发展的最大挑战。模仿人类思维,会显得有局限性;发展机器思维,又会不可控,这两者的平衡如何把握,就看以后的计算机工程师怎么选择了吧。
2023人工智能教育蓝皮书:现状、挑战与发展建议|附下载
周丹腾讯青少年人工智能教育负责人
吴朋阳腾讯研究院智慧产业研究中心主任
人工智能作为新一轮科技革命和产业革命的重要驱动力量,正在深刻改变人们的生活、工作和教育学习方式,人工智能技术越来越多地应用在教学管理的各个环节,人工智能课程也逐渐成为中小学阶段的重要教学内容之一。
为贯彻落实《中国教育现代化2035》,更全面地调研我国中小学人工智能课程教学和技术赋能教育的现状,腾讯研究院联合华东师范大学、中国教育科学研究院开展全国人工智能教育现状调研,编写了《2022人工智能教育蓝皮书》,旨在为未来中小学人工智能教育落地提供有效路径参考。
本次蓝皮书面向全国25个省市的中小学校长、教师和学生进行问卷抽样调查,从2021年9月至10月获得有效问卷总计超过19万份,样本量较为充分。蓝皮书从人工智能教育的定义及应用比较、人工智能赋能教育的技术应用情况、人工智能课程的教学设置及师资实践等维度,通过不同地区校长、教师和学生不同视角的比较研究,反映出当下人工智能教育的现状及挑战,并对未来发展给出建设性建议。(文末提供本报告电子版和纸质版的获取方式)
人工智能教育的内涵和关键词
教育学者从不同的视角和层次出发,按照观点内容的指向性,将人工智能教育的内涵分为三大类:第一类是工具,人工智能教育即人工智能赋能教育,主要指向人工智能的应用层面,支持教、学、管、评等教育活动的技术手段,利用智能工具对教育系统各要素进行自动分析,支持规模化教学与个性化学习,加快人才培养模式和教学方法的改革。第二类是内容,人工智能教育即人工智能课程教学,以人工智能为学习内容的教育,包括人工智能知识教育、应用能力教育和情意教育等,是提升个体人工智能素养的泛学科性教育。第三类是工具与内容的组合,将以上两类观点进行整合,实现学习层面与应用层面的统一与融合。
图1人工智能教育的分类
工具:
人工智能赋能教育的重要发现
1.学校信息化智能系统建设仍处于“重硬轻软”阶段。受访学校的信息化硬件设备总体情况较好,并配备了一定数量的智能设备,但是人工智能技术教育应用的相关软件系统还较为欠缺。
图2学校所拥有的人工智能软硬件教育装备情况(N=1423)
图3学校在课堂教学中应用人工智能技术的情况(N=1423)
2.学校管理层愿意推进人工智能教学应用,同时对系统安全诉求强烈。受访校长对人工智能技术在学校管理方面的应用满意度较高,并且愿意继续推进人工智能技术在学校中的进一步应用;学校都愿意通过设立“教学服务团队”、“邀请人工智能专家提供指导”等渠道为人工智能在教育方面的应用提供支持;校长们还认为教师最需要的外部支持是为教师创造在教学中使用人工智能产品的文化氛围、配置成熟的人工智能教学应用产品、增加教师在教学中使用人工智能产品的激励机制。由于人工智能技术在教育应用中可能导致师生的个人信息泄露或被监视等问题,因而校长对搭建校园安全预警防范系统的态度较为强烈。
图4校长对人工智能技术在学校管理应用的满意度情况(N=1423)
3.教师整体认可人工智能教学工具的价值,但也受阻于相关产品的不成熟和系统培训的缺乏。受访教师对人工智能在教学中的应用较为满意,认为在教学中应用人工智能技术可以提高他们的教学自信心,但同时也反映在操作人工智能产品中遇到困难的问题。教师认为最阻碍在教学中有效应用人工智能技术的因素是缺乏成熟的智能产品以及配套的资源与服务,其次是中小学中缺乏对一线教师进行人工智能相关课程的系统培训。
图5教师应用人工智能技术的阻碍因素(N=26806)
4.学生普遍愿意使用人工智能学习工具,希望获得个性化评估与辅导。大部分受访学生都对人工智能教育持有积极的态度,愿意使用人工智能学习工具,并认为使用人工智能技术会促进学习。仅有不到一半的受访学生使用过人工智能学习工具辅助学习,使用过的学生则都能够利用人工智能学习工具自主获取所需要的学习资源,实现学习方式的多样化。
图6学生使用人工智能学习工具的类型(N=54684)
大部分受访学生认为,智能评价系统从不同角度分析学习数据,能精准反映实际学习情况,对学习有很大帮助,并期望智能学习工具能够基于问题给予学生详细的解析思路和过程,在此基础上配备相应的讲解视频,全方位多角度地对学生进行有针对性的辅导。
图7学生期望的智能学习工具(N=46462)
内容:
人工智能课程教学的重要发现
1.政府拨款采购是人工智能课程资源配置的主要方式。受访学校拥有的智能技术硬件设备或软件设施等资源,超过半数以上是通过“政府拨款采购”的方式获取的,这表明在人工智能进入中小学的过程中,政府发挥着重要的作用,为课程资源的配置提供坚实的政策和资金支持。
图8人工智能课程资源获取途径(N=1423)
2.学校管理层普遍积极推进人工智能课程,教师能力培养和课程体系完善是当务之急。对于中小学人工智能课程的发展前景,大多数的受访校长保持积极的态度,认为人工智能课程具有光明的应用前景。超半数的受访学校已经开设或正在筹备人工智能教育教学活动,聚焦人工智能课程的教师培养、课程规划以及硬件设备、设施环境等。
图9人工智能教育教学活动的开展情况(N=1423)
图10学校开展人工智能课程建设的主要工作类型(N=838)
3.人工智能课程的教师数量较少,大部分教师认为自身专业知识和能力一般需要进行系统培训。受访的中小学校中,参与人工智能课程教学活动的教师数量较少,专职讲授人工智能课程的教师寥寥无几,大多数受访教师认为自己对于人工智能专业知识和相关工具的掌握程度一般,且开设的人工智能课程尚处于了解与体验阶段,授课时间频率在1周1课时。
图11教师对人工智能相关知识的掌握情况(N=2159)
图12教师开设人工智能课程的阶段(N=2159)
讲授人工智能课程的教师普遍认为,中小学有必要开展与人工智能教学相关的职前培训,仅有三成左右的教师在高等教育阶段接受过人工智能教学培训,且认为培训课程的难易程度适中。
中小学人工智能课程教材的获取途径主要分为两种:直接采购和自主研发;教材的购买主体一般为学校,而教材的开发主体一般为人工智能课程教师,仍有近三分之一的教师表示其所在学校的人工智能课程并没有配备相应的教材资源。
图13人工智能教材资源的配套情况(N=838)
4.学生学习人工智能课程普遍喜欢课外活动、竞赛等多元化的教学方式。大部分受访的学生对自主探究和小组合作的授课形式表示满意,认为项目式的学习方式有益于教学活动的开展,贴近生活的情境学习可以激发他们的学习兴趣,运用人工智能技术解决问题的方法能够提高他们动手实践和创新思维的能力,希望学习人工智能课程可以走出课堂,参加丰富多元的课外活动或竞赛。
图14学生期待的人工智能课程开展形式(N=105955)
地区发展差异分析
1.东部地区学校的信息化基础设施情况和人工智能设施设备情况都是最好的,而东北地区的人工智能系统情况不够乐观,这将导致地区间差异逐渐拉大,更会影响后续人工智能课程的开设与发展。
图15不同地区学校在课堂教学中应用人工智能技术情况
2.东部地区的校长对于人工智能在教育管理上的应用持有赞同态度的比例最高,而东北、中部、西部地区的认同态度比例明显低于东部地区,中部地区最低。
图16不同地区校长对工智能教育管理应用的赞同比例
3.目前各区域人工智能教师培训内容以人工智能教育的理念和理论为主,其中东部地区人工智能教师的培训内容丰富度最高,其他各方面的占比均高于其他地区。
图17不同地区人工智能教师培训内容
4.根据学生使用人工智能工具类型可看出,东部地区中小学生能够自主寻找网络资源满足自己的学习需求,并根据系统的评价与反馈进行自我反思,其信息化素养较高且利用技术解决现有问题的意识也比较强烈,人工智能工具对西部地区中小学生的学习有着更为明显的促进作用。
图18不同地区学生使用人工智能工具情况
5.大部分区域中开设人工智能课程的学校已经具备相关的配套教材资源,其中教材获取途径以学校自主研发为主。
图19不同地区人工智能教材配套情况
6.在“双减”政策下,各区域均考虑开展人工智能课程的课后托管服务,其中中部地区最为突出。
图20不同地区学校考虑开展人工智能课后托管情况
人工智能教育的未来展望
综观人工智能教育发展现状和主要问题,未来发展可从以下几个方面重点考虑:
一是构建公平而有质量的人工智能教育生态系统。人工智能发展带来了社会全方位的变革,也对教育提前布局人力资本提出前所未有的要求。首先,从国家战略的角度要对人工智能教育进行顶层设计,在国家层面制定宏观的规划与方案,再根据地区的差异因地制宜进行调整。其次,国家要大力投资与人工智能教育相关的研究项目,制定高精尖人才培养政策,建设人工智能精英人才库,为人工智能人才提供实践的大舞台。最后,要树立正确的人工智能价值导向,培养人工智能时代具有社会责任感的中国公民,并高度重视人工智能教育发展可能带来的伦理问题,为构建一个和平、包容、稳定的社会做出贡献。人工智能专业人才的培养,不仅依托智能化资源与内在价值认同等基础条件,也需要社会生态与文化情境的有力支撑。
二是提高教师应用人工智能教育技术的能力。未来的课堂,将由人类教师与人工智能教师共同协作承担教学任务,两者各自发挥优势,各司其职。其一,积极开展跨校际、跨区域的教研活动,利用课堂教学智能分析系统,结合不同地区优秀教研员的点评分析,为研修教师提供精准服务,指导、组织、协助研修教师进行深度学习。其二,组织开展人工智能的相关技能培训,转变教师的教学理念,帮助教师精准掌握人工智能的技术,完善学校教师的激励机制,推动教师积极应用人工智能技术开展教学活动,协同实现个性化教育、公平教育与终身教育,促进人的全面发展。
三是推动学校教育评价改革,完善学生评价机制。响应《深化新时代教育评价改革总体方案》中提出的“改进结果评价、强化过程评价、探索增值评价、健全综合评价”、“提升教育评价的科学性、专业性、客观性”的明确要求,一方面,借助大数据、人工智能等技术,以学生在学习过程中的动态数据为基础,实施学习诊断分析,建立围绕学生成长的数据档案,探索各学段学生学习情况的全过程纵向评价。另一方面,优化教育评价方式和转变评价焦点,定期完成核心评价指标的统计和分析,聚焦学生核心素养发展,构建“五育并举”的学生综合素质评价体系,推动德智体美劳全要素的横向评价落地,构建一条完整的人工智能赋能教育领域的清晰路径。
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