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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《初识人工智能》教学反思范文
《初识人工智能》教学反思范文
从第十三周起，我接到一个非常有挑战性的任务，我开始对高二级进行选修五《人工智能初步》的专业授课，但是不管是指导老师还是我，这本教材都是第一次接触，因此在正式授课之前我们都做了不少的准备工作，无论是备课还是对教材内容进行讨论以及对课件的修改等方面，我们都下了不少心思。可以这样说，关于这本教材的授课凝聚了指导老师和我不少的心思，因此我更要上好这节课。
本节课的主要目的是让学生理解智能的含义以及人类智能的基本特征；理解人工智能技术的含义；通过实践熟悉人工智能的研究领域，如机器证明、模式识别、机器翻译、人机博弈、智能机器人等；同时了解在社会生产、生活中人工智能技术应用的实例。但是这节课更偏重于理论知识，是一节比较典型的理论课，由于本节课的内容多并且杂，如果教师讲得过多，反而容易导致学生厌烦，因此考虑采用视频讲解的方式来进行授课，在每一个知识点的背后穿插一个相关的小视频供学生观看学习，这样就不用单单讲比较枯燥的理论知识。
纯理论的知识在本节课中主要通过观看视频来讲解，例如：通过介绍人工智能实际应用以及介绍中国的人工智能的发展前景的视频引入课题，再介绍生活中比较常见的人工智能的实际应用，如手机系统、美图秀秀一键美颜、谷歌眼镜、3D打印、全息投影等；接着再播放智能聊天机器人的视频，同时设置问题情境：智能聊天机器人是否具有智能？它是怎样实现智能的？来引发学生思考，从而引出智能、人类职能以及人工智能的概念。接着，介绍人工智能的四个研究内容：机器感知、机器思维、机器学习和机器行为，每个内容之后都会穿插一个相关的小视频，把人工智能的研究领域和它相关的各个方面联系起来介绍给学生。利用扩充延伸，不仅使学生初步了解了人类本身的智能，也使他们比较容易理解人工智能的研究领域，对人工智能和人类智能的联系和区别有了清楚地认识。
接着，设计2个小活动，让学生通过自己的动手实践，能够对模式识别、机器翻译、人机博弈等领域进行深入的探讨和学习实践，以此启发学生思考、分析和认识人工智能的.应用价值及其对社会生活各方面的影响。具体活动如下：
第一，与网上的聊天机器人聊聊天。在人机对话领域，首先给学生观看一个关于聊天机器人的视频，看看机器人是怎样做到跟人类能够无障碍对话的？然后提供一个网页版的聊天机器人：小黄鸡聊天机器人，让学生自己体验跟聊天机器人聊天的感觉，然后提出问题：通过与聊天机器人聊天或者观看了聊天机器人的视频，你认为它具有人类的智能吗？为什么？让学生自主思考，并且回答问题，从而引出智能和人类智能的概念。
第二，与计算机下一盘棋。在人机对弈领域，首先给学生提供“五子棋”的游戏程序，在人机博弈的过程中了解机器博弈的原理和方法。首先让学生自己尝试，看看是机器厉害还是自己厉害，然后演示一些战胜机器的一些“必胜绝招”，大家都能够战胜电脑，以此告诉学生，和计算机下棋，不能和它比速度，而应该和它比谋略。计算机本身并没有智能，而是人类赋予它的。
接着就是到人工智能常见的研究和应用领域。在模式识别、自然语言理解、机器人学、专家系统、人工神经网络等领域都会采用视频辅助学习的方式来促进学生对概念的理解和认识，例如扫地机器人、安全机器人等等。这一节的内容也涉及到第二个活动：与计算机下一盘棋，用这个活动进行引入，然后再仔细讲解接下来的内容。
通过本节课的学习，激发了学生对人工智能学科的学习兴趣；同时学生能够认识到人类智能和机器智能之间的区别和联系；让学生体会到人工智能技术的应用价值，培养正确的科学技术应用观；学会独立地、辨证地思考问题，提高科学素养。
本节课总体感觉内容还是太多了一点，因为每个知识点最后都有一个视频，因此课堂上的时间会比较紧张，想面面俱到，反而显得有些忙乱，在今后的教学中，决定只挑了其中一两个比较有趣的实践来让学生来体验，其他的内容在课堂上不做讲解而是让学生在课后进行扩展学习。而在课后也及时跟指导老师进行沟通，因为这节课指导老师有来听课指导，指导老师根据这节课的表现给了我以下几点建议：
第一，上课的逻辑性要强，对教材的掌握要非常熟悉。而我这节课的内容、讲课顺序都是按照课本上的顺序来讲课，基本上是照本宣科。而指导老师说一般这样子上课是没什么大问题的，只是有时候应该根据不同年级、不同班级、不同学生的特点来设置教学内容的讲授顺序，如果是她来上课的话，指导老师首先会设置一个关于人工智能的视频，冲击性比较强的，例如从电影中截下来的片段，以视频作为导入，这样首先会吸引学生的注意力；接着提出问题：什么是人工智能？然后结合视频讲解智能、人工智能的概念；再提出问题：人工智能是怎样实现的？然后讲解人工智能的研究内容：机器感知、机器思维、机器学习和机器行为。这样的话，整节课的顺序就会很流畅，逻辑性很强。而这种讲课顺序是我没有想到的，指导老师说还是要多锻炼，慢慢积累。一般的老师在教学超过三年之后就会慢慢形成比较鲜明的个人特色和教学风格，这需要我们在以后的锻炼中慢慢形成，慢慢锻炼。
第二，要关注学生，注意引导学生。在课堂上，学生有时候就会不自觉地走神，有的学生也不会认真听课，这时候就需要老师的引导，有时候在语速、语气上做调整，或者说话的声音适当地大一些，也会及时吸引学生的注意力。而信息技术课的课堂氛围是非常吵闹的，这样就需要老师要经常性的巡堂，让学生有警醒心理。
第三，信息技术课的理论课要与实践相结合，虽然是理论课，但是在适当的时候还是要与实践相结合，例如，指导老师给我看了她以前的公开课的课件《3D打印在身边》，这节课是理论与实践相结合的课，40分钟的时间，能够完成相应的教学内容。包括3D打印的起源、概念、3D打印机及其价格、应用、例子、操作流程等等，最后还让学生自主打印出杯子。这样的课堂流程是非常完整的，理论课的同时还有实践的环节，学生对这样的课堂也非常有兴趣。而如果是单纯的理论课，没有设置实践环节的话，教学素材的收集和筛选就显得尤为重要，譬如教学视频的筛选，视频素材的声音、图像以及画面的冲击程度等方面都很不一样，要选择针对性比较强的视频来吸引学生的注意力。
因此，今后在教学中要注意，对教材的处理，不一定非要按照课本上的死板硬套，对于一些只是需要了解的课，只需简单涉及带过，把重点放在重点内容上，让学生深入了解，这样就能够符合学生心理特征与学习规律，才能够大程度地激发学生学习的兴趣和动力。
作为一名信息技术实习老师，本课内容对我来讲是一个新的领域，为了上好这堂课，我查询了很多教材、网站和资料，但仍然发现拥有的知识还是不够，因此进行高中信息技术教师应该及时更新知识，才能有效进保证有效教学的研究。同时，自身在课堂管理、引导等方面都做得不够好，还需要大量的锻炼，希望在日后的教学实践中能够扬长避短，提升自己的专业和能力。
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