关于“人工智能”技术发展的思考与建议
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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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美人工智能国安委员会提交756页报告，建议美国遏制中国半导体发展
【文/观察者网陈思佳】“美国的头号保护战略就是要在芯片行业跑得比中国快”。
当地时间3月1日，美国人工智能国家安全委员会（NSCAI）向美国国会提交了一份长达756页、关于人工智能领域竞争的报告。该机构声称，人工智能研发是一场“价值观竞争”，呼吁美国政府继续在微电子产业打压中国、遏制中国的高端半导体制造能力，从而“保持对中国的领先”。
由于中国在人工智能开发领域居于世界前沿水平、半导体制造份额不断增长，这份报告还提出了多项在科技领域打压中国的主意，包括建议美国政府加强投资审查、限制所谓的“军方背景”中国留学生、打着“人权”幌子审查人工智能芯片出口等。
人工智能国家安全委员会是美国政府的一个独立委员会，由前谷歌首席执行官埃里克·施密特（EricSchmidt）领导，负责向美国总统及国会提供人工智能等领域的建议。就在上周，施密特刚刚向美国国会参议院强调过“美国只领先中国一两年”，极力渲染美国在科技领域对抗中国的“紧迫性”。
美人工智能国家安全委员会报告截图
“美国的头号保护战略就是要在芯片行业跑得比中国快”
NSCAI在报告中称，美国要想在半导体产业保持全球领先地位，就必须限制中国的半导体产业，为此美国应设法妨碍中国进口光刻机等尖端芯片生产设备。
美国已经本国公司生产的半导体设备实施了出口管制，但日本的尼康、荷兰的阿斯麦等公司也具备生产光刻机的能力。因此报告向美国政府提议，美国应考虑与荷兰和日本“协调”，制定“推定拒绝”（presumptivedenial）的政策，阻止他们向中国出口半导体制造设备，尤其是光刻设备。
该机构信心十足地声称，只要这种限制能发挥效果，美国就能“保护好技术优势”，“阻止中国培养尖端半导体制造能力”，从而“确保美国在半导体行业的领先地位”，实现其在高端微电子设计和制造领域“领先中国两代”的目标。
“美国要致力于保持在半导体产业领先中国两代”，报告截图
一名NSCAI官员在接受路透社采访时也明确表示，“美国的头号‘保护’战略就是要做到在芯片行业跑得比中国快。”
除遏制中国的半导体产业外，NSCAI还提出了“制造业回流美国”的议题。报告称，美国尽管在技术方面领先，但在半导体制造方面却几乎完全依赖中国台湾、韩国及中国大陆的产能，这使得美国“供应链易受破坏”。
因此NSCAI认为，美国应该设法在国内建立弹性的微电子设计和制造基地，出台措施激励美国的半导体产业，以减少对其他国家的依赖。
他们还呼吁美国政府扩大对半导体研究、制造的投资，在五年内向美国半导体产业投资350亿美元，并实行40%的投资税收抵扣。他们称这将“有利于美国半导体产业、刺激美国的芯片工厂建设”。
“用两种工具针对性地遏制中国在关键技术的投资”
不仅是半导体领域，为了维护美国的全球霸权，NSCAI还将打压的目标扩展到了整个人工智能领域。报告声称，在这些领域的开放可能会“无意间损害美国的利益”，因此必须加以“控制”。
报告认为，美国政府需要加大对海外投资的限制。他们建议，美国海外投资委员会（CFIUS）应要求所有来自美国“竞争对手”的投资者披露涉及敏感技术的交易，防止所谓的“窃取知识产权”行为。
NSCAI称，中国投资者向美国人工智能初创公司投资超过13亿美元，但美国政府却对交易“了解有限”，称海外企业对美国企业的投资存在“重大技术转移风险”，暗示其所谓中国“窃取知识产权”的阴谋论。
基于这一说辞，NSCAI建议美国海外投资委员会提高对中国和俄罗斯公司投资的审查，制定包括人工智能技术在内的更详细、范围更广的“敏感技术清单”，并要求涉及相关技术的投资者在交易完成前披露交易细节。
“建议CFIUS要求来自美国竞争对手的投资者披露敏感技术交易细节”，报告截图
报告简单概述了该机构对“敏感技术清单”的构想，明确建议将人工智能、半导体、电信设备等“国家安全领域”列入清单。
NSCAI还老套地拿起“人权问题”做文章，在人工智能方面也提出了出口管制的“策略”。他们建议美国商务部打着“人权”的幌子审查高性能人工智能芯片对中国出口，他们还建议商务部要求生产商提交季度报告，列出所有向中国出口的此类芯片名录。
报告宣称，通过灵活使用投资审查和出口管制的这两种“工具”，美国可以“更具针对性地遏制中国在关键技术上的投资”。
不过在提到有关“中美脱钩”问题时，报告认为，这种做法会使美国大学和公司失去更多人才、切断美国公司的高效供应链、中断创新公司进入市场的渠道。该机构转而鼓吹“针对性脱钩”的概念，声称美国应考虑在适当的关键领域推动“与中国脱钩”，以恢复美国的技术能力。
“人工智能开发，中国更具优势”
尽管报告不断拐弯抹角地抹黑中国，文字间充满了“酸”气，但这篇报告也不得不承认，在人工智能开发领域，中国确实居于世界前沿水平，且发展前景具有优势。
报告称，中国有组织、有资源、更有开发的决心，对于人工智能开发中心和新一代工程师的培养也有明确的规划，研发领域的领军企业也能得到国家的支持。
与此同时，美国的人工智能研发大多依赖私营部门和大学，美国高速互联网和电信网络的复杂程度及覆盖范围远远落后于其他发达国家，这都降低了美国“在高新技术领域的竞争能力”。因此NSCAI建议美国实行一种“结合政府和私营部门努力的混合方法”。
人工智能作为一个新兴领域，其专业人才数量相当稀缺，这也成为了NSCAI报告关注的重点。NSCAI认为，美国要想“赢得人工智能竞赛”，就需要“赢得人才竞争的胜利”，而这也是美国当前的短板之一。
报告列举数据称，从2000年到2014年，中国大学的科学、技术、工程和数学（STEM）毕业生数量增长了360%，而同期美国大学的STEM毕业生数量只增长了54%，其中还有不少是留学生。当前，世界顶级深度学习人才中，也有约29%的研究人员来自中国。这使得美国“面临竞争失败的风险”。
报告因此建议，美国必须考虑改革教育体系，以培养数量和质量都更高的科研人才。
同时，NSCAI还呼吁美国政府“主动出击”，“遏制”中国的人才培养。他们声称，美国一方面可以通过降低移民门槛、吸引顶尖留学生留美等手段争夺人才，另一方面则应提高签证审查，限制所谓的“有军方背景的中国留学生”进入美国。
拜登政府正加大对芯片产业投资
最近几个月，全球芯片正面临供应短缺的局面，这也成为美国总统拜登面临的主要难题之一，拜登政府正寻求加大对美国芯片制造业的投资。
路透社2月24日援引美国政府官员的消息称，拜登已经签署了一项旨在解决芯片供应短缺问题的行政令。这项行政令将发起一项为期100天的关键产品供应链审查，主要针对半导体、汽车电池、稀土矿物和药品，评估可以采取的行动。
路透社2月24日报道截图
拜登还承诺将寻求370亿美元投资，以提振美国芯片制造业。白宫称，拜登会采取措施以提高美国芯片制造能力，包括引用近期出台的《国防授权法案》中的相关措施，但这都需要单独的拨款程序来筹集资金。
进入21世纪后，美国在全球半导体制造中的份额就在持续下降。国际半导体产业协会（SEMI）和美国半导体产业协会2月发布的报告就显示，尽管美国半导体销售保持显著增长的势头，但美国在全球芯片制造中的份额在不断下降，2020年美国半导体制造只占到12%的市场份额，远不及1990年37%的水平。美国参议员约翰·里施去年也曾援引统计机构的数字称，全球有78%的先进晶圆制造产能集中在亚洲，中国大陆的晶圆产能也于2019年超过了北美。
对美国频繁打压中国芯片制造企业的行为，中国外交部发言人汪文斌此前表示，中方坚决反对美国政府泛化国家安全概念，违反市场经济和公平竞争的原则，违背国际的经贸规则，滥用出口管制等限制措施，无理打压中国企业，破坏正常的国际经贸秩序。中方将继续采取必要的举措，维护中国企业的正当权益。
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