人工智能给未来教育带来深刻变革
当前，在云计算、大数据、物联网、互联网、智能识别、知识管理等新技术新理念快速发展和经济社会需求的双重驱动下，信息技术疾步迈入智能化阶段。国内外高科技公司纷纷布局人工智能、国务院出台《新一代人工智能发展规划》等表明，人工智能发展迎来了新纪元。
因此，当教育信息化基础设施尚在普及完善、“互联网+”和教育尚在互相催化融合时，人工智能作为信息技术的更高发展阶段，毫无疑问会深层次推动教育教学改革与创新发展，进而给未来教育带来机遇和挑战。
一方面，人工智能改变了育人目标。正如机器取代简单的重复体力劳动一样，人工智能将取代简单的重复脑力劳动，司机、翻译、客服、快递员、裁判员等都可能成为消失的职业，传统社会就业体系和职业形态也将因此发生深刻变化。适应和应对这种变化与趋势，教育必须回归人性本质，必须褪去工业社会的功利烙印。当人工智能成为人的记忆外存和思维助手时，学生简单地摄取和掌握知识以获取挣钱谋生技能的育人目标将不再重要。教育应更加侧重培养学生的爱心、同理心、批判性思维、创造力、协作力，帮助学生在新的社会就业体系和人生价值坐标系中准确定位自己。教育目标、教育理念的改变将加速推动培养模式、教材内容、教学方法、评价体系、教育治理乃至整个教育体系的改革创新。
另一方面，人工智能改变了校园环境。未来，校园环境信息化将向更高层次的智慧校园迈进，各种智能感知设备和技术无处不在。校长、教师、学生不知不觉已经镶嵌到有形的校园物理空间和无形的虚拟数据空间中。当学生踏进校园就可以完成签到，离开校园自动告知家人，进入教室多媒体设备已经开启，身体不适发出报警求助，上课开小差收到友情提醒，练习测验后生成学情分析报告……这些都表明，校园物理环境、教室教学环境、网络学习环境已经充分融合，实现了从环境的数据化到数据的环境化、从教学的数据化到数据的教学化、从人格的数据化到数据的人格化转变。校园看上去还是那个校园，却充满了人类的温度和智慧。
人工智能也改变了教师角色。有专家指出，“创意工作者”“人际连接者”和“复杂模式的判断者”这三类人是最不可能被人工智能替代的。教师这一职业同时满足这三类人的特点，因为教师必须适应变化的教学政策和教学环境，面向不同性格特点和需求的学生，处理多样化的教育教学问题。所以，人工智能并不能轻易取代教师这个职业。但在未来，人工智能可以改变教师的角色和作用。教师可以从低附加值的简单重复工作中自我解放，从而更加专注于构建和谐稳固的师生关系和促进学生全面长远发展。教师就不再仅仅是知识的传授者，而是满足学生个性化需求的教学服务提供者、设计实施定制化学习方案的成长咨询顾问。
另外，人工智能对学习范式进行了巨大改变。语音识别和语义分析技术可以用在口语测评，图像识别技术用在作文批改和拍照搜题，人工智能可以让每个孩子拥有自己的智慧学伴，只要用手机拍一下、扫一下、说一下、点一下，就会实现答案解析、打分点评，知识点、考点、难点的自动生成和推送。随着认知科学、脑科学和学习科学的快速发展，人机协同增强智能、群体集成智能成为人工智能发展的新方向。人工智能不仅能从知识关联和群体分层方面分析学生知识掌握情况、推送学习建议，更能从大脑思考方式、个体性格特点、所处环境特征等方面，为每个学生提供个性化、定制化的学习内容、方法，激发学生深层次的学习欲望。
人工智能不断演进，去往何处尚未可知，能否为人类所驾驭亦引发伦理担忧，对未来教育发展提供机遇的同时也带来一系列挑战。从近期来看，尤其要避免过度依赖和隐私泄露，这就需要教育避免过度依赖人工智能。人工智能绝非万能，涉及成人育人的教育领域绝不能盲从。对一道题解法的误判也许只影响一时，但对一个人成长的误判则可能影响一生。教师的高阶脑力活动和教学经验，学生的学习能力和逻辑思维习惯，绝非天生具有，往往需要低阶脑力劳动甚至体力劳动的重复训练和积累。过度依赖人工智能可能导致眼高手低、好高骛远，知其然不知其所以然，从而容易导致师生变相成为人工智能的助手和附庸，教师失去应用的教学能力和职业素养，学生失去独立思考的能力和健全的心智性格。
同时，也要避免疏于师生隐私保护。人工智能的技术基础和前提是海量的数据积累和训练挖掘，师生的社会属性数据和教学行为数据体量越大、维度越丰富、时间跨度越长，人工智能所提供的教学服务就越精确、学习建议就越科学、知识内容就越合理，产生的教育质量和效益就越显著，与之相伴的是师生隐私泄露的风险在急剧增加。人工智能可以为未来教育插上腾飞的翅膀，但绝不能以牺牲师生隐私为代价，必须保证师生对所收集数据的知情权、选择权、访问权、所有权和控制权，必须保证数据安全，防止泄露滥用。
未来已来，对于人工智能，教育不仅要在姿态方面迎接未来、在态度层面正视未来、在认知层面读懂未来，更要抓住机遇，直面挑战，在管理决策、教人育人等实践层面积极构建属于自己的美好未来。（作者系北京教育科学研究院教育信息中心副主任 唐亮）
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人工智能时代需培养学生怎样能力
“未来人工智能环境下的课堂，可能是‘双师型’的课堂，人机交互、人机结合将成为主要形态。一堂课可能由一名教师和一个机器人共同来上，布置和批改作业、知识点训练、监督学习、学习情况的分析等工作可能由机器人来完成。”在日前召开的第四次全国数据驱动教育改进专题研讨会上，北京师范大学中国教育创新研究院院长刘坚这样描述人工智能时代的课堂。
人工智能不能代替学习
面对席卷而来、被称为人类“第二次零点革命”的人工智能浪潮，互联网时代的教育界，也不那么淡定了。“因为人工智能不是信息化的延续，技术对教育的影响，正在由‘革新’发展为‘革命’。”中关村学院学术委员会原负责人吕文清说，“高级阶段的人工智能具有类人脑的学习力和思考力，将来还能进化到自适应学习，在这个意义上，人工智能拓展了人的思维。人工智能改变的，不仅是教育的边界和方式，整个教育样态也将面临重塑。”
不过，科大讯飞教育研究院院长孙曙辉认为，人工智能不能代替人的思维，不能代替学习，技术也改变不了教育的本质。因此，在当前热炒人工智能概念的大背景下，一定要认清技术与教育的关系，搞清楚哪些是教育本身的问题，哪些是技术可以解决的问题。
高阶认知能力的重要性将更加凸显
在人工智能时代，学生应该具备怎样的能力，才能适应社会需求，在竞争中立于不败之地？
教育部副部长杜占元在去年12月召开的2017未来教育大会上提出，在机器能够思考的时代，教育应着重培养学生的5种能力，即自主学习能力、提出问题的能力、人际交往的能力、创新思维的能力及筹划未来的能力。
教育部科技发展中心原主任李志民说，今天我们说知识就是力量，讲的是如何学习、记忆和掌握更多的知识，讲究知识的系统性，而在人工智能时代，知识是开放的，随时随地可查找、可检索，因此，记忆知识以及知识的系统性不再像今天这样重要了，学生更需要学习如何从已有的知识中挖掘出新应用、新知识，通过已有知识学习新知识，与之对应的知识结构或学习过程就是思维的训练。
“低阶认知技能的重要性会下降，如记忆、复述、再现等初级信息加工任务将更多地被机器代替，而高阶认知能力的重要性会更加凸显，如识别问题、逻辑推理、意义建构、精致思考、自我指导能力等。”吕文清认为，人工智能时代应重点培养学生的终身学习素养、计算思维素养、设计思维素养和交互思维素养，培养学生5种能力——高阶认知能力、创新能力、联结能力、意义建构能力和元认知能力。终身学习素养，主要基于人工智能时代需要更强大和持续的学习力，强调学会学习和建构不断演进的知识框架；计算思维素养，主要基于学习和理解人工智能，强化思考的逻辑和精致。现在很火的编程课程，主要是培养计算思维；设计思维素养，主要基于人工智能时代学生执行困难任务，需要关注项目设计、任务设计和路径设计等高层次管理，重点引导学生学会选择、学会决策、学会判断；交互思维素养，主要基于人工智能时代学生交往方式的变化，需要高级信息素养、媒体素养、沟通交流和技术伦理，重点引导学生学会开源共享、参与协商、组建社区等，理解复杂的相互关系。高阶认知能力，强调独立思考、逻辑推理、信息加工等；创新能力，强调好奇心、想象力和创新思维、创新人格等；联结能力，强调学会统筹、组织资源、建立联系，特别是包括人工智能在内的多个空间的联结；意义建构能力，强调社会情感、责任意识和高感性、高概念等要素；元认知能力，强调学习自我认知、自我监控和自我指导。
“我认为，没有什么能力是贴有人工智能时代专属标签的。随着时代的发展，人类已有的知识和经验变得不重要，而培养学生的综合素质、高阶思维、创新能力等，这些要求无论在哪个时代都是需要的、共通的、不会过时的。”孙曙辉说。
未来的学习将更加个性化
未来的学习，在哪儿学、跟谁学、怎么学？原有的概念可能都会被颠覆。教育又该如何作出调整，以适应新的时代要求？吕文清认为，人工智能时代对学生的学习目标、学习内容、能力层级甚至心智模式，都提出了新的需求。在教学上，人工智能时代要以“思维教学”为主线，既强调基于认知能力的信息加工、分析综合、逻辑推理等高阶思维的培养，还要增加和突出计算思维、设计思维和交互思维的培养。具体落点上，要强调概念性知识、方法性知识和价值性知识的教学，要注重教原理、教统筹、教大观点、教元认知等不可替代的知识，也就是高阶认知和高阶学习。
人工智能对于当前的教育，不只是颠覆和冲击，也会带来促进和改良。李志民说，人工智能时代的教育管理，无论是宏观层面还是微观层面，都更容易做到精细化，对教师的评价会更加全面而科学；可以根据每个学生的智力程度和思维习惯以及学习方式进行教学，实现真正的个性化学习和因材施教。
据了解，目前许多中小学已开设编程、3D打印技术等与人工智能相关的课程，学生学习兴趣特别浓厚。一些学校还以社团和选修课的形式推进机器人、智能汽车、计算机编程等课程的开设与完善，提升学生信息化素养，促进学科知识融合。
人工智能时代，学生获得知识及能力、素养的提升途径无疑会更多元，其中互联网发挥的作用会更大。而人工智能的应用，会让教师从机械重复的工作中解放出来，去做更有价值的工作。孙曙辉认为，在中小学开设编程等人工智能相关课程，有助于训练学生的思维方式，但主要意义在于普及相关科学知识，并不能帮助学生“赢在起跑线”。目前，很多所谓人工智能的应用，包括一些针对职业人群的人工智能培训，都是炒作概念的“伪人工智能”，人工智能在短期内尚难发展到较为高级的阶段。当前市场上已经出现针对中小学生的打着“人工智能”旗号的相关培训班，家长完全没必要怕“掉队”，在现阶段，保持清醒的头脑，不盲目跟风至关重要。（本报记者汪瑞林）
“中国人工智能学会智能教育技术专业委员会2023学术年会暨第一届粤港澳教育数字化转型论坛” 成功举办
2022年12月24日，中国人工智能学会智能教育技术专业委员会2022学术年会暨第一届粤港澳教育数字化转型论坛以线上线下相结合方式在华南师大举行。本届论坛由中国人工智能学会（CAAI）主办，中国人工智能学会智能教育技术专业委员会、华南师范大学、广州市电化教育馆、广东省哲社科重点实验室人工智能与智慧教育实验室联合承办，由广州市奥威亚电子科技有限公司、广州市青鹿教育科技有限公司协办。
论坛聚焦“人工智能与教育数字化转型”的主题，共设1个主论坛，10个分论坛，2个圆桌论坛，3个工作坊，吸引了来自全国各地的高校专家、中小学校教师、教育业界人员以及在校学生的积极参与，取得了较大的社会影响和广泛好评。
图1开幕式现场
中国人工智能学会智能教育技术专委会主任陈向东、华南师范大学副校长马卫华、教育部科学技术与信息化司信息化处长任昌山出席开幕式并致辞，几位领导和专家都高度重视粤港澳三地的教育数字化转型，强调教育数字化改革与创新已成为国内备受关注的新热点，是教育改革实践的主要方向。开幕式由教育信息技术学院院长张学波主持。出席开幕式的嘉宾还有：CAAI智能教育技术专委会副主任委员和常务委员，主旨报告专家，以及校港澳台事务办公室主任谭伟红、社科处处长张宏宝、教育信息技术学院副院长柯清超、吴鹏泽等。
图2开幕式线上嘉宾合影
主论坛主旨报告包括武汉理工大学杨宗凯校长的《人工智能赋能教育的发展之路》,华东师范大学教育技术研究所张际平所长的《教育数字化转型的国际比较》，北京师范大学未来教育高精尖创新中心执行主任余胜泉教授的《人工智能+教师的协作路径》，西安交通大学跨媒体知识融合与工程应用研究所刘均所长的《知识森林：聚合碎片化知识的教育知识图谱》，香港都会大学公开进修学院李锦昌院长的《教育数字化转型：人工智能应用的启发》，中央电化教育馆原馆长王珠珠的《智慧教育示范区建设的分析与展望》，广州市电化教育馆彭斌馆长的《普及人工智能教育驱动教育数字化转型》，西北师范大学智能教育研究院郭绍青院长的《人工智能教育现状与未来发展》，广州市奥威亚电子科技有限公司研发中心总经理助理黄浩钊的《人工智能在教育场景视频中的处理与应用介绍》。
分论坛一为粤港澳教育数字化转型论坛，主旨报告包括香港都会大学信息科技总监张景胜博士的《疫情阶段高等教育课程的数字化转型：从开放教育资源使用的视角》，南方科技大学赵建华教授的《大数据和人工智能支持的学习分析与精准教学》，澳门城市大学彭俊助理教授的《基于深度学习的课堂学习行为识别研究》，华南师范大学詹泽慧教授的《中华优秀传统文化教育的数字化转型：一个知识生产的视角》。
分论坛二为青年学者论坛，主旨报告包括江南大学教育技术系钱逸舟副教授的《编程学习中的迷思概念》，华中师范大学人工智能教育学部彭晛老师的《智能技术赋能的在线慕课学习分析与应用实践》，北京师范大学教育学部陈鹏鹤老师的《面向中小学育人的智能助理系统研究》，华南师范大学教育技术学系林晓凡副教授的《区域教师教研数字化转型的社会网络分析研究与反思》，东北师范大学唐烨伟副教授的《智能技术赋能网络学习空间：锚点定位与模型重构》。
当天下午同时进行的还有8个分论坛，包括4个面向学生的论文报告分论坛和4个面向中小学教师的的教师分论坛，与会者围绕教育数字化转型，从论文、教学案例、教学设计等方向进行主题汇报。
以上论坛的主持人分别为，华南师范大学教育信息技术学院谢幼如教授，北京师范大学刘美凤教授，浙江工业大学邱飞跃教授和北京大学教育学院学习科学实验室尚俊杰主任，首都师范大学重点实验室主任，教育技术研究所王陆所长，广西开放大学校长王兴辉，南华大学党委副书记阳小华，岭南师范学院副校长金义富，浦东教育发展研究院教育信息中心主任谢忠新，郑州第二高级中学校长王瑞，上海师范大学人工智能教育研究院副院长邱锋，新乡医学院医学工程学院副院长赵俊强，北京师范大学教育技术学院院长武法提教授。
工作坊一主题为《教师的循证实践》，由华东师范大学教育学部副主任陈向东教授和上海外国语大学国际教育学院院长金慧教授主持；工作坊二主题为《教育研究学术论文的写作与投稿》，由华南师范大学教育信息技术学院钟柏昌教授、詹泽慧教授主持；工作坊三主题为《人工智能课堂的教学设计》，由华南师范大学教育信息技术学院马秀芳副教授主持。
论坛闭幕式由柯清超教授主持，由陈向东教授作大会总结，并由上海交通大学教育技术中心沈宏兴主任公布大会优秀论文评选结果。
图3陈向东教授进行大会总结
本次论坛为我国智能教育技术同行交流提供了良好的机会，与会专家学者围绕人工智能与教育数字化转型的主题充分分享与讨论了人工智能的教育创新应用、教育数字化转型的机遇和挑战、人工智能时代的未来学校形态、中小学人工智能普及教育、智能教育装备发展趋势等，本次会议也为人工智能赋能教育数字化转型的理论研究与应用实践提供深度交流、成果发布、案例展示的平台，助推我国人工智能时代的教育变革与数字化转型。