我国教育信息化建设面临的问题及思考 —中国教育和科研计算机网CERNET
中国教育和科研计算机网管理委员会副主任李志民
自20世纪90年代以来，世界各国都在加快教育现代化的步伐，教育信息化程度的高低已成为当今世界衡量一个国家综合国力的重要标志。
教育信息化建设对于转变教育思想和观念，促进教学改革，加快教育发展和管理手段的现代化都有积极作用，尤其是对于深化基础教育改革，提高高等教育质量和效益，培养“面向现代化，面向世界，面向未来”的创新人才更具深远的意义。教育信息化建设过程及其全方位应用，不仅是改革传统教育模式的有效途径，更是提高国民素质的重要措施，是中华民族真正融入国际社会的必由之路。互联网给现代社会带来了巨大挑战与机遇，尤其是对教育带来了革命性变化，并上升到了国家“第五空间”主权的争夺。因此观念的变革，是一个首要问题。
互联网给社会各个方面都带来了挑战与变革，但影响最大的是教育，给教与学都带来了“学习的革命”，给学生与老师都带来了巨大挑战。
现代大学的三大功能(知识的产生、知识的传播、知识的应用)正在逐步演变。特别是前两种功能，大学的知识产生功能正在逐步增强，知识传播的形式多样化会使今后大学的知识传播功能远比现在所起的作用小。从某种意义上讲，大学应逐步演变成以研究为主的知识生产机构，靠政府授权，这种机构也可以是以鉴别人们掌握知识水平为目的的考试和证书发放机构。互联网的发展，使人们学习知识不再受时间和地域的限制，当然，有些不能进行虚拟实验的理工科专业除外。我们争论多年的大学要宽进严出，扩大招生规模在网络教育时代都会迎刃而解。具有现代化教学观念的教师，应从传统意义上的知识的传授者转变为学习的组织者和协调者，即对学生的学习活动进行指导、计划、组织和协调，注重培养学生自我学习及获取信息和知识的能力。过去培养学生自我学习的能力强调利用好两个工具，即字典和图书馆。今后要增加一个工具，更应该强调通过互联网学习。教师要注重自身素质的提高，注重利用新技术开发课程课件，一本教案用多年的教师肯定要被信息社会淘汰。就学生而言，教育信息化肯定不能等同于简单的互联网的概念，学生应在教师的指导下，将信息网络及技术，变成自觉学习、自我发现、自主探索的工具。这里就有一个观念问题，不能仅认为只有进入课堂才是学习，只有教师讲的才是知识，只有考分才说明能力，要全面、正确地理解教育信息化。
具有现代化学习观念的学生，应从传统的被动地接受知识、理解知识、掌握知识转变为主动地获取知识、处理知识、运用知识，要有能力利用信息网络进行对知识的探索，具备较强的自我学习能力。学生应有一个从学习互联网知识到通过互联网学习的过程。此外，对获取和使用信息的习惯和意识也要转变。在互联网上，一个人面对的是海量信息，每月付10元钱都觉得亏，而使用电话一对一的信息交流，每月花上百元都不觉得贵，主要是习惯和意识问题。
互联网不同于一些短寿的技术，他给我们带来的影响将是永久的，远远超越了教育、经济等领域，已经上升到国家层面，上升到了第五空间的争夺。
技术的发展是非常快的，有些技术风靡一段时间后会逐渐消失。如1985年，在美国大唱片曾经是年销售240亿美元的大行业，由于录音带、CD等技术的进步，五年之后大唱片在美国的商场中完全消失了。今天的录音带、录象带的市场也在日渐萎缩。而有些技术则不同，他会长期影响和改变人类的生活方式并不断升级，如印刷技术的不断发展。互联网对人类的影响，则远比电影、电视、印刷等技术要大的多。
互联网不仅提供了新的教育手段、教育内容，对于培养人才，转变学习方式，产生新的文化与价值观念，甚至语言的演变都有重要影响。在整个过程中，也是一个民族文化和价值观念的宣扬与传播。如果哪个民族不抓紧这次机会，今后将会使这个民族无法自立于世界民族之林。
传统上我们把一个国家的主权定义在有形空间上，如领土、领海、领空等三个空间，靠科技的发展，少数发达国家正在争夺太空的控制权，我们可以把它理解为国家的第四空间(或称领宇)。互联网实际上已经成为国家主权的第五空间(存在于有形和无形之间，或称领网)。尽管它没有有形的边界界定，但它靠知识产权、文化和价值观念、技术壁垒等来界定。尽管开发第四空间的起步较早，但第五空间发展得比第四空间要快得多。互联网是一场无硝烟的国家主权争夺战，而且日趋激烈，我们也应在这个战场上挣得一席之地。
观念问题是教育信息化快速发展的主要障碍，无论教育主管部门领导，还是校长、教师、学生，都应在观念上进行一次革命。
教育现代化首先是教育观念的现代化，任何体制创新，制度创新都取决于观念更新。因此转变广大教育工作者的观念是教育信息化的首要任务。
教育信息化的过程不能简单地认为是信息机器、信息技术的引入过程，不能简单地等同于计算机化或网络化。教育信息化的过程是教育思想、教育观念转变的过程，是以信息的观点对知识传授过程进行系统分析、认识的过程。只有在这样的基础上指导信息技术在教育领域的应用，才是我们所需要的教育信息化。
前面已经讲到，我国现在教育信息化的基础设施建设已经初具规模，特别是大学以及经济比较发达地区的中小学，教育信息化的基础设施建设相对比较完备，但也普遍存在着“重建设、轻应用”的现象。对教师的培训、内部资源配置及建设、应用平台的建设等重视不够，有些学校电脑有50%以上处于不完全使用或闲置状态。这就要求学校领导要转变观念，不能认为教育信息化是可有可无，可早可晚。教育信息化也不是赶时髦，要有急迫感。学校领导要积极引导，为教育信息化创造必要的条件，加强教师培训，鼓励教师利用现有设施，充分应用信息化手段进行教学和科研工作。在教育信息化发展过程中，也需要对一些负面影响辩证地看。比如网吧疏于管理，出现了“蓝极速网吧”这样的事件，同时，一些学生沉迷于网吧玩游戏或黄色内容，使社会一些人士及一些家长对教育信息化产生了不必要的误解，其实大可不必。举个不恰当的类比：学生在互联网上接触到有害信息的危险就象汽车可能出车祸的危险一样，我们并没有因为可能出车祸而不使用汽车所带来的方便，或不发展汽车工业。既然互联网的利大于弊已成为共识，媒体就不应过分渲染互联网的弊端，人们也不必谈网色变。教育信息化首先是人的信息化，因此师资培训就成为教育信息化当务之急。
三人行，必有我师，新的教育模式依赖于信息技术手段.
互联网给教育带来的巨大变化之一就是：人人是教师，人人是学生，在教与学的诉求对象上不再有严格的界限，只要你有真知灼见，无论你是什么，是谁，都可以“结庐授课”，真正实现了孔子的理想：三人行，必有我师。学习的形式不再局限于授课、学习、交作业、考试等等。可以是听讲，可以是讨论，可以是论战，不过要达到这样一个境界，必须依赖互联网提供的学习平台与工具，因此，人的信息化成为教育信息化的前提基础。
教育信息化首先要以计算机的普及教育和计算机辅助教学为重点，着力于培养教师和学生应用计算机等信息技术的能力，以提高教育的质量和效益。在实施信息化的过程中，要把师资培训作为重点，放在重要位置。同时要注意纠正重硬件、轻软件和轻人才培养的倾向。
师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重，是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。其作用主要有二：一是教师把信息化技术渗透到日常工作中，用信息化手段教学生或进行教学活动，提高教学效益，把优质资源最大化；二是教会学生使用先进的信息化手段学习，并启发他们利用这种先进的技术深入学习的各个方面(大学习概念，而非限于课堂)。因此，首先要对学校教师、技术与管理及行政人员的不同层次的全员培训，注重提高教师使用计算机的实际操作水平，培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。只有教师把互联网技术密切渗透到日常教学中，才能全面体现教育信息化。
其次，在校园网建设中要形成一支能使校园网充分发挥效益的技术队伍，保证校园网建成后，能保证通畅的服务，同时，可以提供基于互联网的各方面增值应用，尤其是在教育上的应用。
要逐渐消除教师对信息化手段的畏惧与逆反心理
在教师的信息化过程中，我们不得不面对一个敏感而尖锐的问题：对新技术本能的畏惧与抵触。
让已经适用、习惯了数年甚至数十年的教学方式的教师，学习新的教学工具与新的教育模式及思维，本身就是很困难的事情，加上由于多数骨干教师年龄偏大，对新技术的接受与学习的能力相对偏低，更容易造成事实上的抵触，这就需要各级领导、专家做好耐心、仔细的疏导工作，并创造条件，鼓励在教学中对信息技术的应用。
新技术，往往带来的就是高效率，互联网带给教育的更是如此。一个优秀的教师可以让无数学生受惠，一个优秀的课件，可以引起无数同学的学习兴趣，但与此同时，也给一些教师带来了一丝忧虑：信息技术是否会导致我的失业？
其实这是一种误解，信息技术在很大层面上极大地扩散了优质资源的效益，但传统的教育手段与新的技术手段不是矛盾的，而是相辅相成的。信息技术为教育带来了巨大的变化，但可以肯定的是，他不可能全面替代传统的教育手段，替代人与人的直接交流，这两种手段必然是长期共存的，相互补充的。上世纪电视出现后，大家惊呼，报纸将消失，但事实上纸媒体仍长期存在。当互联网出现后，大家再次产生了错觉：报纸将消亡，但10余年后，新的纸媒体仍在不断发展。美国的第一份全国性报纸——今日美国，几乎是在伴随互联网的发展而发展起来的。我们大可不必惊慌。
当然，信息技术会在很大程度上影响教师的工作方式及教学方式，比如教的过程可能会淡化，辅导与辅助的角色会相应突出，但这些都不会造成大批教师的失业。
在一定层面上讲，培训首先要对教师进行教育观念转变及心理疏导方面的培训，使他们真正认识到教育信息化对国家，对学生，对教师职业的积极意义，消除他们对计算机的畏惧心理。培训要对全体教师进行计算机操作能力的全员培训，使每位教师都能进行单机教学和网络教学。在国家，则需要把掌握计算机的基本操作作为现代合格教师的强制性标准。
信息与资源是教育信息化的关键，但普遍存在“信息孤岛”现象，必须进行全面统筹，建设全国统一的教育资源综合服务平台。
我国信息化普遍存在“纵强横弱”，信息孤岛现象普遍
我国的互联网建设和信息技术应用，普遍存在纵强横弱的现象，所谓纵强就是指部门的系统比较强，横弱是指横向的互联互通存在着局部的信息孤岛等问题。为此，国家信息主管部门应该认真考虑并切实解决物理线路的互联互通问题。
互联网是由物理线路和信息资源组成的，物理线路联通后，起决定性作用的是信息资源的组织与传播。信息传播是有规律的，其规律是中央复杂，末端简单的结构。广播、电视、报纸，包括电话等都是中央复杂，末端简单的结构。信息的组织者(采编系统)非常复杂，信息的使用者通过简单的载体就可获得信息。由于技术发展的限制，互联网的发展走了一条弯路，目前的互联网实际上是一个末端复杂，中央简单(甚至没有中央，物理线路可以没有中央)的结构。目前互联网仍然处在违背信息传播规律的方向发展，各个单位建网站的积极性很大，比如，法规网站很多，但没有一个全面的(权威的)，浪费了巨大资源，造成信息查找困难，搜索引擎繁多。这种违背信息传播规律的互联网正为人们所逐渐认识，小网站越来越难以生存，大的专业资源网站正在逐步形成，也就是说互联网的信息传播规律正在回归。亟须统筹规划，整合各类资源与服务，建立教育信息资源综合服务平台，建设中国权威的教育网上服务门户。
尽管我国教育网络的建设呈现出蓬勃发展的良好态势，但与发达国家相比，仍有很大差距。从构建真正意义上的网络教育体系的角度来看，还有很多亟待解决的问题，特别是网上教育资源建设问题。
信息和教育资源建设是教育信息化的核心。教育信息化过程中的信息资源组织和有效传播可谓是重点工程。发达国家十分重视信息资源建设和共享。例如：英国教育传播与技术署(BECTA)在2000年进行了相应的调查和研究工作，主要是研究信息与通讯技术资源在提高教学质量方面的作用，通过对2110所学校的对于信息与通讯技术在学校中的应用的效果，调查结果显示：具备良好信息资源的学校的77%学生达到了要求的水平，从而显示出教育信息资源在教育信息化中的作用。英国在信息资源建设上，特别注重网络资源的建设，注重网络资源的统一管理与共享。1998年英国建成了全国统一的教育门户网站---全国学习网络(NGfL)，以求联接所有的学校与教育机构。经过几年建设，英国的全国学习网络(NGfL)已经成为欧洲最大的教育门户网站，而且具备功能强大的搜索功能。同时英国也注重建设面向教师的网络资源。其教师网(TeacherNet)是专门为教师准备的门户网站，使教师简单地获得相关信息与服务。
我国各种类型的网络教育网站名称五花八门，数量众多且良莠不齐。现有各类以教育为名的门户网站达1600多个(这个数字并不包括教育部正式批准大学设立的网络教育学院)，但真正做地好的不多，亟需加强管理。为此，在教育信息资源的建设上，除需对现有教育类门户网站进行必要的管理外，还应加强现有网络内的教育资源的整合。要设立专门的教育信息资源综合平台，对大学、中学、小学等教育单位现有的教育资源和国家各种工程、计划所形成的信息资源进行整理、分类、加工。在教育信息网络内，为不同教学、学习阶段的教师、学生和社会有需求人员提供权威的、可靠的教学信息及资询服务。建立适合中小学生上网的内容安全，家长放心的绿色网络工程。同时要建立网络信息资源和技术安全的防护体系。“校校通”是基础教育领域信息化建设中的一个重要工程，在取得重要成就的同时，亟须统筹规划，强化应用。
校校通是基础教育教育信息化重大工程，取得了重大成就，但仍存在很多不足。至立同志在全国中小学信息技术教育工作会议上的报告中提出：要推进网络的普及和应用，使学生学会充分利用网上资源；要全面实施中小学“校校通”工程，努力实现基础教育的跨越式发展。并指出“校校通”工程目标是：用5至10年时间，加强信息基础设施和信息资源建设，使全国90%左右独立建制的中小学校能够上网，使中小学师生都能共享网上教育资源，提高中小学的教育教学质量。
“校校通”工程，在教育部的统一部署下，于2000年底开始启动，目前已在全国中小学校展开，特别在东部经济发达地区已经取得了很好的效果，如上海、江苏等地基本实现了“校校通”。
“校校通”工程启动两年多来，对中小学教育信息化的推动作用是很大的，但建设中也存在着诸多问题。如：“校校通”对校园网建设缺少总体规划和指导，由于一些学校领导自身对校园网缺乏全面的认识和理解，造成学校建网放任自流。在校园网建设中普遍存在着重视硬件设备的投入、轻视课件建设和师资培训的现象，致使校园网使用率不高。还有一些校园网缺乏良好的管理与维护，造成建网后的维护费用和改造费用过高，学校重复投资现象严重等等，这些问题严重影响着校园网建设的健康发展。
“校校通”应贯彻“统一规划、分级负责、逐步实施”的原则，与现有CERNET全国主干网建设统一考虑。
江泽民同志提出：发展要有新思路。对“校校通”工程来讲，中央、教育部信息化建设领导小组更多应该起到倡导者、规划者、组织者的作用。“校校通”建设应贯彻“统一规划、分级负责、分步实施”的原则。“校校通”建设要适应中小学教育信息化的发展需要，从实际出发，积极稳妥发展。“校校通”的规划应与CERNET全国主干网的建设和发展统一考虑。具体工作可考虑发布校园网建设的总体规划指导意见，技术标准参考意见等，以保证网内标准的统一性和软件的兼容性。
省市政府及教育行政管理部门要调动社会各方力量，调动企业、学校的积极性，在教育部统一规划指导意见下，参考技术标准，开展“校校通”建设，把“校校通”建设成为教育信息化的基础设施扩展平台。各省级中小学信息技术教育领导小组要切实负责本地区中小学信息化工作，结合当地中小学普及信息技术教育的实施规划，统一规划好校园网建设工作。
各省级教育行政部门是本地区教育局域(或城域)网络和中小学校园网建设的归口管理部门，要具体制定本地区教育局域(或城域)网的建设规划，为本地区校园网进入局域网的互联拟定统一规范和标准。各地教育技术装备部门应在各地教育行政部门的领导下，按指导意见所确定的硬、软件工作范围，分别做好校园网络建设、教学软件开发、信息化教学研究推广及校园网应用的教育培训工作。同时积极规划本地区教育网络特色资源建设，建成后接入国家教育信息化主干网(CERNET)。
CERNET应提供优惠的接入条件和技术支持。教育部已明确将CERNET作为我国教育信息化的主干网，各级政府与机构应更多地支持CERNET的建设和发展。
“校校通”本意在应用，因此不仅强调建设，更强调应用，要有“路”，更要有“车”、有“货”、有“人”。
不管是国家教育网，还是“校校通”，都是一个系统工程，最后还是应该体现在使用上。当年互联网建设之初，社会各界也曾担心使用问题。我们当初曾将互联网比喻为“信息高速公路”，就教育信息化来讲，所谓“路”就是指现在建设的教育网络基础设施，已建成一定规模；“路”上要有“车”、“车”上要“货”，同时“车”要有人开，“货”要有人用。重要的是要有“货”和“人”，“车”可以理解成网站网校，“货”就是教育信息资源，但最主要的是要由人—-教师和学生来使用和掌握。
“校校通”工程在校园网的建设中应避免片面追求网络技术的先进性，甚至机械套用大型企业网、大学校园网模式，那将会脱离我们中小学教育教学发展的实际，结果只会造成设备的浪费和闲置。在教学过程中合理有效地利用互联网，不仅可以改变传统的教学模式，而且将会促进教育观念、教学思想的转变。互联网的应用，不仅可以大大拓展教师和学生的视野，而且有利于培养学生的创造性思维，提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力和适应现代社会的能力。教师在使用互联网等现代教育技术的过程中，也将增强终身学习的能力，不断提高业务水平。
据调查，目前已建成的校园网，由于观念和习惯等原因，大概有50%以上没有真正发挥互联网应有的效益，中小学尤其严重。为此，除加强信息资源建设外，迫切需要引导教师和学生转变观念，提高现有校园网的使用效率。
“校校通”不应理解成“校校建”，校校通也不只是做几个页面，无论是硬件建设还是教育资源建设，都需要统筹与协作。
校园网是实施“校校通”工程，满足学校信息化教学环境的一项重要的基础设施，是教育信息化建设的重要组成部分。实施“校校通”工程是为了适应我国幅员辽阔，解决教育资源分布严重不平衡的现状，实现优秀教育资源的共享。因而，“校校通”不应理解成“校校建”。有些学校单纯的以为建立一个学校网站，联通了互联网，做几个漂亮的页面就是实现了“校校通”，这种理解只是停留在表面上。
中小学校校园网在解决了通网络的问题后，网络教育资源也不应重复建设。即便是重点学校也应该意识到名校也并不是在每一个方面都优秀，一个学校的教育资源毕竟有限，一个学校对优秀教育资源的整合能力也具有很大的局限性。对各地来说，应针对本地区信息资源状况及学校具体情况，保证网络畅通。从省市和国家层面上，要优选课程课件，开发大量适合各层次需求的课程、节目或软件，放在电视台和大型教育资源网站上，使有需求者都能找到适合自己的学习内容，实现资源共享。特别是像遇到SARS这样的突发灾害，能保证网络畅通，使学生、教师在家中能进行学习或教学，尽量减少损失。特别对一些边远、贫困地区，由于受人才、资源、信息及经费限制，应重点解决优质教育资源信息共享问题，缩小与东部地区的差异。
各学校都要提高参与教育资源建设的积极性，而不是自个学校搞“小而全”。在课件软件的开发和资源库的建设工作中，要统筹规划，达到资源共享，避免重复浪费。
互联不互通是中国信息化发展的最大障碍，要坚决打破垄断，彻底解决教育网与公共网的互联互通。
由于目前我国的互联网业务主要集中在电信运营商手中，一般家庭进入互联网，大多通过运营商。互联网综合基础设施接入网仍有瓶颈，定价服务行为也需要进一步规范，互联网普遍服务补偿的机制需要加快形成。
CERNET自启动以来，既得到过电信主管部门的大力支持，也深受电信企业垄断阻碍发展。教育网与公共网从开始时的国内线路互不相通，到两网互通带宽逐步增加，每次带宽的增加都是长期奋斗的结果。两网国内互通由于带宽受限，在一定程度上影响了教育网(cernet)作用的发挥，影响了教育信息化发展步伐，也影响教育网(cernet)的形象。
国际线路部分，由于电信企业的垄断，非电信网络租用一条国际线路不仅要向国外运营商缴纳国际线路的租用费，同时要另外向国内运营商再缴纳半条国际线路费用，而且国内运营商的国际线路租用费价格要比国外运营商的价格高出数倍，造成教育网(CERNET)和其它非电信网络的额外负担，教育网非但没有相应的线路优惠，就连起码的公平竞争条件都没有得到，在国际线路方面我们同样处在非常不利的地位。互联网接入费用过高，严重地阻碍我国信息产业的发展。
如何使教师、学生在社会各个角落，都能享受教育信息化带来的便利，这是社会各界应着重考虑的问题。特别是运营商的双重收费(拨号上网既收网络费，又收昂贵的电话计时费。大部分发达国家目前只收网络费和少量的一次接入费)问题，严重影响了我国互联网的发展。教育部也应以积极的态度与电信部门协商，争取用于网络教育的电信部分费用降下来。
CERNET有义务、有责任为教育信息化提供更加完善的、全方位的服务平台，同时教育信息化的发展也为CERNET今后的快速发展提供了条件，也提出了更高的要求。CERNET也要以开放的姿态，争取电信部门的支持与合作，通过互惠合作，彻底解决网络瓶颈问题，让互联网真正畅通起来，造福中国教育信息化、中国的信息化。
作者简介：
李志民，现任教育部科技发展中心副主任，中国教育和科研计算机网(CERNET)管理委员会副主任。
邓国民，李 梅：教育人工智能伦理问题与伦理原则探讨
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邓国民，李梅：教育人工智能伦理问题与伦理原则探讨发布时间：2020-06-0519:11作者：小编来源：电化教育研究点击量：
()邓国民1，李梅2(1.贵阳学院教育科学学院，贵州贵阳550005;2.北京开放大学教育学院，北京100081) [摘要]文章旨在揭示智能化时代的教育将面临哪些新的伦理问题，并在人工智能伦理和教育伦理的基础上，探讨教育人工智能的伦理原则。运用文献研究和逻辑推理方法，系统梳理了教育人工智能应用的特点和优势，及其可能引发的新的伦理问题：(1)角色层面，系统创建者、教师、学生和监测员等利益相关者将面临更加复杂的伦理困境;(2)技术层面，涉及自动化决策伦理问责、算法伦理和数据伦理等方面的问题;(3)社会层面，可能转变就业市场、改变人际关系和引发新的社会不公平。因此，需要对教育人工智能伦理问题的复杂性有充分的认识，同时需要遵循一般的人工智能伦理原则和教育伦理原则，其中，最核心的内容为二者之间的交集，具体包括：(1)福祉;(2)是非善恶;(3)公平正义;(4)人权和尊严;(5)自由自治;(6)责任和问责。[关键词]教育人工智能;人工智能伦理;教育伦理;数据伦理;算法伦理;伦理原则 一、引言当前，人工智能、大数据和物联网等新技术的发展正在推动人类社会从信息时代进入智能化时代。信息时代的教育仍然带有明显的工业化特征：借助现代信息技术，提高教育资源创建、传递和共享的效率，打破时空的限制，实现人才培养的批量化和效率的最大化。然而，信息时代的教师资源仍然短缺，而且教师深陷于大量琐碎的日常工作中，使得真正意义上的因材施教难以实现。教育人工智能是在教育领域应用的人工智能技术及系统，能够凭借其高度智能化、自动化和高精准性的数据分析处理能力与主动学习能力，承担一部分过去只有教师才能够胜任的工作，从而有效地解决信息时代的教育所面临的一系列问题：(1)利用基于自然语言处理和深度学习的自动问答技术，能够自动回答学生提出的问题[1];(2)自动评价学生的学习与作业，并提供符合其认知状态的反馈和支持[2];(3)利用情感检测技术自动识别学生的身体动作和面部表情，识别学生学习过程中的情感需求，提供个性化情感支持[3];(4)模拟教师、管理者、学习伙伴、合作者和竞争者等不同的角色，促进交流与合作[4];(5)构建自适应学习环境，分析和诊断学习者的学习风格、学习需要，为他们提供自适应学习支持服务;(6)利用决策管理技术辅助教师的教学决策和学习者的学习决策[5]。因此，教育人工智能能够更有效地支持个性化教学，甚至在某些学习支持服务方面的能力已经超越了人类教师。然而，教育人工智能强大的数据整合与分析能力，同时也会引发一系列新的伦理问题，例如：可能会给用户的私人数据和隐私保护带来潜在的风险;模糊教师、学生和人工智能代理等角色之间的界限。因此，教育人工智能的设计、开发和教学实践应用都需要对其伦理问题的复杂性有充分的认识，并认真思考应该遵循何种伦理原则。 二、教育人工智能面临的伦理问题 (一)利益相关者伦理问题探讨教育人工智能的伦理问题，首先需要确定其涉及哪些利益相关者。汤姆塞特(Tomsett)等人从人工智能的可解释性或透明度的角度，定义了人工智能生态系统中的六种不同的角色，分别是系统创建者、系统操作员、决策执行者、决策主体、数据主体以及系统监测员[6]。教育人工智能是在教育领域应用的人工智能技术及系统，其利益相关者同样应该包括这些角色。首先，创建者包括开发教育人工智能的软件公司、员工及与其合作的相关专业人员和研究人员。其次，教师和学生均承担了操作员、执行者、决策主体和数据主体等角色，因为在教学过程中，教师起主导作用，学生具有主体地位，他们都会直接与教育人工智能进行交互，为系统提供输入并接收系统输出的信息。师生均会在教育人工智能输出的信息的基础上作出决策，而且会受到对方决策的影响。他们的个人信息均可能用于训练教育人工智能，丰富和完善其智能导师代理、学习者模型和教学法模型。最后，监测员是指对教育人工智能进行审查的代理机构或人员，由他们对教育人工智能的应用效果和可能产生的潜在风险进行审查。因此，在构建教育人工智能的过程中，需要同时考虑系统创建者、教师、学生和监测员等利益相关者的伦理问题。1.系统创建者伦理问题教育人工智能的创建者包括系统设计师、软件架构师、程序员等设计开发人员。他们在设计、开发教育人工智能的过程中，需要在综合考虑其教学应用效果的同时，兼顾教师和学生的利益。他们需要在保证教育人工智能的稳健性、安全性、可解释性、非歧视性和公平性的同时，支持教师和学生的主观能动性，重视师生的身心健康和学生综合素质的全面发展，而且需要能够支持问责追因。为了满足这些方面的要求，教育人工智能的创建者应该清楚各自承担了什么样的伦理责任。首先，设计师需要了解不同用户之间存在的能力、需求及社会文化等方面的差异，真正基于善良的动机设计产品，避免任何形式的伤害与歧视。软件架构师需要构建安全、可靠和透明的系统架构体系，在保护用户个人数据安全、保障系统可靠运行的同时，更好地支持问责追踪。而对程序员来说，需要设计无偏见的算法，使其能够公平、公正地对待每一位用户。2.教师伦理问题人工智能技术将会实现很多职业的自动化。教师的日常工作，如教学评价、教学诊断、教学反馈以及教学决策中的很大一部分都将由教育人工智能分担，教师角色将会不断深化，最终发生转变。一方面，教师将从一些重复的、琐碎的日常事务中解放出来，能够有更多的时间和精力投入到更具创造性、人性化和关键性的教学工作中去，例如：创造和部署更加复杂的智能化学习环境，利用和扩充自身的专业知识，在恰当的时间为学习者提供更有针对性的支持。另一方面，对技术重要性的加持，将对教师工作及角色产生直接影响，例如：可能会掩盖教师的个人能力、知识及人格等方面的重要性，削弱教师的主观能动性[5]。因此，在智能化教学环境下，教师将面临一系列新的伦理困境：(1)如何定义和应对自己新的角色地位及其与智能导师之间的关系;(2)利用教育人工智能采集和使用学生的学习行为数据为其提供教学支持服务的过程中，该如何保护他们的隐私及个人安全;(3)在新的教学实践环境下，教师应该具备什么样的伦理知识，需要遵循什么样的伦理准则以作出伦理决策。因此，教育人工智能将对教师的能力素质与知识结构提出更多新的要求，他们不仅需要具备一定的关于教育人工智能设计、开发和应用方面的能力与知识，而且还需要具备一定的伦理知识，使其能够以符合伦理原则的方式将教育人工智能融入教育实践[7]。3.学生伦理问题智能化时代对学生的学习、能力、素养提出了更多新的要求，也使学生面临的伦理问题更加复杂化。第一，人工智能可能改变未来的就业市场，就业导向的教育很可能过时，因此，学习者对于自己所学习的内容和目标都需要进行重新思考[8]。第二，人的神经系统是可塑的，教育人工智能能够给学习者提供个性化的学习支持服务，但同时也可能会剥夺他们的很多思维训练和学习体验的机会，改变他们的大脑结构和认知能力，尤其是在学习者大脑发育的关键期过度使用认知技术，将可能带来不可逆转的严重后果，这对他们发展更高级的认知技能和创新能力是非常不利的[9]。第三，教育人工智能的发展，使知识产权和诚信等伦理问题变得更加微妙和复杂。如果学生利用教育人工智能自动生成论文、作业或作品，其中涉及的知识产权的归属问题，目前仍缺乏明确的伦理规范[10]。第四，教育人工智能的使用会不会给学习者带来身体的重复性劳损、视力问题和肥胖问题等，会不会影响他们的视觉、触觉和听觉等感官的敏感性，会不会剥夺他们体验简单快乐生活的机会[11]。第五，教育人工智能可能会剥夺大量的学习者与教师和同伴交流的机会，这会不会影响他们参与有意义的人类社会活动的能力。第六，教育人工智能的认知能力、计算能力和信息处理能力在某些方面远远超越了人类学习者，会不会让他们变得沮丧，降低他们的学习动机，使其不再愿意去主动解决问题和进行理性思考。4.监测员伦理问题在教育人工智能场景下，监测员包括制定教育人工智能标准的机构或相关人员、数据专员等，他们主要负责对系统的一致性、安全性和公平性等方面进行测试、调查和审查[6]。安全测试一般在教育人工智能部署之前进行，而审查需要检查系统过去的输出，因此，需要一个备份系统存储教育人工智能的数据、决策及解释。监测员正是通过这些数据、解释与教育人工智能进行交互，分析和审查教育人工智能作出教学支持服务决策的一致性、安全性和公平性，并提出相应的整改措施。因此，保证教育人工智能的可解释性，需要对其作出的决策、判断和学习支持服务建立相应的存储保留机制和解释方案，供监测员审查，通过第三方机构来保证教育人工智能的设计、开发和应用是符合教育教学伦理规范的。审查之后，监测员还需要向创建者提供如何改进教育人工智能的反馈，如重新训练模型、提高模型的公平性和保护学生隐私数据的安全策略。(二)技术伦理问题1.自动化决策伦理问责问题随着教育人工智能的自主控制和自主决策能力不断增强，它们也需要意识到自身行为的伦理含义，而不是依赖于设计人员预置的规则。因此，需要给教育人工智能引入伦理原则和规则，构建智能道德代理，使其具有一定的伦理决策能力，并能够对自己的决策、行为和后果进行判断，协调各方利益，但这样也会引发出一些新的伦理问题[12]。首先，规则与算法是由设计者、程序员定制的，而不是由教育人工智能自主建构的，权威、权力和影响力会越来越多地体现在算法的开发和实施上。在各方利益冲突的情况下，教育人工智能应该优先服务于谁的利益，设计者、程序员、教师还是学生?其次，教育人工智能的应用可能会导致学习的失败，其中潜在的责任主体包括设计开发人员、教师、学生和智能代理等，出现这种情况时应该向谁问责，软件、数据、教师和学生各自应该承担什么样的责任，目前还缺乏相应的问责机制。最后，教育人工智能本身的自动化和复杂性，意味着我们很难确定系统的决策机制是如何运行的，也很难对其进行追溯和解释。2.算法伦理问题目前，人工智能主要通过机器学习和深度学习算法进行学习和训练，基于过去记录的历史数据作出决策和判断。如果利用教育人工智能对学习者及其学习进行评价，那么只能根据过去的标准和方法，如特定历史文化背景下的成功衡量标准来进行，这将会使学习算法不可避免地产生历史或文化的偏差与偏见，局限于依据历史案例的平均化数据进行处理，而在处理具有创造性和创新性的学习活动过程方面面临极大的挑战[9]。从基本的伦理观点来看，教师和学生能动性的表达需要的不仅仅是重复过去的历史选择，而是需要强调人的创造性和创新性，不能只是停留在过去。教育人工智能可能提供更多个性化和多样化的学习路径和学习资源的选择，但目前的做法一般是根据用户过去的选择和决定将其确定为不同的个人画像，然后过滤掉不符合其个人画像的学习内容和路径。这种方式可能会限制学习者对学习内容多样化的需求，忽视人的学习和发展的灵活性、多样性和不确定性。3.数据伦理问题教育人工智能的正常运行需要大量数据的支持，因而需要记录大量关于学习者的能力、情绪、策略和误解等方面的数据，其中涉及大量新的数据伦理问题。首先，在数据的分析和处理过程中是否会涉及数据意外泄露的问题，教师和学生应该在何种程度上控制自己的数据，保护自己不受到伤害和歧视。其次，谁拥有这些数据，其中涉及什么样的隐私问题，如果发生个人信息泄露，谁应该对此负责。最后，对于这些数据，应该如何分析、解释和共享，如何纠正可能对个别学生的合法权利产生负面影响的偏见(有意识和无意识的)，尤其是在考虑到种族、社会地位和收入不平等的情况下。因此，教育人工智能的伦理原则不能被简化为关于数据或计算方法的问题，还需要考虑数据伦理和教育伦理。教育人工智能的伦理问题，实际上是数据伦理、计算伦理和教育伦理的综合应用[13]。(三)社会伦理问题1.转变就业市场和人才培养的方向现行教育系统的关键作用之一是培养学习者参与社会经济生活的能力。教育制度的历史与工业社会的发展密切相关，雇佣劳动仍然是当今社会及其日常生活的核心组织原则。但是，人工智能将可能代替人类的很多工作，这会不会导致失业率的上升?纵观历次工业革命，每次都会出现类似的担忧，但最后对人才的需求量反而越来越大，因为随着人口的增长和社会的发展，对产品和服务都会提出新的需求[9]。一些简单的、重复性的劳动将由人工智能承担，人类则将从事一些富有创造性、挑战性和不可替代性的工作，例如：人工智能系统的设计与开发、人工智能哲学问题和社会问题的研究等。他们将有更多的时间和精力投入自己感兴趣的领域，真正实现人性的解放。因此，未来的就业市场格局将面临根本性的转变，社会对人才的能力和素养也会提出更多新的要求，这将对人才培养的质量标准和规格带来革命性的影响。2.改变教学过程中的人际关系教育人工智能的技术化过程可能会忽略师生之间以及学生之间的正确关系(“我―你”而不是“我―他”)，弱化我们对教育的理解，进而只是将其理解为学习技能，而不是人的培养，从而容易忽略教师和教学在教育过程中的重要性[14]。教育人工智能将对师生关系产生重要的影响，它可能会削弱师生之间和学生之间的联系水平，以及他们之间建立联系的能力，同时也可能削弱教学过程和学习过程，弱化教师作为专业人员的地位。师生关系质量对于学习者的个人自尊、学习动机和挑战新问题的信心等影响学业成绩的因素都具有重要的影响。教师对学生的友善态度和及时反馈有助于他们获得自信心，促进他们健康情感的发展。而且，我们也无法保证所有的教育人工智能使用者都是基于一种良好的意图，教育人工智能的滥用和不良使用，例如：获取他人的隐私数据，模仿他人的笔迹、语音和会话风格去获取非法利益，以及将教育人工智能生成的知识、报告和艺术作品据为己有，都可能降低教学过程中人与人之间的信任感。3.引发新的社会不公平教育人工智能的初衷是要增进教育系统内各利益相关者的福祉，让更多的教师和学生受益，需要尽量避免因为数字鸿沟而导致的新的社会不公平。教育人工智能领域的数字鸿沟，不是简单地由社会经济地位差异而导致的对技术设备拥有和访问权的悬殊引起的，而是由一系列复杂的影响因素构成，如信息素养、人工智能素养、对待教育人工智能的态度、应用能力和使用意向等，它们会影响教师和学生应用教育人工智能的目的、方法和策略，进而影响最终的教与学效果，带来新的教育不公平[5]。历史经验也表明，新技术的应用往往并不会缩小教育的不平等，反而可能扩大教育的不平等，这其中涉及技术应用的能力、效果和效率等方面的问题。 三、教育人工智能伦理原则 人工智能本身的自动化、自主性和能动性等方面的特征，使其同时扮演道德行动者和容受者的角色，并具有一定的伦理责任和道德决策能力。教育人工智能的应用可能会使各利益相关者面临众多新的伦理两难问题，并带来一系列新的技术伦理和社会伦理困境。因此，教育人工智能的应用绝不仅仅是一个技术层面的问题，还涉及技术与人类的关系、科技哲学及社会学等层面的问题，如果对其伦理困境的复杂性没有深刻的认识，将可能带来不可估量的负面影响。一方面，教育人工智能是人工智能技术及系统在教育领域的具体应用，需要遵循一般的人工智能伦理原则;另一方面，它又是一种具体的教育教学实践活动，需要遵循教育伦理原则。根据对国际电气和电子工程师协会(IEEE)2019年发布的《合伦理设计：利用人工智能和自主系统最大化人类福祉的愿景(第一版)》[15]、欧盟委员会2019年发布的《值得依赖的人工智能伦理准则》以及其他人工智能伦理指南文件的分析[16]，可以发现，尽管各国存在文化传统方面的差异，但在通用人工智能伦理方面表现出一定的趋同性，主要包括可解释性、公平正义、责任、隐私和数据治理、善待、非恶意、自由自治、信任、尊严、稳健性、福祉、有效性、慎用、胜任和人权等方面。教育伦理原则主要包括：(1)能否给教育活动的全体利益相关者带来福祉;(2)能否明辨是非善恶标准;(3)是否尊重教育公平和教育正义;(4)是否保护人的教育权、自由权和隐私权等基本人权;(5)是否尊重人，是否维护人的道德尊严;(6)是否履行教育的道德责任与义务[17]。可见，人工智能伦理和教育伦理在福祉、是非善恶、公平正义、人权和尊严、自由自治和责任等方面存在交叉重叠之处，如图1所示。图1人工智能伦理与教育伦理之间的关系因此，教育人工智能伦理原则应该是二者之间的交集，代表在教育情境下，人工智能系统的技术开发与实践应用应该遵循的具体伦理原则。(一)福祉福祉主要是指人工智能的设计和应用应该改善人类生活质量和外部环境，包括人类赖以生存的各种个人、社会和环境因素。它需要评估人工智能是否会让人类社会和环境变得更加美好，能否促进社会的进步，促进社会和环境的可持续发展，为任何地方的人所有并使其受益[15]。从教育领域来看，福祉主要是指教育人工智能的设计、开发和应用应该能够为教育活动的所有利益相关者带来福利，实现所有教育教学活动相关人员的教育利益的最大化。例如：它能否改善现有的教学环境，更好地支持学习者的学习，尤其是存在学习障碍的学习者的学习;能否提供更多、更好的学习机会，更好地做到因材施教，使所有学习者均能够得到更充分的发展;能否将教师从一些低水平的重复工作中解放出来，使其更好地投入到更有价值、更有意义、更具创造性的教育活动中去，让他们的个人价值得到更充分的实现;能否改善师生关系，使师生能够以一种更幸福、更健康的方式投入到教与学活动中去，实现个人全面和谐发展的同时，更好地保障他们的身心健康。(二)是非善恶人工智能的非恶意原则主要是指其设计和应用应该是出于仁爱而不是恶意的愿望，即绝对不应该造成可预见或无意识的伤害、偏见和不公平，需要避免特定的风险或潜在的危害[18]。因此，人工智能产品的设计、开发和部署需要基于一种良好的愿望，同时还需要有一套预防风险和潜在危害的干预机制。教育伦理则强调教育行为需要基于善良的动机，遵从具有普遍价值的道德准则和崇高的道德意义，履行社会和个人的道德义务。因此，教育人工智能的设计和开发应该基于一种善良的动机，是真正为了实现教育更好的发展，为了教师能够更好地进行教学工作和履行育人的社会责任，学生能够更好地进行学习，促进他们全面和谐的发展，而不是出于其他的功利性甚至带有个人私欲的某种目的。(三)公平正义公平正义原则要求人工智能对所有人都是公平公正的，并且要避免保留现有的社会偏见和引入新的偏见。因此，人工智能的决策算法和训练数据不应该沿袭设计者固有的偏见和歧视，而是应该通过评估确保这些数据对不同的社会文化均具有适当的代表性，让所有人都有平等访问的机会[19]。教育教学活动需要维护教育的公平和正义，受教育权是每个社会公民的基本权利，不管其社会地位的高低和财富的多寡。而且，教育本身也是实现社会公平的一种方式，它为阶层之间的流动提供了一个良好的通道[20]。在部署教育人工智能系统之前，需要仔细思考会不会带来更多的教育机会，是促进教育公平，还是妨碍教育公平。首先，教育人工智能的决策算法和依托的数据是否存在偏见与歧视，能否公平、公正地对待每一位学生。其次，教师利用教育人工智能进行教学的能力水平的差异，会不会导致教学效果的差异，从而引发新的教育不公平。再次，学习者的信息素养和人工智能素养水平的不同，对于他们使用教育人工智能进行学习会不会带来学习效果的差异，从而扩大学生学业成绩之间的差距。最后，家庭社会地位和经济实力的不同，会不会造成访问教育人工智能机会的不均等，从而带来新的教育不公平。(四)人权和尊严人工智能应该优先考虑并明确尊重人的基本人权和尊严。这需要在各利益相关方之间合作协商的基础上制定指导人工智能开发的人权框架，指导和规划人工智能的未来发展方向，以确定、预防和纠正人工智能可能给基本人权和尊严带来的潜在风险和危害，以维护人类的尊严和固有价值[21]。教育人工智能在教育中的应用，将可能替代教师的很多日常工作，但不能因此而动摇教师作为能够自主确立教学目标的主体地位，以及忽略教师工作本身的价值和创造性，降低教师的地位和尊严。教育人工智能给学习者提供认知支架和智能化教学支持服务，应该让学习者能够根据自己的需要和个性特征做出选择，而不是代替学生做出选择，即应该充分地尊重学生作为一个人的基本人权和尊严，而不是将其作为某种目标对象来对待。因此，教育人工智能的创建者、教师和其他工作人员都应该充分尊重师生在智能学习环境下的这些人权和尊严。(五)自由自治人工智能的发展需要在以人为主导的决策和以机器为主导的决策之间保持平衡，应该促进人类的自主权和控制权，而不是伤害和破坏人类的自由。人类应该选择以何种方式赋予人工智能何种程度的决策权，以实现人类自主选择的目标[22]。因此，人工智能应该将使用者视为独立自主的人，而不是被操控的对象，不能剥夺和影响人类自由自治的权力。部署教育人工智能的学校和机构对于预置什么样的社会文化价值观念具有自治权，教育人工智能的创建者不能把自己的社会文化价值观念嵌入教育人工智能中，影响用户对文化和价值体系的自治权。教师职业有其创造性和自主性的一面，对于自己选择什么样的教学方法，如何安排教学活动和进行教学评价，教师拥有自主权。学生对于自己在教育人工智能中的个人形象、数据和身份，拥有自主控制的权利。他们对于教育人工智能提供的教学支持服务和资源策略建议，拥有主观能动性，而且不应该由于没有遵循教育人工智能的建议而受到任何形式的惩罚。(六)责任和问责当人工智能具备了一定的行为和决策自主权后，其责任和问责机制将会变得更加复杂，所以应该建立一套完善的责任和问责机制，以确保能够对人工智能及其行为决策后果进行问责，明确应该如何在制造商、设计师、运营商和最终用户之间分摊责任。明确的问责机制需要建立在系统透明的基础上，即应该建立完整的数据跟踪记录方案，保持系统算法和决策推理过程的透明，以便在任何情况下均可以快速找出责任主体[15]。教育人工智能，可能会代替教师的部分教学决策和教学行为，或者向他们提供教学策略建议，为他们的决策与行为提供支持。这种决策与行为后果的责任主体和问责机制是比较复杂的，这要求教育人工智能对于自身对教育教学工作的支持和干预具有一定的预见性。对于算法的决策过程、教师使用教育人工智能进行教学的过程以及学生学习过程中的行为数据，教育人工智能要有完整的记录保存方案，从而为后续的问责过程提供依据。 四、结语 毫无疑问，人工智能将对教育产生深远的影响，甚至可能带来教育教学实践领域的一场根本性的变革，转变教师的工作性质和社会角色，改变学生的学习体验。教育人工智能的出现给教育技术学带来了新的挑战，它在支持教育教学实践的过程中，体现出越来越强的自动化和主观能动性，将同时扮演道德行动者和容受者的角色。它将使教育领域的伦理问题变得更加复杂化，并引发出一系列新的伦理困境。因此，在教育人工智能的大规模设计、开发、部署和投入应用之前，需要认真考虑教育人工智能伦理原则的构建，为在教育教学实践过程中安全有效地利用教育人工智能奠定合适的伦理道德基础。 本文发表于《电化教育研究》2020年第6期，转载请与电化教育研究杂志社编辑部联系（官方邮箱：dhjyyj@163.com）。引用请注明参考文献：邓国民，李梅.教育人工智能伦理问题与伦理原则探讨[J].电化教育研究，2020，41（6）：39-45. 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随着人工智能（artificialintelligent，AI）技术的不断发展，各种AI产品已经逐步进入了我们的生活。
现如今，各种AI产品已经逐步进入了我们的生活｜Pixabay
19世纪，作为人工智能和计算机学科的鼻祖，数学家查尔斯·巴贝奇（CharlesBabbage）与艾达·洛夫莱斯（AdaLovelace）尝试着用连杆、进位齿轮和打孔卡片制造人类最早的可编程数学计算机，来模拟人类的数理逻辑运算能力。
20世纪初期，随着西班牙神经科学家拉蒙-卡哈尔（RamónyCajal）使用高尔基染色法对大脑切片进行显微观察，人类终于清晰地意识到，我们几乎全部思维活动的基础，都是大脑中那些伸出细长神经纤维、彼此连接成一张巨大信息网络的特殊神经细胞——神经元。
至此，尽管智能的具体运作方式还依然是个深不见底的迷宫，但搭建这个迷宫的砖瓦本身，对于人类来说已经不再神秘。
智能，是一种特殊的物质构造形式。
就像文字既可以用徽墨写在宣纸上，也可以用凿子刻在石碑上，智能，也未必需要拘泥于载体。随着神经科学的启迪和数学上的进步，20世纪的计算机科学先驱们意识到，巴贝奇和艾达试图用机械去再现人类智能的思路，在原理上是完全可行的。因此，以艾伦·图灵（AlanTuring）为代表的新一代学者开始思考，是否可以用二战后新兴的电子计算机作为载体，构建出“人工智能”呢？
图灵在1950年的论文《计算机器与智能（ComputingMachineryandIntelligence）》中，做了一个巧妙的“实验”，用以说明如何检验“人工智能”。
英国数学家，计算机学家图灵
这个“实验”也就是后来所说的“图灵测试（Turingtest）”：一名人类测试者将通过键盘和显示屏这样不会直接暴露身份的方式，同时与一名人类和一台计算机进行“网聊”，当人类测试者中有七成都无法正确判断交谈的两个“人”孰真孰假时，就认为这个计算机已经达到了“人工智能”的标准。
虽然，图灵测试只是一个启发性的思想实验，而非可以具体执行的判断方法，但他却通过这个假设，阐明了“智能”判断的模糊性与主观性。而他的判断手段，则与当时心理学界崛起的斯纳金的“行为主义”不谋而合。简而言之，基于唯物主义的一元论思维，图灵和斯金纳都认为，智能——甚至所有思维活动，都只是一套信息处理系统对外部刺激做出反应的运算模式。因此，对于其他旁观者来说，只要两套系统在面对同样的输入时都能够输出一样的反馈，就可以认为他们是“同类”。
1956年，人工智能正式成为了一个科学上的概念，而后涌现了很多新的研究目标与方向。比如说，就像人们在走迷宫遇到死胡同时会原路返回寻找新的路线类似，工程师为了使得人工智能达成某种目标，编写出了一种可以进行回溯的算法，即“搜索式推理”。
而工程师为了能用人类语言与计算机进行“交流”，又构建出了“语义网”。由此第一个会说英语的聊天机器人ELIZA诞生了，不过ELIZA仅仅只能按照固定套路进行作答。
而在20世纪60年代后期，有学者指出人工智能应该简化自己的模型，让人工智能更好的学习一些基本原则。在这一思潮的影响下，人工智能开始了新一轮的发展，麻省理工学院开发了一种早期的自然语言理解计算机程序，名为SHRDLU。工程师对SHRDLU的程序积木世界进行了极大的简化，里面所有物体和位置的集合可以用大约50个单词进行描述。模型极简化的成果，就是其内部语言组合数量少，程序基本能够完全理解用户的指令意义。在外部表现上，就是用户可以与装载了SHRDLU程序的电脑进行简单的对话，并可以用语言指令查询、移动程序中的虚拟积木。SHRDLU一度被认为是人工智能的成功范例，但当工程师试图将这个系统用来处理现实生活中的一些问题时，却惨遭滑铁卢。
而这之后，人工智能的发展也与图灵的想象有所不同。
现实中的人工智能发展，并未在模仿人类的“通用人工智能（也称强人工智能）”上集中太多资源。相反，人工智能研究自正式诞生起，就专注于让计算机通过“机器学习”来自我优化算法，最后形成可以高效率解决特定问题的“专家系统”。由于这些人工智能只会在限定好的狭窄领域中发挥作用，不具备、也不追求全面复杂的认知能力，因此也被称为“弱人工智能”。
但是无论如何，这些可以高效率解决特定问题的人工智能，在解放劳动力，推动现代工厂、组织智能化管理上都起到了关键作用。而随着大数据、云计算以及其他先进技术的发展，人工智能正在朝着更加多远，更加开放的方向发展。随着系统收集的数据量增加，AI算法的完善，以及相关芯片处理能力的提升，人工智能的应用也将逐渐从特定的碎片场景转变为更加深度、更加多元的应用场景。
人工智能让芯片的处理能力得以提升｜Pixabay
从小的方面来看，人工智能其实已经渐渐渗透进了我们生活的方方面面。比如喊一声就能回应你的智能语音系统，例如siri，小爱同学；再比如在超市付款时使用的人脸识别；抑或穿梭在餐厅抑或酒店的智能送餐机器人，这些其实都是人工智能的应用实例。而从大的方面来看，人工智能在制造、交通、能源及互联网行业的应用正在逐步加深，推动了数字经济生态链的构建与发展。
虽然脑科学与人工智能之间仍然存在巨大的鸿沟，通用人工智能仍然像个科幻梦，但就像萧伯纳所说的那样“科学始终是不公道的，如果它不提出十个问题，也永远无法解决一个问题。”科学总是在曲折中前进，而我们只要保持在不断探索中，虽无法预测是否能达到既定的目的地，但途中终归会有收获。
参考文献
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作者：张雨晨
编辑：韩越扬
[责编：赵宇豪]卢宇：中小学人工智能教育教什么怎么教―中国教育信息化网ICTEDU
近年来，在国家相关政策的大力支持下，我国中小学人工智能教育从无到有，正在逐步进入快速发展时期。开展高质量的中小学人工智能教育，需要首先关注当前所面临的一些挑战。在此基础上，需要规范和明确课程的核心内容与范围，遵循人工智能学科本身特点进行课程设计，从而帮助广大中小学教师了解和掌握“教什么”与“怎么教”。
中小学人工智能教育的痛点有哪些
随着人工智能技术的快速发展，我国高度重视人工智能课程进入中小学课堂。早在2003年，教育部就将“人工智能初步”作为选修模块，纳入国家《普通高中信息技术课程标准》。近年来，国家陆续出台了系列相关政策和指导意见，倡导在基础教育阶段设置人工智能课程，推动了我国中小学人工智能教育的开展与实施。当前，在基础教育阶段，尤其是义务教育阶段，人工智能教育也面临着一些痛点问题。
一是人工智能课程定位模糊。人工智能课程当前多作为选修或校本课程，属于“个性化课程”。相当一部分中小学与课外培训机构缺乏对其清晰的认识，将传统的创客教育、STEM教育或编程教育中的教学内容，经过简单改造后直接搬到人工智能课堂中。学生所学到的知识与人工智能学科本身的基本思想和方法相去甚远。
二是课堂教学内容分化。有些教学内容没有考虑学生的基本认知能力和数理基础，倾向于讲授人工智能特定子领域的复杂模型和理论，以抽象性知识为线索组织教学。例如，在中小学课堂上直接讲授机器学习领域的“对抗网络”等复杂模型，学生很难对其有深入完整的认识和理解。有些教学内容则只强调体验式学习，侧重于简单的动手实践活动，学生通常难以学习到人工智能领域的基本原理和知识。相应地，教学资源建设水平也参差不齐。迄今为止，全国范围内已出版超过30种人工智能教材及配套资源，相当一部分是以购买实践环节所需的软硬件平台为导向，受商业利益驱动明显。
三是人工智能课程师资缺乏。我国高等教育正在加快人工智能学科建设与人才培养，但在师范院校存在一定的滞后性。许多师范院校在本科和研究生阶段还没有开设人工智能课程。因此，毕业生缺乏系统的人工智能知识，不具备设计和讲授中小学人工智能课程的能力。在职的中小学教师队伍中，更加缺乏具备相关知识与教学能力的教师。而非师范类院校或信息类专业培养的毕业生，受薪酬待遇等因素影响，进入基础教育领域的数量很少。
中小学人工智能教育教什么
总体而言，人工智能学科的目标是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论方法与技术，以构建不同形态的智能机器。智能机器既可以是硬件形态，如服务类智能机器人，也可以是软件形态，如围棋博弈程序。在中小学阶段，人工智能教育需要让学生了解智能机器的基本能力，理解人工智能处理问题与人类的异同，并认识其对社会生活的影响。具体可以包括以下核心内容：
一是智能机器的感知能力。该项能力可以概括为“采集信息、了解世界”。各类传感器对外部世界的信息进行采集并提取有意义的知识，使智能机器了解世界，具备和人一样的“看”和“听”等能力。同时，智能机器还可以感知很多人类所不能或难以精确感知到的信息，例如地理位置信息（GPS）等。
二是智能机器的推理能力。该项能力可以概括为“逻辑思维、求解问题”。智能机器可以模拟人类逻辑思维过程，得到新的知识。例如可以像人类一样，进行归纳或演绎推理。虽然智能机器已经可以进行非常复杂的逻辑推理和问题求解，但是它们目前仍然不能像人类一样进行创造性思考。
三是智能机器的学习能力。该项能力可以概括为“观察世界、寻找规律”。智能机器通过对客观世界的观察，从中寻找到规律或模式，从而提高自身的性能。观察的结果通常以数据的形式存储和使用，智能机器用特定的模型找到适用于新情况的规律或模式，也就是机器学习的过程。模拟人类大脑结构的人工神经网络模型，是迄今为止最成功的机器学习模型，在围棋博弈、图片分类等特定任务上已经超过了人类的能力。
四是智能机器的交互能力。该项能力可以概括为“理解人类、沟通交流”。智能机器需要用自然合理的方式与人进行沟通和交流，包括理解人类复杂的语言与情绪等。当前的各种智能音箱和智能手机助理，都是这方面能力的体现。智能机器的交互能力目前仍停留在较为初级的阶段，仅仅相当于人类儿童的水平。
五是智能机器的道德能力。该项能力可以概括为“信息安全、摒弃偏见”。各类智能机器一方面正在让我们的生活和工作更加方便和高效，但另一方面也可能给我们带来负面影响和危害。例如，智能机器可能会侵犯个人隐私或制造“信息茧房”，也可能会从人类社会产生的数据中学习到带有“偏见”的知识。因此，需要引导学生深入认识这些问题的存在和发生的可能，具备自我防护意识和信息社会责任。
这些核心内容都易于被中小学阶段的学生理解和掌握，且有一定的理论和实践深度，便于教师设计具体课程内容和构建教学资源。
中小学人工智能课程如何设计
中小学人工智能课程可以基于上述核心内容组织和规范教学内容，同时需要遵循科学合理的基本设计原则。
首先，课程设计应强调基础性概念和基本原理的掌握，而不能将大量仍处于探索阶段的所谓人工智能最新成果搬进课堂，陷入盲目“求新”的误区中。当前人工智能学科仍然处于快速演进的过程中，与数学、物理等传统学科相比，很多最新成果还未经过理论和实践的充分检验，缺乏经典性和稳定性。例如，机器学习相关课程可以侧重监督式与非监督式学习的基本思想和方法，避免涉及正在快速演进的各类复杂的深度学习模型。
其次，针对不同学段学生的认知能力和特点，设计相应的教学内容和课堂活动，不同学段之间要有明显区别。例如在小学阶段可以主要以体验性活动与课堂讨论为主；在初中阶段更多侧重于对基本原理的了解和简单实践；在高中阶段可以适当深化对重要概念和方法的理解并组织综合性实践。针对同一核心内容，不同学段的课程设置需要由浅入深，进行整体设计和规划。对于较为复杂的概念与方法的讲解，应尽量采用横向类比的方法，向学生直观呈现。
再其次，课程设计应多采用项目式或探究式学习，不必强调完备的知识和理论体系，从而让学生易于接受并产生深入探索的兴趣。可以选取学生在日常生活中常见的情境和主题，设计合理的驱动问题与教学支架，引导学生利用人工智能技术解决实际问题或制作项目作品。例如，可以选取“垃圾分类”主题，以“如何构建更智能的垃圾桶”为驱动问题，引导学生在完成智能垃圾桶的设计和制作过程中，完成相关核心内容的学习。
我国中小学人工智能教育，需要遵从人工智能学科本身的知识体系和思想方法，让学生在体验中了解人工智能可以用来解决什么问题，在学习中掌握人工智能的基本概念和思想方法，在实践中思考人工智能会带来什么新的问题和影响。同时，要鼓励领域专家、行业协会、人工智能企业等社会多元主体参与，共建共享优质课程设计方案、工具和案例，协同解决优质教师队伍匮乏等瓶颈性问题，为人工智能课程在中小学大规模、高质量落地提供保障。
（作者卢宇系北京师范大学教育学部副教授、未来教育高精尖创新中心人工智能实验室主任）
北京师范大学教育学部慕课中心李玉顺：加强中小学线上教育教学资源建设与应用 推进基础教育信息化深层次发展
回顾刚刚过去的十年教育信息化发展，信息技术与教育教学融合进程正从单要素推进走向系统性变革、深层次突破发展阶段。2010年，“信息技术对教育发展具有革命性影响”战略定位开启了国家教育教育信息化十年发展的新进程。2016年，进入“教育信息化对教育现代化的支撑作用充分彰显”、“深化信息技术与教育教学融合发展，从服务教育教学拓展为服务育人全过程”发展诉求阶段。2018年，教育信息化进入转段升级的2.0阶段，提出“将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，支撑引领教育现代化发展”。近两年来，“学习空间人人通”、“信息化教学应用实践共同体”、“智慧教育示范区”、“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区等实践形态蓬勃发展，技术正从体制机制创新、全域系统变革、自下而上生成、扎实课堂应用等多方面推进。与此同时，大数据、人工智能、区块链等新技术正以新一轮浪潮迭代推进信息化融合进程，进一步释放技术赋能现代教育系统发展动能。当前，同步我国现代社会发展进程，教育改革与发展正产生深刻变化，推进从教育大国向教育强国转变，落实立德树人根本任务，更好地发展中国学生核心素养。全国教育大会以来，中央先后发布了关于学前教育、义务教育和普通高中教育三个重要文件，建立了“四梁八柱”基础教育改革与发展制度体系，为基础教育发展、激发中小学办学活力提供了前所未有的保障。推动基础教育深层次变革，加快基础教育高质量发展，机遇与挑战并存。
在实践层面，放眼当下教育信息化融合进程，从课堂教学变革、“互联网+教育”生态发展综合看，教育信息化深度融合仅有个案性学校，鲜有连片性区域，整体上缺乏系统性；而信息化面向课堂教学创新及学习方式变革停留在碎片化、标签化和模式化层次上，常态化课堂教学实践难以达到结构化变革水平，整体上缺乏深层特征。大规模常态课堂教学变革的实践进程进展缓慢，教学思想、教学模式、教学方法依然没有突破传统教学框架，课堂教学中“讲授+讨论”教学模式依旧占主导，改革措施有效力度不大。更深层次看，“互联网+教育”当前发展停留在“知识传递”范式，技术应用的基本意义并没有适应我国现代课堂教学改革要求；从全球近40年领域研究看，信息技术对课堂教学质量产生深刻影响的方向是技术被用做策略性工具、探究性支架、交互性环境。这些决定了“互联网+教育”助力我国现代课堂育人方式创新需要持续迭代性发展，不可能一蹴而就。当前，应强化面向教学变革的教育系统、平台、工具和服务的发展，加速推进常态化、大规模实践意义上的课堂教学结构变革，并以课堂结构变革提升广大一线教师信息化教学设计能力和教学变革能力，发挥人工智能、大数据等新技术优势，构建以面向真实、个性、深度体验为特征的新型课堂，为学生提供深度学习体验，培养大批“互联网+”时代的创新人才。
“停课不停学”为我国教育信息化融合实践系统性、深层次变革带来了历史性机遇，这是一场“史无前例、世无前例”的教育改革与实践。疫情期间，为贯彻落实习近平总书记及中央重要指示精神，“停课不停学”为1.8亿中小学生居家学习提供了优质教育教学及指导服务。“停课不停学”实践加速教育教学全业务流程互联网化迁移，教、学、测、评、练、管等全业务环节日益互联网化发展，加速教育教学系统互联网环境下的解构和重构进程。经历“停课不停学”实践，教师对在线教学有了全流程、整体性实施体验，对在线教育有了开放性实践意愿和专业性实践认知，为以核心素养为诉求的新一轮课程改革提供了实践认知和动力基因。当前，到了全场景、全要素、全过程数字化、网络化、互联网化跃迁的关键节点，应通过构建线上教育新型生态生长点，进一步加速课堂教学变革面向系统性、深层次变革的实践进程。
《教育部等五部门关于大力加强中小学线上教育教学资源建设与应用的意见》（以下简称《意见》）正是在上述背景下发布的。该文件对继承和发展“停课不停学”实践成果，践行教育信息化2.0发展理念，推动基础教育教育信息化融合实践深层次发展具有重要意义，体现在以下五个方面：
一、业务融入创生适切资源，创新数字资源生成模式
数字资源建设是教育信息化科学发展的基本问题，经过长期以来的多方位努力，一方面形成了如百度文库、CNKI类通用性资源服务，同时，也形成了如学科网等互联网化学科性资源服务，但这些努力都没有能有效解决面广量大常态化教学实践中的资源需求问题，数字资源仍然是教育信息化深度实践中的难点问题。在“三通两平台”工程带动下，出现了大量区域性教育资源公共服务平台，但它们都没有根本性解决区域教育信息化深度融合实践中的问题。究其根本原因，数字资源生成缺乏教师队伍专业化、群智化、深度性参与，缺少教研、教师等业务力量的协同性参与。
“停课不停学”实践显著推动了以教研为主导的业务部门参与信息化融合进程，使教育信息化融合实践走向以业务融合为特征的新发展阶段。以北京为例，“停课不停学”期间，线上教学突出精准化，针对不同区域、不同学段学生特点，组织教研力量提供丰富的教育资源和个性化教育方案。一是北京市组织千名骨干教师开发优质课程，保基本、保覆盖。二是鼓励各区各校依托“一课一包”资源，提倡学校基于在线资源创新教学方法。三是提供丰富在线资源作为教学创新土壤。各区、各校因地制宜提供了丰富多样的线上数字资源。
《意见》提出要“精选教师团队”，“根据不同专题教育特点，组建相应的专业团队，开发遴选各类优质专题教育资源”，“遴选一批办学水平高的资源学校，按学科、分年级组建若干以特级教师、高级教师、优秀年轻骨干教师为主体、以相关专家和优秀教研员及专业技术人员为支撑的高素质研发团队”，这些将充分保障教育信息化融合实践的业务融入特征。
二、高质量开发教育资源，升级数字资源生态发展环境
《意见》提出要高质量开发资源，切实从多个环节进行保障，反映了现代数字资源生态系统的关键特性，包括：全面性与系统性是面向立德树人时代教育发展的政治坚守和全面育人的人本要求，是面向全过程、常态化课堂教学及学生在线学习沉浸式发展的自在逻辑。协同化与专业性是解决长期以来数字教育资源可用性不高、品质性不好问题的关键特征，通过全国范围内优质区域、优质学校的遴选，组织以特级教师、高级教师牵头，多类型、多层级人员组成的协同团队，配以资金、政策及制度保障，改变长期以来数字资源建设离散化、专业性较为欠缺、整体支撑力量相对薄弱的状况。在线化与可融合性是自2012年全球在线教育发展以来在线数字资源的时代性特征，也是近些年来教育信息化发展从教走向学的深刻要求，是大规模MOOC课程实践行为特征及面向学习者心理特质的科学反映，以深入推进信息技术在教育教学中的融合应用，引领教育教学模式变革。动态性与时效性是在线资源生态环境面向教师个体带来鲜活性、价值性及同步改革进程发展性的品质特征，是海量在线教育资源生态提升粘度、增强活性的关键特征。
上述特征覆盖了高品质教育资源环境的现代内涵，是我国教育信息化长期实践智慧结晶与经验积累，它们从不同维度和不同视角升级了面向大规模群体在线教育服务的质量品质整体性特征，不仅从资源生成源头入手考虑问题解决的出发点，更从数字资源大规模、常态化、可持续应用视角进行源点规范，将带来数字资源环境生态发展再升级。
三、打造在线教育国家体系，切实推动课堂教学结构变革
《意见》中提出建立健全国家和省级中小学线上教育教学平台资源体系和运行机制，这是适应当下中小学教育信息化发展面向“互联网+教育”的重大举措。自“三通两平台”工程实施以来，中小学领域在线学习发展业务需求在体制内并没有得到专业化学习管理系统发展的支撑，专业化在线学习管理、教学支持、学习服务、评价服务没有得到有效发展。当前，虽然有“互联网+教育”生态覆盖到了教、学、测、评、练、管等全部业务环节，但这些功能相对离散，各类学习服务离散在不同企业的云服务或教育App上，难以有综合力量提供整合性、集成化服务，导致学校融合实践的碎片化、表层化，难以切实满足广大中小学校课堂教学结构变革的需求。《意见》中明确提出完善国家级平台、加强省级平台、规范市县和学校平台，为分级建设、集约整合、分布融通的教学平台体系建设给出了科学性引导原则。
此外，长期以来，“优质资源”一直是困恼一线教学实践的难点问题，虽然国家有了国家教育资源公共服务平台，开展“一师一优课，一课一名师”、“百区千校万课引领行动”等活动，成效显著，但资源汇聚共享和开放应用格局仍未形成，受制于体制机制、经费来源、版权保护等多方因素，优质资源开放共享存在制度性障碍。有效数字资源环境不只是技术平台提供、专业化数字资源开发，而是一个涉及平台、专业化资源开发、情景化资源应用与迭代、校本化资源生成与优化的生态化动态体系。通过国家平台资源建设，健全国家数字资源共享交换体系，整合全国各级投资建设的优质资源“入云、入链、交钥匙”，推动大平台、大系统、大资源观视角下平台服务环境发展，带来下一代教育数字资源基础架构，形成更加科学性的框架，国家抓牢基础，区域统筹特色，学校创新模式，从而深度支撑现代化教学变革。
四、推进在线教育体系建构，加速线下线上教育融合发展
后疫情时代，推动国家基础教育现代发展应解决大规模在线教育实践中的制度保障问题。2019年9月，国家印发《关于促进在线教育健康发展的指导意见》，指出要进一步扩大优质在线教育资源供给，构建在线教育发展政策体系。但目前看，“停课不停学”期间的一些比较先进且取得实效的做法、模式并未上升到制度层面加以保障，常态化在线教育政策供给与保障措施不足，学校对在线教育态度还比较保守，积极性未能充分调动。
《意见》中提出通过加强中小学线上教育教学资源建设，带动适应“互联网+教育”生态环境支持下的在线教育体系建构，并具体落实到三个体系建设，包括线上教育平台体系、学科课程资源体系、政策保障制度体系。学科课程资源体系创新了数字资源生成模式，升级了数字资源生态环境。线上教育平台体系强化了跨地域跨部门资源汇聚、共享与抵达能力，并基于同步异步技术重构时空、融合资源生态发展催化在线教学服务品质，切实提供课堂教学结构变革深层动力。政策保障体系则是保障在线教育可持续、常态化发展的关键，包括国家项目支撑建构大平台体系、基础条件保障促进可持续发展、资源开发应用激发群体和个体的积极性等，从而形成体系化的制度保障。
五、以结构变革推动融合发展，服务教与学方式双重变革
应抓住此次疫情期全面线上教学带来的契机，深入推进融合式教育，加快基础教育现代化进程。随着国家中小学网络云平台的建设及体系化制度保障，进一步引发教学方式、学习方式、组织方式、管理方式、评价方式等深刻变革，线上线下相结合的教学方式将成为教育实践基本样态，传统教育环境和常态化课堂教学结构将能够被打破。《意见》中明确提出对教师“积极推动线上线下混合教学”，也明确提出对学生“加强学生线上自主学习指导”，凸显对教与学方式双重变革的引领。
信息技术能力与在线教学设计能力是疫情期间教师开展在线教学的短板，线上教学不能照搬课堂教学方式、时长和教学安排，要结合学生特点和学科特点，在如何科学安排学生在线学习内容、在线学习时间和书面作业时间，以及如何提高学生线上学习注意力、调动学生线上学习主动性、提高学生自主探究学习能力和自我管理能力等方面开展培训交流，开展线上学习规律、教学方法等方面的专题培训，帮助教师认识并遵循在线教学特点，保障在线教学质量。加强学生在线学习能力和习惯培养，在为学生提供优质课程资源的同时，加强对学生制订线上学习计划能力和科学合理使用电子设备习惯培养，提高自主学习能力和自觉保护视力的意识。通过教师在线教学及学生在线学习能力提升，推动教与学双重变革，推动大规模、常态化课堂教学深层次系统性变革。（北京师范大学教育学部慕课中心 李玉顺）