人工智能時代教育之變與不變

白娟

摘? 要 近年來，人工智能技術發(fā)展迅速，對社會生活以及教育教學產(chǎn)生巨大沖擊，在此情況下，教育環(huán)境、教育方式、學習方式、學習規(guī)律等隨之產(chǎn)生巨大變化。但同時，面對技術覆蓋和沖擊，教育則應堅持人才培養(yǎng)規(guī)律，堅持學生人格塑造、情感激勵等目標不改變，以人才培養(yǎng)為根本目標，以人工智能作為課堂教學以及移動學習的技術手段，著力提高人才培養(yǎng)的質量。

關鍵詞 人工智能;人工智能+教育;智慧校園;智能作業(yè)批改系統(tǒng);大數(shù)據(jù);教育數(shù)據(jù)

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）10-0092-03

Abstract In recent years， with the rapid development of artificial intelligence technology， great changes and impacts on social life and education and teaching have taken place. In this case， great changes have taken place in education environment， education mode， lear-ning mode， education means， etc.， but at the same time， in the face of technology coverage and impact， education should adhere to the lawsof talent cultivation， the shaping of students personality， emotional motivation and other goals. Take personnel training as the basic goal， take artificial intelligence as the technical means of classroom tea-ching and mobile learning， and strive to improve the quality of per-sonnel training.

Key words artificial intelligence; artificial intelligence + education; smart campus; intelligent homework correct system; big data; educa-tion data

1 概述

當世界圍棋第一人柯潔與阿爾法狗對壘三戰(zhàn)三敗，當智能教育機器人AI-MATHS和Aidam走上考場開始考試，人工智能已發(fā)展成為社會不可忽視的一部分。目前，人工智能技術已經(jīng)在多個國家受到高度重視，上升為國家戰(zhàn)略，正在對社會的各個領域產(chǎn)生重大影響?？梢哉f，人工智能時代已經(jīng)到來。

所謂人工智能（AI，Artificial Intelligence），就是研究和設計自動化程序，使機器學習和執(zhí)行人的思維、決策、問題求解與判斷推理等有關活動。人工智能研究領域包括機器學習（深度學習）、計算機視覺感知技術、生物特征識別技術、新型人機交互技術、專家系統(tǒng)、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等。目前，人工智能技術對社會生產(chǎn)生活的各個方面產(chǎn)生重大影響，包括虛擬現(xiàn)實、可穿戴設備、無人駕駛、人臉識別、智能安防、智慧醫(yī)療、大數(shù)據(jù)決策、工業(yè)機器人等，給人們的工作和生活提供了越來越多的便利。

人工智能技術的發(fā)展將逐步經(jīng)歷弱人工智能、強人工智能和超人工智能這幾個階段。目前，技術發(fā)展正處于弱人工智能廣泛應用階段，包括手機上的語音導航、搜索引擎、語音轉文字、信息智能推薦等，都充分運用了人工智能技術。人工智能除繼承傳統(tǒng)機器的旺盛精力和超強記憶力以外，還發(fā)展出了三大新能力，包括感知力、判斷力和進化力，而進化力則意味著人工智能群組的綜合能力快速提升，能從事越來越多的體力和腦力勞動。

毫無疑問，信息技術對教育領域也產(chǎn)生了也越來越大的沖擊，信息技術正在進入學校的教、學、管等環(huán)節(jié)，出現(xiàn)移動教育、混合課堂、翻轉課堂等新的應用模式。目前的實踐應用，從發(fā)展來看，則是信息技術進入教育領域的前期應用，而互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、算法、程序等組成的人工智能，將是技術與教育融合的更高階段，將進一步幫助人類學習，使工具與學習的融合變得更深入、更自然無縫，將實現(xiàn)學習的個性化、精準化、超時空化。因此，面對人工智能時代的技術變革，需要仔細思考、清醒認識：人工智能技術的運用，到底對教育教學的哪些方面產(chǎn)生了變革和影響？

2 人工智能對教育的變革與影響

“人工智能+教育”正在引起教育的一場革命，它對傳統(tǒng)教育在方方面面進行改變和演進，原有的教育生態(tài)、教育環(huán)境、師生關系等，較以往發(fā)生了很大變化。學校的使命就是培養(yǎng)適合社會需要的勞動力，而未來的勞動力要既競爭又合作。所謂合作，就是發(fā)展利用人工智能，充分使用技術工具;所謂競爭，就是要培養(yǎng)人工智能不擅長的能力。因此，要對學生進行創(chuàng)造力教育、溝通力教育和學習力教育，培養(yǎng)多種綜合能力，使人類掌握機器所不具備的綜合素質。

教學方式的變革? 人工智能對教學的變革主要表現(xiàn)在教學數(shù)據(jù)加工與分析、資源遴選、環(huán)境創(chuàng)設、教學策略推薦、精準化教學輔助等，從而提高教學質量，幫助減輕教師的負擔。在人工智能時代，教師使用人工智能技術協(xié)助教學管理工作，針對學生學習表現(xiàn)及課后作業(yè)，及時進行數(shù)據(jù)分析與評價，了解每一位學生的學習情況，使教學方式由傳統(tǒng)的標準化向個性化轉變。同時，教學組織形式不受空間和時間的影響，師生之間的異地交流變得更及時、更方便、更高效。

目前，比較成熟的應用包括智能作業(yè)批改系統(tǒng)。例如，學生通過平臺上傳已完成的英語作文，智能作業(yè)批改系統(tǒng)里內置了強大的作文語料庫，計算機能夠聯(lián)系上下文去理解全文，然后作出判斷，根據(jù)文章的主題、重要語句和關鍵詞進行分析，同時包括對各種時態(tài)、單復數(shù)等進行語法檢查。使用智能作業(yè)批改系統(tǒng)，一方面大大減輕了教師的重復工作量;另一方面，在批改作業(yè)過程中將實時統(tǒng)計、匯總、分析學生的作業(yè)整體情況，使學習評價變得更及時、更準確，這將會大大提高教師的工作效率。

學習方式的變革? 人工智能能進一步改善學習方式，助力個性化培養(yǎng)?；趥€性化自主學習，學生可以選擇適宜的學習步驟和策略，有效提升學習興趣和學習效率，從而進一步提高學習質量，促進學習能力培養(yǎng)。對學習者來說，在智能時代，需要充分利用各種技術工具，一方面掌握經(jīng)典教材內的存量知識，另一方面要不斷了解快速變化的增量知識，從而保證知識結構的更新與動態(tài)變化。

從學習者角度來說，可以充分利用人工智能技術提升學習的效率和質量，提升信息處理能力，增強學習力。比如使用智能搜索與內容聚合技術開展專題學習，借助自動口語測評開展語言能力評估，使用作文批閱系統(tǒng)開展文章檢測，使用語音技術進行外語學習以及翻譯練習。

另外，人工智能技術可以為每個學生“畫像”，記錄學習計劃和成長軌跡，識別學生的長處、弱點和學習偏好，而個性化培養(yǎng)正是《中國教育現(xiàn)代化2035》所倡導的內容和發(fā)展方向。

教學環(huán)境的變革? 智慧校園是人工智能技術在教育領域應用的重要發(fā)展方向，是運用新一代人工智能技術促進校園建設、管理與服務的新理念和新模式，是校園信息化發(fā)展的更高階段。

目前，視頻監(jiān)控、人臉識別、門禁管理、大數(shù)據(jù)輔助招生、物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理等，已成為人工智能技術在校園信息化環(huán)境下新的應用。從實際來看，高清視頻監(jiān)控以及人臉識別技術被廣泛應用于校園安防領域，結合門禁平臺以及大數(shù)據(jù)技術，可以實時勾畫出重點人群的活動軌跡，為學校管理提供技術輔助。同時，大數(shù)據(jù)技術的廣泛應用，可以為教學、科研、招生、就業(yè)、管理各個方面等提供輔助決策，有利于管理工作的透明化、科學化。

從另外的層面來說，校園活動中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也是人工智能教育的“養(yǎng)料”。教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生于各種教育活動和教學過程，只有采用相關技術采集教育過程中的數(shù)據(jù)，才能使用數(shù)據(jù)分析技術預測校園生活的各個方面。另外，人工智能需要借助物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術，深度采集和挖掘相關教育數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)提供基礎連接架構，云計算建造強有力的計算和存儲服務，人工智能則采用優(yōu)秀算法，在更高層面進行決策性、前瞻性分析。隨著應用場景的不斷深入，教育數(shù)據(jù)將成為人工智能發(fā)展的關鍵影響因素。在未來，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能技術的廣泛應用，將進一步促進管理工作的高效快捷，為建設智慧校園、智慧圖書館、智慧后勤、智慧安防等提供有效的保障。

教學方法與手段? 人工智能在教育領域的重要應用包括對知識的歸類，以及基于數(shù)據(jù)基礎，計算學生的學習曲線，為其匹配適宜的學習方式。下一步，在技術更為成熟時，進一步與學生進行情感上的交流（現(xiàn)階段的效果并不明顯）。目前，人工智能在教育領域的應用場景有智能測評、個性化輔導、兒童陪伴等。

人工智能的應用，可實現(xiàn)教師授課資源智能推送、教師和學生間即時交互、學生學習效果的準確反饋。在學習診斷方面，采用多種方式收集學習過程中的作業(yè)、考試、討論記錄等數(shù)據(jù)，分析學習效果和學習習慣，建立以學生為中心的評價體系。通過對大數(shù)據(jù)的分析，評價學生知識點掌握情況、成績穩(wěn)定性情況，再結合教材重點，經(jīng)過智能分析，給出最優(yōu)的學習路徑推薦，促使學生實現(xiàn)終身學習、個性學習。

3 教育的本質與意義

何為教育？教育中最重要的原則是什么？《易經(jīng)》中指出：“蒙以養(yǎng)正，以圣功也。”即在蒙童時代要培養(yǎng)正直無邪的品質，教育的根本是要培養(yǎng)正確的人生觀、世界觀、價值觀，使之成為做人的前提條件。哲學家盧梭曾說：“教育即生長?！边@句話言簡意賅地道出了教育的本義，就是要使每個人的天性和先天的能力得到培養(yǎng)生長，而不是把客觀的世界純粹灌輸?shù)酱竽X中。

無獨有偶，《孟子·告子上》也說：“仁、義、禮、智，非由外鑠我也，我固有之也?！庇纱丝梢?，人生來就具有“正義、正氣、正道”這些優(yōu)秀品質，教育的作用就是將人性中的“善”喚醒，并培養(yǎng)“善”的幼苗逐步壯大。德國著名哲學家雅斯貝爾斯曾經(jīng)說過：“教育的本質是一棵樹搖動另一棵樹，一朵云推動另一朵云，一個靈魂召喚另一個靈魂。”可以看出來，他也在強調教育對心靈的感召、同化效果。

從生命發(fā)展的視角來說，教育的意義可以概括為：培養(yǎng)個體人格形成，促進個體生命的交流和理解，提高人的生命質量和生命價值。“培養(yǎng)個體人格形成”，即強調教育要培養(yǎng)正確的人生觀、世界觀、價值觀;“提高人的生命質量”，就是說一個人通過教育提高了生存能力，掌握了一定的工作技能，獲得相應的工作崗位和工作收入，成為具有社會價值的人;“提高人的生命價值”，意味著個人在接受教育后，在社會中能與他人共事協(xié)作，能夠為社會、為人類作出應有的貢獻，提升個人價值感和幸福感。

要通過教育培養(yǎng)學生的人格和品德，就需要加強思想意識教育，培養(yǎng)正確的人生觀、價值觀。要提高教育質量，培養(yǎng)社會所需要的人才，必須采用適宜的教學方法和教學手段，實現(xiàn)教學目標，從教育的標準化向非標準化轉變，培養(yǎng)有能力、有創(chuàng)新、有個性的人才，從而達到人才培養(yǎng)的目標。

4 教育的堅持與不變

在人工智能時代，教師的教育方法、教育手段等需要改變，但教師擔負的人才培養(yǎng)職責、崗位使命沒有變。技術只能作為教育的手段與載體，不可成為教育的根本目標，不可顛覆主次、舍本逐末。人才培養(yǎng)要尊重教育的規(guī)律，尊重學生成長的規(guī)律。

從技術發(fā)展與人類的關系來看，科技越是發(fā)達，人性越要綻放。技術要做人類生命的延伸，要成為人類社會發(fā)展的助力器和推進劑，要成為人類的第三只手，釋放人類的天性和時間。技術要代替人類從事程序化、標準化、重復性的工作，從而節(jié)約時間，使人類可以開展更富創(chuàng)造力的工作。人類不能跟智能機器爭搶標準化工作，但可以在創(chuàng)意領域比拼，再強的智能機器也很難主動去創(chuàng)新，而人類最主要的優(yōu)勢就是擁有創(chuàng)造力。

縱觀人工智能的優(yōu)劣勢，存在的主要弱點是“人性缺失”，機器只能按照人類設定的程序和算法開展相關工作，難以創(chuàng)造性地解決問題。正是由于缺乏想象力和創(chuàng)造力，甚至可以說，機器人中出不了金庸。另一方面，人工智能本質上是不理解情感和意義的，因為缺乏情商，無法與人類進行復雜溝通，而復雜溝通是屬于人類的高級智能。從這一點上來說，人工智能則無法徹底取代教師，對學生進行全方位的培養(yǎng)和教育。

智能時代，隨著技術手段和社會文化的發(fā)展，教師的理念、定位等要進行轉型，機器協(xié)助教師開展重復性工作，而教師則應把精力和時間放在學生的人格培養(yǎng)和精神成長中，更加注重學生的精神構建和習慣養(yǎng)成。斯坦福大學前校長理查德·萊文曾說，教育要培養(yǎng)學生批判性獨立思考的能力，并為終身學習打下基礎。教育的核心是培養(yǎng)學生自由的精神、公民的責任、遠大的志向。學生的成長需要教師的指導與幫助。人只能由人來培養(yǎng)，不可能由機器來培養(yǎng)。

在智能時代，教育應該更關注學生的自我成長與發(fā)展。隨著人工智能技術的興起和應用，教師的工作質量有望得到進一步的改善，傳統(tǒng)的作業(yè)批改、試卷批改等工作，有望借助于新的方法手段，使教師得到時間上的進一步解放。將人工智能技術融入學校教育中，將可以幫助教師高效地完成批改作業(yè)、試卷這樣的工作。

目前，已有大量基于知識圖譜的自動命題技術的研究以及機器閱卷技術的實現(xiàn)，替代教師進行大量重復性工作，從而讓教師更好地利用時間，開展有關教學方法創(chuàng)新、復雜決策、情感關懷激勵等工作。

無論是哪種形式的人工智能應用，都將給學習和教育的方式帶來不可思議的沖擊;但同時，教育所肩負的人才培養(yǎng)使命不能改變。在學校教育過程中，教師要引導學生發(fā)展，滿足學生多樣化的發(fā)展需求，最大限度地激發(fā)學生的發(fā)展?jié)撃?。通過不斷增強教育工作中的人文關懷，提升情感教育培養(yǎng)，實現(xiàn)對學生人性化管理，增強與學生間的互動溝通、情感交流，從而實現(xiàn)師生關系的和諧。在未來，教育將進一步承擔起育人的己任，同時與全球化速度以及大規(guī)模通信技術并行發(fā)展。

5 結語

毋庸置疑，人工智能技術對新時代的社會分工及生活方式變革產(chǎn)生重大影響，要應對人工智能時代的工作革命，就要在人工智能時代到來之前啟動新一輪教育革命，作為信息時代的教師，需要善于利用技術和掌握工具，變身外之物為內在能力，提升教育教學質量。丘吉爾曾說：“你能看到多遠的過去，就能看到多遠的未來?！敝挥邪盐兆⌒乱惠喖夹g變革的潮流，才能在人工智能發(fā)展的潮流中立于不敗之地。人才培養(yǎng)要著眼于未來，用科技革命引發(fā)工作革命，用工作革命帶動教育革命，從而在變化中求得應對與發(fā)展。

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