智能時(shí)代教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型及特征
——基于行業(yè)類比的分析

余 亮，趙 篤 慶，謝 夢(mèng) 航，周 芯 玉，王 鏡

(西南大學(xué) 教育學(xué)部，重慶 400715)

一、研究緣起

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅速發(fā)展，人工智能逐漸融入社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，影響大眾生活的方方面面，智能時(shí)代隨之到來。我國政府于2017年發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出推動(dòng)人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新，推動(dòng)人工智能規(guī)?；瘧?yīng)用[1]。教育作為國家人工智能戰(zhàn)略的核心領(lǐng)域，正向著“人工智能+教育”深度融合創(chuàng)新的方向不斷發(fā)展。人工智能在教育行業(yè)的深入應(yīng)用，將對(duì)教育目的、教育過程、教育方法和教育環(huán)境等多個(gè)方面產(chǎn)生深刻影響，引發(fā)教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)全方位變革。

梳理相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前教育行業(yè)的人工智能應(yīng)用覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)和教育管理等多個(gè)場(chǎng)景，提供考試及結(jié)果判定、作業(yè)與練習(xí)檢測(cè)、情景學(xué)習(xí)與個(gè)性化輔導(dǎo)等多項(xiàng)功能[2]，但也存在應(yīng)用范圍相對(duì)狹窄、未形成系統(tǒng)化的應(yīng)用體系[3]，教育數(shù)據(jù)“短板”造成人工智能技術(shù)價(jià)值未能得到充分發(fā)揮等問題[4]。從研究范圍來看，已有研究多集中在教育領(lǐng)域內(nèi)，以基本理論研究、技術(shù)應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā)研究為主，相對(duì)缺少對(duì)比研究。雖然近年來出現(xiàn)了以國家智能技術(shù)教育應(yīng)用為對(duì)象的橫向?qū)Ρ妊芯縖5-6]，但研究范圍仍限于教育領(lǐng)域內(nèi)，缺少跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的橫向?qū)Ρ妊芯?。智能時(shí)代的教育行業(yè)，迫切需要一種以行業(yè)人工智能應(yīng)用為對(duì)象的橫向?qū)Ρ妊芯?，探尋未來“人工智?教育”的發(fā)展方向。

所謂類比法，是指以具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型為對(duì)象，根據(jù)兩個(gè)模型之間的同構(gòu)關(guān)系(亦即某種對(duì)應(yīng)關(guān)系)而進(jìn)行的推理[7]。它以事物的結(jié)構(gòu)相似性或性質(zhì)相似性為基本出發(fā)點(diǎn)，突破演繹推理和歸納推理的局限，為橫向領(lǐng)域的知識(shí)轉(zhuǎn)移提供支持[8]。行業(yè)類比法是以行業(yè)結(jié)構(gòu)的相似性為基礎(chǔ)，對(duì)某一行業(yè)所具備的屬性和未來發(fā)展方向作出推理分析的過程，它能促進(jìn)不同行業(yè)優(yōu)秀做法的遷移運(yùn)用。人工智能涉及信息科學(xué)、生命科學(xué)、腦科學(xué)、社會(huì)學(xué)和倫理學(xué)等多個(gè)學(xué)科，其應(yīng)用覆蓋金融、醫(yī)療、交通、教育、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域[9]。人工智能所具備的跨學(xué)科、多領(lǐng)域和工具性特征，使得人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用過程具備一定相似性，這為行業(yè)之間的相互借鑒和類比分析提供了前提?；诖?，本研究通過梳理智能時(shí)代不同行業(yè)的人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀，并進(jìn)行類比分析，探究智能時(shí)代的教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型和教育特征，以期為“人工智能+教育”發(fā)展提供參考。

二、智能時(shí)代的行業(yè)類比分析

(一)智能時(shí)代各行業(yè)發(fā)展概況

以金融、醫(yī)療和交通行業(yè)作為教育行業(yè)的類比對(duì)象，在梳理和歸納各行業(yè)人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上進(jìn)行類比分析。

1.金融行業(yè)

作為最早擁抱信息技術(shù)的行業(yè)之一，金融領(lǐng)域中的人工智能應(yīng)用早在10余年前就已經(jīng)取得顯著成效，如全球第一個(gè)人工智能驅(qū)動(dòng)的對(duì)沖基金Rebellion，成功預(yù)測(cè)2008年股市崩盤，并于2009年比官方提前一個(gè)月將希臘債券的信用等級(jí)降為F級(jí)[10]。根據(jù)高盛集團(tuán)發(fā)布的報(bào)告，保守估計(jì)到2025年時(shí)，人工智能可以通過節(jié)省成本和帶來新的盈利機(jī)會(huì)，創(chuàng)造大約每年340至430億美元的價(jià)值，而且未來這一數(shù)字還具有更大的提升空間[11]。人工智能在金融領(lǐng)域已產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的影響，權(quán)威機(jī)構(gòu)和專家對(duì)“人工智能+金融”的應(yīng)用前景普遍持樂觀態(tài)度。

人工智能在金融領(lǐng)域的應(yīng)用形態(tài)主要包括智能客服、智能投顧和智能風(fēng)控等。智能客服是建立在大規(guī)模知識(shí)庫處理基礎(chǔ)上的自動(dòng)應(yīng)答引擎，它以語音識(shí)別、自然語言理解和知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)，提供基于語義的智能應(yīng)答服務(wù)。智能客服能通過自學(xué)，幫助客戶在最短時(shí)間內(nèi)定位和解決問題，從而提高金融機(jī)構(gòu)客戶服務(wù)的效率和有效性；通過信息抽取、業(yè)務(wù)分類和情感分析，了解服務(wù)動(dòng)向并把握客戶需求，為企業(yè)的輿情監(jiān)控及業(yè)務(wù)分析提供支持[12]。智能投顧這一概念源于2010年興起的機(jī)器人投顧技術(shù)，是根據(jù)投資者風(fēng)險(xiǎn)偏好、財(cái)務(wù)狀況和收益目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)代投資組合理論等金融模型，運(yùn)用人工智能算法，為用戶自動(dòng)生成個(gè)性化的資產(chǎn)配置建議，同時(shí)輔以營(yíng)銷咨詢、資訊推送等增值服務(wù)[13]，實(shí)現(xiàn)對(duì)組合持續(xù)跟蹤和動(dòng)態(tài)再平衡調(diào)整的智能化服務(wù)。相比于傳統(tǒng)的人工投資顧問服務(wù)，智能投顧不僅在投資配置和交易執(zhí)行能力上可以超越人類，還能幫助投資者克服情緒化、主觀化的弱點(diǎn)[14]，實(shí)現(xiàn)投資客觀化和分散化。智能風(fēng)控是金融領(lǐng)域中發(fā)展得較為成熟且最為常見的人工智能應(yīng)用，其使用模型主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、支持向量機(jī)以及混合智能等[15]。通過使用內(nèi)外部數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，智能風(fēng)控幫助金融機(jī)構(gòu)捕獲此前未關(guān)注或難以獲取的信息，在提高風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力的同時(shí)提升風(fēng)控效果。此外，利用人工智能還能極大縮短金融風(fēng)險(xiǎn)業(yè)務(wù)辦理所需時(shí)間，使小額貸款的審批時(shí)間從過去的幾天縮短至3～5分鐘，極大程度地改善客戶體驗(yàn)。除以上應(yīng)用形態(tài)以外，人工智能還對(duì)支付方式產(chǎn)生深刻影響，催生指紋支付、人臉支付等智能支付方式。

2.醫(yī)療行業(yè)

作為與科技發(fā)展高度契合的行業(yè)，醫(yī)療行業(yè)中的人工智能應(yīng)用收益和前景長(zhǎng)期以來為業(yè)界所看好。弗若斯特-沙利文咨詢公司(Frost & Sullivan)指出，人工智能可將醫(yī)療效益提高30%～40%，減少多達(dá)50%的醫(yī)療成本。隨著國家《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》《醫(yī)院智慧服務(wù)分級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系(試行)》等文件陸續(xù)出臺(tái)，各地加緊推進(jìn)以電子病歷為核心的醫(yī)院信息化建設(shè)，積極構(gòu)建區(qū)域內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的智慧醫(yī)療生態(tài)圈，人工智能的戰(zhàn)略價(jià)值愈加凸顯，智慧醫(yī)療成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。

人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用集中在智能輔助診療、智能醫(yī)學(xué)影像診斷、醫(yī)療機(jī)器人、智能藥物研發(fā)等方面。智能輔助診療是指在自然語言處理、認(rèn)知計(jì)算、自動(dòng)推理、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)支持下，人工智能學(xué)習(xí)、理解和歸納海量醫(yī)學(xué)知識(shí)與病歷，構(gòu)建出一個(gè)類似機(jī)器大腦的“醫(yī)學(xué)知識(shí)庫”，模擬醫(yī)生的思維方式和診斷推理。它能快速且精準(zhǔn)地分析檢測(cè)結(jié)果，為醫(yī)生提供較好的決策支持[16]。智能醫(yī)學(xué)影像診斷是指基于計(jì)算機(jī)視覺中的數(shù)字圖像處理技術(shù)，同時(shí)借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)完成影像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割和檢索工作[17]。它能協(xié)助醫(yī)生快速發(fā)現(xiàn)病灶，提升診斷效率，降低復(fù)雜疾病的誤診率。醫(yī)療機(jī)器人兼有信息收集、動(dòng)作執(zhí)行、圖像傳輸、智能決策等多項(xiàng)技能，廣泛應(yīng)用于手術(shù)治療、內(nèi)窺鏡檢查、臨床康復(fù)與護(hù)理、術(shù)后護(hù)理、醫(yī)療救援與轉(zhuǎn)運(yùn)等領(lǐng)域[18]。它能替代部分醫(yī)務(wù)人員的工作，提升醫(yī)療診斷的工作效率。智能藥物研發(fā)是指將人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)充分融入藥物研發(fā)過程，它能有效縮短藥物研發(fā)周期，控制研發(fā)成本并提升研發(fā)效率。除以上應(yīng)用形態(tài)外，人工智能還廣泛應(yīng)用于醫(yī)院事務(wù)管理和患者健康管理工作，支持智慧醫(yī)療生態(tài)圈建設(shè)。

3.交通行業(yè)

作為與民眾基本生活密切聯(lián)系的行業(yè)，交通行業(yè)中的人工智能應(yīng)用對(duì)改善交通擁堵狀況、便捷居民出行具有重要意義。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為支撐的智慧交通，可使車輛安全事故率降低20%以上，交通堵塞減少約60%，短途運(yùn)輸效率提高近70%，現(xiàn)有道路網(wǎng)的通行能力提高2～3倍[19]。隨著《智慧交通讓出行更便捷行動(dòng)方案(2017—2020年)》《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》等文件先后發(fā)布，國家對(duì)智慧交通建設(shè)的關(guān)注度日益提升。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2019年我國智慧交通技術(shù)投入規(guī)模達(dá)432億元，預(yù)計(jì)2024年投入規(guī)模將達(dá)到840億元[20]。智慧交通作為智慧城市的重要構(gòu)成，將對(duì)未來的社會(huì)生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

作為人工智能與交通行業(yè)的結(jié)合形態(tài)，智慧交通主要表現(xiàn)在智能交通規(guī)劃、實(shí)時(shí)路況分析、智能調(diào)節(jié)紅綠燈和無人駕駛等方面。智能交通規(guī)劃是指通過智能終端收集公安、樓宇、交通和金融等數(shù)據(jù)，基于云計(jì)算系統(tǒng)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，并借助支撐向量機(jī)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，分析交通與土地利用的相關(guān)關(guān)系，從而優(yōu)化交通資源配置。它通過分析居民出行行為和出行偏好，精準(zhǔn)把握居民出行的時(shí)空特性，為智能交通需求預(yù)測(cè)、交通網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)評(píng)估以及交通規(guī)劃決策提供有力支持[21]。實(shí)時(shí)路況分析是指通過采集交通流信息并結(jié)合浮動(dòng)車信息，借助人工智能相關(guān)算法來評(píng)估路網(wǎng)交通實(shí)況，自動(dòng)生成相應(yīng)的行車引導(dǎo)信息。它能夠有效引導(dǎo)路網(wǎng)中的車輛運(yùn)行，縮短車輛行駛時(shí)間，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通量均衡分配。智能調(diào)節(jié)紅綠燈是指借助機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)路口各車道的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，基于所收集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成路口車輛分布情況，采取動(dòng)態(tài)配時(shí)控制方案調(diào)節(jié)紅綠燈，最大程度地利用綠燈時(shí)間，避免路口候車時(shí)間增加，有效緩解路口交通擁堵[22]。無人駕駛技術(shù)作為人工智能改變?nèi)粘Ｉ畹拇?，它在安全性、降低能耗與污染、改善交通網(wǎng)絡(luò)等方面具有極大潛力[23]，是汽車產(chǎn)業(yè)和人工智能、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)以及城市管理、交通出行和社會(huì)保障等領(lǐng)域深度融合的產(chǎn)物[24]。國內(nèi)外許多公司如谷歌、特斯拉、百度等，投入大量經(jīng)費(fèi)研發(fā)無人駕駛系統(tǒng)和無人駕駛汽車，并取得豐碩成果。當(dāng)前，無人駕駛技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入試運(yùn)營(yíng)和市場(chǎng)投放階段，應(yīng)用范圍由汽車向高鐵、飛機(jī)、輪船等多樣交通工具不斷延伸。除以上應(yīng)用形態(tài)之外，交通行業(yè)中的人工智能應(yīng)用還體現(xiàn)在城市停車、共享出行等方面。

4.教育行業(yè)

自2017年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出“智能教育”以來，人工智能在教育行業(yè)的應(yīng)用迅速發(fā)展。據(jù)艾瑞網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2019年我國“人工智能+教育”的市場(chǎng)規(guī)模已超過400億元，融資總額超過58億元，融資規(guī)模呈逐年上升趨勢(shì)[25]。當(dāng)前，“人工智能+教育”以兒童、青少年、成人等群體為服務(wù)對(duì)象，覆蓋兒童早教、K-12、語言學(xué)習(xí)、素質(zhì)教育、職業(yè)培訓(xùn)等領(lǐng)域，提供語音測(cè)評(píng)、拍照搜題、人機(jī)對(duì)話、智能反饋等功能?！叭斯ぶ悄?教育”將加速教育行業(yè)發(fā)展，助推產(chǎn)教融合并提升教育質(zhì)量。

人工智能在教育行業(yè)的應(yīng)用主要包括自適應(yīng)學(xué)習(xí)、教育機(jī)器人、智能導(dǎo)師系統(tǒng)、智能測(cè)評(píng)等形態(tài)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指通過收集和分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地向不同學(xué)習(xí)者提供適應(yīng)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑，優(yōu)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[26]。教育機(jī)器人是指面向教育領(lǐng)域?qū)ｉT研發(fā)的以培養(yǎng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力為目標(biāo)的機(jī)器人，它具有教學(xué)適用性、開放性、可擴(kuò)展性和友好的人機(jī)交互等特點(diǎn)[27]。當(dāng)前，教育機(jī)器人應(yīng)用覆蓋家庭教育、學(xué)校教育和專業(yè)教育等場(chǎng)景，根據(jù)應(yīng)用目的的不同，可以將教育機(jī)器人劃分為機(jī)器人教育和教育服務(wù)機(jī)器人兩種類型[28]。前者屬于學(xué)校課程的一部分，后者提供陪伴兒童、輔助教學(xué)、輔助培訓(xùn)等服務(wù)，典型應(yīng)用有智能學(xué)伴、智能助教等。智能導(dǎo)師系統(tǒng)最早由Sleeman和Brown于1982年提出，是指利用人工智能模仿人類教師在教學(xué)中所承擔(dān)的角色，為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助不同需求和特征的學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)和技能的一種智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)[29]。它具有自動(dòng)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、全程監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)過程、即時(shí)診斷學(xué)習(xí)效果、適時(shí)提供學(xué)習(xí)反饋等功能，當(dāng)前已經(jīng)在英語教學(xué)、編程教育、慕課等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。智能測(cè)評(píng)借助智能技術(shù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，是一種學(xué)生發(fā)展水平自動(dòng)化測(cè)評(píng)方式。它面向全體學(xué)生開放，評(píng)價(jià)學(xué)生作業(yè)完成質(zhì)量并提供糾錯(cuò)與建議服務(wù)。當(dāng)前，智能測(cè)評(píng)的服務(wù)范圍包括作文批改、發(fā)音糾正等，典型應(yīng)用有“聽說智能測(cè)試系統(tǒng)”和“英語流利說”等。除以上應(yīng)用形態(tài)之外，人工智能還在學(xué)習(xí)分析、精準(zhǔn)教學(xué)、智慧學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)者情感探測(cè)與計(jì)算等方面發(fā)揮重要作用[30]。

(二)行業(yè)類比分析

基于對(duì)智能時(shí)代金融、醫(yī)療、交通和教育行業(yè)發(fā)展概況的梳理，本研究采用行業(yè)類比法，從政策文件、技術(shù)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、服務(wù)對(duì)象、應(yīng)用目的、應(yīng)用模式、應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)用形態(tài)和應(yīng)用特征九個(gè)維度進(jìn)行類比分析，具體如表1所示。

表1 智能時(shí)代行業(yè)類比分析

1.共性與差異并存

智能時(shí)代，金融、醫(yī)療、交通和教育行業(yè)的發(fā)展既存在一定共性，也有一定差異。從政策背景來看，四個(gè)行業(yè)都有統(tǒng)領(lǐng)性的政策文件作指導(dǎo)，如果細(xì)化至具體領(lǐng)域，金融行業(yè)提出了金融信息保護(hù)辦法，醫(yī)療行業(yè)形成了智慧醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，交通行業(yè)提供了智慧交通建設(shè)指導(dǎo)意見，而教育行業(yè)尚未頒布更加明確的政策文本。從技術(shù)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)來看，都注重對(duì)數(shù)據(jù)、感知和應(yīng)用層面的建設(shè)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用，但受行業(yè)屬性和技術(shù)功效影響，具體的層級(jí)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)各有不同，如金融行業(yè)重視算法運(yùn)算、醫(yī)療行業(yè)重視專家系統(tǒng)、交通行業(yè)重視計(jì)算機(jī)視覺、教育行業(yè)重視自然語言處理等。從服務(wù)對(duì)象和服務(wù)目的來看，都以人和機(jī)構(gòu)為服務(wù)對(duì)象，均強(qiáng)調(diào)通過技術(shù)賦能提升工作效率、促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，不同的是，醫(yī)療和教育行業(yè)最終落腳點(diǎn)在于人，而金融和交通行業(yè)的落腳點(diǎn)在于物。從應(yīng)用特征來看，智能化、精準(zhǔn)化和個(gè)性化是四個(gè)行業(yè)的共同特征，這一點(diǎn)與智能時(shí)代的基本特征相吻合。此外，與金融、交通行業(yè)相比，醫(yī)療和教育行業(yè)更強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同，相應(yīng)地也更加凸顯出協(xié)同化特征。

2.成熟程度有高有低

根據(jù)各行業(yè)人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況[25]，結(jié)合行業(yè)發(fā)展概況和類比分析結(jié)果，可以推算出四個(gè)行業(yè)間的人工智能發(fā)展成熟度存在明顯差異，由高到低依次排序分別為金融、交通、醫(yī)療和教育。從關(guān)鍵技術(shù)來看，當(dāng)前金融、醫(yī)療和交通行業(yè)中的人工智能應(yīng)用均涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等先進(jìn)算法、技術(shù)，而教育行業(yè)對(duì)此類技術(shù)的研究相對(duì)較少，需要進(jìn)一步重視。從應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)用模式和應(yīng)用形態(tài)來看，金融行業(yè)的智能客服、智能支付和交通行業(yè)的路況分析、出行導(dǎo)航已經(jīng)實(shí)現(xiàn)覆蓋整個(gè)國家的大規(guī)模應(yīng)用，深度融入民眾的日常生活。而醫(yī)療行業(yè)和教育行業(yè)的人工智能應(yīng)用目前仍處于試點(diǎn)應(yīng)用和推廣階段，需要進(jìn)一步擴(kuò)大覆蓋范圍，深化應(yīng)用融合。從應(yīng)用特征來看，雖然四個(gè)行業(yè)都強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)化和個(gè)性化，但在發(fā)展程度上存在一定差異。特別是教育行業(yè)，受制于基礎(chǔ)設(shè)施和教學(xué)觀念的影響，距離真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的個(gè)性化學(xué)習(xí)還有一定距離[31]。

3.技術(shù)應(yīng)用各具特色

從四個(gè)行業(yè)的服務(wù)對(duì)象、應(yīng)用目的、應(yīng)用模式、應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用形態(tài)可以看出，人工智能在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用緊密結(jié)合行業(yè)基本屬性和基本結(jié)構(gòu)，覆蓋行業(yè)運(yùn)行的基本環(huán)節(jié)。但在相同技術(shù)的應(yīng)用過程中，往往會(huì)因?yàn)樾袠I(yè)性質(zhì)不同而造成具體服務(wù)功能有差異。如計(jì)算機(jī)視覺在金融領(lǐng)域主要提供人臉識(shí)別服務(wù)，而在交通領(lǐng)域則主要提供車輛信息捕獲服務(wù)，二者雖然在本質(zhì)上都是一種抓取信息的服務(wù)，但對(duì)象和關(guān)注點(diǎn)各不相同。又如智能機(jī)器人在醫(yī)療行業(yè)主要提供輔助醫(yī)療救治服務(wù)，而在教育行業(yè)，智能機(jī)器人除了輔助教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)，還演化出機(jī)器人教育這一新的業(yè)務(wù)，二者雖然都是智能機(jī)器人的具體應(yīng)用形態(tài)，但在服務(wù)功能和扮演角色方面存在差異。這些差異一方面體現(xiàn)出人工智能的應(yīng)用過程具有行業(yè)特色，另一方面也為“人工智能+”建設(shè)提供啟示，即：可以通過明確行業(yè)發(fā)展過程中人工智能的角色定位和發(fā)力點(diǎn)，明確智能時(shí)代行業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特征，從而為形成規(guī)范化的行業(yè)應(yīng)用體系提供參考。

三、智能時(shí)代的教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型及教育特征

(一)智能時(shí)代的教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

智能時(shí)代的教育是以智能技術(shù)服務(wù)教育教學(xué)的理念為指導(dǎo)，在學(xué)校環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境融合共生的生態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境支持下，家校合作、人機(jī)協(xié)同培育適應(yīng)21世紀(jì)發(fā)展需要的自由、幸福、智慧的學(xué)習(xí)者。基于智能時(shí)代教育行業(yè)發(fā)展概況和行業(yè)類比分析結(jié)果，構(gòu)建智能時(shí)代的教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。以下將從教育目的、教育過程、教育方法、教育主體和教育環(huán)境五個(gè)方面展開具體論述。

圖1 智能時(shí)代教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

1.教育目的

教育作為一種有目的、有意識(shí)地培養(yǎng)人的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，其目的對(duì)整個(gè)教育過程具有引領(lǐng)和導(dǎo)向作用。智能時(shí)代的教育目的，是指在人工智能與教育教學(xué)融合共生的環(huán)境下，在家校合作共育的基礎(chǔ)上，通過轉(zhuǎn)識(shí)成智，培育智慧主體，促進(jìn)學(xué)生自由和幸福地發(fā)展。首先，發(fā)展學(xué)生的智慧是智能時(shí)代教育的基本要求。隨著人工智能迅速發(fā)展，技術(shù)賦能使社會(huì)生產(chǎn)資料極大豐富，人民群眾生活水平日益提升，社會(huì)對(duì)教育的要求也不斷提高。人工智能逐漸替代部分勞動(dòng)與職業(yè)，并在圍棋、電子游戲等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)人類的超越，人類的生存與發(fā)展受到“威脅”。社會(huì)迫切需要大量綜合型、智慧型人才，來積極適應(yīng)人工智能帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在此背景下，教育的根本旨趣在于促使受教育者全面地占有自己的智慧，成為理性智慧、價(jià)值智慧和實(shí)踐智慧的統(tǒng)一體[32]。其次，學(xué)生自由地發(fā)展是智能時(shí)代教育的更高追求。智能技術(shù)發(fā)展為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來便利，全球資源無縫銜接，實(shí)現(xiàn)無時(shí)無刻、無處不在的按需學(xué)習(xí)。個(gè)性化學(xué)習(xí)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，意味著學(xué)生可以自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，滿足自身發(fā)展需要?？荚嚥辉偈窃u(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)生發(fā)展的唯一方式，教育評(píng)價(jià)走向綜合化、過程化。這些現(xiàn)象既反映出尊重學(xué)生個(gè)體差異的基本理念，也反映出促進(jìn)學(xué)生自由發(fā)展的內(nèi)在要求。自由發(fā)展意味著學(xué)生的潛能和創(chuàng)造力得到充分發(fā)揮，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，成為具有鮮明個(gè)性的個(gè)體，成為其自己。最后，學(xué)生幸福地發(fā)展是智能時(shí)代教育的終極目標(biāo)。人的自由和全面發(fā)展，最終是為了追求人生幸福，幸福建立在前者的基礎(chǔ)之上。獲取幸福是一種能力，唯有人得到自由和全面的發(fā)展，具有創(chuàng)造幸福、享受幸福、感悟幸福的能力，才能真正達(dá)到理想的幸福狀態(tài)[33]。從這個(gè)意義上說，幸福是個(gè)體發(fā)展的最終追求，也是教育培養(yǎng)人的終極目標(biāo)。綜上，智能時(shí)代的教育，通過技術(shù)賦能滿足學(xué)生成長(zhǎng)需要，促進(jìn)學(xué)生全面而自由地發(fā)展，為學(xué)生未來的幸福生活奠基。

2.教育過程

作為一種培養(yǎng)人的活動(dòng)，過程屬性是教育的基本屬性，教育以過程的形式存在與發(fā)展[34]。智能時(shí)代的教育，是一個(gè)推拉結(jié)合、虛實(shí)融合、家校共育的過程。首先，推拉結(jié)合是指學(xué)生自主和教師引導(dǎo)相結(jié)合。課外，借助慕課等在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以自由選擇符合自身學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)偏好的學(xué)習(xí)資源，自定步調(diào)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的發(fā)生源于學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。課內(nèi)，在人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的支持下，教師充分發(fā)揮其教育智慧，通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)資源、靈活組織教學(xué)活動(dòng)、合理設(shè)置教學(xué)評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生全身心投入學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的高階思維和核心素養(yǎng)。其次，虛實(shí)融合是指虛擬情境與現(xiàn)實(shí)情境相融合。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，未來社會(huì)將是人類社會(huì)、信息空間、物理空間相互融合貫通的世界，是虛實(shí)融合的智能社會(huì)空間[35]。學(xué)習(xí)不只發(fā)生在現(xiàn)實(shí)生活之中，學(xué)生可借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR/AR等技術(shù)，在虛擬情境中探尋知識(shí)的奧秘，這與現(xiàn)實(shí)情境的學(xué)習(xí)具有一定互補(bǔ)性。一方面，虛實(shí)融合拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生可以在虛擬情境中嘗試現(xiàn)實(shí)生活中不易開展或比較危險(xiǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，如參觀博物館、生化實(shí)驗(yàn)等，有助于提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)；另一方面，虛實(shí)融合帶來了許多新的學(xué)習(xí)服務(wù)，如智能反饋、場(chǎng)景塑造、個(gè)性推送等，有助于提升學(xué)習(xí)效果。最后，家校共育是指家庭教育與學(xué)校教育相結(jié)合，共同培育學(xué)生。家庭教育與學(xué)校教育均是影響學(xué)生發(fā)展的重要途徑，家庭與學(xué)校之間相互合作，有助于提高育人效果、提升教育質(zhì)量。智能時(shí)代，大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育中的應(yīng)用，可以向家長(zhǎng)全方位、立體化地呈現(xiàn)學(xué)生的在校表現(xiàn)，并提供個(gè)性化教育建議，支持和引導(dǎo)家庭教育，從而促進(jìn)教師和家長(zhǎng)有效溝通，更好地推動(dòng)學(xué)生健康成長(zhǎng)。

3.教育方法

在人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的支持下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)表現(xiàn)數(shù)據(jù)得到充分記錄和分析，從而為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策提供支持。所謂數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，是指基于數(shù)據(jù)分析，而不是僅依靠直覺進(jìn)行決策的實(shí)踐[36]。在教育領(lǐng)域，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策覆蓋教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)組織和教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)，主要通過收集、轉(zhuǎn)化、分析和利用教育數(shù)據(jù)進(jìn)行教育教學(xué)決策，基于數(shù)據(jù)智慧發(fā)展學(xué)習(xí)智慧、教學(xué)智慧和評(píng)價(jià)智慧。其中，數(shù)據(jù)智慧是指利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)教與學(xué)全過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、分析和可視化表征[37]。它通過提煉和分析教育數(shù)據(jù)中的有價(jià)值信息而形成，旨在為精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)和智慧評(píng)價(jià)提供支持。學(xué)習(xí)智慧是指根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求以及對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的挖掘和智能分析，讓學(xué)習(xí)者體驗(yàn)個(gè)性化、自適應(yīng)學(xué)習(xí)的過程[38]。它要求學(xué)習(xí)者在識(shí)記、理解知識(shí)的基礎(chǔ)上，有效應(yīng)用與分析，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)與創(chuàng)造能力的發(fā)展。教學(xué)智慧是指基于數(shù)據(jù)累積形成的班級(jí)數(shù)字畫像、學(xué)生群體數(shù)字畫像和學(xué)生個(gè)體數(shù)字畫像，從不同層次分析當(dāng)前學(xué)生的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格偏好[37]，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)與個(gè)性化教學(xué)相統(tǒng)一。評(píng)價(jià)智慧是指基于全程化、多元化、多維度和可視化的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)由“基于經(jīng)驗(yàn)”向“基于證據(jù)”轉(zhuǎn)變，以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促發(fā)展。

4.教育主體

智能時(shí)代的教育是一種以學(xué)生為中心、教師為引導(dǎo)、家長(zhǎng)為輔助的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它涉及學(xué)生、教師和家長(zhǎng)三方主體，技術(shù)為三者之間的相互聯(lián)系提供支持。首先，學(xué)生在教育過程中處于主體地位。教育以培養(yǎng)人作為根本目標(biāo)，學(xué)習(xí)和教育的發(fā)生都離不開學(xué)生的參與，教育效果的產(chǎn)生以學(xué)生接受教育為基本前提。學(xué)生既是教育教學(xué)的對(duì)象，也是教育教學(xué)的主體。其次，教師在教育過程中發(fā)揮引導(dǎo)作用。從根本上說，教師的作用在于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展，但由于教師作用于學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的機(jī)制是經(jīng)由作用于學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)而間接地影響學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，因此，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的促進(jìn)作用，實(shí)際表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生活動(dòng)的直接影響上[39]。這意味著，教師主要通過合理組織與設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)和支持學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。教師既是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，也是學(xué)生未來發(fā)展的引導(dǎo)者。最后，家長(zhǎng)在教育過程中起到輔助作用。家庭是孩子的第一所學(xué)校，父母是孩子的第一任老師，家庭環(huán)境潛移默化地影響著孩子的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。家長(zhǎng)的支持與鼓勵(lì)，對(duì)孩子的成長(zhǎng)具有深遠(yuǎn)影響。家長(zhǎng)主動(dòng)關(guān)心孩子基本情況，積極配合與支持教師工作，既是智能時(shí)代教育對(duì)家長(zhǎng)的基本要求，也是促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)的基本條件。

5.教育環(huán)境

智能時(shí)代的教育環(huán)境，是一種智能技術(shù)支持下的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境，是在虛實(shí)融合的學(xué)校學(xué)習(xí)環(huán)境和互聯(lián)互通的泛在社會(huì)學(xué)習(xí)環(huán)境交匯融合下，產(chǎn)生的以數(shù)據(jù)為紐帶，無縫連通、開放整合資源的學(xué)習(xí)環(huán)境。它由學(xué)校環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境共同構(gòu)成，覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。三種環(huán)境之間相輔相成、相互影響，有機(jī)統(tǒng)一于教育環(huán)境之中。首先，學(xué)校環(huán)境是指以校園為平臺(tái)，以資源數(shù)字化、信息流轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，以電子校務(wù)應(yīng)用、應(yīng)用集成化為依托，以數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)為手段[38]，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)管理為一體的高效、舒適、安全、便利和環(huán)保的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。它通過提供個(gè)性化和精準(zhǔn)化服務(wù)，智能化地支持教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)和教育管理活動(dòng)。其次，社會(huì)環(huán)境作為一種互聯(lián)互通的“大”環(huán)境，通過構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境和營(yíng)造良好文化氛圍，潛移默化地影響學(xué)習(xí)者發(fā)展。最后，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學(xué)習(xí)者提供在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和海量教育資源，詳細(xì)記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)，為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)、教師的精準(zhǔn)教學(xué)和智慧評(píng)價(jià)提供支持。此外，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境還能為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)一個(gè)與不同地區(qū)的教師、學(xué)習(xí)者跨時(shí)空交流的機(jī)會(huì)，為連接社群、資源共享和知識(shí)創(chuàng)造提供有力支撐。

(二)智能時(shí)代的教育特征

智能時(shí)代的教育是對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的進(jìn)一步深化，是教育與人工智能等新興技術(shù)深度融合形成的教育新生態(tài)。它更加注重培養(yǎng)學(xué)生的智慧能力和核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性、更加精準(zhǔn)的智能導(dǎo)學(xué)與智慧評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生自由而幸福地發(fā)展。結(jié)合行業(yè)類比分析結(jié)果和智能時(shí)代的教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型來看，智能時(shí)代的教育特征主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面。

1.尊重差異的個(gè)性化學(xué)習(xí)

從個(gè)體發(fā)展的角度來看，學(xué)生是個(gè)性發(fā)展與社會(huì)性發(fā)展相統(tǒng)一的個(gè)體。但由于遺傳素質(zhì)、環(huán)境條件等因素影響，不同學(xué)生在生理、心理上的發(fā)展程度各不相同，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)需求等方面存在差異。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，大多采取班級(jí)授課制或集體授課制，教師對(duì)學(xué)生間發(fā)展差異的重視程度不足，往往忽視甚至漠視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。智能時(shí)代的到來，為改變上述現(xiàn)象提供可能。基于學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、課堂表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果等數(shù)據(jù)，借助人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，教師能夠深入了解學(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行差異化學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)。每一名學(xué)生都擁有專屬于自己的課表和教師，學(xué)習(xí)不同類型的數(shù)字教育資源，接受個(gè)性化、定制化教育。考試分?jǐn)?shù)不再是學(xué)習(xí)的唯一目的，知識(shí)創(chuàng)造、共建與分享將成為學(xué)習(xí)生活中的核心主題[40]，教學(xué)評(píng)價(jià)逐漸走向綜合化和過程化，為實(shí)現(xiàn)尊重差異的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供支持。

2.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)化教學(xué)

智能時(shí)代的教育方法，從根本上說是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的方法。一方面，數(shù)據(jù)為教學(xué)決策提供可靠依據(jù)，體現(xiàn)基于證據(jù)的理念。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)表現(xiàn)得以詳細(xì)記錄，并不斷生成海量數(shù)據(jù)。充分挖掘這些數(shù)據(jù)的教育價(jià)值，利用提取出的用戶基本特征、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)路徑等信息生成學(xué)習(xí)者數(shù)字畫像，使教師能夠充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的基本情況和學(xué)習(xí)效果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)教師基于證據(jù)合理優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、靈活調(diào)整教學(xué)組織形式。另一方面，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策對(duì)教學(xué)方法提出新要求，助推精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施與推廣。所謂精準(zhǔn)教學(xué)，早期多用于追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和支持?jǐn)?shù)據(jù)決策，后來發(fā)展為評(píng)估教學(xué)方法有效性的框架[41]。精準(zhǔn)教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)在于評(píng)價(jià)，即學(xué)生學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)質(zhì)量的評(píng)價(jià)。智能時(shí)代，技術(shù)賦能使數(shù)據(jù)測(cè)量方式更為精確、測(cè)量過程更為全面、評(píng)價(jià)分析更為科學(xué)，使得精準(zhǔn)教學(xué)突破傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境和評(píng)價(jià)方式的限制，煥發(fā)出新的活力。精準(zhǔn)教學(xué)作為智慧學(xué)習(xí)生態(tài)中的高效教學(xué)方法，可使教師專注于教學(xué)設(shè)計(jì)和個(gè)性化干預(yù)，使學(xué)習(xí)者獲得更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)服務(wù)[42]。它兼顧了個(gè)性化學(xué)習(xí)的基本要求，是智能時(shí)代教學(xué)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

3.角色轉(zhuǎn)變的智慧型教師

智能時(shí)代的教育，是人工智能與人類教育智慧有機(jī)結(jié)合的教育形態(tài)。人工智能賦能學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生獲取知識(shí)與接受教育的渠道增多，人類教育智慧的重要性日益凸顯。所謂教育智慧，英文為“pedagogical thoughtfulness”，包含“教育教學(xué)”和“智慧性”兩個(gè)概念，是關(guān)于教育教學(xué)的智慧。結(jié)合智能時(shí)代教育行業(yè)的發(fā)展情況來看，由于人工智能逐漸替代部分知識(shí)傳授工作，使得教師的基本職責(zé)發(fā)生轉(zhuǎn)變，教師的育人職責(zé)不斷凸顯，教師的角色定位圍繞教育智慧而轉(zhuǎn)變。一是由知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)設(shè)計(jì)師。技術(shù)的發(fā)展和學(xué)習(xí)資源的豐富，使得學(xué)生可以在課外掌握課內(nèi)所需要學(xué)習(xí)的知識(shí)，滿足自身學(xué)習(xí)需求，教師不再是學(xué)生獲取知識(shí)的唯一渠道，其在知識(shí)傳授方面的角色逐漸淡化。與此同時(shí)，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)師身份不斷凸顯，扮演著為學(xué)生規(guī)劃學(xué)習(xí)路線、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容、提供學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)師，為學(xué)生提供建議和指導(dǎo)并給予激勵(lì)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)師，監(jiān)察教學(xué)質(zhì)量、評(píng)價(jià)教學(xué)效果的教學(xué)評(píng)估師以及塑造教育文化、提升學(xué)生綜合素質(zhì)的教育活動(dòng)師四種角色[43]。二是由重復(fù)型勞動(dòng)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔坌蛣趧?dòng)者。在過去，由于教師需要完成很多重復(fù)性、耗時(shí)長(zhǎng)但有意義的活動(dòng)，如批改作業(yè)、提醒學(xué)生學(xué)習(xí)等，教師往往難以充分發(fā)揮自身的教育智慧。而在智能時(shí)代，人工智能可以代替教師完成這些重復(fù)性勞動(dòng)，讓教師從繁雜瑣碎的事務(wù)中解放出來，從事更具創(chuàng)造性和智慧性的育人活動(dòng)。這為發(fā)展教師的教育智慧創(chuàng)造了條件，將促進(jìn)教師向智慧型教師轉(zhuǎn)變。

4.人機(jī)協(xié)同的學(xué)習(xí)共同體

智能時(shí)代，人機(jī)協(xié)同的理念將深刻影響學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)并非通過教師傳授獲得，而是學(xué)習(xí)者在一定社會(huì)文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得[44]。學(xué)習(xí)發(fā)生在一定情境當(dāng)中，是由學(xué)生自主或協(xié)作完成意義建構(gòu)的過程。學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)共同體實(shí)現(xiàn)。所謂學(xué)習(xí)共同體，是為完成真實(shí)任務(wù)或問題，學(xué)習(xí)者與其他人相互依賴、探究、交流和協(xié)作的一種學(xué)習(xí)方式[45]。在過去，學(xué)習(xí)共同體通常由學(xué)生與教師或?qū)W生與學(xué)生組成，是一種人與人之間相互學(xué)習(xí)的關(guān)系。而在智能時(shí)代，人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)方式的出現(xiàn)，使得學(xué)習(xí)共同體的組成不只限于人(學(xué)生)與人(教師或?qū)W生)之間，還將機(jī)器(人工智能)融入學(xué)習(xí)共同體組建過程當(dāng)中。由多個(gè)學(xué)習(xí)者和智能機(jī)器人組成的人機(jī)共同體，可構(gòu)建出分布式連通學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和豐富多元的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)人與智能機(jī)器人之間互通互學(xué)；可幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行非良構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過解決不同情境中的復(fù)雜問題，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的合作交流能力和高階思維能力。

5.開放共享的教育新生態(tài)

智能時(shí)代的教育，體現(xiàn)出一種開放共享的教育新生態(tài)。一是觀念上的開放共享?；ヂ?lián)網(wǎng)與社會(huì)生產(chǎn)深度融合，深刻改變?nèi)藗兊纳罘绞胶蛢r(jià)值觀念。聯(lián)通主義理論、泛在學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，開放教育資源、慕課運(yùn)動(dòng)的興起，反映出開放共享的基本理念。智能時(shí)代，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR等技術(shù)的支持下，學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程更加開放，學(xué)習(xí)者之間的交流分享更加便捷，推動(dòng)人們重新思考教育開放性的作用[46]，以滿足新出現(xiàn)的教育需求，開放共享的教育理念將得到進(jìn)一步深化。二是技術(shù)上的開放共享。在線學(xué)習(xí)的迅速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者的日益增加，系統(tǒng)平臺(tái)和技術(shù)設(shè)備接口的逐漸開放，推動(dòng)不同資源服務(wù)、學(xué)習(xí)服務(wù)按需接入和撤出，實(shí)現(xiàn)不同部分教育數(shù)據(jù)的按需開放和有限流動(dòng)[47]。不同在線學(xué)習(xí)平臺(tái)之間的信息共享、數(shù)據(jù)共享，能夠打破現(xiàn)有的“信息壁壘”，改善用戶體驗(yàn)，構(gòu)筑良好的教育信息生態(tài)。三是資源上的開放共享。人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的發(fā)展，為全球優(yōu)質(zhì)教育資源無縫銜接和無障礙流通提供了支撐，能幫助不同地區(qū)學(xué)生獲得豐富多樣的教育資源，特別是讓農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)優(yōu)質(zhì)資源獲得充分發(fā)展的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、無處不在的按需學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。全球優(yōu)質(zhì)教育資源的開放共享，推動(dòng)教育資源突破地域限制，將有可能縮小世界教育鴻溝，提升欠發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的教育質(zhì)量[32]。

四、結(jié)語

人工智能作為一種變革性的技術(shù)力量，經(jīng)過六十多年的發(fā)展不斷成熟，深入影響社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過技術(shù)賦能引發(fā)行業(yè)變革。就當(dāng)前行業(yè)發(fā)展情況來看，與金融、醫(yī)療和交通行業(yè)相比，教育行業(yè)的人工智能應(yīng)用相對(duì)滯后，技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)有限，缺少統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，智能化發(fā)展程度也存在一定差距。這既與“人工智能+教育”大規(guī)模應(yīng)用的起步時(shí)間較晚、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、行業(yè)發(fā)展成熟度相對(duì)較低有關(guān)，也與教育行業(yè)本身的特殊屬性有關(guān)。未來，要緊抓人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)帶來的發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步完善制度基礎(chǔ)，提供政策保障，積極探索先進(jìn)算法、前沿技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用；充分借鑒其他行業(yè)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，根植教育“土地”探索具有教育特色的“人工智能+教育”發(fā)展模式和應(yīng)用形態(tài)，以實(shí)現(xiàn)智慧教育和建成“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會(huì)，為教育現(xiàn)代化建設(shè)提供有力支持。