淺談人工智能時代教育政策的著力點

毛聰

摘 要：當前，人工智能已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略發(fā)展的核心，成為最有可能對教育帶來革命性變革的技術(shù)，對教育的影響極其深遠。本文旨在結(jié)合人工智能的特點，從基礎(chǔ)教育政策著力點簡要進行論述。

關(guān)鍵詞：人工智能;教育;政策

近年來，隨著技術(shù)的進步，人工智越來越受到關(guān)注。作為引領(lǐng)下一次產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)，人工智能已逐漸成為國際競爭的新焦點和國家重大戰(zhàn)略。在教育領(lǐng)域，人工智能已經(jīng)有一些探索和基礎(chǔ)應(yīng)用，隨著人工智能的探索向深層次發(fā)展，其對教育行業(yè)的影響將更加深遠。對教育從業(yè)者來說如何迎接變革和挑戰(zhàn)是我們當前面臨的重要課題。

一、人工智能簡述

1950 年，艾倫·麥席森·圖靈首次提出圖靈測試的概念[1]。1956年，在美國達特茅斯學院會議上，約翰·麥卡錫提出了“人工智能”這一術(shù)語。此后，人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了三次浪潮。第一波浪潮的核心的是邏輯主義，核心是符號推理與機器推理，用符號表達的方式來研究智能、研究推理。第二波浪潮以聯(lián)結(jié)主義為核心，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取得了進展，建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬大腦神經(jīng)元及其聯(lián)結(jié)基礎(chǔ)上的聯(lián)結(jié)主義活躍起來。第三次浪潮起于2006年Hinton等人提出的深度學習技術(shù)[2]，深度學習在語音識別、圖像識別上取得了重大進步。

二、人工智能與教育的政策背景

2017年國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能規(guī)劃》，著力推動人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新，全面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化水平。2018年《教育信息化2.0行動計劃》提出要大力推進智能教育，探索泛在、靈活、智能的教育教學新環(huán)境與應(yīng)用模式。今年初，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，明確指出要大力推進教育信息化，加快推進智慧教育創(chuàng)新發(fā)展，實施人工智能助推教師隊伍建設(shè)行動等，把教育信息化和人工智能對于中國教育的重要性，提升到了一個新高度。

三、當前教育政策的著力點

以自動化為起點的人工智能技術(shù)進步帶來了新的產(chǎn)業(yè)革命，催生了大量新的人才需求。教育承擔著重要的作用，一是培養(yǎng)新的綜合人才，進一步提高勞動生產(chǎn)率;二是在促進以人工智能為核心的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中提供智力支持。作為教育管理者，應(yīng)當審時度勢，認識到人工智能環(huán)境下教育模式可能存在的局限性以及對教育的深層次影響，從政策上考慮如何著力科學教育。歸納起來可以從四個方面來考慮。

（一）促進基礎(chǔ)學科融合發(fā)展

計算智能、感知智能、認知智能是人工智能的三個臺階，計算智能是計算機快速計算和記憶存儲能力。感知智能，即視覺、聽覺、觸覺等感知能力。認知智能，是分析、思考、理解、判斷等認知能力。前兩者一般屬于弱人工智能范疇，認知智能屬于強人工智能。弱人工智能只能在特定領(lǐng)域、既定規(guī)則中，表現(xiàn)出強大的智能，為解決特定的問題或完成特定的任務(wù)而存在，類似于“高級仿生學”，例如AlphaGo等。而強人工智能不受領(lǐng)域、規(guī)則限制，具有與人類同樣的創(chuàng)造力和想象力。弱人工智能機器人與自動化、控制與技術(shù)等學科相關(guān);對人工智能倫理和邏輯推理等問題是人文社會科學的范疇;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能審判的進展帶來的一系列法律問題則涉及到法學。對強人工智能的探索涉及到腦科學等生物學。這些知識容量總和與復雜程度已經(jīng)遠遠超過了一個人一生的學習總量。如果要探索人工智能更深層次的問題，就必須對各方面的知識融會貫通。

因此，需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設(shè)立人工智能專業(yè)，推動人工智能領(lǐng)域一級學科建設(shè)。及時改進基礎(chǔ)教育的相關(guān)科學教育作為支撐。拓展學校信息技術(shù)相關(guān)學科的課程建設(shè)。加強基礎(chǔ)學科建設(shè)，幫助和鼓勵中小學校開設(shè)與人工智能相關(guān)的拓展型、探究型課程作為選修課，開展相關(guān)的學習項目活動。在政策上加強引導學校組織參加各類比賽如“中小學電腦制作活動機器人現(xiàn)場競賽“等人工智能項目活動。注重引入、培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域?qū)W科的教師，鼓勵學校注重培養(yǎng)學生區(qū)別于人工智能的特質(zhì)——創(chuàng)造力、適應(yīng)性、解決問題能力、團隊合作意識和人際交往技能，奠定在人工智能時代學習的基礎(chǔ)。

（二）構(gòu)建智能學習的教育環(huán)境

在教育信息化1.0時代，以“三通兩平臺”為主要標志的教育信息化工作取得了突破性進展，全國中小學?；ヂ?lián)網(wǎng)及多媒體教室已基本普及。隨著互聯(lián)網(wǎng)、通訊技術(shù)的進步，學校、家庭、社區(qū)、校外機構(gòu)等聯(lián)系越來越緊密，使得教育正從由教育行政部門主導的單主體教育向多主體教育轉(zhuǎn)變。信息化工作的突破使得更高級的智能學習環(huán)境已具備條件，其技術(shù)特性決定了學習場景趨向真實并且是高度復雜的。未來的學習實踐將是課堂活動、教學活動、實踐活動和課外活動的全面融合，隨時隨地學習和終身學習將成為時代特征和發(fā)展趨勢[3]。

因此，學校應(yīng)該盡可能創(chuàng)設(shè)智能學習環(huán)境，通過技術(shù)協(xié)助教師支持學生成為更好的學習者。一是加強人工智能學習環(huán)境的建設(shè)。充分利用物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)重塑學校圖書館、宣傳欄和數(shù)字資源平臺，以多種形式提供多方面的相關(guān)學習內(nèi)容、科普讀物與新技術(shù)介紹。二是積極探索教室和實驗室的設(shè)計。如智能課堂的搭建，包括：室內(nèi)設(shè)計及教學支持設(shè)備、數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等，使課堂更具有智能體驗性;建設(shè)與人工智能相關(guān)的創(chuàng)新實驗室，讓學生有更多的人工智能創(chuàng)新體驗與創(chuàng)新實踐。三是加強智能化數(shù)字校園建設(shè)，在數(shù)字校園的基礎(chǔ)上向智能校園演進，通過與社區(qū)、家庭的溝通與交流，對學校智能服務(wù)系統(tǒng)進行統(tǒng)籌設(shè)計和管理。逐步建立符合學生身心和個性特點的學習資源個性化智能推送與反饋系統(tǒng)，滿足學生個性化學習和發(fā)展。從區(qū)域?qū)用鎭碚f則應(yīng)注重區(qū)域智能環(huán)境整體設(shè)計，在學校建設(shè)智能化的數(shù)字校園的過程中，以學校為主體建立線上線下一體化平臺，構(gòu)建學生在學校學習過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)環(huán)境。

（三）轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新教學模式

隨著技術(shù)的高速發(fā)展，人類社會產(chǎn)生的信息量越來越巨大。過去的教師從本質(zhì)上是一個“傳輸者”，教師需要掌握知識，消化知識，再“傳輸”給學生。但是今天，信息量的爆炸性增長使得過去的教師已經(jīng)無法適應(yīng)“傳輸者”的角色，一是學科的深度融合，使教師逐漸向“全才”演進，迫使教師必須要熟悉掌握融合的每門學科及一系列相關(guān)知識才能有效的“教”會學生。這就使得教師的學習量成倍增長，成為有豐富經(jīng)驗的教師難度大增。二是互聯(lián)網(wǎng)時代信息、知識的海量增長，更迭速度加快。今天，年輕的學習者通過網(wǎng)絡(luò)或其他技術(shù)手段，有可能比年長者學習更早、更快、更全面。實際上，“專家”和“新手之間的距離被不斷縮小，后來居上將成為未來社會的常態(tài)。

當前，人工智能已經(jīng)在取代部分教師作為“傳輸者”的作用，自動批改作業(yè)、試卷分析、提供資源甚至課堂行為分析。未來的教師應(yīng)該是分析師和引導者，分析師在與通過各種技術(shù)手段或者經(jīng)驗了解學生的學習需求，引導者是引導學生通過學習、實踐獲取這樣的需求。即使教師對于學生的需求所掌握的知識不熟悉，但他能夠分析學生學習特征，了解他的認知狀態(tài)，引導他如何去獲取知識?？梢哉f，人工智能或者說弱人工智能比起人類更適合作“知識的傳輸者”。

教育管理者應(yīng)該因勢利導著力改進政策，一是從選人用人上打破教師隊伍的單一來源，從分析者、引導者的角度拓寬教師隊伍，任何有專長的人都可以成為“教師”。在教師的認定，評比政策上減輕對傳輸式“教學”的硬性要求。二是由于優(yōu)質(zhì)資源的稀缺性，應(yīng)適時引導和鼓勵建立區(qū)域性的平臺，通過線上線下結(jié)合的方式，鼓勵O2O模式辦學，打破學校教育的“圍墻”，讓學生走出課堂也能享受最優(yōu)秀的教育資源。三是鼓勵新的教學模式。過去，教材是學生的世界;現(xiàn)在，世界是學生的教材。學校應(yīng)該帶著學生走向社會，走向生活，社會應(yīng)該向?qū)W生打開，接納他們，積極主動地為學生成長服務(wù)。

（四）破除大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息共享壁壘

當前，我們的學校教育面臨著兩個方面的變革和挑戰(zhàn)，從需求層面來看，在國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略推動下，對于人才的需求、學科專業(yè)體系結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的模式、個人的能力素質(zhì)和過去比是不一樣的。從供給層面來看，技術(shù)正深刻改變教育和學校底層的架構(gòu)。今天的學校制度和教育制度建立在工業(yè)化時代的需求和技術(shù)之上。當工業(yè)化時代的需求和技術(shù)發(fā)生改變，學校教育的形態(tài)也會發(fā)生改變。人工智能就是推進這一變化的重要力量。從需求端來講，教育走向個性化的第一步是實現(xiàn)學習活動的個性化。在大數(shù)據(jù)、云計算等相關(guān)技術(shù)的支撐下，面向教育領(lǐng)域的基于人工智能的信息化系統(tǒng)（“智能教育應(yīng)用”）可充分利用教育行業(yè)大數(shù)據(jù)，通過不斷學習頂級的專家知識體系，達到一流專家的水平。最終實現(xiàn)學習活動的個性化。從供給層面來看，人工智能技術(shù)日益滲透到各行各業(yè)，生產(chǎn)過程已由單一、重復的流水線生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模、個性化、自動化的智能制造模式。

數(shù)據(jù)資源作為人工智能最重要的基石，只有形成一定的規(guī)模人工智能才能有效的學習挖掘并發(fā)揮效力。孤立的區(qū)縣或?qū)W校等都很難建立能真正促使人工智能學習的數(shù)據(jù)規(guī)模，應(yīng)該破除以地區(qū)、學校為數(shù)據(jù)節(jié)點的信息壁壘，串聯(lián)數(shù)據(jù)孤島。隨著人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的逐步突顯，數(shù)據(jù)、算法逐漸成為人工智能的基礎(chǔ)和核心[5]，數(shù)據(jù)的采集、加工、處理、存儲對數(shù)據(jù)處理云端平臺的依賴將與日俱增。各地云端平臺也需要打破信息壁壘，在更大范圍內(nèi)加快構(gòu)建共建共享的數(shù)據(jù)資源體系。

從沒有一項技術(shù)像人工智能那樣能對教育有如此深的影響，這項技術(shù)的發(fā)展對教育方式的變革可能是顛覆性的。當然還有很多具體問題值得探討。如何幫助未來的教師、學生適應(yīng)教育方式的變革，是所有教育工作者值得思考的。

參考文獻：

[1]萬赟.從圖靈測試到深度學習：人工智能60年[J].科技導報，2016，34（7）：26-33.

[2]梁迎麗，劉陳.人工智能教育應(yīng)用的現(xiàn)狀分析，典型特征與發(fā)展趨勢.中國電化教育，2018.3 25-30.

[3]潘云鶴.2018.人工智能2.0與教育的發(fā)展[J].中國遠程教育（5）：5-8，44.

[4].梁迎麗，梁英豪.人工智能時代的智慧學習：原理、進展與趨勢.中國電化教育，2019.2 16-21.

[5].楊現(xiàn)民，張昊，郭利明等（2018）.教育人工智能的發(fā)展難題與突破路徑[J].現(xiàn)代遠程教育研究，（3）：30-38.