“雙減”政策背景下智能技術(shù)助力學生健康發(fā)展的卓越探索與前沿趨勢
——“2021全球人工智能與教育大數(shù)據(jù)大會”綜述

陳 麗 任萍萍 白蘊琦 淦凌云

（1.北京師范大學 遠程教育研究中心，北京 100875；2.科大訊飛股份有限公司，安徽 合肥 230088 ）

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進一步減輕義務(wù)教育階段學生作業(yè)負擔和校外培訓(xùn)負擔的意見》（以下簡稱《雙減意見》）（中共中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳，2021），開啟了新發(fā)展階段的一項重大教育改革，由此對青少年的健康發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。當思索如何面對《雙減意見》提出的這一艱巨任務(wù)時，會發(fā)現(xiàn)智能技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用為其提供了有力支撐。例如：5G技術(shù)可以有效地幫助實現(xiàn)人、機、物的互聯(lián)互通，這為采集教學過程中的過程性數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)提供了可能；ASR、NLP、OCR等人工智能技術(shù)，可以智能識別學生的動作、行為、表情等信息，為教育評價提供客觀的過程性信息；大數(shù)據(jù)和云服務(wù)，可以對學生的知識掌握、能力發(fā)展、人格與情緒情感等維度進行有效的診斷和分析，更好地實現(xiàn)因材施教。另外AR、VR、MR等技術(shù)還可以輔助創(chuàng)設(shè)類似真實問題解決的環(huán)境，助力對核心素養(yǎng)的評估。但智能技術(shù)如何切實助力學生的健康發(fā)展還取決于學術(shù)和實踐兩方面的進展與探索。

為探究“雙減”背景下人工智能助力學生健康發(fā)展的新技術(shù)、新方法，準確地把握新技術(shù)對教育賦能的價值，進一步激發(fā)技術(shù)促進變革的巨大潛能，推動“AI+教育”研究和應(yīng)用的快速發(fā)展，2021年12月16日至18日，經(jīng)教育部批準，北京師范大學、教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）、中國教育國際交流協(xié)會與科大訊飛股份有限公司在北京共同舉辦了“‘AI+教育共創(chuàng)共生’——2021全球人工智能與教育大數(shù)據(jù)大會（2021AIDE） ”。本屆大會以“AI+教育共創(chuàng)共生”為主題，以“線上+線下”的形式舉辦，邀請來自中國、美國、英國等多國頂尖的人工智能科學家、大數(shù)據(jù)專家、教育學家、教育信息化領(lǐng)域?qū)W者，以及教育科技產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)軍人才共同參與，圍繞人工智能、大數(shù)據(jù)、教育評價創(chuàng)新、腦科學、教育治理等核心話題，展開了深入的交流討論。此次大會，專家們還針對“雙減”及新冠肺炎疫情背景下人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)在教育各場景下的應(yīng)用和實踐展開了探討，尤其對教育評價、學生個性化發(fā)展、語言學習、腦智發(fā)育、人工智能教學實踐、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等話題進行了深入的分析，為后續(xù)智慧教育的探索和研究提供了思路與借鑒。

一、教育評價技術(shù)發(fā)展的趨勢

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為教育評價的變革提供了全方位、多方面的支持。面對2021年出臺的《雙減意見》等一系列政策，教育評價正迎來全新的挑戰(zhàn)和機遇：全新的教育理念開始凸顯，課程資源和教師教學方式更加多元，線上教育與線下課堂不斷融合，教育評價的理念、標準、內(nèi)容和方式也趨于多元化，教育監(jiān)測評價體系的完善升級迫在眉睫。比如如何讓教育評價更適應(yīng)當前時代的新模式，怎樣才能提高教育評價的準確性和安全性，如何借助現(xiàn)代科技力量開發(fā)更有效、更先進的評估工具等諸多問題，亟待探討?；诒敬未髸膶＜覉蟾婧陀懻搩?nèi)容，以下將從教育評價的系統(tǒng)觀、學評融合、學科核心素養(yǎng)測評，以及人工智能等技術(shù)在教育評價各場景中的應(yīng)用來展開論述。

（一）教育評價的系統(tǒng)觀

2020年10月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《深化新時代教育評價改革總體方案》，對國家的教育評價改革進行了頂層制度設(shè)計，涉及教育評價的主體和對象（中共中央 國務(wù)院，2020）。這提示教育領(lǐng)域要考慮從教育的內(nèi)在與外在因素來開展對教育的綜合評價，尤其是從系統(tǒng)整體的角度來推動基礎(chǔ)教育評價改革。

北京師范大學教授張志勇指出教育評價要具有系統(tǒng)觀。具體來說，在教育評價的系統(tǒng)觀中，要牢牢把握對政府教育的政績觀評價；在學校教育系統(tǒng)評價中，要牢牢把對握“德智體美勞”全面培養(yǎng)教育體系的評價；在教師工作系統(tǒng)評價中，要牢牢把握對教師立德樹人能力的評價；在學生評價系統(tǒng)中，要牢牢把握學生學習和發(fā)展過程性評價；教育的外部評價系統(tǒng)中，要牢牢把握能力和平等相協(xié)調(diào)的社會政策。

（二）從“以評促學”到“學評融合”

隨著信息技術(shù)的不斷升級換代，評價的數(shù)據(jù)類型更多地呈現(xiàn)為多模態(tài)數(shù)據(jù)的交匯。教育評價經(jīng)歷了對學習本身的外在評價、通過評價促進學習發(fā)展、學習與評價相融合三個階段。在學評融合的背景下，整個課堂教學，更加要求以學生為中心，存在的形式也從過去的終結(jié)性的評價，更加強調(diào)過程性和終結(jié)性評價的不斷融合。

北京師范大學教授辛濤指出，教育秩序和形態(tài)隨著社會發(fā)展而變化，而后疫情時代全新的教育秩序和形態(tài)變化加速了教育評估范式的轉(zhuǎn)變，這要求評價和學習逐漸融合為一體，通過學與教實時動態(tài)互動模式的精準刻畫助力教師實現(xiàn)“學評融合”的教學設(shè)計，且個性化學習是“學評融合”實現(xiàn)的紐帶。

（三）學科核心素養(yǎng)測評的發(fā)展方向

核心素養(yǎng)是指學生在解決復(fù)雜的現(xiàn)實問題過程中表現(xiàn)出來的綜合能力與品質(zhì)。我國目前正在進行基于核心素養(yǎng)的課程改革，無論是普通高中課程標準的修訂，還是義務(wù)教育課程標準的修訂，都是圍繞核心素養(yǎng)作為基本概念來推動的。如何對學科核心素養(yǎng)開展測評成為新時代教育評價的重要問題。華東師范大學教授楊向東提出了學科核心素養(yǎng)測評的兩大研究方向，一是研究相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜以诮鉀Q復(fù)雜現(xiàn)實問題過程中的思維過程，二是研究不同水平的學生在面對同樣問題時的思維特點，以及思維過程由低級水平向高級水平轉(zhuǎn)化的特點。

（四）序列反應(yīng)模型的建構(gòu)及其在過程測評中的應(yīng)用

基于計算機的交互式問題解決測驗可以在仿真任務(wù)情境下實時地記錄學生的反應(yīng)過程，并將其保存為過程數(shù)據(jù)。過程數(shù)據(jù)中蘊含了包括學生認知與思維活動在內(nèi)的豐富信息，對這些信息進行挖掘與分析有利于對學生的潛在能力進行更加準確的估計。如何充分合理地利用過程數(shù)據(jù)評估學生的潛在能力是一個兼具理論和實踐意義的新議題。北京師范大學心理學部教授劉紅云的研究提出了一種可以全面利用學生在問題解決測驗中的反應(yīng)過程信息，估計其潛在能力和題目狀態(tài)轉(zhuǎn)移參數(shù)的序列反應(yīng)模型（SRM）。

（五）基于機器學習的認知診斷方法研究與應(yīng)用

認知診斷能夠?qū)τ脩簦ㄈ鐚W生、運動員）的多維度的能力狀態(tài)進行量化分析，是智能教育領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。傳統(tǒng)的認知診斷測試方案以心理測量學理論為支撐，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，認知診斷的應(yīng)用場景愈發(fā)廣泛，可使用的輸入數(shù)據(jù)變得多源且異構(gòu)。如何進一步發(fā)展傳統(tǒng)認知診斷技術(shù)，以適應(yīng)新的測試場景，成為當前亟須解決的關(guān)鍵問題。中國科學技術(shù)大學計算機學院教授劉淇以智能教育和教育大數(shù)據(jù)為背景，介紹了團隊近期在基于機器學習的認知診斷方法研究和應(yīng)用方面的探索性工作。該方法的核心思想是基于試題表征構(gòu)建試題推薦系統(tǒng)，揭示試題之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，自動為學生推薦個性化的答題路徑，從而實現(xiàn)學生課下自主學習和個性化學習。

二、智能技術(shù)促進學生個性化發(fā)展

孔子“因材施教”的教育思想自春秋時代以來被世界各國的教育者們所倡導(dǎo)，但在智能化技術(shù)應(yīng)用之前，尤其在大規(guī)模班級授課的情境下，學生的個性化發(fā)展是教育實踐中的重大難題。智能化新技術(shù)的融入與應(yīng)用，正發(fā)展成為優(yōu)化、促進學生個性化發(fā)展的一種新途徑（李鳳英，何屹峰，王同超，2021）。

（一）智能技術(shù)助力學生認識自己

清華大學教授謝維和在報告中指出，教育要幫助人認識自然界，認識社會，認識同伴，最終還要幫助人認識自己，而網(wǎng)絡(luò)時代教育在幫助人更好地認識自我的同時，也加大了學生自我認同出現(xiàn)偏差的風險，因為認識自己的途徑，都是通過別人對自己的反饋、社會對自己的評價來體現(xiàn)的，這也是庫里“鏡中我”的理論意蘊（庫里，2015）。通過制度或技術(shù)的力量，將現(xiàn)代社會中的現(xiàn)實空間與虛擬空間有機地結(jié)合起來，建立新的自我認同的機制，進而幫助人們更好地實現(xiàn)自我認同，重構(gòu)教育活動的連續(xù)性，這是現(xiàn)代社會中教育改革發(fā)展的重大課題。

智能技術(shù)能夠在眾多場景下提供豐富的反饋功能，助力學生更好地認識自我。如智慧考評系統(tǒng)，可通過數(shù)據(jù)診斷將學習效果反饋給學生，讓學生更清晰地認識自己的學習情況?？拼笥嶏w股份有限公司（以下簡稱“科大訊飛公司”）開發(fā)的“知學中文”APP，聚焦“語文知識、語言能力、語文素養(yǎng)”三大核心場景，提供與部編版教材同步的課程同步訓(xùn)練、分級語言能力測評、語言文化學習資源，建設(shè)符合中、小學段語言能力發(fā)展要求的測評體系。通過反饋，讓學生及時認識到現(xiàn)階段自身的語言水平，從而有助于針對性地提高中小學生的國家通用語言文字的學習和應(yīng)用能力。

（二）智能技術(shù)助力學生自我管理

無論是我國因教育發(fā)展階段顯現(xiàn)出的學生背景和來源的差異，還是每位學生發(fā)展過程中的個體差異，都容易導(dǎo)致學生管理的顧此失彼。充分發(fā)揮學生自我管理的積極性，是解決上述問題的有效途徑，而利用智能技術(shù)對學生多維度數(shù)據(jù)的分析，能夠助力學生更好地實現(xiàn)自我管理。

在學生自我管理實踐上，廈門外國語學校積極探索通過數(shù)據(jù)驅(qū)動提升學生的自主學習能力。該校首先將自主學習確定為學生在學習過程中自覺地規(guī)劃學習目標、選擇學習方法、監(jiān)控學習過程、評價學習結(jié)果，并自覺地調(diào)節(jié)學習方法和自我認識，完成個性化學習的過程。在這一過程中，數(shù)據(jù)驅(qū)動學生自我管理的策略體現(xiàn)在兩個方面，一是結(jié)合核心素養(yǎng)的指標設(shè)計教學資源，供學生自主學習；二是通過數(shù)據(jù)診斷評價發(fā)現(xiàn)學生的弱點，通過教學平臺及時監(jiān)測學生自主學習情況，與學生交流反饋相關(guān)情況和學習困惑，適度掌握學生的學習需求，提供個性化的幫扶路徑，擬定個性化的教學方案，提升教師教學以及學生學習的成效。

（三）智能技術(shù)助力個性化學業(yè)支持

課堂練習、課后作業(yè)是各地學校和廣大教師一直以來強化學生對知識掌握程度、促進學生學業(yè)發(fā)展水平的重要手段，但不加區(qū)分的、機械的反復(fù)練習，難以滿足不同學生的個性化學習特征與需求，造成很多學生處在負擔加重卻效果低下的矛盾之中。

在個性化學業(yè)支持的實踐中，合肥四中關(guān)注如何在高三年級專題復(fù)習課中精準地識別學生學習的薄弱點，從而提高了復(fù)習的效率。該校依托智慧課堂采集的學生學習數(shù)據(jù)生成學情報告，教師在相關(guān)數(shù)據(jù)和報告的支持下，重點講解共性問題，個別講解典型問題，適當講解拓展問題，顯著提高了相關(guān)講評課的效率；教師還借此分析學生的薄弱點，為學生規(guī)劃個性化的學習路徑，根據(jù)學生的實際情況來有針對性地推送匹配的基礎(chǔ)題、鞏固題、拓展題，最終實現(xiàn)作業(yè)科學合理的分層，提高了學生的復(fù)習效率。此外，南京中央路小學通過會學習的作文AI，重構(gòu)作文教學的新流程；南湖二中基于物聯(lián)網(wǎng)攝像頭和人工智能運動視覺算法，研發(fā)出針對教育教學的AI視覺體育，提供了個性化的智能體育操場教學。

三、智能技術(shù)助力語言學習的最新進展

當前語言教育已成為促進全球溝通與合作的關(guān)鍵因素，利用人工智能助力語言教育教學成為國內(nèi)外關(guān)注的話題。圍繞人工智能助力語言教育和教學開展情況，與會專家結(jié)合各自研究，進行了專題分享，探討面向智能教育應(yīng)用的人機互動機制。

（一）基于眼球追蹤技術(shù)提升外語學習元認知能力

元認知能力是學習者的重要素養(yǎng)，眼球追蹤技術(shù)可以分析在線學習者的認知行為，且通過恰當?shù)慕虒W法刺激，會有助于元認知能力的提升。浙江大學教育學院研究員翟雪松認為，外語學習者很難在形合語言和意合語言之間切換理解，這主要是缺乏對先前學習行為的元認知造成的。翟雪松從眼球追蹤技術(shù)的測量、應(yīng)用入手，分析了提升外語學習者元認知能力的有效策略，如將語言與自己的生活相聯(lián)系。同時他還探討了未來多模態(tài)的生理參數(shù)對語言學習的影響，從而能夠和眼球追蹤技術(shù)相互做數(shù)據(jù)驗證。

（二）面向華裔青少年的機器人輔助華文學習的關(guān)鍵技術(shù)

為了更好地發(fā)揮AI機器人在輔助語言學習的強交互、語境感知等方面的優(yōu)勢，廈門華僑大學計算機學院副教授王華珍基于認知導(dǎo)師理論開展了華文教材智能化技術(shù)架構(gòu)研究，設(shè)計了個性化學習和一對一輔導(dǎo)的應(yīng)用模式，研發(fā)可部署在教育機器人上輔助語言學習的面向華裔青少年的華文教育智能導(dǎo)師系統(tǒng)，探索了人工智能技術(shù)支持下的華文教育的新學習文化、新學習方式和新工具。其中的關(guān)鍵技術(shù)包括多源華文教育知識圖譜的構(gòu)建、問題與問題鏈智能生成技術(shù)、洋腔洋調(diào)智能語音技術(shù)以及非漢語母語者作文評測技術(shù)。

（三）人工智能技術(shù)在語言學習中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)可以為語言學習提供個性化解決方案?？拼笥嶏w公司長期從事語音及語言、自然語言理解和自主學習等核心技術(shù)的研究并保持國際前沿技術(shù)水平。21世紀初始，科大訊飛公司先后承擔了包括全球中文學習平臺在內(nèi)的國家多個重點項目，用智能語音技術(shù)提高中文推廣普及效率，輔助構(gòu)建良好的社會語言文字氛圍。如科大訊飛公司開發(fā)的國際中文智慧教育云平臺，利用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，提供智能化教學解決方案，實現(xiàn)個性化語言學習，助力新形勢下的國際中文的教與學。利用語音合成、語音識別、口語評測、機器翻譯等人工智能技術(shù)，打造面向?qū)W生、教師和管理者的國際中文教育教學整體解決方案，覆蓋“教、學、考、評、管”全場景，幫助全球中文學習者提升學習興趣和效率，助力中文國際影響力的提升以及中華文化的傳承、傳播。

（四）基于HMM/ANN模型的閱讀素養(yǎng)縱向認知診斷研究

閱讀素養(yǎng)是學生實現(xiàn)個人發(fā)展目標，增長知識，發(fā)展?jié)摿Γ约斑m應(yīng)和參與社會生活的基本要素。對于閱讀素養(yǎng)的有效評估有助于預(yù)測學生的未來表現(xiàn)，制定教育政策并開展閱讀等方面的教學改革。北京師范大學中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心的溫紅博通過整合隱馬爾可夫模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在認知診斷理論的基礎(chǔ)上建立HMM/ANN模型來實現(xiàn)對閱讀素養(yǎng)的縱向認知診斷評估（Wen, Liu, &Zhao, 2020），同時比較了兩種類型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（MLP & SSOM）用于認知診斷分類的準確性?；趦啥蔚拈喿x素養(yǎng)測評數(shù)據(jù)展開實證研究，結(jié)果顯示SSOM分類準確性優(yōu)于MLP；HMM/ANN能夠準確追蹤學生閱讀技能的變化（Wen et al., 2020），這對縱向閱讀素養(yǎng)評價、閱讀教學具有重要意義。

四、智能技術(shù)助力兒童腦智發(fā)育研究

兒童及青少年時期是個體發(fā)展的重要階段，運動、認知、情緒與社會性功能在此階段逐漸形成和完善。繪制兒童及青少年的腦模板圖譜和腦分區(qū)圖譜，解析腦結(jié)構(gòu)和功能的發(fā)育規(guī)律及其影響因素，對于揭示個體認知行為發(fā)展的神經(jīng)機制以及探索基于腦科學的教育方法具有重要價值。

（一）人腦發(fā)育的細胞圖譜

健康的大腦發(fā)育依賴于精準的時空轉(zhuǎn)錄組的調(diào)節(jié)，數(shù)十億神經(jīng)元在正確的時間和地點生成并組裝成復(fù)雜的環(huán)路行使功能。北京師范大學認知神經(jīng)科學與學習國家重點實驗室教授吳倩應(yīng)用單細胞多組學技術(shù)揭示了人腦前額葉皮層在發(fā)育過程中的細胞組成、發(fā)育譜系關(guān)系和轉(zhuǎn)錄調(diào)控特征，并應(yīng)用類腦器官培養(yǎng)技術(shù)在體外模擬人大腦皮層的發(fā)育過程，研究了發(fā)育相關(guān)疾病的致病機理。

（二）腦功能成像與腦功能網(wǎng)絡(luò)研究方法

由于人腦個體差異巨大，現(xiàn)有的功能影像手段尚不能準確地反映單個患者的腦功能網(wǎng)絡(luò)。北京大學教授劉河生在報告中探討了人腦個體差異的發(fā)育和進化的基礎(chǔ)，介紹了最新的面向個體患者的腦功能成像方法，精確繪制出個體水平的腦功能網(wǎng)絡(luò)。

（三）中國兒童腦發(fā)育圖譜

中國兒童標準腦發(fā)育圖譜將為研究我國兒童群體的正常和異常腦發(fā)育提供重要的基礎(chǔ)性工具，北京師范大學系統(tǒng)科學學院副教授廖旭紅系統(tǒng)地介紹了如何基于中國兒童高質(zhì)量磁共振腦影像數(shù)據(jù)，繪制的6～12歲精細年齡分段的“中國兒童標準腦結(jié)構(gòu)發(fā)育圖譜”及在此圖譜基礎(chǔ)上基于功能磁共振縱向掃描設(shè)計，揭示兒童及青少年期腦動態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育模式。

（四）道德認知的腦機制及其在德育評估中的應(yīng)用

為了實現(xiàn)立德樹人的目標，當前需要深入理解人腦如何加工和道德相關(guān)的信息這一核心科學問題。北京師范大學教授劉超從人際交互過程中的欺騙行為和不同道德情緒的加工與調(diào)節(jié)兩個角度介紹道德認知與情緒的認知神經(jīng)機制及其在德育教育的客觀測量與評估中的應(yīng)用。

五、人工智能教學的實踐探索

隨著人工智能教育在學術(shù)理論及實踐中取得創(chuàng)新發(fā)展，我國教育相關(guān)主管機構(gòu)與教學單位也不斷地開展將人工智能應(yīng)用在教育教學的實踐探索。其中在教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）的領(lǐng)導(dǎo)下，以南京、武漢、澳門等地區(qū)的部分學校為代表，相繼通過開發(fā)人工智能教材等形式，結(jié)合學校自身實際推進人工智能教學應(yīng)用探索，助力人工智能教育在我國不斷發(fā)展。

（一）人工智能在教材（高中版）中的教學呈現(xiàn)

2017年國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國務(wù)院，2017），提出在中小學階段設(shè)置人工智能相關(guān)的課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與開發(fā)并推廣寓教于樂的編程教學軟件、游戲等。在此基礎(chǔ)上，2017年教育部頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標準》，初步把人工智能作為選擇性必修模塊，這也是高中開設(shè)人工智能課程的基礎(chǔ)。

南京師范大學教育科學學院副院長柏宏權(quán)對人工智能在高中課程的呈現(xiàn)進行了解讀，認為教學目標可以分為雙基層、基本方法和實踐等三層次。組織方式依照項目化學習的方式來組織教材；課程內(nèi)容上建議將前三章介紹人工智能、機器學習等基本內(nèi)容作為必修模塊，之后四章分別介紹智能語音、計算機視覺、自然語言處理、計算機博弈等當前的熱點內(nèi)容并將此設(shè)置為選修模塊。同時，針對人工智能在內(nèi)容架構(gòu)上通過設(shè)計豐富的活動來串聯(lián)整個的章節(jié)；評價方式上強調(diào)激勵性的評價和診斷性評價相結(jié)合。

（二）南京市人工智能教學實踐探索

從江蘇省來看，南京市在教育現(xiàn)代化建設(shè)中走在了全省的前列；從全國來看，南京市在全國教育改革的進程中也占據(jù)了重要地位。多年來，南京市的學校在人工智能時代的智慧校園建設(shè)、人工智能課程教學、人工智能在學習中的融合應(yīng)用、教師信息素養(yǎng)等方面都進行了有效的嘗試。

南京市教育局副局長潘東標在報告中指出，在全球視野下，重塑智能時代的教育形態(tài)，對標國際一流標準，主動的求變、應(yīng)變，是推進未來教育發(fā)展路徑的必然選擇；推動包括人工智能戰(zhàn)略的場景革命，重建面向未來的教育創(chuàng)新生態(tài)，正成為南京教育變革的新邏輯起點。他認為要關(guān)注對中國未來基礎(chǔ)教育產(chǎn)生重大影響的四個場景：一是面對面教學與網(wǎng)絡(luò)教學融合的混合學習，二是基于沉浸式技術(shù)的學生體驗學習，三是STEAM與人工智能教育支撐的創(chuàng)新，四是數(shù)據(jù)驅(qū)動的大規(guī)模因材施教。

（三）武漢市人工智能教學實踐探索

武漢市是首批國家智慧教育示范區(qū)，通過在政府規(guī)劃、教學教研、機制牽引等層面的系統(tǒng)推進，目前人工智能教學實踐探索取得了一定成效。武漢市教育科學研究院現(xiàn)代教育技術(shù)中心主任雷剛指出，在政府層面，武漢市將人工智能教育納入國家智慧教育示范區(qū)創(chuàng)建規(guī)劃中，并在全市開展人工智能課程實驗，組織相關(guān)專家對各區(qū)開展的人工智能實驗建設(shè)情況和課程開設(shè)情況做專項督導(dǎo)。在教學教研層面，出臺了全市人工智能教學意見以及課時建議，倡導(dǎo)開展有針對性的線上線下的教師培訓(xùn)，并在培訓(xùn)實施一年后開展人工智能教育現(xiàn)狀調(diào)研和優(yōu)秀的課例展示。在機制層面，由武漢市教科院牽頭，武漢市教育局指導(dǎo)，各區(qū)教研室、電教館參與，提供教材的企業(yè)加入，構(gòu)建了市、區(qū)、校和企業(yè)四方的聯(lián)動機制。

（四）澳門人工智能教學實踐探索

澳門在經(jīng)濟適度多元發(fā)展的背景下，致力于培養(yǎng)智慧市民。在澳門教育及發(fā)展局的支持下，澳門人工智能教學實踐探索的重點放在了人工智能課程的規(guī)劃上。澳門濠江中學副主任王志強指出，澳門將人工智能普及課作為綜合實踐課，以建立學生的人工智能基本素養(yǎng)為目標，按意識、態(tài)度、倫理、知識、思維、技能和創(chuàng)新7個維度，面向全體學生，從初一開始逐年推進，盡量以項目學習的方式來開展學習，聯(lián)動多個學科進行跨學科合作。王志強認為在基礎(chǔ)教育推行人工智能普及課是必要的，學生需要基本的人工智能素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和綜合實踐能力，合理運用技術(shù)，有效跟機器溝通，發(fā)揮機器模仿運算的優(yōu)勢。在萬物互聯(lián)、人機協(xié)作的時代，讓機器正確地為人服務(wù)，才能更好地實現(xiàn)澳門經(jīng)濟的多元發(fā)展。

六、智能技術(shù)助力學校數(shù)字轉(zhuǎn)型

數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展帶來了高生產(chǎn)率、高安全和高便利，改變了現(xiàn)有的職業(yè)結(jié)構(gòu)，也倒逼學校的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。智能技術(shù)的快速發(fā)展為學校數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新機遇，包括人工智能助力智慧校園建設(shè)、技術(shù)治理以及學校治理等方面。

（一）智慧校園建設(shè)的方向

智慧校園是指一種以面向師生個性化服務(wù)為理念，能全面感知物理環(huán)境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網(wǎng)絡(luò)通信，能有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境（黃榮懷，張進寶，胡永斌，楊俊鋒，2012）。北京理工大學院士張軍指出智慧教育“融、群、衍”的三大特征，認為需要通過數(shù)據(jù)共享、知識互聯(lián)、群智協(xié)同、教育智學的智聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智慧校園建設(shè)，他還以北京理工大學在智慧思政、課堂革命、智慧雙創(chuàng)、智教體系和融智于國等方面的實踐作為智慧校園建設(shè)案例予以具體說明。

（二）“5G+智慧教育”和新基建背景下的技術(shù)治理

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化與無人技術(shù)的廣泛應(yīng)用，國家相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)加快調(diào)整，新型工業(yè)時代已然到來，并逐步帶動傳統(tǒng)行業(yè)向新型產(chǎn)業(yè)與運營模式轉(zhuǎn)變，信息化數(shù)字社會的建設(shè)與升級改造，也正以“新基建”為出發(fā)點逐步開始設(shè)計并實施。技術(shù)進步總會給教育的發(fā)展帶來推動，5G技術(shù)同樣如此。

北京郵電大學經(jīng)濟管理學院教授張愛華指出，5G新基建可推動智慧教育方式的創(chuàng)新，助力教育的可觸達、專業(yè)化、公平化和智能化，這主要包括：增強網(wǎng)絡(luò)和平臺的支撐能力以及應(yīng)對高頻訪問的要求；解決疫情期間大規(guī)模的在線教學中平臺癱瘓的問題，提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)空間使用的效率；提升信息化的服務(wù)水平，解決數(shù)據(jù)孤島的問題，提高辦事效率，節(jié)省辦事資源；增加數(shù)字資源管理水平，提升資源的生產(chǎn)質(zhì)量，提高資源的使用效率，增強信息化裝備運維的服務(wù)。

（三）人工智能助力學校治理

在智能技術(shù)助力學校數(shù)字轉(zhuǎn)型的具體實踐方面，不同學校結(jié)合實際采取了不同治理模式。合肥四中建設(shè)校園運營中心，對接省和市的云平臺，打破數(shù)據(jù)隔閡，形成了數(shù)字化的治理底座，并在此之上打造了學校智慧文化、智慧教研、智慧考評和智慧五育。

廈門外國語學校運用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與學科教學融合，具體通過智學網(wǎng)全方位系統(tǒng)地跟蹤學生學習狀況的全過程，幫助學生制定個性化的學習策略，提升學生的核心素養(yǎng)。

西南大學附屬中學致力于發(fā)揚每位學生的個性與價值，在搭建五育并舉課程體系、重構(gòu)學校學習場所、創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制、打造融合信息技術(shù)的教育科研等方面開展了探索。

北京十二中聯(lián)合總校通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)建設(shè)、統(tǒng)一平臺建設(shè)，致力于實現(xiàn)從碎片化向系統(tǒng)化轉(zhuǎn)變，從脈沖式向常態(tài)化轉(zhuǎn)變，從標準服務(wù)向個性精準服務(wù)轉(zhuǎn)變，以挖掘?qū)W生潛質(zhì)，激發(fā)學生興趣，指導(dǎo)學生學習，成就學生價值。

七、總結(jié)與展望

《雙減意見》的出臺與落實，深刻地改變著教育生態(tài)，對學校教育和課后支持服務(wù)質(zhì)量都提出了更高的要求。與此同時，智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也迎來了新的機遇。人工智能相關(guān)的學術(shù)研究與實踐探索逐漸形成合力，共同致力于讓智能技術(shù)更好地助力學生健康發(fā)展。但同時也應(yīng)看到，當前人工智能教育應(yīng)用依然處于初級階段，實現(xiàn)人工智能對教育的變革依然任重道遠。

互聯(lián)網(wǎng)空間作為與物理空間、社會空間相區(qū)別的第三空間，其具有的時空靈活、資源共享、行為數(shù)據(jù)化、信息眾籌、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)聯(lián)通化等全新特征，深刻地改變著傳統(tǒng)教育系統(tǒng)的方方面面，尤其是教育服務(wù)的供給模式，這促使人類教育從規(guī)模化、標準化走向靈活、多樣、開放、終身的個性化變革，為破解新時期我國教育主要矛盾提供了新的可能（陳麗，逯行，鄭勤華，2019）。智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的更好應(yīng)用，不僅需要不斷揭示新規(guī)律、不斷探索新實踐、不斷提煉新模式，也需要關(guān)注人工智能教育所帶來的全新的相關(guān)隱私和倫理的問題，解決好這些問題，才能推動人工智能教育的健康發(fā)展。希望本文能有助于讀者了解智能技術(shù)如何助力學生健康發(fā)展的學術(shù)前沿和實踐探索，促進全社會協(xié)同推進教育教學的創(chuàng)新發(fā)展。