“AI+教育”，下好先手棋

AI的迭代升級和加速應(yīng)用，促使教育行業(yè)發(fā)生深刻變革。從數(shù)字人助教到答疑大模型，從課堂大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)到智慧學習平臺，從智能翻譯到數(shù)字體育教練……“AI+教育”應(yīng)用場景廣泛，為教育事業(yè)提質(zhì)增效注入了科技動能。“AI+教育”現(xiàn)狀如何？還有哪些難點需要突破？未來將呈現(xiàn)怎樣的趨勢？

基礎(chǔ)

大語言模型加速開發(fā)

“小北老師，地球為什么是圓的？”“鯽魚睡覺時為什么睜著眼睛？”在江蘇省南京市北京東路小學，每到下課鈴一響，就能看到學生們圍著一塊一人高的電子屏，爭相向名叫“小北”的“數(shù)字老師”提問。

屏幕中的“小北老師”發(fā)型整齊，臉型方正，身著白色襯衫，手持紅色教案，一臉微笑、不急不緩地幫學生答疑。學生的問題五花八門，不論是語文、數(shù)學、天文還是地理，都難不倒他。

不久前，天津大學自動化學院“電力系統(tǒng)基礎(chǔ)”的課堂上，迎來一位“AI助教”。這是天津大學教授劉艷麗同科大訊飛聯(lián)合研發(fā)的數(shù)字教學助手。這款“AI助教”由兩大系統(tǒng)組成：一是“數(shù)字老師”，二是“答疑大模型”。

“‘數(shù)字老師’是以教師形象仿真模擬出的虛擬數(shù)字人。”劉艷麗介紹，“‘數(shù)字老師’的教學視頻無需教師親自錄制，只要把課件講義導(dǎo)入后臺，就可以快速生成授課視頻?！當?shù)字老師’還能基于課堂上收集的學情數(shù)據(jù)匹配作業(yè)庫，分析不同學生學習投入情況和目標達成情況，實現(xiàn)個性化、精準化教學?！?/p>

“答疑大模型”是一個人機對話大模型系統(tǒng)，學生通過手機、平板或電腦登錄即可實現(xiàn)交互式答疑輔學。該系統(tǒng)能根據(jù)學生個性化學習和答疑訴求，給予學生專業(yè)、準確、詳盡的解答?！跋到y(tǒng)還有一個非常實用的功能，就是根據(jù)不同需求幫助學生完成學業(yè)自測，形成‘一人一案’的學習建議?！眲⑵G麗說。

生成式人工智能技術(shù)的發(fā)展，讓“AI+教育”的各種應(yīng)用場景紛紛落地校園。外語課上，“數(shù)字翻譯”會實時切換各種語言進行教學并為學生發(fā)音打分；數(shù)學課上，智能分析系統(tǒng)能根據(jù)試卷上的解題步驟快速分析學生的知識短板；體育課上，智能機器人可幫助學生完成自我體能測試，提供運動數(shù)據(jù)的綜合分析……AI走進課堂，成為教師傳道授業(yè)的得力助手，為傳統(tǒng)教育帶來全新體驗。

為什么“AI+教育”在近年取得明顯進展？這與AI領(lǐng)域多款大語言模型的開發(fā)關(guān)系密切。大語言模型是指基于海量文本數(shù)據(jù)訓練的深度學習模型，在內(nèi)容生成方面能夠完成過去只有人才能完成的任務(wù)。阿里云“通義千問”、科大訊飛“星火”、昆侖萬維“天工”……憑借語言理解、邏輯推理、知識問答、文本生成等通用能力，這些大語言模型產(chǎn)品一經(jīng)推出，便在教育領(lǐng)域刮起了旋風。

動能

國家層面統(tǒng)籌推進

人工智能技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用，不僅有效提升了教學質(zhì)量、學習效率，還讓教育普惠更多人，助力解決教育事業(yè)不平衡不充分現(xiàn)象。

“同學們，前段時間大家閱讀了《一百個孩子的中國夢》，今天請你們談?wù)勛x后感?！北本┦械诙嶒炐W一節(jié)閱讀課上，教師對學生說。令人驚訝的是，舉手回答的學生不只來自北京本地，還有來自該校蘭州分校的。他們雖然遠隔千里，但在智能技術(shù)的幫助下，猶如同處一間教室，討論氣氛非常熱烈。

這是教育部舉辦的數(shù)字教育集成化、智能化、國際化專項行動暨“擴優(yōu)提質(zhì)年”啟動儀式上展示的一節(jié)“智慧課堂”。通過智能化系統(tǒng)，學生們可以跨越山海，接受同樣的教育。

借助人工智能提升教育普惠性，猿輔導(dǎo)集團副總裁、人工智能研究院院長程群也有著相似經(jīng)歷。

“在一所偏遠山區(qū)學校，有學生問什么是相對論，當?shù)亟處煷鸩簧蟻恚斯ぶ悄軈s可以用一個通俗易懂的故事解釋清楚?！背倘赫f，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用給不少孩子帶來改變，甚至通過提升學習興趣解決了部分學生輟學的問題。

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，人工智能技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。然而，不同于過去以互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)為主導(dǎo)的應(yīng)用模式，人工智能引領(lǐng)下的教育數(shù)字化具有技術(shù)門檻高、應(yīng)用范圍廣、普及投入大等特點，需要國家層面統(tǒng)籌推進，才能下好先手棋。

為在頂層設(shè)計上推動人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，國家有關(guān)部門大力推進“AI+教育”項目的落地。2024年，教育部公布184個中小學人工智能教育基地，旨在通過基地試點，進一步探索人工智能教育的新理念、新模式和新方案。各地也在鼓勵將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育工作。比如，北京市出臺了《北京促進人工智能與教育融合發(fā)展行動計劃》，天津市教委等部門聯(lián)合制定了《天津市加強新時代中小學科學教育工作的若干舉措》，明確提出探索利用人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)手段改進和優(yōu)化實驗教學等。

頗受社會關(guān)注的是，教育部明確提出，啟動人工智能賦能教育行動，打造生成式人工智能教育專用大模型。

據(jù)了解，這個大模型將發(fā)揮高等學校在科學研究、知識積累、規(guī)模應(yīng)用等方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，通過4個環(huán)節(jié)完成模型開發(fā)——打造模型基座，解決“有沒有”的問題；組織一流學校，科學訓練模型，解決“會不會”的問題；發(fā)動廣大師生，眾測調(diào)優(yōu)模型，解決“優(yōu)不優(yōu)”的問題；聚焦業(yè)務(wù)需求，推動模型應(yīng)用，解決“強不強”的問題。

在此基礎(chǔ)上，堅持“應(yīng)用為王”理念，打造最佳智能應(yīng)用，立足教育領(lǐng)域知識儲備的優(yōu)勢，優(yōu)先在數(shù)學、大氣科學、生物學、力學、軟件工程、控制科學與工程、臨床醫(yī)學、藥學、法學、應(yīng)用經(jīng)濟學等10個場景上推動垂直類應(yīng)用。

“教育部啟動教育系統(tǒng)人工智能大模型應(yīng)用示范行動，打造生成式教育專用大模型，力爭通過更強的算法、更好的語料、更優(yōu)的服務(wù)來打造行業(yè)大模型的示范標桿?！苯逃扛辈块L吳巖表示。

方向

科學化規(guī)范化應(yīng)用

新技術(shù)在一個領(lǐng)域的應(yīng)用，往往是機遇與挑戰(zhàn)并存。人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也不例外。當前，國內(nèi)智能教育平臺已經(jīng)涵蓋眾多教育教學資源，讓更多教育場景形式更活、鏈接更多、輻射更廣。但是，這些應(yīng)用一定程度上存在系統(tǒng)設(shè)計不足、開放程度不高、創(chuàng)新生態(tài)不完善等問題。

“現(xiàn)在國家大力提倡教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也會給予一些經(jīng)費支持，不少學校購買了先進的人工智能設(shè)備與軟件。不過，從教學一線來看，人工智能技術(shù)使用較少，只有個別教師在嘗試。很多教師并不會用，也不愿參加學校組織的培訓，這些設(shè)備就只能閑置了。”胡婧是河北省石家莊市一名中學教師，她認為，人工智能時代的來臨對教師提出了更高要求。比如，面對繁雜的人工智能技術(shù)，如何有效選擇和恰當使用？面對大數(shù)據(jù)的精細化分析，如何讓教學模式更加精準化？面對人工智能技術(shù)給學生帶來的多樣化學習渠道、廣闊視野，該如何應(yīng)對？

受到挑戰(zhàn)的不僅是教師，還有學生。當學生用上AI，以往需要花費大量時間完成的作業(yè)，現(xiàn)在只需輕輕一點，就能“秒出”答案?！癆I+作業(yè)”會變成學生的“偷懶神器”嗎？很多家長為此揪心。北京的王女士前幾天發(fā)現(xiàn)上初中的女兒在寫作文時悄悄打開手機，下載了一款生成式人工智能軟件。女兒輸入作文主題并生成文字后，一字不差地抄在作業(yè)本上。

“寫作文要的是真情實感，考察的是學生的文字能力。如果孩子為了圖省事，長期使用AI，就會產(chǎn)生思維惰性，非但無法形成自己的思考，還會對AI產(chǎn)生依賴?！蓖跖空f出了自己的擔憂。

“使用AI抄答案，歸根結(jié)底是一個管理和引導(dǎo)問題，不能完全歸咎于AI。某種程度而言，AI有利于減輕學生的學業(yè)負擔，我們需要做的，是引導(dǎo)學生合理使用AI，做到規(guī)范用、科學用、不濫用?！焙赫f。

事實上，類似問題在全球普遍存在。2023年9月，聯(lián)合國教科文組織發(fā)布《教育與研究領(lǐng)域生成式人工智能指南》，呼吁各國政府通過制定法規(guī)、培訓教師等，規(guī)范生成式人工智能在教育中的應(yīng)用。文件建議，將在課堂上使用人工智能工具的最低年齡設(shè)定為13歲，并呼吁對教師進行相關(guān)培訓。

“人工智能為教育系統(tǒng)創(chuàng)造了機會，但需確保學習者的利益得到優(yōu)先考慮?！甭?lián)合國教科文組織2023全球教育監(jiān)測報告總監(jiān)安娜·克里斯蒂娜·達迪歐說。

“人工智能是未來國際競爭的焦點和經(jīng)濟發(fā)展的新引擎，不僅給教育界帶來了新挑戰(zhàn)，也提供了新的教學工具和資源。”華中科技大學光影交互服務(wù)技術(shù)文化和旅游部重點實驗室主任蔡新元表示，應(yīng)以此為契機，引導(dǎo)和培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)新技術(shù)、新環(huán)境的發(fā)展和需求。

“人工智能賦能教育已成為必然趨勢，應(yīng)當堅守教育初心，防止技術(shù)凌駕于育人之上。”同濟大學校長、中國工程院院士鄭慶華說。