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人工智能教育應(yīng)用與研究中的新區(qū)、誤區(qū)、盲區(qū)與禁區(qū)*

2017-10-10 02:53:58張坤穎張家年
遠(yuǎn)程教育雜志 2017年5期
關(guān)鍵詞:人工智能智能研究

張坤穎 張家年、2

(1.淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院;2.淮北師范大學(xué) 安徽省高校管理大數(shù)據(jù)研究中心,安徽淮北 235000)

人工智能教育應(yīng)用與研究中的新區(qū)、誤區(qū)、盲區(qū)與禁區(qū)*

張坤穎1張家年1、2

(1.淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院;2.淮北師范大學(xué) 安徽省高校管理大數(shù)據(jù)研究中心,安徽淮北 235000)

以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為代表的信息技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的形成和發(fā)展,推動了人工智能技術(shù)迅速發(fā)展,也促進(jìn)了人工智能的教育應(yīng)用和研究。但是,在人工智能教育應(yīng)用與研究過程中,仍存在本質(zhì)認(rèn)知、理念態(tài)度、實(shí)踐領(lǐng)域和應(yīng)用邊界等方面的問題。為此,在梳理人工智能教育應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展后,著重分析了人工智能教育應(yīng)用或研究中“新區(qū)”、“誤區(qū)”、“盲區(qū)”和“禁區(qū)”及產(chǎn)生的原因;在闡明人工智能與教育的關(guān)系、融合模式的基礎(chǔ)上,討論了人工智能教育應(yīng)用中的一些對策。通過將增能、使能和賦能的人工智能技術(shù)與教育的本質(zhì)相融合,并提出理論框架,對今后利用人工智能實(shí)現(xiàn)教育過程最優(yōu)化,具有一定借鑒意義。

人工智能;AI;人工智能教育應(yīng)用;教育生態(tài)系統(tǒng);教育模式

一、人工智能教育應(yīng)用的研究現(xiàn)狀

自上世紀(jì)50年代人工智能(AI)提出之后,囿于缺乏相應(yīng)的技術(shù)生態(tài),其研究及應(yīng)用的腳步幾經(jīng)起伏,人工智能研究及應(yīng)用卻始終沒有取得突破性的進(jìn)展。但是進(jìn)入2010年之后,隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多維技術(shù)為代表的生態(tài)系統(tǒng)逐漸發(fā)展和成熟,人工智能技術(shù)及其應(yīng)用也逐步提速,其應(yīng)用及產(chǎn)品也已融入人們的工作、生活和學(xué)習(xí)之中,并日益嵌入各種智能產(chǎn)品、智慧應(yīng)用、智慧系統(tǒng)或行業(yè)(領(lǐng)域)之中,如,智慧交通、智慧金融、智慧醫(yī)療、智慧校園、智慧農(nóng)業(yè)等。

2017年7月7日,Science發(fā)布一期《人工智能改變了科學(xué)》特刊,專門介紹了人工智能在各個學(xué)科領(lǐng)域取得的進(jìn)展和應(yīng)用[1]。尤其是人工智能在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展:2011年IBM的Watson在美國智力問答電視節(jié)目 “危險(xiǎn)邊緣”(Jeopardy)中打敗了人類智力競賽的冠軍,充分展示了Watson的語言認(rèn)知、分析和搜索能力[2];2016年3月至2017年5月期間,Google公司DeepMind開發(fā)出的人工智能程序——阿爾法狗(AlphaGo)戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍韓國選手李世石,隨后其升級版——大師(Master)在網(wǎng)絡(luò)上與眾多圍棋高手進(jìn)行快棋對決,連贏60局,并在2017年5月3:0戰(zhàn)勝排名世界第一的我國棋手柯潔[3]。

近年來,人工智能在無人駕駛、語音合成、翻譯、速記等方面也都取得突破性進(jìn)展。一時間,人工智能迅速成為各界關(guān)注的熱點(diǎn),這從“百度搜索指數(shù)”(百度所提供的一個開放應(yīng)用)可以得到驗(yàn)證,自2014年以來,AI搜索指數(shù)平均值在顯著提升(見圖1)。

圖1 2014年1月-2017年6月“人工智能”百度搜索指數(shù)示意圖

同樣,人工智能從誕生起,便與教育應(yīng)用結(jié)下不解之緣,包括人工智能專家在內(nèi)的教育工作者,都認(rèn)為人工智能在教育領(lǐng)域能發(fā)揮獨(dú)特的作用。著名認(rèn)知科學(xué)家和人工智能先驅(qū)Marvin Minsky(2004)就曾指出,人工智能可以開發(fā)個性化的教學(xué)機(jī)器,可以根據(jù)個體特定的情境、困難和需求,與其進(jìn)行對話,幫助其理解問題或達(dá)到(實(shí)現(xiàn))某個目標(biāo)[4]……但在很長一段時間內(nèi),人工智能除了在一些專家系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)等單一功能開發(fā)或應(yīng)用上有所進(jìn)展外,其在教育領(lǐng)域中的績效表現(xiàn)與人們的期待仍相去甚遠(yuǎn)。

隨著制約人工智能發(fā)展的技術(shù)瓶頸不斷減小,特別是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐漸成熟和普及,人工智能研究及應(yīng)用也得到迅猛發(fā)展,在教育業(yè)界和學(xué)界也引起了較大關(guān)注?!缎旅襟w聯(lián)盟地平線報(bào)告(2017高等教育版)》指出,“隨著人工智能和自然用戶界面進(jìn)入主流應(yīng)用,很多大學(xué)正在設(shè)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和觸感設(shè)備,以更真實(shí)地與人類進(jìn)行交互”[5]。Barbara Kurshan認(rèn)為,人工智能將在學(xué)習(xí)分析、課程材料質(zhì)量評價(jià)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和推薦引擎等領(lǐng)域中,為教育效果或效率的提升發(fā)揮十分重要的作用。而且,人工智能具有向MOOCs、混合式學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)的個體學(xué)習(xí)者們創(chuàng)建獨(dú)特的學(xué)習(xí)路徑的能力[6]。

近幾年,在我國的教育技術(shù)相關(guān)期刊中,和人工智能直接相關(guān)的研究成果不斷涌現(xiàn),CSSCI收錄的期刊①主要包括《電化教育研究》《中國電化教育》《遠(yuǎn)程教育雜志》《開放教育研究》《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《中國遠(yuǎn)程教育》等,共八本期刊。(2013年1月-2017年6月)共發(fā)表與人工智能相關(guān)文章39篇,僅2017年1-6月就發(fā)表了16篇,其中《遠(yuǎn)程教育雜志》刊發(fā)的相關(guān)研究成果最多,見圖2。這些文章的研究主題涉及人工智能最新成果在教育各個領(lǐng)域中的應(yīng)用,包括機(jī)器人學(xué)習(xí)[7][8]、深度學(xué)習(xí)[9]、個性化學(xué)習(xí)[10]、自適應(yīng)學(xué)習(xí)[11]、學(xué)習(xí)分析[12][13]、情感計(jì)算[14]、智慧教育、大數(shù)據(jù)等主題(見圖3),而且相關(guān)研究主要以“學(xué)習(xí)者”為中心和以“學(xué)習(xí)過程”為核心,旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和發(fā)展。

圖2 2013年1月-2017年6月主要核心期刊發(fā)表與“人工智能教育應(yīng)用”②本文中“人工智能教育應(yīng)用”等同于“人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用”。相關(guān)的成果分布

圖3 關(guān)鍵詞形成的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)示意圖(共現(xiàn)頻次=2,聚類分析閾值=3)

上述相關(guān)研究大多都熱烈擁抱人工智能最新前沿成果,研究視角主要是把其與教育過程相結(jié)合,優(yōu)化教學(xué)方式與路徑,幫助教師改善教學(xué)效果;解決學(xué)習(xí)者在各種學(xué)習(xí)情境中的困難,提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù);幫助教育管理者優(yōu)化決策,提升管理效率等。相關(guān)研究為人工智能在教育中的應(yīng)用,提供了多維視角的理論與實(shí)踐上的論證、探索、嘗試和創(chuàng)新,也為人工智能在教育中應(yīng)用、普及奠定了理論框架和指明了今后實(shí)踐應(yīng)用方向。

但是,對于人工智能在教育中的應(yīng)用,目前仍有一些復(fù)雜的問題有待進(jìn)一步思考和解決,如,人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,是否可在已有教育應(yīng)用基礎(chǔ)上,開拓新的教育應(yīng)用領(lǐng)域,本文稱之為“新區(qū)”;人工智能技術(shù)在教育某些領(lǐng)域中的應(yīng)用還存在一些不恰當(dāng),甚至是錯誤的認(rèn)知和應(yīng)用,即人工智能教育應(yīng)用中的“誤區(qū)”;人工智能技術(shù)是一種增能、使能、賦能的技術(shù),這些技術(shù)對于特殊人群的教育和成長有著重要的潛在應(yīng)用價(jià)值,但這方面是我們的研究洼地,存在著“盲區(qū)”;此外,人工智能技術(shù)的使用并非是中性的、無邊界的,即教育人工智能應(yīng)用有其道德邊界和倫理約束——“禁區(qū)”的存在。

因此,在當(dāng)下人工智能“大熱”之際,我們有必要以辯證的、系統(tǒng)的和前瞻性的視角,對于人工智能教育應(yīng)用中新區(qū)、誤區(qū)、盲區(qū)和禁區(qū)進(jìn)行審視與分析,以準(zhǔn)確地認(rèn)知和把握人工智能教育中積極與消極的影響、教育目的和方向、優(yōu)勢與不足,這有助于人工智能教育研究與實(shí)踐的健康發(fā)展。

二、目前人工智能教育應(yīng)用的主要技術(shù)

(一)人工智能發(fā)展的幾個階段[15][16]

1.起步階段(上世紀(jì)50年代-60年代末)

1956年,艾倫·紐厄爾(Allen Newell)、希爾伯特·西蒙 (Herbert Simon)、約翰·麥卡錫 (John Mc-Carthy)、馬文·明斯基(Marvin Lee Minsky)和亞瑟·塞繆爾((Arthur Samuel)在美國達(dá)特茅斯學(xué)院開創(chuàng)了人工智能的研究領(lǐng)域。一開始人們信心十足,西蒙曾預(yù)言:“在二十年內(nèi),機(jī)器將能夠做人所能從事的任何工作”。

2.停滯階段(上世紀(jì)70年代)

人工智能一開始發(fā)展速度較快,但由于硬件計(jì)算能力、人工智能程序計(jì)算復(fù)雜度高、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的局限性等,人工智能的發(fā)展很快進(jìn)入平臺期。一些人工智能研究項(xiàng)目遭到質(zhì)疑,期間,美國和英國政府還中斷了對人工智能探索性研究的資助。接下來的幾年被稱為“人工智能的冬天”。

3.曲折發(fā)展階段(20世紀(jì)80年代初-21世紀(jì)初)

由于硬件計(jì)算能力、軟件技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。日本的第五代計(jì)算機(jī)項(xiàng)目的啟動,美國和英國政府恢復(fù)對人工智能學(xué)術(shù)研究的資助,都意味著人工智能得到了一定的發(fā)展。但是,1987年的LISP機(jī)市場開始崩潰,人工智能進(jìn)入蕭條階段。而在上世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初,摩爾定律成功主導(dǎo)了硬件計(jì)算能力的提高和價(jià)格的下降,為人工智能發(fā)展和普及提供了硬件基礎(chǔ)。同時,在解決具體問題方面,人工智能也取得突破性的進(jìn)展,“深藍(lán)”成為第一個擊敗世界國際象棋冠軍卡斯帕羅夫的國際象棋博弈系統(tǒng),從而帶動人工智能廣泛應(yīng)用于物流、數(shù)據(jù)挖掘、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。

4.高速發(fā)展階段(21世紀(jì)10年代-迄今)

進(jìn)入21世紀(jì)10年代,人工智能的硬件能力獲得突飛猛進(jìn),單機(jī)運(yùn)算能力和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力的提升使人工智能具備更高的運(yùn)算能力。大數(shù)據(jù)技術(shù)使得機(jī)器學(xué)習(xí)有了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),云計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使人工智能在機(jī)器學(xué)習(xí)、語音/圖片/視頻等處理上也有了飛速發(fā)展。如,IBM的問答系統(tǒng)(Watson)、Alphago圍棋系統(tǒng)均給人們留下極其深刻的印象。我國目前在語音識別、語音合成等領(lǐng)域取得了領(lǐng)先地位。

人工智能與教育始終是密不可分,在人工智能發(fā)展的各個階段,教育工作者始終積極嘗試將人工智能技術(shù)融入教育過程之中。如,1958年IBM用IBM650連接打印機(jī)終端進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)教學(xué);1960年P(guān)LATO系統(tǒng)研制并投入使用;1966年美國斯坦福大學(xué)與IBM合作開發(fā)IBM1500教學(xué)系統(tǒng);以及之后的TICCIT、PLATO II等計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng),期間還開發(fā)出各類專家系統(tǒng)、虛擬教學(xué)(實(shí)驗(yàn))系統(tǒng)、智能授導(dǎo)系統(tǒng)、智能問答系統(tǒng)……因此,我們也可以說,人工智能的發(fā)展史,也是人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展史。

(二)人工智能主要技術(shù)及其教育影響

1.人工智能及技術(shù)內(nèi)涵

什么是人工智能?從學(xué)科的視角來看,人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個分支。它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智能功能,并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。從其所實(shí)現(xiàn)的功能視角來看,人工智能是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的功能,如,判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動。人工智能分為兩個層次:弱人工智能(專用人工智能)和強(qiáng)人工智能(通用人工智能)[17],弱人工智能是以通過傳感以及記憶存儲來實(shí)現(xiàn)特定領(lǐng)域或者功能為主的應(yīng)用,而強(qiáng)人工智能是基于認(rèn)知學(xué)習(xí)與決策執(zhí)行的能力,可實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的綜合智能[18],目的是要逐步實(shí)現(xiàn)人的意識、思維和情感等。

從研究與應(yīng)用領(lǐng)域來看,人工智能主要集中在問題求解、邏輯推理、自然語言理解、自動程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)器人、模式識別、機(jī)器視覺、智能檢索等領(lǐng)域[19]。為了解決這些領(lǐng)域中的問題或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能,人工智能專家不斷地開發(fā)出各類技術(shù)、工具、程序、系統(tǒng)等應(yīng)用。而人工智能教育應(yīng)用的主要技術(shù)就是指這些應(yīng)用于教育過程的人工智能技術(shù)、工具、程序或系統(tǒng),即以人工智能技術(shù)來支持或幫助教育教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、問題的解決,促進(jìn)教育過程最優(yōu)化。

2.人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代計(jì)算機(jī)技術(shù)生態(tài)的形成、發(fā)展和完善,人工智能技術(shù)取得了突破性發(fā)展。其中,計(jì)算能力的提升、大數(shù)據(jù)的形成和算法的創(chuàng)新是人工智能技術(shù)獲得突破的關(guān)鍵性因素;反過來,人工智能技術(shù)的發(fā)展又推動云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和應(yīng)用的創(chuàng)新,它們之間形成正反饋效應(yīng)。

我們可以從Gartner咨詢公司每年發(fā)布的《年度新興技術(shù)成熟度曲線》[20]得到佐證。近幾年,人工智能技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新日新月異,圖4是Gartner2016年度新興技術(shù)成熟度曲線[21]。

圖4 2016年度Gartner新興技術(shù)成熟度曲線示意圖

從圖4可以看出,在新興技術(shù)當(dāng)中,人工智能技術(shù)占據(jù)著非常重要的位置。因?yàn)樵诟黝愋屡d技術(shù)中,多將人工智能作為重要技術(shù)性功能或模塊嵌入、融入至相應(yīng)技術(shù)體系中,或作為主體來實(shí)現(xiàn)某類功能,高效執(zhí)行某項(xiàng)功能。大致分為以下幾個方面:(1)嵌入人工智能技術(shù)——腦機(jī)界面、人體增強(qiáng)、情感計(jì)算、聯(lián)網(wǎng)家庭(Connected Home)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、個人分析、企業(yè)知識分類與知識本體管理、虛擬現(xiàn)實(shí)以及手勢控制設(shè)備;(2)融入人工智能技術(shù)的系統(tǒng)或平臺——神經(jīng)形態(tài)硬件、量子計(jì)算、認(rèn)知專家顧問、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)平臺、軟件定義安全與軟件定義世界等;(3)主體性的人工智能技術(shù)——智能微塵、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬個人助手、智能數(shù)據(jù)挖掘、智能工位(Intelligence Workspace)、會話式用戶界面、智能機(jī)器人、商用無人機(jī)、自動駕駛汽車、自然語言問答系統(tǒng)、數(shù)據(jù)經(jīng)紀(jì)人以及情境代理等。

3.人工智能教育應(yīng)用中的主要技術(shù)

Gartner年度報(bào)告還提出了影響K-12教育的五大戰(zhàn)略性技術(shù),并向K-12的教育CIO(首席信息官)提供“施行數(shù)字戰(zhàn)略”的教育建議。而人工智能技術(shù)或系統(tǒng),無疑成為教育戰(zhàn)略技術(shù)中重要技術(shù)或組成部分。表1分別是2016年[22]和2017年[23]五大戰(zhàn)略性技術(shù)的內(nèi)容。

表1 Gartner發(fā)布的影響K-12教育之五大戰(zhàn)略性技術(shù)(2016與2017年度)

除了2017年排名第一的“人工智能”技術(shù)外,其它技術(shù)與人工智能相關(guān)技術(shù)并不直接相關(guān)。這說明人工智能技術(shù)作為一種增能、使能和賦能技術(shù),除了特定系統(tǒng)是以人工智能技術(shù)為主體,如,智能教學(xué)系統(tǒng),其它人工智能的應(yīng)用主要是通過嵌入或融入到各類教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理和決策工具、系統(tǒng)或平臺之中而發(fā)揮其相應(yīng)的功能,如,數(shù)字化評價(jià)、適應(yīng)性學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等。在教育領(lǐng)域里,具體應(yīng)用的人工智能技術(shù)領(lǐng)域較多,如,語音識別、視覺計(jì)算、可穿戴技術(shù)、情感計(jì)算技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、智能挖掘技術(shù)等。

上述人工智能技術(shù)在教育應(yīng)用中的形態(tài),主要包括兩個方面:主體性與輔助性。主體性是指相關(guān)工具或系統(tǒng)以人工智能為主體,如,智能教學(xué)系統(tǒng)、智能問答系統(tǒng)、智能評價(jià)系統(tǒng)等;輔助性是指人工智能以相應(yīng)的功能模塊或部分結(jié)構(gòu)嵌入至其它教學(xué)、學(xué)習(xí)和管理系統(tǒng)之中,如,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、數(shù)字化評價(jià)系統(tǒng)、教學(xué)游戲、智能教育決策支持系統(tǒng)等。

三、人工智能教育研究和應(yīng)用中存在的問題及溯源

雖然國內(nèi)外教育實(shí)踐者及研究人員對人工智能教育應(yīng)用采取了積極的態(tài)度,但是,由于人工智能技術(shù)本身還在不斷地進(jìn)化和發(fā)展中,人工智能教育應(yīng)用遠(yuǎn)未成熟。在人工智能已取得的進(jìn)展中,主要是在弱人工智能方面,而在通用性人工智能方面基本上止步不前。因此,我們需要以清醒的頭腦,認(rèn)識到在人工智能教育研究和應(yīng)用中還存在一些問題,如,人工智能教育應(yīng)用中還存在狹隘或片面化的問題,表現(xiàn)為對于人工智能教育應(yīng)用的過分樂觀或悲觀、缺乏普適性或全面性、缺失人工智能倫理或關(guān)切等。

(一)“新區(qū)”亟待拓展

這里所謂的“新區(qū)”,特指人工智能教育應(yīng)用的新技術(shù)、新領(lǐng)域、新功能、新模式、新場景等方面,主要表現(xiàn)為兩個層面:一是創(chuàng)新的人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中被應(yīng)用與引進(jìn);二是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的不同層面上更進(jìn)一步地探索、拓展和延伸,以突破已有人工智能教育應(yīng)用范疇,比如,人工智能與腦科學(xué)的結(jié)合、人機(jī)接口研究的應(yīng)用等。

2017年7月在新媒體聯(lián)盟(NMC)發(fā)布的《地平線報(bào)告:基礎(chǔ)教育版(大綱)》中,對人工智能在教育領(lǐng)域未來4-5年的應(yīng)用趨勢進(jìn)行了預(yù)測:在人工智能領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)科學(xué)正在創(chuàng)建與人類功能更為相近的智能機(jī)器。在各種信息集之間的類別、屬性和關(guān)系的獲取基礎(chǔ)上,知識工程可以通過計(jì)算機(jī)來模擬人類感覺、學(xué)習(xí)和決策行為。人工智能研究的另一個重要領(lǐng)域是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它具有重要價(jià)值,能夠通過語音識別和自然語言處理,使得用戶界面更加自然,從而實(shí)現(xiàn)一種類似于人與人之間互動的人機(jī)交互效果。

隨著底層技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能將可能通過更直觀地回應(yīng)學(xué)生并與他們進(jìn)行交互,從而改善在線學(xué)習(xí)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)的軟件和模擬過程[24]。但是,正如Bill Gates對人工智能所做的評價(jià):我們開發(fā)人工智能各種潛力的努力才剛剛開始,目的是使人們的生活變得更加高效和富有創(chuàng)造力[25]。他的評價(jià)也說明了:人工智能技術(shù)發(fā)展才剛起步,人工智能技術(shù)的應(yīng)用還需在各領(lǐng)域不斷探索,人工智能的教育應(yīng)用也同樣如此。

目前,人工智能在教育領(lǐng)域的研究與應(yīng)用中存在的問題,是人工智能應(yīng)用狹窄化、碎片化,其主要表現(xiàn)為:首先,人工智能的研究多定位于教學(xué)、學(xué)習(xí)或管理層面的某個特定方面,如,在適應(yīng)性(Adaptive)及個性化(Personalized)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和綜合性的智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Tutoring System)中[26],而忽視學(xué)習(xí)者整體素質(zhì) (正確理解并合理應(yīng)用AI的素養(yǎng))的提升和發(fā)展;其次,人工智能教育應(yīng)用的情境常設(shè)定在學(xué)校教育環(huán)境中的某項(xiàng)活動,如,人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)、智能代理系統(tǒng)、智能答疑系統(tǒng)、智能化教育決策支持系統(tǒng)等[27],從本質(zhì)上看,并未跳脫出此前的研究范疇;最后,現(xiàn)有人工智能教育應(yīng)用領(lǐng)域相對狹窄,只聚焦于學(xué)校教育應(yīng)用,而忽視了人工智能在企業(yè)培訓(xùn)、家庭教育、繼續(xù)教育、特殊教育等領(lǐng)域中發(fā)揮的功能。

總的來說,人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍相對狹窄,未形成系統(tǒng)化的、高效的應(yīng)用體系,亟待我們?nèi)ダ^續(xù)拓展人工智能教育應(yīng)用的“新區(qū)”。

(二)“誤區(qū)”仍需澄清

所謂“誤區(qū)”,是指人工智能在教育領(lǐng)域中的研究、開發(fā)和應(yīng)用中存在著片面的或錯誤的認(rèn)識和理解,存在著過于樂觀或悲觀的態(tài)度等問題。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.“智能”與“智慧”的區(qū)別與聯(lián)系

從本質(zhì)上來看,智能是人類賦予硬件或軟件具有模擬人行為的一種能力(如,知覺能力、語言理解能力、思維能力等),它是作為解決系統(tǒng)“問題”的功能具體地體現(xiàn)出來[28],一般可視為由人將某項(xiàng)智能內(nèi)化于物(設(shè)備或系統(tǒng))。智慧的含義是“利用知識經(jīng)驗(yàn)作出好的/善的決策和判斷的能力”[29],不言而喻,智慧的主體是人。祝智庭教授認(rèn)為,智慧是一種高階思維能力和復(fù)雜問題解決能力,智慧的精神內(nèi)核是倫理道德和價(jià)值認(rèn)同,智慧強(qiáng)調(diào)文化、認(rèn)知、體驗(yàn)、行為的圓融統(tǒng)整[30]。但是,在教育領(lǐng)域,人工智能教育應(yīng)用與智慧教育常被等同或“混合”起來,很難區(qū)分兩者的邊界。我們認(rèn)為,人工智能所體現(xiàn)的智能和人類的智慧具有本質(zhì)性的差異,而以培養(yǎng)人的智慧為目的的“智慧教育”和運(yùn)用智能化信息技術(shù)的“智慧教育”,這兩種提法都有諸多值得商榷的地方[31]。因此,確切地說,人工智能輔助于教育(學(xué))應(yīng)用、建構(gòu)教育場景、重組教育中的要素或者重構(gòu)教育過程,才屬于人工智能的教育應(yīng)用 (Artificial Intelligence in Education,AIED)。

2.人工智能教育應(yīng)用中的“樂觀主義”與“悲觀主義”

與其它教育技術(shù)應(yīng)用(如,教育電影、教育電視、計(jì)算機(jī)輔助教育)相似的是,一些人對人工智能的教育應(yīng)用抱著過于樂觀的論調(diào),認(rèn)為人工智能教育應(yīng)用將替代教師、管理者、學(xué)伴或同儕(Peer)以及傳統(tǒng)的教育環(huán)境、教育工具、教育測評等,人工智能將通過對學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)、答疑、評價(jià)和管理。因此,一旦人工智能在教育中普及后,將不再需要教師。

而悲觀主義者認(rèn)為,人工智能的教育應(yīng)用與教育技術(shù)領(lǐng)域中的其它應(yīng)用一樣,仍是機(jī)器、程序、智能agent,它只是改變了我們的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)步距、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)績效等,不可能一下子帶來很多本質(zhì)性的變化。即教育具有很強(qiáng)的“慣性”或頑固性,人工智能教育應(yīng)用并不會改變教育結(jié)構(gòu)、教育模式,也不會改變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)的本質(zhì)和目標(biāo)。

事實(shí)上,這兩種觀點(diǎn)均存在偏頗之處。首先,人工智能技術(shù)的發(fā)展才剛剛起步,目前仍處于弱人工智能(單一領(lǐng)域、單任務(wù))階段,遠(yuǎn)未達(dá)到強(qiáng)人工智能(通用領(lǐng)域、多任務(wù))水平。人工智能還需要多個方面取得突破才能更貼近實(shí)際,顯現(xiàn)出真實(shí)實(shí)力。其次,人類自身對于大腦結(jié)構(gòu)、功能、過程等一系列的生理機(jī)理尚知之甚少,更是無法建構(gòu)出等同于人腦思維機(jī)能的人工智能系統(tǒng)。再次,教育的本質(zhì)不僅僅是信息和知識的獲取、技能的習(xí)得,更在于人的世界觀、人生觀、審美觀和價(jià)值觀等的培育和養(yǎng)成。知識的傳授與技能的習(xí)得可以通過人工智能教育應(yīng)用去優(yōu)化和實(shí)現(xiàn),而世界觀、人生觀、審美觀和價(jià)值觀等的培養(yǎng),則離不開教育工作者的精心教導(dǎo),創(chuàng)想、創(chuàng)意、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)更離不開教師的幫助??傊幢闳斯ぶ悄馨l(fā)展到一定程度,人工智能的教育應(yīng)用過程仍需要教師的參與和引導(dǎo)。

(三)“盲區(qū)”有待探索

所謂“盲區(qū)”,本意是指沒有被發(fā)現(xiàn)的真實(shí)存在的場域,本文所指的“盲區(qū)”包括兩個方面:

(1)人工智能在教育應(yīng)用中能夠發(fā)揮積極作用,但又被忽視的區(qū)域。目前,主流的教育技術(shù)研究和實(shí)踐領(lǐng)域主要在普通教育及成人教育(培訓(xùn))領(lǐng)域,而特殊教育有意無意成為教育技術(shù)研究和實(shí)踐的盲區(qū),殘疾人群(包括其他智障者、失能的老年人群等)在教育技術(shù)研究和實(shí)踐中是被邊緣化的群體(Marginalized Group)[32]。同樣地,在人工智能教育應(yīng)用領(lǐng)域,特殊教育也是一塊有待研究和應(yīng)用的 “洼地”,屬于“盲區(qū)”。

從現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索來看,人工智能技術(shù)鮮有特殊教育方面的研究與應(yīng)用成果。以現(xiàn)有人工智能的教育研究或應(yīng)用成果來看,人們更多地關(guān)注如何利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢,提高普通教育領(lǐng)域中的教學(xué)、管理以及個性化學(xué)習(xí)的效果、效率和效益,實(shí)現(xiàn)教育自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、個性化,然而,卻忽視了殘疾人群的教育需求。對于殘疾人群來說,由于種種原因,他們的身心處于低能、失能、不能的狀態(tài),從而給學(xué)習(xí)和發(fā)展帶來嚴(yán)重的障礙,如,視覺、聽覺、言語、運(yùn)動、理解、表達(dá)等方面存在的障礙。其實(shí)從需求和適配度層面來看,殘疾人群在知覺能力、語言理解能力、社交能力等方面,更需要人工智能技術(shù)的介入、輔助和支持。因此,人工智能教育應(yīng)用,不應(yīng)該繼續(xù)忽視特殊教育領(lǐng)域。

(2)在教育理論的創(chuàng)新層面存在一定的盲區(qū),主要指人工智能教育應(yīng)用的理論創(chuàng)新滯后于技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的需要,使得人工智能的教育實(shí)踐缺乏必要的理論指導(dǎo)。從宏觀層面而言,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展遵循“摩爾定律”,而技術(shù)發(fā)展與社會發(fā)展之間又存在著結(jié)構(gòu)性沖突,遵循“顛覆性定律”——技術(shù)在以指數(shù)變化(發(fā)展),而社會、經(jīng)濟(jì)和法律體系卻只以增量在變化[33],人工智能教育應(yīng)用也存在著類似的脫節(jié)。近年來,人工智能技術(shù)發(fā)展很快,然而,教育理論創(chuàng)新與研究的節(jié)奏卻沒能跟上技術(shù)發(fā)展的步伐,理論滋養(yǎng)的相對缺失,將在實(shí)踐層面給人工智能教育應(yīng)用帶來一定的盲目性。

(四)“禁區(qū)”必須令止

所謂“禁區(qū)”是指一個“未經(jīng)許可不允許進(jìn)入”的特殊地區(qū)或者區(qū)域。這里隱喻為人工智能教育應(yīng)用既不能做出有違信息倫理或信息法律的行為和結(jié)果,也不能做出有違教育倫理或教育規(guī)律的行為和結(jié)果。由于人工智能教育應(yīng)用包括兩個層面的融合,即:第一,人工智能教育應(yīng)用的基礎(chǔ)是人工智能技術(shù);第二,人工智能教育應(yīng)用的根本目標(biāo)是人的教育。因此,人工智能教育應(yīng)用存在兩個層次的“禁區(qū)”。

1.人工智能技術(shù)層面的“禁區(qū)”

一方面,人工智能技術(shù)的發(fā)展,特別在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域取得成就的原因,主要在于大數(shù)據(jù)的形成和計(jì)算能力的提升,人工智能技術(shù)離不開大數(shù)據(jù)這座富礦的支撐,也離不開大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用。正是由于人工智能技術(shù)需要依賴智能數(shù)據(jù)的挖掘、深度學(xué)習(xí)、個體學(xué)習(xí)分析與評價(jià)等工具或方法,因此,在這過程中自然會觸及個體的隱私信息、性格取向、個性偏好、能力與智力層次等問題。即在現(xiàn)有的條件下,人工智能教育應(yīng)用難免會存在泄露相關(guān)隱私等可能,使得特定個體可能遭受到相應(yīng)的傷害,這還需要我們通過有效手段或技術(shù)來加以改進(jìn)。

另一方面,人工智能技術(shù)并非只是中性的技術(shù),在人機(jī)交互過程中,可能會存在不道德、倫理或法律問題。如,微軟公司2016年3月推出人工聊天智能機(jī)器人Tay,并將其放到了Twitter等社交網(wǎng)絡(luò)上,其設(shè)計(jì)目的是與18到24歲之間的年輕人進(jìn)行互動。然而,在惡意網(wǎng)友的影響下,Tay發(fā)表了包括反女性主義、種族主義等不正確的言論,導(dǎo)致微軟在事發(fā)后立即讓Tay下線并刪除所有不當(dāng)發(fā)言[34]。類似的情況,今年也發(fā)生過幾起。在人工智能教育應(yīng)用過程中,我們應(yīng)當(dāng)預(yù)防或禁止這類狀況的發(fā)生,比如,在人機(jī)對話過程中出現(xiàn)不當(dāng)言論等。

2.教育層面的“禁區(qū)”

人工智能教育應(yīng)用的目的是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)績效(學(xué)習(xí)的效果、效率和效益),但前提是平等、公平和公正地合理使用。在不同文化、制度、價(jià)值取向等諸多因素交織下的社會情境中,人工智能技術(shù)存有違背教育規(guī)律和教育倫理的可能,從而成為過度教育、強(qiáng)迫教育或填鴨式教育的手段,淪為不良教育的“幫兇”。因此,我們需要未雨綢繆,及早制定相關(guān)政策,讓人工智能教育應(yīng)用回歸、服務(wù)于“人的教育”本源,而不是以追求技術(shù)為本體,即對技術(shù)使用“禁區(qū)”的明確界定,應(yīng)優(yōu)先于無節(jié)制地使用技術(shù)。

四、人工智能教育應(yīng)用之思考

通過闡述人工智能教育應(yīng)用中存在的新區(qū)、誤區(qū)、盲區(qū)和禁區(qū),我們可以從三個方面進(jìn)一步思考:第一,產(chǎn)生這些問題的根本原因,從微觀層面來看,原因復(fù)雜且多面,但從頂層設(shè)計(jì)的視角觀之,是否能準(zhǔn)確定位人工智能與教育間的結(jié)構(gòu)、功能和主從關(guān)系,是產(chǎn)生這些問題的根本原因;第二,人工智能教育應(yīng)用成功的關(guān)鍵是什么,即人工智能技術(shù)優(yōu)勢如何實(shí)現(xiàn)教育的目標(biāo)和價(jià)值,需要給出相應(yīng)的融合模式;第三,在人工智能教育應(yīng)用實(shí)踐層面,應(yīng)從哪些方面著手以避免或解決這些問題,形成具體的實(shí)施策略或路徑。

(一)人工智能與教育的關(guān)系

我們認(rèn)為,從本質(zhì)上來看,人工智能教育應(yīng)用中“四個區(qū)”的問題,歸咎于人們未能正確認(rèn)知和對待人工智能與教育之間的關(guān)系。因此,需要從辯證的、系統(tǒng)的和前瞻性的多維視角,來認(rèn)知和理解人工智能與教育之間的關(guān)系,這種關(guān)系如圖5所示。

圖5 人工智能教育應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

從人工智能教育應(yīng)用的結(jié)構(gòu)來看,它相當(dāng)于一個金字塔結(jié)構(gòu),分為兩層:底層的人工智能生態(tài)系統(tǒng)和上層的教育生態(tài)系統(tǒng)。在人工智能生態(tài)系統(tǒng)中,能力基礎(chǔ)、支撐技術(shù)、數(shù)據(jù)來源是人工智能生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)性體系,在教育場景中應(yīng)用的人工智能技術(shù)或系統(tǒng)是支持教育生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ);而教育生態(tài)系統(tǒng)則是相當(dāng)于人工智能教育應(yīng)用的上層建筑,在人工智能的增能、使能或賦能支持基礎(chǔ)上,促進(jìn)著教育目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)——學(xué)習(xí)者的發(fā)展、創(chuàng)新與創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

從技術(shù)上來看,人工智能技術(shù)并不是一類獨(dú)立于某一學(xué)科的技術(shù),而是建立在相關(guān)設(shè)備或系統(tǒng)能力體系、支撐技術(shù)體系和數(shù)據(jù)體系之上的應(yīng)用型技術(shù)。人工智能技術(shù)具有增能、使能和賦能的功能,能夠解決相關(guān)領(lǐng)域中問題,或提升工作效果、效率和效益。因此,無論人工智能發(fā)展和應(yīng)用的深入程度如何,它始終都是一種手段,而不是目的,否則將本末倒置,在實(shí)踐層面會出現(xiàn)相應(yīng)的問題。

從教育功能上來看,人工智能教育應(yīng)用與教育領(lǐng)域中其它技術(shù)相比較,本質(zhì)上并沒有差異,作用點(diǎn)、落腳點(diǎn)都在教育與人本身,都為了促進(jìn)教育、教學(xué)或?qū)W習(xí)績效的提高——達(dá)成教育的最優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。教育目標(biāo)和價(jià)值的實(shí)現(xiàn),主導(dǎo)著人工智能教育的場景、內(nèi)容、方式等,而且教育工作者(教師)的教學(xué)智慧仍是人工智能教育成功的關(guān)鍵所在。教育技術(shù)的發(fā)展史也告訴我們,技術(shù)從來不會替代教師,人工智能亦如此,即便未來幾年智能機(jī)器人大規(guī)模進(jìn)入校園,教師依然還是教育的主導(dǎo)。否則,教育會偏離相應(yīng)軌道,產(chǎn)生各種問題。

(二)人工智能技術(shù)與教育的融合模式

人工智能教育應(yīng)用的核心,應(yīng)回歸至教育目標(biāo)和價(jià)值體系,而解決問題的關(guān)鍵是以人工智能技術(shù)的優(yōu)勢與教育過程相融合,產(chǎn)生1+1>2的效果。根據(jù)目前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用方式,可將人工智能技術(shù)與教育融合分為三種模式:人工智能主體性融入模式、人工智能功能性嵌入模式、人工智能輔助技術(shù)手段模式。它們共同的目標(biāo)是:通過人工智能與教育恰當(dāng)、有效的融合,實(shí)現(xiàn)增能、使能和賦能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教育的最優(yōu)化。

1.人工智能主體性融入模式

即人工智能技術(shù)在教育過程(教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理或決策)中發(fā)揮主體性的作用,可以替代教師、咨詢者、學(xué)伴、管理者或決策者所要做的知識性、程序性、事務(wù)性的工作,如,智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Tutoring System,ITS)、智能問答系統(tǒng)、智能學(xué)習(xí)游戲、智能教務(wù)管理系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)(Intelligent Decision Supporting System,IDDS)等。它們共同的特點(diǎn)在于人工智能技術(shù)是整個系統(tǒng)或應(yīng)用過程的核心模塊,目的是將教師、管理者、決策者從繁碎低效、簡單重復(fù)的勞動中解放出來,把更多的時間、精力和智慧投入到個性化教學(xué)、創(chuàng)造力的培養(yǎng)、設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新價(jià)值的教育教學(xué)過程中。

2.人工智能功能性嵌入模式

即將人工智能技術(shù)視為某一支持性、支撐性、輔助性的功能模塊,有機(jī)嵌入到教育過程中。如,在學(xué)習(xí)內(nèi)容的推薦、學(xué)習(xí)分析、學(xué)習(xí)評價(jià)、學(xué)習(xí)的優(yōu)化、大數(shù)據(jù)挖掘等教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理過程中,都有人工智能技術(shù)承擔(dān)相應(yīng)的功能。在諸如適應(yīng)性學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、個別化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)等教學(xué)過程中,也都嵌入了人工智能技術(shù),目的是幫助教師、學(xué)習(xí)者、管理者優(yōu)化教學(xué)和管理過程。

3.人工智能作為輔助技術(shù)的模式

所謂輔助技術(shù)(Assistive Technology),是一個框架性術(shù)語,包括幫助殘疾人群的輔助性、適應(yīng)性和康復(fù)性設(shè)備,且還包括選擇、定位和使用流程[35]。人工智能作為輔助技術(shù),并不直接提升教學(xué)、學(xué)習(xí)的績效,而是能夠幫助殘疾人群縮小與正常人群在身心功能上的差距[36],促進(jìn)教育的起點(diǎn)公平。如,美國麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一款戴在手指上的設(shè)備FingerReader(如圖6所示),使用者開啟設(shè)備后,只需沿著屏幕上或紙質(zhì)頁面中的文字行列移動指尖,F(xiàn)ingerReader就能接近實(shí)時地朗讀文本;其它的輔助科技如智能語音識別技術(shù)、智能機(jī)械手、智能假肢、智能輪椅等,均可幫助殘疾人群具備正常的行為功能。

圖6 FingerReader使用示意圖[37]

(三)人工智能教育應(yīng)用中的實(shí)施策略

1.推動觀念上的轉(zhuǎn)變、理念上的變革和理論上的創(chuàng)新

隨著技術(shù)的日新月異,人工智能教育應(yīng)用的周期將越來越短,應(yīng)用的門檻也將不斷降低。因此,教育工作者對人工智能的本質(zhì)、應(yīng)用方式、應(yīng)用場景等需要有正確的認(rèn)知和理解。我們需要在個性化學(xué)習(xí)、適應(yīng)性學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等理論研究層面進(jìn)行深入地探索,為人工智能教育應(yīng)用提供更加適切的理論框架與給養(yǎng),以減少技術(shù)應(yīng)用的誤區(qū)和盲區(qū)。通過理論研究的不斷創(chuàng)新,還可以開拓人工智能教育應(yīng)用的新領(lǐng)域、新模式、新場景。

2.提升教育工作者、學(xué)習(xí)者關(guān)于人工智能應(yīng)用的相關(guān)素養(yǎng)

為了合理、正確、高效地進(jìn)行人工智能教育應(yīng)用,積極拓展人工智能教育應(yīng)用的“新區(qū)”和“盲區(qū)”,減少或避免“誤區(qū)”和“禁區(qū)”的產(chǎn)生,提升使用者的相關(guān)素養(yǎng)是十分必要的。這些相關(guān)素養(yǎng)包括:首先,各類智能教學(xué)、管理、決策系統(tǒng)需要教育工作者能知曉、理解、管理人工智能的相關(guān)應(yīng)用,甚至能設(shè)計(jì)、開發(fā)與教育相關(guān)的人工智能應(yīng)用;其次,要增加和提升在職教師的人工智能教育應(yīng)用知識和能力,這是減少信息素養(yǎng)缺乏的在職教師存量的重要策略;再次,學(xué)習(xí)者能根據(jù)自身個性化的學(xué)習(xí)需求,熟悉、掌握人工智能技術(shù)(或系統(tǒng))的應(yīng)用。

3.強(qiáng)化師范生關(guān)于人工智能教育應(yīng)用方面的知識與能力

我們需要在師范院?,F(xiàn)有專業(yè)開設(shè)的 《現(xiàn)代教育技術(shù)》和《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程中,增加大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)性知識,以及技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用等的介紹和學(xué)習(xí)。有條件的師范大學(xué),最好能單獨(dú)開設(shè)人工智能、人工智能與教育等相關(guān)課程。通過較系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí),為未來教育工作者提供相應(yīng)的知識和技術(shù)儲備,這也是培養(yǎng)增量教師的人工智能教育應(yīng)用能力的主要途徑。

4.規(guī)范教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),明晰人工智能教育應(yīng)用的倫理邊界

教育大數(shù)據(jù)涉及教育者、學(xué)習(xí)者、管理者等各個層面的隱私數(shù)據(jù)和安全數(shù)據(jù)問題,誰能看到這些大數(shù)據(jù)、誰能使用大數(shù)據(jù)、人工智能分析大數(shù)據(jù)的哪些方面(如,個性、性格、行為偏好、智力層次、學(xué)習(xí)水平等)、誰能應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析獲得結(jié)果,等等,這些都值得我們重視與妥善解決。數(shù)據(jù)泄露、不受限的人工智能教育應(yīng)用,將可能偏離教育的方向,產(chǎn)生一些倫理甚至是法律問題。為此,我們除了應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)等強(qiáng)化數(shù)據(jù)的保護(hù)之外,更多的是需要從倫理乃至法律層面進(jìn)行規(guī)范。前不久,Google、Facebook、Amazon、IBM以及Microsoft正式宣布成立 “AI合作組織”(Partnership on AI),并成立人工智能倫理咨詢委員會,探討人工智能應(yīng)用和研究的倫理邊界,以保障人工智能應(yīng)用符合人類社會的共同利益[38]。

5.鼓勵和支持特殊教育領(lǐng)域中的人工智能教育應(yīng)用

據(jù)統(tǒng)計(jì),我國殘疾人總?cè)藬?shù)達(dá)8502萬人,其中又以視力殘疾、聽力殘疾、肢體殘疾占絕大多數(shù)[39]。他們在接受普通教育、繼續(xù)教育、相關(guān)培訓(xùn)時,亟需人工智能技術(shù)的輔助,從而滿足正常學(xué)習(xí)的功能需求。這是當(dāng)前人工智能教育應(yīng)用中很少涉及和研究的領(lǐng)域,而特殊教育恰恰又是最為需要人工智能技術(shù)的領(lǐng)域之一。國外已在研究如何通過人工智能強(qiáng)化、再造殘疾人肢體以及軀體反應(yīng)、對話等技術(shù),我國也需要大步跟上。

五、結(jié)語與展望

總之,人工智能教育應(yīng)用已成為教育信息化研究的新熱點(diǎn)。我們只是在已有研究基礎(chǔ)上作了一些新的探索:首先,初步廓清人工智能教育應(yīng)用中幾個易被忽視的問題——新區(qū)的拓展、誤區(qū)的澄清、盲區(qū)的探索和禁區(qū)的底線。針對這些問題,討論了人工智能技術(shù)與教育之間的定位關(guān)系——人工智能的增能、使能和賦能的功能,主要是服務(wù)和支持教育目標(biāo)與價(jià)值的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)教育的最優(yōu)化;其次,在不同情境下,人工智能與教育的融合模式也不盡相同,有主體性、嵌入性和輔助性三種融合模式,共同目標(biāo)是有效發(fā)揮人工智能教育應(yīng)用的增能、使能、賦能作用;最后,從解決具體問題入手,提出了人工智能教育應(yīng)用的實(shí)施策略。

2017年7月20日,我國發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,其中明確提出:“智能教育”——利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革,構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系……建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境,提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù),實(shí)現(xiàn)日常教育和終身教育定制化[40]。這說明,國家從戰(zhàn)略的高度重視人工智能教育應(yīng)用,并從教育模式的建立、教學(xué)改革、教育體系的構(gòu)建以及教育任務(wù)等方面,為人工智能教育應(yīng)用提出了具體目標(biāo)、發(fā)展方向和遠(yuǎn)景規(guī)劃。而本研究相關(guān)內(nèi)容與該規(guī)劃中提出的智能教育的目標(biāo)、對象、內(nèi)容等層面相契合,這些均為我們今后進(jìn)一步開展相關(guān)研究,提供了多維視角。

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The New Area,Misunderstanding,Blind Area and Restricted Zone in Studies and Practice of Artificial Intelligence in Education(AIED)

Zhang Kunying1&Zhang Jianian1,2
(1.School of Education,Huaibei Normal University; 2.Anhui Big-data Research Center on University Management,Huaibei Normal University,Huaibei Anhui 235000)

The technological ecosystem of big data,cloud computing and mobile internet has been driving artificial intelligence to develop quickly.Meanwhile,it also promotes studies and practice of artificial intelligence in education (AIED).However,there are certain problems in AIED,such as the cognition of nature,concepts and attitude,practical field and boundary of AIED. Firstly,after combing the status quo and development of AIED,this paper analyzes the new area,misunderstanding,blind area and restricted zone of the studies and practice of AIED.And then,the paper illuminates the relationship,integrating model between artificial intelligence and education,and puts forward proposals for AIED.The paper also provides the theoretical framework of integrating artificial intelligence and educational nature,it can provide theoretical reference value of making use of AIED to realize the optimization of the educational process.

Artificial intelligence;AI;Artificial intelligence in education(AIED);Educational ecosystem;Educational model

G40-057

A

1672-0008(2017)05—0054—10

2017年8月6日

責(zé)任編輯:呂東東

本文系安徽省人文社科重點(diǎn)項(xiàng)目“兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙診斷專家系統(tǒng)研究”(項(xiàng)目編號:SK2016A0823);安徽省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃一般項(xiàng)目“微媒體語境下家庭教育資源平臺建設(shè)研究”(項(xiàng)目編號:AHSKY2016D34);淮北師范大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“基于微課的高校公共實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)絡(luò)化研究”(項(xiàng)目編號:2015XXH195)的研究成果。

張坤穎,碩士,淮北師范大學(xué)教育學(xué)院副教授,研究方向?yàn)閿?shù)字化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)教育;張家年,博士,淮北師范大學(xué)教育學(xué)院副教授,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用、信息資源管理,系本文通訊作者。

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