徐 曄

(天津大學(xué) 教育學(xué)院，天津 300072)

每一次教育變革都是由技術(shù)革命推動的，但是并不是每一次技術(shù)革命都會對教育產(chǎn)生變革，只有革命性的技術(shù)才能產(chǎn)生如此重大的影響，然而，人工智能就是現(xiàn)階段最具有革命性的技術(shù)。智能由兩部分構(gòu)成，人類智能和人工智能，人類智能伴隨著人類產(chǎn)生，并不斷發(fā)展，是推動社會變革的主要力量。隨著科技進(jìn)步，催生人工智能，產(chǎn)生了新的變革社會的力量，“人工智能”(Artificial Intelligence，AI) 的術(shù)語最早于1956 年的達(dá)特茅斯研討會中提出，其內(nèi)涵定義為機(jī)器模擬人的智能，經(jīng)過60年的發(fā)展，人工智能發(fā)展經(jīng)歷了計(jì)算智能、感知智能階段，步入認(rèn)知智能階段，其內(nèi)涵不斷拓展，人工智能定義為模擬、延伸和拓展人類智能。隨著深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)的興起，帶來了人工智能的大爆發(fā)，新時代的國際競爭是人工智能技術(shù)為導(dǎo)的競爭，最早被大家熟悉的“德國工業(yè)4.0”，核心就是人工智能，2018年5月10日，美國白宮組織AI研討會，成立AI專門委員會，確保人工智能領(lǐng)域美國第[1]。2018年7月發(fā)布的《中國人工智能發(fā)展報告2018》報告稱，中國杰出人才占比偏低，在人工智能領(lǐng)域，按高H因子衡量的中國杰出人才只有977人，不及美國的五分之一，排名世界第六[2]。人工智能是不同國家參與國際競爭的重要力量，人工智能推動其他業(yè)態(tài)的巨大變革，首當(dāng)其沖的就是教育，教育擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)人工智能時代人才的重任，新形勢下亟需人工智能與教育深度融合，培養(yǎng)“人工智能時代的原住民”，即掌握人工智能時代所需知識和能力，能夠與人工智能系統(tǒng)協(xié)作的創(chuàng)新型、智能型人才。

一、導(dǎo)論

(一)工業(yè)革命倒逼人工智能與教育融合

每一次重大的技術(shù)革命都會帶來新一輪的工業(yè)革命，正如農(nóng)業(yè)社會、工業(yè)社會的科技革命帶來了工業(yè)革命，人工智能時代的科技革命同樣會帶來新一輪的工業(yè)革命。人工智能的應(yīng)用不斷推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型，舊的業(yè)態(tài)消亡、新的業(yè)態(tài)產(chǎn)生，導(dǎo)致大量機(jī)械性、重復(fù)性的簡單工作崗位被人工智能取代，同時，人工智能又催生了新的工作崗位，李開復(fù)在《人工智能時代的教育革命》一書中指出人工智能導(dǎo)致有史以來規(guī)模最大的“下崗潮”，他認(rèn)為未來十年大部分人類只需要思考5秒鐘以下的工作都會被人工智能取代，從比例上說，未來十年，人類百分之五十的工作都會被取代[3]。人工智能的出現(xiàn)，導(dǎo)致新崗位的涌現(xiàn)，對于人才類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)模都提出了新的需求，教育作為一種培養(yǎng)人的教育，減負(fù)重任，然而，傳統(tǒng)教育培養(yǎng)的工業(yè)時代所需的從事機(jī)械性、重復(fù)性工作的人并不能適應(yīng)人工智能時代的人才需求，亟需人工智能與教育融合發(fā)展，培養(yǎng)符合崗位要求的，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)和諧共處的“人工智能時代原住民”。

(二)教育變革推動人工智能與教育融合

工業(yè)革命亟需通過變革教育來應(yīng)對，倒逼人工智能與教育融合發(fā)展，同時，人工智能與教育融合發(fā)展也是教育行業(yè)自身發(fā)展的訴求，在人工智能的沖擊和影響下，教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場深層次變革，人工智能正在重塑教育的新形態(tài)[4]。目前，我國政府，學(xué)校、企業(yè)等機(jī)構(gòu)都高度重視人工智能與教育的融合發(fā)展：政府層面，2018 年全國兩會的政府工作報告中明確提出，要加強(qiáng)新一代人工智能研發(fā)應(yīng)用，在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育、文化、體育等多領(lǐng)域推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)”，發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，拓展智能生活[5]；2018年4月10日，教育部網(wǎng)站發(fā)布關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計(jì)劃》的通知，提出未來將形成“人工智能+X”的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，還對中小學(xué)、高校等多層次教育體系提出要求，未來將在中小學(xué)階段引入人工智能普及教育[6]；學(xué)校層面，眾多高校紛紛成立人工智能學(xué)院及設(shè)立人工智能相關(guān)專業(yè)，中國科學(xué)院大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、南京大學(xué)成立了人工智能技術(shù)學(xué)院，還有很多高校開設(shè)了人工智能相關(guān)專業(yè)；企業(yè)層面，企業(yè)積極開展人工智能職業(yè)培訓(xùn)，培養(yǎng)創(chuàng)新型、智能型人才，同時積極引進(jìn)人工智能方面的專業(yè)人才。

(三)人工智能與教育的融合發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵階段

人工智能與教育的結(jié)合并不是一個新產(chǎn)生的問題，是隨著人工智能的不斷發(fā)展，社會需求的不斷提升而逐步推進(jìn)的，現(xiàn)階段人工智能與教育融合發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵時期：大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)極大地推動了人工智能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，基于大數(shù)據(jù)，推進(jìn)機(jī)器進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，機(jī)器通過學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，做出具有人類智能的推斷。人工智能日漸成熟，人工智能與教育融合經(jīng)歷了初級階段：人工智能教育，正走向深度融合發(fā)展階段：教育人工智能。在當(dāng)前階段，人工智能技術(shù)極大地運(yùn)用于教學(xué)領(lǐng)域，出現(xiàn)了教育機(jī)器人、教育智能測評系統(tǒng)、智能教育平臺等新的人工智能教育應(yīng)用形態(tài)，但是，在人工智能在不斷提高教學(xué)效果的同時，對于教育也產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，制約人工智能與教育深度融合，阻礙教育現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。新形勢下，亟需超越技術(shù)理性，回歸教育育人本質(zhì)，推動人工智能與教育深度融合，在滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的同時，最終實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，培養(yǎng)人工智能時代所需人才，實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。

因此，在人工智能時代背景下，人工智能與教育現(xiàn)階段融合的實(shí)然狀態(tài)如何？今后，隨著人工智能的不斷推進(jìn)，什么是超越時空恒久存在的教育本質(zhì)？人工智能與教育走向深度融合的應(yīng)然形態(tài)又是怎樣的？如何實(shí)現(xiàn)人工智能與教育的深度融合？本文擬圍繞上述問題展開。

二、人工智能與教育融合的實(shí)然狀態(tài)：人工智能教育

這一時期，人工智能步入應(yīng)用發(fā)展期，所謂應(yīng)用發(fā)展期是指，人工智能在教育、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用加強(qiáng)，并呈現(xiàn)出與其他業(yè)態(tài)融合發(fā)展的趨勢，但是這個階段的融合尚處于初步融合階段：一方面，人工智能的發(fā)展尚處于專用(弱)人工智能階段，人工智能只能按照人類設(shè)定的程序在特定的領(lǐng)域做某一件事情，沒有自我意識，可以說，處于“沒有人工，就沒有智能”的階段，因此，此階段人工智能與教育融合是初級階段人的融合；另一方面，人工智能與教育的融合僅僅局限于教學(xué)領(lǐng)域，且更注重探究人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，是一種表面的、淺層次的融合。這一時期，在教育問題解決與教學(xué)效果的提升應(yīng)用中，人工智能主要有四大應(yīng)用形態(tài)：智能導(dǎo)師系統(tǒng)、自動化測評系統(tǒng)、教育游戲與教育機(jī)器人[7]，人工智能教育承擔(dān)了一部分輔助教學(xué)、輔助測評的作用，并未實(shí)現(xiàn)與教育全過程的融合，且這一時期的人工智能教育在學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)方面難以實(shí)現(xiàn)。因此，這一階段處于人工智能與教育融合的初步階段，即人工智能教育，將人工智能教育(AIE)定義為：運(yùn)用人工智能技術(shù)，提高教學(xué)效果。盡管人工智能教育相比較于傳統(tǒng)教育，在提高教學(xué)效果取得了一定的成績，但是，隨著人工智能與教育的融合程度加深，人工智能教育的問題也逐步凸顯，制約人工智能與教育的進(jìn)一步融合發(fā)展。

(一)教育理念注重技術(shù)導(dǎo)向，忽視育人本質(zhì)

人工智能與教育融合局限于技術(shù)層面的融合，即過分關(guān)注技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，且這一時期，由于對人工智能缺乏全面的了解，導(dǎo)致“技術(shù)崇拜論”和“技術(shù)威脅論”同時存在，一方面，人工智能對教育領(lǐng)域的沖擊非常大，人們對人工智能的了解不足，一部分人提出了“教育威脅論”，認(rèn)為教育機(jī)器人將取代教師，未來教室也會消失，甚至提出了在不久的將來，機(jī)器將會取代人類，曲解人工智能與教育融合的本質(zhì)，嚴(yán)重制約人工智能與教育融合發(fā)展；另一方面，一部分人過分夸大人工智能的作用，尤其是在推動教育變革，提高教學(xué)效果方面的作用，不顧教學(xué)情境、學(xué)生需求，在開展教學(xué)活動中過分依賴技術(shù)，夸大人工智能的應(yīng)用，其實(shí)這本質(zhì)也是人工智能與教育融合程度不深的體現(xiàn)，我們亟需認(rèn)識到無論是“技術(shù)崇拜論”還是“技術(shù)威脅論”，都是忽視教育本質(zhì)的體現(xiàn)，教育作為一種培養(yǎng)人的活動，其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，人是有情感、有道德的，這都是現(xiàn)階段人工智能教育無法實(shí)現(xiàn)的，無論人工智能如何發(fā)展，人工智能與教育如何融合，都不能脫離教育育人的本體價值，換句話說，無論人工智能如何發(fā)展，都不會取代教育，更不可能取代人類。因此，如何調(diào)和技術(shù)應(yīng)用和人本主義的矛盾，協(xié)同人機(jī)和諧共處，是促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

(二)教學(xué)模式流于形式，脫離學(xué)生發(fā)展需求

農(nóng)業(yè)社會需要大量的農(nóng)業(yè)實(shí)踐勞動者，采用傳統(tǒng)學(xué)徒制就能滿足人們對于知識、技能的需求；工業(yè)社會需要的是機(jī)械的、批量的人才生產(chǎn)，因此，在工業(yè)社會采用的是教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，滿足工業(yè)生產(chǎn)對批量重復(fù)性工作工人的需求；人工智能社會需要的是“人工智能時代原住民”，傳統(tǒng)教學(xué)模式難以滿足人工智能時代對智能型、創(chuàng)新型人才的需求，教學(xué)模式繼續(xù)變革，伴隨人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用，提出了范在教學(xué)模式，所謂范在教學(xué)模式，是指人人、時時、處處都可以學(xué)習(xí)的一種在線移動教學(xué)模式，是一種以人為中心、個性化的教學(xué)模式，它顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式，打破教學(xué)的時間、空間、地域的限制，使教育更加開放性、全民化。然而，人工智能教育在實(shí)際教學(xué)開展中存在以下兩方面問題：一方面，為了應(yīng)用技術(shù)而應(yīng)用技術(shù)。不顧教學(xué)需要和學(xué)生發(fā)展需求，一味使用人工智能教育技術(shù)，不僅不會提高教學(xué)效果，反而會阻礙教學(xué)質(zhì)量的提升；另一方面，由于人工智能與教育融合的程度不高，加之，教師對人工智能技術(shù)的掌握有限，在實(shí)際教學(xué)開展中，人工智能教育脫離學(xué)生發(fā)展需求，人工智能教育模式的應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)的需要，反而是大量的數(shù)據(jù)、機(jī)械式的課件，評價結(jié)果過于注重統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，固化了已有的傳統(tǒng)教學(xué)模式和已有的應(yīng)試教育舊結(jié)構(gòu)。

(三)教學(xué)過程局限單向灌輸，缺乏情感的雙向互動

教學(xué)過程本質(zhì)是一種由教師的教和學(xué)生的學(xué)構(gòu)成的雙向交互活動，是活生生的有情感的互動，然而，現(xiàn)階段人工智能教育更多的是注重人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，更多地關(guān)注教學(xué)效果的提升，局限于知識、技能的單向灌輸，缺乏對于情感的培養(yǎng)及價值觀、道德意識的培養(yǎng)，這就導(dǎo)致了人工智能教育在教學(xué)過程中出現(xiàn)了只見教育不見人的現(xiàn)象。一方面，現(xiàn)階段人工智能的發(fā)展尚處于專用(弱)人工智能階段，人工智能在自然語音方面的能力存在先天不足的現(xiàn)象，目前的人工智能尚無法有效完成更深層次的語義識別及情感互動，人工智能技術(shù)的限制導(dǎo)致人機(jī)雙向互動無法開展；另一方面，人之所以稱之為人，是因?yàn)槿耸怯星楦小⒌赖?、價值觀的，并且人具有一種重要的能力，創(chuàng)造力，而現(xiàn)階段，人工智能教育的應(yīng)用模式—教育機(jī)器人、智能教育平臺、智能教育測評系統(tǒng)等是無法實(shí)現(xiàn)的，人工智能教育難以確保在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的雙向互動，這種雙向互動不僅包括知識的互動，更包括情感、價值觀、道德觀的互動，教學(xué)活動作為一種有情感的“活”的教育，這是人工智能教育短時間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)的。

(四)教育數(shù)據(jù)數(shù)量不足且質(zhì)量不高，服務(wù)精準(zhǔn)性不高

教育是由教育者、受教育者、教育環(huán)境構(gòu)成的一個復(fù)雜系統(tǒng)，教育數(shù)據(jù)不同于交通、醫(yī)療等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，教育數(shù)據(jù)來源于真實(shí)的教學(xué)情境，不僅包括靜態(tài)的教育大數(shù)據(jù)，靜態(tài)的教育數(shù)據(jù)包括學(xué)校、教師、學(xué)生的數(shù)量，教師的專業(yè)水平及學(xué)生的學(xué)業(yè)水平測試等；還包括動態(tài)的教育數(shù)據(jù)，動態(tài)的教育數(shù)據(jù)包括學(xué)生、教師在課上的表情、肢體語言等，這些數(shù)據(jù)具有高度的情境性和不可重復(fù)性，每一個教育事件發(fā)生，其數(shù)據(jù)都是不同的，學(xué)習(xí)的碎片化進(jìn)一步加劇了數(shù)據(jù)獲取的難度，加上教育數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)本身沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致從復(fù)雜的教學(xué)活動中獲取高質(zhì)量的教育數(shù)據(jù)更是難上加難。人工智能教育的基礎(chǔ)就是教育數(shù)據(jù)，教育數(shù)據(jù)數(shù)量不足且質(zhì)量不高，嚴(yán)重制約人工智能教育的效果及人工智能與教育的融合程度，導(dǎo)致教育服務(wù)精準(zhǔn)性不高，難以滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)、教師進(jìn)行因材施教、充分利用教育資源、進(jìn)行精準(zhǔn)評價的要求，教育大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)量及統(tǒng)計(jì)質(zhì)量還有待于進(jìn)一步規(guī)范和提升。

三、人工智能與教育融合的應(yīng)然形態(tài)：教育人工智能

這一時期，人工智能與教育走向深度融合，教育形態(tài)發(fā)生巨大變化：由人工智能教育走向教育人工智能，教育理念注重以人為本的協(xié)作教育理念，教育主體包括人和機(jī)器，教育的客體也包括人和機(jī)器，教育人工智能的研究對象變?yōu)闄C(jī)器和人(智能主體)的教育活動和教育規(guī)律。所以人工智能一個非常重要的發(fā)展趨勢，是From AI (Artificial Intelligence) to AI (Augmented Intelligence)[8]，因此，將教育人工智能(EAI)定義為，超越技術(shù)限制，回歸教育本質(zhì)，以協(xié)同理念為導(dǎo)向，運(yùn)用人工智能技術(shù)，理解學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的，學(xué)習(xí)是如何受到外界各種因素影響的，進(jìn)而為學(xué)習(xí)者高效地學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件[9]。

(一)教育人工智能的技術(shù)框架

這一時期，大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)構(gòu)成了人工智能的主體，所謂深度學(xué)習(xí)是基于大數(shù)據(jù)的一種先進(jìn)算法，是一種仿人類大腦神經(jīng)感知外部世界的算法，推動人工智能由算法層面、感知層面，逐步過渡到認(rèn)知層面。基于人工智能技術(shù)，變革教育新生態(tài)，構(gòu)建教育人工智能技術(shù)框架(如圖1所示)，教育人工智能技術(shù)框架是認(rèn)識教育人工智能的基礎(chǔ)，同時也是實(shí)現(xiàn)人工智能與教育深度融合的關(guān)鍵。

圖1 教育人工智能的技術(shù)框架

1.教育數(shù)據(jù)層

教育數(shù)據(jù)是教育人工智能的基礎(chǔ)，沒有數(shù)據(jù)就沒有教育人工智能。收集教育數(shù)據(jù)，包括學(xué)生數(shù)據(jù)、教師數(shù)據(jù)、學(xué)校數(shù)據(jù)及區(qū)域教育數(shù)據(jù)等，對于教育數(shù)據(jù)要進(jìn)行一個全面的、高質(zhì)量的收集，對于學(xué)生和教師，不僅要收集知識類數(shù)據(jù)，對學(xué)生、教師所掌握的知識有一個全面的了解和把握，更要收集行為類數(shù)據(jù)，包括學(xué)生、教師上課的語言、表情、肢體語言等，教育的情境性，決定了教育數(shù)據(jù)的復(fù)雜性。

2.深度學(xué)習(xí)層

人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了算法階段、感知階段，現(xiàn)在步入認(rèn)知階段，在算法階段，人工智能并不是真正意義上的人工智能，只是算法智能，在提高數(shù)據(jù)運(yùn)算速度上有一定優(yōu)勢；在感知階段，人工智能能夠識別文字、語音和圖像，步入真正意義上的人工智能，然而這一時期，由于技術(shù)的限制，人工智能不具有自我意識；隨著人工智能的發(fā)展，進(jìn)入認(rèn)知階段，隨著大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用，人工智能不僅能夠識文字、語音、圖像，還能明白文字、語音、圖像背后的意義，這為人工智能與教育的融合發(fā)展創(chuàng)造了條件。

3.教育應(yīng)用層

人工智能與教育走向融合，催生了一系列新的應(yīng)用形態(tài)，歸納起來有：智能機(jī)器人、智能教學(xué)平臺、智能測評系統(tǒng)，將教師從繁瑣的教學(xué)工作中解脫出來，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作教學(xué)，更關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，回歸教育的本質(zhì)，提高了教學(xué)效果，隨著人工智能與教育融合程度不斷加深，教育人工智能的最終目標(biāo)是智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，通過人才培養(yǎng)，確保教育系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的動態(tài)平衡。

(二)教育人工智能的特點(diǎn)

1.發(fā)展理念走向協(xié)同化

人工智能時代要樹立全新的教育發(fā)展理念，無論是拋棄技術(shù)支持的傳統(tǒng)教學(xué)，還是拋棄育人本質(zhì)的機(jī)器教學(xué)都不是人工智能時代教育的應(yīng)然狀態(tài)，要超越技術(shù)限制，回歸教育本質(zhì)，教育發(fā)展理念走向協(xié)同化，協(xié)同化教育理念有兩層含義：第一層含義，人工智能和教育協(xié)同，以往的發(fā)展理念，尤其是人工智能教育的發(fā)展理論多從人工智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域去推動教育的變革，導(dǎo)致人工智能教育過分注重技術(shù)應(yīng)用，忽視教育的育人本質(zhì)，要跨越技術(shù)理性，回歸教育本質(zhì)；第二層含義：人機(jī)協(xié)作，人機(jī)協(xié)同發(fā)展是人工智能推動教育現(xiàn)代化的關(guān)鍵，從學(xué)習(xí)科學(xué)的角度分析，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者根據(jù)自身已有的知識去主動構(gòu)建和理解新知識的過程。對于人工智能來說，新知識是它們所無法理解的，所以這種時候?qū)W習(xí)者就需要教師的協(xié)同、協(xié)助和協(xié)調(diào)[10]。

2.教學(xué)模式走向智能化

人工智能最大的特點(diǎn)就是智能化，人工智能與教育融合，極大地改變了教學(xué)模式，使教學(xué)模式朝智能化方向發(fā)展。在工業(yè)社會，為了大規(guī)模培養(yǎng)機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化的人才，教學(xué)模式主要采取教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，這種教學(xué)模式難以實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，并且存在教育資源、教學(xué)場所、教學(xué)時間限制等缺點(diǎn)，人工智能的出現(xiàn)極大地變革了傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)模式走向智能化，通過利用大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的智能化教學(xué)平臺，極大地推動了教學(xué)模式的創(chuàng)新和變革：教育資源更加豐富，教學(xué)方法更加多元，教育服務(wù)更加精準(zhǔn)。

3.學(xué)習(xí)模式走向個性化

個性化學(xué)習(xí)是人工智能與教育深度融合的最重要表現(xiàn)形式。所謂個性化學(xué)習(xí)，就是根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，提供適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)模式，使學(xué)習(xí)者的能力得到充分發(fā)揮，促進(jìn)學(xué)習(xí)者充分、自由、和諧發(fā)展。學(xué)習(xí)模式個性化的實(shí)現(xiàn)離不開自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)，自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)是通過監(jiān)控一系列學(xué)習(xí)行為過程的行為及數(shù)據(jù)，基于個人能力和技能水平動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容，以進(jìn)一步適應(yīng)和提高學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的自動干預(yù)[11]。通過人工智能技術(shù)對學(xué)習(xí)者的行為進(jìn)行智能分析，確定學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，基于智能教育服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)。個性化學(xué)習(xí)模式包括三部分構(gòu)成：學(xué)習(xí)者分析，服務(wù)支持，環(huán)境創(chuàng)設(shè)(如圖2所示)。

圖2 個性化學(xué)習(xí)模式的構(gòu)成

4.教育資源走向動態(tài)開放化

大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生極大地推動了教育人工智能的發(fā)展，數(shù)據(jù)是開展教育人工智能的基礎(chǔ)，通過將大量的資源、知識轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源的共建共享，任何人在任何地點(diǎn)，只要具有網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備，就可以獲取數(shù)據(jù)，從而獲取知識及技能，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，極大地推動了教育資源動態(tài)開放化，通過借助大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)教育資源的共建共享，教育資源由某一學(xué)校走向某一地區(qū)，由某一地區(qū)走向全國，由全國走向全球，例如，全球課堂(Global Classroom)的出現(xiàn)，其致力于為學(xué)習(xí)者提供隨時、隨地可以進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)跨越時間、空間的限制。

四、教育人工智能的實(shí)踐路徑

農(nóng)業(yè)社會的傳統(tǒng)教育培養(yǎng)不了現(xiàn)代工人，工業(yè)社會的教育同樣不適合人工智能社會，人工智能社會需求的勞動力為人工智能時代原住民，這是人工智能與教育深度融合的最終目標(biāo)，這就需要教育人工智能來踐行，亟需回歸教育本質(zhì)，多元協(xié)同構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間(如圖3所示)。

(一)一個教育理念：回歸教育育人本質(zhì)

樹立正確的教育理念，這是教育人工智能實(shí)現(xiàn)的前提和關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教育忽視育人本質(zhì)，不顧個人發(fā)展的需求，注重機(jī)械性、重復(fù)性培養(yǎng)人遭到人們長久以來的批判，人工智能的出現(xiàn)，為變革傳統(tǒng)教育帶來了新的力量，但是，人工智能在變革教育的同時，要把握其精髓，就是教育的育人本質(zhì)，無論教育如何變革都無法脫離其本質(zhì)，教育作為培養(yǎng)人的活動的價值訴求。教育人工智能兼顧人工智能與教育，通過人工智能的應(yīng)用，促進(jìn)教育的變革，但是不可否認(rèn)的是，無論人工智能如何變革教育，都不能忽視教育的育人本質(zhì)，教育人工智能的最終目的就是通過人工智能與教育的融合，促進(jìn)人類智能與人工智能和諧發(fā)展，人類與機(jī)器和諧共處，共同推動經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展，最終目的促進(jìn)人的全面發(fā)展，讓人們更加有尊嚴(yán)、有智慧的生活。

圖3 教育人工智能的實(shí)踐路徑

(二)兩個融合策略：既競爭又合作

關(guān)于人工智能與教育的關(guān)系，主要有兩種有代表性的觀點(diǎn)，一種認(rèn)為人工智能是教育教學(xué)的手段和工具，不能對教育產(chǎn)生革命性的影響；另一種認(rèn)為人工智能是導(dǎo)致教育變革的掛念性因素，必須將技術(shù)融合于教育全過程。一方觀點(diǎn)過于保守，一方觀點(diǎn)過于激進(jìn)，人工智能既是教育教學(xué)的手段和工具，也是教育變革的關(guān)鍵因素，把握教育的育人本質(zhì)，協(xié)同人工智能和教育才是關(guān)鍵。亟需把握好人工智能與教育二者的關(guān)系：競合關(guān)系，即競爭又合作。一方面，由于人工智能的出現(xiàn)，導(dǎo)致人類的一部分機(jī)械工作被機(jī)器所取代，人類通過與機(jī)器的合作，從而提高工作效率、降低生產(chǎn)成本；另一方面，對于大量的需要人類情感、智慧參與的創(chuàng)造性的工作，很難由機(jī)器來完成，因?yàn)樵購?qiáng)的機(jī)器人也很難去自主創(chuàng)新。然而，企業(yè)對于創(chuàng)新型人才的需求卻在不斷增長，只有通過教育改革，人工智能與教育深度融合，創(chuàng)新型教育才能培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

(三)三個能力培養(yǎng)：學(xué)習(xí)能力+溝通能力+創(chuàng)造能力

在人工智能時代要培養(yǎng)人工智能時代的原住民，所謂原住民是指在某個地方較早定居的族群。農(nóng)業(yè)時代的原住民從小親近動植物，僅僅具備學(xué)習(xí)能力就足夠了；工業(yè)時代的原住民從小學(xué)習(xí)機(jī)械原理，不僅要具備學(xué)習(xí)能力，掌握基本知識、技能，要提高“人與物”關(guān)系的效率，學(xué)會處理人與人之間的關(guān)系，要具備溝通能力，學(xué)會與人溝通、協(xié)作進(jìn)行工作，適應(yīng)大工業(yè)時代對于人才的需求；到了智能社會需要具備的最重要的能力是創(chuàng)造力，這也是人和機(jī)器最重要的區(qū)別，人具有創(chuàng)造力，可以進(jìn)行創(chuàng)新，而機(jī)器很難實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，人工智能時代需要培養(yǎng)“人工智能時代的原住民”：小時候能和智能機(jī)器玩耍，長大后和智能機(jī)器一起高效工作，和諧共處，人工智能時代原住民需要具備學(xué)習(xí)能力、溝通能力和創(chuàng)新能力。

(四)四個主體參與：多元協(xié)同構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間

政府、學(xué)校、企業(yè)、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等協(xié)同優(yōu)化教育人工智能的生態(tài)環(huán)境，基于智能教育平臺的知識模型，采用混合式學(xué)習(xí)模式，教師和人工智能系統(tǒng)協(xié)同，構(gòu)筑教育人工智能生態(tài)系統(tǒng)，確保教育人工智能生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的動態(tài)平衡(如圖4所示)。

圖4 智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的核心要素及關(guān)系

1.多元協(xié)同優(yōu)化教育人工智能生態(tài)環(huán)境

所謂生態(tài)環(huán)境，就是由“生態(tài)關(guān)系組成的環(huán)境”[12]，直接關(guān)系到智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的技術(shù)支撐和發(fā)展基礎(chǔ)。多元優(yōu)化教育人工智能的生態(tài)環(huán)境，第一，政府提供政策和資金方面的保障，中央政府通過政策出臺的形式規(guī)劃教育人工智能發(fā)展，地方政府起到協(xié)調(diào)學(xué)校和企業(yè)協(xié)同育人的目的，另外，中央政府及地方政府為教育人工智能提供經(jīng)費(fèi)支持；第二，中小學(xué)要開展人工智能啟蒙教育，中小學(xué)通過開展人工智能競賽、或者進(jìn)行人工智能科技展等方式，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，為培養(yǎng)人工智能時代原住民打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；第三，大學(xué)要推動教育人工智能的專業(yè)發(fā)展，各高校紛紛設(shè)立人工智能研究院、并積極建設(shè)人工智能相關(guān)專業(yè)，截至2017年7月，由教育部批準(zhǔn)設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)的高校已達(dá)36個，人工智能相關(guān)專業(yè)方向達(dá)79個[13]；第四，職業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開展職業(yè)培訓(xùn)，人工智能代替了大量人類工作的同時，產(chǎn)生大量失業(yè)工人，需要通過職業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行培訓(xùn)再上崗，另外，人工智能催生的新的工作崗位也需要職業(yè)院校、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)新的工人。

2.搭建基于智能教育平臺的知識模型

實(shí)現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，必須要確保人工智能與教育的全過程融合，這其中包含三個內(nèi)容：第一，人工智能不僅僅要應(yīng)用于學(xué)校教育，更要融合于家庭教育、社區(qū)教育，人工智能要與各種形式的教育相融合；第二，人工智能要融合于教育的全學(xué)段，貫穿于學(xué)前教育、初等教育、中等教育、高等教育全學(xué)段，通過在幼兒園開展人工智能啟蒙教育，在初中等教育階段進(jìn)行人工智能課程，在大學(xué)中開展人工智能專業(yè)教育。2018年4月28日，《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》教材發(fā)布會在華東師范大學(xué)舉行，這是全球第一套人工智能中心教材，它的出版標(biāo)志著人工智能教育在中國正式邁入基礎(chǔ)教育階段[14]。第三，將人工智能融合于教育的全過程，融合與課前預(yù)習(xí)、課上學(xué)習(xí)、課下測評及課后復(fù)習(xí)全過程。這就需要構(gòu)建基于人工智能教育平臺的知識模型，確保實(shí)現(xiàn)教育資源的共建共享。

3.明確教師與人工智能系統(tǒng)協(xié)同的教學(xué)模型

促進(jìn)人工智能與教育深度融合，僅僅依靠人工智能無法實(shí)現(xiàn)，需要人機(jī)協(xié)作，明確教師與人工智能系統(tǒng)協(xié)同的教學(xué)模型。首先，樹立人機(jī)協(xié)同教學(xué)理念，人工智能時代通過教育人工智能，將教師從繁瑣的、機(jī)械的重復(fù)性教學(xué)工作中解脫出來，教師關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，更關(guān)注學(xué)生情感的溝通、價值觀的培養(yǎng)，通過人機(jī)分工，各司其職，達(dá)到人機(jī)互補(bǔ)的目的，同時，有助于提升教學(xué)效率和教學(xué)效果；其次，通過開展培訓(xùn)，教師主動學(xué)習(xí)等范式，提升教師的人工智能技術(shù)，通過技術(shù)引用，促進(jìn)教師智能化教學(xué)水平提升；最后，在具體教學(xué)實(shí)踐中，既不能過分注重人工智能技術(shù)應(yīng)用，忽視教師的作用，也不能沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，以教師為中心，要協(xié)同教師和人工智能系統(tǒng)開展教學(xué)，需要在實(shí)踐過程中不斷地完善。

4.開展基于混合式學(xué)習(xí)模式的學(xué)習(xí)模型

混合式學(xué)習(xí)模式的出現(xiàn)使個性化學(xué)習(xí)成為可能，混合式學(xué)習(xí)模式將學(xué)習(xí)分為線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)兩部分，但是這兩部分是密不可分，互為補(bǔ)充的，既能確保學(xué)生自主學(xué)習(xí)，又能發(fā)揮教師的引導(dǎo)、答疑作用，一方面，線上教學(xué)活動主要是以學(xué)生的自學(xué)為主，并在學(xué)生自學(xué)結(jié)束后進(jìn)行自主測評，還能進(jìn)行課后作業(yè)的完成和提交，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者自主獲得知識并對知識進(jìn)行內(nèi)化，主要進(jìn)行的是知識的學(xué)習(xí)，線上學(xué)習(xí)更關(guān)注實(shí)現(xiàn)知識目標(biāo)；另一方面，線下的教學(xué)活動主要是通過小組討論進(jìn)行，知識應(yīng)用，對線下學(xué)習(xí)的問題進(jìn)行討論、答疑，是對線上學(xué)習(xí)的一個鞏固、補(bǔ)充的作用，同時是一個培養(yǎng)能力的過程，線下學(xué)習(xí)更注重實(shí)現(xiàn)能力目標(biāo)、素養(yǎng)成名的目標(biāo)，對線上學(xué)習(xí)起補(bǔ)充作用。

五、結(jié)束語

從“人工智能教育”走向“教育人工智能”還有很長的路要走，隨著人工智能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，人工智能與教育的融合深度不斷推進(jìn)，亟需處理好人工智能與教育的關(guān)系，超越技術(shù)限制，回歸教育本質(zhì)，協(xié)同政府、學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、企業(yè)等多方智能網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，不斷提升教學(xué)效果，培養(yǎng)具有學(xué)習(xí)能力、溝通能力、創(chuàng)造能力的“人工智能時代原住民”，需要我國教育研究者、教育實(shí)踐者及人工智能領(lǐng)域人才的共同努力。