丁紫鉞 胡縱宇

摘要：人工智能技術(shù)對教育特別是高等教育的影響在持續(xù)深化，高等教育發(fā)展既迎來了創(chuàng)新機遇期，也進入了改革深水區(qū)。綜述國內(nèi)外利用人工智能技術(shù)對高等教育進行的變革，分析變革產(chǎn)生的原因，并給出相應(yīng)啟示，從政策引領(lǐng)、頂層設(shè)計、高校轉(zhuǎn)型、師生轉(zhuǎn)變幾個方面探討如何應(yīng)對未來高等教育變革。

關(guān)鍵詞：人工智能;高等教育;教育變革

DOI：10.11907/rjdk.191858

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2019）012-0014-05

0引言

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用引發(fā)全球范圍的討論。長期以來，技術(shù)發(fā)展與教育呈現(xiàn)出“兩張皮”樣態(tài)，但人工智能不是單一層面的技術(shù)模式，還將成為現(xiàn)代社會的新型生活方式。由互聯(lián)網(wǎng)社會向智慧社會的轉(zhuǎn)型對高等教育提出了進行全面改革和不斷創(chuàng)新的新要求。正如中國教育學(xué)會副會長朱永新所說：“未來不是我們要去的地方，而是我們正在創(chuàng)造的地方”。

1“人工智能+教育”研究進展

1.1“AI+教育”概念界定

人工智能又分為強人工智能（bottom-up AI）與弱人工智能（top-down AI），前者認為有可能制造出真正能推理和解決問題的智能機器，且這樣的機器將被認為是有知覺和自我意識的;后者的觀點則與之相反。本研究對強人工智能不予討論。

有研究者提出，基于通用人工智能（Artificial generalintelligence，簡稱AGI）視角，國內(nèi)學(xué)術(shù)界存在學(xué)術(shù)用語不規(guī)范的現(xiàn)象，表現(xiàn)為對“人工智能教育”與“教育人工智能”的誤解。前者主要討論在人工智能技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，教育界將會發(fā)生的變革、影響，或是利用此技術(shù)手段開發(fā)的新型課程或教育系統(tǒng)，平臺等;后者則針對人工智能技術(shù)本身，主要研究如何使得機器具有類人思維，這也是AI-詞的使用初衷。本研究所作的綜述圍繞“人工智能教育”展開，同時也在弱人工智能研究范圍內(nèi)。

1.2“AI+高等教育”研究進展

利用可視化分析軟件對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行宏觀分析，選取的數(shù)據(jù)庫分別是Web ofScience核心合集和cNKI數(shù)據(jù)庫，文件類型為Article，檢索式分別為“Ts=（ArtificialIntelligence AND higher education）”，以及“人工智能高等教育”，時間節(jié)點設(shè)置為2000-2019年。

1.2.1國外研究熱點

利用Web of Science核心合集（sSCI-EXPANDED），以“TS=（Artificial Intelligence AND higher education）”為檢索式，文章類型為Article搜索，共計檢索到文件數(shù)據(jù)量為40條，年度發(fā)文量如圖1所示。

圖1表明，該領(lǐng)域的年度發(fā)文量不斷變化，在2008年之前呈空白，此后不斷出現(xiàn)相應(yīng)研究，但并未呈現(xiàn)出明顯的線性增長趨勢，而是處于不斷變化中。

1.2.2國內(nèi)研究熱點

選取CNKI數(shù)據(jù)庫，對國內(nèi)研究現(xiàn)狀進行宏觀分析，檢索式為“人工智能高等教育”，得到中文文獻數(shù)量187篇，人工精選文獻47篇。

圖2顯示出檢索結(jié)果中大部分文章的主題詞分布，其中以“人工智能”“高等教育”為關(guān)鍵詞的文章較多，其余在可視化圖中可被讀出，反映出國內(nèi)目前的研究領(lǐng)域主要集中于高等教育變革內(nèi)涵。

1.2.3研究動態(tài)綜述

通過梳理國內(nèi)外“人工智能與高等教育”的研究熱點發(fā)現(xiàn)，將高等教育與智慧技術(shù)相結(jié)合已是大勢所趨。

（1）國外研究進展綜述。國外相關(guān)領(lǐng)域的研究主要圍繞與人工智能技術(shù)的交叉領(lǐng)域進行，并結(jié)合人類想象力、情緒感知理論、電子學(xué)習等展開討論。

在教育過程中，有許多人類想象力與自動交3Eq-程相結(jié)合的實例。芬蘭技術(shù)研究中心的研究者表示，F(xiàn)ab實驗室設(shè)備將會用于創(chuàng)建教育環(huán)境，并對STEM學(xué)習產(chǎn)生積極影響。在正規(guī)教育之外，創(chuàng)客空間與黑客空間也將利用相關(guān)機器和平臺開發(fā)原型實現(xiàn)學(xué)習;對于羅馬尼亞高等教育而言，依賴于人工智能技術(shù)發(fā)展，使用類似iPhone Siri的虛擬助手幫助學(xué)習是下一步發(fā)展與研究方向之一;美國與德國研究人員組成的研究團隊指出，一個聰明的軟件導(dǎo)師應(yīng)當注重激勵和勸導(dǎo)學(xué)生，利用人工智能和學(xué)習科學(xué)的技巧幫助學(xué)生學(xué)習，并認為禮貌效應(yīng)可能對有需要的學(xué)生有益。

全球教育行業(yè)正在經(jīng)歷一場重大變革，因而迫切需要改進教學(xué)觀和學(xué)習觀以推動全球經(jīng)濟增長，數(shù)字學(xué)習和終身學(xué)習將成為新的教學(xué)范式，電子學(xué)習（Distance eTeach-ing and eLearning，DTL）正在崛起，并將助力高等教育發(fā)展;聯(lián)合國大學(xué)和英國約克大學(xué)的研究者指出，高等教育和繼續(xù)教育的提供者正面臨支持互動的挑戰(zhàn)，越來越多具有可訪問性偏好的學(xué)生同時使用電子學(xué)習的內(nèi)容和服務(wù)，通過分析和報告用戶與學(xué)習對象之間的互動偏好，實現(xiàn)個性化學(xué)習，滿足電子學(xué)習用戶需求。

利用人工智能與不確定性建模技術(shù)開發(fā)出的學(xué)習管理系統(tǒng)（LMS）可以有效支持高等教育機構(gòu)研發(fā)在線學(xué)習模式，挖掘LMS用戶數(shù)據(jù)，揭示微觀演變層面的宏觀分析水平;葡萄牙和加拿大的研究學(xué)者表明，隨著論證分析和論證圖在人工智能中的進一步發(fā)展，建議應(yīng)用人工智能和論證理論教育;智能信息訪問系統(tǒng)將用于教師評估，研究結(jié)果表明在可靠的信息來源整合中，雙語和概念的選擇性注釋是大多數(shù)教師所具備的特征，并且考慮將其納入教學(xué)中;在人工智能背景下，增強型貝葉斯模型能夠獲得課程評估，以推斷學(xué)生學(xué)習風格，并提高數(shù)據(jù)預(yù)測精確度。

（2）國內(nèi)研究進展綜述。國內(nèi)相關(guān)學(xué)者在不同層面對利用人工智能技術(shù)引起的高等教育變革，給出了兼具寬度和深度的思考。

在對綱要性文件的解讀中，有學(xué)者對新媒體聯(lián)盟《地平線報告》進行了解讀，預(yù)測了未來5年內(nèi)可能影響全球高等教育變革的主要趨勢，認為未來應(yīng)當積極面對提高數(shù)字素養(yǎng)、適應(yīng)未來工作、推進數(shù)字公平、重視教育者角色等。

教育角色在智能時代中不斷衍進。施教者既面臨危機，也面臨機遇。高等教育體系下，高校教師應(yīng)當重新定位教師角色，尋找其不可替代性，同時充分發(fā)揮技術(shù)應(yīng)有的功效，讓教師和學(xué)生在互動中收獲成長;教師不僅要教學(xué)，更要成為教育的建筑師、指導(dǎo)者和促進者以及評估專家，這也標志著傳統(tǒng)教學(xué)向虛擬教學(xué)轉(zhuǎn)變;教師作為教育者的核心組成和人員數(shù)量也將發(fā)生變化，由傳統(tǒng)單個教師發(fā)展為教學(xué)團隊，主要由教師、人工智能專業(yè)人才和企業(yè)人才組成，教學(xué)內(nèi)容也要改革為智能個性化教育。受教者應(yīng)順應(yīng)時代潮流，在人才培養(yǎng)模式改革上做到去蕪存菁。根據(jù)人工智能人才戰(zhàn)略的國際背景與目前面臨的機遇、挑戰(zhàn)，應(yīng)當著重發(fā)展3種人才：基礎(chǔ)研究人才、技術(shù)研發(fā)人才和應(yīng)用實踐人才。其中，基礎(chǔ)研究型人才是人工智能發(fā)展的核心;技術(shù)研發(fā)型人才是推動人工智能發(fā)展的中堅力量;應(yīng)用實踐型人才則是人工智能實施和實踐的根本基礎(chǔ)。三者互相協(xié)同，共同構(gòu)建了人工智能人才培養(yǎng)體系。在這種背景下，本科教育需更加重視學(xué)科知識以外的職業(yè)能力和相關(guān)專業(yè)的人工智能技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生與機器智能錯位競爭和協(xié)同合作的能力，培養(yǎng)掌握人工智能技術(shù)的復(fù)合型人才;人工智能在新工科建設(shè)中占據(jù)著主要地位，未來應(yīng)推動工科人才培養(yǎng)向智能化、類人化、自動化和網(wǎng)絡(luò)智能目標轉(zhuǎn)變;在人工智能技術(shù)發(fā)展背景下，我國職業(yè)院校要不斷探索符合市場規(guī)律和人才培養(yǎng)規(guī)律的新教育模式，推動我國職業(yè)院校人才培養(yǎng)向縱深發(fā)展。面對以人工智能和共享經(jīng)濟為代表的新技術(shù)和新經(jīng)濟形態(tài)，提出“科研、教育、政府、行業(yè)、企業(yè)”五方協(xié)同的職業(yè)教育發(fā)展新模式。

人工智能技術(shù)對高等教育的變革內(nèi)涵，有學(xué)者給出了前沿性思考。高等教育理念將逐漸向個性化、多樣化方向發(fā)展，人工智能在促進新學(xué)科專業(yè)形成的同時，對傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)進行新的布局和調(diào)整，學(xué)科間的界限將逐漸模糊，并被重新審視?？蒲惺歉咝５穆氊熤?，人工智能技術(shù)能夠根據(jù)科研工作者的研究領(lǐng)域及興趣提供最新的國內(nèi)外研究動態(tài);高等教育的管理體制結(jié)構(gòu)將會改變，高等教育實施機構(gòu)的減少主要表現(xiàn)為技術(shù)類和職業(yè)類高等教育機構(gòu)將逐步退出教育舞臺，未來將更加注重公平與效率，輔助教師管理班級，為學(xué)校正確引導(dǎo)學(xué)生提供現(xiàn)實依據(jù);以目前人工智能發(fā)展看，高等教育變革處在一定范圍內(nèi)。有研究認為，一方面價值觀、同情心、敬畏心等的培養(yǎng)，正是傳統(tǒng)高等教育不可或缺的教育內(nèi)容之一，也是目前人工智能教育無法達到的，另一方面邏輯思維與批判性思維訓(xùn)練嚴重依賴于傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境和教師。最重要的一點是，人工智能技術(shù)難以做到啟發(fā)人性的美好。

總之，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)關(guān)注到人工智能技術(shù)對高等教育產(chǎn)生的變革，勾勒出高等教育改革發(fā)展的趨勢，分析了相應(yīng)的政策文件，充分認可了人工智能技術(shù)為改革帶來的便利性與創(chuàng)新性，但已有研究還有進一步拓展的空間：技術(shù)浮于表面，與教育改革呈現(xiàn)“兩張皮”樣態(tài)，缺乏關(guān)于頂層設(shè)計的思考，因此本研究將站在頂層設(shè)計的高度，從整體思考利用人工智能技術(shù)對高等教育的變革問題。

2人工智能技術(shù)對高等教育的變革

人工智能技術(shù)即將給高等教育內(nèi)涵帶來改變，本文從以下幾個方面加以闡述：大學(xué)目的變革、教育體制變革、班級制變革、授課制變革、教師觀變革。

2.1大學(xué)目的變革

“優(yōu)等生是最熟練的煉金術(shù)士”，灌輸式教育培養(yǎng)體制下的優(yōu)等生通過題海戰(zhàn)術(shù)，熟練掌握各門學(xué)科考題的應(yīng)對方法，成為教師與學(xué)校的重點培養(yǎng)對象。人工智能與教育結(jié)合，會將敝屣變珠玉，高等教育的目的由此發(fā)生改變。在該領(lǐng)域，學(xué)生能夠自主選擇感興趣的學(xué)習內(nèi)容、學(xué)習方式，知識體量以肉眼可見的速度更新，弱化因知識陳舊造成的斷裂。蒲戈光認為：“人工智能環(huán)境下未來教育是要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造知識和破壞知識的能力。大學(xué)教育應(yīng)該如何接受未來的挑戰(zhàn)？培養(yǎng)什么樣的人是首要問題。顯然，需要培養(yǎng)研究型人才、設(shè)計型人才，同時人文科學(xué)將會強勢回歸。”人文學(xué)科的回歸必然會給信使教育帶來很多創(chuàng)新處，因其始終以創(chuàng)造知識為己任。文化的作用，正像蘇轍在《和子瞻鳳翔八觀八首其一石鼓》中所指出的那樣：“以為無用百無直，以為有用萬物祖”。

2.2教育體制變革

以美國奇點大學(xué)為例。奇點大學(xué)（Singularity Universi-ty，簡稱SU）位于美國加州的心臟地區(qū)，由Google公司和美國宇航局（NASA）聯(lián)合創(chuàng)辦，致力于培養(yǎng)卓越的未來科學(xué)家和社會精英。錄取人數(shù)非常少，且學(xué)制相對常規(guī)院校而言相當短暫，表1列舉了奇點大學(xué)2019年即將開設(shè)的在線課程。

表1中的“指數(shù)級知識”可簡單理解為本世紀科技革命所產(chǎn)生的“知識爆炸”，包括人工智能、生物技術(shù)和生物信息學(xué)、計算機網(wǎng)絡(luò)、能源、醫(yī)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的快速發(fā)展。奇點大學(xué)為學(xué)習者提供最前沿的學(xué)習資料與技術(shù)手段、最頂尖的講師與技術(shù)專家、最優(yōu)秀的共同學(xué)習團隊伙伴，這里匯集了全球最聰明的腦袋。除表1展示的僅僅一個月的課程外，這里培訓(xùn)最少的僅用3天時間即可完成，但其所達到的效果卻不比傳統(tǒng)大學(xué)教育差。在這種技術(shù)革命的沖擊之下，奇點大學(xué)很好地完成了施教者與受教者的身份轉(zhuǎn)變，它自由的學(xué)術(shù)氛圍、靈活的學(xué)習時間、高端的課程講解、不同的教育制度為學(xué)習者帶來全新體驗，使其成為全球優(yōu)秀人才的天堂。因而必須反思，傳統(tǒng)高等教育能否如同奇點大學(xué)一般對接社會？21世紀是能人的時代，高等教育變革的春天到了。

2.3班級制變革

斯坦福大學(xué)（Leland Stanford Junior University）提出“開環(huán)式大學(xué)”的概念是很好的范例，即學(xué)生可以選擇人生中的任意一個六年完成學(xué)業(yè)，中間可以自由出入?？梢韵胂螅磥砼c我們坐在一起學(xué)習的，不再僅是同齡人，更有中年甚至是老年人，大家集思廣益、暢所欲言，不同年齡層次、社會階層的人才在這里匯集，班級將會更加充滿活力，年長者也更能找到存在感和被需要感，大家聚在一起進行“頭腦風暴”，課堂將呈現(xiàn)出另一番生機盎然。

2.4授課制變革

尤瓦爾·赫拉利在《未來簡史》中寫道：“知識如果不能改變行為，就沒有用處。但知識一旦改變了行為，本身就立刻失去意義?！币蚨?，知識必須是時常更新的。必須直面的問題是：施教者將以怎樣的方式傳授知識？“未來教育中心”的構(gòu)想將會是很好的答案，即利用人工智能技術(shù)手段，分析學(xué)生的潛能、天賦、興趣點、學(xué)習偏好等信息，設(shè)計出個性化的課程。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)將在很大程度上改善這一困境，學(xué)生上學(xué)不用再背著厚厚的書本，可以隨時隨地接觸新知識，形成“終身學(xué)習”的習慣。

2.5教師身份變革

教師必須不斷更新知識系統(tǒng)，豐富文化內(nèi)涵，才有底氣面對技術(shù)革命引發(fā)的相關(guān)變革;教師不再是課堂的主導(dǎo)者，而是變成學(xué)生學(xué)習的指導(dǎo)者與引領(lǐng)者，是學(xué)生身心發(fā)展過程中的陪伴者，學(xué)生自學(xué)能力提升的同時，教師也會有更多時間關(guān)注學(xué)生品德發(fā)展、能力培養(yǎng)、創(chuàng)新意識等，減少由教師資源有限帶來的對學(xué)生關(guān)注度下降的問題，使每一位學(xué)生都能感受到來自教師的關(guān)心與指導(dǎo);教師可以有充足的時間，關(guān)注學(xué)生的個體成長，做好德育工作，不僅幫助學(xué)生“學(xué)會學(xué)習”，更幫助其“學(xué)會做人”，實然意義上實現(xiàn)“五育”的全面發(fā)展。

3歸因分析與啟示

3.1歸因

“要想得到一塊濕地，不能只是灌人大量的水就指望萬事大吉了，你所面對的是一個已經(jīng)經(jīng)歷了千萬年的系統(tǒng)。僅僅開列一份豐富多彩的物種清單也是不夠的，你還必須有組合指南”。高等教育變革也是如此，目前進入改革深水區(qū)，艱難推進的原因如下：

（1）關(guān)于人工智能，近年來研究熱度持續(xù)增長，但與高等教育相結(jié)合的研究較少。分析得出以下幾點原因：首先，人工智能技術(shù)發(fā)展速度很快，但高端技術(shù)與學(xué)習結(jié)合仍有待完善，并且，日常生活中學(xué)習者很少能夠接觸到相關(guān)技術(shù)與教育方式，絕大多數(shù)接受高等教育的學(xué)生仍然沿用傳統(tǒng)的學(xué)習方式;其次，學(xué)習者數(shù)量龐大，而教師群體數(shù)量難以滿足學(xué)生群體基數(shù)的要求，造成專業(yè)定制化的學(xué)習實施起來很困難;再次，人工智能技術(shù)與學(xué)習方式目前仍不滿足普及化與大眾化的特點，顯然是精英階層的學(xué)習消費品，普通家庭難以支持昂貴的學(xué)習費用，政府也沒有頒布相應(yīng)的補貼政策，高等教育方式與制度的徹底改變?nèi)猿錆M不確定性。

（2）以人工智能為主的學(xué)科知識的增長與革新主要集中在理科與工科，人文社會學(xué)科較少涉及。相對而言，理工科的學(xué)科體系較為嚴苛，有比較完備的知識體系、研究手段、研究對象等，具有很強的客觀性;相比之下，人文學(xué)科發(fā)展的主觀因素較多，而目前的技術(shù)仍然難以完全替代人類的主體創(chuàng)造性，技術(shù)的發(fā)展與進步需要更多時間與實踐。

（3）創(chuàng)客教育、MOOC、松鼠AI等新型教育平臺不斷出現(xiàn)，但與高等教育的結(jié)合出現(xiàn)“兩張皮”現(xiàn)象。教育平臺的出現(xiàn)只在一定程度上變革著傳統(tǒng)教育，但人工智能技術(shù)與高等教育的融合缺乏頂層設(shè)計，須打破“馬其諾防線”式的陷阱，開發(fā)出人工智能技術(shù)與高等教育深度融合的系統(tǒng)工程。

3.2啟示

（1）政策引領(lǐng)。目前，我國已經(jīng)出臺了相應(yīng)的政策文件，包括《“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動實施方案》《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》等，高屋建瓴地指出我國應(yīng)積極順應(yīng)時代潮流，建設(shè)高等教育事業(yè)的決心和規(guī)劃。目前，國家已制定出10年內(nèi)發(fā)展目標、重點建設(shè)任務(wù)、相應(yīng)政策措施，力求不斷推進人工智能技術(shù)對高等教育的深化變革，政府支持與政策傾斜雙重保障，推動我國教育事業(yè)不斷發(fā)展。

（2）頂層設(shè)計。政策文件指出，要不斷促進智能教育發(fā)展，推動教學(xué)資源的精準投放與學(xué)習型社會的不斷建成，使人工智能學(xué)科走向成熟?？梢钥闯觯鳛閱我粚W(xué)科模式和知識類型的人工智能發(fā)展大步邁進，但在利用人工智能技術(shù)造福高等教育，甚至教育體系整體事業(yè)的發(fā)展上，目前仍缺乏頂層設(shè)計。技術(shù)的發(fā)展具有前瞻性，但教育事業(yè)的改革牽一發(fā)而動全身因而表現(xiàn)出的過渡與滯后需引起注意，建構(gòu)出適應(yīng)我國國情與社會發(fā)展現(xiàn)狀的教育變革設(shè)計方案，將在未來較長時間內(nèi)引領(lǐng)教育發(fā)展方向，既是教育改革的“強心劑”，又是教育工作者的“救心丸”。

（3）高校轉(zhuǎn)型。高等學(xué)府應(yīng)當成立相應(yīng)的研究機構(gòu)，或設(shè)置相關(guān)專業(yè)以適應(yīng)變化。此次技術(shù)革命順利推動了許多新型教育機構(gòu)的產(chǎn)生，許多從事教育事業(yè)的人選擇創(chuàng)業(yè)。教育事業(yè)是全人類的事業(yè)，對于人口基數(shù)大的國家而言，高校才是培育人才的最佳場所，教育機構(gòu)只能起到畫龍點睛的作用，因而高等學(xué)府應(yīng)當站出來，重振大學(xué)之風，樹立核心地位，引領(lǐng)國民教育走向新臺階，將新型教育成果惠及全人類。

（4）師生轉(zhuǎn)變。師生應(yīng)快速適應(yīng)此次轉(zhuǎn)變，施教者與受教者，要能在主觀上意識到此次智能革命對教育事業(yè)的沖擊，主動調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)目標，學(xué)生也應(yīng)不斷調(diào)整自身學(xué)習狀態(tài)，找到適合自己的學(xué)習方式與學(xué)習內(nèi)容。此外，教師身份必將轉(zhuǎn)變，將會由學(xué)習行為的主導(dǎo)者變成陪伴者和引領(lǐng)者，應(yīng)更多關(guān)注學(xué)生德育、體育、美育、動手能力發(fā)展，促進學(xué)生成長向全方位、深層次、寬領(lǐng)域的目標前進。

4結(jié)語

雷·庫茲韋爾在《奇點臨近》中指出，加速回歸定率的另一個內(nèi)涵是教育和學(xué)習的指數(shù)增長。該定律一針見血地指出了今后教育發(fā)展的方向和速度，部分國家已經(jīng)踏上這輛變革的列車，需以積極的心態(tài)面對此次教育改革，期盼我國教育事業(yè)邁上新臺階。