人工智能與教育融合

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)人工智能與教育融合當(dāng)前我國(guó)教育領(lǐng)域中存在諸多難題亟待解決，譬如：教育資源分配不均、教師隊(duì)伍水平參差不齊、教育實(shí)踐應(yīng)試傾向明顯等，打造優(yōu)質(zhì)均衡教育的探索一直在進(jìn)行。通過(guò)人工智能與教育的融合，發(fā)揮人工智能與人類智能各自優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)榻鉀Q這些困境提供契機(jī)。我們認(rèn)為，人工智能與教育融合所追求的理想形態(tài)就是兼具人性化和智慧化特征的智慧教育2.0。智慧教育指的是依托于教育信息技術(shù)所打造的教育信息生態(tài)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育的深度融合，培育受教育者的智慧。智慧教育的理念對(duì)教育實(shí)踐具有正

2、面的推動(dòng)作用，但是上述只是智慧教育的第一層次，可以把它稱為智慧教育1.0。而智慧教育2.0 則更進(jìn)一步， 它依托于人工智能與人類智能的深度融合，精準(zhǔn)高效地促進(jìn)受教育者的個(gè)性化成長(zhǎng)。智慧教育2.0的核心發(fā)展就是超越對(duì)一般信息技術(shù)的整合，直接把高級(jí)的信息技術(shù)即人工智能完美融合到教育活動(dòng)中來(lái)。由于人工智能發(fā)展尚處于弱智能階段，其發(fā)展的具體路徑仍需探索，對(duì)智慧教育2.0 的現(xiàn)有認(rèn)識(shí)還處在“盲人摸象”階段。但是基于現(xiàn)有對(duì)教育實(shí)踐、人類智能和人工智能的反思認(rèn)識(shí)，能夠勾勒出人工智能與教育融合后生成的智慧教育2.0 的初步理想形態(tài)。一、人工智能與教育融合的智慧教育2.0 目標(biāo)將側(cè)重學(xué)生軟素養(yǎng)培育把個(gè)體成長(zhǎng)需求

3、的核心素養(yǎng)分為軟、硬兩類，只是一種粗線條的宏觀區(qū)分，可以把學(xué)生的讀、寫、算等直觀外顯的素養(yǎng)稱之為“硬素養(yǎng)”，相對(duì)地，把學(xué)生的自省能力、堅(jiān)毅品性、人際能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、想象力、創(chuàng)造力、情感力、道德力和合理價(jià)值觀等稱之為軟素養(yǎng)。對(duì)照2016 年發(fā)布的中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的“基本要點(diǎn)”和“主要表現(xiàn)描述”，研究發(fā)現(xiàn)，在國(guó)家厘定的這些“關(guān)鍵的”“高級(jí)的”“共同的”素養(yǎng)系列中，大多數(shù)素養(yǎng)可以歸入“軟素養(yǎng)”范疇。由此可知，與傳統(tǒng)工業(yè)社會(huì)重視對(duì)學(xué)生讀、寫、算等基本的工作領(lǐng)域需要的硬實(shí)力培養(yǎng)不同，軟素養(yǎng)是當(dāng)今社會(huì)，尤其是進(jìn)入人工智能時(shí)代的當(dāng)下教育目標(biāo)的重點(diǎn)。當(dāng)前的教育太過(guò)強(qiáng)調(diào)知識(shí)與（考試）技能，工業(yè)社會(huì)所需的讀、

4、寫、算培訓(xùn)遮蔽了堅(jiān)毅品性、人際能力、想象力、創(chuàng)造力、道德價(jià)值觀等“軟素養(yǎng)”的培育，而軟素養(yǎng)正是人類區(qū)別于人工智能的獨(dú)一無(wú)二的品質(zhì)。那些耗費(fèi)大量時(shí)間強(qiáng)化的、基于讀、寫、算的知識(shí)記憶和重復(fù)性技能，在人工智能時(shí)代將會(huì)被人工智能輕易取代，因?yàn)槿斯ぶ悄懿恢荒茏龅竭@些，且比人類更精于此，人工智能完成此類工作會(huì)更加精確、快速、穩(wěn)定，且不知疲倦。所以，人工智能與教育融合的智慧教育2.0 應(yīng)把教育的重點(diǎn)放在人類的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，即學(xué)生各項(xiàng)軟素養(yǎng)的培育上，而把人類智能所不擅長(zhǎng)的、做繁重而重復(fù)工作所需的硬素養(yǎng)培育放在次要地位，前者將成為智慧教育2.0 的教育重心。這種教育重心由“硬素養(yǎng)”訓(xùn)練向“軟素養(yǎng)” 培育的轉(zhuǎn)變是人工

5、智能時(shí)代到來(lái)的必然選擇，也是人工智能為人類所提供的解放，更是對(duì)現(xiàn)有教育所導(dǎo)致的人的不和諧發(fā)展進(jìn)行反思的結(jié)果。二、人工智能與教育融合的智慧教育2.0 組織方式將趨向個(gè)性化教育傳統(tǒng)或者說(shuō)現(xiàn)有的人類教學(xué)組織方式是批量化生產(chǎn)，同一年齡段學(xué)生坐在同一教室里，使用同樣的教材和教學(xué)資源，由同一位教師按同一個(gè)進(jìn)度來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，并使用同一種教學(xué)評(píng)價(jià)工具來(lái)衡量學(xué)生的掌握程度。這就是夸美紐斯所謂的“班級(jí)授課制”，它應(yīng)人類工廠作業(yè)對(duì)大量技術(shù)型工人的需求而生，具有時(shí)代的進(jìn)步意義，并且這種教學(xué)組織方式自身也復(fù)制了工廠盛行的批量化生產(chǎn)原理，其最大缺陷就是對(duì)受教育者獨(dú)特性成長(zhǎng)需求的漠視。學(xué)生成長(zhǎng)在不同個(gè)體之間，橫向上的多元

6、智能組合是不同的，縱向上的各種智能成熟期也不盡一致。特別重要的是，學(xué)生在接受正規(guī)教育前并不是“白板”一塊，個(gè)體接受學(xué)校教育前的經(jīng)歷以及由經(jīng)歷所導(dǎo)致的“意義生產(chǎn)”即價(jià)值觀念、道德素養(yǎng)生成等都不盡相同，所以班級(jí)授課制可以為工業(yè)社會(huì)培養(yǎng)技術(shù)工人，但對(duì)個(gè)體的豐滿和諧、個(gè)性化成長(zhǎng)不利。然而個(gè)性化教育不只是需求高昂成本，在工業(yè)社會(huì)也缺乏技術(shù)上的支撐。人工智能時(shí)代的到來(lái)，將為教學(xué)組織方式趨向個(gè)性化教育提供可能。人工智能可分析每位學(xué)生的過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)鑒別其知識(shí)水平、個(gè)人偏好、學(xué)習(xí)需求，據(jù)此調(diào)整每位學(xué)生的學(xué)習(xí)安排。具體地說(shuō)，人工智能能夠分析學(xué)生平時(shí)作業(yè)、考試等過(guò)程性數(shù)據(jù)，對(duì)他們的學(xué)情作精準(zhǔn)判斷。如果學(xué)生掌

7、握牢固，便加快速度；如果學(xué)生吃力，便放緩進(jìn)度，并把情況反饋給教師。這意味著批量化生產(chǎn)教育時(shí)代的終結(jié)，也預(yù)示著個(gè)性化教育的開(kāi)始。每一位學(xué)生都擁有自己的專屬課表和教師，接受個(gè)性化、定制化教育；教育評(píng)價(jià)也將過(guò)程化，考試分?jǐn)?shù)不是學(xué)習(xí)的唯一目的，知識(shí)的創(chuàng)造、共建與分享將成為學(xué)習(xí)生活中的核心主題。整個(gè)學(xué)習(xí)將實(shí)現(xiàn)由標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)到非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)型，這對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、發(fā)揮各自天賦、滿足多樣化成長(zhǎng)需求、塑造獨(dú)特個(gè)性具有關(guān)鍵意義。以上就是人工智能與教育融合的智慧教育2.0 的個(gè)性化教育圖景。顯然，個(gè)性化教育的實(shí)現(xiàn)是基于人工智能的大數(shù)據(jù)、強(qiáng)算力、深度學(xué)習(xí)以及在此基礎(chǔ)上的自適應(yīng)能力等技術(shù)之上的。三、人工智能與教育融

8、合的智慧教育2.0 在資源配置上將走向共享教育我國(guó)教育當(dāng)前所面臨的一個(gè)重大困境就是非均衡發(fā)展，教育發(fā)展水平特別是在教育資源配置上存在較大的東西部和城鄉(xiāng)差異，二元結(jié)構(gòu)明顯。在人工智能時(shí)代到來(lái)之際，政府提出要在教育資源有限的條件下，通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)字教育資源以及提升數(shù)字教育服務(wù)供給能力等教育信息化手段縮小區(qū)域之間的教育差距，從而促進(jìn)教育公平。在教育資源既定且數(shù)量不足的情境下，合理的資源配置對(duì)于實(shí)現(xiàn)教育公平至關(guān)重要。人工智能具有強(qiáng)大的超越時(shí)空阻隔能力，一方面它可以快速組合在各區(qū)域分散不均的優(yōu)勢(shì)資源。此舉既能使教育資源貧乏的學(xué)校獲益，也能使教育資源豐富的學(xué)校受惠，因?yàn)榧词故羌姸鄡?yōu)勢(shì)資源于一身的單所學(xué)校自身

9、也無(wú)法保證自己所有維度上的教育資源都是最優(yōu)的，為此需要通過(guò)人工智能將各地的優(yōu)質(zhì)教育資源整合起來(lái)，此為教育資源的共建。另一方面人工智能能夠提供智能平臺(tái)讓各地學(xué)生擁有同樣的教育資源。當(dāng)前教育資源配置不盡合理，尤其是農(nóng)村、西部等發(fā)展不充分地區(qū)，學(xué)生享有的優(yōu)質(zhì)教育資源甚是不足，智慧平臺(tái)能讓他們同樣享有優(yōu)質(zhì)教育資源以獲得自身的充分發(fā)展機(jī)會(huì)，此為教育資源的共享。教育資源的共建是更好共享的必要前提，我們把人工智能與教育融合的智慧教育2.0 的資源配置模式統(tǒng)稱為共享教育。共享教育使學(xué)習(xí)的組織形式并不只是局限于學(xué)校與課堂，學(xué)習(xí)可以跨時(shí)間、跨場(chǎng)所、跨活動(dòng)，為校內(nèi)與校外的學(xué)習(xí)架起一座橋梁，特別是使不同地域的學(xué)生可以

10、在共享教育這一新的教育生態(tài)系統(tǒng)中擁有更好、更均衡的學(xué)習(xí)條件。通過(guò)基于人工智能的共享教育，使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不同區(qū)域的學(xué)生能夠同享優(yōu)質(zhì)均衡的教育資源，能推動(dòng)教育的區(qū)域均衡發(fā)展，同時(shí)，這種教育資源共享還提高了教育資源的利用率。對(duì)教育發(fā)展而言，提高教育資源的利用率甚至比僅僅擴(kuò)大教育資源投入更為有效。四、人工智能與教育融合的智慧教育2.0 在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上將采用O-M-O 模式O-M-O概念來(lái)自于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，全稱是Online-Merge-Offline，指的是在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，線上、線下邊界消失，兩者實(shí)現(xiàn)完美融合。教育O-M-O 模式的特點(diǎn)是線上、線下教育得到有機(jī)融合，實(shí)體教學(xué)與虛擬教學(xué)的邊界消失，雙維教學(xué)得以

11、實(shí)現(xiàn)。這將成為人工智能與教育融合的智慧教育2.0 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。第四次革命一書(shū)中提到人類社會(huì)中人人都將經(jīng)歷“線上人生”，這在智慧教育2.0 時(shí)代的教育領(lǐng)域?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)，人工智能將為此提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。O-M-O 教育模式同時(shí)實(shí)現(xiàn)線上與線下、虛擬與真實(shí)雙維教學(xué)，教學(xué)時(shí)間更彈性自由，教學(xué)空間更開(kāi)放多元，教學(xué)過(guò)程更具針對(duì)性，因而更高效合理。人工智能線上系統(tǒng)采取網(wǎng)上預(yù)訂課程，學(xué)習(xí)者通過(guò)智能平臺(tái)選擇教師，足不出戶便可享有與各地教師交流的機(jī)會(huì)，得到一對(duì)一的針對(duì)性指導(dǎo)。特別重要的是，教育O-M-O 化能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率與效果。人工智能技術(shù)能在課堂上清晰捕捉到每位學(xué)生學(xué)到了什么，哪些地方?jīng)]有聽(tīng)懂、有待加強(qiáng)，更可以基于對(duì)學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中過(guò)程性數(shù)據(jù)的完整捕捉，開(kāi)展有針對(duì)性的線上、線下輔導(dǎo)。而且，隨著智能計(jì)算芯片技術(shù)以超“摩爾定律”速度發(fā)展，以仿真教學(xué)、沉浸式教學(xué)等為主要特征的虛擬課堂也正在逐步實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在教師基本概念講解之余，再通過(guò)人工智能技術(shù)在教室里體驗(yàn)3D動(dòng)態(tài)版的課堂，主題小到微生物的衍生、植物的生長(zhǎng)、動(dòng)物的成型，大到地球的形成、太陽(yáng)系的運(yùn)行甚至是宇宙的運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種雙維度教學(xué)中，線上