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曹培杰:人工智能时代的教育变革
2019年04月12日 15:11 来源:《教育研究》2018年第8期 作者:曹培杰 字号
关键词:人工智能;智慧教育;未来教育;变革路径

内容摘要:随着人工智能时代的到来,依靠标准化教育来批量生产人才的模式难以为继,时代发展对教育提出新的要求。

关键词:人工智能;智慧教育;未来教育;变革路径

作者简介:

  原题:智慧教育:人工智能时代的教育变革

  作者简介:曹培杰,中国教育科学研究院助理研究员,博士。北京 100088

  内容提要:随着人工智能时代的到来,依靠标准化教育来批量生产人才的模式难以为继,时代发展对教育提出新的要求。智慧教育是以“人的智慧成长”为导向,运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型,在普及化的学校教育中提供适切学习机会,形成精准、个性、灵活的教育服务体系,最大限度地满足学生的发展需要。智慧学习环境强调利用数据和算法来读懂学生、发现学生、服务学生,包括全面感知的学习场所、灵活创新的学校布局和深度交互的网络学习空间;智慧学习方式倡导学生在解决问题中学会解决问题,重点开展深度学习、跨学科学习和无边界学习;智慧教育管理要破除“效率至上”的评价导向,充分激发学校的办学活力,构建全社会参与的教育生态。

  关 键 词:人工智能 智慧教育 未来教育 变革路径

  标题注释:本文系中国教育科学研究院基本科研业务费专项资金院级青年项目“基于人工智能的智慧教育模式研究”(课题编号:GYD2018009)的研究成果。

  教育是一门时代学。每个时代的教育都带有那个时代的特征,从庠序到私塾,从古代官学到现代公立学校,无一不是时代变迁的产物。随着新一代人工智能的兴起,产业结构、经济增长动力以及社会分工体系都在发生深刻变化,工业革命以来所建立的教育体系正在急剧过时,依靠标准化教学来批量生产人才的模式难以为继,社会转型必然会对教育发展提出新的要求。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》明确提出,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用,促进人才培养模式和教学方法改革,构建新型教育体系。如何利用人工智能促进教育流程再造,提高教育服务的精准化水平,让教育变得更有智慧,成为一个亟待解决的重大时代命题。

  一、人工智能驱动智慧教育

  (一)教育和技术的赛跑

  教育和技术之间存在某种内在的必然联系。2007年,哈佛大学两位经济学家回顾美国教育发展历程发现,教育和技术之间存在一场持续不懈的竞赛,经济增长与收入差距就是这场竞赛带来的结果。20世纪80年代以前,美国教育发展迅猛,在全球率先实现高中教育普及和高等教育大众化。教育进步为经济增长提供了充足的高素质劳动力,适应了技术变革带来的职业结构调整,进而整体提高国民收入水平并缩小了贫富差距。然而,大约自1980年起,情况出现逆转。技术进步依旧,社会对高素质劳动力的需求也在增长,但美国教育却无法生产出足够的人才。随着教育增速的放缓,人群出现分化:一部分人受过良好教育,毕业后进入高端行业,收入迅速提升;另一部分人接受着过时的教育,技能适应性不强,再加上以计算机为代表的现代科技取代了大量的简单劳动力,他们不得不从事那些尚未被技术替代的低端行业,导致贫富差距快速拉大,制约了经济的进一步增长。[1]这种现象被形象地称为“教育和技术的赛跑”(the race between education and technology),当教育的发展速度超过技术时,就会给经济增长带来明显的人力资源红利,推动经济社会快速发展,反之则会导致经济社会发展失衡。

  当前,以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期,而教育仍未摆脱“工业化”的印记,以至于有人认为,“我们把机器制造得越来越像人,却把人培养得越来越像机器”,这不仅制约着教育功能的充分发挥,而且导致经济社会转型面临危机。所以,我们要有一种时代紧迫感,全面深化教育改革,推动“工业化教育”向“智慧型教育”转变,扩大高质量人才的供给能力,为经济社会发展提供强有力的人力资源保障。

  (二)智慧教育蓄势待发

  随着人工智能越来越广泛的应用于传统行业,那些机械重复、烦琐枯燥、大量使用体力的职业可能都会被机器人所取代,甚至连一些专家的决策工作也面临风险。比如,拥有大数据分析能力的智能医疗诊断,在某些疾病上比普通医生判断的准确率更高;智能金融系统在风险预测、股票投资等方面大显神通,成为金融机构争先布局的重点领域……随着一系列连锁反应的叠加,人工智能正在触发一场剧烈的社会分工调整,我们很可能会成为人类历史上第一代需要和机器去竞争工作的人。正如“控制论之父”维纳所说:“我们是如此彻底地改造了我们的环境,以至于我们现在必须改造自己,才能在这个新环境中生存下去。”[2]教育作为培养人的事业,将会成为决定人类能否在人工智能时代胜出的关键。众所周知,现行教育体系是工业社会的产物,核心是通过整齐划一的教学流程批量化地生产人才,尽管难以照顾个性差异,但却为人类社会从农业时代进入工业时代提供了必要的人力资源。但是,当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代,这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求,时代发展迫切需要一场教育变革。2016年3月,世界经济论坛发布了一份题为《教育的新愿景:通过技术培育社会和情感学习》的研究报告,倡导把人的社会性和情感教育置于应对新工业革命的高度,包括批判性思维/问题解决、创造力、沟通能力、合作能力等四种胜任力,以及好奇心、首创精神、坚毅、适应力、领导力、社会文化意识等六种个性品质。[3]换句话说,教育不是由外而内传递知识,而是由内而外觉悟智慧。这就要求,我们必须打破整齐划一的传统教育形态,构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系,利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。

  二、智慧教育的理念内涵

  目前,学术界对智慧教育有两种理解。一种将其视为是对知识教育观的批判和超越。英国哲学家怀特海指出,在古代学校里,哲学家们渴望传授的是智慧,而在现代学校,我们的目标却是教授各种科目的书本知识,这标志着教育的失败;教育的全部目的,就是使人具有活跃的智慧;教育要激发学生的求知欲,提升其判断力,锻造其对复杂环境的掌控能力,使学生能够运用理论知识对特殊事例做出预见。[4]我国著名科学家钱学森从系统科学出发,提出用大成智慧教育培养拔尖创新人才,拆除各门科学技术之间的鸿沟,让科学与艺术不分家,让数学、自然科学与哲学社会科学互连手,从而做到大跨度的触类旁通,完成创新。[5]美国心理学家斯腾伯格倡导学校要为智慧而教,要引导学生智慧地思考和解决问题,让他们学会平衡自我、人际和外部社会之间的共同关切,从而更好地承担社会责任。[6]

  另一种视角是将智慧教育视为教育信息化发展的新阶段,是依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术的教育信息生态系统[7],更是信息化元素充分融入教育后发生的“化学反应”[8]。祝智庭教授认为,智慧教育是通过利用智能化技术构建智能化环境,让师生施展灵巧的教与学方法,使其由不能变为可能,由小能变为大能,从而培养具有良好价值取向、较高思维品质和较强施为能力的人才。[9]黄荣怀教授认为,智慧教育是利用现代科学技术为学生、教师等提供一系列差异化的支持和按需服务,全面采集并利用参与者群体的状态数据和教育教学过程数据来促进公平、持续改进绩效并孕育教育的卓越。[10]此外,智能教育也是一个与智慧教育联系密切的概念。狭义的智能教育定位于“以人工智能为内容的教育”,目的是培养掌握智能技术的专业化人才;广义的智能教育则定位于实现个体智能的提升,不仅掌握人工智能等技术,还能初步具备未来工作中实现人机合作的能力。[11]

作者简介

姓名:曹培杰 工作单位:中国教育科学研究院

课题:

本文系中国教育科学研究院基本科研业务费专项资金院级青年项目“基于人工智能的智慧教育模式研究”(课题编号:GYD2018009)的研究成果。

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