人工智能 教育

人工智能+教育2018年11月10日上午，《人工智能+教育》藍(lán)皮書發(fā)布會在北京市房山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校隆重舉行，《人工智能+教育》藍(lán)皮書正式發(fā)布。北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心融合應(yīng)用實驗室主任陳玲博士主持發(fā)布會；北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心執(zhí)行主任余勝泉教授、房山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校校長郭冬紅女士、江蘇師范大學(xué)楊現(xiàn)民教授、未來教育高精尖創(chuàng)新中心人工智能實驗室主任盧宇博士、騰訊云智慧教育產(chǎn)品負(fù)責(zé)人付金懋先生，共同喚醒智慧學(xué)伴機(jī)器人，啟動了藍(lán)皮書發(fā)布儀式。該藍(lán)皮書由北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心編制，中心執(zhí)行主任余勝泉教授主編，并匯集來自計算機(jī)科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等專業(yè)背景的研究者組成編委會和專家委員會，從教育的視角梳理人工智能落地教育的場景，并結(jié)合人工智能技術(shù)的研究熱點，展望未來“人工智能+教育”的發(fā)展方向，歷時近一年，經(jīng)歷初期編寫、修訂、專家委員會審閱和再修訂的過程，最終成書。1、人工智能+教育的五個典型場景基于對教育領(lǐng)域需求的分析，藍(lán)皮書從智能化的基礎(chǔ)設(shè)施、學(xué)習(xí)過程的智能化支持、智能化的評價手段、智能化的教師輔助手段和智能化的教育管理五個方面，構(gòu)建了當(dāng)前人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的基本應(yīng)用框架，梳理了“人工智能+教育”的五個典型應(yīng)用場景：（1）智能教育環(huán)境。利用普適計算技術(shù)實現(xiàn)物理空間和虛擬空間的融合、基于人工智能技術(shù)作為智能引擎，建立支持多樣化學(xué)習(xí)需求的智能感知能力和服務(wù)能力，實現(xiàn)以泛在性、社會性、情境性、適應(yīng)性、連接性等為核心特征的泛在學(xué)習(xí)；（2）智能學(xué)習(xí)過程支持。在各類人工智能技術(shù)的支持下，構(gòu)建認(rèn)知模型、知識模型、情境模型，并在此基礎(chǔ)上針對學(xué)習(xí)過程中的各類場景進(jìn)行智能化支持，形成諸如智能學(xué)科工具、智能機(jī)器人學(xué)伴與玩具、特殊教育智能助手等學(xué)習(xí)過程中的支持工具，從而實現(xiàn)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)服務(wù)的交流、整合、重構(gòu)、協(xié)作、探究和分享。（3）智能教育評價。人工智能技術(shù)不僅僅會在試題生成、自動批閱、學(xué)習(xí)問題診斷等方面發(fā)揮重要的評價作用，更重要的是可以對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中知識、身體、心理狀態(tài)的診斷和反饋，在學(xué)生綜合素質(zhì)評價中發(fā)揮不可替代的作用，包括學(xué)生問題解決能力的智能評價、心理健康檢測與預(yù)警、體質(zhì)健康檢測與發(fā)展性評估，學(xué)生成長與發(fā)展規(guī)劃等。（4）智能教師助理。人工智能將替代教師日常工作中重復(fù)的、單調(diào)的、規(guī)則的工作，緩解教師各項工作的壓力，成為教師的貼心助理。人工智能技術(shù)還可以增強(qiáng)教師的能力，使得教師能夠處理以前無法處理的復(fù)雜事項，對學(xué)生提供以前無法提供的個性化、精準(zhǔn)的支持，傳授知識效率大幅度提升，有更多的時間與精力來關(guān)注每個學(xué)生的身心全面發(fā)展。（5）教育智能管理與服務(wù)。通過大數(shù)據(jù)的收集和分析建立起智能化的管理手段，管理者與人工智能協(xié)同，形成人機(jī)協(xié)同的決策模式，可以洞察教育系統(tǒng)運行過程中問題本質(zhì)與發(fā)展趨勢，實現(xiàn)更高效的資源配置，有效提升教育質(zhì)量并促進(jìn)教育公平。2、人工智能時代未來教育五個發(fā)展趨勢人工智能技術(shù)的發(fā)展，將使得未來教育發(fā)生重大的結(jié)構(gòu)性變革，雖然具體變化形態(tài)是多樣的、無法預(yù)測，但以下五個發(fā)展方向則是確定的：（1）未來教育要關(guān)注人機(jī)結(jié)合的制度體系與思維體系：要善于運用人機(jī)結(jié)合的思維方式，使教育既實現(xiàn)大規(guī)模覆蓋，又實現(xiàn)與個人能力相匹配的個性化發(fā)展；（2）未來教育要關(guān)注核心素養(yǎng)導(dǎo)向的人才培養(yǎng)：未來教育應(yīng)致力于培養(yǎng)面向人工智能時代的創(chuàng)新人才，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和工作中，發(fā)展關(guān)鍵能力與核心素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)造力而不僅僅是記憶知識，才能更好地適應(yīng)未來時代的發(fā)展；（3）未來教育要關(guān)注學(xué)生的靈魂和幸福：未來教育應(yīng)是更加人本的教育，為學(xué)生一生的幸福和成長奠基。隨著智力勞動的解放，教師有更多的時間和精力關(guān)心學(xué)生心靈、精神和幸福，跟學(xué)生平等互動，實施更加人本的教學(xué)，使得學(xué)生更具有創(chuàng)造性；（4）未來教育要關(guān)注個性化、多樣性和適應(yīng)性的學(xué)習(xí)：在人工智能技術(shù)的支持下，面向大規(guī)模的學(xué)習(xí)者群體，建立促進(jìn)個性發(fā)展的教育體系，是未來教育發(fā)展的基本趨勢。使每一個兒童在其原有的基礎(chǔ)上獲得適合他自己的教育服務(wù)是未來教育應(yīng)該追求的價值之一；（5）未來教育要關(guān)注人機(jī)協(xié)作的高效教學(xué)：人工智能在教育中的應(yīng)用與研究應(yīng)借鑒吸收學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，在借助人工智能技術(shù)更科學(xué)全面地了解學(xué)習(xí)過程的基礎(chǔ)上，建立更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)模型，實現(xiàn)更人性化的功能。3、人工智能+教育的五個典型問題“人工智能+教育”尚處在初始階段，真正實現(xiàn)教育變革還有很長的路要走，在發(fā)展的歷程中，需要破解以下五個難題：（1）智能技術(shù)層面上，人工智能教育技術(shù)尚未成熟，教育難題破解還存在許多問題，目前市場上的很多產(chǎn)品仍不夠智能，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)稀疏、學(xué)習(xí)模型以偏概全等問題亟待解決；（2）應(yīng)用領(lǐng)域?qū)用嫔?，人工智能技術(shù)與教育的結(jié)合還不夠緊密，目前大多數(shù)產(chǎn)品僅關(guān)注自適應(yīng)學(xué)習(xí)的單一狹窄領(lǐng)域，對學(xué)生成長、綜合能力發(fā)展、身心健康等方面關(guān)注較少；（3）數(shù)據(jù)是人工智能的“養(yǎng)料”，教育人工智能的關(guān)鍵瓶頸在數(shù)據(jù)，不同教育系統(tǒng)、平臺間的數(shù)據(jù)沒有開放和共享，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，難以采集學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的數(shù)據(jù)，沒有數(shù)據(jù)就沒有智能；（4）智能決策層面上，單一的智能算法無法適應(yīng)復(fù)雜多變的教育場景，有以偏概全的風(fēng)險，需要多個智能系統(tǒng)聯(lián)合決策，加強(qiáng)人工干預(yù)，并實現(xiàn)人機(jī)聯(lián)合決策；（5）人工智能的價值認(rèn)識存在兩極化，既有對人工智能全盤肯定、在教育應(yīng)用過程中“唯人工智能”的思想，也有對其全盤否定、對人工智能的有益之處視而不見的思想，在人工智能教育應(yīng)用方面，應(yīng)強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同，不高估、也不低看。4、人工智能+教育發(fā)展的五個建議國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)了人工智能在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生改善、國際競爭等方面的重要性，應(yīng)當(dāng)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。要想更好地推進(jìn)“人工智能+教育”的變革，建議：（1）加強(qiáng)數(shù)據(jù)匯聚，消除數(shù)據(jù)壁壘，建立合理使用數(shù)據(jù)的制度與政策體系，促進(jìn)數(shù)據(jù)的流通與流轉(zhuǎn)，在保護(hù)學(xué)生和家長隱私的前提下，合理、平衡利用數(shù)據(jù)來發(fā)展教育智能；（2）關(guān)注多元應(yīng)用場景，避免人工智能強(qiáng)化應(yīng)試教育，改變以“講、測、考、練”為核心的人工智能教育應(yīng)用現(xiàn)狀，人工智能要在降低教師的負(fù)擔(dān)、降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識的負(fù)擔(dān)、促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展方面等方面，起到更加積極的作用；（3）開展跨學(xué)科研究，單一技術(shù)創(chuàng)新無法推進(jìn)人工智能+教育的變革，要積極推進(jìn)教育學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、體育學(xué)、管理科學(xué)等多學(xué)科的協(xié)同攻關(guān)，國家相應(yīng)設(shè)置重大攻關(guān)項目進(jìn)行引導(dǎo)，促進(jìn)多領(lǐng)域、多學(xué)科的交流與創(chuàng)新；（4）提供開放平臺和服務(wù)，大型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)要多開發(fā)開源的人工智能組