王子敏，黃忠義

（1.南京郵電大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.南京郵電大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 南京 210000）

一、引言

科技與教育二者之間關(guān)系密切，科技的發(fā)展離不開(kāi)教育，并對(duì)教育的發(fā)展起到促進(jìn)作用；同時(shí)教育對(duì)科技也起著決定性作用，沒(méi)有教育科技的發(fā)展就無(wú)從談起。

2016 年，東中西三大區(qū)域的教育經(jīng)費(fèi)分別為175 413 827 萬(wàn)元、97 864 019 萬(wàn)元、70 515 130 萬(wàn)元，教育基本建設(shè)投資分別為19 806 836 萬(wàn)元、10 445 203 萬(wàn)元、8 237 978 萬(wàn)元。從經(jīng)費(fèi)和基本建設(shè)投資兩個(gè)方面來(lái)看，區(qū)域間教育差距還是比較大也較為明顯。具體來(lái)看，東部地區(qū)的教育資源投入最多、發(fā)展程度最高，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最為落后，形成了區(qū)域教育發(fā)展參差不齊的格局現(xiàn)狀。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也在逐漸發(fā)展并日趨成熟，在區(qū)域教育資源差距較大的背景下，如何利用人工智能技術(shù)來(lái)彌合縮小中西部地區(qū)，尤其是農(nóng)村、邊遠(yuǎn)、貧困地區(qū)與東部地區(qū)的教育差距，對(duì)于提高中西部地區(qū)的教育質(zhì)量和水平，推動(dòng)區(qū)域間教育協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的意義。

二、文獻(xiàn)綜述

技術(shù)進(jìn)步對(duì)于教育發(fā)展起著決定性的作用，同時(shí)教育的發(fā)展也能夠促進(jìn)科技在新質(zhì)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)步，因此國(guó)內(nèi)外有許多學(xué)者研究了人工智能技術(shù)對(duì)教育的影響。在已有的文獻(xiàn)研究中，有學(xué)者關(guān)注人工智能如何影響教育以及影響的方式。如單戈和楊柳（2019）[1]認(rèn)為人工智能與教育的結(jié)合，應(yīng)以學(xué)生為主體，尊重學(xué)生的地位。同時(shí)人工智能可以對(duì)不同的個(gè)體差異性進(jìn)行科學(xué)、合理、有效性的幫助，降低學(xué)生的壓力以及激發(fā)學(xué)生課堂聽(tīng)課興趣。王竹立（2018）[2]認(rèn)為人工智能可能是有史以來(lái)最具革命性的技術(shù)，其對(duì)教育的沖擊影響也非常大，所以應(yīng)從培養(yǎng)什么樣的人和如何培養(yǎng)人兩方面來(lái)考慮其對(duì)教育的影響。伍紅林（2019）[3]認(rèn)為人工智能時(shí)代的教育學(xué)將有兩種發(fā)展路徑：一是面對(duì)人工智能的正面沖擊，教育學(xué)的必然回應(yīng)；二是面對(duì)人工智能的挑戰(zhàn)和潛在危險(xiǎn)，教育學(xué)的可能回應(yīng)。Roll 和Wylie（2016）[4]認(rèn)為人工智能教育是一個(gè)進(jìn)化過(guò)程，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注當(dāng)前的課堂實(shí)踐，與教師合作以及技術(shù)和領(lǐng)域的多元化，同時(shí)主張將技術(shù)嵌入學(xué)生的日常生活中。Popenici 和Kerr（2017）[5]認(rèn)為將AI 納入教與學(xué)的機(jī)會(huì)，高等教育機(jī)構(gòu)預(yù)見(jiàn)了無(wú)限的可能性和挑戰(zhàn)，應(yīng)進(jìn)一步研究教師的新角色，以更高的學(xué)歷屬性為重點(diǎn)，為高學(xué)歷學(xué)生提供新的學(xué)習(xí)途徑，尤其是想像力，創(chuàng)造力和創(chuàng)新，是機(jī)器幾乎無(wú)法復(fù)制的一些能力和技能。

也有許多學(xué)者關(guān)注如何縮小不同區(qū)域的教育差異以及如何用技術(shù)彌合鴻溝。如鄭展鵬和岳帥（2017）[6]基于省際面板數(shù)據(jù)模型，研究我國(guó)各教育階段教育資源區(qū)域配置差異的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，結(jié)果顯示高等教育階段最快，義務(wù)教育階段次之，中等教育階段最慢。胡小勇和卞金金（2010）[7]通過(guò)問(wèn)卷及訪談?wù){(diào)查分析研究了不同區(qū)域信息化教育資源配置的區(qū)域性差異現(xiàn)象，針對(duì)如何解決數(shù)字鴻溝等問(wèn)題提出了相關(guān)對(duì)策建議。文軍和顧楚丹（2017）[8]基于國(guó)家教育統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，比較了中國(guó)城鄉(xiāng)基礎(chǔ)教育資源分配的發(fā)展及其差異狀況，重點(diǎn)分析了這種差異狀況可能帶來(lái)的社會(huì)后果。史平（2015）[9]通過(guò)對(duì)山東省部分綜合類(lèi)型高校學(xué)生進(jìn)行的關(guān)于城鄉(xiāng)不同生源地教育背景差異的研究，提出了一些可供參考的合理配置城鄉(xiāng)教育資源的措施。

通過(guò)以上文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，有許多學(xué)者研究了區(qū)域教育的差異與對(duì)策，也有學(xué)者研究了技術(shù)進(jìn)步對(duì)教育的影響。本文將從另一個(gè)視角，基于區(qū)域教育的較大差距，研究如何利用人工智能技術(shù)來(lái)縮小教育鴻溝，從而促進(jìn)教育公平。

三、中西部區(qū)域教育需求與技術(shù)及應(yīng)用特征

（一）中西部教育需求表現(xiàn)

在新時(shí)代條件下，有許多東部地區(qū)的學(xué)生享受著互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化時(shí)代帶來(lái)的教育資源，操作著先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置，這些學(xué)生成長(zhǎng)在數(shù)字化環(huán)境中，被稱(chēng)為數(shù)字土著一代。而在中西部地區(qū)有許多他們的同齡人卻不能享受同等的教育，只能用著別人流傳下來(lái)的資源，老師也只能通過(guò)簡(jiǎn)單的方式向他們傳遞知識(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)共有鄉(xiāng)村教學(xué)點(diǎn)8.68 萬(wàn)個(gè)，偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校在硬件條件、師資隊(duì)伍、教學(xué)管理諸多方面與大城市的學(xué)校存在較大差距。

隨著時(shí)代的發(fā)展，中西部教育也表現(xiàn)出了新的需求特征。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，軟硬件設(shè)施的建設(shè)。軟件和硬件設(shè)施建設(shè)是中西部教育發(fā)展的基礎(chǔ)和載體，有了這些基礎(chǔ)設(shè)施載體可以使教育變得高效便捷，同時(shí)可以在很大程度上與未來(lái)的技術(shù)對(duì)接，縮小與東部地區(qū)教育的差距。第二，師資隊(duì)伍建設(shè)。伴隨中西部教育的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)任職老師的要求也變的越來(lái)越高，如軟硬件裝備的使用、教育思想和質(zhì)量的改變等，都需要引進(jìn)高素質(zhì)、高質(zhì)量的人才。但是由于相關(guān)條件的限制和缺乏，很難吸引到高質(zhì)量的師資人才。尤其是在技術(shù)不斷進(jìn)步的時(shí)代條件下，對(duì)高質(zhì)量人才的需求表現(xiàn)得更加突出。第三，教育資源共享。雖然中西部教育有了很大的進(jìn)步，但是在某種程度上，與東部地區(qū)教育資源的差距還是很大。東部地區(qū)的教育資源在與中西部地區(qū)共享過(guò)程中存在著許多問(wèn)題，如共享方式、教育范式等方面。

（二）人工智能的技術(shù)特征

人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。

人工智能主要的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，是從人工知識(shí)表達(dá)到大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)技術(shù)。人工智能的發(fā)展需要以大數(shù)據(jù)為核心，通過(guò)大數(shù)據(jù)的積累，分析、挖掘、判斷人類(lèi)相關(guān)行為，并最終模擬人的“智慧”自主學(xué)習(xí)。第二，是從分類(lèi)型處理的多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向跨媒體的認(rèn)知、學(xué)習(xí)、推理，這里的“媒體”主要是指不同的界面或者環(huán)境。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的逐漸成熟，人工智能以這些技術(shù)為依托，能夠在不同的交互環(huán)境實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。第三，是從追求智能機(jī)器到高水平的人機(jī)、腦機(jī)相互協(xié)同和融合。人工智能的初期發(fā)展是實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能化以及自動(dòng)化，伴隨著技術(shù)的成熟發(fā)展，機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、判斷，在中后期完全可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器與人的高效協(xié)同，形成真正的人工“智”能。第四，是從聚焦個(gè)體智能到基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的群體智能，它可以把很多人的智能集聚融合起來(lái)變成群體智能。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的發(fā)展，萬(wàn)物互聯(lián)將成為現(xiàn)實(shí)。依托互聯(lián)網(wǎng)為線，大數(shù)據(jù)為核心，智能機(jī)器為載體，云計(jì)算為保障，人工智能將從個(gè)體智能逐漸過(guò)渡到群體智能，完全可以實(shí)現(xiàn)少數(shù)人與絕大多數(shù)智能機(jī)器交互工作的任務(wù)，甚至只需要一人便可以讓智能機(jī)器與機(jī)器之間高效協(xié)同完成相關(guān)工作，即所謂的群體智能。第五，是從擬人化的機(jī)器人轉(zhuǎn)向更加廣闊的智能自主系統(tǒng)，比如智能工廠、智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)等。人工智能的最終目的是實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器之間的高效、零誤差協(xié)同融合。初期人工智能的發(fā)展主要以機(jī)器擬人化為主，到了中后期主要是依靠智能自主系統(tǒng)結(jié)合智能機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的無(wú)人化，簡(jiǎn)言之，智能自主系統(tǒng)及機(jī)器的配合將大大減少人力的投入，但卻可以高效完成工作任務(wù)。

（三）人工智能在教育中的應(yīng)用特征

人工智能是一門(mén)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)賦能機(jī)器模擬人類(lèi)智能行為的科學(xué)，包括聲音圖像識(shí)別、判斷決策和自主學(xué)習(xí)等方面，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的重要驅(qū)動(dòng)力，正深刻改變著人們的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式。目前，人工智能研究主要依靠大數(shù)據(jù)和高性能計(jì)算技術(shù)的支撐，在教育中的應(yīng)用尚處于起步階段，當(dāng)前主要用來(lái)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)輔助、測(cè)驗(yàn)評(píng)分、智能答疑等方面的幫助[10]。此外，人工智能可以跟蹤記錄學(xué)習(xí)過(guò)程，及時(shí)反饋給學(xué)習(xí)者進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。而教師能夠借助人工智能等技術(shù)采集教學(xué)數(shù)據(jù)，使教學(xué)等日常工作全程數(shù)據(jù)化、可視化，因此可以將大量重復(fù)性的工作交給人機(jī)進(jìn)行處理，大大解放教師的時(shí)間，使其可以將更多的精力投入到創(chuàng)新性教學(xué)活動(dòng)中。

目前人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用較多的是專(zhuān)家系統(tǒng)，包括智能教學(xué)系統(tǒng)、智能化考試系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。智能教學(xué)系統(tǒng)可以將優(yōu)秀的教學(xué)資源和成果經(jīng)過(guò)智能判斷、分析、整合，最終形成一個(gè)全面的教學(xué)系統(tǒng)[11]。智能化考試主要指引入專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行智能組卷，根據(jù)個(gè)體的差異性和特點(diǎn)進(jìn)行反饋訓(xùn)練，全程都是智能化、自動(dòng)化的出卷、評(píng)測(cè)，從而提高考試和學(xué)習(xí)的質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要集中于虛擬課堂及虛擬實(shí)驗(yàn)等方面，虛擬課堂主要是可以將東部地區(qū)老師上課的實(shí)況同時(shí)向中西部地區(qū)課堂傳送，實(shí)現(xiàn)異地同課，讓學(xué)生能夠及時(shí)共享教學(xué)資源。此外，對(duì)于中西部地區(qū)，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)、貧困地區(qū)的學(xué)生，可以利用虛擬技術(shù)讓他們進(jìn)行相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)，達(dá)到與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的效果。

四、教育公平實(shí)現(xiàn)路徑

對(duì)于中西部地區(qū)，尤其是農(nóng)村、邊遠(yuǎn)及貧困地區(qū)，通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)教育落后的追趕是一個(gè)非常重要的契機(jī)。目前，已經(jīng)有相關(guān)的人工智能應(yīng)用系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)踐探索，未來(lái)中西部地區(qū)人工智能與教育的融合需求及特征主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

第一，智能系統(tǒng)及平臺(tái)的搭建。人工智能技術(shù)的發(fā)展逐漸成熟完善，搭建人工智能教學(xué)平臺(tái)，專(zhuān)門(mén)用于區(qū)域之間教育資源的傳遞共享，其功能類(lèi)似于MOOC，但是初期主要目標(biāo)是幫助國(guó)內(nèi)區(qū)域間教育的發(fā)展，后期可以嘗試與國(guó)外優(yōu)秀教育資源的對(duì)接。主要是東部地區(qū)向中西部輸送，中西部地區(qū)向東部地區(qū)進(jìn)行反饋交流。有了共享智能平臺(tái)作為支撐，相當(dāng)于為中西部地區(qū)教育發(fā)展鋪就了一條成功的道路，可以進(jìn)行雙向的信息傳遞并形成循環(huán)交流的模式。

第二，加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)。人工智能平臺(tái)的搭建需要高素質(zhì)的人才作為引導(dǎo)者，同時(shí)教師是教學(xué)之本，是教育的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。新時(shí)代高素質(zhì)教師人才擁有先進(jìn)的教育觀念和思想意識(shí)，能夠?qū)⒓夹g(shù)與教育的融合成效發(fā)揮到最大，也是人工智能在教育領(lǐng)域中應(yīng)用趨勢(shì)的必然要求。新時(shí)代條件下，高素質(zhì)教師可以將人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)與自身實(shí)現(xiàn)高效結(jié)合，在一定程度上能夠達(dá)到人機(jī)的高效協(xié)同，將中西部地區(qū)的教育逐漸向數(shù)字化教育過(guò)渡，為未來(lái)中西部教育數(shù)字化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第三，優(yōu)質(zhì)資源共享。除了平臺(tái)的建立以及人才隊(duì)伍的建設(shè)，還需要將優(yōu)質(zhì)資源向中西部引進(jìn)，包括東部地區(qū)、甚至是國(guó)外先進(jìn)的教育資源。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等相關(guān)信息技術(shù)與人工智能相結(jié)合，可以將優(yōu)質(zhì)的教育資源及時(shí)、便捷、高效地輻射到偏遠(yuǎn)地區(qū)，讓這些地區(qū)的學(xué)生也能享受到發(fā)達(dá)地區(qū)的教育資源，同時(shí)也可以在某種程度上實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。此外，隨著5G 技術(shù)的建設(shè)發(fā)展，通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)直播教學(xué)的模式也將逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。只有將優(yōu)質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)共享，才能真正意義上使中西部地區(qū)教育從根本上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變發(fā)展。

五、對(duì)策建議

人工智能技術(shù)的出現(xiàn)給中西部地區(qū)教育的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)，為了抓住這次機(jī)遇，對(duì)促進(jìn)中西部教育提出以下相關(guān)對(duì)策建議。

（一）加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，吸引優(yōu)質(zhì)企業(yè)

首先，推進(jìn)完善中西部地區(qū)信息技術(shù)設(shè)施的建設(shè)，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)偏遠(yuǎn)、貧困地區(qū)的覆蓋面。其次，著重引進(jìn)相關(guān)配套的軟件設(shè)施，使軟件和硬件設(shè)施能夠齊全，從而保證與人工智能技術(shù)的對(duì)接。最后，與優(yōu)質(zhì)軟件和硬件企業(yè)簽訂戰(zhàn)略發(fā)展協(xié)議，因此保證軟硬件設(shè)施可以及時(shí)更換設(shè)備，在一定程度上保持與發(fā)達(dá)地區(qū)的同步技術(shù)對(duì)接。為此，政府可以出臺(tái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策，吸引優(yōu)質(zhì)企業(yè)入駐中西部地區(qū)，為推動(dòng)整體的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

（二）多渠道吸引高素質(zhì)教師人才

教師是教育的發(fā)展之本，政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加強(qiáng)人才吸引方面的措施。一方面，政府可以牽頭與發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議，合作引進(jìn)高素質(zhì)教師，支援中西部教育發(fā)展。此外，政府應(yīng)大力度扶持教師待遇福利建設(shè)，提高待遇門(mén)檻，以此吸引發(fā)達(dá)地區(qū)的人才投入到中西部地區(qū)，同時(shí)不定期選拔優(yōu)秀教師到東部地區(qū)及國(guó)外先進(jìn)學(xué)校進(jìn)行學(xué)習(xí)，綜合培養(yǎng)高素質(zhì)師資隊(duì)伍，為提高教育質(zhì)量作鋪墊。

（三）建立完善教育資源共享機(jī)制

在資源共享方面，首先要分析資源的需求，按照不同的需求有針對(duì)性地向發(fā)達(dá)地區(qū)引進(jìn)高質(zhì)量資源；其次，要及時(shí)通過(guò)信息建設(shè)渠道，將資源一級(jí)一級(jí)地分發(fā)下去，保證輻射到所有的學(xué)校，盡可能地?cái)U(kuò)大覆蓋范圍；最后，重視資源庫(kù)建設(shè)，將所有引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)資源保存到資源庫(kù)中，建立資源配套體系，從而使資源可以反復(fù)使用，同時(shí)可以為優(yōu)化、更新資源提供保證。