孫子建 田海青

摘? 要： 人工智能受到我國政府的高度重視，同時也受到教育界極大地關注。為了順應時代潮流，教育者既要學會教育與人工智能融合，在教育思維、教學模式、教學方法、評價管理及師生關系等教學體制上的創(chuàng)新，也要全面認識教育人工智能，在此基礎上堅守教育初心，在改革中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中堅守，進而有效地推動新時代的教學改革與發(fā)展。

關鍵詞： 人工智能時代; 教學改革; 變革; 堅守

中圖分類號：TP23; S126? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）09-80-04

The "Change" and "Keep" of teaching reform in the new era from the perspective

of artificial intelligence

Sun Zijian， Tian Haiqing

（School of Education， University of Kashgar， Kashgar， Xinjiang 844000， China）

Abstract： Artificial intelligence is highly valued by the Chinese government， but also by the education community. In order to adapt to the trend of the times， educators should not only learn to integrate education with artificial intelligence， innovate in educational thinking， teaching mode， teaching method， evaluation management and teacher-student relationship， but also adhere to the original intention of education on the basis of comprehensive understanding of educational artificial intelligence， so as to innovate in reform， adhere to in innovation， and effectively promote the teaching reform and development in the new era.

Key words： artificial intelligence age; teaching reform; change; persistence

0 引言

繼“互聯(lián)網(wǎng)+”和虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術之后，人工智能成為全球嶄新爆破點。人工智能（Artificial Intelligence，AI）這一概念是由麥卡錫（McCarthy）1956年在達特矛斯會議上提出，其內(nèi)涵界定為，機器發(fā)出的行為與人表現(xiàn)出的智能行為一樣[1]。經(jīng)過60多年的探索與發(fā)展，終于迎來了人工智能大爆發(fā)。尤其是AlphaGo智能程序打敗世界頂級圍棋高手李世石，Master智能程序戰(zhàn)勝世界排名第一的柯潔，以人工智能技術為代表的科技革命正引領全球新一輪創(chuàng)新熱潮。中國政府密切關注并高度重視，于18年全國兩會明確提出，要加強新時代人工智能的研發(fā)，確保在醫(yī)療、教育、養(yǎng)老、文化、體育等眾多領域發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，全面推進智能生活[2]。人工智能時代的到來，給各行各業(yè)帶來全新挑戰(zhàn)和機遇。教育領域同樣正經(jīng)歷著一場深層次變革，教育與人工智能技術的融合重塑著教育的新形態(tài)。人工智能時代下，教學如何直面挑戰(zhàn)，實現(xiàn)與時俱進，如何抓住機遇，完成新的蛻變，已成為當前教學改革急需思考和亟待解決的關鍵問題。

1 人工智能與教學改革的關系

1.1 教學改革的進行需要人工智能的引領

2017年，被稱為人工智能元年。教學的改革要想成功，既需要精神引領，也需要技術支撐。有精神的引領而沒有技術的支撐只是紙上談兵，相反有技術的支撐而沒有精神的引領終將迷失方向。2017年，國務院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確，人工智能對于當代教育的重要性[3]。2018年4月教育部發(fā)布了《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》的通知，對中小學以及高校提出新要求，未來將會出現(xiàn)“人工智能+X”新的培養(yǎng)模式，小學階段將引入人工智能普及教育[4]，各學校紛紛設立人工智能相關專業(yè)，引進人工智能相關方向人才。另外，人工智能在教育教學中的應用特征為人工智能與教育教學的契合指明了方向。人工智能下的教學數(shù)據(jù)既可以描述教育現(xiàn)象，又可以解釋教育規(guī)律，近而可以預測教育未來的趨勢。其次，人工智能作為一種輔助工具，其強大的價值與功能不言而喻。因此，人工智能時代的教育教學改革要利用人人工智能精神、工智能技術、人工智能理念去實踐新的教育思想，把人工智能技術灌輸、滲透到教學的最深處，為科學的教育教學服務[5]。促進人工智能與教育的融合，推動人工智能時代教學改革的深入發(fā)展。

1.2 人工智能對教育是一種浸潤、協(xié)助

人工智能為教學改革提供了全新的動力。直接用于教學改革，在一定程度上展現(xiàn)出了人工智能在教育領域的地位和價值。人工智能時代的到來，對教學方式、教學內(nèi)容以及教育形式帶來了影響，但無法改變教學的本質、核心，即教育人工智能將會影響改變教學，但不會顛覆教學，亦不能顛覆教育[6]。其對教育教學的沖擊，不是對教育教學的一種否定，相反是一種浸潤、滲透。首先，人工智能沒有自我意識，只能按照人類預先設定的程序在特定領域做某件事，可以說人工智能，沒有人工，就沒有智能。其次，對于教育教學而言，教學機器人的引用，作為學生解決復雜問題的輔助工具，大大提高學生的思維能力。教學機器人具有學科性質，能夠提供具有建設性的、高效的學習環(huán)境，目前在STEM（科學、技術、工程、數(shù)學）教學方面發(fā)揮著重要的協(xié)助作用[7]。最后，智能游戲的研發(fā)，可以有效對人生階段的突發(fā)事件起到良好的緩沖作用，例如，在美國芝加哥的一所博物館專為青少年開放“生存游戲”，主要是預防在極端條件遇到突發(fā)狀況人體系統(tǒng)的變化，游戲玩家不僅克服了許多障礙，而且還了解了人的身體架構[8]。

1.3 人工智能為教學改革帶來的新變化

人工智能就像一支魔術棒，走到哪里就會使那里舊的業(yè)態(tài)消亡，新的業(yè)態(tài)產(chǎn)生。教育領域內(nèi)，教學效率是衡量教學成敗的關鍵，而教學目標的達成是檢測教學效率的重要指標。之前教學效率低的一個原因就是教學目標未準確定位，導致教學過程隨意，盡管教師可以憑借經(jīng)驗預測學生掌握情況，但準確性、清晰度都不是很高。利用人工智能的教育數(shù)據(jù)挖掘（Educational Data Mining，EDM）可以有效地、全面地了解全班學生學習能力和學習特點，并據(jù)此確定教學目標，做到教學過程有效調控，從而提高教學效率。同時人工智能通過對收集到的數(shù)據(jù)建模，圖示學生的學習動機、學習效率之間的關系，幫助教師選擇精確的教學內(nèi)容并鎖定學生的最佳學習時間，教師通過預測把教學目標定在學生的“最近發(fā)展區(qū)”[9]，避免無效、重復的教學行為，提高教學質量。人工智能的出現(xiàn)為學生、教師輕松獲取信息，自主利用信息拓寬了道路，改變著師生的學習與生活方式。

長期以來，教育是否“因材施教”是業(yè)內(nèi)一直未能很好解決的問題。由于學校學生人數(shù)眾多，教師根本不可能兼顧每位學生，難以為學生提供最有效的學習內(nèi)容和方式。隨著人工智能時代的到來，相信這個問題可以很好地解決。首先，人工智能的學習分析技術可以呈現(xiàn)不同學生的學習特征、認知方式以及學習風格。其次，人工智能的推送技術可以為學生提供個性化且符合自身的學習方式。最后，人工智能的學習調節(jié)系統(tǒng)可以優(yōu)化學習過程，實現(xiàn)符合自身的個性化學習[10]。人工智能為教學的改革，學生的發(fā)展帶來的機遇很多，如虛擬的教學情境，直觀性更強，彌補了學生直接經(jīng)驗的缺失，短時間內(nèi)獲取大量的訊息，完成對世界多樣性的整體感知;在人工智能的幫助下，可以更快掌握需要的技能等等。

2 人工智能時代教學改革的“變”

目前，我國教育正處于“以量謀大”到“以質圖強”戰(zhàn)略上的轉變階段。人工智能引發(fā)的教育革命，加速了學校教育理念、教學模式、教學內(nèi)容、教學評價管理以及師生關系等一系列變革。為了順應新變化，教育必須合理適時的進行改革，才能邁向新的境界。

2.1 教育思維的轉變

思維是行動的先導，教育思維的轉變對教學的改革具有決定性意義。隨著人工智能時代的到來，人工智能與教育深度融合，傳統(tǒng)的教育思維必將受到挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)、并行計算以及深度學習是人工智能的核心驅動力，教育思維的轉變必定要往這三個方面靠攏。例如，傳統(tǒng)的教學目的比較單一，只是讓學生學會某種知識，而人工智能的深度學習完全可以培養(yǎng)學生終身學習的習慣，引導學生去發(fā)現(xiàn)多重教學任務，通過培養(yǎng)了學生的興趣和對社會的適應能力[11]。

從宏觀看，只有認識得到了深化，才能促進學校教學工作的轉變。這樣一步一步深化、由內(nèi)及外的過程，將會不斷拓展教育的視野。人工智能時代的到來，教育思維必須與時俱進，敢于突破教學中不合理的問題，結合新時代發(fā)展理念取其精華去其糟粕，讓人工智能融入當下的教育思維中。對學校教育工作重新審視，由此孕育并滋生全新的教育理念，并落實到學校教學工作的每個環(huán)節(jié)。

2.2 教學模式的轉變

教學模式是專業(yè)化教學的基礎。傳統(tǒng)教學模式注重教師的講授，學生參與課堂的機會不多，提不起對學習的興趣。再加上學生與教師講課的講臺有一定的距離，課堂中教師與學生天上人間，學生對知識獲取便有了一定距離。課堂沉悶，學生厭學。通過考試制約學生學習。學生來上學，是來主動獲取知識的過程，但事與愿違，什么事情都“被”安排。教師生硬地重復著工作，學生機械的學習知識。

隨著新高考的改革，教學模式發(fā)生了一些變化。以學生為本，注重學生興趣的培養(yǎng)，拒絕課堂上教師單一的講授，強化學生問題意識，提高教學效率值得提倡。但人工智能時代已經(jīng)到來，轉變教學模式可以更好地更新和提升學生的學習方式。教學上融合人工智能，必須打破原本教學模式的界限，創(chuàng)新教學模式，真正做到與時俱進，實現(xiàn)課堂教學靈活多樣和豐富多元。

2.3 教學內(nèi)容的轉變

教學內(nèi)容是教學方案的核心，整個教學環(huán)節(jié)都得圍繞教學內(nèi)容展開。傳統(tǒng)的教學，學生對學習內(nèi)容是沒有選擇權的。新時代，基于人工智能技術下的學習分析（Learning Analytics，LA）對于不同學生的學習進度的快慢提供了不同的選擇，幫助教育者更好地實施教學活動。同時，學習者可以更加準確地認識自己，選擇具有針對性的學習內(nèi)容，以此提高學習效益[12]。例如國外不少研究團隊設計了基于在線活動指數(shù)（OLAI）的智能教學系統(tǒng)。對學習者進行分類或聚類，并建立學習者模型，幫助學習者選擇適宜的學習內(nèi)容和切合自身高效的學習方式等[13]。

教學結合人工智能技術是未來教育改革與發(fā)展的趨勢，教學活動的本質是知識的傳遞。人工智能時代，學生可以根據(jù)自己的興趣、愛好、需要以及自己的特長選擇適合自己的教育內(nèi)容，以滿足不同學生需求。其次，可以利用人工智能的智能導師系統(tǒng)（Intelligent Tutoring System，ITS）來進行一對一智能教學，依據(jù)學習者當前的知識技能水平，做出決策，提供個性化內(nèi)容[14]。因此，教學內(nèi)容的轉變是推動教育與人工智能融合創(chuàng)新的重要路徑。

2.4 評價管理的轉變

教學評價是教學活動的重要組成部分。人工智能時代，評價主體呈現(xiàn)多元化趨勢，評價對象也更靈活，由單相評價變?yōu)殡p向評價，教育中的個體既是評價主體也是評價對象。通過智能平臺，學生可以對教師的教學進行評價，同時教師可以對校內(nèi)行政部門及領導進行評價。人工智能下的自動化短文評價系統(tǒng)（Automated Assessment of Essays and Short Answers）在美國已經(jīng)實現(xiàn)了在教學領域內(nèi)的自動化評價與反饋。在設定評價標準之后，教師可以用來幫助學生檢測自己的寫作技巧，并可以得到建設性的意見[15]。因此，人工智能技術弱化了教育評價的隨意性，加強了教育評價的客觀性和真實性。

一個完整的管理體系包括教學管理、教師管理、學生管理、安全管理以及科研管理等。人工智能時代，技術與教育的結合促使一系列教育活動發(fā)生改變，傳統(tǒng)的管理體系若不改變顯得不合時宜?；诖耍仨毚蛟旃芾碇悄芑娜履Ｊ?，凸顯教育管理的時代性。其次，利用人工智能下的大數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，跳出傳統(tǒng)管理模式的牢籠，使管理體系變得更科學有效。同時，教育管理者通過人工智能也將擁有更強的管理決策能力和過程優(yōu)化能力。

2.5 教師角色的轉變

目前對人工智能的過度關注，已直接影響到了教師教育。在美國的佐治亞州理工大學計算機教授戈爾（Goel）將一款名為為吉爾·沃特森（ Jill Watson）的機器人做助教，完整地為學生授課五個月[16]。據(jù)此，有學者提出人工智能在未來會替代教師的假說，盡管有一定的科學依據(jù)，但筆者更愿意相信，未來只需要能借助于人工智能開展教學的教師。充分說明了隨著人工智能在教育領域的廣泛應用，師生的角色可能要發(fā)生一些改變，人工智能幫助教師從機械、重復的腦力工作中解放出來，成為教師的得力干將。如人本主義所說的，教師不再只是知識的傳授者，相反教師是學生學習過程中的旅伴，要精心設計各種問題、教學資源、教學活動等等。教師與人工智能協(xié)同既可以實現(xiàn)班級的規(guī)?；С郑挚梢詫崿F(xiàn)學生的個性化發(fā)展，同時教師要督促、組織、檢查學生在學習過程中出現(xiàn)的問題。讓學生在新時代下學會學習、合作協(xié)同、獨立思考，從而促進學生綜合素質到綜合能力的轉變。

因此，在未來教育要關注每個學生的發(fā)展、滿足不同學生的個性需求、促進每個學生的個性發(fā)展[17]。未來教育單靠教師很難完成。未來教師的角色需人類教師與人工智能共同承擔，人工智能輔助人類教師，二者共同發(fā)揮優(yōu)勢。

3 人工智能時代教學改革的“守”

教學改革需要創(chuàng)新，也需要堅守。教育的初心是促進學生不斷地自我完善，持續(xù)的、自由的、主動的成長，在正確認識人工智能的同時，堅守教育初心。

3.1 堅守教育的核心價值

教育的價值在于促進人民幸福、社會發(fā)展和國家進步。人工智能時代下的教學改革，教育服務國家的總方向不能動搖，教育是服務人的階段目標也不能變。新時代教育者要防止人工智能“異化”和“亂花迷眼”，不能讓人工智能的科技犯罪，網(wǎng)絡沉迷等現(xiàn)象對教學改革造成負面的影響，避免教育的價值游離，失去教育規(guī)范。因此在當今及未來教育教學改革的過程中，我們要注重教育的核心價值，謹慎審視，科學應對。

3.2 堅持以生為本的原則

教學是培養(yǎng)人才的活動。以學生為本是對科學發(fā)展觀“以人為本”的貫徹與落實。新時代，學校要繼續(xù)貫徹以生為本的教學原則，尊重學生的主體地位，完善“以人為本，以生為本”的育人機制，培養(yǎng)以知識為核心的人才轉向新時代以能力為核心的應用性和創(chuàng)新型人才。

3.3 堅守師生之間的情誼

師生關系對教學質量有直接影響。良好的師生關系，能營造愉快的情緒氣氛，成為調動師生雙方積極性的內(nèi)驅力，從而使學生的主動性、積極性得到充分發(fā)揮。新時代，教師與人工智能的結合，決定了教師角色的轉變，但不能因為教師角色的分量減輕，就產(chǎn)生社會懈怠，對學生置之不理或者與同學間的交流漠然。相反，師生關系非但不能隔閡，而且教師必須提高對學生的關注度，更要細心留意學生在與人工智能相處時可能會發(fā)生的意外，比如人工智能機器的突發(fā)狀況、短路等，是否會引起一些未知的安全問題，這些都值得教師去留意。

3.4 堅持師德文化建設

教師的職業(yè)道德，簡稱“師德”，是教師和一切教育工作者在從事教育活動中必須遵守的道德規(guī)范和行為準則，也是一種道德觀念、情操和品質。一直以來，師德對教學的發(fā)展有推波助瀾的作用。人工智能時代的到來，教師角色重新定義，但是不管教學如何變化，師德建設都是教育領域的重中之重，它能映射出教育可能出現(xiàn)的問題。文化是學校的靈魂，是一所學校的精神支柱。堅守校園文化，關鍵在于學校各部門、老師、學生共同參與，從言行舉止一點一滴日積月累，以潤物細無聲的方式建設校園文化。新時代下必須堅守師德文化的建設，不能使其褪色。

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