夏燕 陳云信

摘 要：教育發(fā)展必須與時(shí)俱進(jìn)，在人工智能蓬勃發(fā)展的今天，升級(jí)傳統(tǒng)教育，全面創(chuàng)新教育模式，推進(jìn)教育改革勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：智能化; 新工科; 專業(yè)升級(jí); 教育評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G434 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2020）8-119-002

智能化時(shí)代即將要來(lái)了，第四次工業(yè)革命也要到了。近年來(lái)，人工智能在教育上應(yīng)用的配套政策陸續(xù)出臺(tái)。2017年，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，在規(guī)劃中，明確要求隨智能化的不斷發(fā)展建立新型的教育體系，根據(jù)不同的個(gè)體定制個(gè)性化的教育服務(wù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)。2019年2月，《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》發(fā)布，文件中強(qiáng)調(diào)教育體系的智能化、一體化，強(qiáng)調(diào)用人工智能來(lái)管理教育、服務(wù)教育，利用人工智能現(xiàn)代化改革人才培養(yǎng)模式。同年5月，中國(guó)政府與聯(lián)合國(guó)教科文組織在北京合作舉辦關(guān)于人工智能與教育為主題的大會(huì)，來(lái)自全世界的專家和學(xué)者聚在一起共商教育大事，教育和人工智能化的融合是必然結(jié)果。會(huì)上，探討現(xiàn)代教育新模式，并形成《北京共識(shí)——人工智能與教育》的文件，會(huì)議以“規(guī)劃人工智能時(shí)代的教育：引領(lǐng)與跨越”為主題，達(dá)到這樣的共識(shí)：教育必須融合人工智能，教育必須全面創(chuàng)新、必須建立智能化時(shí)代的教與學(xué)新模式，通過(guò)智能化推動(dòng)教育的發(fā)展和升級(jí)，從而提高辦學(xué)水平和質(zhì)量。由此可見(jiàn)，深入推進(jìn)教育與智能化的不斷融合，是發(fā)展中國(guó)智能教育大勢(shì)所趨，任重而道遠(yuǎn)。

一、目前教育現(xiàn)狀

目前，我國(guó)高等教育無(wú)論在辦學(xué)規(guī)模、辦學(xué)質(zhì)量、辦學(xué)理念、辦學(xué)方式都有較快的發(fā)展，教育投資、教育管理也有一定的進(jìn)步，但仍低于發(fā)達(dá)國(guó)家的教育平均水平，不能滿足社會(huì)現(xiàn)代科技發(fā)展的需求，不能滿足生產(chǎn)力的發(fā)展。我國(guó)高等教育中，不論是教學(xué)理念、教學(xué)手段還是教學(xué)組織形式，都還是傳統(tǒng)方式，沒(méi)有與當(dāng)前高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)相適應(yīng)。老師就像流水線上的工人，學(xué)生則像流水線上的產(chǎn)品，教育體系被格式化了，學(xué)生接受沒(méi)有個(gè)性的學(xué)習(xí)過(guò)程，個(gè)人興趣和特長(zhǎng)得不到培養(yǎng)和發(fā)揮。而教師們則會(huì)被各種簡(jiǎn)單的日常教學(xué)事務(wù)纏繞，比如課堂管理、統(tǒng)計(jì)學(xué)生的到課率，比如批改學(xué)生作業(yè)，學(xué)生的平時(shí)成績(jī)的統(tǒng)計(jì)等等，這樣老師勢(shì)必減少了花在教學(xué)上的精力和時(shí)間，想要對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)制訂個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)則更加難了。

創(chuàng)新求變是發(fā)展的必然規(guī)律，利用新一代信息技術(shù)，特別是人工智能科技的發(fā)展，使人工智能與教育緊密結(jié)合，從而對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)升級(jí)改造;建立一種全新的教與學(xué)關(guān)系是教育發(fā)展的大趨勢(shì)，一場(chǎng)轟轟烈烈的新教育革命正在發(fā)生。人工智能與教育的系統(tǒng)融合探索之旅正揚(yáng)帆起航。

人工智能技術(shù)會(huì)帶來(lái)全新的實(shí)用專業(yè)和教學(xué)模式。通過(guò)智能化、數(shù)字化、立體化來(lái)重塑教育。智能化趨勢(shì)的核心是在于人工智能，也在于大數(shù)據(jù)的采集和多維度的定義。目前教育行業(yè)人工智能化模式可分成以下幾個(gè)方面：專業(yè)升級(jí);教學(xué)智能化;教學(xué)評(píng)價(jià)智能化;教學(xué)管理智能化等。通過(guò)智能化和傳統(tǒng)專業(yè)的融合升級(jí)成新工科;教學(xué)模式上，在線課程的建設(shè)，學(xué)校的管理系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，3D打印、AR/VR甚至更多技術(shù)作為輔助教學(xué)的工具，把圖片或場(chǎng)景立體化變得可視可感，把知識(shí)變得更生動(dòng)，讓知識(shí)更容易理解和接受等。

二、人工智能重塑教育的幾個(gè)方面

人工智能對(duì)教育的重塑是多方位的，從傳統(tǒng)專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)到教師教學(xué)方式方法、教師教學(xué)的方式方法;學(xué)生學(xué)習(xí)的方式方法;教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng);教育的管理模式等各個(gè)方面，下面我們來(lái)看看智能化的這幾個(gè)方面。

1.傳統(tǒng)專業(yè)的升級(jí)改造

隨著人工智能化的深入，我國(guó)高等工程教育改革發(fā)展已經(jīng)站在新的歷史起點(diǎn)。2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，會(huì)上對(duì)新工科人才培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了深入的探討，包括培養(yǎng)特征、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方法、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)理念等等，并就此達(dá)成共識(shí)。目前，我國(guó)很多高校正在加快建設(shè)和發(fā)展新工科，新工科專業(yè)是在傳統(tǒng)工科的基礎(chǔ)上結(jié)合智能化進(jìn)行的升級(jí)和改造，發(fā)展成為新工科。比如智能制造專業(yè)、智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、人工智能專業(yè)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)。新工科是在高科技發(fā)展的今天應(yīng)運(yùn)而生的新專業(yè)，具有培養(yǎng)方案新、教學(xué)理念新、教學(xué)模式新、教學(xué)評(píng)價(jià)體系新等特點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的專業(yè)，新工科專業(yè)實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)，是培養(yǎng)的高素質(zhì)、高技術(shù)的復(fù)合型人才的重要途徑，因此新工科的建設(shè)和發(fā)展是一次教育的大變革。

2.教師教學(xué)智能化

人工智能將替代教師教學(xué)過(guò)程中一些簡(jiǎn)單的、重復(fù)的、規(guī)律性的教學(xué)工作，比如做開(kāi)課通知、上課考勤和沒(méi)做作業(yè)的提醒、課堂管理等;通過(guò)在線課堂的強(qiáng)大功能可以將教師從繁重的批改作業(yè)和閱卷工作、統(tǒng)計(jì)成績(jī)中解放出來(lái);通過(guò)在線教學(xué)平臺(tái)，協(xié)助教師為學(xué)生在線答疑解惑，統(tǒng)計(jì)各種在線學(xué)習(xí)的信息。除此之外，人工智能技術(shù)、數(shù)字處理系統(tǒng)還可以幫助教師處理以前無(wú)法處理的復(fù)雜問(wèn)題，比如各種復(fù)雜的公式計(jì)算等?；谶@樣一些智能化的教學(xué)，老師就可以有時(shí)間對(duì)學(xué)生提供個(gè)性化的服務(wù)、針對(duì)不同的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，關(guān)注每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的差異性，為學(xué)生提供精準(zhǔn)的教學(xué)幫助，提高教育教學(xué)質(zhì)量和效率。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)可以幫助學(xué)生預(yù)習(xí)和鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，課堂上就有更充裕的時(shí)間翻轉(zhuǎn)，組織各種問(wèn)題的討論，讓同學(xué)們通過(guò)討論鞏固和加深理解重點(diǎn)知識(shí)，課堂上教師不再是一言堂，而是課堂的引領(lǐng)者，通過(guò)準(zhǔn)確的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、組織能力、思辨能力，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性。

3D技術(shù)使知識(shí)變得可視化，以視覺(jué)的形式讓知識(shí)呈現(xiàn)，使復(fù)雜的知識(shí)變得清晰明了。當(dāng)老師講解一些抽象的概念、一些難以想象或難以用語(yǔ)言描述的過(guò)程，比如數(shù)學(xué)課中的多維空間、化學(xué)課中的微觀結(jié)構(gòu)、生物課中的生化反應(yīng)、物理課中的模擬實(shí)驗(yàn)等等，3D技術(shù)讓學(xué)生有情境式體驗(yàn)，提高課堂趣味性，增進(jìn)認(rèn)識(shí)，讓學(xué)習(xí)知識(shí)變得更容易。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)智能化

各種在線學(xué)習(xí)平臺(tái)給學(xué)生自主學(xué)習(xí)更多的幫助，學(xué)生可以利用碎片化的時(shí)間在自己喜歡的學(xué)習(xí)平臺(tái)上隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)不再受時(shí)間地點(diǎn)的限制，學(xué)生還可以選擇自己喜歡的名師講授，用自己喜歡的方式學(xué)習(xí)，可以與自己的興趣、志向、愛(ài)好和需求相結(jié)合，制訂適合自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，使學(xué)習(xí)變得更有趣味性，更有可操作性。智能化還可以通過(guò)視頻教學(xué)模擬工廠式的教學(xué)場(chǎng)景，使知識(shí)更貼近實(shí)際工程，強(qiáng)化了學(xué)生的認(rèn)知，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不再盲目，從而更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘出學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)天賦。在精準(zhǔn)教學(xué)方面，借助智能化技術(shù)和大數(shù)據(jù)，將課堂講解壓縮至20-30分鐘講解共性問(wèn)題，其余時(shí)間用于分組討論或拓展學(xué)習(xí)，達(dá)到更好的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性化分析，以學(xué)定教，提升學(xué)習(xí)的效率與質(zhì)量。

4.教學(xué)管理、教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)智能化

教師借助虛擬增強(qiáng)教學(xué)、智能評(píng)閱管理等功能，對(duì)整個(gè)班級(jí)進(jìn)行個(gè)性化的評(píng)估。比如，人工智能在試題的生成、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況診斷、作業(yè)的自動(dòng)批閱等方面發(fā)揮作用;給教師教學(xué)提供第一手學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，讓老師根據(jù)基本數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行初步診斷，找出每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，可見(jiàn)人工智能在學(xué)生學(xué)習(xí)綜合評(píng)價(jià)中發(fā)揮了非常重要的作用，評(píng)價(jià)了包括學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、思辨能力、自控能力、發(fā)展?jié)摿Φ取．?dāng)然智能教育時(shí)代，還應(yīng)該特別加強(qiáng)對(duì)學(xué)生個(gè)人隱私信息的保護(hù)，不能隨隨便便追蹤學(xué)生的個(gè)體行為數(shù)據(jù)。

5.校園管理智能化

校園管理智能化是高校管理的新未來(lái)，大趨勢(shì)。校園智能化可以讓學(xué)校的管理更科學(xué)、更安全，為師生提供一個(gè)良好的生活、工作和學(xué)習(xí)環(huán)境。通過(guò)智能化的管理手段，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，攝像頭、傳感器等各類采集設(shè)備全面采集校園環(huán)境和人群的信息建立智慧校園，利用以人工智能對(duì)師生的方方面面進(jìn)行有效管理，解決校園管理中存在的各類問(wèn)題，比如學(xué)生心理疾病、欺凌等，另外讓校園實(shí)現(xiàn)一卡通，對(duì)教師教學(xué)、科研和生活實(shí)現(xiàn)一卡通管理，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)、校園生活實(shí)現(xiàn)一卡通管理，一卡在手，師生工作、學(xué)習(xí)、生活信息一目了然。學(xué)校、老師、學(xué)生、家長(zhǎng)、社會(huì)之間通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能協(xié)同、應(yīng)用軟件、智能軟件形成人機(jī)協(xié)同的合作模式，讓校園管理變得井然有序，對(duì)校園管理中出現(xiàn)的問(wèn)題早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早處理，同時(shí)通過(guò)不斷的調(diào)整，使校園資源配置更趨合理，公平。

三、人工智能時(shí)代未來(lái)教育五個(gè)發(fā)展趨勢(shì)

人工智能對(duì)教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)巨大的影響，隨著人工智能的不斷滲透及相關(guān)技術(shù)的不斷突破，未來(lái)人工智能技術(shù)無(wú)疑將會(huì)成為未來(lái)教育完成轉(zhuǎn)型的強(qiáng)大推力。

1.人工智能與傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)一步融合成了必然趨勢(shì)

現(xiàn)今，新工科正在取代傳統(tǒng)的電子信息科學(xué)技術(shù)、機(jī)械、材料、自動(dòng)化等專業(yè)，建筑工程、交通工程、冶金、采礦、系統(tǒng)工程等諸多專業(yè)，新科技的大潮流正在改造高校教育，第四次工業(yè)革命到來(lái)了。

2.創(chuàng)新教育方式、教育模式個(gè)性化、多樣化

在智能技術(shù)的支持下，全面創(chuàng)新教育，是教育發(fā)展的必然。使每一個(gè)同學(xué)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(lái)教育應(yīng)該追求的價(jià)值之一，教育碎片化、內(nèi)容為王、個(gè)性化定制以及網(wǎng)絡(luò)連接模式轉(zhuǎn)變等是為了教育的特點(diǎn)和模式。

2.1將人工智能素養(yǎng)納入普及教育體系。在人工智能時(shí)代，實(shí)現(xiàn)教育終身化，培養(yǎng)人工智能時(shí)代有競(jìng)爭(zhēng)力的新一代接班人，將是現(xiàn)代教育追求的目標(biāo)。

2.2教育更注重人機(jī)協(xié)作。通過(guò)3D打印、AR/VR甚至更多技術(shù)，把圖片或場(chǎng)景立體化建立更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)更人性化的功能;通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和傳統(tǒng)教育機(jī)構(gòu)的合作，能給教育機(jī)構(gòu)做一個(gè)全面的升級(jí)改進(jìn)，未來(lái)教育更關(guān)注人機(jī)協(xié)作，有效提升教育質(zhì)量途徑，探索“人工智能+教育”的制度體系設(shè)計(jì)。

2.3更加注重培養(yǎng)學(xué)生的健康成長(zhǎng)。未來(lái)教育更應(yīng)該是以人為本的教育，更加關(guān)注學(xué)生的身心健康。隨著教育的智能化，教師更注重與學(xué)生交流互動(dòng)，學(xué)習(xí)個(gè)性化定制變得可行，老師更加關(guān)注學(xué)生的心靈、精神和幸福，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

教育家曾經(jīng)顧明遠(yuǎn)說(shuō)過(guò)，現(xiàn)代化的教育過(guò)程中，教育是終身和全時(shí)空的。教育發(fā)展必須與時(shí)俱進(jìn)，在人工智能蓬勃發(fā)展的今天，升級(jí)傳統(tǒng)教育，全面創(chuàng)新教育模式，推進(jìn)教育改革勢(shì)在必行。

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