AI時代下，智慧教育蓄勢待發(fā)

導讀：當前，以人工智能為代表的技術創(chuàng)新進入前所未有的活躍期，而教育仍未擺脫“工業(yè)化”的印記，以至于我們“把機器制造的越來越像人，卻把人培養(yǎng)得越來越像機器”。

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【編者按】教育可以分成兩件事，教和育?！敖獭笔侵附虒W，讓孩子們掌握技能;“育”是指孩子們怎么學會更好地運用技能，幫孩子們育人。在教學環(huán)節(jié)里AI可以代替90%的工作，在育人環(huán)節(jié)里系統(tǒng)很難起到助力。

用大數(shù)據(jù)分析學生的習慣、技能和成長路徑，“AI+教育”真正有針對性地來制定他個人成長的教育方案。除了實現(xiàn)個性化教學，借助AI技術的應用，有機會打破現(xiàn)有教育資源供應的瓶頸，實現(xiàn)教育公平。

教育和技術的賽跑

哈佛大學兩位經(jīng)濟學家回顧美國教育發(fā)展歷程發(fā)現(xiàn)，教育和技術之間存在一場持續(xù)不懈的競賽。

20世紀80年代以前，美國率先實現(xiàn)高中教育普及和高等教育大眾化。教育進步為經(jīng)濟增長提供了充足的高素質勞動力，適應了技術進步帶來的社會變革，整體提高國民收入水平并縮小了貧富差距。

大約自1980年起，情況出現(xiàn)逆轉。技術進步依舊，社會對高素質勞動力的需求也在增長，但美國教育卻無法生產(chǎn)出足夠的人才。

隨著教育增速放緩，人群出現(xiàn)分化：

一部分人受過良好教育，畢業(yè)后進入高端行業(yè)，收入迅速提升;另一部分人接受著過時的教育，技能適應性不強，導致貧富差距快速拉大，制約了經(jīng)濟的進一步增長。

這種現(xiàn)象被形象地稱為“教育和技術的賽跑”，當教育的發(fā)展速度超過技術時，就會給經(jīng)濟增長帶來明顯的人才紅利，反之則會導致經(jīng)濟社會發(fā)展失衡。

當前，以人工智能為代表的技術創(chuàng)新進入前所未有的活躍期，而教育仍未擺脫“工業(yè)化”的印記，以至于我們“把機器制造的越來越像人，卻把人培養(yǎng)得越來越像機器”。這不僅制約著教育功能的發(fā)揮，而且導致經(jīng)濟社會轉型面臨危機。

我們要有一種時代緊迫感，全面深化教育改革，推動“工業(yè)化教育”向“智慧型教育”轉變，擴大高質量人才的供給，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供強有力的人力資源保障。

智慧教育蓄勢待發(fā)

隨著人工智能越來越廣泛的應用于傳統(tǒng)行業(yè)，那些機械重復、繁瑣枯燥、大量使用體力的職業(yè)可能都會被機器人所取代，甚至連一些專家決策工作也面臨風險。

比如，擁有大數(shù)據(jù)分析能力的智能醫(yī)療診斷，在某些疾病上比普通醫(yī)生判斷的準確率更高;智能金融系統(tǒng)在風險預測、股票投資等方面大顯神通，成為金融機構爭先布局的重點領域……

隨著一系列連鎖反應的疊加，人工智能正在觸發(fā)一場劇烈的社會分工調整，我們很可能會成為人類歷史上第一代需要和機器去競爭工作的人。

“我們是如此徹底地改造了我們的環(huán)境，以至于我們現(xiàn)在必須改造自己，才能在這個新環(huán)境中生存下去。”

——“控制論之父”維納

教育作為培養(yǎng)人的事業(yè)，將會成為決定人類能否在人工智能時代勝出的關鍵。

現(xiàn)行教育體系是工業(yè)社會的產(chǎn)物，核心是通過整齊劃一的教學流程批量化地生產(chǎn)人才。盡管難以照顧個性差異，但卻為人類從農(nóng)業(yè)社會進入工業(yè)社會提供了不可或缺的人力資源基礎。

但是，當人類社會邁進人工智能時代，這種工業(yè)化的教育體已經(jīng)無法滿足未來社會對人才的需求，時代發(fā)展迫切需要一場教育變革。

2016年3月，世界經(jīng)濟論壇發(fā)布了一份題為《教育的新愿景：通過技術培育社會和情感學習》的研究報告:

倡導把人的社會性和情感教育置于應對新工業(yè)革命的高度，包括批判性思維、創(chuàng)造力、溝通能力、合作能力等四種勝任力，以及好奇心、首創(chuàng)精神、堅毅、適應力、領導力、社會文化意識等六種個性品質。

換句話說，教育不是由外而內傳遞知識，而是由內而外覺悟智慧。我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構建與人工智能時代相適應的智慧教育體系，利用智能技術對學習環(huán)境、學習內容、教學方式、管理模式進行改造，為學生提供適合的教育。

我們認為，智慧教育是運用人工智能促進學習環(huán)境、教學方式和教育管理的智慧轉型，在普及化的學校教育中提供適切學習機會，最大限度地滿足學生的成長需要。

它不僅是教育設施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉型升級，從注重“物”的建設向滿足“人”的多樣化需求轉變。

鑰匙一：智慧學習環(huán)境，從“教育工廠”到“學習村落”

如果把原來的學習環(huán)境比作是“教育工廠”的話，那么，智慧學習環(huán)境就是“學習村落”。

在這里，每個學習者都掌握學習的主動權，人工智能可以幫助他們找到志同道合的伙伴和相互匹配的導師，提供精準的學習支持，從而開展積極主動的個性化學習。

1、全面感知的學習場所

現(xiàn)在，校園只是一個開展教學的物理場所;未來，校園將變成萬物互聯(lián)的智能空間。

人工智能會把冷冰冰的機器設備變成充滿溫情的“私人助理”，通過不斷學習人類的行為和習慣，提出針對性的輔助策略，幫助學生開展積極主動的個性化學習。

一是，利用物聯(lián)網(wǎng)技術對溫度、光線、聲音、氣味等參數(shù)進行監(jiān)測，自動調節(jié)窗戶、燈具、空調、新風系統(tǒng)等相關設備，主動響應校園安全預警，保障學校各系統(tǒng)綠色高效運行，為學生創(chuàng)設安全舒適的學習環(huán)境;

二是，借助情境感知技術在自然狀態(tài)下捕獲學習者的動作、行為、情緒等方面的信息，精準識別學習者特征，全面感知學生的成長狀態(tài)，提供學習診斷報告、身高體重走勢圖、健康分析報告等，為學生身心健康發(fā)展提供有力支持;

三是，利用大數(shù)據(jù)技術對學習過程進行跟蹤，了解學生的認知水平以及在學習中存在的優(yōu)勢和不足，提供量身定制的最優(yōu)學習路徑。

2、靈活創(chuàng)新的學校布局

隨著人工智能時代的到來，教育理念和教學組織形式都在發(fā)生深刻變化，學習空間的呈現(xiàn)形式也將隨之改變。

未來的學習空間將把千篇一律的教室變成靈活創(chuàng)新的學習空間，把單調乏味的建筑打造成智慧的育人環(huán)境。

一是，創(chuàng)新教室布局，打破工廠車間式的教室設計，配備可移動、易于變換的桌椅設施，支持教師開展多樣化的教學活動;

二是，擴展學校的公共空間，按照多功能、可重組的設計思維，加強學習區(qū)、活動區(qū)、休息區(qū)等空間資源的相互轉化，給學生提供更多的活動交往空間，促進學生的社會性發(fā)展，彌合正式學習與非正式學習之間的鴻溝;

三是，優(yōu)化校園空間，給學生提供動手實踐的場地，建立創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室、創(chuàng)業(yè)孵化器等新型學習環(huán)境，培育有共同興趣愛好的實踐社群，鼓勵學生把創(chuàng)新想法轉化為實際作品。

3、深度交互的網(wǎng)絡學習空間

網(wǎng)絡教育的真諦在于實現(xiàn)人文交互環(huán)境下的個性化學習，要突破網(wǎng)絡學習空間活躍度不高、在線交互停留于較淺層面的現(xiàn)實瓶頸。

一是，開發(fā)智能學習助手，根據(jù)學生的學習需求、學習路徑和檢索痕跡，按需推送學習資源，過濾無關的信息，減輕認知負荷，使學生可以隨時隨地隨需進行高質量學習;

二是，強化成員間的關系網(wǎng)絡，加強對互動數(shù)據(jù)的收集和分析，包括訂閱、觀看、轉發(fā)、提問、評論等，精準識別師生、生生互動關系，提供更加匹配的組合方案，形成穩(wěn)定的趣緣合作共同體，促進深度交互的發(fā)生;

三是，提供遠程協(xié)作、社會網(wǎng)絡、同步課堂等方面的工具，鼓勵跨學校、跨區(qū)域、跨國別的協(xié)同學習，擴大優(yōu)質教育資源覆蓋面，突破常規(guī)手段難以解決的教育均衡問題，讓億萬孩子同在藍天下共享優(yōu)質教育。

鑰匙二：智慧學習方式，從“學以致用”到“用以致學”

隨著人工智能時代的到來，僅靠死記硬背就可以掌握的知識或技能逐漸失去價值，因為人工智能在這些方面比人做的更好。

我們要轉變教育觀念，從“學以致用”走向“用以致學”，更加重視學生的個性體驗，鼓勵他們在解決問題中學會解決問題，在做事中學會做事，成為能適應未來挑戰(zhàn)的人才。

1、深度學習

在人工智能的語境下，深度學習是一種新的算法，它通過模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡，構建具有多隱含層的機器學習模型和海量的訓練數(shù)據(jù)，讓機器自動學習有用的特征，從而提升預測的準確性。

在語音識別、圖像理解、自然語言處理等領域，采用深度學習算法之后，其準確性都得到了極大的提升。正是這種算法模型的突破，讓機器擁有了類似人類的智慧，引發(fā)了新一代人工智能的崛起。

巧合的是，深度學習既是決定人工智能興衰的關鍵所在，也是決定未來教育成敗的關鍵所在。人類要想從人工智能時代的職場中勝出，就必須從強調記憶和練習的傳統(tǒng)學習中脫離出來。

一是，還原知識的豐富情境，知識從哪里來，深度學習的起點就應該從哪里開始;

二是，面向實踐的學習活動，鼓勵學生用所學知識解決實際問題，以任務驅動的方式組織學習，提供接近專家及其工作過程的機會;

三是，用不同視角透視學習，提供社會化軟件及其它認知工具來支持學習，允許共同體成員擁有不同的角色和身份，鼓勵提出不同觀點，讓學生在對話和互動中建構知識;

四是，提供成果展示及表達的機會，促使思維清晰化，引導學生，進行反思，實現(xiàn)對知識的深度理解;

五是，建立更加立體的評價，把關注點從教師的教轉向學生的學，強調學生的參與度、積極性以及突破原有框架的創(chuàng)造力，利用學習分析、課堂觀察等技術手段，為不同的學生制定不同的標準，讓每一位學生都有出彩的機會。

2、跨學科學習

人類的智慧來源于知識觀的完整，它不是零敲碎打的，而是與整體特征密切相關的。

現(xiàn)行的分科教學有利于系統(tǒng)知識的習得，但不利于完整知識體系的形成和綜合思維能力的培養(yǎng)。

跨學科學習倡導根據(jù)生活中的問題設置主題，將不同學科圍繞同一個主題聯(lián)系起來，構建相互銜接貫通的課程體系。

一是，學科知識整合取向，分析各學科的知識結構，找到不同知識點之間的連接點與整合點，將分散的課程知識按跨學科的問題邏輯結構化;

二是，生活經(jīng)驗整合取向，從兒童適應社會的角度選擇典型項目進行結構化設計，讓學習者在體驗和完成項目的過程中，習得蘊含其中的多學科知識與技能;

三是，學習者中心整合取向，這種模式不是由教師預設問題，而是由學習者個體或小組提出任務，任務內容需要學習并運用跨學科知識。

值得說明的是，跨學科學習需要堅實的學科基礎，沒有學科就沒有跨學科，兩者是相輔相成的，要處理好分科教學和跨學科學習的關系，從更廣闊的視野認識學習的本質。

3、無邊界學習

陶行知先生指出，如果學校生活與社會生活聯(lián)系不緊密, 學生的學習不是從自己的直接經(jīng)驗里長出來的，那就是一種呆板的、低效的教育。

學校應該是一個開放的組織系統(tǒng)，要建立與真實世界的聯(lián)系。

美國的密涅瓦大學就是“一所沒有校園的大學”，四年本科學習分布在全球七大城市，包括舊金山、香港、倫敦等，通過與當?shù)氐母咝?、研究所、高新技術企業(yè)建立合作，學生可以使用一流的圖書館、實驗室等進行學習，利用一切可利用的社會資源開放辦學，實現(xiàn)了教育的結構性創(chuàng)新。

無邊界學習是未來教育發(fā)展的重要趨勢，它包括：

一是，把知識學習和現(xiàn)實生活連接起來，學生的學習場所不再固定，隨著課程的不同，既可以在教室，也可以在社區(qū)、科技館和企業(yè)，甚至可以去不同城市游學，任何可以實現(xiàn)高質量學習的地方都是“學?！?

二是，建立實踐共同體，加強學校與產(chǎn)業(yè)行業(yè)之間的合作，共建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，引導他們運用知識去解決現(xiàn)實問題，從而獲得真正的本領;

三是，技術增強的泛在學習，利用混合現(xiàn)實技術，讓學生有機會觀察微觀世界、感知抽象概念，使學習變成一種豐富情境下的親身體驗。

鑰匙三：智慧教育管理，從“科層機構”到“彈性組織”

當前的教育管理大多采用科層制，各職能部門分工明確，職權關系等級分明，按照標準化流程開展工作。

這種模式有利于提高效率，為現(xiàn)代學校運行提供了有力的組織保障，但在人工智能時代卻暴露出缺陷：在嚴格的條條框框下，學校被程序化、行政化，很容易就會陷入具體細節(jié)之中，對新變化缺乏適應能力。

原本充滿智慧的教育，變成了按部就班的機械操作，學校和教師逐漸失去自主性和創(chuàng)造性。

智慧教育管理要改變這種局面，更加關注人的完整實現(xiàn)，增強組織運行的靈活性，從根本上激發(fā)學校的辦學活力。

1、破除“效率至上”的評價導向

教育作為培養(yǎng)人、發(fā)展人、成就人的事業(yè)，所有的外在指標都應服務于這一根本目的。現(xiàn)在普遍存在的分數(shù)、升學率等量化指標，設計初衷都是為了提高教育質量，在過去也確實發(fā)揮了重要作用。

但在人工智能時代，這種圍繞效率而構建的工業(yè)化教育體系正面臨危機。由于過于強調效率，學生的創(chuàng)新意識、完備人格以及興趣志向都受到了不應有的忽視。

實際上，效率從來不是教育的關鍵，人的智慧成長才是教育應該關注的重點。

一旦學校被功利化、浮躁化的思想所綁架，就會陷入“誰先減負誰就利益受損”的囚徒困境，并最終走向共同毀滅。所以，智慧教育一定要破除“效率至上”的痼疾。

一是，不用單一片面的標準評價學生，把品德、行為習慣、身體健康、社會實踐等方面的表現(xiàn)納入評價指標，利用人工智能對定性數(shù)據(jù)進行分析，更加科學地評價學生的全面成長;

二是，綜合考慮學生的起點水平，引導學校不搶生源、不過分拔高、不惡性競爭，把增值性作為評價學校的基本原則，重點關注學校提供高質量課程的水平和滿足學生個性化學習的程度，一流學校不一定是擁有一流生源的學校，而是把一般生源也能培養(yǎng)成一流人才的學校;

三是，基于大數(shù)據(jù)的教育管理優(yōu)化，動態(tài)模擬學校布局、入學形勢、就業(yè)渠道等方面的變化，更加關注教育公平，著力解決教育發(fā)展不平衡不充分問題。

2、充分激發(fā)學校的辦學活力

當前，學校作為辦學主體，面臨著有責無權、權責不對等、人權財權不匹配等突出問題，無力推動更深層面的教育改革，主要精力都用來應付上級部門的各類評比和檢查。

管理轉型是智慧教育能否成功的關鍵，必須解決傳統(tǒng)管理與學校創(chuàng)新之間存在的不協(xié)調問題，從根本上激發(fā)學校的辦學活力。

一是，落實學校的辦學自主權，形成政府宏觀管理、學校自主辦學、社會廣泛參與的教育格局，推動教育、財政、人事等管理部門向學校下放權力，讓學校享有教師評聘、經(jīng)費使用、課程安排(包括大小課、長短課、階段性課程等)、修業(yè)年限(包括彈性學期、混齡編班等)、育人方式(包括社會實踐、參觀考察、研學旅行等)等方面的自主權，從根本上激發(fā)學校的辦學活力;

二是，完善學校的內部治理結構，利用信息化手段提高教育治理的現(xiàn)代化水平，促進“管理本位”向“服務本位”轉型，建立普通師生、家長、社區(qū)以及相關利益方參與學校管理的機制，形成依法辦學、自我約束、多元參與、社會監(jiān)督的網(wǎng)狀治理結構;

三是，增加學術團體的權利，形成新的治理單元，通過職能重新定位，明確劃分行政事務與專業(yè)事務的邊界，強化教師領袖的專業(yè)影響力和學術領導力，激發(fā)教師的主動性和創(chuàng)造力，構建行政管理和學術引領相融合的學校治理體系。

3、構建全社會參與的教育生態(tài)

作為一項復雜的系統(tǒng)工程，智慧教育決不能走“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”的老路，要從構建良好生態(tài)的高度進行教育改革，建立學校與外部社會的協(xié)同機制，形成校內外相互溝通、資源高度共享、流程無縫銜接的新格局。

一是，積極引導多元社會主體參與教育，促進和規(guī)范民辦教育發(fā)展，鼓勵社會力量提供多樣化的教育產(chǎn)品和服務，適當放寬辦學資格門檻，為教育公益組織的成長創(chuàng)造更大空間，廣泛開展薄弱學校委托管理、第三方教育評價等方面的探索。

二是，建立行業(yè)專家駐校制度，包括科學家駐校、工程師駐校、文學家駐校、藝術家駐校等，鼓勵行業(yè)專家為學生開設專題講座、指導研究性學習、開展技能培訓等;

三是，探索多樣化的教師補充渠道，提升兼職教師評聘的靈活性，引導各行各業(yè)的專業(yè)力量參與學校教育，教學的提供者不僅是教師，也可能是科學家、工程師、工人、農(nóng)民、醫(yī)生、商人等，任何有專長的人都可以成為“教師”;

四是，支持學校購買教育服務，加大財政支持力度，拓展教育公共服務的有效供給，幫助學校構建起一套覆蓋廣、選擇多、更加完善的課程體系，為每一個學生提供個性化的課程，最大限度滿足學生多樣化的學習需求。

教育是人類應對人工智能挑戰(zhàn)的根本力量，只有通過智慧的教育培養(yǎng)智慧的人，充分發(fā)掘生命的內在潛質，才能讓人類在人工智能時代立于不敗之地。

值得注意的是，人工智能在促進教育變革的同時，也隱含著巨大風險：當機器越來越智能，對學習的預測越來越精準，就會反過來限制學生的選擇自由，導致一部分人成為量化評估的受害者而非受益者。

因為，所有的數(shù)據(jù)都來自于過去，我們完全依賴過去來判斷未來，表面看是提供了量身定制的教育，實際上卻讓學生只能成為過去自己的延伸，而非新生的自我。