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利用人工智能技术,让学习支持和教育管理变得更加智慧——

智能教育:开启教育和技术的竞赛

发布时间:2019-02-23 作者:曹培杰 黄蔚 来源:中国教育报

教育是一门时代学。每个时代的教育都带有那个时代的特征,从庠序到私塾,从古代官学到现代公立学校,无一不是时代变迁的产物。随着新一代人工智能的兴起,产业结构、经济增长动力以及社会分工体系都在发生深刻变化,工业革命以来所建立的教育体系正在急剧过时,依靠标准化教学来批量生产人才的模式难以为继,社会转型必然会对教育发展提出新的要求。

教育和技术的赛跑

回顾历史,教育和技术之间似乎存在一种必然的内在联系,这种内在联系会对整个社会发展产生重大而深远的影响。

2007年,哈佛大学两位经济学家回顾美国教育发展历程进行研究发现,教育和技术之间存在一场持续不懈的竞赛,经济增长与收入差距就是这场竞赛带来的结果。20世纪80年代以前,美国教育发展迅猛,在全球率先实现高中教育普及和高等教育大众化,教育进步为经济增长提供了充足的高素质劳动力,适应了技术变革带来的职业结构调整,进而整体提高国民收入水平并缩小了贫富差距。然而,大约自1980年起,情况出现逆转。技术进步依旧,社会对高素质劳动力的需求也在增长,但美国教育却无法生产出足够的人才。随着教育增速的放缓,人群出现分化:一部分人接受着过时的教育,技能适应性不强,再加上以计算机为代表的现代科技开始取代简单劳动力,他们不得不从事那些尚未被技术替代的低端产业,从事着高度流程化、低认知度的工作,从而深陷社会底层;另一部分人享受着良好的教育,从事着高创造性、高认知度的工作,从而稳居社会上层。这种现象被形象地称为“教育和技术的赛跑”。当教育的发展速度超过技术时,就会给经济增长带来明显的人力资源红利,推动经济社会快速发展;反之,则容易导致经济发展失衡,使整个社会陷入阶层固化的怪圈。

人工智能时代促教育变革

当前,以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期。在新一轮科技革命的推动下,数据量快速积累,运算能力大幅提升,算法模型持续演进,行业应用快速兴起,人工智能的发展环境发生了深刻变化,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。人工智能在越来越多的传统行业中展现出强大的重塑力量,催生了一大批新业态和新模式,包括智慧城市、智能制造、智慧医疗、智能金融等,推动经济社会从数字化、网络化向智能化加速跃升。今天,手机智能系统、人脸识别、机器翻译、无人驾驶等智能技术逐渐进入我们的日常生活,人们已经自觉或不自觉地置身于人工智能环境之中。

作为一项引领未来的战略性技术,人工智能关系国家命运,一场没有硝烟的战争正在这片技术高地上展开。近年来,世界主要发达国家都把人工智能上升至国家战略,纷纷出台发展政策文件,包括:美国白宫发布的《为人工智能的未来做好准备》《国家人工智能研究与发展战略规划》;英国下议院发布的《机器人和人工智能》、英国政府发布的《现代工业战略》;日本政府制定的《人工智能产业化路线图》,等等。我国于2017年出台《新一代人工智能发展规划》,围绕人工智能的核心技术、顶尖人才、标准规范等进行部署,力图在国际竞争中掌握主动权。其中明确提出,要围绕教育、医疗、养老等迫切民生需求,加快人工智能创新应用,为公众提供个性化、多元化、高品质服务。显然,教育在人工智能时代不能缺位,更不能错过利用人工智能推动教育转型的良机。

与历次科技革命不同,人工智能不仅延伸了人类的体力和脑力,而且让机器拥有了高级智能,开创了人机共同演化的全新时代。随着人工智能越来越广泛地应用于传统行业,那些机械重复、烦琐枯燥、大量使用体力的职业可能都会被机器人所取代,甚至连一些专家决策工作也面临风险。比如,拥有大数据分析能力的智能医疗诊断,在某些疾病上比普通医生判断的准确率更高,能够有效降低误诊率;智能金融系统在风险预测、股票投资等方面大显神通,成为金融机构争先布局的重点领域……随着一系列连锁反应的叠加,人工智能正在触发一场剧烈的社会分工调整,我们很可能会成为人类历史上第一代需要和机器去竞争工作的人。正如“控制论之父”维纳所说,“我们是如此彻底地改造了我们的环境,以至于我们现在必须改造自己,才能在这个新环境中生存下去。”教育作为培养人的事业,将会成为决定人类能否在人工智能时代胜出的关键。众所周知,现在的教育体系是工业社会的产物,它是为了满足工业社会的人才需求,强调通过整齐划一的教学流程批量化生产人才,其特点是统一、标准、追求效率,核心是通过整齐划一的教学流程批量化地生产人才。尽管难以照顾个性差异,但却为人类社会从农业时代进入工业时代提供了必要的人力资源,做出了历史性的贡献。但是,当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代,这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求,时代发展迫切需要一场教育变革。

2016年3月,世界经济论坛发布了一份题为《教育的新愿景:通过技术培育社会和情感学习》的研究报告,倡导把人的社会性和情感教育置于应对新工业革命的高度,包括批判性思维/问题解决、创造力、沟通能力、合作能力等四种胜任力,以及好奇心、首创精神、坚毅、适应力、领导力、社会文化意识等六种个性品质。换句话说,教育不是由外而内传递知识,而是由内而外觉悟智慧。所以,我们要有一种时代紧迫感,加快人工智能时代的教育理论与实践研究,全面深化教育教学改革,推动“工业化教育”向“智能型教育”转变,扩大高质量人才的供给能力,为经济社会转型提供强有力的人才支撑和智力支持。

智能教育的未来展望

智能教育是人工智能时代的教育转型。它不仅是教育基础设施的信息化、智能化,而且是教育理念与教育方式的整体转型,从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。只有把“人”置于教育的最高关注,发掘人的潜能,唤醒人的价值,启发人的智慧,才能从容应对人工智能时代带来的挑战。我们认为,智能教育是以学生的智慧成长为导向,运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的转型,在普及化的学校教育中提供适切学习机会,形成精准、个性、灵活的教育服务体系,最大限度地满足学生的成长需要。智能教育包括三个组成部分:一是相互融通的学习场景,利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒,让万物互联,让世界互通,所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息。利用信息化手段打破校园的围墙,把社会中一切有利的教育资源引入学校,学校的课程内容得到极大拓展,学生线上线下混合学习,整个世界都变成学生学习的平台。二是灵活多元的学习方式,利用人工智能技术精准识别学习者特征,全面感知学生的学习状态,提供量身定制的最优化学习路径。同时,把知识学习与社会实践、社区服务、参观考察、研学旅行等结合起来,转变过分注重知识学习、轻视实践体验的状况,显著增加学生动手实践的时间,密切学生与现实生活之间的联系,让学生用完整的视角去发现解决问题,实现更深层次的学习。三是富有弹性的组织管理,破除效率至上的发展理念,释放学校的自主办学活力,鼓励社会力量提供多样化的教育服务。学校管理不再拘泥于传统的科层制体系,更多采用弹性学制和扁平化的组织架构,根据学生的个体需求提供灵活的教学安排,而不是按照传统的学期或者固定的课程结构进行教学。利用人工智能技术让学习支持和校务管理变得更加智慧,让学生站在教育的正中央。

智能教育的目的是构建一种新的教育生态,打破整齐划一的工业化教育形态,推动学校从“批量生产”走向“私人订制”,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的教育服务。值得注意的是,人工智能在促进教育变革的同时,也隐含着风险:当机器越来越智能,对学习的预测越来越精准,就会反过来限制学生的选择自由,导致一部分人成为量化评估的受害者而非受益者。因为,所有的数据都来自过去,我们完全依赖过去来判断未来,表面看是提供了量身定制的教育,实际上却让学生只能成为过去自己的延伸,而非新生的自我。

(作者曹培杰系中国教育科学研究院博士,黄蔚系中国教育报信息化主编)

《中国教育报》2019年02月23日第3版 

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