人工智能將在教育現(xiàn)代化中發(fā)揮積極作用

習(xí)近平***在中共中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國(guó)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇的戰(zhàn)略問(wèn)題。今年9月召開的全國(guó)教育大會(huì)，又一次突出強(qiáng)調(diào)了教育的戰(zhàn)略 地位、人才培養(yǎng)的目標(biāo)、任務(wù)。習(xí)近平***在講話中指出，“教育對(duì)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興具有決定性意義”“培養(yǎng)什麼人是教育的首要問(wèn)題”“要積極投身實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”。審視教育的發(fā)展歷史，科技革命對(duì)教育的變革影響巨大，新的科學(xué)技術(shù)會(huì)融入和革新教育體系。當(dāng)今，以人工智能為核心的科技革命正在引領(lǐng)第四次工業(yè)革命，將在教育現(xiàn)代化中發(fā)揮積極作用。因此，教育要主動(dòng)助力新一代人工智能的發(fā)展。

1.新一代人工智能的爆發(fā)

人工智能發(fā)展在20世紀(jì)50年代末和80年代初先后經(jīng)歷兩次小的高潮，但因?yàn)榧夹g(shù)瓶頸、數(shù)字化數(shù)據(jù)局限、應(yīng)用成本過(guò)高等問(wèn)題而未能實(shí)現(xiàn)有效突破，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活產(chǎn)生的影響很小。

近年來(lái)，在信息科技持續(xù)進(jìn)化的推動(dòng)下，人工智能發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化，從互聯(lián)網(wǎng)到萬(wàn)物互聯(lián)，從人到物都被打上了“數(shù)字標(biāo)簽”，再加上數(shù)據(jù)處理能力的大幅提升，新一代人工智能呈現(xiàn)出全面快速發(fā)展之勢(shì)。

與以往工業(yè)革命主要替代人的體力勞動(dòng)不同，新一代人工智能開始越來(lái)越多地替代人的腦力勞動(dòng)，并成為行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，尤其在一些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)密集型行業(yè)，如醫(yī)療、教育、金融等行業(yè)，更是如此。不管問(wèn)題多少、喜歡與否，這股潮流已經(jīng)不可阻擋，每個(gè)人都將被裹挾向前。

總體來(lái)看，新一代人工智能的爆發(fā)主要有四個(gè)方面的推動(dòng)因素：

第一，海量數(shù)據(jù)為人工智能提供了富饒土壤。與早期基於推理的人工智能不同，新一代人工智能是由大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。得益於互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體、移動(dòng)終端和傳感器的大量普及，產(chǎn)生并存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)急劇增加。海量的數(shù)據(jù)為訓(xùn)練人工智能算法模型提供了重要基礎(chǔ)要素，人工智能正從各行業(yè)、各領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)中積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從監(jiān)督式學(xué)習(xí)向無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)演進(jìn)、持續(xù)提升。

第二，人工智能芯片實(shí)現(xiàn)運(yùn)算能力大幅提升。各種人工智能專用芯片的出現(xiàn)，對(duì)視頻、圖像類多媒體數(shù)據(jù)的處理更快捷準(zhǔn)確，讓大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理效率顯著提升，極大地推動(dòng)了人工智能行業(yè)的發(fā)展。

第三，算法模型持續(xù)優(yōu)化。2006年，杰弗里·辛頓教授提出了深度學(xué)習(xí)的概念，極大地發(fā)展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，提高了機(jī)器自學(xué)習(xí)的能力。目前，深度學(xué)習(xí)等算法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音處理以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域。

第四，深入商業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)。新一代人工智能技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室，加速向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域滲透。商業(yè)應(yīng)用帶來(lái)了資本的介入，實(shí)現(xiàn)了資本與技術(shù)深度結(jié)合。新一代人工智能產(chǎn)業(yè)化水平大幅提升，商業(yè)應(yīng)用需求與技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)，投資并購(gòu)活躍。

目前，人工智能在金融、醫(yī)療、安防、駕駛、教育、智能機(jī)器人等領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。

2.當(dāng)前人工智能在教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用

因?yàn)樾袠I(yè)的特殊屬性，教育成為新一代人工智能的重要?jiǎng)?chuàng)新領(lǐng)域。目前，我國(guó)新一代教育人工智能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用主要是由企業(yè)主導(dǎo)，集中於商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

人工智能的核心能力實(shí)際上是人類自身已擁有的能力，但與人類相比，最大優(yōu)勢(shì)在於計(jì)算能力的高效，尤其在數(shù)據(jù)密集型、知識(shí)密集型、腦力勞動(dòng)密集型行業(yè)領(lǐng)域。我國(guó)教育數(shù)據(jù)異常豐富，2016年，全國(guó)共有學(xué)校51.2萬(wàn)所，各級(jí)各類學(xué)生近3.2億人，專任教師共計(jì)1578萬(wàn)人。高等教育在學(xué)總規(guī)模3699萬(wàn)人，占世界高等教育總規(guī)模的比例達(dá)到20%。龐大的基數(shù)產(chǎn)生了龐大的教育教學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及伴生數(shù)據(jù)，是國(guó)家的核心數(shù)據(jù)資源之一。教育行業(yè)的特殊性還在於有大量的標(biāo)準(zhǔn)化教材，有統(tǒng)一規(guī)范的制度和教程模式，學(xué)校每天都存在大量重復(fù)性工作任務(wù)。同時(shí)，教師和學(xué)生信息數(shù)據(jù)相對(duì)精準(zhǔn)，這為人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在該行業(yè)的應(yīng)用提供了便利要素和許多可能。另外，我國(guó)教育行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模龐大，據(jù)不同統(tǒng)計(jì)口徑和分析報(bào)告顯示，目前中國(guó)教育市場(chǎng)總規(guī)模已達(dá)數(shù)萬(wàn)億至十萬(wàn)億元，而且還在快速增長(zhǎng)之中。巨大的市場(chǎng)規(guī)模吸引了大量資本的注入，帶動(dòng)了新一代人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)。豐富而優(yōu)良的數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的教育系統(tǒng)、龐大的應(yīng)用市場(chǎng)等諸多有利因素，使教育成為新一代人工智能的重要?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域。

新一代人工智能已經(jīng)切入教育主環(huán)節(jié)，利用語(yǔ)音語(yǔ)義識(shí)別、圖像識(shí)別、知識(shí)圖譜和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，應(yīng)用於教學(xué)和測(cè)評(píng)等教育場(chǎng)景，開始重構(gòu)教育教學(xué)中各方關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；淖詣?dòng)批改和個(gè)性化反饋，實(shí)現(xiàn)了智能化推薦學(xué)習(xí)內(nèi)容和自動(dòng)化輔導(dǎo)等，顯著地提升了教育規(guī)模效率和優(yōu)質(zhì)教育資源的可獲取度，產(chǎn)生了教育新形態(tài)、新業(yè)態(tài)：

在線虛擬教職人員。通過(guò)語(yǔ)義識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別功能，在線虛擬教職人員可以捕獲學(xué)習(xí)者問(wèn)題，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)功能，理解學(xué)生的語(yǔ)言和行為含義，模仿人類的行為模式與學(xué)生進(jìn)行智能化的溝通。隨著人工智能技術(shù)發(fā)展，這一模式，將來(lái)有希望能夠替代部分教職人員功能。

教育智能機(jī)器人。企業(yè)在教育智能機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)推出了許多產(chǎn)品，逐漸拓寬了陪伴學(xué)生個(gè)人成長(zhǎng)機(jī)器人的應(yīng)用路徑，豐富了教育多樣性。未來(lái)，用機(jī)器人進(jìn)行判題、個(gè)性化指導(dǎo)、學(xué)生管理、家校溝通和改進(jìn)教學(xué)方案等都具備可能性。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)應(yīng)用。隨著標(biāo)簽技術(shù)進(jìn)步和海量數(shù)據(jù)的支撐，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用於自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)題庫(kù)系統(tǒng)，自適應(yīng)課程系統(tǒng)，分級(jí)閱讀系統(tǒng)構(gòu)成了自適應(yīng)學(xué)習(xí)的主要產(chǎn)品模式。根據(jù)不同程度學(xué)習(xí)者實(shí)際情況，可以科學(xué)提升題目難度、制定不同類別課程、自動(dòng)推薦適合的閱讀材料等。

學(xué)習(xí)信息智能管理。人工智能技術(shù)應(yīng)用到學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，能夠記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)、測(cè)評(píng)、課程的自動(dòng)適配和評(píng)估，進(jìn)行學(xué)情管理，方便實(shí)現(xiàn)家長(zhǎng)與學(xué)校的交互。該模式在教學(xué)針對(duì)性、學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)化可視化等方面，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)教學(xué)體系。

3.人工智能與教育融合創(chuàng)新的廣闊前景

我國(guó)舉辦著世界上最大規(guī)模的教育，并將教育信息化作為推進(jìn)教育現(xiàn)代化的強(qiáng)大動(dòng)力和教育制度變革的內(nèi)生要素，在“三通兩平臺(tái)”（寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通，建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)、教育管理公共服務(wù)平臺(tái)）建設(shè)的推動(dòng)下，中國(guó)中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)接入率上升到90%，多媒體教室的比例增加到83%，老師和學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間數(shù)量激增到6300多萬(wàn)個(gè)。教育數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施及硬件設(shè)施的配備，使教育數(shù)字化快速推進(jìn)，多媒體數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。文本、圖像、語(yǔ)音、視頻等信息突破了各自屬性的局限，實(shí)現(xiàn)跨媒體交互，這為“三通兩平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)有效數(shù)字整合成為可能，可大幅提高我國(guó)教育數(shù)據(jù)的廣度和深度。海量重復(fù)性教育場(chǎng)景，是人工智能最先突破的一些應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)人工智能輔助，教育專家經(jīng)驗(yàn)型場(chǎng)景以更快廣度和更有效深度惠及大眾，降低社會(huì)成本，促進(jìn)教育公平。在多領(lǐng)域多空間協(xié)同環(huán)境下，借助人工智能進(jìn)行科學(xué)安排，提高決策管理水平。

教育從教育技術(shù)化轉(zhuǎn)向智能化已是無(wú)法回避的現(xiàn)實(shí)，面臨著諸多高深問(wèn)題，這些問(wèn)題可能對(duì)未來(lái)教育的發(fā)展產(chǎn)生革命性影響，如區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)已在金融領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用，并開始改變行業(yè)規(guī)則，那麼，區(qū)塊鏈技術(shù)能否以及如何在教育領(lǐng)域得到推廣？工信部頒布的《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》指出“區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征，完全適用於學(xué)生征信管理、升學(xué)就業(yè)、學(xué)術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學(xué)合作等方面，對(duì)教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價(jià)值”。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化和不可更改性將會(huì)直接挑戰(zhàn)現(xiàn)有的教育評(píng)價(jià)體系，而教育評(píng)價(jià)體系是整個(gè)教育體系的核心體系之一，涉及包括高考在內(nèi)的各級(jí)考試，各種學(xué)歷學(xué)位證書。區(qū)塊鏈技術(shù)的引進(jìn)，人們可以不再需要按部就班地從小學(xué)升到大學(xué)，會(huì)不會(huì)終結(jié)源於18世紀(jì)現(xiàn)在仍在沿用的普魯士教育體系，從而產(chǎn)生全新的教育體系呢？一些重大教育應(yīng)用問(wèn)題，涉及多行業(yè)多知識(shí)領(lǐng)域，都需要深入?yún)f(xié)同研究。

4.教育部門要主動(dòng)謀劃推動(dòng)發(fā)展

習(xí)近平***在全國(guó)教育大會(huì)上的講話中指出：“教育是民族振興、社會(huì)進(jìn)步的重要基石，是功在當(dāng)代、利在千秋的德政工程”。教育事業(yè)以公益性為主導(dǎo)，辦人民滿意教育，是重大民生工程，政府承擔(dān)著巨大責(zé)任。新一代人工智能對(duì)教育改革發(fā)展影響深遠(yuǎn)，教育部門應(yīng)未雨綢繆，主動(dòng)謀劃推動(dòng)發(fā)展。

制定人工智能與教育融合發(fā)展整體性規(guī)劃。黨的十八大以來(lái)，中央對(duì)以新一代人工智能發(fā)展的重視程度前所未有，《互聯(lián)網(wǎng)+人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》等有關(guān)規(guī)劃密集出臺(tái)。這些政策規(guī)劃切中了人工智能在互聯(lián)網(wǎng)浪潮、商業(yè)應(yīng)用、生物識(shí)別和智能機(jī)器人等快速發(fā)展的脈搏。國(guó)家教育主管部門也積極行動(dòng)，制定了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，開展了人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)等工作，引導(dǎo)教育機(jī)構(gòu)不斷提高人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)等能力。人工智能不僅改變了教與學(xué)的方式，而且開始滲透影響教育的理念、文化和生態(tài)，對(duì)教育的變革性影響業(yè)已顯現(xiàn)。除了教與學(xué)，教育主管部門應(yīng)該適時(shí)出臺(tái)整體性人工智能與教育融合發(fā)展規(guī)劃，做好頂層設(shè)計(jì)，引導(dǎo)鼓勵(lì)地方和教育各行業(yè)根據(jù)各自實(shí)際，多層次、多樣化推進(jìn)人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

建設(shè)利於教育人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。大數(shù)據(jù)是新一代人工智能快速發(fā)展的基石，建設(shè)教育大數(shù)據(jù)是《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》中具體要求，是國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程。建設(shè)教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)是一項(xiàng)重大基礎(chǔ)工程，需要政府協(xié)調(diào)主導(dǎo)，整合“三通兩平臺(tái)”，為教育領(lǐng)域人工智能的開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。人工智能企業(yè)是新一代人工智能創(chuàng)新與應(yīng)用的主體，教育部門應(yīng)建設(shè)好基礎(chǔ)設(shè)施，主動(dòng)向企業(yè)和社會(huì)開放，建立起對(duì)人工智能友好的教育生態(tài)。探索企業(yè)參與教育部門人工智能應(yīng)用與開發(fā)的有效機(jī)制，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，探討共同制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和建立起框架算力。

加強(qiáng)對(duì)教育人工智能行業(yè)監(jiān)管。新一代人工智能的飛速發(fā)展，帶來(lái)了應(yīng)用的快速落地。人工智能不僅有技術(shù)性，還具有社會(huì)性，面臨技術(shù)、商業(yè)、法律和政策層面的諸多挑戰(zhàn)。人工智能作為人為制造的系統(tǒng)，受到設(shè)計(jì)局限和開發(fā)質(zhì)量的影響，存在侵犯?jìng)€(gè)人隱私安全、違反道德與法律等風(fēng)險(xiǎn)。政府在最近幾年一直大力推進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重心仍然放在鼓勵(lì)技術(shù)研發(fā)方面，對(duì)於人工智能技術(shù)應(yīng)用所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)與社會(huì)轉(zhuǎn)型沖擊，以及監(jiān)管方面的及時(shí)調(diào)整和跟進(jìn)，目前還缺乏整體認(rèn)識(shí)和積極部署。教育人工智能的研發(fā)必須符合黨的教育方針，符合國(guó)家整體教育改革方向，符合道德良俗，遵守法律法規(guī)。教育主管部門須加強(qiáng)監(jiān)管，構(gòu)建促進(jìn)教育人工智能產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展的創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)環(huán)境。