智慧教育:人工智能时代的教育变革

作 者:

作者简介:
曹培杰,中国教育科学研究院助理研究员,博士。北京 100088

原文出处:
教育研究

内容提要:

随着人工智能时代的到来,依靠标准化教育来批量生产人才的模式难以为继,时代发展对教育提出新的要求。智慧教育是以“人的智慧成长”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智慧转型,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发展需要。智慧学习环境强调利用数据和算法来读懂学生、发现学生、服务学生,包括全面感知的学习场所、灵活创新的学校布局和深度交互的网络学习空间;智慧学习方式倡导学生在解决问题中学会解决问题,重点开展深度学习、跨学科学习和无边界学习;智慧教育管理要破除“效率至上”的评价导向,充分激发学校的办学活力,构建全社会参与的教育生态。


期刊代号:G1
分类名称:教育学
复印期号:2019 年 01 期

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       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。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》明确提出,推动人工智能在教学、管理、资源建设等方面全流程应用,促进人才培养模式和教学方法改革,构建新型教育体系。如何利用人工智能促进教育流程再造,提高教育服务的精准化水平,让教育变得更有智慧,成为一个亟待解决的重大时代命题。

       一、人工智能驱动智慧教育

       (一)教育和技术的赛跑

       教育和技术之间存在某种内在的必然联系。2007年,哈佛大学两位经济学家回顾美国教育发展历程发现,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:一部分人受过良好教育,毕业后进入高端行业,收入迅速提升;另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取代了大量的简单劳动力,他们不得不从事那些尚未被技术替代的低端行业,导致贫富差距快速拉大,制约了经济的进一步增长。[1]这种现象被形象地称为“教育和技术的赛跑”(the race between education and technology),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,反之则会导致经济社会发展失衡。

       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,而教育仍未摆脱“工业化”的印记,以至于有人认为,“我们把机器制造得越来越像人,却把人培养得越来越像机器”,这不仅制约着教育功能的充分发挥,而且导致经济社会转型面临危机。所以,我们要有一种时代紧迫感,全面深化教育改革,推动“工业化教育”向“智慧型教育”转变,扩大高质量人才的供给能力,为经济社会发展提供强有力的人力资源保障。

       (二)智慧教育蓄势待发

       随着人工智能越来越广泛的应用于传统行业,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,甚至连一些专家的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;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。”[2]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,现行教育体系是工业社会的产物,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。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。[3]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。这就要求,我们必须打破整齐划一的传统教育形态,构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系,利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。

       二、智慧教育的理念内涵

       目前,学术界对智慧教育有两种理解。一种将其视为是对知识教育观的批判和超越。英国哲学家怀特海指出,在古代学校里,哲学家们渴望传授的是智慧,而在现代学校,我们的目标却是教授各种科目的书本知识,这标志着教育的失败;教育的全部目的,就是使人具有活跃的智慧;教育要激发学生的求知欲,提升其判断力,锻造其对复杂环境的掌控能力,使学生能够运用理论知识对特殊事例做出预见。[4]我国著名科学家钱学森从系统科学出发,提出用大成智慧教育培养拔尖创新人才,拆除各门科学技术之间的鸿沟,让科学与艺术不分家,让数学、自然科学与哲学社会科学互连手,从而做到大跨度的触类旁通,完成创新。[5]美国心理学家斯腾伯格倡导学校要为智慧而教,要引导学生智慧地思考和解决问题,让他们学会平衡自我、人际和外部社会之间的共同关切,从而更好地承担社会责任。[6]

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