科技向善:国际“人工智能+教育”发展新路向

作者简介:
王佑镁,博士,博士生导师,温州大学瓯江特聘教授,数字青少年研究中心主任,教育学院教育技术系教授,温州大学数字青少年研究中心,研究方向:智慧教育、协同学习、数字阅读、创客教育,wangyoumei@ 126.com;宛平、赵文竹,在读硕士研究生,温州大学教育学院教育技术系,温州大学数字青少年研究中心,研究方向:信息技术教育;柳晨晨,博士,副教授,温州大学教育学院教育技术系,温州大学数字青少年研究中心,研究方向:数字化学习。温州 325035

原文出处:
开放教育研究

内容提要:

联合国教科文组织与ProFuturo在2019年移动学习周期间发布的《教育中的人工智能:可持续发展的机遇和挑战》工作报告,阐述了引入人工智能技术给教育领域利益相关者带来的机遇和挑战。人工智能给教育利益相关者带来的机遇包括:应用人工智能协作环境与智能辅导系统、信息管理系统改善学习,促进师生数字能力发展,加快更新教育计划与战略规划。“人工智能+教育”面临的六大挑战是:支持教育人工智能可持续发展的公共政策,教育人工智能应用的包容性和公平性,教师如何为人工智能驱动教育做好准备并让人工智能教育开发者更懂教育,开发高质量和包容性的数据系统,教育人工智能应用的研究,数据采集、使用和传播的伦理问题。报告内容丰富,对全球人工智能教育应用与发展具有很强的参考与指导意义。文章在解读报告核心部分的基础上,结合我国人工智能教育发展现状,提出了六项推进“人工智能+教育”的举措:构建新的通识教育体系、强化计算思维培养、升级学习场景、培养具有人工智能商数(AIQ)的未来教师、推进“人工智能+教学”、重视人工智能技术应用伦理,以期为我国人工智能教育发展提供借鉴和参考。


期刊代号:G1
分类名称:教育学
复印期号:2020 年 02 期

字号:

       [中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1007-2179(2019)05-0023-10

       人工智能可追溯到1956年的达特茅斯会议。从技术角度看,人工智能的发展可分为三阶段:计算智能、感知智能、认知智能(吴永和等,2017)。当前国内外人工智能的发展仍处于感知智能阶段,未来将向认知智能进军。随着人工智能技术在人类生产、生活、学习中的应用,人工智能支持人类实现可持续发展方面的潜能得到关注。聚焦人工智能技术的应用对人类教育发展带来的机遇和挑战,联合国教科文组织和ProFuturo在2019年移动学习周(Mobile Learning Week,简称MLW)共同发布的《教育中的人工智能:可持续发展的机遇和挑战》(Artificial Intelligence in Education:Challenges and Opportunities for Sustainable Development)工作报告(Pedro,et al.,2019),为教育政策制定者预测了人工智能的影响。报告基于不同国家实例论述利用人工智能改善学习和促进教育公平的策略与路径,分析了人工智能战略规划,并深刻剖析了当前人工智能教育面临的挑战。本文在解读报告核心内容的基础上,结合当前“人工智能+教育”的发展,本着科技向善的道德准则,从宏观教育、课程体系、学习场景、师资培训、技术伦理等方面,为我国未来人工智能教育的发展提出了若干建议,以期为我国推进人工智能教育的应用与规避误区提供参考与借鉴。

       一、报告框架

       移动学习周由联合国教科文组织2011年发起,现已成为联合国教育信息化领域的旗舰活动。移动学习周论坛主要是将世界各地的教育和技术专家聚集到一起商讨当前国际教育热点。2019年的移动学习周于3月4-8日举行,主题为“人工智能促进可持续发展”。《教育中的人工智能:可持续发展的机遇和挑战》报告收集了全球教育人工智能的若干实例,重点关注发展中国家的人工智能教育应用,并通过比较不同国家或地区的案例,提出人工智能教育发展的对策建议:一是借助中国、巴西、南非等国家的具体案例,分析人工智能对学校教学质量、受教育机会和教师教学支持的影响;二是基于阿联酋、不丹和智利等国的应用案例,佐证人工智能如何通过大数据分析提升学校教育管理效能;三是通过列举欧盟、新加坡和韩国的案例,探讨人工智能课程和标准,分析学生和教师如何为充满人工智能的世界做好准备。

       综合上述案例,报告归纳了人工智能教育发展面临的机遇,包括:应用人工智能协作环境与智能辅导系统、教育管理系统改善学习;促进教育公平;利用MOOC平台开展人工智能培训;加快推进教师和学生数字能力框架研究,如“衡量数字素养的全球框架”和“教学中的信息通信技术能力和标准”框架。报告还阐述了在教育中引入人工智能和帮助学生为人工智能做好准备所遇到的挑战:支持人工智能促进教育可持续发展的公共政策;教育人工智能应用的包容性和公平性;教师如何为人工智能驱动教育做好准备;开发高质量和包容性数据系统;教育人工智能应用研究;数据采集、使用和传播的伦理。文章最后讨论了教育中引入人工智能的可能和风险(见图1)。

       二、利用人工智能技术持续改善学习成果与管理绩效

       (一)双教师模式:支持个性化学习与协作学习

       报告指出,从技术角度看,人工智能可以很好地支持泛在学习环境,有助于提供公平和包容的教育机会,促进个性化学习和提升学习质量。在人工智能技术的支持下,“双教师模式”包括“教师”和“虚拟教学助理”。“虚拟教学助理”可代替教师完成日常任务,如人工智能可以作为数字化评估工具学习教师如何给作业评分、评估学生论文,使教师有更多时间对学生进行个性化指导和一对一交流。在有些国家,教师已开始与基于人工智能的教学助理合作,为学习者提供个性化指导和帮助。计算机辅助学习就是通过使用数字技术和人工智能技术优化学生学习策略,人工智能不仅可以帮助绘制学生学习计划和轨迹、长处和弱点、学习偏好和活动,还可以为有效开展协作学习提供有力支持,计算机支持的协作学习具有在线异步学习功能,可为学习者学习的时间、地点提供选择,采用人工智能系统对异步讨论组进行学习过程监控,能为教师提供学习者参与讨论的过程信息,以此为学习者提供个性化学习支持。

      

       图1 《教育中的人工智能:可持续发展的机遇和挑战》分析框架

       (二)人工智能技术赋能教育:不同国家及组织的举措

       人类行为的丰富数据为个性化学习和教育治理带来可能。但是,探讨人工智能在发展中国家教育应用的可能性较少。报告综合介绍了部分发展中国家开展人工智能教育应用的举措(见表1),以说明发展中国家的最新技术水平。实践表明,人工智能可以为残疾人、校外人员以及偏远地区的学习者提供学习机会,实现远程教学,支持泛在学习环境。

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