 近年來(lái)，人工智能（AI）熱潮正席卷全球，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革風(fēng)起云涌。8月，科技部發(fā)布《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場(chǎng)景的通知》，將智能教育納入首批示范應(yīng)用場(chǎng)景，以助力國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略的實(shí)施。那么，目前人工智能在高校的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？高校人工智能的發(fā)展又面臨哪些挑戰(zhàn)，應(yīng)當(dāng)如何推進(jìn)？ AI的誕生與應(yīng)用 “人工智能”（Artificial Intelligence），從字面意思看，指讓機(jī)器獲得像人一樣的智慧。其實(shí)，“人工智能”并非一個(gè)新興概念，早在1950年艾倫·圖靈就提出了圖靈測(cè)試機(jī)的構(gòu)想。隨后，在Dartmouth（達(dá)特茅斯）學(xué)會(huì)上，“人工智能”的概念被首次提出。 定義人工智能 著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼克遜教授對(duì)人工智能這樣定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科——怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)。” 北京師范大學(xué)高精尖中心人工智能實(shí)驗(yàn)室主任盧宇認(rèn)為，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，人工智能就是模擬、延伸及拓展人類智能的技術(shù)方法，當(dāng)然人工智能不等同于人類智能。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院副院長(zhǎng)姜峰認(rèn)為，人工智能就是用機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)人類智能的過(guò)程。 西南大學(xué)人工智能教育應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室主任劉明認(rèn)為，人工智能就是讓計(jì)算機(jī)模擬人類行為，代替人去思考，做出決策或者判斷。 教育AI的應(yīng)用現(xiàn)狀 如今，對(duì)于人工智能在高校教育領(lǐng)域的發(fā)展，大家普遍認(rèn)為，當(dāng)前人工智能在高校教育應(yīng)用中正處于初級(jí)階段，尚未達(dá)到規(guī)?；?、成熟化運(yùn)用。 深圳大學(xué)信息中心徐明認(rèn)為，當(dāng)前人工智能在高校管理中的應(yīng)用熱點(diǎn)開(kāi)始擴(kuò)大，應(yīng)用速度加快，人工智能賦能教育的程度正在加深。徐明表示，當(dāng)前人工智能在高校的應(yīng)用主要包括三個(gè)方面： 第一，在輔助學(xué)習(xí)方面，運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，如發(fā)音評(píng)價(jià)、認(rèn)知診斷等。同時(shí)，開(kāi)始基于知識(shí)圖譜設(shè)計(jì)問(wèn)答機(jī)器人，讓學(xué)生與機(jī)器互動(dòng)，然后機(jī)器對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。 第二，在教學(xué)管理方面，對(duì)學(xué)生多維度特征進(jìn)行分析，構(gòu)建學(xué)生“畫像”，從而對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的智能化、個(gè)性化管理和推送。 第三，在學(xué)校管理方面，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙，可以實(shí)現(xiàn)校內(nèi)事務(wù)“一網(wǎng)統(tǒng)管”。在疫情防控期間，通過(guò)人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)刷臉入校，自動(dòng)進(jìn)行健康數(shù)據(jù)對(duì)接，省去了煩瑣的交互過(guò)程。 劉明介紹說(shuō)，自2018年4月教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》至今，很多高校都陸續(xù)成立了跨學(xué)科的智慧教育研究院或人工智能教育學(xué)部，例如華南師范大學(xué)教育人工智能研究院、華中師范大學(xué)人工智能教育學(xué)部等。 目前人工智能主要通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，如雨課堂、超星學(xué)習(xí)通、藍(lán)墨云班課等支持混合式教學(xué)，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)讓大學(xué)教師了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)以及課后練習(xí)情況。此外，還有大學(xué)智慧教育研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能化學(xué)習(xí)工具軟件，輔助大學(xué)生提升學(xué)術(shù)寫作、文獻(xiàn)閱讀以及外語(yǔ)交流等能力。 教育AI如何攻克難關(guān)？ 過(guò)去幾年間，人工智能與教育之間的融合漸趨深入。當(dāng)前，“人工智能+教育”在取得新進(jìn)展的同時(shí)，也暴露出一些短板，面臨多重挑戰(zhàn)。 首先，人工智能與教育的融合不足。劉明認(rèn)為，當(dāng)前高校人工智能發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)是智能系統(tǒng)與教學(xué)的深度融合，以及如何充分發(fā)揮系統(tǒng)帶來(lái)的教育效能。盧宇表示，人工智能在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，更多是在校園人臉識(shí)別四大挑戰(zhàn)、智能化入學(xué)等方面提供基礎(chǔ)性服務(wù)，與學(xué)校教學(xué)核心業(yè)務(wù)和場(chǎng)景的結(jié)合并不緊密。 其次，教師人工智能素養(yǎng)有待提升。盧宇表示，當(dāng)前高校教師對(duì)人工智能本身的技術(shù)掌握和理解還存在不足，仍需加強(qiáng)教師試點(diǎn)等方面的工作及培訓(xùn)，尤其是非信息類專業(yè)的教師亟需提升人工智能素養(yǎng)。 再次，人工智能的投入不足。徐明表示，以深圳大學(xué)信息化為例，在人工智能軟硬件建設(shè)方面還沒(méi)有專門的投入，只能先做規(guī)劃，搭建框架，后續(xù)再納入和整合軟硬件資源。同時(shí)，從人工智能服務(wù)學(xué)校的綜合層面來(lái)看，徐明認(rèn)為，需要建設(shè)的內(nèi)容還很多，如目前比較欠缺的算力資源（算力平臺(tái)或者算力中心）。 最后，低水平的重復(fù)建設(shè)情況頻發(fā)。姜峰表示，現(xiàn)在很多高校在人工智能部署過(guò)程中，出現(xiàn)了低水平重復(fù)建設(shè)的情況。而且，人們都在談人工智能Plus，但對(duì)教育人工智能更高層面的問(wèn)題卻很少涉及。所以，當(dāng)前教育人工智能的建設(shè)仍處于淺水區(qū)。 針對(duì)如上所說(shuō)的四大挑戰(zhàn)，各位專家也提出如下舉措： 第一，從學(xué)校自身出發(fā)，優(yōu)化部署方案，促進(jìn)技術(shù)與教育的深度融合。 姜峰認(rèn)為，高校在進(jìn)行人工智能軟硬件建設(shè)布局過(guò)程中，一要明確自身的特色和優(yōu)勢(shì)，做好頂層設(shè)計(jì)；二要分層次、分階段、分水平地部署，按照事物發(fā)展的客觀規(guī)律，循序漸進(jìn)，一步一步去解鎖。 盧宇表示，對(duì)于教育應(yīng)用的研發(fā)，要做到教育和技術(shù)兩方人員共同參與，以保證落地應(yīng)用能符合教育的客觀規(guī)律。同時(shí)，劉明表示，在布局過(guò)程中，要樹(shù)立“以人為本的人工智能”理念，充分發(fā)揮智能教育效能，讓智能系統(tǒng)深度融入到教學(xué)中去。 第二，加強(qiáng)培訓(xùn)，轉(zhuǎn)變教育觀念。 劉明表示，高校應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)管理者、廣大師生數(shù)字化、智能化教育意識(shí)與能力的培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變教育觀念，充分發(fā)揮教育人工智能的最大效能。同時(shí)，高校還需激發(fā)校內(nèi)教師的積極性，尤其對(duì)于非信息專業(yè)的教師，通過(guò)教育部人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)、國(guó)培計(jì)劃等，幫助高校教師盡快適應(yīng)和使用人工智能工具。 第三，群策群力，加大投入。 徐明表示，學(xué)校應(yīng)想方設(shè)法調(diào)動(dòng)多方力量，以彌補(bǔ)人工智能投入的不足。例如，深圳大學(xué)利用校園云平臺(tái)建設(shè)的機(jī)會(huì)搭建科研云框架，納管了校內(nèi)部分科研團(tuán)隊(duì)的算力資源，后續(xù)再爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)投入，擴(kuò)充新的算力。徐明認(rèn)為，如果高校信息化建設(shè)能夠?yàn)閹熒_(kāi)放一些算力服務(wù)，那么對(duì)高校人工智能的研究與發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生較大的促進(jìn)作用。 第四，合理利用資源，避免低水平重復(fù)建設(shè)。 姜峰表示，高校在人工智能建設(shè)途中，應(yīng)抓住一些國(guó)家或者教育部搭建高水平教育平臺(tái)的契機(jī)，學(xué)會(huì)合理利用這些資源并參與到建設(shè)中去，避免低水平重復(fù)建設(shè)。人工智能的核心是從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、找尋特征，所以高校要用好數(shù)據(jù)資源，做好數(shù)據(jù)治理工作，發(fā)揮數(shù)據(jù)的最大效能。  以人為本的人工智能策略 “人工智能對(duì)高校的影響非常深刻，不僅是理念，對(duì)其發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性變化?！毙烀鞅硎?，隨著人工智能技術(shù)漸趨成熟，高校越來(lái)越重視對(duì)學(xué)校業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、建模和分析，并令其服務(wù)于日常的教學(xué)、科研和管理。同時(shí)，人工智能技術(shù)會(huì)對(duì)高校很多具體的場(chǎng)景和業(yè)務(wù)產(chǎn)生很好的促進(jìn)作用，如自然語(yǔ)言處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)等?？傮w來(lái)看，人工智能對(duì)高校教育產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 第一，重新定位教師角色，解放教師雙手。 劉明表示，在線開(kāi)放精品課程輔助下，學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師逐漸從知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、啟發(fā)者、支持者、協(xié)作者，師生關(guān)系更加平等、開(kāi)放。而在這個(gè)過(guò)程中，人工智能的應(yīng)用，也解放了教師雙手，讓教師有更多時(shí)間和精力做更有意義的事情。 第二，重構(gòu)教學(xué)方式，推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。 劉明表示，如今人工智能技術(shù)正在加速高校數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，使高校從網(wǎng)絡(luò)化逐漸邁向智慧化，具體表現(xiàn)在：個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)?；蛘邊^(qū)域教育系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、共享；通過(guò)AI減輕教師教學(xué)負(fù)擔(dān)、讓課程評(píng)價(jià)更合理等，加強(qiáng)高校管理人員和教師對(duì)高校數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意愿。 依托西南大學(xué)教育學(xué)部承擔(dān)的《西南大學(xué)創(chuàng)新研究2035先導(dǎo)計(jì)劃》，學(xué)校開(kāi)發(fā)了智慧育人教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)除了提供在線教學(xué)管理功能外，還通過(guò)虛擬智能機(jī)器人技術(shù)，幫助學(xué)生解決小組學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)在線社會(huì)化閱讀批注和交流、智能機(jī)器人協(xié)同提問(wèn)等功能，幫助大學(xué)生提升閱讀興趣、培養(yǎng)批判性閱讀思維等。 “當(dāng)前的智能媒體技術(shù)，通過(guò)知識(shí)圖譜，便于學(xué)生更快抓住知識(shí)點(diǎn)，因地制宜地根據(jù)自己的需要進(jìn)行學(xué)習(xí)。”姜峰表示，哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院正在培養(yǎng)能夠制造高性能醫(yī)療器械的人才。在智能系統(tǒng)的構(gòu)建環(huán)節(jié)，學(xué)院通過(guò)一些虛擬人體生理過(guò)程和虛擬人體器官的相關(guān)軟件，使學(xué)生更快、更直觀地了解人體生理過(guò)程、人體器官等醫(yī)學(xué)方面知識(shí)，幫助其更快切入關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。 第三，優(yōu)化管理，改善學(xué)校治理。 徐明表示，深圳大學(xué)一直在不斷借鑒新的技術(shù)應(yīng)用，運(yùn)用人工智能技術(shù)服務(wù)學(xué)校的方方面面。在深圳市的經(jīng)費(fèi)支持下，深圳大學(xué)啟動(dòng)了大數(shù)據(jù)中心建設(shè)并推進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，從已有的各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)或師生日常生活中采集數(shù)據(jù)，將常用的“領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙”設(shè)計(jì)為“學(xué)校駕駛艙”，更好地服務(wù)于學(xué)校管理。 在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)校研究了數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，找到自身的數(shù)據(jù)治理思路和策略，開(kāi)展數(shù)據(jù)治理，并對(duì)數(shù)據(jù)治理情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量，推動(dòng)學(xué)校大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。 另外，盧宇表示，新生可以通過(guò)人工智能的計(jì)算機(jī)視覺(jué)和智能語(yǔ)音技術(shù)完成入學(xué)報(bào)道，學(xué)校的智能化管理可以一步到位，更好地服務(wù)新生。北京師范大學(xué)從去年開(kāi)始，就引入了智能化入學(xué)新生報(bào)到系統(tǒng)。 新生報(bào)到時(shí)，進(jìn)行簡(jiǎn)單刷臉就可以生成一個(gè)帶有姓名、學(xué)號(hào)、院系的身份卡片，同時(shí)該生宿舍信息也已同步。通過(guò)信息的打通，學(xué)生可以刷臉開(kāi)宿舍門，即使學(xué)生忘記帶卡，亦可先進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，然后做人臉比對(duì)，通過(guò)后便可順利進(jìn)入宿舍。對(duì)于不能立刻報(bào)到的同學(xué)，北京師范大學(xué)也開(kāi)通了沉浸式云上校園服務(wù)，學(xué)生可以先通過(guò)AR、VR技術(shù)進(jìn)行校園漫游。 教育AI的未來(lái)之路 姜峰表示，人工智能的發(fā)展主要從計(jì)算智能、感知智能到認(rèn)知智能，目前人工智能已經(jīng)邁入感知智能發(fā)展期。未來(lái)，高校人工智能如何發(fā)力？各位專家認(rèn)為，可從以下三個(gè)方面推動(dòng)。 首先，注重隊(duì)伍建設(shè)和日常管理。盧宇表示，教育人工智能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，一要有懂教育的團(tuán)隊(duì)，二要有懂技術(shù)的團(tuán)隊(duì)，互相支持理解，才能使應(yīng)用項(xiàng)目順利落地。 其次，促進(jìn)人工智能與教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的結(jié)合。“人工智能一定程度上改變了當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式?！苯灞硎?，“隨著VR、AR技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)教育會(huì)越來(lái)越直觀，對(duì)學(xué)生的評(píng)估也會(huì)更加準(zhǔn)確和智能?！?/p> 徐明認(rèn)為，未來(lái)高校想要通過(guò)人工智能促進(jìn)教學(xué)改革，一是要擴(kuò)大數(shù)據(jù)畫像的分析維度，如教師畫像要將教師的備課、課堂授課以及科研工作等更多的行為納入其中，學(xué)生畫像亦是如此；二是要使人工智能技術(shù)的應(yīng)用更加深入，向個(gè)性化教學(xué)支持方向邁進(jìn)，如支持智能交互的虛擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)字孿生環(huán)境的建設(shè)。 最后，助力個(gè)性化、精英化人才培養(yǎng)。“人工智能正在深入教育領(lǐng)域，特別是高等教育領(lǐng)域的核心地帶。人工智能在個(gè)性化人才培養(yǎng)方面，起到了舉足輕重的作用?！?/p> 姜峰表示，在我國(guó)制式化培養(yǎng)模式下，人才的整體水平得以提升，但個(gè)性化人才仍比較欠缺。怎樣在整體水平較高的情況下，還能保證個(gè)性化、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，成為我國(guó)教育領(lǐng)域多年來(lái)一直不懈探索和研究的課題。姜峰認(rèn)為，人工智能是一個(gè)非常好的契機(jī)，未來(lái)極有可能根除這一難題，讓我國(guó)教育邁出歷史性一步。 據(jù)哥倫比亞大學(xué)中國(guó)教育研究中心執(zhí)行主任程賀南介紹，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織發(fā)布的《塑造教育的趨勢(shì)（2022）》報(bào)告，勾勒出了較為全面的未來(lái)教育變革圖景：科技進(jìn)步讓學(xué)?？梢愿玫赜?jì)劃和實(shí)施教學(xué)，幫助更多學(xué)生接受高質(zhì)量教育；家庭和社區(qū)可能成為民眾教育的主導(dǎo)；由學(xué)生自主合作的學(xué)習(xí)方式將成為趨勢(shì)；科技將會(huì)使學(xué)校、工作和休閑的邊界變得模糊，學(xué)習(xí)可以隨時(shí)隨地發(fā)生。 綜上可知，人工智能作為重塑教育新生態(tài)的核心驅(qū)動(dòng)力，彰顯出變革教育的巨大潛能。當(dāng)前，人工智能正對(duì)教育內(nèi)容、教育模態(tài)、教育方式產(chǎn)生變革性影響，高校人工智能應(yīng)用部署正逐漸鋪開(kāi)。未來(lái)，伴隨技術(shù)的迭代，智能化程度的提升，連接人與教學(xué)知識(shí)的工具或許已不再是剛需，教師的角色將如何改變?nèi)晕纯芍?/p> 編撰：陳永杰 責(zé)編：陳永杰 |
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