人工智能的新突破與機器人時代的職業教育

李　科

(無錫城市職業技術學院 基礎部，江蘇　無錫　214153)

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人工智能的新突破與機器人時代的職業教育

李科

(無錫城市職業技術學院 基礎部，江蘇無錫214153)

近年來，人工智能的發展取得了重大的突破，以深度學習和神經網絡為代表的人工智能技術已經能夠處理各種復雜的社會任務。有研究表明，在未來二十年內，將有大量的職業會被機器人所取代。各行各業即將面臨許多重大的改變，只有做好充分的準備才能在機器人時代搶占先機而避免被淘汰。而部分城市出現的機器人教師，也讓教師職業受到了新的挑戰。在此背景下，傳統的教育模式將無法適應新時代的要求，職業教育改革面臨著全新的要求——更加深入的挖掘每個學生身上“人性化”的部分。

人工智能； 機器人時代； 職業教育改革

1　人工智能的新突破

自1997年3月，IBM的人工智能“深藍”擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫之后，圍棋一直被認為是人工智能領域的一個標志性挑戰。圍棋規則簡單但變化繁多，每回合大致有250種可能，一盤棋長達150回合，而且每一步都沒有“正解”。對圍棋使用窮舉法的話計算量將高達10的三百六十次方，這是一個現階段根本沒有可能實現的數量級。也正由于這個原因，人們曾一度認為至少還要10年，人工智能才能達到專業圍棋選手的水平[1-2]。

2016年1月27日，據《自然》雜志報道，谷歌(Google)旗下DeepMind公司開發的人工智能機器人“阿爾法圍棋(AlphaGo)”于2015年10月以5∶0的成績完勝歐洲冠軍、職業圍棋二段選手樊麾。這是人工智能首次在完整的圍棋比賽中，而且在沒有讓子的情況下，擊敗了專業圍棋選手[1-2]。這是人工智能發展的一次史無前例的突破。

在此背景下，阿爾法圍棋和韓國傳奇棋手李世石九段于2016年3月展開的5番棋對決可謂是舉世矚目。賽前李世石曾信心滿滿的表示將完勝“對手”，圍棋界也一致看好人類將取得勝利。然而比賽的進程卻出乎了他們的意料，阿爾法圍棋表現出良好的大局觀和精確的計算能力，以4比1的懸殊比分贏下了這次“人機大戰”。這樣的比賽結果不僅震動了圍棋界，而且也是整個世界科技發展歷程里的一次大事件。

阿爾法圍棋模仿了人類棋手的成長過程，采用深度學習(Deep Learning)技術進行了3000萬次自我對局和學習，甚至能自己生成數據和策略。再加上兩個以人類大腦信息處理模式為原型的神經網絡系統——“價值網絡”(Value Network)用來計算局面，“策略網絡”(Policy Network)用來選擇下子，從而大幅降低了計算量，實現了這一次的突破。這種深度學習和神經網絡技術正是目前人工智能領域中最熱門的科目，能夠完成筆跡識別、面部識別、自動駕駛、自然語言處理、聲音識別、分析生物信息數據等非常復雜的任務[2]。從長遠來看，使用了這種技術的人工智能或許將能應對真實世界的各種問題，從而取代人類的工作。

2　即將到來的“機器人時代”

正如圍棋人工智能迅速的發展和出人意料的突破，機器人或許即將接管大量的人類工作。2015年12月2日，一項由日本野村綜合研究所和牛津大學共同完成的研究顯示：二十年后日本49%的工種可能由機器人接管。此項研究分析了601個職業，從業人數總計約4280萬。而在美國和英國進行的類似研究顯示，美國可能被機器人取代的職位比例為47%，英國為35%[3]。

雖然此項研究僅僅只是“技術上的可能性”，而并未涉及勞動力供需平衡等社會因素。根據研究人員設定的標準，如果一項職業66%以上的工作內容可由人工智能或機器人完成，即被視作“可被取代的工作”。“不需要特殊知識和技能”或“機械式操作”的職業將容易被機器人取代，例如流水線操作工、清潔工、司機、倉庫管理、保安、收銀員、客服人員、普通文員等[3]。日本的電信運營商SoftBank自2016年3月28日起，限時試運營一間展示店，店內包括導購、指引、聊天等所有工作全部由該公司的機器人Pepper承擔。日立公司的人形機器人助手也將在2018年投入服務，專門負責接待和幫助外國旅客。在我國，中科大于4月15日正式發布了交互式機器人“佳佳”，而在此之前佳佳就已經主持了2016年“首屆全球華人機器人春晚”和“誰是棋王”半決賽。

然而，人工智能和機器人技術的發展并非意味著大量人類將會失業。機器人承擔機械性、重復性以及高危險性工作的目的，在于把人類解放出來，從事更多需要創造性、同情心、溝通交流等“人性化”的工作，例如藝術、醫療、教育和研究等。這無疑會對人們今后的擇業和就業造成影響，也會對教育理念提出全新的要求。

3　避免被機器人取代

自從工業革命以來，機械化和自動化就不斷地影響著人類的就業。一方面，機器取代了部分人類的工作；另一方面，機械化提高了工作效率，改善了生活水平，把人類從大量重復的勞動中解放出來。

其實分析一下就能發現：如果某項工作逐漸被機器所取代，那么其過程中必定會存在一個中間階段——人類只需要機械地做著這項工作。正因為一些工作變得“重復”而“機械化”，所以才會順理成章地被機器所接管。這表明了人工智能并不是人類的敵人。人類一邊工作，一邊設法開發出人工智能來代替自己去解決工作中重復而機械化的部分。這并不是人類在淘汰自己，而是讓自己轉向工作中更困難、更精細、更復雜、需要更多思考和判斷的部分，從而展現出更多的“人性化”[4]。

正如電子表格的誕生不僅沒有使財會人員失業，而且極大地提高了工作效率一樣，或將被機器人取代的職業也并不意味著人類在此就完全無所作為。以流水線操作為例，人工智能的自動化操作固然可以提高效率、減少差錯，但是工程師們還是能夠改進工藝、調整人工智能的程序，從而提高精度，生產出更好的產品。這其中工程師不僅需要熟悉產品和生產流水線，還要能夠分析人工智能的操作情況，并能創造性的改進生產工藝。

從上述例子中可以看出，即使是之前研究預測可能會被人工智能取代的職業，也并非完全不需要人類在背后進行支撐，相關人員的指導、分析、研究等都會是不可或缺的一部分。因此，并非相關行業就不需要這些職業了，而是對從業人員的要求提高了——尤其是交流溝通和創新設計的能力。

4　教師工作的改變

互聯網+和機器人時代即將到來，部分城市已經出現了走上講臺的教育機器人。這些“機器人老師”不僅博聞強記、不知疲倦、無怨無悔，而且還能明察秋毫——能夠通過傳感器檢測學生的體溫和心跳，再配合考場攝像頭的監控情況，可以發現學生作弊等異常行為[5]。

教育機器人還有很多局限性：缺乏“異質思維”、只有“言傳”而沒有“身教”、沒法深入到學生的內心[5]……因此，“機器人老師”并不能取代真正的教師，但會極大地改變教師的工作方式，成為教師的得力助手。例如，教育機器人將教師從繁重的講課、批改作業等工作中解放出來，讓教師能夠把精力集中到學生的個體差異上，在人工智能的輔助下，通過對學生行為的挖掘，分析出其興趣和特長，從而選擇更加個性化的培養模式和教學內容，真正實現因材施教。

當前世界主流的教育模式，都源自18世紀的普魯士。這種模式的優勢在于強調教育的普及和效率，但卻忽視了個體發展。有了人工智能的輔助，機器人負責面向群體的講課、作業、考試等內容，而且這些內容可以由名校名師或頂尖優秀人才主持，學生可以領略內容前沿、權威、互動性強、富有吸引力的優質課程[6]。與智能設備相結合后，互聯網+的教學還可以實現全天候的貼身服務，學生的學習過程將可能離開課堂和學校而進入到日常生活的每時每刻，實現在生活中學習、在學習中生活。而教師的主要任務則將是引領學習的方向，評估學習的效果，調整學習的內容。“教師”向“導師”轉變，通過有針對性的交流溝通，指導學生自主學習和相互間的辨析討論，以此來調和群體與個體、效率與個性化之間的矛盾——既體現職業(群)的一般性和特殊性要求，又照顧到不同學習者的個性特征和需求。

5　機器人時代的職業教育改革

2016年全國教育工作會議提出：要千方百計促進學生身心健康，要通過多種形式提高學生實踐能力。要改變傳統“閉門讀書”的習慣，真正落實教育與生產勞動和社會實踐相結合。加強社會實踐，做好實習實訓，推進志愿服務，開展研學旅行，讓學生拓展視野、豐富知識、了解社會。加強創新創業教育，修訂人才培養方案，完善創新創業教育課程體系[7]。

隨著人工智能技術的發展，為避免今后輕易被取代，提高個人的職業素養便成了重中之重，包括創造力、藝術表現力、思辨的能力、良好的行為模式、出色的交流溝通能力等等。因此，機器人時代的職業教育，要特別強調提高學生的個人素質。這就要求教學內容、教學輔助、教學形式與組織、教學評估等全面改革。

教學內容方面，要適當減少死記硬背的理論，而增加更多的實踐機會。通過實踐中遇到的問題，訓練學生能夠靈活運用身邊的工具、創造性地解決問題。同時，不管什么專業的學生，都要學會一點計算機程序設計，哪怕只是簡單的腳本語言。這樣的話，在今后的工作中如果遇到重復性強且高度規則化、機械化的事情，就能通過自己編程來把這些任務轉交給智能助手去解決。

教學輔助方面，積極使用移動互聯網社交類應用與學生進行交流溝通，充分激發學生的學習興趣，用新的信息技術手段培養學生自主學習能力。建立起信息化教學環境，將教育融入國家“互聯網+”行動計劃，積極應對互聯網信息技術、云計算等帶來的重大機遇和挑戰。再下一步則是如前文所述，用教育機器人輔助教師工作，實現高效而且高質量的教學。通過對社會經濟發展以及各行各業的需求分析，及時調整人才培養方向。通過對學生行為習慣、興趣愛好、性格特征、優點缺點等各方面的分析，定制符合其個性化發展需要的教學計劃。

教學形式和組織方面，要摒棄掉傳統地站在講臺前高高在上的說教，而更加強調師生之間、學生之間平等的交流互動。智能設備的普及帶來一個負面影響就是“低頭族”——大家各自低頭操作手機的越來越多，而當面交流溝通的越來越少。因此，在教學中要鼓勵學生互相討論、商量、談判、分析、辯論，加大口頭任務的比重，而不是像以往那樣只強調書面作業。充分利用互聯網+的動態性、交互性、多媒體性來創設良好的課堂互動氛圍，鼓勵學生充分表達自己的觀點和理解，在相互交流、討論甚至爭辯中獲得新的理解和認識。

教學評估方面，要改變傳統的考試形式，不設標準答案，著重評價學生解決問題的方法和能力，以及團隊協作的能力。通過信息化手段，采集學生的日常行為數據，分析其行為習慣、興趣愛好，力求讓學生養成良好的學習習慣和科學的思辨能力。尤其是要培養學生主動學習、獲取知識以及運用知識解決問題的能力。

6　結論

隨著深度學習和神經網絡技術的高速發展，從“互聯網+”時代過渡到機器人時代的速度可能會出乎意料地加快，就如同圍棋人工智能AlphaGo所取得的突破一樣。如何在新時代搶占先機，避免被新的技術所淘汰，這將會是每個人即將面臨的問題，而不斷推進的教育改革將是我們交出的答卷。

[1]鐵流.AlphaGo是怎樣模擬人類“思考”的[EB/OL].(2016-01-30)[2016-04-06].http://www.guancha.cn/tieliu/2016_01_31_349825.shtml.

[2]Metz, Cade. In Major AI Breakthrough, Google System Secretly Beats Top Player at the Ancient Game of Go[EB/OL]. (2016-02-01)[2016-04-06].http://www.wired.com/2016/01/in-a-huge-breakthrough-googles-ai-beats-a-top-player-at-the-game-of-go/.

[3]株式會社野村総合研究所.日本の労働人口の49%が人工知能やロボット等で代替可能に[EB/OL].(2015-12-02)[2016-04-06].https://www.nri.com/jp/news/2015/151202_1.aspx.

[4]Brian Christian.最有人性的“人”[M].北京：人民郵電出版社，2012：10，62，74.

[5]楊朝清.“機器人老師”教育需要技術更需要心靈對話[EB/OL].(2015-10-28)[2016-04-06].http://guancha.gmw.cn/2015-10/28/content_17515916.htm.

[6]于小艷.MOOCs：傳統大學的警鐘還是喪鐘[J].現代教育管理，2015(8)：90-93.

[7]袁貴仁.以新的發展理念為引領全面提高教育質量 加快推進教育現代化：在2016年全國教育工作會議上的講話[EB/OL].(2016-02-15)[2016-04-06].http://www.edu.cn/edu/jiao_yu_bu/jiang/201602/t20160215_1364840_1.shtml.

責任編輯陳桂梅

The breakthrough in artificial intelligence and the vocational education in robot era

LIKe

(Foundational Courses Department of Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi, 214153)

In recent years, the artificial intelligence has achieved a great breakthrough. Based on deep learning and artificial neural networks, the technology of artificial intelligence has been able to deal with various complex social tasks. According to some research, in the next two decades, human beings can be replaced by robots in various fields, as a result of which, all fields of industry will face dramatic changes. Therefore, we have to prepare for the change to take the lead in the new era. Meanwhile, the emerging robot teacher in some cities brings a challenge to teachers. Thus the traditional way of teaching may not be suitable in the new era and the reform of vocational education may have to meet the new requirement to explore the "personalization" of every student.

artificial intelligence; robot era; reform of vocational education

2016-04-20

李科(1978—)，男，江蘇無錫人,助理工程師,研究方向:信息技術與教育管理。

10.13750/j.cnki.issn.1671-7880.2016.04.006

G 71

A

1671-7880(2016)04-0020-03