人工智能與未來教育變革

□文/教育部黨組成員、副部長 杜占元

教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征，是信息時代教育改革發展的必由之路。而人工智能的發展，將為教育變革帶來前所未有的挑戰和機遇。面對新形勢、新挑戰，必須主動求變、應變，以期在教育現代化的新征程中走得更快、更遠、更好。

信息技術的發展和應用，改變了人類的生產、生活乃至思維和學習方式。而人工智能的迅速發展，將對人類社會生活帶來更為深刻甚至革命性的改變，也將為教育變革帶來前所未有的挑戰和機遇。

信息技術與教育教學實踐深度融合是教育信息化的本質特征

1.教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征，是信息時代教育改革發展的必由之路

黨的十八大以來，以“三通兩平臺”建設為抓手，我國教育信息化工作取得突破性進展，各項指標普遍實現翻倍增長，為黨和國家取得歷史性進步作出了貢獻。“寬帶網絡校校通”發展迅速，全國中小學互聯網接入率從25%提升到90%，多媒體教室比例從不到40%提升到83%。“優質資源班班通”普及深化，超過1400萬人次的教師參與“一師一優課，一課一名師”活動，形成1300萬堂優課資源。利用信息技術還解決了400多萬邊遠貧困地區教學點學生因師資短缺而開課不足的問題。“網絡學習空間人人通”實現跨越式發展，開通數量從60萬個激增到6300萬個，應用范圍從職業教育擴展到各級各類教育。“教育資源公共服務平臺”初具規模，公共服務體系注冊用戶超過6800萬人，數字教育資源由分散式服務向全國互通的服務體系轉變。“教育管理公共服務平臺”全面應用，基本實現學校“一校一碼”和師生“一人一號”，基本形成“兩級建設、五級應用”的教育管理信息化格局。師生信息素養明顯提升，1000多萬名中小學教師、10萬多名中小學校長、20多萬名職業院校教師接受了教育信息化培訓，廣大學生利用信息技術進行學習的意識和能力不斷增強。我國教育信息化在國際上產生影響力，多次應邀在國際平臺上分享中國經驗。

2.立足國情、教情，注重發揮制度優勢，初步探索出一條具有中國特色的教育信息化發展道路

推進教育現代化最為關鍵的是要一個核心理念、兩個基本方針。一個核心理念就是把推動和服務教育改革發展作為教育信息化的根本目的，把促進信息技術與教育教學實踐的深度融合作為核心理念。教育信息化的真正本質是融合而非技術，融合的關鍵不是從建設切入，而是從應用切入。兩個基本方針就是堅持應用驅動和堅持機制創新。一方面，以應用為導向，通過基礎建設營造應用環境，通過教學、科研拓展應用渠道，通過培訓促進應用效能，通過評價提升應用水平。另一方面，注重調動全社會力量推動教育信息化，特別是重視發揮產業界的作用，而不僅僅單靠政府的力量。近年來，教育信息化之所以取得巨大的成就，主要是依靠機制創新。堅持政府和市場“兩條腿”走路，“看不見的手”和“看得見的手”協同發力，探索形成了“政府政策支持、企業參與建設、學校重在應用”的工作機制。

人工智能將加速引發未來教育的深刻變革

教育現代化離不開現代科技的強力支撐。信息技術對教育發展具有革命性影響。在移動互聯網、大數據、超級計算、傳感網及腦科學等新理論新技術以及經濟社會發展需求的共同驅動下，當前人工智能快速發展，呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放及自主操控等新特征，推動經濟社會各領域從數字化、網絡化向智能化加速躍升。

1.智能時代與信息時代有本質區別

有人把智能時代叫做第四次工業革命或第二次機器革命，也有人認為智能時代是信息時代的自然延伸與發展。實際上，二者有本質不同。

（1）信息主要是物理概念，智能則是擬生物概念，不在一個層面。

（2）信息革命包括之前的農業革命、工業革命，主要是解決人的體力問題，替代和擴展了人的體能，而人工智能將主要替代和擴展人的腦力。

（3）信息技術堪稱工業革命的頂峰，人工智能則可能超越這個頂峰，成為一個新的革命的起點，可以稱其為“零點革命”。從生物學意義上講，人從動物中分離出來的主要標志是人有了智能，人從動物中分離出來的那一刻可以稱為“零點”，“智人”正是人類的起點，這是人類第一次革命，它是自然產生的；而人工智能將在人的智能上引發第二次革命，這一次則是人為發展產生的。

2.智能機器對教師的沖擊

國際上做過調查研究，分析了未來360多種職業被人工智能所替代的可能，對各行各業進行排序，結果顯示教育職業很靠后，教師被替代的可能性僅有0.4%。這說明了教育的特殊性，教師擁有難以被機器簡單替代的獨特性。但是如果充分考慮到人工智能深度發展的影響，這一情況可能發生重大變化。若智能化進一步發展，實現了個性化，那將會是一個完全不同的情況。可以大膽預測，若干年后，如果實現了像智能助理這樣高度集成的、個性化的機器人，教師隊伍將會面臨另外一番景象，可能很多教師可以被取代。當然，這個取代不是絕對的，人機結合可能是智能時代的普遍形式，人機結合的教育可能是未來教育的普遍形態。

3.智能機器與學習的關系

近年來AlphaGo廣為人知， 它經過第二代AlphaGo Master，目前發展到第三代——AlphaGo Zero。它不是前兩代的簡單進化，而是根據白板理論重新設計的。它不需要連入網絡，不需要大量的數據支撐，不是大數據而是“小數據”，完全從零開始自主學習。經過3天的自我學習，以100:0的戰績勝過AlphaGo。經過 40 天的自我訓練，超越了擊敗柯潔的AlphaGo Master。這種學習能力遠遠超過了過去對簡單人工智能的想象。現在日本正在研究遷移學習，就是機器將在一個領域學習掌握的技巧、經驗和能力，遷移到一個新的關聯領域里再應用，這樣在新的領域里，能省去大規模數據訓練，只需一小部分數據就能迅速“成才”，學習效率大幅提高。人工智能這些新的進展，意味著未來教育將有許多重大問題需要思考，如精準記憶是否還像原來那樣重要？可以說，人工智能將極大地改變人的思維方式，沖擊人的智能，同時也將拓展人的思維。

4.智能時代對學生能力的新挑戰

當機器能思考時，我們應該培養學生什么樣的能力？

（1）自主學習的能力。自主學習是人類最基本的能力。在一個快速變化、知識不斷更新的社會里，機器學會了自主學習，如果學生缺乏自主學習能力，將難以適應智能時代的挑戰。

（2）提出問題的能力。機器不難提出一些基于經驗的簡單問題，但是短期內還很難替代人提出深層次的、尤其是由好奇心和興趣驅動的問題。

（3）人際交往的能力。機器與機器的交往主要通過機器語言實現，人際交往的核心素養主要基于自我情緒控制能力和對他人情感的判斷能力。

（4）創新思維的能力。創新思維很大程度上體現在方法論的創新上，而機器學習的方法、規則目前看都是人為規定好的，很難超越自我、實現自我創新。

（5）謀劃未來的能力。在現實與未來之間如何平衡，是人類智慧的重要體現。人工智能可以幫助我們解決已有的很多問題、提供很好的服務，但是對未來未必能夠作出很好的判斷。

以教育信息化的新作為開啟教育現代化的新征程

黨的十九大報告提出辦好網絡教育。網絡教育不等于網上教育，也不等于在線教育，更不等于遠程教育。用遠程教育替代網絡教育是不對的，遠程教育只是網絡教育很小的一部分。網絡教育可以理解為以網絡為基礎的網絡化教育，有些網絡教育可能是近距離進行的，甚至是面對面開展的，但它是基于網絡進行的。

國務院于2017年7月發布了《新一代人工智能發展規劃》，提出要發展“智能教育”。利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。開展智能校園建設，推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程應用。開發立體綜合教學場，基于大數據智能的在線學習教育平臺。開發智能教育助理，建立智能、快速且全面的教育分析系統。建立以學習者為中心的教育環境，提供精準推送的教育服務，實現日常教育和終身教育定制化。這對新時代的教育信息化提出了新任務。

國家自然科學基金委員會于今年設立專門資助渠道，推進信息科學、生命科學與人文社會科學的交叉融合，利用自然科學的范式和手段來開展教育科學基礎研究。這是一項開創性的工作，對教育工作具有深遠影響和重大意義。另外，腦和類腦科學等重大科學研究計劃也把智能開發、培養與提升作為一項重大任務。

為貫徹落實十九大精神，教育部將實施教育信息化 2.0 行動計劃，即實現教育信息化轉段升級。教育信息化大致有三個發展階段，一是信息技術應用作為教育外生變量引進來，二是信息化逐步轉變成教育的內生變量，三是教育信息化對教育產生革命性影響。教育信息化 2.0 要力爭實現“三個轉變”：一是從教育專用資源向教育大資源轉變，二是從提升師生信息技術應用能力向提升其信息素養轉變，三是從融合應用發展向創新發展轉變，從而構建“互聯網+”條件下的人才培養新模式，發展基于互聯網的教育服務新模式，探索信息時代教育治理新模式。

目前，人工智能對教育的深刻影響還沒有完全凸顯出來，甚至還沒有被完全認識到。面對新形勢新挑戰，必須主動求變應變。人工智能帶給我們的挑戰將大于以往任何時候。迎接這場挑戰需要全社會共同努力，包括教育家、科學家和企業家等，共同參與推動教育信息化，以期在教育現代化的新征程中走得更快、更遠、更好。◇

（來源：基礎教育課程微信公眾號）