ai人工智能-人工智能如何引领教育创新发展？

近年来，人工智能热潮席卷全球，新一轮科技革命和产业变革风起云涌。 8月，科技部印发《关于支持新一代人工智能示范应用场景建设的通知》，将智慧教育纳入首批示范应用场景，助力国家教育数字化战略实施。 那么，人工智能在高校的应用现状如何？ 高校人工智能发展面临哪些挑战，又该如何推进？

AI的诞生与应用

“人工智能”字面意思是让机器获得类似人类的智能。 事实上，“人工智能”并不是一个新概念。 早在1950年，艾伦·图灵就提出了图灵测试机的想法。 随后，在达特茅斯学会，首次提出了“人工智能”的概念。

定义人工智能

著名的斯坦福大学人工智能研究中心的尼克松教授对人工智能的定义是：“人工智能是一门关于知识的学科——研究如何表示知识以及如何获取和使用知识的科学。”

北京师范大学先进中心人工智能实验室主任陆宇认为，简单来说，人工智能就是模拟、延伸和拓展人的智能的技术方法。 当然，人工智能与人类智能并不相同。

哈尔滨工业大学医学与健康学院副院长江峰认为，人工智能是利用机器实现人类智能的过程。

西南大学人工智能教育应用实验室主任刘明认为，人工智能让计算机能够模拟人类行为，代替人进行思考、决策或判断。

教育人工智能应用现状

如今，对于人工智能在大学教育领域的发展，普遍认为，当前人工智能在大学教育中的应用正处于起步阶段，尚未达到规模化、成熟应用。

深圳大学信息中心徐明认为，当前人工智能在高校管理中的应用热点已开始拓展，应用速度不断加快，人工智能赋能教育的程度不断深化。 徐明表示，当前人工智能在高校的应用主要包括三个方面：

首先，在辅助学习方面，利用人工智能技术来评估学生的学习成果，比如发音评估、认知诊断等，同时我们开始设计基于知识图谱的问答机器人，让学生与机器互动，然后机器对学生进行指导和评价。

其次，在教学管理方面，分析学生的多维度特征，构建学生“画像”，从而实现学习资源的智能化、个性化管理和推送。

第三，在学校管理方面，利用大数据技术设计领导驾驶舱，可以实现校务“一张网、统一管理”。 疫情防控期间，采用人脸识别刷脸进校，健康数据自动连接，省去了繁琐的交互流程。

刘明表示，自2018年4月教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》以来，不少高校相继成立跨学科智慧教育研究院或人工智能教育部门，比如华南师范大学人工智能教育系教育人工智能研究院、华中师范大学人工智能教育系等

目前，人工智能主要通过雨课堂、超星学习、蓝摩云课堂等在线学习平台支持混合式教学。 它利用学习分析技术，让大学教师了解学生的课前预习、课中学习、课后练习。 此外，还有学校智慧教育研究团队开发的自适应学习系统和智能学习工具软件，帮助大学生提高学术写作、文献阅读、外语交流能力。

教育AI如何攻克难关？

近年来，人工智能与教育的融合逐渐加深。 当前，“人工智能+教育”在取得新进展的同时，也暴露出一些短板，面临多重挑战。

一是人工智能与教育融合不够。 刘明认为，当前高校人工智能发展面临的主要挑战是智能系统与教学的深度融合，以及如何充分发挥系统带来的教育效能。 陆宇表示，在基础教育领域，人工智能主要在校园人脸识别、智能招生四大挑战中提供基础服务，与学校教学核心业务和场景结合不紧密。

其次，教师人工智能素养有待提高。 鲁宇表示，目前高校教师对人工智能本身的技术掌握和理解还不足，仍需加强教师试点工作和培训。 尤其是非信息类专业教师迫切需要提高人工智能素养。

再次是人工智能投入不足。 徐明表示，以深圳大学信息化为例，在人工智能软硬件建设方面没有专门投入。 只能先规划、搭建框架，然后再整合、整合软硬件资源。 同时ai人工智能，从人工智能服务学校的综合角度来看，徐明认为还有很多需要建设的地方，比如目前缺乏计算资源（计算平台或者计算中心）。

最后，低水平重复建设现象频繁发生。 姜峰表示，现在很多大学在人工智能的部署过程中都出现了低水平重复建设的情况。 而且，人们在谈论人工智能+，却很少触及教育人工智能更高层次的问题。 因此，目前教育人工智能的建设还处于浅水区。

针对上述四大挑战，专家还提出了以下措施：

一是从学校自身出发，优化部署方案，推动科技与教育深度融合。

江峰认为，高校在建设和部署人工智能软硬件过程中，首先要明确自身特点和优势，做好顶层设计； 二是要按照事物发展的客观规律，分层、阶段、层次部署。 一步步走，一步步解锁。

鲁宇表示，对于教育应用的研发，教育和技术人员必须共同参与，才能确保实际应用能够符合教育的客观规律。 同时，刘明表示，在布局过程中，要树立“以人为中心的人工智能”理念，充分发挥智能教育的效能，将智能系统深度融入教学。

二是加强培训，转变教育观念。

刘明表示，高校要注重加强管理者、教师、学生数字化、智能化教育意识和能力的培养，转变教育观念，充分发挥教育人工智能的最大效能。 同时，高校也需要激发校园教师尤其是非信息专业教师的积极性。 通过教育部人工智能助力教师队伍建设行动、国家培训计划等，帮助高校教师尽快适应和使用人工智能工具。

三是齐心协力ai人工智能，加大投入。

徐明表示，学校要想办法调动各种力量来弥补人工智能投入的不足。 例如，深圳大学利用校园云平台建设的契机，搭建了科研云框架，管理校园内部分科研团队的计算资源。 然后它将寻求资金投资来扩大新的计算能力。 徐明认为，高校信息化建设如果能够向师生开放部分计算服务，将对高校人工智能的研发产生较大的促进作用。

四是合理利用资源，避免低水平重复建设。

姜峰表示，在人工智能建设过程中，高校要抓住一些国家或者教育部建设高水平教育平台的机会，学会合理利用这些资源并参与建设，避免低水平重复建设。 人工智能的核心是发现数据中的模式和特征，因此大学必须利用好数据资源，做好数据管理，最大限度地发挥数据的有效性。

以人为本的人工智能战略

“人工智能对大学有着深远的影响，不仅是理念上，更是发展上。” 徐明表示，随着人工智能技术的成熟，高校越来越重视学校业务数据的挖掘。 建模和分析，并使其服务于日常教学、科研和管理。 同时，人工智能技术对于高校的很多具体场景和业务也会有非常好的推动作用，比如自然语言处理技术、计算机视觉技术等。总体来看，人工智能对高校教育的影响是主要体现在以下几个方面：

首先，重新定位教师的角色，解放教师的双手。

刘明表示，借助在线开放精品课程，学生有更多自主学习的机会，教师也逐渐从知识传授者转变为学生学习的引导者、启发者、支持者、合作者，师生关系变得更加平等并打开。 在这个过程中卡通人物，人工智能的应用也解放了教师的双手，让教师有更多的时间和精力去做更有意义的事情。

二是重构教学方式，推动教育数字化转型。

刘明表示，人工智能技术现在正在加速高校数字化转型进程，使高校逐步从网络化走向智能化。 具体体现在：个性化学习服务驱动学校或区域教育系统平台实现数据互通和共享； 通过AI减轻教师的教学负担、使课程评估更加合理等，增强大学管理者和教师对大学数字化转型的意愿。

学校依托西南大学教育部承担的“西南大学创新研究2035试点计划”，开发智慧教育教学平台。 该平台除了提供在线教学管理功能外，还利用虚拟智能机器人技术帮助学生解决小组学习中遇到的问题。 同时，通过在线社交阅读注释与交流、智能机器人协同提问等功能卡通人物，帮助大学生提高阅读兴趣、培养批判性阅读思维。

“现在的智能媒体技术，通过知识图谱，可以让学生更快地掌握知识点，根据自己的需求因地制宜地学习。” 姜峰表示，哈尔滨工业大学医学与健康学院正在培养能够制造高性能医疗器械的学生。 天赋。 在智能系统建设中，学院利用了一些与虚拟人体生理过程、虚拟人体器官相关的软件，使学生能够更快、更直观地了解人体生理过程、人体器官等医学知识，帮助他们更快地掌握关键知识点。 。

三是优化管理，完善学校治理。

徐明表示，深圳大学一直在不断学习新技术应用，利用人工智能技术服务学校各方面。 在深圳市财政支持下，深圳大学启动大数据中心建设，推动大数据应用。 它从现有的各种业务系统或师生的日常生活中收集数据，将常用的“领导驾驶舱”设计为“领导驾驶舱”。 学校驾驶舱”更好地服务学校管理。

在此过程中，学校研究数据质量评估方法，找到自己的数据治理思路和策略，开展数据治理，评估数据治理状况，从而提高数据质量，促进大数据在学校的应用。

此外，鲁宇表示，新生可以通过人工智能的计算机视觉和智能语音技术完成入学报告，学校的智能化管理可以一步到位，更好地服务新生。 北京师范大学从去年开始推出智能化新生报到系统。

新生报到时，只需扫描脸部即可生成包含姓名、学号和院系的身份证。 同时，学生的宿舍信息也已同步。 通过信息的沟通，学生可以刷脸打开宿舍门。 即使学生忘记带卡，也可以先进行语音识别，再进行人脸比对，就可以顺利进入宿舍。 对于无法立即注册的学生，北京师范大学还推出了沉浸式云校园服务。 学生首先可以通过AR和VR技术漫游校园。

教育人工智能的未来

姜峰表示，人工智能的发展主要从计算智能、感知智能向认知智能进展。 目前，人工智能已进入感知智能发展阶段。 未来，大学人工智能将如何发展？ 专家认为，可从以下三个方面进行推广。

一是注重团队建设和日常管理。 鲁宇表示，教育人工智能应用的发展，一是需要懂教育的团队，二是懂技术的团队。 只有相互支持、相互理解，应用项目才能顺利实施。

其次，推动人工智能结合与教学模式变革。 “人工智能在一定程度上改变了当前的教学内容和教学模式。” 姜峰表示，“随着VR、AR技术的发展，未来教育将变得越来越直观，对学生的考核也将更加精准、智能。 ”

徐明认为，高校未来想要利用人工智能推动教学改革，首先必须拓展数据画像的分析维度。 例如，教师肖像应该包括更多的教师备课、课堂教学、科研工作等行为。 学生肖像还应包括这是真的； 二是让人工智能技术的应用更加深入，走向个性化教学支持，比如支持智能交互的虚拟实验、数字孪生环境的构建等。

最后，有利于培养个性化、精英化人才。 “人工智能正在深入教育领域，特别是高等教育的核心领域，人工智能在个性化人才培养中发挥着决定性作用。”

姜峰表示，在我国标准化培养模式下，人才整体水平有所提高，但个性化人才仍然缺乏。 如何在保持较高的整体水平的同时，保证个性化、创新性人才的培养，成为我国教育领域多年来不懈探索和研究的课题。 姜峰认为，人工智能是一个非常好的机会。 未来很有可能根除这个问题，使我国的教育迈出历史性的一步。

哥伦比亚大学中国教育研究中心执行主任程河南表示，经济合作与发展组织发布的《塑造教育趋势（2022）》报告勾勒出未来教育​​变革更全面的图景：技术进步让学校更好地规划和实施教学，帮助更多的学生接受高质量的教育； 家庭和社区可能成为公共教育的领导者； 学生自主、合作的学习方式将成为趋势； 科技将模糊学校、工作和休闲之间的界限，学习可以随时随地发生。

综上所述，人工智能作为重塑教育新生态的核心驱动力，展现出变革教育的巨大潜力。 当前，人工智能正在对教育内容、教育模式、教育方法产生变革性影响，人工智能应用在高校的部署逐渐铺开。 未来，随着技术的迭代和智能化的提升，连接人、传授知识的工具可能不再需要。 教师的角色将如何改变仍是未知数。

编译：陈永杰