【摘要】人工智能的高速發(fā)展和普及，推動人工智能與教育的深度融合在智能到治理、智能到質(zhì)量和智能到秩序三個層次展開。人工智能與教育的深度融合將催生未來教育新生態(tài)，其主要特征是：學(xué)生、教師和校長的個人人工智能智能體的應(yīng)用，定制式課堂和沉浸式課堂的出現(xiàn)，過程性評價和素養(yǎng)評價的普及，以及豐富的人工智能生成資源可供應(yīng)用和選擇。打造中國特色的未來教育新生態(tài)，應(yīng)關(guān)注教育信創(chuàng)、全域數(shù)字孿生、全程人工智能賦能、強(qiáng)化科學(xué)教育和素質(zhì)教育以及提升師生數(shù)字素養(yǎng)與技能等關(guān)鍵要素。
【關(guān)鍵詞】人工智能 教育新生態(tài) 人工智能智能體 教育信創(chuàng) 數(shù)字素養(yǎng)與技能
【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.17.004
【作者簡介】熊璋，對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)信息學(xué)院院長，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、博導(dǎo)、校學(xué)術(shù)委員會副主任，教育部義教信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)專家組組長。研究方向?yàn)榇笠?guī)模應(yīng)用工程化、數(shù)據(jù)活化、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型等。主要論文有《教育強(qiáng)國建設(shè)背景下人工智能賦能教育創(chuàng)新的路徑探索》《“人工智能+”行動賦能教育新生態(tài)的關(guān)鍵要素》《構(gòu)筑“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)新生態(tài)》等。
自2017年以來，中國、歐盟、美國相繼提出新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃，起初各國的關(guān)注點(diǎn)主要集中于人工智能科學(xué)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2022年年底，基于大語言模型（Large Language Models, LLMs）訓(xùn)練的對話式人工智能和隨之而來的生成式人工智能的跨越式發(fā)展、應(yīng)用和普及，使人工智能深度融入教育成為全球共識。未來教育發(fā)展中，人工智能將催生全球范圍內(nèi)的教育新生態(tài)，并助力提升教育治理水平、促進(jìn)教育公平、推動教育均衡發(fā)展。在此背景下，立足我國教育發(fā)展實(shí)際、做好前瞻布局打造中國特色的未來教育新生態(tài)是教育強(qiáng)國建設(shè)的基礎(chǔ)。[1]在人工智能賦能教育新生態(tài)形成的過程中，關(guān)鍵要素包括：加強(qiáng)教學(xué)信創(chuàng)、建構(gòu)全域數(shù)字孿生、推動全程人工智能賦能、提升師生數(shù)字素養(yǎng)與技能、重視科學(xué)教育和素質(zhì)教育等。
人工智能高速發(fā)展與教育深度融合的趨勢分析
我國人工智能的布局和發(fā)展。2017年，我國在全球率先提出了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，分析了全球人工智能發(fā)展態(tài)勢，提出了中國新一代人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，部署了科學(xué)技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用工作，近年來，我國新一代人工智能發(fā)展取得顯著進(jìn)步。
在新一代人工智能創(chuàng)新生態(tài)和產(chǎn)業(yè)體系中，中國構(gòu)建了包括智能芯片、大模型、基礎(chǔ)架構(gòu)和操作系統(tǒng)、工具鏈、深度學(xué)習(xí)平臺和應(yīng)用技術(shù)在內(nèi)的人工智能技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。目前，我國已初步建設(shè)完成具有全球競爭力的人工智能產(chǎn)業(yè)集群，這些集群以應(yīng)用需求為牽引，推動了深度科技創(chuàng)新。我國人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和企業(yè)數(shù)量位居全球第二，截至2023年6月，我國人工智能企業(yè)數(shù)量超過4400家，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5000億，并形成人工智能優(yōu)勢聚集區(qū)，北京市、廣東省、上海市、浙江省和江蘇省等地區(qū)在人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上具有顯著的競爭力。[2]
在新一代人工智能應(yīng)用領(lǐng)域，我國憑借龐大的互聯(lián)網(wǎng)用戶群體和豐富的數(shù)據(jù)資源，在智慧政務(wù)、智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧城市、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域形成了全球范圍內(nèi)的巨大優(yōu)勢和潛力。[3]2024年《政府工作報(bào)告》更是明確提出要開展“人工智能＋”行動，這也說明人工智能已經(jīng)成為推動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵引擎，將推動我國人工智能技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用更加快速、更高水平的發(fā)展。
人工智能新進(jìn)展及其與教育的融合趨勢。自2022年底Open AI推出ChatGPT以來，全球人工智能呈現(xiàn)高速發(fā)展和快速融入各行各業(yè)的態(tài)勢。大語言模型和生成式人工智能是人工智能領(lǐng)域的重大進(jìn)步，也是人工智能發(fā)展的新起點(diǎn)，一方面，這激勵著人們積極推進(jìn)人工智能相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，近年來，全球人工智能發(fā)展的各項(xiàng)指標(biāo)，如參數(shù)、模型數(shù)、算力、人力資金投入等，都呈指數(shù)增長趨勢；另一方面，也為人工智能融入各行各業(yè)創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)可能性，有效賦能行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級并創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，在人工智能的賦能下，醫(yī)療、教育、生產(chǎn)、金融、娛樂、交通等領(lǐng)域可提供更高效率和更具個性化的服務(wù)。
人工智能的快速發(fā)展對教育產(chǎn)生了深度影響，人工智能是模擬人腦活動的科學(xué)和技術(shù)，大語言模型首先提供的是與人的問答式交互，生成式人工智能具有極大的教育場景應(yīng)用空間。人工智能與教育的深度融合是不可避免的，目前仍處于起始階段。探討人工智能與教育的深度融合，可以從智能到治理、智能到質(zhì)量和智能到秩序三個層次展開。[4]
一是人工智能提升教育治理水平。人工智能融入教育治理，有利于將傳統(tǒng)的教育治理模式提升到與時俱進(jìn)的科學(xué)教育治理模式。一方面，人工智能融入教育，能夠更好地適應(yīng)日新月異的科技發(fā)展變化，提升教育發(fā)展水平，保證教育目標(biāo)的達(dá)成，使教育更好地服務(wù)國家發(fā)展需求。另一方面，人工智能也能有效賦能教育有序規(guī)范運(yùn)行和教育創(chuàng)新，以促進(jìn)教育公平、更好地消弭教育鴻溝。例如，教育部推出的國家智慧教育公共服務(wù)平臺提供了優(yōu)質(zhì)的教育資源，讓中西部地區(qū)的學(xué)生可以享有同等優(yōu)質(zhì)的教育服務(wù)。各級地方教育主管部門在這一輪“人工智能＋”行動進(jìn)程中，在政策保障、資源供給、組織協(xié)調(diào)中向信息科技、數(shù)字教育、人工智能、教育創(chuàng)新等領(lǐng)域持續(xù)傾斜，推動形成了人工智能賦能教育治理的新局面。
二是人工智能助力教育高質(zhì)量發(fā)展。教育高質(zhì)量發(fā)展首先要保證全民普及教育和教育公平，確保所有適齡兒童和青少年都能接受教育，以及不同地區(qū)、不同社會經(jīng)濟(jì)背景的學(xué)生都能獲得均等的教育機(jī)會和資源。大數(shù)據(jù)和人工智能與教育的深度融合，能夠幫助教育工作者和政策制定者及時客觀地發(fā)現(xiàn)差距和失衡之處，并及時予以彌補(bǔ)和改善。教育高質(zhì)量發(fā)展要保證全民終身學(xué)習(xí)的條件和環(huán)境，人工智能融入教育可提供針對不同人群，超越時空的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境，不斷上線充實(shí)社會學(xué)堂的資源，以多種形式幫助社會學(xué)習(xí)者更新所學(xué)知識，提升技術(shù)技能?？傮w而言，人工智能能夠有效推動教育高質(zhì)量發(fā)展，賦能“人人皆學(xué)、時時能學(xué)、處處可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會建設(shè)。
三是人工智能維護(hù)健康的教育秩序。人工智能融入教育，帶來了機(jī)遇也面臨挑戰(zhàn)。如何建立和維護(hù)數(shù)字化、智能化教育環(huán)境的良好秩序是不容忽視的重要問題。不論是學(xué)習(xí)人工智能的知識、人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，還是“人工智能＋”教育生態(tài)的建立，首先都要堅(jiān)持把立德樹人放在首位，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀；其次要引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字化、智能化生態(tài)環(huán)境中所需必備的品格和關(guān)鍵能力。青少年一代要積極擁抱人工智能，深刻認(rèn)識到，人工智能是促進(jìn)教育公平的利器，不是擴(kuò)大教育條件差距的工具；是素養(yǎng)評價、過程性評價的利器，不是刷題的工具；是提升學(xué)習(xí)獲得感和學(xué)習(xí)效率的利器，不是投機(jī)取巧的工具；是探索創(chuàng)新的利器，不是使人過度依賴和“躺平”的工具；是師生交互的利器，不是保守獨(dú)行的工具；是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的利器，不是閉門造車的工具。而學(xué)校和教師要始終做好推動人工智能融入教育生態(tài)、保護(hù)學(xué)生身心健康、維護(hù)教育秩序的引導(dǎo)者和責(zé)任人。
未來教育新生態(tài)的主要特征
2024年全國兩會期間，教育部部長懷進(jìn)鵬在回答記者提問時指出：“對教育系統(tǒng)來說，人工智能是把‘金鑰匙’，它不僅影響未來的教育，也影響教育的未來，這里有機(jī)遇，也有挑戰(zhàn)。”[5]比爾·蓋茨認(rèn)為，人工智能將完全改變?nèi)祟愂褂糜?jì)算機(jī)的方式，他判斷“人工智能智能體（AI Agent）”是將來人工智能發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方向，還預(yù)測人工智能智能體將在個人人工智能服務(wù)、生命健康、教育、生產(chǎn)制造、娛樂購物等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。[6]人工智能智能體能夠成為每個個體的智能助理，用戶不再需要使用不同的應(yīng)用程序甚至不同的平臺去完成不同的任務(wù)，而只需用日常的語言與自己的智能助理溝通，就能了解一切想要了解的信息，并指示智能助理完成特定的任務(wù)。智能體能夠根據(jù)任務(wù)目標(biāo)，自主感知客觀環(huán)境并找到最佳問題解決途徑，自主調(diào)用適切的工具和資源，完成給定的目標(biāo)。不同用戶的智能體也可以自主交互、溝通信息、協(xié)同完成一些更大的任務(wù)，這將成為人工智能智能體參與塑造的新生態(tài)。而在教育領(lǐng)域，人工智能與教育的深度融合將從各個層面發(fā)力，不斷融合、不斷迭代、不斷優(yōu)化，從而生成人工智能發(fā)揮基礎(chǔ)作用的未來教育新生態(tài)，它將具備如下幾個重要的特征和關(guān)鍵要素。
學(xué)生、教師和校長的“人工智能智能體”。智能體的物理形式還在發(fā)展進(jìn)程中，可能的形式是與智能手機(jī)融為一體，或者獨(dú)立存在。其內(nèi)涵符合人工智能智能體的特征，學(xué)生的智能體能夠輔助其所有的學(xué)習(xí)活動，主要的功能有：一是內(nèi)置相對完備的知識，還可以隨時在線滿足學(xué)生即時了解內(nèi)容的需求；二是對各科課程內(nèi)容了然于胸，還能對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行不斷評估；三是精準(zhǔn)把握學(xué)生的課程計(jì)劃時間安排，且能輔助學(xué)生養(yǎng)成自我規(guī)劃的良好習(xí)慣。教師的智能體能夠輔助教師的所有教學(xué)活動，包括課程目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)方案編制、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃、教學(xué)情景案例選擇，以及學(xué)生學(xué)習(xí)效果評估、學(xué)生素養(yǎng)評價、學(xué)生自我學(xué)習(xí)評價等。校長的智能體輔助校長的教學(xué)管理工作，通過數(shù)據(jù)收集和分析準(zhǔn)確掌握各學(xué)科、各年級、各班級的教學(xué)情況，輔助校長高效規(guī)劃跨學(xué)科教學(xué)模式、社會實(shí)踐模式以及學(xué)校未來的發(fā)展模式。
學(xué)生的智能體能夠幫助學(xué)生自主式學(xué)習(xí)，教師的智能體能夠有效助力教師開展個性化教育，校長的智能體能夠幫助校長了解全校的教學(xué)情況并輔助完成校園科學(xué)治理。總體而言，人工智能智能體可以釋放學(xué)生、教師和校長很多時間和精力，以便他們利用這些時間和精力開展更多的跨學(xué)科研究活動、進(jìn)行自主探索和創(chuàng)新并參加更加多樣化的社會實(shí)踐活動。
定制式課堂和沉浸式課堂。傳統(tǒng)一對多的課堂主要是一個教師面對幾十個學(xué)生，所有學(xué)生使用同樣的課本、完成同樣的作業(yè)并接受同一套固定評價標(biāo)準(zhǔn)的評價。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式將在人工智能融入后得以提升，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容、課堂模式的轉(zhuǎn)變和更新。大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的支持，大大降低了開展個性化教育的難度，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格調(diào)整教學(xué)方法，從而優(yōu)化教和學(xué)的過程，而這也成為人工智能深度融入教育的一個顯著特征。在大數(shù)據(jù)和人工智能的支持下，定制式課堂將借助教師和學(xué)生的個人人工智能智能體，依據(jù)學(xué)生個體的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、能力、興趣和風(fēng)格，提供與他們個人情況相匹配的教學(xué)資源和教學(xué)方法，助力開展差異化教學(xué)。定制式課堂能夠有效減少學(xué)生的學(xué)習(xí)焦慮、提升學(xué)生學(xué)習(xí)獲得感和幸福感，實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的目標(biāo)。傳統(tǒng)教師“滿堂灌”的教學(xué)模式逐漸轉(zhuǎn)變成對學(xué)生的引導(dǎo)、答疑、糾偏、拓展和激勵。定制式課堂的形式是多種多樣的，主要具備如下特征：翻轉(zhuǎn)課堂與集中講解相結(jié)合、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和小組活動相結(jié)合、合作式學(xué)習(xí)和一對一指導(dǎo)相結(jié)合以及主題研究和混合式學(xué)習(xí)相結(jié)合。定制式課堂對教師提出了更高要求，對人工智能的需求也更為迫切。定制式課堂的實(shí)施需要教師掌握靈活多樣的教學(xué)方法和技巧，同時也需要學(xué)校提供相應(yīng)的教學(xué)資源和支持，以確保每個學(xué)生都能獲得適合自己的良好教育體驗(yàn)。
沉浸式課堂的核心是將課堂營造為一個高度吸引學(xué)生注意力和參與度的環(huán)境，以身臨其境的感覺和體驗(yàn)、深度參與的刺激感等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并增強(qiáng)其愉悅感，使學(xué)生在相對輕松愉快的氛圍中順利達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。隨著人工智能的進(jìn)步，利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，沉浸式課堂易于創(chuàng)設(shè)對學(xué)生而言有臨場感受、逼近真實(shí)情境或環(huán)境的學(xué)習(xí)場景。學(xué)生通過自己的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，在真實(shí)的環(huán)境中面對問題、分析問題、解決問題，實(shí)現(xiàn)人在環(huán)境中的增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。沉浸式課堂可以設(shè)定故事情景、融入人文元素、預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)任務(wù)、利用角色扮演創(chuàng)設(shè)學(xué)生深度融入場景的路徑、引導(dǎo)學(xué)生的情感投入、鼓勵學(xué)生完成任務(wù)后的反思、交流，并激勵學(xué)生融會貫通和觸類旁通。沉浸式課堂的目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，強(qiáng)化學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶，以及培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力、批判性思維和問題解決能力。
過程性評價和素養(yǎng)評價。傳統(tǒng)的學(xué)業(yè)評價主要是知識點(diǎn)導(dǎo)向型的評價，重視結(jié)業(yè)考試成績，即使參考平時成績也主要是參考平時作業(yè)的成績，簡單來說就是以解題正確率的高低作為主要的評價標(biāo)準(zhǔn)。這種評價方式通常側(cè)重于量化的、標(biāo)準(zhǔn)化的評估方法，尤其是題庫的建立和標(biāo)準(zhǔn)化測試，催生了“刷題就能得高分”的考試文化。如此能夠得到的評價結(jié)果僅僅是學(xué)生的考試成績而已，與對學(xué)生素養(yǎng)和能力的客觀評價要求相距甚遠(yuǎn)。未來教育新生態(tài)的構(gòu)建中，充分利用人工智能實(shí)施過程性評價和素養(yǎng)評價是教育評價創(chuàng)新和教育治理升級的一個重要環(huán)節(jié)。
過程性評價側(cè)重于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程而非僅是最終結(jié)果，是一種持續(xù)的、全程的、多元化的評估方法。過程性評價覆蓋學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程，除作業(yè)和考試成績外，學(xué)生在課堂和學(xué)習(xí)過程中的微表情、在團(tuán)隊(duì)交流和社交活動中的表現(xiàn)、在跨學(xué)科學(xué)習(xí)和社會實(shí)踐中的表現(xiàn)等都是觀察評價來源?？傮w來看，過程性評價主要從價值觀、品格、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)參與度、學(xué)業(yè)達(dá)成、表達(dá)交流合作能力、解決問題的技能、反思能力和創(chuàng)造力等多個維度評價學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長效果。過程性評價的優(yōu)點(diǎn)主要有，一是能夠更加真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步情況，從而更有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性；二是能夠更加準(zhǔn)確地診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，以便提供更有針對性的個性化幫助；三是能夠更加及時地反饋學(xué)生整體的學(xué)習(xí)狀況，以利于應(yīng)用更具針對性、更加個性化的評價方法，推動個性化教育的開展。過程性評價的手段豐富多樣，學(xué)生的人工智能智能體伴隨著他們的學(xué)習(xí)活動，教師的人工智能智能體觀察著學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生的學(xué)習(xí)日志、學(xué)習(xí)心得、自我評價，同學(xué)間的相互評價，教師的觀察日記等都是人工智能賦能過程性評價的途徑。
素養(yǎng)評價一直是教育界的一大難題，傳統(tǒng)的素養(yǎng)評價主要采用主觀的評價方法，常用的手段是觀察、問卷、面試。人工智能賦能的過程性評價為素養(yǎng)評價奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的側(cè)重于考察知識和技能掌握情況的評價方式不同，素養(yǎng)評價集中考察學(xué)生的價值觀、品格和能力。以數(shù)字素養(yǎng)和技能為例，主要是要評價學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個維度的表現(xiàn)和進(jìn)步。國家課程標(biāo)準(zhǔn)對不同學(xué)段學(xué)生的素養(yǎng)表現(xiàn)有明確的要求，在人工智能賦能的過程性評價中加入素養(yǎng)表現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容就能實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)評價。通過在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)更多的真實(shí)項(xiàng)目、真實(shí)任務(wù)、交流討論、團(tuán)隊(duì)合作等內(nèi)容，過程性評價和素養(yǎng)評價就能得以開展，進(jìn)而能夠獲得針對每一個學(xué)生的客觀、個性化的評價結(jié)論。對學(xué)生進(jìn)行素養(yǎng)評價的過程也是對教師進(jìn)行素養(yǎng)評價的過程，要求教師具備高度的責(zé)任心和專業(yè)能力，需精心設(shè)計(jì)和實(shí)施考評辦法，并充分發(fā)揮人工智能的科技賦能作用。
泛在的、過載的候用資源及其選擇。生成式人工智能因自身強(qiáng)大的理解、綜合和生成能力，成為未來教育新生態(tài)中資源生產(chǎn)的主力軍，2025年前，將有90%的在線內(nèi)容由生成式人工智能生產(chǎn)。[7]在線內(nèi)容呈指數(shù)式增長，一方面為教師和學(xué)生提供了非常豐富的可用資源，另一方面也使教師和學(xué)生面臨棘手的如何科學(xué)選擇學(xué)習(xí)資源的問題。教師學(xué)生的人工智能智能體可以輔助完成初步的篩選工作，但最終還是需要教師和學(xué)生自己作出選擇，同時，教師和家長也有義務(wù)及時給出建議和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生作出正確的選擇。
交流障礙歸零。人工智能應(yīng)用可以完成即時、準(zhǔn)確的多種語言互譯，語言在人工智能教育生態(tài)中不再是阻礙來自不同地域、文化背景的學(xué)生學(xué)習(xí)多樣化知識、技能的障礙。視力障礙、聽力障礙也將在人工智能的助力下得到有效化解，學(xué)校再也沒有理由將一些適齡兒童拒之門外，教育的公平性和普惠性因此得以進(jìn)一步提升。
中國數(shù)字教育實(shí)踐與教育新生態(tài)的關(guān)鍵要素
中國引領(lǐng)全球數(shù)字教育發(fā)展的實(shí)踐。數(shù)字技術(shù)、人工智能與教育的深度融合，使教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷前所未有的變革。聯(lián)合國和世界各國以及眾多國際組織都在積極行動，把數(shù)字教育作為應(yīng)對危機(jī)挑戰(zhàn)、開啟光明未來的重要途徑和舉措。數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為世界范圍內(nèi)教育轉(zhuǎn)型的重要載體和方向。
2023年2月，教育部和中國聯(lián)合國教科文組織全國委員會共同主辦了首屆世界數(shù)字教育大會。數(shù)字教育大會旨在探討數(shù)字教育的實(shí)踐與創(chuàng)新，以及如何通過教育數(shù)字化促進(jìn)包容、公平的優(yōu)質(zhì)教育，推動實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。首屆大會的主題是“數(shù)字變革與教育未來”，圍繞數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字學(xué)習(xí)資源開發(fā)與應(yīng)用、師生數(shù)字素養(yǎng)提升、教育數(shù)字治理等議題進(jìn)行了深入討論。會議聚集了來自130多個國家和地區(qū)的代表，共同分享了關(guān)于數(shù)字教育變革的最新政策和有效經(jīng)驗(yàn)，并得到了與會各方的積極響應(yīng)和一致好評。
2024年1月，教育部、中國聯(lián)合國教科文組織全國委員會和上海市人民政府聯(lián)合主辦的第二屆世界數(shù)字教育大會在上海舉行。大會以“數(shù)字教育：應(yīng)用、共享、創(chuàng)新”為主題，旨在展示中國在數(shù)字教育領(lǐng)域的最新成果，并搭建一個國際交流合作的平臺，以推動全球教育的共同發(fā)展。在這次大會上，世界數(shù)字教育聯(lián)盟成立，中國國家智慧教育公共服務(wù)平臺的國際版正式上線，國際數(shù)字教育案例匯編、全球數(shù)字教育發(fā)展指數(shù)，以及《中國智慧教育發(fā)展報(bào)告2023》等重要成果也得以正式發(fā)布。此外，《數(shù)字教育前沿》期刊在此次會議期間宣布創(chuàng)刊，《數(shù)字教育合作上海倡議》也在大會閉幕式上正式發(fā)布。第二屆世界數(shù)字教育大會的舉辦，不僅彰顯了中國在全球數(shù)字教育發(fā)展中的積極作用和巨大影響力，也體現(xiàn)了國際社會對于數(shù)字教育創(chuàng)新和應(yīng)用的共同關(guān)注和期待。[8]
世界數(shù)字教育大會是中國創(chuàng)導(dǎo)的，其中融匯了中國的教育愿景和教育作為，也充分彰顯了中國是適應(yīng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推動人工智能融入教育的探索者和引領(lǐng)者。教育強(qiáng)國建設(shè)是一條創(chuàng)新的道路，中國要在全球數(shù)字教育發(fā)展中做好引領(lǐng)者，就必須打造中國特色的未來教育新生態(tài)。
中國特色人工智能教育新生態(tài)的關(guān)鍵要素。中國特色的未來教育新生態(tài)建設(shè)，主要有教育信創(chuàng)基礎(chǔ)、全域數(shù)字孿生、全程人工智能賦能、強(qiáng)化科學(xué)教育和素質(zhì)教育以及提升師生數(shù)字素養(yǎng)與技能五個核心要素。[9]
第一，教育信創(chuàng)。教育信創(chuàng)涵蓋教育領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施、平臺、終端和服務(wù)的建設(shè)和維護(hù)。具體而言，主要包括體驗(yàn)中心、實(shí)驗(yàn)室、展示空間、智慧教室，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、硬件、平臺、系統(tǒng)和應(yīng)用，以及教育數(shù)字孿生、人工智能賦能教育、各種教育應(yīng)用服務(wù)等全領(lǐng)域。教育領(lǐng)域的信創(chuàng)旨在實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域信息技術(shù)的自主可控，在保障國家信息安全和下一代健康成長的前提下，奠定未來教育新生態(tài)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教育信創(chuàng)是智能時代構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的根基所在。教育信創(chuàng)的關(guān)鍵是做好前瞻布局，解決核心技術(shù)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的“卡脖子”問題。
教育信創(chuàng)不應(yīng)是“簡單替代”，而應(yīng)秉持“升級”和創(chuàng)新的理念，且要充分體現(xiàn)中國特色。教育信創(chuàng)要充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等科技進(jìn)步成果，緊緊圍繞我國教育強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)、推出完整的中國教育信創(chuàng)解決方案。在具體實(shí)踐中，教育信創(chuàng)不僅是培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分，也是2024年《政府工作報(bào)告》中“人工智能＋”行動的重要內(nèi)容，應(yīng)成為我國打造一批國際一流企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群的一部分。[10]
第二，全域數(shù)字孿生。我們既生活在一個物理的世界，也生活在一個數(shù)字的世界。數(shù)字世界和物理世界的相互對應(yīng)關(guān)系讓我們可以通過數(shù)字孿生更加深刻地認(rèn)識物理世界、發(fā)現(xiàn)更多的運(yùn)行規(guī)律、找到更優(yōu)的發(fā)展路徑，以更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步。
在實(shí)際的教育教學(xué)實(shí)踐中，每一個具體的教學(xué)單位、師生、教學(xué)場景、教學(xué)活動和教學(xué)過程都應(yīng)該有孿生的數(shù)據(jù)，通過收集多元化的數(shù)據(jù)并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行活化處理，就能夠形成全域的數(shù)字孿生。全域數(shù)字孿生是對教育規(guī)律性認(rèn)識的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也是推動人工智能賦能教育全過程的基礎(chǔ)。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，一是能夠得到對教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步狀況的觀察結(jié)果；二是可以客觀度量教學(xué)質(zhì)量并對是否順利達(dá)成教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷；三是能夠在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上推進(jìn)教育創(chuàng)新和教育模式的迭代優(yōu)化。數(shù)字孿生還可以創(chuàng)建教育環(huán)境的虛擬場景，推動物理校園與網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的相互映射和協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)交互、數(shù)據(jù)驅(qū)動、動態(tài)可視、開放參與，為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供新的可能性。
第三，全程人工智能賦能。2024年全國兩會期間，教育部部長懷進(jìn)鵬指出，未來，要“把人工智能技術(shù)深入到教育教學(xué)和管理全過程、全環(huán)節(jié)，來研究它的有效性、適應(yīng)性，讓青年一代更加主動地學(xué)，讓教師更加創(chuàng)造性地教”。[11]人工智能賦能是未來教育新生態(tài)的主要特征，將人工智能融入教育教學(xué)和管理全過程，實(shí)現(xiàn)以智助學(xué)、以智助教、以智助管、以智助評和以智助研，能夠全方位全過程賦能教育。這一發(fā)展模式能夠把師生從過去傳統(tǒng)的以知識傳遞為導(dǎo)向的教學(xué)中解放出來，讓學(xué)生更加關(guān)注實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、求知探索和解決身邊的真實(shí)問題，使校長將更多時間投入到以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)的真實(shí)場景創(chuàng)設(shè)和教學(xué)決策中來。人工智能融入教育將推動學(xué)習(xí)方式的革新，催生定制式學(xué)習(xí)和沉浸式學(xué)習(xí)，還將推動評價方式創(chuàng)新，使個性化評價、過程性評價和伴隨式評價變得更加可行，并能實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的及時迭代和優(yōu)化。
第四，強(qiáng)化科學(xué)教育和素質(zhì)教育?？茖W(xué)教育和素質(zhì)教育是相互融合和相互支撐的關(guān)系。近年來，相關(guān)部門高度重視中小學(xué)科學(xué)教育，并采取了一系列措施來提升和改進(jìn)這一領(lǐng)域的教育質(zhì)量。2023年，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，旨在通過3至5年的努力，“在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法的各項(xiàng)措施全面落地”；“科學(xué)教育質(zhì)量明顯提高，中小學(xué)生科學(xué)素質(zhì)明顯提升”。[12]中小學(xué)科學(xué)教育是中國教育體系中的重要組成部分，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力具有重要意義。
重視科學(xué)教育是加快扭轉(zhuǎn)教育功利化傾向的有效改革措施。為解決好“培養(yǎng)什么人”的問題，必須推動教育模式從應(yīng)試教育導(dǎo)向轉(zhuǎn)為素質(zhì)教育導(dǎo)向，從以知識傳遞為主的教育升級為以素養(yǎng)能力培養(yǎng)為主的教育模式，進(jìn)而從根本上扭轉(zhuǎn)教育功利化傾向。加強(qiáng)科學(xué)教育和素質(zhì)教育既是人工智能與教育融合的必由之路，又是未來教育新生態(tài)的核心要素，將成為中國未來教育的主旋律。在未來教育新生態(tài)中，應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)，更加關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力。
第五，提升師生數(shù)字素養(yǎng)與技能。近年來，我國有關(guān)部門相繼印發(fā)了《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能工作要點(diǎn)》等相關(guān)文件，要求全體干部、全體公民自覺提升自身數(shù)字素養(yǎng)與技能，提升在數(shù)字社會變革中的適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力。數(shù)字素養(yǎng)和技能包括數(shù)字意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(zé)任。數(shù)字素養(yǎng)和技能是人與數(shù)據(jù)、機(jī)器、人工智能、人工科學(xué)“打交道”時必不可少的素養(yǎng)與技能。
2022年11月，教育部發(fā)布《教師數(shù)字素養(yǎng)》教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)教師在科學(xué)教育中的主導(dǎo)作用，并強(qiáng)調(diào)教師要利用數(shù)字技術(shù)資源促進(jìn)自身及共同體專業(yè)發(fā)展的能力。人工智能時代對師生數(shù)字素養(yǎng)與技能提出了更高的要求。人工智能融入教育重新定義了教師的角色，教師不追求持續(xù)的學(xué)習(xí)與進(jìn)步就會在人工智能高速發(fā)展的大潮中落伍。一方面，教師要秉持教育初心，堅(jiān)持立德樹人，努力培養(yǎng)一代又一代健康的社會主義建設(shè)者和接班人；另一方面，也要與時俱進(jìn)，積極適應(yīng)教育新生態(tài)，不斷提升自身的數(shù)字素養(yǎng)與技能，做好學(xué)生的模范和表率。數(shù)字素養(yǎng)與技能是未來教育新生態(tài)中教師的立身之本。各個學(xué)科的教師都應(yīng)具備雙核要素，即熟練掌握其本學(xué)科的核心知識和要素以及數(shù)字素養(yǎng)與技能的要素，為此各科教師應(yīng)從信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任等方面提升自我，才能在教育新生態(tài)中不斷進(jìn)步。學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升是未來教育新生態(tài)中教學(xué)的核心目標(biāo)，推動教育與人工智能相互賦能，這樣才能使下一代在人工智能社會中更具從容感、幸福感、危機(jī)感和使命感，實(shí)現(xiàn)與人工智能的發(fā)展相輔相成、相得益彰。
結(jié)語
人工智能將全方位、深層次、全過程的影響和融入經(jīng)濟(jì)社會和人們的生產(chǎn)生活，其中，教育與人工智能的融合應(yīng)是第一梯隊(duì)的，人工智能普及之始就與教育深度融合，而教育創(chuàng)新也恰逢其時，能夠利用人工智能發(fā)展所創(chuàng)造的契機(jī)。未來教育新生態(tài)將不可避免地受到人工智能的深刻影響，及時開展人工智能賦能未來教育新生態(tài)的相關(guān)研究有利于促進(jìn)教育創(chuàng)新、服務(wù)教育高質(zhì)量發(fā)展，讓教育新生態(tài)的建設(shè)走向一條健康的發(fā)展道路。中國特色的未來教育新生態(tài)建設(shè)是我國教育強(qiáng)國建設(shè)的基礎(chǔ)，既堅(jiān)持立德樹人的教育初心不變，又與時俱進(jìn)打造中國特色的未來教育新生態(tài)，充分利用人工智能賦能教育創(chuàng)新，促進(jìn)教育高質(zhì)量發(fā)展，是教育界共同的責(zé)任。
注釋
[1]段雨晨：《以人工智能賦能高質(zhì)量發(fā)展》，《紅旗文稿》，2024年第7期；熊璋：《“人工智能+”行動賦能教育新生態(tài)的關(guān)鍵要素》，《中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)》，2024年第4期。
[2]《中國新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展2024》，2024年6月21日，https://cingai.nankai.edu.cn/2024/0621/c10232a546068/page.htm；《中國新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2023》，2023年5月19日，https://cingai.nankai.edu.cn/2023/0519/c10232a512669/page.htm。
[3]《多項(xiàng)指標(biāo)排名全球第二 中國人工智能產(chǎn)業(yè)穩(wěn)居世界第一梯隊(duì)》，2024年3月22日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1794175104283146520&wfr=spider&for=pc。
[4]熊璋、劉林：《“人工智能+行動”是教育創(chuàng)新的機(jī)遇》，《中國教師報(bào)》，2024年5月29日，第14版。
[5][11]《厚植人民幸福之本 夯實(shí)國家富強(qiáng)之基》，《中國教育報(bào)》，2024年3月10日，第1版。
[6]《比爾·蓋茨：AI智能體即將徹底改變我們使用計(jì)算機(jī)的方式》，2023年11月11日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1782239960957616669&wfr=spider&for=pc。
[7]《中國新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展 2023》，2023年5月19日，https://cingai.nankai.edu.cn/2023/0519/c10232a512669/page.htm。
[8]《世界數(shù)字教育大會｜熊璋：在智能世界里，老師依舊是學(xué)生的“靈魂工程師”》，2024年1月30日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1789527606839144385&wfr=spider&for=pc。
[9]熊璋：《“人工智能+”行動賦能教育新生態(tài)的關(guān)鍵要素》，《中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)》，2024年第4期。
[10]《教育部信息科技課標(biāo)組組長熊璋：每個孩子都將擁有自己的AI“閨蜜”“發(fā)小”》，2024年6月6日，http://news.k618.cn/dj/202406/t20240606_19766738.html。
[12]《教育部等十八部門關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，2023年5月17日，https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202305/content_6883615.htm。
The Trend and Key Points of Constructing the Future Education Ecology
Xiong Zhang
Abstract: With the rapid development and popularization of artificial intelligence, the deep integration of artificial intelligence and education can be carried out from three levels: intelligence to governance, intelligence to quality, and intelligence to order. The deep integration of artificial intelligence and education will inevitably give birth to a new education ecology in the future, which is mainly manifested in: the application of personal artificial intelligence agents of students, teachers and principals, the emergence of customized classrooms and immersive classrooms, the popularization of process evaluation and literacy evaluation, and the presentation of rich resources produced by artificial intelligence. To create a new education ecology with Chinese characteristics, we must pay attention to the key elements of educational information innovation, global digital twins, full-process artificial intelligence empowerment, strengthening scientific education and quality education, and improving the digital literacy and skills of teachers and students.
Keywords: artificial intelligence, new education ecology, artificial intelligence agents, educational information innovation, digital literacy and skills
責(zé) 編∕包 鈺 美 編∕周群英
