人工智能与教育

作者:邢方敏 阅读量: 发布时间:2019年11月13日 16:08

专题阅读

教育如何跟上智能时代的步伐

政策与探索 教育是各国人工智能战略的核心要素

人工智能技术将人类带入人与人工智能共存的时代。为此,世界各国纷纷行动。到2018年底,全球约有18个国家或经济体制定并开始实施人工智能战略。对于所有国家来说,教育都是人工智能战略的核心要素。

大山中的孩子可以同步接受优质教学与教育资源;有学习障碍的学生可以获得个性化辅导;世界各地的学生可以进入同一个“课堂”,协作学习;教育管理者可以从大数据中获得全方位的信息……

与人工智能的发展赛跑,中国教育在行动。2017年,中国政府发布了《新一代人工智能发展规划》;2018年,教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》,着力从高等教育领域推动落实人工智能发展;2019年2月,《中国教育现代化2035》发布,提出加快推进信息化时代的教育变革,建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,加快推动人才培养模式改革。

“智能时代将会是一个人机协同、跨界融合、共创分享的时代,生产、分配、交换、消费等经济环节深刻变化,传统的社会结构、职业分工产生重大变革,教育不能故步自封,应主动适应新的时代要求。”中国教育部副部长钟登华表示。

机遇与挑战 探究人工智能时代的教育规律

在人工智能的促进下,教育将更加关注人的发展;在人工智能的赋能下,学习范式将发生深刻改变。北京市市长陈吉宁表示,目前北京人工智能人才约有3万人,占全国人才总数的27.9%,人才数量居全国首位,以应用技术研究人才为主。随着深度学习技术的不断突破,人工智能在知识储备、技能应用等方面将有可能超过人类。人工智能不仅能从知识关联和群体分层层面分析学生知识掌握情况、推送学习建议和学习策略,更能从学习者的思考方式、个性学习特点等方面为学生提供个性化、定制化的学习内容和方法等。对于全球的学习者来说,人工智能技术在教育中的应用,都将带来强有力的帮助。

对于数据的科学使用,奥利—佩卡·海诺宁建议,教育管理者应清楚数据的保护和人工智能在教育应用中的伦理问题。对于教育教学,斯蒂芬妮亚·贾尼尼认为,人工智能创新在融入了整个教育生态的同时,教师必须站在核心位置。教育部门应该满足教师专业发展的需要,为教师提供相关知识与技能,以及人工智能工具和最佳使用方法。其次,需要预测人工智能对未来工作的影响,培养人工智能技术人才。

“在人工智能的作用下,教育的体系也需要进行重构。”陈吉宁表示,教育的理念、方式和方法也要随之改变。我们在推动人工智能技术研究、场景应用的同时,也要加强对教育自身的研究,努力揭示人工智能时代教育的客观规律、教育学的发展规律,不断提升教育教学治理体系和治理能力的现代化水平。

共享与合作 中国教育贡献创新思路和举措

利用信息技术提高教育质量,中国教育一直在尝试。在大中小学各学段、普通教育职业教育终身教育各类型融入智能教育的理念、知识和方法;在中小学,设置人工智能相关课程,推进普及教育;在职业院校,完善大数据、人工智能相关专业和课程建设;在高校布局人工智能相关的学科、专业体系,探索“人工智能+X”人才培养模式,推进建设100个国家级虚拟仿真实验教学中心。

智能教育将会发展成什么形态?需要具备什么技术条件?应当如何组织运作?教育部在北京外国语大学建设一批智能教室,提升智能环境下教师教学诊断和精准教研的能力,还在宁夏建立“互联网+教育”示范区,并将在2020年底前启动建设10个以上“智慧教育示范区”,优先开展人工智能与教育融合创新发展的实践探索,积累可推广的先进经验与优秀案例,引领智能时代教育变革。

华中师范大学通过采集学生在不同学习环境下的多模态数据,实现了学生综合素质的精准评价。学校先后建成了60余间智慧教室,开设了超过2200门在线课程,并为全校师生构建了在线学习和社交空间。

摘自 中国教育报 2019-05-17

如何培养人工智能时代劳动者

 

浙江大学校长吴朝晖在国际人工智能与教育大会的发言中,描绘了一幅未来人工智能时代的全景图像。那时,人工智能也将具备感知、记忆、推理能力,不仅人类的体力劳动被机器替代,部分脑力劳动也将被替代。

那么,未来哪些职业将面临风险,哪些新职业又将出现?今天的教育与培训系统如何预测这些变化,如何精准应对人工智能时代的技能需要?

人工智能将引发颠覆性转变,教育应密切关注和适应未来劳动力市场变化。

“每一次技术变革都会带来社会变革。”英国牛津大学经济学家卡尔·贝内迪克·弗雷说。未来,在以人工智能为标志的第四次工业革命到来时,人类也将面临同样问题。据联合国教科文组织预测,伴随着新职业的增长以及低技能任务实现自动化,人工智能的渗透所引发的失业率会急剧上升,造成社会和政治紧张,同时带来收入不平等日益加剧的风险。

最近,一项全球评估显示,到2030年,30%的“工作活动”可以实现自动化。不但普通工人的工作会受到严重影响,“白领”雇员和管理者以及部分艺术产业的工作者也将被波及。

“人工智能将越来越彰显颠覆意义。”根据研究,吴朝晖预测,人工智能的发展将产生超级智能、融合智能等形态,深刻改变物理世界、虚拟信息世界的生产力和生产关系,引发社会对智能机器道德伦理等问题的全新思考,人的智能将引入并作为智能系统的重要组成部分。

发挥人机各自优长,实现人机和谐共处,教育应在培养人类特有能力上下功夫。

人工智能时代,劳动者需要具备哪些能力?欧洲职业培训发展中心对欧洲企业岗位和技能要求进行大数据分析后发现,目前有56%的工作需要高技能人才,同时对低技能人才仍有大量需求。人工智能时代,技能人才将被划分为技术的创造者、使用者和协作者。对于技术的创造者来说,需要具备计算思维和数字能力,需要拥有数字学科、技术科学和自然科学、人文科学的跨学科能力;对于技术的使用者来说,需要信息技术、数据分析处理、内容开发、信息技术使用等方面的能力,需要利用信息技术解决面临的各种问题。

国际电信联盟亚太地区办事处高级顾问萨默尔·夏尔马说:“信息技术能力和人工智能技能,可能不是最重要的,却是未来工作必不可少的。与此同时,人类自身特有的能力将在未来显得格外重要。”

随着人工智能及其他前沿技术的应用,需要利用人类特有的创造能力、社会情感能力和人际互动的高技能工作数量将不断增加。

落实《北京共识》做好教育规划,积极审慎地走好人工智能与教育“未来的路”。

习近平主席在致本次大会的贺信中强调,把握全球人工智能发展态势,找准突破口和主攻方向,培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才,是教育的重要使命。

教育,是人工智能的孵化器,同时受到人工智能的挑战,但也是人工智能的受益者。大会通过的《北京共识》提出,各国要制定相应政策,推动人工智能与教育、教学和学习的系统性融合。

中国教育部部长陈宝生在5月16日部长论坛发表主旨发言时强调,中国高度关注人工智能对教育带来的巨大影响,密切关注人工智能对教育带来的问题和挑战,要秉持积极审慎的态度,思考如何走好“未来的路”。

那么,今天的教育该如何改革,才能精准培养人工智能时代的人才?

首先,加强关于人工智能与教育的战略规划。为实现联合国2030教育议程可持续发展目标,为人工智能时代培养各种人才不断探索。

其次,加强人工智能专业人员的培养。北京师范大学教授黄荣怀建议,通过人工智能专业建设、人工智能学院建设等方式,培养能够设计、编码、开发人工智能系统的专业人员,从而加强人工智能人才储备,提高国际竞争力。将“人工智能能力”纳入教育计划,即将人工智能融入中小学教育、高等教育、职业教育和社会培训。

再次,加强教育评价体系改革。西安交通大学副校长郑庆华建议,应该利用信息化与人工智能等手段,建立过程性的、个性化的、德智体美劳全面关注的评价体系。

摘自 中国教育报 2019-05-20

 

人工智能如何为教师所用

 

保障教师的自主性,不能被AI牵着鼻子走

“人工智能在采用多种模式增强学生的互动性方面效果明显。”来自英国伦敦大学学院的穆特卢·丘库罗瓦(Mutlu Cukurova)认为,和传统模式相比,人工智能能够很快判断出学生对课堂的反应是积极还是消极的。但是,是否采用这种复杂的方式来判断学生,最终的决定权在于教师。

据了解,欧盟专门启动了一个项目来处理教师、技术开发者和其他机构的金三角关系,教师采用合作的方式使人类智慧更大程度地发挥作用,但前提是教师自愿接受这种方式,而不是被动地采用人工智能手段。

人工智能只是教师使用的一种工具,能带来发展动力但不能取代教师;应该根据学生的发展能力来选择工具,不能对每名学生采取同样的人工智能手段;教师在教学方法上应该有选择的自由度,而不能被AI(人工智能)牵着鼻子走。

智能化教学情境下,更要关注学生核心素养的培养

通过人工智能精准分析学生学习的薄弱环节,可以因材施教。根据此次会上科大讯飞董事长刘庆峰透露的数据,在智能化教学的试点中,学生家庭作业的平均时间已经大约减少了50分钟,错题的解决率从原来的45%提高到了80%,也就是说,做作业时间减少了,但知识掌握的效率却提高了,学生们腾出来的时间和精力,正好去发展自己的特长。

智能化教学情境下,教师将面临一个全新的工作环境,既要实现人机协同,提供个性化、多样性和适应性的教学,又要关注学生思维方式和核心素养的培养,而后者更加重要。

“只有当教师真正关注对学生信息技术素养、问题解决能力及创新能力的培养,才能用尽量少的课程达到培养复合型、创新型人才的目的,才能让学生真正有所收获。”西北师范大学教授郭绍青说。

教师与人工智能交互产生新空间,学生成探究者发现者合作者

“教师与辅助教学智能机器交互产生新的空间。”浙江大学校长吴朝晖认为,这种新空间主要体现在以下3个层面:

一是物理世界与虚拟信息世界交互产生的新空间。受教育者的任务单式的学习、团队项目式的学习、多学科的交叉学习等都能变得更加便捷。

二是教师与辅助教学智能机器交互产生的新空间。在这种空间范畴下,除了师生关系外,还存在教师与辅助教学智能机器的关系;辅助教学智能机器将部分扮演以往教师的角色,如承担自动出题与批阅、学习障碍诊断与及时反馈、问题解决能力测评、学生心理素质测评与改进等功能。

三是学生利用辅助学习智能机器交互产生的新空间。在未来,学生除了与教师进行教与学的互动外,更多的情况是与辅助学习智能机器共同学习、相互提高,如学生将在智能学习伴侣、个性化智能教学机器的陪伴下完成自主学习。

往深里想,人工智能的教育将由学生、教师、智能机器共同参与。其中,学生是探究者、发现者、合作者,教师是支持者、引导者、组织者,智能机器在物理世界、虚拟信息世界并存,而且将长期存在。

摘自 中国教育报 2019-05-17

打造人工智能产教融合共赢生态

 

由教育部国际合作与交流司、科学技术司指导,教育部中外人文交流中心主办,微软亚洲研究院承办,信息技术新工科产学研联盟特别协办的“中国高校人工智能人才国际培养计划”2019国际人工智能专家论坛暨2019微软新一代人工智能开放科研教育平台合作论坛5月10日在微软亚洲研究院召开。

由微软推出的Open Platform for AI(Open PAI)人工智能管理和调度平台是国内首个针对深度学习领域由多方共同开发的开源平台解决方案。中国科学技术大学的“类脑智能技术及应用国家工程实验室”(NEL-BITA,下文简称“类脑实验室”)就是基于Open PAI搭建的一个开放、共享的科研教育平台,并已经在真实的科研、教育场景中进行应用。类脑实验室首先利用Open PAI整合了其1040块品牌、型号各异的GPU显卡,为上层应用提供底层IaaS(基础设施即服务)支撑;然后类脑实验室在Open PAI上自主开发了类脑云OS作为PaaS层(平台即服务),保障大量人工智能科研、教育应用的开发和运行;最后,类脑实验室在最上层搭建了bitahub社区,供本校以及兄弟院校的师生发布其研究成果。

培养与时俱进的新时代科技人才是新一代人工智能开放科研教育平台的三大使命之一。平台采用课程共建和师资培训的形式,为高校教师提供了来自微软和高校专家多年积累的人工智能实践和前沿的技术知识,并通过教师们的教学内容和平台课程进一步与学生们分享理论知识,并培养其实践能力。

过去一年,微软亚洲研究院组织了多场人工智能教育实践研讨会,惠及全国2000余位高校教师。30多个由微软亚洲研究院与高校合作设计的高质量课程,让超过5万名学生从中受益。依托新一代人工智能开放科研教育平台,微软亚洲研究院还成立了微软人工智能教育与学习共建社区,旨在打造聚合高质量资源、全生态教学、开放式学习为一体的人工智能学习、实践、共享平台。目前,社区已有来自100多所高校的200多名成员加入。

未来,社区将继续聚焦五大领域:教学改进、学科建设、课程改革、创新创业、资源共享,持续推出具有推广和示范性意义的、符合高校教学理念的人工智能专业和实践课程,不断探索人工智能时代的教育新模式,与中国高校共同构建人工智能人才培养的健康生态体系。

随着平台的逐步推进,微软亚洲研究院将持续与中国高校分享人工智能领域的先进技术,密切交流与合作,共同丰富、完善人工智能教育资源,加速人工智能领域科研成果的高效产出,促进高端科技人才的培养。

摘自 中国教育新闻网 2019-05-20

 

 

电子科技大学:当好人工智能教育探路先锋

 

能在比赛中“看透”对手并与人互动的羽毛球机器人、会给自己充电的机器人小贩、能帮助高位截瘫患者站起来的“钢铁侠”外骨骼机器人……近年来,出自电子科技大学师生之手的“黑科技”频频见诸报道,成为“网红”,而这得益于该校在人工智能领域的快速发展。

  目前,我国人工智能领域相关人才缺口巨大。在教育部公布的2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果中,电子科技大学申报的人工智能专业成功获批,该校也因此成为全国首批建设该专业的探路先锋。

  作为一门新的交叉科学,人工智能不仅要求学生具备扎实的数理基础,还要有多学科知识背景以及扎实的专业技能,这也是相关教学的重点、难点。作为学校人工智能人才培养的重要基地,电子科大英才实验学院以本硕博贯通的模式,帮助学生巩固基础、融合学科,为学生成长提供了肥沃的土壤。

  从人工智能导论到信息科学基础课程如何开设,多学科融合的课程体系应如何构建,数学和物理等课程内容和难度应如何调整……针对人才培养过程中未曾面对的各种问题,电子科大联合人工智能研究团队和数学、物理、基础研究院等多个教学部门的骨干教师组成了人才培养研讨小组,通过长时间调查研究,确立了相关人才培养方案,设置了一系列课程。

  学校还建立了机器人研究中心、未来媒体研究中心、信息医学研究中心、智能网络与通信研究中心等一批跨学科的实体研发机构和平台,为学生专业实践提供了广阔的发展空间。目前,电子科大已经形成一支阵容庞大的人工智能教学科研团队,其中包括30多位人工智能领域的国家级杰出人才,正高职称以上的教师超过200名。

  强大的教学科研能力,是人工智能人才培养的基础。近年来,电子科大在通信、计算机、自动化、材料、机电、生命科学、数学等与人工智能相关的学科方向取得的重要成果“井喷式”爆发。为了把诸多相关学科有机连接起来,充分发挥人工智能技术对各个学科的影响力和驱动力,同时把学校在电子信息领域的优势快速转化为人工智能领域的优势,2018年9月,电子科大成立了“人工智能研究院”,形成了多学科交叉融合、协同创新,深入推动人工智能教育科研的新格局。

  “不久的将来,‘人工智能+’将成为新业态,人才储备则将成为影响我国人工智能发展的最重要因素。”电子科大党委书记王亚非说,学校将当好排头兵,进一步发挥特色和优势,建成集人工智能人才培养、基础科学研究、学科交叉融合、成果应用转化于一体的国际一流教学科研平台。

摘自 中国教育报 2019-05-02

 

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