伴隨著人工智慧、大資料、區塊鏈等新技術的飛速發展，社會轉型更加強調培養人才的核心素養與關鍵能力，而傳統教育體系已經無法滿足新型人才培養需求，這就迫切需要人工智慧在人才培養“去標準化”程序中賦予重要新動能。
2019年《中國教育現代化2035》指出，以人才培養為核心，透過提升校園智慧化水平、探索新型教學形式、創新教育服務業態、推進教育治理方式變革，智慧驅動教育創新發展；2021年教育部等六部門釋出《關於推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》，提出要利用人工智慧技術普及教學應用、拓展教師研訓應用、增強教育系統監測能力等。
人工智慧正成為推動教育高質量發展步入“快車道”的有效支撐手段，新時代教育系統將從多個維度邁向智慧化，加快人工智慧與學生學習、教師發展、學校建設、家校共育、教育治理、教育評價、教育公平等融合，實現教育更高質量發展。
人工智慧賦能教育高質量發展的願景
高質量學生學習-精準擬真和多元個性的智慧學習
促進學習方式的轉變和創新，已成為人工智慧賦能教育高質量發展的重要議題。在人工智慧技術的支援下，學生學習呈現出精準化、擬真化、個性化的發展趨勢：
● 精準化主要體現為對學生學習情況的動態分析、過程視覺化和實時預警。有學者提出，實時捕獲和識別學習者的課堂行為資料（動作、語言等）、心理資料（情緒、人格）、生理資料（血壓、腦電波等）等多模態資料，可以更加全面、準確地反映學生的認知提升、高階思維發展等情況，精準預測和干預學生學習狀態。
● 擬真化體現為教學情境的強互動性和高模擬性，智慧技術、XR、數字孿生、元宇宙、5G網路等構建的課堂教學空間具有高傳輸速率、低時延等特點，增強學習積極性與投入度，學生學習將更為沉浸。有研究者在建築、工程、建造等課程中採用VR、AR、數字孿生等技術，開發了沉浸式建築模組，用以開展線上遠端教學，激發了學生的學習動機，提高了其學習參與度。
● 個性化體現為學習服務的自適應支援，知識圖譜、深度學習演算法等可以實現教學資源與學習支援的自適應推送，更好地滿足了學生的多元需求。
高質量教師發展-資料驅動和畫像技術支援的智慧教研
順應人工智慧發展潮流與新時代教師專業發展的要求，教師教研勢必要向以資料為基礎、以畫像技術作支撐的智慧教研邁進：
● 基於資料，人工智慧賦能教研“外顯”的管理、評價等，提高教師的教研效率與質量。例如，智慧機器人可以代替教師完成某些特定的教學任務，藉助智慧機器開展輔導答疑、學習資料分析、效果預測等，將對學生學習有較為積極的促進作用。
● 畫像技術能夠有效服務教師精準教研。有學者指出，教師畫像對教師行為特徵進行客觀表徵、準確發現、動態預測，既有助於教師自我診斷、評價教研績效、反思教研過程，也有利於教育決策者對教研活動的循證管理和監控。同時，多模態資料的收集和教師教研特徵指標的建立，為揭示教師智慧教研機理與規律提供了更為全面、清晰的表現手段。
高質量學校建設-人機協同和人本安全的未來學校
人工智慧、大資料等新技術的興起，使得當前學校的人才培養機制不能滿足社會發展需求，“未來學校”呼之欲出。2020年，世界經濟合作與發展組織釋出《面向未來教育：未來學校教育的四種圖景》，為2040年學校建設提供了學校拓展、學校外包、學校作為學習中心、泛在學習四種設想。透過人工智慧賦能，未來學校將具有以下新特徵：
● 人機協同成為學校發展的新形態。人工智慧在學校教育中具有替代、增強、調整、重構的作用，並且可以替代師生等在學校中的部分職能，增強學校教育媒介的傳播效果，調整學校教育系統的結構格局，引發學校教學和管理模式的變革，重構學校教育生態。
● 學校強調實現以人為本的服務目標。人工智慧賦能的未來學校，將更加註重師生的個體差異與體驗，以智慧“診斷”作為提供人本服務的依據，以“富媒體”化形式提供多樣服務資源與服務路徑。
● 學校安全問題受到高度重視。有學者針對智慧技術支援的智慧校園建設構建評價指標體系時，就將校園使用者的安全性作為智慧服務水平的評價要點之一，以保證學生的安全、健康成長。
高質量家校協同-互聯互通和協同共育的家校無縫合作
人工智慧為解決傳統家校合作中教育場景分離、資訊不對等、合作溝通不深入等問題提供了可能，同時合理的溝通形式對家校合作具有積極影響。因此，教師、家長、教育管理者等多元育人主體相聯結，透過智慧系統形成教育閉環，可以打通物理世界與網路虛擬世界的家庭、學校與社群，創新家校聯動育人模式，形成育人合力，實現家校之間的無縫互聯和協同共育。
對此，有學者提出，可利用智慧家校平臺實時收集、分析、報告學生學習資料，追蹤家校合作共育過程，評價和總結家校合作共育效果，自適應推送學校發展政策、家校活動專題、家庭教育相關知識，降低家校溝通成本。另外，有研究者認為，面向學生、家長、教師、學校管理者等不同使用者群體開發多個智慧家校合作終端，可以拓展家校共育資訊服務渠道，滿足教育系統中不同群體的多樣需求，達到家校默契配合與因材施教的效果。
高質量教育治理-資料驅動和智慧預警的教育管理
利用智慧技術支撐教育治理能力的提升，是推動教育高質量發展，促進學校、政府、社會等多主體協同發力的重要措施。
一方面，大資料、區塊鏈等技術的使用實現了資料驅動科學決策的突破，教育管理手段由基於經驗的模式轉向以證據為基礎，透過人工智慧和資料技術形成人技協同、“校—企—政”協同參與的決策模式，以教育管理資料促進管理透明化，以明確計量、科學分析、精準定性提高教育決策的透明度、科學性和預見性。
另一方面，人工智慧具有強大的監測和預警功能，支援建立教育過程實時監測與智慧預警系統，當教育教學中實時狀況與預設條件不一致時，預警系統即可啟動，幫助管理者和教師在第一時間發現問題，實施緊急預案，以此來降低因問題發現滯後而造成的損失。
高質量教育評價-精細化和多模態的伴隨式資料採集
人工智慧賦能教育評價正走向教育評價改革的主戰場。在評價方法上，人工智慧、大資料、腦科學等技術突破了傳統紙筆測試的侷限性，使學生知識測評和能力評估向過程性、動態性、高階性、綜合性轉變，有助於推動結果評價、過程評價、增值評價、綜合評價的實踐探索，評價方式更加精細多元。
有研究者在程式設計教學過程中，藉助學生眼動資料對程式設計能力進行實時診斷，透過分析學生在教學互動過程中程式設計能力的變化，系統評估了教師教學的有效性與學生的學習掌握情況。而在資料採集上，利用無痕式、伴隨式的多模態資料採集技術，構建基於深度學習模型的多模態表示學習方法，可以充分發揮多模態資料優勢，為學生心理特徵和認知能力評估提供更為有效的觀測方式。
高質量教育公平-規模化的個性化教育服務供給
在教育高質量發展的背景下，教育公平正由起點公平邁向更加關注學生髮展需求的過程公平和充分發揮個性潛能的結果公平。人工智慧幫助改進學習效果，提升教育質量，促進教育公平，成為加速推動教育邁向更加公平、更高質量的核心動力。人們對教育的期待不再滿足於“有學上”和配齊教育資源，而是更加關注“上好學”和配好教育資源。教育的高質量發展，急需教學模式與方法上的創新。
有學者認為，人工智慧賦能教育教學創新的關鍵，在於教育資料的全過程採集與互動。因此，構建學生精準畫像，為教學提供資料依據，將促使教學變得更加高效。同時，尊重學生個體差異，成為教育結果公平追求的終極目標。人工智慧透過精準幫扶和多樣化優質供給，使大規模的個性化教育成為可能。例如，基於智慧化教育服務平臺提供遠端送達式規模化學習資源和遠端協同互助式精準教育服務，可使優質數字資源得到成千上萬倍運用，真正實現規模化與個性化的統一。
人工智慧賦能教育高質量發展的路徑
智慧時代對教育發展提出新要求、新考驗，人工智慧在促進新時代教育高質量發展、推動教育發展程序方面的潛能值得進一步發掘，做好頂層設計、教學改革、環境建設、素養提升、人才培養、資源建設、風險應對等工作，將為人工智慧與教育深度融合發展提供有效路徑。
頂層設計-“人工智慧+ 教育”高質量發展框架
當前，我國教育發展取得了較為矚目的成就，但在人工智慧賦能教育發展的過程中仍然存在發展不均衡、技術應用不充分、政策難以落地等問題；而缺少科學、系統的頂層設計成為了阻礙教育向更加公平、更高質量邁進的重要因素之一。
為保證人工智慧與新時代教育的同頻共振和融合發展，應立足本土，放眼世界，構建“人工智慧+教育”高質量發展框架，具體包括：
● 在管理規劃上，政府和教育部門成立人工智慧賦能教育創新變革專家團隊，指導和統籌人工智慧助推教育高質量發展行動計劃的試點實施；
● 在推進落實上，以立德樹人為根本任務，以難點問題、目標成果為導向，集中有效資源，利用人工智慧賦能突破新時代教育高質量發展的重、難點，分類推進不同階段下基礎教育、職業教育、高等教育、終身教育的差異化發展；
● 在探索創新上，加快科技力量建設和人工智慧關鍵技術集中攻關，加大對人工智慧相關基礎研究和跨領域應用研究的支援力度，激發人工智慧在教育領域中的可持續發展潛能，推進人工智慧與教育融合發展。
推動智慧教育場景示範應用與教學改革
黨的十九屆四中全會指出，要構建服務全民終身學習的教育體系，完善職業技術教育、高等教育、繼續教育統籌協調發展機制，發揮網路教育和人工智慧優勢，建設學習型社會。因此在各級各類教育創新智慧教育場景示範應用中，應明確重點，以人工智慧深入推動教育教學綜合改革，具體包括：
● 統籌推進人工智慧與教、學、管、考、評、科研、服務、資源、家校互動等教育應用場景的融合，總結可推廣、複製性強的高質量智慧教育場景示範應用。
● 探索和打造面向基礎教育、職業教育、高等教育、終身教育的智慧教育應用場景，如基礎教育要重點探索線上資源支援線下教學應用的個性化智慧輔導模式，職業教育要重點整合與職業環境和工作流程相符合的虛擬模擬實訓資源平臺，高等教育要重點支援人工智慧等新興前沿的相關理論和應用研究，終身教育要重點建設人人皆學、時時能學、處處可學的智慧學習環境。
夯實教育新基建-構築規模化的高質量教育智慧環境
未來社會對人才的需求比以往任何時候都更加需要科學技術的支援，如何抓住“新基建”契機構築規模化、智慧化、高質量的教育教學環境，實現人工智慧賦能教育高質量發展，值得人們深思。對此，可從以下方面著手：
● 建設人工智慧技術支援的資訊網路新型基礎設施，推進“5G+雲網”融合，深化IPV6應用，支援建設校園物聯網，推動校園區域網升級；
● 加快教育創新應用發展，以智慧技術促進教育流程再造和模式重構，構建支撐規模化、高質量教育的智慧環境新生態；
● 加快制定教育終端標準，為教育高質量穩定、高速、安全發展保駕護航。
形成智慧教育發展共同體-提升師生智慧教育素養
提升智慧教育素養是培養教師人工智慧技術應用能力的重要途徑，是學生掌握智慧時代學習方式必備品格和技能的關鍵。面對“人工智慧+教育”的教與學實踐場域，教師和學生要在原有素養的基礎上拓展、提升智慧素養，以應對未來教育挑戰。
從教師的角度來說，一方面要加強智慧教育素養，從知識、能力、思維、文化價值等各層面適應人工智慧給教育帶來的新變化；另一方面要加快學科素養與資訊素養的融合，以技術與教學的雙向助力培養學生智慧素養。
從學生的角度來說，要藉助新手段、新方法，擴大學生接受智慧學習的機會，探索學生智慧教育素養提升新模式，正確引導學生透過計算思維、協作學習、實踐創新等能力素養，解決智慧時代的學習問題。需要引起注意的是，師生智慧教育素養的培養，需要集合高校、企業、中小學校等多方力量，以“理論-實踐-研究”為主軸協同培養創新，形成智慧教育發展共同體。
重構育人目標-培養智慧時代的創新型人才
人工智慧為學習變革帶來了前所未有的機遇。在智慧時代，教育的高質量發展需要重構育人目標，完善創新型人才培養體系：
● 要提高學生在智慧時代必備的學習能力和思維能力。一方面，要提高學生的學習力，引導學生養成良好的自主學習習慣；另一方面，要著重培養學生的創造力、批判性思維等，使學生具備解決複雜問題的能力。
● 推進人工智慧、程式設計技術等課程進入中小學課堂，促進中小學科創STEAM教育的全面開展。
● 支援高校人工智慧相關專業的建設，完善創新型人才培養體系，加大人工智慧專業“高—精—尖”人才培養的力度。
加速完善智慧教育課程體系-加強優質教育資源建設
人工智慧是我國未來教育高質量發展過程中不可忽視的戰略要素，而數字化、智慧化的教育資源是教育智慧化新時代提升教育教學質量和效果的重要影響因素之一。為加強優質教育資源建設，融合人工智慧的課程開發、教學工具、模式創新等應引起關注：
● 要設計、開發人工智慧相關的課程及配套教材，加快人工智慧在高校的前沿引領、在職業教育的實踐應用以及在中小學的普及教育。例如，開設“人工智慧教育應用”慕課，既深化高校學生對人工智慧應用的認識，也指導教育工作者在教學實踐中接觸和運用人工智慧。
● 開發與課程教學相融合的智慧工具，幫助師生在課堂中進行更高效、更智慧的教與學。
● 探索和創新人工智慧助推學科教學發展的應用模式，如建立教師及社會力量參與教學資源建設的激勵機制，利用人工智慧加強對師生數字教育資源使用過程的監測，建立學科知識圖譜、教學資源目錄和資源地圖等。
正視人工智慧應用的倫理安全問題-消解教育異化風險
隨著教育大資料的產生和機器的智慧化，教育異化與資料隱私洩露已成為智慧技術提升教育發展質量過程中不可迴避的倫理安全問題。對此，須建立健全人工智慧應用保障機制，以消解和規避技術應用所產生的教育異化風險，具體來說：
● 制定人工智慧教育應用相關政策法規，切實保障人工智慧對教育高質量發展的促進作用；
● 建立人工智慧行業技術安全規範，加強人工智慧產品與教育服務質量監測，制定合理安全的資料儲存、管理和保護機制；
● 加強行業工作人員的倫理道德意識與倫理素養培養，引導教師合理、合規地運用人工智慧技術，有效構建安全、穩定的智慧教育教學環境，保護師生資料安全和個人隱私不受侵犯。
教育是民族振興和社會進步的重要基石。懷進鵬部長在2021年國際人工智慧與教育會議上指出：教育與人工智慧等新技術的有機融合，對教育創新發展提出了更新、更高的要求。
在新的時代，我國教育發展邁上了新的臺階，教育高質量發展體系逐步建立並日趨完善，智慧學習環境構建、智慧教育模式探索、新型教師隊伍建設、教育治理能力提升等工作初顯成效。在應對新技術新挑戰、擘畫教育高質量發展藍圖的過程中，國家應聚焦新時代教育發展的新使命、新要求、新方向，樹立科技創新促進智慧時代教育發展的理念，利用科技賦能加速推進人工智慧與教育教學的深度融合發展，為推進教育現代化強國建設、實現中華民族偉大復興做出更大貢獻。
來源丨《現代教育技術》
作者丨胡小勇 孫碩 楊文傑 丁格瑩
