我国人工智能教育现状与愿景分析

黄立志，魏宗坤



我国人工智能教育现状与愿景分析

黄立志，魏宗坤

（天津外国语大学 国际传媒学院，天津 300204）

人工智能教育是人工智能与学习相结合的一个新领域。笔者进行了121份电子问卷的调查，有47.93%的被调查者认为教育机器人会取代教师的教学活动，占比例最大。它既有智能等的优势，又有情感方面等不足。其发展趋势为教育机器人、校外辅导、特殊教育等应用。

人工智能；教育；机器人；问卷；愿景

为了加快我国人工智能的核心技术的开发，2017年7月8日国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，十分重视人工智能教育。随着这种技术的不断推新，它将是教育事业革命性的工具，是计算机和智能手机的后时代。

一、人工智能的发展

人类人工智能的发展经历了漫长过程，最早可追溯到1956年，美国达特茅斯学院的约翰·麦卡锡（John McCarthy）教授等学者首次提出人工智能（AI）概念。后来几经波折，此领域仍没有得到突破性进展。2010年后，大数据、云计算、物联网等高新技术飞速发展，它也有了质的飞跃，并已经在影响着人们的生活、工作和学习。

人工智能（简称 AI）属于计算机科学的范畴，旨在通过计算机的软硬件来实现人类行为、方法和技术的智能化。其飞速发展给人们的生活、学习和工作带来了巨大影响，因而广受大众的关注。谷歌公司研发了一款智能游戏，即阿尔法狗（AlphaGo），这款围棋智能程序打败了世界冠军李世石。我国在这个领域也走在了世界的前列，今后我国将打造世界人工智能创新中心。这样，2017年被称为“人工智能元年”。除此之外，这已经广泛应用于医疗、智造、通讯、交通等各个领域。实际上，在汽车领域中，无人驾驶汽车的人工智能技术得到充分应用，2017年7月，百度正式开放“阿波罗”自动驾驶平台[1]，并极有可能在2020年无人车大量投入生产。截至2017年9月，北京拥有人工智能企业近400家[2]，全国同期在这方面的总投资达到了204亿多元，将成为中国新的经济增长点。2018年4月2日，我国首个国内5G手机已经打通了。人工智能与其高度的融合，势必会给教育带来翻天覆地的变化，下载速度更快，无线传输更便捷，可能U盘将会被其所取代。手机几乎完全像一个智能机器人，通过语言命令它存储信息和发送信息等。2019年将是5G手机元年。根据我国的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》，计算机视觉、智能语音处理等相关技术都将得到大幅度推进，无人驾驶、生物识别、医疗影像和城市大脑等领域将大力推广人工智能技术，从而加快应用和发展。可见，它将会突破教育变革。

二、AI教育现状的问卷统计与分析

（一）调查情况介绍

本文通过调查问卷进行数据收集和相应的数据分析。2018年1月，我们通过问卷星一共收到问卷总数为121份，其中有49.59%的男性，50.41%的女性，女性的比例高于男性。被调查者当中，本科学历占最高，为54.55%；23.14%的是硕士及以上学历，比例次之；专科占14.05%，高中及以下占8.26%，比例最低。从这个调查者身份来看，基本上是对具有较高学历的人群进行征询。如图1所示。

图1 被调查者学历情况分析

图2 被调查者身份情况统计

如图2所示，在这次调查中，有45.45%是学生群体，比例最大；有31.4%调查人群为教师群体；7.44%是家长群体，15.7%是其他群体。由此可见，这个调查对象主要是高校的师生，占被调查总数的76.85%，反映了他们对于人工智能教育的看法。

关于人工智能教育的认识，18.18%的被调查者认为人工智能教育毫无意义；81.82%的认为它非常重要，这说明人们对这种教育非常看好。关于认识人工智能教育的阶段，2.48%的被调查者对之有初步印象是在小学及以下阶段；26.45%的是在高中阶段；59.5%的是在大学阶段。这就意味着人工智能教育这一理念在不断普及，而且主要集中在高等教育。

对于人们了解人工智能的途径，在总体121人中最高有90人是通过新闻事件（通过电视、网络、微信等途径）了解到人工智能教育的，占比最高，达到了74.38%；最低有29人是通过其他途径了解到的，占比23.97%。如表1所示。

表1 了解人工智能教育的途径分析

有63人了解人工智能教育在托福和GRE考试评分系统，有34人认为这些与他的专业不沾边。这说明人工智能教育除了在学习考试领域有涉足外，在其他领域还有待挖掘，比如企业培训学习、教师培训学习。

问卷调查显示，有51人听说过网龙华渔教育研发的“未来教师机器人”人工智能教育应用。有89人听说过苹果手机中的“语音控制功能”虚拟助手和作业帮助手，有54人听说过智能机器人“小胖”和“海尔小帅”，还有24人均未接触过人工智能教育的应用。这说明人工智能教育的应用已经非常普及。有47.93%的人认为教育机器人会取代教师的教学活动，4.13%的人认为会完全取代。可以看出，一方面，教育机器人的未来发展前景十分乐观；另一方面，对教师来说存在严峻考验。所以发展教育机器人的同时，教师应该是占主导地位的，必须是教师主导教育机器人。60.33%的人对发展人工智能教育表示支持；28.93%的人保持中立；10.74%的人表示反对。这就意味着人们对发展人工智能教育十分“支持”。

（二）AI教育的优势

人工智能不断发展过程中，人工智能教育取得了诸多成就，诸如从托福和GRE考试智能评分系统，到教育机器人“小胖”和“海尔小帅”的出现。这些给师生提供了极大的便利。教育机器人的出现，能够有效改进教学质量，减轻教师繁重教学负担，保障学生能够获得更具个性化的教育模式。

有关研究表明：学生及时反馈是辅导效果最好的验证。人工智能教学可以根据学生自身需求，制订针对性较强的教学和反馈机制。通过AI技术和多媒体等教学手段，从而创建更为开放、互动效果更好的教学模式，不仅可以为学生提供良好的学习氛围，同时也能为学生提供相应的精神关怀机制，从而保障学生都能自由快乐的学习。借助人工智能技术和多媒体等教学手段，创建“开放式交互教学系统”，学生能够向该系统获取必要的学习资源。

最后，也能够向该系统获取良好的学习方法，从而改善教学方式和提升教学效果，实现学生个性化教学。现阶段的教学模式，所有的学生都遵循统一标准，学生之间的差异化并不明显，而人工智能教学可以很好解决这一问题，可以为每个学生制定相应的个性化课程，从而实现因材施教。

（三）AI教育的不足

人工智能的快速发展必将为我国教育事业的变革提供了强大动力，同时它们也给我们带来了诸多挑战：

首先，人工智能教育技术为孩子的学习提供了较大帮助，但由于技术的简便化还有一段距离，需要学生家长具有一定的知识基础。其次，人工智能教育技术对传统的教师行业必将产生重大冲击，是否会导致一些重复性技能的教师下岗，这也是一个问题。再次人工智能教育的付费标准和方式也会有较大变化，教育成本将大大降低。然而当父母更多地参与到孩子的教育问题上，除了教育成本外，其它方面成本反而会增加很多，最后可能导致总成本更高。还有，人工智能引入课堂，教师与学生面授机会减少，缺少了与老师的交流。教学就是师生之间的交流。当孩子花费太多的精力和时间在远程学习上或机械学习上，那么人际交往将成为一个问题。然而智能机器人的情绪技术也在研制过程中，并取得了一些进展。另外，不同的人工智能教育模式，其设立的标准也会有所不同，这样容易导致标准无法统一。现阶段，我国公立学校采用的都是统一标准，学生所遵守的行为准则及教育文化规范几乎都是一致的，而人工智能教育更注重学生的个性化教育，包括定制教育和小型人工智能学校等，这些教育模式并不同于传统的教育，学生可能会丧失更多学习规范的机会。最后，既然教育机器人具有机器学习的功能，那么会不会带来“师德”问题呢？会不会代替小学生写作业呢？会不会出现教育机器人的“低头族”现象？会不会引发考试作弊、智能押题的问题呢？

三、发展趋势与愿景

（一）学校教育的应用

教育机器人就是一种用于未来教育领域的人工智能型助手。在121调查人次中，有51人对“未来教育机器人”十分了解，占总人数的42.1%。这说明人们对于教育机器人这一应用并不陌生。当然我们调查人群主要是教育技术专业本科生。实际上，全社会的人群没有这么高的比例。有问卷结果显示，希望“教育机器人”在能给小孩带来良好教育的同时，让社会及家人都放心使用，给社会带来良好的风气，同时也希望人工智能教育越来越人性化，让孩子学的开心，家长放心。今后我们对待机器人，恐怕不能用“它”，而应当用“他”或者“她”来指代。

教育机器人在未来教学中会有广泛的应用空间。首先，这种教育机器人能够减轻教师的负担，帮助教师完成一些重复和辅助性工作，如试卷收发、监考、点名和课文朗读等。其次，它们还能够帮助教师开展科研和备课等活动，帮助我们搜集和整理资料，提供大量帮助，如安卓手机的“果冻豆”助手和苹果手机的“语音控制功能”虚拟助手。在121调查人次中，有89人听说过“苹果手机“语音控制功能”虚拟助手和作业帮助手”占被调查总数的73.6%。这说明人工智能教育掌上助手软件已十分普遍。再次，还出现了很多虚拟智能助手，为人们的学习提供了极大方便，尤其是对于残障学生更具有意义。人们可以同这些智能助手进行对话，模拟面对面的交流场景，还可以向它们提问，从而无障碍地获取自己所需的信息和资料。

（二）校外辅导的介入

不仅教育机器人在学校教育中广泛应用，而且还能够延伸到学前教育的校外领域。人工智能产品还能够陪伴儿童，比如，“爱乐优”家庭亲子机器人（北京紫光优蓝机器人技术有限公司）能够陪伴0岁至12岁的儿童，和他们一起玩游戏、唱歌和做体操。此外，还能照顾他们的学习，提供一对一的学习指导，实现在乐趣中学习的效果，促进儿童的学习。

教育机器人是生产商专门开发以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。教育机器人既能够陪伴学童玩耍，又能够辅导他们完成作业，并向家长及时反馈儿童的情况。调查问卷的最后一个问题的回答显示，人们对于人工智能教育发展前景十分看好，教育机器人的出现非常便捷、有效。对于留守儿童，可以购买一款高档的教育机器人，既能够进行学习，又可以感情陪伴。

（三）特殊教育的推广

我国的教育研究主要集中在两大领域，即普通教育和成人教育，一些特殊教育往往会成为教育研究和实践的盲区，诸如残疾人的教育等[3]。对于四肢残疾的学员，采用眼动技术翻阅网页或者学习材料，增加课外阅读量，还可以进行写作和创作。对于聋哑学员，采用生物识别技术，用口型或者手语与教育机器人进行交流。正像以色列的一位学者所说，一个平板电脑“对于自闭症儿童、患有唐氏综合症或智力低下的人群来说都是至关重要的”[4]那么教育机器人超越了平板电脑，更加具有“至关重要”了。这可能会使一些残疾人士自立，自强，自谋生路。无论对于他们个人还是社会都是一种福祉。总之，应大力在特殊教育领域发展人工智能教育。

四、结论

鉴于人工智能教育发展本身还不太成熟，目前仍缺乏系统的理论和严谨的实验数据。那么面对人工智能教育发展的新机遇，如何利用其弥补当前教育的缺陷问题，值得思考。如何在人工智能环境下实现精准教育以及它存在的优势与不足都有待探索。任何技术都有弊端，人工智能也不例外。

尽管人工智能在教育领域得到了一定的应用，但整体上来讲，现阶段人工智能整体水平还较低，处于“弱人工智能”阶段，同“强人工智能”还存在着较大的差距。随着科技的不断发展，这种技术正在从3D打印到4D打印[5]，必将变得越来越成熟，传统的学习方式和教育方式必将会被取代，它终将会从强化反馈和交互、满足个性化学习等方面促进教学效率提升，推动“人工智能+教育”的进一步发展。对于我们来讲，必须走在人工智能的前面。在基础教育阶段，积极推广编程教育等全新的教学方法，从中学开始便为学生提供智能化的学习环境，让中学生跟上人工智能的时代步伐。在高等教育阶段，今后我国的师范类院校的教育学院要开设人工智能教育专业，将教育技术逐渐引向这个方向。在硕士博士阶段，我们要开始着手人工智能教育理论，构建人机和谐的教育心理学说，重构人-机-人的师生交流理念。

与此同时，它极大地冲击了传统教育，既可以为教育提供服务，还能帮助改变教育格局。我们认为冲击最大的，可能是在线教育市场。在某些领域，智能机器教师可能会取代部分人类教师。

[1]赵刚.人工智能[N].城市快报，2017-11-24（02）.

[2]雷嘉.人工智能产业将成为本市新经济增长点[N].中国青年报，2018-01-03（A03）.

[3]张家年，朱晓菊，程君青.教育技术应用和研究的盲区——残疾人群的教育[J].现代教育技术，2006（04）：13-15+41.

[4]吕伊雯，徐玲玲.智慧课堂需要智慧教师:技术发展助力教师专业成长——访以色列雅典娜基金会创始人尤里·本·阿里[J].世界教育信息，2017,（22）：3-7.

[5]陈卫东，褚乐阳，杨丽，叶新东.4D打印技术及其教育应用展望——兼论与“人工智能+教育”的融合[J].远程教育杂志，2018（01）：27-38.

Analysis on Status Quo and Prospect of Artificial Intelligence Education in China

HUANG Li-zhi，WEI Zong-kun

（Tianjin Foreign Studies University, Tianjin 300204, China）

Educational Artificial Intelligence is a new field where the artificial intelligence is combined with learning.The authors conduct a survey of 121 electronic questionnaires and 47.93% of the respondents believe that education robots will replace the teachers for the teaching activities, accounting for the largest proportion.AI education has both advantages of intelligence and disadvantages of emotions. Its developmental trends are applications of educational robots, after-school counselling for children and AI marking and homework correction etc.

artificial intelligence; education; robot; survey; prospect

G642.0

A

1008—6129（2018）02—0060—05

2018—04—06

黄立志（1966—），河北南宫人，天津外国语大学教育技术系，教授。