人工智能驱动教育高质量发展路径研究

严伟祥 孟德锋

摘 要：本研究探讨了运用人工智能构建教育大数据平台，优化人才培养机制，丰富教学资源、教学方法、学习形式，构建智慧教育管理系统和保障机制，系统分析了人工智能多维度驱动教育高质量发展的路径。研究结果显示，只有推动教育高质量发展，才能持续稳定地培养高质量人才，服务我国经济和社会的高质量发展。

关键词：人工智能;高等教育;人才培养;智慧教育

我国已进入高质量发展阶段，高质量人才是高质量发展的动力源泉，也是持续性高质量发展的重要保障。人工智能通过计算机模拟人的思维和行为，赋予其高阶应用，促进产业升级和服务智能化发展。人工智能发展涉及计算机科学、机械工程、语言学、心理学、逻辑学等诸多交叉学科。如何运用人工智能驱动教育高质量发展，培养新时代经济建设的高质量人才，是高等院校必须直面的问题。

我国非常重视人工智能的顶层设计和布局。2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，致力于将人工智能打造成产业变革和未来技术的核心驱动力。在教育方面，教育部前瞻性地制定相关政策，如发布《高等学校人工智能创新行动计划》，要求高校积极开展人工智能理论教学与探索，加快建立与人工智能领域相适应的人才培养模式，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。在此基础上，教育部进一步出台了《教育信息化2.0行动计划》《中国教育现代化2035》等一系列文件，旨在全面、快速地推进人工智能与教育融合发展，培养高质量发展亟需的高质量人才。人工智能的发展已呈现多国竞争局面：美国、英国和日本等国家也纷纷制订人工智能发展计划，通过推出“人脑项目”“智慧数据项目”和“超能社会”等战略项目，引导高校和科研院所挖掘和培养人工智能高层次人才。因此，持续稳定地培养高质量人才，服务我国经济社会高质量发展是非常必要的。

一、人工智能与教育的关系

随着信息技术与智能制造的快速发展，人工智能在多个场景中不断被推广应用。当前，人工智能在语音识别和处理、视频和图像处理、物体检测等领域呈现出了比传统处理方法更好的效果。在人工智能语境中，基于样本数据通过一定的训练方法得到包含多个层级的深度网络结构的机器学习过程，即深度学习，已经开启人工智能驱动教育应用的新时代。

国内外学者普遍认为，人工智能在推动教育发展方面已经取得初步成效。具体来说，在人工智能驱动下，教学评价、教学管理、教学场景、教育资源等方面呈现出智能化教育服务和教育形态。互联网、5G等新兴技术的飞速发展，给教师和学生提供了极大的教学和学习便利。人工智能有利于推动个性化教学资源建设，有利于促进互动教学与浸润式情感教学，有利于推进线上线下教学融合。人工智能是教育发展的先进生产力，正掀起一场教与学的革命。

当前，利用人工智能技术升级教学环境已取得前所未有的成功。比如，通过虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）利用电脑模拟并形成虚实结合的教学环境，搭建同步协作教学空间，增强虚实互动的学习体验，满足学习者的学习需求。

当然，在教育中，人工智能并不能完全取代教师的地位。早在19世纪，马克思就清楚地指出技术的双重作用。人工智能虽然对人类社会有显著的积极作用，但其带来的负面影响也不能忽视。过度使用人工智能将会使人产生依赖，不利于自我习得，如在网上找机器人做作业、写论文。人工智能在知识学习中明显存在一定的应用边界。此外，人工智能应用存在潜在风险与安全威胁，如信息泄露、算法乱用、网络病毒和网络攻击。人们应该通过法规和伦理约束保持对人工智能的掌控。

二、人工智能驱动教育高质量发展路径

（一）构建高质量的教育大数据平台

人工智能之所以能够如此快速地发展，是因为大数据为其提供了丰富的“养料”。因此，人工智能驱动教育高质量发展的首要条件应是集成教育大数据。新生入学时，高校相关部门就应该系统地收集师生在校的学习、生活、出勤、教学、消费、出行等行为数据。这些数据呈现方式可以是数字、文本、音频、图片和视频等。然后由管理人员进一步归类、筛选，进而构建教育大数据库。高校通过大数据技术深度挖掘，为教育管理、教师教学、学生学习提供精准智能化服务。高校也可以将其与本地教育数据库互联，形成省级和国家级教育大数据库，这也为我国实施与发展人工智能教育提供了重要基础和保障。

（二）构建教与学创新体系

教师的人工智能素养直接关系到教与学创新体系的构建。首先，教师必须提升运用人工智能的能力。在人工智能支持下，教师可以将自然语言处理和机器学习技术用于批改课程作业、分析学生的学习情况，把自己从一些重复性、低效率的工作中解脱出来，从而将更多的精力投入创造性、移情性、启发性的教学和科研，成为真正的师者。其次，教师可以开发人工智能自适应教学的资源，为学生提供适应性和个性化学习。通过调取教育数据库中每个学生的学习数据和信息，利用人工智能逐步形成每个学生的学习方式、特点和习惯画像，教师就可以根据画像特征调整教学内容、方式和节奏，做到因材施教。再次，利用人工智能打造智慧课堂。学校可以将人工智能与大数据、物联网、云应用等先进信息技术融合，配备虚拟现实和增强现实设备，形成师生、生生立体化互动的智能教学环境，全面提升教学质量。最后，形成人工智能與师生教学共同体。人工智能对教师的教学和学生的学习有着积极的促进作用，教师和学生在教与学的过程中形成的数据和反馈也为进一步开发人工智能提供了必要支撑。在此过程中，双方形成了相互包容、相互依靠、相互促进的共同体。

（三）构建智慧教育管理服务系统

构建智慧教育管理服务系统有以下几方面的作用：一是高校基于教育大数据，通过人工智能进行教学监测与调控、教师培训、教师队伍建设的精准调整和优化。二是高校设计智慧教育管理服务系统，有利于教育管理部门制订可行适宜的教育计划和政策，监测和评估教育过程与结果。三是高校通过智慧教育管理服务系统为教师和学生提供查询功能，并推送教师授课、教学活动、学术讲座等相关信息。四是高校根据学生的学习情况、生活行为、兴趣爱好等，为其推荐就业单位，推动精准就业，满足学生需求。

三、人工智能驱动教育高质量保障机制

（一）动态优化人才培养机制

首先，高校应针对本校所有专业的人才培养方案进行讨论，即如何将人工智能专项课程与各个专业有机融合，并建立完善学科学位体系。其次，高校通过大数据、人工智能对人才培养方案进行模拟跟踪，通过深度学习方法调整和优化人才培养方案。最后，高校推动产学研深度合作，借助人工智能的贝叶斯推断对未来人才需求进行预测，进一步调整人才培养方案，形成动态优化的人才培养机制。人才培养以及课程设置要“严起来，难起来”，要让学生“实起来，忙起来”。从根本上来说，为适应国家人工智能发展战略，高校要培养具有前瞻性视野，具有新文科、新工科等创新思维的复合型、跨领域的高质量人才，从而服务我国高质量发展。

（二）伦理道德风险防控机制

人工智能可以对校园教育中的隐患进行风险预警。比如，提前对师德师风问题进行预警，对学生中可能发生的突发事件以及舆情进行预警，从而保证校园安全和良好的教育环境。此外，为保护教师和学生的个人隐私，防止数据滥用，防止信息泄露，高校必须采取教育数据和信息保护措施，并建立数据管理问责机制。在伦理道德约束下，高校应探讨人工智能的风险防控机制，形成人工智能为高等教育高质量发展服务的长效机制。

高校应该以人工智能和信息技术发展为契机，推动既有的高等教育深度改革，从教育主体、学习主体和管理主体着手，动态优化人才培养机制，丰富教学资源、教学方法、学习形式，构建智慧教育管理系统和保障机制，形成以人工智能为核心的教育高质量发展载体，培养高质量人才，服务我国高质量发展。

参考文献：

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责编：桃 子