人工智能赋能教与学

杨宗凯

教学是实现教育目标的基本途径，是在理论的引领下，按照特定的模式对内容、方法和手段的系统集成，以回答“教什么”“怎么教” 和“用什么教”这三个基本问题。在实践中，它是通过教师的教和学生的学之间的互动而得以持续展开的。国务院《新一代人工智能发展规划》明确提出“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革”，将人工智能技术作为推进教育教学创新的战略重点。

人工智能赋能教与学是时代的呼唤。从教学目标的实现来看，人工智能的引入有助于培养未来社会所需的人才。智能时代深刻改变了社会对劳动者知识、能力、素质的要求，主动创新意识、跨界协作能力、人机协作思维等成为人的必备素养。基于人工智能培养适应未来社会发展的创新型人才成为教学改革的重要任务。从后疫情时代的教学实践来看，人工智能有利于推动教学模式的创新发展。当前，线上线下结合的混合式教学、基于慕课的网络学习等新模式广受关注。人工智能支持沉浸式的协同教学实践，它提供的新型人机协同教学环境，能支撑学生跨地区、跨时空开展正式和非正式学习。

人工智能赋能教与学的目的是推动实现连接开放、知行合一、灵活弹性的教育，主要包括：一是教学设计的重新构想，即更新知识传授为主的课程内容，打破原有的预设性、线性化的课程教学规则，使课程教学的组织形式更为丰富和灵活；二是个性化教学的逐步实现，人工智能与自适应技术能够根据学生的需求定制学习体验，为学生提供更加个性、灵活、适切的教育服务；三是教师素养的全面提升，教师不再仅仅是知識的传授者，而成为学习活动的组织者、引导者、合作者和监督者，在终身学习和自我专业成长方面获得更多机会。

人工智能技术赋能教与学的现实路径，具体表现为以下三个方面：其一，学人工智能（Learn about AI）。人工智能的专业知识具有跨学科特点，涉及科学、心理学、数学等多学科内容。人工智能相关课程的开设，能够培养学生的计算思维，锻炼学生的数字化学习能力和复杂问题解决能力。人工智能专业知识以应用为导向，能够让学生通过探究解决实践活动中的“真问题”，培养学生的创新和探索精神。其二，用人工智能教与学（Learn by AI）。数据和算法是人工智能技术得以实现的基础。通过分析挖掘教与学全过程和全领域的数据，智能平台可及时根据学生的特定需求生成定制化的教学策略。高度智能化的学习过程分析还能够提供精准化的教学干预和反馈，为学生的自我发展、教师的教学反思、学校的质量提升等提供基于数据的实证支持。其三，与人工智能一起学（Learn with AI）。与传统“一对多”的授课模式不同，智能教学环境下的人机协同教学，促进了物理空间、资源空间和社交空间的无缝整合，可通过“生生有学伴、师师有助教”，构建多主体参与的智能学习场景。智能教学机器人还可提供具有临场感和交互性的学习体验，助力教师根据教学的实际需要开展精准教学。

在“双减”面临提质增效压力、高质量教育体系亟待建立等多重挑战下，人工智能赋能教与学已成为教育改革创新的必由之路。党的二十大报告明确提出“推进教育数字化”，为利用数字技术推动教育高质量发展指明了方向。面对智能时代的发展机遇，只有平衡好效率与公平、速度与规模、供给与需求之间的关系，革故鼎新、与时俱进，才能实现教育的全面数字化转型。

[作者系武汉理工大学校长、教授，国家数字化学习工程技术研究中心主任，教育部教育信息化战略研究基地（华中）主任]