《人工智慧+教育》藍皮書正式發布 未來教育有五大發展趨勢

2018年11月10日上午，《人工智慧+教育》藍皮書發布會在北京市房山區教師進修學校隆重舉行，《人工智慧+教育》藍皮書正式發布。

北京師範大學未來教育高精尖創新中心融合應用實驗室主任陳玲博士主持發布會；北京師範大學未來教育高精尖創新中心執行主任余勝泉教授、房山區教師進修學校校長郭冬紅女士、江蘇師範大學楊現民教授、未來教育高精尖創新中心人工智慧實驗室主任盧宇博士、騰訊雲智慧教育產品負責人付金懋先生，共同喚醒智慧學伴機器人，啟動了藍皮書發布儀式。

來自全國各地大中小學領導、教師代表及企業代表700餘人參加發布會。

該藍皮書由北京師範大學未來教育高精尖創新中心編制，中心執行主任余勝泉教授主編，並匯集來自計算機科學、教育學、心理學、認知神經科學等專業背景的研究者組成編委會和專家委員會，從教育的視角梳理人工智慧落地教育的場景，並結合人工智慧技術的研究熱點，展望未來"人工智慧+教育"的發展方向，歷時近一年，經歷初期編寫、修訂、專家委員會審閱和再修訂的過程，最終成書。

全書分為十章，第一章介紹了人工智慧對教育帶來的影響及相關背景；第二章旨在普及與教育相關的人工智慧技術常識，並提供通用的技術解決方案思路；第三章至第七章是本書的重點，從智能教育環境、學習過程、教育評價、教師助理、教育管理與服務五個方面展現人工智慧教育應用的典型場景；第八章對當前"人工智慧+教育"研究領域的現狀進行梳理，並展望了可能的發展趨勢；第九章介紹了不同類型人工智慧人才培養模式；第十章對當前人工智慧應用教育存在的問題進行了反思，並對人工智慧時代未來教育發展的趨勢進行展望。

藍皮書梳理了人工智慧解決教育領域問題的各種方案，搭建了學校、產業、研究機構的溝通橋樑，並為各領域共同探索人工智慧對教育變革的可能性提供了參考。

1.人工智慧+教育的五個典型場景

基於對教育領域需求的分析，藍皮書從智能化的基礎設施、學習過程的智能化支持、智能化的評價手段、智能化的教師輔助手段和智能化的教育管理五個方面，構建了當前人工智慧技術在教育領域的基本應用框架，梳理了"人工智慧+教育"的五個典型應用場景：

（1）智能教育環境。

利用普適計算技術實現物理空間和虛擬空間的融合、基於人工智慧技術作為智能引擎，建立支持多樣化學習需求的智能感知能力和服務能力，實現以泛在性、社會性、情境性、適應性、連接性等為核心特徵的泛在學習；

（2）智能學習過程支持。

在各類人工智慧技術的支持下，構建認知模型、知識模型、情境模型，並在此基礎上針對學習過程中的各類場景進行智能化支持，形成諸如智能學科工具、智能機器人學伴與玩具、特殊教育智能助手等學習過程中的支持工具，從而實現學習者和學習服務的交流、整合、重構、協作、探究和分享。

（3）智能教育評價。

人工智慧技術不僅僅會在試題生成、自動批閱、學習問題診斷等方面發揮重要的評價作用，更重要的是可以對學習者學習過程中知識、身體、心理狀態的診斷和反饋，在學生綜合素質評價中發揮不可替代的作用，包括學生問題解決能力的智能評價、心理健康檢測與預警、體質健康檢測與發展性評估，學生成長與發展規劃等。

（4）智能教師助理。

人工智慧將替代教師日常工作中重複的、單調的、規則的工作，緩解教師各項工作的壓力，成為教師的貼心助理。

人工智慧技術還可以增強教師的能力，使得教師能夠處理以前無法處理的複雜事項，對學生提供以前無法提供的個性化、精準的支持，傳授知識效率大幅度提升，有更多的時間與精力來關注每個學生的身心全面發展。

（5）教育智能管理與服務。

通過大數據的收集和分析建立起智能化的管理手段，管理者與人工智慧協同，形成人機協同的決策模式，可以洞察教育系統運行過程中問題本質與發展趨勢，實現更高效的資源配置，有效提升教育質量並促進教育公平。

2.人工智慧時代未來教育五個發展趨勢

人工智慧技術的發展，將使得未來教育發生重大的結構性變革，雖然具體變化形態是多樣的、無法預測，但以下五個發展方向則是確定的：

（1）未來教育要關注人機結合的制度體系與思維體系：要善於運用人機結合的思維方式，使教育既實現大規模覆蓋，又實現與個人能力相匹配的個性化發展；

（2）未來教育要關注核心素養導向的人才培養：未來教育應致力於培養面向人工智慧時代的創新人才，引導學習者在學習和工作中，發展關鍵能力與核心素養，培養創造力而不僅僅是記憶知識，才能更好地適應未來時代的發展；

（3）未來教育要關注學生的靈魂和幸福：未來教育應是更加人本的教育，為學生一生的幸福和成長奠基。

隨著智力勞動的解放，教師有更多的時間和精力關心學生心靈、精神和幸福，跟學生平等互動，實施更加人本的教學，使得學生更具有創造性；

（4）未來教育要關注個性化、多樣性和適應性的學習：在人工智慧技術的支持下，面向大規模的學習者群體，建立促進個性發展的教育體系，是未來教育發展的基本趨勢。

使每一個兒童在其原有的基礎上獲得適合他自己的教育服務是未來教育應該追求的價值之一；

（5）未來教育要關注人機協作的高效教學：人工智慧在教育中的應用與研究應借鑑吸收學習科學領域的最新研究成果，在藉助人工智慧技術更科學全面地了解學習過程的基礎上，建立更準確的學習模型，實現更人性化的功能。

3.人工智慧+教育的五個典型問題

"人工智慧+教育"尚處在初始階段，真正實現教育變革還有很長的路要走，在發展的歷程中，需要破解以下五個難題：

（1）智能技術層面上，人工智慧教育技術尚未成熟，教育難題破解還存在許多問題，目前市場上的很多產品仍不夠智能，學習數據稀疏、學習模型以偏概全等問題亟待解決；

（2）應用領域層面上，人工智慧技術與教育的結合還不夠緊密，目前大多數產品僅關注自適應學習的單一狹窄領域，對學生成長、綜合能力發展、身心健康等方面關注較少；

（3）數據是人工智慧的"養料"，教育人工智慧的關鍵瓶頸在數據，不同教育系統、平台間的數據沒有開放和共享，信息孤島現象嚴重，難以採集學生學習全過程的數據，沒有數據就沒有智能；

（4）智能決策層面上，單一的智能算法無法適應複雜多變的教育場景，有以偏概全的風險，需要多個智能系統聯合決策，加強人工干預，並實現人機聯合決策；

（5）人工智慧的價值認識存在兩極化，既有對人工智慧全盤肯定、在教育應用過程中"唯人工智慧"的思想，也有對其全盤否定、對人工智慧的有益之處視而不見的思想，在人工智慧教育應用方面，應強調人機協同，不高估、也不低看。

4.人工智慧+教育發展的五個建議

國務院印發的《新一代人工智慧發展規劃》中強調了人工智慧在經濟發展、民生改善、國際競爭等方面的重要性，應當利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。

要想更好地推進"人工智慧+教育"的變革，建議：

（1）加強數據匯聚，消除數據壁壘，建立合理使用數據的制度與政策體系，促進數據的流通與流轉，在保護學生和家長隱私的前提下，合理、平衡利用數據來發展教育智能；

（2）關注多元應用場景，避免人工智慧強化應試教育，改變以"講、測、考、練"為核心的人工智慧教育應用現狀，人工智慧要在降低教師的負擔、降低學生學習知識的負擔、促進學生德智體美勞全面發展方面等方面，起到更加積極的作用；

（3）開展跨學科研究，單一技術創新無法推進人工智慧+教育的變革，要積極推進教育學、信息科學、心理學、體育學、管理科學等多學科的協同攻關，國家相應設置重大攻關項目進行引導，促進多領域、多學科的交流與創新；

（4）提供開放平台和服務，大型企業和研究機構要多開發開源的人工智慧組件庫和算法庫，提供人工智慧開放雲服務，對中小型企業開放其計算能力，實現人工智慧服務人人可用，打造智能教育服務生態；

（5）推廣智能教育試驗示範，開展人工智慧教育示範區建設，推動規模化應用，探索人工智慧破解教育難題的思路，尋求能夠有效提升教育質量途徑，探索"人工智慧+教育"的制度體系設計。