人工智能驱动下的高等教育变革*

刘丽丽 高晓慧 陈亮 张磊

摘  要  在阐述高等教育发展现状与不足的基础上，分析人工智能将给教育带来的重大变革，并提出深度融合的实施路径，旨在推动高等教育与人工智能融合创新发展。

关键词  人工智能；高等教育；智慧教学；智慧校园

中图分类号：G640    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）17-0009-03

1  我国高等教育现状

在第四次科技革命下，我国人工智能（AI，Ar-tificial Intelligence）迎来新纪元，它带动了不同领域朝智能化、多功能化深层发展，教育作为其中一个重要领域，也深受人工智能的影响。2017年，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，提及运用人工智能构建新型教育体系，全面开展人工智能教育。2018年4月，教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》，将完善人工智能领域人才培养体系作为三大重点任务之一，明确提出“加快人工智能领域学科建设，加强人工智能领域专业建设、加强人工智能领域人才培养、构建人工智能多层次教育体系”[1]。

在人工智能影响下，高等教育呈现出不同于以往传统教育的自动化、个性化、智能化。现在很多高校课堂根据社会需要建立了“人工智能+”交叉性学科，学科知识不再趋于单一化，大大弥补了传统教育方式的不足。学生不再仅仅通过教师教学来获得知识，网络教学平台和语音互助助手也成为学生学习的途径。高等教育逐渐向“教育+AI”模式化发展，人工智能正在改变我国高等教育的教育模式和理念，给高等教育带来更多创新发展机遇。但必须认识到，如今人工智能和高等教育的结合还处在起步阶段，很多问题还没有得到解决。

1.1  教育资源分布差异化，教育数据采集不完整

尽管我国高等教育飞速发展，但是不同地区出现严重的断层现象。不同地区不同高校人工智能教学存在较大差异，东西部差异尤其明显。经济较为发达的东部，教育资源高度集中，是专业教师和智能设备的聚集地。而在西部，那里的学生甚至缺乏基础课堂设施和专业教师培养。教育资源分布的差异化导致难以多层次、高精度和多场景记录教学数据，而人工智能技术的充分发挥必须依靠强大的数据支撑。因此，资源分布差异化阻碍了人工智能与教育的深度融合。

1.2  人工智能教育认知匮乏，课程构建体系不完善

为了解教师和学生对人工智能教育的认知程度，笔者在江苏省内选择十所高校进行问卷调查。就人工智能是否要融合教育进行调查，只有30%的师生认识到人工智能必须融入教育中，50%的师生不了解人工智能与教育的关联，20%的师生认为不需要将人工智能和教育结合在一起。对新型人机交互学习模式，部分任课教师和学生没有认识到人工智能与教育互融实施的必要性，没有看到未来教育的发展趋势。人工智能与教育的互融要求教师有专业的知识技能与操作技巧，然而目前教师对人工智能认知并不完善，只是停留在智能教育的浅层模式，信息素养不高，导致人工智能融入教育过程缓慢。

完整的智能课程体系是充分开展人工智能教育的必要条件，以系统理论和实践创新为支撑，充分锻炼学生的创新思维和学习技能。但目前部分高校并没有与此相关的课程体系，学生接触不到具体规范化的智能教育课程，人工智能教育在高校得不到具体落实，造成人工智能与课程教学严重脱节。

2  人工智能驱动下的教育改革

人工智能折射出高等教育发展的诸多问题，但也给高等教育的发展带来新的创新机遇。人工智能教育弥补了传统教育在教学中的不足，继承了传统教育的部分优势，并发展成一种更适合未来教育发展的新型教育模式。在未来教育中，人工智能和高等教育的深度融合将给教育带来巨大变革。

2.1  智能化教学，构建智慧校园平台

在传统教育中，教师在课堂上当面辅导教学是学生获得知识的主要途径。其教学模式受到时间和空间的双重限制，固定教学时间和固定教学地点会限制学生对知识的探索，缩小学生获得知识的范围。而伴随人工智能的发展，智慧校园将逐渐出现在人们的视野中。智慧校园指的是“以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境”[2]。智慧校园打破了传统校园独立封闭的教学模式，集中共享整个教学资源，将学生放在教学主体地位，激发学生自主学习能力，促进学生自由和谐发展。

传统教育中学校和社会严重分离，学生接触不到社会教育，社会工作人员接触不到学校知识教育，两者互相脱节，阻碍了教育的发展。而智能化教育打破了这种教学壁障，让任何人在任何人生阶段都可以自由学习。学习者只要想学习，不管是高等教育还是职业社会教育，都可以在智慧教学平台中学习到，可以任意安排学习时间、学习地点，真正做到弹性自主化学习，成为学习的主人。

2.2  教师由知识的传递者转变为教育的传递者

人工智能以大数据与云计算技术为技术支撑，能大批量处理各种数据，其内存容量是人脑容量的数万倍。人工智能依托强大的智能技术，成为人类生活的小助手，帮助人们从复杂重复性工作中解放出来。在高等教育领域，人工智能依托大数据技术，挖掘教学海量数据，实现知识技能自主化测评和学生学习智能化指导，进一步推动未来教育发展。

“师者，所以传道受业解惑也。”教师在学生的人生道路上不仅仅是解惑者，更是传道者。但在传统教学中，教师将大量时间精力用在批改作业和重复教学管理中，成为教育的复读机，而忽视了对学生的人文教育，导致学生身心发展不平衡。在人工智能的帮助下，教师的教学内容得到简化，可以将更多精力用到学生人生价值观教育上，从“教书匠”逐渐成为“教育者”。

尽管机器具有强大的数据采集和分析能力，但是机器不能取代人，因为它不具备人的先天创造性和独立思考能力。人能在交往中发现人性的真善美，在尊重客观规律的前提下，运用所学知识，能动地改造这个世界并创造尚未出现但利于社会发展的事物。当人工智能帮助教师减轻教学负担时，教师将有更多时间与精力去培养学生的创新能力，提高学生认识事物的感知能力，帮助学生加强心理健康建设，引导学生成为栋梁之材。

2.3  从填鸭式教学转变为个性化教学

在校园里，每个人的学习进度和对知识的融合能力各不相同，有的人学习进度很快，能将知识举一反三；有的人学习进度慢，很难理解课堂上的知识。由于传统教学中教师统一化教学，那些进度慢的学生会越来越跟不上学习进度，最终被贴上差等生的标签。统一标准的教学方式和培养计划只会导致学生被迫学习不适合自己的知识技能，阻碍学生多元化发展，扼杀学生潜在的学习能力。

在人工智能时代，人工智能技术可以通过对学生的问题分析，掌握每个学生的学习进度，从而为每个学生定制专有的个性化学习方案，让因材施教成为未来教育的前进方向。所谓个性化教学，就是根据学生的学习风格，提供适合学生的学习内容、学习方法和学习模式，使学生的能力得到充分发挥，促进学生充分、自由、和谐地发展[3]。个性化教学模式不同于传统教育的填鸭式教学方式，可以对学生进行一对一个性化指导，解决不同学生的不同问题，发掘学生的潜在天赋，扬长避短，引导学生成为相关领域的优秀人才。

个性化教学也让学习变得更享受，让学生真心投入学习。在未来教学中，“教育+AI”教学模式让教育回到最本质的地位，它不再是理论知识的无意识堆积，而是人的灵魂的升华。学生将从记忆教学走向自由教育，不再为应试考试和日常学习任务发愁，每个学生都可以快乐自主地学习，充分享受学习生活的每个时刻，在学习中找到自我、发现自我，并努力成为最好的自己。

3  高等教育与人工智能融合实施路径

随着科技的不断创新，人工智能技术得到越来越多人们的关注，逐渐渗透进人类社会的各个领域，给人们的生产生活带来重大发展变化。在教育领域，高等教育与人工智能的融合给教育带来前所未有的变革，但目前的互融实施仍停留在表面，教育工作者面临人工智能带来的诸多颠覆性挑战。为解决高等教育与人工智能融合过程中出现的问题，本文从转变认知理念、全面协同合作、建立教育示范基地等方面提出有效措施，努力探索一条合理的互融实施路径。

3.1  转变认知理念，善用人工智能

由于很多人对人工智能教育了解尚浅，面对复杂的人工智能技术，很多教师和学生产生敌对的负面情绪。2013年，牛津大学学者检验了702种职业被计算机化的可能性，按照被取代的风险大小进行排序，最终认为，或将会有47%的工作面临被计算机取代的风险[4]。教师担心自己的工作将被人工智能取代，校园教育变成纯互联网教育，教师辅导教育将成为多余。当人工智能可以帮助人们解决很多事情的时候，部分学生使用人工智能代替自己去学习，放弃独立思考能力，完全依靠人工智能的决策，成为智能技术的奴隶。人工智能在给予海量数据、智慧决策的同时，也在悄然剥夺个体的独立思考能力，形成以剥夺人类思考能力为前提的智能万能论[5]。其实这些认知都是错误且没有必要的，人工智能只是辅助人类的一种工具，它从属于人类并为人类所用。“如果我们以科普的心态看待历史，就会发现人工智能既不是神话也不是笑话，而是从人类的劳动创造中实实在在生长出来的。我们不需要恐惧也不需要顶礼膜拜。”[6]

为转变部分师生的错误认知，学校需要加强宣传力度，让学生和教师理解智能技术融入教育的必然趋势和现代高等教育的本质。在实施理论知识互融的基础框架上，提升师生人工智能素养，帮助师生认识到人类认知的局限性，深入探索人工智能应用于教育新领域的开拓性工作。培养人工智能素养要求师生正确认识和使用人工智能，用辩证的观点看待人与人工智能的关系，实现良好的人机互融；能理性化看待人工智能教育，不臣服于人工智能，在实践中充分发挥人类独特的创造力。

3.2  全面协同合作，推动教育发展

针对人工智能技术和高等教育互融不深入、对接不融洽等问题，政府、企业和高校需要自上而下多方面协同合作。政府运用顶层设计思维，全方位、各层次统筹规划人工智能教育互融实施，加大对人工智能教育的资金投入，打好未来教育发展的基础。企业要加强对智能技术的开发，虽然人工智能技术语音、文字、图像识别功能日渐成熟，但情感计算等能力有待提高。企业要积极和高校、研究院合作，广招科研人才，努力加大产品研究力度，提高人工智能产品适配性。学校要配备多种智能化教室，利用虚拟现实技术建立仿真实验基地，大力培养学生的创造性思维，为社会培养适应智能化时代的科研人才。此外，政府、企业和高校三者需要共同发展、同向而行，从教育本身目的出发，探索一条真正适合人工智能教育发展的实施路径。

3.3  建立教育示范基地，加强监管体系

人工智能深度融入教育不是一蹴而就的，需要经历漫长的探索过程。当前人工智能技术发展尚不完善，可以考虑先建立教育示范基地，在示范基地中不断提升加强，最终形成一个适合未来本国发展要求的教育模式。

首先，聘请相关领域的权威专家引导示范基地内新型教育方针的实践，指导相关人才的信息化培养，深入挖掘人工智能技术与高等教育的契合点，引导教师全面系统化学习人工智能技术教育，提高教师的信息化素养。

其次，技术与教育的融合不仅需要内部理论实践的指导，还需要外部监管体系的规范，这样才能为现代教育提供更安全的保障，如图1所示。

最后，政府和相关机构要构建人工智能教育监管体系，加大对人工智能技术的监管力度，打击使用智能技术违法犯罪的一切行为，为现代教育提供安全的成长环境。在有效政策的治理下，深化应用驱动的技术与教育的融合发展，开展技术研发与理论研究共同创新发展的路径。

4  结束语

在人工智能技术不断发展中，我国正构建新型人工智能教育方针，加快建设创新型国家。人工智能时代是教育与科技高度融合的时代，不管是学生、教师，还是学校、企业和政府，都需要统一认识，紧跟时代发展步伐，主动转变思维模式以调整自身发展适应社会整体发展。在推进教育信息化发展中还有很多问题值得思索，但面对全球智能化发展趋势，教育必须积极主动变革，牢牢把握智能驱动原则。

参考文献

[1] 王敏.基于“人工智能+教育”的高校化学智慧教学探究[J].散文百家，2021（18）：207-209.

[2] 夏燕，陈云信.人工智能与教育重塑[J].科学大众，2020（8）：119-120.

[3] 魏立成.中小学信息技术课程中的人工智能教育[J].中国教育技术装备，2021（19）：76-78.

[4] 沈娟.人工智能时代教育改革创新研究[J].社会科学动态，2020（2）：85-90.

[5] 赵慧臣，唐优镇，马佳雯，等.人工智能时代学习方式变革的机遇、挑战与对策[J].现代教育技术，2018（10）：20-26.

[6] 管雪沨，樊绮.开源文化与人工智能教育[J].中国信息技术教育，2021（21）：4.

*项目来源：江苏省2021年现代教育技术研究立项课题“基于网络课程平台的设计学专业类课程思政学习评价研究”（项目编号：2021-R-94305）。

作者：刘丽丽，徐州工程学院，副教授，研究方向为机械设计及工程材料；高晓慧，徐州工程学院本科在读；陈亮，徐州工程学院，副教授，研究方向为工业设计理论与实践、非遗文创设计；张磊，徐州工程学院，教授，研究方向为机械电子（221000）。