谈学校教育应对人工智能时代的到来

自我国恢复高考以来，考试形式有过几次变化，如“3+2”“3+X”、全国统考、各省自主命题再到全国卷等，考试内容有难有易，大家都习以为常了。2017年的高考在表面上看起来与往年并没有什么变化，但是迎来了两位非人类考生———人工智能机器人“AI-MATHS和Aidam”，它们首次公开挑战高考数学考试，分别用时22分钟和10分钟，完成2017年高考文科北京数学卷和文科全国数学卷II，获得105分和134分的成绩。这是人工智能对人类的一次高调宣战———人工智能开始挑战中国高考！

一、教育应该怎么办———解决思想问题

转变教育观念至关重要。我国恢复高考的目的是培养和输送人才。从整个未来的发展和为社会选拔人才的角度来看，我们应该培养的是创新人才，不仅仅会做“机器人会做”的事情，而是在思维能力、创造力、想象力方面加强培养，注重学生综合素质的提高。所以，我们的教育着重点应放在提高人类智慧方面，而不是通过“灌输”“填鸭”式的教育和大量重复的机械训练，把人培养成“机器人”，这也就是“凡是机器能做的事，就不用人去做”的道理之所在。就单纯从提高学生成绩来看，可以运用人工智能提升学习效率，如在高考方面可运用人工智能的作用，更好地教会学生知识，让学生更好地把握知识点；人工智能还可以帮助学生调节考前的焦虑情绪；它能帮助考生准确无误地填报高考志愿进入理想的大学。我国领导人看到了人工智能对未来社会发展的前景，于是在2017年7月8日，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》（国发〔2017〕35号）。规划分为三步制定了新一代人工智能发展路径：第一步，到2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为新的重要经济增长点，人工智能技术应用成为改善民生的新途径，有力支撑进入创新型国家行列和实现全面建成小康社会的奋斗目标；第二步，到2025年人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平，人工智能成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力，智能社会建设取得积极进展；第三步，到2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心，智能经济、智能社会取得明显成效，为跻身创新型国家前列和经济强国奠定重要基础。国家已经把人工智能发展提到了相当高的高度，但这些目标的实现，要有良好的发展基础，也就是要从基础教育抓起、从学校教学中抓起，谁能在基础教育的人工智能教育中占有先机，谁就对今后社会的发展拥有话语权。所以，要落实好国家的教育目标，学校必须将人工智能课程的学习纳入议事日程上来。

二、教育应有何对策———解决机制问题

人工智能的数据结构化的技术，可以把当前采集的数据编进计算机进行分析。如学生所做的试卷、作业编成计算机可以处理、分析的数据，帮助教师完成批阅，代替教师很多烦琐的工作。人工智能可以建立数据驱动的个性化教学资源。因为教师只有一双眼睛、一双耳朵，但是机器可以变成千里眼帮教师观察每一个学生。每个学生都可以有一个机器学习伴侣，帮助学生整理学习笔记、发现学习中的问题，帮助学生更有效率地学习。所以，学校在教育管理中一要善于解放教师，让教师做一些富有创造力的教学工作，少一些重复性、机械性的繁杂事务性工作；二要弱化独立学校的“管理功能”。以前和现行的学校，都重在把教师和学生“圈”在自己的“势力范围”之内，始终以一种自上而下“管”的模式去管理教育，这种“管人”的方式既凄苦又达不到好的效果，更谈不上“人性”的关怀，因为这是从“标准化工厂”的模式转化而来的。我们的教育应该让人的思维得以解放，多一些思辨、讨论与交流。所以，学校应面向社会公开，突破“小单位”的时空界限，让教师成为“社会人”。就像“共享单车”一样，每一个优质的教师资源都面向全社会开放，让任何一个地方的学生都能很方便地享受到适合自己的教育。如果能实现一个地方“一盘棋”甚至“全国一盘棋”，就能解决“教育均衡”的问题。教育的目的是培养人。若高考机器人都能考上好大学，这不是对考生的挑战，而是对教育体制的挑战。教育以育人为目的，必须教给学生机器人无法学会的知识。如现在我校开设的“机器人工作室”和“3D打印工作室”，这些课程都涉及学生创新能力的培养问题，要完成一个规定的任务或打印一个仪器，首先要有创新意识，根据自己的想法去编程、控制、操作完成这些工作，这就是人工智能的基础思想，要通过学校课程去支撑。

三、学校应有何作为——解决资源配置

从长远来说，人工智能将改变高考，对教育产生不可估量的影响。人工智能或许能增加优质教育资源的供给，让更多学生享受“名师”服务。人工智能在教育领域的运用，只是将技术转化成实际的一种应用，让人类在教育领域得到更好的服务。1．学校应设立教育资源和检测库。在人工智能时代的教育，可以针对学生的性格、基础等进行检查，然后经过大数据分析，找到适合该生的教学内容、课程难度，再根据个性特长设置能发挥其特长的课程。也就是我们可以利用人工智能，对学情进行大数据分析，开展个别的、有针对性的教育。2．学校要弹性设置课程。针对学生特点，配置好相应的教师、课程等，再根据学生的掌握程度，为学生每天出现的缺漏安排一定的再学习、理解的课程和时间。我们可以利用人工智能，寻找适合学生个体的授课方式。3．更加合理地运用师资。第一，学校要挖掘本校与校外师资的资源，将他们有机整合，作为学校师资的整体储备。本校校内师资可解决的课程，可以实现学生与教师间面对面的学习交流。第二，做好线上学习与线下学习的有机配合。如课后通过人工智能，对学生的学习效果进行测试、分析，找出薄弱环节，由人工智能推送或联系教师进行答疑。第三，对本校师资无法解决的课程或问题，通过人工智能在网上进行有效搜索，为学生选配教师。4．教学内容应合理取舍。“高考机器人”在“刷题”数量不多、无法准确理解人类语言的情况下，获得的分数就已经超过了大多数高中生。因此，在这方面今后人工智能或许能针对学生的薄弱环节，定制、推送知识点，帮学生告别“题海”，相比“题海战术”，让学生真正理解知识更为重要。所以，学校教学的内容应该是以学科思维、学习方式和规律掌握为主，少一些解题训练。

四、教师应有何作为———解决素养问题

1．教师的教学方式要进行转变和调整。我们可以利用网络资源，并将它与人工智能结合起来，在课堂教学中将一些机械训练类的问题交给人工智能去处理，如检查学生学习的缺漏并推送解决方案。利用网络资源可重复使用的条件，针对学生的某个问题进行反复强化，直到解决问题为止。2．教师要加强信息技术能力和素养的提升。在数据时代，网络资源丰富，教师要用好这些资源为自己的教学服务，就必须掌握好现代信息技术，能迅速、科学、有效地查找到有用的相关信息，并能及时分类和推送给学生。如运用好微课、MOOC（大规模在线开放课程）和SPOC（小规模限制性在线课程），让学生提前学习或课后复习，用人工智能减轻教师的工作负担。3．可以建立“互联网下的师徒关系”。以互联网为媒介，在全市、全省甚至全国选“师傅”。这种做法，一是一个师傅可以带多个徒弟，二是一个徒弟可以“拜”好几个师傅，博采众长，三是建立良好的激励机制。如在市场机制下，培训平台可以对徒弟收费，给师傅重奖。这些过程中若将人工智能融入其中，则可以给徒弟当“参谋”，通过人工智能的分析，挑选合适的师傅；反过来也可以对徒弟进行大数据分析，了解他们的特点是什么，需要什么，如何满足个性化的学习需求等。

五、教育评价应有何为———解决成长问题

教育领域可以直接跨入智能手机时代，不需要再经历其他行业经历过的传统基础设施建设过程。到2017年，AI已在教育行业中的推广应用就做到了五个方面：一是人工智能为学生的作文打分；二是聊天机器人可以回答学生的问题；三是虚拟助手已成为辅导教师；四是借助VR和计算机视觉技术，学生能足不出户接受手把手的实践性教学；五是教育开始推进教学内容的模拟化和游戏化，学习效果的分析更加精准。人工智能在教育中的运用，可以更精确、更高效地参与到对师生的教育评价领域中来，会出现这类新的变革。特别是在对学生的学业评价方面，认知心理学认为最好的考核方式是给学生准备开放性的试题，让他们能用自己的语言对问题进行解答。不过，由于时间和成本问题，这种理想化的考核方式在现实中根本无法大规模铺开，整个教育行业还是固守着沿袭数百年的传统方式。但在人工智能时代，对学生的评价可以通过对大数据的分析，更客观地评价一个学生成长过程中的不足与长处。当然，人工智能在教育中有许多人所不及的优势，但它的工作不是取代也不可能完全取代教师的作用。因为教师在教育上更大的价值在于对学生情感上的付出。教师与学生之间的情感交流，才是这份职业最值得珍惜的部分，也是人工智能无法替代的部分。就目前而言，无论人工智能多么出色，它们或许可以颠覆教育方式，但最终还是只能扮演辅助性的角色。

作者:张鹉 单位:晋江市侨声中学