人工智能技术正在教育领域发挥着逐渐重要的作用。AI技术的应用在提高教育效率和质量的同时,也提供了更公平的学习机会,助力我们培养更多具有创新精神和实践能力的人才。
2024年巴黎奥运会赛场内外,运动员会听到一个全新、友好的声音来迎接和引导他们。这是一款专为运动员设计的人工智能(AI)聊天机器人。浪漫之都巴黎在以埃菲尔铁塔和塞纳河迎接世界的同时,更以其前沿的科技和创新精神,引领着一场体育和AI的革命。从赛事组织和管理,到运动员训练和比赛分析,再到观众体验和新闻媒体报道,AI以多种方式展示了其蕴藏的巨大潜力。
人工智能不仅重新定义奥运的每个角落,而且对社会的每个领域都产生着深远影响。近日,围绕“A与教育的关系”这一话题,本刊与发展中世界工程技术院院士、中国人工智能学会首批会士、北京工商大学原信息工程学院院长韩力群进行了对话。韩力群认为,当前我国的人工智能已进入技术创新和大规模应用的高潮期、传统产业的智能化转型期以及智能产业的形成期。我国人工智能全产业链的形成,将成为新质生产力的核心驱动力,这也是当下教育所处的时代与环境。未来,将有更多人工智能技术应用于教育领域,我们应对此予以期待并主动拥抱这个具有无限可能的未来。
韩力群:人工智能学科诞生于1956年,在将近70年的发展历史中,出现了多个分支,其中与教育紧密关联的技术包括云计算与大数据、机器学习、自然语言处理、计算机视觉、人机自然交互、机器人与智能控制、知识图谱、虚拟现实与增强现实等。这些技术已综合应用于管理服务、教学评价、教育环境、学习过程等领域,并取得了一定成效。
人工智能的广泛使用,让我们的生活与环境都变得智能化。智能化有什么特点,我们又该如何理解这些特点呢?
韩力群:在智能化时代,天天都会涌现出一些新的特点和新的专业术语。我个人觉得,智能化近年来出现了以下几个典型特点,即内容生成化、装备智能化、人机协作化和虚实融合化。这些特点已经渗透到了教育行业的各个领域。
内容生成化是指文本、图片、视频等主要是由人脑生成的内容,现在可以由AI技术来生成,这就从另一方面代表着未来内容能够直接进行产业化生产。AI技术的不断突破,催生了文生文、文生图、文生音乐、文生代码、文生视频、文生绘本、文生PPT等不一样的种类的AIGC工具,协助人们完成各种工作任务。
装备智能化也可以称为工具智能化。智能装备是指采用了一项或者多项人工智能技术,而且由于采用了某种AI技术,使装备呈现出诸如自学习、自适应、自协调、自诊断、自推理、自组织、自矫正、自决策等智能化特点。这里的“自”,是指自主而不是自动。近些年,很多自动化装备、信息化装备被贴上智能化标签,实际上它们之间是有明显区别的。自主是智能装备的特点,而自动则是按照既定程序完成固定动作的自动化装备的特点。未来的智能装备将会因具备某种人工情感而达到人机和谐的状态,具有综合感知能力而反应敏捷,具有自学习能力而熟能生巧,具有自然语言的理解力而善解人意。这就是装备智能化的发展方向。
人机协作化是指人的智能和机器的智能相结合,协同完成工作任务。未来人机协作、人机互动型的工作任务和岗位将持续不断的增加。在这样的一个过程中,AI工具能够实现高复杂度计算、多因素推理,以及其他重复、琐碎的任务,人脑则负责发现与探索问题、确定目标、给出方案、做出决策等任务。随着AI工具的不断成熟,人机协作在教育领域会慢慢的普遍。
虚实融合化是指近年来虚拟技术、元宇宙技术、人工智能技术等共同赋能,使得以虚促实、以虚强实成为新的特点和发展趋势。这样的技术应用到教育领域就是虚实融合的教育。虚实融合能够将抽象难懂的知识以生动直观的方式呈现出来,用沉浸式教学体验增强学生的代入感,未来这些技术在教育中还将会有更广泛的应用。
了解了AI赋能教育的关键技术和智能化的特点,有助于我们深入认识AI的强大功能。据此,请您谈谈AI对高等教育有哪些影响?
韩力群:对于高等教育来说,人工智能的作用大多数表现在以下六个方面。第一,AI技术能够支撑人才教育培训模式的创新、教育学生的方式的改革和教育治理能力的提升,进而推动高等教育教学模式改革。
第二,利用AI技术能设计学习者分析工具和个性化学习工具,并利用这些工具分析学生的学习行为,判断其学习风格,从而提供个性化的学习路径、学习资源等。另外,AI技术还能帮助教师完成一些重复而琐碎的任务,把教师解放出来,使其有更多时间对学习困难的学生进行一对一指导。
第三,在内容创作方面,生成式AI技术能模仿人类的创作方式,为教师编制教学大纲、制作课件、撰写讲义甚至开发教材,成为教师的智能助手。这样,教师能有更多精力专注于教学改革和科研等工作。
第四,促进教学模式的创新。随着AI技术发展,不同教学模式之间的界限越来越模糊。借助AI工具,教师能设计跨模式的教育学生的方式,实现多种教学模式之间的优势互补,提高教学效率与质量。
第五,影响学习空间的改造。之前受疫情影响,学校利用各种技术设计了更具有包容性、连接性和功能性的智能学习空间,其中最典型的形式就是在线教育平台。有了人工智能技术的加持,在线教育平台能轻松实现很多创新举措。例如,通过引入虚拟现实技术,在线教育平台可以为学生提供沉浸式的学习体验;还可以引入社交功能,在虚拟空间中营造出一种“同班同学”的感觉,提高学生学习兴趣;通过对学生学习数据来进行分析和挖掘,为学生提供精准的学习建议和课程推荐。
第六,实现智能助教系统的开发与应用。这类系统能提供个性化的知识学习、智能评估与学习反馈等,目前已经有一些高校在积极实践。例如,清华大学去年以“千亿参数多模态大模型GLM”作为技术基座,研发出多个AI助教系统,为不同学科领域的师生服务。据报道,目前已经有5门课程的相关系统完成了第一阶段开发并开始应用。未来,清华大学将开展100门AI赋能教育试点课程,通过AI助教、AI教师创新教学场景。
韩力群:在教学模式的创新、个性化学习路径等方面,AI对职业教育和高等教育的影响是类似的。首先,在实训方面,人工智能的优势尤为突出。职业院校可通过AI技术为学生搭建高度仿真的实训环境,提高学生实操能力;还能够直接进行交互式学习体验设计,让学生在虚拟仿真的实训环境中获得更真实的学习体验;在学生互动过程中引入智能指导与纠错系统,对学生操作的流程进行实时监控、及时纠错,确保学生正确掌握技术技能。
其次,对于就业的影响,AI技术是一把双刃剑。职业院校学生毕业后更多地从事技术技能型工作,在一些低端技能型工作中,中职、中专的学生可能很快会被AI替代,从而引发结构性失业。但AI技术又会创造出新的市场需求,职业院校某些专业的毕业生在失去传统就业市场的同时,可能会进入到一些新的就业岗位。
再次,AI技术也会促使职业院校及时作出调整专业布局和课程内容,确保学生掌握最新技能和相关知识。而专业布局的调整又会对师资队伍提出新的、更高的要求,职业院校教师需要更新自己的专业技能和素养,否则很难适应人工智能技术和传统专业融合的需求。
另外,AI的应用也促进了产教融合,通过校企合作、双师育人模式,比如现代学徒制,更好地培育学生的实践技能和工匠精神。因此,职业院校尤其要关注AI技术的发展并抢占先机,提升学校的核心竞争力,为学生的职业发展夯实基础。
韩力群:今年,教育部公布了首批“人工智能+高等教育”应用场景典型案例,强调了AI技术在教育教学创新和人才教育培训质量提升方面的非消极作用,并鼓励高校要加强研究交流,持续深化“人工智能+高等教育”的探索和实践。将AI技术融入教学场景,能够助力推动高等教育的发展和人才教育培训模式的变革,比如,哈尔滨工业大学通过将AI技术应用于自主学习模式下的电工电子实验教学,实现了对实验教学的智能监测与评估。该校构建的远程在线实验教学平台,为学生提供了更方便快捷的学习渠道;智能助教系统可以帮助教师掌握学生的详细情况,并提供个性化的学习指导。
部分职业院校与企业也在积极行动。其中,柳州铁道职业技术学院构建了“育训双融、多岗联动”的信息化平台,为学生提供个性化的学习资源和职业测评服务。另外,百度智能云千帆大模型平台与职业院校积极开展合作,以其强大的技术优势与学校共同建设学科、实训室等,并为学生提供了大量的实践机会,助力培养AI应用型人才,使其更好适应社会持续健康发展需求。
在线日,人社部发布了云网智能运维员、生成式AI系统应用员、智能制造系统运维员等19个新职业。这其中很多与新质生产力紧密关联。从智能教育角度来看,学校如何更好顺应职业需求,赋能新质生产力发展?
学校在顺应职业需求和赋能新质生产力发展方面,能采用几项措施。一是加强与产业界合作。学校应与企业建立紧密的合作伙伴关系,了解行业最新发展的新趋势和技能需求,及时作出调整教学内容和方法。二是根据新职业的特点,动态更新课程教学体系,尤其要加强建设人机一体化智能系统、人工智能等与新质生产力紧密关联的课程。三是鼓励学生热情参加创新项目和实践活动,培养他们的创新能力和解决实际问题的能力。四是培养、引进具有新质生产力背景的教师,提高教师的专业水平和教学能力,加强师资队伍建设。
技术的发展与应用必然伴随着一定的安全风险隐患。您认为AI在赋能教育方面需要防范哪些风险?
以人工智能赋能教育,在看到它的无限潜力的同时,也需要防范它所带来的风险。第一,数据隐私和安全问题。在使用人工智能技术收集、分析学生数据时,需要确保数据的安全性,注重隐私保护。第二,过度依赖技术。避免学生和教师过度依赖人工智能,失去独立思考和解决实际问题的能力。第三,技术误用。防范人工智能技术在教育中的不当使用,如作弊、侵犯知识产权等。第四,加剧教育不平等。人工智能技术可能带来数字鸿沟,应确保所有学生都能公平地受益于技术的发展。
从教学方式、学习方式到教育方法的理念和教育文化,AI对教育领域产生了重要影响。您是否认为当下处于人工智能的黄金时代?