盧 娥 武生燕

（1.西北師范大學 教育技術學院，甘肅 蘭州 730070；2.六盤水市第五中學，貴州 六盤水 553600）

2017年3月，《政府工作報告》中提出了要加快新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人工智能產(chǎn)業(yè)就屬于其中之一[1]。這是“人工智能”首次被列入《政府工作報告》。之后政府又發(fā)布了一系列相關政策文件，促進人工智能的發(fā)展。人工智能技術在教育、醫(yī)療、交通等民生行業(yè)扮演著重要的角色，已經(jīng)成為推動社會各個領域前進的重要力量。但在實際應用發(fā)展中，仍面臨許多問題和挑戰(zhàn)。英國劍橋大學與BBC公司聯(lián)合進行的一項研究中，發(fā)現(xiàn)進行復雜的腦力活動的人被人工智能技術替代的可能性很低[2]。復雜的腦力活動一般指的是會進行“創(chuàng)新、溝通和思考”。在人工智能技術迅速發(fā)展的今天，只會進行重復性、沒有腦力思考、標準化的勞動者將會被人工智能技術所替代，只有具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、溝通和經(jīng)常思考的人才會立于不敗之地，不至在人工智能技術迅速發(fā)展的過程中迷失自我。

一、人工智能時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必然趨勢

1.國家戰(zhàn)略層面

2017年7月國務院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[3]和2018年4月教育部出臺的《教育信息化2.0行動計劃》[4]中都提出了利用智能技術加快人才培養(yǎng)模式，完善智能教育體系，探索教學環(huán)境建設與應用。2019年3月教育部印發(fā)的《2019年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》中提出開展智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動[5]。通過梳理以上文件，可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)是人工智能發(fā)展的重中之重，只有培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的人才，才能夠更好地推動經(jīng)濟社會的轉型和科技的快速發(fā)展。

2.技術層面

人工智能主要是在機器學習、圖像識別、智能機器人、自然語言處理等技術支持下模擬人類或者其他生物的思維和行為，包括感知能力、記憶和思維能力、行為能力以及語言能力[6]。這些技術正好與教學理論不謀而合，知識表征主要是研究在計算機上通過技術將知識進行表述，主要是完成對信息的處理和加工。通過瀏覽器或者一些平臺可以進行搜索，如：谷歌、百度文庫、維基百科等等?，F(xiàn)在比較流行的一句話“知之為知之，不知谷歌知?！边@句話很好的證實了人工智能時代知識表征這一功能。機器學習主要是從數(shù)據(jù)中挖掘信息，通過對相關信息的分類、歸納、聚類、描述等功能，實現(xiàn)相關信息的挖掘，有利于促進深度學習，為深度學習提供了大量的資源。模式識別主要是對物體、圖像、人類的語音、指紋、情感等的識別，需要借助知識表征和機器學習來實現(xiàn)模式識別的研究成果。自然語言處理主要是研究怎樣理解和產(chǎn)生人類自然語言，包括語音和文字兩種形式，代表產(chǎn)品主要有科大訊飛的語音識別系統(tǒng)，可以通過語音的識別將該技術應用于遠程教學或者考試測評中。智能機器人主要是研究讓機器硬件能夠和人類一樣行動，通過組裝，編程控制等，提高機器人的行為能力和感知能力，能夠進行正常的行動和對危險進行感知。在教學過程中，可以促進STEAM學習中關于空間能力、圖形解釋能力等關鍵能力的發(fā)展。專家系統(tǒng)，主要是提高機器的多種智能，研究在特定的領域如何模仿專家的行為，輔助用戶做出選擇和決策。在教學活動中，可以模仿專家的行為對學生進行指導或者管理[7]。

學生掌握常識性的知識就需要從幼兒園到初中花費十年左右的時間。除時間外，還有大量的人力、物力資源，每個人成長的環(huán)境不同，不同學校的文化不同，所以教育的產(chǎn)出也就有所不同。人工智能就是對機器進行加工教育，可以通過相同的技術與編程，讓更多機器擁有同樣的智能。所以，人工智能技術可以生產(chǎn)出很多能夠取得優(yōu)異成績的機器人，進而促進優(yōu)質資源共享，加快創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3.觀念層面

人工智能已經(jīng)在生活中替代了越來越多的人類的基本技能，以知識的掌握為中心的低階教育目標已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展的需要。這就要求我們必須轉變教育觀念，不能再停留在布魯姆教育目標的低階思維階段，要加快教學方式的變革，培養(yǎng)與人工智能時代變革所需的人才，也即是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的高階教育目標。只有具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、批判性思維的人才是這個時代所需要的，這樣的人才不會被越來越智能化的技術所支配或淘汰。因此，教育者應該積極關注學生的創(chuàng)新能力的提升和核心素養(yǎng)的培育[8]。

二、人工智能時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)

我國的教育信息化已經(jīng)取得了長足進步，中小學互聯(lián)網(wǎng)的接入、多媒體教室的普及、錄播教室的推廣等等，利用硬件設備以及網(wǎng)絡獲取優(yōu)質教育資源，實施同步課程，專遞課堂等，促進教育公平，提升了教育質量。隨著教育信息化的普及與發(fā)展，教師的教學意識在發(fā)生轉變，學生獲取學習資源的意識與途徑不再是單純的依靠教師、家長，學校的管理模式也發(fā)生了巨大的變化，管理者的信息化意識逐漸增強。但是，在實現(xiàn)教育個性化，培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面還具有極大的挑戰(zhàn)[9]。

1.學生未能達到個性化學習

在實際教學過程中，教師很難關注到每個學生，學生對自己也并不完全了解，雖然可以借助信息化產(chǎn)品的支持進行學習，但不知道自己應該選取何種資源進行學習，有時候學生都不知道下一步該學什么。有的學生自控能力太差，無法進行自主學習。有的學生因為在借助信息化產(chǎn)品使用資源時，容易受到干擾?，F(xiàn)在網(wǎng)絡上的資源很多，當然，也不乏一些教學價值不高的教學資源摻雜其中，這就需要學生具備一定的篩選能力，但是有的學生不知道如何選擇。總的來說，學生的學習過程未能達到個性化。學生的學習過程不能只用效率和成績進行評價，這樣不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2.教師未能實現(xiàn)精準化教學

精準化教學的目標是根據(jù)學生特征和學習行為給出針對性的教學指導，從而提高教學效果，促進教與學。在精準化教學過程中需要定制精準教學方案，就是根據(jù)學生特征和行為表現(xiàn)制定有針對性的教學方案。精準教學方案的制定以提高教學效果，促進教與學為目標；以學生特征和行為表現(xiàn)為依據(jù)。教學效果以及學生特征和行為表現(xiàn)的精準刻畫是制定精準教學方案的前提。要實現(xiàn)精準化教學和制定精準化教學方案就需要大量的學生學習特征、學習行為等數(shù)據(jù)作為支撐，對相關數(shù)據(jù)進行分析并制定實施策略。但在實際教學中，教師在課下要進行備課、自學、作業(yè)、考試、處理上節(jié)課課堂中遺留的問題以及處理班級中學生的問題。在教學過程中教師承擔的任務過重，很難實現(xiàn)精準化教學，沒有過多的精力掌握全班學生的學習水平、學習風格，也無法為每位學生提供適合的輔導。

3.學校管理方式未能實現(xiàn)科學化管理

學校的教育管理大多數(shù)采用的是科層制管理，各部門之間有各自的系統(tǒng)，分工明確，辦事效率較高。在學校內部管理中，行政力量往往凌駕于專業(yè)力量之上，呈現(xiàn)出越來越嚴重的行政化傾向。但是在人工智能時代，這種制度化的管理容易使學校被程序、行政化，對外來的變化缺少應變能力，學校和教師也缺少了激情和創(chuàng)造性。學校管理的信息過多，各部門之間未能形成系統(tǒng)的聯(lián)系，數(shù)據(jù)分散在不同的系統(tǒng)之中，學校在管理過程中很難得到全面的、系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)支撐。在這種情況下，學校很難為實現(xiàn)學生的個性化學習和教師的精準化教學提供支撐。

三、人工智能時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的路徑

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應該重視學生的個性特征，進行個性化的教育培養(yǎng)，使其得到充分的發(fā)展[10]。在大數(shù)據(jù)、云計算等技術的支持下，人工智能技術運用于社會各領域之中。在教育領域，智能教育助理系統(tǒng)、智能導師系統(tǒng)、智能教育分析系統(tǒng)、智能教務管理系統(tǒng)等應用于教育主場景，可以促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

1.人工智能技術促進學生個性化學習

在實現(xiàn)個性化教學方面的應用最為廣泛的是智能導師系統(tǒng)。智能導師系統(tǒng)可以利用人工智能技術模仿人類教師在教學中所承擔的角色，可以基于對學生數(shù)據(jù)的掌握，為學習者提供學習指導，較好地支持學生的個性化學習[11]。通過收集的數(shù)據(jù)分析學生的認知水平、實際知識的掌握情況、學習風格等選擇學生適合的教學策略和教學內容，為其推送適合的學習資源以及規(guī)劃的學習路徑，并且過濾掉無關信息，減少學生的干擾，幫助學生進行高質量的學習，實現(xiàn)學習過程的個性化及精準化。

2.通過智能教育分析系統(tǒng)幫助教師精準化教學

智能教育分析系統(tǒng)通過前期對學生的基礎信息、學習行為以及學業(yè)情況的采集，通過后臺的大數(shù)據(jù)分析和在智能技術的處理，會形成學生的個體畫像與整體畫像[12]。智能教育分析系統(tǒng)匯聚了學生個體的學習情況以及整個班級整體的學習狀況、知識點的掌握情況、班級學習氛圍生成可視化分析報告。教師既可以精準地掌握學生個體的學習需求也可以掌握整個班級的學習情況，根據(jù)學習情況可以選擇教學資源，課堂講解的內容，為學生提供針對性的教學指導，實現(xiàn)課堂的精準化。由此可見，智能教育分析系統(tǒng)將教師從繁忙、冗余、機械性的工作中解放出來，可以獲得更多時間關注學生的個性化學習及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.通過智能教務管理系統(tǒng)實現(xiàn)學校科學化管理

智能教務管理系統(tǒng)改變了科層管理的方式，實現(xiàn)了以彈性組織的方式進行管理，這樣更加具有靈活性和組織性，也可以激發(fā)學校和教師的活力，同時，更多的考慮到了教育的專業(yè)性和學術性。智能管理系統(tǒng)將學校各類分散在不同業(yè)務系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)進行匯聚，實現(xiàn)了校園數(shù)據(jù)的整合與加工，建立了師生、家長、社區(qū)與學校的管理機制，形成了多元參與的數(shù)據(jù)體系和治理結構，也可以通過教育數(shù)據(jù)挖掘，從數(shù)據(jù)中提取信息，發(fā)現(xiàn)知識，生成可視化分析圖，實現(xiàn)對學校管理決策的支撐，使得管理過程更加科學化[13]。在科學化的管理系統(tǒng)中，可以由傳統(tǒng)的大班教學模式轉變?yōu)椤白甙嘀啤苯虒W，數(shù)據(jù)的規(guī)整有利于家校互動，師生互動，生生互動。通過對教師的重新定位，強化教師的學術能力，構建行政與學術相融合的治理體系。智能教務管理系統(tǒng)通過科學化的管理以及有效的互動促進學習者的個性化學習。

人工智能技術在教育領域運用其強大的功能，推動了教學模式、學習方式、學校管理的改變，在量變的過程中完成質變。學生不能因為人工智能技術的強大而被迷惑，要有正確的價值觀念，不能讓技術支配，要時刻牢記“技術促變教育而非引領教育”。教師根據(jù)學生的特征對學生進行精準的指導，實現(xiàn)個性化教學，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，使其成為一個有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、批判性思維的人，能夠與時代所需人才相匹配。