祝智庭 韓中美 黃昌勤

[摘? ?要] 人工智能是未來教育創(chuàng)新發(fā)展的重要推動(dòng)力，遵循人本主義理念并形成人本人工智能教育新應(yīng)用，將有力促成一種新型的研究與應(yīng)用范式——教育人工智能（educational Artificial Intelligence，eAI）的形成。eAI注重以人為本的協(xié)作教育理念，在智能技術(shù)的支持下，以人和機(jī)器的交互、協(xié)作為研究對(duì)象，理解教育活動(dòng)并揭示其發(fā)生的規(guī)律，從而促進(jìn)人和機(jī)器智慧的共同成長(zhǎng)。因此，在以人為本理念的引領(lǐng)下，eAI必將是人本人工智能的持續(xù)動(dòng)力和新的研究范式，也是未來教育創(chuàng)新發(fā)展的新訴求。文章深度融合人本人工智能與教育，開展eAI的理論探究。首先，從人工智能、人在回路和奇點(diǎn)生態(tài)三方面闡釋了人本人工智能的內(nèi)涵，并解析eAI創(chuàng)新所需要的支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能的一體化聯(lián)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，剖析eAI的核心要素，構(gòu)建了人本人工智能引領(lǐng)下eAI的研究框架，以人在旁路、人在回路和人在領(lǐng)路模式貫穿三大智能（支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能）來透析eAI生態(tài)。最后，從基于混合智能的eAI環(huán)境、面向協(xié)同增智的eAI技術(shù)、底線思維引領(lǐng)下的eAI實(shí)踐理性、面向設(shè)計(jì)思維的eAI創(chuàng)變力量、基于和諧共生的教育倫理等方面探尋了人本人工智能視域下eAI新范式，以期為構(gòu)建人本人工智能視角下人機(jī)協(xié)同的eAI新生態(tài)提供設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞] 教育人工智能; 人本人工智能; 混合智能; 超學(xué)科; 研究框架

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 祝智庭（1949—），男，浙江衢州人。教授，博士，主要從事教育信息化系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息化促進(jìn)教學(xué)變革與創(chuàng)新、技術(shù)使能的智慧教育、面向信息化的教師能力發(fā)展、技術(shù)文化等方面的研究。E-mail：ztzhu@dec.ecnu.edu.cn。黃昌勤為通信作者，E-mail：cqhuang@zju.edu.cn。

一、引? ?言

人工智能是促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力和戰(zhàn)略技術(shù)，堅(jiān)持“以人為本”是規(guī)范人工智能并促進(jìn)其長(zhǎng)足發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，部署人工智能發(fā)展戰(zhàn)略、制定行動(dòng)計(jì)劃，搶占人工智能技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)[1]。國(guó)家宏觀層面的戰(zhàn)略政策是落實(shí)教育人工智能的重要保障，2017年，我國(guó)政府發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，指明了人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)以及戰(zhàn)略部署，強(qiáng)調(diào)把人工智能作為開展群體智能的協(xié)同與共享、人機(jī)整合與增強(qiáng)智能等技術(shù)研究列入關(guān)鍵共性技術(shù)體系[2]。隨之而來，在以深度學(xué)習(xí)、類腦計(jì)算等智能技術(shù)助力下，發(fā)展以人為本的人本人工智能成為新趨勢(shì)。2018年，美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室與視覺實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人李飛飛啟動(dòng)“以人為本的AI計(jì)劃（Human-Centered AI Initiative，HAI）”，認(rèn)為人工智能的良性發(fā)展需要人文主義的指引，反映人類智能的深度，確保每一步都能正確地引導(dǎo)人工智能的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人機(jī)共軛共生[3]。2019年，我國(guó)科技部首次提出人工智能治理原則，發(fā)布了《新一代人工智能治理原則——發(fā)展負(fù)責(zé)任的人工智能》政策，要求人工智能發(fā)展應(yīng)以增進(jìn)人類共同福祉為目標(biāo)，應(yīng)符合人類的價(jià)值觀和倫理道德，促進(jìn)人機(jī)和諧[4]。因此，人本視角下的人本人工智能致力于實(shí)現(xiàn)“目中有人”和“始終為人”，合理駕馭人本人工智能，支持跨學(xué)科研究的廣度，尤其是與教育的融合創(chuàng)新，使智能教育回歸到育人本質(zhì)，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)此，筆者首創(chuàng)教育人工智能的新概念，簡(jiǎn)稱eAI（educational Artificial Intelligence）， 并將eAI的研究與應(yīng)用視為人本人工智能的新范式。

筆者有理由相信，eAI將成為未來教育創(chuàng)變發(fā)展的新動(dòng)能，也應(yīng)該成為AI時(shí)代的國(guó)家教育戰(zhàn)略的組成部分。2019年，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布《北京共識(shí)——人工智能與教育》，明確指出要支持對(duì)與新興人工智能發(fā)展影響相關(guān)的前沿問題進(jìn)行前瞻性研究，推動(dòng)探索利用人工智能促進(jìn)教育創(chuàng)新的有效戰(zhàn)略和實(shí)踐模式[5]。歐洲政治戰(zhàn)略中心發(fā)布《人工智能時(shí)代：確立以人為本的歐洲戰(zhàn)略》，堅(jiān)持以人為本是人工智能與教育融合發(fā)展的基本準(zhǔn)則，人本人工智能為未來教育的創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造了新機(jī)遇，為eAI發(fā)展提供了最大可能;反過來，教育為人本人工智能的發(fā)展提供持續(xù)動(dòng)力[6]。eAI是堅(jiān)持以人為本的人機(jī)協(xié)同發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)人機(jī)智慧的共創(chuàng)共生。因此，以人本人工智能作為推動(dòng)未來教育的理念基礎(chǔ)，需回歸并堅(jiān)持教育的育人本質(zhì)，我們可以期待在人本視角下，eAI能促進(jìn)教育目標(biāo)的高效達(dá)成，推進(jìn)eAI的創(chuàng)新發(fā)展，并助力教育創(chuàng)新變革。

然而，現(xiàn)階段的教育領(lǐng)域，人工智能技術(shù)所依賴的教育數(shù)據(jù)在數(shù)量與質(zhì)量上均存在“短板”，智能技術(shù)對(duì)教育數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含意義的可解釋性差，面向復(fù)雜多樣教育業(yè)務(wù)的通用人工智能技術(shù)“嫁接”難度增大，由于教育多類型用戶對(duì)人工智能技術(shù)存在應(yīng)用價(jià)值困惑，造成人際信任危機(jī)難以消除等重大挑戰(zhàn)性問題[7]。由此可見，人本人工智能賦能的eAI是破解上述教育難題的關(guān)鍵，尤其是eAI能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器在數(shù)據(jù)處理、知識(shí)管理等“智商”方面和人在情感、意識(shí)等“情商”方面的有機(jī)統(tǒng)一。有鑒于此，本文以人本人工智能作為理論依據(jù)，深入闡釋人本人工智能視角下eAI的內(nèi)涵，提出eAI研究框架，促進(jìn)構(gòu)建基于人機(jī)協(xié)同的eAI新生態(tài)和新范式，以期對(duì)eAI發(fā)展提供借鑒。

二、人本人工智能理論闡述

（一）人性為王：人本主義理論教育觀

人本主義理論教育觀源于人本主義心理學(xué)。20世紀(jì)初，行為主義和精神分析在教育領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)地位，其將學(xué)生視為“固化的”或“有缺陷的”，認(rèn)為可以通過獎(jiǎng)懲制度輕易地控制學(xué)生[8]。與之相對(duì)，以馬斯洛和羅杰斯為代表的人本主義學(xué)派則強(qiáng)調(diào)人的自我實(shí)現(xiàn)，提出教育目的在于喚醒學(xué)生的潛能，助其發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)自我。在這一過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主導(dǎo)者，而教師只是輔助角色?；诖?，人本主義理論教育觀有了以學(xué)習(xí)者為中心的核心內(nèi)涵，以主體性教學(xué)和自主式學(xué)習(xí)等方式最終達(dá)到培養(yǎng)全面、完整的人的教育目標(biāo)。

對(duì)人本主義視域下師生關(guān)系的正確把握是理解人本主義理論教育觀的重要前提。人本主義理論教育觀倡導(dǎo)非指導(dǎo)性教學(xué)法，反對(duì)模式化教學(xué)，強(qiáng)調(diào)教師要做到“知情結(jié)合”，既是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，又是給予愛與關(guān)懷的情感同行者，在人文主義關(guān)懷下師生雙方都得以實(shí)現(xiàn)自我。綜上所述，人本主義理論教育觀本質(zhì)上就是人本主義視域下的教與學(xué)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，無(wú)論人工智能如何發(fā)展，人性為王都是未來教育的時(shí)代主題。德行、情感和自我實(shí)現(xiàn)等人類獨(dú)有的特質(zhì)應(yīng)當(dāng)受到極大的重視，必須以尊重彰顯人性、保障人的基本權(quán)利、維護(hù)人類根本利益為前提，推動(dòng)其個(gè)性化發(fā)展。

（二）人在回路：人本視角下人工智能產(chǎn)物

1. 人工智能

人工智能是一門研究如何制造出類人的智能機(jī)器或系統(tǒng)，以模擬人類活動(dòng)和思維，延伸和擴(kuò)展人類智能的科學(xué)[9]。近年來，人工智能的高速發(fā)展得益于三個(gè)要素：大數(shù)據(jù)的可獲得性更高、計(jì)算能力更強(qiáng)大、算法更高端。人工智能技術(shù)和應(yīng)用如圖1所示。其中，教育數(shù)據(jù)層是eAI技術(shù)框架的基礎(chǔ)層，包括數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理等相關(guān)技術(shù)。算法層是實(shí)現(xiàn)各類eAI的核心，尤其是作為人工智能新銳力量的深度學(xué)習(xí)算法。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的子領(lǐng)域，是一種致力于學(xué)習(xí)給定樣本的內(nèi)在特征規(guī)律并加以表示的分析方法。感知層和認(rèn)知層是在算法層的基礎(chǔ)上，讓機(jī)器可以讀懂語(yǔ)音、文本、圖片等多模態(tài)數(shù)據(jù)的含義，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更加高級(jí)的智能，如情感、認(rèn)知層面的智能。人工智能技術(shù)在重塑社會(huì)各行各業(yè)智慧新形態(tài)過程中具有變革性潛力，但在其未來發(fā)展中也需要突破可解釋性計(jì)算、小規(guī)模數(shù)據(jù)量的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)等技術(shù)瓶頸。

人工智能技術(shù)正面價(jià)值實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，必然伴隨著負(fù)面價(jià)值。目前，人工智能的主流智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)黑箱，不能深入細(xì)致地理解學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的，無(wú)法揭示學(xué)習(xí)發(fā)生的原因[10]。因此，需要人為參與協(xié)助機(jī)器尋覓打開黑箱的鑰匙。另外，人工智能作為智能科技的強(qiáng)大引擎，使得部分教育研究者和踐行者陷入技術(shù)泥潭，導(dǎo)致出現(xiàn)了人工智能會(huì)取代人類的異?？只藕椭悄芑磥砩鐣?huì)的極度暢想等現(xiàn)象。因此，堅(jiān)持以人為本是人工智能發(fā)展的基石，注重人文性和人性化發(fā)展，在與人類社會(huì)的融合過程中形成人本人工智能，引導(dǎo)以人在回路模式為主導(dǎo)的智能技術(shù)造福人類的同時(shí)，也將增強(qiáng)自身認(rèn)知能力，從而促進(jìn)對(duì)社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展機(jī)制的合理認(rèn)識(shí)。

2. 人在回路（human-in-the-loop）

人本人工智能不再僅僅依賴機(jī)器自身學(xué)習(xí)，還需要以人類參與/反饋等人在回路的模式驅(qū)動(dòng)機(jī)器更快達(dá)到期望的精確度，同時(shí)讓人的工作更加有效率?，F(xiàn)有如傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能為代表的技術(shù)大多根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的模式預(yù)測(cè)未來并得到了應(yīng)用，但在處理動(dòng)態(tài)、非完整和非結(jié)構(gòu)化信息上與人類相去甚遠(yuǎn)。特別是應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法時(shí)需要選擇合適的參數(shù)，經(jīng)過反復(fù)嘗試才能確定最優(yōu)的步驟和參數(shù)，使得機(jī)器處理任務(wù)耗時(shí)情況嚴(yán)重。針對(duì)上述挑戰(zhàn)，引入人的決策，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)庫(kù)，構(gòu)建人在回路的人工智能備受關(guān)注。人在回路是指計(jì)算問題的求解需要人的參與或引入人的參與能提升問題求解的效果，需要人和機(jī)器的相互作用，是人工智能的可行成長(zhǎng)模式[11]。以人在回路的方式，引入人的智慧決策，避免機(jī)器無(wú)效學(xué)習(xí)，增強(qiáng)機(jī)器自主學(xué)習(xí)能力。在新環(huán)境下，尤其是泛在移動(dòng)情境下，給機(jī)器分析等帶來諸多不確定性，如數(shù)據(jù)的選擇、需求設(shè)定、學(xué)習(xí)資源匹配等，為應(yīng)對(duì)這種復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，需要建立人在回路模型，如圖2所示。

該模型的構(gòu)建依賴于人機(jī)交互技術(shù)。面向大數(shù)據(jù)的人在回路體現(xiàn)在人參與計(jì)算的方式上。一方面，面向需要進(jìn)行感知的終端用戶，通過盡可能少的交互預(yù)測(cè)用戶的意圖;另一方面，面向社會(huì)化的群體，借助他們的認(rèn)知識(shí)別能力提升機(jī)器智能的效果。以上人為參與與決策的核心是人機(jī)融合，機(jī)器的輸入加入了人的高級(jí)認(rèn)知和決策，尤其是對(duì)模糊不確定問題的分析，從而可以構(gòu)建并不斷更新領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)。有鑒于此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的知識(shí)庫(kù)和決策庫(kù)是研究的重點(diǎn)，知識(shí)庫(kù)構(gòu)建直接決定了機(jī)器增強(qiáng)智能的速度和準(zhǔn)確性，尤其是知識(shí)推理部分。

3. 奇點(diǎn)生態(tài)

人本人工智能的實(shí)現(xiàn)以人在回路為技術(shù)核心促進(jìn)社會(huì)的飛躍，尤其是類腦計(jì)算、群智計(jì)算、量子計(jì)算等前沿性技術(shù)融匯多個(gè)領(lǐng)域，促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展的指數(shù)級(jí)飛躍，并改變每個(gè)行業(yè)的存在形態(tài)，達(dá)到奇點(diǎn)時(shí)刻，形成奇點(diǎn)生態(tài)。奇點(diǎn)生態(tài)不是以線性增長(zhǎng)方式發(fā)展，而是呈指數(shù)級(jí)趨勢(shì)上升，即是常數(shù)的重復(fù)乘法，導(dǎo)致未來極大的不確定性[12]。因此，奇點(diǎn)生態(tài)需要技術(shù)手段加以輔助，預(yù)測(cè)未來什么時(shí)候發(fā)生什么事情，這就要求必須摒棄漸進(jìn)式或線性思維，以指數(shù)思維構(gòu)建未來的奇點(diǎn)生態(tài)。

（三）人機(jī)協(xié)同：人本人工智能核心

人機(jī)協(xié)同是人本人工智能發(fā)展的核心和突破口。機(jī)器智能是由人類制造的，所到之處無(wú)不構(gòu)造人與自然、人與人的某種新的關(guān)系，如果希望機(jī)器在未來的世界中發(fā)揮積極的作用，正如人本主義所強(qiáng)調(diào)的人的核心地位，就必須以“關(guān)懷人類”為宗旨，創(chuàng)造人機(jī)協(xié)同的人本人工智能社會(huì)。人機(jī)協(xié)同始終以輔助人類的思維培養(yǎng)AI系統(tǒng)，而不是大規(guī)模替代人類，關(guān)鍵所在是能夠分配資源和調(diào)整人與人之間的關(guān)系，能夠有效鏈接物理世界與數(shù)字信息世界。智能機(jī)器、數(shù)字信息、現(xiàn)實(shí)世界作為新要素，拓展了面向人機(jī)協(xié)同的人機(jī)物理世界組成的三元空間，其中，數(shù)據(jù)和算力將成為創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，體力活動(dòng)和部分腦力活動(dòng)可以由強(qiáng)大的機(jī)器智能等代勞，人類的行為和能力將被增強(qiáng)，將有更多的精力投入到品德培育和思維創(chuàng)新等工作中。

人本人工智能的核心是人和機(jī)器如何在人機(jī)對(duì)話中實(shí)現(xiàn)功能的互補(bǔ)和價(jià)值的匹配。機(jī)器依靠海量的數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)的運(yùn)算能力，在人類參與下，使認(rèn)知實(shí)現(xiàn)了個(gè)體產(chǎn)生到群體涌現(xiàn)的聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)、知識(shí)生產(chǎn)、理解情感等高階人機(jī)協(xié)同智能。機(jī)器通過對(duì)群體智慧的深度學(xué)習(xí)，掌握事物之間的關(guān)聯(lián)，在彌補(bǔ)人類腦力不足的同時(shí)，提高知識(shí)生產(chǎn)的效率和精確性。因此，人機(jī)協(xié)同重在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，必須堅(jiān)持以人為本，才能重塑人類社會(huì)主體客體間的多元和諧關(guān)系，如人機(jī)協(xié)同的任務(wù)分配、倫理價(jià)值和隱私保護(hù)問題等。

三、教育人工智能內(nèi)涵闡釋

eAI被視為人本人工智能在教育領(lǐng)域的“領(lǐng)域智慧”，旨在于各種情況下為人類提供協(xié)助，其任務(wù)范圍從純粹的功能（如計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)）到真正意義上的個(gè)性化（如自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)），經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)為人本主義視域下的智慧融合，是各學(xué)科知識(shí)整合下的超越性學(xué)科新形態(tài)，也是支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能聯(lián)動(dòng)的混合智能智慧。

（一）教育人工智能概念：基于人本人工智能的超學(xué)科形態(tài)

人本人工智能促進(jìn)了eAI高端形態(tài)的形成。eAI的形成和發(fā)展必須依托多學(xué)科、多人員的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，具有超學(xué)科屬性，被視為人本人工智能在教育領(lǐng)域的“領(lǐng)域智慧”?，F(xiàn)有人工智能與教育的融合過分關(guān)注技術(shù)，導(dǎo)致教學(xué)理念存在偏差，難以真正理解學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的，缺乏人文關(guān)懷，教育育人本質(zhì)則難以凸顯。因此，eAI不僅需要計(jì)算機(jī)科學(xué)的支持，還需依托教育學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)和腦科學(xué)等多學(xué)科的交叉，注重多類型人員（技術(shù)人員、領(lǐng)導(dǎo)者、教師、政策制定者、學(xué)習(xí)者和其他教育相關(guān)社會(huì)成員）思想的碰撞，在促進(jìn)人本人工智能和教育的融合中，提升人的知識(shí)技能，培養(yǎng)人的內(nèi)在品質(zhì)，塑造人的靈魂。

超學(xué)科視域下的eAI在智能技術(shù)的支持下，注重以人為本的協(xié)作教育理念，聯(lián)合人本主義者、社會(huì)科學(xué)家與發(fā)展人工智能者等教育相關(guān)人員，探索人機(jī)協(xié)作形態(tài)下的教育活動(dòng)和教育規(guī)律，從而使得各教育利益攸關(guān)方能夠更清楚、更深入地理解：學(xué)習(xí)是怎樣發(fā)生的;學(xué)習(xí)又是如何被外界因素（如社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等因素）所影響的;如何通過靈活地運(yùn)用人工智能技術(shù)下的各項(xiàng)“智能”工具為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)提供支持。在eAI的形成過程中，可將其視為各學(xué)科知識(shí)整合下的超越性學(xué)科新形態(tài)，涵蓋著學(xué)人工智能、用人工智能、創(chuàng)人工智能三個(gè)基本內(nèi)核。

其一，學(xué)人工智能。新興技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展將人類歷史推向人機(jī)協(xié)同的新時(shí)代。由此，出現(xiàn)了一個(gè)新的問題：教育如何促成個(gè)體完成新時(shí)代下的角色轉(zhuǎn)換，即如何使個(gè)體有效利用人工智能促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。從個(gè)體適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展和滿足社會(huì)發(fā)展需要的角度來看，關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)人工智能素養(yǎng)和學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)知識(shí)。當(dāng)下國(guó)內(nèi)大熱的STEM教育中就蘊(yùn)含著學(xué)人工智能的典型范例。

其二，用人工智能。包括有型的機(jī)器工具（如筆記本電腦、iPad、智能手機(jī)）和無(wú)形的基于技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)和材料（如學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，教育軟件和基于網(wǎng)絡(luò)的資源）。其中，頗具代表性的應(yīng)用范例有個(gè)性化學(xué)習(xí)平臺(tái)Knewton、適性深度學(xué)習(xí)平臺(tái)CLARITY、中國(guó)“高考機(jī)器人”等。

其三，創(chuàng)人工智能。如何在教學(xué)過程中有效利用人工智能技術(shù)一直是教育研究努力的方向，而如何創(chuàng)生出可有效利用的產(chǎn)品和服務(wù)則是教育人工智能的關(guān)注點(diǎn)，如開發(fā)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)或是研究教育人工智能引發(fā)的倫理、社會(huì)和哲學(xué)方面問題。

綜上所述，eAI就是秉承著以人為本的宗旨，在“學(xué)—用—?jiǎng)?chuàng)”的循環(huán)機(jī)制作用下，集合各學(xué)科學(xué)者與教育利益攸關(guān)者協(xié)同工作，通過各領(lǐng)域、各學(xué)科智慧的凝結(jié)來推動(dòng)教育從數(shù)字化邁向智能化。在eAI時(shí)代，無(wú)論是拋棄技術(shù)支持的傳統(tǒng)教學(xué)，還是拋棄育人本質(zhì)的機(jī)器教學(xué)都不是人工智能時(shí)代教育的應(yīng)然狀態(tài)，要超越技術(shù)限制，回歸教育本質(zhì)，使教育發(fā)展理念走向協(xié)同化。

（二）教育人工智能：混合智能新境界

eAI是在以計(jì)算機(jī)為代表的人造機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的類人教育，是智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)的與人類智能相關(guān)的功能總和，這些功能包括判斷、推理、學(xué)習(xí)以及問題求解等。eAI是混合智能在教育應(yīng)用場(chǎng)景中達(dá)到的新境界。從與人類智能的關(guān)系角度來看，其發(fā)展是在“以人為本”思想指導(dǎo)下，從“支持智能”階段過渡到“增強(qiáng)智能”階段，最后達(dá)到“人機(jī)協(xié)同智能”階段，如圖3所示。然而，需要指出的是，在任何人工智能應(yīng)用領(lǐng)域中，三類智能都不是各自割裂、獨(dú)立存在的?；谄鋺?yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)及需求，三類智能各自發(fā)揮著不可或缺的作用，形成一體化聯(lián)動(dòng)的效益最大化形態(tài)。

1. 支持智能

在支持智能形態(tài)中，人工智能主要為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型智能，通過知識(shí)表示、符號(hào)計(jì)算、概率統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)推理、搜索方法等技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)在于基于一定的規(guī)則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化流程，以高速度與準(zhǔn)確性完成復(fù)雜計(jì)算。在教育場(chǎng)域中，支持智能主要承擔(dān)著簡(jiǎn)單輔助教學(xué)的角色。從學(xué)習(xí)者角度來看，支持智能能夠向?qū)W習(xí)者提供諸如搜尋及下載豐富課程資源、向教師提交在線作業(yè)、與同伴開展同步、異步討論等簡(jiǎn)易輔助功能;從教學(xué)者角度來看，支持智能能夠幫助教師收集學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度、管理班級(jí)、分發(fā)課件資源等，充當(dāng)助教角色;從管理者角度來看，支持智能主要提供學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫(kù)建立、數(shù)字化教與學(xué)質(zhì)量管理、校園管理系統(tǒng)建設(shè)等，促進(jìn)校園的數(shù)字化、便捷化管理?？偠灾谌缃裰腔坌@建設(shè)如火如荼的背景下，支持智能憑借豐富數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)以及海量信息儲(chǔ)存與傳輸，早已融入教與學(xué)過程的方方面面，成為教育人工智能重要的基石部分。

2. 增強(qiáng)智能

增強(qiáng)智能實(shí)際上是人類智能的延伸，如對(duì)人類感知能力——聽覺、視覺和觸覺的延伸等，是人工智能發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。有學(xué)者稱其為智能放大器（IA，Intelligence Amplification），意在強(qiáng)調(diào)其對(duì)人類智能的擴(kuò)增作用，即人類延伸。機(jī)器學(xué)習(xí)作為實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)人工智能的主導(dǎo)技術(shù)，主要是計(jì)算機(jī)通過人工標(biāo)注等人為參與來解析數(shù)據(jù)并從中學(xué)習(xí)，然后對(duì)真實(shí)世界中的事件做出決策和預(yù)測(cè)。在教育情境中，增強(qiáng)智能形態(tài)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)督學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)事件的釋義與解因，提供學(xué)習(xí)者建模與異常預(yù)測(cè)、情感補(bǔ)償和學(xué)習(xí)全路徑推薦等個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)。而隨著機(jī)器學(xué)習(xí)研究的突飛猛進(jìn)，增強(qiáng)智能將突破大規(guī)模混合情境下多模態(tài)數(shù)據(jù)采集與融合、智能化分析與可解釋性計(jì)算等技術(shù)瓶頸，推動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)向隨行學(xué)習(xí)邁進(jìn)，成為教育人工智能的中流砥柱。

3. 人機(jī)協(xié)同智能

人機(jī)協(xié)同是人本人工智能和eAI融合發(fā)展的可靠路徑，兩者的融合發(fā)展要以促進(jìn)人的全面發(fā)展為導(dǎo)向，建立人機(jī)協(xié)同的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)環(huán)境、評(píng)估監(jiān)測(cè)等教育體系，促進(jìn)人的知識(shí)技能、道德情操和價(jià)值觀與機(jī)器協(xié)同發(fā)展。單靠機(jī)器代碼學(xué)習(xí)真善美、道德等人之為人的品質(zhì)，比較牽強(qiáng)，也會(huì)導(dǎo)致教育培養(yǎng)過程中的情感缺失和人文關(guān)懷缺失。同樣的，教育利益相關(guān)者由于計(jì)算能力、記憶等局限，難以有效完成更深層次的語(yǔ)義識(shí)別及情感互動(dòng)，導(dǎo)致人機(jī)雙向互動(dòng)無(wú)法開展。人類思維/智慧與機(jī)器無(wú)限制的存儲(chǔ)、計(jì)算能力相結(jié)合，使人類從繁雜瑣碎和重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，通過人機(jī)智能協(xié)同，對(duì)任務(wù)進(jìn)行重新分配，有更多的時(shí)間和精力從事高階智能工作，如引領(lǐng)創(chuàng)新、品德培育等。因此，eAI必須堅(jiān)持人機(jī)協(xié)同，全鏈條推動(dòng)教育創(chuàng)新，厚植面向eAI的人的創(chuàng)造性和機(jī)器的理解性，逐漸接近教育信息化的高端形態(tài)。

綜上所述，支持智能、增強(qiáng)智能與人機(jī)協(xié)同智能將人工智能的邏輯性與教育利益相關(guān)者的靈活性相結(jié)合，共同實(shí)現(xiàn)為教育增知增智。支持智能重在知識(shí)性，在教育任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，以人在旁路的方式讓機(jī)器建模，賦予機(jī)器一定的能力。而增強(qiáng)智能重在以自然方式與機(jī)器交互，大幅度提升教育體驗(yàn)，涉及視覺（如人臉識(shí)別、圖像識(shí)別）、聽覺（如語(yǔ)音識(shí)別）、觸覺（如指紋識(shí)別）等方面的智能。為了實(shí)現(xiàn)更高階的教育任務(wù)，人機(jī)協(xié)同智能不再只作為AI代理，替代教育利益相關(guān)者處理機(jī)械、單調(diào)、重復(fù)的工作，而是作為AI助學(xué)/助教/助管，不斷推進(jìn)著兩個(gè)“深度學(xué)習(xí)”（通過機(jī)器的深度學(xué)習(xí)并促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)）的良性互動(dòng)。三大智能一體化聯(lián)動(dòng)，借助于VR/AR、群智計(jì)算、情感計(jì)算等技術(shù)深度融合多樣化異構(gòu)學(xué)習(xí)平臺(tái)、智慧課堂、在線直播等混合教育應(yīng)用情境，取得更多有效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與成果，獲得問題解決的實(shí)用知識(shí)與技能，從而構(gòu)建起一個(gè)新型的智能化eAI生態(tài)。

四、人本人工智能引領(lǐng)下eAI框架構(gòu)建

（一）人本人工智能賦能eAI的適切性

1. 人工智能時(shí)代教師的不可替代性

隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的深度發(fā)展，大規(guī)模個(gè)性化教育已成為教育發(fā)展的主流趨勢(shì)，人本人工智能賦能eAI并由此衍生出一系列人工智能的教育新應(yīng)用，例如：匹茲堡大學(xué)的智能輔導(dǎo)系統(tǒng)被當(dāng)作程序設(shè)計(jì)課程助教，幫助學(xué)生在線答疑;科大訊飛的智能閱卷系統(tǒng)可通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成對(duì)中文作文和主觀問答題的自動(dòng)評(píng)分;韓國(guó)的Inkey軟件已在英語(yǔ)口語(yǔ)教學(xué)中推廣使用。誠(chéng)然，人工智能已經(jīng)可以代替教師完成許多教學(xué)任務(wù)，但是“教育人工智能”并不能與“教師”劃等號(hào)。從人本人工智能的視域來看，個(gè)性乃人類特有的并且在個(gè)體發(fā)展和社會(huì)群體互動(dòng)的過程中起著相當(dāng)重要的作用，而教師作為人類靈魂的工程師，相較于冰冷的機(jī)器，其對(duì)學(xué)生的影響不僅局限于行為層面，還有精神層面。因此，教育人工智能的出現(xiàn)并非為了替代教師，而是旨在賦能教師，促進(jìn)教師有效教學(xué)。正如2017年底，時(shí)任教育部副部長(zhǎng)的杜占元在題為《人工智能與未來教育的變革》的主旨演講中所強(qiáng)調(diào)的那樣：教育具有特殊性，而教師也擁有機(jī)器難以取代的獨(dú)特性，即使智能化進(jìn)一步深度發(fā)展，也不會(huì)出現(xiàn)絕對(duì)性取代現(xiàn)象，人機(jī)結(jié)合或?qū)⒊蔀橹悄軙r(shí)代的普遍形式，而人機(jī)結(jié)合的教育也可能成為未來教育的普遍形態(tài)。

2. 差異化教學(xué)到隨性學(xué)習(xí)不可阻擋

人本人工智能賦能教育人工智能，推動(dòng)教學(xué)從差異化教學(xué)、適性學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)走向隨性學(xué)習(xí)。早期教育大多以集體教學(xué)為主，而隨著人本教育思想深入人心，人們逐漸意識(shí)到不同個(gè)體具有不同的認(rèn)知水平和認(rèn)知風(fēng)格，并且傳統(tǒng)的大班式教學(xué)不足以使學(xué)生的潛能最大化發(fā)展。由此，針對(duì)個(gè)體差異這一特性，研究者以差異化教學(xué)為多類型學(xué)習(xí)者提供與其能力相適應(yīng)的學(xué)習(xí)條件。但是，差異化教學(xué)多依賴教師的觀察和分析來對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)與路徑規(guī)劃，由此無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的定制學(xué)習(xí)。而隨著時(shí)代的推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展無(wú)疑使大規(guī)模定制學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)成為可能?；诖?，“適性學(xué)習(xí)”和“個(gè)性學(xué)習(xí)”應(yīng)運(yùn)而生。適性學(xué)習(xí)是監(jiān)測(cè)學(xué)生進(jìn)步的技術(shù)，可以在任何時(shí)候利用數(shù)據(jù)來修改教學(xué)，它是個(gè)性化學(xué)習(xí)的運(yùn)行部分，與學(xué)習(xí)分析密切相關(guān)。但其只關(guān)注到個(gè)體差異的個(gè)體特征、個(gè)體表現(xiàn)等方面，卻忽略了個(gè)人發(fā)展層面的問題，而個(gè)性學(xué)習(xí)恰恰彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。個(gè)性化學(xué)習(xí)是對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)速度和教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)交互數(shù)據(jù)收集和解析后的個(gè)性化服務(wù)，其學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容都可能因?qū)W習(xí)者的需求而有所不同。

但是，無(wú)論是適性學(xué)習(xí)還是個(gè)性化學(xué)習(xí)，雖已具備監(jiān)視性與預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)，但并不具備場(chǎng)景性和主動(dòng)性。由此，多模態(tài)、場(chǎng)景化的“隨性學(xué)習(xí)”理念開始成為教育人工智能的新使命。隨性學(xué)習(xí)乃是興趣驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)，指學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的興趣，隨時(shí)隨處探究未知問題、尋求事物間的內(nèi)在關(guān)系并進(jìn)行意義建構(gòu)，從而發(fā)展高階思維和綜合性問題解決能力。一方面，隨性學(xué)習(xí)倡導(dǎo)對(duì)學(xué)生個(gè)體差異的關(guān)注應(yīng)該是精細(xì)的、多維的、零時(shí)差的，既包括對(duì)個(gè)體特性的實(shí)現(xiàn)、場(chǎng)景情況的智能分析，也包括對(duì)學(xué)習(xí)路徑的智能調(diào)整、對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。另一方面，隨性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)利用人工智能技術(shù)分析環(huán)境對(duì)個(gè)人發(fā)展的影響與制約，如根據(jù)具體的情境，制定不同的學(xué)習(xí)路徑，形成隨時(shí)隨地、無(wú)處不在的學(xué)習(xí)態(tài)勢(shì)，旨在尋求全方位、多場(chǎng)景、個(gè)性化的方案以最大程度發(fā)展學(xué)生高階思維能力，并在與現(xiàn)實(shí)世界的交互中培養(yǎng)適合未來社會(huì)發(fā)展的新世紀(jì)人才。至此，教育人工智能的價(jià)值取向趨于全方位評(píng)估學(xué)生差異，即以數(shù)據(jù)和場(chǎng)景的結(jié)合促進(jìn)學(xué)習(xí)者與真實(shí)環(huán)境的交互，通過對(duì)不同個(gè)體和群體的多模態(tài)數(shù)據(jù)、情境化數(shù)據(jù)的采集、分析和診斷，促使教學(xué)模式從差異化教學(xué)、適性學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)走向隨性學(xué)習(xí)。

3. 數(shù)字智商培養(yǎng)的不可逾越性

隨著智能時(shí)代的推進(jìn)，基于數(shù)字智商的人才培養(yǎng)是社會(huì)進(jìn)步的決定性因素。數(shù)字智商是有關(guān)數(shù)字能力的商數(shù)，是對(duì)信息素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)的深化與延續(xù)，也是引導(dǎo)提升數(shù)字能力、規(guī)避網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的行動(dòng)指南[13]。所以，數(shù)字智商應(yīng)該成為eAI時(shí)代必備數(shù)字能力的有效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。顯然，目前eAI及其在教育領(lǐng)域的發(fā)展并未處于齊頭并進(jìn)的狀態(tài)，換言之，隨著人工智能在教育領(lǐng)域的深入發(fā)展，eAI教育水平卻不足以滿足數(shù)字智商發(fā)展需求，由此才導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)頻頻走高。因此，為補(bǔ)足數(shù)字智商培養(yǎng)的發(fā)展鴻溝，需要通過人本人工智能來引領(lǐng)eAI教育，從個(gè)體發(fā)展的知情意行出發(fā)，聚焦于數(shù)字身份、數(shù)字使用、數(shù)字安全、數(shù)字保護(hù)、數(shù)字情商、數(shù)字交流、數(shù)字素養(yǎng)、數(shù)字權(quán)利八大領(lǐng)域，全方位構(gòu)建起以人為核心的數(shù)字智商培養(yǎng)體系，以eAI的發(fā)展帶動(dòng)人的發(fā)展，再用人的發(fā)展彌補(bǔ)eAI的發(fā)展漏洞，雙向互導(dǎo)，真正做到人與機(jī)器和諧共處、共存共生。

（二）面向人本人工智能的eAI核心要素

eAI教育是由教育者、受教育者、教育環(huán)境、技術(shù)及其應(yīng)用等多要素構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。面向人本人工智能的eAI包含多類型主體、人機(jī)物互聯(lián)的教育環(huán)境、智能支撐技術(shù)與復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景幾大核心要素，要素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖4所示。

1. 多類型主體

eAI囊括了包含教師、學(xué)生、學(xué)校、政府、企業(yè)等在內(nèi)的多類型主體。人本主義思想強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，eAI中的各類型主體將以不同范圍的學(xué)習(xí)者全景畫像為基礎(chǔ)，全面考慮學(xué)習(xí)者差異化特性與需求，以學(xué)定教、以學(xué)定管、以學(xué)調(diào)政、以學(xué)設(shè)產(chǎn)，依據(jù)學(xué)習(xí)者個(gè)性化發(fā)展需求提供適應(yīng)性智能支持。與此同時(shí)，eAI尤為強(qiáng)調(diào)人類智能的參與以完成復(fù)雜決策，各主體之間互聯(lián)互通，在云端數(shù)據(jù)快捷訪問技術(shù)的支持下，秉承教育一致性，發(fā)揮人類智能的創(chuàng)造性，推動(dòng)貫穿學(xué)習(xí)者學(xué)業(yè)生涯全階段的智能化管理與個(gè)性化個(gè)體發(fā)展。

2. 人機(jī)物互聯(lián)的教育環(huán)境

人機(jī)物互聯(lián)的教育空間建設(shè)是eAI的重要環(huán)境基礎(chǔ)。面向人本人工智能的eAI教育空間應(yīng)當(dāng)具備無(wú)縫聯(lián)通學(xué)習(xí)空間、敏捷感知學(xué)習(xí)情境、自然交互學(xué)習(xí)體驗(yàn)、精準(zhǔn)適配學(xué)習(xí)服務(wù)、全程記錄學(xué)習(xí)過程、開放整合數(shù)據(jù)資源六大特征[14]。借助高清攝像頭、可穿戴式設(shè)備、智能終端等硬件設(shè)施，依托學(xué)習(xí)分析、云計(jì)算等智能技術(shù)，把簡(jiǎn)單繁瑣的教學(xué)工作交給高速計(jì)算的機(jī)器，把復(fù)雜創(chuàng)造性的教學(xué)藝術(shù)委托給AI賦能的教師，充分實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)機(jī)智與機(jī)器計(jì)算智慧的融合，驅(qū)使整體教育空間的高效聯(lián)動(dòng)，激發(fā)人機(jī)物群體協(xié)同智慧，為個(gè)性化智能服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3. 智能支撐技術(shù)

智能支撐技術(shù)是eAI的核心支柱。緣于受教育對(duì)象——人的高度復(fù)雜性與多樣性，而教育又是一項(xiàng)需要極大人類智能來從事或處理的高復(fù)雜領(lǐng)域，eAI的實(shí)現(xiàn)需要更為“智能”的人工智能技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)教與學(xué)全過程、多模態(tài)信息的細(xì)粒度分析以精準(zhǔn)建立學(xué)習(xí)者全景畫像，需要依托以人在回路為指導(dǎo)的感知計(jì)算、情感計(jì)算等技術(shù)，構(gòu)建高效的全方位數(shù)據(jù)感知及全過程智能分析模型;依據(jù)智能分析結(jié)果，結(jié)合學(xué)習(xí)者差異化需求特性，借助以人在領(lǐng)路為指導(dǎo)的群智計(jì)算、彈性計(jì)算等技術(shù)，設(shè)計(jì)適性支持的教與學(xué)智能服務(wù)機(jī)制，提供合意式伙伴推薦、適時(shí)式學(xué)情預(yù)警、伴隨式情感干預(yù)、必應(yīng)式作業(yè)答疑等切實(shí)的智能助學(xué)服務(wù)。

4. 復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景

結(jié)合教與學(xué)情境需求與特點(diǎn)，eAI能夠應(yīng)用于教、學(xué)、管、考、評(píng)、測(cè)等多種復(fù)雜場(chǎng)景，促進(jìn)個(gè)性化教與學(xué)、自動(dòng)化考與測(cè)、科學(xué)化評(píng)與管的實(shí)現(xiàn)。例如：針對(duì)“教”，將智能技術(shù)與教師教學(xué)機(jī)智有機(jī)結(jié)合，通過復(fù)雜教育決策實(shí)現(xiàn)群體協(xié)同增效;針對(duì)“學(xué)”，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)與學(xué)習(xí)者差異分析，規(guī)劃個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，學(xué)習(xí)者借助智能化實(shí)時(shí)反饋與指導(dǎo)，以彼（機(jī)器）之深度學(xué)習(xí)推動(dòng)己（學(xué)習(xí)者）之深度學(xué)習(xí)，達(dá)到自適應(yīng)隨性學(xué)習(xí);針對(duì)“評(píng)”，機(jī)器通過獲取教師評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)等多方評(píng)價(jià)信息，學(xué)習(xí)多角度全方位的過程性評(píng)價(jià)模式，對(duì)標(biāo)反饋結(jié)果實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，形成自動(dòng)化多元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià);針對(duì)“管”，建立云端富數(shù)據(jù)類型學(xué)生檔案，實(shí)現(xiàn)追蹤式全過程學(xué)業(yè)管理。綜上，eAI應(yīng)用將以人工智能為技術(shù)手段，以“人的發(fā)展”為智能技術(shù)應(yīng)用的核心關(guān)注點(diǎn)，明晰eAI應(yīng)用場(chǎng)景功能的廣度與局限，從而真正推進(jìn)教育人工智能的科學(xué)化發(fā)展。

（三）人本人工智能支持下eAI框架

人本人工智能視域下eAI主要以人在旁路、人在回路和人在領(lǐng)路模式融入支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能中，并實(shí)現(xiàn)三大智能一體化聯(lián)動(dòng)，從而促進(jìn)面向機(jī)器可為、人類可為和人機(jī)可為的eAI的應(yīng)用，其研究框架如圖5所示。該框架面向?qū)W科交叉教育、計(jì)算機(jī)輔助教育、智能化教育及數(shù)字智商教育等多類型教育，在教育目標(biāo)和教育數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，主要包括基于人在旁路/回路/領(lǐng)路的eAI和eAI應(yīng)用。

1. 包容人為因素的eAI生態(tài)

eAI的智慧性從低到高分為能記會(huì)算的支持智能，能聽會(huì)說、能看會(huì)認(rèn)的增強(qiáng)智能以及能理解會(huì)思考的人機(jī)協(xié)同智能。其中，支持智能的智慧性比較低，多是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，通過概率統(tǒng)計(jì)、富媒體技術(shù)及語(yǔ)義計(jì)算，以人在旁路的方式學(xué)習(xí)教育的先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)后，循規(guī)蹈矩地做出決策或嘗試做出新決策。智慧性稍高一點(diǎn)的則是增強(qiáng)智能，屬于人類的延伸，以人在回路的模式參與機(jī)器處理任務(wù)的過程，提供教育全景式的精準(zhǔn)畫像。人在回路的eAI是教育利益相關(guān)者基于計(jì)算結(jié)果的輸出做出主動(dòng)接入，如在算法中人為參與調(diào)節(jié)參數(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，提供機(jī)器處理效率。另外，對(duì)于機(jī)器的不可解釋性，通過人為注意達(dá)到解因和釋義的效果。然而，增強(qiáng)智能不能理解教育中的情感等高級(jí)認(rèn)知，需要人機(jī)協(xié)同智能賦予教育智慧。人機(jī)協(xié)同智能在設(shè)計(jì)思維的導(dǎo)向下以人在領(lǐng)路方式負(fù)責(zé)需要理解和思考的工作，如多輪交互問答、情感補(bǔ)償?shù)取Ｈ藱C(jī)協(xié)同智能需要人本人工智能的助力，以人在領(lǐng)路的方式理解教育任務(wù)，確保每一步都能正確的引導(dǎo)，引領(lǐng)其發(fā)展，密切關(guān)注其對(duì)人類的影響。因此，人在旁路、人在回路和人在領(lǐng)路三種方式的優(yōu)劣，首先源自機(jī)器智能為人類提供的決策依據(jù)是否合理，其次取決于人類介入的時(shí)機(jī)和介入方式是否得當(dāng)。由此可知，eAI涉及的支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能三者相輔相成，通過三者一體化聯(lián)動(dòng)，共同形成eAI的新型生態(tài)。

2. 面向人機(jī)的eAI應(yīng)用

追求“為未來而教”的eAI不僅關(guān)注基本智能，更關(guān)注高階智能，這往往需要通過解決復(fù)雜情境中的劣構(gòu)問題來培育。由此，面向人機(jī)的eAI賦能應(yīng)用重在協(xié)同，包括人際協(xié)同、人機(jī)協(xié)同。其中，人際協(xié)同在技術(shù)賦能下，從不會(huì)太過復(fù)雜的小組協(xié)作，到注重群體認(rèn)知涌現(xiàn)、匯聚群體智慧的實(shí)踐共同體的協(xié)同，最后到共同創(chuàng)造的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的合作，三者對(duì)技術(shù)的依賴逐層遞增。上述人際協(xié)同不再局限于師生、生生之間，而是全網(wǎng)的共同體。eAI的人際協(xié)同必然會(huì)擴(kuò)展到人機(jī)協(xié)同。人機(jī)協(xié)同的eAI涉及AI代理（機(jī)器可為：重復(fù)性工作）、AI助手（人機(jī)可為：增強(qiáng)AI自動(dòng)化處理）、AI導(dǎo)師/伙伴（人類可為：增強(qiáng)創(chuàng)新和社會(huì)性）。AI代理主要是面向機(jī)器可為，讓教育主體從機(jī)械化、規(guī)?；娜蝿?wù)中解放出來（如作業(yè)批閱、學(xué)習(xí)推薦等），可以在培育學(xué)習(xí)者思維創(chuàng)新上投入更多的精力。面向人類可為重在思維培育、情操陶冶和創(chuàng)新引領(lǐng)等應(yīng)用。而eAI時(shí)代需要人機(jī)協(xié)同完成復(fù)雜決策、情感激勵(lì)等應(yīng)用。人類可為和機(jī)器可為皆要求在技術(shù)上有顛覆性突破，如AI導(dǎo)師要突破認(rèn)知智能，AI伙伴要突破群體智能，特別是情感計(jì)算技術(shù)。

從上述人機(jī)協(xié)同可以看出，eAI應(yīng)用的核心離不開人的參與和決策，是eAI高效應(yīng)用的關(guān)鍵。因此，根據(jù)筆者團(tuán)隊(duì)之前的研究成果[15]，構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的eAI應(yīng)用決策機(jī)制，如圖6所示。從教育的問題驅(qū)動(dòng)開始，首先核驗(yàn)機(jī)器（系統(tǒng)/平臺(tái)/機(jī)器人等）是否可以自動(dòng)作出決策。如果不能，則以人在領(lǐng)路的方式開展數(shù)據(jù)啟發(fā)的決策，具體流程為確定問題情境的目標(biāo)（從多情境、多類型主體中選擇可能相關(guān)的多模態(tài)數(shù)據(jù)以確定分析目標(biāo)）、可行方案討論（探尋面向目標(biāo)的可行方案）、方案驗(yàn)證優(yōu)化（探究每種方案內(nèi)各要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系和因果關(guān)系并對(duì)各方案加以驗(yàn)證和不斷優(yōu)化完善）;如果機(jī)器可以作出決策，以人在回路的方式判別該決策是否合適;如果不合適，則依然進(jìn)行數(shù)據(jù)啟發(fā)的決策;如果合適，則采用機(jī)器的方案;如果介于二者之間，則修正不合適的部分，補(bǔ)充缺失的部分。最終形成的方案，如果有多個(gè)，可以給予自主選擇的機(jī)會(huì);如果只有一個(gè)，則直接執(zhí)行。此過程皆保存在決策庫(kù)中，形成決策知識(shí)。

總體而言，eAI的核心還是遵循以人為本的理念，構(gòu)建eAI生態(tài)體系，化解規(guī)模化教育和個(gè)性化培養(yǎng)的矛盾，實(shí)現(xiàn)eAI的教育效用，建設(shè)具有韌性的eAI生態(tài)，從而解決教育系統(tǒng)的脆弱性問題。

五、人本人工智能支持的教育人工智能新范式

（一）數(shù)據(jù)智慧：建設(shè)基于混合人工智能的eAI環(huán)境

建設(shè)基于混合人工智能的eAI環(huán)境是培植數(shù)據(jù)智慧的重要土壤，eAI環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量是發(fā)揮數(shù)據(jù)智慧的基礎(chǔ)保障?；旌先斯ぶ悄軓?qiáng)調(diào)人本人工智能與人員團(tuán)隊(duì)的交融，通過二者的協(xié)調(diào)配合最大化的發(fā)揮群體協(xié)同效益。eAI時(shí)代隨性學(xué)習(xí)具有教育內(nèi)容離散性、學(xué)習(xí)方式隨意性、學(xué)習(xí)時(shí)間零碎性以及知識(shí)獲取碎片化等特征，加大了基于混合人工智能的eAI環(huán)境構(gòu)建的難度。此外，由于教育領(lǐng)域具有弱規(guī)則特性，也為數(shù)據(jù)智慧賦能教育利益相關(guān)者帶來了挑戰(zhàn)。因此，健全的eAI環(huán)境需借助高清攝像頭、VR/AR等可穿戴式設(shè)備、電子白板等智能泛在終端，多情境搭建集全生命周期的適應(yīng)性教育平臺(tái)，建設(shè)人機(jī)物互聯(lián)互通的生態(tài)化智能環(huán)境，實(shí)時(shí)獲取教育全過程數(shù)據(jù)，如腦電/眼動(dòng)等生理信號(hào)、行為數(shù)據(jù)等，為eAI精準(zhǔn)分析和復(fù)雜應(yīng)用提供強(qiáng)有力的環(huán)境和數(shù)據(jù)支持。進(jìn)而，聯(lián)合教師、學(xué)生等多類型主體的人類智能，剖析或者洞悉數(shù)據(jù)中隱含的教育因素，使得數(shù)據(jù)成為信息，最后躍升為知識(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“知如何”和“知最佳”智慧。

（二）協(xié)同增智：實(shí)現(xiàn)面向教育精準(zhǔn)分析與理解的eAI技術(shù)生態(tài)

良性的eAI技術(shù)生態(tài)能夠結(jié)合超復(fù)雜的教育應(yīng)用場(chǎng)景嫁接最佳技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教育利益相關(guān)者與機(jī)器的協(xié)同增智，是促進(jìn)eAI技術(shù)生態(tài)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。在技術(shù)的支持下，聚焦eAI的重大科學(xué)問題，如學(xué)習(xí)機(jī)制、技術(shù)的可解釋性策略等，兼顧當(dāng)前教育需求與未來教育的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，需突破eAI應(yīng)用基礎(chǔ)理論等瓶頸，促進(jìn)腦科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、教育學(xué)等基礎(chǔ)理論或?qū)W科的交叉融合，為eAI可持續(xù)發(fā)展與深度應(yīng)用提供強(qiáng)大科學(xué)儲(chǔ)備。進(jìn)而在理論的指導(dǎo)下，構(gòu)建面向協(xié)同增智的eAI技術(shù)生態(tài)，包括面向行為的感知計(jì)算、面向態(tài)度的情感計(jì)算、面向關(guān)系的社交計(jì)算、面向知識(shí)的認(rèn)知計(jì)算，以及面向集體思維、行為模式和共享價(jià)值的文化計(jì)算，實(shí)現(xiàn)eAI在教育領(lǐng)域的優(yōu)化與創(chuàng)新價(jià)值。具體而言，eAI技術(shù)生態(tài)包括eAI環(huán)境構(gòu)建的5G等技術(shù)、面向教育全過程數(shù)據(jù)記錄的區(qū)塊鏈技術(shù)、教育理解和分析、群智計(jì)算、情感計(jì)算等技術(shù)，在技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)人機(jī)的協(xié)同增智。協(xié)同增智是在教育全過程中，強(qiáng)調(diào)教育利益相關(guān)者與機(jī)器連同相應(yīng)資源及個(gè)體共同完成某個(gè)任務(wù)或達(dá)成某種目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)的共同發(fā)展。根據(jù)協(xié)同增智的三個(gè)基本過程（人機(jī)交互、人機(jī)融合和人機(jī)共創(chuàng)），針對(duì)教育分析與理解的瓶頸問題，需要突破面向人機(jī)交互的自然交互和行為感知等技術(shù)、面向人機(jī)融合的認(rèn)知演化和情緒識(shí)別等技術(shù)、面向人機(jī)共創(chuàng)的群智計(jì)算和意念分析等技術(shù)，從而使得eAI的各種智能增強(qiáng)工具與教育利益相關(guān)者協(xié)同工作逐步成為主流。首先，人機(jī)交互。通過視覺、聽覺、文字感知等感知技術(shù)，以人的語(yǔ)音/指紋/表情/姿勢(shì)等多樣化的指令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的基本交互。第二，人機(jī)融合。通過智能技術(shù)幫助行業(yè)專家總結(jié)知識(shí)，讓人工智能能夠?yàn)樾袠I(yè)用戶提供全天候的、穩(wěn)定的、全面的智能服務(wù)。第三，人機(jī)共創(chuàng)。人工智能與行業(yè)專家共同探索，創(chuàng)造出新的產(chǎn)品、場(chǎng)景與服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器共軛共生。統(tǒng)而言之，面向教育精準(zhǔn)分析和理解的eAI技術(shù)生態(tài)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，規(guī)避“技術(shù)崇拜論”和“技術(shù)威脅論”，調(diào)和技術(shù)應(yīng)用和人本主義的矛盾，通過人機(jī)協(xié)同高效地解決復(fù)雜問題，構(gòu)建起開放兼容、穩(wěn)定成熟的技術(shù)體系，同時(shí)加速技術(shù)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用上的安全可控，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的和諧共處。

（三）底線思維：基于數(shù)字智商的eAI實(shí)踐理性

AI時(shí)代，培養(yǎng)完整品格和創(chuàng)新能力是教育的首要任務(wù)，數(shù)字智商是未來教育培養(yǎng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因此，如何基于數(shù)字智商賦能實(shí)踐理性是eAI的關(guān)鍵所在。人與機(jī)器都是實(shí)踐的基本要素，互為主體和客體。人因?yàn)闀r(shí)間、空間、認(rèn)知方面的三大局限，且生命時(shí)長(zhǎng)、可觸達(dá)的空間、工作記憶（內(nèi)存）也極其有限，而機(jī)器恰好可以彌補(bǔ)這方面的不足。人工智能和人可以交互，互相之間可以理解，甚至于可以互相影響和改變，就像真正的人和人之間協(xié)作一樣，從而實(shí)現(xiàn)eAI的實(shí)踐理性。人機(jī)協(xié)同是實(shí)踐手段，在于人與機(jī)器的相互作用過程，重在人類駕馭處理與人或者機(jī)器之間的理性形式。技術(shù)與智能機(jī)器將重塑現(xiàn)有工作方式，將機(jī)械化、重復(fù)性、自動(dòng)化的教育工作交由機(jī)器完成，讓教育利益相關(guān)者能夠更好地著手機(jī)器所不能的情感交互、學(xué)生人格塑造、道德品質(zhì)培養(yǎng)以及高階思維能力提高等工作，從而使得教育利益相關(guān)者不斷優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐理性設(shè)定價(jià)值的功能。更高的智能化程度，意味著eAI能力越強(qiáng)，人機(jī)協(xié)同能力也就越強(qiáng)，從而實(shí)踐理性就必須考慮如何平衡人機(jī)任務(wù)，達(dá)到人與機(jī)器的共同發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)踐理性的道德層面的功能。因此，從價(jià)值和道德層面賦能eAI的實(shí)踐理性，謹(jǐn)遵底線思維，始終堅(jiān)持機(jī)器能做的事情機(jī)器做，需要人做的事情人來做，人機(jī)共做的事情一起做。人機(jī)協(xié)同使機(jī)器幫助人更高效地做出更好的決策。

（四）設(shè)計(jì)思維：賦能eAI的創(chuàng)變力量

設(shè)計(jì)思維，作為人類智能與人工智能的顯著區(qū)別之一，是教學(xué)智慧至關(guān)重要的一部分。設(shè)計(jì)思維具有幾乎能夠創(chuàng)變?nèi)f物的力量，是一種以人為中心的方略，能為棘手問題找到創(chuàng)新的實(shí)際解決方案[16]。設(shè)計(jì)思維具有專屬的問題解決思路，移情（同理心，找準(zhǔn)需求）——學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)真實(shí)問題（重新定義，找準(zhǔn)問題）——頭腦風(fēng)暴（創(chuàng)意問題解決方案）——把腦子里的想法“拿”出來試錯(cuò)優(yōu)化（學(xué)會(huì)試錯(cuò)）——公開展示（收集建議）。我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)之父、清華大學(xué)柳冠中教授甚至認(rèn)為，“設(shè)計(jì)是第三種智慧”（第一智慧是科學(xué)，第二智慧是藝術(shù)），這是一個(gè)客氣的說法，其實(shí)設(shè)計(jì)才是第一智慧[17]。教師在教學(xué)情境中運(yùn)用設(shè)計(jì)思維精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)者需求，發(fā)掘潛在問題，通過發(fā)揮主觀能動(dòng)性提出創(chuàng)造性問題解決方案，并展開實(shí)踐與總結(jié)。其過程蘊(yùn)含了提問/啟問、可視化表征、運(yùn)用隱喻、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、巧用技術(shù)工具、角色扮演等多種藝術(shù)力量。從設(shè)計(jì)思維的問題解決思路來看，每一個(gè)教育事件呈現(xiàn)出點(diǎn)的多元性特點(diǎn)，而每一點(diǎn)也會(huì)繼續(xù)分裂為若干個(gè)點(diǎn)，產(chǎn)生一生二、二生三、三生萬(wàn)物的效應(yīng)，且各個(gè)點(diǎn)之間不斷展開交流融通，具有自主性，也終將累積產(chǎn)生eAI時(shí)代的藝術(shù)力量。因此，飽含藝術(shù)力量的人類智能與充滿理性力量的人工智能相輔相成，克服了單純?nèi)斯ぶ悄堋坝兄R(shí)，沒常識(shí);有精度，沒溫度;有個(gè)性，沒人性”的局限性，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰，賦能eAI完成復(fù)雜決策，發(fā)揮優(yōu)化+創(chuàng)新的教育價(jià)值。

（五）和諧共生：重視eAI的倫理價(jià)值

堅(jiān)持倫理規(guī)范是eAI發(fā)展的安全保障，為eAI提供安全引導(dǎo)和約束，確保eAI向善，有利于多類型教育利益相關(guān)者和機(jī)器實(shí)現(xiàn)和諧共生。eAI憑借著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合能力、數(shù)據(jù)分析能力與主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，推動(dòng)智慧教育的躍升。但是，在eAI重塑了教育利益相關(guān)者與機(jī)器（物理環(huán)境和虛擬環(huán)境）關(guān)系的同時(shí)，也引發(fā)了各利益攸關(guān)方對(duì)于eAI的信任危機(jī)。在eAI的反噬效應(yīng)下，eAI的倫理問題頻頻發(fā)生，如eAI時(shí)代教育數(shù)據(jù)的隱私和安全監(jiān)管、智能導(dǎo)師與真實(shí)教師間的角色沖突、人—機(jī)主導(dǎo)性波動(dòng)、eAI下學(xué)生學(xué)業(yè)的誠(chéng)信度、eAI適用程度的道德倫理問題等，致使eAI的倫理價(jià)值必須趨向和諧共生。因此，在eAI時(shí)代，堅(jiān)持教育“立德樹人”的本質(zhì)目標(biāo)不變，要加快完善eAI治理體系，制定和嵌入道德標(biāo)準(zhǔn)，打造更加強(qiáng)大、安全和值得信賴的eAI體系，實(shí)現(xiàn)真正健康向善的人機(jī)協(xié)同型eAI。

六、結(jié)? ?語(yǔ)

隨著智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，堅(jiān)持以人為本的人工智能與教育的深度融合、創(chuàng)新是目前各界高度關(guān)注的領(lǐng)域。eAI時(shí)代悄然而至，也必將迎來人本人工智能締造的教育新生態(tài)。本文對(duì)人本人工智能的核心內(nèi)涵進(jìn)行概述，并闡釋了eAI的內(nèi)涵。隨后，貫徹支持智能、增強(qiáng)智能和人機(jī)協(xié)同智能一體化聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建了eAI框架，包括基于人在旁路/回路/領(lǐng)路模式的eAI及其面向人機(jī)的應(yīng)用范疇。最后探析了人本人工智能引領(lǐng)下eAI的新型研究范式，為eAI的良性發(fā)展提供借鑒。然而，在人本人工智能視域下，eAI必將衍生出一系列的理論和技術(shù)，如何將其融入教育生態(tài)，將是我們后續(xù)需要解決的首要問題。

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