「AI+教育」應(yīng)用場(chǎng)景廣(guǎng)泛 未來(lái)將呈現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)？

人工智慧技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)AI）的迭代升級(jí)和加速應(yīng)用，促使教育行業(yè)發(fā)生深刻變革。從數(shù)字人助教到答疑大模型，從課堂大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)到智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，從智能翻譯到數(shù)字體育教練……「AI+教育」應(yīng)用場(chǎng)景廣(guǎng)泛，為教育事業(yè)提質(zhì)增效注入了科技動(dòng)能。

　　「AI+教育」現(xiàn)狀如何？還有哪些難點(diǎn)需要突破？未來(lái)將呈現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)？

　　基礎(chǔ)

　　「大語言模型」加速開(kāi)發(fā)

　　「小北老師，地球為什麼是圓的？」「鯽魚睡覺時(shí)為什麼睜著眼睛？」在江蘇省南京市北京東路小學(xué)，每到下課鈴一響，就能看到學(xué)生們圍著一塊一人高的電子屏，爭(zhēng)相向名叫「小北」的「數(shù)字老師」提問(wèn)。

　　屏幕中的「小北老師」髮型整齊，臉型方正，身著白色襯衫，手持紅色教案，一臉微笑、不急不緩地幫學(xué)生答疑。學(xué)生的問(wèn)題五花八門(mén)，不論是語文、數(shù)學(xué)、天文還是地理，都難不倒他。

　　不久前，天津大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院「電力系統(tǒng)基礎(chǔ)」的課堂上，迎來(lái)一位「AI助教」。這是天津大學(xué)教授劉豔麗同科大訊飛聯(lián)合研發(fā)的數(shù)字教學(xué)助手。這款「AI助教」由兩(liǎng)大系統(tǒng)組成：一是「數(shù)字老師」，二是「答疑大模型」。

　　「『數(shù)字老師』是以教師形象仿真模擬出的虛擬數(shù)字人。」劉豔麗介紹，「『數(shù)字老師』的教學(xué)視頻無(wú)需教師親自錄製，只要把課件講義導(dǎo)入後臺(tái)，就可以快速生成授課視頻。『數(shù)字老師』還能基於課堂上收集的學(xué)情數(shù)據(jù)匹配作業(yè)庫(kù)，分析不同學(xué)生學(xué)習(xí)投入情況和目標(biāo)達(dá)成情況，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、精準(zhǔn)化教學(xué)。」

　　「答疑大模型」是一個(gè)人機(jī)對(duì)話(huà)大模型系統(tǒng)，學(xué)生通過(guò)手機(jī)、平板或電腦登錄即可實(shí)現(xiàn)交互式答疑輔學(xué)。該系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和答疑訴求，給予學(xué)生專(zhuān)業(yè)、準(zhǔn)確、詳盡的解答。「系統(tǒng)還有一個(gè)非常實(shí)用的功能，就是根據(jù)不同需求幫助學(xué)生完成學(xué)業(yè)自測(cè)，形成『一人一案』的學(xué)習(xí)建議。」劉豔麗說(shuō)。

　　生成式人工智慧技術(shù)的發(fā)展，讓「AI+教育」的各種應(yīng)用場(chǎng)景紛紛落地校園。外語課上，「數(shù)字翻譯」會(huì)實(shí)時(shí)切換(huàn)各種語言進(jìn)行教學(xué)並為學(xué)生發(fā)音打分；數(shù)學(xué)課上，智能分析系統(tǒng)能根據(jù)試卷上的解題步驟快速分析學(xué)生的知識短板；體育課上，智慧機(jī)器人可幫助學(xué)生完成自我體能測(cè)試，提供運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的綜合分析……AI走進(jìn)日常課堂，成為老師傳道授業(yè)的得力助手，為傳統(tǒng)教育帶來(lái)全新體驗(yàn)。

　　為什麼「AI+教育」在近年取得明顯進(jìn)展？這與人工智慧領(lǐng)域多款大語言模型的開(kāi)發(fā)關(guān)係密切。所謂「大語言模型」，是指基於海量文本數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型，在內(nèi)容生成方面能夠完成過(guò)去只有人才能完成的任務(wù)。阿里雲「通義千問(wèn)」、科大訊飛「星火」、崑崙萬(wàn)維「天工」……2023年，多家國(guó)內(nèi)企業(yè)和機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布大語言模型並向社會(huì)開(kāi)放，人工智慧領(lǐng)域有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。工業(yè)和信息化部賽迪研究院數(shù)據(jù)顯示，截至2024年初，中國(guó)已有超過(guò)19個(gè)大語言模型研發(fā)廠(chǎng)商，其中，15家廠(chǎng)商的模型產(chǎn)品已通過(guò)備案。憑藉語言理解、邏輯推理、知識問(wèn)答、文本生成等通用能力，這些大語言模型產(chǎn)品一經(jīng)推出，便在教育領(lǐng)域颳起了旋風(fēng)。

　　在人工智慧等技術(shù)的助力下，中國(guó)的數(shù)字教育事業(yè)快速成長(zhǎng)，中國(guó)教育科學(xué)研究院發(fā)布的全球數(shù)字教育發(fā)展指數(shù)顯示，3年間中國(guó)排名從第24位躍升到第9位。

　　「今年，通用人工智慧與其他前沿領(lǐng)域的融合創(chuàng)新有望發(fā)揮關(guān)鍵作用。」中國(guó)人工智慧學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)餘有成表示，中國(guó)人工智慧已廣(guǎng)泛賦能到智能教育等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

　　動(dòng)能

　　國(guó)家層面統(tǒng)籌推進(jìn)

　　人工智慧技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用，不僅有效提升了教學(xué)質(zhì)量、課堂體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效率，還讓教育普惠更多人，助力解決教育事業(yè)不平衡不充分現(xiàn)象。

　　「同學(xué)們，前段時(shí)間大家閱讀了《一百個(gè)孩子的中國(guó)夢》，今天請你們談談讀後感。」北京市第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)一節(jié)閱讀課上，老師對(duì)學(xué)生說(shuō)。令人驚訝的是，舉手回答的學(xué)生，不只來(lái)自北京本地，還有該校蘭州分校的學(xué)生。他們雖然遠(yuǎn)隔千裡，但在智能技術(shù)的幫助下，猶如同處一間教室，討論氣氛非常熱烈。

　　這是教育部日前舉辦的數(shù)字教育集成化、智能化、國(guó)際化專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)暨「擴優(yōu)提質(zhì)年」啟動(dòng)儀式上展示的一節(jié)「智慧課堂」。通過(guò)智能化系統(tǒng)，學(xué)生們可以跨越山海，接受同樣的教育。

　　藉助人工智慧提升教育普惠性，猿輔導(dǎo)集團(tuán)副總裁、人工智慧研究院院長(zhǎng)程群也有著相似經(jīng)歷。

　　「在一所偏遠(yuǎn)山區(qū)學(xué)校，有學(xué)生問(wèn)什麼是相對(duì)論，當(dāng)地教師答不上來(lái)，人工智慧卻可以用一個(gè)通俗易懂的故事解釋清楚。」程群說(shuō)，人工智慧在教育領(lǐng)域的應(yīng)用給不少孩子帶來(lái)改變，甚至通過(guò)提升學(xué)習(xí)興趣，解決了部分學(xué)生輟學(xué)的問(wèn)題。

　　在教育數(shù)位化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，人工智慧技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。然而，不同於過(guò)去以網(wǎng)際網(wǎng)路和多媒體技術(shù)為主導(dǎo)的應(yīng)用模式，人工智慧引領(lǐng)下的「教育數(shù)位化」具有技術(shù)門(mén)檻高、應(yīng)用範圍廣(guǎng)、普及投入大等特點(diǎn)，需要國(guó)家層面統(tǒng)籌推進(jìn)，才能下好先手棋。

　　為在頂層設(shè)計(jì)上推動(dòng)人工智慧在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)家有關(guān)部門(mén)大力推進(jìn)「AI+教育」項(xiàng)目的落地。教育部日前公布184個(gè)中小學(xué)人工智慧教育基地，旨在通過(guò)基地試點(diǎn)，進(jìn)一步探索人工智慧教育的新理念、新模式和新方案。各地也在鼓勵將人工智慧技術(shù)應(yīng)用於教育工作。比如，北京市出臺(tái)了《北京促進(jìn)人工智慧與教育融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(huà)》，天津市教委等部門(mén)聯(lián)合制定了《天津市加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的若干舉措》，明確提出探索利用人工智慧、虛擬實(shí)境等技術(shù)手段改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。

　　頗受社會(huì)關(guān)注的是，教育部日前明確提出，啟動(dòng)人工智慧賦能教育行動(dòng)，打造生成式人工智慧教育專(zhuān)用大模型。

　　據(jù)了解，這個(gè)大模型將發(fā)揮高等學(xué)校在科學(xué)研究、知識積累、規(guī)模應(yīng)用等方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，通過(guò)4個(gè)環(huán)節(jié)完成模型開(kāi)發(fā)——打造模型基座，解決「有沒有」的問(wèn)題；組織一流學(xué)校，科學(xué)訓(xùn)練模型，解決「會(huì)不會(huì)」的問(wèn)題；發(fā)動(dòng)廣(guǎng)大師生，眾測(cè)調(diào)優(yōu)模型，解決「優(yōu)不優(yōu)」的問(wèn)題；聚焦業(yè)務(wù)需求，推動(dòng)模型應(yīng)用，解決「強(qiáng)不強(qiáng)」的問(wèn)題。

　　在此基礎(chǔ)上，堅(jiān)持「應(yīng)用為王」理念，打造最佳智能應(yīng)用，立足教育領(lǐng)域知識儲(chǔ)備的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先在數(shù)學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)、軟體工程、控制科學(xué)與工程、臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、法學(xué)、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)等10個(gè)場(chǎng)景上推動(dòng)垂直類(lèi)應(yīng)用。

　　「教育部啟動(dòng)教育系統(tǒng)人工智慧大模型應(yīng)用示範行動(dòng)，打造生成式教育專(zhuān)用大模型，力爭(zhēng)通過(guò)更強(qiáng)的算法、更好的語料、更優(yōu)的服務(wù)來(lái)打造行業(yè)大模型的示範標(biāo)杆。」教育部副部長(zhǎng)吳巖表示。

　　方向

　　科學(xué)化規(guī)範化應(yīng)用

　　新技術(shù)在一個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，往往是機(jī)遇與挑戰並存。人工智慧在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也不例外。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)智能教育平臺(tái)已經(jīng)涵蓋眾多教育教學(xué)資源，讓更多教育場(chǎng)景形式更活、連結(jié)更多、輻射更廣(guǎng)。但是，這些應(yīng)用一定程度上存在系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足、開(kāi)放程度不高、創(chuàng)新生態(tài)不完善等問(wèn)題。

　　「現(xiàn)在國(guó)家大力提倡教育數(shù)位化轉(zhuǎn)型，也會(huì)給予一些經(jīng)費(fèi)支持，不少學(xué)校購(gòu)買(mǎi)了先進(jìn)的人工智慧設(shè)備與軟體。不過(guò)，從教學(xué)一線(xiàn)來(lái)看，AI技術(shù)使用較少，只有個(gè)別教師在嘗試。很多老師並不會(huì)用，也不願參加學(xué)校組織的培訓(xùn)，這些設(shè)備就只能閒置了。」胡婧是河北省石家莊市一名中學(xué)教師，她認(rèn)為，人工智慧時(shí)代的來(lái)臨，為教師提出了更高要求。比如，面對(duì)雜的人工智慧技術(shù)，如何有效選擇和恰當(dāng)使用？面對(duì)大數(shù)據(jù)的精細(xì)化分析，如何讓教學(xué)模式更加精準(zhǔn)化？面對(duì)人工智慧技術(shù)給學(xué)生帶來(lái)的多樣化學(xué)習(xí)渠道、廣(guǎng)闊視野，該如何應(yīng)對(duì)？

　　受到挑戰的不僅是教師，還有學(xué)生。近日，「AI+作業(yè)」成為社會(huì)熱議的話(huà)題。當(dāng)學(xué)生用上AI，以往需要花費(fèi)大量時(shí)間完成的作業(yè)，只需輕輕一點(diǎn)，就能「秒出」答案。

　　「AI+作業(yè)」會(huì)變成「偷懶神器」嗎？很多家長(zhǎng)為此揪心。北京的王女士前幾天發(fā)現(xiàn)上初中的女兒在寫(xiě)作文時(shí)，悄悄打開(kāi)她的手機(jī)，下載了一款生成式AI軟體。女兒輸(shū)入作文主題並生成文字後，一字不差地抄在作業(yè)本上。

　　「寫(xiě)作文要的是真情實(shí)感，考察的是學(xué)生的文字能力。如果孩子為了圖省事，長(zhǎng)期使用AI，就會(huì)產(chǎn)生思維惰性，非但無(wú)法形成自己的思考，還會(huì)對(duì)AI產(chǎn)生依賴。」王女士說(shuō)出了自己的擔(dān)憂。

　　「使用人工智慧抄答案，歸根結(jié)底是一個(gè)管理和引導(dǎo)問(wèn)題，不能完全歸咎於AI。某種程度而言，AI有利於減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，我們需要做的，是引導(dǎo)學(xué)生合理使用AI，做到規(guī)範用、科學(xué)用、不濫用。」胡婧說(shuō)。

　　事實(shí)上，類(lèi)似問(wèn)題在全球普遍存在。2023年9月，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布《教育與研究領(lǐng)域生成式人工智慧指南》，呼籲各國(guó)政府通過(guò)制定法規(guī)、培訓(xùn)教師等，規(guī)範生成式人工智慧在教育中的應(yīng)用。文件建議，將在課堂上使用人工智慧工具的最低年齡設(shè)定為13歲，並呼籲對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)。

　　「人工智慧為教育系統(tǒng)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，但需確保學(xué)習(xí)者的利益得到優(yōu)先考慮。」聯(lián)合國(guó)教科文組織2023全球教育監(jiān)測(cè)報(bào)告總監(jiān)安娜·克裡斯蒂娜·達(dá)迪歐說(shuō)。

　　「人工智慧是未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，不僅給教育界帶來(lái)了新挑戰，也提供了新的教學(xué)工具和資源。」華中科技大學(xué)光影交互服務(wù)技術(shù)文化和旅遊部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任蔡新元表示，應(yīng)以此為契機(jī)，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)新技術(shù)、新環(huán)境的發(fā)展和需求。

　　「人工智慧賦能教育已成為必然趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)守教育初心，防止技術(shù)凌駕於育人之上。」同濟(jì)大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士鄭慶華說(shuō)。