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    四院士勾勒“人工智能與未來教育”藍圖

    發布人:張曉爽時間:2020-10-11瀏覽:10

    2020-09-27 中國教育報

    在人類教育邁進“智能時代”的重要當口,探索智能技術如何助力教育公平與人的個性化成長,既是科技界和教育界肩負的時代使命,也是全人類共同面對的重大問題,具有非常重要的意義。日前,在北京師范大學主辦的“2020全球智慧教育大會”上,趙沁平、鄔賀銓、張軍、王耀南四位中國工程院院士,結合虛擬現實、5G、智聯網和人工智能等技術在教育場景中的應用,從不同維度共話智慧教育未來。

     ——編者的話

    趙沁平院士:

     AI+VR或將成為終極性的教育技術

    作為智慧教育重要的支持技術,虛擬現實(VR),以計算機技術為核心,結合其他相關科學技術,致力于生成一個與現實世界在視、聽、觸覺等方面高度近似的數字化環境,人們可以通過一些設備與數字化環境進行交互,產生親臨現實世界的體驗。VR4I特征,即沉浸感(Immersion)、交互性(Interaction)、構想性(Imagination)和智能化(Intelligence)。

    這些特征使VR對現有技術形成了一定的顛覆性,將重塑我們的未來。教育是虛擬現實技術非常重要的應用領域。VR可以實現任何設想的教育教學環境,使學習者沉浸式體驗學習對象和教學過程。VRAI技術也有著天然的關系,并呈現出“你中有我、我中有你”的融合發展趨勢,從而有力地催生類人助教,促進高階的探究式、自適應學習,拓展智慧教育場景應用,推動智慧教育的不斷發展與深化。VRAI有可能成為終極性的教育技術,將對未來教育產生深刻影響。

    與此同時,我們也要認識到,虛擬現實、人工智能等只是技術,實現的是教學輔助,不可能、也不應該完全取代教師教學。教育的主體部分,也就是“傳道、授業、解惑”以及“批判、創新”思維的核心內容是需要人對人,而不是機器對人完成的。因此,要加強人工智能、虛擬現實等應用于教育教學的相關研究,關注人工智能和虛擬現實環境對學生身心的影響和對社會的影響。希望教育、人文社科領域的專家與科技界人士攜手合作,研究“人工智能、虛擬現實+教育”,共同推動智慧教育的發展,培養面向未來的創新型人才。

    鄔賀銓院士:

     5G上云融智,助力教育創新

    智慧經濟時代,數字基礎建設是新基建的支柱,5G是首選。

     5G激活超清視頻、釋放虛擬現實技術的潛力,更成為上云落地的平臺。疫情期間的政企校協同,成功實踐了大批云上教學的優秀案例。5G直播可以實現4K/8K超高清、低延時,5G與大數據、人工智能的結合帶來的教學內容高度定制化,解決了教育內容缺乏定制化和娛樂內容缺乏系統化的弊病,把各種知識點進行分解,制作成精良的模塊并存儲于云端。利用5G上云并結合人工智能技術,可以形成協同實驗平臺,支持多人共同完成一個實驗或者共同進行項目式學習,培養學生團隊協作精神。隨著終身教育理念的日益普及和落地,5G將以其顯著優勢為教育全生命周期提供更優質的應用服務。

    同時,也不能忽視5G+教育面臨的諸多挑戰。5G終端以及AR/VR可穿戴設備成本仍然較高,難以普及;適應并體現5G特點的課件還很少;5G+教育對師資提出了新的要求。此外,值得關注的是5G帶來良好的學習體驗同時,也要避免青少年過度沉溺于5G娛樂體驗。

    最后,新時代呼喚人才培育模式的創新,對高技術人才的數量與質量都提出更高的要求,百年未有之國際形勢大變局凸顯創新人才成為競爭的焦點。當前我國已將軟件、集成電路、網絡安全升級為一級學科,還有不少高校設置物聯網學院、大數據學院、人工智能學院,VR等也設為新的專業,反映了國家對人才緊缺專業的重視,但另一方面信息技術專業設置過細,不利于學科交叉,隨著信息化滲透到各行各業,急需兩化融合的人才培養。

    張軍院士:

    五維教育,推動新時代教育生產力的變革

    黨的十九大報告提出建設網絡強國、數字中國和智慧社會,這是科學判斷信息社會發展趨勢作出的戰略部署,智慧社會是對我國信息社會發展前景的前瞻性概括。

    建設智慧社會,智慧教育的發展不可或缺。需要我們審視從“有學上”向“上好學”轉變的教育新矛盾,體驗智能技術重構的教學新環境和新方式,從智慧社會發展整體視角和框架出發,思考未來教育??v觀從農業社會的私塾到工業社會的學校,再到信息社會的規?;瘜W校,教育演進以空間縮短為特征演進變革。然而,在人工智能時代,教育內涵向內容精準化、學習自主化、教學交互化方向發展,AI賦能教育呈現出從空間維度向全方位以人為本發展的趨勢。傳統教育體系中,教師、學生、知識、平臺為要素的教育生產模式與新生產力要素間的不協調,催生新時代的教育生產關系變革,以“人”為中心,機(信息技術)—物(知識)—環(學習空間)協同重構,形成了新的教育生產關系。

    進入萬物感知、萬物互聯、萬物群智的智慧社會,泛在的教育信息網絡、智能化的教育基礎設施、普惠的教育公共服務和精細化的教育治理體系,將從空間三維、時間和知識五個維度深度融合,重塑智慧教育生態。教師和學生在空間三維中的教與學軌跡、路徑、陪伴、習慣將被感知和計算;于時間維度上實現隨時學習、終身學習;于知識維度上,圖譜化布局在線上、實踐、產業鏈條中的精品教育資源,以“人”為中心。

    五維教育的融合貫通,推動傳統教室到智慧教室再到智聯教室的更迭衍新。其核心引擎就是智聯網技術,通過多元全面持續的協同感知、多尺度超帶寬的泛在網絡、知識自主驅動的智能計算、多元個性精準的智慧服務,實現從信息到知識、從知識到智慧的教育生產新模式。在這一模式變革進程中,引導學校和教師進行適用于虛擬學習空間與傳統課堂融合環境的教學方法創新。通過多元數據沉淀挖掘,支撐教學觀評測全鏈條計算,利用人工智能等新技術,破解班級授課制下的因材施教難題、支持面向學生探究能力和問題解決能力培養的項目化教學、網絡空間教學、異地同步教學、雙主教學模式、翻轉課堂、校園在線課程、基于設計的學習、引導式移動探究、協同知識建構、能力引導式學習等。

    科技發展將促進教育系統變革,以智慧(intelligence)、互聯(Internet)為理念,基于智聯網技術框架,重塑“人機物環”關系,通過“智聯教室”建設,打通空間、時間、知識之間的壁壘,釋放教育生命力,實現學生和教師有價值的成長。

    王耀南院士:

    智能技術賦能智慧民生

    隨著人工智能與其他科技的加速融合創新與聚變發展,社會形態將全面系統演進,智慧社會是繼農業社會、工業社會、信息社會之后的一種高級社會形態,是萬物互聯、融合創新、智能協同、安全可控的智能時代。未來的機器人在工廠里面,和工人是友好的合作伙伴關系,可以像朋友一樣相互交流,相互學習,共同促進人機融合。未來社會的機器人要能夠自己看懂說明書,按照要求自動裝備,完成任務。加工大型零部件一定是多個機器人協作,完成復雜的零部件,現在都是單機作業,以后是由云計算、互聯網邊緣計算等智能技術來完成。在航空航天領域,將由機器人來進行簡單的裝配。

    人工智能技術的發展日新月異,對人才培養也提出了新的要求,為教育變革提供了新路徑。人工智能賦能教師,將改變教師角色,促進教學模式從知識傳授到知識建構的轉變,同時緩解貧困地區師資短缺和資源配置不均的問題;人工智能賦能學校,將改變辦學形態,提高學校的服務水平,形成更加以學習者為中心的學習環境;人工智能賦能教育治理,將改變治理方式,促進教育決策的科學化和資源配置的精準化,加快形成現代化的教育公共服務體系。

    希望我們的教育領域超前識變、積極應變、主動求變,通過多種方式進行理論創新與實踐探索,為實現全人類的共同利益貢獻力量。

    (作者:通訊員 沈陽 整理)


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