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人工智能的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)了教育智能化的進(jìn)程。2017年7月,《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》發(fā)布,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,關(guān)注智能教育,強(qiáng)調(diào)推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理、資源建設(shè)等方面的全流程應(yīng)用。
實(shí)際上,近十年來(lái),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、新一代人工智能等新技術(shù)正向教育的各個(gè)領(lǐng)域滲透,已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、教育評(píng)價(jià)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,教育信息化從數(shù)字化到智能化的階梯式發(fā)展趨勢(shì)日益明顯。以人工智能為核心驅(qū)動(dòng)力的“智能+教育”漸成趨勢(shì),教育智能化已經(jīng)成為傳統(tǒng)教育改革的關(guān)注點(diǎn)和方向標(biāo)。
人工智能是引領(lǐng)教育智能化發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù),超越技術(shù)范式去理解人工智能的理念變化和即將發(fā)生的革命性影響,有助于把握教育智能化的新方向和新場(chǎng)景,促進(jìn)人工智能的教育應(yīng)用。因此,有必要在分析人工智能最新技術(shù)范式和理念的基礎(chǔ)上,明確教育智能化的發(fā)展方向,系統(tǒng)審視教育智能化的戰(zhàn)略場(chǎng)景,以搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇,助力我國(guó)教育智能化建設(shè)。
一、教育智能化的發(fā)展方向
教育智能化的發(fā)展離不開人工智能的支持,人工智能的研究范式轉(zhuǎn)變,延伸了其發(fā)展中的一些應(yīng)用圖景和發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)著人工智能和教育智能化向著人機(jī)協(xié)同的方向發(fā)展。
(一)現(xiàn)狀問(wèn)題:純?nèi)斯ぶ悄茉诮逃龖?yīng)用中的局限性
當(dāng)前,人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正不斷增加,對(duì)提高評(píng)估的效率、縮短反饋時(shí)間、提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持方面具有積極作用。越來(lái)越多的機(jī)器被廣泛應(yīng)用于解決復(fù)雜、煩瑣或人力無(wú)法解決的問(wèn)題,在此類應(yīng)用領(lǐng)域中,機(jī)器具有更高的優(yōu)越性,即使是在不確定情況下做預(yù)測(cè),機(jī)器也優(yōu)于人類專家。然而,純?nèi)斯ぶ悄茉诮逃龖?yīng)用中也具有一定的局限性。
1.功能局限性
有關(guān)人工智能的研究方面大致可分為兩種范式:符號(hào)范式和連接主義范式。一種是通過(guò)構(gòu)建更抽象的機(jī)器模型,直接模擬人類的語(yǔ)言符號(hào)、意識(shí)與推理,賦予機(jī)器以智能。另一種是直接嘗試模仿人腦的某些神經(jīng)系統(tǒng)過(guò)程,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成各個(gè)神經(jīng)元的功能和神經(jīng)元的連接。因此,機(jī)器的智能程度主要取決于問(wèn)題領(lǐng)域的定義及其清晰程度,或者算法聚類的精準(zhǔn)性,問(wèn)題定義得越清楚、界限越明確、聚類精準(zhǔn)性越高,則機(jī)器解決該問(wèn)題就越容易。
然而,要讓電腦如成人般地下棋是相對(duì)容易的,但是要讓電腦具有如一歲小孩般的感知和行動(dòng)能力卻是相當(dāng)困難甚至是不可能的。這個(gè)和人類常識(shí)相悖的現(xiàn)象被稱為“莫拉維克悖論”,人工智能通常表現(xiàn)出“有知識(shí)、沒(méi)常識(shí)”的尷尬。機(jī)器更是無(wú)法形成人具備的社交技能和情感智力,表現(xiàn)出“有精度,沒(méi)溫度(缺情感)”“有個(gè)性,沒(méi)人性(缺文化)”的現(xiàn)象。人類的學(xué)習(xí)是一種大腦功能,具有復(fù)雜、混沌、生物性等特點(diǎn),通常難以精準(zhǔn)定義與聚類,以至于無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化、智能化,更難以實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)、情感與文化上的教學(xué)交互。
2.信任問(wèn)題
機(jī)器模擬人類認(rèn)知方式的過(guò)程復(fù)雜性和算法維度,阻礙了人類對(duì)其決策過(guò)程的理解。這種過(guò)程類似于人依靠直覺(jué)來(lái)作出決定,而對(duì)直覺(jué)的來(lái)源并沒(méi)有清晰的了解,這被稱為人工智能的“黑匣子”問(wèn)題?!昂谙蛔印眴?wèn)題使機(jī)器變得不透明,機(jī)器結(jié)合各種計(jì)算智能的方法,例如模糊邏輯、遺傳算法和基于案例的推理,將能夠快速執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù),并通過(guò)自動(dòng)學(xué)習(xí)以提高智能化水平。
然而,機(jī)器進(jìn)步的背后隱含的還有人們對(duì)機(jī)器甚至可能取代人類的擔(dān)憂。伴隨著技術(shù)對(duì)于解決“黑匣子”問(wèn)題的局限性,衍生出關(guān)于人工智能中算法決策的透明度、可預(yù)測(cè)性、可解釋性和責(zé)任性的問(wèn)題,并由此引發(fā)了人們對(duì)人工智能在教育應(yīng)用過(guò)程中控制權(quán)、數(shù)據(jù)隱私、決策安全等方面的信任問(wèn)題,進(jìn)一步限制了純?nèi)斯ぶ悄茉诮逃械膽?yīng)用。
(二)研究范式:人本人工智能(HCAI)在興起
1.第二波“哥白尼革命”:從以算法為中心到以人為中心
人工智能的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)程序和基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這種以算法為中心的思想,更多地關(guān)注人工智能發(fā)展的手段,而忽視人工智能發(fā)展的目的是“為人服務(wù)”。此外,人工智能在與人合作解決問(wèn)題的過(guò)程中大多以性能為中心,以性能為中心的應(yīng)用方式還需要解決機(jī)器缺乏監(jiān)督、應(yīng)用安全以及集體決策沖突等問(wèn)題。這些問(wèn)題都與既往智能技術(shù)研究范式與“人本性”背離有關(guān),現(xiàn)在到了考慮轉(zhuǎn)變研究范式的時(shí)候,要充分注重人文性和人性化發(fā)展,尊重人權(quán)、隱私和注重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)、社會(huì)倫理等。
因此,克服和轉(zhuǎn)變以算法為中心的人工智能的狹隘性,抑制和突破以性能為中心的應(yīng)用的片面性,需要遵循人本主義理念,這促成了一種以人為中心的人工智能——人本人工智能(Human Centered Artificial Intelligence,簡(jiǎn)稱HCAI或HAI)。HCAI的發(fā)展核心不再是物的發(fā)展、算法的突破,而是人本身的發(fā)展,將“人”這一要素置于中心位置,旨在增強(qiáng)人類的能力,增強(qiáng)公眾對(duì)人工智能技術(shù)的信任和信心,以充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的潛力。
古代天文學(xué)家將地球視為太陽(yáng)系的中心,太陽(yáng)和行星圍繞其旋轉(zhuǎn)。在16世紀(jì),哥白尼提出了以太陽(yáng)為中心的模型構(gòu)架,證明了天文學(xué)的正確性,從而使人們可以進(jìn)行更好的預(yù)測(cè)和進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)。HCAI可以理解為人工智能在圍繞著人類活動(dòng)的“循環(huán)中”,將人類置于人工智能設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、應(yīng)用與發(fā)展的中心,以人為中心的方法代替了傳統(tǒng)以算法為中心的機(jī)器智能,可將之稱為第二波哥白尼革命。HCAI的研究范式重視人的體驗(yàn)、需求和控制,應(yīng)用的思路從專注于策略方案和任務(wù)解決,到將人重新置于人機(jī)協(xié)同的綜合控制范式的中心位置。
2.HCAI的治理結(jié)構(gòu)
近年來(lái),有關(guān)人工智能的監(jiān)管治理的討論成為熱點(diǎn)話題。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和區(qū)域組織先后發(fā)布了有關(guān)人工智能治理的戰(zhàn)略規(guī)劃。我國(guó)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》,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,促進(jìn)人機(jī)和諧。在G20會(huì)議中,2019年的人工智能對(duì)話明確強(qiáng)調(diào)了發(fā)展以人為本的人工智能方法,增強(qiáng)公眾對(duì)人工智能技術(shù)的信任和信心,以充分發(fā)揮其潛力;2020年的人工智能對(duì)話強(qiáng)調(diào)發(fā)展教育、醫(yī)療和公共服務(wù)中可信賴的人工智能。
美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室與視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人李飛飛啟動(dòng)HCAI計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)了將人的價(jià)值觀和意識(shí)引入人工智能技術(shù)的開發(fā)和使用中,包括三個(gè)指導(dǎo)原則:以對(duì)其人類影響的關(guān)注為指導(dǎo);努力擴(kuò)展和加強(qiáng)人類,而不是取代人類;更多地受到人類智能的啟發(fā)。由此可見,發(fā)展HCAI與人工智能治理的核心議題相一致,強(qiáng)調(diào)了融入以人為本的價(jià)值觀,假設(shè)了人類應(yīng)該始終在任務(wù)執(zhí)行中扮演主要角色,這個(gè)假設(shè)強(qiáng)調(diào)了HCAI應(yīng)遵循倫理、法律和安全等一系列的道德原則。
HCAI在興起,如何彌合HCAI的道德原則與實(shí)現(xiàn)這些原則所需的實(shí)際步驟之間的鴻溝,還需要形成一個(gè)能夠不斷適應(yīng)情況變化的制度化結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)方面,需要關(guān)注可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì),因此需要在HCAI的整個(gè)組織構(gòu)架中融入一套制度設(shè)計(jì),以消除人們對(duì)人工智能技術(shù)失控的擔(dān)憂。例如,通過(guò)偏差測(cè)試以增強(qiáng)公平性,減少輸入和輸出數(shù)據(jù)中的偏見。
在應(yīng)用方面,需要建立相應(yīng)組織內(nèi)的業(yè)務(wù)管理策略,在HCAI道德原則下對(duì)管理和執(zhí)行HCAI進(jìn)行規(guī)范,形成HCAI應(yīng)用的安全文化,以消除人們對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用及其重塑領(lǐng)域結(jié)構(gòu)的擔(dān)憂。例如,管理者對(duì)應(yīng)用安全的承諾。此外,為了確保HCAI設(shè)計(jì)與應(yīng)用是可靠且安全的,還需要建立起對(duì)應(yīng)的監(jiān)督和認(rèn)證機(jī)制,通過(guò)獨(dú)立監(jiān)督以獲得可信賴的認(rèn)證,如政府干預(yù)和監(jiān)管、專業(yè)組織和研究機(jī)構(gòu)的外部評(píng)估和認(rèn)證。綜合來(lái)看,HCAI治理結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外可分為設(shè)計(jì)可靠、管理安全和認(rèn)證可信三個(gè)嵌套層次。
圖片來(lái)源:圖蟲創(chuàng)意
(三)應(yīng)用圖景:eAI是一種HCAI應(yīng)用范式
人工智能是未來(lái)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應(yīng)用范式——教育人工智能(educational Artificial Intelligence,簡(jiǎn)稱eAI)的形成。基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)決策是人工智能的技術(shù)優(yōu)勢(shì),eAI作為一種HCAI應(yīng)用范式,其決策突出了以人為中心的綜合范式,并在與人的交互中逐漸呈現(xiàn)出人機(jī)聯(lián)合決策的趨勢(shì)。整體來(lái)看,基于eAI的決策過(guò)程是在具體應(yīng)用情境中對(duì)決策意義和權(quán)力的分配與重構(gòu),可分為三種決策類型:
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策以數(shù)據(jù)作為一種直接的決策依據(jù)。這種決策方式在對(duì)數(shù)據(jù)形式化、結(jié)構(gòu)化和可視化的過(guò)程中有明確的教育目標(biāo)和問(wèn)題。eAI根據(jù)數(shù)據(jù)分析的反饋,可直接對(duì)既定的目標(biāo)或問(wèn)題進(jìn)行回應(yīng)。eAI憑借既定的計(jì)算邏輯和算法規(guī)則,通過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)決策四個(gè)鏈路,自動(dòng)生成符合自身邏輯和教育主體需要的決策信息。例如,eAI學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,直接推薦與之相適配的學(xué)習(xí)材料。
2.數(shù)據(jù)啟發(fā)的決策
數(shù)據(jù)啟發(fā)指基于數(shù)據(jù)進(jìn)行推理,在數(shù)據(jù)分析結(jié)論基礎(chǔ)上再進(jìn)行的決策法則。在教學(xué)活動(dòng)中,教師基于數(shù)據(jù)作出不同推斷和決策以引導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),人和機(jī)器在教學(xué)分析和教學(xué)設(shè)計(jì)之間形成協(xié)同。其中,eAI的數(shù)據(jù)分析、建模、解釋是探索性的,旨在提供廣泛的信息、結(jié)果預(yù)測(cè)或發(fā)展趨勢(shì),以幫助教育主體進(jìn)行推斷。此時(shí)的eAI是人機(jī)協(xié)同決策的伙伴,數(shù)據(jù)是一種輔助決策的信息輸入,目的是啟發(fā)教育主體進(jìn)行思考與決策。例如,eAI系統(tǒng)分析并呈現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,教師決定下階段采取什么教學(xué)策略或措施。
3.設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的決策
設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的決策指的是一種基于設(shè)計(jì)思維集成的決策方式,以預(yù)設(shè)價(jià)值目標(biāo)為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)對(duì)整個(gè)決策系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和把握,策略性更強(qiáng)。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的決策內(nèi)涵是以學(xué)習(xí)者為中心,人進(jìn)行綜合控制和選擇,在不斷質(zhì)疑中優(yōu)化eAI的教學(xué)應(yīng)用。從設(shè)計(jì)的階段便開始布局?jǐn)?shù)據(jù),制訂優(yōu)化策略,為決策中不確定性、風(fēng)險(xiǎn)和沖突安排優(yōu)先級(jí),使機(jī)器能夠更快地感應(yīng)和處理信息,并對(duì)過(guò)于復(fù)雜的教學(xué)情況采取行動(dòng),生成教育主體所需的信息。同時(shí),管理人員、教師和學(xué)生知道eAI決策系統(tǒng)的原理、布局、構(gòu)建、特點(diǎn)以及所需的數(shù)據(jù)類型,可以很好地解釋、理解和信任決策信息。例如,采用eAI系統(tǒng)分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況,教育主體需要在設(shè)計(jì)階段考慮有哪些學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)類型、對(duì)應(yīng)于解決什么問(wèn)題、有什么解決方法等,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合控制和決策。
(四)發(fā)展趨勢(shì):人機(jī)協(xié)同智能發(fā)展的新模式
機(jī)器主要擅長(zhǎng)于界定清晰和結(jié)構(gòu)合理的問(wèn)題。相反,人類善于直覺(jué)思維、抽象和概念化,通常擅長(zhǎng)解決界限不清晰、結(jié)構(gòu)合理的問(wèn)題。人和機(jī)器的智能具有各自的獨(dú)特性,難以比較二者的“智力水平”,它們也不會(huì)擅長(zhǎng)相同的事物。因此,突破純?nèi)斯ぶ悄茉诮逃龖?yīng)用中的局限性,最理想的方法是形成人和機(jī)器的有效協(xié)調(diào),人類擅長(zhǎng)的事讓人類做,機(jī)器擅長(zhǎng)的事讓機(jī)器做,達(dá)到人機(jī)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的新生態(tài)。
eAI的“以人為中心的”思維方式,通過(guò)人與機(jī)器的協(xié)作進(jìn)程,促進(jìn)教育智能化向著人機(jī)協(xié)同的方向發(fā)展。人和eAI的協(xié)同應(yīng)用,最常見的形式是建立人和機(jī)器之間進(jìn)行調(diào)制和共享控制權(quán)的協(xié)作系統(tǒng),人和機(jī)器都可以通過(guò)學(xué)習(xí)共同發(fā)展,其背后的基本原理是重塑一種互補(bǔ)的異構(gòu)智能——人機(jī)協(xié)同智能,通常有三種人機(jī)協(xié)同的模式:智能增強(qiáng)、過(guò)程整合和知識(shí)聚合。
1.智能增強(qiáng)
人機(jī)協(xié)同智能的智能增強(qiáng)模式一般包括三種。第一種是人增強(qiáng)機(jī)器,人類智能處于機(jī)器循環(huán)中,經(jīng)常用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型的形式。例如,通過(guò)人工建模來(lái)擴(kuò)充機(jī)器以解決他們尚無(wú)法單獨(dú)解決的任務(wù)。第二種是機(jī)器增強(qiáng)人,機(jī)器智能處于人類的循環(huán)中,通過(guò)提供預(yù)測(cè)來(lái)改善人類決策。例如,將機(jī)器作為外部的輔助設(shè)備。第三種是混合增強(qiáng),人和機(jī)器具有互補(bǔ)的功能,這些功能組合起來(lái)彼此增強(qiáng)。例如,機(jī)器通過(guò)與人的交互不斷地學(xué)習(xí)人類技能,不斷提高機(jī)器的智能等級(jí),同時(shí)增強(qiáng)人類個(gè)體的感知與意識(shí)。
2.過(guò)程整合
人機(jī)協(xié)同智能的過(guò)程整合模式是將機(jī)器智能和人類智能集成到解決任務(wù)的流程中,重點(diǎn)在于人和機(jī)器進(jìn)行有計(jì)劃的任務(wù)分配來(lái)解決問(wèn)題。其中,人機(jī)協(xié)同體現(xiàn)為任務(wù)流程中物理級(jí)別的結(jié)構(gòu)融合,人和機(jī)器分別以自己的方式工作,在工作過(guò)程中協(xié)調(diào)配合以消除各種冗余和低效度的子過(guò)程,從而優(yōu)化整體的流程效率和任務(wù)效果。在解決任務(wù)的過(guò)程中,人機(jī)協(xié)同首先需要確定可用策略的集合,然后需要評(píng)估策略,以確定最佳的人機(jī)協(xié)調(diào)配合方式。一般而言,包含人和機(jī)器異步進(jìn)行的順序集成、同步工作的并行集成,以及多個(gè)并行程序或順序程序組成的混合集成三種方式。
3.知識(shí)聚合
人機(jī)協(xié)同的知識(shí)聚合模式指將機(jī)器智能和人類智能聚合為一個(gè)整體,作為人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)模塊的輸入。在這種模式下,人類行為和機(jī)器功能可以通過(guò)以下兩種方式之一合并。一種是將人和機(jī)器映射到同一維度或者相同的特征空間,并一起用作知識(shí)發(fā)現(xiàn)(分類、預(yù)測(cè)等)的學(xué)習(xí)模型。例如,智能答疑系統(tǒng)中,學(xué)生的問(wèn)題首先會(huì)由智能機(jī)器回答,如果智能機(jī)器無(wú)法回答則啟用真實(shí)導(dǎo)師,并且整個(gè)系統(tǒng)會(huì)在動(dòng)態(tài)的發(fā)展中生成更高層次的知識(shí)映射,生成更加精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)模型。另一種是將人和機(jī)器作為相同算法或功能的參數(shù),構(gòu)建共生的人機(jī)認(rèn)知架構(gòu)。例如,將檢測(cè)到的人的行為與情緒、機(jī)器的表現(xiàn)與決策邏輯,以及人與機(jī)器的交互數(shù)據(jù)作為輸入共享到人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)的控制模型中。
二、eAI賦能教育數(shù)字化新基建
國(guó)家政策和會(huì)議中多次強(qiáng)調(diào)推動(dòng)并加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),教育作為新基建的重要應(yīng)用領(lǐng)域,教育數(shù)字化新基建無(wú)疑是務(wù)實(shí)教育智能化底座支持的發(fā)展愿景與戰(zhàn)略性場(chǎng)景。
(一)國(guó)家新基建高潮興起
2018年,中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議正式提出了“新基建”的概念,強(qiáng)調(diào)推動(dòng)5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);2019年的政府工作報(bào)告中再次提出“加強(qiáng)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”;國(guó)務(wù)院于2020年1月3日常務(wù)會(huì)議提出,出臺(tái)信息網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施投資支持政策。以“數(shù)字基建”為內(nèi)核的新基建已成為社會(huì)共識(shí)和國(guó)家戰(zhàn)略,國(guó)家新基建高潮興起。
對(duì)于新基建的內(nèi)涵,國(guó)家發(fā)改委對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍作出了解讀,指出新基礎(chǔ)設(shè)施主要包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三方面內(nèi)容。教育數(shù)字化新基建可以看作國(guó)家新基建在教育領(lǐng)域的細(xì)分基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。當(dāng)然,教育數(shù)字化新基建作為國(guó)家新基建下的細(xì)分領(lǐng)域,具備其獨(dú)特的領(lǐng)域特性。
一是進(jìn)行聯(lián)結(jié)與交互的教育新基建,包括以5G和互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)和以教育資源平臺(tái)和智能分析系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)平臺(tái)新基建。
二是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的教育新基建,通過(guò)算力、算法去賦能教育智能化變革,包括以人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)和以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力支持等新基建。
三是上述兩種新基建與教育融合產(chǎn)生的新型驅(qū)動(dòng)方式。整體來(lái)看,教育數(shù)字化新基建強(qiáng)調(diào)算法作為教育數(shù)字化的底層支持、數(shù)據(jù)作為智能化的驅(qū)動(dòng)要素、計(jì)算方法作為生產(chǎn)力,包括支持教、管、學(xué)、測(cè)、評(píng)、考以及促進(jìn)技術(shù)與這一系列活動(dòng)進(jìn)行融合的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
(二)eAI在技術(shù)賦能教育數(shù)字化新基建中的作用點(diǎn)分析
教育數(shù)字化新基建是教育教學(xué)實(shí)踐與創(chuàng)新的基礎(chǔ)支撐。eAI不僅僅是教育數(shù)字化新基建的一個(gè)領(lǐng)域,也是技術(shù)賦能教育數(shù)字化新基建的核心驅(qū)動(dòng)力。從戰(zhàn)略層面上看,eAI將以人為本的理念融入教育數(shù)字化新基建,為教育智能化的發(fā)展提供支持與動(dòng)力;從技術(shù)操作層面上看,eAI通過(guò)底層布局以構(gòu)建技術(shù)支撐體系;從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景上看,教育數(shù)字化新基建包括操作系統(tǒng)、智能學(xué)具、智慧學(xué)伴、智慧環(huán)境、智慧教法和智慧評(píng)估六種類型的創(chuàng)新構(gòu)造。因此,基于戰(zhàn)略層面的宏觀計(jì)劃和技術(shù)操作層面的底層邏輯,立足于創(chuàng)新構(gòu)造層面,分析eAI在技術(shù)賦能教育數(shù)字化新基建的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,如圖1所示。
圖1 eAI在技術(shù)賦能教育數(shù)字化新基建中的作用點(diǎn)
eAI為操作系統(tǒng)類構(gòu)造開辟了新路徑,依托eAI技術(shù)的數(shù)據(jù)處理能力和自動(dòng)化決策能力,支持其他功能模塊數(shù)據(jù)傳輸,形成一個(gè)提供智能化服務(wù)的有機(jī)操作系統(tǒng),并通過(guò)高層推理和可視化模塊將交互引導(dǎo)至低層位置來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的信息獲取,進(jìn)一步強(qiáng)化操作系統(tǒng)的語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、執(zhí)行系統(tǒng)和認(rèn)知行為系統(tǒng)等服務(wù)。eAI賦能智能學(xué)具類構(gòu)造在塑造智能學(xué)具及其運(yùn)用方式上起積極作用,eAI的基本框架、算法模型以及通用技術(shù)決定了智能學(xué)具的功能。
eAI應(yīng)用于智慧學(xué)伴研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程,更強(qiáng)調(diào)以人為中心的底層設(shè)計(jì)與界面交互設(shè)計(jì),將eAI的智能語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)嵌入智慧學(xué)伴的內(nèi)部程序或系統(tǒng)中,為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)支持或教學(xué)服務(wù);此外,eAI還賦能智慧學(xué)伴從人機(jī)交互中獲取信息以實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)。
eAI賦能智能環(huán)境系統(tǒng)類構(gòu)造,通過(guò)嵌入多個(gè)傳感器和執(zhí)行器,融合智能語(yǔ)音、位置跟蹤和觸敏顯示設(shè)備等功能程序與物理設(shè)施,賦予環(huán)境以自動(dòng)感知、數(shù)據(jù)處理、事件解釋、生成模型的能力,從而構(gòu)建起高度智能化的智慧環(huán)境,例如智慧終端、智慧教室、智慧校園。eAI通過(guò)與人協(xié)作的方式構(gòu)建智慧教法類支撐結(jié)構(gòu),賦能學(xué)習(xí)的個(gè)性化、服務(wù)的自動(dòng)化以及策略的智能化;在“以人為本”eAI設(shè)計(jì)和“以人為中心”的教學(xué)中,eAI賦能智慧教法類構(gòu)造無(wú)疑會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的主人翁責(zé)任感,從而增加eAI和學(xué)習(xí)活動(dòng)的接受度和信任度。eAI賦能智慧評(píng)估類構(gòu)造,整合多種信息技術(shù)形成系統(tǒng)化的評(píng)估技術(shù)鏈,然后基于操作系統(tǒng)、智能學(xué)具、智慧學(xué)伴、智慧環(huán)境、智慧教法類構(gòu)造,建立智慧評(píng)估支撐體系。
三、eAI賦能OMO教學(xué)模式新常態(tài)
大規(guī)模疫情加速了教育領(lǐng)域?qū)€上線下融合(OMO)教學(xué)模式的探索。同時(shí)國(guó)家政策支持構(gòu)建OMO教學(xué)模式的常態(tài)化發(fā)展機(jī)制,為教育智能化的深化發(fā)展創(chuàng)造了契機(jī)。從外部環(huán)境和現(xiàn)實(shí)需求考量,OMO教學(xué)模式新常態(tài)已成為教育智能化的戰(zhàn)略性場(chǎng)景。
(一)國(guó)家支持構(gòu)建OMO教學(xué)模式的常態(tài)化發(fā)展機(jī)制
從早期的多媒體、局域網(wǎng)、單片機(jī)的引入,到云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、多終端的發(fā)展,技術(shù)與教育的融合促進(jìn)了教育的發(fā)展與變革。如何在此基礎(chǔ)上推動(dòng)進(jìn)一步的融合和創(chuàng)新,將對(duì)教育在未來(lái)能否實(shí)現(xiàn)智能化、最大化發(fā)揮技術(shù)的教育應(yīng)用效能提出更大的挑戰(zhàn)。2020年7月,國(guó)家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、教育部等13部門公布《關(guān)于支持新業(yè)態(tài)新模式健康發(fā)展激活消費(fèi)市場(chǎng)帶動(dòng)擴(kuò)大就業(yè)的意見》,明確指出:“大力發(fā)展融合化在線教育。構(gòu)建線上線下教育常態(tài)化融合發(fā)展機(jī)制,形成良性互動(dòng)格局?!憋@然,國(guó)家高度重視OMO教學(xué)模式的實(shí)踐與推廣。積極探索并推進(jìn)OMO教學(xué)模式,成為教學(xué)改革的關(guān)注熱點(diǎn)和傳統(tǒng)教育迫切轉(zhuǎn)型的方向標(biāo)。
(二)eAI在OMO教學(xué)模式中的作用點(diǎn)分析
OMO教學(xué)模式是以學(xué)生為中心,通過(guò)技術(shù)手段打通線上和線下、虛擬和現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景中各種結(jié)構(gòu)、層次、類型的數(shù)據(jù),形成線上線下融合場(chǎng)景生態(tài),以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)與服務(wù)的教學(xué)新樣態(tài),兼容混合學(xué)習(xí)和混成學(xué)習(xí)模式,體驗(yàn)無(wú)縫學(xué)習(xí),并促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)發(fā)展。eAI的感知、認(rèn)知、情感、價(jià)值、審美和文化計(jì)算能力,能促進(jìn)OMO教學(xué)模式的“個(gè)性化”,為OMO教學(xué)模式的“無(wú)縫融合”提供牽引。
從個(gè)性化角度看,eAI賦能OMO教學(xué)模式,通過(guò)對(duì)線上線下、同步異步的全過(guò)程進(jìn)行“觀察”,挖掘?qū)W習(xí)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)信息,以優(yōu)化OMO教學(xué)模式中的教學(xué)過(guò)程與服務(wù)體驗(yàn)。具體來(lái)看,一是通過(guò)傳感器和算法模型技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行收集與跟蹤,在對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘的基礎(chǔ)上建立學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型、知識(shí)領(lǐng)域模型等,并通過(guò)分析推理來(lái)確定學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求,及時(shí)進(jìn)行響應(yīng)和反饋。二是依靠eAI提升OMO教學(xué)模式的智能化程度,由機(jī)器替代人來(lái)自動(dòng)執(zhí)行某些教學(xué)任務(wù),提升服務(wù)效率與水平。例如,eAI支持同步異步的智能測(cè)評(píng)與反饋、智能助教。
從無(wú)縫融合角度看,eAI融合其他技術(shù)支持多場(chǎng)景、多設(shè)備、多資源下的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換與跟蹤,可支持?jǐn)?shù)據(jù)和技術(shù)的集成應(yīng)用,推動(dòng)線上和線下信息流通以及不同地區(qū)之間同步和異步的資源共享,從而打破OMO教學(xué)模式中信息流通和資源共享障礙。
此外,eAI作用于各類技術(shù)間的連接,有助于克服連接不確定性、調(diào)解連接沖突并在復(fù)雜系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自調(diào)節(jié)和自適應(yīng),真正做到打通線上線下、實(shí)現(xiàn)同步異步互聯(lián)。其中,eAI與云計(jì)算技術(shù)和5G移動(dòng)通信技術(shù)融合,使成本低廉的大規(guī)模并行計(jì)算得以實(shí)現(xiàn),支撐線上線下資源、程序和工具的訪問(wèn)與應(yīng)用,支持線上線下教學(xué)靈活切換與整合。eAI與XR擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算和觸覺(jué)反饋技術(shù)融合,在OMO教學(xué)模式的教育場(chǎng)景中應(yīng)用,可以完成現(xiàn)實(shí)課堂與虛擬場(chǎng)景中的智能化交互。
四、eAI賦能教育評(píng)價(jià)創(chuàng)變新戰(zhàn)役
教育評(píng)價(jià)是教育與學(xué)習(xí)的“指揮棒”,調(diào)適教育教學(xué)的指揮棒,對(duì)引導(dǎo)教育改革具有重要意義。顯然,教育評(píng)價(jià)創(chuàng)變已成為引導(dǎo)教育改革、促進(jìn)教育智能化深化發(fā)展的戰(zhàn)略性場(chǎng)景。
(一)國(guó)家政策吹起教育評(píng)價(jià)改革進(jìn)軍號(hào)
習(xí)近平總書記在全國(guó)教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào),要扭轉(zhuǎn)不科學(xué)的教育評(píng)價(jià)導(dǎo)向,堅(jiān)決克服唯分?jǐn)?shù)、唯升學(xué)、唯文憑、唯論文、唯帽子的頑瘴痼疾,從根本上解決教育評(píng)價(jià)指揮棒問(wèn)題。2020年9月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》(以下簡(jiǎn)稱《總體方案》)對(duì)新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革作出了全面部署,指出:“堅(jiān)持科學(xué)有效,改進(jìn)結(jié)果評(píng)價(jià),強(qiáng)化過(guò)程評(píng)價(jià),探索增值評(píng)價(jià),健全綜合評(píng)價(jià),充分利用信息技術(shù),提高教育評(píng)價(jià)的科學(xué)性、專業(yè)性、客觀性?!眹?guó)家高度重視深化教育評(píng)價(jià)體制改革,掀起了改革評(píng)價(jià)模式及評(píng)價(jià)范式的序幕。
1.傳統(tǒng)教育評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容的升級(jí)與轉(zhuǎn)型
能力建構(gòu)導(dǎo)向的培養(yǎng)理念顛覆傳統(tǒng)單一、離散技能積累思維,正推動(dòng)未來(lái)教育和學(xué)習(xí)的內(nèi)源性變革。如果教育的目標(biāo)是能力建構(gòu),那么評(píng)價(jià)也應(yīng)該能夠提供個(gè)體的整體發(fā)展信息,而不僅僅是單一的結(jié)果信息。然而,傳統(tǒng)評(píng)價(jià)內(nèi)容幾乎不涉及學(xué)習(xí)者“高級(jí)形式”的認(rèn)知能力和動(dòng)態(tài)發(fā)展特性,單一化、外在化、一刀切的結(jié)果呈現(xiàn)方式僅要求學(xué)習(xí)者回憶或識(shí)別零散且孤立的信息。源自能力構(gòu)建的新要求和新目標(biāo),推動(dòng)教育評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容從宏觀到微觀、從甄別到選拔、從量化到質(zhì)性、從單一評(píng)價(jià)到綜合評(píng)價(jià)的升級(jí)與轉(zhuǎn)型。
2.教育數(shù)字化評(píng)價(jià)方式
傳統(tǒng)的考試類評(píng)價(jià)方式提供了知識(shí)積累的“快照”,盡管這種抽樣有一定的用途,但記錄學(xué)習(xí)效果和報(bào)告學(xué)習(xí)結(jié)果的方法存在時(shí)效、偏差和效度的問(wèn)題,無(wú)法進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。教育數(shù)字化評(píng)價(jià)方式,通過(guò)對(duì)全過(guò)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)挖掘和分析,做到了宏觀與微觀、量化與質(zhì)性、綜合評(píng)價(jià)的全面兼顧,以形成富有生命力的教育評(píng)價(jià)系統(tǒng),使評(píng)價(jià)過(guò)程更加科學(xué)、結(jié)果更加準(zhǔn)確、手段更加豐富,且能夠提供更加多元的過(guò)程性評(píng)價(jià)和增值性評(píng)價(jià)新方式,即教育數(shù)字化評(píng)價(jià)方式將有力促進(jìn)教育評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)、多元和公平。
(二)eAI在教育評(píng)價(jià)創(chuàng)變中的作用點(diǎn)分析
《總體方案》明確指出要?jiǎng)?chuàng)新評(píng)價(jià)方式,強(qiáng)調(diào)“利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù),探索開展學(xué)生各年級(jí)學(xué)習(xí)情況全過(guò)程縱向評(píng)價(jià)、德智體美勞全要素橫向評(píng)價(jià)”。eAI作為創(chuàng)新教育評(píng)價(jià)的核心技術(shù),為賦能教育數(shù)字化評(píng)價(jià)方式,推動(dòng)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容的升級(jí)與轉(zhuǎn)型開辟了新途徑,構(gòu)建起縱橫交錯(cuò)、立體全息的教育評(píng)價(jià)體系,如圖2所示。
圖2 eAI在教育評(píng)價(jià)創(chuàng)變中的作用點(diǎn)
eAI作用于教育評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容的升級(jí)與轉(zhuǎn)型,嘗試全方位地評(píng)價(jià)學(xué)生,具備反映學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況并適應(yīng)教育教學(xué)需要的能力。
首先,eAI支持評(píng)價(jià)人格的完整性和發(fā)展的差異性,從德智體美勞全面評(píng)估學(xué)生的人格品質(zhì)。通過(guò)自然環(huán)境智能感知技術(shù),自動(dòng)感知并以智能信息處理的方式進(jìn)行認(rèn)知計(jì)算,特別是對(duì)學(xué)生情感、情懷的識(shí)別與理解,在對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體差異的識(shí)別和認(rèn)證的基礎(chǔ)上,生成個(gè)性、定制的教學(xué)方案。
其次,eAI還支持評(píng)價(jià)反饋的故事性。教育決策依賴于可解釋性的因果知識(shí),eAI為可視化的評(píng)價(jià)反饋提供了可能,通過(guò)挖掘和關(guān)聯(lián)具有前后邏輯關(guān)系的信息片段,生成可解釋的因果知識(shí)。然后根據(jù)可解釋的因果知識(shí),向教育工作者以及政府、學(xué)校、家庭等相關(guān)涉益者提供具有故事性的實(shí)時(shí)反饋,或按需出具教育評(píng)價(jià)報(bào)告。
eAI作用于教育數(shù)字化評(píng)價(jià)方式,通過(guò)嵌入的方式為監(jiān)測(cè)靜默性、表現(xiàn)日常性、成長(zhǎng)動(dòng)態(tài)性的評(píng)價(jià)提供了可能。eAI結(jié)合穿戴智能設(shè)備終端、智能環(huán)境感知系統(tǒng)、無(wú)線通信技術(shù)等多種技術(shù)形成自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)或程序,對(duì)學(xué)習(xí)者的心理、生理、行為進(jìn)行靜默動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);在教學(xué)活動(dòng)和日常生活中,eAI自動(dòng)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒治龆?,不?huì)影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)日常性的表現(xiàn)追蹤與分析;通過(guò)不斷的實(shí)時(shí)、自動(dòng)、智能的評(píng)價(jià),eAI能夠提供形成性和詳盡的學(xué)習(xí)者能力與品質(zhì)的動(dòng)態(tài)發(fā)展評(píng)估報(bào)告。
圖片來(lái)源:圖蟲創(chuàng)意
五、eAI賦能教育智能化的其他戰(zhàn)略性場(chǎng)景
除了上述國(guó)家政策大方向指引下的戰(zhàn)略性場(chǎng)景,從教育智能化發(fā)展的多樣性和我國(guó)教育領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)情況看,教育智能化還包括一些持續(xù)化價(jià)值進(jìn)取型戰(zhàn)略性場(chǎng)景。eAI將在這些場(chǎng)景中發(fā)揮作用,涉及教師隊(duì)伍能力建設(shè)、學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)和教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)等方面。
(一)eAI賦能教師隊(duì)伍能力建設(shè)
1.教師隊(duì)伍建設(shè)是教育智能化的基礎(chǔ)工作
教師隊(duì)伍建設(shè)不僅是教育智能化發(fā)展過(guò)程中消納外部沖擊、適應(yīng)系統(tǒng)變化、促進(jìn)發(fā)展變革的教育韌性建設(shè)重要因素,也是數(shù)字化、智能化時(shí)代促進(jìn)教育與信息技術(shù)融合,推進(jìn)教育智能化建設(shè)的基礎(chǔ)工作。國(guó)家為推動(dòng)教師隊(duì)伍建設(shè)作出了一系列重大決策部署,2018年1月中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見》,強(qiáng)調(diào)教師要適應(yīng)新技術(shù)變革;2019年2月中共中央、國(guó)務(wù)院頒布了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》,提出要“全面加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)”,凸顯了教師隊(duì)伍建設(shè)在國(guó)家戰(zhàn)略中的“極端重要性”。
2.eAI支持教師隊(duì)伍的團(tuán)隊(duì)化和教師角色的精細(xì)化
在教育環(huán)境中,eAI助力教師隊(duì)伍能力建設(shè)。一方面,以“eAI+教師”的方式融合人和機(jī)器的集體智慧,構(gòu)建群智協(xié)同的人機(jī)教師隊(duì)伍,即eAI賦能教師隊(duì)伍的團(tuán)隊(duì)化。eAI作為智能本體與人類教師形成團(tuán)隊(duì)化的隊(duì)伍,擴(kuò)展教師群體的智能,增強(qiáng)教師隊(duì)伍能力。其中,eAI充當(dāng)教師或者教師伙伴;同時(shí),eAI整合海量數(shù)據(jù)信息使教師的決策變得更為準(zhǔn)確,分析學(xué)生的表現(xiàn)并為教師提供實(shí)時(shí)反饋,以支持教師進(jìn)行規(guī)?;慕虒W(xué)計(jì)劃制訂。另一方面,以“eAI+教學(xué)”的方式增強(qiáng)教學(xué)服務(wù),推動(dòng)教師發(fā)展理念從“短板理論”(補(bǔ)足短板)向“長(zhǎng)板理論”(發(fā)揮個(gè)體優(yōu)勢(shì))轉(zhuǎn)變,機(jī)器與人類教師合作共贏,促進(jìn)教師將自己的個(gè)體優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致,即eAI賦能精細(xì)化教師角色。eAI教師可以接管教師的日常工作,代替教師進(jìn)行日常的管理工作,使人類教師能夠?qū)W⒂趯?duì)學(xué)生的個(gè)性化指導(dǎo)和情感交流。
(二)eAI賦能學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)
1.我國(guó)當(dāng)前學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)困境
學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)是增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新活力、提高學(xué)校創(chuàng)新培養(yǎng)能力與國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展水平的重要基礎(chǔ)。時(shí)代呼吁創(chuàng)新發(fā)展,學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)對(duì)推動(dòng)學(xué)科研創(chuàng)水平和培養(yǎng)高水平人才具有重要意義。然而,我國(guó)在學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)上仍面臨諸多現(xiàn)實(shí)的困境。
首先,生物分子、量子力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)等學(xué)科的研發(fā)流程很大程度上依托于各種研創(chuàng)類軟件,許多用于模擬、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)集成在研創(chuàng)類軟件中,一旦發(fā)生意外將面臨禁用、技術(shù)外泄和研發(fā)無(wú)法繼續(xù)的局面,如美國(guó)禁止哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校使用美國(guó)的工業(yè)軟件MATLAB的現(xiàn)象。
其次,我國(guó)的研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件,如產(chǎn)品研發(fā)類軟件CAD、CAE、CAM等研發(fā)占比僅為8.5%;用于學(xué)科仿真、模擬的科研軟件,基本上是國(guó)外的商用軟件,而商用軟件將內(nèi)部計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了封裝,弱化了對(duì)應(yīng)學(xué)科在理論、算法、程序設(shè)計(jì)等研發(fā)方面的能力。
最后,我國(guó)學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)任重道遠(yuǎn),與學(xué)科研創(chuàng)相關(guān)的建設(shè)不足。例如,很多學(xué)校以計(jì)算機(jī)教室作為學(xué)科研創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室。因此,還需進(jìn)一步發(fā)展和強(qiáng)化我國(guó)的學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)。
2.eAI與學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)前沿融合
學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)本質(zhì)是將特定學(xué)科場(chǎng)景下的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),以數(shù)字化模型或?qū)I(yè)化軟件工具的形式積累沉淀、復(fù)用和重構(gòu),通過(guò)結(jié)構(gòu)化、可視化、虛擬驗(yàn)證設(shè)計(jì)等方式支持相應(yīng)領(lǐng)域的研究。學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)中,基于eAI的學(xué)科知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的抽象及邏輯梳理,有利于學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)中知識(shí)封裝,促進(jìn)學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)模塊化、模型化、軟件化、自動(dòng)化和智能化。eAI的計(jì)算能力、感知能力、模擬能力和自動(dòng)化能力與學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)結(jié)果分析、生成評(píng)估融合,可以對(duì)研創(chuàng)過(guò)程進(jìn)行迭代優(yōu)化,提高研創(chuàng)平臺(tái)活力、敏捷性和精準(zhǔn)度。
eAI的連接能力與學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)的知識(shí)聯(lián)合生產(chǎn)和知識(shí)共建共享融合,具有的賦能學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)中硬件、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等多種技術(shù)和相應(yīng)的領(lǐng)域技術(shù)融合的能力,可以促進(jìn)學(xué)科研創(chuàng)平臺(tái)的內(nèi)外部溝通與實(shí)驗(yàn)?zāi)M。
(三)eAI賦能教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)
1.教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)意義
教育知識(shí)庫(kù)是指支撐教學(xué)和服務(wù)的一個(gè)知識(shí)集合型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)旨在通過(guò)知識(shí)抽取、管理與聯(lián)合、應(yīng)用與再創(chuàng)造的方式,形成知識(shí)的沉淀和積累。不同知識(shí)度量和應(yīng)用程序不同,衡量知識(shí)儲(chǔ)備的方法可能完全不同。隨著技術(shù)與教育的融合,精準(zhǔn)、定制、個(gè)性化的教育和學(xué)習(xí)將逐步建立,隨之而來(lái)的是對(duì)加速知識(shí)的高效查詢及其與學(xué)習(xí)者之間有效交互的更高需求。因此,教育知識(shí)庫(kù)的建設(shè)對(duì)推動(dòng)知識(shí)利用和傳播,適應(yīng)未來(lái)教育模式和學(xué)習(xí)范式的轉(zhuǎn)變具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
2.eAI賦能教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)
個(gè)性化、敏捷化和知識(shí)生態(tài)化成為未來(lái)教育知識(shí)庫(kù)建設(shè)的關(guān)鍵。eAI賦能教育知識(shí)庫(kù)的個(gè)性化,通過(guò)各種應(yīng)用程序和智能指令設(shè)計(jì),對(duì)教育知識(shí)庫(kù)的資源數(shù)據(jù)進(jìn)行適配,使教育知識(shí)庫(kù)能夠以人類理解的方式呈現(xiàn)知識(shí)、回答問(wèn)題,自動(dòng)推送學(xué)習(xí)者需求的信息與知識(shí),引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。eAI賦能教育知識(shí)庫(kù)的敏捷化,能夠?qū)χR(shí)名稱、類型、關(guān)鍵字等進(jìn)行快速定位、分析與表示,通過(guò)學(xué)科知識(shí)圖譜建立起知識(shí)聯(lián)結(jié),將知識(shí)及其關(guān)系存儲(chǔ)到節(jié)點(diǎn)和邊,優(yōu)化知識(shí)檢索和查詢邏輯與速度。eAI賦能教育知識(shí)庫(kù)的知識(shí)生態(tài)化,構(gòu)建具備海量知識(shí)的資源庫(kù),形成教育知識(shí)庫(kù)的知識(shí)動(dòng)態(tài)生成系統(tǒng)與機(jī)制,基于底層算法對(duì)教育知識(shí)庫(kù)的內(nèi)外部知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、信息提取、對(duì)象檢測(cè),并通過(guò)自動(dòng)更新和更正教育知識(shí)庫(kù),促進(jìn)教育知識(shí)庫(kù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展。
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“中國(guó)教育學(xué)刊”(ID:zgjyxk),作者祝智庭、胡姣。原文刊于《中國(guó)教育學(xué)刊》2021年第五期。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn),不代表芥末堆立場(chǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。
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