人工智能下的教育发展与实践——基于对《泛加拿大人工智能战略

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2024年3月28日发(作者：)

前沿视点

人工智能下的教育发展与实践

的思考

———基于对《泛加拿大人工智能战略

》

殷

蔡志伟宋嘉吕娜

《泛加拿大人工

2017年3月，加拿大发布了

（

Pan-CanadianArtificialIntelligence智能战略》

Strategy），这项战略对世界人工智能的发展起到

大数据、超级计算等

了向导作用。在移动互联网、

新理论新技术以及经济社会发展需求的共同驱

推动着经济社会

动下，当前人工智能快速发展，

各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升

[1]

。而

人工智能的快速发展，对于教育领域也有着重要

意义，促使教育根据人工智能的适应性进行内部

协调和变革。教育需要从执行和决策层面构建

机器智能教育的实践范式，进行全新的实施和实

践，并从伦理和价值层面促进人类与人工智能的

和谐相处，使教育更具个性化与智能化。近几

年，有关人工智能在教育领域应用的研究成为了

热点。围绕人工智能技术在教育领域的实际应

能有效促进中国教育

用情况，把握最新的信息，

对《泛加拿大人工智能

事业的良好发展。因此，

战略》进行解读，并思考其在教育领域应用所面

临的机遇和挑战，将对未来教育的变革产生重大

影响。

1.25亿加元

[2]

。这是一项重要且目标明确的投资，

目的是吸引更多优秀人才加入人工智能研究领

培养

域，促进相关研究领域获得更大的创新力，

汇集来

高素质人才，并构建人工智能研究中心，

自世界各地的人工智能顶尖人才来检验人工智

能的广泛社会影响。

的首要目标是对多

《泛加拿大人工智能战略

》

伦多、蒙特利尔和埃德蒙顿这三座城市的人工智

能科研资源进行整合，并建立三个新的人工智能

研究和创新卓越中心，这三个中心的负责人均由

人工智能领域的专家担任

[3]

。其中，埃德蒙顿艾伯

塔大学的机器情报研究所的科学顾问一职由里

（

RichSutton）奇·萨顿担任；蒙特利尔的学习算法

研究所则由蒙特利尔大学教授约书亚

·本吉奥

（YoshuaBengio）创立；多伦多人工智能矢量研究

·

所的首席科学顾问一职由多伦多大学的吉奥夫

（

GeoffHinton）辛顿担任

[4]

。

的推动下，加拿

在《泛加拿大人工智能战略》

主要分布在蒙

大的人工智能初创企业数量激增，

埃德蒙顿和温哥华等地

特利尔、多伦多、滑铁卢、

区，这些企业极大地促进了人工智能技术在商业

领域的应用。如今，加拿大政府已批准成立了六

其中许多正在

百多家基于人工智能的初创公司，

开发具有社会、环境或经济影响潜力的产品和服

务。到目前为止，《泛加拿大人工智能战略》一直

致力于推进学术研究和学术创新。

一、《泛加拿大人工智能战略

》

明确了教育的核心地位

反映了加拿大高

《泛加拿大人工智能战略》

（

CIFAR）

联邦政府的

等研究院主导的建议。同时，

预算书报告中明确指出，2012—2017年共投资

作者简介

院

蔡志伟

袁

加拿大皇家北方学院院长

尧

教授

袁E-mail院@

宋嘉

袁

机械工业经济管理研究院副研究员

袁E-mail院@

吕娜

袁

机械工业经济管理研究院学术助理

袁E-mail院Cynthia_lvna@

·

基础教育参考2020/02

3

前沿视点

二、《泛加拿大人工智能战略

》

增进了学术交流合作

人工智能为社会带来了巨大的发展机遇，但

也引发了人们对就业、隐私、安全、民主和道德方

面的担忧。

加拿大魁北克省基金会与经济、

科学和创新

部合作，向位于魁北克省的所有大学发出呼吁，

要求建立一个关于人工智能和数字技术的社会

影响的国际观察站。该观察站的任务是支持围绕

人工智能的社会影响，对人工智能科研工作的公

众参与和知识调动等进行深入研究。

2017年11月3日，在由蒙特利尔大学组织

的关于人工智能的社会责任发展论坛上，

与会专

家学者们一致通过了《关于人工智能负责任发展

的蒙特利尔宣言》

（

DeclarationofMontreal）。2018

年6月，在魁北克省沙勒沃伊举行的七国集团会

议之前，加拿大总理贾斯廷·特鲁多和法国总统

埃马纽埃尔·马克龙发表了关于人工智能的联合

声明，声明中强调两国将共同合作建立一个国际

研究小组，该小组将召集跨国家和部门的专家，

并定期召开对人工智能的研讨会议。

自《泛加拿大人工智能战略

》发布以后，蒙特

利尔大学和麦吉尔大学相继成立了用于人工智

能科研的实验室；卑诗大学则设置了奖学金和数

据科学专项计划，对人工智能领域的学术成果进

行表彰；其他高校也推出了关于人工智能培训的

合作项目。目前，加拿大高等研究院正与英法两

国的研究人员开展合作，

并对人工智能技术带来

的社会影响进行深入分析

[5]

。

三、《泛加拿大人工智能战略

》

推动了人才教育事业的发展

人才素质直接关系到技术的进步，

要想让人

工智能得到进一步发展，

就必须重视培养高素质

人才。无论是对现有人才进行再培训，

还是提前

4

基础教育参考

·

2020/02

做好人才储备以应对未来的社会需求，

都需要引

起重视。《泛加拿大人工智能战略

》也同样对人工

智能在教育领域的应用和发展给予了关注，

尤其

是对人工智能在基础教育中的应用提出了新的

见解。因此，详细解读并阐释

《泛加拿大人工智能

战略》有关基础教育的论述，

可以为人才教育事

业的变革发展提供一定的参考，

这从国家发展层

面来说具有重要意义。

人工智能对基础教育的影响，

重点体现于教

学方式的革新。当前，已经有很多中小学的课堂

教学开始应用人工智能技术。例如，

在语言教学

类课堂上使用语音技术，

进行语音识别或将语音

转化为文字；用聊天机器人担任助教

[6]

；在教室里

安装人工智能客户端，可以直接联网调取资料，

实

时指导学生分析并解决遇到的各种学习问题；利

用人工智能与广泛的数据处理技术相结合的优

势，使学生可以直接在网上完成作业并及时获得

作业反馈等，不但使教师从大量作业批改任务中

解放出来，同时还能保证作业批改的质量；在教

室内采用智能拍摄设备全程记录学生的课堂表

现情况，使用图像视频识别和数据采集技术，识

别学生的情绪和行为，得到针对不同学生的反馈

信息，帮助教师进一步了解学生，

以便因材施教，

提高教学实效。

随着教育改革的推进，

人们越来越提倡个性

化教育。个性化教育就是根据不同学生的基本情

况，制定出最适合学生的教学方法，

以提供有针对

性的教育。在这种背景下，

大规模的学生数据便成

为了实行个性化教育的重要参考依据。经过不断

的开发、研究和应用，人工智能在人机协同增强智

能和群体集成智能方面已经得到了大幅度的提

升和发展。人工智能系统可以分析出不同学生的

学习模式和特征，帮助教师了解学生的思维特征、

个性特长等，进而为学生提供适合的教学方法。

暖实力，就是一些非技术性的，

在各种工作场

合都需要用到的，并且与工作成功关系密切的技

能，通常也被称为可转移技能

（

transferableskills），

如社交技能、组织管理技能等。对于个体的发展

来说，暖实力更具个性特征，因此很难被观察和

量化。也正因如此，具有足够暖实力的人员很难

被机器简单替代。比如，

在中小学计算机课程的

教学中，除了要对学生进行计算机知识与技术的

培训，还应将机器智能的使用须知纳入课程开发

计划中，并注意培养学生的合作能力、

创新意识

和实践能力等。如此，才能保证学生所学知识与

技能的实用性，才能适应未来数字社会和智能社

会发展的需求。

人工智能在基础教育领域应用的目的，

不仅

仅是让学生在基础教育阶段学到大量的知识，

更

重要的是锻炼学生运用所学知识分析、

解决实际

问题的能力，并提升相应的技术操作能力。这就

需要实现学生和智能机器、

系统的合作，让学生

在完成思考的同时，能操作相应的机器来完成实

践。因此，教育领域的研究者有必要进一步研究

人工智能对教育的长期影响。特别是教育主管部

门需要时时关注人工智能的发展，针对基础教育

的不同阶段制定明确的培养计划，

以确定哪些教

育实践可以充分运用人工智能，

对学生进行相应

的技能培训，尽可能使所有学生都能适应人机协

调，从而营造良好的现代化教育环境。

四、展望与建议

如今，人工智能的发展规划已经上升到国家

战略。人工智能不仅为各行各业带来新的活力，

也为各行各业的发展提供了新的方向。笔者认

为，未来人工智能在基础教育领域的应用将在以

下五个方面显现价值。

前沿视点

渊1冤

实现个性化教育

教育者可以通过人工智能技术，

实时记录学

习者的学习过程、学习路径和各种选择。比如，

借

助人工智能技术帮助中小学各个阶段的学生分

析和解决学习问题，使教育更具有针对性。此外，

运用人工智能，每个学习者都可以获得专属于自

己的虚拟导师，实现个性化学习。

渊2冤

营造暖实力教育环境

学生的硬技能可能会被智能机器所取代，

因

此培养学生的暖实力将成为教育的重点。学生可

以获得更多、更有效的学习体验与成果，

获得有助

于问题解决的非技术性、

可转移的技能。因此，教

育体系需要进一步革新，

打造一个能锻炼学生各

种暖实力的教育环境。

渊3冤

促进交互式学习的发展

随着个性化教育不断受到重视，

人工智能将

为教育大数据的挖掘提供极大的便利。利用人工

智能技术，可以大量收集学习者的学习数据，

总

结出有关个人学习特征、

学习环境、学习轨迹和

学习兴趣的多维度报告，

为今后交互式学习的发

展提供支持。

渊4冤

实现

野

全球教室

冶

人工智能将为教育的进一步发展提供支持，

为打造“全球教室”带来更多的可能性。一方面，

可以帮助教师从教室里解放出来，

促进教师之间

的互相学习，使跨地域的教师可以在同一时间共

同探讨教学方法以及如何应用新技术辅助教学，

共同进行教学设计；另一方面，

使各个学段的学

生都可以享受到国际顶尖的教育资源，

促进教育

的无国界发展，也有助于

“全球教室”教育目标的

及早实现。

渊5冤

延伸人类感知和思想的发展

人工智能技术有助于人类感知和思想的进

一步发展。教育是一个非线性的生态系统，

通过

反馈可以促进生态系统的革新和发展

[7]

，因此研

究者应该将更多的时间和精力用于研究“人”

本

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·

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前沿视点

身，助推教育延伸到更宽广的领域中，

也为人们

终身学习目标的实现开辟新途径。

未来，传统学校将迎来人工智能教育全面普

及的时代，教育将进入一个全新的发展时期，

并

将更具个性化、灵活性和多元化。未来，

教育工作

者也将由专业教师与人工智能系统共同担任。因

此，有必要牢牢把握人工智能的发展趋势，做好

适当的准备。具体可以从以下三个方面着手，

实

现人工智能与教育的良好整合。

渊1冤

将人工智能教育列为国家战略项目

要制定国家层面的战略，

明确未来人工智能

发展的中期和长期计划，并制定具体的实施办

法。众所周知，人工智能技术的发展需要高端人

才和经济投入，只有将

“人工智能＋教育”

上升到

国家战略层面，才能更好地保证相应技术的研发

有条不紊地进行，并为其他技术的发展提供良好

的指导，确保得到即时反馈。

渊2冤

重视人工智能教育领域的人才培养

要制定一个专门的人工智能人才发展战略，

完善人才的培养教育。其中包括对教育目的、课

程资源、教育形式等内容的构思，并确保有足够

的时间和空间进行实施。笔者认为，首先需要进

行教师培训，让教师了解并掌握人工智能的相关

知识与技术，这样教师才能在课堂上有效地利用

人工智能技术辅助教学。比如，

在地理课堂上，利

用人工智能技术可以让学生更好地观察太阳系，

直观地感受季节交替和行星旋转，

这种更直观、更

有趣的方式能够帮助学生系统掌握知识

[8]

。

渊3冤

对人工智能技术的应用进行合理规范

人工智能在为社会带来发展机遇的同时，

也

为社会带来了新的风险和威胁。相关部门需要制

定相应的管理办法，避免人工智能技术在教育教

学领域被违反社会道德原则甚至违反法律法规

的使用

[9]

。要将一些良好的道德标准和正确的价

值观融进人工智能研究中，以更好地保证人工智

6

基础教育参考

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能始终在安全范围内发挥作用。

五、结论

人工智能在教育领域的应用和发展还处于

探索与研究阶段。展望未来教育的发展趋势，

相

信人工智能将是具有广泛应用前景的技术手段，

将为教育事业的发展提供莫大的支持，

同时也会

给人们的生活、工作和学习带来更多便利，

继而

更好地推动社会的发展进步。

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渊

责任编辑张慧籽

冤

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