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“我們今天要學(xué)習(xí)三角函數(shù)”“你是不是有疑問？我來幫你解答”“勞逸要結(jié)合，我們休息一下吧”……如果只看這些語句，也許您會感嘆，真是個稱職的教師。而事實上，發(fā)起這段會話的是一款交互式教育機(jī)器人。

隨著人工智能的興起，我們社會的各個領(lǐng)域都在發(fā)生著翻天覆地的改變，其中教育尤甚。新的器械、新的理念，智慧教育已然來臨。

近日，由北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院與教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會共同主辦的ISO/IEC JTC1/SC36第32屆全會及工作組會議成功召開。來自中國、加拿大、美國、英國、澳大利亞、俄羅斯、法國、日本、韓國、挪威等10余個國家近70名中外專家和近100名教育、技術(shù)領(lǐng)域知名人士，共同探討了人工智能時代未來教育發(fā)展趨勢，為教育、學(xué)習(xí)和培訓(xùn)領(lǐng)域信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作提供新思路。

以下節(jié)選會議中專家們的研究與思考，與讀者共享。

指數(shù)思維賦能智慧教育

華東師范大學(xué)教授 祝智庭

當(dāng)前，信息化發(fā)展給社會帶來巨大影響，也給教育帶來了重大變化，教育已經(jīng)不僅僅作為一個教育現(xiàn)象，而是作為一項全社會關(guān)注的公共事業(yè)而存在。社會對智慧教育的呼聲高漲。

智慧教育的核心要義是通過人機(jī)協(xié)同作用以優(yōu)化教學(xué)過程與促進(jìn)學(xué)習(xí)者美好發(fā)展的未來教育范式。

當(dāng)前，計算能力實現(xiàn)了指數(shù)級增長，但是指數(shù)技術(shù)還需要指數(shù)思維才能產(chǎn)生指數(shù)效應(yīng)，人類需要“指數(shù)技術(shù)”“指數(shù)思維”向奇點過渡。

指數(shù)思維強(qiáng)調(diào)發(fā)揮匯聚集體智慧，目前國內(nèi)外已經(jīng)有一些實踐案例能夠體現(xiàn)指數(shù)思維，MOOCs 尤其是cMOOCs通過社交媒體實現(xiàn)集體智慧的匯聚，斯坦福的開環(huán)大學(xué)，芬蘭的混齡班制度、差齡化合作的做法等也是體現(xiàn)指數(shù)思維的，匯聚了集體智慧，奇點大學(xué)匯聚全球精英，發(fā)展指數(shù)思維，應(yīng)對全球性問題。

我們應(yīng)該堅守智慧教育的底線思維，適合機(jī)器（智能技術(shù)）做的事讓機(jī)器去做，適合人（師生、管理者、服務(wù)者等）做的事讓人來做，適合于人機(jī)合作的事讓人與機(jī)器一起來做，匯聚全球智慧，促進(jìn)人機(jī)智能的一體化。智慧教育是科學(xué)性、技術(shù)性、藝術(shù)性、人文性的有機(jī)統(tǒng)一，其核心價值是使學(xué)生獲得美好的學(xué)習(xí)發(fā)展體驗。

何謂通用智能輔導(dǎo)框架

美國孟菲斯大學(xué)教授 胡祥恩

21世紀(jì)人們對個性化學(xué)習(xí)具有更加迫切的需求，這一迫切需求也促使了工程界和研究界越來越多的人關(guān)注智能導(dǎo)師系統(tǒng)。

通用智能導(dǎo)師系統(tǒng)是一個免費的、模塊化的、開源的輔導(dǎo)框架，能夠捕獲最佳實踐并支持自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)的快速創(chuàng)作，實現(xiàn)重用和互操作性，能夠降低編寫適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)所需的成本和入門技能，能夠增強(qiáng)自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)的適應(yīng)性。

以Auto Tutor這一通用智能導(dǎo)師系統(tǒng)的應(yīng)用案例為例，它可以用自然語言與人類進(jìn)行對話，在多個領(lǐng)域產(chǎn)生了學(xué)習(xí)成果（例如，計算機(jī)素養(yǎng)，物理學(xué)，批判性思維）。AutoTutor的三個主要研究領(lǐng)域是人性化的輔導(dǎo)策略，教學(xué)代理和支持自然語言輔導(dǎo)的技術(shù)。該系統(tǒng)將在未來為學(xué)生提供更多智慧的輔導(dǎo)，讓學(xué)習(xí)變得更智慧。

技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用：源自對過去錯誤嘗試的學(xué)習(xí)

智利天主教大學(xué)教授 米格爾·努斯鮑姆

在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，盡管學(xué)習(xí)技術(shù)方面的投資在不斷增加，但研究仍然沒有顯示出學(xué)習(xí)方面有任何顯著改善。僅僅給孩子們提供一臺電腦或技術(shù)設(shè)備并不能提高他們的學(xué)習(xí)水平。

在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)中，一些學(xué)生學(xué)習(xí)得很快，而另外一些學(xué)生則學(xué)習(xí)得很慢，學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)該能夠理解學(xué)生的步調(diào)，讓學(xué)生能夠按照自己的步調(diào)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不是按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)的進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。國際上的研究表明，在學(xué)校中使用信息技術(shù)與學(xué)生成績之間僅存在弱相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系。

系統(tǒng)只能告訴你碎片化的知識或按部就班的指導(dǎo)，但是我們應(yīng)該尊重孩子的權(quán)利，允許他們按自己的步調(diào)進(jìn)行學(xué)習(xí)，架起課程與技術(shù)之間的橋梁，整合數(shù)字化和對話型的資源。

當(dāng)教師成功地將技術(shù)融入課堂，系統(tǒng)地使用可用的資源時，學(xué)生的學(xué)習(xí)有了顯著的提高。通過使課堂活動適應(yīng)學(xué)生的個人學(xué)習(xí)節(jié)奏，克服了每個學(xué)生在知識基礎(chǔ)上的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)教師有一個精心策劃的教學(xué)策略來整合數(shù)字化和非數(shù)字資源時，學(xué)生的學(xué)習(xí)相對于課程目標(biāo)得到了增強(qiáng)。當(dāng)系統(tǒng)地使用資源時、當(dāng)學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)了技術(shù)的使用時，學(xué)生學(xué)習(xí)得到了改善。

在教育中，我們重視的不應(yīng)是技術(shù)，而是教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。

人工智能驅(qū)動的教育互動機(jī)器人

北京師范大學(xué)副教授 盧宇

北京師范大學(xué)在教育學(xué)和心理學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域已經(jīng)開展了深入前沿的研究。未來教育高精尖創(chuàng)新中心有兩個使命：一是為北京乃至全國的K-12教育提供智能學(xué)習(xí)平臺；二是進(jìn)行教育和人工智能相結(jié)合的學(xué)術(shù)研究。目前，未來教育高精尖創(chuàng)新中心開發(fā)了服務(wù)于北京近60000名學(xué)習(xí)者的智能教育平臺——智慧學(xué)伴平臺。

近年來，K-12領(lǐng)域的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，而教育機(jī)器人因其智能性，可以解決學(xué)習(xí)的個性化問題。在此背景下，未來教育高精尖創(chuàng)新中心針對學(xué)習(xí)者的典型學(xué)習(xí)問題，在自我決定理論的基礎(chǔ)上，通過AI技術(shù)開發(fā)了一款智能學(xué)科學(xué)習(xí)代理機(jī)器人，期望可以提高學(xué)習(xí)績效。

此外，未來教育高精尖創(chuàng)新中心還開發(fā)了德育智能會話機(jī)器人。該機(jī)器人主要通過基于案例的推理理論（CBR）進(jìn)行系統(tǒng)的整體設(shè)計，CBR強(qiáng)調(diào)使用先前相似的案例體驗解決當(dāng)前遇到的問題。基于此理論，未來教育高精尖創(chuàng)新中心采集了1000條高質(zhì)量的德育問題解決的成功案例，這些案例為異質(zhì)學(xué)習(xí)者提供了不同問題的解決方法，其來源主要系對紙質(zhì)材料的轉(zhuǎn)錄、在線論壇信息的扒取以及教師的訪談獲得。

情境即一切——人工智能在學(xué)習(xí)、教育、培訓(xùn)中的未來

Innovation公司創(chuàng)始人兼CEO 布魯斯 E. 皮普爾斯

我們正處于一個知識快速增長，技術(shù)快速進(jìn)步，個體也在不斷發(fā)展的時代。那么如何適應(yīng)這種快速的發(fā)展節(jié)奏？一是花費更多時間探索，二是參與更多的課程，三是結(jié)合AI技術(shù)來保持這種先進(jìn)性：AI需要了解我們，AI需要了解世界，AI需要建立我們和世界的關(guān)聯(lián)。而在這一過程中，情境至關(guān)重要。

那么什么是情境？情境是相對抽象的內(nèi)容，情境可以通過非顯性的干預(yù)實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的約束和有效支持。空間、時間、絕對/相對情境、情境歷史、學(xué)科和用戶信息，這些都是情境。

而在AI情境下的學(xué)習(xí)，就是E-Learning。E-Learning是通過在數(shù)字化環(huán)境下為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)內(nèi)容和服務(wù)的過程，情境和需求的匹配至關(guān)重要。因此，在學(xué)習(xí)過程中就需要通過智能系統(tǒng)采集學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行需求分析的信息進(jìn)行相應(yīng)的知識定位和追蹤。

我們?nèi)缃褚呀?jīng)有了眾多的技術(shù)，而如何讓技術(shù)更好地服務(wù)于智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)還需要更多地探索。

摘自《中國科學(xué)報》