**部分 理论概述
数字时代背景下，世界各国纷纷开始实施人工智能教育项目，促进教育的改革和发展。人工智能技术被应用于学校教育、家庭教育和社会教育场景中，助力教育变革，取得了一定的成绩。在政府政策的大力支持下，人工智能技术被应用于我国的教学、学习、考试、评价、管理中，产生了如智慧课堂、教育机器人等教育应用形式。在教师评价方面，在已有信息技术的驱动下，教师评价方式经历了一定的转型，产生了基于课堂影像、电子档案袋等的评价方式，但其依旧存在单一性、片面性等现实问题。人工智能技术更加注重评价的发展性和灵活性，为解决教师评价领域存在的现实问题提供了新的路径。
**章 人工智能变革教育的现实图景
人工智能技术在全球的发展，促使许多行业发生了深刻的变化，也引发了相关行业的转型升级和布局调整。例如，智能导航、电子警察、无人驾驶、智能交通服务等相关智能交通系统的应用，深刻地影响了人们的出行习惯；人脸识别技术被广泛应用于金融、司法、公安、边检、电力、教育、医疗等多个领域，改变了人们的生活和消费习惯；智能个人助理、机器人和智能家居应用于日常生活，改变了人们的交流和生活方式；等等。近年来，随着人工智能技术在全行业的渗透，以及教育政策的全面推动，教育人工智能技术和人工智能技术助力教育两种形式在学校教育中占据一席之地，对家庭教育和社会教育产生了一定的影响。国内关于人工智能技术的探索从未止步，相关部门将大数据、生物特征识别、语音识别、深度学习等技术应用于课堂教学中，建立了智能导师系统（intelligent tutoring system，ITS）、智慧教室、专递课堂、SPOC（small private online course，小规模限制性在线课程）、MOOC（massive open online course，大型开放式网络课程）等智能教育场景，它们改变着人们的学习方式和学习习惯。随着人工智能的发展，很多国家都进行了“人工智能+教育”探索，例如，美国将编程技术纳入中小学教育中，欧盟确立了以人为本的人工智能战略，日本将STEAM［科学，science；技术，technology；工程，engineering；艺术，art；数学，mathematics］教育列入小学必修课，大力培养人工智能技术相关人才。
为使读者全面了解当前人工智能发展形势下教育创新的形式与变革走向，以及各国的规划与应用策略，本章*先介绍了人工智能技术在学校教育、家庭教育和社会教育中的应用，呈现了人工智能技术对传统教育方式的变革。其次，从国际、国内两个角度剖析了世界主要发达国家和地区在“人工智能+教育”方面的改革，以及我国在人工智能变革教育道路上所做出的探索。
**节 人工智能变革教育的应用场景
一、学校教育
人工智能与学校教育的碰撞融合，引发了学校教育变革的热潮，高等教育和基础教育系统均产生了深刻的变化。人工智能作为国家重点发展的科技产业，其在教育领域的应用对人才培养体系提出了新的要求，直接影响着教育体制与机制，促进了学校教育的专业设置、教学内容与人才培养目标的改变。作为高新技术，人工智能技术已全面渗透到学校的教学、管理、评价等环节，提高了学校的教育管理效能与教学效果，为教学创新提供了更广阔的空间，推动着学校的教学转型与变革。
2018年4月，***印发了《高等学校人工智能创新行动计划》，引导高校对接世界前沿科技，从而在高等教育领域实现人工智能发展的创新性突破。该文件推动了人工智能技术走进高校，并在高等教育领域发挥了重要作用。随着人工智能在高等教育领域应用的落地，高校更加关注学生的个性化发展以及创新型人才培养，这对教育教学等方面产生了很大的影响。*先，高校开设了更多关于人工智能的专业和课程，多所院校建立了人工智能学院/研究院，如华中师范大学于2020年7月成立了“人工智能教育学部”，目标是建成人工智能与教育深度融合的交叉学科创新高地，完善学科体系，促进高校在人工智能领域的科技创新、人才培养，为社会输送更多人工智能领域的复合型、创新型人才。其次，在人工智能和教育大数据应用的影响下，以MOOC为引领的线上教育发展迅速，教师可以在线上对学习数据进行分析，更加精准地开展教学，推动虚拟云课堂的普及，促进学习者取得了进步。*后，人工智能作为一个跨领域学科，涉及计算机科学、心理学、教育学等学科理论知识，促进了学科交叉和学科融合，有利于培养复合型人才。***、国家发展改革委、财政部于2020年1月印发《关于“双一流”建设高校促进学科融合 加快人工智能领域研究生培养的若干意见》，强调着重培养“人工智能+X”复合型人才。高校中越来越多的人工智能学院相继成立，致力于人工智能学科建设和人才培养。除了人工智能领域专业人才的培养，在高等教育中，人工智能技术也被用于促进教、学、考、评、管、服务等各个方面，如西南交通大学构建了教学质量监测平台和教学质量智能化评价模型，致力于对教学进行精准化的评估和管理（李运福等，2021）。
中小学也在积极探索智能教育，在教育教学中广泛应用人工智能，并取得了较好的成效。人工智能融入教育中，将教师的双手解放出来，减少了大量重复、琐碎的工作，提高了教师的教学效率；使用人工智能技术可以为学生制定个性化的学习方案，使学生的学习更加精准化、个性化；在人工智能的影响下，教师的教学方式更加多元，人工智能可以从教学内容、教学方式、学习数据分析等方面对教学过程产生作用。关于人工智能在中小学教育中的具体应用，有如下几个方面。**，一些中小学开设了人工智能相关课程，促进了中小学生对新时代前沿知识的了解。在中国，***办公厅于2019年2月发布了《2019年教育信息化和网络安全工作要点》，明确指出“推动在中小学阶段设置人工智能相关课程”。美国于2016年发布了报告《为人工智能的未来做好准备》（Preparing for the Future of Artificial Intelligence），提出学校应该在不同阶段开设STEM［（科学，science；技术，technology；工程，engineering；数学，mathematics）］课程，包括人工智能、计算机科学和机器学习等，以培养未来的复合型人才。联合国教科文组织于2021年启动了“人工智能与未来学习”（Artificial Intelligence and Learning Futures）项目，旨在为全球基础教育阶段人工智能课程制定指导性框架，其中包含了对基础教育阶段人工智能课程的全球调查（曾海军等，2022）。结果显示，有12个国家（包括中国、韩国、印度、加拿大等）在基础教育阶段开设的人工智能课程符合预设的要求，另外有数十个国家表示对这个主题感兴趣。第二，利用人工智能阅卷、批改作业等，可以减轻教师的工作压力，提高教学效率，让教师将更多的精力放在引导学生学习上（祝智庭，魏非，2018）。例如，利用人工智能技术实现了对英语作文进行机器智能评阅（李艳玲，田夏春，2018）；利用智能语音系统可以对学生的口语发音进行评分并纠正（张筱兰，郝惠萍，2011）；利用智能导师系统可以研究元认知对学习结果的影响（Matsuda et al.，2020）。第三，利用大数据分析了解学习者的学习方式，通过个性化学习系统为学生提供个性化的精准指导，从而做到因材施教，提高学习者的学习效率。例如，可汗学院根据学生的不同情况，自主设计学习进程，从而帮助不同学习水平的学习者学习适合自己的课程。第四，利用语音识别、图像识别等人工智能技术建立完备的智慧课堂系统。智慧课堂是一种新型信息化课堂模式，依赖于对大量教学数据的分析，促进学生的学习和教师的教学顺利进行，推进教学进程。例如，杭州某中学创建了“智慧课堂行为管理系统”，可以打卡签到以及捕捉学生在课堂上的表情和动作，分析学生的专注度，从而改进教学；Walkington和Bernacki（2019）开发的智能辅导系统（intelligent tutoring system，ITS）将学生兴趣和系统相结合，促进了学生的个性化学习。
总之，推进人工智能与教育深度融合，对于学校智能管理、教学自动评价、教师优化教学、学生个性化学习等都将产生革命性的影响。习近平强调：“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响，积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势。”（新华社，2019）人工智能迅速发展，教育行业受到了前所未有的驱动，带动教师向数字化转型，推动学校立足实际把学生培养为新时代的创新型人才。
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