第1章 绪 论
2019年5月，在致国际人工智能与教育大会的贺信中，习近平指出，人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式，推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。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，加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育。 《中国教育现代化2035》强调，推动信息技术在教学、管理、学习、评价等方面的应用。利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合。 教育部在关于深化高等教育教学改革的系列文件中，强调要重塑智能教育教学形态、创新人才培养模式、提高人才培养质量。因此，高校需要抓住智能技术快速发展及其在教育教学中广泛应用的机遇，创新教育教学模式，培养创新人才，做好拥抱智能时代的准备。
1.1 研 究 背 景
1.1.1 智能技术发展对高校教育教学创新提出新需求
当前，人工智能、大数据、虚拟现实、移动通信和物联网等智能技术快速发展，驱动和引领新一轮科技革命与产业变革，赋能经济发展和社会进步，重新定义了人类的思维方式，以及知识生产、获取和传授方式，引发了教和学关系的革命性变化，深刻影响着高校的教育理念、教学方式、学习方式、教育治理模式乃至教育形态，对高校教育教学创新提出了新要求。
智能技术推动经济发展方式的转变和经济结构的调整，导致人力资源市场和传统工作模式发生变化，职业转换速度不断加快，社会对人才能力的要求随之提高。智能技术的兴起和应用虽然不会导致工作岗位数量的减少，但是会带来工作岗位和工作内容的变化。 人工智能使传统工作性质发生改变，数以亿计的人因暂时不能适应该变化而感到焦虑，为了使更多的人适应该变化，我们应秉承“为未来而教、为未来而学”的理念，加大对高等教育的投入力度。 简单、重复、程式化和标准化的技能未来可能由智能机器来完成，而复杂问题的解决能力、设计能力、艺术审美力，以及直觉、情感等则*能体现“人”的优势。 智能技术的快速发展，促使社会对人才的需求也发生了变化，不同领域、岗位需要不同层次、类型和特点的人才，如需要具备良好学术素养的研究型人才、具备研发和制造能力的工程技术型人才、具备数字经济和金融知识的互联网人才、具有国际视野的外向型人才、具有智能素养的复合型人才、具备设计思维和艺术审美的专业人才等。 人才需求侧发生了巨大变化，作为供给侧的高校要与时俱进，更新教育教学理念、目标和方案，优化专业设置、课程体系和教学内容，深化教学模式改革，创新教学环境、教学管理和服务方式，培养大学生的社会责任、创新精神、实践本领、合作能力等核心素养，对大学生的就业创业提供指导和服务，不断提高人才培养的适应性和针对性。
科技革命促进社会转型，社会转型对教育变革提出新的需求，教育变革又为科技发展提供新动力，它们相互赋能。社会、科技、教育系统中的环境、学校、课堂、教材、课程、教师、学生、管理者及家长等要素相互影响、相互作用（图1-1）。信息技术的发展使得信息量呈现爆炸式增长，知识更新、传递和转化速度加快，交叉学科应运而生。比如，众多高校设立了“人工智能学院”“未来技术学院”。高校教育向数字化、网络化和智能化发展，教学方式从线下转向线上线下融合、从学校转向多场域，教师角色转变为学生的学习伙伴、学习活动的设计者和指导者，甚至出现智能化的“虚拟教师”，教与学的关系发生改变，人机协同的教与学渐显。教育智能技术为高校教育教学理念、结构、方式和形态的创新提供了驱动力 ，将成为智能教育生态重塑的关键因素和重要变量。 “物理 社会 信息”三元空间的融合构建了新的学习和知识空间，为人类带来了新的认知通道、感知模式、互联方式、计算方法和处置技术，作用于高校教育教学系统中的教师、学生、课程和环境，形成新的“人机物环”生产关系，促进教学环境、教学资源、教学过程、教学方式、教学评价和教学管理发生变革，形成数据驱动、人机协同、个性化、情境化、虚实融合和开放智联的高校智能教育教学新生态特征。
图1-1 智能技术驱动高校教育教学创新的关键要素
在智能时代，智能技术赋能学生，将更加注重培养学生的创新精神和合作精神（从人人合作到人机合作），提高其个性化学习能力和协作学习能力；赋能教师，将转变教师角色、转变教学方式；赋能学校，将改变其组织形式和办学形态。从智慧社会的角度来看，教育信息化的高端形态是智慧教育；从智能技术教育应用的视角来看，未来趋势是发展智能教育。造纸、印刷、电报、电话、广播、电视、网络、计算机和机器人 每次技术变革都给人类的生产、生活和学习方式带来重要影响。 智能技术提升了人类的感知和识别能力、远程传输和交互能力、计算和存储能力 ，人们对智能技术融入高等教育教学领域的前景抱有美好的期待。高校需要抓住智能技术快速发展和在教育教学中得到广泛应用的机遇，更新教育目标、教育理念、教育内容和教学组织形式，构建更加智能化的教育环境，创新教育教学模式，提高人才培养质量，做好拥抱智能时代的准备。
1.1.2 国际社会高度关注智能技术与教育教学的融合发展
实现包容和公平且有质量的全民优质教育与终身学习是联合国教科文组织（United Nations Educational Scientific and Cultural Organization，UNESCO）倡导的教育愿景，联合国教科文组织还强调以信息技术为支撑构建有助于人类学习的良好环境，以支持应用恰当的教育教学方法。 《仁川宣言》《青岛宣言》《北京共识——人工智能与教育》（Beijing Consensus on Artificial Intelligence and Education，简称《北京共识》）从多个角度促进信息技术的更新和教育教学的发展。《北京共识》提出的行动建议包括智能技术促进教师教学、学习评价、监测评估、教育管理和供给等方面，并强调了智能教学平台和数据驱动的学习分析技术的价值。UNESCO发布了“教育的未来”倡议，强调要重新思考知识和学习、技术和教育之间的关系。 经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）探讨了智能技术对教与学的影响、数字技能的角色，以及塑造未来世界需要的知识、技能、态度与价值观。 智能技术不仅是一种工具，更是推进教育系统变革的重要驱动力和实施路径。人工智能、虚拟现实和大数据作为第四次教育革命的内容，凸显了智能技术的重要性。 智能技术将*大限度地促使每个学生都能公正和公平地按需学习知识和健康成长，科技让人类能够提高学习效率、增强学习体验和创新学习方法。 我们无法真正预测未来，因为科技发展可能会带来不确定的结果。 但可以预见，我们将迎来智能时代，迎接智能教育。
发展智能教育，成为各国教育改革创新的重要抓手，也是世界各国教育与科技发展新的竞争点。教育信息化是教育现代化的基本内涵、有效途径和重要内容，核心是信息技术与教育教学深度融合，人工智能属于新一代信息技术，因此，智能技术促进高校教育教学创新研究，也属于教育信息化的范畴。各国教育信息化及智能教育的发展，无不与国家创新战略有着密切的联系。近年来，一些发达国家根据智能技术发展态势，更迭了人工智能发展战略，数十个国家陆续发布或正在制定有关人工智能的发展战略或行动计划。 例如，美国出台了《为人工智能的未来做好准备》《国家人工智能研究与发展策略规划》《人工智能新倡议》等，强调发展人工智能的重要性，主张美国在该领域的领导者地位； 美国联邦教育部教育技术办公室颁布了第5个“美国教育技术规划”，即《为未来做准备的学习：重塑技术在教育中的角色》，该规划提出学生“新常态”的概念，重点关注智能技术在高校教育教学、评价中的应用。英国《教育技术战略：释放技术在教育中的潜力》旨在推动教育技术的普及与应用。 在法国教育领域，“数字校园”的打造为教育信息化奠定了较为坚实的领导力和行动力基础，在具体实施过程由专门办公室统筹调度，人工智能领域的科研与人才培养的行动指南体现在《AI造福人类》报告中。 日本希望利用科技创新来突破发展瓶颈，提出构建“超智能时代”（Society5.0）的发展理念，实践主要体现在“利用尖端技术支持新时代学习的推进方略”的实施。此外，日本还颁布了《学校教育信息化推进法》。 在俄罗斯，教育的数字化转型是国家经济社会整体发展的组成内容，着重强调“数字经济”人才培养与人工智能教育。 欧盟则提出“数字欧洲”计划和人工智能战略，2020年2月发布了《人工智能白皮书》和《数据战略报告》，2020年9月发布了《数字教育行动计划（2021—2027年）》，以更好应对后疫情时代的教育及构建教育新形态。
发达国家采取了一系列措施发挥高校在人工智能人才培养中的作用。 例如，美国鼓励通过正式和非正式教育培养人才，在高校设立专门学院及专业学位，168所高校设有人工智能专业，14所高校的学术能力排在全球前20名。美国一流研究型高校加强了对跨界和复合型人工智能人才的培养，采用灵活而高效的教学模式、多样化和个性化的培养方式，师资力量雄厚且来源多元化。 英国加大人工智能学科学位建设力度，拓宽培养渠道并吸引留学人才，创建大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，MOOC）平台，鼓励本科生深造。 日本要求高校为在校生提供人工智能基础教育，建立“实践+科研”“主专业+副专业”制度，强化校企合作。 美国对人工智能的数据安全、隐私保护等问题关注得较早，欧盟开展了“可信人工智能”研究。 我国有研究团队认为，人工智能在教育中的应用需遵循问责、隐私、平等、透明、不伤害、身份认同、预警、稳定等原则。
综上所述，国际社会都在积极推动智能技术的发展及其在高校教育教学中的应用，重视培养智能技术专业人才，将智能素养纳入课程体系，注重政府与社会、企业合作，注重智能技术应用的伦理道德，等等。 另外，还有一些趋势值得关注：利用智能技术支撑建设新一代数字化、网络化和智能化教育教学环境，支持师生利用智能技术开展教学和学习创新，加强标准建设和监测评估，着力构建社会化协同的智能教育生态。
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