杨宗凯：人工智能赋能教育教学创新（附报告PPT）

导读：近日，第七届中国高等教育智慧教学与课堂教学改革论坛在重庆召开。会上，武汉理工大学校长杨宗凯以“人工智能赋能教育教学创新”为题作主题报告。

杨宗凯校长认为，“智能时代教育新生态的重构已经开始，未来已来。通过人工智能的赋能，我们可以实现差异化的教、个性化的学、精细化的管、数据驱动的研和智能化的服务，可以形成新的教育范式和形态。”

以下内容据杨宗凯校长的分享整理

想要实现教育数字化转型，促进人工智能赋能教育教学创新，UGBS四个要素必须紧紧融合在一起。U是指大学或研究机构，我们要研究新背景下教育教学的新规律。G是指政府，要制定规划，在其中起主导作用。B是指企业，企业要搭建平台，我们现在的教育落后于技术，技术走在教育改革和创新的前列，对于此，我们要有基本的判断和认识。S是指学院、专业，这是创新的主体。我们要处理好UGBS之间的关系，只有这四个要素融合到一起，才能形成合力。这是个系统性的工程，不能头疼医头、脚疼医脚。

我今天主要谈两个方面的内容：

一、形势与应对

二、我们的探索

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形势与应对

AI（人工智能）的三大核心是数据、算力、算法。数据每年以50%的速度增长，据说到2030 数据量将达到200 ZB，这是指数性的数据爆炸。算力也在呈指数性增长，现在是暴力计算时代，算力给我们带来了巨大的力量。另外，算法也迭代了几十年，这才有了我们现在的大语言模型，有了ChatGPT背后的算法。我们处在数据、算力、算法三个要素同时发展爆发的时代。

人工智能的发展经历了三个阶段。第一个阶段是检测，第二个阶段是识别，第三个阶段是决策。这就是一个变化的时代。

如上图所示，AIED的发展也经历了变迁。由计算机辅助教学阶段，发展到智能教学系统阶段，再发展到个性化自适应学习阶段，现在已经发展到了第四阶段：内容生成阶段。AIED也好，数字化转型也好，都是一个历史的进程，都是技术驱动的变革。

“人工智能+教育”已成为世界各国的重要战略趋势，各个国家都把它作为未来的战略制高点，予以规划和部署。人工智能赋能教育的创新和变革，我们已经处在一个新的时代，一个“人际+人机”的时代。我们过去所有的教育都是人际之间的教育，现在又加入了机器，所以会发很大的变化。

我们的老祖宗讲，教育要有教无类，教育要因材施教，教育是一个心灵启迪另一个心灵的过程。但随着工业化的推进，教育规模化发展，形成了标准化和流水线生产的人才培养模式。现在我们到了智能时代，智能时代对人的需求是不同的，我们需要的是知识之上的教育。

老师为什么现在有点恐慌？因为教书、教学和育人是三个不同的层面。如果老师只是教书，只是照本宣科，那有可能会被人工智能所替代。如果老师只是会教学，比如知识图谱、学生画像、个性化的教学设计，那也不代表老师真正会教育。如果有素质的图谱、能力的图谱，在技术的助力之下，有可能会把教育推到更高阶段的教育。

英国开放大学开展创新教学法研究，从2012年开始发布《创新教学法报告》，探讨年度最具影响力的十项教学法，早在2020年就提出，教育中的人工智能是今后非常重要的教学方法， 2021年已经提出在学习中使用聊天机器人，2022年则提到了混合模式。

美国学习科学研究中心（NSF）大力资助人工智能+教育研究，研究人工智能赋能教与学的新型研究规律。教育要按规律办事，否则会产生严重的后果，所以我们一定要加强人际和人机新型教育情景下的规律研究，现在迫在眉睫。

我们国家也高度重视“人工智能+教育”的发展，制定了一系列推进“人工智能+教育”发展的计划，早在2017年发布的《新一代人工智能发展规划》便提到了“人工智能+教育”的发展问题。

2018年，教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》，提到了提高人工智能领域科技创新、人才培养和国际合作交流等能力。其重点任务是：1）优化高校人工智能领域科技创新体系；2）完善人工智能领域人才培养体系；3）推动高校人工智能领域科技成果转化与示范应用。

教育部教师工作司启动人工智能助推教师队伍建设行动试点。宁夏国家“互联网+教育”示范区刚刚通过国家验收，经过5年的努力，宁夏老师的信息素养水平得到显著的提升。北京外国语大学的实践也取得了显著的成效。

教育部启动首批“智慧教育示范区”建设，“智慧教育示范区”创建工作把握两个要点：一是落实党的十九大报告精神，思考为中国今后几十年，特别是现代化强国建设打造什么样的教育；二是关注科技创新给教育带来的影响，研究如何发挥在那智能时代的教育，培养具有“从0到1”的创新思维、德才兼备的新型人才。

工程院召开“智慧教育战略研究”。2018年5月，教育部和中国工程院设立“智能教育战略研究”咨询项目，讨论智能教育基本科学问题、关键核心技术、重要应用示范等，提出智能教育发展建议。2019年3月19日，教育部科技司在北京组织召开“智能教育战略研究研讨会”。

科技部支持“人工智能+教育”创新发展，先后支持一批人工智能2030专项、人工智能社会治理专项研究项目。2022年8月，《科技部关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》，将智能教育纳入首批示范应用场景助力国家教育数字化战略的实施。

基金委设立F0701教育信息科学与技术方向。2018年度国家自然科学基金的一大亮点就是，首次在信息科学部下，新增一个专门用于支持教育科学基础研究的申请代码F0701教育信息科学与技术。

去年，一个自然科学基金的重大项目被批准，研究人工智能赋能教与学的理论与关键技术，完成课堂教学与自主学习两个场景百万师生示范应用，实现人工智能赋能下的教师和学生的减负增效。我们组织了5-10家的单位来进行相关探索。

人工智能赋能教育的典型体现包括三个方面：一是智能技术赋能教与学，二是智能技术赋能管理服务，三是智能技术赋能保障机制。

人工智能赋能教与学，也体现在三个方面：

一是学习人工智能。我们这一代人，以及我们为智能时代培养的人才，一定要学习人工智能。据我了解，现在很多发达国家都在制定新的教师标准，设置的准入条件就是要会驾驭人工智能。

二是用人工智能学。我们要把人工智能作为工具，比如会使用ChatGPT。

三是与人工智能一起学。有一个我非常敬佩的院士曾经问过我一个这样的问题：“你有没有想过一个这样的情景，二三十年以后的课堂，一半的内容是老师教，一半内容是机器教，下面坐的一半是学生，一半是机器。”

一、学人工智能——案例：

二、用人工智能学——案例

教育版的ChatGPT，指导学生学习，而非直接给出答案。

我们的教育数字化转型要解决的一大问题就是，怎么把以老师为中心、以课堂为中心、以教材为中心、以考试为中心的工业化的教育体系，转向以学生为中心，以能力培养为重的教育，这样才能培养大批的创新人才。

三、与人工智能一起学——案例

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我们的探索

“人工智能+教育”标杆大学建设有“六个新”：新环境、新教学、新资源、新培训、新评价、新治理。教育数字化转型、人工智能赋能教育教学创新，这是系统性工程，是一把手工程。

发展双师、双空间、双院、双融合、双证书等，改变教育的方式和形态，构建个性化的教育人才培养模式。

智慧赋能无边界的学习，我们要把物理空间跟网络空间有机结合。数字化转型的关键特征是，物理空间与网络空间的互操作尤为重要，要加强平台之间的数据接口。我们有国家的平台、企业的平台、学校的平台等等，学生的数据都在不同的平台上，所以我们要加强UGBS之间的合作，要共同定义新型大学的方向。

智慧物理空间与在线学习平台之间数据联动、资源联动，形成“双空间”育人模式。

我们有自制资源，也有引进资源、校校联合资源和新型资源，利用AI可以赋能E-MOOC课程资源建设，比如可以实现课程资源实时双语字幕、视频多语言字幕生成、课程资源自主翻译、智慧课堂能力支持。我们要注意的是，必须要结合专业的老师、专业的语料库，通用的不可以，一个学科一个学科地建设。

以下是更多的一些案例，因时间关系不做更多的说明。

教学评价非常重要。我们经常说学生要德智体美劳全面发展，要开展价值为先、能力为重的教育。那我们应该如何评价？我们能把德智体美劳这样的学生刻画，真正使用在学生的评价和结果中吗？如果不能，那大家还是会接着拿分数说话。

西安电子科技大学已经连续两年给学生颁发能力证书，构建“过程性考核”评价体系，这得到了企业的拥护。除了学历、学位，学生还有一个二维码，能够调出学生的数据和模型。企业更加在乎的是学生做过什么，能解决什么样的复杂问题，有什么样的创新能力，而不是仅仅在乎学生考过什么。

AI赋能教师能力新标准，智能时代的教师教育面临新的机遇和挑战。智能时代的教师是学习的咨询师，是教育的设计师，是课程的开发者，是学习数据分析师，是学习活动的组织者，是终身学习者，是学习引导者，是教育研究者。

我们要提升大学治理能力和治理体制的现代化，没有扁平化，没有职业化，没有精准化，没有透明化，又何为现代化？数据赋能、人工智能赋能可以推动新型大学治理体系的建设。很高兴地告诉大家，我现在所在的武汉理工大学已经开始全面投入使用第一个人工智能校长助理。

总之，智能时代教育新生态的重构已经开始，未来已来。通过人工智能的赋能，我们可以实现差异化的教、个性化的学、精细化的管、数据驱动的研和智能化的服务，可以形成新的教育范式和形态。

来源：第七届中国高等教育智慧教学与课堂教学改革论坛