人工智能时代的高等教育政策调整：问题、改革和启示-基于德国教育变革措施

人工智能时代的高等教育政策调整问题、改革和启示-基于德国教育变革措施

摘要：人工智能时代的到来，给教育环境尤其是高等教育发生巨大冲击，产生大量问题，大规模的教育改革是未来教育的必行之路。在这一背景下，本文将对人工智能时代高等教育这一命题展开分析与阐述，从人工智能时代教育问题的产生讲起，借德国的教育改革措施，分析从中得到的启示。Keys：人工智能；教育改革；政府；教师人工智能时代的到来给人类社会带来了诸多机遇与挑战。近年来，互联网大数据、类脑科学、量子计算的发展推动着人工智能的进步，对产业结构和人才需求造成了巨大冲击，从而产生了现有教育政策不适应人工智能时代要求的问题，高等教育的改革迫在眉睫。如何利用人工智能技术培养新时代的人才与如何培养人工智能时代所需要的人才，是这个新时代的重要命题。世界各国也纷纷制定了相应政策，在此背景下。德国政府出台了若干教育政策，顺应人工智能时代潮流，推动了德国智造的发展。德国是智能制造大国，作为传统制造业大国，无疑其人工智能时代的教育变革值得我国学习和借鉴。本文将对德国教育变革与应对措施进行分析，提出对我国高等教育的启示。一、人工智能时代教育问题的产生科技的进步带领我们进入了人工智能时代，面对这个未知的时代，机遇与挑战并存，在发展的过程中，同时也给社会带来了冲击，传统的教育制度不在适用，产生了一些新的问题。（一）人工智能时代给高等教育带来的问题提到人工智能，不能不提到阿兰·图灵(AlanMathisonTuring)，他在1950年率先提出“机器真的能思考吗?”的设想。1956年，约翰·麦卡锡(JohnMcCarthy)和克劳德·香农(ClaudeElwoodShanno)等人正式提出“人工智能”概念[1]。历经三次浪潮后，人工智能从数据层与算法层进入到应用层与服务层[2]，人工智能时代渐渐形成，包括万物互联、虚拟现实与自控制导向三个方面。随着技术发展，给社会造成了巨大冲击，对高等教育带来了新的问题，提出了新的要求。1.人工智能时代带来了产业结构调整甚至重构人工智能是以信息科技为基础、大数据算法为核心，以模拟、延伸和超越人类智能为目标的高新科学技术，是人类自主创造活动的产物。根据发展水平可分为弱、强和超人工智能。弱人工智能局限于特定、单一任务的处理，属于“工具”范畴，尚未达到模拟人脑思维的程度;强人工智能跨越了简单的工具范畴，像人一样具备独立思考及决策的能力，可以与人类开展交互式学习，属于人类级别的人工智能;超人工智能有着远超人脑的计算能力及思维能力，打破人脑维度限制，属于超人类级别人工智能。研究中的人工智能时代指人工智能已经超越作为简单工具范畴的初级时期，开始具备思考和决策能力，以其强大的智能技术范式重塑社会实践活动、社会生产关系，从人人交互的传统阶段走向人机交互的新时期。2.人机交互时代带来了人才需求的变化人机交互时代的到来，使得大量人工岗位被机器替代，劳动力市场的结构受到其影响，企业对人才的需求也在不断地发生着变化。人工智能时代的来临，对能力全面，创新能力强的人才的需求量大增。人工智能执行力强，效率高，长期成本低，只有能够充分发挥人的特殊性的人才能够在人工智能时代谋得一席之地，即能够拥有足够社交能力、创新能力与学习能力的人在这个时代更加有优势。3.人才需求的变化带来教育目标的变化人工智能时代带来人才需求的变化，这意味着如何培养人工智能时代的人们成为了一个新的时代命题。学校教育培养目标的确定与实施既回应社会未来职业对人才的需求，又为个人的发展与终身成长奠定基础。传统学校特别是职业教育和高等教育的培养目标之一，是培养符合市场与就业需求的人才，职业与就业是其非常看重的因素。但随着人工智能时代的到来，知识、学科跨界创新，人机之间互动融合，指数思维飞速发展，既给传统的职业领域带来冲击，又蕴含着新的机遇，对学校教育的培养目标提出了新的要求。一方面，智能机器人开始承担一些简单机械性的重复工作，部分工人正面临因科技变革而来的失业危机。有机构预估到2030年大约30%的工作活动会因自动化而为智能机器所替代，相关职业、岗位的需求会骤减乃至消失。另一方面，人工智能也会带来诸多新的工作岗位，出现更具创造性的职业需求。有鉴于此，学校教育需充分考虑人工智能的时代特征与对人才的新需求，及时调整培养目标，既要继续注重和加强对学生创新意识与能力的关注与培养，又要将智能素养（包括信息素养、设计思维、计算思维、交互素养、数据素养、终身学习素养等）纳入其中，帮助学生掌握和发展核心素养，实现自我成长，更加积极主动地适应和创造新世界。4.教育目标的变化带来教师能力的重构在人工智能时代，教师的责任也愈加凸显，如何传授学生社会能力是当下教师能力的考核标准之一，即如何教给他们做人的道理，引导他们形成正确的价值观，使之成长为身心健全、对社会有用之人。

人工智能时代，AI教师的参与，智能素养的呼唤，人机融合的深化，都在对教师这一职业产生影响，要求教师掌握更加深入、全面的学习能力，持续提高自身素养。教师职业显然应直面新挑战，抓住新机遇，积极作出调整和回应。目前已有学校引入人工智能AI教师，智能批改作业和试卷、纠正发音，个性化教学设计正在成为现实，并将在更大范围推广应用，这促使教师主动寻找与AI助教的平衡点，在其帮助下更加关注每一位学生的真实状态。同时，对于教师来说，单纯知识的传授不再是重中之重，通过自身力量的引导、示范等方式，帮助学生了解并遵守道德规范，树立正确的人生观、世界观、价值观，培养和发展创新、社会交往等综合能力，是教师们更加重要的职责所在。此外，教师的专业信息素养需要不断提高，教师自己首先应成为学习者、引导者，不仅要具备“数字化胜任力”和“信息化胜任力”，还要有一定的教学想象力与教学创造力，从而引导学生更好地自主学习。二、人工智能时代的教育变革为了规避人工智能时代问题的产生以及引领人工智能技术的发展，不少国家都作出了积极的尝试，特别是在教育领域的改革突出。其中，德国的教育改革尤为突出。德国联邦政府于2018年12月正式发布“人工智能战略”，该战略由联邦经济部、联邦教研部和联邦劳动与社会保障部共同牵头实施。与此同时，德国教育主管部门也主动调整教育政策与思路，顺应人工智能时代的新要求，有针对性的从学科学位建设与人才培养、产学研合作与成果转化、经费支持与投入、宣传教育和国际科研合作几个方面采取措施，以期培养更多与人工智能发展相适应的人才，提高德国在该领域的整体竞争力。接下来将以德国为例分析阐述人工智能时代的教育改革。（一）加大人工智能学科学位建设与人才培养近年来德国高校人工智能相关专业增长迅速，截止2019年2月，全德设有75个相关本科和硕士专业，192个教席以人工智能为重点。全德范围将新设100个人工智能领域教席，目前已公开招标30个。各州文教部也采取相应措施，加大人工智能领域年轻人才培养的力度。例如，北威州文教部将实施“人工智能/机器学习（KünstlicheIntelligenz/MaschinellesLernen）”资助计划[3]，为博士生和青年研究人员提供跨学科、跨地域学习的机会，推动扩大该领域研究与教学规模。获得博士学位后，青年研究人员还有机会独立地主持一项人工智能领域的研究项目，这些项目旨在为机器学习、深度学习和其他相关人工智能方法领域的基础研究做出贡献。此外，联邦教研部将与洪堡基金会一起，吸引世界最优秀的人才和科研人员来德，以促进科研成果的转化。（二）努力推进人工智能领域产学研合作与成果转化人工智能不仅为社会，也为德国企业提供了巨大的机遇。德国联邦政府人工智能战略的一个目标就是让德国成为本领域经济和研究方面的领头羊。联邦教研部部长卡利切克（AnjaKarliczek）在与经济界中小企业代表的一次会谈时也特别提到这一点，并表示愿意支持这些中小型企业利用人工智能的发展机遇。具体举措例如有针对性的资助电脑视觉/图像识别、数字辅助技术、诊断与决策系统等创新研发计划，并支持其科研成果向应用实践的转化；加大在可再生能源、环保与生态经济、物流、生产技术与流程管理，面向用户的创新服务业领域与企业的产学研合作；扩展能力中心和与应用方网络化构建，以此作为国家研究联盟的核心；发展和加大自动驾驶和生命科学领域内基础研究和应用的科研资助。（三）加大对人工智能的经费支持与投入根据战略实施规划，德国2019年从联邦预算中提供5亿欧元资助，用于2019年及后续实施工作。到2025年，联邦计划投入30亿欧元。2019年5月，联邦政府决定增资5亿欧元，促进人工智能发展，重点包括研究、成果转化、社会对话、技术评估、资格认证和数据可用性。其中，约2.3亿欧元的资金将用于促进人工智能科研成果向实际使用的转化。超过1.9亿欧元用于支持科研，促进青年科研人才队伍的建设。另有约5500万欧元用于涉及社会对话和公众参与、技术评估、制度框架、促进企业技能培训等相关方面的措施。联邦教研部还在联邦政府“德国人工智能发展战略”框架下出台一系列资助计划，对人工智能领域研发与应用的经费支持。例如“借助机器学习的数据自动分析”（RichtliniezurFörderungvonForschungsvorhabenzurautomatisiertenAnalysevonDatenmittelsMaschinellenLernens）[4]，“人工智能方法的实践运用”（AnwendungvonMethodenderKünstlichenIntelligenzinderPraxis）等，从资助目标、资金用途、法律依据、资助对象与条件、资助形式与范围、资助额度及申请流程几方面进行了具体说明。（四）加大对人工智能的宣传教育2019年3月，联邦教研部部长卡利切克宣布启动“2019人工智能主题科学年”。联邦教研部在科学年期间举办一系列活动，帮助民众了解人工智能技术及其对日常生活的应用，鼓励大家讨论如何借助人工智能塑造未来社会旨在加强对人工智能的普及教育。例如在基本原理与社会、流动性与工作、环境与可持续性发展、健康与卫生，教育与文化五大领域，通过论坛、讲座、研讨和展示等各种形式增进民众对人工智能的理解，对新技术、新趋势、新挑战的行为准备。（五）加大人工智能的国际科研合作一是深入推进跨领域合作与跨学科发展。联邦教研部牵头成立德国人工智能国际专家顾问委员会，来自法国、意大利、西班牙、奥地利、英国、瑞士和荷兰等十一位国际专家获得联邦教研部受聘，专业涵盖了医学、工程学、通信、自动化等人工智能的各大领域范围，以为德人工智能发展保驾护航。委员会的任务是评估人工智能中心和网络建设，提出方向性建议，以确保能力中心和网络的质量。联邦教研部部长卡利切克任命莱布尼茨学会主席克莱勒（MatthiasKleiner）教授担任该委员会主席。二是不断加强国际合作与交流。德国加强了同其他欧洲国家在人工智能领域的合作。例如2019年10月16日，德法经济和科研相关部委签署了合作路线图（Roadmap）；德国—瑞典创新合作伙伴关系也已扩展到人工智能领域，以促进欧洲人工智能生态系统的发展。三．对我国高等教育改革的启示人工智能时代的到来影响了全球，当然也包括了中国。德国的教育改革作用明显，使得德国能够站在人工智能领域的前沿引领发展。这对于与其同为制造业大国的中国具有重要的启示与借鉴意义。德国的教育变革覆盖了制定政策制定、资金投入，说明德国教育变革的目标是引领人工智能发展。加大人工智能学科学位建设与人才培养的政策目标是培养更多的人工智能人才。加大宣传和极强国际化合作目的是整合全球资源。借鉴德国做法，我国人工智能时代教育改革应着眼于政府加大支持力度，学校改变教学方式，教师把人工智能技术融入教学中[5]，三方共同努力，首先引领人工智能发展的目标（一）政府制定政策、投入资金、引领人工、智能发展人工智能的引领离不开政府的支持，政府的政策、资金支持能够有效地推动人工智能技术的快速发展。资金能够进行研发的重要条件之一，由于私人部门的局限性，它很难进行长期投资支持，这时便需要政府出资出力，助推人工智能的发展。具体来说，政府应在以下方面加大资金投入的力度：（1）人工智能人才的培养方面，政府应提供资金保障，尤其应增加人工智能相关专业的研究生培养经费；（2）人工智能在教育领域应用的基础性、应用性研究方面，政府应提供科研经费支持，设置奖励基金；（3）人工智能教师的培训方面，政府应提供资金支持；（4）人工智能项目的开展方面，政府应适当提供资金扶助。政策文本具有一定的导向性和权威性，在进行人工智能政策的顶层设计方面，政府责无旁贷。我国政府应成立专门部门负责人工智能政策的顶层设计，同时联合利益共同体的力量进行政策的具体设计。如制定教育领域的人工智能政策时，政府应积极吸纳专家、教师、学生、家长等利益共同体的意见。政策的提出能够有效的吸引人才、技术的集聚，为人工智能技术的发展提供燃料。（二）学校增加人工智能教育场所，培养人工智能人才学校作为培养人才的场所，应优化校园建设，增设实验室等场所供学生进行自主创新，培养学生的创造能力。学校也应跟随人工智能的潮流，才营造高精尖的学习和创造氛围，充分利用人工智能技术培养人。国务院在印发的《新一代人工智能发展规划》[6]指出：“要加强智能教育，开展智能校园建设，开发基于大数据智能的在线学习教育平台，开发智能教育助理，建立以学习者为中心的教育环境，提供精准推送的教育服务，实现日常教育和终身教育定制化。”基于此，作为人工智能时代教育改革的具体实践场所，学校也应以学生为中心，致力于培养人工智能人才。具体改革建议措施如下：（1）利用人工智能技术收集并分析学生个人数据与交互性数据，使系统向学生推送的学习资源、学习活动、学习任务更加精准、个性化，有利于学生的高效学习。（2）开设人工智能相关课程，同时开展通识教育课程，推动学生的全面发展。可以通过在线学习、职业培训和相关资格证书考试等，为在校学生和社会人士提供获得必要的人工智能专业技能的机会；同时，在人工智能专业课程的基础之上，开设诸如人工智能伦理课、人工智能法律课、人工智能网络安全课等相关课程，以提高学生的综合素养。（3）加强传统教育与人工智能的融合。中国传统教育模式自唐朝开始，潜移默化地影响了一代又一代的中国人，因而中国的教育改革摆脱不了传统教育，我们应充分利用人工智能技术革除传统教育的弊端，进行有中国特色的人工智能时代的教育改革。传统教育采用大规模的班级授课制和标准化的教育内容，忽视了对学生个性化的教育，而人工智能可为解决此问题提供技术支持。基于此，学校应加强传统教育与人工智能的融合，具体包括：①充分发挥“人工智能+”的优势，面向学生开展个性化、精准化的智慧教育；②提高教育领域相关人员对人工智能技术的应用意识和能力；③促进学校与人工智能研究机构的合作，挖掘人工智能与教育领域的契合点，以利用人工智能的技术优势，协助解决教育领域中的难题。（三）教师参与教育改革实践，发挥人工智能优势人才需求的变化必将导致教师职能与要求的变化。在人工智能时代，教师知识性的教学角色将会被人工智能所取代，而其“育人”的角色将越来越重要，教师与人工智能协作的趋势日渐明朗[7]。（1）借助智能辅导开展教学《国家人工智能研发战略规划》指出，人工智能强化学习的学校会越来越普遍，可以通过智能辅导来促进学生的发展。智能辅导可以作为教学的补充，完成面授教师无法完成的工作，如Pepper机器人可以对学生进行个性化辅导。因此，教师应借助智能辅导开展教学，为学生提供更科学、更有针对性的指导，帮助学生制定个性化的学习计划，并助力学生的终身学习。（2）注重学生道德和创造力的培养人工智能的优势在于对知识的存储、传播、执行和检索，而教师的优势在于培养学生的理解力、创造力和想象力[8]。项贤明认为，未来的教育可能是一种‘人性为王’的教育，教育的两大中心任务是培养人的道德和创造能力。这就要求教师发挥人工智能的优势，提升学生的道德水平，培养学生的创造力。（3）关注师生对话与情感交流学校教育的本质并没有因为计算机等现代技术而发生变化，教育是富有人性的活动，师生关系是人与人之间的互动关系，这是机器所不能取代的。因此，在未来教育中，人工智能与教师之间应是一种互相补充的关系：利用人工智能，教师及时掌握学生的情绪、行为、学习效果等信息，从而更好地进行师生对话和情感交流；教师对获取学生相关信息的需求，又促使人工智能的相关功能得以进一步完善。四、结语教育