作品简介：
近日，国务院印发《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》)，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。人工智能到底为教育带来哪些影响呢？这是未来教育要面临的重要命题。人工智能在教育领域的应用非常广泛，但目前尚没有清楚的概念和理论的澄清，本文集使用人工智能教育这个概念，尝试归纳总结人工智能教育的现状和发展，以期望引起社会各界对人工智能和未来教育的思考。
人工智能教育——未来已来
近日，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。随着人工智能技术的日渐成熟，人工智能+教育的新型模式将成为可能。人工智能作为一种辅助性工具，能最大限度地收集与归纳我们需要的信息，其具备的深度学习能力也使信息的处理更为智能化。未来学家、发明家雷·库兹韦尔曾说：“不断减轻人类痛苦是技术持续进步的主要动力”。技术发展的愿景和初衷是好的，人工智能也一样，它的研发初衷是为了把人从简单、机械、繁琐的工作中解放出来，然后从事更具创造性的工作。教育人工智能的使命应该是让教师腾出更多地时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，让教育这件事变得更好。科技在教育领域的应用使学习变得更“精准”。目前，以人工智能为依托的在线教育平台已得到了长足发展，如学而思网校、新东方在线、猿辅导、作业帮的在线直播班课的模式，学生可以通过游戏、视频、课后习题测验等方式，按照自己的学习进度进行自主学习。我国大型开放性网络教程慕课自上线以来，已为无数学习者提供了众多免费课程。以人工智能为关键词的教育模式，或将成为未来教育改革的突破口。人工智能将带来更宽的通讯网、更广泛的连接、高度的智能化信息处理与应用、更高的生存效率、更有效的学习。在这种情形之下，我们汇编本书以期达到以下几方面目的：第一、给感兴趣的非专业读者解释人工智能教育是什么，如目标、实现方式及作用机制。只有确保一定程度的了解，我们才能走出人工智能的科幻印象及由此产生的恐惧；第二、阐述人工智能教育现在及未来能为学习带来的影响，以提高学习者的学习效率。第三、寄望引起教育界对人工智能的重视，对于未来教育的教师、学生和学校的作用和地位如何去界定和调整。
跳出教育看教育，未来人工智能将不断取代或变革现有的工作，也会创造很多新的工作，学校教育必须紧跟时代步伐，不断调整学科专业方向与人才培养目标，才能为社会培养、输送有用的人才。
收起什么是人工智能？人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。为什么要研究人工智能教育？人工智能教育可以让学习更加个性化、灵活、丰富、有趣，为教师和学生提供新的工具，帮助我们了解学习内容、学习方式及学生感受。帮助学习者学习雇主想要的知识和技能，帮助教师创建更加复杂的学习场景。如何理解人工智能教育的模型。研究学习是如何产生的，包括在传统教室内或在工作场所的学习，以支持正规教育及终身学习。人工智能 将本身具有跨学科属性的 人工智能与学习科学(教育学，心理学，神经系统学，语言学，社会学及人类学)结合起来，促进自适应学习环境的发展，及其他更灵活多样、个性有趣及高效的AIEd工具的发展。
收起我们在肯定人工智能的优势和巨大潜力的同时，也提出了一些有争议的话题，包括人工智能与人类和真实世界的关系，人工智能在道德伦理上面临的挑战等，这些问题引发了一些列担忧。著名物理学家史蒂芬·霍金发出的一项严肃的警告，他警告称人类正面临来自智能技术的威胁，随着技术体自身开始学会自我思考，并学会适应环境，我们人类将面对不确定的未来。对于人工智能教育同样存在这些伦理问题。例如共享数据带来了从个人隐私到专有知识产权的大量问题。的确，人工智能教育系统所生成的数据越来越多，同时更加多样化，这让现有的教育数据伦理问题风险加倍。人工智能教育系统数据生成、分析、解释和使用有什么影响意义？谁持有数据、谁可使用数据，出于何种目的使用数据、谁负最终责任?等等。
收起在教育行业，人工智能不仅被用来节省教师人力、提高教学效率，而且可以驱动教学方式的变革。以人工智能驱动个性化教育为例，收集学生作业、课堂行为、考试等数据，对不同学生的学情进行个性化诊断，并进一步为每个学生制定有针对性的辅导和练习，从而实现因材施教，这已成为教育人工智能探索个性化教育的一个方向。但是实现人工智能引领个性化教学的一个关键点是数据的采集与分析。目前，教育数据的来源渠道有两个，一是来源于数字化的教学环境，教学和学习数据在这种数字化环境中自然而然的产生，二是从传统教学行为中收集教育信息，并将之转化为数据。前者的优势是实时收集数据，效率高、节省人力，而现如今在互联网+教育的广度和深度有待进一步推进的情况下，教育数据的来源很大一部分要依靠后者，未来教育数据或将成为发展教育人工智能的一大制衡因素。
收起目前人工智能在教育领域的应用技术主要包括图像识别、语音识别、人机交互等。比如通过图像识别技术，人工智能可以将老师从繁重的批改作业和阅卷工作中解放出来;语音识别和语义分析技术可以辅助教师进行英语口试测评，也可以纠正、改进学生的英语发音;而人机交互技术可以协助教师为学生在线答疑解惑，去年媒体曾报道美国佐治亚理工大学的机器人助教代替人类助教与学生在线沟通交流竟无学生发现，说明了人工智能在这方面的应用潜力。除此之外，个性化学习、智能学习反馈、机器人远程支教等人工智能的教育应用也被看好。虽然目前人工智能技术在教育中的应用尚处于起步阶段，但随着人工智能技术的进步，未来其在教育领域的应用程度或将加深，应用空间或许会更大。我们认为将来的研究将聚焦三类可以直接辅助学习的人工智能教育系统：一是为每个学习者提供一位智能老师；二是为协作学习提供智能化支持；三是智能虚拟现实学习环境。
收起迄今为止，人工智能教育主要是研究用最少的精力更快实现教育的目标，举个例子，学习高度结构化的科目如数学导论或物理导论，或者将人工智能技术应用到高度结构化的大数据中，例如大学行政系统。在未来，人工智能解决教育中的挑战效果取决于我们如何处理下列问题：1、我们需要智能的技术，将好的教与学方式具象化；2、有吸引力的消费级产品；3、这种人机结合的产品将被广泛使用。人工智能教育目前该如何来应对这三个角度的问题？而且，更重要的是，我们需要做什么来释放人工智能教育的全部智能?这些研究结果只是最基本的，还远远不够。如果我们想要彻底改变所有学习者的学习广度和学习质量，如果我们想要应对21世纪中尚未解决的学习理论挑战，还有很长的一条路要走。
收起Google基于其本身的通用型效率工具和云服务来做教育业务，为学校的老师和学生提供全套教学解决方案。总体来看，Google旗下的教育产品分为三类：免费的工具类软件、Google Classroom课堂解决方案以及硬件。其实相比国内K12领域的教育工具和产品，Google Classroom的这些功能都很常见，但是Classroom基于Google本身的应用和已有的资源，为教师专门设计，提供一个教学平台，整合所有教育数据，给老师和学生更加一体化的体验。相比苹果，Google的优势在于，整合了自身的软件和硬件产品，打造一整套教育解决方案，产品之间的协同性更好，同时Google为学校和老师提供专业的培训。而且，在互联网上，有无数老师在博客和社区里主动分享和交流使用Google教育产品的心得。
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