聯合國教科文組織釋出人工智慧的教育報告

聯合國教科文組織日前釋出的《教育中的人工智慧：可持續發展的挑戰與機遇》報告提出，有研究預測，2021年之前數字教育市場將每年增長5%；2017—2021年，人工智慧市場將增長50%。雖然教育領域人工智慧公共政策的發展尚處於起步階段，但這一領域很可能在未來10年呈指數增長。

在這種情況下，我們能否適應由私人市場推動的技術變革速度？教育如何利用人工智慧技術改善學習成果？如何使用人工智慧資料促進教育公平、提高教育質量？

該報告表示，解決這些問題的最佳方法是從一個全面的角度來看待這個問題。人工智慧在知識、創新、商業和新法規的複雜生態系統中工作，國家政策應能夠同時處理多個問題，以產生解決方案和法規，並建立或支援創新生態系統，將人工智慧的機會帶入教育領域。

雙教師模式 支援個性化學習與協作學習

報告指出，人工智慧技術能夠支援包容和無處不在的學習訪問，有助於確保提供公平和包容性的教育機會，促進個性化學習並提升學習成果。

人工智慧可以為教師創造一個更好的專業環境，讓他們為有困難的學生投入更多支援。“雙教師模式”包括教師和虛擬教學助理，“助理”可以接管教師的日常任務，使他們有更多時間專注於對學生的指導和一對一的交流。在一些國家，教師已經開始與人工智慧助理合作，為學習者提供最佳的學習幫助。此外，計算機輔助學習創造了用數字和人工智慧技術支援學生學習策略的替代方案。人工智慧可以幫助繪製每個學生的個人學習計劃和軌跡、長處和弱點以及學習偏好和活動。

計算機支援的協作學習，最具革命性的一個方面是實現了學習者的異地協作，為學生提供了不同的選擇，包括他們學習的時間和地點。在計算機支援的協作學習中，線上討論發揮著核心作用，基於機器學習和淺文字處理等人工智慧技術，採用人工智慧系統對討論組進行監控，為教師提供學習者討論的資訊，併為教師指導學習者的參與和學習提供支援。

人工智慧依靠資料而蓬勃發展，大資料能夠使人工智慧發揮其潛力。隨著資料的增加，人工智慧的應用結果變得更加準確。在大資料時代，公眾都會留下個人的資訊足跡，產生大量資料，從而使人類和社會行為能夠被客觀量化，因此，很容易跟蹤、建模，並在一定程度上進行預測。圍繞資訊足跡的這種現象被稱為“資料化”，深刻影響著教育領域。雖然“資料化”引發了一些倫理問題，需要協調一致的政策響應，但帶來了個性化學習和教育治理方面的可能性。資料驅動決策應用於學生成績測試資料，是很多學校和地區改革的焦點。透過從教育管理資訊系統收集大量資料，人工智慧演算法能夠提供資料驅動的決策，進而改善學校教育。

此外，教育管理資訊系統是一組有組織的資訊和文件服務，用於收集、儲存、處理、分析和傳播教育規劃與管理資訊，廣泛用於地區、地方和學校各級的教育領導者、決策者和管理者，並用於生成國家統計資料。設計良好且功能完備的教育管理資訊系統使教育領域各級成員能夠獲得有用的資訊，以更加有效的管理教育系統、制訂可行且具有成本效益的計劃、制定響應性政策、監測和評估教育成果。在資料完整、可靠、定期收集、可彙總和分解的國家，利用人工智慧增強的教育管理資訊系統將具有更強的自動分析資料和生成學校與國家級資料統計的能力。未來，教育管理資訊系統為開發預測決策演算法開闢了潛力。

如今，越來越多的國家將其當前的教育管理資訊系統從一個基於學校的綜合資料管理系統轉變為一個整合的、動態的學習管理系統，該系統可以有效地支援每個國家教育部門管理的實時決策。

人工智慧能力 驅動未來工作與技能變革

人工智慧帶來新型別工作，對技能的需求不斷增加，因此，報告指出，教育部門必須在課程改革和政策重新制定方面做出回應。目前，各國在做嘗試性工作，以確保其教育系統促進學生獲得人工智慧驅動社會所需的能力。這些努力可以作為制定協調一致的教育領域應對人工智慧政策框架的起點。

教育在為未來勞動力人工智慧做好準備的工作中起著至關重要的作用。消除人工智慧技能差距不僅僅是採用越來越強大的技術來促進學習，它還意味著重新思考用於在各級教育中提供教學的內容和方法。報告明確，各國在將21世紀的技能納入各自的教育計劃時，需要定義“人工智慧能力”，而不是基本的資訊和通訊技術能力，從而使學習者能夠使用計算方法和技術識別來解決問題。

在人工智慧驅動的未來社會，培養創造和解碼數字技術的新技能非常重要。為此，報告提出了學生和教師技能發展的一系列能力框架。

為收集和分析聯合國可持續發展目標中的教育目標(SDG4)，即“確保包容和公平的優質教育，讓全民享有終身學習機會”相關指標資料，需

要制定一個衡量數字能力的全球框架。數字能力的基本定義是：“能夠透過數字裝置和網路技術，安全、適當地訪問、管理、理解、整合、交流、評估和建立資訊，以參與經濟和社會生活。它包括各種素養，即計算機素養、資訊科技素養、資訊素養和媒體素養。

2018年更新的教師資訊和通訊技術能力框架，規定教師在數字化時代需要融入其專業實踐以培養學生的批判性知識和意識的能力。該框架強調數字技術在支援理解教育中的資訊與通訊技術、課程與評估、教育學、資訊與通訊技術、組織與管理、教師專業學習六個關鍵知識領域中發揮作用。

該框架強調，教師僅擁有管理數字技術並將其傳授給學生的某些技能是不夠的，還必須讓學生在使用數字技術時能夠協作、解決問題並富有創造性。

計算思維，已經成為使學習者在人工智慧驅動的社會中蓬勃發展的關鍵能力之一。報告所研究的國家均已清楚地認識到計算思維的重要性。美國電腦科學教師協會將計算思維定義為具有以下特徵的問題解決過程：以一種能夠使用計算機和其他工具幫助解決問題的方式制定規劃；合理組織和分析資料；透過模型和模擬等展示資料；透過演算法思維（一系列有序步驟）實現解決方案自動化；確定、分析和實施可能的解決方案，以實現最有效的過程和資源組合；將問題解決過程概括並轉化為各種各樣的問題。雖然計算思維明顯屬於電腦科學領域，但它是一種在其他學科中普遍應用的能力。鑑於人工智慧在工作場所的存在日益增多，如果學習者要應對不斷變化的勞動力市場需求，計算思維將成為一項關鍵能力。因此，許多國家已開始將計算思維納入各自的教育課程。

適應人工智慧快速發展的迫切需要也同樣適用於後義務教育機構。報告指出，透過高等教育和研究建立人工智慧專門知識是各國政府解決各自技能差距的主要方法之一。為了提高各自在人工智慧領域的能力併成為該領域的領導者，許多國家正在努力尋求使人工智慧研究和實踐領域的職業更具吸引力的方法。

透過高等教育加強人工智慧培訓和研究被視為建設人工智慧專業知識體系的關鍵。很多政府正在投資人工智慧領域的研究和高階培訓，主要在高等教育機構進行，透過在人工智慧領域建立學術卓越中心、大學和研究機構網路、獎學金制度來吸引更多的人才進入人工智慧領域。

與此同時，技術和職業教育與培訓機構也應能夠提供包含人工智慧相關能力的課程，特別是培養技能與勞動力市場變化相適應的畢業生。在一些國家，終身學習被理解為基本技能教育和成人掃盲計劃。然而，儘管終身學習包括上述舉措，但涵蓋的範圍更廣。國際勞工組織（ILO）將終身學習定義為包括“為培養能力和資格終身開展的所有學習活動”。

報告中引用的各國例項，強調在填補人工智慧能力缺口時與行業合作，以提高技術和職業教育與培訓效率的重要性；強調需要與行業不斷協調，以確保技術和職業教育與培訓課程的教學內容符合勞動力市場的需求。報告指出，由於人工智慧技術的發展非常迅速，這種協調必須是有規律的、系統的，可能需要不斷地重新考慮和重新審視教學計劃。

可持續發展 教育面臨人工智慧新挑戰

人工智慧進入教育領域，我們不但要積極地調整教與學的方式，而且要培養學生適應人工智慧時代學習和工作的素養與能力。那麼，如何從宏觀政策方面入手積極應對？報告提出建議：

提升制定全面的人工智慧公共政策的能力。要對人工智慧可持續發展的公共政策形成一個全面的觀點。推動人工智慧發展所需的技術環境十分複雜，需要多種因素和體制的協調一致。公共政策必須與國際和國家一級的夥伴關係合作，以建立一個為可持續發展服務的人工智慧生態系統。

在教育中應用人工智慧時確保包容性和公平性。隨著人工智慧的發展，最低度開發國家面臨著遭受新技術、經濟和社會分化的風險。必須面對基礎技術、基礎設施等主要障礙，為實施利用人工智慧提高學習水平的新戰略創造基本條件。

幫助教師為人工智慧驅動的教育做好準備。這是一條雙向道路，教師必須學習新的數字技能，以教育學的方式使用人工智慧，而人工智慧開發者必須學習教師如何工作並建立在現實環境中可持續發展的解決方案。

開發高質量和包容的資料系統。世界正朝著教育資料化的方向發展，資料質量應該成為主要關注點。提高國家能力以改進資料收集和系統化至關重要。人工智慧的發展應為提高資料在教育系統管理中的重要性提供機會。

加強教育領域人工智慧應用的研究。可以預期，教育領域對人工智慧的研究將在未來幾年顯著增加，但教育系統為了促進實踐和決策而大力推動教育研究評估時仍存在困難。

處理資料採集、使用和傳播過程中引發的倫理和透明度問題。人工智慧在提供教育機會、向學生提供個體化建議、個人資料的集中、責任歸屬、對工作的影響、資料隱私和資料饋送演算法的所有權方面引發了許多倫理問題。實現人工智慧監管需要公眾圍繞倫理、問責、透明度和安全性等方面展開深入討論。

報告指出，公私合作是加強人工智慧培訓和研究的一個重要方面。報告所引用的國家普遍在行業界和學術界之間建立了夥伴關係，不僅共享物質和財政資源，而且確保教育計劃與勞動力市場需求保持良好的一致。然而，夥伴關係不應侷限於行業和學術界，行業內夥伴關係與學術界夥伴關係同樣重要。大學和研究機構之間的合作促進了協作研究，可以加速人工智慧專業知識的發展。

（作者單位：北京教育科學研究院教育發展研究中心）