华东师范大学顾小清教授:新一代人工智能与教育未来发展

文摘   2024-10-11 12:00   安徽  

      2024年9月21日,第六届智能教育论坛暨第二届全国教育技术学科青年学者论坛在甘肃兰州西北师范大学举行。在论坛上,华东师范大学顾小清教授作题为《新一代人工智能与教育未来发展》的主旨报告。


【以下内容根据华东师范大学顾小清教授在论坛上的报告分享整理

一、人工智能促进未来教育发展


国家社会科学基金2019年度重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”从两大视角展开:一方面,从教育小生态视角,关注技术在教育领域当中对学习方式的变革,对知识呈现方式的变革,对师生角色的变革;另一方面,从教育的大生态视角,理解人工智能技术发展、社会发展与教育发展之间的互动关系。我们不仅仅需要站在教育的角度看人工智能能够为教育带来什么,还需要站在社会的角度看人工智能的发展对社会、整个教育生态重塑以及培养社会所需人才所带来的影响。


在人工智能促进未来教育发展研究过程中,第一个方面是需要重新定义教育主体之一的知识,因为技术对于推动知识创建、知识生产、知识传承产生了非常重大的变化;第二个方面是拓展学校作为教育实践主阵地的内涵和外延;第三个方面是重新定义或重新理解教育在知识创造与传播、人才培养、文化传承与创新等方向上的功能。



二、GenAI重塑知识观


教育的重要使命或功能之一是实现人类改造世界过程中所产生知识的代际传递。在课题研究中,我们认识到生成式人工智能在知识的创造、知识的产生方面带来了翻天覆地的变化一是知识生产周期的变化。知识生产周期从原来平缓的曲线,在人工智能的加持之下激增。二是知识生产主体和方式的变化。在主体方面,从原来的领域内的专家、从业人员等,转变为人与自动化智能助手/智能体、机器科学家的多元协同。智能体成为知识生产过程中的一个主体,正在发挥着重要作用,并能为人类在知识生产当中的局限带来极大的突破,最终使得知识生产生态也发生持续的变化。在生产方式方面,从之前的人类通过归纳、演绎、类比等方式所进行的知识总结和规律提炼,演变为基于算法模型创新的知识生产方式。



当知识生产发生急遽改变,相应的教育也必然发生改变。在现代科技发展的推动下,知识生产的方式越来越呈现出一种新型的制造生态,体现为知识不再是作为成品进入教育领域,而是教育对社会发展的文化输出。相应的,教育所践行的知识传承,不再局限于作为历史经验的知识传播,更多是在互动中的知识创造。随着人工智能推动知识积量的指数增长,知识的生产方式更是体现出群智协同创新的特征,也催生了人机协同的知识生产方式



在此背景下,产教融合已经有了新的内涵,不再仅仅是一句口号,而是在育人的过程中,把前沿的工厂、知识创造实验室带到教育中来,所以这也是给我们如何来看待人工智能为教育带来的变革提供了一个新的视角。


三、数智重塑学习


AIED智适应学习的关键:一是能测量,了解当前学习者的状态和程度;二是可诊断,也就是根据测量的结果去分析、诊断学习者状态及可能的相关影响因素;三是智干预,即提供智能的诊断和干预,包括学习路径的重构等。



常见的数智学习场景有三个:一是数智技术支持的个性化学习。利用数智技术,为学生提供个性化的学习体验。通过分析学生的学习数据和行为,生成量身定制的学习内容和建议。二是智能体支持的师范生虚拟教学实践。智能体技术(AI Agents)为师范生提供虚拟教学实践平台。在虚拟环境中,师范生可以与虚拟学生互动,进行模拟教学练习。智能体可以根据师范生的教学表现提供即时反馈和改进建议,帮助他们提高教学技能,适应真实课堂环境。三是虚拟学习伙伴支持的实时互动学习体验。虚拟学习伙伴是基于人工智能的互动角色,能够与学生进行自然对话和互动,提供学习支持和情感陪伴。



智适应学习存在两个闭环。这两个闭环从原理上来说,都是通过累积学生在学习过程当中的行为数据来对学生进行建模,也就是需要测量、诊断,并且能够通过智能模型为学生提供合适的内容。在这个过程当中,生成式人工智能可以进一步发挥作用,实现测评、诊断和干预的数智学习闭环。



在学习过程中,学习者周边的学习环境中是有多个智能体呈现在他的学习的环境当中,作为学生学习的评估者、诊断者、教学干预指导者陪伴在学生学习过程当中,为学生提供的学习内容规划、学习过程规划、测评诊断等支撑,重塑智适应学习的测评、诊断和干预的闭环。



多智能体在数智学习过程当中呈现出多种产品形态。一是AI tutor形式,如在Khanmigo、Duolingo Max、Q-chat、Hi Echo、Bloom、Speak等产品中,形式均为chatbot,主要利用LLM的自然语言理解和文本生成等能力,与学生进行一对一对话辅导,为学生提供基于学生prompt的练习内容、学习路径建议等。



二是学伴助手形式,如小花师学伴-领域agent,它在大学生编程学习中扮演测评者、诊断者和导学者等多种智能角色目前多智能体在小花师的项目中,还只是在小闭环当中呈现出这样的作用。这种多智能体在数智驱动的学习变革当中有着非常多的潜力,也为我们的研究提供了进一步探索和研究的空间。



四、国际前沿性专题研究


这里分享三个国际期刊上的专题征文,一是截至2024年6月在《npj Science of Learning》期刊上的《Implications of Artificial Intelligence in Learning and Education》专题征文;二是2024年7月在《The Internet and Higher Education》期刊上的《Inclusive Education in the Age of AI》专题征文;三是截至2025年5月在《Educational Technology & Society》期刊上的《Multiple Intelligent Agents in Education: Theories, Design, and Applications》专题征文。在此呼吁青年学者要充分自信,不仅仅要做国际具有前沿性的研究,还需要在国际话题、议题当中发挥出应有的作用,走在国际研究的前列。




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编辑 | 尹欢欢、刘梦蝶
审核 | 张金霞

讯飞AIEd
科大讯飞教育技术研究院/认知智能全国重点实验室智能教育研究中心官微,致力于推进智能教育专业研究成果共享,为构建“政产学研”协同创新的研究生态提供窗口和平台。
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