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5月30日，華中師范大學(xué)打破學(xué)科壁壘，正式組建成立人工智能教育學(xué)部。華中師范大學(xué)副校長夏立新介紹，學(xué)業(yè)將以建設(shè)“人工智能＋教育”集成攻關(guān)大平臺、構(gòu)建“人工智能＋教育”復(fù)合型高水平人才培養(yǎng)模式、打造“未來教師”職前培養(yǎng)、職后培訓(xùn)一體化人才培養(yǎng)體系。

華中師大人工智能教育學(xué)部的成立，再次提醒我們，人工智能不是單一學(xué)科，而將是帶來各學(xué)科全面“智能化”。人工智能對教育來講，一方面是要在人才數(shù)量及質(zhì)量上加快加大培養(yǎng)，形成全教育體系的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)；另一方面是要將智能技術(shù)運(yùn)用到教育的方方面面，從而帶來教育形態(tài)的變革，以及教師能力的轉(zhuǎn)變。

今天，我將帶著大家簡單了解一下我國及其他國家人工智能教育情況，以及人工智能對教育的影響。希望幫助對“人工智能＋教育”有興趣的朋友，建立起不太片面的認(rèn)識。

·各國人工智能布局與人才現(xiàn)狀·人工智能師資情況與各級學(xué)校建設(shè)·人工智能運(yùn)用于教育與教師協(xié)作

全球AI人才及不均衡，各國政策密集布局

智慧時(shí)代，未來已來。人工智能（Artificial Intelligence, AI）技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室，逐步與社會結(jié)合，推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)向“智能化”邁進(jìn)。人工智能將給各領(lǐng)域帶來顛覆式的變革，小到企業(yè)機(jī)構(gòu)，大到國家地區(qū)都在積極規(guī)劃布局，希望抓住機(jī)遇。而AI競爭，核心是人才存量與人才質(zhì)量競爭，面對全球AI人才存量不足、人才質(zhì)量不高、人才流失等現(xiàn)狀，如何在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出高水平AI人才？是世界各國都非常關(guān)注的問題。

各國密集布局AI研究和市場

為開展AI研究布局和產(chǎn)業(yè)布局，全球各國都在密集出臺大量政策文件，且廣泛涉及到人才培養(yǎng)。相較中國，當(dāng)前多個(gè)西方國家的AI技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局不僅開始更早，且政策支持力度也毫不遜色。

全球AI人才極不均衡，各國培養(yǎng)體系均未完善

雖然全球?qū)Α癆I”、“AI人才”尚無統(tǒng)一定義，概念邊界較模糊。但仍有一些數(shù)據(jù)可作參考。如有數(shù)據(jù)顯示，全球現(xiàn)有AI人才約30萬，其中產(chǎn)業(yè)人才約20萬，大多從業(yè)于各國AI產(chǎn)業(yè)公司及科技巨頭，另有儲備人才約10萬，分布在全球367所高校中。

AI人才分布極不平衡，無論數(shù)量和質(zhì)量美國都處于領(lǐng)先地位，中國、英國、加拿大等國家一直在奮力追趕，雖然成果顯著，但仍與美國存在明顯差距。

如今，全球每年約有2萬AI領(lǐng)域畢業(yè)生，即使美國也尚未形成完善的人才培養(yǎng)體系，遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)下百萬量級的人才需求。且AI人才流動(dòng)性較大，《2019年全球人工智能人才報(bào)告》顯示，27%AI研究人員工作地與其獲得博士學(xué)位的地區(qū)是不一樣的，有些國家甚至達(dá)到三分之一。

人工智能師資嚴(yán)重缺乏，大中小學(xué)大力推進(jìn)人工智能教育

AI師資嚴(yán)重缺乏，各國加大培養(yǎng)力度

AI人才存量不足背后的深層原因在于師資。當(dāng)前，一方面，現(xiàn)有教師缺乏AI相關(guān)專業(yè)知識，教師絕對數(shù)量不足；另一方面，AI教師與AI企業(yè)人才收入差距較大，難以吸引高端人才投身教育，甚至教師流向企業(yè)、海外。如谷歌、臉書、微軟等技術(shù)巨頭都在高薪聘請AI教師及畢業(yè)生。

為解決這一問題已，美國通過總統(tǒng)獎(jiǎng)?wù)玫却胧┘哟髮I早期研發(fā)大學(xué)教師的資助力度；英國則更強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育階段AI教師隊(duì)伍建設(shè)，計(jì)劃在4年內(nèi)花費(fèi)8400萬英鎊培育8000名計(jì)算機(jī)科學(xué)教師，從而保證每所中學(xué)都擁有一名合格的計(jì)算機(jī)科學(xué)教師；中國積極搭建AI領(lǐng)域教師工程能力訓(xùn)練平臺，多所師范大學(xué)設(shè)立AI專業(yè)加大教師培養(yǎng)力度；加拿大通過營造開放、包容的教育科研環(huán)境，成功吸引了一批AI領(lǐng)域的先驅(qū)開拓者任職于當(dāng)?shù)卮髮W(xué)，如多倫多大學(xué)的Hinton、阿爾伯塔大學(xué)的Sutton以及蒙特利爾大學(xué)的Bengio。

高等教育：我國已有59所學(xué)校設(shè)立AI學(xué)院/研究院，相關(guān)專業(yè)過1000

各國在高等教育AI學(xué)科體系構(gòu)建方面也作了很多努力，如建設(shè)AI學(xué)科專業(yè)、設(shè)立AI相關(guān)碩士博士學(xué)位、促進(jìn)多學(xué)科交叉融合等。

在美國，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)設(shè)立美國首個(gè)AI本科專業(yè)，斯坦福大學(xué)設(shè)立AI研究院，麻省理工學(xué)院投資10億美元建設(shè)AI學(xué)院等。

英國在高等教育領(lǐng)域投資1億英鎊設(shè)立AI獎(jiǎng)學(xué)金，設(shè)置AI學(xué)位，開設(shè)AI課程，實(shí)施碩博貫通人才培養(yǎng)，鼓勵(lì)不同學(xué)科背景學(xué)生深造，計(jì)劃每年至少增加200個(gè)相關(guān)專業(yè)博士。

在加拿大，以蒙特利爾、多倫多和埃德蒙頓為代表的三大地區(qū)依托本地大學(xué)開設(shè)AI專業(yè)，建設(shè)AI實(shí)驗(yàn)平臺，培養(yǎng)AI、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)人才，在碩士階段推出課程教授大型數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)化技術(shù)和策略，用于未來智慧城市、智慧醫(yī)療和制造業(yè)升級，并計(jì)劃在未來幾年培養(yǎng)800名AI領(lǐng)域的博士生；以蒙特利爾大學(xué)、多倫多大學(xué)、阿爾伯塔大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)等高校的AI實(shí)驗(yàn)室為平臺，加拿大培養(yǎng)了眾多高質(zhì)量AI人才，他們大部分成為了加拿大初創(chuàng)企業(yè)的創(chuàng)始人或者是谷歌、臉書、亞馬遜等科技巨頭的技術(shù)精英。

在中國，高校占據(jù)AI人才培養(yǎng)總量的80%。2018年4月，教育部發(fā)布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，對中國高等教育AI人才培養(yǎng)體系進(jìn)行了較為全面的設(shè)計(jì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2020年3月底，全國已有59所院校建立了AI學(xué)院/研究院，215所高校獲批AI本科專業(yè)，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)616個(gè)，智能制造工程專業(yè)130個(gè)，還有機(jī)器人工程、智能科學(xué)與技術(shù)、智能建造、智能醫(yī)學(xué)工程、智能電網(wǎng)信息工程和智能車輛工程等相關(guān)專業(yè)過百個(gè)。

2019年教育部新批智能相關(guān)專業(yè)

中小學(xué)：教育部門及學(xué)校共同大力推進(jìn)智能教育

美國2013年制定了《聯(lián)邦STEM教育五年戰(zhàn)略規(guī)劃》，至2016年超過40%美國學(xué)校都設(shè)置了編程課程。此外，美國人工智能協(xié)會（AAAI）和美國計(jì)算機(jī)科學(xué)教師聯(lián)合會（ CSTA）聯(lián)合發(fā)起AI4K12項(xiàng)目計(jì)劃，正在制定K-12AI教學(xué)國家指導(dǎo)方針，并已發(fā)布人工智能五大理念，并據(jù)此提出K-12階段的分學(xué)段教學(xué)建議。由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)支持的世界人工智能青少年競賽（WAICY)也大力推動(dòng)了人工智能在美國學(xué)校的發(fā)展。

日本在2016年的《日本再興戰(zhàn)略2016——面向第四次工業(yè)革命》中提出將人工智能相關(guān)課程納入中小學(xué)必修課范圍，2019年起更將實(shí)施教育改革，將大規(guī)模培養(yǎng)人工智能人才作為重要戰(zhàn)略。

在歐洲，波蘭數(shù)字化部創(chuàng)建了《波蘭人工智能戰(zhàn)略設(shè)想》項(xiàng)目，其中2019-2020學(xué)年100余所學(xué)校開設(shè)AI課程，課程分三個(gè)學(xué)段——K-3年級、4-6年級、7-8年級。K-3年級的教學(xué)目標(biāo)是，讓兒童進(jìn)入編程世界；4-6年級，了解AI原理和基于Scratch、IBM Watson創(chuàng)建人工智能解決方案；7-8年級，將學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，并在Python中用編程實(shí)現(xiàn)。

我國各地教育部門也積極探索中小學(xué)智能教育。

北京市海淀區(qū)則根據(jù)《中國互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)白皮書之人工智能教育發(fā)展報(bào)告(基礎(chǔ)教育)》初步擬定的人工智能能力培養(yǎng)目標(biāo)框架，初步構(gòu)建起了中小學(xué)AI教育課程內(nèi)容。

上海市徐匯區(qū)，2019年將人工智能教育融入信息技術(shù)課，使用自主開發(fā)的徐匯區(qū)人工智能學(xué)生讀本和教師讀本，第一輪先在8所高中、12所初中、20所小學(xué)開展了實(shí)驗(yàn)。2020年，預(yù)計(jì)AI課程將大面積進(jìn)入全區(qū)中小學(xué)。

南京市首先注重AI教師的培養(yǎng)。2018年開展了嘗試性的第一期人工智能培訓(xùn)，第一部分是專家講座和一線教師對人工智能的理解、應(yīng)用和展望分享；第二部分是Python語言的培訓(xùn)。而在2019年的人工智能培訓(xùn)中，形成了10個(gè)菜單式系列課程，包括人工智能視覺編程、人工智能學(xué)科融合、數(shù)字美術(shù)、數(shù)字音樂、3D打印創(chuàng)意、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、AR/VR設(shè)計(jì)制作、虛擬世界程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容。全市教師自主報(bào)名，參培人數(shù)達(dá)到500余人。此外，南京還搭建了人工智能競賽平臺，在2018年的中小學(xué)電腦制作競賽就設(shè)置了智能程序（現(xiàn)在改為人工智能）板塊內(nèi)容。

一些學(xué)校也在積極系統(tǒng)布局人工智能教學(xué)。

在人大附中一方面開設(shè)了種類豐富的人工智能課程，如機(jī)器人課程、建模與仿真課程、人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)視覺、大健康與人工智能、計(jì)算社會科學(xué)等，多數(shù)以自由選修課的形式提供給學(xué)生；另一方面為了培養(yǎng)高級AI人才，還通過自愿報(bào)名和選拔相結(jié)合的方式，成立了全國基礎(chǔ)教育首個(gè)人工智能實(shí)驗(yàn)班，開設(shè)專門的人工智能課程《人工智能與關(guān)于心智的生物學(xué)》，以及以“復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)”為主要方向的課程。學(xué)校還組織學(xué)生參與高校和科研機(jī)構(gòu)組織的學(xué)術(shù)和實(shí)踐活動(dòng)。

在上海市西中學(xué)，2018年建成基于課程的中學(xué)AI實(shí)驗(yàn)室，通過選修課的形式面向高一、高二開設(shè)課程，并配套由華東師大等編撰的《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》教材實(shí)施。實(shí)驗(yàn)室里可以體驗(yàn)無人車、無人機(jī)、手勢控制機(jī)器人、面部識別、衛(wèi)星云圖識別、空氣屏等AI技術(shù)，并進(jìn)行Python語言教學(xué)。

學(xué)校更進(jìn)行了系統(tǒng)的AI教育五年規(guī)劃，分三個(gè)階段實(shí)施：第一階段通過講座、競賽等科普活動(dòng)，普及AI知識；第二階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和拓展型、研究型課程的建設(shè)，開展人工智能原理、模塊功能、語言與算法等的學(xué)習(xí)；第三階段再將人工智能延展到學(xué)校教育教學(xué)管理當(dāng)中。

近日，北京四中國際課程昌平區(qū)佳蓮學(xué)校也宣布，與中國教育科學(xué)研究院合作創(chuàng)辦的人工智能特色項(xiàng)目。自初中起進(jìn)行學(xué)生培養(yǎng)，由中外博士掛帥，以培養(yǎng)學(xué)生全面素質(zhì)和人工智能素養(yǎng)為特色。

智能數(shù)據(jù)分析支撐個(gè)性化教育，“智能+全能教師”或?qū)⒊霈F(xiàn)

人機(jī)協(xié)作高效教學(xué)，智能數(shù)據(jù)診斷支撐學(xué)生個(gè)性化教育

人工智能對于教師有特殊意義，可以將教師從繁瑣、機(jī)械、重復(fù)的腦力工作中解脫出來，成為教師有價(jià)值的工具和伙伴：一方面，人工智能可以取代教師某項(xiàng)單一的技能，完成批改作業(yè)等日常工作中繁瑣、機(jī)械性的工作，把老師從重復(fù)性、機(jī)械性的事務(wù)中解放出來；另一方面，人工智能會成為未來教師工作的組成部分，由人機(jī)協(xié)作完成智慧性工作。面向?qū)W生個(gè)體發(fā)展的教育服務(wù)體系，單靠教師個(gè)人很難支持。

尤其是在我國，一個(gè)教師常需面對幾十個(gè)學(xué)生，沒有技術(shù)的支撐，想要精確了解學(xué)生的特征是很困難的，沒有人工智能的支持，要想實(shí)施因人而異的個(gè)性化教學(xué)也不可能。進(jìn)入人工智能時(shí)代，在全面采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，人機(jī)協(xié)同既可以實(shí)現(xiàn)群體班級的規(guī)模化支持，也可以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)每個(gè)個(gè)體發(fā)展的個(gè)性化教學(xué)。

而且人工智能與教學(xué)大數(shù)據(jù)結(jié)合，可以幫助我們洞察隱藏的關(guān)系，對教育的本質(zhì)規(guī)律實(shí)現(xiàn)認(rèn)識。曾經(jīng)，我們認(rèn)為同樣得高分的學(xué)生，大多未來會有所發(fā)展與成就，可結(jié)果未必如你所愿。究其原因，每個(gè)學(xué)生背后有著完全不同的個(gè)性，這種個(gè)性在學(xué)生的成長階段將起到關(guān)鍵性作用。每個(gè)學(xué)生的微觀表現(xiàn)，比如學(xué)習(xí)實(shí)踐數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)路徑數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)交互數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)過程情感投入數(shù)據(jù)等高度個(gè)性化表征的數(shù)據(jù)，通過智能技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)表象的概括歸納性理解，通過診斷性分析超越表象，發(fā)現(xiàn)表象背后的問題，從而進(jìn)行診斷性分析，對學(xué)生的未來做出預(yù)判，幫助老師洞察真實(shí)的學(xué)生。

因此，未來教育是人類教師與人工智能教師共同協(xié)作承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。兩者各自發(fā)揮優(yōu)勢，在教學(xué)中承擔(dān)角色。

教師職能將向兩個(gè)方向?qū)I(yè)分化

隨著人工智能運(yùn)用于教學(xué)，未來教育對教師提出了更高要求。未來教師隊(duì)伍會向兩個(gè)方向分化：

一是人工智能支持下的全能型教師，即教師既要為每個(gè)個(gè)體提供個(gè)性化支持，又要為帶有生態(tài)性質(zhì)的群體提供支持，這就要求他們既要掌握學(xué)科知識，又要掌握教學(xué)法知識、技術(shù)知識，掌握認(rèn)知、腦科學(xué)發(fā)展、兒童身心健康相關(guān)知識，還要了解各種社會屬性，具有領(lǐng)導(dǎo)力和社會協(xié)作能力，這是一般教師難以勝任的。但有了人工智能的支持，能夠?qū)和纳硇慕】岛腿姘l(fā)展負(fù)責(zé)的全能性教師是可能存在的。

二是專業(yè)型教師。未來教師會出現(xiàn)精細(xì)的、個(gè)性化分工。讓每位老師成為全能大師不太可能，但部分教師可以在某一方面做到極致。未來將會有專門做練習(xí)輔導(dǎo)的老師、做項(xiàng)目設(shè)計(jì)的老師、疏解學(xué)生心理問題的老師、授課老師、做教學(xué)設(shè)計(jì)的老師等。教師角色分工越來越細(xì)，就像拍電影一樣，有編劇、演員、導(dǎo)演、攝像、后期制作。所以，教師需要善于基于大規(guī)模的社會化協(xié)同開展教育服務(wù)。

隨著未來教師角色和職能的轉(zhuǎn)變，未來課程也將發(fā)生改變。跨多個(gè)領(lǐng)域的綜合性課程，期望老師獨(dú)自完成是不切實(shí)際的，必須輔以教師間協(xié)同、教師與人工智能協(xié)同環(huán)境結(jié)構(gòu)的支持。今后，一門課可能由多位教師負(fù)責(zé)，其中有學(xué)科專家、教學(xué)設(shè)計(jì)師、知識傳遞者、活動(dòng)設(shè)計(jì)者，人工智能助教或其它角色。

部分信息數(shù)據(jù)來源：教育部、重慶高教研究、新校長傳媒等