国外如何看待人工智能对高等教育的影响

来源：里瑟琦智库

人工智能（AI）将改变世界，高等教育也不例外。AI将改变我们的工作方式、学习方式和生活方式。密苏里科技大学的Yizhi Ma和Keng L. Siau就人工智能对于高等教育的影响发表论文《人工智能对于高等教育的影响》，详细分析了人工智能对高等教育的影响。具体来说，通过研究主要反映AI引起的高等教育变化。同时还研究了高等教育如何促进AI的发展。此外，也讨论了AI在高等教育中的应用，如何为高等教育提供支持。此研究作为该领域的开创性研究，为教育工作者提供有见地的信息，为学术理论建设提供详细的知识。

研究背景

人工智能 （AI） 的定义是基于信息技术的计算机系统，或者由机器完成通常需要人类智能和逻辑推导能力的任务和开发。尽管AI可以使世界变得更美好，但AI目前也存在着许多问题（Siau，2018）。以无人驾驶车辆为例，无人驾驶汽车开启了交通运输技术进步的新时代，从经济和实践两方面给汽车行业和客户带来了巨大的利益。无人驾驶汽车的使用让驾驶员摆脱了驾驶的琐碎任务，降低了因为疲劳驾驶等造成的事故率。无人驾驶车辆即将取代出租车、卡车和优步司机。

麻省理工学院、达龙·阿塞莫格鲁和波士顿大学的研究人员发现，在美国，每增加一个机器人就承担了5.6个工人的工作量，这意味着每个机器人的应用都会有近6人失去工作（Gray，2017年）。牛津大学学者（Grace, Salvatier, Dafoe, Zhang, & Evans, 2017）进行的另一项研究估计，美国目前至少有47%的工作在未来将会被AI接管。欧洲目前有超过54%的工作岗位同样面临着来自机器的威胁。这种威胁不是在未来的100年，而是在未来的20年内。面对来自AI、机器人和自动化的严重威胁，人们应该如何在就业市场上保持竞争力，这已成为一个事关亿万美元的新问题？此外，高等教育应该如何应对，从而来帮助学生在AI时代拥有竞争优势？

AI的影响

福布斯技术委员会预测：到2030年，人工智能在全球经济中的潜力将达到15.7万亿美元。AI的使用并不仅限于亚马逊和Youtube等广告应用程序，AI 还将应用于推荐新的时尚服装或过滤垃圾邮件等。虚拟助理已成为全球的新趋势，如 Siri、Google 助手和 Cortana。这些虚拟助手现在成为人们生活的一部分。同时，AI在金融部门发挥重要作用，例如保护银行账户和监测交易请求。AI的另一个应用是自动驾驶，一些国家已经推动自动驾驶汽车进入实践应用，并开始试验无人驾驶卡车来运送货物。 

然而，这些AI的进步是有代价的（2018年，肖和王;肖和杨，2017年）。麻省理工学院的研究人员估计，使用自动运输可能会威胁到美国220万至310万个现有工作岗位（Rotman，2017年）。牛津大学人类未来研究所估计，在120年内，机器有50%的几率能够接管所有类型的人类工作。这项研究调查了352名来自不同领域的科学家，汇编他们的答案来预测机器需要多长时间才能取代人类在工作岗位上。收集的结果表明，在 50 年内，超过 70% 的工作功能很有可能被机器取代（Gray，2017）。 

AI对高等教育的影响

随着 AI 产生的机器人对于工作替代和置换，未来的就业市场以及就业所需的技能将与现在有非常大的差异（Siau, 2017, 2018; Rainie & Anderson, 2017）。多项研究得出结论，涉及常规和结构化的任务更易于实现自动化，并将很快被 AI 取代。相反，非结构化且涉及人员管理的相关工作任务较难被 AI 所取代。高等教育需要适应和不断发展。

高等教育将受到AI在许多方面的影响，最主要的两个领域是课程内容和专业选择。首先，AI将对高等教育课程产生广泛影响。AI 的优势在于其速度快、准确性和一致性高。在这些维度上与 AI 竞争成功的机率很低。另一方面，AI 在创造力、创新、批判性思维、解决问题、社交、领导力、同理心、协作和沟通等软技能方面仍然很薄弱。这并不是说我们应该忽视诸如科学、数学和工程等硬性技能。高等教育仍应该重视培养学生的科学和数学基础，同时为学生提供提高软技能的机会和培训。一些大学已经向计算机科学专业的学生提供 AI 和机器学习课程，而且也向一些商学院的学生提供 AI 课程，因为企业经理和高管需要了解 AI 在业务中的能力、限制和对世界的影响。

AI在高等教育中的另一个影响是专业选择方面。文科和人文学科可能会更受欢迎，因为这些领域不太容易受到“AI入侵”的影响。会计和财务分析等领域可能受到 AI的沉重打击，会导致这些领域入学人数的急剧下降。此外，由于贫富差距和高失业率，许多人无法负担高等教育。其他应用包括使用AI助手和AI教师进行教学。下面列举一些在教育领域运用AI的例子。

01

虚拟 AI 教师（Virtual AI Teaching Assistant）

虚拟AI教师的功能是能够在没有人类的帮助下回答一些常规的问题。《Jill Watson，Round Three》这篇文章中详细介绍了虚拟AI教师的使用。佐治亚理工学院在其第三学期的人工智能（AI）在线课程中开始使用虚拟助教（TA）。这是吉尔·沃森在介绍基于知识的人工智能（KBAI）课程一年后开始改革的，该课程是计算机科学硕士的核心课程。

2016年春季学期，在 IBM 的 Watson 平台上实现的Jill首次被大学引进使用，它在没有人类帮助的情况下成功回答了特定类型的常见问题。学生们直到上课的最后一天才被告知她的身份。

Ashok Goel教授去年秋天引进了两个“Jill Watsons”，让它们与13个助理教师一起工作。Jill不再是个秘密，Goel给予它们相关的代称。Jill Watsons成为了Stacy Sisko和Ian Braun。Stacy 在课程介绍期间与 400 名注册学生互动，并发布每周更新；Ian也回答了一些常见问题。

02

智能辅导系统（Intelligent tutoring systems）

智能辅导系统的功能是可以利用认知科学和AI技术提供实时个性化辅导。智能辅导系统设计与曾经的计算机驱动的前身截然不同。智能辅导系统的设计能够根据预先存在的知识、学习风格以及学习内容材料与学生形成同步。

典型的智能辅导系统将包含许多相互交互的概念组件或模型。内容模型包含要学习的内容，类似于网络的映射一样定义内容元素之间的先决条件和依赖关系。学生模型对于每个学生来说都是独一无二的，并且与内容模型同步进行工作，实时记录学生的情况。最后，可以向学习者提供教学指导的方法，称为教学模型。

大多数的智能辅导系统，在教学之前先确定学生已经知道的知识（通常情况下通过评估获得），接着更新学生模型的状态，从而进行教学。系统将需要了解的内容与已知内容进行比较（即比较学生模型和内容模型），并将教学过程中适当的教学内容教授给学生。

03

智慧教育（Smart Education）

智慧教育即是使用 AI 技术使教育更有效、更高效、更灵活、更舒适。学员利用智能设备通过无线网络访问数字资源，并沉浸在个性化和无缝学习中。智慧教育在数字时代的学习中越来越受到重视。

智慧教育是全球教育的新模式。智慧教育的目标是提高学习者的终身学习和生活质量。它侧重于个性化和无缝学习，以提升学习者的智力和在智能环境中解决问题的能力。随着技术和现代社会的发展，智慧教育将面临许多挑战，如教学理论、教育技术领导力、教师学习领导力、教育结构和教育思想等。我们期望着智慧学习环境可以降低学习者的认知负荷，从而使学习者能够专注于感官本身。此外，学生的学习经验可以深化和扩展，从而有助于学生的全面发展（情感，智力和身体）。学生们也可以在智慧学习环境中灵活学习和协作，从而促进个人和集体智力的发展。此外，还可以为学生提供更好的定制学习支持。随着智慧城市理念越来越受到重视，2008年基于智慧城市的智慧教育的要求也越来越受到重视。智慧城市架构下智慧教育的总目标是为每一位市民提供个性化的服务和无缝的学习体验。

AI将对高等教育产生重大影响。未来很多工作，需要新的技能组合。高等教育需要迎接挑战，让学生为 AI 时代的到来做好准备。引导并培养学生掌握必要的技能组合，让学生在AI时代也具有核心竞争力。

作者 | 陈孙延，同济大学高等教育研究所

编辑 | Alice