智能机器人及其教学应用:创新意蕴与现实挑战

第三次人工智能浪潮的到来,掀起了人类历史上最具颠覆性的智能化革命,深刻地改变了技术与人的关系。以人工智能(AI)为驱动力的智能机器人技术,正逐步进入学校与课堂,赋能教学创新,催生了整合智能机器人的新型教学与学习生态系统。基于此,从智能机器人的内涵出发,梳理智能机器人的发展特征与教学功能;结合智能机器人的教学应用典型案例,审视智能机器人作为教学赋能之要素。通过计算与连接工具,探讨智能机器人助力精准教学、实践创新能力培养,开展智慧学伴、智能测评、大数据教学过程管理、人机协同"双师课堂"等方面的教学应用;从教学系统变革层面出发,以智能机器人为增强要素,促进教育系统的协同与治理;支持教师数字素养提升,补偿性教育技术应用,教学管理智能化,助力学校教育"智"理等;同时,结合现实提出智能机器人在教学应用中面临的五大挑战,以期为智能时代智能机器人的教育应用与发展,提供参考与思路。     

智能教育应用的人机双向反馈:机理、模型与实施原则

人工智能教育应用是实现个性化、智能化、情境化教学的重要技术支撑,其实施手段和应用效果受到教育界的高度关注。当前,人工智能教育应用中的人机交互关系主要包括静态反馈、动态反馈、混合反馈三类,其交互主体本质上均以机器为中心,学生处于被动地位。面向人类智能发展的未来,增强人工智能教育应用的反馈性、智慧性、迁移性特征,促进学习者的主体性发展,重构人工智能教育应用的发展生态,是人工智能教育应用转型升级的关键路径。本研究在归纳国内外学习者反馈素养相关研究基础上提出“感知反馈、认知统合、评价判断、采取行动、情感管理、动机调控”六类核心要素,通过搭建不同领域和层次的多元支架,构建面向智能教育应用的人机双向反馈机制模型,探讨解决人工智能教育应用面临的人机关系困境的路径,为未来智能教育发展提供理论思考和实践借鉴。     

人机学习共生体--论后人工智能教育时代基本学习形态之构建

人工智能与教育的融合实现了教育的规模化、个性化和智能化,然而它并未突破传统教育知识传授模式的局限,未来的人工智能教育应用应当从"机器教人"向"人机共生"的知识创造性发展。"人机学习共生体"这一后人工智能教育时代的学习形态,是在分析人工智能发展历程和学习者角色演变的基础上,以经验之塔理论和知识创造螺旋理论为基础提出的。后人工智能教育时代人机共生的学习形态,即在学习者的客体观、主体观、主体间、共生观和他者观等基础上,形成的具有连续统样态的人工智能教育模式。人机学习共生体围绕隐性知识和显性知识之间的转化,形成了学习者与智能体的共生关系,通过共同化、表出化、联结化和内在化等知识转化过程,持继促进知识创造。人机共生学习是学习者、智能体和教师所构成的以知识共生为核心的学习过程。未来人机学习共生体的实现,需要解决智能体的主体性技术、学习绩效支持以及学习模式创设等挑战。     

从人机大战看人工智能的考查点

<正>2016年3月15日,李世石总分1比4完败给AlphaGo,使围棋人机大战成为舆论热点,给人们留下格外深刻的印象,也成为人工智能发展的绝佳注脚。研发AlphaGo的公司叫"G00gle DeepMind",专门研究通过模拟神经元的网络来处理数据以"解决人工智能问题"。那么人工智能机器人是不是具有了人的意识呢?其实,人工智能就其本质而言,是对人类思维信息过程的模拟。从意识的生理基础看,意识是人脑的特有机能,人的意识具有目的性、自觉选择性和主动创造性,不能将机器人的人工智能与人类的意识混为一谈。有人担心,未来智能机器人会不会统治世界?其     

机器人的新进展人工智能机器人的诞生

机器人的新进展人工智能机器人的诞生董爱青，华健人工智能（ＡＩ）的研究人员能否将现今蠢笨的机器人变成科幻小说中那样具有人类特性的智能机器人？科格有手臂、躯体和坚定的目光，但没有性别。麻省理工学院人工智能实验室的斯坦因解释说：“我们故意不给科格性别，我们...     

人机协同学习：实践逻辑与典型模式

随着教育数字化转型的推进和生成式人工智能技术的发展,人机协同学习成为未来学习的新常态。人机协同学习主要通过学生和机器的分工和有机协同提升学习的效率和效能,促进学生智慧和机器智能的共同增长,实现人机协同的教育智慧创生,完成超越人类智慧和机器智能的复杂任务,促进学生的知识建构、认知发展、思维提升和智慧养成。人机协同学习需要以学习者的智慧增长为核心,重视人和机器之间的博弈与平衡,强化人机角色的辨识与动态调整,加强人与机器自主度的灵活转换。本研究围绕面向知识掌握的“干预—自主”式学习、面向知识建构的“协作—探究”式学习、面向知识创造的“对话—协商”式学习,提出人机协同学习的典型模式,勾勒了人机协同学习的实践样态。未来人机协同学习需要优化智能学习干预的模式与策略,提高学生的自主意识,加强人机协同学习模式的探索,探究人机协同学习的发生机制,以支撑和引领智能时代学习模式的创新发展。     

人工智能算法的进化及其伦理效应

由人工智能算法技术的发展,可以看到智能算法自主性的萌发。在这一发展阶段,人机伦理问题主要源自人类的人工智能使用。而在技术算法基础上由情景算法发展到智能算法,人工智能开始为拥有伦理属性奠定基础。从深度学习算法甚至可以在某种程度上看到智能算法自主进化的趋势,这意味着智能算法开始拥有伦理属性。人类的未来发展过程毫无疑问将是一个机器智能自主性不断发展的过程,在人类未来的形塑中,会学习的智能算法将扮演越来越重要的角色——这同时也是一个人机伦理关系演化的重要发展阶段。在人机共同发展条件下,前景中将出现的是人类自主还是共生自主甚至机器智能算法自主,就成了一个不是简单的“是”与“否”,而是涉及更深层次具体机制的问题。它涉及超越人类自然进化视域的更高层次智能进化——广义智能进化,涉及更高层次的人机伦理关系。     

人工智能与语文阅读教学深度融合的优化策略

目前，人工智能在语文阅读教学课堂中已经被广泛使用，但在实践中仍然存在一些问题。基于语文阅读教学课堂实践提出促进人工智能与语文阅读教学深度融合的优化策略：教师应主动地学习和掌握人工智能前沿技术，既要重视育人本质，也要树立人机协同发展理念；针对语文阅读文本的不同类型，合理应用信息技术设计多元化的教学方法，促进学生深度阅读；注重人人互动，辅以人机互动，实现教学过程的双向互动。     

人机协同化与学生发展核心素养——基于社会智能三维模型的分析

人机协同系统正在全面渗入人类的工作与生活,社会正快速地人机协同化。在弱人工智能时代,人工智能没有“意向性”,但其智能程度在迭代进化中。人机协同系统存在人类与机器两类智能主体,以及人类智能、人工智能和协同智能三种智能元素,其中协同智能的主体是人类,人机协同系统的智能是分布式的。受国际关系“软”“硬”“巧”实力三分理论启示,本研究构建了人机协同时代社会智能的三维模型。“三维”指硬智能、软智能和巧智能,机器拥有更多硬智能,并向人类“学习”软智能,人类拥有更强的软智能和巧智能,并把更多的硬智能“让渡”给机器。基于社会的快速人机协同化,教育所培育的学生核心素养应以发展学生的软素养和巧素养为重点,在硬素养维度着力培育学生的计算思维。未来人机关系将决定个体的社会存在,因此强调以人机协同的价值观、意识、能力等为重点的巧素养培育具有前瞻性。     

人工智能融入幼儿园教育的实践路径及反思

在人工智能教育应用不断普及的背景下，我们应当积极探索人工智能融入幼儿园教育的实践路径，包括幼儿园教学活动的融入、幼儿园环境创设的融入和幼儿园管理的融入等。同时，人工智能融入幼儿园教育应当消除教师对人工智能认识的误区，预防人工智能应用对儿童身心发展的伤害，规避人工智能应用带来的教育伦理风险。     

推动人工智能向善发展：教育与人工智能共同的责任

人工智能的迅速发展正深刻改变人类的生产方式、生活方式和学习方式,对教育产生深度影响,而现阶段生成式人工智能工具在教育领域广泛应用,给教育带来新的道德伦理问题。该文首先从人工智能快速发展引发更加复杂的道德伦理问题和人工智能道德伦理是人类道德伦理价值体系新组成两方面给出人工智能延展人类道德伦理范围。再从人工智能教育应用伦理风险、教育人工智能伦理治理现状、教育人工智能伦理需解决问题等三个层面阐述了教育人工智能应用伦理风险与治理。再次从核心素养培养、规范应用监管、道德伦理框架、技术规范研制等四个维度给出人工智能向善发展的建设路线。最后,给出五条发展建议：加强顶层设计,系统规划总体框架;重视育人为本,创新发展人工智能课程;遵循治理原则,促进技术向善赋能;明确价值准则,助力人机相融共进;加快标准制定,规范教育人工智能实践。以期推动人工智能向善发展,赋能、赋智教育,促进教育数字化转型,构筑智能时代的人类命运共同体。     

人机协同:理解并建构未来教育世界的方式

人工智能技术正从各个方面驱动社会变革.在教育领域,智能技术的应用正在促发教师角色与教学形 态的嬗变.然而,仅从技术视角讨论其在教育中的应用容易招致"技术侵入生命价值"的批评.如何理解并重构智能技术下的教育世界是教育理论研究中的关键问题.本研究分析了智能技术的局限以及智能社会对人的要求,提出人机协同的本质是驱动教育创新,是理解未来教育世界的关键概念.在组织形态上,人机协同的教育世界是由学习者与人工智能体共同构成的网络;在运行机制上,要素之间的交互运行构成"自主、协作、探索、创新"的学习系统;其中,数据是驱动教育世界运行的动力来源.最后,文章基于人的安全、归属与成长维度提出"人控制机器、机器适应人、机器赋能智慧"的人机协同原则.     

教育人工智能的发展难题与突破路径北大核心CSSCI

教育正迈向智能化时代,人工智能与教育的融合创新已成为未来教育变革的重要趋势。当前教育人工智能在面向特殊人群的补偿性教育、针对常规业务的替代式教育和服务个性发展的适应性教育方面已经形成典型的应用模式。但从整体上看,教育人工智能仍处于起步发展阶段,面临四大发展难题:一是教育数据的数量与质量存在"短板",人工智能技术的价值难以发挥;二是教育业务复杂多样,通用人工智能技术"嫁接"教育的难度增大;三是教育用户对人工智能技术存在应用价值与角色关系的双重困惑,人机信任危机难以消除;四是缺乏人工智能专业教师队伍与课程体系,人工智能融入教育进程缓慢。未来教育人工智能应在以下方面实现突破:技术研发层面,加大教育人工智能产品研发力度,提升技术服务品质;教育创新层面,拓宽人工智能教育应用空间,构建和谐共生"人机结合"新生态;合作机制方面,建立"政企学研"多方合作机制,推进多学科交叉协同融合发展;实践模式层面,建立教育人工智能示范点,以点带面,逐步推广教育人工智能应用模式。     

跨学科视域下的机器智能与人——“人工智能与哲学的对话:从AlphaGo谈起”会议综述

正由中国自然辩证法研究会、中国人民大学现代逻辑与科学哲学研究所、中国维特根斯坦学会以及前沿科技媒体"机器之心"联合举办的"人工智能与哲学的对话:从Alpha Go谈起"学术研讨会,于2016年4月1日在中国人民大学逸夫会议中心召开。会议以人工智能发展60周年以及阿尔法围棋人机对     

预见人工智能的未来及其教育影响——以社会性科幻为载体的思想实验

科幻故事是前沿科技未来发展图景的社会性文化投射,是研究未来社会发展的重要素材.以社会性科幻作为思想实验载体,研究从人工智能技术性能和人机交互程度两个维度出发,系统梳理了人机扩展、人机交互、人机融合、人机扩展等四类典型的社会性科幻故事.通过对人工智能应用典型场景的社会性想象,研究揭示出人工智能在促进人类与社会发展上的四种效能:延伸人体身体机能的重要手段、增强人机协同的有效方式、引发智能生产倍增的新型载体、变革社会关系与结构的驱动力.因此,为了顺应人工智能驱动下未来社会发展的趋势,在当下的教育改革中,我们需要把握人工智能驱动下教育系统的核心价值取向,定位创新人才培养的教育目标.在此基础上,聚焦人工智能驱动下教育系统的关键要素,从大规模个性化学习、重塑知识观及教学创新模式、未来教师教育及专业发展等维度,形成实现教育目标的实践路径.最后,需要着眼人工智能驱动下教育系统的结构性变迁,科学治理教育生态系统.     

预见人工智能的未来及其教育影响——以社会性科幻为载体的思想实验

科幻故事是前沿科技未来发展图景的社会性文化投射,是研究未来社会发展的重要素材.以社会性科幻作为思想实验载体,研究从人工智能技术性能和人机交互程度两个维度出发,系统梳理了人机扩展、人机交互、人机融合、人机扩展等四类典型的社会性科幻故事.通过对人工智能应用典型场景的社会性想象,研究揭示出人工智能在促进人类与社会发展上的四种效能:延伸人体身体机能的重要手段、增强人机协同的有效方式、引发智能生产倍增的新型载体、变革社会关系与结构的驱动力.因此,为了顺应人工智能驱动下未来社会发展的趋势,在当下的教育改革中,我们需要把握人工智能驱动下教育系统的核心价值取向,定位创新人才培养的教育目标.在此基础上,聚焦人工智能驱动下教育系统的关键要素,从大规模个性化学习、重塑知识观及教学创新模式、未来教师教育及专业发展等维度,形成实现教育目标的实践路径.最后,需要着眼人工智能驱动下教育系统的结构性变迁,科学治理教育生态系统.     

智能机器人来了!

<正>小i机器人(www.xiai.com)作为全球领先的智能机器人技术提供和平台运营商,受邀出席201 5世界机器人大会。旗下虚拟智能机器人、搭载智能机器人云操作系统的实体智能机器人以及小i机器人云智能平台,在现实与虚拟之间构建了一幅人类与机器交流协作的生动场景,向全世界展示了中国智能机器人应用的最高水准。     

人机协同教育治理的障碍与突破

人机协同作为人工智能时代教育变革的突破口,积极探索其在教育治理领域的应用图景和发展路径,是实现教育治理现代化的必然路向。人机协同教育治理将治理主体从自然人扩展到智能机器,能够实现人机交互、优势互补、高效合作的现代化教育治理,在变革教育治理主体结构与关系,提升政府、市场、社会组织参与治理教育的能力,赋能微观教与学问题求解等方面前景广泛。但其发展面临治理主体的传统管理思维固化与应用智能机器能力不足、智能技术落后于教育治理发展需求、治理机制不健全以及人机不协同导致治理效能损耗突出等障碍。为更好实现人机协同教育治理,需加快治理思维从"经验治理"向"智慧治理"转变,治理能力从"被动适应"向"主动变革"转变,治理技术从"串联发展"向"并联发展"转变,治理机制从"泛智"向"善智"转变,协作方式从"框架合作"向"精准合作"转变。     

智能时代人机关系的马克思主义审视

人工智能自主性的突破导向了类人智能替代甚至统治人类智能的技术他者定位，这种论断本质上是主客二元对立逻辑在智能时代的表征，陷入技术末世论的话语中。从马克思主义视角来看，人工智能是人的对象化的智能器官，是产生于人的对象化活动并构成人类审视自身的镜像观照，由此人机关系是主客同一的对象性关系而非相互对抗的他者关系。智能时代的人机矛盾是智能的资本主义应用即资本宰制下人工智能对主体的排斥关系，要解蔽人机矛盾就必须揭示人机关系所遮蔽的资本主义生产关系。我们应当建立对象性的人机关系认知框架、明确人工智能的社会责任、引导平台资本规范发展，构建人机共生的和谐状态。     

面向未成年人的人工智能技术发展蓝图——面向未成年人的人工智能技术规范研究（四）

随着ChatGPT等新型人工智能技术的进一步发展,未成年人成长面临着新的风险与挑战,急需构建面向未成年人的人工智能规范体系。文章从人才发展、AI向善和人机共融视角出发,构建了面向未成年人的人工智能技术规范体系模型：“技术内容规范”将基础性、时代性和价值性三个维度的知识结合在一起,旨在从核心素养的角度规范学生能接触到的人工智能技术内容;“技术工具规范”围绕可用性、适用性、安全性、价值观对AI学习工具的设计、开发和应用全过程提出规范要求,旨在从应用监管角度保障未成年人的使用体验;“技术伦理规范”基于以人为本、公平公正、安全可控原则,对人工智能技术伦理治理提出要求,旨在从安全伦理角度促进未成年人、社会、自然和人工智能的和谐共处。