■“人工智能与教育”专家系列笔谈之九
核心提示：
联合国教科文组织近日正式发布《北京共识——人工智能与教育》，这是联合国教科文组织首个为利用人工智能技术实现2030年教育议程提供指导和建议的重要文件。《北京共识》提出各国要制定相应政策，探索利用人工智能促进教育创新的有效战略和实践。在2019年5月召开的首届国际人工智能与教育大会上提出，“深入开展智能教育应用战略研究，探索智能教育的发展战略、标准规范以及推进路径”，智能教育迎来重要的发展机遇。为此，结合我国教育信息化发展实际和智能时代发展新要求，着眼整体，科学筹划，对智能教育建设与应用策略进行探索和实践，是加快推进智能教育创新发展的紧迫任务。
智能教育不同于一般的智能教学系统或智能计算机辅助教育系统。它既包括智能基础设施、技术平台和应用系统等技术环境建设，还包括智能技术与教育融合、人机协作的教师队伍、技术支持下的教学应用、伦理与安全保障等多个要素，是一个要素众多、结构复杂、动态发展的完整教育生态体系。研究智能教育体系框架首先要基于整体观念，借鉴信息系统顶层设计方法论，自上而下地进行顶层设计，构建智能教育总体架构模型，以此统领智能教育体系的各项建设。
顶层规划智能教育体系架构
从智能教育生态整体进行体系架构的描述，智能教育总体架构由五个层次组成，构成了智能教育生态体系。一是基础支撑层，包括智能感知系统、高速通信网络、高性能计算与云服务等，为智能教育提供智能化的信息感知、智能云计算、智能边缘计算和高性能计算支持等；二是关键技术层，是智能教育的“大脑”，基于人工智能、大数据等智能技术，建立智能能力中心，负责面向教育的人工智能、大数据及其融合应用技术的输出，建立数据中心、知识中心和资源中心，负责教育数据、教育知识、教育资源的输出；三是智能系统层，通过开发区域智能教育云、智能校园、智能教学场所、智能在线学习平台和智能教育分析系统等，构建网络化、智能化的教育应用环境；四是智能应用层，实现教育教学场景应用的智能化，包括教学、学习、教研、管理、考试、评价和区域治理等场景应用；五是综合保障层，是智能教育的综合保障体系，包括政策制度保障、标准规范保障、人才队伍保障和伦理安全保障。
打造智能教育核心服务能力
推进智能教育建设与应用，其重点任务是在智能教育理念和智能教育体系架构指导下，利用智能教育关键技术打造智能教育核心服务能力。智能教育核心服务是针对教育场景应用需求，将人工智能、大数据等相关技术进行封装，并整合为开放服务，以供面向多层次、多类型教育场景的应用产品集成与调用，从而实现智能技术为教育系统赋能，系统性提升智能教育应用对个性化教育的支撑能力。从当前智能教育的应用模式来看，大数据、算法技术和业务应用都是不可或缺的，面向具体的应用场景，智能教育核心服务应提供“数据”“技术”“业务”三大类服务。
其一，从数据的角度来看，通过建立“数据管理系统”，进行教育数据采集、清洗、转换、特征提取、结构化、资源推送等，实现从数据获取到信息加工、再到知识构建的过程，该类服务可以为智能教育技术形态的实现提供教育领域数据、教育领域知识、教育领域资源等内容的输出。
其二，从技术的角度来看，通过对智能技术的封装与定制，使各类教育应用产品能够迅速集成交互界面友好、接口简单易用的教育智能技术与服务，其主要功能包括人机交互、自然语言理解、知识表示、知识推理等具体领域技术等，借助该类服务可以快速提供智能能力。
其三，从业务的角度来看，通过智能技术与教育业务流程的融合，符合精准化教学、个性化学习和智能化管理等业务应用要求，主要包括智能推荐、学情分析、决策支持等服务，该类服务是直接面向个性化教育、智能化管理需求的，使应用功能可围绕具体的业务展开服务。
构建智能教育“实践共同体”
推动智能教育从系统建设到应用落地，需要多方协同、多种力量的整合，形成协作互助、优势互补的“实践共同体”，共同推进智能教育的有效实施。为此，一方面要主动适应和创造合适的外部环境，包括政策支持、资金到位、人才就绪、智能技术的引进及相关教育理念达到一定的水平等等；另一方面，依靠内部力量专门组建形成“建设者—实践者—研究者”相互协作、相互补充、相互依存的实践共同体。
在实践共同体中，建设者包括人工智能及教育产业界的技术厂商、主导区域智能教育规划与建设的主管单位（如地方政府、教育局及相关职能部门），负责智能教育应用产品及技术服务体系的规划、研发与提供服务；实践者包括各级各类教育主管部门（如教育局、电教馆等）、教育机构（如学校、培训机构）和各类一线用户（如教师、学生、家长、教育管理者等），负责智能教育产品的推广应用与实践；研究者包括高校教学科研人员、科研机构、企业的理论与技术研发者及中小学校和培训机构的教研人员等，负责理论、技术与应用模式的研究。
“建设者—实践者—研究者”三者之间协作互助、优势互补、利益攸关，通过发挥它们的各自优势，加强相互协作，实现协同创新：“建设者”通过研发和生产为“实践者”提供智能教育应用产品与技术服务；“实践者”通过教育实践为“研究者”提供实践案例与智能教育应用数据；而“研究者”通过探索研究指导“建设者”改进产品和技术，指导“实践者”提升教学应用的智能化、科学化水平。
创新智能教育融合应用模式
智能教育应用的重点是智能技术与教育教学深度融合的过程，通过智能技术与教育深入、有效的融合，促进智能技术对教育的增能、使能和赋能，进而实现教育教学的最优化、智能化，实现1+1>2的效果。智能教育的推进和实施应建立多样化的融合应用模式，根据智能技术在教育领域应用的不同层次和方式，智能教育融合应用的形态可分为主体性相融模式、适应性整合模式和辅助性支持模式三种模式。
一是主体性相融模式，是指基于智能技术的教学系统或应用工具在教学、学习、管理或服务等教育场景中发挥主体性作用，如构建与应用智能导师系统、智能问答系统、智能在线学习系统、智能教务管理系统、智能决策分析系统等，可以作为教育教学的主体，来替代教学与管理活动中的知识性、程序性、事务性工作，实现人机协同、智能技术与教育教学融为一体，更高效地完成相应的角色任务。
