人工智慧在高等教育應用的時代已經到來

小明在得知高考成績，訪問高考填報志願網站，輸入自己的目標專業、高考成績、理想地

區等信息立即得到了網站推薦的錄取率高的院校和專業。

張教授是出了名的嚴厲，每次上課必點名，但是面對100多人的大課，點名要花去不少時間，

所以只能抽點，讓不少學生有僥倖逃過的機會。現在學校在教室裡安裝了智能錄播系統，攝像

機記錄了學生的每一張臉，現場會給張教授反饋到場學生名單和缺勤學生名單。張教授從此不

再點名，專心課堂教學。

小麗是江海大學的一名大二學生，她的老家在貧困山區，家庭經濟非常拮据，但是小麗很

要強，學習很刻苦，生活很節儉，不向學校申請困難補助。一學年下來，小麗發現自己的飯卡

裡每月都會自動充入一筆錢，足夠一個月的飯費。驚訝之餘，小麗才知道，學校學生工作不聯

合教務、後勤部門分析挖掘學生的校園學習、生活記錄發現了這位優異的貧困生，並向其提供

困難補助。

正在寫畢業論文的小華發現這一學期張教授的小木助教特別敬業，無論何時哪怕是凌晨 2

點發郵件請教論文寫作問題都是秒回。到畢業論文提交時小華好奇的問張教授小木助教在哪裡。

張教授笑笑指著身旁的 POWER750 伺服器說就是它。

以上情景並非科幻，而是時時發生在我們教育教學學習中的事情。可以說，智能教育時代

已經來臨。這得益於第三次人工智慧浪潮，以及教育自身發展的訴求。

人工智慧是引領新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力，正深刻改變著人們的生產、生

活、學習方式，推動人類社會迎來人機協同、跨界融合、共創分享的智能時代。人工智慧、大數據、

區塊鏈等技術迅猛發展，將深刻改變人才需求和教育形態。智能環境不僅改變了教與學的方式，

而且已經開始深入影響到教育的理念、文化和生態。

第三次人工智慧浪潮

人工智慧的研究自 1956 年之後，引發第一次浪潮，主要研究邏輯推進為主的「基於規則

的專家系統」，但是經過長時間的研究，專家系統進入瓶頸期，隨之 AI 的資金投入和人員投入

大量縮減，AI 研究方向也悄然發生變化，以研究計算機視頻、語音和計算機自然語言進行新的

研究方向，「機器學習」算法的不斷優化使得人工智慧在多個領域實現了驚人的突破。2011 年

Google 大腦通過非監督學習識別出貓臉，2015 年斯坦福人工智慧實驗室的計算機圖像識別技

術的圖像識別正確率在 ImageNet 圖像識別比賽首次超過人眼，2016 年微軟語音識別技術可

以將英語錯詞率降至 5.9%。

2016 年 AlphaGo 戰勝李世石引起全世界的轟動，「人工智慧」精彩回歸，重新受到政府、

學術界、產業界等社會各界的廣泛關注。近年來，隨著高質量「大數據」的獲取、計算能力的大

幅提升、以深度學習為代表的算法模型不斷豐富，人工智慧研究再次進入了快速發展的時期，

同時不斷影響、滲透、推進著相關眾多產業、行業的快速發展。

60 多年來，全世界的科學家一直在追逐著「人工智慧夢想」，探索著更為廣闊的科學世界。

人工智慧是一種能引發諸多領域產生顛覆性變革的前沿技術，合理有效地利用人工智慧，意味

著能獲得高水平價值創造和競爭優勢。人工智慧並不是一個獨立、封閉和自我循環發展的智能

科學體系，而是通過與其他科學領域的交叉結合融入人類社會發展的各個方面。當前，人工智

能的發展超乎想像，正在深刻改變著人們的生活，改變著整個世界。

構建服務全民終身學習的教育體系

要構建服務全民終身學習的教育體系」並要「發揮網絡教育和人工智慧優勢，創新教育和學習方式，加快發展面向每個人、適合每個人、更加開放靈活的教育體系，建設學習型社會」 1 ，這將意味著今後的教育範圍更廣（全民、面向每個人）、跨度更長（終身）、形式更多（開放靈活）、質量更高（適合每個人），並將更多的以網際網路手段來開展，所有要素和過程自然而然被記錄下來，這為基於大數據、人工智慧技術開展決策提供了可能性。2020 年新冠肺炎疫情加快在線教育成為全體師生的活動形態。疫情期間我國各級各類教育機構 2.76 億在校生主要通過在線教育形式開展學習。這是我國教育史上最大規模的網際網路教育實驗，在線教育也迎來了重大的發展契機。而要應對既擴大教育規模又提升教育質量的雙重壓力，AI+ 教育呼之欲出。

AI+ 教育已經上升為國家戰略

2019.09.19，《教育部等十一部門關於促進在線教育健康發展的指導意見教發〔2019〕

11 號》，指出，在線教育是運用網際網路、人工智慧等現代信息技術進行教與學互動的新型教

育方式，是教育服務的重要組成部分。發展在線教育，有利於構建網絡化、數位化、個性化、

終身化的教育體系，有利於建設「人人皆學、處處能學、時時可學」的學習型社會。

這是中國政府就人工智慧 + 教育工作發出的最強音，聚焦人才培養這一教育使命，一要培

養大批人工智慧高端人才，二是推動人工智慧和教育深度融合，用人工智慧作為教育手段培養

人才。結合研究團隊所在機構背景，本白皮書圍繞人工智慧 + 教育的兩大方面進行報告，基於

各類大數據包括政策文件大數據、科研文獻大數據、政府採購大數據、新聞輿情大數據全景展

示我國人工智慧 + 高等教育的政府要求、學者觀點、學校行動，接著聚焦在線高等教育領域從

產業的角度構建人工智慧人才培養模型、人工智慧教學應用模型、人工智慧教育治理模型、人

工智能 + 教師 / 學伴模型並給出典型解決方案，最後展望了人工智慧 + 高等教育的未來發展趨

勢，並針對政府、學校、研究機構、企業提出相關建議。

「高等教育 + AI」機會場景識別

隨著網際網路、大數據、雲計算和物聯網等技術不斷發展，人工智慧正引發可產生鏈式反應

的科學突破、催生一批顛覆性技術，加速培育經濟發展新動能、塑造新型產業體系，引領新一

輪科技革命和產業變革。我國正處於全面建成小康社會的決勝階段，人民對美好生活的需要和

經濟高質量發展的要求，為我國人工智慧發展和應用帶來廣闊前景。人工智慧具有技術屬性和

社會屬性高度融合的特點，是經濟發展新引擎、社會發

展加速器。大數據驅動的視覺分析、自然語言理解和語音識別等人工智慧技術水平迅速提

高，商業智能對話和推薦、自動駕駛、智能穿戴設備、語言翻譯、自動導航、新經濟預測等正

快速進入實用階段，人工智慧技術正在滲透並重構生產、分配、交換、消費等經濟活動環節，

形成從宏觀到微觀各領域的智能化新需求、新產品、新技術、新業態，改變人類生活方式甚至

社會結構，實現社會生產力的整體躍升。

人工智慧產業結構

人工智慧時代對人才的要求

產業人才缺口巨大

從產業人才市場的供需環境看，目前人工智慧人才還存在著巨大的供需缺口。從人才供給

側看，不論承擔學歷教育任務的各類高校、還是服務終身學習需求的教育培訓機構、企事業單

位內部的企業大學，並沒有跟上 AI 技術推陳出新的節奏，人才培養方案還停留在數年前對產

業用人需求的理解；自工業革命以來，創新和效率一直是推動世界經濟發展、人類生活改善的

重要動力。現在，全球正迎來新一輪的創新紅利期，以人工智慧為核心驅動的智能經濟，將成

為經濟發展新引擎之一，從人機互動、基礎設施、行業應用三個層面對社會、經濟和生活產生

廣泛而深遠的影響。這些都將重塑人類的經濟結構和生產關係，迎來更具創造力、生命力的時代。

人工智慧產業技能塔

不同層次從業者的技能要求

「AI+ 高等教育」是指在人工智慧與高等教育深度融合與發展的條件下，堅持高等教育的時

代使命：一要分層次、分梯隊培養大批人工智慧高端人才，二是推動人工智慧和教育深度融合，

用人工智慧作為教育手段培養人才。

教育大腦的願景是更懂教育，讓教育更智慧。圍繞人才培養這一核心體系，提出了「5+1+2+1」

的人工智慧教育大腦架構，包括面向不同培養目標的人工智慧時代人才梯隊建設，包含教育感

知中臺、教育知識中臺、教育AI 中臺和智能教育引擎，通過充分進行多源數據的時空關聯融合，

提供「時空動態」的校園感知和多方數據融合協同的能力，以數據為驅動力，實現對高等教育全

要素全狀態的全景洞察和發現，構築面向教學應用的智適應學習圖譜，提供全棧多模態的教學

交互能力，以能力引擎的模式，為細分應用場景提供 AI 能力支撐。

AI+ 高等教育已經在多個應用場景落地，推動高等教育從信息化、在線化向智慧化發展。

人工智慧賦能高等教育全景視圖

未來，AI 教育大腦在教育領域的賦能類場景還將不斷擴展和豐富，如智慧課堂、智能學伴、

定製化個人家教等。依託百度 AI 教育大腦，百度將為智慧教育建設提供中立的、可無限疊加

能力的綜合解決方案，通過政府端、社會端與校園端的信息整合，實現高等教育全要素全場景

洞察，提高高校信息化發展內驅力；通過疊加個性化動態圖譜信息，實現學習發展需求和學習

內容、學習形式的智能匹配，用個性化、適應性服務能力，切實提高師生的滿意度和獲得感，

建立更加開放、更加適合、更加人本、更加平等、更加可持續的教育體系，為構建智慧社會奠

定堅實基礎。打造面向未來的教育信息化應用，讓高等教育向著「網絡化」、「數位化」、「智能化」、

「個性化」、「終身化」的美好圖景邁進。

解決方案一：產教融合，打造高品質多層次人工智慧教育內容

面向產業人才需求，打造高品質、多層次的人工智慧教育內容解決方案

典型案例

成都市政府為加速大數據產業落地，聚集大數據專業人才和前沿技術，促進新經濟產業發

展，在市人民政府領導下，由市新經濟委和市人社局等部門共同組織實施《成都市大數據專業

培訓機構認定管理辦法》，對申報通過的培訓機構給予政策傾斜和支持。

該「辦法」中對申報單位提出明確要求：申報年度上一年完成 100 人（含以上）大數據中

高級專業人才培養，並取得成都市認定的人工智慧、大數據相關資格證書。在認定範圍的資格

證書包括「百度深度學習工程師認證」、「阿里雲 ApsaraClouder 技能認證」、「CDA 數據分析師

認證」等。這些證書都從企業真實崗位出發，為地方政府 AI 人才測評提供了專業依據。

北京航空航天大學與百度公司籤署了人工智慧專業合作辦學協議，從 2017 年秋季學期開

始，在該校軟體學院設立全國首個人工智慧專業。該專業依託北航在軟體工程領域強勢學科地

位，率先以校企深度合作、產學研協同育人的方式設定培養方案。配備的師資力量 30% 來自

業界知名學者、30% 來自企業一線專家、40% 來自高校的教授團隊。

北航百度人工智慧專業聯合培養模式

西安交通大學聯合百度設立「百度大數據人工智慧菁英班」，自 2016 年起，面向西安交大

電信學部（8 個學院）、電氣學院、數學學院、理學院、管理學院、錢學森班等 20 多個相關

專業選拔優秀學生進行培養。截至 2019 年 12 月百度與西安交通大學已連續招生四屆，從各

專業 TOP10 學生中篩選優秀學員，開設 AI 實踐課程。四屆菁英班共吸引 500 餘名學生報名，

累計招生一百四十餘人，錄取率僅為 26.2%，是校企聯合培養 AI 人才的高含金量培養機制，

該機制為深入推進校企聯合培養，激發西安交通大學學生參與大數據人工智慧研究的興趣，投

身大數據人工智慧工程建設起到了標杆示範作用。

大數據人工智慧菁英班聯合培養模式

清華大學車輛與運載學院與百度公司共同探索高層次創新複合人才培養，以打磨「中國高

校自動駕駛教育精品課程」為目標，雙方聯合開發了共48學時、計3學分的《自動駕駛開發技術》

專業選修課，並在 2020 年春季學期首次開課，用於清華大學車輛與運載學院本科生培養。

共建課程中有 18 個學時的工程實驗內容，依託百度公司在人工智慧、自動駕駛領域的工

程經驗設計開發，百度交付內容包括師資培訓、教學教具（10 輛桌面工程實驗小車、配套軟

件環境）和實驗內容（共 8 個實驗，包含實驗代碼和實驗手冊，實驗課件）。

解決方案二：助力精準施教、個性化學習和智慧課堂建設

教育部出臺了多部政策支持、推進智能教育的發展。在《高等學校人工智慧創新行動計劃》

中明確指示「推動學校教育教學變革，在數字校園的基礎上向智能校園演進，構建技術賦能的

教學環境，探索基於人工智慧的新教學模式，重構教學流程，並運用人工智慧開展教學過程監測、

學情分析和學業水平診斷，建立基於大數據的多維度綜合性智能評價，精準評估教與學的績效，

實現因材施教。」

AI 作為教學科研手段

典型案例

2018 年以來，西安電子科技大學逐步在教學與學習過程中引入人工智慧手段，開發人工

智能＋教育教學系統，從而提升教育教學質量。人工智慧 + 學習平臺首先可以記錄學生的學習

相關數據，如登錄學習平臺的時間與終端類型、課件點播時長、互動內容等，然後利用人工智

能中的用戶畫像技術，定義每一個學生的學習特徵，基於每位學生的學習特徵，向學生及時反

饋學習效果和推薦學習內容，通過學習提醒、學習效果分析報表功能，督促學生參加教學過程。

同時為進一步提高學生的教學過程參與度，將部分課程的考核形式改成形成性考核，將瀏覽課

件時長、互動次數、作業完成情況均按一定比例折算成最終的課程成績，而且學生可以實時看

到自己的成績。

此平臺以單個學生和單一課程為起點，逐步擴展到為學生提供整個專業領域的知識推送和

學習建議，使其更好地掌握本專業基礎知識和專業知識，達到提高教學質量的目的。人工智慧

+ 學習平臺與傳統的在線學習平臺相比，學生的個性化學習得到加強，為每一學生創建了適合

自己的網上學習條件，提高了學生的學習興趣。對於教師來說，通過人工智慧 + 學習平臺從全

局了解課程的教學效果，而不是僅依靠考試成績來評價實際教學效果。

解決方案三：教育全要素數據融合、精準高效監管、服務管理並舉，建設平安校園

教育部在《高等學校人工智慧創新行動計劃》中明確部署，推動學校治理方式變革，支持

學校運用人工智慧技術變革組織結構和管理體制，優化運行機制和服務模式，實現校園精細化

管理、個性化服務，全面提升學校治理水平；推動終身在線學習，鼓勵發展以學習者為中心的

智能化學習平臺，提供豐富的個性化學習資源，創新服務供給模式，實現終身教育定製化。

作為教育的兩大核心，「教與學」的變化，直接影響著教育管理體系的發展。「追尋人本、

走向校本、關注成本」，正是當代教育管理體系的發展趨勢。

教育單位自身的管理水平對於整個教育事業的發展也有至關重要的作用。今天，信息化應

用已經深入到全校師生的日常教學、科研和生活中，幫助學校管理者和教師獲取教學、科研和

管理等各項信息；為學生網上選課、成績查詢和學習交流等提供全方位、多層面、個性化的信

息化服務。若要推動教育發展，加強信息化管理是一條必經之路，特別是在互聯互通、統一標準、

使用方便、運行維護、網絡安全等方面，實現科學化、精細化管理，可以提高整個系統的效率。

AI 作為管理手段解決方案設計

基於人工智慧教育大腦，建設新一代智慧校園支撐模塊：超級檔案管理系統、數字校園指

揮中心、安防監測報警平臺、精準決策支撐平臺，推動校園教育管理、學習服務、生活服務、

科研服務、行政管理、IT 服務等應用場景的現代化和智能化，確保學校日常管理功能的高效運

行、提升校園生活體驗和安全性，降低管理成本。

基於人工智慧 AI+ 物聯網 IoT 構建的黨校園區智能化管理解決方案，助力某黨校智能化管

理升級和平安校園建設。方案包括智能樓宇、智能服務、智能交通、智能安防和園區運營指揮

中心幾個方面：

1) 智能樓宇：包括園區建築 3D 地圖、3D 導航引導、電梯層控、節能管理、智慧管網和

智能防災。

2) 智能服務：包括知識服務、黨建服務、生活服務、學習服務、智能資訊等。

3)智能交通：包括車輛自動識別、人車匹配、智能停車管理、車輛停留檢測、智能車輛調度等。

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4) 智能安防：包括訪客管理、人臉識別、多級聯動報警、視頻監控、行為檢測等。

園區營運指揮中心利用雲計算、物聯網、大數據技術講園區海量信息一網打盡，通過智能

化的分析，為園區管理者提供一個可視化的平臺，實時了解園區狀態，對園區的規劃管理決策

提供依據，對園區的五大體徵進行巡查、監測、預警、分析、評價、服務的全周期管理，解決

綜合管理難問題。

未來展望

形成產業政策與社會發展協同度更高的人才培養、供給和評價模式包括將出現在新時期產

業政策與社會發展相協同的高層次的人才管理制度供給、人才能力評價體系設計、人才就業與

培養深度融合與持續互動模式、傳統崗位+AI的新型崗位設計、區域產業集群和人才特色發展等；

將進一步完善政府政策、財稅體系、金融工具、院校改革、企業自主性之間的綜合人才發展工

具組合；將形成從人才發展路徑研究、產業人才能力認證聯盟、新基建下的產業新動能建設、

產業人才發展景氣指數監測體系四位一體的人才培養發展模式；將發展出各種類型的全面構建

人才與產業之間的深度互動，形成有特色、能勝任、潛力大、快流動的人才培養體系。