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人工智能赋能教育4.0：挑战、潜能与案例
世界经济论坛将适应未来能力、技能、态度和价值观的教育称为教育4.0。教育4.0框架是面向未来需求转变学习内容和学习体验的全球框架。世界经济论坛2024年4月发布的《塑造未来学习：人工智能在教育4.0中的作用》报告，基于教育4.0框架，以未来教育模式和人才培养需求为导向，阐述了全球教育面临的师资短缺、教师行政负担重且教育评价效率低、数字技能和人工智能人才短缺等挑战，论述了人工智能技术可有效简化教育管理流程、提高教育评价效能、培养学生数字素养和人工智能素养、实现学生个性化学习等潜能，并结合具体案例分析了人工智能对传统教育模式的颠覆和重塑及其应用于教育的风险与应对措施。我国应优化多元主体与智能技术的协同实践，重塑未来学习生态和新质人才培养模式；构建并完善人工智能教育数字治理体系，推动数智化时代新质教育可持续发展；完善人工智能算法智能评测教育体系，夯实人工智能赋能教育4.0的数字底座；提升师生数字素养和人工智能素养，加快建构教育4.0时代的新质教育新体系；秉持以融创教育为核心的教育设计理念，推动人工智能教育与新质教育融通。
一、问题提出
随着全球科技迅猛发展，教育正朝数字化、信息化、高度个性化和多元化的方向发展。传统教育模式逐渐开始解构，未来学校将在教育目标、教育方式、教育内容等方面发生根本性转变。个性化和自主、无障碍和包容性、基于问题和协作、终身和学生自主驱动的学习以及创新创造、技术应用和人际交往等技能更加受到关注。世界经济论坛《2023年未来就业报告》显示，晋升最快的工作岗位都与技术相关，技术技能是未来人才必须培养的核心技能。当前的教育系统亟需调整并向教育4.0时代迈进，深入应用生成式人工智能等新一代技术，帮助学生掌握未来生存所需的21世纪技能，为适应未来技术驱动型社会作好准备。为此，世界经济论坛将适应未来的能力、技能、态度和价值观的教学确定为“教育4.0框架”，即面向未来需求转变学习内容和学习体验的全球框架（见图1）。
它涉及高质量学习的八个关键特征：全球公民技能、创新和创造技能、技术技能、人际技能、个性化学习和自主学习、无障碍学习和包容性学习、基于问题的学习和协作学习、终身学习和学生驱动的学习。2024年4月，世界经济论坛发布了《塑造未来学习：人工智能在教育4.0中的作用》报告，着重阐述了人工智能赋能教育4.0的挑战和潜能，并结合案例和人工智能技术特性提出了推动“人工智能+教育”发展的政策建议，呼吁各国政府、企业和社会团体共同努力，实现教育领域的技术创新和变革。本研究以未来教育模式和人才培养需求为导向，从教育4.0视角阐明全球教育面临的挑战，论述人工智能赋能教育4.0转型升级的潜能，并结合案例，分析人工智能对传统教育模式的颠覆和重塑及其应用于教育的潜在风险和应对措施，最后提出对中国构建新质教育体系的启示。
二、全球教育的挑战
（一）全球师资短缺形势严峻
据联合国教科文组织估计，到2030年，全球需要增补4400万名教师，以确保为所有人提供终身学习的机会，保障教育的公平性和包容性。全球有关技能再培训、技能提升和终身教育的需求日益增长，职业教育教师、特殊教育教师和高等教育教师等岗位的需求随之持续增长。世界经济论坛发布的《2023年未来就业报告》显示，未来五年，四分之一的工作岗位将面临转型。教育系统需要吸引优秀毕业生从事教学工作，为此各国政府和利益相关方需确保教师被定位为高增长、高潜力、高报酬的职业。人工智能等新一代技术有助于实现这些目标，为教师提供支持，确保教师成为“面向未来”的职业。除了培养、吸引和留住教育领域的人才，政府、企业和社会还应支持将人工智能技术整合到教师的教学工具中，将掌握人工智能技术作为未来教师需要具备的技能要求。
（二）教师行政负担重且教育评价效率低
教师行政负担加剧了师资的短缺。重复性行政工作是影响教育工作质量的主要因素。一项针对美国教师的调查发现，虽然教师每周平均工作54小时，但只有46%的时间用于教学。减轻教师行政负担可以提高教育行业的吸引力，有助于缓解全球师资短缺问题。行政任务自动化可以帮助教师腾出时间完成更有价值的任务，如与学生面对面交流、定制教学内容等。此外，教育评估效率低也影响教育领导者在教育战略和投资方面作出决策的能力。例如，教育系统计划定期评估学生的能力，但学校很少开展较全面的评估。
由于缺乏评估学生学习成果和技能差距的数据，教育系统无法应对不断变化的劳动力市场需求。将人工智能技术应用于教育评估，可让教育工作者获得实时的、数据驱动的信息，了解学生学习趋势，并大规模评估教学效果，为教学决策和课程开发提供信息，提高教学整体质量。
（三）全球数字技能和人工智能人才短缺
生成式人工智能等新一代技术的潜在经济效益前景广阔，但劳动力市场人