千讯咨询发布的中国教育市场发展研究及投资前景报告显示，教育是一个最难被技术撬动的领域。在互联网改变社会方方面面的时候，教育“是这一时代的例外”，没有产生多少令人振奋的变革。“我们的学校是这场科技革命风暴没能席卷的最后一个领域。”然而，教育一旦被撬动，很可能就是一场翻天覆地的变革。信息化与智能化的结合，将不可避免地带来教学手段、教学内容、学习方式与教师职能深刻的变革，并将从根本上改变全球的教育。
教学手段变革
在上世纪20年代，美国著名的教育心理学家普莱西（S.Pressey）就设计了几种自动测验学生智力和知识的机器，以便让学生按照自己的节奏学习，并在学习后得到及时反馈。让普莱西失望的是，该机器虽然被发明出来了，但是他所期望的“教育产业革命”并没有出现。从教育技术发展史的角度观之，普莱西的重要贡献在于，和以往的利用电影放映机、电视装置、影片及磁带录音等视听教学辅助机器相比，他想出了一个让学生担任主要角色的机器。
1958年，著名的行为主义心理学家斯金纳（B.F.Skinner）在《科学》（Science）上发表了“教学机器”一文，他认为，要满足越来越多受教育者的需求，仅靠办更多的学校和训练更多的教师是不够的，需要发明一台机器来替代教师或教材的部分功能，以便让教师和学生进行更有成效的交往，不让学生成为学习的被动接受者。基于学生学习的实验结果，他发明了“能为自我教学创造最优条件”的机器，以便像“私人导师”一样支持学生循序渐进地、自主地学习。在随后的岁月中，努力设计更为精密的教学机器辅助学生更有效学习的尝试并没有停止。
尽管在上世纪，利用教学机器来改善教学的努力并没有取得理想的效果，但是利用技术普及教学、提高学习效益、让学生学习更为自主的思想仍被后来者所追求,尤其是如程序教学所倡导的积极反应原则、小步子原则、即时反馈原则、自定步调原则等，在今天依然是指导教育信息技术应用的重要理念。
事实上，教育先行者们设想的教学机器在当下已经呼之欲出。2017年受国家863项目支持的高考机器人参加了当年的高考，尽管其成绩并不非常理想。日本在该领域的研究走在了我们的前面。2015年，日本国立信息学研究所研发的一款智能机器人，通过了日本多数大学的入学考试，测试分数达到511分，高于平均分数416分。这一分数已经有80%的机会进入日本411所私立大学和33所国立大学。上海智而仁信息科技研发的“自适应智能诊断系统”，基于学科的内在逻辑，已经能智能地诊断学生在初中理科领域学习上存在的问题，批阅包括计算题、证明题在内的所有试卷。
机器人以其强大的储存能力以及自我学习能力，会成为“不缺角的万宝全书”，在智能诊断的基础上，为学生提供他们最需要的知识，成为教师最得力的助手。在知识与技能传授方面，教师只要成为“组织者”就行，而把那些重复、烦琐、枯燥的机械式工作交给机器。
学习方式变革
智能化教育的最终目的和指向是实现每位学生的自主化和个性化学习。互联网已经使得学生泛在学习、自主学习、个性化学习与大规模协作的团队学习成为可能。学生可以在校学习也可以在家学习，可以随时随地地学习。在学习私人助理的帮助下，根据学科的逻辑与自身学习的认知特点更高效地学习。自适应学习将成为这一时代学生学习最重要的特点。自适应就是根据各门学科自身逻辑，为各门学科的概念与原理构筑一个“知识空间”，这个空间不是平面的，而是多维的，每个学生的思维方式都不一样，因而，他们就有可能通过不同的途径达成最终学习的目标，这一途径不可能完全相同。在这一意义上，自适应就是适应自己最优方式的学习，是自主与个性化的学习。
班级授课制度为一种高效的教学制度，在教育史上留下了不可磨灭的功勋，但同时它也因难以“因材施教”而广受诟病，“选课制”“学分制”与“走班制”都是试图解决这一问题而提出的举措，但都未从根本上解决这一问题。
希腊社会党国际主席、希腊前总理帕潘德里欧在一篇题为《世界在十字路口，有人却要建围墙》的文章中指出：“今天，我们被要求——这种要求比人类历史上的任何要求都要严厉——思考如何使用这些新发现的能力，而且这不是一个技术问题。这个问题没法通过一个数学方程式、一个算法或一个新的应用来解决。它是一个深层的政治问题，是一个道德问题，而且直指我所认为的社会主义理想的核心。”
著名的阿西莫夫关于机器人三大定律强调：
第零定律：机器人必须保护人类的整体利益不受伤害。
第一定律：在不违反第零定律的前提下，机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。
第二定律：在不违反第零定律和第一定律的前提下，机器人必须绝对服从人类给予的任何命令。
第三定律：在不违反第零定律、第一定律和第二定律的前提下，机器人必须尽力保护自己的生存。
此外，人工智能的出现也将会在很大程度上改变教师培养与培训方式。比如，微格教学一直被认为是一种培养师范生与初任教师的有用方式，然而，在实践中却未能真正得到推行。其原因就在于，它一直依靠录像回放与人工点评分析等技术，成本高昂。借助于人工智能对教学流程的自动分析、抓取、比较与匹配将有可能极大提高教师培养与培训的效率，受到教师的欢迎。
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