教育AI時(shí)代已經(jīng)來臨

　　去年一年，似乎好像人工智能突然就走到了我們的身邊，谷歌做了一個(gè)非常有意思的比賽，就是圍棋比賽AlphaGo戰(zhàn)勝了圍棋冠軍。李世石的水平在一年中不會(huì)有太大的變化，但是機(jī)器的水平還在不斷的提高，現(xiàn)在人類是沒有可能再去戰(zhàn)勝機(jī)器的圍棋水平。只要數(shù)據(jù)足夠，人工智能就會(huì)越來越好。人工智能僅僅下圍棋對(duì)我們沒有什么太多的意義，它以后能夠解決很多事情。MIT和麥肯錫分別有一個(gè)報(bào)告，都是說差不多到2035年會(huì)有45％的工作被機(jī)器替代掉。

　　人工智能對(duì)教育的影響

　　人工智能技術(shù)到底對(duì)我們教育當(dāng)前和未來要產(chǎn)生什么影響？我覺得主要有幾個(gè)方面。

　　1、人工智能自動(dòng)的叫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的技術(shù)，可以把當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)編進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析。

　　比如學(xué)生所做的試卷、作業(yè)，這是課前和課后銜接的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。以前作業(yè)做完就結(jié)束了，現(xiàn)在機(jī)器可以把做完的作業(yè)編成計(jì)算機(jī)可以處理、分析的數(shù)據(jù)。

　　2、可以讓優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ交?/p>

　　現(xiàn)在科大訊飛的人工智能技術(shù)可以批閱越來越多的中英文作文題，以后還可以批閱更多領(lǐng)域的題目。未來機(jī)器還可以把更多優(yōu)秀的活動(dòng)變成一種模型讓計(jì)算機(jī)去運(yùn)行，從而代替很多繁瑣的工作。

　　3、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化的教學(xué)資源

　　這個(gè)在上午的觀摩課中已經(jīng)看到。最后，我們希望每個(gè)老師都有一個(gè)教學(xué)助手，老師只有一雙眼睛，一雙耳朵，但是機(jī)器可以變成千里眼幫老師觀察每一個(gè)學(xué)生。每個(gè)學(xué)生都有一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)伴侶，可以幫助學(xué)生整理學(xué)習(xí)筆記、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題，幫助學(xué)生更有效率地學(xué)習(xí)。這個(gè)機(jī)器已經(jīng)開始做，而且在未來幾年中可以做得更好，關(guān)鍵就是數(shù)據(jù)。所有的教育專家們一定要關(guān)注教育的數(shù)據(jù)，因?yàn)橛袃煞N數(shù)據(jù)不可再生，也是別人不可給你期待的，一種就是醫(yī)療數(shù)據(jù)，只有你自己的身體產(chǎn)生，還有一個(gè)就是學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，只有這個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)是個(gè)性化的。

　　幾個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用我們也拋磚引玉地提出一下。

　　第一個(gè)是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的結(jié)構(gòu)化。以前我們錄播課，但是錄了那么多課，有幾堂課能被后面的學(xué)生所用？我們現(xiàn)在講微課，就是把直播課里面關(guān)鍵的一些小的優(yōu)秀片段找出來?，F(xiàn)在有了最新的技術(shù)就不用去找微視頻，因?yàn)橐呀?jīng)把老師講課的視頻切成了一段一段，而且每一段對(duì)應(yīng)文字檢索，學(xué)生回去如果想去檢索這個(gè)老師上課的關(guān)鍵視頻，他可以很快可以拿得到。

　　第二個(gè)是全時(shí)互動(dòng)以學(xué)定教。技術(shù)要?jiǎng)?chuàng)建線上線下的環(huán)境，應(yīng)該讓老師和學(xué)生以及學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)校的管理者和老師學(xué)生之間可以全時(shí)互動(dòng)，跨時(shí)空互動(dòng)。好處是可以準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)教學(xué)的問題、學(xué)生知識(shí)掌握的問題，通過以學(xué)定教來調(diào)整我們課堂的效率。

　　第三個(gè)方面是聽說訓(xùn)練無障礙。廣東省的高考口語和江蘇省的中考口語，這兩個(gè)都是全省性考試。訊飛提供后臺(tái)技術(shù)支撐，所有口語數(shù)據(jù)都是由機(jī)器來評(píng)測?，F(xiàn)在北京、上海也在推動(dòng)。

　　第四個(gè)是虛擬現(xiàn)實(shí)或者增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)對(duì)教學(xué)的支撐。學(xué)生在一些需要發(fā)揮想象的課程中，形成想象思維能力過程需要時(shí)間。今天在八中展示了一個(gè)VR實(shí)驗(yàn)室，有了虛擬現(xiàn)實(shí)以后，學(xué)生可以非常好地去理解原來很難想象的知識(shí)點(diǎn)。

　　第五個(gè)就是個(gè)性化教學(xué)。有了大量學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)以后，系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行問題診斷，最后給學(xué)生推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源。科大訊飛之前與北師大在協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目中進(jìn)行了合作，今年我們和北師大共建了國家教育大數(shù)據(jù)的國家工程實(shí)驗(yàn)室，下一步我們也希望有更多的專家為我們這個(gè)工程實(shí)驗(yàn)室提供素材。

　　第六是主觀題的評(píng)測?，F(xiàn)在英文中文的作文題已經(jīng)可以評(píng)測，而且評(píng)測的分?jǐn)?shù)一定比現(xiàn)場老師評(píng)測的準(zhǔn)確，這個(gè)經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。我們和教育部在去年的3月份攻堅(jiān)了一個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在四六級(jí)考試中的英文作文已經(jīng)開始用這個(gè)技術(shù)一人一機(jī)來評(píng)了。它不僅僅減少了老師的負(fù)擔(dān)，更重要的是帶來了數(shù)據(jù)。大家可能會(huì)問老師不評(píng)閱作業(yè)怎么了解學(xué)生？這個(gè)技術(shù)剛好做了這兩種銜接，老師每次還要評(píng)閱一部分，用這一部分?jǐn)?shù)據(jù)去訓(xùn)練一個(gè)老師的模型，再評(píng)閱其他的，老師以后只需要評(píng)閱20％的主觀題。

　　第七個(gè)關(guān)于高考的分層排課。3＋3以后課表怎么能夠排的更好？解決方案基本已經(jīng)有了。我們通過整個(gè)智能的搜索算法，就是把學(xué)校的老師的資源、教室的資源、學(xué)生數(shù)目、學(xué)生的興趣全部輸入機(jī)器進(jìn)行決策，然后給學(xué)校一個(gè)輔助的排課表，最后由專家進(jìn)行調(diào)整。這樣可以大幅度降低排課的復(fù)雜度，提升學(xué)生的資源的滿足度，這個(gè)在很多地區(qū)已經(jīng)開始使用，以后對(duì)我們整個(gè)教學(xué)的管理可以起到非常好的幫助作用。

　　人工智能對(duì)教育行業(yè)的沖擊和機(jī)遇分析

　　1.工智能對(duì)教學(xué)方式有何優(yōu)化作用？

　　未來學(xué)家、發(fā)明家雷·庫茲韋爾曾說：“不斷減輕人類痛苦是技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的主要?jiǎng)恿Α！奔夹g(shù)發(fā)展的愿景和初衷是好的，人工智能也一樣，它的研發(fā)初衷是為了把人從簡單、機(jī)械、繁瑣的工作中解放出來，然后從事更具創(chuàng)造性的工作。教育人工智能的使命應(yīng)該是讓教師騰出更多地時(shí)間和精力，創(chuàng)新教育內(nèi)容、改革教學(xué)方法，讓教育這件事變得更好。

　　目前人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)主要包括圖像識(shí)別、語音識(shí)別、人機(jī)交互等。比如通過圖像識(shí)別技術(shù)，人工智能可以將老師從繁重的批改作業(yè)和閱卷工作中解放出來;語音識(shí)別和語義分析技術(shù)可以輔助教師進(jìn)行英語口試測評(píng)，也可以糾正、改進(jìn)學(xué)生的英語發(fā)音;而人機(jī)交互技術(shù)可以協(xié)助教師為學(xué)生在線答疑解惑，去年媒體曾報(bào)道美國佐治亞理工大學(xué)的機(jī)器人助教代替人類助教與學(xué)生在線溝通交流竟無學(xué)生發(fā)現(xiàn)，說明了人工智能在這方面的應(yīng)用潛力。

　　除此之外，個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)反饋、機(jī)器人遠(yuǎn)程支教等人工智能的教育應(yīng)用也被看好。雖然目前人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用尚處于起步階段，但隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，未來其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用程度或?qū)⒓由?，?yīng)用空間或許會(huì)更大。

　　2.人工智能會(huì)取代教師嗎？

　　自人工智能出現(xiàn)起，就存在一種人工智能威脅論，這種觀點(diǎn)認(rèn)為人工智能最終會(huì)取代人類，甚至消滅人類。比如著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金繼2015年9月拋出人工智能威脅論后，今年3月份在接受英國《獨(dú)立報(bào)》采訪時(shí)再次表達(dá)了對(duì)人工智能技術(shù)的擔(dān)憂?；貧w到教育領(lǐng)域，假設(shè)未來人工智能不僅在教育的技術(shù)層面，而且在知識(shí)層面應(yīng)用得越來越成熟，那么人工智能是否會(huì)取代人類教師呢？

　　對(duì)于這種擔(dān)心，筆者認(rèn)為可以從教育的本質(zhì)以及人與機(jī)器的區(qū)別等角度進(jìn)行審視。教育的任務(wù)是教書育人，教師的作用不僅是傳授知識(shí)，而且需要通過情感的投入和思想的引導(dǎo)教會(huì)學(xué)生做人、塑造學(xué)生的品質(zhì)等。對(duì)于什么是真正的教育，德國著名哲學(xué)家雅斯貝爾斯曾形象地描繪為，用一棵樹撼動(dòng)另一棵樹，一朵云推動(dòng)另一朵云，一顆心靈喚醒另一顆心靈。教育是一項(xiàng)心靈工程，它的實(shí)施者——教師是富于情感和智慧、想象力與創(chuàng)造力的人類，這些特質(zhì)是人工智能無法比擬的。同時(shí)我們也看到教師正在努力從教學(xué)的主宰者、知識(shí)的灌輸者向?qū)W生的學(xué)習(xí)伙伴、引導(dǎo)者等方向轉(zhuǎn)變。

　　基于此，即使未來人工智能在知識(shí)儲(chǔ)備量、知識(shí)傳播速度以及教學(xué)講授手段等方面超越人類，人類教師仍然具有不可替代的作用。但是面對(duì)人工智能的沖擊，教師應(yīng)該具備危機(jī)意識(shí)和改革意識(shí)，思考如何發(fā)展那些“AI無而人類有”的能力，思考如何提高教師這個(gè)角色的不可替代性，思考什么才是真正的教育，思考未來需要培養(yǎng)怎樣的人才等問題。只有朝這些方向努力，才能將人工智能帶來的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兏飩鹘y(tǒng)教育、創(chuàng)新未來教育的機(jī)遇。

　　3.人工智能對(duì)學(xué)科設(shè)置有何引導(dǎo)作用？

　　在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，世界正在發(fā)生快速變化。新時(shí)代對(duì)學(xué)校教育的影響之一是學(xué)科設(shè)置的變化，包括新學(xué)科的設(shè)立、傳統(tǒng)學(xué)科的改良以及某些“過時(shí)”學(xué)科的撤銷。

　　近日，教育部公布了2016年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果。其中筆者觀察到，各高校在布點(diǎn)新專業(yè)時(shí)，紛紛聚焦大數(shù)據(jù)、新能源、新媒體等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，比如“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”、“新能源科學(xué)與精神”、“網(wǎng)絡(luò)與新媒體”等專業(yè)，時(shí)代感十足。

　　回歸到人工智能領(lǐng)域，自2003年北京大學(xué)提請(qǐng)建立智能科學(xué)系，并于2004年招收首批本科生后，至今十多年的時(shí)間里，隨著人工智能的崛起，越來越多的高校開設(shè)此專業(yè)，從事有關(guān)智能科學(xué)發(fā)展的研究并培養(yǎng)相關(guān)人才。而人工智能是一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，其發(fā)展也帶動(dòng)了其他相關(guān)專業(yè)地位和報(bào)考人數(shù)的提升。與此同時(shí)，人工智能帶動(dòng)了本專業(yè)與相關(guān)專業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)某些專業(yè)發(fā)展造成沖擊。以外語專業(yè)為例，隨著人工智能語音技術(shù)的發(fā)展，外語翻譯行業(yè)受到挑戰(zhàn)。

　　跳出教育看教育，未來人工智能將不斷取代或變革現(xiàn)有的工作，也會(huì)創(chuàng)造很多新的工作，學(xué)校教育必須緊跟時(shí)代步伐，不斷調(diào)整學(xué)科專業(yè)方向與人才培養(yǎng)目標(biāo)，才能為社會(huì)培養(yǎng)、輸送有用的人才。

　　4.教育數(shù)據(jù)會(huì)成為教育人工智能的瓶頸嗎？

　　在教育行業(yè)，人工智能不僅被用來節(jié)省教師人力、提高教學(xué)效率，而且可以驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式的變革。以人工智能驅(qū)動(dòng)個(gè)性化教育為例，收集學(xué)生作業(yè)、課堂行為、考試等數(shù)據(jù)，對(duì)不同學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行個(gè)性化診斷，并進(jìn)一步為每個(gè)學(xué)生制定有針對(duì)性的輔導(dǎo)和練習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)因材施教，這已成為教育人工智能探索個(gè)性化教育的一個(gè)方向。但是實(shí)現(xiàn)人工智能引領(lǐng)個(gè)性化教學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是數(shù)據(jù)的采集與分析。

　　關(guān)于數(shù)據(jù)與人工智能的關(guān)系，有一種說法認(rèn)為數(shù)據(jù)是人工智能的某種“養(yǎng)料”。同樣的，我們也可以說，教育數(shù)據(jù)是教育人工智能的“養(yǎng)料”。教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生于各種教育活動(dòng)和整個(gè)教學(xué)的全過程，人工智能要想更好地應(yīng)用到教育中，首先面臨的就是數(shù)據(jù)采集的問題。目前，教育數(shù)據(jù)的來源渠道有兩個(gè)，一是來源于數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)在這種數(shù)字化環(huán)境中自然而然的產(chǎn)生，二是從傳統(tǒng)教學(xué)行為中收集教育信息，并將之轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。前者的優(yōu)勢是實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，效率高、節(jié)省人力，而現(xiàn)如今在互聯(lián)網(wǎng)+教育的廣度和深度有待進(jìn)一步推進(jìn)的情況下，教育數(shù)據(jù)的來源很大一部分要依靠后者，未來教育數(shù)據(jù)或?qū)⒊蔀榘l(fā)展教育人工智能的一大制衡因素。

　　人工智能時(shí)代，教育能給孩子什么

　　“我想先跟大家講一講圍棋的事兒?！碧旖蝽n國國際學(xué)校校長姜聲奉開門見山地提到今年3月韓國棋手李世石多次敗給人工智能“阿爾法狗”的故事。顯然，這次人機(jī)大戰(zhàn)給教育者帶來更多思考——學(xué)生是不是可以完全依賴技術(shù)而不再學(xué)習(xí)？

　　姜聲奉認(rèn)為，既要看到人工智能給人類帶來的巨大便利，也應(yīng)該透過這場人機(jī)大戰(zhàn)看到人工智能代替不了的人類能力。比如李世石的拼搏精神，面對(duì)失敗尋求突破的創(chuàng)造力和耐心，以及帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析的領(lǐng)導(dǎo)力，“這些能力是今后我們應(yīng)該對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的重點(diǎn)”。

　　他以一份對(duì)外公布的聯(lián)合國報(bào)告舉例，未來很多工作都會(huì)被人工智能取代。不僅是簡單的、初級(jí)的勞動(dòng)，甚至也包括一些專業(yè)性較強(qiáng)的工作，比如會(huì)計(jì)、醫(yī)生等。那么，在人工智能時(shí)代，教育的方向又應(yīng)該是怎樣的呢？他認(rèn)為，教育應(yīng)該關(guān)注的是那些不能被人工智能取代的能力。如感知能力、創(chuàng)造力和洞察力，以及與人合作的能力等。

　　天津惠靈頓國際學(xué)校校長邁克爾·希金斯舉起手機(jī)說，現(xiàn)在我們每個(gè)人在使用智能手機(jī)，它的計(jì)算能力都具備了上世紀(jì)六七十年代把人帶到月球的水平，甚至這種能力還在不斷增強(qiáng)，“那么對(duì)教育而言，除了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)、英語等必不可少的課程學(xué)習(xí)之外，我們更應(yīng)關(guān)注一個(gè)人的能力和品質(zhì)”。

　　人工智能對(duì)孩子的影響

　　從發(fā)展趨勢來看，今后教育活動(dòng)中勢必會(huì)有越來越多人工智能的身影：它可以作為助教或家教老師，為孩子們提供實(shí)時(shí)反饋和答疑服務(wù)，有不會(huì)的問題，請(qǐng)直接問;在教學(xué)中，人工智能已具備圖像識(shí)別和語義分析技術(shù)，或許過不了多久就能幫老師批改作業(yè)和答卷，減輕老師的負(fù)擔(dān);如果想得再遠(yuǎn)一點(diǎn)，人工智能或許有助于增加優(yōu)質(zhì)教育資源的供給，讓更多孩子享受“名師”服務(wù)。

　　以上這些還只是“術(shù)”的層面，那“道”呢？會(huì)不會(huì)影響教育理念、教學(xué)規(guī)律？比如說，“高考機(jī)器人”在“刷題”數(shù)量不多、無法準(zhǔn)確理解人類語言的情況下，獲得的分?jǐn)?shù)就已經(jīng)超過了大多數(shù)高中生。所以，相比“題海戰(zhàn)術(shù)”，讓學(xué)生真正理解知識(shí)、真正知其所以然更為重要。在這方面，今后人工智能或許能針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，定制、推送知識(shí)點(diǎn)，幫孩子們告別“題?！?。

　　或許再過幾十年，人工智能將滲透到生活的方方面面，甚至像家庭成員一樣進(jìn)入千家萬戶，每個(gè)人都離不開。到那時(shí)候，人類大腦將進(jìn)一步解放，機(jī)械運(yùn)算等都有機(jī)器人替代，到那時(shí)候，教育內(nèi)容會(huì)怎么“隨機(jī)應(yīng)變”？高考又將考什么呢？世界變化太快，不妨拭目以待。

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