人工智能來(lái)了，教育的邊界要被刷新？

吳濤++魏董華++吳曉穎++梁天韻++孟盈如

阿爾法狗戰(zhàn)勝柯潔的消息，再次引發(fā)人們關(guān)注人工智能對(duì)教育的沖擊。本刊記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)，人工智能在課堂教學(xué)、在線學(xué)習(xí)、家教輔導(dǎo)等教育中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并帶來(lái)高達(dá)千億元的市場(chǎng)。未來(lái)該如何教育孩子，正成為熱點(diǎn)話題。 悄然引發(fā)“教育革命” 人工智能在課堂教學(xué)上的應(yīng)用越來(lái)越多。2016年9月起，北京市第十二中學(xué)高中部的兩個(gè)班級(jí)率先嘗試人工智能教學(xué)，任課教師和學(xué)生人手一臺(tái)人工智能教學(xué)平板電腦。 該校高二年級(jí)化學(xué)教師趙虹華說(shuō)：“平板設(shè)置有電子白板、拍照上傳、實(shí)物展臺(tái)等多種功能。課堂上，教師不需要在電腦PPT和投影儀之間來(lái)回切換。這更加符合教學(xué)的思維過(guò)程?！?017年秋季學(xué)期該校將繼續(xù)擴(kuò)大使用范圍。 北京青苗國(guó)際學(xué)校二年級(jí)學(xué)生蘇溪，很多時(shí)候就是依靠iPad的智能教學(xué)軟件學(xué)習(xí)，而不再是一本本的教科書。 “這個(gè)很好玩。你看，我點(diǎn)一下食物，送到嘴里，就可以看到食物是怎么順著我的食道到胃里面，然后到小腸，慢慢被分解吸收，最后剩下的部分從大腸排出?！碧K溪指著手持iPad說(shuō)。 本刊記者看到，在iPad上，人體消化系統(tǒng)以一種動(dòng)態(tài)的形式，直觀展示了消化過(guò)程，系統(tǒng)中每個(gè)器官都有英文單詞標(biāo)注。 在線教育則是人工智能應(yīng)用更為深廣的領(lǐng)域。借助人工智能和大數(shù)據(jù)，各種新的在線教育平臺(tái)方興未艾。免費(fèi)大型公開(kāi)在線課程項(xiàng)目Coursera宣布，將推出以“自適應(yīng)學(xué)習(xí)”為核心的3.0版本。 據(jù)科大訊飛股份有限公司介紹，該公司承建的在線教育項(xiàng)目——新疆基礎(chǔ)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，已有26.4萬(wàn)教師實(shí)名注冊(cè)，上傳資源超過(guò)107萬(wàn)條，下載資源條數(shù)超過(guò)1000萬(wàn)條。 “人工智能已開(kāi)始顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)、育人方式，正在引起一場(chǎng)革命?！彪娮涌萍即髮W(xué)機(jī)器人研究中心執(zhí)行主任程洪說(shuō)。 取代教師還是讓教師更優(yōu)秀 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(yǔ)音識(shí)別、人機(jī)交互等，應(yīng)用主要集中在家教輔導(dǎo)、在線學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)等方面。專家認(rèn)為，“人工智能+教育”將重塑教育行業(yè)。 “比如，時(shí)下流行的MOOC（慕課）、網(wǎng)班解決了教育資源的稀缺性問(wèn)題;而‘翻轉(zhuǎn)課堂則改變了以老師為中心的課堂，重構(gòu)了教學(xué)結(jié)構(gòu)。不遠(yuǎn)的將來(lái)，大學(xué)生在校園的時(shí)間會(huì)減少，他們可以在線完成課程學(xué)習(xí)及考試，甚至很多時(shí)間不必待在學(xué)校?！背毯檎f(shuō)。 人工智能實(shí)現(xiàn)了從“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)向“先學(xué)后教”，有助于解決教學(xué)缺陷。燕翔說(shuō)，通過(guò)大數(shù)據(jù)的采集和分析，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)校的缺陷是固定的，這意味著教師方面有模式化的不當(dāng)教學(xué)問(wèn)題。上海閔行區(qū)的學(xué)校正在試點(diǎn)“錄播評(píng)課研訓(xùn)一體化系統(tǒng)”，通過(guò)視頻對(duì)整個(gè)課程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的分析，包括學(xué)生舉手率、抬頭率以及教師的行為方式等，針對(duì)目標(biāo)缺陷改進(jìn)教學(xué)。 人工智能還可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)互動(dòng)，避免重復(fù)勞動(dòng)。程洪說(shuō)，智能系統(tǒng)不僅能將教師從批改試卷等重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來(lái)，還可實(shí)現(xiàn)課堂和課下的全時(shí)互動(dòng)。智能系統(tǒng)會(huì)將學(xué)生做題的數(shù)據(jù)回傳數(shù)據(jù)庫(kù)，教師能從中了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，避免重復(fù)講解。 “人工智能是輔助工具，其使命不是取代教師，而是讓教師騰出更多的時(shí)間和精力，創(chuàng)新教育內(nèi)容、改革教學(xué)方法，把教育做得更好?！笨拼笥嶏w股份有限公司高級(jí)副總裁杜蘭說(shuō)。 “人工智能時(shí)代不可逆轉(zhuǎn)地正在到來(lái)，未來(lái)信息化將從支撐教學(xué)轉(zhuǎn)為與教學(xué)深度融合。只要有利于教育教學(xué)，我們都樂(lè)于去嘗試?！北本┦惺薪逃瘓F(tuán)校長(zhǎng)李有毅說(shuō)。 業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在教育領(lǐng)域，人工智能目前所處的階段還很初級(jí)。學(xué)籍等結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)還在打通，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)比如基于學(xué)生行為的數(shù)據(jù)采集還剛剛起步，只有足夠大的樣本量，才能支撐人工智能優(yōu)化。 不過(guò)，還有一些教育工作者堅(jiān)信，傳統(tǒng)教育方式仍不可替代。在趙虹華看來(lái)，面對(duì)面教授過(guò)程中所包含的師生情感互動(dòng)，是微課和網(wǎng)絡(luò)答疑不具備的，教師有時(shí)候通過(guò)觀察學(xué)生的表情獲得反饋，學(xué)生也從老師的表?yè)P(yáng)或批評(píng)中得到情感支撐。 未來(lái)要實(shí)現(xiàn)差異化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化 在2017中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，阿里巴巴集團(tuán)董事局主席馬云認(rèn)為，如果繼續(xù)以前的教學(xué)方法，三十年后孩子們將競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)機(jī)器，找不到工作。過(guò)去一百年是知識(shí)的時(shí)代、科技的時(shí)代，未來(lái)一百年是體驗(yàn)的時(shí)代、服務(wù)的時(shí)代，機(jī)器將會(huì)取代過(guò)去兩百年來(lái)很多知識(shí)和技術(shù)。所以未來(lái)要求各國(guó)各地區(qū)各個(gè)家庭高度關(guān)注未來(lái)孩子的教育。 多位專家表示，未來(lái)的人工智能，不僅將大量取代工廠流水線工人，以及消防員、安保等危險(xiǎn)工作，還將對(duì)一些專業(yè)化工作產(chǎn)生沖擊，如新聞、翻譯等，這就意味著，未來(lái)的人類必須擁有深度和持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。僅靠記憶、機(jī)械模仿、單一答案的教育方式將被淘汰。 我國(guó)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》也提出，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，破解制約我國(guó)教育發(fā)展的難題，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革，是加快從教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇。 國(guó)家教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任、華中師范大學(xué)校長(zhǎng)楊宗凱等有關(guān)人士認(rèn)為，未來(lái)教育中，應(yīng)當(dāng)讓人工智能發(fā)揮三個(gè)方面的核心價(jià)值。 精準(zhǔn)化。基于大數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)微觀數(shù)據(jù)的搜集，可以進(jìn)行宏觀的科學(xué)決策。比如根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行教育布局，學(xué)校設(shè)什么專業(yè)、設(shè)什么就業(yè)的方向，有了具體的數(shù)據(jù)分析作為支撐，可以避免一些“拍腦袋”決定。 差異化。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的分析，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、學(xué)習(xí)的反饋、數(shù)據(jù)的分析、成績(jī)的分析，調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。據(jù)了解，大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室正在跟幾家企業(yè)聯(lián)合成立大數(shù)據(jù)應(yīng)用云課堂，通過(guò)三個(gè)空間數(shù)據(jù)的融合構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。一是教師、圖書館等物理空間的學(xué)生吃飯、上課等行為數(shù)據(jù);二是學(xué)校課程資源空間的數(shù)據(jù);三是社交空間的數(shù)據(jù)。

天津十四中的學(xué)生利用ipad互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)完成老師實(shí)時(shí)傳送的教學(xué)作業(yè)

個(gè)性化。通過(guò)把學(xué)生行為數(shù)據(jù)拿到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)用不同分析工具和模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為學(xué)生提供不同的內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略，指導(dǎo)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。 此外，一些業(yè)內(nèi)人士提出，當(dāng)前人工智能教育火熱，但是，“人工智能教育不同于娛樂(lè)游戲產(chǎn)品，無(wú)論應(yīng)用還是市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，都必須充分尊重教育自身的規(guī)律。”杜蘭說(shuō)。