AI+教育：借技術(shù)手段助力“個性化教育”的實現(xiàn)

□文/房曉楠

自人類誕生以來，教育便對人類的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，因此教育的發(fā)展可謂是關(guān)系國計民生的大問題。如今，隨著AI技術(shù)的突飛猛進，在很多人看來，“AI+”是繼“互聯(lián)網(wǎng)+”之后下一個互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的爆點，而“AI+教育”更被看做是順應(yīng)時代發(fā)展的下一場教育改革突破口。但“AI+教育”并不是一個簡單的“技術(shù)+教學(xué)”的算術(shù)問題，而是希望能夠借助科學(xué)技術(shù)的力量，彰顯教育的“育人”本質(zhì)，實現(xiàn)“個性化”教育。

對于任一行業(yè)而言，青年的參與和活躍度永遠是決定該行業(yè)是否有前途的重要標志。而有這樣一個行業(yè)，它的發(fā)展則是能夠決定青年是否擁有前途的重要標志，這個行業(yè)就是教育。

從古至今，放眼全中國乃至全世界，教育的重要性不言而喻。從孟母三遷，到現(xiàn)如今的天價學(xué)區(qū)房、貴族國際學(xué)校，每個家長心中都秉持著“別讓孩子輸在起跑線”的原則，費盡心思地想讓孩子能夠接受好的教育。而隨著社會的發(fā)展，階層的分化也在加速，并不是所有的家庭都能夠接受這種由資本堆積而成的學(xué)習(xí)機會，教育變得昂貴，好的教育理念、教育內(nèi)容、教育資源日益變成市場上明碼標價的商品，出價高者，得之。教育的不公平現(xiàn)象在加劇。

如何才能夠讓教育平等？如何才能夠讓孩子接受到“量體裁衣”式的教育？這已經(jīng)成為亟待解決的問題。

2016年，當AlphaGo戰(zhàn)勝李世石之后，人工智能便以迅雷不及掩耳之勢進入大眾的視野，深度學(xué)習(xí)技術(shù)更是讓AI在各種領(lǐng)域中大展身手，取得了突破性的進展。很多業(yè)內(nèi)人士認為，“AI+”將是繼“互聯(lián)網(wǎng)+”之后，下一個互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的爆點?！癆I+教育”更被看做是順應(yīng)時代發(fā)展的大勢所趨。那么，不僅要問，AI+教育是否真的能夠解決教育領(lǐng)域的根本問題所在？

4月11日，由乂學(xué)教育發(fā)起的“智適應(yīng)——2018全球人工智能自適應(yīng)教育峰會”于北京舉行，全球“AI+自適應(yīng)教育”方面的專家、學(xué)者、教授匯聚一堂，圍繞當今熱門的“AI+教育”進行探討與交流。

乂學(xué)教育創(chuàng)始人栗浩洋

“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”將改變固有的教育范式，實現(xiàn)“個性化”

眾所周知，一直以來，由于師資力量有限，要想真正做到根據(jù)學(xué)生本身的學(xué)習(xí)能力進行因材施教幾乎是不可能實現(xiàn)的。而“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”（AI+自適應(yīng)學(xué)習(xí)）將改變固有的教育范式，實現(xiàn)“個性化”教學(xué)。

其實，關(guān)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)（Adaptive Learning）的概念并不是最近才出現(xiàn)的。這一概念最早出現(xiàn)在上世紀90年代美國的“智能輔導(dǎo)系統(tǒng)”中，根據(jù)學(xué)習(xí)水平對學(xué)生進行簡單分層，進行教學(xué)。但這種分層并不能真正做到“因材施教”，它只是一種十分粗糙的個性化教育，系統(tǒng)功能不夠精細，學(xué)生很難找到自己最適合的學(xué)習(xí)方案？因此，理論上來說分的層級越多、越復(fù)雜越好，但這樣對機構(gòu)的測評和教研能力要求也就會水漲船高，隨之而來的高昂成本也會抬高產(chǎn)品售價，令一般用戶望而卻步。但是，近年來，隨著AI技術(shù)的發(fā)展，AI+自適應(yīng)學(xué)習(xí)讓“個性化”學(xué)習(xí)變得可能?！癆I+自適應(yīng)學(xué)習(xí)”的運作過程可以簡單概括為：搜集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，預(yù)測學(xué)生未來表現(xiàn)，智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容，最終高效、顯著地提升學(xué)習(xí)效果。

乂學(xué)教育創(chuàng)始人栗浩洋表示，“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”系統(tǒng)的最終目的是最大限度地模擬人類教師的角色，根據(jù)孩子的學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)行為、個人偏好和知識狀態(tài)，利用AI實現(xiàn)教學(xué)策略實時地、動態(tài)地調(diào)整學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)內(nèi)容和路徑，從而達到個性化教學(xué)的目的，繼而實現(xiàn)比特級教師一對一還要高的學(xué)習(xí)效率。

美國著名的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺Knewton創(chuàng)始人Jose Ferreira也表示，“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”可以改變現(xiàn)有的學(xué)習(xí)范式，通過互聯(lián)網(wǎng)移動提供的質(zhì)量，可以發(fā)掘數(shù)據(jù)，有了數(shù)據(jù)就可以提升個性化，有了個性化就可以改變教育的質(zhì)量。智·適應(yīng)教育先發(fā)掘?qū)W生的數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，然后利用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行個性化教育，而這也正是“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”的關(guān)鍵所在。

Knewton創(chuàng)始人Jose Ferreira

“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”中的重要因素

雖然很多業(yè)界人士認為，“AI+教育”將是未來的發(fā)展趨勢，但這并不意味著它只是簡單的“技術(shù)+教學(xué)”的算術(shù)問題，要想真正發(fā)揮“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”的價值，起關(guān)鍵作用的要素又有哪些呢？

在乂學(xué)教育首席科學(xué)家崔煒看來，在“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”系統(tǒng)中，存在四個關(guān)鍵的要素：本土化、內(nèi)容、算法和數(shù)據(jù)。

第一，課程需要本土化?！爸恰みm應(yīng)學(xué)習(xí)”在美國學(xué)生、歐洲學(xué)生中得到了廣泛應(yīng)用，但目前在中國還屬于早期階段，因此要把內(nèi)容本土化，開發(fā)出中國本地、本土的教材。因為中國不同的省、不同的城市中的教科書是不一樣的，因此這些學(xué)生所面對的問題自然就各不相同。

第二，內(nèi)容?！爸恰みm應(yīng)學(xué)習(xí)”需要適應(yīng)所有的學(xué)生。因此系統(tǒng)中的內(nèi)容需要適應(yīng)學(xué)生，需要具有不同類別的內(nèi)容。如何創(chuàng)造出大體量的內(nèi)容？目前，乂學(xué)教育招募了很多具有數(shù)十年教學(xué)經(jīng)驗的教師，可以幫助系統(tǒng)開發(fā)出高質(zhì)量不同類別的內(nèi)容。

第三，算法?？梢哉f算法是所有要素中最為重要的，“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”當中使用了很多種算法，包括本身的機器學(xué)習(xí)算法、分類數(shù)、邏輯法，以及遺傳基因算法等，將多種算法放在學(xué)習(xí)流程不同的組成部分，從而將學(xué)習(xí)效率最大化，而且可以改進學(xué)習(xí)結(jié)果。

第四，數(shù)據(jù)?！爸恰みm應(yīng)”學(xué)習(xí)采用了人工智能的技術(shù)，因此它需要進化。進化能夠使得它本身的數(shù)據(jù)不斷地適應(yīng)各個學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，即大數(shù)據(jù)。但大數(shù)據(jù)并不是唯一的，“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)并不是數(shù)量足夠就可以了，還要保證數(shù)據(jù)有效。如果輸入的是垃圾，則輸出的一定是垃圾，所以數(shù)據(jù)一定要有效。而且只有來源于學(xué)生在正確的學(xué)習(xí)環(huán)境所獲得的數(shù)據(jù)才有效，否則無法對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的凈化。在“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”系統(tǒng)中所采集的不僅僅是學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，還采集了學(xué)生的行為數(shù)據(jù)，從而使數(shù)據(jù)更加精準，以便更好、更有效地向?qū)W生提供建議，同時也實現(xiàn)學(xué)習(xí)的個性化。

乂學(xué)教育首席科學(xué)家崔煒

對于“智·適應(yīng)學(xué)習(xí)”而言，只有將本土化、內(nèi)容、算法和數(shù)據(jù)四個要素融合在一起，才能實現(xiàn)統(tǒng)一化。

“AI+教育”要替代的從來都不是教師

自從AI進入大眾視野以來，關(guān)于“AI威脅論”的呼聲就不曾斷過。每當AI技術(shù)取得一點進展，在AI技術(shù)悲觀者看來，這都是“AI終將取代人類”、“AI終將戰(zhàn)勝人類”的前兆。如今，AI進軍教育領(lǐng)域，如果未來AI不僅在教育的技術(shù)層面，而且在知識層面得到越來越成熟的應(yīng)用，是否真的會取代人類教師呢？

正如栗浩洋所言，一直以來，教師所扮演的角色都是教書育人。教書固然重要，而更為重要的是育人，對學(xué)生加以引導(dǎo)，塑造其品質(zhì)，鼓勵其創(chuàng)新。

未來學(xué)家、發(fā)明家雷·庫茲韋爾曾經(jīng)說過，“不斷減輕人類痛苦是技術(shù)持續(xù)進步的主要動力”。

現(xiàn)如今，隨著AI技術(shù)的發(fā)展、成熟，能夠?qū)⑷祟悘暮唵?、機械、繁瑣的工作中解放出來，從而從事更具創(chuàng)造性的工作。對于教師而言更是如此。AI技術(shù)將教書的過程變得簡單化，減輕教師的教學(xué)工作，使得教師能夠有更多的精力和時間對學(xué)生的個人品質(zhì)進行塑造，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新性，從而實現(xiàn)真正的“個性化”教學(xué)、“因材施教”。

而想要真正地做到這一點，未來還有很長的路要走。栗浩洋說：“我希望在7年最多15年的時間里，能夠讓AI智·適應(yīng)系統(tǒng)，像達芬奇+蘇格拉底+愛因斯坦合體一樣，給每一個孩子一對一的教育，給他啟發(fā)，給他創(chuàng)造力的發(fā)揮和不一樣的未來?！?/p>