人工智能來了,教育當未雨綢繆

2018年5月10日,江蘇省蘇州市金閶實驗小學開展“VR走進課堂”主題活動,學生們學習VR課程,并戴上VR眼鏡親身體驗這一虛擬現實技術。

黨的十九大報告提出,要推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。今年的政府工作報告也指出:“實施大數據發展行動,加強新一代人工智能研發應用?!?017年,國務院印發了《新一代人工智能發展規劃》。人工智能的關注度越來越高,對教育領域的影響也越來越大。

人工智能在教育領域有哪些實踐?發展人工智能,教育應該有哪些作為?人工智能對教育內容、教育方法、教育模式會產生哪些沖擊?怎樣應對這些挑戰?為對這些問題進行深入探討。

近段時間以來,“人工智能”成了人們口中的熱詞,而關于人工智能的各種研討會也層出不窮,似乎不說點“人工智能”就趕不上時代潮流。

這也難怪,人工智能的飛速發展超出了人們的想象:1997年,IBM的超級電腦“深藍”擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2016年,AlphaGO擊敗世界圍棋冠軍李世石一舉成名;2017年,AlphaGoZero從零開始,自己參悟,并以100∶0的絕對優勢“狂虐”AlphaGO,突破了人類經驗的限制。不僅是棋壇,人工智能在圖像識別、語音識別、機器翻譯、人機交互、無人駕駛等領域也都取得了突破性進展。

2017年7月,國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,明確提出要完善人工智能教育體系,建設人工智能學科,在中小學階段設置人工智能相關課程。

毋庸諱言,人工智能正加速襲來,沖擊著人們生產、生活、學習的各個領域。作為教書育人、面向未來的事業,教育領域自然不可能置身事外。在人工智能的沖擊下,教育領域發生了哪些改變?又帶來了哪些挑戰?教育工作者又當如何應對呢?

人工智能給教育帶來了便利

“沖,沖,沖,沖向最高的巔峰,大地在我腳下,彩虹在我手中!”隨著歌曲《自己的英雄》激昂的旋律,10名黑白相間的小機器人排成三排,整齊劃一地翩翩起舞,或倒立踢腿,或抖動雙臂,引起了大家的好奇和關注。這是記者日前在北京第十八中學籃球館看到的一幕。

這只是人工智能走進方莊教育集群峰會“沉浸式參與體驗”活動的一部分。除此之外,現場展示的“3D教模百寶箱”“AR智能課桌”“智慧課堂教學應用分析系統”等,也都給參觀者帶來了全新的感受。

“人工智能將教學變為大數據分析以及人工智能輔助的以學生為中心的個性化學習,為每個學生提供個性化、定制化的學習內容、方法,從而激發學生深層次的學習欲望。而且,在教育資源的均衡化方面,人工智能也可以發揮很大的作用,可以有效解決以前遠程教學中師生不能進行有效互動和教師不了解學情的問題?!笨拼笥嶏w輪值總裁吳曉如說。

“人工智能加教育大數據,可以使教學效率平均提升30%,備課重復性工作顯著減少,學生無效學習時間減少40%,知識點學習時間顯著減少?!笨拼笥嶏wAI研究院北京分院副院長付瑞吉博士介紹說,“人工智能在考試閱卷上也有不俗的表現,引入智能閱卷技術,可對空白卷、疑似雷同等問題卷進行檢測,節省20%的工作。2017年上半年,智能閱卷技術在CET及全國25個地區的中考、高考、學考中使用,覆蓋近700萬名考生?!?

當前,圖像識別、語音識別、人機交互等人工智能應用技術在教育領域都有了應用。比如,通過圖像識別技術,人工智能可以將教師從繁重的批改作業和閱卷工作中解放出來;語音識別和語義分析技術,可以輔助教師進行英語口試測評,也可以糾正、改進學生的英語發音;而人機交互技術,可以協助教師為學生在線答疑解惑。除此之外,個性化學習、智能學習反饋、機器人遠程支教等人工智能的教育應用也被看好。

“人工智能的發展,為我們帶來了極度豐富的教育資源、空前強大的教育力量和飛速提升的教育效率,可以讓教師騰出更多的時間和精力創新教育內容、改革教學方法?!卑傩菣C器人科技(北京)有限公司創始人兼首席執行官申光星說。

人工智能挑戰當前的教育生態

2017年12月28日上午,北京第十八中學的音樂廳內,一場精彩的報告正在舉行。報告人的右側,一塊金屬支架上的藍色顯示屏正在閃爍。報告人每說出一個字,屏幕就同步跳出漢字以及對應的英文翻譯??吹竭@一幕,記者的第一感覺就是:速記這個行業即將消失!

“人工智能作為在機器上實現的智能,在很多領域的表現已經超過人類頂尖高手,無論是在傳統的機械操作等體力勞動還是在圍棋、寫作與語言處理等腦力勞動領域?!北本┐髮W教育學院教育技術系教授賈積有告訴記者,與人類教育的漫長過程相比,機器獲得人工智能的速度極快,就是硬件制造和軟件復制。在硬件功能日益強大、價格不斷下降的前提下,軟件復制就是彈指之間的事情。在市場經濟追逐利潤的前提下,雇主會大量使用機器人和人工智能系統,而不是人類。很多人在社會上將找不到用武之地,未來許多職業將會被人工智能取代,這在很大程度上沖擊著許多學校的專業設置與培養目標。

“人工智能將啟發大家對未來職業的思考。隨著一代又一代智能機器人的出現,一些簡單重復的勞動將會被機器人所代替,教育如何培養未來所需的人才、工種,人類如何在智能世界中比智能機器人更勝一籌,這是教育者越來越關注的話題?!睆V東省深圳市南山區后海小學校長蔣和勇說。

在新疆呼圖壁縣教科局局長朱新宇看來,除了培養目標以外,人工智能也改變了傳統的教育空間?!?0后”是伴隨著網絡長大的一代,他們已經開始學會利用網絡平臺顛覆教師傳統的“一言堂”教學方式,他們獲取知識的地點不一定是在教室,學習內容也不再局限于書本或課堂,他們隨時隨地可以獲取需要的信息。

“人工智能正在快速深刻地改變我們的學習方式、教學方式、思維方式,包括我們解決問題的方式,人工智能已經從多個層面上對教育提出了深層挑戰?!苯逃炕A教育課程教材發展中心主任田慧生說。

2017年高考期間,機器人艾達挑戰高考數學,10分鐘就答完,獲得134分,引發了人們對教育的憂慮與反思。

“現在坐在課堂里的孩子是互聯網的‘原住民’,對教師的教育水平提出了新的挑戰?!痹诒本┦械谑酥袑W校長管杰看來,人工智能時代的學習關系將顛覆傳統的講授式教學,實現以學生為中心的個性化學習,如果能打開學習的“匣子”,對學生的學習痕跡進行分析,教師就可以針對學生的個性化需求進行指導。此外,還可以對學生的學習行為、學習習慣、思維的形成過程等做數據分析?!拔磥?,每個學生將擁有一個自己的數據包,我們正在努力,我相信距離這一天已經不遠了?!?

積極應對但也不必操之過急

“人工智能技術在教育領域的應用與傳統教學方法相比,具有比較顯著的正面影響。教育部門要充分利用人工智能技術,在管理、教學各個領域充分發揮其正面影響,促進教育發展與改革?!辟Z積有說。

“我們不要神話人工智能,人工智能并不是無所不能。人工智能不能代替教師,但可以幫助教師做很多事情?!眳菚匀缯f,人工智能技術在感知智能方面已經取得了很大突破并進入到了應用階段,但在認知智能方面還需要技術攻關。

如何把握人工智能驅動下的未來教育呢?《華東師范大學學報(教育科學版)》主編楊九詮認為,首先要力戒“決定論”思維,要始終將自己放置在“不確定”中。而且,班級授課制、現代學校制度并不是教育的原初樣態和必然樣態,這只是人類發展過程中的階段性選擇與設計,未來教育一定不是對我們熟知的班級授課制和現代學校體制的改進方案?!叭绱?,對我們來說,未來教育確乎‘恍兮惚兮’了,但也唯其如此,才有理解、洞察、參與和創造的可能?!?

人工智能時代,“培養什么人”的問題非常關鍵,因此,教師要做好價值觀的傳承。管杰認為,未來教師的核心職能就是要培養擁有中華優秀傳統思想文化、有能力與世界建立廣泛聯系、具有世界眼光的中國人。唯有這樣的人才,走入社會后才能承擔起社會責任、應用人工智能去創造社會福祉。

在田慧生看來,教育有很大的特殊性,技術融入到教育過程中本身有難度。人機對話同人與人之間的對話有很大區別,人與人之間對話是一種有溫度的對話,既有知識、信息的交流,也有情感因素的交流,這一點在人機對話中很難做到。所以,人和機器的結合怎么樣變得更加友好、更有溫度,是人工智能進入教育領域需要認真面對的問題。

“現在大家都有一種共識,就是在未來10到20年內,人工智能對整個社會的改變是非常劇烈的,我們還是要更快地去擁抱人工智能帶來的變化。教育本身,特別是基礎教育是比較難改變的,因為是教書育人,它的試錯成本非常高,所以很多教學技術在教育領域的推廣比較緩慢。開展人工智能技術的教育應用要先小范圍試驗,及時檢驗評價,這樣會減少試錯成本,能更快地推廣人工智能的教育教學應用?!苯逃拷逃芾硇畔⒅行难芯渴抑魅侮惡|說。

“現在預測人工智能5年以后會顛覆我們的教育,我認為是太樂觀了?!辟Z積有告訴記者,“就像我們當年說信息技術、慕課、微課會徹底改變教育一樣,但這么多年過來它們并沒有使教育發生顛覆性的變革。所以,人工智能會對教育產生影響,但未必是革命性的影響。因為不管怎么說,教育的本質并沒有變?!?

“中小學開展人工智能教育,既可作為教學內容,又可作為教學手段,更可將人工智能與學科教學、學生發展結合起來。人工智能在學校的應用,還是新生事物,應認真探索、不斷總結、逐步擴大,不必操之過急?!苯逃拷處煿ぷ魉舅鹃L、北京外國語大學黨委書記王定華說。

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