教育领域应如何面对人工智能发展
2018-07-31策划
策划|吴 磊
近年来,“人工智能”成了人们口中的热词,而关于人工智能的各种研讨会也层出不穷。党的十九大报告提出,要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。今年的政府工作报告也指出:“实施大数据发展行动,加强新一代人工智能研发应用。”2017年7月8日,国务院出台《新一代人工智能发展规划》提出,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用;构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。
教育部副部长杜占元在2017年未来教育大会上指出,人工智能将对教育产生革命性影响,将为教育界与产业界更加广泛地跨界合作提供发展空间。中国将在推进教育信息化的过程中,进一步推动人工智能在教与学、教育管理、教育服务过程中的融合应用,利用智能技术支撑人才培养模式的创新,支撑教学方法的改革,支撑教育治理能力的提升。中国将把教育信息化作为推进教育现代化的强大动力和教育制度变革的内生要素,推动实施教育信息化2.0行动计划。
随着人工智能时代的到来,教师的角色和教学方式也发生了很大的变化,人工智能已经在不知不觉地改变着我们的生活。在教育行业,人工智能推动下的大数据采集与分析、个性化教学等,早已成为教育互联网企业探索的方向,并逐渐走进传统教学课堂,为教师和学生带来全新的教学方式。
基于计算机和互联网技术的“人工智能”开始加速发力,教育、学校、教学这些支撑人类素质成长的领域,应该如何改变才能顺应新形势?发展人工智能,教育应该有哪些作为?人工智能对教育内容、教育方法、教学模式会产生哪些冲击?教育工作者又当如何应对呢?为对这些问题进行深入探讨,本刊特约几位作者笔谈。
发挥信息化优势造就新时代教师
文 李收元
1.变传统培训为现代培训。传统的“我讲你听,我问你答”的培训方法已经远远不能满足教师成长和发展的要求,以信息化为抓手的教育现代化,为教师培训提供了前所未有的机遇和平台。作为教师教育的培训机构,要充分发挥信息技术的强大功能,尤其要发挥互联网、大数据、人工智能的现代化手段,提升教师的信息素养,促进教师的专业发展。
2.变实体培训为虚拟培训。传统的实体培训受时间、空间、师资等因素的限制,无法满足教师发展和成长的需要。而“互联网+”则摆脱了时间的局限,打破了时空的界限,优化了师资的配备,为教师培训提供了虚拟的学习平台和优质的培训内容,让教师可以随时随地参与教育理念的更新、教学方法的改进。尤其能利用互联网的互动功能,促进教师互相学习、互相交流,进一步提高教师的学习能力、反思能力和合作能力。
3.变固定培训为菜单培训。传统培训注重从“自我主义”出发,“我认为什么重要就培训什么内容”,很少关注教师的教学需求和内心需要,在培训内容和方法上比较武断,缺乏人性化。而菜单式培训不仅能满足教师的心理需求,更能满足教师的个性需求。这就要求我们的培训部门做好对教师的前期调研,在充分调研的基础上,利用互联网技术,建立数据库、素材库、资源库、智能库,用大数据、大网络、高技术、高智能源源不断地推出新理念、新观点、新方法、新策略、新案例、新信息等,从而以菜单形式满足不同层次、不同需求的教师,让教师在选择中收获,在反思中成长。
4.变理论培训为实战培训。传统培训注重理论培训,缺乏实战训练,而在教育现代化的今天,提高教师利用信息技术的能力,尤其是提高教师信息技术与学科整合的能力显得更为重要。为此,我们在培训方向和目标上要更加关注和提高教师的信息技术能力、数据处理能力、智能掌控能力,用教师的信息素养能力来带动教师的课堂教学能力、教育科研能力、创新实践能力,进一步促进教师的专业能力发展和基本技能提升,为实现教育的现代化,为谱写教师队伍建设的“奋进之笔”做出新的更大的贡献。
(作者系山西省晋城市城区教师进修校副校长)
利用“互联网+”提高教育督导的权威性
文 王茹楠
如何利用“互联网+”和人工智能手段解决教育督导中的难题,事关建立“管、办、评”相对分离的现代教育治理体系,关乎教育督导的权威性,是值得每位教育督导人深入思考的大问题。在教育督导过程中,包括教育质量监测、教育教学水平评估等督导信息的采集基本是靠人工来完成的,难免会或多或少地掺杂一些评估者主观因素,结果很难保证绝对的客观、公正,而人工智能中的专家系统恰恰是解决这一问题的灵丹妙药。
第一,让机器充当第三方,促使评估结果更加科学、权威、公平、公正。人工智能可以将多个教育专家提供的知识和经验植入系统内部,应用人工智能技术和计算机技术,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,使评估结果更加科学、权威、公平、公正。
第二,利用人工智能来采集、分析信息,促使调查结果更加快捷、科学。通过“互联网+”和人工智能,使获取和采集各方面教育信息的途径变得异常广阔,小到网络调查问卷的抽样和分析,大到教育督导评估认定结果的确定和监测,即使专家不在场,也能准确地对教育问题进行科学诊断和分析,从而得出更加明智的对策。
第三,调查访谈、查阅资料、召开各个层面的座谈会(如:学校领导座谈会、教师代表座谈会、学生代表座谈会、家长代表座谈会、社会各界人士代表座谈会)是采集督导评估信息的主要途径,而在各个层面的座谈会上,与会者往往会有或多或少的顾虑,不能完全表达自己的真实想法。如果利用人工智能技术,就可以用包括手机在内的终端设备实现参会人员在虚拟空间里的互动,实现“面对面开会”“背靠背交流”,从而最大程度实现真实观点的碰撞,达到真正的交流目的。
从以上三个方面不难看出:“互联网+”和人工智能的开发与应用对教育督导工作有着非常积极的意义。因此,各级政府应加大教育督导投入,在教育督导中扎实推进人工智能的开发和应用。一是要着力提高认识,用互联网思维来发现和解决教育问题。二是要及早行动,制定科学的时间表和路线图。三是要结合人工智能手段,开发适合教育督导部门应用的相关软件,同时对教育督导工作人员开展针对性培训。
(作者单位:山西省晋城市城区教育局)
人工智能时代如何提升学生综合素质能力
文 钟乐江
首先,注重学生获取知识的自觉性培养,增强主动学习的能力。人工智能时代,学生可以利用网络手段进行自主学习探究,没有了交流探讨的对象和同伴,没有了课堂上教师的指导与监督,关键靠自觉。在这种情况下,教师就要帮助学生树立终身学习意识,培养学生学习的自觉性,使他们能自觉主动学习在线教学内容,回到课堂后,能积极主动与教师和同学探讨交流,及时解决自主学习过程中遇到的疑难问题,提升学习效果。
其次,注重学生获取知识过程中质疑能力的培养,提升学习探究的有效性。教师平时就要注重培养学生的质疑能力,帮助学生在获取知识的过程中,善于发现问题、提出问题、收集整理问题,形成有深度的、批判性的、理性化的、系统获取知识的思维习惯,提高对海量网络信息的敏锐度和洞察力,形成对碎片化信息的零存整取,提升获取有用知识的能力。不仅如此,还要在综合分析的基础上,有效开展特色科普教育活动,逐步培养学生的探索研究能力。
第三,注重学生学习自律性培养,增强抵御不良信息侵害的能力。一方面,要加强正面教育,引导学生绿色上网,彰显网络教育学习的正能量。平时,教师要充分利用品德课、信息技术课、学校集会、班(团队)会等多种形式和手段,集中开展网络道德教育,教育引导学生树立高尚的网络责任意识和道德情操,自觉抵制网络、手机“黄赌毒”等侵害,促进综合素质的提高和心灵的健康成长。另一方面,与家庭有效配合,加强对学生上网时间、上网内容的有效监控,形成教育管理的一致性。
第四,注重学生合作探索和互动交流意识的培养,提升对获取知识进行整合与升华的实践能力。教师要培养学生养成勤写学习笔记和反思日记的习惯,注重对学习过程和结果的反思,善于对获取的知识进行不断整合。同时,要引导学生积极主动与教师和同学探讨交流,实现对知识的不断升华,提升知识的深度和广度,增强所学知识的系统性,传递网络学习的正能量。
(作者单位:四川省广安友谊中学实验学校)
应用人工智能技术促进城乡教育优质均衡发展
文 李志敏 张永安
1.加强信息化基础设施建设。将教育信息化纳入经济社会发展和信息化的整体规划,进一步明确各级政府在教育信息化经费投入中的主体作用,积极推进教育信息化“三通两平台”建设,加快实现各级各类学校校园无线网络全覆盖,实现教师和学生网络学习空间人人通。
2.强力推进信息化技术应用。教育领域应加快推进智能化的教育信息化技术在学校管理和教育教学中的应用。进一步落实政府购买服务、鼓励企业根据教育教学改革方向和师生教学需求开发教学应用工具软件、教育部门和学校高效使用的良性发展机制。
3.扎实推进城乡教育资源共享。有效整合城乡教育资源,充分运用人工智能技术、教育信息化手段,建立区域优质教育资源库,让农村学校特别是偏远山村相对薄弱的学校师生,能够通过信息技术手段获取城内优质学校的优质教师的优质教学设计或精品微课资源,最大限度地缩小城乡教育差距。
4.切实提升教师人工智能技术应用的素养。进一步加大对教师信息技术应用能力提升的培训,使广大教师特别是中老年教师真正树立起终身学习的理念,不断更新自己的知识储备,不断更新教学手段,不断提高应用人工智能技术的水平,熟练掌握各种现代化教学方式方法。乡村学校教师更要克服困难,努力提高运用现代化教育教学技术水平,通过“互联网+”使农村学生能分享城内优质教育资源,逐步缩小城乡教育差距。
5.丰富中小学生综合实践活动内容。教育系统要有计划地组织中小学生开展科普讲座、参观科技馆、观摩机器人表演等活动,培养中小学生爱科学、学科学、用科学的兴趣,使中小学生养成应用人工智能技术进行学习、获取知识的习惯。要引导和鼓励中小学生参加“机器人”制作竞赛活动,培养中小学生的科学素养和创新精神。
6.建立城乡学校结对互助帮扶机制。通过游学活动和利用互联网搭建信息交流平台,加强城乡学生融洽交流,让城市学生体验农村田园风光,让农村学生感悟都市美景,使城乡学校优势互补、携手共进,缩小差距,实现双赢。
(作者单位:山西省晋城市城区书院小学/晋城市城区教育局)
凭借人工智能助力教育教研效率提升
文 王 丰
1.构建校园安全云平台,实现学校巡查高效率。2013年3月,兰州市城关区教育局在教育信息中心建成了全区校园安全管理云平台,将全区80所中小学、幼儿园、特教学校通过各校监控探头、一键式报警系统进行了深度链接。每天打开云平台监控屏幕,各学校学生活动、校容校貌一览无余,平台中心需要和学校沟通交流时只需按下一键式报警系统按钮,接通后便可进行对话。凭借校园安全管理云平台,教育局随时监控检查学校的安全、大课间活动、放学路队,以及一些体育、艺术、科技室外活动的编排验收,避免了以往检查人员必须到学校实地查看的状况,节省了人力、物力、财力,真正实现了人工智能背景下巡查学校的高效率。
2.开发网上报名新系统,实现招生审查高效率。2018年5月,兰州市城关区教育局研制开发了兰州市城关区义务教育阶段学生网上招生报名系统。符合城关区招生年龄和条件的适龄儿童可按城关区内户籍适龄儿童和区外户籍随迁适龄儿童分别登录网上报名系统进行报名。适龄儿童家长只要在网上填报学生户籍信息、居住信息、意向就读学校,并在网上提交相关证件扫描图片便可实现网络报名。网上报名时间结束后,网络报名系统会对全区1万多名适龄儿童的报名信息进行大数据处理,把符合各学校招生条件的适龄儿童按照条件占项的多少进行有效排序,自动生成各校预录取学生名单。对于意向学校学位满员外剩余的适龄儿童,网络系统会自动根据周边学校学位空余情况按居住地与学校的远近距离进行网上调整,并自动生成这些适龄儿童的预录取名单。网上报名系统的投入使用,凸显了学校招生的公开、公正、公平,简化了招生报名的程序,实现了快捷、高效的目标,真正展示了网络技术为教育服务的实用理念。
3.构建在线教研新空间,实现网络研讨高效率。多年来,兰州市城关区教育局借助网络录播系统、网络信息平台、网络微信平台进行教学研讨与交流,促进了网络教研效率的提升。一方面,借助录播系统将各学校的录播教室进行连接,同一场讲座、同一堂课,通过主会场教室的授课可以分享到全区所有的学校进行观摩,并且还可进行现场多个录播教室听课教师的互动研讨交流,实现了不出学校即可学习交流的便捷。另一方面,信息中心还建立了城关区教育信息资源公共平台,为100余名城关区名师、名校长、名班主任注册建立了网上工作室,提供了网络作品展示与分享交流的网络教研空间平台,各工作室和各学校围绕教育教学的热点难点问题进行网络研讨与交流,实现了信息技术背景下教学教研的高效率。
(作者单位:甘肃省兰州市城关区五泉小学)
以人工智能引领教育革新
文 黄宇翔
2017年暑假,我因为参加实验说课比赛有幸在晋城十一中体验了希沃教仪的数据采集功能。该功能可以采集学生通过控制面板发出的信号,然后对学生的回答情况进行汇总和反馈,每个学生的回答情况和相关大数据分析变得一目了然。虽然只是人工智能设备的冰山一角,但是传统的学校教育中无法真正做到的监控每一位学生的学习情况,人工智能做到了。
面对人工智能时代,学校教育迫切需要更新教育教学观念。“当机器实现了海量存储记忆,学校教育如果依然只重视简单的知识传授,让学生背熟公式、定义等,那么我们已经落后了。死记硬背、大量刷题,机器肯定会“秒杀”人类。要让学生从死记硬背的灌输式教育中解放出来,注重培养分析思辨能力、实践能力、合作交流能力等一系列机器无法具备的核心素养和能力,帮助学生树立终身学习的意识,而不是获取简单的记忆类知识。
自人工智能出现的那一刻起,就存在一种人工智能威胁论,这种观点认为人工智能最终会取代人类。那么,人工智能是否会取代教师呢?“教育不是培养流水线上的产品”,无论技术如何发展,教师的言传身教、面对面的沟通交流都是育人必不可少的环节。这就好比目前在教学过程中使用信息技术一样,要拿捏好一个度,一味地依赖幻灯片,学生接受起来看似容易,但是忘得也快。俗话说“百闻不如一见,百见不如实验。”尤其在物理教学中,图片上的东西如果让学生亲自动手体验,学生理解起来才有自己的沉淀,才能有较长时间的保持。但是索性不去使用幻灯片也不好,因为幻灯片本身是一个直观形象的展示平台,可以把关键问题放大,和在黑板上梳理知识点相比可大大节约课堂内的宝贵时间。所以说信息技术只是一种教学手段,而不是唯一路径,使用得恰当才能事半功倍。未来是“人机共教”的人工智能时代。教师可以把重复性、机械性工作交给人工智能,但是如何运用人工智能技术来分析教学过程中的案例和问题则需要教师孜孜以求。
今年教育部将启动“人工智能+”教师队伍建设行动,探索信息技术、人工智能等支持教师决策、教师教育行为的新路径。时代的号角已经吹响,作为教师应该主动适应信息技术变革,认真反思,有针对性地改进教育教学方式。唯有如此,才能将人工智能带来的挑战转变为传统教育的机遇。
(作者单位:山西省晋城市第十三中学校)
面对人工智能,教师要勇于成为时代的主宰者
文 张 奎 顾文静
1.教师的育人目标要与时俱进。人工智能时代中,教师的育人目标不再是单一的为习得从事某种职业的知识与技能,而是要培养学生正确而又合理的人生观、价值观,丰富学生的想象力,提升学生的思维能力和创新能力,使学生的学习能力成为一种自觉。总之一句话,教师要培养适应人工智能时代的合格建设者和接班人。
2.教师的因材施教作用要得到最大程度的发挥。人工智能的教育往往是千篇一律的程序设计,所以,附着人工智能色彩的教育往往缺少对生命个体的人性关怀,以及对学生的个性化培养。这就需要教师根据学生个体的兴趣和个性特征,量身定制更适合的教育方法和培养目标,真正做到更具人性化的“因材施教”“人尽其才”。这是教师作为生命个体最大的优势,也是人工智能时代给教师的使命。
3.教师的教学方法和策略要及时调整。在人工智能的环境中,学生获取知识的途径不再是单一的课堂上教师的讲授,教师要教会学生使用人工智能工具寻找自己所需要的资源,教师要将终生学习的意识灌输给学生,将学生学习的时间和空间进行无限的拓展。教师应该给学生更大的主动权,充分调动学生的积极性,鼓励学生自主学习,增强学生的自学能力。
4.教师更需要拥有教育的热情和情怀。对学生的爱和对教育的情怀永远是人工智能的短板,这就要求教师要将更多有温度的爱渗透于教育教学环节中去,能够更准确、更细致地把握了解学生的学习情况,及时把关怀、呵护、尊重送给学生。即使学生在人工智能的世界中会感受到编程、编码、算法的冷漠和无情,但是教师在教学中传递给学生的人性的温度、生命的温暖和仁爱的力量,会教会学生相互传递温暖和仁爱,这是学生在学校中获取的财富,也是在为社会积攒和谐稳定的财富。
除此之外,置身于人工智能时代,教师要修炼自身,各种能力都应该得到提升,特别是大数据分析能力。人工智能时代每日涌现海量的教育教学信息,教师要善于收集大数据并分析大数据,比如,教师要具备检索能力、辨析能力、判断能力、提炼能力、整合能力以及利用和生成各种信息的能力。只有这样,教师才能成为人工智能时代教育领域的主导者。