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AI+教育:教育改革的新思路?

2019-11-12

新潮电子 2019年4期
关键词:人工智能教育教学

从互联网+到AI+,技术的更迭与环境地发展,推动着新兴产业崛起并持续改变着人们生活环境,在刚过去不久的两会上,“AI+教育”成为人们关注的焦点,用AI为教育赋能,消除城乡教育鸿沟、消除贫困代际传递,推动中国城乡教育均衡发展会成为教育改革新的思路甚至出路吗?

亮相两会的AI+教育提案

在刚结束的2019年两会上,“AI+教育”被众多委员提及并成为市场矣注的焦点,以网易丁磊的天为例,其建议利用“AI+教育”等互联网技术消除城乡教育鸿沟、消除贫困代际传递,推动中国城乡教育均衡发展。像直播、VR、人工智能等智能教育技术,可以把优质教育资源同步到贫困山区。百度李彦宏同样表示人工智能正处于巨大的战略发展机遇期,如果能利用好人工智能,可以极大提升传统产能的效率,对于整体经济发展来说将是一个新的动力。未来人工智能将应用于各行各业-如交通、教育、医疗、文娱、金融等。

除了委员们的提案外-国务院总理李克强在今年的政府工作报告中,明确提出了2019年教育工作重点一一“发展更加公平更有质量的教育”,并明确,发展“互联网+教育”,促进优质资源共享。根据3月7日的大数据日报显示,在民生类问题的时论中,教育、医疗健康、三农是普通老百姓最关心的三个话题。教育问题是重中之重,成为今年两会讨论最多的话题。有查显示,”促进教育公平,教育资源均衡发展”(71.1%)是今年最受期待的提案。

事实上,人工智能、大数据、云计算等技术的发展给了解决教育失衡问题新思路。在今年的两会上,就有企业代表建议利用“AI+教育”等互联网技术消除城乡教育鸿沟、消除贫困代际传递,推动中国城乡教育均衡发展。

不太新鲜的Al+教育行业

“AI+教育”并非是一个全新的话题,2017年年末的时候就有声音传出将2017年定位于“AI+教育”元年,无论是自适应学习领域的猿辅导、流利说还是机器人圈里的小鱼在家、小萝卜机器人等等企业,都让“AI+教育”领域的中国创业公司在2017年呈百花齐放的局面。

在K12教育、素质教育的刚需下,2017年兴起的“AI+教育”蹿升极快,但整体市场接受度并不高,以至于部分人认为2018年才是“AI+教育”真正的元年。实际上,教育作为国之大计,一直是我国优先发展的行业。从2016年到2017年,国家连续出台三项政策,2016年教育部《教育信息化“十三五”规划》到2017年《新一代人工智能发展规划》,以及2018年4月刚推出的《教育信息化2.0行动计划》,都强调通过大数据采集与分析,将人工智能切实融入实际教学环境中,实现因材施教、个性化教学。“AI+教育”的大方向或者说目标其实一直没变,随着我国居民整体生活水平不断提高,消费能力上升,家长和学生日益重视教育方面的支出以及学校教学质量。根据HSBC2017年调查显示,包括小学、中学和大学教育,中国大陆家庭平均教育支出42.892美元。在政策利好,消费需求持续增强,以及技术升级的条件下,“AI+教育”必将吸引更多的资金流,掀起新的教育界投资热潮,而大量资源及资金的进入,也推动着“AI+教育”的进步。

从互联网+到AI+

从2015年开始,“互联网+”首次出现在政府工作报告中以来,连续5年,政府工作报告都提及“互联网+”。从“互联网+”到“智能+”,政府工作报告中的表述背后是中国人的数字生活已迎来新时代。在“互联网+”时代,技术应用主要面向消费者用户,也正是在这个时代,人类第一-欠感受到数字技术和商业模式是如何影响到实体经济,改变着每个人的衣食住行。因此,过去几年里,由政府积极倡导的“互联网+”发展理念带动了传统产业的转型和升级,重塑并优化了中国的经济结构。

在“AI+”时代,更多的应用将是面临产业端,随着ABC(Artificial Intelligence人工智能、BigData大数据、Cloud Computing云计算)等新兴技术的不断发展,信息技术的应用已经不再局限于人与人,人与物、物与物都可以通过这些技术实现互联。当万物皆可互联的时候,生活和生产效率都将迎来质的飞跃,也就是利用更智能的机器、更智能的网络、更智能的交互来创造出更智蘸的经济发展模式和社会生态系统。因此,从互联网+”走向“AI+”是一种技术发展的必然结果。

缓解教育资源不平衡的AI+

“AI+教育”趋势的兴起除社会经济、科技技术的发展和人们刚需的变化外,当下社会教育资源配置不平衡问题同样有望通过。“AI+教育”缓解。

目前人工智能在教育领域的应用还停留在图像识别、语音处理、人机交互等方面,但是随着技术的进步,AI在教育领域可应用的空间极大。例如虚拟AI教师完全可以弥补偏远山区甚至城市师资配置不足的问题。

不同于传统互联网+教育单纯的录播教学模式,融人互动的AI教学模式能很好地弥补单向输出授课模式的不足,AI+线上教育不仅能够通过人机交互技术协助教师为学生在线答疑解惑,而且可以依赖学生提问的大数据迅速归纳出重点难点,从而有效地节省学生们时间,提升学习成绩。

“AI+教育”不仅可弥补师资、教室等当下不平衡的教育资源-更重要的是解决教育的公平性问题。大量的数据整理与收集,有效解决经济欠发达或经济困难学校在教材資源上的欠缺,教育内容的扁平化能有效解决当前教育存在的公平性问题。此外,不同于AI教室在面对学生时并不会带有个人感情,“差生”和“优生”间的差别对待不太可能在“AI+教育”中发生。

精准教育的刚需

AI与教育的融合,能有效地缓解当下教育资源部平衡的问题,AI对当下教育最大的改变还在于因材施教,从而推动精准教育的发展。

每个人都是唯一的存在,个性决定教育的多元化属性,施教方根据学生具体情况量身定制教学方法和内容效果显然好于“一锅烩”,但在传统教育体系中,因材施教需要耗费大量的教育资源,对于本身就存在不平衡问题的教育资源而言几乎是不可能完成的任务。

AI则融合了图像识别、语音识别、人机交互等众多技术,通过图像识别技术,人工智能可以将老师从繁重的批改作业和阅卷工作中解放出来;语音识别和语义分析技术可以辅助老师进行英语口语测评,也可以纠正、改进学生的英语发音;人际交互技术可以协助老师在线上为学生答疑解惑。减少老师们日常工作量的同时,老师能有更多的时间关注学生个性化的发展和需要,而大数据的整合和收集,也能让A1分析出学生当下的学习状况、个性偏好,针对不同个性的同学安排相应的学习课程,有望做到一对一教学。

总体而言,教师在AI的辅助下,将会有更多的时间和精力来研究教学创新;学生在AI的帮助下,可以制定更有效率的学习方案,从而精准教育的目标就会实现。

加速教育产业的迭代

AI+教育的前景的确是非常可期的,互联网“大规模、可复制”的特性不仅让更多地区能够获得优质教育资源,而且大数据的运用也能有效推动精准教育的普及,但需要注意的是AI教育各项技术的运用,本身也需要相应的软硬件教育资源来配合。

互联网教育离不开网络的支持,AI+教育更需要良好的网络环境确保交互的流畅与信息采集的准确性。无论是教育内容还是教师资源,又或者学生学习数据,AI+教育需要依托大量数据信息,才能形成有效且可靠的教育教学方法。教育数据产生于各种教育活动和整个教学的全过程,教育数据一是来源于数字化的教学环境二是来源于传统教学行为中收集的教育信息。这就需要整个教育信息化的支撑,无论是基础的电子化教材还是教师与学生的数据化模型,都需要一个庞大而高效的网络环境。

同时,AI+教育的不断发展,也会推动当下整个教育流程变化,在传统教育行业中,“班课面授”、“课堂答疑”是最主要的教学形式,少部分存在的“录播课”形式,也由于录播课制作不精良、不成体系、播放设备不普及、不能互动等问题-未能给教育带来实质的改变。

互联网加持下的教育,使得“录播课”这一形式得到了一次重生:系统化、高质量、高收益,通过互联网形成的020模式,让更多人参与教育资源的创作和提供,并且能够实现在线交互式学习。详细地说,人工智能将能优化“教、学、考、评、管”教育产业全流程,实践个性化教育。AI+教育的渗透,会不断重构教育环节,而每一个教育环节的变化,最终推动整个教育体系的变化与更迭。

大势所趋的教育智能化

教育产业全流程的更迭实际上是教育智能化发展的表现,根据《中国教育现代化2035》的部署,到2020年,全面实现“十三五“发展目标,教育总体实力和国际影响力显著增强,劳动年龄人口平均受教育年限明显增加,教育现代化取得重要进展,为全面建成小康社会作出重要贡献。显然,“智能+教育”将成为该目标最终实现的重要动力。

人工智能等技术将为学校带来“感知适应”、“虚实融合”、“远程协同”、“智能管控”等多方面的改变。届时,学校和教育机构将不再是封闭的社会单元,而是通过网络汇聚作用,形成集体智慧聚变的节点,不再是静态知识的仓储,而是开放的、流动的、社会性的智慧认知网络与个性化的发展空间。AI对于教育的改变,远期情景是非常不错且值得期待的,但就目前而言tAI在教育领域尚处于初级应用阶段,其同基础教育、传统教育的融合还需时间完善,而在教师数据模型构建、智能教师建设等多个环节上遇到的问题也不小。

以教师为例,教师通过自己的课堂行动适应挑战,并在情感上做出适当的回复,这一点很难由AI体系重新创建。在AI的影响下,学生很有可能会错失教师宝贵的非学术成果。此外,智能教育的环境构建成本也是非常高的,以清帆科技依托清华和斯坦福大学的科技团队在做的情感计算为例,系统会实时分析学生在课堂的情感状态,也会作出行为预测,利用骨骼追踪的技术去识别人体18个关键的骨骼点,从而完成课堂场景下的学生情绪分析、发言分析、活跃分析和行为分析等,为师生有效互动提供数据基础,这一相当理想化的智能系统需要大量的传感器构建,整体应用更离不开边缘计算与云计算相互配合,这样的设备采购和建设,对于学校而言恐怕是笔不小的开支。

虽然说AI+教育在各方面应用过程中面临的困难不小,但AI+教育毕竟是大势所趋,这样的趋势和现实状况下,AI+教育整体市场蕴藏的庞大潜力也足以激发市场各行业企业的“兴趣”。

赶着上车的创业者

从互联网+教育到AI+教育,虽然当前整体智能教育发展跟不上,但在教育这个含金量极高的领域,各企业早已开展了布局,从人脸识别、语音识别、图像识别到语义识别“情感计算、认知计算等等AI+教育的细分赛道上,已经有不少企业耕耘多年,除沪江、新东方这类人们耳熟能详的综合教育机构外,考拉阅读、流利说、驰声等企业同样完成了多年的积淀。

早在2017年,百度和网易这两家国内互联网巨头便在AI+教育领域布局,网易云携手吴恩达,在国内发布AI相关课程,而百度则与拥有多家幼儿园品牌的威创儿童成长平台开后了战略合作,欲将AI与教学结合起来。

巨头们在AI+教育领域扮演了风向标和引领者的角色,在风口渐起的情况下,各互联网创业企业尝试以细分应用领域切入市场,并同巨头们携手_以生态阵营的形式抢夺市场话语权。当下AI+教育领域的玩家可看做三类,分别是以新东方、尚德为代表的传统教育巨头和以百度、網易及腾讯微代表的互联网平台化巨头,另一类则是VIPKID、课程帮等以细分领域切入市场的新势力。在资本、流量、趋势红利缠绕的大环境下,AI+教育整体发展势头非常迅猛。

事实上,出国内AI+教育企业在短时间里迅速崛起外,国外企业及机构同样铆足了劲想要在AI+教育领域攫取更多红利。据外媒报道,新西兰某小学课堂上近日出现了一位特殊的“老师”,这位特殊的老师便是由奥克兰能源公司Vector与AI企业Soul Machines合作研发的AI老师Willo而在美国,从2018年秋季开始,匹兹堡蒙托学区捋推出一个名为“蒙托AI”的人工智能新项目,为学生提供大量探索和体验人工智能的机会。

教学的替代

教育不仅仅是每个家庭最重要的课题之一,更是国家乃至全人类社会尖注的焦点,运用在教育中的AI技术,能够明确的是会在部分教学应用上实现对教师的替代,尤其是在类似班级通知、理科作业批对、课堂纪律管理、学生信息整理等相对反复且会耗费大量精力的机械环节,AI技术一定程度上能够实现对教师劳动力的替代和解放,让老师能有更多的时间矣注教学创新以及学生情感,赋予课堂更多非标的教育内容。

AI很强,其接触各种传感器和大数据分析,能够轻松实现以秒为单位的数据交互,在教学过程中,能够随时发现学生注意力乃至情绪上的变化,而且AI背后庞大的互联网络在教育内容深度和广度方面也达到了传统教师无法企及的高度。

AI技术的应用足以改变整个教学流程,从知识的接触到互动体验以及后续的审查,AI无疑能够在教育教学生产力方面实现一定的替代,对于学生而言,从学习开始就拥有一台超脑性质的私教会是非常有意思的事情,但AI再好也能是技术,其改变传统教学方式方法的同时,并不能实现教育的替代,在整个教育教学过程中,其更多时候扮演着工具和助教的角色。

不可替代的教育

AI+教育在部分教学生产力应用上的确可以实现替代形改变,AI为人们进入新型的自主学习模式提供了一个平台,但这种学习的发生完全基于学习者有很强的学习动机的前提之下。当学习者学习动机弱或者处于被动的学习状态时,它只能帮助学生找到知识上的不足、错题中的逻辑归因。

但人不是一台精准的机器,会受到情绪波动、学习压力等因素的影响。对于大部分儿童而言,这些负面因素的排解都是需要成年人参与的,他们需要被理解、需要情感上的共鸣,但AI给不了学生心灵上的温暖。

没有温度的AI无法给予学生成长过程中需要的情感关怀,单纯依靠AI的教育在人格方面的培养是有缺失的。因而,在感叹AI+教育浩瀚的知识储备及深度学习树带来的震撼时,并不需要过度“迷信”AI的强大,其不仅在强调感情的教育过程中无法实现对传统教师的完全替代,对于非标的人类经验及感知传承同样有所不足oAI+教育同传统教育更像是相互协作的伙伴而非竞争对手,两者的合作除有效解决“因材施教”对精准教育的需求外,更有机会带来应用型教育的破冰。

应用型教育有望破冰

精准教育可以根据学生个人情况及学习实现针对性教育,但精准教育的成果评价同样变得复杂,“有教无类”解决了教肓广度问题,可缺乏考量标准的精准教育显然会令教育广度受限,应用型教育成为AI+教育未来落地的主要方向。

国家印发的《中国教育现代化2035》中明确要加快发展现代职业教育,推动职业教育与产业发展有机衔接、深度融合。传统应试教育体系松动是大势所趋,职业教育成为重点。

应用型教育能够赋予传统的兴趣教育实用性,AI+教育足以成为学生某—方面的“私教”,在漫长的学习成长过程中,给予学生全方位的培养并激发主动探索的兴趣。钢琴、画画不仅仅是某一成长阶段的“加分项”,更能在持续自然的AI+教育培养下,成为学生终身受益的技能。

写在最后:重中之重的德育

AI浩瀚的知識储备及精确的大数据分析与传统教师的融合,的确具备改变整个教育产业流程乃至格局的能力,但需要提醒大家的是教育绝非简单的知识传递,更是人们品行成长过程中极为重要的环节,侧重于思想、精神教育的德育本身会将深厚的文化传统和时代思想精华传递给受教育者,更能成为人们价值导向和精神追求的引领者,在AI+教育发展过程中,德育切不可忽视。

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