人工智能在教育領(lǐng)域有哪些實(shí)踐?發(fā)展人工智能，教育應(yīng)該有哪些作為?人工智能對教育內(nèi)容、教育方法、教育模式會(huì)產(chǎn)生哪些沖擊?怎樣應(yīng)對這些挑戰(zhàn)?為對這些問題進(jìn)行深入探討，本報(bào)今起推出“人工智能與教育”系列報(bào)道，敬請關(guān)注。
近段時(shí)間以來，“人工智能”成了人們口中的熱詞，而關(guān)于人工智能的各種研討會(huì)也層出不窮，似乎不說點(diǎn)“人工智能”就趕不上時(shí)代潮流。
這也難怪，人工智能的飛速發(fā)展超出了人們的想象：1997年，IBM的超級電腦“深藍(lán)”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(yōu)勢“狂虐”AlphaGO，突破了人類經(jīng)驗(yàn)的限制。不僅是棋壇，人工智能在圖像識(shí)別、語音識(shí)別、機(jī)器翻譯、人機(jī)交互、無人駕駛等領(lǐng)域也都取得了突破性進(jìn)展。
2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出要完善人工智能教育體系，建設(shè)人工智能學(xué)科，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程。
毋庸諱言，人工智能正加速襲來，沖擊著人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)的各個(gè)領(lǐng)域。作為教書育人、面向未來的事業(yè)，教育領(lǐng)域自然不可能置身事外。在人工智能的沖擊下，教育領(lǐng)域發(fā)生了哪些改變?又帶來了哪些挑戰(zhàn)?教育工作者又當(dāng)如何應(yīng)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(jī)器人排成三排，整齊劃一地翩翩起舞，或倒立踢腿，或抖動(dòng)雙臂，引起了大家的好奇和關(guān)注。這是記者日前在北京第十八中學(xué)籃球館看到的一幕。
這只是人工智能走進(jìn)方莊教育集群峰會(huì)“沉浸式參與體驗(yàn)”活動(dòng)的一部分。除此之外，現(xiàn)場展示的“3D教模百寶箱”“AR智能課桌”“智慧課堂教學(xué)應(yīng)用分析系統(tǒng)”等，也都給參觀者帶來了全新的感受。
“人工智能將教學(xué)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)分析以及人工智能輔助的以學(xué)生為中心的個(gè)性化學(xué)習(xí)，為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化、定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、方法，從而激發(fā)學(xué)生深層次的學(xué)習(xí)欲望。而且，在教育資源的均衡化方面，人工智能也可以發(fā)揮很大的作用，可以有效解決以前遠(yuǎn)程教學(xué)中師生不能進(jìn)行有效互動(dòng)和教師不了解學(xué)情的問題。”科大訊飛輪值總裁吳曉如說。
“人工智能加教育大數(shù)據(jù)，可以使教學(xué)效率平均提升30%，備課重復(fù)性工作顯著減少，學(xué)生無效學(xué)習(xí)時(shí)間減少40%，知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)時(shí)間顯著減少。”科大訊飛AI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(xiàn)，引入智能閱卷技術(shù)，可對空白卷、疑似雷同等問題卷進(jìn)行檢測，節(jié)省20%的工作。2017年上半年，智能閱卷技術(shù)在CET及全國25個(gè)地區(qū)的中考、高考、學(xué)考中使用，覆蓋近700萬名考生。”
當(dāng)前，圖像識(shí)別、語音識(shí)別、人機(jī)交互等人工智能應(yīng)用技術(shù)在教育領(lǐng)域都有了應(yīng)用。比如，通過圖像識(shí)別技術(shù)，人工智能可以將教師從繁重的批改作業(yè)和閱卷工作中解放出來;語音識(shí)別和語義分析技術(shù)，可以輔助教師進(jìn)行英語口試測評，也可以糾正、改進(jìn)學(xué)生的英語發(fā)音;而人機(jī)交互技術(shù)，可以協(xié)助教師為學(xué)生在線答疑解惑。除此之外，個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)反饋、機(jī)器人遠(yuǎn)程支教等人工智能的教育應(yīng)用也被看好。
“人工智能的發(fā)展，為我們帶來了極度豐富的教育資源、空前強(qiáng)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(shí)間和精力創(chuàng)新教育內(nèi)容、改革教學(xué)方法。”百星機(jī)器人科技(北京)有限公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官申光星說。
人工智能挑戰(zhàn)當(dāng)前的教育生態(tài)
2017年12月28日上午，北京第十八中學(xué)的音樂廳內(nèi)，一場精彩的報(bào)告正在舉行。報(bào)告人的右側(cè)，一塊金屬支架上的藍(lán)色顯示屏正在閃爍。報(bào)告人每說出一個(gè)字，屏幕就同步跳出漢字以及對應(yīng)的英文翻譯。看到這一幕，記者的第一感覺就是：速記這個(gè)行業(yè)即將消失!
“人工智能作為在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的智能，在很多領(lǐng)域的表現(xiàn)已經(jīng)超過人類頂尖高手，無論是在傳統(tǒng)的機(jī)械操作等體力勞動(dòng)還是在圍棋、寫作與語言處理等腦力勞動(dòng)領(lǐng)域。”北京大學(xué)教育學(xué)院教育技術(shù)系教授賈積有告訴記者，與人類教育的漫長過程相比，機(jī)器獲得人工智能的速度極快，就是硬件制造和軟件復(fù)制。在硬件功能日益強(qiáng)大、價(jià)格不斷下降的前提下，軟件復(fù)制就是彈指之間的事情。在市場經(jīng)濟(jì)追逐利潤的前提下，雇主會(huì)大量使用機(jī)器人和人工智能系統(tǒng)，而不是人類。很多人在社會(huì)上將找不到用武之地，未來許多職業(yè)將會(huì)被人工智能取代，這在很大程度上沖擊著許多學(xué)校的專業(yè)設(shè)置與培養(yǎng)目標(biāo)。
“人工智能將啟發(fā)大家對未來職業(yè)的思考。隨著一代又一代智能機(jī)器人的出現(xiàn)，一些簡單重復(fù)的勞動(dòng)將會(huì)被機(jī)器人所代替，教育如何培養(yǎng)未來所需的人才、工種，人類如何在智能世界中比智能機(jī)器人更勝一籌，這是教育者越來越關(guān)注的話題。”廣東省深圳市南山區(qū)后海小學(xué)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(yǎng)目標(biāo)以外，人工智能也改變了傳統(tǒng)的教育空間。“90后”是伴隨著網(wǎng)絡(luò)長大的一代，他們已經(jīng)開始學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)顛覆教師傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)方式，他們獲取知識(shí)的地點(diǎn)不一定是在教室，學(xué)習(xí)內(nèi)容也不再局限于書本或課堂，他們隨時(shí)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(xué)習(xí)方式、教學(xué)方式、思維方式，包括我們解決問題的方式，人工智能已經(jīng)從多個(gè)層面上對教育提出了深層挑戰(zhàn)。”教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心主任田慧生說。
2017年高考期間，機(jī)器人艾達(dá)挑戰(zhàn)高考數(shù)學(xué)，10分鐘就答完，獲得134分，引發(fā)了人們對教育的憂慮與反思。
“現(xiàn)在坐在課堂里的孩子是互聯(lián)網(wǎng)的‘原住民’，對教師的教育水平提出了新的挑戰(zhàn)。”在北京市第十八中學(xué)校長管杰看來，人工智能時(shí)代的學(xué)習(xí)關(guān)系將顛覆傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的個(gè)性化學(xué)習(xí)，如果能打開學(xué)習(xí)的“匣子”，對學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡進(jìn)行分析，教師就可以針對學(xué)生的個(gè)性化需求進(jìn)行指導(dǎo)。此外，還可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維的形成過程等做數(shù)據(jù)分析。“未來，每個(gè)學(xué)生將擁有一個(gè)自己的數(shù)據(jù)包，我們正在努力，我相信距離這一天已經(jīng)不遠(yuǎn)了。”
積極應(yīng)對但也不必操之過急
“人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用與傳統(tǒng)教學(xué)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(shù)，在管理、教學(xué)各個(gè)領(lǐng)域充分發(fā)揮其正面影響，促進(jìn)教育發(fā)展與改革。”賈積有說。
“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。”吳曉如說，人工智能技術(shù)在感知智能方面已經(jīng)取得了很大突破并進(jìn)入到了應(yīng)用階段，但在認(rèn)知智能方面還需要技術(shù)攻關(guān)。
如何把握人工智能驅(qū)動(dòng)下的未來教育呢?《華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版)》主編楊九詮認(rèn)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(xiàn)代學(xué)校制度并不是教育的原初樣態(tài)和必然樣態(tài)，這只是人類發(fā)展過程中的階段性選擇與設(shè)計(jì)，未來教育一定不是對我們熟知的班級授課制和現(xiàn)代學(xué)校體制的改進(jìn)方案。“如此，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(chuàng)造的可能。”
人工智能時(shí)代，“培養(yǎng)什么人”的問題非常關(guān)鍵，因此，教師要做好價(jià)值觀的傳承。管杰認(rèn)為，未來教師的核心職能就是要培養(yǎng)擁有中華優(yōu)秀傳統(tǒng)思想文化、有能力與世界建立廣泛聯(lián)系、具有世界眼光的中國人。唯有這樣的人才，走入社會(huì)后才能承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任、應(yīng)用人工智能去創(chuàng)造社會(huì)福祉。
在田慧生看來，教育有很大的特殊性，技術(shù)融入到教育過程中本身有難度。人機(jī)對話同人與人之間的對話有很大區(qū)別，人與人之間對話是一種有溫度的對話，既有知識(shí)、信息的交流，也有情感因素的交流，這一點(diǎn)在人機(jī)對話中很難做到。所以，人和機(jī)器的結(jié)合怎么樣變得更加友好、更有溫度，是人工智能進(jìn)入教育領(lǐng)域需要認(rèn)真面對的問題。
“現(xiàn)在大家都有一種共識(shí)，就是在未來10到20年內(nèi)，人工智能對整個(gè)社會(huì)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(chǔ)教育是比較難改變的，因?yàn)槭墙虝耍脑囧e(cuò)成本非常高，所以很多教學(xué)技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣比較緩慢。開展人工智能技術(shù)的教育應(yīng)用要先小范圍試驗(yàn)，及時(shí)檢驗(yàn)評價(jià)，這樣會(huì)減少試錯(cuò)成本，能更快地推廣人工智能的教育教學(xué)應(yīng)用。”教育部教育管理信息中心研究室主任陳海東說。
“現(xiàn)在預(yù)測人工智能5年以后會(huì)顛覆我們的教育，我認(rèn)為是太樂觀了。”賈積有告訴記者，“就像我們當(dāng)年說信息技術(shù)、慕課、微課會(huì)徹底改變教育一樣，但這么多年過來它們并沒有使教育發(fā)生顛覆性的變革。所以，人工智能會(huì)對教育產(chǎn)生影響，但未必是革命性的影響。因?yàn)椴还茉趺凑f，教育的本質(zhì)并沒有變。”
“中小學(xué)開展人工智能教育，既可作為教學(xué)內(nèi)容，又可作為教學(xué)手段，更可將人工智能與學(xué)科教學(xué)、學(xué)生發(fā)展結(jié)合起來。人工智能在學(xué)校的應(yīng)用，還是新生事物，應(yīng)認(rèn)真探索、不斷總結(jié)、逐步擴(kuò)大，不必操之過急。”教育部教師工作司司長、北京外國語大學(xué)黨委書記王定華說。
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