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人工智能来了,教育当未雨绸缪
来源:中国教育报        点击数:         发布时间:2018年05月15日

2018年5月10日,江苏省苏州市金阊实验小学开展“VR走进课堂”主题活动,学生们学习VR课程,并戴上VR眼镜亲身体验这一虚拟现实技术。视觉中国 供图

    本报记者 苏令
    编者按: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,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》。人工智能的关注度越来越高,对教育领域的影响也越来越大。
    人工智能在教育领域有哪些实践?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、教育模式会产生哪些冲击?怎样应对这些挑战?为对这些问题进行深入探讨,本报今起推出“人工智能与教育”系列报道,敬请关注。

    近段时间以来,“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,似乎不说点“人工智能”就赶不上时代潮流。
    这也难怪,人工智能的飞速发展超出了人们的想象:1997年,IBM的超级电脑“深蓝”击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2016年,AlphaGO击败世界围棋冠军李世石一举成名;2017年,AlphaGo Zero从零开始,自己参悟,并以100∶0的绝对优势“狂虐”AlphaGO,突破了人类经验的限制。不仅是棋坛,人工智能在图像识别、语音识别、机器翻译、人机交互、无人驾驶等领域也都取得了突破性进展。
    2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确提出要完善人工智能教育体系,建设人工智能学科,在中小学阶段设置人工智能相关课程。
    毋庸讳言,人工智能正加速袭来,冲击着人们生产、生活、学习的各个领域。作为教书育人、面向未来的事业,教育领域自然不可能置身事外。在人工智能的冲击下,教育领域发生了哪些改变?又带来了哪些挑战?教育工作者又当如何应对呢?
    人工智能给教育带来了便利
    “冲,冲,冲,冲向最高的巅峰,大地在我脚下,彩虹在我手中!”随着歌曲《自己的英雄》激昂的旋律,10名黑白相间的小机器人排成三排,整齐划一地翩翩起舞,或倒立踢腿,或抖动双臂,引起了大家的好奇和关注。这是记者日前在北京第十八中学篮球馆看到的一幕。
    这只是人工智能走进方庄教育集群峰会“沉浸式参与体验”活动的一部分。除此之外,现场展示的“3D教模百宝箱”“AR智能课桌”“智慧课堂教学应用分析系统”等,也都给参观者带来了全新的感受。
    “人工智能将教学变为大数据分析以及人工智能辅助的以学生为中心的个性化学习,为每个学生提供个性化、定制化的学习内容、方法,从而激发学生深层次的学习欲望。而且,在教育资源的均衡化方面,人工智能也可以发挥很大的作用,可以有效解决以前远程教学中师生不能进行有效互动和教师不了解学情的问题。”科大讯飞轮值总裁吴晓如说。
    “人工智能加教育大数据,可以使教学效率平均提升30%,备课重复性工作显著减少,学生无效学习时间减少40%,知识点学习时间显著减少。”科大讯飞AI研究院北京分院副院长付瑞吉博士介绍说,“人工智能在考试阅卷上也有不俗的表现,引入智能阅卷技术,可对空白卷、疑似雷同等问题卷进行检测,节省20%的工作。2017年上半年,智能阅卷技术在CET及全国25个地区的中考、高考、学考中使用,覆盖近700万名考生。”
    当前,图像识别、语音识别、人机交互等人工智能应用技术在教育领域都有了应用。比如,通过图像识别技术,人工智能可以将教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,可以辅助教师进行英语口试测评,也可以纠正、改进学生的英语发音;而人机交互技术,可以协助教师为学生在线答疑解惑。除此之外,个性化学习、智能学习反馈、机器人远程支教等人工智能的教育应用也被看好。
    “人工智能的发展,为我们带来了极度丰富的教育资源、空前强大的教育力量和飞速提升的教育效率,可以让教师腾出更多的时间和精力创新教育内容、改革教学方法。”百星机器人科技(北京)有限公司创始人兼首席执行官申光星说。
    人工智能挑战当前的教育生态
    2017年12月28日上午,北京第十八中学的音乐厅内,一场精彩的报告正在举行。报告人的右侧,一块金属支架上的蓝色显示屏正在闪烁。报告人每说出一个字,屏幕就同步跳出汉字以及对应的英文翻译。看到这一幕,记者的第一感觉就是:速记这个行业即将消失!
    “人工智能作为在机器上实现的智能,在很多领域的表现已经超过人类顶尖高手,无论是在传统的机械操作等体力劳动还是在围棋、写作与语言处理等脑力劳动领域。”北京大学教育学院教育技术系教授贾积有告诉记者,与人类教育的漫长过程相比,机器获得人工智能的速度极快,就是硬件制造和软件复制。在硬件功能日益强大、价格不断下降的前提下,软件复制就是弹指之间的事情。在市场经济追逐利润的前提下,雇主会大量使用机器人和人工智能系统,而不是人类。很多人在社会上将找不到用武之地,未来许多职业将会被人工智能取代,这在很大程度上冲击着许多学校的专业设置与培养目标。
    “人工智能将启发大家对未来职业的思考。随着一代又一代智能机器人的出现,一些简单重复的劳动将会被机器人所代替,教育如何培养未来所需的人才、工种,人类如何在智能世界中比智能机器人更胜一筹,这是教育者越来越关注的话题。”广东省深圳市南山区后海小学校长蒋和勇说。
    在新疆呼图壁县教科局局长朱新宇看来,除了培养目标以外,人工智能也改变了传统的教育空间。“90后”是伴随着网络长大的一代,他们已经开始学会利用网络平台颠覆教师传统的“一言堂”教学方式,他们获取知识的地点不一定是在教室,学习内容也不再局限于书本或课堂,他们随时随地可以获取需要的信息。
    “人工智能正在快速深刻地改变我们的学习方式、教学方式、思维方式,包括我们解决问题的方式,人工智能已经从多个层面上对教育提出了深层挑战。”教育部基础教育课程教材发展中心主任田慧生说。
    2017年高考期间,机器人艾达挑战高考数学,10分钟就答完,获得134分,引发了人们对教育的忧虑与反思。
    “现在坐在课堂里的孩子是互联网的‘原住民’,对教师的教育水平提出了新的挑战。”在北京市第十八中学校长管杰看来,人工智能时代的学习关系将颠覆传统的讲授式教学,实现以学生为中心的个性化学习,如果能打开学习的“匣子”,对学生的学习痕迹进行分析,教师就可以针对学生的个性化需求进行指导。此外,还可以对学生的学习行为、学习习惯、思维的形成过程等做数据分析。“未来,每个学生将拥有一个自己的数据包,我们正在努力,我相信距离这一天已经不远了。”
    积极应对但也不必操之过急
    “人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比,具有比较显著的正面影响。教育部门要充分利用人工智能技术,在管理、教学各个领域充分发挥其正面影响,促进教育发展与改革。”贾积有说。
    “我们不要神话人工智能,人工智能并不是无所不能。人工智能不能代替教师,但可以帮助教师做很多事情。”吴晓如说,人工智能技术在感知智能方面已经取得了很大突破并进入到了应用阶段,但在认知智能方面还需要技术攻关。
    如何把握人工智能驱动下的未来教育呢?《华东师范大学学报(教育科学版)》主编杨九诠认为,首先要力戒“决定论”思维,要始终将自己放置在“不确定”中。而且,班级授课制、现代学校制度并不是教育的原初样态和必然样态,这只是人类发展过程中的阶段性选择与设计,未来教育一定不是对我们熟知的班级授课制和现代学校体制的改进方案。“如此,对我们来说,未来教育确乎‘恍兮惚兮’了,但也唯其如此,才有理解、洞察、参与和创造的可能。”
    人工智能时代,“培养什么人”的问题非常关键,因此,教师要做好价值观的传承。管杰认为,未来教师的核心职能就是要培养拥有中华优秀传统思想文化、有能力与世界建立广泛联系、具有世界眼光的中国人。唯有这样的人才,走入社会后才能承担起社会责任、应用人工智能去创造社会福祉。
    在田慧生看来,教育有很大的特殊性,技术融入到教育过程中本身有难度。人机对话同人与人之间的对话有很大区别,人与人之间对话是一种有温度的对话,既有知识、信息的交流,也有情感因素的交流,这一点在人机对话中很难做到。所以,人和机器的结合怎么样变得更加友好、更有温度,是人工智能进入教育领域需要认真面对的问题。
    “现在大家都有一种共识,就是在未来10到20年内,人工智能对整个社会的改变是非常剧烈的,我们还是要更快地去拥抱人工智能带来的变化。教育本身,特别是基础教育是比较难改变的,因为是教书育人,它的试错成本非常高,所以很多教学技术在教育领域的推广比较缓慢。开展人工智能技术的教育应用要先小范围试验,及时检验评价,这样会减少试错成本,能更快地推广人工智能的教育教学应用。”教育部教育管理信息中心研究室主任陈海东说。
    “现在预测人工智能5年以后会颠覆我们的教育,我认为是太乐观了。”贾积有告诉记者,“就像我们当年说信息技术、慕课、微课会彻底改变教育一样,但这么多年过来它们并没有使教育发生颠覆性的变革。所以,人工智能会对教育产生影响,但未必是革命性的影响。因为不管怎么说,教育的本质并没有变。”
    “中小学开展人工智能教育,既可作为教学内容,又可作为教学手段,更可将人工智能与学科教学、学生发展结合起来。人工智能在学校的应用,还是新生事物,应认真探索、不断总结、逐步扩大,不必操之过急。”教育部教师工作司司长、北京外国语大学党委书记王定华说。

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