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人工智能助力教育评价现代化—中国教育信息化网ICTEDU 人工智能如何走进新课程的教育评价

人工智能助力教育评价现代化—中国教育信息化网ICTEDU

摘要

教育评价作为推动教育质量不断提升的“牛鼻子”,是指在一定教育价值观的指导下,依据确立的教育目标,通过使用一定的技术和方法,对所实施的各种教育活动、教育过程和教育结果进行科学判定的过程。

教育评价作为推动教育质量不断提升的“牛鼻子”,是指在一定教育价值观的指导下,依据确立的教育目标,通过使用一定的技术和方法,对所实施的各种教育活动、教育过程和教育结果进行科学判定的过程。当前,我国教育评价体系尚存在不科学不完善之处,而人工智能技术的发展则为全面深化教育评价体系改革,推进新时代教育评价体系现代化提供了有利契机。

人工智能高精度有助于教育评价指标的多元化

教育评价是引导教育方向的指南针。教育评价事关教育发展方向,有什么样的评价指挥棒,就有什么样的办学导向。提升智力并不是教育的唯一目的,我国的教育目标具有多元性。但长期以来,我国教育评价方面存在的突出问题之一就是评价指标的单一化。这一问题具体体现为“五唯”现象,即教师在评判学生优秀与否时只以课程分数为指标,用人单位在招录人员时只以文凭高低为指标,教育部门在进行学科评估时只以论文收录数、引用率为指标,高等学校在进行职称评定和评优评先时只以人才“帽子”为指标。

在经济实力不雄厚、科学技术不发达的时期,采用直观度高、采集成本低、便于比较的单一性量化指标虽然不能全面地反映教育状况,却具有实际可操作性,因为多元化的教育评价指标意味着要花费更多的人力物力财力。而如今,随着以人工智能为核心的数字科技的发展,我们正在经历从传统工业化时代教育向数字化时代教育的转变。大数据使教育教学、学校管理、教育评价发生深刻变化,从传统以经典案例为核心的管理阶段进入到更加精细化、科学化的管理阶段,课程、测量和评价作为教育活动中的基本,要更多依赖于大数据实现对学习者更加精准的教学、服务、发展。在人工智能阶段,智能机器设备一方面能够根据教学情况采用多样化的评价指标,实现教育评价的精确和全面;另一方面能够代替人工从事教育评价环节中带有重复性的活动,减少教育评价活动的数量和频次,避免多头评价和重复评价,减轻基层和学校的负担,并且速度更快,精确度更高,从而能够最大程度地降低教育评价成本。

人工智能即时性有助于教育评价方法的科学化

长期以来,我国教育评价方面存在的突出问题之二则为教育评价方法的片面性。传统的教育评价方法一方面将评价重点放在教育活动的结果上,忽视教育活动的过程;另一方面,在评价过程中通常完全由人担任评价主体,人在进行教育评价时往往会受到自身价值观和个人好恶影响,作出的评价不可避免地带有个人主观性,难以保证客观性。这一问题的存在迫切呼唤教育评价方法的科学化。

现在,利用人工智能,学生学习情况借助大数据可以实现当场反馈,实现了教学过程中即时性评价,教学精准度和效率大大提升。一些学校还通过开发利用APP“小黑板”,使教师能够在每堂课、每次作业后对班上的学生进行打分评价,到期末,大数据则会根据平时的打分情况,总结出学生的优缺点,真正做到过程性评价与结果性评价兼顾。人工智能还使教育工作者能够快速地评估论文、批改学生作业。基于云的工具都提供了在线评估的自动化特性,可以利用人工智能实现教学任务的自动化处理,这样,教师可以把更多的时间集中在与学生的互动和一对一交流上。可见,人工智能等数字技术的发展可以为以学习者为中心的学习智能创造条件,实现资源供给和配置以学习者为中心,促进学习者的多样化、个性化发展。

人工智能分析能力有助于教育评价应用

人工智能技术应用过程中的海量储存能力和逻辑分析能力,助力于教育评价信息的充分利用。长期以来,教育评价方面存在的突出问题之三则为教育评价信息的静止性,即教育评价信息一经形成就固定不动,难以发挥本应具有的对教育活动的指导作用。教育评价信息如果作为一种静止化的档案记录,无法成为指导教育活动螺旋式上升的“活”资产。人工智能技术在教育领域的应用能提高教育评价信息的可利用程度,其具有的长期储存海量数据信息功能,能够解决教育评价信息如何保存的问题。

人工智能最终将改善学生的学习状况,可以为教师分析在线课程中的各种问题,真正使教育评价信息“活”起来,实现对教育评价信息的充分利用,持续提升教育质量。人工智能技术在教育评价体系中的应用必将释放出巨大潜能,逐步实现教育评价体系的现代化,从而使教育评价体系对我国教育事业充分发挥科学有效的导向作用,促进教育事业的蓬勃发展。

(作者系天津市中国特色社会主义理论体系研究中心天津外国语大学基地研究员)

我们需要怎样的人工智能基础教育

加强人工智能基础教育,是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中,人工智能不仅要被作为“术”,即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法,更要被作为“道”,提供观念理念与思维认知,助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。

人工智能被视为影响第四次工业革命和教育革命的标志性技术,人工智能基础教育的重要性也已成为社会共识。随着《新一代人工智能发展规划》的颁布,教育部先后提出将有关编程教育纳入中小学生必修课程及高考等政策,并在北京、广州等5个城市进行试点。这被普遍认为有利于推动人工智能在基础教育阶段的发展。

尽管不少学生将编程列入校外学习清单,高中生对信息学奥赛的参与度也大热,但据《开发者技能报告》数据显示,中国学校的编程教育渗透率仅为0.96%,美国和英国则分别为44.8%、9.31%。此外,在资本的驱动和教育竞争焦虑的“哄抬”下,人工智能基础教育出现的一些乱象,不可不察。

比如,人工智能被窄化理解为编程,国家义务教育阶段课程标准付之阙如,专任教师队伍专业化程度较低,课程教材等资源配置质量良莠不齐;学校教育受到校外培训挤压的同时又严重依赖于校外力量,学校教育社团化、小众化、择优化倾向严重;区域差异、城乡差异、校际差异及性别差异较大;教学评价单一化与竞赛功利化并存等问题凸显,等等。人工智能基础教育随着其重要性的提升,愈发呈现工具化、资本化、分层化和功利化倾向,这显然与人工智能基础教育的初心和科技向善的价值理念相违背。

加强人工智能基础教育,是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中,人工智能不仅要被作为“术”,即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法,更要被作为“道”,提供观念理念与思维认知,助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。

基础教育不同于职业教育和高等教育,不是为了培养受教育者专业的技能、习得精深的知识,而是旨在为儿童打下未来身体发展、人格发展、学力发展和社会发展的基础。科学素质、科学素养已是现代社会的基本素质和必备素养,可以预见的是,面向未来智能社会,计算机科学等必将纳入核心科学的范畴。那么,我们究竟需要怎样的人工智能基础教育?

计算机科学作为一门真正要深入到中小学教育中的科学,被赋予了促进公平的更多责任和期待。从教育对象的全纳性出发,作为计算机科学分支的人工智能,应贯穿从小学到高中的连续学校教育过程。以科学或信息技术课为载体的人工智能教育,不应只是部分学生的“特长”、部分学校的“增光项目”、部分地区的“优先权”,而应是面向所有学生的普及教育、扎根于日常课堂教学中的基本素养和必修学科,注重可教性、可学性与可获得性。越是欠发达地区,越应落实课程的普及化开设和差异化教学,并将其作为促进公平、提高学校吸引力的抓手。

学校教育的知识传授目标之本在于“传道”,之末在于“授业”。知识的增加是一种外显的行为变化,而知识随着技术发展与社会更迭会不断发展和变化,知识的学习也是无法穷尽的。人工智能的发展正在重新定义人类知识和能力的价值,强化对知识机械记忆的教育将越来越没有价值,而学校教育和课本教材的更新速度也远不及科技知识发展的速度。况且学校教育的时间非常有限,知识的传授并不是越多越好,通过知识的学习来培养学生的能力和素养才是内隐的核心。

有必要指出,教中小学生编程,不是为了让他们会背代码、算数学、写程序,人工智能作为学习的内容载体和路径形式,最终的目标应是让学生掌握基本原理、问题解决的思路与方法、培养批判性思维的科学精神及学习兴趣。当前,各级各类的编程类、信息学等竞赛激励过早介入,形成了恶性竞争和拔尖筛选机制,同样扼杀了人工智能基础教育的可能性和公平性。未来,有必要进一步优化竞赛机制和功能。同时,也应通过多种方式的引导,增强人们对人工智能基础教育厚基础、重实践、强思维、求创新这些核心目标的关注和理解。

(作者:王学男,系中国教育科学研究院博士、助理研究员)

《光明日报》(2021年02月03日02版)

(责编:何淼、申亚欣)

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人工智能教育如何进校园

不久前,苏州工业园区举行了第七届“吴文俊人工智能科学技术奖”颁奖盛典,当记者问主办方代表“当前人工智能冲击最大的是哪个行业”时,中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅毫不犹豫地说,是教育!

2017年7月8日,国务院出台《新一代人工智能发展规划》指出,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。由此,在这个新时代,人工智能进学校上升为国家战略。

人工智能正快速进入教育领域

回顾我国人工智能进学校的历程,不难发现,人工智能进学校重要载体应该是智能机器人的编程教育。2001年中国科学技术协会在广州南沙科技馆举办了第一届全国青少年机器人竞赛;2004年教育部和中央电化教育馆也把“电脑机器人”作为竞赛项目列入全国中小学电脑作品制作活动中;2003年起,教育部确定在部分省市试行将机器人教育作为高中选修课,如“通用技术”选修模块的简易机器人制作和“信息技术”选修模块的人工智能初步供学生学习。

但是,在2014年以前,大部分学校只是以课外活动、兴趣小组、培训班等形式开展活动,与全面普及机器人教育还有很大的距离。2015年,我国中小学迎来了“创客元年”,很多学校设立了创客空间,基于智能机器人开展创客教育和STEAM教育。随着2015—2017年世界机器人大会在北京的举办,我国迎来了机器人的春天。

教育部高中信息技术课程标准修订组联席组长、北京师范大学教授黄荣怀指出,关于中小学开设人工智能课程的问题,自从《新一代人工智能发展规划》发布以后,已在《高中信息技术课程标准》的必修模块中增加了人工智能基础知识的内容,并修订了人工智能初步模块。他提出两点建议:一是在中小学,特别是义务教育阶段的机器人教育、创客教育、综合实践及相关比赛中与高中阶段进行调整和对接;二是整合企业和其他社会资源对中小学人工智能教师开展针对性培训。

“人工智能正快速进入教育领域,既是教育改革新工具,也是课程教学新内容。”教育部教育信息化专家组秘书长、华东师范大学教授任友群认为,人工智能对部分现有工种的取代和对新职位的创造将带来人才培养类型、培养内容以及供需等方面的巨大变化,并对深化教育体制改革产生深远影响。

任友群认为,应把人工智能列入必修内容,目标是素养培育,抓手是编程实践。这里要注意几点,一是要从人工智能基础知识教学入手,了解前沿领域发展情况,进行人工智能启蒙教育;二是要让每个学生学会与智能工具打交道,体验日常生活中的人工智能产品;三是要分学段实施不同层次的编程教学,学习用编程解决实际问题,培养计算思维、创新思维等信息时代的基本素养。

人工智能教育要重视伦理价值

中国基础教育质量监测协同创新中心网络平台部主任张生认为,人工智能教育要重视伦理价值取向的设计。人们对人工智能发展的热切关注,很大程度上基于对人类自身的关注。人类是否会被机器人取代?人类会不会成为人工智能的奴隶?其实质是人脑智能与人工智能,或者说人与机器人如何和谐共处的问题。教育不仅承载着改变思维方式的任务,还承载着塑造世界观、价值观的重大任务。人工智能伦理问题应在课程设计与实施中得到充分重视。诸如“自动驾驶车辆在马上要发生事故时,是优先保护路人还是乘客”“如何增加人工智能给人类带来的幸福,同时减少忧虑”此类的问题,将使学生在学科相关的真实问题情境中发展批判性思维,并学会从科学主义和人本主义结合的角度思考和解决问题。

中国教育科学研究院齐媛博士认为,人工智能课程应以儿童计算思维的发展为核心。近年来,“计算思维”已成为教育中的热点词汇,更有组织倡导计算思维是与读写算并列的第四种基本技能。编程语言是计算思维的物质外壳,是理解科技世界的一把钥匙,其实质是一种思考和理解方式。只有掌握这种语言才能与人工智能这种工具更好地沟通。随着技术的发展,编程语言的可接受年龄不断降低,这为人工智能进校园奠定了很好的基础。

记者这几年持续关注广州市教育信息中心“智创空间”创始人王同聚。作为我国最早一批从事智能机器人教育的教师,王同聚是我国人工智能进学校的亲历者。他说:“基于智能机器人开展创客教育和STEAM教育,在各自学校利用信息技术课和校本选修课等形式在学校开设智能机器人编程课程、组建课余活动兴趣小组,在部分年级开展基于智能机器人编程的人工智能普及课程,让人工智能课程进入了中小学生课堂,这是一条值得尝试、能改变传统教育模式的创新之路。”

人工智能对未来学校、教师和学生影响巨大

人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。基于人工智能的虚拟现实技术应用,可以让学生沉浸在历史和虚构的世界中,或者探索现实世界中难以融入的环境和科学对象。数字智慧阅读设备也会变得更加智能,将通过人工智能系统提供自动连接到补充信息库以及安置了不同语言的自动翻译系统,帮助学习新知识。

近年来,随着人工智能的崛起,越来越多的高校开设了人工智能专业,培养从事智能科学研究人才。人工智能涉及多个学科交叉领域,除带动本专业的发展外,还影响相关专业的快速发展,如脑科学研究、大数据技术、物联网、虚拟现实技术应用等。未来人工智能的发展不但会取代或变革现有的工作,还会创造很多新型的工作。因此,学校教育必须紧跟时代发展步伐,不断调整学科专业方向与人才培养目标,才能为社会培养更多的创新型人才。

也许到那个人工智能与传统教育的优势紧密结合之时,就是我们新时代教育创新发展“花开满枝”之日。(本报记者黄蔚)

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