人工智能+教育来了,给老师带来什么危机
目前人工智能在教育领域的应用技术主要包括图像识别、语音识别、人机交互等。
比如通过图像识别技术,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,去年媒体曾报道美国佐治亚理工大学的机器人助教代替人类助教与学生在线沟通交流竟无学生发现,说明了人工智能在这方面的应用潜力。
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。
虽然目前人工智能技术在教育中的应用尚处于起步阶段,但随着人工智能技术的进步,未来其在教育领域的应用程度或将加深,应用空间或许会更大。
问题3、人工智能对学科设置有何引导作用?
在科学技术日新月异的今天,世界正在发生快速变化。新时代对学校教育的影响之一是学科设置的变化,包括新学科的设立、传统学科的改良以及某些“过时”学科的撤销。
近日,教育部公布了2016年度普通高等学校本科专业备案和审批结果。其中笔者观察到,各高校在布点新专业时,纷纷聚焦大数据、新能源、新媒体等战略性新兴产业,比如“数据科学与大数据技术”、“新能源科学与精神”、“网络与新媒体”等专业,时代感十足。
回归到人工智能领域,自2003年北京大学提请建立智能科学系,并于2004年招收首批本科生后,至今十多年的时间里,随着人工智能的崛起,越来越多的高校开设此专业,从事有关智能科学发展的研究并培养相关人才。
而人工智能是一个多学科交叉的领域,其发展也带动了其他相关专业地位和报考人数的提升。与此同时,人工智能带动了本专业与相关专业发展的同时,也对某些专业发展造成冲击。以外语专业为例,随着人工智能语音技术的发展,外语翻译行业受到挑战。
跳出教育看教育,未来人工智能将不断取代或变革现有的工作,也会创造很多新的工作,学校教育必须紧跟时代步伐,不断调整学科专业方向与人才培养目标,才能为社会培养、输送有用的人才。
问题4、教育数据会成为教育人工智能的瓶颈吗?
在教育行业,人工智能不仅被用来节省教师人力、提高教学效率,而且可以驱动教学方式的变革。
以人工智能驱动个性化教育为例,收集学生作业、课堂行为、考试等数据,对不同学生的学情进行个性化诊断,并进一步为每个学生制定有针对性的辅导和练习,从而实现因材施教,这已成为教育人工智能探索个性化教育的一个方向。
但是实现人工智能引领个性化教学的一个关键点是数据的采集与分析。
关于数据与人工智能的关系,有一种说法认为数据是人工智能的某种“养料”。同样的,我们也可以说,教育数据是教育人工智能的“养料”。
教育数据产生于各种教育活动和整个教学的全过程,人工智能要想更好地应用到教育中,首先面临的就是数据采集的问题。
目前,教育数据的来源渠道有两个:
一是来源于数字化的教学环境,教学和学习数据在这种数字化环境中自然而然的产生;
二是从传统教学行为中收集教育信息,并将之转化为数据。
前者的优势是实时收集数据,效率高、节省人力,而现如今在互联网+教育的广度和深度有待进一步推进的情况下,教育数据的来源很大一部分要依靠后者,未来教育数据或将成为发展教育人工智能的一大制衡因素。返回搜狐,查看更多
人工智能时代教师专业发展的机遇和挑战
摘要:本文从教师专业发展的动因、新师徒制的发展、精准教育的实现及泛在学习的推进出发,分析人工智能时代教师专业发展的机遇,强调教师应在教学内容上求创新、课堂教学上求突破,告别传统题海战术,探索教学新方式,重视学生反馈,在数据支持下实现精准教学。
关键词:人工智能;教师专业发展;机遇;挑战
随着教育信息化的深入,教育将不可避免地受人工智能影响。笔者从人工智能的发展前景及其对传统教育的改变出发,基于我国教育改革和人工智能的研究现状,剖析人工智能时代教育模式、教育理念、教学形态的转变及发展趋势,同时结合教育改革背景下教师专业发展的调整方向,探求教师专业发展新策略。人工智能的发展已经引发师徒制、精准教育、个性化学习、泛在学习等教育之变,笔者希望相关研究能为教育改革提供一定的借鉴。
一、人工智能时代教师专业发展的动因
总体来看,业界对“人工智能+教育”的研究是在近几年火热起来的。笔者以“人工智能+教育”为主题进行检索,检出论文813篇,其中综述类文献仅27篇,可见该领域研究空间很大。学术界在肯定人工智能对传统教育带来冲击的同时,也存在着“人工智能威胁论”的说法。香港中文大学徐扬生教授认为人们的想象、创造、情感、直觉是人工智能所不及的,“教育怎么把这些东西放进去,才是最大的前景”。清华大学钱颖一教授认为未来人工智能首先会替代那些在我们教育制度下培养学生的优势,即对已有知识的积累。著名学者GrahamBrown-Martin在《人工智能对于教育行业来说意味着什么?》一文中指出:“这使得翻译和语音识别系统变得流行起来。”诸多研究都认为人工智能对传统教育的冲击不可避免。
综观众多学者的研究,笔者认为:人工智能时代,教师的教育目标将从“知识传授”转为“能力培养”。但是,教师依旧有其不可取代之处,因为人类在想象、创造、情感、直觉方面的优势是人工智能所不及的。如何打破传统教学中以教师为中心的思维惯性,变革以知识灌输为手段的教学模式,在人工智能浪潮下保持教师与教育的先进性,这是所有教育工作者需要思考的重大问题。笔者认为,“人工智能+教育”主要呈现以下几个特点。
(一)教育模式的改变——新师徒制的发展
笔者对国内外关于人工智能如何影响教育模式的文献做了分析,发现大多停留在“设想”的层面。汤敏先生在“未来教育与新师徒制”报告中,以“双师教学”“戴你唱歌”等教育新模式为例引出“互联网下的新师徒制”的概念。同时,汤敏先生对其优势进行了介绍,并阐述了人工智能对“互联网下的新师徒制”的影响。汤敏先生认为人工智能可以数据分析的形式满足相关个性化需求,而被人工智能前期技术淘汰的那些人需要应用一种低成本的有效方式来转换他们的工作。
近年来双师教学持续升温,人工智能将为此类新型教学模式带来怎样的改变值得关注。众多研究表明,依托大数据、云计算以及深度学习的人工智能正在不断革新传统教育模式。人工智能深度学习的特性决定了其对教育模式的改变是必然的。面对人工智能对教育模式之变,教师唯有图变,才能在大数据时代得以发展。正如汤敏先生所说,人都需要不断地充电——持续地学习新知识并掌握新技能比以往任何时候都更为重要。
(二)教学方式的革新——精准教育的实现
教育是线性发展的,而人工智能是呈指数发展的。目前的人工智能只能辅助教育,但若干年后就难以估量了。诸多研究都认为人工智能将推动精准教育发展,尤其是在个性化教学方面。
学者关新认为将来的教育应是往精准教育的方向发展,而人工智能时代的小学教育将充分实现“因材施教”。精准诊断,精准评价,精准辅导,精准练习……一切从学生个体的实际情况出发,以人工智能驱动个性化教学。江南大学牟智佳教授认为“个性化学习是技术与教学深度融合在高级阶段的表现形式,以机器学习和深度学习为关键支撑的人工智能技术的回归,对个性化学习进行了重塑和再造”。
总之,有关人工智能对教学方式影响的研究相对丰富,不少学者对于人工智能如何影响教学颇有见地,但对于理论的完善和实践的摸索依旧“在路上”。一方面,对于人工智能和教学方式革新的逻辑与内涵有待明确。另一方面,人工智能时代教育发展的具体内涵、因果关系有待明晰。但不可否认的是,借助人工智能可以针对学生做精准判断与个性化诊断,并为学生自主学习提供的个性化辅导,确实驱动了精准教育发展。精准教育服务有望实现日常教育与终身教育定制化。
(三)教学环境的更迭——泛在学习的推进
目前讨论人工智能在金融、交通、医疗等领域的应用较多,但在教育领域则相对较少。关于人工智能与教育关系的讨论较为深入的一次也许是在“人工智能与未来教育”高峰论坛。人工智能对于教学环境的改变可在互联网对教学环境的改变上有所洞悉。在华东师范大学袁振国教授的《人工智能的时代,依然会有诗和远方》一文中,他认为人工智能难以替代人类感知和思维的整体性与统整性,以及人的情感性与社会性。人工智能将彻底改变传统的教育,使任何人在任何地点任何时间可以学习任何的内容,即泛在教育。在人工智能发展的过程当中,人类自身一定会不断发展。
泛在学习强调智能化环境的创设,目标是创设让学生随时随地利用任何终端进行学习的环境,实现以学生为中心的教育。学生在时间、空间上的自由度将是传统教育所不能及的。目前国内外关于人工智能和泛在学习的理论相对较少,袁振国教授的研究在国内处于相对领先位置,但依旧没有形成系统的理论。泛在学习的有关观点虽具一定的合理性和前瞻性,但因为太过“年轻”,缺乏足够的说服力。
二、人工智能时代教师专业发展的机遇
(一)教育模式之变:新师徒制,以学生为中心
在我国,“学而优则仕”的思想根深蒂固,传统的教育模式依旧有其影响。在新课程改革热潮下,中国的教育模式正在从应试教育向素质教育过渡。大数据时代,发达的网络催生了“互联网下的新师徒制”——以互联网为媒介,由某一领域的行家里手,以长期言传身教的方式,带领较大规模的徒弟们用碎片时间进行学习与实践的一种新型教育模式。它改变了传统的教育模式,实现了教育史上的一次革命。人工智能可以通过数据分析为徒弟们匹配相应的教师,从而满足学习者的个性化需求,甚至以机器教师的身份在线为学习者提供有针对性的指导,或通过人机交互技术协助教师为学生在线答疑。此类教育模式以学生为中心,突破了传统课堂对学生的束缚,更是顺应了我国教育改革的趋势和方向。教师在专业发展过程中需主动适应人工智能时代新型教育模式,不断提升自我信息素养以顺应时代之变。
(二)教学方式之变:精准教育,重视个性化学习
人工智能是通过机器学习、深度学习来工作的,而其也能相应地推动学生对知识的深度学习。可以说,个性化学习的目标是满足学生的需求和兴趣,而人工智能技术则能基于学生的个性化信息数据进行情绪识别、情感计算、自然语言处理与分析,为个性化学习提供智能支持,从而实现精准教学。常见的模式有个性分析、智能推送和精准反馈服务。未来,每个学生会像拥有智能手机一样人手一个陪伴自己成长且能学会解决复杂而抽象问题的机器人。人工智能可以成为教师的助手,而学生则可以通过机器人辅助从而拥有“私人”教师团队。时代在进步,21世纪的小学生与“智能”走得太近,如果教师能够全面突破传统,瞄准精准化、个性化、弹性化、融合化的变革趋向,强化“共享共创”“个性定制”“体验参与”意识,更加有利于把握人工智能时代的教育新机遇。
(三)教学形态之变:泛在学习,随时随地学习
传统的学习资源分散无序、共享性差、聚合性差,而在泛在学习时代,资源深度聚合让学习变得“泛在”与即时。相比火热的在线教育,“人工智能+基础教育”的融合之路要审慎、复杂得多。随着互联网的发展及人工智能在教育上的应用,泛在学习将会真正实现。人工智能改变了教学的形态,也促使教育打破传统思想边际,加快教育教学转型,以适应新形势下的教学形态之变。同时,人工智能可以实现教育资源的相对公平。智能教育将让更多的人享受一样的资源,得到一样的受教育权利,让更多的少年儿童在人生起跑线上不因资源的不同而被区别对待,而从这一视角上来看人工智能对于教育的改变将是革命性的。此外,人工智能为学生构建的群体智能学习环境将能有效满足学生的学习需求,让学生适应未来的学习工作模式,甚至创造新的模式。教师的专业发展是与具体的教学情境联系的动态的知识建构过程,如何提前适应泛在教学形态并在此情境下提升自我教学能力及教学效果,是每位教师需要思考的问题。
三、人工智能时代教师专业发展的挑战及应对
(一)教学内容求创新,课堂教学应突破
人工智能催生了泛在学习,也将扩充教学资源。不仅教师能够接触深度聚合的教学资源,学生亦能唾手可得海量的学习资源。在这样的情况下,教师对教学内容进行创新就显得很有必要。单纯依靠书本上的“死知识”显然很难满足学生的需求,书本上原原本本的内容,学生依托人工智能便可学习。未来,人工智能时代的教育是“人性为王”的教育,教师应加强教育对德、仁、情等人性特有的东西的关注。在课堂教学中更多地关注对学生创造力、社交能力等人工智能难以代替因素的培养。
(二)告别传统题海战术,探索教学新方式
受应试教育的影响,教育被许多人狭隘地理解为“刷题”,其实教育并非仅灌输知识与传授技能。知识主要依靠人的记忆力和逻辑判断力进行消化。可以说,任何一个机器人都可以记忆五万个数字,所以机器在这一点上是很容易取代传统的注重知识灌输的教育的。如果一位教师最大的兴趣就是做重复的工作,那么在效率优先的人工智能时代,他是肯定会被替代的。传统行为主义下对学生反复操练的教学方式显然在人工智能时代是立足不了的。真正的教育过程,从来就不是师生之间单向的机械操作。教学主体不是冷冰冰的“程序载体”,而是有血有肉有思想有灵魂的人,情感交流绝对不是没有温度的人工智能能够做到的。教师应有意识地转变传统的题海战,寻求教学新方式,注重教学的艺术性,将学生放在主体地位。教师要在泛在学习大趋势下巧妙利用好教学情境,变灌输为感化,增强自身的能动性,提高效率并降低事件重复率。
(三)学生反馈应重视,依托数据精滴灌
人工智能将为学生的个性化学习提供技术支持,从而推进教师精准教学的开展。人工智能时代,教师对于学生学习的认识被画上新的问号,多元学习环境下作业和考试已很难反映学生的学习全貌。人工智能所带来的数据分析技术将为教师开通对学生学习情况诊断、反馈的绿色通道。此外,在教学中,教师对于学生学习情况的反馈与矫正是一个循环往复的过程,这就要求教师的反馈要及时、准确,而这些恰恰是人工智能所擅长的。如何应对人工智能所带来的挑战,积极利用它而不是被其取代,是每位教师需要认真思考的问题。
人工智能时代教师专业发展正受到越来越多人的关注,人们也正在致力于这方面的探索与实践。人工智能时代,教育模式、教学方式、教学形态等被重新解读,担负着教育信息化和教育改革使命的教师也应转变传统教学观念,重新定位角色,发展专业素养,从讲授者转向指导者,适应新师徒制、个性化学习、泛在学习等发展要求,思考教育的本质和内涵,重视教育过程中的情感投入,在实践和反思中不断提高教学的艺术性和创造性,拥有仁爱之心、恻隐之心,逐渐达到专业发展的目的。
[1]徐扬生。我排完课程表后,发现人工智能最大的冲击是教育[R]。中国源头创新百人会年度论坛,2017-07-06。
[2]汤敏。未来教育与新师徒制[R]。“人工智能与未来教育”高峰论坛,2017-05-13。
[3]伏彩瑞。人工智能,打造个性化定制化教育[R]。“人工智能与未来教育”高峰论坛,2017-05-13。
[4]牟智佳。“人工智能+”时代的个性化学习理论重思与开解[R]。“人工智能与未来教育”高峰论坛,2017-05-13。
[5]袁振国。人工智能的时代,依然会有诗和远方[R]。“人工智能与未来教育”高峰论坛,2017-05-13。
(作者董瑶瑶系浙江师范大学教师教育学院博士生;李志超系浙江师范大学教师教育学院副教授)
责任编辑:祝元志
人工智能为什么不能代替人类
■吴荻枫
人工智能没有意义的概念,没有价值观,终究只能是人的工具,而不可能超越人类。
近年来,人工智能技术发展极其迅速,各种智能设备、智能软件已走进千家万户,改变了我们的生活方式和工作方式。因此,不少人认为,在不久的将来,人工智能将会全面代替人类智能,甚至超越人类智能。不过,这种观点过于悲观,人类的思想和行为中最重要最独特的部分,是人工智能无法实现,更无法替代的。
人工智能不管多么发达,归根结底,都是在人类给定的框架下解决问题。比如,某人每天上下班,公司和家之间的距离有15公里。他可以选择的交通工具包括打的、公交车、地铁、自驾车、共享单车,以及这些工具的组合。如果他去问导航软件,导航软件可以根据他的要求以及实时路况,给出一个最优的出行方案。这在现实中往往是很有用的。然而,虽然有不少人会选择在工作地点附近买房或租房来解决通勤问题,导航软件却绝不会给出搬家的方案。因为导航软件的运行程序,或者说运行框架没有这种手段可供选择,但人却不会受既有框架的约束。
人工智能也不能主动确定需要解决的问题是什么。举一个非常简单的例子,如果我问智能应答软件:“帅帅在哪里,你看到帅帅了么?”它要么回答不知道,要么给出一个错误的答案。而我如果拿这个问题去问人,被问的人不管知识水平如何,第一个反应恐怕都是:“你说的帅帅是谁啊?”我就会告诉他,帅帅是我的小狗,是什么样子,有多大,有什么特点,等等。可见,人类首先能够主动确定要解决的问题是什么,也就是说确定目标。我举的这个例子非常简单,以后人工智能或许也能应对,但并不是软件学会了如何确定问题所在,而是设计人员扩充了或者改变了软件运行的程序或框架。
总之,如果人类确定了问题,确定了可用的手段或者信息,人工智能可以给出答案,乃至近乎完美的答案。但是,人工智能不会设计这种目的—手段的框架,也不会主动突破这种框架。
人是追求意义的智慧生物,因此有自己的价值观。人类赋予某些事物以意义或价值,才构成了目的—手段的逻辑关系。也就是说,人能知道自己要的是什么,怎样才算是达成了目的。而人工智能没有意义的概念,需要人类将具有意义的逻辑关系编码输入,人工智能才能按照这种关系工作,但它本身无从建立这种关系。
人以意义来理解世界,也以此与他人交流、合作。米塞斯曾举过一个例子,假如某人闯入了一个从未去过的原始部落。那些原始人未开化,没有语言,或者即使有语言他也听不懂。但是,如果他看到这些原始人架锅生火,他就会知道,他们是要做饭了。人类有相似的心智结构,即使语言不通,也可以相互理解。如果换成机器人呢?除非是科幻电影里那些由演员扮演的机器人,否则它只会搜索和输出代码,而不会真正试图去理解眼前所发生的事。
可见,人与人工智能最大的不同,就是人通过意义和价值与外部世界建立联系。这是人作为主体而不是客体的基础,也是人类合作和创新的基础。人工智能没有意义的概念,没有价值观,终究只能是人的工具,而不可能超越人类。
值得注意的是,我们可以看出,主流新古典经济学的理性经济人假设,正是将人当成了在既有目的—手段框架下寻求最优解的机器。这其实是省略了人的行为中最具有本质性和创新性的部分。理性经济人所构成的经济体,是静态的、机械的,被动的,充其量是人工智能的世界,而不是人类社会。
经济学是价值中立的科学,因此经济学不研究也没有足够的能力研究某个个人究竟应该确定什么具体的目标,运用什么具体的手段,但是,经济学应该将个人在目的—手段框架的行为模式纳入研究的范畴,否则就是舍本逐末,具有难以克服的缺陷。
(作者系西南民族大学讲师)
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