博舍

疫情之后,人工智能教育将怎样存在—中国教育信息化网ICTEDU 人工智能在教育中的技术

疫情之后,人工智能教育将怎样存在—中国教育信息化网ICTEDU

摘要

受新冠肺炎疫情影响,世界各地的学校借助互联网技术,将教学从线下搬到线上,以维系学校的正常运行。在其中,人工智能(AI)技术得到了广泛应用。

人工智能在当前教育中的应用仍偏向于“弱人工智能”,但对提升教育效率的作用不容忽视。疫情期间,世界各地的远程教学也为人工智能教育的进一步发展提供了机遇。

受新冠肺炎疫情影响,世界各地的学校借助互联网技术,将教学从线下搬到线上,以维系学校的正常运行。在其中,人工智能(AI)技术得到了广泛应用。美国教育主流媒体近期开展的调查发现,疫情封校期间,人工智能在学校和学区层面发挥了相当程度的作用,许多学校采取了灵活丰富的人工智能手段促进教学。与此同时,经济合作与发展组织(OECD,以下简称“经合组织”)与哈佛大学全球教育创新计划项目于近期面向59个国家和地区开展的教育教学调研显示,有不少教师反映,远程教育在改变教与学空间的同时,也带来了许多教育创新机会,如学习环境创新、混合学习、教师教学的新模式,等等。

显而易见,疫情危机所带来的创新机会与互联网技术发展和人工智能的应用是密不可分的。在这种形势下,人工智能在教育中的应用再次成为全球教育界共同关注的话题。

近期,美国兰德公司高级政策研究员、斯坦福国际资询研究所(SRI)研究评估中心主任罗伯特·墨菲(RobertF.Murphy)评估了人工智能在全美基础教育领域的应用及走势。在他看来,新冠肺炎疫情导致的远程学习,在客观上会促使教育者更多采用人工智能的工具和做法,然而关于人工智能的乐观期望也有可能会因教育预算应对疫情吃紧而受到限制。他认为,相对于人工智能在其他领域的颠覆性潜力,疫情对教育的冲击并未改变他此前的观点,但也要重视远程教学所引发的公众对人工智能教育的高度关注。远程学习支持自适应教学,广泛运用人工智能技术,为学生自主学习提供自动反馈和支持等,将会助力人工智能在教育中的应用与发展。

此前,在《人工智能为基础教育阶段教师教学提供支撑》报告中,墨菲认为,教育领域中的人工智能应用主要还是“弱人工智能”,即在教学领域中,合理应用自动化软件,如智能辅助系统、作文自动评分系统、学情早期预警系统等,以提升教学效率。他表示,在教育领域应用人工智能不太可能像在其他行业如公共交通、禁毒、医疗保健等领域那样立竿见影,主要还是发挥辅助作用,如提高课堂效率,协助教师开展语言教学,加强反馈与互动,及时诊断学情以及开展有针对性的指导,等等。面对新形势,墨菲做了进一步分析:

在人工智能教育的重要领域仍然欠缺足够的数据和人工智能教育应用的报告信息。一方面,是对教育应用人工智能的准确性理解和精准度把握不够;另一方面,与不含人工智能应用的教育手段相比,应用人工智能教育手段到底能发挥多大比较优势也不好测定。但随着更多人工智能教育软件投放市场,业界将会讨论建立行业标准,促使供应商提供相关产品的准确信息。产品信息大致包括对人工智能运算能力和“知识储量”(knowability)的描述或排名,如何帮助师生使用人工智能程序,师生使用人工智能发生偏差所引发的后果,人工智能模型预测的准确性程度和局限性,关于开发人工智能程序所依靠的数据情况,以及如何评估学习模型的潜在偏差,等等。

教育应用人工智能的精准程度高度依赖于海量数据的获取,某些情况下,这些数据可能会因种族、性别、家庭背景等因素产生偏差,进而对教育产生影响。对算法偏差的担忧将取决于人工智能程序在学校和课堂中的角色扮演,以及系统决策给师生带来的影响。例如,与带有偏差的人工智能教育预警系统对学生的可能影响相比,带有偏差的教育数据渗透到教师备课从而对学生产生的可能性影响相对要小得多。前者可能不成比例甚至错误识别了基于性别或种族等群体,从而做出错误决策,而那些真正有需求的学生未必能得到帮助,出现“差之毫厘,谬以千里”的结果。因此,墨菲主张对于那些人工智能应用程序(特别是学情预警系统)的输出结果,仅应视为教育教学决策过程中的一个参考,更多还是要以教师和管理人员的专业判断来作为依据,他们毕竟有着丰富的实践经验。

影响人工智能教育大规模应用的主要障碍在于,缺乏合适、足够的数据来进行研发,并存在研发资金、隐私保障等方面的问题。平时相关方面很难获得不同学科、不同年级学习所关涉的人工智能学习应用程序所需的海量、客观和复杂的数据。唯一可以便捷访问并可用于人工智能教育软件研发与推广的,是在线学习平台和正在大规模使用的应用程序,不过这样的数据规模仍相对较小。没有规模庞大且高规格要求的数据,人工智能将难以在教育中进一步长足发挥作用。即使可以获得所需的数据,用于基础教育阶段的人工智能研发资金也不会像医疗、交通、军事等其他领域那样充足。

尽管人工智能在远程教学中发挥了巨大作用,但这次疫情未必能够改变人工智能教育投资不足的局面。开发商在社会其他行业应用人工智能的投资可谓是海量,但在教育领域对人工智能的投资却没有如此强劲。对于人工智能应用开发商而言,基础教育领域是一个非常昂贵且面临诸多困难的市场,主要原因在于可自由支配的预算少,教育领域的特殊要求如尊重隐私、教育价值观导向等,教育行政部门批准的产品销售周期长,等等。鉴于上述原因,目前很难指望风险投资公司和上市公司的新投资会用于基础教育市场新产品和服务开发。

人工智能在社会其他领域中的广泛应用最终会影响公众对人工智能教育的态度。社会大众会在教育以外的领域如医疗保健、汽车驾驶等对人工智能应用的体验以及相关的媒体报道,都会影响人们对于人工智能教育的看法和态度。当前涉及人工智能应用的领域,如疫苗研发、信息保护、人工智能农业等,诸如此类的事例都有可能引发社会广泛关注。这类报道将会影响人们关于人工智能应用安全可靠与否的感知,并间接影响人们对于教育应用人工智能的认知和态度。

作为兰德公司的资深高级学者,墨菲的观点在很大程度上代表了美国顶端智库对于当前人工智能教育的判断。尽管墨菲关于教育中的人工智能应用倾向于保守,但墨菲也主张进一步加强人工智能教育的研究,鼓励“弱人工智能”在教育中的广泛应用,并强调关注人工智能通过在其他领域广泛、深入应用并最终传递到教育领域的现象。因此,尽管当前人工智能对于教育领域的改观程度不及对其他领域,但从长远来讲,其影响不容忽视。

在疫情期间,各国开展的大规模远程教学,是应对突发事件不得不采取的临时性决策,客观上为人工智能带来了发挥作用的空间。但教育领域应用人工智能不同于其他行业,有效的教学活动需要师生的创造力、灵活性、即兴创作和自发性。教师需要通过逻辑思考、常识运用、同情心和同理心来处理日常的非学术性问题和课堂上出现的问题。当下,即使是最先进的人工智能教育系统也缺乏这种能力。教育所涉及的情感、态度、价值观等,很多方面很难通过数据搜集来实现。墨菲的上述主张,与教育的这些基本特征是合拍的。

因此,面对后疫情时代的教育发展,既要明确当前人工智能技术的局限,也要注重人工智能可以广阔发挥作用的空间。经合组织联合哈佛大学全球教育创新计划项目的调研发现,广泛采用人工智能手段,对于维系后疫情时代教育教学的运营,降低因疫情而带来的教育经费成本方面仍然有着不可取代的优势,并且也拓展出新的创新空间。后疫情时代的教育,需要将疫情期间的一些创新手段常态化,并创设机遇,广泛促进人工智能在教育领域中的运用。

(作者单位:赵章靖,中国教育科学研究院;郭晨光,山东省莘县翰林学校。本研究为中国教科院2019年度基本科研业务费专项资金项目“世界主要国家推进STEM教育的政策研究”[GYH2019025]成果)

国内人工智能在教育教学的应用汇总

国内人工智能在教育教学的应用汇总

深度学习或是人脸识别技术在国内教育领域已有一些实践和应用,尤其是17、18年,可以看到线上教育机构以及一些基于教室监控的人工智能辅助系统逐渐成熟。本文对这些应用进行梳理,简析原理并探讨其优劣和是否真正有价值。

首先明确人工智能在教育领域的应用集中在情绪识别和专注度评价两点上。

文章目录国内人工智能在教育教学的应用汇总@[toc]海风教育AI系统好望角(线上)杭州中学“智慧课堂行为管理系统”(线下)汉王教育公司“CCS课堂呵护系统”(线下)[^3]海风教育AI系统好望角(线上)

具体情况:

国内线上教育机构已有多家推出辅助的人工智能系统来优化教育教学的效果,基本上都是和第三方机构合作并非自主研发的,且目前看来不少都还是纸上谈兵的状况,就算应用也非常简单粗暴,参考价值低。

2018年4月,海风推出“好望角”AI系统,宣布上线情绪识别功能,借助人脸识别技术,能够基于人脸表情来分析学生情绪,基于眼球焦点分析学生注意力情况,并将分析结果即时反馈给老师。据郑文丞介绍,海风教育将情绪识别和眼球识别技术应用到教学过程中,是国内K12在线教育领域首个落地AI应用成果。1

,

,

探讨:

好望角据说是国内首个落地的线上AI应用成果,据我了解,其他机构的AI系统确实都没有看到真正在客户端的落地应用,只能借助新闻了解一二。

好望角的这个系统做了两件事,情绪识别和眼球识别,都是人脸识别的范畴。其中情绪应该是分为以下8类:正面情绪“高兴”;负面情绪“厌恶、悲伤、疑惑、轻蔑、愤怒”;中性情绪“专注、惊讶”。

效果可以从图片中看出可以提醒教师学生的听课状态,调整教学节奏,做得还是不错的,整个在教育学应用的逻辑基本是合情合理自圆其说的。

线上平台的一大优势就是视频图像清晰,通常是一对一教学,不论是教师还是学生都是一人一个画面,人脸始终位于画面大幅面的区域,人脸识别的分析效果显然会比较准确。另外只要平台大,数据量总是足够的。

除了海风的好望角,推出人工智能系统辅助教学的线上平台还有:

掌门1对1与人工智能企业商谈科技战略合作(2018年)

借助摄像头系统捕捉学生上课时的喜怒哀乐,结合面部表情识别系统,生成属于每个学生的学习情绪报告,辅助老师随时掌握课程动态、提醒老师及时调整上课节奏和气氛等。项目未见落地。

好未来(学而思)与FaceThink合作AILab

除高兴、生气、惊讶、害怕、厌恶等常见的情绪指标外,FaceThink(德麟科技2016年初成立)针对教育场景下最重要的“专注度”进行了建模,力图让机器识别的结果逼近有丰富经验的教师。根据测试,FaceThink在一对一和双师课堂两个场景下的识别率分别为94%和91%,随着数据量的增加,识别率还有继续进步的空间。

典型的情绪识别和专注度评价两个系统,AILab介绍链接见此,项目未见落地。

VIPKID深度融合人脸技术(2017年)

在教学过程中VIPKID通过人脸识别、情绪识别等技术抓取用户上课数据(如孩子在学习过程中的瞳孔和表情变化等),对师生的表情进行分析,计算分析用户的视线关注情况。

这个也是落地了的,看上去比较成熟。

杭州中学“智慧课堂行为管理系统”(线下)

具体情况:

2018年5月,杭州第十一中学试行“智慧课堂行为管理系统”,通过教室内安装组合摄像头,捕捉学生在课堂上的表情和动作,经大数据分析计算出课堂上学生的专注度,从而促进教学改进。

,

,,

使用该系统,后台会预先录入课堂应到学生名单,现场摄像头通过对教室内学生“刷脸”匹配,从而完成考勤。此外,该系统会对学生阅读、书写、听讲、起立、举手和趴桌子6种行为,以及高兴、反感、难过、害怕、惊讶、愤怒和中性7种表情,以30秒一次进行扫描,从而实现时时统计。“我们会对学生的6种行为赋予不同的分值,通过这个系统,我们可以看到哪些同学在专注听课,哪些同学在开小差,再结合他们高兴、伤心、愤怒、反感等面部表情,可以分析出学生在课堂上的学习状态。

我们会设置一个最低赋分值,如果某学生课堂分低于该值则代表其不专注。在每节课第20分钟的时,系统会向设置在讲台上的显示屏推送提醒,内容只有老师可见。2

探讨:

这个系统明确做了两件事,行为识别和表情识别,其中表情识别和之前的好望角的分类略有区别,最大的差别在于这里没有“专注”这一分类,专注与否是结合了动作和表情进行判断的,我认为这种判断专注的方式更为科学合理,毕竟专注并不是一个表情就能决定的,当然,越专注越好吗?当然不是,这个他们都没有考虑,还要另说。

通过图片展示的应用结果,可以看到识别表情的结果是以次数来统计判断的,这个是否合理,还是只是一个令人反感的没有实际意义的冰冷数字,还待讨论。

关于隐私问题的解释:系统只会采集学生的表情、行为状态信息,而非课堂的实时录像。

还有一种质疑是说这个系统起到了监视作用,学生可能会应对这个系统而做出动作假装在阅读之类,干扰结果。

汉王教育公司“CCS课堂呵护系统”(线下)3

具体情况:

2018年1月开始,CCS课堂呵护系统(汉王教育公司开发)v3.0版本已经上线发布,并在浙江、江苏、河南、内蒙古等地教育部门确立战略合作意向。

探讨:

这个系统没有公布具体识别方法的细节,就从公布的图片来探讨了,图片的信息量还是很大的。

首先是一个人脸识别考勤,再者是一个“专注”和“非专注”的两分类问题,其次还有“回答问题”、“书写”、“瞌睡”的动作识别。

总体来说在辅助教学上用的是行为识别而非人脸识别,从结果来看,比较关键的是一个专注时长的判断,这个数据最多只能用作参考,用此来判断学生是否好好学习了还是不太靠谱,对教学辅助的意义较小。

好望角介绍:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1598580283935115452&wfr=spider&for=pc↩︎

智慧课堂行为管理系统:http://www.sohu.com/a/232188256_198170↩︎

CCS课堂呵护系统:http://www.hanwangjiaoyu.com/classCare↩︎

人工智能在教育中的应用,主要包含哪几个方面

国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出,人工智能成为国际竞争的新焦点,应逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,培养复合型人才,形成我国人工智能人才高地。此次规划出台,将会加快编程培训进入中小学课堂的实施进度,对于人工智能在教育中如何应用,主要包括以下几点:

师资分配

利用人工智能可以实现师资资源重新分配。传统教育模式中,存在严重的师资力量分配不均匀的问题,也导致了教育的不均衡、不平等。

当投入了人工智能教育以后,各地的教师可以将自己的资源制成课件,无论在世界哪一个地方,孩子们享受到的教育资源都是相同的。人工智能让各地师资力量取长补短。

交流平台

人工智能以及区块链技术还可以为教育工作者搭建共建平台。在人工智能教育领域中,喵爪组建开放式共建平台,供技术创新者和教育创新者共同合作,开发基于项目制学习和人工智能创新教育的学习内容。这样的内容可以在喵爪星球虚拟学习空间里,通过其注册的喵爪账号在喵爪平台上参与学习,这有利于社群里的人互相学习共同促进。而且,区块链技术也可以保证学生隐私以及学生数据的真实性。

资源迅速更新

人工智能将促进教育资源的迅速更新,更加轻便。传统教育大部分是依赖于纸质书籍的,而纸质书籍有几个重大的缺点:不易更新、非常沉重、保存困难。一旦更新,原有的书籍便相当于作废等。

如果改用人工智能教育方式,更新只需要一瞬间,服务器上传后,用户只要联网更新数据就可以获取最新版本。学生也不必再背着沉重的书包,甚至在未来可能会由机器人代替学生背负学习资料。这种轻便及时的教育方式比传统教育少了许多麻烦。

负担优化

传统教育是制式的,教师对学生能力的训练大多数只能通过作业,而且家长盲目地给孩子报各种补习班,造成孩子时间的浪费,同时也破坏了孩子的学习兴趣,造成了巨大的影响。

人工智能模式的教育中,智能教育模式会对孩子掌握的知识进行一个评测。对于孩子已经掌握的知识,除了一段时间以后的温习以外,将减少其在学习过程中的出现率,保证孩子的休息娱乐时间,减少死读书现象的发生,确保孩子是真正掌握了知识,而非死记硬背。

个性化学习

人工智能可以为每位学生提供个人专属的学习计划。喵爪教育将利用人工智能技术,根据需求为每一位在喵爪星球上注册的用户提供个人专属的学习计划。由人工智能定制的学习计划与传统教育制式学习有着本质的区别,人工智能个人专属学习计划可以更有效地开发孩子的潜力,因为每个孩子都有自己所擅长的和不擅长的。

制式教育只会强硬地让孩子学所有东西,而人工智能教育则是针对孩子的优点,进行深入开发,把孩子的潜力开发出来,让孩子的潜质不会被白白浪费。

喵爪教育已经和汉森机器人公司达成合作意向,利用人工智能技术创新教育,共同开发使用“爱因斯坦”机器人。这款机器人不仅可以编程,还可以与Scratch编程教育相结合,用于项目制学习(PBL)、人工智能认知学习。

众所周知,如果人类在学习的过程中能够拥有更多的身体感官交流,那么学习的效果将会得到大大的提高。“爱因斯坦”机器人首先就具备机器人与人之间的视听交流。在此之后,如果用户用手指触摸iPad来与机器人进行互动交流,那么它将打开人类大脑的更多区域的互动,而这也可以使人类的大脑更加快速地接收这些知识并且接受这种学习方式。用户可以通过云端下载更多的智能应用程序来与“爱因斯坦”机器人进行更多的互动。

“爱因斯坦”机器人背后所隐藏的道理就是寓教于乐,将娱乐和教育有机地结合起来。这也是“爱因斯坦”机器人诞生的初衷。

人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视,均为前沿产业,多智时代专注于人工智能和大数据的入门和科谱,在此为你推荐几篇优质好文:1.人工智能时代,AI人才都有哪些特征?http://www.duozhishidai.com/article-1792-1.html2.大数据携手人工智能,高校人才培养面临新挑战http://www.duozhishidai.com/article-7555-1.html3.人工智能,机器学习和深度学习之间,主要有什么差异http://www.duozhishidai.com/article-15858-1.html4.大数据人工智能领域,如何从菜鸟晋级为大神http://www.duozhishidai.com/article-1427-1.html

多智时代-人工智能和大数据学习入门网站|人工智能、大数据、物联网、云计算的学习交流网站

人工智能在护理教育中的地位:过去、现在和未来的方向

Fulltext

1.Introduction

Ashealthcarecontinuestoevolveandbecomeincreasinglycomplex,nursingeducationmustalsoevolvetokeeppacewiththechanginglandscape.Onesignificantdevelopmentinhighereducationhasbeentheintegrationofartificialintelligence(AI)technology,whichhasthepotentialtotransformeducationbyprovidingmorepersonalizedandefficientlearningexperiencesforstudents[1].Aswithanynewtechnology,concernsandcontroversiessurroundtheadoptionofAIintohighereducation,includingnursingprograms[2].ThisarticleaimstoprovideanoverviewofthestateofAIinnursingeducationbyexaminingitshistoricalroots,currentapplications,andfuturedirections.BydiscussingtheopportunitiesandlimitationsofAIinnursingeducation,thisarticleencouragesnurseeducatorstoreflectonhowbesttointegrateAItechnologyintotheirteachingtoenhancestudentlearningandcontributetothedevelopmentofcompetentandcompassionatenurses.

2.AI’sRoots,Growth,andBenefits

TheintegrationofAItechnologyintohighereducationhasalonghistorythatdatesbacktothe1950s,whenitemergedasanicheareaofresearchwithlimitedinterest[3].AIgainedpopularityinthe1970sand1980sduetothedevelopmentofmoderncomputingtechnology[1].Inthe1960s,researchersinvestigatedtheuseofcomputer-assistedinstruction,andbythelate1960s,naturallanguageprocessinghadbegun,whichimprovedthroughself-playandwasoneofthefirstinstancesofaworkingmachinelearningsystem[4].Theuseofcomputer-assistedinstructionexpandedinthe1970s,resultinginthecreationofearlycomputer-basedteachingmaterials,suchasmultimedialearningresources,interactivesimulations,andonlinetutorials,thatdemonstratedthepotentialofAItoimproveexperiencesofteachingandlearning[1].Inthe1990s,theuseofAI-generateddatathroughlearninganalyticsandintelligenttutoringsystemswasintroducedanddemonstratedimprovedstudentperformance[1].Theseearlyexperimentsmadeitpossibletoprovidepersonalizedlearningexperiencesandactivelearning[5].ArecentexampleofAIinnursingeducationisChatGPT,whichcangenerateavarietyofmocksimulationcases,suchaspatientinterviewsorjobinterviews,providinginteractivelearningexperienceswhilesavingeducators’time.AIcanalsoautomateassessmentandgrading,allowingnursingfacultytofocusonotheraspectsofteaching[2].

TheuseofAIinhighereducationhasgarneredglobalattention,withseveralcountriesinvestinginAIresearchandeducation.ChinahaslaunchedanationalAIdevelopmentplantoachievesignificantprogressinAIresearchandinnovationby2030[6].SouthKoreaisdedicatingsignificantresourcestodevelopingAIeducationandresearchwiththegoalofbuildinghumancapacityandanticipatinglabormarketshifts;tocultivateAItalent,thecountryistakingmeasuressuchasincreasingthenumberofAIgraduateschoolsandofferingshort-termintensiveeducationalprograms[7].TheEuropeanUnion’sDigitalEducationActionPlan2021–2027aimstoenhancestudentlearningandsupportteachersandadministrativestaffbypromotingtheuseofAIineducation[8].TheNationalScienceFoundationintheUnitedStatesisalsoinvestinginAIeducationandresearch,withafocusonimprovingequityineducationthroughtheuseofAI-augmentedlearningforadultlearners[9].TheinvestmentinAIeducationandresearchbycountriesworldwideisaimedatdevelopingleadershipinthefieldandpreparingstudentsforthefutureworkforce.

AItechnologyholdssignificantpotentialtocreatemoresophisticatedandcomplexsimulationsthatcanhelpnursingstudentsdevelopcriticalthinkingskillsandprepareforreal-worldpatientcaresituations.Suchsimulationscanprovidestudentswithrealisticscenariosthatmimicpatientcaresituations,allowingthemtopracticetheirclinicalskillsanddecisionmakinginasafeenvironment.AsAItechnologyadvances,thesesimulationswillbecomeevenmoreadvancedandsophisticated,offeringanincreasinglyrealisticandimmersivelearningexperience.ThebenefitsofAIinnursingeducation,suchasinteractivelearningexperiencesandtime-savingopportunities,areundeniable,butpotentialrisksnecessitateacautiousandinformedapproachtoitsuse.Forinstance,theuseofChatGPT,anAIchatbotsystem,innursingeducationhaselicitedconcernsaboutbreachesofacademicintegrityandethicsandtheftofintellectualproperty[2].Whenimplementedaccordingtoproperguidelinesandusedethically,however,AIcansignificantlyimprovelearningexperiencesfornursingstudentsandbetterpreparethemforthechallengesofarapidlychanginghealthcarelandscape.

3.NavigatingtheOpportunitiesandChallengesofAIinNursingEducation

TheintegrationofAIintonursingeducationpresentsawiderangeofopportunities,includingenhancedlearningoutcomesandimprovedefficiency;however,italsoposesseveralchallengesrelatedtoprivacyandsecurity,ethicalconsiderations,andresistancetoadoption.AprimarychallengeassociatedwithAIintegrationistheprotectionofstudentprivacy.GiventhatAIrequiresaccesstopersonalinformation,itisessentialtomaintainstudentconfidentialityandsafeguardagainstanypotentialdatabreachesthatcouldcompromisestudentprivacy.Ethicalissuesrelatedtodatabias,theexacerbationofexistinginequalities,andadherencetoprofessionalstandardsmustbethoughtfullyconsideredandthoroughlyaddressed.Toaddresssuchconcerns,itisessentialtopromoteethicalAIpractices,provideappropriatetrainingandsupporttoeducatorsandstudents,andimplementrobustprivacyandsecuritymeasures.

Aswithanynewtechnology,resistancetotheadoptionofAI-basedtoolsandtechniquesisachallengethatnursingeducationprogramswilllikelyface.FacultymembersmayhaveconcernsaboutthepotentialimpactofAIontheirworkloadortheirroleintheteachingprocess;somemayfearthattheywillneedtoexpendasignificantamountoftimelearninghowtouseAItoolsorthatAIcouldreplacehumaneducatorsaltogether.Inaddressingtheseconcerns,itisimportanttonotethatAItechnologysupplementsandenhancestheteachingandlearningprocesswhenusedcorrectly.AI-basedtoolscanhelptostreamlineadministrativetasksandprovidepersonalizedlearningexperiencesthatcatertotheuniqueneedsofindividualstudents.Byautomatingroutinetasks,suchasgrading,attendancemonitoring,andstudentprogresstracking,nurseeducatorsgaintimetofocustheireffortsonmorecomplexteachingtasksthatrequiretheiruniqueinsightandexpertise.

AlthoughAI-basedtoolsandtechniquescanoffersignificantbenefitstonursingeducation,itiscrucialtoensurethattheysupplementandenhance,ratherthanreplace,humaninteraction,criticalthinking,andcreativity.Theroleofnurseeducatorsinfosteringtheseessentialskillsiscriticaltothedevelopmentofcompetentandcompassionatenurses.BystrikingabalancebetweenAI-poweredtoolsandhumaninteraction,nursingschoolscanprovideamoreholisticandeffectivelearningexperienceforstudents.CollaborativeeffortsbetweenAIresearchersandnurseeducatorscanleadtoacomprehensiveandnuancedapproachtonursingeducationthatleveragesthebenefitsoftechnologywhilepreservingthevalueofhumaninteraction.

ToaddressconcernsaboutworkloadandtheimpactofAIontheirteachingrole,nurseeducatorsmustreceivepropertrainingandsupport.TrainingshouldbedesignedspecificallytohelpfacultyunderstandthecapabilitiesandlimitationsofAItechnologyandhowitcanbeusedtoenhancetheteachingandlearningprocess.NurseeducatorsshouldbeprovidedwithguidanceonhowtouseAI-basedtoolseffectivelyandintegratethemintoexistingteachingpracticestomakethemostoftheirpotential.Moreover,nurseeducatorscanplayacriticalroleindevelopinganddesigningAI-poweredtoolsthatalignwiththegoalsofnursingeducationandthecorevaluesofthenursingprofession.Nurseeducatorscanprovidevaluableinputonthefeaturesandfunctionalitiestheyconsidermostimportant,andtheycanensurethattoolsaredesignedtosupportclinicaljudgmentandpatient-centeredcare.

ImplementingAI-basedtoolsinthenursingcurriculumcaninvolvesignificantcostsandmayrequireinvestmentsintechnologyandinfrastructuretosupporttheirintegration,suchasexpensesrelatedtosoftware,hardware,andstafftraining.However,byprovidingpropertrainingandtechnicalsupport,whileinvolvinginstructionaldesignexpertsandnurseeducatorsinthedevelopmentofatechnology-enhancedcurriculum,nursingeducationprogramscaneffectivelyaddressconcernsandensurethatAIisintegratedresponsiblyandethicallyinaccordancewiththecorevaluesofnursingeducation.Onewaytodothisisbyreallocatingresourcesfromexistingbudgets,whileseekingexternalsupportforgrantsorcollaboratingwithindustrypartners.

InvestinginAI-basedtoolsandtechniquescanyieldlong-termbenefitsfornursingeducation,suchasimprovedlearningoutcomes,enhancedefficiency,increasedeffectivenessofteachingpractices[5].Thesebenefitsultimatelyproducecompetentandcompassionatenurseswhoarewellequippedtoprovidehigh-qualitycareinarapidlyevolvinghealthcarelandscape.Collaborationbetweeninstructionaldesignexperts,nurseeducators,andAIresearcherscanleadtoacomprehensiveandnuancedapproachtonursingeducationthatleveragesthebenefitsoftechnologywhilepreservingthevalueofhumaninteraction.Securingadequatefundingiscrucialfornursingeducationprogramstoremainattheforefrontofinnovationandtoprovidenursingstudentswithaccesstosomeofthemostup-to-dateandeffectivelearningexperiencespossible.

4.Conclusions

TheintegrationofAItechnologyinnursingeducationhasthepotentialtorevolutionizebyprovidingpersonalizedlearningexperiencesandimprovingefficiencyandoutcomes.However,theethicalandresponsibleuseofAImustbeensuredthroughcarefulconsiderationandeffectivestrategiesthataddressconcernssuchasprivacy,security,bias,andadherencetoprofessionalstandards.Furthermore,continuedresearchandinnovationinthefieldofAIinnursingeducationwillbecrucialtoexploringthebestpracticesforincorporatingAItechnology,examiningitsimpactonstudentlearningandprogramoutcomes,andaddressingethicalandlegalconcerns.Withproperimplementationandguidelines,AItoolscancomplementandenhancehumaninteractionsinnursingeducation,preparingnursingstudentsforarapidlychanginghealthcarelandscapeandadvancingthenursingprofession.

全文翻译(仅供参考)

1.项目介绍

随着医疗保健不断发展,变得越来越复杂,护理教育也必须发展,以跟上不断变化的格局。高等教育的一个重大发展是人工智能(AI)技术的整合,它有可能通过为学生提供更个性化和更有效的学习体验来改变教育[1]。与任何新技术一样,人们对将人工智能引入高等教育(包括护理课程)的担忧和争议[2]。本文旨在通过检查人工智能的历史根源、当前应用和未来方向,概述人工智能在护理教育中的现状。通过讨论人工智能在护理教育中的机会和局限性,本文鼓励护士教育工作者反思如何最好地将人工智能技术融入教学中,以提高学生的学习能力,并为培养有能力和富有同情心的护士做出贡献。

2.AI的根源、成长和好处

人工智能技术与高等教育的整合有着悠久的历史,可以追溯到20世纪50年代,当时它作为一个利基研究领域出现,兴趣有限[3]。人工智能在20世纪70年代和80年代由于现代计算技术的发展而流行[1]。在20世纪60年代,研究人员调查了计算机辅助教学的使用,到20世纪60年代末,自然语言处理已经开始,它通过自我发挥得到改进,并且是工作机器学习系统的第一个实例之一[4]。计算机辅助教学的使用在20世纪70年代得到了扩展,导致了早期基于计算机的教学材料的创建,例如多媒体学习资源,交互式模拟和在线教程,这些都证明了人工智能在改善教学和学习体验方面的潜力[1]。在20世纪90年代,通过学习分析和智能辅导系统使用人工智能生成的数据被引入,并证明了学生表现的改善[1]。这些早期的实验使得提供个性化的学习体验和主动学习成为可能[5]。人工智能在护理教育中的一个最新例子是ChatGPT,它可以生成各种模拟仿真案例,例如患者面试或工作面试,提供交互式学习体验,同时节省教育工作者的时间。人工智能还可以自动化评估和评分,使护理教师能够专注于教学的其他方面[2]。

人工智能在高等教育中的应用引起了全球的关注,一些国家投资于人工智能研究和教育。中国已启动国家人工智能发展计划,到2030年在人工智能研究和创新方面取得重大进展[6].韩国正在投入大量资源发展人工智能教育和研究,目标是建设人力资源能力和预测劳动力市场的变化;为了培养人工智能人才,国家正在采取措施,如增加人工智能研究生院的数量和提供短期强化教育计划[7].欧盟的《2021-2027年数字教育行动计划》旨在通过促进人工智能在教育中的使用,加强学生的学习,并为教师和行政人员提供支持。8].美国国家科学基金会也在投资人工智能教育和研究,重点是通过对成人学习者使用人工智能增强学习来改善教育公平。9].世界各国对人工智能教育和研究的投资旨在发展该领域的领导力,并为学生未来的劳动力做好准备。

人工智能技术具有创造更复杂和更复杂的模拟的巨大潜力,可以帮助护理专业的学生培养批判性思维技能,并为现实世界的患者护理情况做好准备。这样的模拟可以为学生提供模拟患者护理情况的逼真场景,使他们能够在安全的环境中练习他们的临床技能和决策。随着人工智能技术的进步,这些模拟将变得更加先进和复杂,提供越来越逼真和身临其境的学习体验。人工智能在护理教育中的好处,如互动式学习体验和节省时间的机会,是不可否认的,但潜在的风险需要谨慎和知情的方法来使用它。例如,在护理教育中使用ChatGPT(一种人工智能聊天机器人系统)引起了对违反学术诚信和道德以及盗窃知识产权的担忧[2]。然而,当根据适当的指导方针实施并以合乎道德的方式使用时,人工智能可以显着改善护理专业学生的学习体验,并更好地为快速变化的医疗保健环境的挑战做好准备。

3.把握人工智能在护理教育中的机遇和挑战

人工智能融入护理教育带来了广泛的机会,包括增强学习成果和提高效率;然而,它也带来了与隐私和安全、道德考虑以及对采用的抵制相关的若干挑战。与AI集成相关的主要挑战是保护学生隐私。鉴于人工智能需要访问个人信息,因此必须维护学生的机密性,并防止任何可能损害学生隐私的潜在数据泄露。与数据偏差、现有不平等加剧以及遵守专业标准有关的道德问题必须得到深思熟虑的考虑和彻底解决。为了解决这些问题,必须促进道德的人工智能实践,为教育工作者和学生提供适当的培训和支持,并实施强有力的隐私和安全措施。

与任何新技术一样,对采用基于人工智能的工具和技术的抵制是护理教育计划可能面临的挑战。教师可能会担心人工智能对他们的工作量或他们在教学过程中的角色的潜在影响;有些人可能担心他们需要花费大量时间学习如何使用人工智能工具,或者人工智能可能完全取代人类教育工作者。在解决这些问题时,重要的是要注意,人工智能技术在正确使用时可以补充和增强教学和学习过程。基于人工智能的工具可以帮助简化管理任务,并提供个性化的学习体验,以满足个别学生的独特需求。通过自动化常规任务,如评分,考勤监控和学生进度跟踪,护士教育工作者获得时间,把精力集中在更复杂的教学任务,需要他们独特的洞察力和专业知识。

虽然基于人工智能的工具和技术可以为护理教育提供显着的好处,但确保它们补充和增强而不是取代人类互动,批判性思维和创造力至关重要。护士教育工作者在培养这些基本技能的作用是至关重要的主管和富有同情心的护士的发展。通过在人工智能工具和人际互动之间取得平衡,护理学校可以为学生提供更全面、更有效的学习体验。人工智能研究人员和护士教育工作者之间的合作可以为护理教育提供一种全面而细致的方法,在保留人类互动价值的同时利用技术的优势。

为了解决工作量和人工智能对其教学作用的影响,护士教育工作者必须接受适当的培训和支持。培训应专门设计,以帮助教师了解人工智能技术的能力和局限性,以及如何使用它来增强教学和学习过程。应向护士教育工作者提供如何有效使用基于人工智能的工具的指导,并将其整合到现有的教学实践中,以充分发挥其潜力。此外,护士教育者可以在开发和设计与护理教育目标和护理专业核心价值观相一致的人工智能工具方面发挥关键作用。护士教育工作者可以提供有价值的输入功能,他们认为最重要的特点和功能,他们可以确保工具的设计,以支持临床判断和以病人为中心的护理。

在护理课程中实施基于人工智能的工具可能涉及大量成本,并可能需要在技术和基础设施方面进行投资以支持其整合,例如与软件、硬件和员工培训相关的费用。然而,通过提供适当的培训和技术支持,同时让教学设计专家和护士教育工作者参与技术增强型课程的开发,护理教育计划可以有效地解决问题,并确保人工智能按照护理教育的核心价值观负责任地和道德地整合。一种方法是从现有预算中重新分配资源,同时寻求外部赠款支持或与行业伙伴合作。

投资基于人工智能的工具和技术可以为护理教育带来长期利益,例如改善学习成果,提高效率,提高教学实践的有效性[5]。这些好处最终产生有能力和富有同情心的护士谁是装备精良,以提供高质量的护理在一个快速发展的医疗保健景观。教学设计专家、护士教育工作者和人工智能研究人员之间的合作可以为护理教育提供一种全面而细致的方法,这种方法可以利用技术的优势,同时保留人类互动的价值。确保足够的资金是至关重要的护理教育计划保持在创新的最前沿,并为护理学生提供一些最新的和有效的学习经验可能。

4.结论

人工智能技术在护理教育中的整合有可能通过提供个性化的学习体验和提高效率和成果来进行革命。然而,必须通过仔细考虑和有效的策略来确保人工智能的道德和负责任的使用,这些策略可以解决隐私,安全,偏见和遵守专业标准等问题。此外,人工智能在护理教育领域的持续研究和创新对于探索纳入人工智能技术的最佳实践,研究其对学生学习和项目成果的影响以及解决道德和法律的问题至关重要。通过适当的实施和指导方针,人工智能工具可以补充和加强护理教育中的人际互动,为护理学生应对快速变化的医疗保健环境做好准备,并促进护理专业的发展。

THEEND

2023年人工智能+教育专项基金

教学发展中心2023年人工智能+教育专项基金全部申报工作已于6月底截止,经过评审,共有6位教师获得立项资助,具体立项名单公示如下:

项目编号

姓名

所属院系

项目名称

CTLD23A0001

张利东

外国语学院

AI大模型在大学英语写作自动评分与诊断性反馈中的应用效度验证

CTLD23A0002

杨力

机械与动力工程学院

大语言模型辅助的新生项目制教学探索

CTLD23A0003

刘小凯

设计学院

设计制图中利用AI进行艺术差距弥补的教学研究

CTLD23A0004

陈思佳

船舶海洋与建筑工程学院

人工智能在促进工科基础课程教学中的应用实践——以“建筑力学”为例

CTLD23A0005

来哲

外国语学院

法语入门阶段教师的独特价值与人工智能的协同作用研究

CTLD23A0006

姜文印

物理与天文学院

利用ChatGPT提升大物实验课教学效果

公示时间7日,从公示之日起计算,在公示期限内,如有异议,请与教学发展中心联系,电话:34207648-8012,邮箱 pang-lei@sjtu.edu.cn。

上海交通大学教学发展中心2023年7月5日

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

上一篇

下一篇