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2019年10月7日 星期一

How AI Adaptive Technology can Upgrade Education Industry - Joleen Liang (sponsored by Squirrel AI)


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當教育與人工智慧相遇,會碰撞出怎樣的火花?

日前,由對岸中國北京師範大學未來教育,高精尖創新中心編製的《人工智慧+教育》藍皮書(2018)正式發佈。


該藍皮書從教育的視角,梳理人工智慧落地教育的場景,結合人工智慧技術的研究熱點,展望未來「人工智慧+教育」的發展方向,並梳理了人工智慧,解決教育領域問題的各種方案,搭建了學校、產業、研究機構的溝通橋梁,為各領域共同探索人工智慧,對教育變革的可能性提供了參考。

人工智慧+教育的典型場景
(1)智慧教育環境
利用普適計算技術,實現實體空間和虛擬空間的融合、基於人工智慧技術作為智慧引擎,建立支持多樣化學習需求的,智慧感知能力和服務能力,實現以泛在性、社會性、情境性、適應性、連接性等為核心特徵的泛在學習;
(2)智慧學習過程支持
在各類人工智慧技術的支持下,建構認知模型、知識模型、情境模型,並在此基礎上,針對學習過程中的各類場景,進行智慧化支持,形成諸如智慧學科工具、智慧機器人學伴,與玩具、特殊教育智慧助手等,學習過程中的支持工具,從而實現學習者和學習服務的交流、整合、重構、協作、探究和分享。

(3)智慧教育評價
人工智慧技術不僅僅會在試題生成、自動批閱、學習問題診斷等方面,發揮重要的評價作用,更重要的是,可以對學習者學習過程中,知識、身體、心理狀態的診斷和反饋,在學生綜合素質評價中,發揮不可替代的作用,包括學生問題解決能力的智慧評價、心理健康檢測與預警、體質健康檢測,與發展性評估,學生成長與發展規劃等。
(4)智慧教師助理
人工智慧將替代教師日常工作中重複的、單調的、規則的工作,舒解教師各項工作的壓力,成為教師的貼心助理。人工智慧技術還可以增強教師的能力,使得教師能夠處理,以前無法處理的複雜事項,對學生提供以前無法提供的個性化、精準的支持,傳授知識效率大幅度提升,有更多的時間與精力,來關注每個學生的身心全面發展。

(5)教育智慧管理與服務
透過大數據的收集和分析,建立起智慧化的管理手段,管理者與人工智慧協同,形成人機協同的決策模式,可以洞察教育系統運行過程中,問題本質與發展趨勢,實現更高效的資源配置,有效提升教育品質,並促進教育公平。
人工智慧+教育的典型問題
(1)智慧技術層面
人工智慧教育技術尚未成熟,教育難題破解還存在許多問題,目前市場上的很多產品,仍不夠智慧,學習數據稀疏、學習模型以偏概全等問題亟待解決;

(2)應用領域層面
人工智慧技術與教育的結合,還不夠緊密,目前大多數產品,僅關注自適應學習的單一狹窄領域,對學生成長、綜合能力發展、身心健康等方面關注較少;

(3)數據是人工智慧的「養料」,教育人工智慧的關鍵瓶頸在數據,不同教育系統、平台間的數據,沒有開放和共享,資訊孤島現象嚴重,難以採集學生學習全過程的數據,沒有數據就沒有智慧;

(4)智慧決策層面
單一的智慧算法,無法適應複雜多變的教育場景,有以偏概全的風險,需要多個智慧系統聯合決策,加強人工干預,並實現人機聯合決策;

(5)人工智慧的價值認識存在兩極化
既有對人工智慧全盤肯定、在教育應用過程中,「唯人工智慧」的思想,也有對其全盤否定、對人工智慧的有益之處,視而不見的思想,在人工智慧教育應用方面,應強調人機協同,不高估、也不低看。
人工智慧+教育發展建議
(1)加強數據匯聚,消除數據壁壘,建立合理使用數據的制度與政策體系,促進數據的流通與流轉,在保護學生和家長隱私的前提下,合理、平衡利用數據來發展教育智慧;

(2)關注多元應用場景,避免人工智慧強化應試教育,改變以「講、測、考、練」為核心的人工智慧教育應用現狀,人工智慧要在降低教師的負擔、降低學生學習知識的負擔、促進學生德智體美勞全面發展方面等方面,起到更加積極的作用;

(3)開展跨學科研究,單一技術創新無法推進人工智慧+教育的變革,要積極推進教育學、資訊科學、心理學、體育學、管理科學等,多學科的協同攻關,國家相應設置重大攻關項目進行引導,促進多領域、多學科的交流與創新;

(4)提供開放平台和服務,大型企業和研究機構要多開發開源的人工智慧組件庫和算法庫,提供人工智慧開放雲端服務,對中小型企業開放其計算能力,實現人工智慧服務人人可用,打造智慧教育服務生態;

(5)推廣智慧教育試驗示範,開展人工智慧教育示範區建設,推動規模化應用,探索人工智慧破解教育難題的思路,尋求能夠有效提升教育品質途徑,探索「人工智慧+教育」的制度體系設計。
人工智慧時代未來教育未來關注點
(1)關注人機結合的制度體系與思維體系。
要善於運用人機結合的思維方式,使教育既實現大規模覆蓋,又實現與個人能力相匹配的個性化發展。

(2)關注核心素養導向的人才培養。
未來教育應致力於培養,針對人工智慧時代的創新人才,引導學習者在學習和工作中,發展關鍵能力與核心素養,培養創造力而不僅僅是記憶知識,才能更好地適應未來時代的發展;

(3)關注學生的靈魂和幸福。
未來教育應是更加人本的教育,為學生一生的幸福和成長奠基。隨著智力勞動的解放,教師有更多的時間和精力,關心學生心靈、精神和幸福,跟學生平等互動,實施更加人本的教學,使得學生更具有創造性;

(4)關注個性化、多樣性和適應性的學習。
在人工智慧技術的支持下,面向大規模的學習者群體,建立促進個性發展的教育體系,是未來教育發展的基本趨勢。使每一個兒童在其原有的基礎上,獲得適合他自己的教育服務,是未來教育應該追求的價值之一;

(5)關注人機協作的高效教學。
人工智能在教育中的應用與研究,應借鑒吸收學習科學領域的最新研究成果,在借助人工智慧技術,更科學全面地瞭解學習過程的基礎上,建立更準確的學習模型,實現更人性化的功能。

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