時(shí)間:2023-11-25 09:40:54
序論:在您撰寫人工智能教育的目的時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在大數(shù)據(jù)的“滋養(yǎng)”下,AI在越來越多的領(lǐng)域更懂人,讓擁有深度學(xué)習(xí)能力、不斷進(jìn)化的AI幫助人類探索學(xué)習(xí)規(guī)律、開拓認(rèn)知潛能,已成為人不被機(jī)器淘汰的必要之舉,根據(jù)教育部的規(guī)定,2018年秋季開學(xué)后,高中生們將要開設(shè)一門新課程:《人工智能》。
互聯(lián)網(wǎng)教育尤其是線上K12培優(yōu)項(xiàng)目一直是投資熱門,直播1對1模式風(fēng)口過后,教育圈內(nèi)最火的應(yīng)該是AI項(xiàng)目了。據(jù)億歐智庫的報(bào)告顯示,2017年人工智能教育融資額度達(dá)42.17億元,其中超80%屬于早期投資項(xiàng)目,這個賽道有望誕生多個獨(dú)角獸公司。
筆者發(fā)現(xiàn),當(dāng)前布局人工智能的在線教育大體分為三派:
教學(xué)或題庫測評類工具產(chǎn)品,比如作業(yè)盒子等;
培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)用AI技術(shù),比如好未來等;
人工智能教育引擎及平臺提供商,比如高木學(xué)習(xí)等。
現(xiàn)在擺在AI教育創(chuàng)投從業(yè)者面前的問題是:到底以技術(shù)實(shí)力論英雄的AI教育的泡沫有多大?真金不怕火煉的AI教育項(xiàng)目的核心能力在哪里?如何才能落地? 本文試做解讀。
一、為什么“自適應(yīng)”其實(shí)并非真正的AI?一位投資人朋友曾向我這樣說道:“既懂互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)又完全懂本行業(yè)的業(yè)務(wù)的管理型人才不超過十個,這是在‘互聯(lián)網(wǎng)+’雙創(chuàng)浪潮中每個垂直行業(yè)頭部項(xiàng)目就幾家能玩轉(zhuǎn)的原因?!倍J(rèn)知和技術(shù)門檻更高的“AI+”情況恐怕會更加不妙,甚至很多人把“自適應(yīng)”與“AI教育”劃等號。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)(Adaptive Learning)的鼻祖是美國的Knewton公司,它通過評估不同學(xué)生對知識材料掌握度進(jìn)行個性化推薦,有點(diǎn)類似于今日頭條的興趣引擎。 Knewton在國內(nèi)的門徒眾多,目前大概有40多家項(xiàng)目宣布發(fā)力做“自適應(yīng)”,比如“乂學(xué)教育”(學(xué)練測自適應(yīng))、“學(xué)吧課堂”(題庫自適應(yīng))、“英語 流利說”(英語口語糾正)、“一起作業(yè)”(家長、老師在線監(jiān)控)等等。
嘉御基金創(chuàng)始人衛(wèi)哲說過,“90%的人工智能項(xiàng)目都是偽AI”,鑒別的依據(jù)是看項(xiàng)目“算法速度”,如果是代數(shù)級而不是幾何級計(jì)算那就不是“真AI”,以此來考驗(yàn)自適應(yīng)項(xiàng)目,得到的結(jié)論未免讓人失望。
初級的自適應(yīng)項(xiàng)目是人工預(yù)設(shè)指令或編程規(guī)則推薦,高級的自適應(yīng)是基于知識圖譜推薦,即使是高級的自適應(yīng)項(xiàng)目由于沒有按照既定的教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)有 邏輯地展開,在具體知識學(xué)習(xí)之中并不系統(tǒng)。關(guān)鍵是很多自適應(yīng)項(xiàng)目采集的是各科最優(yōu)秀特級教師的能力,導(dǎo)致其算法本身是線性的、模擬人學(xué)習(xí)而已。
自適應(yīng)的技術(shù)原理就好比AlphaGo是應(yīng)用了人類最優(yōu)秀圍棋大師的能力而非是完全迥異機(jī)器深度學(xué)習(xí)和自演化模型;自動駕駛AI應(yīng)用了某個人類零誤 差老司機(jī)的感知能力而非是基于全網(wǎng)海量交通大數(shù)據(jù)做運(yùn)算和決策;人工智能醫(yī)生是應(yīng)用了看X片最快最準(zhǔn)的醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)而非是海量數(shù)據(jù)庫訓(xùn)練;顯然按這樣的路徑 訓(xùn)練出的機(jī)器并非是真正的AI。
“真正擁有充分教學(xué)大數(shù)據(jù)及算法速度的‘AI教師’是能輕松超越擁有30年教齡特級教師的,并且可以突破人類的知識局限,對算法模型進(jìn)行自動演化,找到人類從未嘗試過的策略?!备吣緦W(xué)習(xí)創(chuàng)始人劉瞻這樣描述AI教師。
劉瞻是帝國理工學(xué)院科班出身,早在2015年開啟AI教育創(chuàng)業(yè),他認(rèn)為判斷真?zhèn)蜛I教育項(xiàng)目具體有三個考察維度:
(1)自適應(yīng)是基于模擬優(yōu)秀老師的知識圖譜推薦知識,而真正的AI教育機(jī)器人則是泡在“教學(xué)實(shí)踐大數(shù)據(jù)”中做深度學(xué)習(xí)。
(2)自適應(yīng)主要用作知識盲點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),但無法分析出知識體系之間的本質(zhì)聯(lián)系,用AI更重要的任務(wù)是找到行為背后的原因,比如某學(xué)生表面上二次函數(shù)是 薄弱環(huán)節(jié),既有可能是其對二次函數(shù)的各細(xì)分知識點(diǎn)掌握不牢,也有可能是前置知識點(diǎn)一次函數(shù)、函數(shù)的思想理解不透徹,還有可能是方程求解的問題;甚至有可能 是抽象思維或計(jì)算能力的問題,AI會根據(jù)該學(xué)生數(shù)據(jù)和“知識路徑矩陣”,找到問題背后的原因從而匹配出最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑。
(3)人類教師的情感因素能左右學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,AI教師也應(yīng)綜合考慮學(xué)生的自信心與成就感的培育與激發(fā),從而確保學(xué)生學(xué)習(xí)過程“知”、“情”、“意”的一體化。
二、AI教育的核心:幫助每個學(xué)生找到“元認(rèn)知能力”AI教育并不會改變“老師-學(xué)生”的二元結(jié)構(gòu),甚至人工智能教育還要在師生兩端徹底解決互聯(lián)網(wǎng)教育未完成的兩大難題:
如何幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)方法、提升學(xué)習(xí)效率?在中國一個普通中學(xué)生80%的學(xué)習(xí)時(shí)間是低效的。
如何幫助老師對學(xué)生更高效的“因材施教”?目前在我國師資資源依然整體短缺并且分布不均,1對1培優(yōu)成本高、小班普及率低等問題依然突出。
AI教育的優(yōu)勢在于通過數(shù)據(jù)化形式分析學(xué)生自己都不清楚的“癥結(jié)”,即所謂的“懂我更懂教好我”,同時(shí)AI還能幫助老師實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的穩(wěn)定化和可控化。AI在充分收集和處理教與學(xué)兩端的大數(shù)據(jù)后,還得在具體教學(xué)場景之中個性化建模,最終實(shí)現(xiàn)“讓學(xué)生更會學(xué),讓老師更會教”,這是人工智能教育的目的。
陶行知先生說過,“教是為了不教”,教育本質(zhì)不是灌輸知識,而是要啟發(fā)學(xué)生思考并讓學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的能力。目前很多偽AI學(xué)習(xí)神器只能“授人以 魚”但并不能“授人以漁”,我國基礎(chǔ)教育歷來缺乏方法論課程,只有極少數(shù)有天賦的學(xué)生能自主制定適合自己的學(xué)習(xí)方案,而絕大多數(shù)天資處于平均線的學(xué)生在混 沌中摸索。如果從AI的視角來看,所謂“天賦”不過是少數(shù)幸運(yùn)兒自覺不自覺的分享了“元認(rèn)知能力”。
當(dāng)人主動設(shè)定學(xué)習(xí)計(jì)劃、自我反饋、動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)策略時(shí),就接近了“元認(rèn)知”,在大數(shù)據(jù)時(shí)代,這種元認(rèn)知能力是能被定量化分析的,AI 教育可以為學(xué)習(xí)者提供關(guān)于反復(fù)激活元認(rèn)知能力的“訓(xùn)練法”。根據(jù)劉瞻的解讀,AI教育的“訓(xùn)練法”就好比給蹣跚學(xué)步的嬰兒安上矯正走姿的“學(xué)步車”,具體 應(yīng)用什么樣“訓(xùn)練模型”則是由AI根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行場景化定制的,有可能是通向?qū)W習(xí)目標(biāo)所需要的“云梯”,有可能是“舟楫”,或者是“拐杖”等等,這些模型 能不斷調(diào)取和強(qiáng)化人的“元認(rèn)知能力”。
盡管市面上90%項(xiàng)目都是著眼于知識點(diǎn)和解題訓(xùn)練的自適應(yīng),真正AI教育項(xiàng)目比如高木學(xué)習(xí)的AI不僅包含自適應(yīng)的知識圖譜大數(shù)據(jù),而且還能不斷從學(xué) 生的行為數(shù)據(jù)中演化“知識路徑矩陣”即AI可根據(jù)學(xué)生對知識和能力體系的理解定制出個性化學(xué)習(xí)路徑。與此同時(shí),AI讓學(xué)生在對知識的理解與記憶過程中不僅 訓(xùn)練知識掌握度,還不自覺地訓(xùn)練了元認(rèn)知能力,這套“個性化學(xué)習(xí)引擎”其實(shí)是在培養(yǎng)學(xué)生“忘掉所有知識后”剩下的元認(rèn)知能力,具有普適化的特點(diǎn)。
實(shí)際上,AI教育并不需要局限在某一學(xué)習(xí)階段、某一學(xué)科的知識體系,完全可以打造一個跨學(xué)科、跨門類、跨階段使用的“通用知識學(xué)習(xí)引擎”,也就是說,除了應(yīng)用在K12領(lǐng)域外,AI教育還可以應(yīng)用在高等教育階段,甚至在輔導(dǎo)大學(xué)生時(shí)比中小學(xué)生會更為輕松,無須綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)動力因素等。
反過來講,如果市面上的人工智能教育項(xiàng)目只能用于某一單科或只能教K12,就不是基于大數(shù)據(jù)獲取和智能化引擎的“全才”和“通才”,基本可視為基于特定領(lǐng)域?qū)<铱偨Y(jié)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的“偽AI”。
三、為什么AI教育項(xiàng)目落地,to B模式比to C模式更容易跑通?當(dāng)前AI教育項(xiàng)目的商業(yè)化進(jìn)程走向大體分為兩大派:
一派是自建場景的顛覆派,試圖開發(fā)新的測試軟件以抓取學(xué)生的數(shù)據(jù),甚至引入一些把AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、MR(混合現(xiàn)實(shí))等黑科技,其目標(biāo)是以“AI教師”完全取代真人老師教學(xué),屬于“人機(jī)對抗”模式,較為典型的是乂學(xué)教育的松鼠AI。
另一派是升級現(xiàn)行教育體系、不另創(chuàng)場景的改良派,屬于“人機(jī)共教”模式,較為典型的是高木學(xué)習(xí)的AI Tutor。
一般走人機(jī)對抗模式最終走的是to C模式;而“人機(jī)共教”走的是to B模式。鑒于我國當(dāng)前AI教育的應(yīng)用場景主要為教學(xué)機(jī)構(gòu)包括全日制學(xué)校與培訓(xùn)機(jī)構(gòu),而非一個個分散的學(xué)生;只有讓AI去輔助老師備課、上課,嵌入到學(xué)生作 業(yè)和訓(xùn)練,幫助學(xué)生提分和學(xué)校提升升學(xué)率,才能幫助AI更快落地并且找到盈利模式。
從“全日制學(xué)校”應(yīng)用AI的實(shí)踐上看, AI能讓老師“心中有數(shù)(據(jù))”,提升教學(xué)的針對性,AI教師實(shí)際上相當(dāng)于真人老師的“智能助教”,可以減輕老師50%的工作負(fù)荷量,比如AI幫老師批改 作業(yè),把數(shù)據(jù)分析的可視化呈現(xiàn)出來幫助老師定制教研方案。因此,在市場推廣過程中,AI教育項(xiàng)目不需要擔(dān)心基層老師的接受阻力,能讓老師擺脫“汗水老師” 的局面也是基礎(chǔ)教育機(jī)構(gòu)所希望看到的。
由于全日制學(xué)校獲取的大數(shù)據(jù)比培訓(xùn)機(jī)構(gòu)更加海量、持續(xù)、高頻,因此高木學(xué)習(xí)更看重AI在全國全日制學(xué)校場景中的數(shù)據(jù)價(jià)值,積極在全國推行城市合伙人制度,并計(jì)劃與地方教育主管部門合作推出全國教師AI應(yīng)用能力培訓(xùn)公益活動。
To B模式中另一大企業(yè)客戶就是體制外的培訓(xùn)機(jī)構(gòu),他們所面對的學(xué)生付費(fèi)意愿強(qiáng)、購買力相對旺盛,是AI教育項(xiàng)目獲得穩(wěn)健現(xiàn)金流的必爭之地,那么當(dāng)前培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)用AI教育項(xiàng)目開展“人工智能雙師班”的效果如何呢?
首先,AI教練能保持教學(xué)效果穩(wěn)定化輸出,解決原本老師教學(xué)效果不確定的弊端。
其次,AI 提升了老師的工作效率,突破了培訓(xùn)機(jī)構(gòu)因?yàn)槊麕熛∪鼻伊鲃有源笙拗婆嘤?xùn)機(jī)構(gòu)的規(guī)模化發(fā)展的瓶頸。
再次,比如高木學(xué)習(xí)的AI幫助學(xué)生發(fā)掘了“元認(rèn)知能力”增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心、提分效果明顯,幫助合作培訓(xùn)機(jī)構(gòu)提升了續(xù)費(fèi)率,為招生帶來便捷。
關(guān)鍵詞:專業(yè)人才;教育;知識;能力;素質(zhì)培養(yǎng)
隨著高等工程教育改革的推進(jìn)、素質(zhì)教育的深化和土木工程專業(yè)口徑的拓寬,近年來,社會進(jìn)步和生產(chǎn)現(xiàn)場對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,以素質(zhì)為基礎(chǔ),以能力為本位,用以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),面向就業(yè)崗位培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的高等教育人才培養(yǎng)模式已成為共識。高等教育的改革與發(fā)展已呈現(xiàn)出新的局面,在追求專業(yè)能力的同時(shí)更注重人的綜合素質(zhì),復(fù)合型人才越來越受到歡迎。隨著國家加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以來,土木工程專業(yè)的就業(yè)形勢近年持續(xù)走高。找到一份工作,對大多數(shù)畢業(yè)生來講并非是難事。但是如何實(shí)現(xiàn)綜合能力與綜合素質(zhì)全面提高,達(dá)到用人單位的基本要求,從目前的畢業(yè)生到現(xiàn)場工作實(shí)踐看,嚴(yán)重存在著善于吃苦精神、善于學(xué)習(xí)意識、責(zé)任心、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)結(jié)構(gòu)缺陷等諸多問題,已成為諸多土木工程專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)生涯中不可避免的瓶頸。在入學(xué)以來的學(xué)習(xí)及過去對土木工程專業(yè)的了解中,本科土木工程專業(yè)更是一個理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的專業(yè),深刻體會到綜合素質(zhì)教育在土木工程技術(shù)人才培養(yǎng)中的重要地位。
一、在土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)中,在加強(qiáng)綜合能力培養(yǎng)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)綜合素質(zhì)教育尤為必要
土木工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)校園后,對本專業(yè)還比較陌生,因此,如何加深學(xué)生對專業(yè)的印象,激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的興趣,是課程設(shè)置應(yīng)該考慮的問題。課程的合理設(shè)置,規(guī)范的教學(xué)大綱,合理的教材,理論聯(lián)系實(shí)踐以及采用多媒體等是辦好土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)。當(dāng)然.我們還應(yīng)該認(rèn)識到我們需要做的工作還很多,還需要在實(shí)踐中逐步完善;我們的教學(xué)應(yīng)該和土木工程專業(yè)的發(fā)展保持同步,和應(yīng)用型專門人才的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)。專業(yè)人才的培養(yǎng)結(jié)果是通過社會對人才培養(yǎng)質(zhì)量外顯特征進(jìn)行評價(jià),從社會反饋回來的信息看到,當(dāng)前我們的教育中還存在著如下問題:一是過窄的專業(yè)教育,二是過弱的素質(zhì)教育。過窄的專業(yè)教育導(dǎo)致畢業(yè)生僅具備應(yīng)用一定的專業(yè)知識能力,視野不寬,基礎(chǔ)不牢,缺少創(chuàng)新、合作、管理等綜合能力;過弱的素質(zhì)教育導(dǎo)致具有高專業(yè)能力的人才素質(zhì)培養(yǎng)不全面,個性發(fā)展不充分,缺少必備的文明、心理、道德等綜合素質(zhì)??v觀二十一世紀(jì)社會需要的工程師是能綜合運(yùn)用科學(xué)的方法及觀點(diǎn)和技術(shù)手段來分析和解決各種工程問題,具備的條件應(yīng)包括知識、能力、素質(zhì)方面,不僅要具備基本的倫理道德、社會公德、還要具有一些特殊的職業(yè)道德,如強(qiáng)烈的事業(yè)心,高度的責(zé)任感,不斷進(jìn)取的毅力,團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,良好的個人修養(yǎng)等。由于現(xiàn)代工程具有科學(xué)性、社會性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性、復(fù)雜性等特征,一個土木工程建設(shè)項(xiàng)目從立項(xiàng)批準(zhǔn)到設(shè)計(jì)、施工、使用過程,是鏈?zhǔn)竭M(jìn)行的,鏈中的每個環(huán)節(jié)都有大量的技術(shù)問題、經(jīng)濟(jì)問題和社會問題需要工程師妥善解決。實(shí)踐表明,現(xiàn)代工程需要一大批能綜合應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)手段,懂經(jīng)濟(jì),會管理,兼?zhèn)淙宋木窈涂茖W(xué)精神的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。我們土木工程專業(yè)所培養(yǎng)出來的人才在國家的工程建設(shè)中發(fā)揮著十分突出的重要作用,各種建設(shè)工程質(zhì)量和安全關(guān)系到國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè),社會的安定團(tuán)結(jié),人民的生命財(cái)產(chǎn),因此,土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)極其嚴(yán)肅而重大的工作。面臨現(xiàn)今的土木工程市場,整體從業(yè)人員素質(zhì)不高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)的跟不上土木工程高新技術(shù)的發(fā)展需要,造成土木工程中質(zhì)量通病、安全事故、浪費(fèi)現(xiàn)象、工程腐敗、豆腐渣工程屢見不鮮,現(xiàn)場人員缺少道德水準(zhǔn)、目無法紀(jì)、缺少文明行為、禮儀行為、施工人員心理素質(zhì)較差等等,反映出一部分土建專業(yè)人員的能力和素質(zhì)問題,從教育的角度對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)中,在加強(qiáng)綜合能力培養(yǎng)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)綜合素質(zhì)教育,融傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體,將素質(zhì)教育的思想滲透到專業(yè)教育之中,貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。
二、寓素質(zhì)教育于土木工程專業(yè)人才能力的培養(yǎng)中的途徑與措施
教育的對象是“人”,教育的首要任務(wù)是“育人”,有的學(xué)生入校的分?jǐn)?shù)差別不大,在校的學(xué)習(xí)成績也不分彼此,專業(yè)性質(zhì)一致,而工作幾年后,差別就很大,原因何在,綜合素質(zhì)和能力不一樣。對于人才,素質(zhì)尤為重要。從國家看,國力的競爭關(guān)鍵是科技競爭,而科技競爭關(guān)鍵是人才競爭,而人才競爭關(guān)鍵是人才素質(zhì)的競爭。素質(zhì)是為人之本,現(xiàn)在科技的各個領(lǐng)域都在意識到與呼喚著“以人為本”。聯(lián)合國教科文組織在1996年出版的國際21世紀(jì)教育委員會的報(bào)告《教育財(cái)富蘊(yùn)藏其中》提出,教育在培養(yǎng)人才的過程中,必須使他們認(rèn)知,學(xué)會做事,學(xué)會共同生活,工程技術(shù)人員在“做事”時(shí),不但要回答“會不會做”(能否運(yùn)用科學(xué)理論和技術(shù)手段合理的解決問題),更要回答“該不該做”(是否經(jīng)濟(jì)劃算,是否符合政策法規(guī)、社會公德、文化傳統(tǒng)、民族習(xí)俗的要求),也就是說,必須以做人來統(tǒng)帥做事。其實(shí),我們很多教育家很早就強(qiáng)調(diào)過這樣一個觀點(diǎn),我們首先是人,然后才是各領(lǐng)域的專業(yè)工作者、各行各業(yè)的人才,所以教育的本質(zhì),首先是教會學(xué)生做人。試想,一個人人性都喪失了,業(yè)務(wù)學(xué)得越好,能力練得越強(qiáng),后果就越壞,這是人類最嚴(yán)重的危險(xiǎn)。只有將素質(zhì)教育與具體的專業(yè)教育相結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展。
關(guān)鍵詞:人工智能;教育變革;智慧教育
近年來大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)飛速發(fā)展,人工智能在一些特殊領(lǐng)域(如圖像識別、語音識別、自然語言等)不斷取得突破性進(jìn)展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命,為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機(jī)遇。人工智能專家預(yù)測,人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領(lǐng)域,人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外,許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略,我國學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進(jìn)展和實(shí)踐應(yīng)用,國務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,明確人工智能發(fā)展的重點(diǎn)策略?!叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷?,引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi),人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于:
(一)教育理念的革新?!叭藱C(jī)一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運(yùn)而生的智慧教育[2],將對原有教育進(jìn)行改進(jìn)和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時(shí),還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系,從而真正觸及教育的根本[3]。
(二)關(guān)注技術(shù)的革新。機(jī)器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破,為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。
(三)探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測評、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力,教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況,將人工智能技術(shù)的運(yùn)用滲透到整個教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)評分實(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容,以促進(jìn)個性化學(xué)習(xí),從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響,新技術(shù)融入教育并促進(jìn)教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而,技術(shù)是一把“雙刃劍”,如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢與功能,使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值呢?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域?如何通過教育變革來促進(jìn)新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)教育深層次革命等問題,是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。
1人工智能時(shí)代下教育變革的背景
1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強(qiáng)大能力
人工智能最早由美國達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出,其研究主要包括機(jī)器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等,實(shí)質(zhì)是一種自動感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力,推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時(shí)具有理性判斷力、超強(qiáng)的工作力,只要電力供應(yīng)不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強(qiáng)能力,源于三個重要的技術(shù):深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強(qiáng)算力。
1.2人工智能時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
人工智能在精力、記憶力、計(jì)算力、感知力以及進(jìn)化力等方面與人類相比,具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域,人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源,解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域,人工智能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升;為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐;極大拓展了教育研究新視域;使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而,看到人工智能以其強(qiáng)大的處理能力帶來機(jī)遇的同時(shí),也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下,如何借助人工智能發(fā)展的機(jī)遇推進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用?首先,人工智能專家大都認(rèn)為,人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力,需要培養(yǎng)人工智能時(shí)代的新型勞動力。而且,人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域,再者,人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外,人工智能時(shí)代將對社會結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述,人工智能時(shí)代所帶來的機(jī)遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍,不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo),實(shí)現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展,而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力,這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在:第一,人工智能可能會使人類陷入精神危機(jī)。這源于兩方面的結(jié)果:一方面,人工智能將取代大部分人的工作崗位,工作的喪失將會導(dǎo)致人的價(jià)值和尊嚴(yán)喪失。另一方面,人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn),轉(zhuǎn)而人類所擁有的價(jià)值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”,人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險(xiǎn)在教育領(lǐng)域同樣存在,主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二,人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業(yè)機(jī)會,但同時(shí),人工智能助教機(jī)器人將協(xié)助教師實(shí)現(xiàn)個性化指導(dǎo),從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價(jià)值和意義的過程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力,這種精神能力大致包括實(shí)踐動手能力、價(jià)值追求能力以及創(chuàng)造能力,從而有利于學(xué)生知識以便于更好地完善自我、豐富自我,使教育跳脫“知識為本”的陷阱,發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革
第一,深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機(jī)器學(xué)習(xí),是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出,一方面尊重了教學(xué)規(guī)律,另一方面也是應(yīng)對人工智能時(shí)代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就,提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過程,進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。第二,個性化學(xué)習(xí)。個性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課,尊重學(xué)生的個性發(fā)展,因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個性化的學(xué)習(xí)服務(wù),可提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三,自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對個體學(xué)習(xí)進(jìn)行快速反饋的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)習(xí)者特征,為其推薦個性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑,從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),是實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)行學(xué)習(xí)反饋;持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容;高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。
2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革
首先,有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性,而且可以調(diào)節(jié)性增強(qiáng)物理環(huán)境。其次,人工智能時(shí)代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)的統(tǒng)一秩序,更注重個體的用戶體驗(yàn)。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,個性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外,隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及,有利于實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的立體化實(shí)時(shí)交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境,滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機(jī)互動技術(shù)的突破有利于實(shí)現(xiàn)將人工智能植入人腦,從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后,人工智能通過即時(shí)、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進(jìn)行精準(zhǔn)且個性的學(xué)習(xí)評價(jià)與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄,互相比對、優(yōu)化,從而進(jìn)行綜合提升。更為重要的是,人工智能的人臉識別以及語音識別技術(shù)可以運(yùn)用到教師的教學(xué)過程中,進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知,學(xué)習(xí)狀況的了解,從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化;智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn),為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。
3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能被認(rèn)為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù),將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)人工智能與教育的深度融合,對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、個性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報(bào)告》(高等教育版本)指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展,未來一段時(shí)間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合,進(jìn)而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
關(guān)鍵詞:人工智能;英語教育;積極影響;消極影響
人工智能概念是20世紀(jì)五六十年代正式提出的,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能已成為一門新的技術(shù)科學(xué)。時(shí)至今日,人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了人工智能起步期、專家系統(tǒng)推廣期和深度學(xué)習(xí)期等階段,而在應(yīng)用領(lǐng)域也取得了重大突破,如Google的無人駕駛技術(shù)和運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法的AlphaGo戰(zhàn)勝圍棋冠軍等。除此之外,人工智能已被日益廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會各個領(lǐng)域,在教育領(lǐng)域亦是如此。2018年教育部就印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計(jì)劃》,要求進(jìn)一步提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國家需求的能力。因此,人工智能必將不斷被融合到教育領(lǐng)域,并為大學(xué)教育變革提供新方式?;谌斯ぶ悄艿臋C(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互與知識圖譜等技術(shù)方法,可以為大學(xué)英語教師在課堂教學(xué)、備課與教學(xué)研究等多個方面提供支撐;可以為大學(xué)英語教學(xué)管理與治理提供決策支持;可以為大學(xué)生英語自主學(xué)習(xí)和教師備課提供智能推薦支撐。目前,學(xué)者們已對人工智能對英語教育的影響進(jìn)行了相關(guān)的研究。如高華偉分析了外語作文智能評閱與形成性評價(jià)融合策略;劉洋針對人工智能技術(shù)與高校英語教學(xué)的相互關(guān)系,通過調(diào)查問卷和訪談等方式,分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助語言學(xué)習(xí)軟件和系統(tǒng)的不足,并提出了相應(yīng)的解決策略;張艷璐對人工智能在給英語教學(xué)帶來機(jī)遇的基礎(chǔ)上,探究了人工智能在大學(xué)英語教學(xué)中的應(yīng)用;趙生學(xué)分析了人工智能時(shí)代大學(xué)英語教學(xué)的變革與策略;嚴(yán)燕分析了人工智能時(shí)代英語教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的路徑。在人工智能時(shí)代,人工智能技術(shù)必將對大學(xué)英語教育領(lǐng)域各個方面產(chǎn)生重大影響,如大學(xué)英語人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)策略、教學(xué)模式、成績評價(jià)體系與英語領(lǐng)域科研等方面。針對此,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)從教師和學(xué)生兩個層面分析人工智能對大學(xué)英語教育的積極影響和消極影響,并提出相關(guān)建議,以期為大學(xué)英語教師教學(xué)與大學(xué)生英語學(xué)習(xí)提供參考。
一、人工智能的積極影響
人工智能技術(shù)在大學(xué)英語教育領(lǐng)域的應(yīng)用,將對大學(xué)英語教學(xué)資源、教學(xué)模式與大學(xué)生二語習(xí)得等方面產(chǎn)生積極作用,主要體現(xiàn)為以下幾個方面。
(一)豐富了大學(xué)英語教與學(xué)資源人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為大學(xué)英語教與學(xué)提供了豐富的資源。如互聯(lián)網(wǎng)上含有豐富的英語視頻與圖片等資源;在線教育平臺也提供了大量的英語課程資源,如中國大學(xué)生慕課、雨課堂等,它們各具特色,可為教師與學(xué)生提供多樣化選擇。因此,人工智能技術(shù)一方面可為大學(xué)英語教師提供豐富的教學(xué)素材,同時(shí)還可根據(jù)大學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)習(xí)慣等為其英語學(xué)習(xí)提供豐富的課外資料。同時(shí),很多網(wǎng)絡(luò)資源可下載或者回放,這樣可以使得大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)不再受到時(shí)間與空間的限制。特別是對于教育資源缺乏的地區(qū)而言尤為重要,可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中,百度教育大腦的智能備課系統(tǒng)便是典型應(yīng)用案例。其依托百度人工智能、大數(shù)據(jù)和云平臺的優(yōu)勢,整合了豐富的優(yōu)質(zhì)資源。對于教師而言,此平臺可按照教學(xué)進(jìn)度為教師提供經(jīng)過篩選的教學(xué)素材,節(jié)省教師的備課時(shí)間,提高其工作效率。
(二)豐富了大學(xué)英語的教學(xué)方式傳統(tǒng)的大學(xué)英語授課往往以線下課堂教學(xué)方式為主,而人工智能技術(shù)的使用豐富了大學(xué)英語單一的教學(xué)方式??衫镁W(wǎng)絡(luò)平臺,如雨課堂、慕課平臺等,開展大學(xué)英語線上教學(xué)模式或者線上線下混合教學(xué)模式。新的教學(xué)模式有利于教師在大學(xué)英語教學(xué)過程中采用不同的教學(xué)策略。使用新的教學(xué)模式和不同的教學(xué)策略可以提高大學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,進(jìn)而有助于提高大學(xué)生英語習(xí)得的效率。
(三)提高了大學(xué)生英語習(xí)得的效率由于英語習(xí)得是一個復(fù)雜的心理過程,與大學(xué)生的情感因素、學(xué)習(xí)動機(jī)等密切相關(guān)。采用人工智能技術(shù)的大學(xué)英語線上教學(xué)方式,使得教師與學(xué)生之間不是面對面的交流互動,可以在一定程度上緩解學(xué)生焦慮、害怕等情緒,有利于學(xué)生的英語學(xué)習(xí)。動機(jī)是英語習(xí)得中重要的非智力因素,也是影響大學(xué)生英語習(xí)得效率的重要內(nèi)在因素之一。學(xué)習(xí)動機(jī)與使用另一種語言的興趣密切相關(guān)。而人工智能技術(shù)采用豐富的英語學(xué)習(xí)資源以及英語教學(xué)方式的多樣化,這些有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)英語的動力。
(四)形成了大學(xué)生英語習(xí)得分析數(shù)據(jù)庫人工智能技術(shù)是以大數(shù)據(jù)為依托,可以跟蹤和記錄大學(xué)生英語課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)等各種信息數(shù)據(jù),進(jìn)而可形成大學(xué)生英語習(xí)得數(shù)據(jù)庫?;诖髷?shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)方法,如數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)性分析和回歸預(yù)測等,可以挖掘大學(xué)生英語學(xué)習(xí)背后的規(guī)律特征,了解到每個學(xué)生的具體情況。進(jìn)而構(gòu)建每個學(xué)生的英語學(xué)習(xí)畫像,如學(xué)生的線上學(xué)習(xí)狀態(tài)、課程作業(yè)完成情況、測試成績和學(xué)習(xí)方式等??蔀榻處熜纬煽梢暬膶W(xué)生個體和班級整體的學(xué)情分析報(bào)告。因此該數(shù)據(jù)庫有利于教師掌握每位學(xué)生的英語學(xué)習(xí)狀態(tài),掌握學(xué)生個體差異,為調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)方法與策略提供支撐。同時(shí),上述數(shù)據(jù)為大學(xué)英語教學(xué)與大學(xué)生英語習(xí)得的研究也提供了數(shù)據(jù)支撐。
二、人工智能的消極影響
人工智能在大學(xué)英語教育領(lǐng)域?qū)處熍c學(xué)生發(fā)揮著積極的作用,同時(shí)對他們也產(chǎn)生了一些消極的影響,主要體現(xiàn)為以下幾個方面:
(一)對教師的消極影響由于大學(xué)英語課堂教學(xué)存在一定的缺陷,往往需要改進(jìn)此教學(xué)方式。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用,雖有助于大學(xué)英語教學(xué)改革,但還需要教師熟練掌握人工智能相關(guān)技術(shù)的使用,會給信息技術(shù)能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺,大學(xué)英語教學(xué)不受時(shí)間、空間和學(xué)生人數(shù)等影響,勢必會減少大學(xué)英語教師的需求,造成大學(xué)英語教師面臨失業(yè)的壓力。進(jìn)而影響大學(xué)英語教師的工作積極性,以及大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量。
(二)對學(xué)生的消極影響根據(jù)語言資本理論與期望價(jià)值理論,大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價(jià)值主要是經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值。而大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價(jià)值與學(xué)習(xí)目的和行為密切相關(guān)。比如大學(xué)生英語學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)英語對未來找工作很重要,可以增加經(jīng)濟(jì)收入。而人工智能技術(shù)在語言領(lǐng)域的應(yīng)用,勢必會影響大學(xué)生對英語學(xué)習(xí)的期望價(jià)值。如人工智能翻譯機(jī)的出現(xiàn),使得各種語言之間翻譯非常容易。即使不懂英語,也可使用它進(jìn)行英語交流。因此,人工智能技術(shù)在英語領(lǐng)域的應(yīng)用,將降低大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望值,進(jìn)而影響他們英語學(xué)習(xí)的興趣與目的。
(三)對師生關(guān)系的消極影響基于人工智能技術(shù)的大學(xué)英語教學(xué),將改變傳統(tǒng)的以教師為中心的模式,使得教師在教學(xué)過程中的中心地位得到弱化。學(xué)生通過人工智能技術(shù),可以很好地收集到自己需要的各種英語學(xué)習(xí)資源,如在線課程、英語講座視頻和英語文本資料等,甚至可以通過自學(xué)的方式完成英語學(xué)習(xí)任務(wù)。但這些將弱化教師與學(xué)生之間的互動以及情感,從而隔閡了教師與學(xué)生之間的關(guān)系。
[關(guān)鍵詞]人工智能 信息技術(shù) 智能教育
人工智能是多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的交叉性學(xué)科,其涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、數(shù)學(xué)、哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、控制論、不定性論、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科。隨著科技的飛速發(fā)展和人工智能技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)延,其涉及的學(xué)科領(lǐng)域?qū)⒂鷣碛?,它已和人們的學(xué)習(xí)、生活息息相關(guān),時(shí)代和社會需要此方面的大量人才。在高中信息技術(shù)課中開設(shè)人工智能初步模塊是十分必要的,本文擬從其發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題等幾個方面對我國高中信息課程中人工智能教育做一下探討。
一、高中開設(shè)人工智能課程的意義
(1)人工智能定義
人工智能(AI,Artificial Intelligence)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支,己成為一門具有廣泛應(yīng)用的交叉學(xué)科和前沿學(xué)科。它研究如何用計(jì)算機(jī)模擬人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、規(guī)劃以及問題求解等思維活動,來解決人類專家才能解決的復(fù)雜問題,例如咨詢、探測、診斷、策劃等。
(2)開設(shè)人工智能課程的意義
現(xiàn)實(shí)世界的問題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個層次:結(jié)構(gòu)化問題,是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題;非結(jié)構(gòu)化問題難以用確定的形式來描述,主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來求解;半結(jié)構(gòu)化問題則介于上述兩者之間。
將人工智能課程引入到我國現(xiàn)行的教育中,可以讓學(xué)生在了解人工智能基本語言特征、理解智能化問題求解的基本策略過程中,體驗(yàn)、認(rèn)識人工智能技術(shù)的同時(shí)獲得對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決過程的了解,從而使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)解決問題方法的多樣性,培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式,更好的解決現(xiàn)實(shí)問題。
二、高中人工智能教育現(xiàn)狀及存在問題
目前,該學(xué)科的教育正處于摸索階段,由于中學(xué)信息技術(shù)師資水平、學(xué)校硬軟件設(shè)備等條件的制約,我國尚未在中學(xué)專門開設(shè)獨(dú)立的人工智能類課程,Internet上與人工智能教育相關(guān)的中文信息資源也十分貧乏,在教學(xué)環(huán)境上大致存在以下問題:
(一)教學(xué)條件參差不齊
開設(shè)好人工智能課程,就要求安排更多的實(shí)踐課程和活動來增強(qiáng)課程的趣味性,讓廣大師生切實(shí)體會到人工智能對我們生活的影響。這些活動大部分要求上機(jī)操作或利用網(wǎng)絡(luò)資源來學(xué)習(xí)交流,這就對教學(xué)條件提出了較高的要求,尤其是一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村、條件相對落后的中學(xué)在開設(shè)人工智能課程上存在很大困難。
(1)對硬件性能的要求
人工智能課程中有較多的實(shí)踐課程需要老師和學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。這就需要學(xué)校配備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)機(jī)房,若其性能較差,會延長學(xué)生在線進(jìn)行人機(jī)對話的時(shí)間,一旦遇到網(wǎng)絡(luò)堵塞,可能連網(wǎng)頁都打不開,這不僅浪費(fèi)了僅有的上課時(shí)間,而且大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)對軟件性能的要求
為了降低成本,學(xué)??梢岳没ヂ?lián)網(wǎng)上提供的免費(fèi)下載軟件和免費(fèi)在線教學(xué)網(wǎng)站等進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),可大大減少自研開發(fā)軟件和軟件維護(hù)的費(fèi)用。但一旦遇到網(wǎng)絡(luò)不通、網(wǎng)絡(luò)擁擠或在線網(wǎng)站停止服務(wù)等情況,將無法使用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué),可見,軟件的依賴性較強(qiáng)也存在很大的問題。
(二)對人工智能科學(xué)的認(rèn)識不足
(1)學(xué)生的認(rèn)識誤區(qū)
提及人工智能,給大多數(shù)學(xué)生的感覺是一門神秘、遙不可及的科學(xué)。很多學(xué)生認(rèn)為人工智能技術(shù)是很高深的科學(xué),離我們現(xiàn)實(shí)生活有一定距離,研究和接觸這門科學(xué)是少數(shù)科學(xué)家的事情,從而對該科學(xué)的關(guān)注程度不高。其實(shí),人工智能學(xué)科是一門漸漸成長的科學(xué),它將應(yīng)用在我們生活的方方面面。我們應(yīng)在教學(xué)中讓學(xué)生多去體驗(yàn)人工智能的魅力所在,吸引更多對該學(xué)科感興趣的人去研究和使用它。
(2)教師對人工智能學(xué)科開設(shè)存在偏見
一些從事該學(xué)科教學(xué)的教師沒有接觸過人工智能方面的知識,在接觸過后被其中深奧難理解的知識所嚇倒,認(rèn)為即使開設(shè)了這門課程也不易被同學(xué)們所接受;而一些在大學(xué)接觸過人工智能課程的教師則認(rèn)為,其理論枯燥乏味,知識內(nèi)容艱深,不適合放在高中開設(shè)。
(三)一線教師經(jīng)驗(yàn)不足
在我國大學(xué)教育中,開展人工智能專業(yè)課程的大學(xué)為數(shù)不多,師范類院校更是少之又少。從事人工智能領(lǐng)域的專業(yè)人才輸出少,所以,缺乏具備一定知識結(jié)構(gòu)、有專業(yè)素養(yǎng)的教師來擔(dān)任高中信息技術(shù)課中人工智能課程的教育工作。絕大多數(shù)的一線教師并沒有接受過人工智能課程的專業(yè)培訓(xùn),在授課內(nèi)容上的著重點(diǎn)掌握不好,教學(xué)目標(biāo)不夠明確;在授課形式上也沒有前人的經(jīng)驗(yàn)可尋,這就給一線教師帶來了極大的挑戰(zhàn)。
三、解決上述問題的幾點(diǎn)建議
(一)加強(qiáng)軟、硬件建設(shè)
在學(xué)校條件允許的條件下,應(yīng)加大硬件設(shè)施的投入,改善網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的效率,同時(shí)加強(qiáng)軟件資源建設(shè)。鼓勵師生上網(wǎng)搜索更多適合AI教學(xué)的網(wǎng)站,教師應(yīng)整理出和AI相關(guān)的趣味小故事、電影、光盤等和教材相關(guān)的素材,以便更好的配合硬件教學(xué)。
(二)端正認(rèn)識,增強(qiáng)支持
作為教師要樹立對高中人工智能選修課程的正確認(rèn)識。通過對課標(biāo)中規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容的深入了解和學(xué)習(xí),克服對人工智能的神秘感或恐懼感,理性而客觀的看待人工智能技術(shù)及其應(yīng)用,明確在高中開設(shè)該課程的目的。同時(shí),教師也不能因?yàn)樵撜n程的“選修”性質(zhì),從而輕視該課程的作用。
作為學(xué)生不應(yīng)該僅僅看見這門課程的娛樂趣味性,應(yīng)把一些重要的技術(shù)理論知識重視起來,不能過分的放松自己而偏離了我們的教學(xué)目標(biāo)。家長也應(yīng)該支持和贊同學(xué)生選擇該課程,不能應(yīng)認(rèn)識不到這門課程的作用、怕耽誤學(xué)生主干課的學(xué)習(xí)而反對學(xué)生積極參與。
校方領(lǐng)導(dǎo)也不應(yīng)條件限制就輕易放棄這門課程的開設(shè),應(yīng)給予積極的配合。社會各界也應(yīng)加強(qiáng)輿論與正確引導(dǎo),讓更多的人們認(rèn)識人工智能并予以肯定。
總之,人工智能是一門逐漸成長的科學(xué),開設(shè)好該課程需要廣大教育工作者和校方領(lǐng)導(dǎo)不斷努力,互相交流,共同克服困難。
參考文獻(xiàn):
[1]張劍平.人工智能技術(shù)與“問題解決”[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2003(10).
[2]段東輝.淺談信息技術(shù)課程中人工智能教育[J].新鄉(xiāng)教育學(xué)院學(xué)報(bào),第19卷第二期2006,6.
如果按照這個速度,用不了幾年,每個業(yè)余圍棋愛好者都能坐在家里的沙發(fā)上,泡上一杯茶,打開電腦,運(yùn)行圍棋人工智能程序,向“圍棋上帝”學(xué)上一盤。以前,一個業(yè)余圍棋愛好者一輩子都難得與職業(yè)高手下上一盤棋,將來這個夢想天天都可以實(shí)現(xiàn)。
人機(jī)大戰(zhàn)第二季結(jié)束后,Google研發(fā)團(tuán)隊(duì)宣布,AlphaGo將退出圍棋舞臺,接下來它將挑戰(zhàn)醫(yī)療、能源、材料等全新領(lǐng)域。誰又知道,人工智能在這些領(lǐng)域?qū)⑷〉媚男└锩缘耐黄颇兀?/p>
回到教育,雖然沒有AlphaGo的轟動性效應(yīng),但從歷史上看,教育一直是人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域。同樣,人工智能在教育領(lǐng)域的前進(jìn)步伐也從來沒有停止過。智能導(dǎo)師、教育機(jī)器人、學(xué)習(xí)同伴、智能測評,這些最新的人工智能教育產(chǎn)品時(shí)刻提醒著我們,教育的人工智能時(shí)代已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)了。
如果從技術(shù)角度來說,我們絲毫不擔(dān)心人工智能時(shí)代的到來,因?yàn)槿斯ぶ悄艿哪_步是不可阻擋的。但我們同樣需要對人工智能保持一份警醒,畢竟,教育是一個遠(yuǎn)比圍棋復(fù)雜的領(lǐng)域。AlphaGo在圍棋上取得質(zhì)的飛躍不過幾年時(shí)間,而教育的“AlphaGo時(shí)刻”何時(shí)出現(xiàn),誰也不敢斷言。更為關(guān)鍵的是,圍棋不過是棋盤上的輸贏,教育卻是人生的成長。勝負(fù)是一時(shí)的,而成長是不可逆的。
人工智能即將進(jìn)入高中課堂。近日,我國第一本面向中學(xué)生的AI教材——《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》正式。
為什么要在中學(xué)開設(shè)人工智能課程?這本教材有什么特點(diǎn)?對于中學(xué)教師和學(xué)生而言,應(yīng)如何準(zhǔn)備才能應(yīng)對人工智能的教與學(xué)?記者對此進(jìn)行了調(diào)查。
全國已有40所學(xué)校引入教材
據(jù)了解,該教材是華東師范大學(xué)慕課中心和商湯科技合作,聯(lián)合全國多所知名中學(xué)教師共同編寫,由新聞出版總署批準(zhǔn)出版并備案。目前,全國已有40所學(xué)校引入該教材作為選修課或校本課程,成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)?!?。
“與其他教材不同,該教材以‘手腦結(jié)合’為主要學(xué)習(xí)方式,不僅關(guān)注對人工智能原理的介紹,更加重視這些原理在生活中的運(yùn)用?!比A東師范大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師陳玉琨介紹說,“作為教材的編者,我們特別希望學(xué)生能發(fā)揮獨(dú)特的想象力,設(shè)計(jì)一些在高中階段有可能完成的項(xiàng)目,并動手將其轉(zhuǎn)化為獨(dú)具特色的作品。”
記者看到,該教材共分9個章節(jié),以基礎(chǔ)普及性的知識為主,分別介紹了圖片識別、聲音識別、視頻識別、計(jì)算機(jī)寫作和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的原理和應(yīng)用場景,每一頁都配有彩色圖表,并引入了大量科普內(nèi)容和實(shí)例。此外,該教材還配套了一個教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。
香港中文大學(xué)教授林達(dá)華表示,目前,人工智能人才面臨著全球性短缺,在人工智能和基礎(chǔ)教育結(jié)合方面,各個國家都還處在探索的過程中,該教材的出版,是人工智能教育的一次重大突破,意味著人工智能將由此走出“象牙塔”,進(jìn)入高中生的知識范疇。
“今天,技術(shù)更迭速度太快,誰也無法預(yù)計(jì)未來的職業(yè)選擇,我很樂意讓我的孩子在中學(xué)階段就了解掌握一些人工智能方面的知識技能。”一位家長這樣告訴記者。
目的在于普及原理引發(fā)興趣
作為一門兼具學(xué)術(shù)含量和技術(shù)含量的學(xué)科,對高中學(xué)生而言,應(yīng)該怎樣去了解人工智能這門學(xué)科;對于高中教師而言,又該如何教學(xué)呢?
“大多數(shù)中學(xué)生的最終職業(yè)道路都不會是成為人工智能研究者或工程師,但是未來很多行業(yè)都將在不同程度上受益于人工智能的賦能。因此,該學(xué)科在中學(xué)階段的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該定位讓學(xué)生了解掌握人工智能的基本思想、基礎(chǔ)知識以及常用算法和工具。”林達(dá)華說。
在陳玉琨看來,人工智能的教學(xué)和研究經(jīng)常要用到高等數(shù)學(xué)的知識,這已經(jīng)超出了高中生的知識范圍,因此,在中學(xué)階段,教師應(yīng)注重對相關(guān)概念、算法、原理進(jìn)行定性介紹,“定量的部分,可以留待以后再學(xué)?!?/p>
多位專家表示,教師在教學(xué)過程中,要特別重視對人工智能應(yīng)用場景的介紹,這不僅會讓課堂變得更加生動,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更加高漲,同時(shí)也會提升師生的思維與創(chuàng)造能力。
“總體而言,在中學(xué)階段開展人工智能課程的主要目的在于普及人工智能的原理與技術(shù),引起學(xué)生對人工智能學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)然,也期望能為高等學(xué)校培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域的拔尖人才奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)?!?/p>
“校企合作”解決人才缺口
也有專家指出,人工智能是一門新興技術(shù),中學(xué)教師在該領(lǐng)域的知識儲備是不足的。
“師資是課程的基礎(chǔ)?!鄙虾煼洞髮W(xué)教授岳龍表示,“開設(shè)人工智能課程對教師的知識結(jié)構(gòu)也提出了新的挑戰(zhàn),因此組建專門的師資培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)非常重要。”
據(jù)記者了解,為幫助教師克服知識儲備不足的問題,華東師范大學(xué)慕課中心與商湯科技將聯(lián)合舉辦多期“人工智能教師研修班”——培養(yǎng)一批人工智能的種子教師,在他們帶領(lǐng)下,逐步提升我國教師總體的人工智能素養(yǎng),從而改善中學(xué)教師開展人工智能教育教學(xué)面臨的困難和挑戰(zhàn)。