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人工智能+教育 要过5道坎
发布时间: 2018-11-28 来源:现代教育报

临近年底,各类教育会议、论坛和沙龙扎堆儿召开,这些教育类会议形式多样、内容丰富,不少主题更是新颖亮眼。记者采访发现,随着近年来人工智能技术的发展,其越来越多地融入教育的变革之中,更成为诸多会议、论坛聚焦的关键词之一。当前,教育领域主要关注人工智能的哪些方面?人工智能+教育需要面对哪些问题?它与未来教育的变革可能有怎样的关系?

AI成为各类会议和活动热词

随着人工智能技术的不断发展,AI越来越受到教育领域的关注。在今年1月教育部公布的《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》中,正式将人工智能、物联网、大数据处理等内容划入新课标,并已于本学期初开始实施。此举也进一步推动了人工智能与教育的融合。记者采访发现,在近期召开的各类教育会议中,AI更成为大家聚焦的主题或关键词之一。

11月15日、16日,第五届中国小学校长大会在广州举办,近千名来自全国各地的教育理论工作者、教育行政管理人员及中小学校长和教师代表参会。大会共设6个分论坛,其中第六分论坛主题为“学校信息技术建设改革与创新”,会议主旨报告为《拥抱AI,变革未来》,参会人员主要聚焦人工智能为课堂教学、学生评价等带来的变化。

11月19日,由联合国教科文组织中国创业教育联盟、浙江大学、网易主办的“智能科学与学习革命”国际高峰论坛在杭州举行。中国工程院原常务副院长、中国工程院院士、原浙江大学校长潘云鹤在《人工智能2.0和教育的发展》主题演讲中,着重探讨了人工智能2.0如何促进教育的发展。他认为,新一代人工智能的战略实施中,队伍的组织和人才的培育是两个极重要关键,呼吁加大人工智能人才培育和学科建设的支持力度,并建议在有关省市创建一批政、产、学合作的科学、工程和教育相结合的新一代人工智能研究中心。

而在上周末刚结束的两场教育会议中,与会专家也分别就人工智能对未来教育的变革与发展,进行了专业论述和探讨。

由中国教育科学研究院主办的第二届“一带一路”教育对话共设“教育现代化与国家发展”“新一轮科技革命与教育变革”“促进教育公平与提高教育质量的路径与模式”三个专题,开展分组对话研讨。其中就涉及到了人工智能相关内容。在中国高等教育学会教学研究分会、全国高等学校教学研究中心等单位主办的第十一届“中国大学教学论坛”上,教育部高等教育司司长吴岩提出要建设中国大学金课,努力打造五类“金课”,其中一类就是虚拟仿真“金课”。他强调,要抓好虚拟仿真实验实训项目建设,开辟“智能+教育”新途径。

多校启用智能教育系统

利用物联网技术中的RFID技术、GPS或北斗定位系统、地理信息系统等可在地图上随时掌握地理信息和运行状态信息的智能校车;通过人脸识别、摄像头捕捉等技术,自动感知学习者的信息特征和学习需求,并对学习者的动作进行分析和跟踪的智能教室;通过采集学习行为、认知投入、目标状态等学习过程数据来计算学习者的学习认知状态,并融和学习者认知特征进行资源和路径推荐,最终形成反映学习者学习过程的学习认知地图……在人工智能技术的推动下,这些昔日的设想已不再遥不可及,而是真真切切地进入校园,服务于学校管理和教学。

在日前举行的海淀区高中育人模式研讨会上,北京市八一学校校长沈军就提到了该校运用人工智能技术开展课堂互动教学,通过实时获取学情并反馈,构建学科知识图谱、分析个性化学情图谱,为学生推荐个性化学习资源的尝试性实践。

而北京五十七中开设的飞行模拟和汽车驾驶模拟特色课程则集计算机、微电子、实时成像、人体工效学和仿真学原理等现代科学技术于一体,呈现出高度仿真和互动性强的显著特点。此外,北京十一学校、三十五中也开始利用智能系统,实现“一生一课表”选课走班、学习过程跟踪和大数据分析。

据了解,北京市一些区域也开始积极探索人工智能的应用,如北京市开展的教师在线辅导“双师服务”提供个性化的教师推荐;朝阳区区域智慧学习互动教学与学生个人电子书包的无缝融通实现区域大数据采集和智能学习推荐;通州区、大兴区和密云区等区域数字校园建设的智能化底层设计等。

为深入研究包括AI在内的现代技术对学校和教育的影响,海淀区今年还成立了未来学校研究中心。目前,该中心已建立了交互技术实验室、人工智能实验室、网络安全的实验室等若干个不同实验室。未来,各实验室将承载教育研究、技术应用、学校建设、教师培训、学生体验、课程研发等功能,为学校建设提供一个更新的平台。

社会力量推动AI创新和应用

伴随“人工智能+教育”成为当前教育领域的热门话题,高校、科研院所和社会机构等在新技术创新和应用方面的推动作用不可小觑。越来越多学校和企业携手,发挥双方优势助推人工智能教育的普及。

10月16日,北京育英中学牵手科大讯飞签约合作,共建人工智能应用示范校。此次育英中学与科大讯飞的牵手,并非是单纯将人工智能技术引入校园。校长徐素霞表示,双方将合力将学校打造成京城首所人工智能应用特色校园,成为人工智能创新应用示范学校。围绕这一目标,双方将从建设人工智能环境、提升师生人工智能应用能力、培养师生人工智能思维三大方面开展全面合作。

事实上,在AI领域开展研究的不仅是科大讯飞这样的科技公司,一些高校和培训机构也做出了很多有益尝试。九歌是清华大学计算机系孙茂松教授团队推出的计算机自动作诗系统,团队输入了30多万首唐朝以来的古诗作为语料库,利用深度学习模型让计算机学习,从而创作出与人类古诗媲美的诗歌。由好未来AI Lab自主研发的“魔镜系统”就基于人工智能科技,借助摄像头捕捉学生上课时举手、练习、听课、喜怒哀乐等课堂状态和情绪数据,生成专属于每一个学生的学习报告,以帮助老师随时掌握课堂动态、及时调整授课节奏和方式。

业内专家表示,校企合作一方面是因为很多学校缺乏自主教研能力,教师素质不过关;另一方面是由于企业具备较前沿的教研和人才培育能力,能有效帮助有需求的院校建立健全系统的人工智能学科知识。早在育英中学之前,人大附中、十一学校、北京中学等学校自主规划,联合科研院所和企业,共同开发面向中小学生人工智能课程,以校本课程的方式在人工智能教育上走出了第一步。

北京教科院教育创新研究推广中心副主任詹伟华表示,人工智能在学校的应用,应该是技术或者教育力量双向逐步认知、达成共识、共同推进的过程,教育的技术化和技术的教育化的认知共识、相互促进,才能更好地服务于教育教学。

人工智能应用要过5道坎

日前,北师大未来教育高精尖创新中心发布《人工智能+教育蓝皮书》,指出“人工智能+教育”在应用方面要注意五大问题:从技术层面讲,现阶段人工智能教育技术还未成熟,尤其是在类脑认知与计算、自适应机器学习、综合推理、混合智能等方面还存在较大瓶颈;从应用领域来看,目前人工智能教育应用较多关注学生学习过程,对学生成长、综合能力发展、身心健康等方面关注较少,与教育的结合还不够紧密;在数据利用方面,不同教育系统、平台之间有大量数据没有开放和共享,未形成统一数据标准,形成众多数据孤岛;智能技术存在缺陷,不能“唯数据至上,重大决策仍需多个智能系统联合决策;从价值认同层面看,既不能全盘否定“人工智能+教育”,也不能在教育及其应用过程中产生“唯人工智能”思想。

此外,该书还对“人工智能+教育”发展提出了两点建议,一方面,建立数据共通平台,形成统一数据标准,开发适用于“人工智能+教育”的公共共享数据集和环境,实现不同区域之间数据的共享和连接;另一方面,要加快完善人工智能治理体系,制定和嵌入道德标准,打造更加强大、安全和值得信赖的教育人工智能应用系统。完善区块链技术应用于教育评价的过程,促进教育数据的开放和公信。

北师大余胜泉教授指出,我们应秉承理性的态度看待人工智能的教育影响。既不要高估——短期它不会对教育产生实质性影响,又不要低看——人工智能叠加其他技术,经过长时间的进化后,可能会实质性地改变教育体系。在第五届中国小学校长大会“学校信息技术建设改革与创新”主题论坛上,香港超人智能集团有限公司、深圳安泽智能(机器人)公司副总裁范丛明也表示,应该让学生零距离感受人工智能,先人一步所以才能早一步领先。教师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;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。