人工智能重构未来学校 帮助解决教育难题

作者: 黄家骅 2017-09-22 12:19:11

乔布斯有一段感言,世人称为“乔布斯之问”:为什么计算机极大地改变了医疗和社会等方面,对教育却几乎不能触动?在他辞世不到7年后,这个触动日渐明显,以物联网、云计算、机器人为代表的智慧教育悄悄登陆。

人工智能重构未来学校 帮助解决教育难题
虚拟空间 资料图片

借助人工智能解决教育难题

现今,中国教育的许多瓶颈问题,可以借助人工智能的发展而促进解决。

就教育内容和方式而言,当前的教育方式存在如下问题:学生阅读面较窄,且学习内容有待待更新。学习方法有待优化,与知识经济、创业创新、网络时代相匹配的互联互通、混合学习,远程授课、自主探究的学习方式当前还只是在少数学校尝试。学习任务有待改进,通识学习、社会实践、兴趣探究、体育活动、美育训练、劳动锤炼等方面的教育任务亟待加强。学习评价方式较单一,考试几乎是唯一的、决定性的评价方式。有些学生学习目标狭隘,功利性学习的外源在于社会和家长,但学校和教育管理部门也起了一定的推动作用。

基于这些原因,多年来我们一直寻求从制度改革和体制创新的路径等方面去改变教育方式,取得了一定成效,但仍有改进空间。

人工智能提供教育新方案

从技术创新、手段变换、方式转换的角度去解决这些问题、提高中国教育的成效,在现今不仅有必要,而且具备可行性。人工智能化的各种机器人具备瞬间链接、语音识别、自动应答、模拟情景、仿真创设、实时评价、个性指导的强大功能,可以改变教育的要素构成、方式方法、空间布局乃至时效功用。

海量信息搜寻过滤。在海量信息时代,学习的知识不是越多越好,而是适合才好;不是只做信息加法,而要善做信息减法;不仅从信息中提取知识,而且是提取正确而有用的知识;不是通过背诵记忆将知识固化,而是借助人工智能海量搜寻、瞬间筛选、多元择取、动态整合,让知识激发思考,促进创新,最终优化知识、发展知识。

个性化指导,差异化试教,品质化发展。应用互联网,寻求选课、组课,让千差万别的学生通过人工智能的超时空、跨学科、全网域指导,达到因人施教、因才导向、情景感应、模拟训练的教学境界,真心培养出“把长板拉长、把短板补上、把裂板加固、把薄板强化”的适用人才。

专注深度学习,致力精度创造。运用大数据、云计算、物联网、移动互联等信息技术,揉合进智能终端器进行深度学习,通过智能识别学生个体的天性禀赋、知识储备、学习任务和目标,同时进行多学科知识和研究方法的统筹创设,为学习者设定探索项目或研究课题,让机器人协助问卷调查、实地采访,进行文献综述、数据处理,也让机器人选择远程的研究合作伙伴、指导专家、咨询顾问,并且让机器人指导学生掌握或选择量化与质性的各种研究方法,培养各种自然与社会观察和分析的技能,最终在某些专门领域提出富有创意甚至创新的研究报告、专利成果、技术发明。这种具有创新与应用价值的学习,自然具有更高的精确性、实效性和影响力。

科学的学习评价和有效的纠错功能。学生的全面发展,目前是一件理论上难以厘定、实际上难以操作的难事。通过大数据与个性化服务订制,引入智能题库、阅卷系统、物联网与学生行为评价系统,不仅提高了学生综合评价和实时性、准确性和合理性,而且对于学生学习方式的调整、教师教学的策略改进都有莫大帮助。

社群式学习、社交式合作、社会化协同,可以较大地提高学生融入现实、理解现实、改变现实的能力。在人机互动过程中,学生可以获得较大的时空思维拓展;这种人机互动可以在图书馆、实验室、博物馆、美术馆、运动场、公园、社区以合适形式进行,无形中锻炼了学生的人际沟通能力、团队合作能力和创新能力,他们的情感、心智、认知、价值观、协调力、影响力都能够得到提升。“他人即老师、社会即学校,创造即学习”的教育有望实现,从孔子、杜威到乔布斯所推崇的学习模式,也有望成型推广。

人工智能对学校和教师的挑战

人工智能在教育中的使用,使得学生学习、教师教学的方式都改变了。当然,这种改变的前提是学校的重构。只有学校办学环境、硬件和软件都相应更新,才能适应人工智能语境下学习和教学的品质提升。

因此,学校的教室必须重构,使其适应个性化、远程化、复合化学习的需求;学校的图书馆必须重构,要由单纯的借藏书转变为智能化、电子化、数字化的图书馆,才能满足深度学习的需求;学校的实验室必须重构,应该有智能设计、智能制作、智能模拟仿真的功能,才能让学生大展身手;学校的功能设施和空间布局需要改变,增加创意沙龙、小型对话室、虚拟现实学习室等,让每个学生都能获得合适的平台和合适的指导,成长为社会需要的人才。

此外,人工智能发展最引人关注的一个问题是,教师会不会失业。显然,智能机器人可以代替教师传送知识、解疑答难、展示方法、考试阅卷,但并不意味着教师这个职业不存在了。这是因为:机器人只是替代教师的部分劳动,并不能取代教师的角色。不适合新技术革命的部分教师可能会下岗,掌握新技术的教师仍然为学生所需要。这是因为,虽然机器人也有对话、写作、动作等交流功能,并且也将有相应的“表情”或特殊的感情表达,但和人类丰富细腻的感情相比差距甚大,更不用说达到教师“春风化雨、润物无声”的教学境界,以及“以理服人、以情感育人”的大爱境界了。

可以预想,基于云计算、大数据、物联网、移动互联网等新技术在机器人身上的整合优化,人工智能将重构教育的内部构成和外部形象,为师生创设智能开放和便利高效的深度学习环境,因此将改变教育的路径设计和愿景规划,开辟教育发展的新境界。

(作者系福建教育学院教授,本文为福建省社会科学规划项目“义务教育教师的培训模式创新研究”成果,项目编号:2013B094)

人工智能 教育 教学
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