从人工智能 看未来教育变革

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  人工智能浪潮风起云涌、席卷全球,它的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。人工智能已成为国际竞争的新焦点,是未来全球竞争发展的核心产业。人工智能是引领未来的战略性技术,世界主要发达国家把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,加紧出台规划和政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权,如美国、欧盟、英国、日本、俄罗斯等纷纷制定人工智能国家发展计划。
  我国也先后出台《中国制造2025》《“互联网 ”人工智能三年行动实施方案》,特别是2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》,目的是为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国。
  在教育领域,人工智能未来将带来怎样的变化?正如人工智能领域的领头羊科大讯飞执行总裁吴晓如所说,“人工智能不是无所不能,但人工智能确实在很多地方也已经能了。”人工智能对于教育而言只是一个辅助,不可能全部替代,但确实在教育的教、学、管等环节有很多应用。教育领域,人工智能现在能做什么,未来可以带来什么更多的改变?这或将是教育从业者需要理性思考的问题。
  杜占元:人工智能是零点革命
  特邀专家:杜占元,现任教育部副部长、党组成员,国家语言文字工作委员会主任。
  人工智能加速未来教育变革
  人工智能日益成为社会、教育热点话题。教育的现代化,必定离不开现代科学强有力的支撑。教育信息化也正经历这一个过程。
  国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,使大众对教育信息化有了比较深刻的认识。
  人工智能作为信息技术的发展,将会为未来教育的变革带来重要影响。
  信息时代与智能时代存在本质区别
  通常认为,智能时代是信息时代的自然延伸和发展,并将智能时代称为第四次工业革命,或称第二次机器革命。
  但我认为信息时代与智能时代存在本质区别。
  首先,信息是物理概念,过去的工业革命是由机器主导的,智能是拟生物概念。
  其次,过去的工业革命都将信息技术的使用作为解决、替代体力或者提升、扩展人类体力的工具,显然智能技术解决的是替代和提升脑力的问题。
  再次,信息技术可以被看作是工业技术的一个顶峰,它是由此前机器革命延伸而来的,但信息技术有可能超越这个顶峰,成为一个新革命的新起点,而不仅仅是延续,所以我认为应称其为零点革命。
  从生物学的意义上,人和动物的本质区别在于智能的不同。人天生的智能与第一次工业革命的共同之处在于都取于大自然,智能时代的到来可能会引发第二次革命,而这次革命是人为的,革命的结果将是下一次革命新的原点,所以叫作零点革命。
  从这个角度思考,我们可能会对即将到来的智能时代有更加充分、更加深刻的认识,而不应把智能时代的革命,看作工业革命的简单延续。
  智能机器能否取代传统教学形式?
  国外曾对不同职业的可替代性进行排序,有些职业的可替代程度为90%,有些职业的可替代程度为60%,教育最难被替代,被替代程度只有0.4%。
  这一方面说明教育的特殊性和重要性,以及教师在教育中确实有独特的需求和功能(尤其是对人工智能发展的作用),不能简单地被人工制造的机器所替代。
  虽然教师很难被替代,但随着人工智能的到来,教师的职能必将发生重大变化。本人认为教师不容易被替代,是建立在通用智能机器人的假设基础上,即机器人都是通用的,教师机器人都按照版本、按照软件去上课。
  显然智能机器也会随着需要不断向前发展,特别是个性化发展,即教师在智能化的环境下实现充分的个性化,每个教师和机器人都是独特的。
  可以设想,十几年以后,将会产生高度智能的技术助理,如同随身跟随的一个专业秘书,它能够根据你的个性化需求,为你提供信息、提供思考方式。但目前人工智能的研究者很少提到个性化的问题,基本上讲的是通用和专业性问题。
  当智能机器真正能够如同智能助理,实现人的个性化需求时,教师队伍的变革将会是另一番景象。那时教师将不再是难以替代,也许很多都要被替代。当然这个替代不是绝对的,不可能抛弃教师在教育中的作用。人机结合将会是迎接智能时代领域最普遍的形式,人机结合的教育将可能是最普遍的教育形式。
  智能機器与学生如何共处?
  信息化对教育的影响是多方面的。当机器能够思考,并真正实现人工智能的时候,学生有些关键素质是必须具备的。因为关于机器能不能完全替代人的智能,从哲学到技术各个层面都有争论,尚无定论。
  从教育的角度来谈,学生的某些能力在这种情况下更需要强化:
  一是自主学习能力。
  智能机器人阿尔法狗已经具备了强大的自主学习能力。如果学生没有自主学习能力,那么恐怕难以适应一个高度变化、知识不断形成的社会。自主学习能力,作为一种最基本的能力,要以学生为中心,强调学习的自主性。
  二是提出问题能力。
  机器也会提出问题,但此处的提出问题是指提出一些深层次的、由好奇心驱使的、由兴趣驱使的问题。机器也许能解答很多问题,提出很多问题,但由于没有好奇心,更没有兴趣,提出的问题会非常浅薄。未来,个性化机器人也许会模仿人的兴趣,但毕竟是模仿。因此,未来,提出问题的能力可能会更加重要。
  三是人际交往能力。
  机器之间通过机器语言交流,当然人机也可以通过自然语言对话。但人际交往可能是机器很难替代的领域。人际交往的核心素养是人对情绪的控制能力,对述说者情感情绪的判断能力。学生对人际交往能力的理解,不能停留在单纯的心理知识层面。   四是创新思维能力。
  外国学生在进行简单的加减乘除运算时,也依靠计算器,中国学生则随口就能说出答案。英国在对小学生要不要背“九九乘法表”的问题进行立法时,多数人投了反对票,这给予我们很大的启发。
  五是谋划未来的能力。
  计算机、人工智能也许可以帮助人类解决眼前的许多问题,为人类提供服务,但未必能对未来做出良好的判断。推动现实与未来的平衡是人类的智慧,许多思想家、政治家、科学家之所以伟大也在于此。
  顾明远:人工智能时代,未来教育的变与不变
  特邀专家:顾明远,北京师范大学教育管理学院院长,北京师范大学研究生院院长,北京师范大学教授,教育管理学院院长、博士生导师、北师大珠海分校教育學院名誉院长兼首席教授、学术委员会主任。
  教育是未来的事业。教育的任务是为未来社会培养合格的公民。因此,教育必须适应科学技术的变革而引起社会经济的变革。
  今天的青少年生活在这种变革的时代,他们的生活方式和思维方式已经大大不同于上一代人。因此,对他们的培养方式也必须改变。
  互联网人工智能正在改变着世界,也改变着教育。
  互联网最大特点是开放性、互动性、个性化、全球性。它改变着教育的概念,教育的生态环境,改变着教育形态、教育方式、师生关系、家庭关系等方方面面。
  这种变革是非常深刻的,颠覆了整个传统教育的观念。教育工作者需要认识这种变革,迎接新的挑战。
  以往的学习主要是指学校教育,在学校进行。现在可以在网上学习,在虚拟世界学习。学习已经不限于学校,处处可学,时时可学。
  教育的本质可以概括为:提高人的生活质量和生命价值。
  提高人的生命质量,使他能过上有尊严而幸福的生活;提高人的生命价值,使他能为社会,为人类做出应有的贡献。
  教育要将人类生存的多方面融合起来,将受到歧视的那些人包容起来,包括妇女、土著人、残疾人、移民、老人等。
  应该把教育和知识视为全球共同利益,强调人人参与教育过程,只是必然成为人类共同遗产。这意味着知识的创造、控制、获得、习得和运用向所有人开放,是一项社会集体努力的结果。
  知识是人类共同财富,应该人类共享;个人的发展也不是孤立的,是在人类社会共同发展进程中发展的。
  以往教育只是传授书本知识,而且只重记忆不重能力,只重结果不重过程。
  现在是知识经济时代,是创新的时代,科技日新月异,今天需要培养创新人才,才能适应未来的社会变化。因此培养目标要改变,需要培养学生的批判性、创造性、实践能力。
  思维改变一切。教育的本质,从某种意义上讲,就是改变人的思维。
  未来课程不仅要增加新的知识内容,而且要把课程内容整合起来,使学习者认识事物的整体。许多科学家认为,未来科技发展是在认知科学、生命科学、信息科学、材料科学的综合点上。
  当下正在流行STEAM教育,即基于问题的学习(PBL),把科学、技术、工程、美学、数学等结合起来。
  互联网正在改变着人们学习的方式。如果说工业革命使机器代替了人的部分体力,那么信息革命使电脑代替了个人的部分脑力。互联网则把个人的脑力联系起来,扩大了人类的大脑,变成了人类共有的大脑。
  学生可以在互联网上获取各种知识,讨论各种问题,共享人类的智慧。
  互联网为个性化学习、个别化学习提供了条件。信息技术在教学中的应用,可以使教师更好地根据学生的学习兴趣和爱好,为每个学生设计个性化的学习计划。这将促进课程和学习方式的多样化,增加学生选择的机会。
  教师已经不再是知识的唯一载体、知识的权威。学生已经不是只依靠课堂上老师的知识传授,而是可以通过各种媒体获得信息和知识。
  教师主要是要为学生的学习营造合适的环境,指导学生正确获取信息、处理信息的策略和方法;为学生设计个性化学习计划;帮助学生解决一些疑难问题。
  互联网时代,教育有哪些是不变的?
  ●教育的本质不会变
  互联网使教育发生重大的改变,可以说是革命性的变革。但教育的本质不会变,教育传承文化、创造知识、培养人才的本质不会变,立德树人的根本目的不会变。
  ●学校和教师不会消失
  有人认为,当今互联网时代,学生时时可学,处处可学,可以不需要学校了,也用不着教师了。这种观念已经被多数教学者所否定。
  儿童的成长需要有思想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的教师的指导和帮助。
  教师要充分利用信息技术,互联网整合各种教育资源,促进学生和教师的共同发展。
  但是不能迷信信息技术,要认识到其局限性,运用恰当,才能真正发挥信息技术的优势。人是要靠人来培养的,是所有机器代替不了的。教育活动蕴含着人的情感、人文精神、师生情感交流,是一种不可或缺的教育力量。
  教师在未来教育中发挥作用,就要不断学习,充分认识教育的本质和科学技术进步给教育带来的变化,不断提高自身的专业水平。
  这样才能适应时代的要求,培养未来社会的公民。
  吴晓如:人工智能时代教育的现在和未来
  人工智能其实并不神奇,人工智能更多用的是机器学习的技术。就像“听见”系统,刚开始跟大家见面的时候识别率、准确率并不是那么高,但是随着它见到了越来越多的口音,见到了越来越多的场景,对这些口音和场景就有了更高的准确率和识别率。
  人工智能在教育中也是这样,人工智能能够帮老师把原来的一些很繁琐复杂的工作替代掉,比如说我们的作业环境,比如说像以前做口语测评的环境等等。以后,机器在这些环节中学到的更多,机器就可以做得更加精准。但是人工智能只是一个辅助,因为教育的本身是教会你问题,所以它不可能替代你。人工智能可以把一些重复的工作做了,但如果你问一个学生,你觉得你的老师好在哪里,学生也许会跟你讲我的老师很负责任,这个人工智能绝对做不到。   人工智能与教育的结合点
  一个方面,比如说之前讲了可以对作业做一些批改,解决听和看的问题。还有一个就是人工智能在认知层面可以解决哪些问题。举一个例子,现在越来越多领域后台电话的客服慢慢被机器所替代,比如说打中国移动、联通的电话,后台很有可能是一个机器在那。为什么他能做到呢,就是在这个领域里,如果这个领域是受限的,我要解决的问题特别清楚,认知智能可能解决部分的问题,就像比如说机器可以批改作文,如果题目明确,已经有了作文的样本,机器通过对两百篇三百篇作文的学习,它就可以评阅几万、几十万的作业。
  人工智能和教育的结合我们觉得有几点:
  第一,与整个互联网技术结合,构建符合主场景的环境,让我们的师生可以进行跨时空的互动。
  第二,能把教和学的行为过程记录下来。也许以前记录下来的是一些数字化的信息,是一些图片、语音、其他的信息。现在能把数字化的信息转化为数据,能对数据进行处理。通过对数据的处理可以更好地聚合、分发优质的教育资源,给老师和学生提供越来越个性化的学习。
  第三,整个教育的主环节,以K12(基礎教育)为例,无外乎教、学、管。
  过去我们一堂作业、一场考试,老师批改负担重,需要花更多的时间才能得到反馈。为什么很多小孩喜欢打游戏,因为他得到的反馈非常及时。如果我们课堂练习通过人工智能能得到及时的反馈,这时候学生就更愿意反向刺激他更及时地把这个知识点学会。原来在很多的教学领域,难以做到的事情,现在通过人工智能可以去做了。可以去批改作文,可以批改口语。一个老师很辛苦,除了上课时间之外,课后还需要花很多时间批改作业,现在机器越来越多地可以帮助他们解决这些问题。
  人工智能下的教学平台有几个层面,无论是学校、班级,还是一个区域,内部的各个应用应该是连通的。一个好学校里必须有一个区域的数据中心,无论哪一种应用,这种数据都要很好地结合起来。同时学校跟学校之间还要交流,我们区域里也要互相交流。所以,在人工智能时代要真正把数据的作用发挥出来,就必须有一个统计规范体系的区域、班级、个人的数据中心,能够更好地为我们的区域服务。
  总体来讲,人工智能技术越来越快速发展的时候,它能让我们的教学以学定教,让我们的教学有更好的教育,让我们的管理适应大的国家型管理的需求,让我们的需要逐步走向个性化。
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