时间:2023-11-25 09:40:54
序论:在您撰写人工智能教育的目的时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
在大数据的“滋养”下,AI在越来越多的领域更懂人,让拥有深度学习能力、不断进化的AI帮助人类探索学习规律、开拓认知潜能,已成为人不被机器淘汰的必要之举,根据教育部的规定,2018年秋季开学后,高中生们将要开设一门新课程:《人工智能》。
互联网教育尤其是线上K12培优项目一直是投资热门,直播1对1模式风口过后,教育圈内最火的应该是AI项目了。据亿欧智库的报告显示,2017年人工智能教育融资额度达42.17亿元,其中超80%属于早期投资项目,这个赛道有望诞生多个独角兽公司。
笔者发现,当前布局人工智能的在线教育大体分为三派:
教学或题库测评类工具产品,比如作业盒子等;
培训机构应用AI技术,比如好未来等;
人工智能教育引擎及平台提供商,比如高木学习等。
现在摆在AI教育创投从业者面前的问题是:到底以技术实力论英雄的AI教育的泡沫有多大?真金不怕火炼的AI教育项目的核心能力在哪里?如何才能落地? 本文试做解读。
一、为什么“自适应”其实并非真正的AI?一位投资人朋友曾向我这样说道:“既懂互联网行业又完全懂本行业的业务的管理型人才不超过十个,这是在‘互联网+’双创浪潮中每个垂直行业头部项目就几家能玩转的原因。”而认知和技术门槛更高的“AI+”情况恐怕会更加不妙,甚至很多人把“自适应”与“AI教育”划等号。
自适应学习(Adaptive Learning)的鼻祖是美国的Knewton公司,它通过评估不同学生对知识材料掌握度进行个性化推荐,有点类似于今日头条的兴趣引擎。 Knewton在国内的门徒众多,目前大概有40多家项目宣布发力做“自适应”,比如“乂学教育”(学练测自适应)、“学吧课堂”(题库自适应)、“英语 流利说”(英语口语纠正)、“一起作业”(家长、老师在线监控)等等。
嘉御基金创始人卫哲说过,“90%的人工智能项目都是伪AI”,鉴别的依据是看项目“算法速度”,如果是代数级而不是几何级计算那就不是“真AI”,以此来考验自适应项目,得到的结论未免让人失望。
初级的自适应项目是人工预设指令或编程规则推荐,高级的自适应是基于知识图谱推荐,即使是高级的自适应项目由于没有按照既定的教学大纲和教学目标有 逻辑地展开,在具体知识学习之中并不系统。关键是很多自适应项目采集的是各科最优秀特级教师的能力,导致其算法本身是线性的、模拟人学习而已。
自适应的技术原理就好比AlphaGo是应用了人类最优秀围棋大师的能力而非是完全迥异机器深度学习和自演化模型;自动驾驶AI应用了某个人类零误 差老司机的感知能力而非是基于全网海量交通大数据做运算和决策;人工智能医生是应用了看X片最快最准的医生的经验而非是海量数据库训练;显然按这样的路径 训练出的机器并非是真正的AI。
“真正拥有充分教学大数据及算法速度的‘AI教师’是能轻松超越拥有30年教龄特级教师的,并且可以突破人类的知识局限,对算法模型进行自动演化,找到人类从未尝试过的策略。”高木学习创始人刘瞻这样描述AI教师。
刘瞻是帝国理工学院科班出身,早在2015年开启AI教育创业,他认为判断真伪AI教育项目具体有三个考察维度:
(1)自适应是基于模拟优秀老师的知识图谱推荐知识,而真正的AI教育机器人则是泡在“教学实践大数据”中做深度学习。
(2)自适应主要用作知识盲点的统计,但无法分析出知识体系之间的本质联系,用AI更重要的任务是找到行为背后的原因,比如某学生表面上二次函数是 薄弱环节,既有可能是其对二次函数的各细分知识点掌握不牢,也有可能是前置知识点一次函数、函数的思想理解不透彻,还有可能是方程求解的问题;甚至有可能 是抽象思维或计算能力的问题,AI会根据该学生数据和“知识路径矩阵”,找到问题背后的原因从而匹配出最优学习路径。
(3)人类教师的情感因素能左右学生的学习效果,AI教师也应综合考虑学生的自信心与成就感的培育与激发,从而确保学生学习过程“知”、“情”、“意”的一体化。
二、AI教育的核心:帮助每个学生找到“元认知能力”AI教育并不会改变“老师-学生”的二元结构,甚至人工智能教育还要在师生两端彻底解决互联网教育未完成的两大难题:
如何帮助学生找到学习方法、提升学习效率?在中国一个普通中学生80%的学习时间是低效的。
如何帮助老师对学生更高效的“因材施教”?目前在我国师资资源依然整体短缺并且分布不均,1对1培优成本高、小班普及率低等问题依然突出。
AI教育的优势在于通过数据化形式分析学生自己都不清楚的“症结”,即所谓的“懂我更懂教好我”,同时AI还能帮助老师实现教学效果的稳定化和可控化。AI在充分收集和处理教与学两端的大数据后,还得在具体教学场景之中个性化建模,最终实现“让学生更会学,让老师更会教”,这是人工智能教育的目的。
陶行知先生说过,“教是为了不教”,教育本质不是灌输知识,而是要启发学生思考并让学生掌握自主学习的能力。目前很多伪AI学习神器只能“授人以 鱼”但并不能“授人以渔”,我国基础教育历来缺乏方法论课程,只有极少数有天赋的学生能自主制定适合自己的学习方案,而绝大多数天资处于平均线的学生在混 沌中摸索。如果从AI的视角来看,所谓“天赋”不过是少数幸运儿自觉不自觉的分享了“元认知能力”。
当人主动设定学习计划、自我反馈、动态调整学习策略时,就接近了“元认知”,在大数据时代,这种元认知能力是能被定量化分析的,AI 教育可以为学习者提供关于反复激活元认知能力的“训练法”。根据刘瞻的解读,AI教育的“训练法”就好比给蹒跚学步的婴儿安上矫正走姿的“学步车”,具体 应用什么样“训练模型”则是由AI根据大数据进行场景化定制的,有可能是通向学习目标所需要的“云梯”,有可能是“舟楫”,或者是“拐杖”等等,这些模型 能不断调取和强化人的“元认知能力”。
尽管市面上90%项目都是着眼于知识点和解题训练的自适应,真正AI教育项目比如高木学习的AI不仅包含自适应的知识图谱大数据,而且还能不断从学 生的行为数据中演化“知识路径矩阵”即AI可根据学生对知识和能力体系的理解定制出个性化学习路径。与此同时,AI让学生在对知识的理解与记忆过程中不仅 训练知识掌握度,还不自觉地训练了元认知能力,这套“个性化学习引擎”其实是在培养学生“忘掉所有知识后”剩下的元认知能力,具有普适化的特点。
实际上,AI教育并不需要局限在某一学习阶段、某一学科的知识体系,完全可以打造一个跨学科、跨门类、跨阶段使用的“通用知识学习引擎”,也就是说,除了应用在K12领域外,AI教育还可以应用在高等教育阶段,甚至在辅导大学生时比中小学生会更为轻松,无须综合考虑学生的学习动力因素等。
反过来讲,如果市面上的人工智能教育项目只能用于某一单科或只能教K12,就不是基于大数据获取和智能化引擎的“全才”和“通才”,基本可视为基于特定领域专家总结的经验规则的“伪AI”。
三、为什么AI教育项目落地,to B模式比to C模式更容易跑通?当前AI教育项目的商业化进程走向大体分为两大派:
一派是自建场景的颠覆派,试图开发新的测试软件以抓取学生的数据,甚至引入一些把AR(增强现实)、MR(混合现实)等黑科技,其目标是以“AI教师”完全取代真人老师教学,属于“人机对抗”模式,较为典型的是乂学教育的松鼠AI。
另一派是升级现行教育体系、不另创场景的改良派,属于“人机共教”模式,较为典型的是高木学习的AI Tutor。
一般走人机对抗模式最终走的是to C模式;而“人机共教”走的是to B模式。鉴于我国当前AI教育的应用场景主要为教学机构包括全日制学校与培训机构,而非一个个分散的学生;只有让AI去辅助老师备课、上课,嵌入到学生作 业和训练,帮助学生提分和学校提升升学率,才能帮助AI更快落地并且找到盈利模式。
从“全日制学校”应用AI的实践上看, AI能让老师“心中有数(据)”,提升教学的针对性,AI教师实际上相当于真人老师的“智能助教”,可以减轻老师50%的工作负荷量,比如AI帮老师批改 作业,把数据分析的可视化呈现出来帮助老师定制教研方案。因此,在市场推广过程中,AI教育项目不需要担心基层老师的接受阻力,能让老师摆脱“汗水老师” 的局面也是基础教育机构所希望看到的。
由于全日制学校获取的大数据比培训机构更加海量、持续、高频,因此高木学习更看重AI在全国全日制学校场景中的数据价值,积极在全国推行城市合伙人制度,并计划与地方教育主管部门合作推出全国教师AI应用能力培训公益活动。
To B模式中另一大企业客户就是体制外的培训机构,他们所面对的学生付费意愿强、购买力相对旺盛,是AI教育项目获得稳健现金流的必争之地,那么当前培训机构应用AI教育项目开展“人工智能双师班”的效果如何呢?
首先,AI教练能保持教学效果稳定化输出,解决原本老师教学效果不确定的弊端。
其次,AI 提升了老师的工作效率,突破了培训机构因为名师稀缺且流动性大限制培训机构的规模化发展的瓶颈。
再次,比如高木学习的AI帮助学生发掘了“元认知能力”增强学习信心、提分效果明显,帮助合作培训机构提升了续费率,为招生带来便捷。
关键词:专业人才;教育;知识;能力;素质培养
随着高等工程教育改革的推进、素质教育的深化和土木工程专业口径的拓宽,近年来,社会进步和生产现场对人才的培养提出了更高的要求,以素质为基础,以能力为本位,用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质,面向就业岗位培养应用型、创新型人才的高等教育人才培养模式已成为共识。高等教育的改革与发展已呈现出新的局面,在追求专业能力的同时更注重人的综合素质,复合型人才越来越受到欢迎。随着国家加强基础设施建设以来,土木工程专业的就业形势近年持续走高。找到一份工作,对大多数毕业生来讲并非是难事。但是如何实现综合能力与综合素质全面提高,达到用人单位的基本要求,从目前的毕业生到现场工作实践看,严重存在着善于吃苦精神、善于学习意识、责任心、创新能力、综合素质结构缺陷等诸多问题,已成为诸多土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。在入学以来的学习及过去对土木工程专业的了解中,本科土木工程专业更是一个理论与实践紧密结合的专业,深刻体会到综合素质教育在土木工程技术人才培养中的重要地位。
一、在土木工程专业的人才培养中,在加强综合能力培养的同时应加强综合素质教育尤为必要
土木工程专业的学生进入大学校园后,对本专业还比较陌生,因此,如何加深学生对专业的印象,激发学生对专业的兴趣,是课程设置应该考虑的问题。课程的合理设置,规范的教学大纲,合理的教材,理论联系实践以及采用多媒体等是办好土木工程专业的基础。当然.我们还应该认识到我们需要做的工作还很多,还需要在实践中逐步完善;我们的教学应该和土木工程专业的发展保持同步,和应用型专门人才的培养目标相适应。专业人才的培养结果是通过社会对人才培养质量外显特征进行评价,从社会反馈回来的信息看到,当前我们的教育中还存在着如下问题:一是过窄的专业教育,二是过弱的素质教育。过窄的专业教育导致毕业生仅具备应用一定的专业知识能力,视野不宽,基础不牢,缺少创新、合作、管理等综合能力;过弱的素质教育导致具有高专业能力的人才素质培养不全面,个性发展不充分,缺少必备的文明、心理、道德等综合素质。纵观二十一世纪社会需要的工程师是能综合运用科学的方法及观点和技术手段来分析和解决各种工程问题,具备的条件应包括知识、能力、素质方面,不仅要具备基本的伦理道德、社会公德、还要具有一些特殊的职业道德,如强烈的事业心,高度的责任感,不断进取的毅力,团结协作的精神,良好的个人修养等。由于现代工程具有科学性、社会性、实践性、创新性、复杂性等特征,一个土木工程建设项目从立项批准到设计、施工、使用过程,是链式进行的,链中的每个环节都有大量的技术问题、经济问题和社会问题需要工程师妥善解决。实践表明,现代工程需要一大批能综合应用现代科学理论和技术手段,懂经济,会管理,兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才。我们土木工程专业所培养出来的人才在国家的工程建设中发挥着十分突出的重要作用,各种建设工程质量和安全关系到国家的经济建设,社会的安定团结,人民的生命财产,因此,土木工程专业人才的培养是一项极其严肃而重大的工作。面临现今的土木工程市场,整体从业人员素质不高,远远的跟不上土木工程高新技术的发展需要,造成土木工程中质量通病、安全事故、浪费现象、工程腐败、豆腐渣工程屡见不鲜,现场人员缺少道德水准、目无法纪、缺少文明行为、礼仪行为、施工人员心理素质较差等等,反映出一部分土建专业人员的能力和素质问题,从教育的角度对土木工程专业人才培养提出了严峻的挑战。在土木工程专业的人才培养中,在加强综合能力培养的同时应加强综合素质教育,融传授知识、培养能力和提高素质为一体,将素质教育的思想渗透到专业教育之中,贯穿于人才培养的全过程。
二、寓素质教育于土木工程专业人才能力的培养中的途径与措施
教育的对象是“人”,教育的首要任务是“育人”,有的学生入校的分数差别不大,在校的学习成绩也不分彼此,专业性质一致,而工作几年后,差别就很大,原因何在,综合素质和能力不一样。对于人才,素质尤为重要。从国家看,国力的竞争关键是科技竞争,而科技竞争关键是人才竞争,而人才竞争关键是人才素质的竞争。素质是为人之本,现在科技的各个领域都在意识到与呼唤着“以人为本”。联合国教科文组织在1996年出版的国际21世纪教育委员会的报告《教育财富蕴藏其中》提出,教育在培养人才的过程中,必须使他们认知,学会做事,学会共同生活,工程技术人员在“做事”时,不但要回答“会不会做”(能否运用科学理论和技术手段合理的解决问题),更要回答“该不该做”(是否经济划算,是否符合政策法规、社会公德、文化传统、民族习俗的要求),也就是说,必须以做人来统帅做事。其实,我们很多教育家很早就强调过这样一个观点,我们首先是人,然后才是各领域的专业工作者、各行各业的人才,所以教育的本质,首先是教会学生做人。试想,一个人人性都丧失了,业务学得越好,能力练得越强,后果就越坏,这是人类最严重的危险。只有将素质教育与具体的专业教育相结合,才能实现人的全面发展。
关键词:人工智能;教育变革;智慧教育
近年来大数据、云计算等信息技术飞速发展,人工智能在一些特殊领域(如图像识别、语音识别、自然语言等)不断取得突破性进展。人工智能作为新的技术驱动力正引发第四次工业革命,为医疗、教育、能源、环境等关键领域带来新的发展机遇。人工智能专家预测,人工智能在通用技术领域可能尚不能替代人类,但在一些特殊领域,人工智能将会淘汰现有的劳动力。在国外,许多国家纷纷把人工智能作为国家发展的重要竞争战略,我国学者也密切关注着人工智能的最新理论进展和实践应用,国务院于2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》,明确人工智能发展的重点策略。“人工智能变革教育”的潮流,引发了教育研究领域的“人工智能热”。当前全球范围内,人工智能在教育领域的大量研究和应用催发形成了教育人工智能概念。目前梳理学术上关于研究人工智能与教育的文献主要集中于:
(一)教育理念的革新。“人机一体”将成为未来新的教育方式[1],由新技术和新手段的出现所应运而生的智慧教育[2],将对原有教育进行改进和完善。智能技术在改变教育的手段和环境的同时,还有利于构建出系统解决教育问题的教育新体系,从而真正触及教育的根本[3]。
(二)关注技术的革新。机器深度学习、智能学习的算法、视觉识别以及智能语言识别这些基础技术的突破,为人工智能的教育应用奠定了坚实的基础[4]。
(三)探究教育的应用。人工智能在学校教育中的学业测评、交叉学科、角色变化等应用领域具有巨大潜力,教师角色内涵也将在与人工智能的协同共存中发生改变。AI监课系统能够数据化、可视化评估教师的授课情况,将人工智能技术的运用渗透到整个教学过程中,教师可以根据评分实时调整授课内容,以促进个性化学习,从而提升教学效果。教育深受技术发展的影响,新技术融入教育并促进教育方式的转变已成为必然趋势。一方面技术为教育提供了新的、更加广阔的可能性;另一方面技术具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。然而,技术是一把“双刃剑”,如何获取或实现以人工智能为代表的新兴信息技术所拥有的特征、优势与功能,使其在教育中最大限度地发挥其应有的价值呢?人工智能技术如何继续被安全使用到教育领域?如何通过教育变革来促进新兴信息技术在教育教学中的广泛与深入应用,实现教育深层次革命等问题,是目前需要关注和探讨的主要问题。
1人工智能时代下教育变革的背景
1.1人工智能的内涵及具备的强大能力
人工智能最早由美国达特茅斯学院于1956年提出,其研究主要包括机器人、图像识别、自然语言处理、语音识别等,实质是一种自动感知、学习思考并做出判断的程序。人工智能具有自主学习、推断与革新的能力,推动了图像识别、自然语言处理等方面的技术突破。人工智能同时具有理性判断力、超强的工作力,只要电力供应不断,几乎可以无限制地工作下去,而且适应不需要情感投入的工作。它的超强能力,源于三个重要的技术:深度学习、大数据和强算力。
1.2人工智能时代的机遇和挑战
人工智能在精力、记忆力、计算力、感知力以及进化力等方面与人类相比,具有突出优势。在医药领域,人工智能的出现使普通民众可以享受更为高效、稀缺的医疗资源,解决医疗诊断领域诊断质量不均衡、医生资源不足等问题。在教育领域,人工智能促进教学质量进一步提升、教师角色多样化、学生学习能力的提升;为教育研究提供新技术和数据支撑;极大拓展了教育研究新视域;使教育在立德树人方面、教育方法创新方面、教育手段和环境方面以及教育服务供给方式方面均发生改变。然而,看到人工智能以其强大的处理能力带来机遇的同时,也需要正视人工智能带来的新挑战。在人工智能浪潮冲击下,如何借助人工智能发展的机遇推进教育的变革与创新?人工智能技术如何继续被安全使用?首先,人工智能专家大都认为,人工智能将会淘汰大量现有的依靠非脑力劳动为生的劳动力,需要培养人工智能时代的新型劳动力。而且,人工智能技术本身的不太成熟使很多人工智能技术只是应用在儿童教育领域,再者,人工智能潜在的道德伦理问题缺乏法律制度规范。除此之外,人工智能时代将对社会结构以及人的地位构成挑战。综上所述,人工智能时代所带来的机遇是大于挑战的。教育需适应人工智能技术所带来的突破和飞跃,不断调整和更新教育的方向和目标,实现育人成人的发展目标。
2人工智能与教育变革
2.1人工智能与教育目的的变革
人工智能带来的巨变不仅影响人类未来如何发展,而且极大释放了人类的生产力,这些在一定程度上使得人类需要重新思考教育是何目的。人工智能影响教育目的的变革主要表现在:第一,人工智能可能会使人类陷入精神危机。这源于两方面的结果:一方面,人工智能将取代大部分人的工作岗位,工作的丧失将会导致人的价值和尊严丧失。另一方面,人工智能技术的发展将可能导致所有基于自由主义的想法破产,转而人类所拥有的价值和尊严可能转化为一种“算法”,人工智能带来的职业替代风险在教育领域同样存在,主要是对教师角色的挑战。第二,人工智能有利于培养人的学习能力。从某种角度上讲,人工智能剥夺人的就业机会,但同时,人工智能助教机器人将协助教师实现个性化指导,从而有利于将学习的过程视为寻求自我价值和意义的过程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培养人的精神能力,这种精神能力大致包括实践动手能力、价值追求能力以及创造能力,从而有利于学生知识以便于更好地完善自我、丰富自我,使教育跳脱“知识为本”的陷阱,发挥“立德树人”的正向作用。
2.2人工智能与学习方式的变革
第一,深度学习。深度学习也称为深度结构学习或者深度机器学习,是一类算法的集合。深度学习概念的提出,一方面尊重了教学规律,另一方面也是应对人工智能时代下的挑战。深度学习在机器学习、专家系统、信息处理等领域取得了显著成就,提倡学教并重、认知重构、反思教学过程,进而达到解决问题的目的。第二,个性化学习。个性化学习区别以往传统班级课堂授课,尊重学生的个性发展,因材施教。人工智能技术与大数据的应用有利于学生享受个性化的学习服务,可提供个性化的学习内容,可视化分析学生的学习数据,快速提高学生的学习效率。第三,自适应学习。自适应学习是指人工智能基于对个体学习进行快速反馈的基础上,根据学习者特征,为其推荐个性化的学习资源和学习路径,从而最大程度上适应学生的学习状态,是实现个性化学习的重要手段。人工智能技术有利于快捷、科学地判断学生的学习状态,进行学习反馈;持续收集学生的学习数据,其中包括学习目标、学习内容;高效地为学生提供海量的学习资源。
2.3人工智能与学习环境的变革
首先,有利于搭建灵活创新的学校环境。不仅可以使空间规划更具弹性,而且可以调节性增强物理环境。其次,人工智能时代的教育区别于以往传统教育强调的统一秩序,更注重个体的用户体验。创客空间、创新实验室等学习环境的不断增加以及人工智能技术的不断发展,个性化的空间环境与学习支持将改变目前学习的学习空间环境。除此之外,随着对话交互技术的逐渐成熟与不断普及,有利于实现虚实结合的立体化实时交互。VR、AR等技术的同步协作也有利于搭建新的学习环境,满足学习者的一系列要求。脑机互动技术的突破有利于实现将人工智能植入人脑,从而改变人类自然语言的交流方式。最后,人工智能通过即时、准确、高效的大数据分析有利于进行精准且个性的学习评价与反馈。人工智能将综合收集所有同学的学习记录,互相比对、优化,从而进行综合提升。更为重要的是,人工智能的人脸识别以及语音识别技术可以运用到教师的教学过程中,进行学生的学习情绪感知,学习状况的了解,从而促进学生学习的科学化;智慧校园、智慧图书馆等的出现,为教学环境的建设提供重要参考。
3人工智能在教育领域的应用
人工智能被认为是最有潜力和影响力的教育信息化技术,将通过人工智能数据挖掘分析、3D打印、模拟仿真等技术的应用,实现人工智能与教育的深度融合,对计算机辅助教学、个性化教育服务、教育人工智能生态环境等产生根本影响。2018年《地平线报告》(高等教育版本)指出了教育领域的信息化发展,未来一段时间内将通过人工智能与信息技术的结合,进而影响教育阶段的不同过程。具体见表1所示。
关键词:人工智能;英语教育;积极影响;消极影响
人工智能概念是20世纪五六十年代正式提出的,随着信息技术的不断发展,人工智能已成为一门新的技术科学。时至今日,人工智能技术的发展经历了人工智能起步期、专家系统推广期和深度学习期等阶段,而在应用领域也取得了重大突破,如Google的无人驾驶技术和运用深度学习算法的AlphaGo战胜围棋冠军等。除此之外,人工智能已被日益广泛地应用于经济社会各个领域,在教育领域亦是如此。2018年教育部就印发了《高等学校人工智能创新行动计划》,要求进一步提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。因此,人工智能必将不断被融合到教育领域,并为大学教育变革提供新方式。基于人工智能的机器学习、人机交互与知识图谱等技术方法,可以为大学英语教师在课堂教学、备课与教学研究等多个方面提供支撑;可以为大学英语教学管理与治理提供决策支持;可以为大学生英语自主学习和教师备课提供智能推荐支撑。目前,学者们已对人工智能对英语教育的影响进行了相关的研究。如高华伟分析了外语作文智能评阅与形成性评价融合策略;刘洋针对人工智能技术与高校英语教学的相互关系,通过调查问卷和访谈等方式,分析了现有计算机辅助语言学习软件和系统的不足,并提出了相应的解决策略;张艳璐对人工智能在给英语教学带来机遇的基础上,探究了人工智能在大学英语教学中的应用;赵生学分析了人工智能时代大学英语教学的变革与策略;严燕分析了人工智能时代英语教学促进学生深度学习的路径。在人工智能时代,人工智能技术必将对大学英语教育领域各个方面产生重大影响,如大学英语人才培养目标、教学内容、教学计划、教学策略、教学模式、成绩评价体系与英语领域科研等方面。针对此,本文在现有研究的基础上,重点从教师和学生两个层面分析人工智能对大学英语教育的积极影响和消极影响,并提出相关建议,以期为大学英语教师教学与大学生英语学习提供参考。
一、人工智能的积极影响
人工智能技术在大学英语教育领域的应用,将对大学英语教学资源、教学模式与大学生二语习得等方面产生积极作用,主要体现为以下几个方面。
(一)丰富了大学英语教与学资源人工智能技术的发展与应用为大学英语教与学提供了丰富的资源。如互联网上含有丰富的英语视频与图片等资源;在线教育平台也提供了大量的英语课程资源,如中国大学生慕课、雨课堂等,它们各具特色,可为教师与学生提供多样化选择。因此,人工智能技术一方面可为大学英语教师提供丰富的教学素材,同时还可根据大学生学习目标与学习习惯等为其英语学习提供丰富的课外资料。同时,很多网络资源可下载或者回放,这样可以使得大学生的英语学习不再受到时间与空间的限制。特别是对于教育资源缺乏的地区而言尤为重要,可以在很大程度上解决教育资源不平衡问题。其中,百度教育大脑的智能备课系统便是典型应用案例。其依托百度人工智能、大数据和云平台的优势,整合了丰富的优质资源。对于教师而言,此平台可按照教学进度为教师提供经过筛选的教学素材,节省教师的备课时间,提高其工作效率。
(二)丰富了大学英语的教学方式传统的大学英语授课往往以线下课堂教学方式为主,而人工智能技术的使用丰富了大学英语单一的教学方式。可利用网络平台,如雨课堂、慕课平台等,开展大学英语线上教学模式或者线上线下混合教学模式。新的教学模式有利于教师在大学英语教学过程中采用不同的教学策略。使用新的教学模式和不同的教学策略可以提高大学生学习英语的兴趣,进而有助于提高大学生英语习得的效率。
(三)提高了大学生英语习得的效率由于英语习得是一个复杂的心理过程,与大学生的情感因素、学习动机等密切相关。采用人工智能技术的大学英语线上教学方式,使得教师与学生之间不是面对面的交流互动,可以在一定程度上缓解学生焦虑、害怕等情绪,有利于学生的英语学习。动机是英语习得中重要的非智力因素,也是影响大学生英语习得效率的重要内在因素之一。学习动机与使用另一种语言的兴趣密切相关。而人工智能技术采用丰富的英语学习资源以及英语教学方式的多样化,这些有助于提高学生学习英语的兴趣,进而增强学习英语的动力。
(四)形成了大学生英语习得分析数据库人工智能技术是以大数据为依托,可以跟踪和记录大学生英语课堂学习和课后学习等各种信息数据,进而可形成大学生英语习得数据库。基于大数据分析与人工智能技术方法,如数据挖掘、关联性分析和回归预测等,可以挖掘大学生英语学习背后的规律特征,了解到每个学生的具体情况。进而构建每个学生的英语学习画像,如学生的线上学习状态、课程作业完成情况、测试成绩和学习方式等。可为教师形成可视化的学生个体和班级整体的学情分析报告。因此该数据库有利于教师掌握每位学生的英语学习状态,掌握学生个体差异,为调整教学方式、教学方法与策略提供支撑。同时,上述数据为大学英语教学与大学生英语习得的研究也提供了数据支撑。
二、人工智能的消极影响
人工智能在大学英语教育领域对教师与学生发挥着积极的作用,同时对他们也产生了一些消极的影响,主要体现为以下几个方面:
(一)对教师的消极影响由于大学英语课堂教学存在一定的缺陷,往往需要改进此教学方式。而人工智能技术的应用,虽有助于大学英语教学改革,但还需要教师熟练掌握人工智能相关技术的使用,会给信息技术能力比较薄弱的教师造成压力。借助人工智能平台,大学英语教学不受时间、空间和学生人数等影响,势必会减少大学英语教师的需求,造成大学英语教师面临失业的压力。进而影响大学英语教师的工作积极性,以及大学英语教学质量。
(二)对学生的消极影响根据语言资本理论与期望价值理论,大学生英语学习的期望价值主要是经济期望价值。而大学生英语学习的期望价值与学习目的和行为密切相关。比如大学生英语学习经济期望价值主要体现为学习英语对未来找工作很重要,可以增加经济收入。而人工智能技术在语言领域的应用,势必会影响大学生对英语学习的期望价值。如人工智能翻译机的出现,使得各种语言之间翻译非常容易。即使不懂英语,也可使用它进行英语交流。因此,人工智能技术在英语领域的应用,将降低大学生英语学习的期望值,进而影响他们英语学习的兴趣与目的。
(三)对师生关系的消极影响基于人工智能技术的大学英语教学,将改变传统的以教师为中心的模式,使得教师在教学过程中的中心地位得到弱化。学生通过人工智能技术,可以很好地收集到自己需要的各种英语学习资源,如在线课程、英语讲座视频和英语文本资料等,甚至可以通过自学的方式完成英语学习任务。但这些将弱化教师与学生之间的互动以及情感,从而隔阂了教师与学生之间的关系。
[关键词]人工智能 信息技术 智能教育
人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。
一、高中开设人工智能课程的意义
(1)人工智能定义
人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。
(2)开设人工智能课程的意义
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。
将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。
二、高中人工智能教育现状及存在问题
目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:
(一)教学条件参差不齐
开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。
(1)对硬件性能的要求
人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。
(2)对软件性能的要求
为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。
(二)对人工智能科学的认识不足
(1)学生的认识误区
提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。
(2)教师对人工智能学科开设存在偏见
一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。
(三)一线教师经验不足
在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。
三、解决上述问题的几点建议
(一)加强软、硬件建设
在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。
(二)端正认识,增强支持
作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。
作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。
校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。
总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。
参考文献:
[1]张剑平.人工智能技术与“问题解决”[J].中小学信息技术教育,2003(10).
[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.
如果按照这个速度,用不了几年,每个业余围棋爱好者都能坐在家里的沙发上,泡上一杯茶,打开电脑,运行围棋人工智能程序,向“围棋上帝”学上一盘。以前,一个业余围棋爱好者一辈子都难得与职业高手下上一盘棋,将来这个梦想天天都可以实现。
人机大战第二季结束后,Google研发团队宣布,AlphaGo将退出围棋舞台,接下来它将挑战医疗、能源、材料等全新领域。谁又知道,人工智能在这些领域将取得哪些革命性的突破呢?
回到教育,虽然没有AlphaGo的轰动性效应,但从历史上看,教育一直是人工智能的重要应用领域。同样,人工智能在教育领域的前进步伐也从来没有停止过。智能导师、教育机器人、学习同伴、智能测评,这些最新的人工智能教育产品时刻提醒着我们,教育的人工智能时代已经不再遥远了。
如果从技术角度来说,我们丝毫不担心人工智能时代的到来,因为人工智能的脚步是不可阻挡的。但我们同样需要对人工智能保持一份警醒,毕竟,教育是一个远比围棋复杂的领域。AlphaGo在围棋上取得质的飞跃不过几年时间,而教育的“AlphaGo时刻”何时出现,谁也不敢断言。更为关键的是,围棋不过是棋盘上的输赢,教育却是人生的成长。胜负是一时的,而成长是不可逆的。
人工智能即将进入高中课堂。近日,我国第一本面向中学生的AI教材——《人工智能基础(高中版)》正式。
为什么要在中学开设人工智能课程?这本教材有什么特点?对于中学教师和学生而言,应如何准备才能应对人工智能的教与学?记者对此进行了调查。
全国已有40所学校引入教材
据了解,该教材是华东师范大学慕课中心和商汤科技合作,联合全国多所知名中学教师共同编写,由新闻出版总署批准出版并备案。目前,全国已有40所学校引入该教材作为选修课或校本课程,成为首批“人工智能教育实验基地学校”。
“与其他教材不同,该教材以‘手脑结合’为主要学习方式,不仅关注对人工智能原理的介绍,更加重视这些原理在生活中的运用。”华东师范大学教授,博士生导师陈玉琨介绍说,“作为教材的编者,我们特别希望学生能发挥独特的想象力,设计一些在高中阶段有可能完成的项目,并动手将其转化为独具特色的作品。”
记者看到,该教材共分9个章节,以基础普及性的知识为主,分别介绍了图片识别、声音识别、视频识别、计算机写作和深度学习等人工智能技术的原理和应用场景,每一页都配有彩色图表,并引入了大量科普内容和实例。此外,该教材还配套了一个教学实验平台。
香港中文大学教授林达华表示,目前,人工智能人才面临着全球性短缺,在人工智能和基础教育结合方面,各个国家都还处在探索的过程中,该教材的出版,是人工智能教育的一次重大突破,意味着人工智能将由此走出“象牙塔”,进入高中生的知识范畴。
“今天,技术更迭速度太快,谁也无法预计未来的职业选择,我很乐意让我的孩子在中学阶段就了解掌握一些人工智能方面的知识技能。”一位家长这样告诉记者。
目的在于普及原理引发兴趣
作为一门兼具学术含量和技术含量的学科,对高中学生而言,应该怎样去了解人工智能这门学科;对于高中教师而言,又该如何教学呢?
“大多数中学生的最终职业道路都不会是成为人工智能研究者或工程师,但是未来很多行业都将在不同程度上受益于人工智能的赋能。因此,该学科在中学阶段的教学目标应该定位让学生了解掌握人工智能的基本思想、基础知识以及常用算法和工具。”林达华说。
在陈玉琨看来,人工智能的教学和研究经常要用到高等数学的知识,这已经超出了高中生的知识范围,因此,在中学阶段,教师应注重对相关概念、算法、原理进行定性介绍,“定量的部分,可以留待以后再学。”
多位专家表示,教师在教学过程中,要特别重视对人工智能应用场景的介绍,这不仅会让课堂变得更加生动,学生学习的兴趣更加高涨,同时也会提升师生的思维与创造能力。
“总体而言,在中学阶段开展人工智能课程的主要目的在于普及人工智能的原理与技术,引起学生对人工智能学习的兴趣。当然,也期望能为高等学校培养人工智能领域的拔尖人才奠定相应的基础。”
“校企合作”解决人才缺口
也有专家指出,人工智能是一门新兴技术,中学教师在该领域的知识储备是不足的。
“师资是课程的基础。”上海师范大学教授岳龙表示,“开设人工智能课程对教师的知识结构也提出了新的挑战,因此组建专门的师资培训团队非常重要。”
据记者了解,为帮助教师克服知识储备不足的问题,华东师范大学慕课中心与商汤科技将联合举办多期“人工智能教师研修班”——培养一批人工智能的种子教师,在他们带领下,逐步提升我国教师总体的人工智能素养,从而改善中学教师开展人工智能教育教学面临的困难和挑战。