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人工智能促進教育事業(yè)新發(fā)展

董曉波 吳培2019年11月19日09:10來源:中國社會科學(xué)網(wǎng)-中國社會科學(xué)報

原標題:人工智能促進教育事業(yè)新發(fā)展

近年來,人工智能發(fā)展迅猛,在理論和技術(shù)方面日益成熟。2016年3月,Alpha Go戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石,在轟動全球的同時也讓世界更加關(guān)注人工智能的開發(fā)和應(yīng)用。當前,人工智能已廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,在教育領(lǐng)域的應(yīng)用和成就尤為顯著,極大地推動了教育的改革與創(chuàng)新,使得“人工智能+教育”成為新趨勢。2019年5月,習(xí)近平總書記在《向國際人工智能與教育大會致賀信》中指出,“人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力,正深刻改變著人們的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式,推動人類社會迎來人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能時代”。如果把教育比作一個系統(tǒng),人工智能就是一種“外來物種”。當前的教育系統(tǒng)從目標到內(nèi)容、從制度到流程都帶有較強的固定性,其中的要素相對單一。作為“外來物種”的人工智能發(fā)揮其優(yōu)勢,將單一的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨S富的生態(tài)系統(tǒng),增加系統(tǒng)的構(gòu)成要素,增強系統(tǒng)的緩沖性,提升系統(tǒng)的抗崩潰性。

人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域

人工智能是用人工的方法在機器上實現(xiàn)的智能,或者說是人們使用機器模擬人類和其他生物的自然智能,包括感知能力、記憶和思維能力、行為能力、語言能力等。在某種程度上可以說,人工智能就是在機器上實現(xiàn)類人的教育,或者說是對機器實施教育。目前,人工智能的主要發(fā)展方向是通過機器模仿和執(zhí)行人腦的部分功能,其主要運作方式是對大數(shù)據(jù)進行推理和運算,通過運算模擬人腦的思維方式,將人類從部分腦力勞動中解放出來。人工智能發(fā)展至今已引入智能識別、自然語言理解、學(xué)習(xí)分析、虛擬現(xiàn)實、教育機器人等技術(shù),為人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。當前,人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用形式主要有四種:智能測評系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實教育和教育機器人。

1.智能測評系統(tǒng)。人工智能引入文字識別和語音識別等技術(shù)后,能夠快速、高效、準確地批改學(xué)生的作業(yè)。除此之外,能夠根據(jù)作業(yè)的批改結(jié)果對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行智能評估,生成個性化反饋。這不僅減輕了教師的課后負擔(dān),使教師能夠?qū)⒕Ω嗟胤旁谡n堂教學(xué)上,還能夠幫助教師更直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,有針對性地制定教學(xué)方案,因材施教。

2.智能教學(xué)系統(tǒng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的一對多的課堂教學(xué)模式,智能教學(xué)系統(tǒng)依托網(wǎng)絡(luò),能夠為學(xué)生提供一對一的專屬教學(xué)服務(wù),對每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行精準評估。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、對知識的掌握程度等定制專屬學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)計劃、學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)資料。只要有網(wǎng)絡(luò),學(xué)生可以隨時隨地進行自主學(xué)習(xí)和課后答疑。此外,智能教學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的面部表情、言語表情、知識反饋等可察因素,實現(xiàn)情感感知、預(yù)測和調(diào)節(jié),進而對學(xué)生的情感狀態(tài)做出積極干預(yù)調(diào)節(jié)。同時,智能教學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋,為教師制定相應(yīng)的教學(xué)方案,實現(xiàn)教師教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)習(xí)進度間的精準對接,從而提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.虛擬現(xiàn)實教育。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用,極大地豐富了教育的形式和內(nèi)容。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生只能通過教師的描述、平面圖解和自己的想象去消化所學(xué)知識,對于想象力較差、接受知識的能力較弱的學(xué)生而言存在很大的學(xué)習(xí)負擔(dān)。虛擬現(xiàn)實教育能夠幫助學(xué)生突破傳統(tǒng)教學(xué)空間、形式和內(nèi)容束縛,為學(xué)生創(chuàng)建仿真的教學(xué)場景,給學(xué)生以身臨其境的感覺。通過空間和場景的自由切換,能夠增強可視化教學(xué)的視覺效果,允許學(xué)生在虛擬空間中自由探索,從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性,促進學(xué)習(xí)效率的提高。

4.教育機器人。作為人工智能在教育中的重要應(yīng)用,教育機器人發(fā)揮了巨大作用。融合多個領(lǐng)域技術(shù)的教育機器人,構(gòu)建了全新的學(xué)習(xí)環(huán)境,改變了傳統(tǒng)的教條化教學(xué)方式,和教師、學(xué)生一起參與到課堂活動中,逐漸成為教學(xué)主體之一。教育機器人的加入,能夠協(xié)助教師開展教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生解決疑難問題,為課堂氛圍注入新的活力。教育機器人回答學(xué)生的問題需要連接網(wǎng)絡(luò),搜尋信息的過程也是自我更新和學(xué)習(xí)的過程。通過與學(xué)生的頻繁交流,教育機器人對學(xué)生的了解逐步加深,進而能夠因材施教,通過定制學(xué)習(xí)環(huán)境幫助學(xué)生層層深入了解各學(xué)科知識,有建設(shè)性地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維能力。

人工智能賦能教育改革與創(chuàng)新

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使人工智能與教育融合成為趨勢。人工智能促進教育模式、教育理念和教學(xué)環(huán)境等發(fā)生重大改變,我們應(yīng)重視人工智能給教育帶來的積極影響,充分利用人工智能的優(yōu)勢,加快教育改革和創(chuàng)新,使教育跟上人工智能發(fā)展的步伐,推動二者協(xié)同發(fā)展。主要可以從以下幾個方面入手。

1.高校開設(shè)人工智能相關(guān)課程,加強校企合作,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的人工智能領(lǐng)域人才。人工智能領(lǐng)域的人才通常是多專多能,學(xué)校應(yīng)提供平臺讓非人工智能專業(yè)學(xué)生可以在學(xué)好本專業(yè)知識的基礎(chǔ)上輔修人工智能相關(guān)課程。高校在開設(shè)人工智能相關(guān)課程的同時,應(yīng)同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,并加強校企合作,通過與人工智能相關(guān)信息技術(shù)企業(yè)建立合作關(guān)系,為學(xué)生創(chuàng)造實踐機會,將創(chuàng)新意識同理論知識與實踐相結(jié)合。只有這樣,才能培養(yǎng)出有真才實學(xué)的創(chuàng)新型人工智能領(lǐng)域人才。

2.將遠程教育與智能測評系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、智能答疑系統(tǒng)等人工智能技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)個性化教育,促進教育公平。遠程教育的本質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)教育+個性化教學(xué)。智能遠程教育能夠消除因地理位置導(dǎo)致的學(xué)習(xí)資源上的差異,只要有網(wǎng)絡(luò),學(xué)生可以隨時隨地上網(wǎng)學(xué)習(xí),搜索瀏覽海量網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。不同地區(qū)的學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)教育資源共享,從而擁有受更優(yōu)質(zhì)教育的機會。此外,人工智能教學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,生成個性化反饋,為學(xué)生定制專屬的教學(xué)活動,使得教學(xué)過程和管理更加有針對性。

3.重新定位教師在教育中的角色,培養(yǎng)智慧教師。人工智能時代,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生巨大變化,教師的教學(xué)方式及對自己角色的定位也應(yīng)隨之作出改變。教師不再僅是單向的知識傳輸者,而應(yīng)在人工智能技術(shù)的幫助下,與學(xué)生建立良好關(guān)系,充分利用大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),準確評估學(xué)生的能力,幫助學(xué)生制訂切實可行的學(xué)習(xí)計劃,樹立理想的學(xué)習(xí)目標,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,端正學(xué)習(xí)動機,提供個性化輔導(dǎo)。只有當教師的角色實現(xiàn)由教書者向智慧教師的轉(zhuǎn)變,才能充分發(fā)揮“人工智能+教育”在教育創(chuàng)新與變革中的作用。

應(yīng)對人工智能教育應(yīng)用存在的風(fēng)險

人工智能技術(shù)是一把雙刃劍,在促進教育改革和創(chuàng)新的同時也存在一定風(fēng)險。一方面,人工智能在教育中的應(yīng)用可能會泄露用戶信息。人工智能對教育大數(shù)據(jù)及云計算、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)支持的依賴較大,其本質(zhì)是通過較多的松散數(shù)據(jù)與算法所構(gòu)成的智能程序?qū)崿F(xiàn)對人腦的模擬。人工智能教育應(yīng)用以互聯(lián)網(wǎng)為依托實現(xiàn)資源共享,教育大數(shù)據(jù)的采集涉及用戶的地理位置、手機號碼和身份等信息,在資源共享過程中易被泄露。另一方面,人工智能教育應(yīng)用時刻面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊的威脅,教育大數(shù)據(jù)信息可能被篡改,錯誤或虛假信息肆意傳播,影響用戶體驗效果。

針對人工智能教育應(yīng)用存在的風(fēng)險,我們應(yīng)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)安全防御體系,并定期修補系統(tǒng)漏洞,加強對教育大數(shù)據(jù)的采集和存儲的監(jiān)管;同時,建立健全相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī),通過法律約束泄露或宣傳虛假信息的行為,打擊網(wǎng)絡(luò)攻擊行為。這樣才能為人工智能教育應(yīng)用創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境。

總之,人工智能的迅速發(fā)展為教育事業(yè)賦能,“人工智能+教育”已成為當前教育發(fā)展的趨勢。在人工智能技術(shù)的輔助下,通過對教師角色定位的改變以及為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù),能夠推動教育事業(yè)的改革與創(chuàng)新。但是,人工智能教育應(yīng)用自身也存在風(fēng)險,必須采取相應(yīng)的風(fēng)險規(guī)避措施,保證用戶的信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全,從而促進人工智能和教育更好地協(xié)同發(fā)展。

(本文系南京師范大學(xué)黨建與思想政治教育課題“全媒體語境下高校主流意識形態(tài)網(wǎng)絡(luò)話語權(quán)創(chuàng)新研究”(DS2019A003)階段性成果)

(作者單位:南京師范大學(xué)外國語學(xué)院)

(責(zé)編:孫爽、艾雯)
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