余胜泉:人工智能在教诲领域中的运用_人工智能_教师
余胜泉:人工智能在教诲领域的运用可以概括为五个方面:首先人工智能会使得我们的学习环境越来越智能化。比较于聪慧教室、聪慧录播室、聪慧图书馆、聪慧书写系统以及干系的校园安全预警系统,这些都已经非常实用化了。比如现在智能安全预警,在学校校门口安装摄像头,如果有一些不良分子,就能够识别出来;我们课室里面有光电笔,学生自然书写,书写往后可以把笔的轨迹数字化,然后对内容进行剖析。这都是范例的全体校园的环境越来越智能化,越来越聪慧化的表现,也便是供应智能的感知和智能的管控以及智能的相应做事。
第二、我们的学习过程会越来越智能化。学生在学习过程中,人工智能会供应前所未有的一些支持。比如,可以通过数据对学生的知识构造、能力构造进行表征,便于老师更好地理解孩子的学习情形,在这个学习过程中,学生须要什么样的资源,人工智能可以根据学生的需求,给你进行相应的学习资源的推举。比如可以理解你的学习能力情形和对你的学习包袱供应各种监测,例如监测学生的上课状态,通过对你的数据及你的表情进行剖析,知道你是否处于疲倦状态,如果你过分疲倦,可能学习效率会较低,这个监测是在遵照伦理和个人隐私的条件下完成的。再比如可以通过人工智能和虚拟现实结合,供应增强性的虚拟探究环境,供学习者进行探究;通过一个虚拟环境,可以回到两千年前去发掘那个时期的历史及历史蜕变的过程。人工智能可以在学习环境、学习过程上供应非常多的很好的支持。
第三、人工智能可以对学习过程的评价起到非常主要的浸染。他可以剖析出你在学习过程中对知识的节制情形,每个知识点学科能力的情形、你的核心素养的情形以及你的体质康健发展情形和生理康健发展情形等;可以使我们的教诲评价从单一的学科知识评价到全面的综合性的评价;可以使我们的评价从以前只是期末一次考试变成过程性的评价;可以嵌入到你的学习过程中,对学习者进行评价,而且评价不仅仅是评价你的知识,还可以评价你的问题办理能力。
这种评价可以使得老师的事情大幅度减轻。以前我们只是由人工来做各种各样的评分、不雅观察,须要很大的事情量,现在人工智能可以由打算机进行自动测评,比如英语口语测试,现在已经家当化和实用化了,很多中考、高考的英语考试都在利用。其余,英语作文的批改,现在已基本上实用化。在实验室里面,我们的问答题、论述题、作文题,这些主不雅观题的批改,也已经取得了本色性的进步。今后这方面会取得本色性的打破,我们老师改作业、统计分数,这些事情就会大幅度降落韶光本钱。因此人工智能会在教诲评价上发挥非常主要的浸染。
第四、人工智能对西席的事情可以起到非常主要的浸染,起到西席助理的浸染。比如,智能出题、智能批改、智能阅卷、智能辅导、各种评价报告的自动天生以及针对学生因人而异供应个性化反馈。现在我们老师面对一个班,可能须要面对40个-50个学生,很难做到每个学生都给处个性化的反馈,由于老师的韶光精力有限,他也不可能理解每个孩子的详细情形,但是现在基于人工智能的技能,我们完备可以理解到孩子在学习过程中存在的各种问题,在人工智能的帮助下,可以根据不同的问题,每个学生供应个性化的反馈,实现对学生个性化的支持,做到既具有规模化,又做到个性化,这是我们中国教诲当代化2035所追求的目标。中国教诲当代化2035提出,我们要推进兼容个性化和规模化并重的教诲。这个时候人工智能可以大幅度提高老师对学生个性化支持的能力,降落西席事情过程中的包袱。
第五、人工智能还可以在我们的教诲决策、教诲管理,以及教诲公共做事方面,起到非常主要的浸染。一是人工智能可以使得我们的教诲公共做事,从面向群体到面向个体。比如政府要供应教诲公共做事,以前只能面对群体来供应,现在有了人工智能往后,可以理解学生个性化的需求,通过网络供应个性化的教诲公共做事,例如北京市有一个中学西席开放性辅导操持,这个操持便是我们中央在支持和运行。它的核心事情便是动员了10788个骨干西席常态性的在网上给学生供应一对一的答疑做事、直播课的做事、问题解答做事及微课共享的做事。在这个过程中,每个学生在学校里面都有个性化的须要,这种个性化的须要以前是政府不办理的,而现在有了大数据,有了人工智能,有了互联网往后,使适合局可以购买西席的在线做事,给学生供应个性化内容的做事,使得我们教诲公共做事更个性化。
二是我们有了学习过程中和办学过程中的各种数据,可以使得我们的决策不再只是基于我们的个体履历,而是有个体的履历加科学的数据结合。人机结合的决策,可以使得我们的管理和我们当代教诲的管理更加科学、更加精准,也更加符合我们现在民众利益主体,参与越来越高的诉求,可以大幅度提升政府的当代教诲管理的功能。
三是可以促进教诲对各种环境的集成管控,实现把一些隐患问题进行预测和管控。比如,刚才举的例子,校园外的一些不法分子,完备可以通过数据甄别出来,可以在事情没有发生之前就进行预测。再比如说校园的各种公共举动步伐,如果涌现了小的漏洞,可以及时通过人工智能技能集成联通往后,远程掌握。而不是等小事情酿成大事情再进行补救,从事后补救变成事前监管和事前预警。实际上人工智能在这五个方面都可以发挥很多很多的浸染。
主持人:刚刚余教授听您在人工智能教诲领域方面的运用非常广泛。但是可能很多人跟我有一样担心,人工智能现在在传授教化领域能发挥这么大的浸染,未来会不会真的把老师取代了?和西席之间会存在一种什么样的关系?是互助还是相辅相成?
余胜泉:西席永久不会被取代。由于我们西席是促进人的发展,有两个职能,一个是教书的职能,一个是育人的职能。今后如果只是知识性的讲授,知识性的传授的事情,会越来越多的被人工智能所提高效率,但是完备取代是不可能的。由于人须要人和人之间的沟通,面对面的沟通,这种情绪的沟通,和我们面对屏幕的沟通还是有差异的。人永久不会被取代,但是我们讲课的效率,会大幅度提升。其余,西席除了教书以外还有育人,还有办理学天生上进程中的各种问题,这种问题的办理,须要人工智能来增强。西席在教诲传授教化中非常主要的,我以为西席和人工智能的关系,是一个相互赋能、相互增强的关系。相互赋能是什么意思?西席的聪慧会越来越多的转化为规则性的东西,使得人工智能具有西席的能力,把老师的个体聪慧或者集体聪慧转化为人工智能的能力,把人工变成了智能。
一方面,人工智能会赋能西席。西席利用人工智能可以提高,事情效率,而且能够做到以前做不到的事情,是一个相互赋能、相互增强的关系。人工智能首先是传授教化效率提高,比如说以前讲测考练,原来须要10个小时完成的事情,可能一两个小时就完成了,以及针对学生个性化辅导,作业批改。现在有的老师一个人带三个班,每天都要改一百多份作业,这一百多份要负责改的话,要两三个小时,事情量非常大。如果今后人工智能发展了,完备可以让人工智能实现批改,实现批改往后可以给出你各种剖析报告,每个孩子涌现问题是什么地方,给他什么样的改进方法,都给你自动天生。你拿这个报告,可能比老师自己批改效率还高,比你自己修正还更好地理解孩子。通过这种办法提高老师的事情效率,把原来须要花很多韶光和精力的事情取代掉了。老师有更多的韶光,更多的精力关注孩子的发展、生理、身心康健。
其余一方面,人工智能可以增强西席。便是可以使得我们老师做到以前做不到的事情。比如,举一个非常大略的例子,我们有个团队在做一个研究项目叫“AI好老师”,我们孩子在发展过程中,常常碰着各种各样的问题,比如说小的问题,斗殴、不守纪律、网络成瘾、过分崇拜明星、早恋等等这些问题,这些问题背后都是有教诲学、社会学、生理学、生理学的一系列的缘故原由,但是这些缘故原由是很深的,一样平常的老师很难说把各种知识都很理解,我们很多老师、很多家长面对孩子涌现这些问题的时候,总是大略地打骂或者大略的斥责,这样对孩子于事无补。
我们做的这个叫“AI好老师的项目”,建立了0-18岁儿童发展过程中常见的范例的问题知识库和每个问题背后的教诲学、生理学、社会学、生理学这方面的缘故原由,以及对这些问题如何进行干预的精良西席的案例,我们网络了大量的精良西席处理这些问题的案例,这样就会形成智能的系统。只要和这这个别系说,我的孩子早恋了,他会问你几个表现,如果你确认之后,他说这可能是早恋,他剖析早恋的缘故原由是什么,社会学、生理学的缘故原由是什么,再给推举某一个精良西席处理这个事情,他是怎么和孩子沟通的。他可以把符合教诲传授教化规律的案例,让老师学习。这样可以提高我们老师的育人的能力,提高家长和孩子相处的和谐程度,促进学生身心康健的发展。
再比如体质康健,现在儿童发展过程中的身体体质这些方面的发展越来越主要。除了知识以外,身心康健实在更主要,我们完备可以通过一些智好手环、智能肺活量的工具、智能跳绳工具以及智能运动器材,通过5G加上传感器往后,可以自动采集学生涯动过程中的各种数据,把这些数据通过5G传送到云平台往后,就可以限定学生的心率、血氧、运动脉搏各种各样运动参数的常模数据库,有了这个数据库往后,可以对学生的运动知识、运动技能、营养情形、身体发育等方面的情形进行进一步的剖析,可以创造学生在体质康健上存在哪些问题,或者是哪一种体质类型,可以给出有针对性的运动方案,也可以创造学生在运动中有哪些上风,从而增强他的上风。
我举这些例子便是想解释,我们很多教诲中空想中希望老师能做到的事情,但是由于传统的韶光精力以及能力问题,我们做不到。现在人工智能可以增强我们西席,使得我们西席能够做到这些事情。人工智能和西席是相互赋能、相互增强的关系。虽然人工智能不会取代老师,但是会利用人工智能的西席会取代不该用人工智能的西席。我们西席还应主动适应互联网、大数据、人工智能时期新的技能的变革、新的技能的变革,不断进一步的学习,长于利用,关注最新的进展,希望老师能够努力把这些东西融入到他的日常传授教化中,从而提高自己的传授教化效率。
主持人:刚刚您说了很多人工智能和西席之间的相互赋能、相互增强的关系,随着人工智能的遍及或者运用,对西席的压力是不是挺大的?西席之前可能只要备好课、教好学生,关心学天生长,现在要学习更多的人工智能方面的知识。人工智能在人才培养方面,我们是不是现在也是一个非常主要的环节?
余胜泉:人工智能的知识学习有一个渐进的过程,人工智能核心便是智力的自动化,像机器是我们体力的延长一样,人工智能是我们脑力的延长,可以使得我们能够处理以前无法处理的繁芜事情,实际是提高我们老师的效率。但是对付运用来说并不繁芜,我们老师对人工智能的学习不要太担心,像我们生活中,比如每天拿动手机录语音,那个繁芜吗?不繁芜,只是背后的技能是很繁芜的。
但是,你刚才提了一个很主要的问题,人工智能人才的培养。确实,人工智能人才的培养是我们国家和全体社会迈向智能时期的一个非常关键的地方。
一是面向大众。我们要培养理解人工智能,未来会对我们的社会产生哪些影响,理解人工智能在现实生活中有哪些运用,若何理解这个社会的变革,主动拥抱这些变革,这是对非专业的人士的培养。
二是针对一些专业人才。我以为可能我们国家,一方面要加强人工智能的职业教诲,大力遍及人工智能的一些技能和人工智能工程方面的事情。比如要想使得人工智能的发展,今后数据处理是很主要的能力,数据网络、数据标记、数据关联、数据工程。今后机器学习、机器演习,理解范例的各种机器学习的事理以及它的演习的技巧、演习的方法。另一方面理解人工智能和各行各业,对各行各业特定的领域知识库的运用,以及运用系统的配置管理,我们要在职业教诲里面大力加强人工智能专业的发展,让他能够很好地支持、管理以及推进人工智能在各行各业的运用,使他有序化。
三是人工智能还要加强研究性人才的培养,大学里面研究性人才的培养。人工智能不是一天练成的,是信息科技在一个韶光段内持续性发展的一个过程,智能爆发的背后是由成千上万研究者的聪慧转化,为我们生活中可以实际运用的系统。这个时候我以为,在人工智能领域里面,高校的职责,一是把我们信息科技,打算机干系专业办好,这是人工智能的根本。一是希望有实力的高校多办人工智能的专业,尤其是研究性高校,这是推动技能往提高步的核心动力,须要有精英参与。其余,这个过程中,我们特殊要避免打算机传授教化或者人工智能传授教化、人工智能研究,以唯论文为核心。论文很主要,光有论文办理不了问题,一定要以办理实际问题,形成开源的系统。在国外,打算机科学,很多大学做的那些开源的系统,对这个行业的发展,对这个研究的发展起着非常大的推动浸染,但是在我们国家,这种有影响的,寥寥无几,而且不受认可,做一个几百万人用的开源系统可能还不如人家写一篇SCI论文,这是不康健的,由于这些东西末了使得我们纯理论化,对付全体行业、全体家当发展是不利的。以是我特殊希望在打算机科学的教诲和人工智能的教诲,要强调多结合实践,当然不是不揭橥文章,而是须要办理重大实际过程中去发文章,而不是为发文章而发文章,要办理重大实践问题,做出能够得到广泛利用,能够推动这个行业往前迈一步的运用系统,这样的话,才使得我们的研究和家当发展能够一步一步往前走。
主持人:我现在看到我们在北京市的一些中小学,他们已经开设人工智能课程了。现在在中小学开设人工智能课程,会不会太早了?
余胜泉:现在有很多学校开一些人工智能的课,还有一些企业专门编了中小学的人工智能课程。当然我以为,在中小学,适当遍及人工智能的知识是对的,但是有一些过于急功近利不值得倡导。我看过一套人工智能的教材,从三年级就开始开人工智能课,很多词汇术语可能都不清楚,现在给他讲很繁芜的知识,这是不得当的。由于这些知识,这个时候去学,同样一个东西理解,可能两三个星期才能明白这个词说什么意思,但是等到成年往后,可能只花两三个小时就能明白这个事情。以是我不鼓励太多繁芜的知识进入到中小学,但是适当的让小孩理解人工智能对现实社会的变革的影响,例如理解人脸识别,可以做什么,理解各行各业里面运用的征象,就像我们理解汽车可以跑、飞机可以飞的道理。比如同样一个力,我们小学生也要学力的观点,但是只要知道力是相互浸染的就可以了,但是到了大学就要理解力和力之间繁芜的关系,乃至还要理解宏不雅观的力和微不雅观的力是完备不同的性子。同样是讲人工智能,对低年级的学生该当以浅近、形象理解为主,那些知识繁芜算法还是该当到大学,乃至到研究生阶段再去教比较得当。适当地让学生有一些体验性的活动,结合信息技能课,寓教于乐,尤其是在小学,我不附和系统开人工智能的课,但是可以让学生有感性的认识和体验性的可以的。
到了初中和高中的时候,结合信息技能课,适当渗透人工智能的知识,这是可以并且得当的,否则随意马虎超前传授教化。现在什么东西都要往中小学渗透,中小学的包袱太重了。人的心智是有个发展的过程的,当心智发展不全的时候,学一个东西花很永劫光。当抽象思维水平到了一定程度往后,花几个小时就学会了。要提高学生到了成年往后的学习能力,小的时候要适当地给他留白,留空。让他不受过重的学习包袱的压力,由于过分的学习包袱的压力会造成学生学习的厌倦、倦怠,以及消耗他的好奇心、求知欲,一旦一个孩子发展过程中,没有了好奇心、没有了求知欲,养成了功利性读书的习气,对付他一辈子的发展都会起着巨大的障碍浸染。真正的精彩的人才都是具有很强的自学能力、自律意识、好奇心、求知欲,是内在驱动,而不是外在驱动。内在驱动弗成,外在的驱动力弱了往后,基本就结束不前。现在过分的学习,包袱过重,会对小孩子的好奇心、求知欲会起到压制浸染,对小孩的长期发展不康健。
主持人:感谢余教授提出的中肯的见地。我们知道余教授所在的北师大未来教诲高精尖创新中央是2015年景立的,到现在四年韶光了,你们肯定也在致力于人工智能在教诲方面的落地和研究,您以为,通过这四年的努力和研究,有没有创造我们国家人工智能现在在我们教诲领域当中会不会存在着一些问题或者寻衅?
余胜泉:目前人工智能在实际运用过程中,还存在一些问题。我以为代表性的可能表示在,第一个问题是目前家当界对人工智能运用的场景过多的关注讲测考练,知识性的传授教化太多。都在用人工智能提高知识传授教化的效率,比如都在适应性学习、做题库、经典推举,当然有一定浸染,但是这个是对原来我们传授教化上风的一种强化,有时候强化的极致往后反而成了一些问题。用人工智能进行应试教诲方面做得比较多。我们实在特殊希望人工智能不只是要做应试教诲这方面内容,更多的须要人工智能在学生身心康健发展方面,学生体质康健发展方面,降落学生包袱方面,帮助我们教诲做科学决策方面,发挥更大的浸染。运用处景一定要多元化、多样化。比如我看到过一个美国公司做的产品,给盲人做了一个智好手环,拿手在书上划,就能把书上的笔墨变成语音,让盲人能听到,这种运用非常有代价。而不是搞知识性教诲,原来学生做五道题,再给你做五道题,纯讲测考练的,这样就有点违背我们的教诲传授教化的规律。这是第一个问题。
第二个问题是目前人工智能还存在数据的问题。人工智能真正要发挥浸染,须要有各种各样的学习数据,而且这个数据要贯通形成,有更多的数据才有更多的智能。形象地说,人工智能像汽车,数据就像汽油,没有数据,汽车就跑不起来。一是存在于数据的孤岛,数据隔离的征象,每个别系都有各自的数据,数据没有交融贯通。二是数据利用的规范也存在问题。学习过程中的数据,涉及到孩子的隐私,目前隐私伦理在教诲数据利用方面还缺少清晰的规范,我以为该当有清晰的教诲数据利用的伦理和规范,尊重儿童身心康健以及个人隐私的条件下,合理利用数据。
第三个问题是人工智能还存在着技能上本身还有很大的发展。目前真正大规模利用的,像英语口语考试、英语的学习以及英语作文的批改,这些方面做得相对成熟一些;智能传授教化,仪器传授教化装备有了一些运用。但是很多我们空想上问题的办理,还有待人工智能技能的进一步的成熟。这种成熟关键在于,一是要把人工智能家当界的技能职员和我们教诲体系里面的职员结合在一起,形成交叉领悟。如果纯技能驱动,不懂教诲规律,有时候就用技能强化我们教诲中的很多违背规律的做法。实际上要在精确的教诲思想、教诲理念、教诲规律下发挥技能所该当发挥的浸染,一定要在遵照教诲规律下不断地推进我们的技能成熟。这对付人工智能的发展也会起到非常主要的浸染。
其余,人工智能还要避免两个极度思想。一种极度思想便是认为人工智能能做统统,什么问题都能办理,唯人工智能论。今后人工智能会取代老师,人工智能会取代学校,这都是比较大略的过分乐不雅观的。像我们打仗过原来一些企业界的,未来互联网会消灭学校。走了20多年,学校还很好,不可能的。人工智能不会取代学校,也不会取代老师,不能过于乐不雅观。另一种极度是过于悲观,有些人认为人工智能一点用没有,花架子之类的,也要防止这种过于的悲观。这两个之间要有些平衡,要防止这两个极度的事情。
人工智能在用于一些关键性业务的时候,尤其是高短长业务的时候,可能还须要各种保障机制。前段韶光,印度就出了一个事情,印度的高考,由于它的高考阅卷系统涌现故障,造成很多孩子都不及格,印度那段韶光自尽了好多孩子,由于印度的高考是高短长的,和我们二三十年前一考定终生差不多。这也给我们启迪,高短长的这些运用一定要慎重,比如说我让人工智能来阅卷,这个阅卷是高短长的,决定一个人的很大利益的。
这个时候我建议该当采取多种事理的技能,由于人工智能同样实现这个东西,可能有不同事理,不同事理的技能,比如我找三个产品来同样做这件事情。如果这三个产品都能够有同等性,这就比较稳定。如果有差异,这个产品好,那个产品差,有不合的时候,这时候人工参与。这是比较科学的。在高短长的运用领域里面,还须要人机结合的思维办法,这种办法非常主要。
(余胜泉为北京师范大学教授、北京师范大学未来教诲高精尖创新中央实行主任)
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