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人工智能促進教育事業新發展
2019年11月19日 10:03 來源:中國社會科學網-中國社會科學報 作者:董曉波 吳培 字號

內容摘要:人工智能是引領新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力,正深刻改變著人們的生產、生活、學習方式,推動人類社會迎來人機協同、跨界融合、共創分享的智能時代。

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  近年來,人工智能發展迅猛,在理論和技術方面日益成熟。2016年3月,Alpha Go戰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注人工智能的開發和應用。當前,人工智能已廣泛應用于多個領域,在教育領域的應用和成就尤為顯著,極大地推動了教育的改革與創新,使得“人工智能+教育”成為新趨勢。2019年5月,習近平總書記在《向國際人工智能與教育大會致賀信》中指出,“人工智能是引領新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力,正深刻改變著人們的生產、生活、學習方式,推動人類社會迎來人機協同、跨界融合、共創分享的智能時代”。如果把教育比作一個系統,人工智能就是一種“外來物種”。當前的教育系統從目標到內容、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”的人工智能發揮其優勢,將單一的生態系統轉變為豐富的生態系統,增加系統的構成要素,增強系統的緩沖性,提升系統的抗崩潰性。

  人工智能應用于教育領域

  人工智能是用人工的方法在機器上實現的智能,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,人工智能的主要發展方向是通過機器模仿和執行人腦的部分功能,其主要運作方式是對大數據進行推理和運算,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。人工智能發展至今已引入智能識別、自然語言理解、學習分析、虛擬現實、教育機器人等技術,為人工智能在教育領域的應用奠定了技術基礎。當前,人工智能在教育領域的應用形式主要有四種:智能測評系統、智能教學系統、虛擬現實教育和教育機器人。

  1.智能測評系統。人工智能引入文字識別和語音識別等技術后,能夠快速、高效、準確地批改學生的作業。除此之外,能夠根據作業的批改結果對學生的學習情況進行智能評估,生成個性化反饋。這不僅減輕了教師的課后負擔,使教師能夠將精力更多地放在課堂教學上,還能夠幫助教師更直觀地了解學生的學習情況,有針對性地制定教學方案,因材施教。

  2.智能教學系統。區別于傳統的一對多的課堂教學模式,智能教學系統依托網絡,能夠為學生提供一對一的專屬教學服務,對每位學生的學習情況進行精準評估。根據學生的學習進度、對知識的掌握程度等定制專屬學習內容、學習計劃、學習目標和學習資料。只要有網絡,學生可以隨時隨地進行自主學習和課后答疑。此外,智能教學系統能夠根據學生的面部表情、言語表情、知識反饋等可察因素,實現情感感知、預測和調節,進而對學生的情感狀態做出積極干預調節。同時,智能教學系統能夠根據每位學生的學習反饋,為教師制定相應的教學方案,實現教師教學內容與學生學習進度間的精準對接,從而提高教師的教學水平和學生的學習效率。

  3.虛擬現實教育。虛擬現實技術在教育中的應用,極大地豐富了教育的形式和內容。在傳統的課堂教學中,學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知識,對于想象力較差、接受知識的能力較弱的學生而言存在很大的學習負擔。虛擬現實教育能夠幫助學生突破傳統教學空間、形式和內容束縛,為學生創建仿真的教學場景,給學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的視覺效果,允許學生在虛擬空間中自由探索,從而培養學習興趣,激發學習積極性,促進學習效率的提高。

  4.教育機器人。作為人工智能在教育中的重要應用,教育機器人發揮了巨大作用。融合多個領域技術的教育機器人,構建了全新的學習環境,改變了傳統的教條化教學方式,和教師、學生一起參與到課堂活動中,逐漸成為教學主體之一。教育機器人的加入,能夠協助教師開展教學活動,激發學生的學習興趣,幫助學生解決疑難問題,為課堂氛圍注入新的活力。教育機器人回答學生的問題需要連接網絡,搜尋信息的過程也是自我更新和學習的過程。通過與學生的頻繁交流,教育機器人對學生的了解逐步加深,進而能夠因材施教,通過定制學習環境幫助學生層層深入了解各學科知識,有建設性地提高學生的學習能力和思維能力。

  人工智能賦能教育改革與創新

  人工智能技術的快速發展及其在教育領域的廣泛應用,使人工智能與教育融合成為趨勢。人工智能促進教育模式、教育理念和教學環境等發生重大改變,我們應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勢,加快教育改革和創新,使教育跟上人工智能發展的步伐,推動二者協同發展。主要可以從以下幾個方面入手。

  1.高校開設人工智能相關課程,加強校企合作,培養具有創新意識的人工智能領域人才。人工智能領域的人才通常是多專多能,學校應提供平臺讓非人工智能專業學生可以在學好本專業知識的基礎上輔修人工智能相關課程。高校在開設人工智能相關課程的同時,應同時培養學生的創新意識,并加強校企合作,通過與人工智能相關信息技術企業建立合作關系,為學生創造實踐機會,將創新意識同理論知識與實踐相結合。只有這樣,才能培養出有真才實學的創新型人工智能領域人才。

  2.將遠程教育與智能測評系統、智能教學系統、網絡教學資源、智能答疑系統等人工智能技術相結合,實現個性化教育,促進教育公平。遠程教育的本質是網絡教育+個性化教學。智能遠程教育能夠消除因地理位置導致的學習資源上的差異,只要有網絡,學生可以隨時隨地上網學習,搜索瀏覽海量網絡教學資源。不同地區的學生能夠通過網絡實現教育資源共享,從而擁有受更優質教育的機會。此外,人工智能教學系統能夠根據學生的學習情況,生成個性化反饋,為學生定制專屬的教學活動,使得教學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,培養智慧教師。人工智能時代,學生的學習方式發生巨大變化,教師的教學方式及對自己角色的定位也應隨之作出改變。教師不再僅是單向的知識傳輸者,而應在人工智能技術的幫助下,與學生建立良好關系,充分利用大數據網絡,準確評估學生的能力,幫助學生制訂切實可行的學習計劃,樹立理想的學習目標,激發學習興趣,端正學習動機,提供個性化輔導。只有當教師的角色實現由教書者向智慧教師的轉變,才能充分發揮“人工智能+教育”在教育創新與變革中的作用。

  應對人工智能教育應用存在的風險

  人工智能技術是一把雙刃劍,在促進教育改革和創新的同時也存在一定風險。一方面,人工智能在教育中的應用可能會泄露用戶信息。人工智能對教育大數據及云計算、機器學習等技術支持的依賴較大,其本質是通過較多的松散數據與算法所構成的智能程序實現對人腦的模擬。人工智能教育應用以互聯網為依托實現資源共享,教育大數據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,人工智能教育應用時刻面臨網絡攻擊的威脅,教育大數據信息可能被篡改,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用存在的風險,我們應創建網絡安全防御體系,并定期修補系統漏洞,加強對教育大數據的采集和存儲的監管;同時,建立健全相關網絡安全法律法規,通過法律約束泄露或宣傳虛假信息的行為,打擊網絡攻擊行為。這樣才能為人工智能教育應用創造良好的發展環境。

  總之,人工智能的迅速發展為教育事業賦能,“人工智能+教育”已成為當前教育發展的趨勢。在人工智能技術的輔助下,通過對教師角色定位的改變以及為學生提供個性化學習服務,能夠推動教育事業的改革與創新。但是,人工智能教育應用自身也存在風險,必須采取相應的風險規避措施,保證用戶的信息安全和網絡安全,從而促進人工智能和教育更好地協同發展。

 

  (本文系南京師范大學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網絡話語權創新研究”(DS2019A003)階段性成果)

  (作者單位:南京師范大學外國語學院)

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姓名:董曉波 吳培 工作單位:

轉載請注明來源:中國社會科學網 (責編:齊澤垚)
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