人工智能带给教育的哪些变革

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人工智能带给教育的哪些变革

谷歌围棋人工智能AlphaGo战胜李世石。这引发了人们对于阿尔法狗所代表的人工智能的关注。人工智能时代提上日程,老师你有准备吗?

人工智能究竟神奇在哪里?

研究者普遍认为,人工智能的发展顺序是:弱人工智能、与人类智能相当的“强人工智能”和全面超过人类智能的“超人工智能”。目前,弱人工智能已经渗入我们生活的方方面面:搜索引擎、实时在线地图、Siri等手机语音助手都运用了人工智能技术。但人工智能要从情感、行为和认知三个维度全面模拟人类,还有很长的路要走。而“超人工智能”还只是科幻小说和影视作品中的想象。

谷歌旗下人工智能公司DeepMind的AlphaGo(阿尔法狗)程序击败韩国围棋冠军李世石,成为近年来人工智能领域少有的里程碑事件。这让不少人都在关注,阿尔法狗究竟神奇在哪里?它未来的应用领域将会在哪里?

学习能力

——它可以通过练习和学习积累更多经验,这与人类更为相似

李世石向来以创造性攻击战闻名,而在比赛中,AlphaGo也在以李世石擅长的策略发动反击。

“我认为AlphaGo引入了直觉方面的神经网络,这才是区分最顶级棋手的关键。” DeepMind创始人杰米斯·哈萨比斯在专访中这样说道。“AlphaGo与深蓝(美国IBM公司生产的一台超级国际象棋电脑,其中输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局)的差异。深蓝是‘手工研发’的程序,程序员筛选国际象棋大师的信息,将其转化为具体规则和启发,而我们为AlphaGo植入了学习能力,它可以通过练习和学习积累更多经验,这与人类更为相似。”

而对于传统电脑来说,如何在整个棋盘上布局始终存在短板,“它们善于局部计算,但是当放眼全局时,它们的表现就会很糟糕。”

并且,对于这种学习能力,哈萨比斯认为,“它可以摆脱最初的监督式学习,完全进入自我发挥的学习模式。我们认为,这才是纯粹的学习方式。”

对此,有人解释说,机器开始逐步学习人类的思考,用了深度学习方法,一种神经网络的技术,模拟了人类大脑皮层的运动,使机器获得了棋感。机器一旦获得棋感,会比人类掌握得更好。

人工智能将塑造未来

——最终将被用于解决现实世界问题

未来DeepMind的人工智能将要应用到哪里?哈萨比斯认为,“坦白地说,很多领域都可使用人工智能技术,我也很喜欢那样做。但是限于带宽的束缚,我们的重点将集中于医疗和推荐系统等。”

专访中,哈萨比斯还谈到了我们极为熟悉的智能手机。“我们都认为智能手机助手实际上应该更加智能化,能够识别语境,可以深入了解你正尝试要做的事情。目前几乎所有智能手机助手都是预编程的,那意味着它们相当脆弱,只能做些程序员设定的事情。而现实世界却非常混乱和复杂,用户会做各种各样提前不可预知的事情。在DeepMind,我们认为这是基础性原则,开发人工智能的唯一方式就是通过学习和练习积累经验。”

他甚至断言,“我认为在未来2到3年中,你会看到智能手机发生巨大变化。我的意思是,手机将出现非常微妙的变化,某些方面变得更好。或许在4到5年后,你会开始看到智能手机性能发生更大改变。”

人工智能离我们遥远吗?其实,在去年的7月,国家层面首次推出加快人工智能发展的指导文件《国务院发布的关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,文件中明确指出,人工智能作为重点布局的11个领域之一。

英国《金融时报》引用一项最近的调查结果显示:全球半数人工智能专家相信,人类水平的机器智能到2040年就可成为现实。

人工智能来袭,未来教育可能会有哪些变化?

1自动批改作业

【小故事】

计算机科学家乔纳森研发了一款可进行英语语法纠错的软件,不同于其他同类型软件的是,它能够联系上下文去理解全文,然后做出判断,例如各种英语时态的主谓一致,单复数等。它将提高英语翻译软件或程序翻译的准确性,解决不同国家之间的交流问题。

真是不可思议,机器人也会批改英语作业啦。

【小编说】

语音识别和语义分析使得自动批改作业成为可能,老师和助教的效率将大大提高。

2个性化学习

【小故事】

McGraw-Hill教育正在开发数字课程,准备相关的课程资料,它从200万学生中收集信息,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。当一个学生阅读材料并回答问题时,系统会根据学生对知识的掌握情况给出相关资料。系统知道应该考学生什么问题,什么样的方式学生更容易接受。系统还会在尽可能长的时间内保留学生信息,以便未来能给学生带来更多的帮助。

【小编说】

大数据可以描述每个学生的学习特性。根据伦敦一家研究机构的分析,人们的学习方法可以分为70种;而某机构的机器人已经积累了1300万名学生做过的8亿道题目,为个性化教学提供了充分的依据。

如果说今天课堂教学的主流方法是“从原理到应用”,那么机器人的教学方法是“从案例到原理”,并且是同时学习多个案例。

事实证明,很多被原理绊脚的学生更适应于“从案例到原理”的学习方法。

3智能辅导系统(ITS)

【小故事】

2007年,美国两位化学教师开始一项开创新的教学实践活动。他们使用屏幕捕捉软件录制演示文稿的播放哈讲解的声音,形成视频并上传到网上,以此帮助课堂缺席的学生补课,接下来,他们组建以学生在家看视频听讲解为基础,开辟出课堂时间啦让学生完成作业或实验,并未过程中有困难的学生提供帮助。

【小编说】

人工智能在这个领域的应用已经有长足的进步,也展示出明显的效果。例如可汗学院(KHAN ACADEMY)就是一个优秀的智能辅导系统,帮助我们学习数学、科学、人文科学和计算机科学。

有学者将ITS和课堂一对多教学以及一对一的老师辅导进行对比,结果是: ITS的效果比课堂教学好很多,和老师一对一辅导的效果相似!

4互动学习环境(ILE)

【小故事】

在华中科技大学的一堂广告创意策划课上,“弹幕教学”亮相了。在上课的过程中,学生手持平板电脑或者手机,随时可以通过网络发表疑问、提出看法,这些内容会即时显示在课件上。授课教师根据学生的反馈,随时调整授课内容和方式。这种一边听老师讲课,一边通过网络发送文字在屏幕上讨论问题的教学模式,引起了同学们的极大兴趣。

【小编说】

互动学习环境与传统授课的区别在于四个方面:更多建设性学习(或者说学生自己决定学习课题)、学生更主动、更多个性化、学生收到更多反馈

5通过仿真游戏学习

【小故事】

仿真教学近年来在我国护理医学教育被广泛应用。模拟教学是利用各种模拟手段,再现临床医学工作场景,为学习者提供一个无风险的学习临床知识和技能的条件与环境,可以最大限度地满足临床教学资源的匮乏。医学模拟教育走到今天,他们的载体己经从最初的基础解剖模型、局部功能训练模型到了后来的计算机辅助模型,尤其是目前利用的最为前沿的触觉感知技术虚拟培训系统和生理驱动型综合模拟模型。

【小编说】

目前最成功的仿真是飞行模拟器。据了解,在模拟机上飞行和真机没有两样,只是训练更加便捷。

人的能力大概分为三种:分析能力(一种在书本和课堂中能够学到的能力),实践能力(一种只能在生活中培养的能力),以及创造能力(一种上天赋予的能力)。

今天,因为实践的机会减少,人们的实践能力变得越来越弱,而仿真则可以弥补实践能力。

6对教学体系进行反馈和评测

【小故事】

近几天,高三学生在查询“一诊”成绩时惊奇地发现,他们看到的不仅仅是一个简单的分数,还附有一份“诊断报告单”。通过这份报告,他们不但可以了解到自己学科板块知识点和能力点的掌握情况,还能看到对自己的优势、劣势的学科分析。记者从成都市教育局了解到,他们正在高三年级诊断性考试和高一、高二学生学业质量监测这几个重要考试中试点,尝试通过大数据,为学生的学力情况“画像”。

据介绍,此次高中学生的学业成绩诊断报告,就是借助大数据的帮助,通过对学生学习成长过程与成效的数据统计,诊断出学生知识、能力结构和学习需求的不同,以帮助学生和教师获取真实有效的诊断数据。在市教育局看来,通过这份“诊断书”,学生可以清楚看到问题所在,学习更高效;教师也可对症下药地针对具体情况,选择不同的教学目标和内容,实施不同的教学方式,进一步提高教与学的针对性、有效性和科学性。

【小编说】

为学校招生、学习场所和课后活动提供创新的解决方案。

未来老师,应该具备这些能力

情商高的老师、人性化的老师更受欢迎

有人认为,对于解决社会问题来说,人工智能会比人类做的更好。但我们需要明确,性格是我们人类所独有的,在指引我们穿越不确定的未来时,发挥着至关重要的作用。对于老师也是如此,我们老师带给孩子的关心、关怀是我们的优势所在。

拥有学习意识、开放意识、创新意识的老师更受欢迎

随着信息技术的不断发展,如何利用新技术、用好新的技术形式为学生呈现出最好效果的教育必将是未来老师需要研究的课题。

交流、沟通能力强的老师更受欢迎

虽然技术在发展,但毕竟这只是一种人机互动,所以,如何实现更好的、全方位的与学生的互动,也是我们老师的优势所在。毕竟人类的情感、细微变化还需要人类来捕捉。

以学生个性化发展为中心的老师更受欢迎

新技术的发展,其实也是在实现更好地为个体学生服务的过程,以期让每个学生接受更加个性化、更有针对性的教育。人们越来越呼唤回归“人”的教育,这也值得我们老师引起足够的重视。

视野广阔的老师更受欢迎

未来世界,知识正在快速发展。如何尽快地汲取新知识、更好地为学生开拓视野是老师们必然面临的问题,只有这样才能朝着学生综合素质提升的目标发展。

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