人工智能技術(shù)驅(qū)動教育變革與創(chuàng)新

牛云云+方坤

【摘 要】根據(jù)人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，本文對當(dāng)前大學(xué)本科教育方面存在的問題加以探討分析，并有針對性地從老師和學(xué)生兩個角度提出了教育變革措施與創(chuàng)新途徑。

【關(guān)鍵詞】教育；人工智能；變革；創(chuàng)新

“在教育領(lǐng)域，技術(shù)是一種工具，技術(shù)的運用并不是目的，目的是利用新技術(shù)來改變教育方式，從而培養(yǎng)我們所需要的人才?！盵1]隨著智能化機器的發(fā)展同時得到了廣泛實際的應(yīng)用，給我們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了前所未有的便捷。當(dāng)前，人工智能各方面技術(shù)均已到達一定的高度，為教育改革提供了新的發(fā)展方向和發(fā)展戰(zhàn)略。

近年來，傳統(tǒng)教育方式帶來的弊端越發(fā)明顯，社會各界都在積極關(guān)注此類問題。在對未來教育方式的美好展望中，很多人認(rèn)為人工智能會為人們帶來更精確和適合的教育。所謂更精確和適合，是指從學(xué)習(xí)內(nèi)容與方式這兩個方面滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。人工智能通過先進強大的算法對海量的數(shù)據(jù)進行處理和分析，然后為人們提供科學(xué)有效的個性化學(xué)習(xí)方式。而現(xiàn)在，這些展望即將成為現(xiàn)實。

“人工智能教育的應(yīng)用應(yīng)以教育目標(biāo)和價值體系為核心，其解決問題的關(guān)鍵是將人工智能技術(shù)的優(yōu)勢融入到教育模式和方法的過程中?！盵2]本文針對當(dāng)前大學(xué)本科教育方式進行了分析，并對人工智能技術(shù)在教育行業(yè)的未來方向進行了討論。

1 現(xiàn)階段教育現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容千篇一律

在當(dāng)前教育模式中，老師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容課件以及學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)課程時間的安排下進行教學(xué)，其教學(xué)課件使用范圍狹窄，每年教學(xué)內(nèi)容千篇一律，教師無法調(diào)節(jié)教學(xué)順序，無法及時補充并拓展教學(xué)內(nèi)容。本科教育偏重于基礎(chǔ)教育，學(xué)生盲目追求社會熱點技術(shù)，兩者之間形成了明顯的“代溝”。在學(xué)生急于學(xué)習(xí)熱點技術(shù)且沒有實力去研究技術(shù)的現(xiàn)狀下，大學(xué)對本科生依舊實施基礎(chǔ)教育，不能給學(xué)生較好的引導(dǎo)的本質(zhì)仍舊沒有發(fā)生改變。

1.2 教學(xué)方式效率偏低

傳統(tǒng)的教育模式，老師講、學(xué)生聽，無法充分調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生依舊處在被動接受知識的狀態(tài)。在課堂教學(xué)中大學(xué)課程應(yīng)以提供前沿信息、介紹學(xué)習(xí)方法、啟發(fā)研究思路、補充基礎(chǔ)知識、引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑為標(biāo)準(zhǔn)，并以提高創(chuàng)新實踐和探索能力為主要教學(xué)目的。

隨著近些年來大學(xué)在校學(xué)生人數(shù)驟增，一堂課經(jīng)常會出現(xiàn)過百的學(xué)生上課的現(xiàn)象，造成了師生之間交流的可能性變得越來越小。除了教學(xué)任務(wù)，老師也忙于大量的科研工作，所以沒有充足的時間和學(xué)生進行大量的學(xué)術(shù)問題討論。

1.3 教師工作任務(wù)繁重

隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，知識的更新周期縮小，教師需要不斷地快速更新儲備知識。雖然他們的工作時間較為靈活，實際累計工作時間是很長的。同時高校事務(wù)性工作較為繁瑣，導(dǎo)致沒有較多時間與學(xué)生進行學(xué)術(shù)問題交談。

1.4 特殊人群教育薄弱

特殊人群教育一直是教育領(lǐng)域中薄弱的環(huán)節(jié)。對于特殊群體，因為各種原因，他們的身心狀態(tài)不能完全適應(yīng)于正常的學(xué)習(xí)和生活。雖然有些學(xué)者關(guān)注過這方面的問題卻沒有提出行之有效的方法。因此，特殊人群的教育問題一直未能妥善解決。

2 人工智能在教育方面改革與創(chuàng)新的探索

2.1 更有針對性的教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)階段，大部分高校采用一刀切的傳統(tǒng)教學(xué)方法和統(tǒng)一的教材?；邶嫶蟮娜藬?shù)，教師不能一一了解每位學(xué)生，并為學(xué)生提供獨特的教材和研究方向。學(xué)生對自己的認(rèn)知并非是百分百正確的，他們對于自己研究方向的抉擇也不會是最好的。

隨著人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為上述問題帶來了相應(yīng)的解決方案。首先，學(xué)?？梢越⑷斯ぶ悄茌o助教學(xué)系統(tǒng)并對學(xué)生的信息進行統(tǒng)計分析，同時向教師反應(yīng)該學(xué)生的薄弱之處并實施因材施教。其次，該教學(xué)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生需求建立相應(yīng)的學(xué)習(xí)平臺，教師可以根據(jù)系統(tǒng)提出的問題調(diào)整后續(xù)教學(xué)安排。人工智能可以通過對數(shù)據(jù)的分析得出對應(yīng)的行為模式，幫助老師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，為學(xué)生指明學(xué)習(xí)方向。另外該算法可以計算出學(xué)生的優(yōu)勢和潛能，特定為他們安排相關(guān)的專業(yè)課程。目前，通過深度學(xué)習(xí)和自然語言生成來的特定教學(xué)內(nèi)容，可以媲美于真人編寫的教材。

2.2 更人性化的學(xué)習(xí)方式

“協(xié)作學(xué)習(xí)是一種高效的學(xué)習(xí)方式，但是在實施過程中難以評估師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流成果?！盵4]學(xué)?？梢越⒁粋€連接學(xué)生和老師的教育平臺，通過人工智能技術(shù)，將數(shù)據(jù)相近的人匹配在一起。在平臺上學(xué)生和老師可以相互協(xié)作解決研究中遇到的各類問題，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。這種模式能夠幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，更高效地進行自主學(xué)習(xí)。

2.3 更恰當(dāng)?shù)慕處煿ぷ?/p>

將人工智能引入教學(xué)改革的另一個好處是使老師從繁重瑣碎的勞動中解放出來，把更多的時間投入到學(xué)生工作中。在本科教育中，大學(xué)教師承擔(dān)了來自各方面的眾多壓力，對學(xué)生的指導(dǎo)很難達到面面俱到。當(dāng)前情況下，幫助每個學(xué)生都能向合適方向發(fā)展的完美教學(xué)模式是不存在的。人工智能技術(shù)促使社會變得更加方便快捷，在教育中替代教師的部分工作從而減輕不必要的工作量，讓他們能有足夠的時間和精力去研究自己相關(guān)領(lǐng)域的前沿知識。

例如，批改作業(yè)和試卷等繁瑣的工作會占用教師大量的時間塊，這些時間本可以做一些更加有意義的研究。目前，人工智能技術(shù)批改作業(yè)的能力已經(jīng)接近于真正的老師。教育企業(yè)培生公司關(guān)于人工智能技術(shù)在課堂上的應(yīng)用進行了測試并提供了可靠的評估數(shù)據(jù)，認(rèn)為人工智能軟件最終可以完全替代傳統(tǒng)的測試。

2.4 更公平的教學(xué)環(huán)境

特殊人群的教育是當(dāng)前人工智能技術(shù)應(yīng)用中很少涉及的領(lǐng)域。從需求層面來看，特殊人群在社交能力等方面需要人工智能技術(shù)的幫助。人工智能教育的改革，更應(yīng)該注重特殊人群教育領(lǐng)域。

人工智能作為輔助技術(shù)可以幫助殘疾人群去適應(yīng)環(huán)境，并為殘疾人群提供輔助性設(shè)備?！叭斯ぶ悄茏鳛檩o助技術(shù)，可以縮小特殊人群與正常人群在身心功能上的差異?！盵3]麻省理工學(xué)院實驗室開發(fā)了一款攜帶方便、可以實時識別并朗讀文本的設(shè)備，幫助視力障礙者識別出屏幕上或紙質(zhì)頁面中的文字。另外，還有其它的輔助科技均可幫助特殊人群行使正常的行為功能。

在國外，人工智能技術(shù)在幫助殘疾人生活學(xué)習(xí)各領(lǐng)域中已得到了廣泛的應(yīng)用，而國內(nèi)在這方面的應(yīng)用還未普及。我們也應(yīng)當(dāng)加快特殊人群教育方式的改革，為更多的殘疾人群提供公平的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3 結(jié)束語

“人工智能是深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)結(jié)合的體現(xiàn)，將人工智能應(yīng)用于教育，把知識與意義、教育與人性通過算法轉(zhuǎn)化為更精確的描述，為人們提供學(xué)習(xí)方案?！盵5]本文中，我們提出人工智能可以改變以往的教學(xué)模式，更具有針對性地制定教學(xué)任務(wù)，為高校教師提供教學(xué)規(guī)劃；同時能夠有針對性地為不同學(xué)生安排不同發(fā)展方向，并對學(xué)生學(xué)習(xí)進度進行評估，促進學(xué)生差異化發(fā)展?，F(xiàn)如今人們對教育是越來越重視，新的教育模式和方法層出不窮。當(dāng)今教育發(fā)展的趨勢是將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)，有此種措施將利于學(xué)生和教師的發(fā)展，促進教育領(lǐng)域的改革創(chuàng)新。

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