人工智能的风刮到教育界了?

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上世纪九十年代 IBM开发的深蓝机器人, 打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫。 两年前谷歌开发的AlphaGo, 干净利落的以3:0打败了世界排名第一的围棋高手柯洁。 半年后谷歌开发的AlphaGo Zero, 不费吹...

上世纪九十年代

IBM开发的深蓝机器人,

打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫。

两年前谷歌开发的AlphaGo,

干净利落的以3:0打败了世界排名第一的围棋高手柯洁。

半年后谷歌开发的AlphaGo Zero,

不费吹灰之力地打败了AlphaGo。

AlphaGo和AlphaGo Zero的成功再次让Artificial Intelligence(AI,人工智能)和Machine Learning(机器学习)引起人们的关注。两年后的今天,AI和机器学习已经成为我们每日生活中的高频词。

科幻小说和电影里描述的人工智能时代已悄然而至。

当我们看到机器学习和AI在象棋界和围棋界取得了如此大的成功后,理所应当的,我们想到能不能利用它们来改进改善我们的教育。

答案是肯定的。

名词解释:

机器学习:机器学习(Machine Learning,ML)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。机器学习是实现人工智能的一个途径。

AI:指由人制造出来的机器或者通过普通电脑程式的手段实现和所表现出来的智能。

教育现状

我们的教育系统现在并不够灵活,长久以来,有四个缺陷一直没有得到根本改善:

虽然学生情况各不相同,但是针对学生的教学目标和标准却大同小异。不管学生能力如何,需求怎么样,他们都被迫使用统一的材料。

由于缺陷一的存在,学生们很容易失去对学习的兴趣,变得为学习而学习,丧失求知欲。

教学方式高度依赖于教师,他们工作繁重:不仅需要准备教学材料,还人工批改试卷并且提供反馈。有时候每个教师要面对无数个学生,尽管他们或水平不一,或性格各异。

教育资源分配不公。来自大城市,中产阶级家庭的孩子们比来自乡村的孩子们拥有更多资源和优势。

幸运的是,教育是一个有无限潜力的领域。随着越来越多学习软件的涌现,传统的教育方法也在不断改变。而人工智能和机器学习的出现,让教育能够成功借力,弥补自身缺陷。

人工智能让教育更加个性化

AI和机器学习能够让教学内容更加个性化、定制化。它们可以准确定位每个学生的教育需求,预测学生的学习情况--他们如何回应和消化不同教学方法、教学资料和知识点,和他们掌握知识的速度。在了解了这些之后,教师可以在AI的帮助下为不同学生提供量身定制的课程,让学习的效用最大化,这是仅靠人力无法实现的事情。

比如,机器学习可以通过收集数据了解到学生正在为掌握某个数学概念犯愁,它同时了解到如果提供必要的可视化课程资料,这个学生能更好消化地知识并在考试中获得高分。在它把这个信息反馈给教师后,教师就可以提供更多的视资料来帮助学生学习。AI和机器学习能大大提供人类教师工作的效率。

学生和教师都可以从这种教学模式中受益:学生每天都可以得到有针对性的指导,并且计算机会设计程序来保证学生充分掌握了当天所学内容;教师不用再承担过大的工作量,并且可以更多专注于更复杂的情况。

人工智能可以激发学习兴趣

人工智能可以让教育变得更加定制化、个性化,但这并不是单纯为了降低教师的工作量或者减轻学生的学习负担,而是为了让教育回归其本质:培养学生学习的欲望和自我学习的能力。机器学习可以通过收集数据帮助我们改变评价学生的方式和标准,把每个学期一次的考试变为每日的反馈,把每学期的反馈变为每日的进度管理,从而鼓励学生更多关注自己是否真正掌握了知识,而不是局限于考试的分数。

我们的教育观念也需要改变:要鼓励“学会”而不是“知道”,因为谷歌知道一切;衡量教育质量的指标应该从投入量变为产出量,因为只投入钱是不够的。

人工智能让教育更加平等

如前文所说,当前教育制度存在的缺陷之一在于教育资源的不公。只要看过世界大学排名的人都知道,在全球排名前一百的大学中,美国独占鳌头,同时拥有最多的TOP100大学,其教学质量为全世界最优。但是,并不是每个人都负担得起赴美留学的费用,直到在线教育的出现改变了这个局面。

在线教育有改革传统教育的潜力。人工智能和机器学习的发达让在线教育变得更为亲民。比起动辄数十万的留学费用,在线教育的花费要低得多,它为普罗大众提供了接触高质量高等教育的机会。而随着在线教育的普及,各大高校们也纷纷采取措施来降低费用,以吸引更多学生入读。长期来看,这会让高等教育变得更加平民化,让教育更加平等。

人工智能可以缓解教师工作压力

虽然我们上文已经提到AI和机器学习可以承担部分教师的工作,但是它们还有更多的用处。除了帮助教师量身定制课程外,AI还可以帮教师做一些高度重复,耗时但是无法避免的工作,比如批改试卷。

相比于人类,AI可以在短时间内完成数百道单选题的批改,并且保证正确率,AI现在还可以尝试帮着批改论文。一旦AI接手这些基础工作,教师就可以腾出更多精力来关注学生。

大数据、人工智能、机器学习、深度学习和其他数据科学正在彻底改变多个行业,教育行业在未来是否会成为其中之一?人工智能和机器学习是否能帮助教育行业摆脱自身缺陷,甚至在不知不觉中颠覆传统教育行业?

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