人工智能对教育的冲击及对孩子的影响

　　教育AI时代已经来临

　　去年一年，似乎好像人工智能突然就走到了我们的身边，谷歌做了一个非常有意思的比赛，就是围棋比赛AlphaGo战胜了围棋冠军。李世石的水平在一年中不会有太大的变化，但是机器的水平还在不断的提高，现在人类是没有可能再去战胜机器的围棋水平。只要数据足够，人工智能就会越来越好。人工智能仅仅下围棋对我们没有什么太多的意义，它以后能够解决很多事情。MIT和麦肯锡分别有一个报告，都是说差不多到2035年会有45％的工作被机器替代掉。

　　人工智能对教育的影响

　　人工智能技术到底对我们教育当前和未来要产生什么影响？我觉得主要有几个方面。

　　1、人工智能自动的叫数据结构化的技术，可以把当前采集的数据编进计算机进行分析。

　　比如学生所做的试卷、作业，这是课前和课后衔接的一个重要环节。以前作业做完就结束了，现在机器可以把做完的作业编成计算机可以处理、分析的数据。

　　2、可以让优秀经验模式化

　　现在科大讯飞的人工智能技术可以批阅越来越多的中英文作文题，以后还可以批阅更多领域的题目。未来机器还可以把更多优秀的活动变成一种模型让计算机去运行，从而代替很多繁琐的工作。

　　3、数据驱动的个性化的教学资源

　　这个在上午的观摩课中已经看到。最后，我们希望每个老师都有一个教学助手，老师只有一双眼睛，一双耳朵，但是机器可以变成千里眼帮老师观察每一个学生。每个学生都有一个机器学习伴侣，可以帮助学生整理学习笔记、发现学习中的问题，帮助学生更有效率地学习。这个机器已经开始做，而且在未来几年中可以做得更好，关键就是数据。所有的教育专家们一定要关注教育的数据，因为有两种数据不可再生，也是别人不可给你期待的，一种就是医疗数据，只有你自己的身体产生，还有一个就是学生学习的数据，只有这个学生的学习是个性化的。

　　几个关键应用我们也抛砖引玉地提出一下。

　　第一个是优质教学资源的结构化。以前我们录播课，但是录了那么多课，有几堂课能被后面的学生所用？我们现在讲微课，就是把直播课里面关键的一些小的优秀片段找出来。现在有了最新的技术就不用去找微视频，因为已经把老师讲课的视频切成了一段一段，而且每一段对应文字检索，学生回去如果想去检索这个老师上课的关键视频，他可以很快可以拿得到。

　　第二个是全时互动以学定教。技术要创建线上线下的环境，应该让老师和学生以及学生和学生之间、学校的管理者和老师学生之间可以全时互动，跨时空互动。好处是可以准确及时地发现教学的问题、学生知识掌握的问题，通过以学定教来调整我们课堂的效率。

　　第三个方面是听说训练无障碍。广东省的高考口语和江苏省的中考口语，这两个都是全省性考试。讯飞提供后台技术支撑，所有口语数据都是由机器来评测。现在北京、上海也在推动。

　　第四个是虚拟现实或者增强现实对教学的支撑。学生在一些需要发挥想象的课程中，形成想象思维能力过程需要时间。今天在八中展示了一个VR实验室，有了虚拟现实以后，学生可以非常好地去理解原来很难想象的知识点。

　　第五个就是个性化教学。有了大量学习的数据以后，系统可以对学生进行问题诊断，最后给学生推送个性化的学习资源。科大讯飞之前与北师大在协同创新项目中进行了合作，今年我们和北师大共建了国家教育大数据的国家工程实验室，下一步我们也希望有更多的专家为我们这个工程实验室提供素材。

　　第六是主观题的评测。现在英文中文的作文题已经可以评测，而且评测的分数一定比现场老师评测的准确，这个经过多次的实验得到验证。我们和教育部在去年的3月份攻坚了一个联合实验室，现在四六级考试中的英文作文已经开始用这个技术一人一机来评了。它不仅仅减少了老师的负担，更重要的是带来了数据。大家可能会问老师不评阅作业怎么了解学生？这个技术刚好做了这两种衔接，老师每次还要评阅一部分，用这一部分数据去训练一个老师的模型，再评阅其他的，老师以后只需要评阅20％的主观题。

　　第七个关于高考的分层排课。3＋3以后课表怎么能够排的更好？解决方案基本已经有了。我们通过整个智能的搜索算法，就是把学校的老师的资源、教室的资源、学生数目、学生的兴趣全部输入机器进行决策，然后给学校一个辅助的排课表，最后由专家进行调整。这样可以大幅度降低排课的复杂度，提升学生的资源的满足度，这个在很多地区已经开始使用，以后对我们整个教学的管理可以起到非常好的帮助作用。

　　人工智能对教育行业的冲击和机遇分析

　　1.工智能对教学方式有何优化作用？

　　未来学家、发明家雷·库兹韦尔曾说：“不断减轻人类痛苦是技术持续进步的主要动力。”技术发展的愿景和初衷是好的，人工智能也一样，它的研发初衷是为了把人从简单、机械、繁琐的工作中解放出来，然后从事更具创造性的工作。教育人工智能的使命应该是让教师腾出更多地时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，让教育这件事变得更好。

　　目前人工智能在教育领域的应用技术主要包括图像识别、语音识别、人机交互等。比如通过图像识别技术，人工智能可以将老师从繁重的批改作业和阅卷工作中解放出来;语音识别和语义分析技术可以辅助教师进行英语口试测评，也可以纠正、改进学生的英语发音;而人机交互技术可以协助教师为学生在线答疑解惑，去年媒体曾报道美国佐治亚理工大学的机器人助教代替人类助教与学生在线沟通交流竟无学生发现，说明了人工智能在这方面的应用潜力。

　　除此之外，个性化学习、智能学习反馈、机器人远程支教等人工智能的教育应用也被看好。虽然目前人工智能技术在教育中的应用尚处于起步阶段，但随着人工智能技术的进步，未来其在教育领域的应用程度或将加深，应用空间或许会更大。

　　2.人工智能会取代教师吗？

　　自人工智能出现起，就存在一种人工智能威胁论，这种观点认为人工智能最终会取代人类，甚至消灭人类。比如著名物理学家史蒂芬·霍金继2015年9月抛出人工智能威胁论后，今年3月份在接受英国《独立报》采访时再次表达了对人工智能技术的担忧。回归到教育领域，假设未来人工智能不仅在教育的技术层面，而且在知识层面应用得越来越成熟，那么人工智能是否会取代人类教师呢？

　　对于这种担心，笔者认为可以从教育的本质以及人与机器的区别等角度进行审视。教育的任务是教书育人，教师的作用不仅是传授知识，而且需要通过情感的投入和思想的引导教会学生做人、塑造学生的品质等。对于什么是真正的教育，德国著名哲学家雅斯贝尔斯曾形象地描绘为，用一棵树撼动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一颗心灵唤醒另一颗心灵。教育是一项心灵工程，它的实施者——教师是富于情感和智慧、想象力与创造力的人类，这些特质是人工智能无法比拟的。同时我们也看到教师正在努力从教学的主宰者、知识的灌输者向学生的学习伙伴、引导者等方向转变。

　　基于此，即使未来人工智能在知识储备量、知识传播速度以及教学讲授手段等方面超越人类，人类教师仍然具有不可替代的作用。但是面对人工智能的冲击，教师应该具备危机意识和改革意识，思考如何发展那些“AI无而人类有”的能力，思考如何提高教师这个角色的不可替代性，思考什么才是真正的教育，思考未来需要培养怎样的人才等问题。只有朝这些方向努力，才能将人工智能带来的挑战转变为变革传统教育、创新未来教育的机遇。

　　3.人工智能对学科设置有何引导作用？

　　在科学技术日新月异的今天，世界正在发生快速变化。新时代对学校教育的影响之一是学科设置的变化，包括新学科的设立、传统学科的改良以及某些“过时”学科的撤销。

　　近日，教育部公布了2016年度普通高等学校本科专业备案和审批结果。其中笔者观察到，各高校在布点新专业时，纷纷聚焦大数据、新能源、新媒体等战略性新兴产业，比如“数据科学与大数据技术”、“新能源科学与精神”、“网络与新媒体”等专业，时代感十足。

　　回归到人工智能领域，自2003年北京大学提请建立智能科学系，并于2004年招收首批本科生后，至今十多年的时间里，随着人工智能的崛起，越来越多的高校开设此专业，从事有关智能科学发展的研究并培养相关人才。而人工智能是一个多学科交叉的领域，其发展也带动了其他相关专业地位和报考人数的提升。与此同时，人工智能带动了本专业与相关专业发展的同时，也对某些专业发展造成冲击。以外语专业为例，随着人工智能语音技术的发展，外语翻译行业受到挑战。

　　跳出教育看教育，未来人工智能将不断取代或变革现有的工作，也会创造很多新的工作，学校教育必须紧跟时代步伐，不断调整学科专业方向与人才培养目标，才能为社会培养、输送有用的人才。

　　4.教育数据会成为教育人工智能的瓶颈吗？

　　在教育行业，人工智能不仅被用来节省教师人力、提高教学效率，而且可以驱动教学方式的变革。以人工智能驱动个性化教育为例，收集学生作业、课堂行为、考试等数据，对不同学生的学情进行个性化诊断，并进一步为每个学生制定有针对性的辅导和练习，从而实现因材施教，这已成为教育人工智能探索个性化教育的一个方向。但是实现人工智能引领个性化教学的一个关键点是数据的采集与分析。

　　关于数据与人工智能的关系，有一种说法认为数据是人工智能的某种“养料”。同样的，我们也可以说，教育数据是教育人工智能的“养料”。教育数据产生于各种教育活动和整个教学的全过程，人工智能要想更好地应用到教育中，首先面临的就是数据采集的问题。目前，教育数据的来源渠道有两个，一是来源于数字化的教学环境，教学和学习数据在这种数字化环境中自然而然的产生，二是从传统教学行为中收集教育信息，并将之转化为数据。前者的优势是实时收集数据，效率高、节省人力，而现如今在互联网+教育的广度和深度有待进一步推进的情况下，教育数据的来源很大一部分要依靠后者，未来教育数据或将成为发展教育人工智能的一大制衡因素。

　　人工智能时代，教育能给孩子什么

　　“我想先跟大家讲一讲围棋的事儿。”天津韩国国际学校校长姜聲奉开门见山地提到今年3月韩国棋手李世石多次败给人工智能“阿尔法狗”的故事。显然，这次人机大战给教育者带来更多思考——学生是不是可以完全依赖技术而不再学习？

　　姜聲奉认为，既要看到人工智能给人类带来的巨大便利，也应该透过这场人机大战看到人工智能代替不了的人类能力。比如李世石的拼搏精神，面对失败寻求突破的创造力和耐心，以及带领团队分析的领导力，“这些能力是今后我们应该对学生培养的重点”。

　　他以一份对外公布的联合国报告举例，未来很多工作都会被人工智能取代。不仅是简单的、初级的劳动，甚至也包括一些专业性较强的工作，比如会计、医生等。那么，在人工智能时代，教育的方向又应该是怎样的呢？他认为，教育应该关注的是那些不能被人工智能取代的能力。如感知能力、创造力和洞察力，以及与人合作的能力等。

　　天津惠灵顿国际学校校长迈克尔·希金斯举起手机说，现在我们每个人在使用智能手机，它的计算能力都具备了上世纪六七十年代把人带到月球的水平，甚至这种能力还在不断增强，“那么对教育而言，除了传统的数学、英语等必不可少的课程学习之外，我们更应关注一个人的能力和品质”。

　　人工智能对孩子的影响

　　从发展趋势来看，今后教育活动中势必会有越来越多人工智能的身影：它可以作为助教或家教老师，为孩子们提供实时反馈和答疑服务，有不会的问题，请直接问;在教学中，人工智能已具备图像识别和语义分析技术，或许过不了多久就能帮老师批改作业和答卷，减轻老师的负担;如果想得再远一点，人工智能或许有助于增加优质教育资源的供给，让更多孩子享受“名师”服务。

　　以上这些还只是“术”的层面，那“道”呢？会不会影响教育理念、教学规律？比如说，“高考机器人”在“刷题”数量不多、无法准确理解人类语言的情况下，获得的分数就已经超过了大多数高中生。所以，相比“题海战术”，让学生真正理解知识、真正知其所以然更为重要。在这方面，今后人工智能或许能针对学生的薄弱环节，定制、推送知识点，帮孩子们告别“题海”。

　　或许再过几十年，人工智能将渗透到生活的方方面面，甚至像家庭成员一样进入千家万户，每个人都离不开。到那时候，人类大脑将进一步解放，机械运算等都有机器人替代，到那时候，教育内容会怎么“随机应变”？高考又将考什么呢？世界变化太快，不妨拭目以待。

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