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人工智慧對教育的影響

【園丁按】

2016年3月AlphaGo戰勝李世石，成為人工智慧發展的標誌性事件，發展人工智慧的熱潮席捲全球。有專家提出樂觀的預期，認為到2030年時，AI的市場規模會達到7兆美元的驚人地步。2016年Google營收才1000億美元，整個互聯網行業也不過3800億美元，全部電信設備則為3.5兆美元，何以14年後的AI就能飛速上升到70倍Google的營收，引發政府關注。

2017年中共兩會上，人工智慧首次被寫入政府工作報告，科技部部長萬鋼表示，人工智慧或將被考慮增加進“科技創新2030—重大項目”的規劃，人工智慧已經上升為我國的國家戰略。

很多業界人士認為，人工智慧（AI）或將成為繼“互聯網+”、虛擬實境（VR）之後，下一個互聯網技術的爆發點，給各行各業帶來巨大的機遇和挑戰。其中教育領域關於人工智慧受到重視。

人工智慧到底為教育帶來哪些影響呢？不少人會有如下的疑問，中國教育資訊化網劉青〈四問人工智慧，對教育有何影響？〉為我們提供訊息如下：

Q1：人工智慧對教學方式有何優化作用?

未來學家、發明家雷·庫茲韋爾曾說：“不斷減輕人類痛苦是技術持續進步的主要動力。”技術發展的願景和初衷是好的，人工智慧也一樣，它的研發初衷是為了把人從簡單、機械、繁瑣的工作中解放出來，然後從事更具創造性的工作。教育人工智慧的使命應該是讓教師騰出更多地時間和精力，創新教育內容、改革教學方法，讓教育這件事變得更好。

目前人工智慧在教育領域的應用技術主要包括圖像識別、語音辨識、人機交互等。比如通過圖像識別技術，人工智慧可以將老師從繁重的批改作業和閱卷工作中解放出來;語音辨識和語義分析技術可以輔助教師進行英語口試測評，也可以糾正、改進學生的英語發音;而人機交互技術可以協助教師為學生線上答疑解惑，去年媒體曾報導美國佐治亞理工大學的機器人助教代替人類助教與學生線上溝通交流竟無學生發現，說明了人工智慧在這方面的應用潛力。

除此之外，個性化學習、智慧學習回饋、機器人遠端支教等人工智慧的教育應用也被看好。雖然目前人工智慧技術在教育中的應用尚處於起步階段，但隨著人工智慧技術的進步，未來其在教育領域的應用程度或將加深，應用空間或許會更大。

Q2：人工智慧會取代教師嗎?

自人工智慧出現起，就存在一種人工智慧威脅論，這種觀點認為人工智慧最終會取代人類，甚至消滅人類。比如著名物理學家史蒂芬·霍金繼2015年9月拋出人工智慧威脅論後，今年3月份在接受英國《獨立報》採訪時再次表達了對人工智慧技術的擔憂。回歸到教育領域，假設未來人工智慧不僅在教育的技術層面，而且在知識層面應用得越來越成熟，那麼人工智慧是否會取代人類教師呢?

對於這種擔心，筆者認為可以從教育的本質以及人與機器的區別等角度進行審視。教育的任務是教書育人，教師的作用不僅是傳授知識，而且需要通過情感的投入和思想的引導教會學生做人、塑造學生的品質等。對於什麼是真正的教育，德國著名哲學家雅斯貝爾斯曾形象地描繪為，用一棵樹撼動另一棵樹，一朵雲推動另一朵雲，一顆心靈喚醒另一顆心靈。教育是一項心靈工程，它的實施者——教師是富於情感和智慧、想像力與創造力的人類，這些特質是人工智慧無法比擬的。同時我們也看到教師正在努力從教學的主宰者、知識的灌輸者向學生的學習夥伴、引導者等方向轉變。

基於此，即使未來人工智慧在知識儲備量、知識傳播速度以及教學講授手段等方面超越人類，人類教師仍然具有不可替代的作用。但是面對人工智慧的衝擊，教師應該具備危機意識和改革意識，思考如何發展那些“AI無而人類有”的能力，思考如何提高教師這個角色的不可替代性，思考什麼才是真正的教育，思考未來需要培養怎樣的人才等問題。只有朝這些方向努力，才能將人工智慧帶來的挑戰轉變為變革傳統教育、創新未來教育的機遇。

Q3：人工智慧對學科設置有何引導作用?

在科學技術日新月異的今天，世界正在發生快速變化。新時代對學校教育的影響之一是學科設置的變化，包括新學科的設立、傳統學科的改良以及某些“過時”學科的撤銷。

近日，教育部公佈了2016年度普通高等學校本科專業備案和審批結果。其中筆者觀察到，各高校在布點新專業時，紛紛聚焦大資料、新能源、新媒體等戰略性新興產業，比如“資料科學與大資料技術”、“新能源科學與精神”、“網路與新媒體”等專業，時代感十足。

回歸到人工智慧領域，自2003年北京大學提請建立智慧科學系，並於2004年招收首批本科生後，至今十多年的時間裡，隨著人工智慧的崛起，越來越多的高校開設此專業，從事有關智慧科學發展的研究並培養相關人才。而人工智慧是一個多學科交叉的領域，其發展也帶動了其他相關專業地位和報考人數的提升。與此同時，人工智慧帶動了本專業與相關專業發展的同時，也對某些專業發展造成衝擊。以外語專業為例，隨著人工智慧語音技術的發展，外語翻譯行業受到挑戰。

跳出教育看教育，未來人工智慧將不斷取代或變革現有的工作，也會創造很多新的工作，學校教育必須緊跟時代步伐，不斷調整學科專業方向與人才培養目標，才能為社會培養、輸送有用的人才。

Q4：教育資料會成為教育人工智慧的瓶頸嗎?

在教育行業，人工智慧不僅被用來節省教師人力、提高教學效率，而且可以驅動教學方式的變革。以人工智慧驅動個性化教育為例，收集學生作業、課堂行為、考試等資料，對不同學生的學情進行個性化診斷，並進一步為每個學生制定有針對性的輔導和練習，從而實現因材施教，這已成為教育人工智慧探索個性化教育的一個方向。但是實現人工智慧引領個性化教學的一個關鍵點是資料的採集與分析。

關於資料與人工智慧的關係，有一種說法認為資料是人工智慧的某種“養料”。同樣的，我們也可以說，教育資料是教育人工智慧的“養料”。教育資料產生於各種教育活動和整個教學的全過程，人工智慧要想更好地應用到教育中，首先面臨的就是資料獲取的問題。目前，教育資料的來源管道有兩個，一是來源於數位化的教學環境，教學和學習資料在這種數位化環境中自然而然的產生，二是從傳統教學行為中收集教育資訊，並將之轉化為資料。前者的優勢是即時收集資料，效率高、節省人力，而現如今在互聯網+教育的廣度和深度有待進一步推進的情況下，教育資料的來源很大一部分要依靠後者，未來教育資料或將成為發展教育人工智慧的一大制衡因素。

實例

根據2018年1月《中時電子報》報導：大陸人工智慧（AI）進軍教育界。透過AI自動控制系統，可以根據學生答題的對錯，以及對題目中所含知識點的掌握程度，提供更加準確的回饋，讓學生更快了解自己的不足之處。

1. 陳晟豪的改變

陳晟豪是一名初二學生，曾經數學優異的他，在初一的時候學習開始走下坡，考試成績跌落到60幾分，意識到問題的嚴重性，他開始努力學習，但始終跟不上班級的步伐。

嘗試過很多補習班，但效果不佳之後，陳晟豪接觸到乂學教育，透過視訊由老師進行一對一的輔導，老師會隨時糾正他精力不集中的問題，且他所做的每一道題都會被系統記錄分析，透過大數據比對來為他制定專屬的學習路徑和方案。

陳晟豪經過兩個月的學習，將數學的答題正確率從30%一躍提升到了90%。中新網13日報導，像這樣快速提分的學生還有很多，甚至有學生數學成績從40分提升至135分（滿分150）。

1. 奈米級細分知識點

這背後，是AI教學機器人發揮作用。人工智慧把知識點以「奈米級」細分，就是把原先幾百個知識點細緻切分為幾萬個更精細的知識點，針對學生的薄弱環節進行針對性地輔導，哪裡不會做哪裡。由機器人來整理學生的錯題集並進行智慧的錯題推送，讓學生搞懂薄弱的知識點，而不是浪費更多的時間在已會的知識點上，最終可以真正提高學生的學習效率。

乂學教育是大陸第一家人工智慧智適應教育機構，曾經於去年大陸國慶期間在鄭州組織一場別開生面的人機大戰，由乂學教育開發的智適應教學機器人「松鼠AI」和三名平均教齡17年的中高級教師進行PK。

1. 真人教學不如機器

在四天的分組教學之後，最終的測試結果，「機器教學」以最核心的平均提分36.13分，擊敗人類的「真人教學」26.18分。

目前，乂學教育已經在大陸24個省市自治區的102個城市開設264家學校，有10萬多名學生受益。學生的年齡段以初中為主，未來將實現全學科、小學一年級到九年級、K12（幼兒園到高中）的全覆蓋。