人工智能開啟新的教育模式

人工智能開啟新的教育

模式

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人工智能開啟新的教育模式

什么是人工智能最近的AlphaGo大戰李世乭可謂是吸足了

人們的眼球，大戰落幕之后，不禁引發了人們的深思，人工智能

時代究竟離我們還有多遠，人工智能將會對人們的生活帶來多大

的改變，人工智能會不會顛覆現在的產業結構等問題。事實上，

人工智能技術已經或正在顛覆性的改變著許多行業和領域。曾有

專家預斷，人工智能最有可能顛覆的兩大知識密集型領域，教育

就是其中之一。圖1AlphaGoVS李世乭人工智能（Artificial

Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸

和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術

科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實

質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能

機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語

言處理和專家系統等。研究者普遍認為，人工智能的發展順

序是：弱人工智能、與人類智能相當的“強人工智能”和全面超過

人類智能的“超人工智能”。目前，弱人工智能已經滲入我們生活

的方方面面：搜索引擎、實時在線地圖、siri等手機語音助手都運

用了人工智能技術。但人工智能要從情感、行為和認知三個維度

全面模擬人類，還有很長的路要走。而“超人工智能”還只是科幻

小說和影視作品中的想象。圖2人工智能發展路徑現在大家

談到人工智能、機器學習時，往往會說這并不是一個新概念，在

上世紀90年代就有了。事實上，這只是人工智能發展史上離大家

最近的一個階段。在這個階段，人工智能其實取得了一些里

程碑似的成果。比如在1997年，IBM的深藍戰勝國際象棋世界冠

軍卡斯帕羅夫；2009年，洛桑聯邦理工學院發起的藍腦計劃聲稱

已經成功地模擬了部分鼠腦；以及著名的AlphaGo圍棋大戰。

最近這幾年，機器學習、圖像識別這些人工智能技術更是被用到

了普通人的實際生活中。我們可以在GooglePhotos中更快地到

包含貓貓狗狗的圖片，可以讓Googleow自動推送給我可能需要

的信息，可以讓Inbox自動撰寫郵件回復。這背后都離不開人工

智能研究者們的長久努力。人工智能與教育的結合一、互聯

網的顛覆互聯之所以偉大，在于它在另一個層面上顛覆了傳

統，所以才會有互聯網教育逐漸顛覆傳統教育。互聯網教育除了

以內容、人（老師）為核心的競爭外，還加入了模式、產品等維

度競爭。在新的維度里，才有機會打破已有的行業壁壘。雖

然火熱的互聯網教育在模式及內容探索上呈現出百家爭鳴之態，

不過卻沒有突圍而出者。許多在線機構也只是單純把線下體系搬

到線上。直播+錄播模式的相互穿插是現在比較成熟的在線模式。

再完善一點的模式，不外乎加多了社交元素，在線分享，在線互

動環節。但，遠遠沒達到驚喜的境界。現在互聯網教育就像

早期的雅虎，通過人工堆砌內容，單純地把線下模式搬到線上。

但是，互聯網解決的不單純是連接方式，更多的還有習慣，效

率，技術。因此給了谷歌技術性翻身的機會，PR算法的偉大之處

在于它擺脫了人工干預，這就是互聯網的奇妙之處。人工智能及

機器學習為新來者打開了一扇門。人與機器的“戀愛”，便產生了

真正的奇跡。人工化只能解決當前的問題，隨著互聯網教育發展

的不斷深入，對于大數據的分析及處理，人則力不從心。因此，

就會產生人工+智能的雙向分工。人，負責個性化縱向問題解決；

智能，負責海量數據處理，根據算法做出精準的海量操作，同時

也給”人”更好的策略。二、技術才是變革的本源互聯網教

育還迷惘、沒領頭、沒清晰模式的時候，專注課程內容是一種安

全的方式。當下以主打課程內容的MOOC模式已經形成多頭的格

局，并且掀起了國內其他平臺機構的跟進。另一面，知識譜圖的

應用大大提高了學習者的效率。對于結構化的知識，可以輕易地

進行優化和處理，通過層次結構和映射關系為學生提供最優的學

習路徑。結構化可以細節到每個單元和每個知識點。當然，

對于結構化的知識可以通過人工的歸類，但是對于職業教育等非

結構化的體系，則需要人工智能挖掘內在關系，并且對不同學生

進行內容匹配。非結構化的知識隱藏著不同的維度，所以需要系

統數據挖掘和機器學習，來得到現實的知識庫。據筆者了解，邢

帥教育已經著手專家知識系統的打造和學習系統的底層建立，把

自身海量學員長期形成的教學過程數據化，再通過算法進行機器

挖掘，力求打造基于社交、教學、反饋、學習、知識庫、排序推

薦等一體的自動化智能系統，意在建立互聯網教育的“Matrix”體

系。技術才是探索模式進化的根本。在互聯網時代中，隨著

大數據及海量操作的產生，為人工智能和機器學習提供了客觀基

礎。人工智能雖然還沒達到變革的地步，但應用在互聯網教育上

已經綽綽有余。三、人工智能與教育的結合點假如把傳統

的學習方式比作是“虎”，那么人工智能則是給了這只“虎”一雙翅

膀，“虎”在添翼之后會如何施展它的功力，這是值得進一步探討

的。1.自動批改作業計算機科學家喬納森研發了一款可進行英

語語法糾錯的軟件，不同于其他同類型軟件的是，它能夠聯系上

下文去理解全文，然后做出判斷，例如各種英語時態的主謂一

致，單復數等。它將提高英語翻譯軟件或程序翻譯的準確性，解

決不同國家之間的交流問題。語音識別和語義分析技術的進步，

使得自動批改作業成為可能，對于簡單的文義語法機器可以自動

識別糾錯，甚至是提出修改意見，這將會大大提高老師的教學效

率。圖3批改作業2.拍照搜題的在線答疑2014年到2015年投

資比較火爆的拍照搜題軟件，如學霸君，作業幫，等，這類軟件

都是借助了智能圖像識別技術，學生遇到難題時只需要用手機排

成照片上傳到云端，系統在一到兩秒內就可以反饋出答案和解題

思路，而且這類軟件不僅能識別機打題目，手寫的題目的識別正

確率也越來越準，目前達到了70%以上，大大提高了學生的學習

效率。圖4拍照搜題3.語音識別測評語音識別技術在教育上

的應用，目前主要用于英語口語測評上，科大訊飛、清睿教育、

51Talk開發出的語音測評軟件，都能在用戶跟讀的過程中，很快

對發音做出測評并指出發音不準的地方，通過反復的測評訓練用

戶的口語。圖5語音識別4.個性化學習McGraw-Hill教育正在

開發數字課程，準備相關的課程資料，它從200萬學生中收集信

息，利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。當一個學

生閱讀材料并回答問題時，系統會根據學生對知識的掌握情況給

出相關資料。系統知道應該考學生什么問題，什么樣的方式學生

更容易接受。系統還會在盡可能長的時間內保留學生信息，以便

未來能給學生帶來更多的幫助。大數據可以描述每個學生的

學習特性。根據倫敦一家研究機構的分析，人們的學習方法可以

分為70種；而某機構的機器人已經積累了1300萬名學生做過的8

億道題目，為個性化教學提供了充分的依據。如果說今天課

堂教學的主流方法是“從原理到應用”，那么機器人的教學方法是

“從案例到原理”，并且是同時學習多個案例。事實證明，很多被

原理絆腳的學生更適應于“從案例到原理”的學習方法。圖6個性

化學習5.對教學體系進行反饋和評測試想一個場景，當某學

生在查詢自己的期末成績的時候，他看到的不僅僅是一個簡單的

分數，還附有一份“診斷報告單”。通過這份報告，他不但可以了

解到自己學科板塊知識點和能力點的掌握情況，還能看到對自己

的優勢、劣勢的學科分析。通過這些數據為每個學生進行“畫

像”，從而到提升成績的方法。這就是借助大數據的幫助，通過

對學生學習成長過程與成效的數據統計，診斷出學生知識、能力

結構和學習需求的不同，以幫助學生和教師獲取真實有效的診斷

數據。學生可以清楚看到問題所在，學習更高效；教師也可對癥

下藥地針對具體情況，選擇不同的教學目標和內容，實施不同的

教學方式，進一步提高教與學的針對性、有效性和科學性。圖7

反饋過程人工智能教育未來的展望目前，人工智能技術在教

育上的應用主要體現在圖像識別和語音識別兩個方面。這兩個技

術雖然得到了應用，但目前尚處于初級階段。在技術和應用場景

上還需要更多的探索。人工智能它將來要實現的是與人類的

緊密貼合，甚至未來可以實現“思考即學習”，那么連接人與知識

的工具將不再是剛需。當然，我們也可以把機器人等人工智能產

品看成工具，而這個工具足以讓人們脫離在線學習的方式去學

習。圖8思考即學習未來的人們只需要一個機器人或者一款

智能頭盔就可以完成所有的學習。現在人類教學場景非常簡單，

互聯網教育也僅僅通過圖像、視頻等多媒體的方式來表現教學知

識點。在未來的人工智能教育時代，將實現虛擬現實立體型的綜

合教學模式。其實人機交互被認為是人工智能領域重要一環，未

來教育不只是與老師交互，同時也可以與知識交互，每一個知識

點都可以立體展現。想象一下電腦知道你學習的進程和特點，在

給你一些刺激和激勵，更聰明地提示你，這樣開發了你的大腦，

知識也按需所得。無論人工智能發展到什么階段，檢索是最

基本的需求。幾乎可以肯定的是，將來的搜索方式會脫離文字搜

索，語音搜索與OCR識別技術正在迅速提升準確度，現在

Google、蘋果、百度都有這樣的技術，只需要說一句話或者給個

提示就可以展現出精確的結果。更智能的搜索基于意識搜索，大

腦只要一想就可以出結果，這是當前機器學習(DeepLearning)與可

穿戴設備領域都在探索的方向。