用AI赋能,科大讯飞在教育领域讲了一个怎样的故事?
时间:2020-11-16

【编者按】近年来,随着人工智能、大数据等信息技术与课堂教学的融合日益深入,个性化学习和减负增效得到实现,人工智能技术正从教育生态、教育环境、教育方式、教育管理模式、师生关系等维度影响着教育。

在这个“狂飙突进的智能时代”。人工智能的到来究竟会给教育带来什么呢?在这个时代里,我们的教育又为什么需要人工智能呢?作为一家AI领域的明星企业,近年来科大讯飞在教育领域频频布局。在昨日举办的“人工智能与教育大数据峰会”上,科大讯飞执行总裁吴晓如详细地介绍了人工智能和大数据等技术为教育教学带来的价值。

本文来自吴晓如演讲,经亿欧编辑,供业内人士参考。

吴晓如:尊敬的各位领导,各位专家,各位老师,大家上午好。我再次代表科大讯飞欢迎大家的光临。今天我报告的主题是:打造教育超脑,助力因材施教。

在过去的历史上,没有任何一个技术像人工智能技术一样,能和教育产生这么深度的耦合。一方面,新技术的突破使得我们很多行业发生了翻天覆地的变化,需要我们教育培养新型的人才。另外一方面,新的技术可以为教育行业赋能,让我们教、育、学的效率可以更高。

随着人工智能大数据各种新兴技术的迅猛发展和不断的突破,使得我们很多的行业发生了翻天覆地的变化,这种变化对教育领域是非常大的挑战,尽管我们欣喜地看到,教师这个岗位会一直存在下去,但未来教师这个职业会因为人机协同,发生非常大的变化。

在未来几十年里,可能有77%的岗位会被替代掉,而大部分被替代掉的岗位,几乎都是初级岗位。所以我们每个人最好不要踏入到77%的岗位里面,也因此,我们的国家要加强我们教育模式的改变,避免我们更多的人踏入这77%的岗位中。

从另外一个角度看,我们目前的人才培养模式,实际上还是一种教为中心的人才培养模式——老师教什么,学生就用什么。教育和其他行业不太一样,其他的行业可以有挑选产品和挑选服务的权利,但是在教育里面老师准备了什么样的教学内容,用什么样的教学计划和节奏去做教学,我们学生就要按这种教学计划和节奏来学习。

所以我们需要思考,如何能够让教育是围绕着学生的兴趣和特质来进行教育。这个最关键的问题,就是我们要去了解学生,要了解学生的特点是什么,了解这个学生的知识的薄弱点是什么,他需要培养什么样能力。显然在我们现在的教学模式里面,一个老师要面对40个50个或者更多的学生,所以很难做到细致的去观察每一个学生。那如何给学生提供个性化的学习,提供个性化的教育呢?我想这时候就需要新型的技术或者新型的模式,帮助我们更好地去了解我们学生的特质,了解学生的特点。

人工智能其实是一个通用的技术,它可以用在社会的各个行业里。但如何打造一个专门为教育服务的专属的一个智能化的工具呢?我们想做的,就是把人工智能的通用型的技术和教育过程中的数据和我们教育行业的专家知识有效地结合起来,形成一个教育的超脑,让超脑更好地为我们教育各种重要的场景服务。其中,如何把我们教育过程化的各种场景信息能够转换成未来可以支撑我们教育服务的大数据,同时能够为我们去更好地评价学生,指出学生学习中的各种问题,最后为学生提供一个量身定做的教学方案。

关键技术的突破已经为这一想法的实现带来了希望。例如语音识别技术在2016年就已经超过了人对语音转文字的水平;在大学生在考试中,机器翻译现在已经超过了99%的考生;在评价阅卷中,极其已经超过了大部分老师。以及在面对给定文章的阅读考题,机器的认知、阅读理解能力现在也是超过了人类。一系列关键技术的进展,使得我们已经可以来构建这种支撑我们教育重点环节的教育超脑。

教育超脑实际上不是一个静态的系统,在基础教育中,它可以支撑最重要的两个环节,一个是课堂,一个是课后的自主学习。通过支撑这两个重点环节过程中来不断得到教育学过程中的数据,反过来这个数据又可以帮助我们不断的迭代我们的教育超脑形成更强大的教育超脑来更好地支撑我们的课堂内外的学习。所以,教育超脑实际上是一个在不断持续进化的人工智能系统。

学生除掉吃饭和睡觉,可能有60%以上的时间都是在课堂度过的,所以课堂非常重要。如果在课堂上让学生学好了,他就不需要花那么多的时间去参加课外的培训班,不需要每天晚上学到十一点十二点苦不堪言。但是实际上我们每个人过去都经历了很多种不同的课堂。一个好的课堂,老师讲解的很精彩,学生听了也很认真,氛围非常的活跃;另一种差的课堂,老师越讲越没意思,学生听了很枯燥,整堂课也没有什么参与感。所以显然我们都希望孩子能拥有好的课堂,但是应当如何改变呢?

教育部的陈宝生部长在最近专门提出了要深化基础教育人才的培养模式的改革。其中非常重要的一点。就是课堂革命。要通过对课堂的革命,让学生在课堂上学得更加的轻松,能够学得更多的知识,培养学生的创新能力和实践的培养能力。老师也要在原来既定模式下,去提升自己的教学能力,能够去上一堂好课的能力不是一个月两个月就能培养的。但新技术在提高课堂效率上提供了很高的助力。我们是可以通过新的技术,冲击传统课堂模式带来信息化背景下的课堂革命。

在这个过程里,必须要给我们师生提供一个新型的智慧化的环境。在过去的几年里面,在政府的大力投入下,教室都已经配备了大屏,提供了充足的装备和设备。但这些产品主要还是为老师服务,没有以学生为中心提供更好的支撑。

那么,在教育超脑的支撑下,目前课堂的环境系统会发生一个什么样的变化呢?比如一个普通的大屏,原来最常用的功能就是播放PPT,或者把它作为一种白板在上面写几个字。但现在可以看到,即使老师在黑板上同样写字,也可以通过非常简单的手段就可以把这个词背后的各种资源信息可以实时地调取出来。它已经变成了一个通向知识宝库的大门。

如果一个老师在一堂课上,讲了很多精彩的片段。通过教育超脑、通过我们智慧课堂系统,可以把老师讲解的内容和PPT的内容可以做到完全的同步。另外还可以把所有的老师讲解的声音转换成文字,变成一个围绕知识点的结构化的信息。

学生下课回家以后,如果对于某一个知识点不了解,他不需要把这45分钟的课从头看到尾。他只需要通过简单的搜索或者简单地查找一下其中的文字就可以定位到老师所讲的内容,围绕着某一个知识点获取到非常精准的讲解。这使得我们课堂过程中,完全转换成一种后台虚拟空间里面学习的可用的数据。教育超脑,就扮演了一个非常贴心的助手,在背后慢慢帮老师整理课堂中的各种信息。

课堂的互动是非常重要的,但是如何组织这种课堂的互动,如何能够使老师的讲解互动和学生的学习形成一个闭环是一个难点。老师对于某一个知识点讲完以后可以发起一次互动,而人工智能对每一个背后的互动进行智能的评价和分析,并且给出反馈。让老师了解到当前知识点和在这一次讲解以后,所有同学了解的情况,这样的话老师就可以很好地去调整自己的教学进度。

实际上现在很多智慧课堂和在很多智能化的产品应用,最大的问题是老师不用。一个真正好的智慧课堂,起点仍然是老师能够应用起来,关键就是要给老师减负增效。用一个更通俗的话来讲,就是提供的产品要给老师帮忙不添乱。

举个例子,以批改作业为例,我们可以通过教育超脑提供助手。学生的作业可以通过拍照或者简单的扫描后机器实现OCR识别转成计算机能够识别的字符,通过语义理解、自动评测,就可以对其中的各种题型进行打分。这种自动的辅助评阅,可以帮助老师节省超过90%以上的时间,老师可以通过一些简单的抽检来了解学生,并且可以在机器辅助评阅的基础上,生成一个评阅整体的大数据分析报告。

另外在备课过程中,老师可以围绕着教学的目标,更好地设计教案、组织课堂。我们在实际调研过程中发现,老师在实际过程中花时间的最多的是在寻找各种备课的资源和制作PPT。教学助手可以围绕这个特点给老师可以自动的去推荐资源包和学习的教案。老师可以参考这些教案,直接用这些资源组合一个适合和自己课堂的一个教学的课件。

第三个方面我们觉得比较重要的就是在课堂中间的交互。一个好的课堂,其实就是学生能够更多的参与。但在我们以前在课堂过程中,老师能在课堂上能提问十个八个学生已经不容易了。通过智慧课堂实体空间和虚拟空间相结合的两维空间形式,没有被老师提问到的学生,也可以在虚拟空间里面和老师展开互动。教育超脑可以对每次互动都可以进行评价分析,并且给出反馈。

课堂之外的自主学习,也应该是个性化的。但目前,很多的课后的学习都是盲目的。问题是现在很多的学习学的苦不堪言,等到他走向社会以后,却会发现很多的学的东西是没有用。学生有超过一半的回去做的题,是无效的负载这种盲目地学习。而这带来了巨大的时间的耗费,对学习成绩也未必有显著的提升。

感谢人工智能和教育超脑技术在后台,我们可以对学生进行多维度的分析。实际上就像一个人到医院做一个核磁共振。可以马上把你身上可能存在的一些问题显现出来。

一方面是知识维度。通过学生过程化的数据,我们可以分析出学生在这些知识点上掌握得怎么样。比如说数学思维,比如学科能力方面。如果一个学生运算求解能力还不错,但推理论证能力就有问题,可以通过我们实现进阶式的提升。此外,通过我们后台的智能系统,可以给学生生成学习分析报告。

除了多维度的分析,给学生提供的学习模式也非常重要。对一些成绩相对落后的学生,给他推荐很多难题根本就没用,唯一的作用就是打击他的自信心。所以对于一些学习比较薄弱的学生,我们要让他更多地去训练自己的基础知识点。经过训练以后的中等阶段学生,才可以让他把学习的技巧方法和知识点结合起来,甚至做更多的拓展训练。

学习的过程不是一个让自己越来越痛苦的过程,二是应该是让学生越学越自信。所以,如果每次给学生学习的内容是最适合他的,让他学完以后觉得自己能解决很多问题,并且觉得还有挑战的空间,这才是最好的。实际上现在教育超脑对学习内容在难度上的预测,已经达到了一般老师的水平,目前预测的准确度已经达到了74%。目前我们的个性化的学习系统已经在全国1500多个学校里面进行了深度的应用 。

最后我在分享一下,实际上我们所讲的技术,它也只是支撑了一种智慧学习的环境。但是,最后我们要打造的是一种智慧教育的模式。像我们科大讯飞这样的技术支撑单位只是配角,老师和学生才是主角。

打造共建共享的教育模式,一是要有好的教学理念,二是要学会开放共享。我们希望在座的专家、老师们,能更多地亲近这些可以在教育领域发挥重大作用的新型技术,让这些技术为我们自己所用,让这些技术能够帮助孩子。未来,希望通过教育超脑,能够实现因材施教。谢谢大家!

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