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方厚彬 :2024 AI重塑教育的十大应用
发布时间:2024-10-04 13:05:39

  7月16日-17日,2024人工智能与教育发展大会,主题为“新智能 新学习 新未来——人工智能下的教育大趋势”在青岛举行。方厚斌将在大会现场发表主旨演讲。欢迎大家参会,共同探讨,打开一个更加智能教授、人性化的教育新未来。

  2010年,来自苹果的两位员工Tony Fadell和Matt Rogers,辞职创立了Nest Labs公司,专注于传统家居产品的智能化升级与创新。次年,他们推出了可以取代传统烟雾和CO报警器的产品Next Protect,紧接着,于2013年推出了可以自主收集数据,并以此自动调节室温的Nest Learning Thermostat。这些充满创新元素的智能产品很快占领市场,大受欢迎,同时也吸引了投资者的关注。成立仅四年后的2014年,Nest Labs被Google以32亿美元收购,这就是今天Google Nest的由来。

  现在,Google Nest作为Google的智能家居品牌,其产品包括智能恒温器、摄像头、烟雾报警器、智能音响、智能门铃和安全系统等。所有这些产品整合在一起,称为Google Home,并入互联网,可以接收指令,搜寻信息,也可以实现远程操控。比如,如果我们需要知道当天的天气、交通、甚至是自己的日程,或者回中国的机票价格,这些信息已经不再需要通过手机来搜索,取而代之的是直接问“Hey Google”。这种表象变化的本质是“人机对话”已经融入到我们的日常:人工智能时代不是哪天突然来到的,而是像这样逐步融入我们生活的,所以盖茨说“我们已经进入人工智能时代了”。

  在理想中,教育应该是率先变革的领域,而后带动技术、社会以及生活变化。但事实却恰恰相反,在现实中,教育是属于被迫变化的领域,是技术进步反过来推动教育变革。有时候,即使社会已经明显变革,但是教育依然考虑守旧,所以从广义上看,教育属于保守领域。比如,目前我们还在考虑是不是允许学生使用ChatGPT,教育工作者更多的在担心人工智能带来的弊端,而不是益处,因此,很多教育者面对变化表现出更多的是担忧。

  同样,作为教育者的我们,对目前人工智能已经在提供的服务不够敏感,比如我们看到的体育报道、新闻稿件及年度报告,都在以各种方式或多或少的使用AI协助完成,这也包括了本篇文章,但这还不足以引起教育者的重视。相较于新东方小编高调炫耀自己的文案,AI则在文案编辑方面的能力表现得十分低调,我想用不了多久,编辑这一行业恐怕会有明显萎缩。眼下,即使是可供免费使用的GPT-3.5,也可生成任何类型的文本,而人类需要做的,仅仅是输入要求而已。

  但不仅如此,在不同领域,还有更专业的人工智能在赋能教育,比如学术研究的专业助手Elicit、Leo或Wizdom等。除了专业研究助理以外,在教学层面,更多的人工智能助教也开始涌现。Walden大学的学生有自己的Julian,Khan学院有自己Khanmigo,网络教育平台Coursera上每位学生都可以使用名为 “教练” (Coach)的AI助手等等,这些AI助手可以承担诸如评分、提供反馈、预约时间等服务,它们甚至可以回答问题且全天候在线。更进一步看,佐治亚理工大学的Agent Smith系统甚至可以在一天之内为教授打造一个专属的AI助教,而我们所需要付出的,仅仅是导入课程大纲和与AI对答的时间。这种形式的复制,与《黑客帝国》的AI自我复制如出一辙,唯一的不同大概在于一个是科幻电影,另一个是现实生活。

  展望2024年,AI将开启教育高效率、个性化和学生全面发展的学习体验新时代。这些新趋势或将包括以下:

  朱永新教授在《未来教育》一书中提出“学习中心”的概念,并且预言“现代学校”作为一种组织形式会消亡。事实上,目前这种情况正在发生,而且更进一步影响到课堂教学的组织形式。一个教师面对几十个孩子的教育形式,或许将很快会因为以AI为基础的个性化学习助理而改变。教育公司将会推出个性化的学习助手,这些虚拟助手能够回答问题、提供解释、推荐学习材料,可以分析学习方法,甚至可以和学生探讨提高学习效率的有效途径和方案。从某种程度上看,AI将更像一个学习伙伴,陪同学习者成长。

  从教师的角度,学习中心的实际功能将逐步形成,课堂将向混龄与跨学科的组织形式转变。教师组织教学的目标将更集中于打造适应学生的学习氛围,不再关注于个别知识点的讲解,取而代之的将会是以人工智能协助教师融合知识点于项目中。同时,提供个性化的学生洞察、教学建议和自动化的评估工具,从而解放教师更多的时间用于与学生互动和创新教学方法。

  基于人工智能技术的系统支持,个性化成长顾问可以为个人成长提供学习与发展领域指导,提供学习路径规划,技能评估,甚至可以提供情感建议和支持,以促进积极情感发展,为父母、家庭、个人提供成长咨询与帮助。在有些领域,比如艺术学科,AI的潜力并未完全发挥。AI可以成为虚拟艺术导师,提供创作工具,或者进行作品展示/分析等,这将为学生提供及时和个性化帮助,同时也将降低艺术学习的成本,促进艺术教育的公平性。

  AI定制化自我学习(AI-Powered Customized Self-Learning)是一个新的领域,人们可以利用人工智能技术来为学习者提供个性化和定制化的学习体验过程,也就是说,我们不仅仅可以创新一个职业或岗位,还可以创新一个 “专业” 或 “领域” 。AI将根据学习者的独特需求、学科兴趣、学习风格和进度,为我们量身打造适应性强且高效的学习路径,以及创新学习材料的生成。AI可以通过技术,利用机器学习、自然语言处理等方法,按照学习者的要求自动生成定制化的、适应学习需求的材料。在这样的基础上,跨学科之外,学习者会更多的迁移学习,即完全抛弃学科的概念。也就是说,根据学习者的需要把知识的学习从一个领域引入到另一个领域,从而生成更丰富、深入、有效率和有趣的材料。

  由于父母受到职业、专业和时间等限制,学习者未成年时期的家庭教育过程各不相同,父母能提供的帮助也不一样。将来,父母将可以接受AI的帮助,从而为自己教育子女提供更及时、高效、智能化的教育支持。这不仅仅是说AI在家庭教育中可以帮助学习者更好地学习,它还可以为父母更有效地参与和支持孩子的成长提供建议。除此以外,AI也将改变目前求学、毕业、工作的人生区间划分,个性化定制形式的人工智能将在各个阶段为家庭成员提供帮助。人类的成长过程,不仅仅会打破学科的限制,也会打破时间的限制,每一个人都将是终身的学习者也是终生的工作者。这种成长轨迹,类似于管理中的扁平化和区块链中去中心化的组织形式,AI将为家庭成员提供知识整合、技能训练、职业支持或模拟实践等方面的便利。

  AI技术将进一步推动全球范围内学生之间的协作和虚拟交流。跨文化学习经验和国际合作项目将更加普遍,帮助学生更好地理解全球化背景下的多元文化沟通与交流,增进全球化合作发展,为培养学习者全球视野、全面发展和多元融合提供机会,同时也为学习者的跨文化社交提供机遇。

  教育改革的核心之一是评估体系的改变,AI将推动超越传统考试的评估方法的发展,更多地采用实时评估和项目化评估标准。学习者的能力和成就将通过更加多样化的方式展现,从而实现对传统教育的根本变革。

  眼下我们谈到最多的人工智能对教育的影响是在教育内容与方法层面,很少涉及到校园设计。随着AI对教育的影响和改变,教育机构将更加强调以学生为中心的学校设计。通过AI技术满足学生的个性需求,推动学生在学术、社交和情感方面的全面发展。学校设计在技术层面和空间设计层面,将更多的考虑学习者的需求、兴趣和学习风格,以确保教育系统更好地适应个体差异,提供灵活和有针对性的学习体验。

  AR和VR技术将更广泛地应用于教育领域,提供沉浸式的学习体验。学生可以通过虚拟实践和模拟来深入学科,促进更深层次的理解。在文化知识学习、科学技术体验以及科学实验实施过程中,将更多的融入VR技术,这让现实中的思考更容易验证,增进现实与虚拟之间的转换与互动。

  随着AI技术的广泛应用,政策制定者将更加关注教育公平性和数字素养的提升。AI技术能突破时空限制,这为教育资源的普及提供了极大便利,也有利于学习者获得更加平等的学习机会。AI素养将成为学习者必备的能力,它将具有影响学习者学习效率与获得教育资源的能力,因此AI素养将成为成功学习者的前提,重要性不言而喻。

  在AI不断被引进各个领域的时代,教育也迎来了一场变革。展望2024年,我们发现人工智能将成为教育的引领者,这将开启一段高效率、个性化以及学生全面发展的崭新时代。

  这十大趋势不仅是技术的演进,更是对教育理念的深刻影响。AI不再只是辅助工具这样可有可无的 “配角” ,它将成为学习的伙伴、教育的助手,为学生、教师和家庭提供更广阔的可能性。个性化学习伙伴、智能教学助手、家庭教育与终身教育,这一切都指向一个共同的目标:培养全面发展的学生,使他们在知识的海洋中游刃有余。同时,AI也推动着教育公平、全球协作、实时评估等方面的发展,打造一个更加包容、先进和多元的教育体系。

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