发布时间:2024-04-08 16:13:52
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我国科技的高速发展及科学技术在生产实践中的广泛的应用,越来越需要具有一定专业的技术人才在生产工作岗位中发挥作用。但在现实的社会中,人们追求的是高学历,而这些高学历又不具备高技能,出现了高分低能的现象。一方面,在企业的工作岗位中短缺大量的高技能人才,另一方面,又有大批手拿文凭找不到工作的本科生,这种现象严重制约了企业的发展。
一、关于高技能人才培养从技工教育和职业培训做起的研究的意义
企业的发展离不开高技能的人才。在我国,随着市场经济的不断发展,需要的高技能人才越来越多,但是我国的高技能人才是少之又少。本论文作者希望通过这篇文章能引起我国国家及相关部门的高度重视,加大培养高技能人才的力度和方向。也希望这篇文章能为企业培养高技能人才提供参考,使我国企业能快速在现有的职工和技工中培养出适合企业生产需要的高技能人才。
二、我国高技能人才发展的现状分析
(一)我国高技能人才严重不足,无法满足我国科技和经济发展的需求。
随着我国科技的不断发展和电子在设备中的应用,目前我国企业设备大都是自动化、程序化、系统化。这些高科技的设备就需要有高技能的人员进行操作,但在我国现有的技能型人才中,高级技工、技师、高级技师、等高技术人才仅占3.6%,这与发达国家的技能型人才占20%~40%的比例还差很多,我国还有200多万的高技能岗位需要高技能人才补充。
(二)我国高技能人才的分布不够合理
我国大中城市具有岗位多、工资高、待遇好的特点,同时也能发挥并提高自己本身的技能,这就使本来就缺少的高技能人才,大部分都涌到大中城市,而中小城市严重缺乏高技能人才,中小城市的企业要想发展只能高薪聘请或从现有的工人中挑选,进行简单的学习,根本不能适应现代高科技企业发展的需要。
(三)我国高技能人才的断层现象比较严重
虽然我国高技能人才大都集中在大中城市,但大中城市也存在着严重断层现象,也不能满足对高技能人才的需求。在现有的技术人员中有三种断层,一是技术断层,技术等级高的少,而低的多,二是文化断层,文化程度高的少,而低的多,三是年龄断层,年龄偏大的多,而偏低的少,这三种现象就造成了高技能人才数量短缺,培养速度太慢,技能人员结构偏差太大的结果。
三、高技能人才培养出现问题的原因分析
(一)对高技能人才培养的认识不够
我国有史以来,一直注重高科技人才的培养,把高科技人员和领导界定为企业人才,而把基层的骨干技术人员划归为工人,一是一直没有重视培养,二是作为基层骨干技术人员得不到企业重视,不能发挥潜能和积极主动提高业务水平,还有一个原因就是人们一直追求高学历,致使人们不愿意报考技术专业。
(二)缺少技工教育和职业培训
在几年前,国家没有对技术人员的培训进行严格要求,还有企业没有长远计划,缺少技工教育和职业培训。我国一些企业对现有的人员只要能维持生产就不考虑今后的发展和技能的提升。另外,还有一个原因就是对技术员工的培训周期过于长、费用过于高,还担心培训后员工跳槽。
(三)科技快速发展造成科技人员短缺
我国科技的快速发展,使得现在的设备更新非常迅速,技术含量也非常高。企业的技术和需要的能力都需要技术工作人员的综合能力比较强。这就需要综合性的高科技人才,但是目前,我国企业现有技术人员的技能还跟不上科技发展的速度。
四、高技能人才培养从技工教育和职业培训做起的策略建议
(一)加大职业教育力度,借鉴国外的先进经验
要想培养高技能人才,我国就需要加强职业学校专业技术教育,从年轻人中抓好专业技术培训。三、四年后就可以充实到工作岗位,并同时要加强师资力量,从根本上解决我国高技术人才短缺的问题。
早在200多年前,德国就根据本国的实际情况研究出双元制教育模式。他山之石,可以攻玉,我国企业就可以借鉴这种模式,学校和企业共同对职工进行教育,达到边学习理论知识边实践操作,在实践中找到需要学习的理论知识,再将理论知识运用到实践中去,一般采取的是学习一周理论课,实践二周,也可以根据实际情况确定学习和实践的时间。企业会为学生提供培训场所、设施和学徒岗位。学校教师兼具理论知识与实践知识,才能够更好地对学生的职业能力进行培养。
(二)对现有的技术人员加大培训力度,更加重视综合性实践能力
一方面,企业对现有的技术人员进行培训,这些人员对现在的工作岗位熟悉,可以有针对性地、系统地培训,具有时间短、见效快的特点,能快速提高现有的技术力量。另一方面,企业也可以与学校联盟,定向培训,更加重视综合性实践能力,走校企合作路线。同时,还要定期对高技能人员进行职业技能培训。
(三)增加技工职业培训的激励机制
对在基层的技术骨干人员要给予适当的奖励和福利待遇。通过一定的激励机制,首先可以提高我国现有技术人员的积极性,激发他们的潜能,钻研业务,提高技术水平。其次,也可以鼓励技工人员和其他人员参加职业培训,获得更大的收获。
五、总结
综上所述,我国高技能人才的短缺影响企业的发展,为了使企业能快速、持续发展,就要有长期计划和短期计划,即改变职业教育学校现有的教育模式,校企合作加大技能培训;同时对现有的技术人员加大培训力度,快速提高现有技术人员的高技能。本文通过对高技能人才短缺的现状及原因的分析,提出解决现有高科技人才短缺的对策,旨在抓好职业培训,从根本上解决高技术人才短缺的问题,促使企业健康发展;同时加强企业高科技人才培养,保证我国企业可以更加健康地发展。
参考文献
[1]凌光,张学英,咸桂彩,影响我国高技能人才发展的经济因素分[J]天津职业技术师范大学学报,2013-12(23).
我校是青岛市人工智能实验学校。在工作中我们借助教研、教学平台,积极推动人工智能课程开展和教师教研、集备工作,根据兴趣导向、应用驱动,学用结合,强化实践的原则,组建了实验班,按照上级对于高中段开课部署每两周开设1课时,开展人工智能教育教学工作。
在课堂上组织实验班的学生观看了人工智能的《开学第一课》,主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能?、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等内容,很有收获。但是在观看过程中发现很多的人工智能相关联的知识,比如JAVA、大数据、Python、人工智能、物联网、数据分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C语言、单片机、C++等解根本看不懂,发现自己的很多方面都需要补课,不然每次培训老师讲解的专业东西还是理解不了,这对于我们教师和学生都是一个难点。也断断续续参加了各种形式的培训,和同仁们交流起来总体感觉是没有系统化,特别是参加了祁荣斌博士组织的磨课,和同事们讨论起来感觉层次太高,有些内容也是理解不了!学生和学生的学习和生活环境比较起来也存在地域差异性导致了学生接受人工智能相关教育程度深浅不一,而且面向高中生的课本难度很大,很希望能有个机会从零基础开始系统化学习人工智能,这样才能更好的教好学生,这一点线下交流的时候是很多老师的心声,期望能在领导和专家的引领下实现。
1-7月份,全国规模以上工业企业实现利润总额42481.2亿元,同比增长21.2%,增速比1-6月份放缓0.8个百分点。1-7月份,规模以上工业企业中,国有控股企业实现利润总额9273.9亿元,同比增长44.2%;集体企业实现利润总额259.4亿元,增长3.7%;股份制企业实现利润总额29907.3亿元,增长22.9%;外商及港澳台商投资企业实现利润总额10197.7亿元,增长17.7%;私营企业实现利润总额14161.6亿元,增长14.2%。点评:中性偏好。统计局解读称,7月份,规模以上工业企业中,国有控股企业利润同比增长34.2%,增速比6月份加快13.5个百分点;其中,中央企业利润同比增长8.5%,扭转了6月份同比下降6.5%的局面。主要归因于石油加工、煤炭和钢铁等行业效益明显提升。
国务院要求中小学设人工智能课程、编程教育概念受关注、盛通股份、泰禾光电
据媒体报道。国务院近日印发《新一代人工智能发展规划》。明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点。应逐步开展全民智能教育项目。在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科。培养复合型人才。形成我国人工智能人才高地。
在我国人工智能技术的总体发展规划中。也明确提出了我国新一代人工智能“三步走”发展战略。即中小学设置人工智能课程推广编程教育。高校增加硕博培养形成“人工智能+X”模式和普及智能交互式教育开放研发平台。在2030年我国将要发展成为世界主要人工智能创新中心。专家表示。人工智能的发展是大势所趋。未来所有行业都将随着人工智能而带来升级与变革。此次规划出台。将会加快编程培训进入中小学课堂的实施进度。
强势布局人工智能
构建一站式服务体系
湖南省自兴人工智能研究院以“自主创新 兴国强省”为工作方针,以产业发展为目标,以应用需求为牵引,以人才培养和关键技术研发为支撑,以交流合作为导向,专注于人工智能与机器人领域的新思想、新观念、新理论、新技术,引导和推进人工智能与机器人的研究及应用,推动人工智能与机器人的科学探索和技术攻坚,打造人工智能与智能机器人的前沿平台。
自兴人工智能研究院主要开展智能感知、深度学习、深度神经网络建模、计算智能、大数据、智能机器人等相关研究,及将此类技术在无人驾驶、智能交通、智慧港口、智慧物流、智能电网、智慧城市、智慧旅游、智能环保、智能医护、智慧家居、工业生产和制造方面的应用。着眼于人工智能前瞻性基础研究,建设开放共享的人工智能创新发展平台,使智能资源充分共享,为我国智能制造和其他人工智能相关产业装备及系统,提供基于人工智能和智能制造的咨询体验、软件产品应用、机器换人、电子商务、工业互联网、云计算、大数据等信息化服务。
打造一个培训基地。该研究院通过开展人工智能启蒙培训、工程师培训、实践培训等,建立全国具有重要影响力的人工智能培训地。一是面向全国培训人工智能、智能控制、智能机器人和智能制造技术创新研究与应用开发的高端人才;二是为人工智能及机器人高端技术人才搭建与企业间沟通合作桥梁,积极探索政、产、学、研相结合的人工智能发展新路子。
建好一个产业孵化器平台。该研究院一方面依托人工智能产业基金,着力向从事新型高智能家用服务机器人研究、开发与生产的潜力企业及人工智能前景项目等进行股权或准股权投资;另一方面打破地域等限制,采用“孵化服务+投资融资+市场对接”的模式,为创新创业者及创客项目提供市场、资本、运营、管理、人才等综合服务。
构筑聚“智”高地
促进人工智能产业升级
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-00218-01
人工智能包含三个层次:计算智能、感知智能和认知智能,讯飞超脑计划是包含模拟人脑的知识表示与推理、类人学习机制与新知识的获取、机器加载专业知识成为专门的教育领域。讯飞超脑计划是基于全球关于人工神经网络的深度学习研究,简单来说就是希望未来讯飞超脑计划能够将人工智能从只是简单地能听会说到能够深度思考相关问题的科技转变。人工智能的不断开拓创新是为了帮助人类能够更好地生活,我们应该注重人工智能的发展推进,将其广泛合理地应用到生活的实际中去。
1 讯飞超脑计划目前取得的阶段学习研究成果
1.1 讯飞超脑计划关于我国现阶段关于高中生学习教育的人工智能成果
随着近年来教育电子多媒体设备的投入普及使用,使目前的高中老师在课堂上更习惯用电子化的教学方式来替代传统的板书课本单一枯燥的教学,与此同时,现阶段高中生也同样具备使用移动互联网的条件,这样就使得科大讯飞超脑计划的教育产品可以形成以下的模式如图1所示。
采用此智能的学习模式可以使我国的高中生接受公平的最好的教育,这就需要借助人工智能的帮助来使老师提高自身的教育水平,使高中生丰富并开阔自身的视野。课堂教学包括了在线课堂、畅言交互式多媒体教学系统以及畅言智能语音等,这种新颖的课堂教学模式使原本单一的教学方式变成了思想上任意遨游的知识海洋;智能考试包含了标准考场、英语四六级网上阅卷、普通话与英语口语测试等方面,智能考试系统从字迹工整的程度、词汇量的丰富度、语法的正确性与通顺性等多个方面来评判考试试卷,加上多年来的不断改进,人工智能的评判方法跟相关专家的人工试卷评判的相似度相差无几,很大程度地增加了试卷评判的效率性与公平性;学习产品与教育评价更是覆盖到了从低到高的各个层面的产品组织结构,更有利于高中生的学习与应试教育的公平性。
1.2 讯飞超脑计划对于提高人类生活水平的成果
随着人工智能技术在经济、教育、文化、娱乐等领域的不断应用,使人们的生活质量水平得到了很大程度的提高,人工智能带来的方便快捷对于人类的发展进化与物质文化的进步产生了不可忽视的作用。随着讯飞超脑计划的推出,一方面,可以把人类从繁重的劳动中解放出来,很大程度地提高人类生产生活的效率与质量;另一方面,人工智能的进步会极大地革新人类的思维方式,使人们能够多角度地认知世界,加深对人类对自身所处的宇宙地位的思考,利于人不断地探索奥秘,进一步推进人类社会的进步。
2 讯飞超脑计划下人工智能对于未来生活的影响及其发展趋势
2.1 讯飞超脑计划下人工智能对未来生活的影响
由于讯飞超脑计划是感知智能结合认知智能的再创新,使得未来机器将会实现高水平的感知智能,具有更多的包括语音识别、手写识别以及图像识别的更多智能感知能力与实现包括智能客服、人机交互等的取代人类脑力劳动的认知智能突破。所以说讯飞超脑计划下的人工智能在未来的教育、经济、文化、社会结构等未来生活的各个方面都会产生重大影响。在教育上,人工智能的应用优化了课堂结构,使学生能够实时接受外界的新知识以及与时俱进的教育模式改革;在经济上,人工智能的高效能与高效率会明显提高经济效益,用人工智能来进行财务管理有助于缩减不必要的人工劳务开支与相关的培训费用,利于经济的变革与提高;在文化上,人工智能对于人类语言文化与图像处理上的优势日益凸显出来,可以确定的是人工智能的发展将会深入到人类生活的各个层面中去。
2.2 讯飞超脑计划下人工智能的未来发展趋势
随着人工智能的不断演进,人工智能从最初能存会算的计算智能阶段,到后来的能听会说、能看会认的感知智能阶段,最后再到讯飞超脑计划下提出的让机器能理解、会思考的认知智能阶段,未来的人工智能在语言理解、知识表达、联想推理以及自主学习等方面都将会取得很大的进展。
3 结语
人工智能对于未来生活的影响是多方面的,在未来生活的各个方面都十分显著。与此同时,讯飞超脑计划下的人工智能不断的改革创新与发展,也将更快地推动人类的发展,人工智能与人类的生活是互相影响又相互制约的。人工智能的不断发展给人类的未来生活带来了很大程度的改变,人类在不断开拓人工智能的领域时也应不断提高自身能力与素养,以适应人工智能带来的不断创新和改变。
参考文献:
中国职业技术教育杂志征稿信息
《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。
中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。
再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构
董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)
摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。
关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化
“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。
一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求
人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。
(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择
“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。
职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。
(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才
人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。
(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展
2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构
“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。
二、当前职业教育发展的现实困境
人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。
(一)职业教育外部环境发展困境
“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。
(二)职业教育自身发展困境
近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:
1.课程与教学困境
职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。
2.认知困境
随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。
3.用户困境
传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。
4.评价困境
传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。
三、人工智能背景下职业教育变革的新特征
人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。
(一)融合
人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。
(二)创新
信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。
(三)跨界
智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。
(四)终身化
人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。
四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构
人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。
(一)人工智能背景下职业教育的课程模式
人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。
(二)人工智能背景下职业教育的教学模式
人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。
(三)人工智能背景下职业教育的学习模式
智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。
(四)人工智能背景下职业教育的环境模式
智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。
(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式
人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。
(六)人工智能背景下职业教育的评价模式
现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。
(七)人工智能背景下职业教育的管理模式
智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。
(八)人工智能背景下职业教育的组织模式
人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。
五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标
人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。
(一)挑战
首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。
(二)发展目标
人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:
1.“智慧脑”与“智能脑”融通
随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。
2.“现实世界”与“虚拟世界”结合
在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。
3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”
互联网教育尤其是线上K12培优项目一直是投资热门,直播1对1模式风口过后,教育圈内最火的应该是AI项目了。据亿欧智库的报告显示,2017年人工智能教育融资额度达42.17亿元,其中超80%属于早期投资项目,这个赛道有望诞生多个独角兽公司。
笔者发现,当前布局人工智能的在线教育大体分为三派:
教学或题库测评类工具产品,比如作业盒子等;
培训机构应用AI技术,比如好未来等;
人工智能教育引擎及平台提供商,比如高木学习等。
现在摆在AI教育创投从业者面前的问题是:到底以技术实力论英雄的AI教育的泡沫有多大?真金不怕火炼的AI教育项目的核心能力在哪里?如何才能落地? 本文试做解读。
一、为什么“自适应”其实并非真正的AI?一位投资人朋友曾向我这样说道:“既懂互联网行业又完全懂本行业的业务的管理型人才不超过十个,这是在‘互联网+’双创浪潮中每个垂直行业头部项目就几家能玩转的原因。”而认知和技术门槛更高的“AI+”情况恐怕会更加不妙,甚至很多人把“自适应”与“AI教育”划等号。
自适应学习(Adaptive Learning)的鼻祖是美国的Knewton公司,它通过评估不同学生对知识材料掌握度进行个性化推荐,有点类似于今日头条的兴趣引擎。 Knewton在国内的门徒众多,目前大概有40多家项目宣布发力做“自适应”,比如“乂学教育”(学练测自适应)、“学吧课堂”(题库自适应)、“英语 流利说”(英语口语纠正)、“一起作业”(家长、老师在线监控)等等。
嘉御基金创始人卫哲说过,“90%的人工智能项目都是伪AI”,鉴别的依据是看项目“算法速度”,如果是代数级而不是几何级计算那就不是“真AI”,以此来考验自适应项目,得到的结论未免让人失望。
初级的自适应项目是人工预设指令或编程规则推荐,高级的自适应是基于知识图谱推荐,即使是高级的自适应项目由于没有按照既定的教学大纲和教学目标有 逻辑地展开,在具体知识学习之中并不系统。关键是很多自适应项目采集的是各科最优秀特级教师的能力,导致其算法本身是线性的、模拟人学习而已。
自适应的技术原理就好比AlphaGo是应用了人类最优秀围棋大师的能力而非是完全迥异机器深度学习和自演化模型;自动驾驶AI应用了某个人类零误 差老司机的感知能力而非是基于全网海量交通大数据做运算和决策;人工智能医生是应用了看X片最快最准的医生的经验而非是海量数据库训练;显然按这样的路径 训练出的机器并非是真正的AI。
“真正拥有充分教学大数据及算法速度的‘AI教师’是能轻松超越拥有30年教龄特级教师的,并且可以突破人类的知识局限,对算法模型进行自动演化,找到人类从未尝试过的策略。”高木学习创始人刘瞻这样描述AI教师。
刘瞻是帝国理工学院科班出身,早在2015年开启AI教育创业,他认为判断真伪AI教育项目具体有三个考察维度:
(1)自适应是基于模拟优秀老师的知识图谱推荐知识,而真正的AI教育机器人则是泡在“教学实践大数据”中做深度学习。
(2)自适应主要用作知识盲点的统计,但无法分析出知识体系之间的本质联系,用AI更重要的任务是找到行为背后的原因,比如某学生表面上二次函数是 薄弱环节,既有可能是其对二次函数的各细分知识点掌握不牢,也有可能是前置知识点一次函数、函数的思想理解不透彻,还有可能是方程求解的问题;甚至有可能 是抽象思维或计算能力的问题,AI会根据该学生数据和“知识路径矩阵”,找到问题背后的原因从而匹配出最优学习路径。
(3)人类教师的情感因素能左右学生的学习效果,AI教师也应综合考虑学生的自信心与成就感的培育与激发,从而确保学生学习过程“知”、“情”、“意”的一体化。
二、AI教育的核心:帮助每个学生找到“元认知能力”AI教育并不会改变“老师-学生”的二元结构,甚至人工智能教育还要在师生两端彻底解决互联网教育未完成的两大难题:
如何帮助学生找到学习方法、提升学习效率?在中国一个普通中学生80%的学习时间是低效的。
如何帮助老师对学生更高效的“因材施教”?目前在我国师资资源依然整体短缺并且分布不均,1对1培优成本高、小班普及率低等问题依然突出。
AI教育的优势在于通过数据化形式分析学生自己都不清楚的“症结”,即所谓的“懂我更懂教好我”,同时AI还能帮助老师实现教学效果的稳定化和可控化。AI在充分收集和处理教与学两端的大数据后,还得在具体教学场景之中个性化建模,最终实现“让学生更会学,让老师更会教”,这是人工智能教育的目的。
陶行知先生说过,“教是为了不教”,教育本质不是灌输知识,而是要启发学生思考并让学生掌握自主学习的能力。目前很多伪AI学习神器只能“授人以 鱼”但并不能“授人以渔”,我国基础教育历来缺乏方法论课程,只有极少数有天赋的学生能自主制定适合自己的学习方案,而绝大多数天资处于平均线的学生在混 沌中摸索。如果从AI的视角来看,所谓“天赋”不过是少数幸运儿自觉不自觉的分享了“元认知能力”。
当人主动设定学习计划、自我反馈、动态调整学习策略时,就接近了“元认知”,在大数据时代,这种元认知能力是能被定量化分析的,AI 教育可以为学习者提供关于反复激活元认知能力的“训练法”。根据刘瞻的解读,AI教育的“训练法”就好比给蹒跚学步的婴儿安上矫正走姿的“学步车”,具体 应用什么样“训练模型”则是由AI根据大数据进行场景化定制的,有可能是通向学习目标所需要的“云梯”,有可能是“舟楫”,或者是“拐杖”等等,这些模型 能不断调取和强化人的“元认知能力”。
尽管市面上90%项目都是着眼于知识点和解题训练的自适应,真正AI教育项目比如高木学习的AI不仅包含自适应的知识图谱大数据,而且还能不断从学 生的行为数据中演化“知识路径矩阵”即AI可根据学生对知识和能力体系的理解定制出个性化学习路径。与此同时,AI让学生在对知识的理解与记忆过程中不仅 训练知识掌握度,还不自觉地训练了元认知能力,这套“个性化学习引擎”其实是在培养学生“忘掉所有知识后”剩下的元认知能力,具有普适化的特点。
实际上,AI教育并不需要局限在某一学习阶段、某一学科的知识体系,完全可以打造一个跨学科、跨门类、跨阶段使用的“通用知识学习引擎”,也就是说,除了应用在K12领域外,AI教育还可以应用在高等教育阶段,甚至在辅导大学生时比中小学生会更为轻松,无须综合考虑学生的学习动力因素等。
反过来讲,如果市面上的人工智能教育项目只能用于某一单科或只能教K12,就不是基于大数据获取和智能化引擎的“全才”和“通才”,基本可视为基于特定领域专家总结的经验规则的“伪AI”。
三、为什么AI教育项目落地,to B模式比to C模式更容易跑通?当前AI教育项目的商业化进程走向大体分为两大派:
一派是自建场景的颠覆派,试图开发新的测试软件以抓取学生的数据,甚至引入一些把AR(增强现实)、MR(混合现实)等黑科技,其目标是以“AI教师”完全取代真人老师教学,属于“人机对抗”模式,较为典型的是乂学教育的松鼠AI。
另一派是升级现行教育体系、不另创场景的改良派,属于“人机共教”模式,较为典型的是高木学习的AI Tutor。
一般走人机对抗模式最终走的是to C模式;而“人机共教”走的是to B模式。鉴于我国当前AI教育的应用场景主要为教学机构包括全日制学校与培训机构,而非一个个分散的学生;只有让AI去辅助老师备课、上课,嵌入到学生作 业和训练,帮助学生提分和学校提升升学率,才能帮助AI更快落地并且找到盈利模式。
从“全日制学校”应用AI的实践上看, AI能让老师“心中有数(据)”,提升教学的针对性,AI教师实际上相当于真人老师的“智能助教”,可以减轻老师50%的工作负荷量,比如AI帮老师批改 作业,把数据分析的可视化呈现出来帮助老师定制教研方案。因此,在市场推广过程中,AI教育项目不需要担心基层老师的接受阻力,能让老师摆脱“汗水老师” 的局面也是基础教育机构所希望看到的。
由于全日制学校获取的大数据比培训机构更加海量、持续、高频,因此高木学习更看重AI在全国全日制学校场景中的数据价值,积极在全国推行城市合伙人制度,并计划与地方教育主管部门合作推出全国教师AI应用能力培训公益活动。
To B模式中另一大企业客户就是体制外的培训机构,他们所面对的学生付费意愿强、购买力相对旺盛,是AI教育项目获得稳健现金流的必争之地,那么当前培训机构应用AI教育项目开展“人工智能双师班”的效果如何呢?
首先,AI教练能保持教学效果稳定化输出,解决原本老师教学效果不确定的弊端。
其次,AI 提升了老师的工作效率,突破了培训机构因为名师稀缺且流动性大限制培训机构的规模化发展的瓶颈。
各县(市、区)教育局,市高新区社管局,市临空区学校,市双峰山旅游度假区学区,市直各学校:
为促进此项活动在我市有序开展,根据中央电化教育馆《关于举办第二十二届全国学生信息素养提升实践活动的通知》和湖北省教育信息化发展中心(湖北省电化教育馆)《关于举办2021年湖北省学生信息素养提升实践活动的通知》文件要求,经市教育局研究决定将活动相关事宜通知如下:
一、活动主题
信息素养提升活动的主题是“实践、探索与创新”。旨在丰富学生学习生活,在创新、分享过程中锻炼学生的劳动实践能力,培养探究精神,激发创新热情,提升信息素养,落实“五育并举”要求,促进学生德智体美劳全面发展。
二、活动对象
参加信息素养提升活动的对象为全市小学、初中、高中(含中职)在校学生。
三、活动安排
信息素养提升活动项目分为“数字创作”、“程序设计”、“创客”、“人工智能”、“机器人”五大类。其活动程序、展示规则、评选标准、报送要求等依据湖北省信息化发展中心(湖北省电化教育馆)(以下简称省中心)文件要求执行,限额指标详见附件。总体安排主要时间节点如下:
1.省级培训。3月22-24日组织我市各地、各校活动负责人、技术骨干教师参加省中心线下培训。
2.市级培训。5月中旬我市将针对信息素养提升活动中的综合技能、创客、人工智能项目开展线下培训,具体时间另行通知。
3.全市活动开展。各大类项目因活动方式、上报时间、参赛名额有所差异现做以下具体说明:
数字创作项目:电脑绘画、电脑动画、微视频、电脑艺术设计(标志设计)、电子板报、3D创意设计项目每县(市区)、市直各学校报省数字创作作品总数不限额,学生参赛作品由县(市区)、市直各学校上传优质作品到湖北省竞赛网(js.hbeducloud.com/),并提交至市一级,市一级在湖北省竞赛网上统一推报,截止上报时间4月22日,逾期不补报。
微视频(网络素养专项)作品由学生直接报送,参评作品数量不限。于2021年4月1日至4月30日期间通过活动网站(huodong2000.ncet.edu.cn)注册登录“网络素养”专项平台进行网上报名并上传作品。
程序设计项目:创新开发、创意编程、创意编程(专项)参评作品数量不限。学生参赛作品由县(市区)、市直各学校上传优质作品到湖北省竞赛网(js.hbeducloud.com/),并提交至市一级,市一级在湖北省竞赛网上统一推报,截止上报时间4月22日,逾期不补报。
创客项目:创意智造(全国交流展示项目)学生参赛作品不限额,学生参赛作品由县(市区)、市直各学校上传优质作品到湖北省竞赛网(js.hbeducloud.com/),并提交至市一级,市一级在湖北省竞赛网上统一推报,截止上报时间4月20日,逾期不补报。
掌控未来、3D智造参评作品数量不限。学生参赛作品由县(市区)、市直各学校上传优质作品到湖北省竞赛网(js.hbeducloud.com/),并提交至市一级,市一级在湖北省竞赛网上统一推报,截止时间9月16日,逾期不补报。
人工智能项目:优创未来(全国交流展示项目)学生参赛信息由县(市区)、市直学校按限额指标提交市一级,市一级遴选后按省级限额在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校人工智能项目交流展示名单》(附件1)通过电子邮箱提交,县(市区)、市直学校盖章有效。截止时间4月15日,逾期不补报。
优创未来普及赛、3D One云梯挑战赛、GAR人工智能创新挑战赛、ENJOY AI普及赛学生参赛信息由县(市区)、市直学校按每个项目每校限报1支队伍,每支队伍2人,限报1名指导教师标准汇总提交市教育局,市教育局遴选后依据9月初省中心公布的指标数在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校人工智能项目交流展示名单》(附件1)通过电子邮箱提交,县(市区)、市直学校盖章有效。截止时间9月16日,逾期不补报。
RoboMaster 机甲大师青少年对抗赛学生参赛信息由县(市区)、市直学校按每校限报1支队伍,每只队伍4-5人,限报1名指导教师标准汇总提交市教育局,市教育局遴选后依据9月初省中心公布的指标数在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校人工智能项目交流展示名单》(附件1)通过电子邮箱提交,县(市区)、市直学校盖章有效。截止时间9月16日,逾期不补报。
机器人项目:综合技能(全国交流展示项目包含A类:飞行机器人、B类:轮式(履带)机器人、C类:人形机器人)学生参赛信息由县(市区)、市直学校按限额指标提交市教育局,市教育局遴选后按省级限额在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校机器人项目交流展示名单》(附件2)通过电子邮箱提交,县(市区)、局属学校盖章有效。截止时间4月15日,逾期不补报。
超级轨迹赛、CFC我的世界、AI智能机器人运动会、MakeX守护家园、编程无人机、水下机器人、深海探索(展示项目)上述7个项目学生参赛信息由县(市区)、市直学校按每队限报2人,每校每一单项限报2支队伍,每个选手限报一项,每队限报1名指导教师标准汇总提交市教育局,市教育局遴选后依据9月初省中心公布的指标数在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校机器人项目交流展示名单》(附件2)通过电子邮箱提交,县(市区)、市直学校盖章有效。截止时间9月16日,逾期不补报。
线上夏令营:学生参训信息由县(市区)、市直学校按每校限报3个项目,每队限报1人,每选手限报一项,每队限报1名指导教师标准按限额汇总提交市教育局,市教育局在湖北省竞赛网上统一推报,《2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校线上夏令营交流展示名单》(附件3)通过电子邮箱提交,县(市区)、局属学校盖章有效。截止时间7月2日,逾期不补报。
3.全省展示活动。10月16-17日,省中心举办全省信息素养提升活动现场展示交流(如果疫情条件不允许,即转线上交流展示),具体通知与方案9月中旬另行通知。
4.省送培送展活动。以省中心4月份正式文件为准。
四、活动表彰
1.按照每个组别每个单项设置一、二、三等奖,“展演项目”和“线上夏令营”入围省活动选手由省中心统一发“创意展示”奖(不设等次)。
2.被辅导学生的作品获二等奖以上的,将给其指导老师颁发“优秀指导教师”证书。
3.对在活动的培训、遴选、推广、宣传等环节工作得力的县(市区)装备站,市直学校颁发“优秀组织单位”证书,对成绩突出的县(市区)装备站和市直学校颁发“团体优胜单位”证书。
五、有关说明与要求
1.请各地各校加强对活动的组织领导,明确任务,落实责任,建立机构,宣传发动,配合做好教师培训、送培下乡、学生夏令营等工作,确保活动有序开展。
2.为调控活动规模,确保活动效果,请各县(市区)、市直各校结合本地实际情况,择优上报作品以及推选优秀参赛队伍,不得滥竽充数。
3.市级创客、人工智能、机器人项目展示活动名额若超出省展示活动名额,采取现场交流展示进行遴选(如果疫情条件不允许,即转线上评比遴选),具体通知与方案另行通知。
4.请县(市区)、市直学校将信息素养提升活动联系人信息表(附件5)盖章电子版扫描件,于3月20日前传414520015@qq.com邮箱。
5.具体项目活动方案由于篇幅较长,不随通知印发,请登录湖北教育信息网(e21.cn)“信息化动态”栏目查阅、下载。
六、咨询联系方式
联系人:丁苝,电话:0712—2327602
附件:
1.2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校人工智能项目交流展示名单
2.2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校机器人项目交流展示名单
3.2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校线上夏令营交流展示名单
4.2021年孝感市学生信息素养提升实践活动县(市区)、市直学校推荐候选队伍指标分配表
5.2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校联系人信息表
孝感市教育局办公室
2021年3月15日
附件1
2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校人工智能项目展示交流名单
该表格可从平台导出整理后,通过电子邮件报送。
组别
参赛项目
组别
队员姓名
性别
所在
学校
年级
指导教师
小
学
优创未来(全国交流展示项目)
优创未来普及赛
RoboMaster 机甲大师青少年对抗赛
ENJOY AI普及赛活动
3D One云梯挑战赛(展演项目)
GAR人工智能创新挑战赛(展演项目)
初
中
优创未来(全国交流展示项目)
优创未来普及赛
RoboMaster 机甲大师青少年对抗赛
ENJOY AI普及赛活动
3D One云梯挑战赛(展演项目)
GAR人工智能创新挑战赛(展演项目)
高
中
优创未来(全国交流展示项目)
优创未来普及赛
RoboMaster 机甲大师青少年对抗赛
ENJOY AI普及赛活动
3D One云梯挑战赛(展演项目)
GAR人工智能创新挑战赛(展演项目)
注:推荐作品信息要与活动平台信息须一致,全国项目上报截止时间4月15日,其它项目上报截止时间9月16号。
附件2
2021年孝感市学生信息素养提升实践活动 县(市区)、市直学校机器人项目交流展示名单
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组别
参赛项目
队员姓名
性别
学籍所在学校
年级
指导教师
小
学
综合技能(A、B、C)
超级轨迹赛
CFC我的世界
AI智能机器人运动会
MakeX守护家园
编程无人机
水下机器人
深海探索(展演项目)
初
中
综合技能(A、B、C)
超级轨迹赛
AI智能机器人运动会
MakeX守护家园
编程无人机
水下机器人
深海探索(展演项目)
高
中
综合技能(A、B、C)
超级轨迹赛
AI智能机器人运动会
MakeX守护家园
编程无人机
水下机器人
深海探索(展演项目)
注:报名信息要与活动平台信息须一致,综合技能(全国交流展示项目)截止时间4月15日,其它项目上报截止时间9月16日。
附件3
2021年孝感市学生信息素养提升实践活动
县(市区)、市直学校线上夏令营交流展示名单
该表格可从平台导出整理后,通过电子邮件报送。
组别
参展示项目
队员姓名
性别
学籍所在学校
年级
指导教师
小
学
ENJOY AI
AI智能机器人运动会
超级轨迹赛
机甲大师
深海探索
初
中
ENJOY AI
AI智能机器人运动会
超级轨迹赛
机甲大师
深海探索
高
中
ENJOY AI
AI智能机器人运动会
超级轨迹赛
机甲大师
深海探索
注:推荐报名信息要与活动平台信息须一致,上报截止时间7月2日。
附件4
2021年孝感市学生信息素养提升实践活动
县(市区)、市直学校推荐候选队伍指标分配表
项目
县市区
数字创作项目
程序设计项目
创客项目
人工智能项目
机器人项目
线上夏令营
全国项目
省项目
全国项目
省项目
全国项目
省项目
孝南区
不限
不限
不限
不限
10
汉川市
不限
不限
不限
不限
15
安陆市
不限
不限
不限
不限
15
应城市
不限
不限
不限
不限
10
云梦县
不限
不限
不限
不限
10
大悟县
不限
不限
不限
不限
10
孝昌县
不限
不限
不限
不限
10
市直学校
不限
不限
不限
不限
20
合计
不限
依据实际申报数量遴选参加
依据实际申报数量遴选参加
100
注:1.以上数字为上报省中心指标数,各县(市区)可推荐或自行组织相关活动遴选上报,未注明的项目由省中心9月初下达指标后依据市级展示活动情况上报。
2.省中心接收后将在全省范围内遴选“数字创作”作品100件、“程序设计”作品24件、“机器人”队伍20人、“创客”队伍12人、“人工智能”队伍6人向央馆上报,参加全国比赛。
附件5
2021年孝感市学生信息素养提升实践活动
县(市区)、市直学校联系人信息表
组织单位名称
部 门
联系人
职务
通讯地址
邮政编码
联系电话
手机
电子邮箱
Q Q
负责项目
(勾选)
数字创作项目 程序设计项目 创客项目
人工智能项目 机器人项目
注:1.若“数字创作”、“程序设计”、“创客”、“人工智能”、“机器人”由不同联系人负责,可分别填写、提交联系人信息表。
2.盖章电子版扫描件于3月20日前传414520015@qq.com邮箱。
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 10―0043―04
教育部在2003年颁布的高中信息技术新课程标准中,首次把“人工智能初步”设置为选修模块,与多媒体、网络、程序设计、数据库技术等一起列入信息技术课程体系[1]。此举曾被视作信息技术课程改革的亮点之一。然而,在如今高中信息技术新课改已经全面铺开之际,人工智能选修课程的推进仍然举步维艰,面临诸多困难和问题。
一 高中人工智能课程的现状分析
自2004年我国部分省级实验区开始推进高中新课程改革以来,信息技术课程改革已经开展了四年之久。从目前的总体情况来看,信息技术课程的基础模块与多媒体技术、网络技术、算法与程序设计三个选修模块的实施情况较好,而数据库技术与人工智能初步两个选修模块的推进情况相对不佳。特别是人工智能课程,至今在全国范围内正式开设该课程的学校寥寥可数,少数高中展开了一定的探索和实验,而大多数学校仍持有观望态度。以下分别从实施取向和实施层次的角度分析该课程的现状:
(1) 课程实施的取向
由于我国长期以来实行的是全国统一的课程与教材,按照统一规定执行教学计划,对学校和学生的评价也是按照统一标准与方式实施的,因此我国以往的课程实施基本上都采用了忠实观的取向[2]。本次新课改中信息技术课程的实施过程难免受到这种取向的影响。然而,新课程标准中对信息技术技术各个模块的具体实施并没有明确而详细的规定,从而使教师对包括人工智能模块在内的课程实施缺乏长期惯于依赖的参照和依据,增加了课程实施的难度,造成部分模块的课程难以开设的情况。
(2) 课程实施的层次
课程实施包括五个层面的变化,即教材的改变、组织方式的改变、角色和行为的改变、知识与理解的改变、价值的内化[3]。目前高中人工智能课程在教材改变的层面已经做出了一定的努力。在课程标准的指导下,现已出版的五套教材在体例、版面、学习活动、评价等方面进行了多样化的设计,基本上贯彻了新课标所倡导的课程目标和理念。在组织方式的层次,少数已经开设人工智能课程的学校结合学生的兴趣与学校的实际情况,有针对性地开展了课程的组织。然而,仍然有一些地区或学校不愿或不习惯打破原有的课程组织方式,而是采用硬性规定的方式,人为指定两三门课程,将选修变为必修,限制学生的自由选择,依然维持原有的固定班级授课的形式。教材的改变仅仅是课程实施的开始,在组织方式、角色或行为、知识与理解、价值等层次,大部分学校还未发生变化或变化还很小。
(3) 课程实施的典型个案
目前国内开展人工智能课程教学或实验的典型学校如表1所示。总体来看,这两所学校都地处东南沿海地区,且学校本身比较积极参与高中新课改的实践探索,属于“敢于吃螃蟹”的类型。考虑到课程本身的要求较高,两所学校都选取了基础较好的学生开展教学。到目前为止,两所学校均已开展了三期的教学或实验探索,任课教师及时总结教学心得体会,并在相关教学刊物或课程研修活动中与广大一线教师分享教学经验。
二 高中人工智能课程的影响因素
根据Snyder的研究,可以把课程实施的影响因素归纳为四个方面:课程改革自身的性质、校区的整体情况、学校的水平以及外部环境[4]。结合高中人工智能课程的现状,本文分别从以上四个方面来探讨影响该课程的主要因素。
(1) 课改自身的性质
课程改革本身的性质是影响课程实施的第一要素。它包括课程改革的必要性及其相关性、改革方案的清晰程度、改革内容的复杂性以及改革方案的质量与实用性。结合信息技术新课程改革的相关调查研究,广大信息技术教师和教研人员对课改的必要性应该认识得比较到位,然而他们对信息技术课程中是否有必要单独开设人工智能模块存有疑惑。其次,不少教师对课程改革方案(课程标准)的认识并不是非常清晰。他们认为新课程标准中的教学理念、实施建议等内容相对抽象,不易把握和理解,缺乏具体的针对性,可操作性不强。再次,人工智能课程的实用性相比其他模块并不明显,课程内容也相对难度较高。这些因素造成课程设置的必要性不强、实施难度大、实用性不高,直接影响人工智能课程在学校的顺利设置。
(2) 校区的整体情况
校区的整体情况主要包括地区的适应性、地方管理部门的支持、教学队伍的培养、教学研讨和交流等等。各地区对课程改革的需要程度会直接影响人们实施课程的积极性和主动性。我国东西部地区的学校对课程改革的需求程度不同,从而造成了课程实施的地区差别。从目前开设人工智能课程或教学实验的学校来看,均分布于东南沿海较为发达的地区。这些学校的共同特点是基础条件较好,对课程改革的积极性高,敢于进行教学尝试和革新。此外,地方管理部分的支持对课程实施也有很大影响,如广东省为了推动信息技术课程改革,专门出台了关于课程标准的教学指导意见[5]。其中强调“要特别注意人工智能初步”,并针对人工智能课程提供了较为具体的教学建议,从而促使该省出现了全国最早正式开设人工智能课程的学校。师资队伍也是影响课程的因素之一。目前大多数高中缺乏熟悉人工智能课程内容和教学方法的专业教师,使得学校无法开设该课程。因此,有关人工智能课程的研讨和学习交流显得尤为重要,然而目前这些方面的活动总体上相对缺乏。
(3) 学校的水平
学校水平对课程实施的影响因素包括校长的作用、教师的个人特征和教师集体的行为取向。学校是课程改革的基本单位,校长和教师是学校课程改革的动因。校长对课改理念的理解,以及对课改的支持、参与程度都会影响课程的顺利实施。校长通常会根据上级主管部门的意见,结合本校的实际情况,权衡课程改革可能对学校形成的各种影响。在高考的影响下,信息技术课程在高中各科中长期存在地位“低人一等”的现象,甚至出现课时常被“侵占”的现象。如果校长对信息技术课程本身不重视,那么要求学校开设人工智能选修课无疑是一种奢望。此外,一所学校教师个人和集体的改革意识的强弱也会影响课程的实施。从人工智能课程的现状来看,恰好印证了这一点:改革意识强的教师个人或教研组即使没有上级的硬性指令,也能积极展开各选修模块的教学尝试和探索,并自觉地从教学者成长为研究者,而思想保守的学校即使具备了课程实施的基本条件,也不愿积极开设相关的选修课程,长期停留于课程的“忠实执行者”的层次。
(4) 外部环境
外部环境因素主要包括政府部门的重视、外部机构的支持以及社区与家长的协助。各国课程改革的经验表明,教育行政部门和相关机构的态度在很大程度上影响到新课程的顺利实施。特别是我国长期以来受到前苏联教育模式的影响,课程改革通常是自上而下的模式,新课程的实施主要依靠各级政府教育行政部门的政策和指令的推动。本次新课程改革同样继承了这一模式,但是整个教育体制和评价体系未能及时进行相应的调整,因此在某些方面造成各级教育部门的政策抵触,出现“上有政策、下有对策”的情况。此外,社区与家长对新课改的认识和态度也影响到人工智能课程的实施。研究表明,社区与家长更加关心的是新课改是否有助于提高学生的学业成绩,是否会给学生造成更大的负担,而对学生能力的全面发展和个性的培养则是其次的考虑。因此,要使社区与家长认识和了解课程改革的意义和目标,引导其关心新课程、支持新课程才能更好的促进新课改的健康发展,进而才可能使得包括人工智能在内的高中各科选修模块得以全面开设与实施。
三 高中人工智能课程的反思
通过调查访谈以及与相关授课教师的交流,笔者了解到高中人工智能课程的教学情况和教师的经验体会。总体来说,该课程的推进情况不如预期理想,需要从课程的设计、管理、教学以及评价等方面进行反思。
(1) 课程设计
本次高中信息技术课程改革将原来的一门课程分解为1个必修模块和5个选修模块,从而给学生提供多样化的选择。“人工智能初步”选修模块是作为智能信息技术处理专题设置的,以反映信息技术学科的发展趋势,体现教育的时代性要求。课程设置的目的在于使学生在技术掌握与使用的过程中,逐渐领会信息技术在现代社会中的应用以及对科学技术和人类发展的深远意义[6]。然而,以上的描述更多是该模块的隐性价值,相比其他模块该课程的显性价值并不是很直观。而一线的信息技术教师较多关注的是该课程的显性价值:课程能给学生带来些什么?学生的实践能力能否有较大提高?教师们在没有找到一个合理的价值依托之前,一般不会贸然开课。这一点值得课程设计者和教研人员的深刻思考。
通过网络问卷调查,不少教师认为人工智能课程在高中开设是有一定必要性的[7],但并不意味着所有的学生都需要学习该课程。课程应面向对人工智能有一定兴趣的学习者,且最好有一定的基础。事实上,相对于其他选修模块,选择人工智能课程的学生并不是很多。因此,结合我国目前的情况,可以考虑优先在发达地区条件较好的部分学校开设,再进一步利用其示范作用,以点带面,逐步铺开培训、指导、交流的规模和影响面,积极稳妥地推进高中人工智能课程的建设。
(2) 课程管理
课程的有效管理有助于提高课程实施的质量。上个世纪90年代以来,我国的中小学课程由原来的中央集权管理体制逐步转变为国家、地方、学校的三级管理体制。国家负责课程的总体规划,省级教育部门结合本地区实际制定课程计划或实施方案,而学校也将有权根据学校传统或学生兴趣开发适合本校的课程。目前人工智能课程虽然已被列入国家课程标准,但在地方管理层面并未得到应有的认可。部分地区考虑到高考因素,直接将人工智能模块排除在学生的选择范围之外,无疑成为阻碍该课程顺利实施的一个重要原因。
目前我国高中了解熟悉人工智能教学内容、方法的教师十分缺乏,相关教育主管部门需加强该课程的师资培养,邀请教材编写人员和相关专家,积极开展各级培训、研讨和交流活动,以务实的态度来听取学科教师的意见,为他们提供一些明确的、可操作的指导和建议。也可以开展优秀教学案例的征集和评奖,通过公开课的观摩和点评活动,或吸纳中学教师参与有关课程改革和教学研究的课题,以此提高教师参与改革的积极性。此外,国内高等师范院校信息技术相关专业应该对新课改作出及时的反应,针对高中信息技术各选修模块为师范生开设相关的课程,为课改的成功实施提供后备师资力量的支持。
(3) 课程教学
从已开展的人工智能课程教学或实验情况来看,主要的教学体会包括:教学对象选取时要有针对性,不宜硬性指定,应结合学习者自己的兴趣和学习基础供其自由选择;由于课程的理论和技术的要求较高,不宜大量采用“讲授法”进行教学,应设计一些有挑战性的活动供学生实践;为保证教学进度有序进行,可通过课堂小测及时巩固所学内容;应提供良好的网络条件和计算机设备以支持课程教学和实践的顺利开展。
国外一些高校通过远程网络的手段与中学合作开展人工智能教学,加快了课程建设的步伐,并提高了教学质量。大学负责教学网站的建设维护,主持与中小学的讨论答疑,中学则负责课程教学的具体实施。文中个案也印证了这种做法的有效性:让一些致力于高中人工智能课程研究的高校和部分条件较好的中学建立共同体,协作推动课程的实施。一方面,高校研究人员能为中学提供教学指导建议、技术和资源的支持;另一方面,中学的教学实践也为高校进行课程教学研究提供了材料和依据。
(4) 课程评价
研究表明,评价目前已成为影响高中信息技术新课程实施的一个重要问题[8]。从本次课改的动因来看,针对我国现行教育体制下的高考选拔制度在很多方面呈现的弊端,新课改力图在一定程度上改变这一局面,努力使学习者能够真正获得全面的发展。但是,在目前情况下以高考为“指挥棒”的评价体系短期内仍然无法发生质的变化。高中新课改实施以来,部分省份相继将信息技术课程纳入了高考的范畴,以往信息技术课程不受重视的情况逐渐得到了一些改善。然而,高考是否解决信息技术课程评价问题的一剂良药,进而为人工智能课程的实施及其评价带来新的希望,目前仍是值得怀疑和思考的问题。特别是当前高考科目已经较多,再增加科目无疑会加重学习者的负担,且很容易回到应试教育的老路上。
其次,虽然新课程标准中提供了关于课程评价的建议,但是其中的内容仍然比较抽象,可操作性不够。如在信息技术课程标准的评价建议中,提倡评价主体的多元化,关注学生的个别差异,综合应用多种过程性评价方式,适当渗透表现性评价的理念,等等。这些内容从理念上来讲都是很好的,但是如何在教学实践中加以操作实施,对一线教师而言仍是不够明确和难以把握的问题。而且,信息技术课程的每个模块各有特色,然而课程标准并未就此提供专门的评价建议。因此,一套科学合理、适合人工智能课程的评价体系和方法仍需要教研人员在实践中不断摸索总结。
参考文献
[1] 教育部. 普通高中技术课程标准(实验) [S].北京:人民教育出版社,2003:9.
[2] 钟启泉. 课程论[M].北京:教育科学出版社,2007:207-214.
[3] Fullan, M. & Pomfret, A. Research on curriculum and instruction implementation [J]. Review of education research, 1997, 47(1).
[4] Snyder J.B. & Zumwalt K. Curriculum implementation [M]. In Jackson P. W. (Ed).Handbook of Research on Curriculum. New York: Macmillan Publishing Company, 1992.
[5] 珠海教育信息网. 广东省普通高中信息技术课程标准教学指导意见 [DB/OL].
1.引言
信息管理与信息系统专业是管理科学与工程学科的一个重要组成部分,是由信息技术、管理科学和系统科学交叉形成的前沿学科,它运用管理学、运筹学、系统科学和经济学的知识和方法,通过以计算机为基础的信息系统实现各种管理活动和信息处理业务。该专业培养的人才在信息化建设中主要承担信息系统运行管理和伴随企业成长而不断更新信息系统的使命,人才的就业岗位归属于各种组织(企业)的信息中心或管理行政部门。在信息系统中,人工智能知识和技术的应用随处可见:专家系统、智能监控、智能信息检索、组合优化、分布式计算、智能管理和智能决策等。
人工智能课程是一门研究运用计算机模拟并延伸人脑功能,综合逻辑学和认知科学的综合性学科,其研究领域广泛,如自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果不仅在工业、商业和军事上使用,而且不同程度地进入了人们的生活、学习和工作中,并对人类的发展产生了重要影响。在信息管理专业中教授人工智能课程的过程,与计算机专业的研究型教学不同,根据课程专业特色更应强调人工智能方法在实际信息管理系统中的应用。由于课程内容涉及大量抽象知识和复杂算法,信管专业学生往往在听课过程中不能及时消化,甚至认为难以理解而影响学习积极性,本文将在经济管理类课程中使用的案例教学法引入到人工智能课程教学中。
2.人工智能课程中的案例教学方法应用
案例教学是20世纪初由哈佛大学创造的围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学生思考分析和决断的教学形式,通过独立研究和相互讨论的方式,提高学生的分析问题和解决问题能力的一种方法。案例教学方法具有明确的目的性、较强的综合性、突出实践性、学生主体性、过程动态性、结果多元化等特点。在人工智能课程中,结合案例教学方法,对学生学习理解抽象知识有很大作用。
2.1“智能”概念中的案例选择
兴趣是最好的老师,在学生刚刚进入新课程学习时,能否有效激发其学习兴趣,将直接关系到整个课程的教学过程顺利与否,学生是否发挥学习主动性和对课程知识的掌握程度的高低。因此,在第一章中引出“人工智能”的基本概念时,我选择每位同学在儿时的玩具――魔方,将魔方恢复过程转化为在人工智能搜索原理平台上的启发式搜索模型,令学生从儿时简单地无序转动魔方的玩法中,体会到魔方模型在搜索运算过程中应该考虑到的问题:衍生出来的节点应尽可能少,又要保持魔方各面在旋转中颜色属性的相应变换。同时辅以视频和实物的演示,使学生对人工智能课程有了初步认识,并对问题建模和搜索策略产生浓厚的兴趣。
2.2“知识表示”中案例选择
知识表示是人工智能研究内容的基础部分,涉及状态空间表示法、问题规约法、谓词逻辑法、产生式法、语义网络法和框架表示法,为了充分发挥学生的联想能力,案例选择语义网络法的图形表示案例。语义网络是一种采用网络形式表示人类知识的方法。在语义网络知识表示中,结点一般划分为实例结点和类结点两种类型。结点之间带有标识的有向弧表示结点之间的语义联系,是语义网络组织知识的关键。在“连接词在语义网络的表示方法”内容中,选择带有蕴含关系的命题:“如果车库起火,那么用CO2或沙来灭火。”的案例,首先构造简单的语义网络,抽取出蕴含连接词前件“车库起火”和结论“用CO2或沙来灭火”两个命题。再抽取出前件命题事件结点“起火”和地点“车库”;结论命题事件结点“灭火”和事件工具属性“CO2”和“沙”,且两工具间是“或”的关系。学生可以在课堂上及时地应用刚学到的知识表示出此语义网络,我在此基础上扩展,对具体事件进行联想,可以得到失火事件的实例联系后的复杂语义网络。再辅以其他负责命题的语义网络表示练习题,让学生体会理解并及时掌握语义网络知识表示法。
2.3“专家系统”中案例选择
专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序,是可以根据人们在专业领域内的知识、经验和技术求解问题并做出决策的计算机软件系统。专家系统已广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。在讲授此部分内容时,选择“营养配餐系统”给学生演示,同时辅以讲解,邀请学生参与系统操作,让他们为自己量身设计一套科学营养的菜单,在完成任务的过程中,掌握专家系统的基本结构与工作原理;了解专家系统正向、反向推理和不精确推理的基本原理;了解专家系统解释机制的基本概念。在案例教学后,利用Visual Prolog工具,完成简单的专家系统的设计。
3.结语
本文介绍了在信息管理专业中人工智能课程的教学内容,运用案例教学方法对课程中抽象内容讲解并激发学生学习兴趣,在案例教学过程中注意和学生的互动,将他们带入到学习环境中,诱发他们的发散联想思维,同时又参与到案例的应用中。实践证明,将案例式的教学方法引入到非计算机专业的人工智能课程中,能取得良好的教学效果。
纵观今年新增的本科专业,有几大门类吸引目光:新文科、新农科建设风生水起,人文与科技更多的“融合”,意味着传统意义上基础学科和应用学科的界线开始变得模糊。数据科学与大数据技术专业继续成为热门,加上今年新开设相关专业的196所高校,目前,全国已有近500所学校开设此专业;35所高校首次设立人工智能专业,这意味着,高校开始体系化培养人工智能行业后备军。与幼儿养育相关的专业继续增设,这不仅是因为全面二孩政策的实施,更是由于人们越来越重视对下一代的培养。
“新增专业弥补了我省有关专业的布点空白,进一步优化了专业结构。”省教育厅高教处副处长王国银介绍,此次省属高校新增专业主要围绕数字经济“一号工程”、战略性新兴产业、高新技术产业和万亿产业开设,这些专业瞄准国家战略需要和社会经济发展急需,进行创新型、复合型、应用型人才储备。
夯实基础
新文科、新农科未来可期
作为近年来高等教育中最时髦的词汇之一,新工科对于考生和家长来说已经不陌生了,但如果说起新文科、新农科,很多人可能就要打个问号。
去年10月,教育部等部门决定实施“六卓越一拔尖”计划2.0,在基础学科拔尖学生培养计划中,首次增加了心理学、哲学、中国语言文学、历史学等人文学科,“新文科”概念浮出水面。今年4月,教育部、科技部等13个部门正式联合启动“六卓越一拔尖”计划2.0,全面推进新工科、新医科、新农科、新文科建设。
新文科“新”在何处?打破旧壁垒,跨界寻方法,归纳真规律,新文科意味着对传统基础学科的一次重新整合。
“相对于传统文科,新文科有两个特色。”南开大学传播学系主任陈鹏说。其一,新文科是问题导向的,新文科面对的是社会发展变化中的新现象、新问题、新变化,有些现象和问题是人类历从未遇到过的,如大数据、区块链、5G、人工智能等,需要突破传统文科的框架,采用新方法、新视野去探索新理论、新规律。其二,新文科为了寻求对社会和人类自身的研究,需要通过“跨界”方式进行革新,这种“跨界”不仅仅发生在文科的各学科之间,甚至出现在文科和理科、工科、医科等学科之间,需要多学科之间的交叉和深度融合。
当前,清华大学、中国人民大学等高校开设的人文科学实验班,西安交通大学、华东师范大学等高校开展的学院式教学模式,都被视为我国新文科建设的重要经验。一位资深文科研究专家表示,当前,文科与其他学科有一些结合,比如考古学和技术结合,就形成了科技考古;信息技术和艺术结合,就形成了艺术设计的网络化等,但还远远无法满足现在社会的需求。新文科就是一种有效路径。
2018年4月,浙江大学召开文科大会,提出面向2035年发展目标和“文科十条”,进一步推进文科发展强主流、上一流。省内其他高校也纷纷积极为新文科创建搭建平台。浙江工商大学整合资源打造文科综合实验教学中心,打造跨学科综合性实验教学平台;浙江农林大学推出新文科求真实验班,帮助学生打牢知识储备金字塔的稳固塔基,再渐次进入专业学习,形成坚实塔身和更高耸的塔尖……
在浙江大学传播研究所教授、博士生导师邵培仁看来,建设新文科,其实也是对传统文科的反思。他指出,新文科有利于构建立足中国文化土壤、具有中国特色,具备整体性、包容性、互动性、共享性特质的面向全球、面向全人类的大文科。
不难看出,未来新文科相关专业或将成为热门。不仅如此,使用文文互鉴、文理交叉、文工融合的思维方法解决问题,还将为高校人才培养和评价体系带来新变革。
除了新文科,新技术的出现也让一些专业被赋予了新的内涵,比如新农科。
当前,随着生态文明建设的持续推进,生态学、环境科学等专业毕业生越来越受欢迎。今年,杭州师范大学就新增了生态学专业。该专业相关老师介绍,随着国家对生态学专业人才的需求增多,生态学专业人才培养规模逐渐加大,未来掌握生态学及植物学、动物学、微生物学、地理学等基础知识、分析方法和应用技能的人才会很抢手。
“浙江是‘两山’理论诞生地,‘农’字头的专业发展空间很大。”浙江农林大学主要负责人表示,“新农科”建设是乡村振兴实践、高等教育改革、人才需求变化和社会经济进步的必然选择,原先注重高度专业化、技术化的教育教学方式和人才培养模式已无法适应新时代农林高等教育的新需求,亟需探索实现农科学生全面发展的“新农科”建设之路。
顺应趋势
大数据、人工智能纷纷开班
顺应当下人工智能行业的热潮,今年新增的热门本科专业,均与大数据、人工智能、机器人等信息技术关键词相关。
梳理发现,数据科学与大数据技术专业在短短三四年间,从无到有,并一跃成为热门专业。2015年度的审批结果中,北京大学、对外经济贸易大学、中南大学3所高校成为首批获批设立该专业的高校;2016年度又有32所高校设立该专业;到了2017年度,获批设立这一专业的高校数量达到250所;加上2018年度新增的196所,目前,共有481所高校开设这个专业。
今年,我省有湖州师范学院、宁波工程学院、宁波财经学院、浙江大学城市学院等9所高校新增备案数据科学与大数据技术专业。一位专业课老师表示,社会在不断发展进步,现在的一些“新专业”也许尚无足够的办学经验,但可能恰恰是未来社会发展的需求所在。
在新增专业中,人工智能专业的热度也在逐年递增。继去年杭州电子科技大学、浙江理工大学成为我省首批开设智能科学与技术专业的高校后,今年,我省又有一批高校在人工智能人才培养上“摩拳擦掌”,积极增设相关“硬核”专业,改进人才培养思路。
浙江大学今年新增机器人工程和人工智能两个专业,还将在竺可桢学院新设图灵班。入选图灵班的学生可以在计算机科学与技术、人工智能、信息安全三个专业中确认专业。从入学开始,每位学生可从学院的优选导师库中选择一名学业导师,还将有国外顶尖大学的教学大师和科研领军人物到浙大给图灵班学生单独授课。
除了浙大以外,省内其他高校也在结合各自特色专业,构建人工智能专业的课程体系。比如,浙理工把专业发展方向和学校的优势结合起来,重点在智能穿戴等领域取得突破,还专门成立纺织工业人工智能研究院;浙工大结合了安防产业、智慧交通、“城市大脑”等浙江省的优势领域,与企业合作,开拓专业方向。
“打造新专业特色成了各高校的当务之急和立足之道。”杭州电子科技大学人工智能学院副院长吕强说,针对人工智能人才培养带来的新挑战,杭电人工智能学院提出了多方协同育人的理念,并将其作为教学改革项目进行探索,“人工智能对数理基础要求较高,我们在数学课程中增加了矩阵论、离散数学等原来研究生学习阶段才会有的课程内容,努力帮学生打好基础,在暑假,我们还计划举办夏令营,邀请企业名师进校园培训,共同开发专业课程等。”吕强说。
值得关注的是,人工智能已经从独立的专业教育,扩展到更广的层面。今年,浙江财经大学向非计算机类专业学生推出了人工智能“微专业”,其中包括了Python程序设计、高级数据库、机器人编程与实践等课程。“人工智能在信息金融、金融科技等领域有非常多的应用场景。财经类专业学生的数理基础比较好,这些知识将为他们的未来打下更好的基础。”浙财大教务处副处长石向荣说,可以预见的是,未来社会需要大量具有具体专业背景,同时又掌握人工智能相关知识的复合型人才。
紧盯儿童
医教类专业持续扩招
当下,伴随着“全面二孩”政策施行,各大医院产科分娩量走高,目前助产人才无论从数量上还是质量上都难以满足社会需求,临床急需本科层次助产人才。助产学专业于2016年首次开设,当时仅有4所高校获批开办此专业,2017年有20多所高校新增此专业。
近两年,我省先后有浙江中医药大学、温州医科大学、杭州医学院等3所高校新增了助产学专业。温州医科大学的助产学专业设在护理学院,目标是培养掌握护理学和助产学的基础理论和护理技能,具有基本的临床护理和临床助产能力,在各类医疗卫生保健机构中能够从事临床助产、围产期护理,以及母婴保健工作的高级助产人才。今年,台州学院、温州医科大学仁济学院也开设了助产学专业。
一位从事医学教育多年的教授表示,当前社会大众对医疗的需求,不仅体现在量上,更体现在质上。虽然现在医疗行业整体水平保持着上升态势,但人们对优质医疗的需求增长更快,所以仍然感觉医疗资源紧缺。
不久前,由中国工程院院士郑树森担任院长的浙江树人大学树兰国际医学院揭牌成立。作为树兰国际医学院首个设置的重点专业,临床医学专业面向全国招生100人。学院拥有国际医学专家、博士生导师等组成的高水平师资队伍,以及一批高水平的基础医学与临床医学实验平台。
同样,面对强烈的社会需求,温州医科大学今年增加了普通本科计划数。临床医学(定向培养)从30人增加到60人,面向萧山区等30个县(市、区)招生;麻醉学专业从61人增加到93人,其中省内普招增加16人。
值得一提的是,今年,浙江中医药大学新增食品卫生与营养学专业,这也是我省开办该专业的高校(不含独立学院)。该校招生办相关负责人介绍,食品卫生与营养学作为一门综合性的交叉学科,涉及预防医学、食品科学、营养学等多个学科,在提升健康素养,保障食品安全,促进疾病的营养学防治完善健康保障方面大有作为。
纵观今年我省的新增专业,从抚养、就医,再到教育,与幼儿养育相关的专业成为热门,除了新增儿科学、中医儿科学、助产学等专业外,学前教育、小学教育等师范类专业的报考也很火爆。
人工智能无疑是当下最火的科技概念。从BAT到创业公司,从传统行业到资本市场,无不对这一概念趋之若鹜。若是再结合医疗、教育等同样热门的领域,几乎毫无疑问会备受关注。深耕基于人工智能技术的智适应学习的V学教育,就是这样一家从成立伊始就带着“教育”与“人工智能”双重基因的公司。
V学教育董事长栗浩洋浸教育行业十几年,是业内知名的资深专家。而作为一个标准的“学霸”,他很早就对人工智能产生了浓厚的兴趣。当IBM的“深蓝”赢了国际象棋大师,栗浩洋受到了很大的冲击,他开始相信人工智能未来会颠覆世界。身为创业者,这样的机遇不容错过。
学霸的烦恼
有句网络上很流行的话说:“最可怕的是比你优秀的人还比你努力。”放在现实生活中,栗浩洋就是个很形象的例子。
读书时代的他像是开了挂:从小学习成绩拔尖,9岁就成为计算机实验生写游戏程序,初中就读完了高中全课程,荣获奥数一等奖,进入上海交大天才试点班。升大学时,北大、清华、上海交大、复旦等8所高校同时保送。分数对他而言从来就不是问题。
但这并不代表他没有缺点――中学时代,他有社交恐惧症。大学选择专业时,为了向陌生的学长学姐请教,他端着盘子在食堂游走了5天,最终也没敢开口。他是个不轻易认输的人,清楚地知道自己的弱项,然后加以训练。如今的栗浩洋思路清晰,语速极快,说起自己的项目来滔滔不绝。在各种论坛、演讲、路演的场合,他甚至有不间断发言6小时的纪录。
栗浩洋曾做过名为“人是自己性格的雕刻家”的主题演讲,详细描述了自己克服性格缺陷的过程。他说:“我要像一个雕刻家一样,把自己塑造成最完美的艺术品。”
这与V学教育的理念不谋而合。在栗浩洋看来,传统的教育培训十分简单粗暴,把教科书上的知识点全部线性推进,学完这个知识点才能学下一个。但每个学生知识点的掌握情况都不尽相同,如果好学生把大量时间用于重复学习已经掌握的知识点,而成绩较差的学生总在学习对他来说难度太大的知识点,最终的结果只能是所有学生的学习效率都很低下。要迅速提高学生的成绩,应该针对每个学生制订独一无二的学习方案,让他们有针对性地补好短板。
过去,有针对性的一对一辅导只能依赖经验丰富的老师,但这种辅导十分奢侈。“上海有300多个特级教师,最低的一小时的成本是1500块钱,最好的前10名大概要8000块钱一小时,而且只能上几百人的大课,根本不可能去一对一,哪怕你是土豪也支付不起这样的费用。”栗浩洋分析道。
而人工智能技术带来了梦想照进现实的希望。将人工智能技术应用于教育,自美国的Knewton公司始。为应付GMAT、SAT等全球性考试,Knewton做了一个智适应学习工具。该平台将各类课程数字化,建立在线教学资源库,为用户“个性化”选题,从而提高应试能力。
受此启发,栗浩洋看到了国内基础教育领域的机会,促使他创办了V学教育。就好比GPS和自动导航未来会代替老司机,V学教育也希望通过智适应系统代替老教师,一对一地用智能系统给学生授课,让每个孩子接受到最高级别和最高质量的教育。
现有的教育培训机构,不管模式怎么变,本质上还是传统教学,非常依赖于老师。V学教育则是依赖于科技。栗浩洋打了个比方:“一个教育机构聘请老师,就像聘请会武术的员工一样,那么最高的水平就是练成武术高手。但我们不是通过武术解决问题,我们是通过武器,通过飞机、大炮、导弹和航空母舰来解决问题。”
量体裁衣式的教学
用人工智能技术帮助学生学习,简单地解释,就像阿尔法狗用智能体系模拟围棋大师一样。V学教育智适应系统是用智能化的系统去模拟特级教师。对于特级教师来说,见到每一个学生,首先会快速摸底学生的学习状态。然后根据这个学生的学习状态、能力,以及学习习惯,采用不同的教学策略、教学方法和表达的语言,帮助这个学生进行学习。在学生学会或者没学会的不同情况下,会调整自己的方法。
特级教师教学的这种能力,是基于其过去几十年的教学经验和几千个学生,几万几十万的题目,以及这些学生在学习过程中会和不会的反应等大数据,以及自己大脑的判断。V学的解决方案其实就相当于把近百位特级教师的经验、智慧、大数据解决方案,放在智能大脑里面,然后用这个智能大脑去模拟教学过程。
V学的智适应系统,能够将每个知识点拆分成“纳米级”。所谓“纳米级”,是指把一个知识点拆成最基础的内容,变成最简单的颗粒,然后针对每一个知识颗粒进行专门的视频讲解、专项练习和专题测试。通过对学生进行精准的摸底测试,了解学生掌握了哪些知识点,哪些没有掌握,哪些掌握得非常牢固,哪些是略知一二。同时,智适应系统还能通过学生的反馈数据,不断地深度学习,提升测试的准确度。
栗浩洋举例说:“在错题本这种粗浅智适应的模式中,我们可能经常会判断一个学生说他是一个冠词掌握得不太好,但这其实是一个非常笼统的判断。冠词又分定冠词、不定冠词和不用冠词,那么这个学生可能是定冠词13种当中的第9种和第12种不会,以及不定冠词11种用法中的第7种和第10种不会。”
“一开始我觉得系统不靠谱,它给出的所有知识点我都掌握得很好,后来我一看里面的讲解,没想到被动语态可以讲得这么深,其实好多题并不是因为粗心做错了,而是还没有真正地理解。”这是一位通过智适应系统学习后的学生的真实反馈。一位风险投资人也曾亲测V学智适应系统,他是美国哈佛商学院毕业的学霸,系统竟然检测发现他有一个初二的数学知识点没有掌握,他一开始不相信,后来一翻书,发现自己真的没有掌握那个知识点。
根据学生的知识掌握情况和目标,智适应学习系统会自动规划最适合该学生的学习难度和顺序,不会让学生因为目标过高而丧失信心,也不会因为目标过低而失去挑战的欲望。通过这样的方式,让40分水平的同学可以逐渐提高到60分、70分,让70分水平的同学逐渐提高到80分、90分,最终使得所有不同水平的学生都能够循序渐进地提高到较高的水平。
栗浩洋坚信,找到合适的学习方法,每个孩子都可以成为学霸。“中国在几千年前提出的教育三大理念,就是教无定法,有教无类,因材施教,这三个词其实是对智适应教育的一个完美的诠释。”他表示。
让学习轻松快乐
“V”,一个有些生僻的汉字。栗浩洋与合伙人用这个字作为公司名大有深意。公司最早立项时,代号是“X PLUS”。他们认为,教育技术的深度对大多数人来说是未知,而且有着非常高的潜力待发掘,每个孩子都可以比过去提升10倍甚至百倍的学习效率,其中有无限的可能性,这是起名X PLUS的原因。
“与X最接近的中文字,就是V。V字在中文中作为动词时,有治理的意思,V天下就是治理天下。我们希望通过教育,可以改变整个中国社会。V字作为名词,又有才德出众的意思,我们希望把每个孩子都教育成才德出众的人,也就是说我们不仅希望他们提升学习效率,获得更高的分数,而且希望他们在素质教育上也有更好的提升,真正帮助孩子成为有能力,有礼仪,有智慧,有价值观的人。”栗浩洋介绍说。
这是栗浩洋在教育领域的第三次创业,显而易见,他有很深的“教育情结”。在他看来,对于世界上的每个人来说,教育是能够改变其一生命运的最重要因素。每个人出生的地域、家庭、国家等注定无法公平,但是如果是每个人都可以享受到这个世界上最优质的教育,就可以通过自己的努力,通过教育去彻头彻尾改变自己的人生轨迹。所以他觉得教育不仅仅是一个事业,也是一件非常有社会意义的事情。
与此同时,中国的整体教育水平相对较差,国家在教育上的投入占GDP的比例不足,教育理念也比较落后。因此,栗浩洋心中还有一份对国家和民族的使命感。“中国的学生数理化学得是全球最深的,孩子学得是最苦最累的。但是全球最好的科技却不是中国人发明的,都是美国那些学得很轻松,很自由,很自主的孩子创造的。这就说明我们中国的教育其实特别失败,所以我非常希望能够通过自己的力量,彻底改变中国教育这样一个现状。”
学生通过高效的方式学完了知识点,节约的时间就可以自由支配,花在兴趣爱好素质教育甚至是娱乐上。栗浩洋认为,这就是为什么国外的学生学得又轻松又好,而国内的学生学得又累又苦还是学不好。V学教育其实是要彻底解放孩子们的时间,让他们热爱学习又享受生活。
在对自家双胞胎儿子的教育上,栗浩洋践行着自己的理念。他每天都要抽出时间教儿子认字,孩子们进步的速度比他想象的快。1岁半的时候,他们就认识了500多个汉字和100多个英文单词;3岁不到读了300本书;3岁的时候可以和外教进行简单的日常英文对话;在好奇心、想象力、逻辑的组织能力上更是超过同龄人许多,并且非常快乐。
栗浩洋对他们有很多期望,比如希望老大成为第一个不是在美国出生的美国总统,希望老二成为金融家,做出超过高盛的金融集团。“但是我并不会勉强他们,也做好了所有的准备。哪怕他们想做地下摇滚歌手、和尚、义工等等,都可以。”
方向对了路还长
作为连续创业者的栗浩洋,成功过也失败过。但现在他信心十足。
在教育研发方面,栗浩洋拥有超过十年的经验,对教材、配套动画片、网络产品都有很多心得。栗浩洋认为,过去的经验和教训,可以让V学的研发过程至少少走三四年的弯路,能够达到比其他同行更高的效率。教育行业的研发有着非常高的壁垒,如果没有在行业中摸爬滚打过五年八年,直接做研发,会跌入很多坑。
其次,传统教育模式中最重要的因素师资力量,对V学教育已经完全不是问题了。大型教育机构在全国发展的时候,遇到的最大问题就是师资力量。培训老师的成本非常高,老师的流失率也居高不下。留下来的老师,若干年后水平也参差不齐。而V学教育采用的是“中央菜谱”的方式,就像肯德基麦当劳一样,所以全国所有的学生得到的都是最好的资源。
事实上,V学教育的野心不止在线上。其在线下的实体学校,今年会开到100家,明年还要新增300家。他希望通过5年的时间,开设2000多家学校,做到100万学生的规模,以及超过30亿元的销售额。未来,V学会在全国设几千个,甚至一两万个学习中心,所有的学生都可以在线下培训中心进行学习,但是老师是通过智能化系统在线上完成教学,所以V学教育是要做一家真正把线上线下结合到极致的公司。
在中国五千亿规模的培训教育市场中,新东方、好未来、学大等知名教育机构加在一起,基本只占1%左右的市场份额。根据日本、韩国的教育市场调研可以推断出,中国第一大的教育企业可以占到10%的市场份额,中国有40多万家培训机构,也就意味着行业第一应该可以开到4万家培训机构。摆脱了师资力量的约束,V学教育能够实现这样的目标吗?栗浩洋不清楚,但会以此作为努力的方向。
但栗浩洋也清楚,现有的智适应技术还谈不上尽善尽美。最大的问题,是系统和知识点的匹配度的问题。真正要发挥这个系统的作用,那么所有的教学内容和知识点,都必须尽可能为这个智适应系统所研发,才能达到最好的效果。这就要求之前做线下教育的教学专家,必须了解智适应的系统和算法能力,了解引擎,了解这一套系统的运转原理,以及其所要达到的目的,才能够生产与这个系统相适应的内容,而这需要时间。
为了进一步探索智适应教育最深层的可能性,以及未来的发展,和科学与最前沿的一些技术,V学教育与国际顶级高校及教育专家共同开设了“智适应学习研究联合实验室”。这些探索不是马上就可以商业化和实践的,而是一些前沿性实验技术,代表了最高的科技水平。在实践层面,V学秉持开放的态度,愿意与优秀的传统教育机构深度合作,提供智适应学习引擎。这一切,都是为了帮助更多孩子享受到最好的前沿科技和教育方法,给他们带来快乐和效率。
BM:人工智能可以细分出很多种技术,你认为其中还有哪些能和教育相结合?
L:人工智能中的很多技术其实都可以和教育相结合,只不过是深度和浅度的问题。比如说语音识别技术在未来就会非常重要,通过视频连接学生的语音,人机交互的感受会更好。
机器人未来也可以作为助教的形式,提供一些服务。我们在年底之前,就会在每个学校都配置人工智能机器人,来完成一些简单的互动和辅助的工作。
人工智能的语义分析相对来说会更加深入一些,因为很多题目是主观题,如何进行比较智能化的语义分析、分类和评判,就变得非常重要。
除了人工智能技术之外,现在非常火的VR和AR技术,在教育领域的应用也是非常广泛的,我们也正在研究如何用最高效的手段,通过这些技术来去提升教学效果。
BM:V学产品研发中融入了多少你的个人经验?
L:因为我自己从小学到大学,获得过数学奥林匹克和全国竞赛一等奖,再加上计算机专业的学习背景,所以我对技术方面的理解度,其实是超过绝大多数人的。我提出过很多算法方面的理念,都是同事非常认可的。我个人会在研发中和大家有很多思想的碰撞,智慧的交流,和研发团队一起商量如何去解决各种各样的问题和困难。
BM:你与合伙人是怎样分工协作的?
L:目前在V学教育我担任的是董事长的职位。CEO周伟,CTO樊星,以及首席科学家崔炜博士,他们承担了大部分的工作。我主要的核心工作就是战略思考,研发,还有团队组建这三个方面。
BM:智适应学习系统能否惠及成人?
L:可以的,海外的智适应教育在18岁以上的教育和职业教育中非常普及,智适应教育其实是有普适性的。在美国,不但是物理、数学这样知识点结构非常清晰的学科可以使用,像经济学、生物学和心理学等所有学科,都可以使用。
BM:公司目前融资情况如何?资金会用在哪里?
关键词:信息化 人工智能 网络 计算机技术
1、计算机等级考试智能系统的优化
计算机等级考试的教育模式强调学生不但要有理论能力,还要有操作能力。以往的辅导教学主要靠书本,和老师讲题来实现,缺乏系统的能力评估和改进体系,不能对个人的学习状况有适时的分析及评价,所以我们需要及时调整培训方案。为顺利实施人工智能的计算机等级考试辅助系统的教育模式,需建立一种学生能够自己学习,自主练习,自主评分的专家系统,将不同的能力评价要求纳入其中,并提供一种方法对学生的做题情况进行解析,给出采分点,并在数据库中给出答案库,使学生知道自已错在哪里,并对学习情况有及时的分析与指导。
在大学的计算机等级考试辅助教学中应用人工智能技术及网络信息技术,开发辅助教学专家系统,对教学改革中面临的师资不足、教学模式单一等问题,实现教学资源共享,有效提高教学质量、减轻教师负担,加强学生自主学习能力,提高学习效率,从而提高计算机等级考试的应试能力。
2、计算机辅助教学的现状
就目前计算机辅助教学的发展来看,主要分为两类,一类偏重于学生学习,主要由各类CAI课件、专业辅助教学软件组成;另一类偏重于对学生学习情况进行评估,主要由各类考试系统组成。本系统结合这两个方面,将教学评估和自主学习相结合,加强教师和学生之间的联系和互动,更好的实现辅助教学的目的。
现在国内外有很多智能化的基于网络的教学辅助系统,但是智能化程度都不高,相对于掌握每个学生的学习情况来说,教师的一个很大任务是要了解一个群体学生的知识掌握情况而不单单是一个学生。本系统运用规则式专家系统,能对老师指定的某个群体,比如几个班、一个学院等的所有学生进行测试,从而使本系统能更好的为教学服务。
综上所述,通过对当前研究现状的分析来看,应用人工智能技术、计算机等级考试辅导的智能化教学专家系统研究还不多见。
3、智能辅助教学的系统架构
本系统以适应大学计算机国家等级二级考试的辅导教学,加强学生自主学习能力为特色,运用专家系统及网络开发技术,研究构建基于人工智能技术的计算机等级考试的辅助教学专家系统,为学生的自主学习和探索学习提供了有效平台,成为计算机等级考试教学中的强大助手。
(1)自主学习模块。自主学习模块主要实现四大功能:在线练习、诊断练习、知识点强化练习、提高练习。学生自主学习系统的主要用户对象是学生,学生登录系统后,选择练习模式进行练习或测试。在测试过程中可以进行自我诊断,通过学习模块中的适当的视频演示,使学生在没有老师的指导上,仍能正确练习,学会操作,并且能看到自己的得分情况。根据单次练习提供个性化的界面,根据历史练习结果提供学习方案,发挥学生的主观能动性,最大程度激发学生记忆潜能,提高学习效率,提高通过率。同时,学习模块会将诊断结果传送到专家系统模块,进行智能分析。(2)专家系统模块。专家系统模块主要实现三大功能:智能分析、试题库维护、知识库维护。系统将学生练习或结果传送给专家系统模块,由专家系统模块进行智能分析。可以概括为两方面,一是知识点定量分析,二是学生定量分析。知识点定量分析是指教师在上传答案后,针对某个知识点来诊断某些学生的知识点掌握情况。学生定量分析时,对学生的选取和考题的选取同时决定了分析结果。智能分析结果后专家系统一方面可以反馈给辅导教师,辅导教师在实际的教学当中对掌握不好的知识点进行加强指导与练习;同时智能分析结果将加入知识库,并反作用于试题库的维护,使知识点强化练习、提高联系等功能的选题更有针对性,从而更有效的提高学生的知识水平和操作能力。
4、智能辅助教学系统的重大作用