浅谈人工智能的教育影响

2019-01-15 18:09王丽春
通信电源技术 2019年7期
关键词:因材施教题目人工智能

王丽春

(西安城市建设职业学院,陕西 西安 710114)

0 引 言

随着人工智能革命时代的到来,海量大数据挖掘技术与时俱进,不仅给传统制造业、工业以及农业等造成冲击,而且对教育学和教育管理领域带来了巨大影响。人工智能与教育的结合,要遵从教育的主体活动,即教授、学习、考评和管理4个基本方面。

1 因材施教

因地制宜、因材施教一直以来是人类在教育活动中孜孜不倦所追求的。但是,目前国内无论小学、中学还是大学,几乎无一例外都是大班教学。鉴于教师的工作量要求和学生的个性差别所形成的矛盾,根本无法准确实施因材施教。

人工智能技术为探索因材施教提供了可能,基本思路为:采集并系统地分析学习者的多维大数据,利用人工智能技术总结学习者的学习方式和特点,然后人工智能系统自动调整教学内容、方式和节奏,使学生得到最合适的教育,从而实现准确的因材施教。

例如,全球使用量最多的外语学习APP或PC客户端---Duolingo。数据显示,学生使用该软件学习34 h的语言水平相当于一个学期的大学语言课程水平。据相关数据评估可知,学生的学习最低效率提高了60倍[1]。

人工智能与个性化大数据的结合,减轻了教学者的重复负担,同时使学习者更有兴趣,是一种良性循环。将来,教师的主体工作不是教授而是研发;传道授业不再是主体,解惑育人才是点睛之笔。

2 学习减负

传统学习中,学生都有熟能生巧的学习观念。这个观念的目标是让人充分掌握知识点而不是重复大量的作业。人工智能利用专家系统、自然语言处理、人工神经网络以及机器学习等技术,实时掌握学生的思维方向及解决问题的潜在方案结构,诊断预测学生的理解域,给学生及时的指导、解释和反馈,再通过大数据平台分析、计算,制定出适合该学生的学习规划,进一步高效促进学习行为,避开题海战术[2-6]。

例如,国内由5位教育学博士联合发起成立的智慧超人k12人工智能教育,只需要8~12道题目就可以精准测评定位几十个知识点的掌握情况。测评开始后,系统会根据学生每道题的做题状态给予反馈,智能推算出下一道该学生需要练习的题目。系统也会随机给出类似题目来判断学生是否是蒙对题目或粗心做错题目等。利用这样精准定位的学习系统,不仅可以使学生找到自己的学习规律,提高学习效率,而且完全能够有效地避免题海战术。

3 无与伦比的人工智能阅卷评分

传统阅卷评分多要进行几十万、几百万的考试试卷样本分析,耗费巨大的人力财力资源,可行性低。人工智能技术的快速发展,利用精准图文识别和海量文本检索技术,可快速查找与目标相似的文本,使得机器智能阅卷成为可能。

例如,在考试中心的组织下,科大讯飞的全国科智能阅卷技术在CET4、CET6以及多个省份的高考、中考以及成人高考等大规模考试中进行了多次多范围的试点验证。结果表明:计算机的评分结果已经达到了现场阅卷教师的水平,完全满足大规模考试的需要。2017年底,浙江省教育厅和科大讯飞在杭州签署战略合作协议,未来浙江中高考试卷将全部实现人工智能阅卷评分,包括主观题。科大讯飞公司董事长刘庆峰说,“它通过在主观题中学习原来专家组的联合评分,人的表面规律可能7、8个维度,而机器后台有10的7次方个参数,用深度学习的参数模拟,学习完以后批改剩下的卷子。当机器和人有差异时,我们挑出来,由专家组联合评议,最后发现90%是机器超过人的。”当时该技术在该省已经覆盖50万人,可应用于日常评卷工作[7]。

预想不久的将来,教师不用上课、备课、批卷,只需要专心搞研发和辅助解答学生的疑惑,教研教师将有更加充足的精力和时间用于教育的其他方面。

4 智能管理

智慧校园管理就像工业4.0的智慧工厂一样,管理覆盖校园的教务处、学生处、图书馆、后勤以及校务处等各个部门,满足常态化校园管理需求。

例如,手机开门,不再需要门禁卡或者钥匙;手机借还书直接上传图书管理系统,淘汰校园卡式借还书;手机记录教师上课考勤状态,杜绝代课代签行为。

随着新高考政策的“走班制”推广,教室和教师固定,学生可以根据自己的兴趣爱好选择自己喜欢的课程。但是,这同时产生多种多样的选课需求,使得合理安排课程成为一个棘手的难题。在无人工智能的情况下,人工排课要将近一个月时间,往往不能使每一名学生都满意。通过人工智能算法计算机自动排课,学生只需根据自己的情况提交自己的课程选择需求,系统会自动结合课程表、教室数量及应用装填、师资等进行快速计算,从而排出最优课程,大大提高了学校的工作效率和学生对课程安排的满意度,是人工智能在教和学管理方面的重大改革。

5 结 论

人工智能快速发展,给传统教育行业造成了很大影响,带来了进步,解决了以前人力无法完成的难题。人工智能虽然在效率上有其无语伦比的优势,拥有先进的教学理念、创新思维和技术支持,但人工智能教育活动目前仍处于探索阶段。目前,取得的成就是点对点的个案,还需要更多的点才能形成大数据下的面,从而让更多人受益。

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