迈向教师与人工智能协作的未来教育时代

迈向教师与人工智能协作的未来教育时代记者：当前，人工智能的应用方兴未艾，智能医疗、智能驾驶、语言及自然语言处理，服务机器人、计算机视觉、智能教育、智能金融、电商物流等人工智能应用进入大众关注和讨论的视野。现在人工智能在教育中的应用处在怎样的发展阶段？余胜泉：人工智能自1956年达特茅斯会议被首次提出至今已经过去了60多年，在这60多年中，人工智能的发展经历了多次起伏，呈螺旋式上升发展态势。比如，1996年，IBM公司的深蓝超级计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫。现在深蓝进化成为IBM人工智能认知系统Watson，进入了各行各业。比如在医疗行业，Watson系统可以在17秒时间内阅读3469本医学著作、24.8万篇论文、69种治疗方案、61540次实验数据以及10.6万份临床报告，并最终提出三个最优选的治疗方案。这已经不是纯粹的研究了，Watson系统已经实际进入到很多的三甲医院。再比如，谷歌公司前不久发布了一个相机叫Clips，这不是一个简单的相机，而是主动拍照的相机。它可以自动记录小孩子有意义的表情动作和记录视频短片。这个看起来是很简单，但是实际上是非常不容易的，计算机要能够自动识别小孩子的表情和动作，实现自动记录，这是一个非常不容易的人工智能计算机视觉的突破性的成就。CambridgeConsultants公司开发了一套AI系统，你只要画出一些草图，基于你的草图可以生成类似毕加索风格或者印象派大师风格的绘画。再比如，现在的微软小冰，你给它上传一幅图片，它可以给你做出一个非常有意思的诗，而且这首诗还像模像样。现在计算机写财经新闻、写体育报道，已经超越了人类，现在计算机每天创作出的新闻可能有十几万篇。然而，人工智能现在还处于弱人工智能的阶段。在特定的领域，它正在超越并替代人的认知。如在计算机视觉、计算机创作内容、计算机医疗，以及围棋、象棋这些领域，它已经超越了人类。科学家预测，到2040年的时候，计算机能够在很多领域迁移，就是强人工智能阶段，能够达到和人类相媲美；2075年会出现超人工智能，全方位超越人类。实际上，人工智能可以取代很多教师所承担的工作，美国佐治亚理工大学就用了一个IBM的Watson机器人代替助教回答问题，一个学期下来以后，绝大部分学生都不知道是机器人在回答问题，它实际上就在担任助教的工作。记者：北师大未来教育高精尖创新中心开发了“智慧学伴”平台，基于此平台进行了哪些实践研究？余胜泉：我们希望打造跟特级教师相媲美的人工智能老基于人工神经网络、基于历史数据分析，可以预测新一届学生有可能在哪些关键地方出现障碍，可以减少下一届学生遇到这些障碍的概率，提高教学的效率。所以，今后教师的出题、测评、改卷、分数的分析，以及对学生个性化的指导，一定会被人工智能所取代。第三，问题解决能力测评。人工智能不仅能够做知识的诊断，还能够做问题解决能力的测评。北师大未来教育高精尖创新中心做了一个研究，就是把知识融合在一个真实问题模拟的场景中，让学生在场景中做出决策，根据决策的数据来分析他的问题解决的态度、策略和问题解决的能力，通过这个来判断学生综合思维的发展，通过采集的各种行为数据、情景化问题的数据、学生的行为数据，推测出他的能力特征。将问题解决能力的测评融入学科能力和学科素养的模型以后，对于学生的能力以及隐含的能力的可视化，人工智能将会起着非常重要的作用。第四，学生心理素质的测评与改进。我们联合北师大心理学部的专家，编制了中小学生综合心理素质诊断量表，包括心理健康、人格发展、基本认知能力、高级认知能力、学习品质、发展潜力、教育环境、汉语阅读能力八个方面。了解学生的能力，可以让学生更好地了解自己，让家长更好地了解孩子，尤其是某些方面有异常行为的孩子，为学校提前介入和干预提供科学的数据依据。第五，对青少年体质健康做到实时监测。我们通过一些智能化的穿戴式设备，采集学生的数据，建立这些数据的常模，通过这些常模来比较，就可以发现学生在体质健康、运动知识、运动技能等方面的行为异常，实现体质健康的改进，形成面向学生健康素养的体质检测报告。对于现在的孩子来说，体质健康的监测以及数据的发展，将会跟学习知识一样，同样重要。第六，学生综合素质评价报告。不再只是一个分数或者等级，类似于我们的体检报告，形成?W习的体检报告，有300多个指标。通过这些指标可以发现他的核心素养情况、知识地图和非智力因素，形成一个报表，这个报表可以精确地了解学生的情况，从学科领域核心知识、学科核心素养、心理、认知能力和体质健康四个方面，规划了300多个指标。通过课堂的信息、作业数据、在线学习数据、体质的数据、情感分析的数据，综合形成各种数据评价报表，这种综合数据评价报表更具有科学性。有了综合数据评价报表以后，就可以做因人而异的个性化的推荐，如微课、在线指导以及综合实践，实现精准诊断、智能推荐。推荐他所需要的内容、推荐他所需要的合适的学习路径，而且这种推荐是基于行为数据和认知数据相结合的，基于不同的知识状态、学科能力，推荐不同的学习资源。记者：随着人工智能技术的发展与应用，教师职业是否会被人工智能所取代？您认为人工智在教育领域能的应用会达到一个什么样的状态？余胜泉：今后教师知识性的教学会逐步被人工智能教师所替代，教师的业务重心将会发生重大的改变。老师的作用越来越多地会转为学习的陪伴、学习的导引、情感的培养、毅力的培养等。科技不能取代老师，但是使用科技的老师却能取