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教育“人机大战”启示:人工智能可让百名特级教师教一名学生

2018-01-13 14:17:17 来源:澎湃新闻网

  陈晟豪是一名初二学生,曾经数学成绩很优异的他在初一的时候成绩开始走下坡路,考试成绩跌落到六七十分,意识到问题的严重性后,他开始努力学习,但是学习步伐始终跟不上班级的步伐。

  尝试过很多补习班效果不佳之后,陈晟豪接触到了乂学教育,通过视频的方式由老师进行一对一的辅导,老师会随时纠正陈晟豪精力不集中的问题,他所做的每一道题都会被系统记录分析,通过数据比对来为他制定专属的学习路径和方案。

  通过专属的老师辅导和大数据制定的学习路径和方案,陈晟豪通过两个月的学习,将数学的答题正确率从30%一跃提升到了90%。

  和陈晟豪类似,张景岳在英语成绩上一直无法实现突破,每次考试成绩维持在80分左右,一次偶然的机会接触到乂学教育,张景岳说:“在这里感受到了学习的美好氛围,老师讲课风趣幽默,学习积极性被大幅度调动,能够更好的调动积极性。”乂学系统中的AI自动控制系统,可以根据学生答题的对错,以及对题目中所含知识点的掌握程度,提供更加准确的反馈,让张景岳更快了解到自己的不足之处。两个多月的学习时间,也让他的成绩实现了突飞猛进,词汇量也大大提升。

  像这样快速提分的学生还有很多,甚至有学生数学成绩从40分提升到了135分。

  这背后,是人工智能(AI)的教学机器人在起作用。人工智能把知识点以纳米级细分,针对学生的薄弱环节进行针对性地辅导,哪里不会做哪里,由机器人来整理学生的错题集并进行智能的错题推送,让学生把薄弱的知识点搞懂,而不是浪费更多的时间在已会的知识点上,最终可以真正提高学生的学习效率。

  “人机大战”现场。资料图

教育界“人机大战”,机器人完胜

  国内第一家人工智能智适应教育机构——乂学教育于2017年国庆期间在郑州组织了一场别开生面的人机大战,由乂学教育开发的智适应教学机器人”松鼠AI”和三名17年平均教龄的中高级教师进行PK。

  在四天的分组教学之后,最终的测试结果,智适应教学机器人以最核心的平均提分36.13分(机器教学)完胜人类的26.18分(真人教学),而在最大提分和最小提分两项上,机器组也分别高出真人组5分和4分。

  早在2014年,《纽约时报》就曾经在美国进行过一次教育行业的人机大战,机器组学习的成绩比真人组的高了17分,及格率还提了10个百分点,相关的测试在欧美已得到了广泛的印证。

  AlphaGo与围棋大师李世石、柯洁等人轮番上演的精彩绝伦的人机大战,彻底引爆了人们对于人工智能的认知,随着人机大战概念的火热,Al-Maths参加2017年数学高考,战火开始不断烧到教育行业。

  AI带来教育的颠覆,引发了人们对于未来教育方式的思考,从长远来看,AI+教育一方面可以解决教育资源稀缺性的问题,让更多的学生享受到优质的教学,另一方面改善了过去传统教育效率的问题,通过AI深度学习可以检测出学生的知识点,进行针对性的提升。

  国内教育资源的不平衡问题突出,一位优秀的老师对于学生的影响非常深远。但是优秀的教育资源呈现头部集聚分布;集中式教学的另一个弊端在于学生的学习进度不同,学习路径也各异。

  乂学教育首席科学家崔炜认为,通过AI技术模拟了优秀特级教师的知识经验和教学方法,针对学生的特性给予个性化辅导,最大化学习效率。 具体而言,即通过知识空间和信息论技术,快速高效地诊断出学生的薄弱知识点;通过教育测量学和认知诊断学技术,实时评测学生对知识掌握的熟练程度,并判断是否达标;利用机器学习的技术实时动态调整学生接下来的学习内容和路径,最大程度提升学生学习效率,这对传统教学方式中统一划齐的弊病进行了改善。

  百名特级教师一对一辅导一名学生

  “智适应,就是人工智能特级教师。”乂学教育创始人栗浩洋介绍, 智适应系统的秘诀是对学科知识体系的输入和学习,包括纳米级拆分的知识点体系,还有思维、方法、能力模块。

  区别于以教师为中心的传统课堂,智适应教学模式以学生为中心。教学过程以智适应系统为主,老师为辅。在人机大战实验中,机器组的学生是独立自主地在机器上学习,完全没有真人老师的教学干预。

  乂学教育的智适应系统能够提供测学练测完整闭环的教学过程,做到完全代替老师教学。智能化测试快速高效地精准定位学生知识状态,找到学生的薄弱环节;学习过程中,系统实时评估学生知识掌握的熟练程度、追根溯源分析学生学不会的原因,并及时动态调整学生接下来的学习内容和学习路径,最大化学生的学习效率。

  乂学教育创始人栗浩洋表示,AI取代特级教师已经成为可能,通过人工智能用机器模拟特级教师,每个孩子相当于有100个特级教师对他进行1对1教学。

  根据国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,人工智能在教育行业全面铺开,具体应用包括AI为学生提供个性化学习;拍照搜题回答问题;语音识别测评;对教学体系进行反馈和评测等。

  全球创新界领袖人物之一、奇点大学创始人彼得·戴曼迪斯预言,几十年后,世界上最好的教育将由人工智能提供。

  乂学教育创始人栗浩洋。

“教”交给机器人,老师负责“育”

  栗浩洋称,乂学智适应教学产品,采用70%机器算法、30%真人老师个性化辅导的构成,取长补短,达到更现实的使用性均衡。乂学的教学模式是人机结合的教学模式,人机大战也只是比较机器与真人的教学能力,如果把“教育”这个词拆开来讲,可以分析“教学”和“育人”这两部分,人机大战比较的是前半部分。

  乂学教育成功开发了国内第一个拥有完整自主知识产权、以高级算法为核心的自适应学习引擎。就像AlphaGo模拟围棋大师,乂学AI系统模拟特级教师给孩子一对一量身定做教育方案并且一对一实施教育过程,比传统教育效率提升5到10倍。乂学教育在纽约设计了人工智能教育实验室,还与斯坦福研究中心(SRI)在硅谷成立了人工智能联合实验室。

  AlphaGo再厉害,它的技能也无法传授给人类,因为AlphaGo是个下围棋的高手,但不会教人下围棋,AlphaGo背后强大的算法模型也不是人类能够学习会的。而教学机器人则不一样,它的价值和意义就是去模拟优秀的特级老师如何帮助学生更高效地学习。人工智能对教育的改变,不可能完全替代,一步到位。

  人的精力是有限的,人类老师大部分精力花费在备课、授课、出卷子、改卷子这些重复的劳动中,极少或没时间去做“育人”的事情。人工智能与教育的结合,将带来更好的教学体验,老师们会被解放出来去做那些更有价值的、机器无法替代的重要事情,比如关心学生内心的想法和感受,缓解学生情绪和压力,给学生做心理辅导,增强学生的学习动力,培养学生的创新、创造能力和解决问题的能力。

  截止目前,乂学教育已经在全国24个省市自治区的102个城市开设了264家学校,有10万多名学生受益,目前学生的年龄段以初中为主,未来将实现全学科、小学一年级到九年级、K12的全覆盖, “人工智能可以替代重复的‘教’的劳动,让老师专心于‘育’的层面。”栗浩洋说,让科技解放老师,造福学生。将个性化学习带给每一个孩子,让每一个孩子都能发展自己的潜能。

  栗浩洋大胆预测,AI+教育由中国引领是趋势,将会和高铁、共享单车、支付宝一起成为中国的新“四大发明”。

  (原标题为《教育界的人机大战:AI智适应教育下的特级教师》)

作者: 编辑:彭茹
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