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教育界人機大戰:人工智慧百名特級教師教1名學生

新浪網 2018-01-13 14:57

  原標題:教育界的人機大戰:AI智適應教育下的特級教師

  陳晟豪是一名初二學生,曾經數學成績很優異的他在初一的時候成績開始走下坡路,考試成績跌落到六七十分,意識到問題的嚴重性後,他開始努力學習,但是學習步伐始終跟不上班級的步伐。

  嘗試過很多補習班效果不佳之後,陳晟豪接觸到了乂學教育,通過影片的方式由老師進行一對一的輔導,老師會隨時糾正陳晟豪精力不集中的問題,他所做的每一道題都會被系統記錄分析,通過數據比對來為他制定專屬的學習路徑和方案。

  通過專屬的老師輔導和大數據制定的學習路徑和方案,陳晟豪通過兩個月的學習,將數學的答題正確率從30%一躍提升到了90%。

  和陳晟豪類似,張景岳在英語成績上一直無法實現突破,每次考試成績維持在80分左右,一次偶然的機會接觸到乂學教育,張景岳說:「在這裏感受到了學習的美好氛圍,老師講課風趣幽默,學習積極性被大幅度調動,能夠更好的調動積極性。」乂學系統中的AI自動控制系統,可以根據學生答題的對錯,以及對題目中所含知識點的掌握程度,提供更加準確的反饋,讓張景岳更快了解到自己的不足之處。兩個多月的學習時間,也讓他的成績實現了突飛猛進,詞彙量也大大提升。

  像這樣快速提分的學生還有很多,甚至有學生數學成績從40分提升到了135分。

  這背後,是人工智慧(AI)的教學機器人在起作用。人工智慧把知識點以納米級細分,即把原先幾百個知識點細緻切分擴展為幾萬個更小更精細的知識點,針對學生的薄弱環節進行針對性地輔導,哪裡不會做哪裡,由機器人來整理學生的錯題集並進行智能的錯題推送,讓學生把薄弱的知識點搞懂,而不是浪費更多的時間在已會的知識點上,最終可以真正提高學生的學習效率。

「人機大戰」現場。資料圖

  教育界「人機大戰」,機器人完勝

  國內第一家人工智慧智適應教育機構——乂學教育於2017年國慶期間在鄭州組織了一場別開生面的人機大戰,由乂學教育開發的智適應教學機器人」松鼠AI」和三名17年平均教齡的中高級教師進行PK。

  在四天的分組教學之後,最終的測試結果,智適應教學機器人以最核心的平均提分36.13分(機器教學)完勝人類的26.18分(真人教學),而在最大提分和最小提分兩項上,機器組也分別高出真人組5分和4分。

  早在2014年,《紐約時報》就曾經在美國進行過一次教育行業的人機大戰,機器組學習的成績比真人組的高了17分,及格率還提了10個百分點,相關的測試在歐美已得到了廣泛的印證。

  AlphaGo與圍棋大師李世石、柯潔等人輪番上演的精彩絕倫的人機大戰,徹底引爆了人們對於人工智慧的認知,隨著人機大戰概念的火熱,Al-Maths參加2017年數學高考,戰火開始不斷燒到教育行業。

  AI帶來教育的顛覆,引發了人們對於未來教育方式的思考,從長遠來看,AI+教育一方面可以解決教育資源稀缺性的問題,讓更多的學生享受到優質的教學,另一方面改善了過去傳統教育效率的問題,通過AI深度學習可以檢測出學生的知識點,進行針對性的提升。

  國內教育資源的不平衡問題突出,一位優秀的老師對於學生的影響非常深遠。但是優秀的教育資源呈現頭部集聚分佈;集中式教學的另一個弊端在於學生的學習進度不同,學習路徑也各異。

  乂學教育首席科學家崔煒認為,通過AI技術模擬了優秀特級教師的知識經驗和教學方法,針對學生的特性給予個性化輔導,最大化學習效率。 具體而言,即通過知識空間和資訊理論技術,快速高效地診斷出學生的薄弱知識點;通過教育測量學和認知診斷學技術,實時評測學生對知識掌握的熟練程度,並判斷是否達標;利用機器學習的技術實時動態調整學生接下來的學習內容和路徑,最大程度提升學生學習效率,這對傳統教學方式中統一劃齊的弊病進行了改善。

  百名特級教師一對一輔導一名學生

  「智適應,就是人工智慧特級教師。」乂學教育創始人栗浩洋介紹, 智適應系統的秘訣是對學科知識體系的輸入和學習,包括納米級拆分的知識點體系,還有思維、方法、能力模塊。

  區別於以教師為中心的傳統課堂,智適應教學模式以學生為中心。教學過程以智適應系統為主,老師為輔。在人機大戰實驗中,機器組的學生是獨立自主地在機器上學習,完全沒有真人老師的教學干預。

  乂學教育的智適應系統能夠提供測學練測完整閉環的教學過程,做到完全代替老師教學。智能化測試快速高效地精準定位學生知識狀態,找到學生的薄弱環節;學習過程中,系統實時評估學生知識掌握的熟練程度、追根溯源分析學生學不會的原因,並及時動態調整學生接下來的學習內容和學習路徑,最大化學生的學習效率。

  乂學教育創始人栗浩洋表示,AI取代特級教師已經成為可能,通過人工智慧用機器模擬特級教師,每個孩子相當於有100個特級教師對他進行1對1教學。

  根據國務院印發的《新一代人工智慧發展規劃》,人工智慧在教育行業全面鋪開,具體應用包括AI為學生提供個性化學習;拍照搜題回答問題;語音識別測評;對教學體系進行反饋和評測等。

  全球創新界領袖人物之一、奇點大學創始人彼得·戴曼迪斯預言,幾十年後,世界上最好的教育將由人工智慧提供。

乂學教育創始人栗浩洋。

  「教」交給機器人,老師負責「育」

  栗浩洋稱,乂學智適應教學產品,採用70%機器演算法、30%真人老師個性化輔導的構成,取長補短,達到更現實的使用性均衡。乂學的教學模式是人機結合的教學模式,人機大戰也只是比較機器與真人的教學能力,如果把「教育」這個詞拆開來講,可以分析「教學」和「育人」這兩部分,人機大戰比較的是前半部分。

  乂學教育成功開發了國內第一個擁有完整自主知識產權、以高級演算法為核心的自適應學習引擎。就像AlphaGo模擬圍棋大師,乂學AI系統模擬特級教師給孩子一對一量身定做教育方案並且一對一實施教育過程,比傳統教育效率提升5到10倍。乂學教育在紐約設計了人工智慧教育實驗室,還與斯坦福研究中心(SRI)在矽谷成立了人工智慧聯合實驗室。

  AlphaGo再厲害,它的技能也無法傳授給人類,因為AlphaGo是個下圍棋的高手,但不會教人下圍棋,AlphaGo背後強大的演算法模型也不是人類能夠學習會的。而教學機器人則不一樣,它的價值和意義就是去模擬優秀的特級老師如何幫助學生更高效地學習。人工智慧對教育的改變,不可能完全替代,一步到位。

  人的精力是有限的,人類老師大部分精力花費在備課、授課、出卷子、改卷子這些重複的勞動中,極少或沒時間去做「育人」的事情。人工智慧與教育的結合,將帶來更好的教學體驗,老師們會被解放出來去做那些更有價值的、機器無法替代的重要事情,比如關心學生內心的想法和感受,緩解學生情緒和壓力,給學生做心理輔導,增強學生的學習動力,培養學生的創新、創造能力和解決問題的能力。

  截止目前,乂學教育已經在全國24個省市自治區的102個城市開設了264家學校,有10萬多名學生受益,目前學生的年齡段以初中為主,未來將實現全學科、小學一年級到九年級、K12的全覆蓋, 「人工智慧可以替代重複的『教』的勞動,讓老師專心於『育』的層面。」栗浩洋說,讓科技解放老師,造福學生。將個性化學習帶給每一個孩子,讓每一個孩子都能發展自己的潛能。

  栗浩洋大胆預測,AI+教育由中國引領是趨勢,將會和高鐵、共享單車、支付寶一起成為中國的新「四大發明」。

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