大数据和AI怎么与现代教育相结合?

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人工智能怎么与现代教育相结合?

“5年以后,你将可以在网上免费获取世界上最好的课程,而且这些课程比任何一个单独大学提供的课程都要好。”

——比尔•盖茨

现在看来,虽然并不是每个网上课程都能强过大学教程,但是在线教育已经成为现实,据业内人士估算,目前中国在线教育用户数量过亿,市场规模达数千亿元,而且线上学习者也是受益良多。

不仅在线教育成为了新的风口,同时在大数据与人工智能的加持下,教育行业的相关应用正在进入深水期,现代教育的形式正在悄然改变。

1

大数据+AI赋能教育

目前,大数据+AI正在赋能各行各业,教育也不例外,人脸识别、语音识别等智能技术开始用于语文、英语、音乐等学科,为教育提供更加智能化、个性化的解决方案。

从教学过程来看,落实到授课、学习、考评、管理等各个方面,大数据+人工智能可以使教育在形式和内容方面都能趋于多样化。

2

授课

“不得不承认,对于学生,我们知道得太少。”这是卡耐基·梅隆大学教育学院的一句经典名言,同时也是教育领域普遍存在的议题。

对于80、90以及更早的几代,从小学到大学接受的都是生产线教育,一代学生应用同一套教材,一个学科由一个老师负责,并通过同一套标准进行考核,因为个性化的私人教育仍属奢侈品。

现在,大数据与AI可以帮助轻松实现自适应教育与个性化教学。在教学方式方面,智慧课堂可以为老师提供更为丰富的教学手段,全时互动、以学定教,老师上课时也不再是只有一本教科书,而是可以任意调取后台海量的优质学习资源,以多种形式展现给学生。

比如,语音识别和图像识别在教育上的应用,大大提高了师生的教学体验。对于某个英语句子,可以通过手机拍照上传到云端,系统会根据海量的语音素材,用合适的语气和语调阅读这句话,还可以与语音测评技术结合,让学生跟读这句话,并由系统做出测评并反复朗读打分。

同时,通过虚拟现实、增强现实与大数据的珠联璧合,尽可能还原教育场景,让学生爱学、乐学,学习效果也能有质的飞跃。比如谷歌通过引入AR与VR技术,创造教学应用“实境教学”,正在悄然改变课堂的活动方式。

在教学过程中,通过收集和分析学生日常学习和完成作业过程中产生的数据,老师即能准确知晓每个学生的知识点掌握情况,为每一位学生有针对性地布置作业,达到因材施教的效果。

3

学习

对于学生而言,在学习过程中,一方面可应用大数据技术,根据知识点的相互关系,制作知识图谱,制定学习计划,另一方面,数据挖掘技术可以帮助进一步分析学生个人的学习水平,并建立与之相匹配的学习计划,并由AI系统确定如何为学生提供个性化补充指导,以帮助高效学习,避免题海战术。

同时,利用图像识别技术,也能进一步提高学习效率。如今,学生们可以通过手机拍摄教材内容或作业题目,分析照片和文本,并显示相应的要点与难点。随后,在线课堂、百科链接,以及教师上传的PPT以及 PDF 文件等,为自主学习提供了更多可能性,整个过程运用机器学习和自然语言处理技术来收集处理。

另外,在线教育发展得如火如荼,通过提供视频教学、谜语、游戏等灵活多样的课程形式以及优质丰富的课程内容,使学习不只限于某时某地,可以灵活有效地安排学习计划。

其中,就编程而言,越来越多孩子通过在线教育进行学习。如编程猫依靠人工智能和数据挖掘系统,为6~16岁青少年提供了图形化编程平台,并针对不同学生进行差异化课程推送。学生在平台上通过使用图形化编程语言创作游戏、软件、动画、故事等作品,可以同步锻炼提升逻辑思维能力、任务拆解能力、跨学科结合能力和团队协作能力等。

4

考评

在传统教育中,考试与评价可以说耗费了老师们的大量时间。如今,大数据、文字识别、语音识别、语义识别等技术的日趋成熟,使得规模化的自动批改和个性化反馈走向现实。

通过应用大数据与人工智能,老师只需将需要批阅的试卷进行扫描,就能实时统计并显示扫描过的试卷份数、平均分、最高分,以及最集中的错题和对应知识点,一目了然,方便进行全面、实时分析。

如果需要对几十万、几百万份考试试卷进行分析,也能通过精准的图文识别以及海量文本检索技术,快速核对检查所有试卷与目标相似的文本,并迅速提取并标注出可能存在问题的试卷,帮助实现智能测评。

在教育领域,这只是开始,大数据、人工智能对教育的变革还将持续发酵。未来,以大数据实现教育个性化,用人工智能赋能教育,在成倍放大教育产能的同时,将使得优质教学资源得到充分利用,从而做到因材施教、因人施教。

对此,我们不仅要仰望星空,更要脚踏实地。正如教育家叶圣陶先生所言,教育是农业,而非工业。不仅教育需要一个发展过程,同时孩子们也如农作物一般需要成长时间,而大数据与人工智能则将成为其生长期重要的养分与辅助力量。

—— END ——

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