環(huán)球人物| 劉慶峰:用人工智能助力因材施教
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:小藺 2021-09-03 10:50:27 加入收藏
科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰接受環(huán)球人物記者專訪
科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰站在講臺(tái)中央,背景屏幕上是一片郁郁蔥蔥的樹林,上方有一行字——“個(gè)性化精準(zhǔn)學(xué),AI學(xué)習(xí)更輕松”。他說:“我們希望幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí),幫助家長(zhǎng)減輕輔導(dǎo)負(fù)擔(dān),為孩子的五育并舉贏得更多時(shí)間和空間,讓因材施教的夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。”
這是今年7月科大訊飛AI學(xué)習(xí)機(jī)T10的發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。但劉慶峰談的首先不是產(chǎn)品,而是教育的時(shí)代之問:“教育要培養(yǎng)什么人,怎么樣培養(yǎng)人,為誰培養(yǎng)人?”歸根結(jié)底是一個(gè)問題:如何讓教育回歸本質(zhì)?
讓學(xué)生學(xué)得更有效
教育的本質(zhì)是什么?劉慶峰說起了《科學(xué)》雜志的一個(gè)預(yù)測(cè):2045年前,全球45%左右的工作會(huì)被人工智能替代。但教師不會(huì)被替代,因?yàn)榻處熓侨祟惖撵`魂工程師。“凡是有規(guī)律可循的活動(dòng),機(jī)器都可以替代人。但機(jī)器無法取代人類的創(chuàng)意和想象力。未來教育的核心要培養(yǎng)人的創(chuàng)造力。”
2000多年前,孔子就主張“因材施教,有教無類”。如今,義務(wù)教育最突出的問題之一則是中小學(xué)生負(fù)擔(dān)太重,學(xué)習(xí)效率不高。劉慶峰說,科大訊飛聯(lián)合北京 師范大學(xué)承載的大數(shù)據(jù)專項(xiàng),共同統(tǒng)計(jì)了35億次學(xué)生作業(yè),發(fā)現(xiàn)其中有60%是無效、低效練習(xí)。他們?cè)趦赡曛凶咴L了16個(gè)城市、5500多名用戶,匯聚了1萬多條意見,歸納出社會(huì)最關(guān)注的5個(gè)問題,第一個(gè)就是 “怎樣幫助孩子減少無效、低效的重復(fù)練習(xí)”。
在劉慶峰看來,解決問題的路徑是回歸學(xué)校的教育主陣地作用,用人工智能幫助學(xué)校提升能力,幫孩子進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。“在教育中,存在兩個(gè)‘既要也要’的典型期待。既要孩子減負(fù),也要學(xué)業(yè)提升;既要‘五育’并舉,也要科技強(qiáng)國(guó)。”而人工智能時(shí)代可以嘗試著實(shí)現(xiàn)兩者平衡。“運(yùn)用人工智能技術(shù),能解決三個(gè)關(guān)鍵:第一,能對(duì)學(xué)情做分析,清楚了解孩子的學(xué)業(yè)情況;第二,能追根溯源,為孩子推薦個(gè)性化提升方案;第三,能以實(shí)際成效來促進(jìn)信心。”
劉慶峰以科大訊飛的新產(chǎn)品——AI學(xué)習(xí)機(jī)為例介紹說,它可以滿足從小學(xué)到高中的學(xué)習(xí)需求。比如,它能借助復(fù)雜場(chǎng)景的圖文技術(shù)等對(duì)學(xué)生學(xué)情做分析;利用知識(shí)圖譜技術(shù)等對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容做推薦;用語音交互技術(shù)、機(jī)器翻譯技術(shù)和大規(guī)模權(quán)威評(píng)測(cè)應(yīng)用驗(yàn)證幫學(xué)生 “能聽會(huì)說”學(xué)語言。“老師批改全班作文,學(xué)生可能要兩天甚至更久得到反饋。機(jī)器批改可實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋,學(xué)生立馬就能知道問題在哪,怎樣有針對(duì)性提升。”
人工智能讓學(xué)習(xí)更高效。劉慶峰說:“我們利用人工智能技術(shù)為學(xué)生規(guī)劃個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)的采集和分析,智能診斷學(xué)生薄弱環(huán)節(jié),構(gòu)建知識(shí)圖譜,并進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源推薦。”他向記者展示了一個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)圖譜,綠色部分是學(xué)生掌握的,紅色是沒掌握的,黃色是掌握不牢固的。如果孩子不把薄弱知識(shí)點(diǎn)掌握好,再怎么努力成效也很小。如今“按圖索驥”推薦該學(xué)的內(nèi)容,不僅減少無效學(xué)習(xí)時(shí)間,還能提升學(xué)生的自信心。
在安徽省蚌埠市懷遠(yuǎn)一中,學(xué)?;趯W(xué)業(yè)數(shù)據(jù)記錄與分析,為每個(gè)學(xué)生定制個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。自2018年引入個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)以來,已為該校學(xué)生整理錯(cuò)題160余萬道,探索出一套個(gè)性化教學(xué)模式。青島西海岸新區(qū)是國(guó)家級(jí)信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū),2019年與科大訊飛合作開展“‘因材施教’人工智能+教育創(chuàng)新應(yīng)用行動(dòng)”。在當(dāng)?shù)攸S島小學(xué),六年級(jí)學(xué)生用壓感筆和平板電腦上美術(shù)課,用專業(yè)繪畫軟件進(jìn)行美術(shù)創(chuàng)作,盡情享受著美與科技融合的現(xiàn)代課堂。
劉慶峰說,智慧教育個(gè)性化解決方案有效減輕了學(xué)生負(fù)擔(dān)。“教育的本質(zhì)不應(yīng)是盲目追求學(xué)得多、學(xué)得難,而是能培養(yǎng)孩子的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。”
讓老師教得更精準(zhǔn)
人工智能也讓教學(xué)更精準(zhǔn)。劉慶峰說:“傳統(tǒng)的英語聽說教學(xué)無法短時(shí)間內(nèi)掌握學(xué)生共性問題。比如朗讀短文,老師只能讓個(gè)別學(xué)生起來讀,然后有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)。通過我們的英語聽說教學(xué)平臺(tái),所有學(xué)生一起讀,系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生高頻錯(cuò)詞,回放問題讀音,讓老師快速掌握學(xué)情,以學(xué)定教。”
在青島西海岸新區(qū)育英初級(jí)中學(xué),學(xué)校應(yīng)用這一平臺(tái)和智慧課堂,打造在校模擬測(cè)試、在家自主練習(xí)的英語教學(xué)模式。課前,教師利用人工智能技術(shù)生成練習(xí)題,推送預(yù)習(xí)任務(wù),學(xué)生在線完成提交后,系統(tǒng)自動(dòng)批改并反饋學(xué)情,教師隨后在課堂上進(jìn)行有針對(duì)性的講解。課后,教師布置英語朗讀評(píng)測(cè),學(xué)生進(jìn)行發(fā)音練習(xí)后,系統(tǒng)即時(shí)給出反饋,讓孩子準(zhǔn)確了解自身的優(yōu)勢(shì)與不足,樹立自主學(xué)習(xí)的自信心。
劉慶峰說,人工智能可以幫助老師完成復(fù)雜重復(fù)的工作。比如,在課前備課環(huán)節(jié),老師通常面臨學(xué)情難掌握、備課資源難尋找等問題,智能備課工具可提供體系化的精準(zhǔn)性資源,并基于學(xué)情做智能推薦。“我們提供體系化精品資源覆蓋全國(guó)主流教材版本;超過1500萬道題庫(kù)資源涵蓋中小學(xué)10門學(xué)科,且實(shí)時(shí)更新。”在課堂上,教師可以發(fā)起全班作答,學(xué)生完成后系統(tǒng)自動(dòng)批改,每道題的完成率、正確率一覽無余。作文智能批改釋放了老師的時(shí)間、精力,省出來的時(shí)間可以對(duì)作文較薄弱的學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)輔導(dǎo)。
身為全國(guó)人大代表的劉慶峰,也一直在關(guān)注教育公平問題。他說,一些鄉(xiāng)村學(xué)校教育資源相對(duì)匱乏,影響了教育公平。近幾年,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,這些問題正在逐漸得到解決。比如,安徽省蚌埠市從2019年開始在全市開展智慧學(xué)校建設(shè),科大訊飛為當(dāng)?shù)靥峁┝?2萬條教學(xué)資源、2000萬道試題資源,幫助鄉(xiāng)村學(xué)校開齊國(guó)家課程,開好語言課程,讓鄉(xiāng)村學(xué)生共享城鎮(zhèn)名師資源。在地處偏遠(yuǎn)的固鎮(zhèn)縣連城鎮(zhèn)中心小學(xué),“能聽會(huì)說”的電子課本讓師生有了標(biāo)準(zhǔn)的語言學(xué)習(xí)環(huán)境,通過大屏幕和網(wǎng)絡(luò)錄播設(shè)備,學(xué)生可以和市里優(yōu)質(zhì)校學(xué)生“同上一節(jié)課”。革命老區(qū)六安是國(guó)家扶貧開發(fā)重點(diǎn)區(qū)域,當(dāng)?shù)靥焯谜行男W(xué)下轄6個(gè)教學(xué)點(diǎn),常年無法開設(shè)英語、美術(shù)、音樂等科目。通過智慧學(xué)校建設(shè),那里的孩子們也有了這些課程。
劉慶峰說:“教育是鄉(xiāng)村的支柱,鄉(xiāng)村振興和農(nóng)村現(xiàn)代化離不開鄉(xiāng)村教育發(fā)展,而縮小教育區(qū)域差距是我們國(guó)家和社會(huì)一直在追求的目標(biāo)。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,技術(shù)確實(shí)已對(duì)這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出了一定的貢獻(xiàn)。”
AI 學(xué)習(xí)機(jī)背后的“硬核”科技
自2004年涉足教育領(lǐng)域以來,科大訊飛研發(fā)的智慧教育產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用,并與3.8萬余所學(xué)校深度合作,服務(wù)過億師生。這背后,是科大訊飛的“硬核”技術(shù)。
劉慶峰說:“為什么AI學(xué)習(xí)機(jī)能對(duì)學(xué)情做分析?因?yàn)槲覀冇袕?qiáng)核心技術(shù)。比如OCR技術(shù),能把圖片變成機(jī)器可以理解的‘文字’。我們?cè)趪?guó)際模式識(shí)別大賽上,中文、英文和公式總共3項(xiàng)比賽都是全世界第一名;在2020年復(fù)雜數(shù)學(xué)公式挑戰(zhàn)賽中,我們獲得了全世界第一名。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù),學(xué)生的數(shù)據(jù)成為了讓機(jī)器做分析的條件和基礎(chǔ)。”
機(jī)器批作文背后是機(jī)器閱讀理解能力。“在斯坦福大學(xué)牽頭的SQuAD的比賽中,我們的技術(shù)在全球首次超過了人類平均水平。這使機(jī)器可以學(xué)習(xí)一個(gè)個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),在作文評(píng)分上達(dá)到人類專家的水平。這項(xiàng)技術(shù)已在中高考作文閱卷中應(yīng)用。”
AI學(xué)習(xí)機(jī)如何精準(zhǔn)規(guī)劃、推薦學(xué)習(xí)路徑呢?這就要識(shí)別孩子的“最近發(fā)展區(qū)”,并給出動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃。所謂“最近發(fā)展區(qū)”,就是孩子已達(dá)到的發(fā)展水平和可能達(dá)到的發(fā)展水平間的距離。孩子需要做“跳起來夠得著”的相關(guān)訓(xùn)練,太難會(huì)打擊自信心,太簡(jiǎn)單又沒有用。在2020年NeurlPS教育挑戰(zhàn)賽的“預(yù)測(cè)學(xué)生對(duì)新試題的作答選項(xiàng)”“評(píng)估試題質(zhì)量”和“設(shè)計(jì)個(gè)性化試題推薦模型”三個(gè)任務(wù)中,科大訊飛斬獲了一個(gè)賽道的公榜和私榜雙項(xiàng)冠軍及兩個(gè)賽道的公榜第一。“這個(gè)核心技術(shù)的突破,使得我們有能力在全球率先做因材施教的精準(zhǔn)推薦。”劉慶峰說道。
科大訊飛AI學(xué)習(xí)機(jī)能幫孩子讀課文、練口語、做聽寫練習(xí)等,這些功能也有核心技術(shù)支撐。首先是語音合成技術(shù)的突破。在國(guó)際權(quán)威語音合成大賽Blizzard Challenge中,科大訊飛獲得14連冠,其合成語言首次超過專業(yè)播音員。兩年前,科大訊飛利用AI技術(shù)為紀(jì)錄片《創(chuàng)新中國(guó)》配音,是全球首部全部采用人工智能配音的紀(jì)錄片。其次是口語評(píng)測(cè)技術(shù)的突破。目前,業(yè)內(nèi)只有科大訊飛口語測(cè)評(píng)技術(shù)能做到大規(guī)模應(yīng)用,并且是在普通話等級(jí)考試和高考英語口語考試中應(yīng)用。第三是機(jī)器翻譯技術(shù)的突破。科大訊飛的機(jī)器翻譯已通過全國(guó)翻譯專業(yè)資格(水平)測(cè)試,機(jī)器口譯技術(shù)測(cè)試在全球首次達(dá)到專業(yè)資格合格標(biāo)準(zhǔn)??拼笥嶏w成為北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)自動(dòng)語音轉(zhuǎn)換與翻譯的獨(dú)家供應(yīng)商。第四是語音識(shí)別技術(shù)的突破,在國(guó)際語音識(shí)別評(píng)測(cè)領(lǐng)域影響力最大的CHiME大賽中,科大訊飛語言識(shí)別技術(shù)蟬聯(lián)三屆冠軍。今年,科大訊飛“語音識(shí)別方法及系統(tǒng)”榮獲第二十二屆中國(guó)專利金獎(jiǎng)。
“新一代AI學(xué)習(xí)機(jī)中有著以科大訊飛為代表的中國(guó)人工智能里程碑式技術(shù)突破。正因?yàn)檫@些突破,我們今天才敢說人工智能學(xué)習(xí)機(jī)的時(shí)代已經(jīng)到來了。” 劉慶峰說,“我相信這樣的核心技術(shù)成果,將會(huì)支撐著中國(guó)孩子率先在全球享受到人工智能的紅利,讓中國(guó)在未來科技創(chuàng)新和人的培養(yǎng)上走在世界前列。”
劉慶峰說,時(shí)代在變,技術(shù)在變,但教育的本質(zhì)不會(huì)改變。人工智能的目的是幫助老師推動(dòng)教學(xué),讓老師從不必要的勞動(dòng)中解放出來,有時(shí)間和精力去做教學(xué)研究,去關(guān)注孩子的心智發(fā)展和創(chuàng)造力的提高。“教育的核心絕不僅僅是‘注滿一桶水’,而是要‘點(diǎn)燃孩子心中的那一把火’,激活孩子的創(chuàng)造力。這一點(diǎn)在人工智能時(shí)代尤為重要。數(shù)據(jù)會(huì)告訴每一個(gè)孩子到底在哪些方面是有天分的、與眾不同的。我們希望能夠通過過程性評(píng)價(jià),幫助孩子們找到未來人生出彩的最合適的那個(gè)方向。”
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的發(fā)展與普及應(yīng)用,未來的教育將進(jìn)入教師與人工智能協(xié)作共存的時(shí)代。劉慶峰說 :“人工智能依舊是人類的助手,未來屬于掌握了人工智能的人類,希望廣大教師能夠主動(dòng)適應(yīng)人工智能新技術(shù)的變化,讓孩子們站在人工智能的肩膀上適應(yīng)未來。”
評(píng)論comment