陳冰

世界人工智能大會教育主題論壇重磅發(fā)布三維自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，倡導(dǎo)有溫度的智能教育。

讓藍天下的孩子同享教育陽光，讓不同的人變得更加不同，讓特殊兒童燃起希望的火焰，讓學(xué)習(xí)與快樂同行;教師是永遠的人類靈魂工程師，維護尊嚴(yán)、讓人放心;人工智能賦能教育，讓智能教育閃耀出人性的光輝……

這是21世紀(jì)人們對教育的美好愿景，也是這個時代的教育家們正在努力踐行的教育實踐。作為中國僅有的兩所985師范類高校，以教師教育、教育研究為優(yōu)勢和特色的華東師范大學(xué)，不斷創(chuàng)新、勇于突破，掀起對教育、特別是AI 教育的革命性重塑……

“有溫度的智能教育”

同樣一道數(shù)學(xué)選擇題，手中的平板電腦給出的學(xué)習(xí)路徑卻各不相同：有的側(cè)重錯題解析和變式練習(xí);有的是鞏固量率對應(yīng)相關(guān)知識;有的則是重新學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識……

這一幕出現(xiàn)在2020年12月底華東師大科學(xué)會堂的階梯教室里。來自三至六年級的40名小學(xué)生，正在上一堂全學(xué)段打通的個性化浸入式智能學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課。通過采集學(xué)生作答、反應(yīng)時間、排除行為、猶豫行為、求助行為等學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運用深度學(xué)習(xí)算法和學(xué)習(xí)測量模型，實現(xiàn)對學(xué)生認知狀態(tài)的智能診斷，給每位學(xué)生定制出個性、高效的學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃和資源推薦，以及適當(dāng)?shù)那楦屑睢?blockquote>

包括中國工程院院士潘云鶴在內(nèi)的17 位國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域著名專家學(xué)者，被聘為華東師大上海智能教育研究院學(xué)術(shù)顧問委員會委員，他們將為研究院的發(fā)展提供決策咨詢和智力支持。

其目的是為了實現(xiàn)學(xué)生的減負增效，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)元認知能力，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)。支撐這套系統(tǒng)運作的是華東師大上海智能教育研究院研發(fā)的人工智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

從人工智能+教育，到教育+人工智能，不僅僅是簡單的順序調(diào)換，背后蘊藏著重大的觀念轉(zhuǎn)變，涉及教育形態(tài)和育人模式的根本變革。

華東師范大學(xué)智能教育研究院院長袁振國指出，當(dāng)前人工智能在教育中的應(yīng)用，可以稱之為“冷智能”，主要是重技術(shù)應(yīng)用，輕人的發(fā)展;重技術(shù)功能，輕教育規(guī)律;重已有條件，輕未來想象;重“大數(shù)據(jù)”，輕“小數(shù)據(jù)”。

基于此，研究院提出“發(fā)展有溫度的智能教育”這一概念，即要以人為中心，以促進人的全面、自由、個性化的發(fā)展為目的，不斷創(chuàng)設(shè)和開辟新的教育形態(tài)、教育場景，在促進人的發(fā)展過程中發(fā)揮智能教育的不可替代性。讓技術(shù)為育人服務(wù)，以解決問題和實際需要為導(dǎo)向，以教育規(guī)律和人的發(fā)展規(guī)律為引導(dǎo)，實現(xiàn)從“人工智能+教育”向“教育+人工智能”的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)對教育的革命性重塑。

“人類教育經(jīng)歷了‘少數(shù)人的精英教育階段和‘大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化教育階段。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年來人工智能的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化，智能教育將會成為人工智能的下一個發(fā)展重點，大規(guī)模個性化教育成為可能，多樣化、自主化學(xué)習(xí)得以實現(xiàn)，人類即將迎來第三次教育大變革?！痹駠f。

包括中國工程院院士潘云鶴在內(nèi)的17位國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域著名專家學(xué)者，被聘為華東師大上海智能教育研究院學(xué)術(shù)顧問委員會委員，他們將為研究院的發(fā)展提供決策咨詢和智力支持。至今，教育研究院成立不足一年時間，卻已經(jīng)結(jié)出累累碩果。

首先是開發(fā)出了三維自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。以“最近發(fā)展區(qū)”的理論為核心，通過構(gòu)建線上線下融合教育的新模式，推動學(xué)生們在知識維度、能力維度、情感維度三個維度上的自主學(xué)習(xí)能力，推動教育的全面升級與根本性變革，實現(xiàn)大規(guī)模個性化教育。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)1.0版本，主要還是聚焦知識的學(xué)習(xí)。今后將在二維能力的提升，三維價值情感的轉(zhuǎn)化上發(fā)力，不斷更新迭代。

與此同時，智能研究院還瞄準(zhǔn)智能教育領(lǐng)域的科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)，開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。目前已經(jīng)開展研發(fā)的有：“教學(xué)設(shè)計機器人”“快樂機器人”“寫作輔導(dǎo)機器人”和“語言伴學(xué)機器人”。

教學(xué)設(shè)計機器人針對教師最重要的專業(yè)素養(yǎng)，充分利用空中課堂的視頻資源進行數(shù)字化分析和處理，為千萬教師提供教學(xué)設(shè)計能力診斷和智能培訓(xùn)，大幅度提高教師水平。

快樂機器人針對中小學(xué)生中廣泛存在的心理與情緒問題，以認知和心理理論為指導(dǎo)，結(jié)合AI技術(shù)，構(gòu)建可計算的情感認知模型，對學(xué)習(xí)者的情感認知進行分析，提出個性化解決方案，提升學(xué)習(xí)者的幸福指數(shù)。

寫作輔導(dǎo)機器人針對寫作能力提高難的教育實際，摹擬優(yōu)秀寫作教學(xué)模式，分層分類提供寫作一對一智能指導(dǎo)。語言伴學(xué)機器人則是針對人一生中最重要的語言發(fā)展期，結(jié)合心理學(xué)、語言學(xué)、教育學(xué)知識，為中國兒童語言早期發(fā)展提供智能服務(wù)。

袁振國指出，針對特殊兒童特別是自閉癥兒童的診斷，研究院也在進行積極的探索?！叭绻?歲時發(fā)現(xiàn)自閉癥，通過干預(yù)治療可以恢復(fù)80%的能力;如果到7歲才發(fā)現(xiàn)的話，就只能恢復(fù)20%的能力了。所以，早發(fā)現(xiàn)，早干預(yù)，對于自閉癥兒童意義重大。通過大數(shù)據(jù)的積累和分析，科研人員們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)自閉癥兒童的微表情與常人不同，通過AI觀察他們的眉毛揚動以及面部肌肉的小動作，可以在不干擾的情況下進行自閉癥的診斷?！?/p>

2020年9月，上海智能教育研究院組建了由計算機科學(xué)家、數(shù)據(jù)科學(xué)家、教育學(xué)家、心理學(xué)家、認知神經(jīng)科學(xué)專家等不同學(xué)科20余位教授組成的超強導(dǎo)師團，開設(shè)全國首個智能教育博士班，探索“后疫情時代”人工智能與教育教學(xué)的深度融合，發(fā)展有溫度的智能教育。

只有當(dāng)教師的眼光更遠、境界更高，而不僅僅是知識更豐富、上課更精彩，他們才能夠培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，才能夠?qū)W(xué)生的未來發(fā)展有更長遠的規(guī)劃和期待。