人工智能技術(shù)如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)部門，教育部門也不例外。行政人員、管理人員、教師和學(xué)生能夠以不同的方式使用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。在過(guò)去的幾年中，人工智能在教育部門的應(yīng)用更加廣泛和深入。
根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Markets&Markets公司預(yù)測(cè)，到2023年，人工智能在全球教育行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到36.8億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為47%。另一家調(diào)研機(jī)構(gòu)Market Search Engine公司預(yù)測(cè)，到2025年，這一份額將達(dá)到58億美元。
雖然人們還沒(méi)有看到機(jī)器人取代教師，但可以肯定的是，人工智能系統(tǒng)可以通過(guò)在線課程進(jìn)行教學(xué)并指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。無(wú)論是自動(dòng)化任務(wù)還是基于學(xué)生能力的個(gè)性化培訓(xùn)課程，人工智能都在改變?nèi)藗兛创逃姆绞健?/p>
在了解人工智能對(duì)教育部門做出的貢獻(xiàn)之前，首先需要了解教育部門應(yīng)該如何實(shí)施人工智能。
如何在教育部門實(shí)施人工智能?
教育部門如何實(shí)施人工智能解決方案?首先需要定義長(zhǎng)期目標(biāo)并了解現(xiàn)有系統(tǒng)的局限性。如果不了解需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，那么對(duì)人工智能再多的投資也將無(wú)濟(jì)于事。
教育部門聘請(qǐng)人工智能專家來(lái)彌合人才缺口，或者將責(zé)任外包給機(jī)器學(xué)習(xí)咨詢公司。如果獲得第三方公司的幫助，建議一開始就這樣做。這將確保教育部門的目標(biāo)和服務(wù)保持一致，并相互協(xié)調(diào)和同步。諸如總部位于馬薩諸塞州的Nuance、總部位于德克薩斯州的Querium、總部位于加利福尼亞州的Kidsense等著名教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)在其教育系統(tǒng)中成功采用了人工智能模型。
(1)確定需求：希望人工智能在教育部門中做些什么?想要自動(dòng)化哪些過(guò)程?希望關(guān)注哪些培訓(xùn)內(nèi)容?
(2)確定目標(biāo)：知道人工智能將如何工作?是否知道人工智能系統(tǒng)的缺點(diǎn)?打算如何克服采用人工智能的挑戰(zhàn)?
(3)調(diào)整流程：選擇的人工智能解決方案應(yīng)該創(chuàng)建正確的環(huán)境，以調(diào)整教育部門中的人才、技術(shù)和工作文化。需要將其轉(zhuǎn)變?yōu)榛诜治龅哪Ｐ?，該模型?cè)重于可行的見解以做出更好的決策。
(4)控制環(huán)境：新的工作環(huán)境應(yīng)容納并允許工作人員和人工智能系統(tǒng)協(xié)同工作。這些流程應(yīng)該透明、高效和安全。
人工智能在教育中的作用
(1)自動(dòng)化管理任務(wù)
是否有一個(gè)無(wú)需行政部門和教學(xué)人員的后臺(tái)工作就能運(yùn)作的部門?因?yàn)闊o(wú)論是歸檔文書工作，發(fā)送電子郵件和消息，聯(lián)系學(xué)生及其父母，或進(jìn)行定期報(bào)告，教育部門的行政人員都在不停地工作忙碌。
同樣，教師也在不斷批改作業(yè)、試卷、制定教學(xué)計(jì)劃、備課等。其實(shí)老師教學(xué)的時(shí)間不到工作時(shí)間的一半。根據(jù)調(diào)查，教師花費(fèi)在教學(xué)上的時(shí)間只有43%。
剩下的時(shí)間分配給批改試卷、規(guī)劃未來(lái)課程和完成行政工作。人工智能顧問(wèn)將幫助教師創(chuàng)建一個(gè)人工智能系統(tǒng)，讓員工和教師在工作中更有效率。教師可以使用像PrepAI這樣的智能試題生成器，幫助他們?yōu)榭荚嚿苫蛟O(shè)置更好的試卷，并在這一過(guò)程中節(jié)省更多的時(shí)間。
(2)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)
個(gè)性化學(xué)習(xí)與在線市場(chǎng)或Netflix提供的個(gè)性化推薦非常相似?？梢愿鶕?jù)學(xué)生的興趣和喜好推薦課程和科目。雖然在線學(xué)習(xí)的人工智能不能取代教師。但可以幫助教師了解每個(gè)學(xué)生的能力和局限性。這使教師更容易為每個(gè)學(xué)生創(chuàng)建專屬的課程計(jì)劃。
智能輔導(dǎo)系統(tǒng)還提供即時(shí)個(gè)性化反饋，幫助學(xué)生了解如何做得更好。教師可以將他們的課程轉(zhuǎn)換成交互式的課程，這樣學(xué)生就可以對(duì)學(xué)習(xí)這些課程產(chǎn)生更多的興趣。
(3)創(chuàng)建智能內(nèi)容
智能內(nèi)容是教育部門的熱門話題。就是通過(guò)將教科書和筆記實(shí)現(xiàn)數(shù)??字化，創(chuàng)建視頻課程和講座、開發(fā)交互式培訓(xùn)課程等來(lái)創(chuàng)建虛擬內(nèi)容。教育中的人工智能有助于創(chuàng)建可定制的界面，使他們更容易學(xué)習(xí)和理解。無(wú)論是小學(xué)生還是研究生水平，都可以為任何學(xué)科和任何課程開發(fā)智能內(nèi)容。
微學(xué)習(xí)和技能映射是屬于這一范疇的兩個(gè)概念。技能映射是學(xué)生在學(xué)習(xí)中表現(xiàn)良好所需技能的一種可視化表示過(guò)程。微學(xué)習(xí)是一個(gè)基于技能的學(xué)習(xí)模塊，該模塊處理特定部門以獲取該部門的專業(yè)知識(shí)。
(4)突破地理障礙
在線課程使來(lái)自任何國(guó)家和地區(qū)的學(xué)生都可以學(xué)習(xí)其他國(guó)家和地區(qū)的課程。在在線教育方面，可以消除國(guó)家和地區(qū)之間的地理障礙。技術(shù)使人們有可能從經(jīng)驗(yàn)豐富的教師那里獲得專業(yè)技能，無(wú)論他們身處何方。
現(xiàn)在，學(xué)生們有更好的機(jī)會(huì)通過(guò)人工智能驅(qū)動(dòng)的培訓(xùn)課程來(lái)更新自己的技能。IT是眾多課程使用人工智能的一個(gè)領(lǐng)域，這并不奇怪，因?yàn)槿斯ぶ悄苁荌T行業(yè)固有的一部分。希望成為人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)專家的學(xué)生和專業(yè)人士可以報(bào)名參加這些課程。
(5)為有特殊需要的人員提供便捷的教育
為有特殊需要的人員創(chuàng)建學(xué)習(xí)計(jì)劃一直是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。盡管有專門為聽覺、言語(yǔ)和視覺障礙學(xué)生開設(shè)的特殊學(xué)校，但可以使其教學(xué)更有效。
此外，患有多動(dòng)癥、閱讀障礙、自閉癥等的學(xué)生必須入讀特殊學(xué)校，以幫助他們更好地學(xué)習(xí)。但是為什么這些學(xué)生不能繼續(xù)加入普通學(xué)校呢?教師有什么辦法可以理解和更多地關(guān)注這些孩子嗎?人工智能使有特殊需要的孩子能夠更輕松地學(xué)習(xí)。SpeakIt!、Widex的Evoke和Empower Me就是一些特殊教育人工智能的例子。
(6)提供全天候的學(xué)習(xí)資料
如果學(xué)生可以隨時(shí)學(xué)習(xí)，那不是很好嗎?一些老師甚至?xí)诎胍菇拥綄W(xué)生打來(lái)的電話，答疑解惑或索取學(xué)習(xí)資料。如果學(xué)生可以直接訪問(wèn)在線圖書館并下載資料就更好了，學(xué)生可以依靠人工智能來(lái)學(xué)習(xí)，而不是在休息時(shí)間打擾教師。
人類需要休息，而人工智能系統(tǒng)則不需要。用于教育部門的人工智能策略通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)可供學(xué)生全天候訪問(wèn)的模型來(lái)回答其提出的問(wèn)題。事實(shí)上，培訓(xùn)計(jì)劃可以根據(jù)學(xué)生更具效率的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)來(lái)制定培訓(xùn)計(jì)劃。
(7)提高學(xué)生參與度和興趣
人工智能還提供使學(xué)習(xí)變得有趣的解決方案。即使是最優(yōu)秀的教師也會(huì)在學(xué)生不夠關(guān)注的時(shí)候遇到一些困難。這些學(xué)生可能是對(duì)課程、教學(xué)方法或?qū)W校環(huán)境(無(wú)論是在學(xué)校還是在線課堂)缺乏興趣。而制定的教學(xué)計(jì)劃并不適合所有學(xué)生，現(xiàn)在是專注于定制學(xué)習(xí)課程的時(shí)候了。
可以使用人工智能創(chuàng)建適合不同類型學(xué)生的交互式模塊和課程?？梢暬亲寣W(xué)生理解概念的好方法。圖形、圖表、3D圖像等表達(dá)方式可以讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)保持興趣。通過(guò)觸摸屏進(jìn)行的交互式培訓(xùn)現(xiàn)在正迅速成為在線教育的一部分。
(8)減少師生的工作量
采用人工智能咨詢服務(wù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是，由人工智能驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)和流程可以減少教師的工作量，并為他們提供足夠的時(shí)間來(lái)專注于提高教育質(zhì)量。
這樣的做法也適用于學(xué)生。學(xué)生可以創(chuàng)建時(shí)間表，使他們以自己的進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。他們不必為同一天完成多項(xiàng)任務(wù)而感到負(fù)擔(dān)沉重。這樣可以減輕與其他學(xué)生一起學(xué)習(xí)的壓力。這使他們更有信心去學(xué)習(xí)比較薄弱的科目。
(9)幫助老師了解學(xué)生的能力和局限性
由于每個(gè)班都有很多學(xué)生，教師很難關(guān)注到每個(gè)學(xué)生，也很難理解每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的局限性。人工智能通過(guò)為每個(gè)學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)訓(xùn)練課程模型來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。教師和學(xué)生可以在人工智能工具的幫助下共同努力，以提高理解能力和提高每個(gè)學(xué)生的能力。
當(dāng)教師能夠更好地了解和理解學(xué)生時(shí)，就會(huì)在雙方之間建立一種健康的關(guān)系，并進(jìn)行有效的溝通。教師可以依靠人工智能來(lái)規(guī)劃學(xué)生的下一個(gè)課程計(jì)劃，并以此為基礎(chǔ)來(lái)規(guī)劃他們的課程。
(10)創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境
人工智能業(yè)務(wù)顧問(wèn)可以創(chuàng)建虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生可以通過(guò)詢問(wèn)聊天機(jī)器人和虛擬助理而不是聯(lián)系教師來(lái)消除疑慮。如果學(xué)生可以尋求人工智能系統(tǒng)的幫助，在遇到難題時(shí)沒(méi)有必要感到沮喪或者放棄。
人工智能可以更好地幫助學(xué)生處理自己不懂或父母無(wú)法正確解釋的問(wèn)題。同樣，虛擬環(huán)境也可以用于開展在線考試。
目前已經(jīng)有各種各樣的招聘測(cè)試工具。教育部門也實(shí)行同樣的做法。人工智能服務(wù)可以用來(lái)建立一個(gè)安全的在線考試工具，允許教師創(chuàng)建和自定義考試形式。
學(xué)生可以在其所在的位置進(jìn)行考試。這些考試是由人工智能系統(tǒng)而不是由教師來(lái)評(píng)估的。當(dāng)然，教師可以全程跟蹤。
(11)使用面部識(shí)別提高安全性
在許多學(xué)校，安全性已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)開始使用面部識(shí)別系統(tǒng)掃描學(xué)生的身份證明并確認(rèn)身份，然后再允許他們進(jìn)入校園。掃描儀器代替了學(xué)生證，可用來(lái)識(shí)別學(xué)生并標(biāo)記他們的出入情況，無(wú)論是在學(xué)校、圖書館還是在食堂。
由于視頻攝像頭不足以為教育部門提供安全保障，因此一些教育部門正在與人工智能解決方案公司開展合作，以改進(jìn)和升級(jí)其安全保障系統(tǒng)，并為教育部門的員工、教師和學(xué)生提供更安全的工作環(huán)境。全球各地的學(xué)校都在關(guān)注這種技術(shù)發(fā)展，并希望在其部門中實(shí)施。
然而，人工智能在教育部門的應(yīng)用前景并不完全是樂(lè)觀的。過(guò)度使用科技會(huì)讓學(xué)生對(duì)智能手機(jī)和電腦沉迷。如果家長(zhǎng)和老師沒(méi)有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候保持監(jiān)督，這會(huì)損害學(xué)生的身體、情感和心理健康。在教育部門采用人工智能技術(shù)之前，網(wǎng)絡(luò)欺凌事件的增加也是需要考慮的一個(gè)方面。
結(jié)論
隨著機(jī)器學(xué)習(xí)算法的改進(jìn)和完善，使其變得更加精確，教育部門將更多地依賴于先進(jìn)技術(shù)，為學(xué)生和教師創(chuàng)造整體的學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)造更好的條件。
雖然人工智能在教育中的未來(lái)發(fā)展還沒(méi)有完全確定，但可以確定的是，學(xué)生將有更好的機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)和證明自己。隨著新的人工智能工具的開發(fā)，學(xué)生可以清晰地規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)道路，并努力實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)，而教育部門可以通過(guò)投資人工智能來(lái)教育和培養(yǎng)更聰明的下一代。
