科大訊飛輪值總裁吳曉如
3月31日下午,在2017全國智慧教育觀摩研討論壇(合肥八中站)上,科大訊飛輪值總裁吳曉如做了題為《人工智能和大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的個性化教育》的演講,從教育信息化發(fā)展趨勢、人工智能技術(shù)對教育發(fā)展的推動,以及科大訊飛國際領(lǐng)先的人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用等方面做了精彩分享,引發(fā)現(xiàn)場2000多名嘉賓的熱烈反響。以下是演講實錄——
各位領(lǐng)導(dǎo),各位嘉賓,我再次代表科大訊飛對大家這次相聚在合肥共同探討智慧教育,表示熱烈的歡迎。希望今天在我的報告里,大家能夠了解幾件事情,第一件事情科大訊飛實際上是一個技術(shù)型的企業(yè),希望大家能夠了解人工智能是怎么一回事;第二件事情希望通過我今天的介紹,大家能夠了解當(dāng)前的人工智能技術(shù),能夠為我們解決一些什么樣的問題;第三個方面,人工智能技術(shù)正在社會上產(chǎn)生非常深遠的影響,我們可以共同探討一下未來幾年,人工智能技術(shù)將為教育帶來怎樣的影響。
首先請大家看一個視頻。“熱烈祝賀2017全國智慧教育觀摩研討論壇在合肥順利召開。祝大家身體健康,生活愉快。”實際上還沒有到新聞聯(lián)播的時間,但是為什么能聽到這段新聞聯(lián)播,這就是人工智能的魅力。我們用康輝和李瑞英每個人大概一個小時的語音就產(chǎn)生了他們的聲音模型,用這個聲音模型可以合成任何的新聞聯(lián)播。所以可以看到,人工智能可以給我們做很多的事情,未來在教育領(lǐng)域也能夠給我們帶來非常大幫助。
NETP和地平線報告
通過今天上午在八中的分享,大家可以看到,關(guān)于教育技術(shù)該不該使用應(yīng)該不再是一個需要爭論的問題。去年美國的下一步五年教育技術(shù)計劃中,也認(rèn)為大家不要再對技術(shù)是否會對教育產(chǎn)生重大作用而爭論,現(xiàn)在的問題是我們該如何用好這個技術(shù)。今天在座的各位之所以來到八中,不僅僅是因為王校長的魅力,因為八中的魅力,更是因為大家對人工智能、互聯(lián)網(wǎng)以及信息化技術(shù)怎樣改變教育抱有非常大的期望。
現(xiàn)在有兩個非常有名的報告,一個是地平線報告,剛才吳教授已經(jīng)說過了。另外一個是美國未來五年的教育信息化技術(shù)的報告,也說到了技術(shù)在教育中的作用。這個報告一共有五點,我們可以先看這四點。
第一個是技術(shù)可以讓學(xué)習(xí)更有趣。今天上午大家可以看到技術(shù)給學(xué)習(xí)帶來了非常大的方便;
第二個,老師應(yīng)該綜合運用資源數(shù)據(jù),將各種相關(guān)的技術(shù)穿插起來,才能夠給學(xué)生提供更好的教學(xué)活動;
第三個就是我們?nèi)绾瓮ㄟ^技術(shù)把“教、學(xué)、評”更好地關(guān)聯(lián)起來,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)以后很快就通過評價,知道自己是不是了解了所學(xué)的知識;
最后一點,我們要通過自適應(yīng)和相關(guān)技術(shù),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中享受到個性化學(xué)習(xí)的樂趣。這是現(xiàn)在各種教育研究報告中非常關(guān)注的四點。
還有一點說到領(lǐng)導(dǎo)力,今天在座有很多教育局長、校長。關(guān)于教育信息化,科大訊飛只是提供一個工具,最后還要看各位校長怎么使用。如何利用工具在一個區(qū)域把教育信息化推行下去?怎么證明它有用,從而向上級部門籌集更多款項來推動教育信息化?所以通過今天的溝通,我們可以共同探討如何提升信息化推動者領(lǐng)導(dǎo)力的作用。
教育信息化推廣的關(guān)鍵因素
大家都在說教育信息化非常有用,但是現(xiàn)在很多區(qū)域還不知道教育信息化怎么做。大部分的教育專家不是信息化的專家,那同樣做信息化技術(shù)的人也不是教育專家。所以在一個學(xué);騾^(qū)域推行教育信息化建設(shè)的時候,怎樣規(guī)劃和推進是一個非常困難的事。在過去幾年里面,中國的教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)走的是比較遠的,美國的教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和中國比不過如此。
還有就是有了一個好的產(chǎn)品,還需要好的運營。我非常認(rèn)可王校長之前講的觀點,降低門檻,讓更多的老師愿意去用,通過常態(tài)化應(yīng)用發(fā)現(xiàn)技術(shù)和教育更好地融合的模式,這是最后的產(chǎn)品和運營,今天不在這個報告中說了。
在規(guī)劃和推進過程中,首先需要一個總體規(guī)劃,即我們教育信息化的目的是什么?王校長在他的報告中闡述了通過互聯(lián)網(wǎng)、信息化的技術(shù)讓學(xué)生更好地享有終身學(xué)習(xí)的能力。
有了這個規(guī)劃之后,老師學(xué)生和你想法一樣,一定要這么去用?王校長說的是叫實用,我們覺得是剛需推動,一定要讓老師、學(xué)生馬上享受到好處,他們才愿意去用。
我們很難能看清五年以后信息化在教育中的應(yīng)用情況,怎么讓系統(tǒng)保持無縫的眼睛,讓當(dāng)前信息化建設(shè)的成果不會半途而廢?今年信息化建設(shè)成為明年的障礙?這當(dāng)中非常重要的一件事情就是數(shù)據(jù)貫通,大家以前可能看到有很多校園網(wǎng)上面密密麻麻排布了很多應(yīng)用,看似用一個外部網(wǎng)頁把這些應(yīng)用都集成在學(xué)校的網(wǎng)頁里,但是底層都不相通。
底層相通最重要的是三個相通:第一個是用戶相通,用戶通過一次登陸,在各種應(yīng)用上都能無縫轉(zhuǎn)移;第二個是數(shù)據(jù)相通,無論是在哪個環(huán)境下形成的數(shù)據(jù),底層都是通的;第三個是資源相通。
有了數(shù)據(jù)貫通以后,管理者就知道當(dāng)前教育信息化建設(shè)推進的進度和效果,這種推進不是到一個點、一個班級、一個學(xué)校去看它,而是通過一個數(shù)據(jù)報表告訴他信息化建設(shè)推進的某一項成果怎么樣,中間有哪些問題,應(yīng)該怎樣去改進。前面幾條說明應(yīng)用是一個深化的過程,但是只要做好數(shù)據(jù)貫通,只要有一致的目標(biāo),這條路就可以源源不斷地往下走。
關(guān)于總體規(guī)劃,我們非常高興地看到央教館牽頭做了一個區(qū)域教育信息化建設(shè)的指南,這個指南包含學(xué)界、工業(yè)界在一起。這個指南的初稿已經(jīng)出來了,訊飛也參與其中。它參考了合肥市一些優(yōu)秀區(qū)域的信息化建設(shè)的狀況,對未來學(xué)校或區(qū)域教育信息化的規(guī)劃有很強的指引作用。
這其中有幾個核心,第一個是要覆蓋“教學(xué)考評管”這些比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。第二個是系統(tǒng)之間比如底層的數(shù)據(jù)要互聯(lián)互通,第三個是最終要實行數(shù)據(jù)支撐下的自適應(yīng)的教和個性化的學(xué)。
我們剛才講到剛需的驅(qū)動,是要直接幫助老師幫助學(xué)生。到了中學(xué)以后,老師、學(xué)生的時間都非常緊張,我們所有的東西都是圍繞著時間來的。
第一是減少老師重復(fù)評閱的時間。一個老師原來評閱學(xué)生的作業(yè)試卷,一天需要一個小時,使用相關(guān)的技術(shù)后只需要40分鐘,另外的20分鐘可以更好地和學(xué)生去溝通,考慮如何提高學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
第二個是減少學(xué)生重復(fù)訓(xùn)練的時間。當(dāng)然減少這個時間以后,我們主張學(xué)生到操場去多跑跑步,去實驗室做一些動手能力的訓(xùn)練,這個是下一步我們值得思考的事情。
第三個提高課堂的效率。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)場景是老師說學(xué)生聽,兩者行動一致,班上50個學(xué)生的學(xué)習(xí)的場景都是一致的。但是今天上午大家看到,通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的自適應(yīng)學(xué)習(xí),課堂的效率有了大幅度的提升,這個是剛需驅(qū)動。
剛才已經(jīng)講過的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通有哪幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通要以學(xué)生和老師為核心。學(xué)生在線下學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)也能到線上為我們所用,老師在課前備課的數(shù)據(jù)能夠在課堂所用,所有的數(shù)據(jù)首先形成是以最關(guān)鍵的角色——學(xué)生和老師為中心的。
第二個方面就是數(shù)據(jù)要形成以班級、學(xué)校為單位的數(shù)據(jù),一個區(qū)域的數(shù)據(jù)必須是由班級、學(xué)校一點點地匯聚,形成最終的數(shù)據(jù)庫。所以數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通非常重要。
第三個就是數(shù)據(jù)支撐的應(yīng)用監(jiān)測。一個班主任原來只能了解他班上最好的和最差的幾個學(xué)生,從今天的觀摩課中我們可以看到,未來老師可以掌握到全班學(xué)生全景學(xué)習(xí)情況的視圖。對于校長也是一樣,他可以通過數(shù)據(jù)了解整個學(xué)校教研工作推進的情況、信息化設(shè)備使用的情況、整體教學(xué)中的關(guān)鍵薄弱點。對我們區(qū)域也是同樣的,如何推動區(qū)域教育協(xié)同化的發(fā)展,除了過去傳統(tǒng)的一些通過會議、現(xiàn)場某一些點的調(diào)研繼續(xù)需要之外,還有關(guān)鍵要通過數(shù)據(jù)背后的支撐。
最后的建設(shè),第一要避免用戶數(shù)據(jù)的碎片化,剛才已經(jīng)說過了,第二要避免應(yīng)用場景的割裂化。不能一個IT系統(tǒng)就僅用于給老師課前備課,另外一個IT系統(tǒng)只用來給老師上課。系統(tǒng)的建設(shè)不能盲目,我們要根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)應(yīng)用的成果是否解決了老師和學(xué)生的剛需,未來是否有更大的潛力。因為信息化建設(shè)是一個非常寬泛的領(lǐng)域,我們要尋找到對我們幫助最大、剛性的線路切入進去,第一個方面就是剛需切入、無縫衍進、數(shù)據(jù)驅(qū)動,這也是人工智能里面比較關(guān)鍵的。因為人工智能就是通過數(shù)據(jù)訓(xùn)練找到一種最好的模式,把原來需要必須有人做的事情由機器來做,所以我們想剛需切入、無縫衍進,在一個總體規(guī)劃的布局下,通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的形式不斷推動應(yīng)用的深化。
教育AI時代已經(jīng)來臨
去年一年,似乎好像人工智能突然就走到了我們的身邊,谷歌做了一個非常有意思的比賽,就是圍棋比賽AlphaGo戰(zhàn)勝了圍棋冠軍。李世石的水平在一年中不會有太大的變化,但是機器的水平還在不斷的提高,現(xiàn)在人類是沒有可能再去戰(zhàn)勝機器的圍棋水平。只要數(shù)據(jù)足夠,人工智能就會越來越好。人工智能僅僅下圍棋對我們沒有什么太多的意義,它以后能夠解決很多事情。MIT和麥肯錫分別有一個報告,都是說差不多到2035年會有45%的工作被機器替代掉。
從2016年來看,這個趨勢已經(jīng)非常的明顯,比如現(xiàn)在有很多電話接線已經(jīng)不是人在后面接線了。中國聯(lián)通和中國移動每十個客服里,就有2到3個是我們的產(chǎn)品來替代。現(xiàn)在很多法院,比如江蘇、廣東的一些法院書記員已經(jīng)用機器在做。我們的老師要考慮一下,工作過程中哪些活動將在很短的時間內(nèi)就會被機器替代掉,哪些活動是機器可以幫助我們老師做的更好。我覺得這是今天非常值得去探討的一個問題。
人工智能技術(shù)現(xiàn)在受到非常高的關(guān)注,美國最主流的媒體紐約時報做了一個報道,是中美人工智能的競賽?拼笥嶏w作為國內(nèi)唯一一個企業(yè)有幸被提到,他們說讓美國的科技界不要太驕傲,中美在人工智能領(lǐng)域角力,中國差距并不是那么大。這么說是因為訊飛有幸在去年最重要的三項比賽,包括NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院組織的語音識別比賽、暴風(fēng)雪語音合成比賽、推理比賽中都是第一。這也為我們下一步在整個教育行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用提供一個非常好的支撐。
克強總理也在今年人大會議上正式提出了,人工智能是下一步重大新興產(chǎn)業(yè)的一個重要方向。大家有沒有注意到今年總理作政府工作報告時,屏幕下面出現(xiàn)的字幕是怎么產(chǎn)生的?就跟我今天說話一樣,是由我們把總理的講話實時轉(zhuǎn)成字幕,顯示在這個屏幕上,這樣可以讓更多不方便聽的人,比如說在大廳里,比如是聾啞人,都可以很好的去看到政府工作的報告。
人工智能對教育的影響
人工智能技術(shù)到底對我們教育當(dāng)前和未來要產(chǎn)生什么影響?我覺得主要有幾個方面。
1.人工智能自動的叫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的技術(shù),可以把當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)編進計算機進行分析。比如學(xué)生所做的試卷、作業(yè),這是課前和課后銜接的一個重要環(huán)節(jié)。以前作業(yè)做完就結(jié)束了,現(xiàn)在機器可以把做完的作業(yè)編成計算機可以處理、分析的數(shù)據(jù)。
2.可以讓優(yōu)秀經(jīng)驗?zāi)J交,F(xiàn)在科大訊飛的人工智能技術(shù)可以批閱越來越多的中英文作文題,以后還可以批閱更多領(lǐng)域的題目。未來機器還可以把更多優(yōu)秀的活動變成一種模型讓計算機去運行,從而代替很多繁瑣的工作。
3.數(shù)據(jù)驅(qū)動的個性化的教學(xué)資源。這個在上午的觀摩課中已經(jīng)看到。最后,我們希望每個老師都有一個教學(xué)助手,老師只有一雙眼睛,一雙耳朵,但是機器可以變成千里眼幫老師觀察每一個學(xué)生。每個學(xué)生都有一個機器學(xué)習(xí)伴侶,可以幫助學(xué)生整理學(xué)習(xí)筆記、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題,幫助學(xué)生更有效率地學(xué)習(xí)。這個機器已經(jīng)開始做,而且在未來幾年中可以做得更好,關(guān)鍵就是數(shù)據(jù)。所有的教育專家們一定要關(guān)注教育的數(shù)據(jù),因為有兩種數(shù)據(jù)不可再生,也是別人不可給你期待的,一種就是醫(yī)療數(shù)據(jù),只有你自己的身體產(chǎn)生,還有一個就是學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù),只有這個學(xué)生的學(xué)習(xí)是個性化的。
幾個關(guān)鍵應(yīng)用我們也拋磚引玉地提出一下。第一個是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的結(jié)構(gòu)化。以前我們錄播課,但是錄了那么多課,有幾堂課能被后面的學(xué)生所用?我們現(xiàn)在講微課,就是把直播課里面關(guān)鍵的一些小的優(yōu)秀片段找出來,F(xiàn)在有了最新的技術(shù)就不用去找微視頻,因為已經(jīng)把老師講課的視頻切成了一段一段,而且每一段對應(yīng)文字檢索,學(xué)生回去如果想去檢索這個老師上課的關(guān)鍵視頻,他可以很快可以拿得到。
第二個是全時互動以學(xué)定教。技術(shù)要創(chuàng)建線上線下的環(huán)境,應(yīng)該讓老師和學(xué)生以及學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)校的管理者和老師學(xué)生之間可以全時互動,跨時空互動。好處是可以準(zhǔn)確及時地發(fā)現(xiàn)教學(xué)的問題、學(xué)生知識掌握的問題,通過以學(xué)定教來調(diào)整我們課堂的效率。
第三個方面是聽說訓(xùn)練無障礙。廣東省的高考口語和江蘇省的中考口語,這兩個都是全省性考試。訊飛提供后臺技術(shù)支撐,所有口語數(shù)據(jù)都是由機器來評測。現(xiàn)在北京、上海也在推動。
第四個是虛擬現(xiàn)實或者增強現(xiàn)實對教學(xué)的支撐。學(xué)生在一些需要發(fā)揮想象的課程中,形成想象思維能力過程需要時間。今天在八中展示了一個VR實驗室,有了虛擬現(xiàn)實以后,學(xué)生可以非常好地去理解原來很難想象的知識點。
第五個就是個性化教學(xué)。有了大量學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)以后,系統(tǒng)可以對學(xué)生進行問題診斷,最后給學(xué)生推送個性化的學(xué)習(xí)資源。科大訊飛之前與北師大在協(xié)同創(chuàng)新項目中進行了合作,今年我們和北師大共建了國家教育大數(shù)據(jù)的國家工程實驗室,下一步我們也希望有更多的專家為我們這個工程實驗室提供素材。
第六是主觀題的評測,F(xiàn)在英文中文的作文題已經(jīng)可以評測,而且評測的分?jǐn)?shù)一定比現(xiàn)場老師評測的準(zhǔn)確,這個經(jīng)過多次的實驗得到驗證。我們和教育部在去年的3月份攻堅了一個聯(lián)合實驗室,現(xiàn)在四六級考試中的英文作文已經(jīng)開始用這個技術(shù)一人一機來評了。它不僅僅減少了老師的負(fù)擔(dān),更重要的是帶來了數(shù)據(jù)。大家可能會問老師不評閱作業(yè)怎么了解學(xué)生?這個技術(shù)剛好做了這兩種銜接,老師每次還要評閱一部分,用這一部分?jǐn)?shù)據(jù)去訓(xùn)練一個老師的模型,再評閱其他的,老師以后只需要評閱20%的主觀題。
第七個關(guān)于高考的分層排課。3+3以后課表怎么能夠排的更好?解決方案基本已經(jīng)有了。我們通過整個智能的搜索算法,就是把學(xué)校的老師的資源、教室的資源、學(xué)生數(shù)目、學(xué)生的興趣全部輸入機器進行決策,然后給學(xué)校一個輔助的排課表,最后由專家進行調(diào)整。這樣可以大幅度降低排課的復(fù)雜度,提升學(xué)生的資源的滿足度,這個在很多地區(qū)已經(jīng)開始使用,以后對我們整個教學(xué)的管理可以起到非常好的幫助作用。
訊飛教育產(chǎn)品應(yīng)用情況
剛才講了幾個場景,最后我們再簡單列舉三個融合性的應(yīng)用,說明我們的場景的應(yīng)用不應(yīng)該是割裂的,應(yīng)該是打穿的,應(yīng)該是使線下和線上的行為,課堂和課前課后的行為融合起來。
第一個,學(xué)生回家和課堂教學(xué)的場景怎么有效融合起來,雖然紙筆作答,但是一個學(xué)校只需要一臺掃描儀就可以把紙筆作答的內(nèi)容變成最后老師可以分析的數(shù)據(jù),F(xiàn)在紙筆的數(shù)據(jù)被機器所識別的準(zhǔn)確度可以做到97~98%以上。
學(xué)生也不見得一定要在紙筆上進行答卷,我們也有一個系統(tǒng),這個本子是特殊定制的,加一張紙上去就可以在上面寫字,寫完以后就可以看到寫的結(jié)果。寫完以后,這個本子就可以把你寫的內(nèi)容傳到手機,作為一個文檔所保留下來。以后班上每個同學(xué)都可以有這么一塊板,回家后說一個知識點沒聽懂,老師拿著這個板,一公里以外的學(xué)生在家里面拿著電腦和手機,可以實時看到老師的解答結(jié)果。這個產(chǎn)品在4月份會正式推出,和今天上午的智慧課堂可以形成一體。
第二個融合性應(yīng)用是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的PGC。很長時間以來很多資源是出版社提供的,我們認(rèn)為最優(yōu)秀的資源是名師在教學(xué)活動中產(chǎn)生的。它是一個自然而然的過程,比如說老師發(fā)現(xiàn)了學(xué)生一個關(guān)鍵知識點掌握的缺陷,在課堂上就可以實時地講解一個微視頻錄播,錄播完了以后通過語音識別,把它結(jié)構(gòu)化推送到班級圈里面形成校本的資源,所有的學(xué)生回去以后都可以非常方便地來調(diào)用這些資源,這些資源在日積月累的過程中越來越多。而且哪些資源被學(xué)生調(diào)用的多,他就成為了真正的精品資源。所以說以后資源的產(chǎn)生和使用是一體化的,這種資源的產(chǎn)生和后臺學(xué)生的使用是通過數(shù)據(jù)貫穿在一起,是一種融合性的應(yīng)用。
最后我們再看一下大數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)和教研,目前我們還正在探索,這個方向非常有潛力。我們對一個學(xué)校的兩個班做了分析,發(fā)現(xiàn)這兩個班學(xué)生的學(xué)習(xí)成績差不多,但是通過后臺看到其中一個班級學(xué)生所提交的各種文字材料,發(fā)現(xiàn)這個班學(xué)生負(fù)面情緒非常多,大部分比較焦慮,在作業(yè)上花的時間也很多,但另外一個班級就不是這樣的。針對這個狀況,我們探究學(xué)生壓力是如何產(chǎn)生的,兩個班的差別在哪里?未來通過后臺的數(shù)據(jù)可以提供很多這方面的一些指導(dǎo)。
科大訊飛目前的產(chǎn)品很多覆蓋到了教學(xué)考評管上面,但是因為教育非常的的復(fù)雜,我們的應(yīng)用現(xiàn)在才走出了第一步。希望和在座的教育專家一起更深層次推動教學(xué)的融合。我們也很希望在人工智能時代,通過大數(shù)據(jù)和人工智能,可以推動教育不斷走向因材施教,走向個性化教學(xué),能夠助力我們中國教育更快地發(fā)展。謝謝大家!