AI+教育笔记系列(2)_认知篇_什么是AIED

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关于“人工智能”的三次浪潮,几乎每一篇关于AI的文章都会讲,这里就不在赘述了,为了应对第三次AI技术革命的浪潮,2016年10月美国发布了两篇重要的指导报告《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》,这两份报告目前是全球最权威的人工智能方面的研究报告。当前国内的很多学术论文都是基于这两份报告的解读而产出的,有兴趣有精力的朋友可以看一下。

本文是在笔者阅读10+篇相关AI与教育结合的论文后,梳理的自己对“AIED”的理解,该理解将作为笔者后续工作的认知基础。也会让笔者更明确自我迭代的方向,辨识市面上不同AI+教育产品的真伪或智能化的深浅。

阅读本篇文章,将回答以下问题

1. 什么是“AIED”

2. AI赋能教育的本质是什么

3. AIED的目标是什么

4. 智能辅导系统(ITS)是什么

5. 老师是否会被AI替代(彩蛋)

什么是“AIED”

AIED字面上的意思是Artificial intelligence in education的缩写,即人工智能赋能教育产业。这里我追求的是更深层次的拆解这个概念。

首先解释AI (Artificial intelligence),人工智能本身就是计算机科学的一门重要分支,属于一门交叉学科。文献和书籍上对它的定义很多,但是不统一,也不好理解,不方便用于指导工作实践。 为了更方便的指导后续的工作,笔者在这里输出自己的理解:“ 人工智能就是用机器模拟人类行为的一门科学

图像识别 模拟 视觉

语言识别 模拟 听觉

自然语言处理 模拟 理解

机器学习 模拟 学习

那么所谓的 “AIED”其实就是在教学场景中,利用AI去模拟替换教育者或学习者的部分可替换的工作,来达到“提升教学效果”和“提升教学效率”的目的。

AI赋能教育的本质是什么

笔者不喜欢“赋能”这个词,因为它太抽象,没办法量化。承接上文,笔者把“赋能”拆分成了两个方向“提升效果”和“提升效率”,为了不引起歧义加上了“教学”两个字。

那么AI赋能教育的本质就是: 用过AI技术,提升教学过程中的“效果”或“效率”

“效果” , 更严谨的概念需要查询更多关于教育学专业类的书籍,为了方便理解笔者简单的概括就是: 可以提高学习者学习知识的质量;即可以帮助学生提高考试成绩

“效率” , 这里笔者指的是“人效” , 它可以帮助教育者或学习者在教学环节完成同样的任务用更少的时间。但是却不一定真的可以提升学习效果

比如: 智能批改作业,只是节省了老师批改的时间, 第一时间反馈了结果,但是不一定对学生学习知识的吸收和消化有直接关系。

“AIED”的目标

以下文字来自参考文献,并同时出现在多篇参考文献中,所以笔者认为有一定的参考和借鉴的意义。

关于AIED的目标

(1) 促进自适应学习环境的发展和人工智能工具在教育中高效,灵活及个性化的使用

(2) “使用精确的计算和清晰的形式表示教育学,心理学和社会学中含糊不清的知识”

解读一下这个官方的目标,其实有几个关键字映射出AI赋能教育的几个方向,笔者认为将是当前乃至未来几年AI教育产品迭代的大体方向:

自适应学习环境

AI工具在教育中的使用

表示原来教育场景中含糊不清的知识

智能辅导系统(ITS)是什么?

智能辅导系统(Intelligent Tutoring System),其实就是对应着上文中提及的“自适应的学习环境” ,它的本质是模拟“ 老师1v1的个性化教学环节 ” ,该系统由三个经典模型构成 “领域模型” , “导师模型” ,“学习者模型” ;市场上的自适应产品应该都源于这个框架体系。所以,下篇文章笔者将用一整篇文章详述(ITS)的结构框架, 当前遇到的瓶颈, 以及业内专家的一些研究进展和认知。 (未完待续)

老师是否会被AI替代?(彩蛋)

不会被替代,英国广播公司(BBC)基于剑桥大学研究者的数据体系,分析了365种职业未来的“被淘汰率”, 教师被机器人替代的概率只有0.4%

但是未来教师在教学环节中的大量工作将会被“机器人”替代,所以笔者认为,未来教师的工作职能会随着AI技术的发展被重构和革新。关于这个方向会在后续的文章中分享。

总结与思考

本文阐述了笔者对AIED的理解,AIED的目标,AI赋能教育的本质,这些底层的认知理解将作为后续设计AI+教育产品的认知基础,也会让笔者更明确自我迭代的方向,辨识市面上不同AI+教育产品的真伪或智能化的深浅。 Fighting!!!

下一篇文章笔者将分享“智能辅导系统(ITS)”

参考文献

闫志明 , 教育人工智能(EAI)的内涵,关键技术与应用趋势

梁迎丽,人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势

吴永和,构筑“人工智能+教育”的生态系统

马玉慧 , 智慧教育时代我国人工智能教育应用的发展路径探究

李志河 , AIED技术支持下的适应性教育模式的构建及应用

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