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人工智能教育发展的思考(上)1

2020-11-28孙富春

江苏科技报·E教中国 2020年7期
关键词:人工智能教育教师

作者简介

孙富春 清华大学计算机科学与技术系教授,国家重点研发计划“智能机器人”重点专项总体专家组成员,中国人工智能学会副理事长

从汉字“教育”看本源

中华民族有五千年的灿烂文化,其中汉字是中华民族智慧的结晶和无价的瑰宝。

在汉字的演变过程中,“教”和“育”的字形都经历了一定的变化,但其本质并没有改变。(如图1)“教”字左上是爻,意为算数、算筹;右边为攴,意为教师手持鞭子、棍杖;左下是子,意为孩童。因此,“教”字就是通过规矩来教孩子好好读书,学好算数;其本质是外施内效,由外向内。“育”字上半部分是人,指女人,下半部分是子,本意是孕育、养育,其本质是由内向外。二者相辅相成。

从拉丁文“教育”看本源

“教育”的英文单词为education,这个单词源于拉丁文educare,其中前缀“e”有“出”的意思,词根“ducare”为“引导”,结合起来就是“引导出”,意思是采用一定的方法手段,把某种本来潜在于身体和心灵内部的东西引发出来。从词源上说,西方“教育”一词是内发之意,强调教育是一种顺其自然的活动,旨在把人所固有的或潜在的素质自内而外引发出来,以成为现实的发展状态。这与汉字“教育”的概念基本一致。

农耕时代的教育

早在原始社会,教育就诞生了。这一阶段的教育与生产活动、社会生活融为一体,完全是自然状态下的教育。夏朝时设立了“庠”,是出现得最早的教育形态。到商朝时,奴隶主贵族子弟开始学习理论,产生了家庭教育,当时的教育是“政教合一”的官学体系,主要包含六个方面:礼、乐、射、御、书、数。到春秋战国以后,随着生产力的发展,经济结构和政治结构都迅速发生变化,作为上层建筑的教育制度也随之改变,出现了“天子失官,学在四夷”的局面。此时一些知识分子聚众讲学,宣传自己的主张和思想,如孔子、老子、庄子等,随即出现了私学。孔子以后,官学与私学并重,形成了中国古代教育的双轨制。

我们国家的教育从魏晋南北朝到隋朝时期主要以私学为主,到唐宋时期就出现了书院,并一直延续到清朝。据调查,世界上第一所大学是意大利的博洛尼亚大学(1088年),距今已有900多年。而我国同一时期创办的岳麓书院(976年)并不能称之为大学。因此我认为,大学起步较晚是我国教育落后的一个重要原因。

工业时代的教育

工业时代的发展,需要规模化的学校,学校的模式映射了工业化集中物流的经济批量模式:铃声、班级、标准化的课堂、统一的教材、按时间编排的流水线场景。这种教育为工业时代标准化地培养了可用人才。

信息时代的教育

随着信息技术的发展及其在教育中的应用,教育将从内容、形式、方法和组织等方面发生根本性的变革。这种变化充分利用了信息时代带来的一些教学手段,如多媒体技术、网络教学等。

随着多媒体技术的广泛应用,教师不仅可以根据教学需要自己制作多媒体课件,而且可以非常方便地从软件数据库中选择并提取相关文字、声音、图片、图像等各种媒体信息,加以整合,供辅助课堂或学生自学使用。多媒体技术已成为人们学习、提升教学效率的得力工具。

如今,网络教学日益发展,随着网络技术、通信技术的快速发展,互联网络在我国日益普及,人们在尝试网络通信的同时,也把互联网技术应用于教育实践,出现了网络教学模式,让偏远地区的学生也能享受到高质量教学。这种教学模式的特点主要有开放性、协作性、交互性、共享性、实时性、个别化。

由此引出一个非常重要的课题:人工智能时代,我们究竟要做什么?这是我们都在思考的问题。

人工智能与教育

什么是教育?爱因斯坦说:“当你把学校给你的所有东西都忘记以后剩下的就是教育。”那么剩下的是什么?是能力。我们恰恰是运用剩下的东西去思考、去战胜困难、去创造我们的幸福。知识忘记了,能力沉淀下来;灌输的忘记了,熏陶的沉淀下来。

德国著名哲学家雅斯贝尔斯曾形象地描绘教育是“用一棵树撼动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一颗心灵唤醒另一颗心灵”。这时我们要谈到一个非常重要的部分——人的价值(人格)塑造。价值塑造是教育里非常重要的概念,即:我们要培养什么样的人?国家需要什么样的人?

韩愈说:“师者,传道授业解惑也。”教育实际上就是“三位一体”,即能力培养、价值塑造和知识传授。人工智能能做什么?能否把这三个方面结合来做事呢?人工智能可以解放我们什么?未来学家、发明家雷·库兹韦尔曾说:“不断减轻人类痛苦是技术持续进步的主要动力。”技術发展的愿景和初衷是好的,互联网、人工智能也一样,它的研发初衷是为了把人从简单、机械、烦琐的工作中解放出来,然后从事更具创造性的工作。

人工智能技术推动着时代的变革,在能力培养、价值塑造、创新教育内容方面,人工智能能做什么?在教育中,人工智能能够让教师有更多的时间和精力,创新教育内容,改革教学方法,让教育这件事变得更好。

史蒂芬·霍金在2015年9月抛出人工智能威胁论,在接受英国《独立报》采访时,再次表达了对人工智能技术的担忧。回归到教育领域,假设未来人工智能不仅在教育的技术层面,而且在知识层面应用得越来越成熟,那么人工智能是否会取代人类教师呢?这是我们需要讨论的问题。

传统教育模式中,教育的任务是教书育人,教师的作用是传授知识,通过情感的投入和思想的引导,教会学生做人、塑造学生的品质等。教育部制定教育大纲,教师根据要求制订教学环节,然后通过自认为最好的教育方法来教育学生,最后通过教学评估环节检验教学成果。传统教育模式形成了一个闭环,但是这个闭环不一定那么及时,学生的感受能否公正、客观地反映给教师,形成闭环,并使教师找到偏差去纠正闭环中存在的问题?可能教师很难在这一方面做得非常好。

那么,人工智能是怎么做的呢?在人工智能教育里,学龄前教育是模仿学习,即理解与模仿,父母是孩子最好的榜样。上了幼儿园以后,孩子可以另类一点,可以有所超越,在教师教的基础上有所发挥,称之为非监督学习。在中小学教育阶段,要引导学生树立正确的道德观、知识观以及荣辱观,实行规范化教育,打好坚实的基础,称之为监督学习。到了大学教育阶段,提倡强化学习,鼓励将知识变成创新,将知识升华,创造知识,在这一阶段,强化学习显得非常重要。

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