北京市教委利用大數據
A. 如何利用大數據推進教學變革,改革教育教學方式和方法
一、現代教育理論和思想的學習是課堂教學改革的靈魂
在教學活動中,教師是教育者、影響者、變革者和促進學生發展的實踐者,是教的活動的主體,同時,教師的教又要以學生為出發點,教師的作用及其發揮的程度,必然地要以學生的原有水平為基礎,在教的活動和學的活動中,都有一系列科學的理論知識和方法,因此,教師隊伍的現代教育理論和思想的認識水平,直接影響著新的教育理念在課堂教學改革實踐中的應用,有計劃組織教師學習一些學習理論、教學理論和傳播理論的知識,不僅可以提高教師實施教育工作的理論水平,更有助於教師從「教書匠」向「教育家」的轉化。有了深厚的教育理論基礎,就能夠促使教師在組織教學的活動中,站在現代教育理論發展的前沿來看待、評價、設計自己的教的活動,還能夠把自己「教」的工作從科學研究的認識高度開展理性思考,在長期的實踐中逐步內化為自己的思想和觀念,從中體現出教育大眾化、終身化、個性化、國際化、信息化的現代教育技術環境下的先進教育思想,比如一堂課上,從表面上只是反映了教師與學生的教與學的互動過程,在知識的傳遞過程中,教師的思想、方法和他的教育理論水平,會在知識的呈現過程中隨時滲透的,只有具有一定現代教育理論水平的教師才能在他的講、畫、演、做的過程中靈活啟迪學生的思維、保持知識記憶、促進遷移運用,從而使學生真正獲得知識,已達成推進課堂教學改革的目的。
B. 怎樣利用教育中的大數據應用到教學中去
在教學過程中,教師要明確提出並說明課題內容的意義和重要性,還可以通過生活實例,知道學習到的知識能解決什麼實際問題,讓其感受到生活中處處有數學,體驗數學學習的重要,激發和培養正確的學習動機。
C. 大數據在教育中應用領域有哪些
有針對教師管理信息化的。
一是建立教師管理信息化體系。以教師系統為支撐,逐步實現教師系統與相關教育管理服務平台的互通、銜接,建立健全覆蓋各級教育行政部門、各級各類學校及廣大教師的互聯互通、安全可靠的教師管理信息化體系,為加快推進教師治理體系和治理能力現代化奠定堅實基礎。
二是形成教師隊伍大數據。依託教師系統,實現各級各類教師信息的「伴隨式收集」,為每位教師建立電子檔案,建立統一高效、互聯互通、安全可靠的全國教師基礎信息庫。同時,高效採集、有效整合教師系統及相關教育管理服務平台生成的教師信息,形成教師隊伍大數據。
三是優化教師工作決策。將教師隊伍大數據作為教師工作決策的基礎支撐和重要依據。對大數據進行多角度、多層面、多方位的關聯分析、融合利用,評價教師隊伍發展狀況、找准教師隊伍發展問題、研判教師隊伍發展趨勢、確定教師隊伍發展重點,提升教師工作決策的科學性、針對性和有效性。
四是提升教師隊伍治理水平。積極推進教師系統及相關教育管理服務平台與教師工作的深度融合,逐步推進教師管理方式重構、教師管理流程再造,實現教師管理過程精細化、治理工作精準化,優化教師管理核心工作,不斷提升教師管理服務水平。
有專門的文章,如果有需要,可以留下信箱。
D. 大數據在中小學教育怎樣應用
中小學教育中的大數據應用認識
大數據就是巨量的數據,典型為PB或者EB存儲數量級的數據。Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、DB、NB,按照進率1024(2的10次方)遞增,按照目前主流硬碟TB單位計算,一個PB概念的存儲就不是一個普通機房所能容納,而EB存儲或許只有搜索引擎公司才具備。
大數據意義之「大」,更深層次的在於對海量數據的採集處理、統計分析、挖掘應用,而且這些分析處理並不是一般資料庫和軟體技術所能承受,而必然採用分布式架構,依託雲計算的分布式處理、分布式資料庫和雲存儲、虛擬化技術。
所以,不能簡單地以數據的規模大小來界定大數據,而是要注重是否滿足用戶需求的數據處理與分析的復雜程度。
一、教育大數據的資源共享功能
2012 年9 月29
日,國務委員劉延東在全國教育信息化工作電視電話會議上提出:「『十二五』期間,要以建設好『三通兩平台』為抓手,也就是『寬頻網路校校通、優質資源班班通、網路學習空間人人通』,建設教育資源公共服務平台和教育管理公共服務平台。抓住機遇,乘勢而上,開拓進取,以信息化帶動教育現代化,促進我國教育事業科學發展的重大戰略任務。」
教育信息化目前大力發展,「三通兩平台」建設為教育的大數據應用奠定了堅實的基礎。教育教學管理涉及的大數據非常廣泛。在教育管理平台、資源管理平台、在線學習平台、課程管理平台、視頻直錄播平台、校園一卡通等等系統中,日常教育教學活動中所產生的管理人員、教師、學生以及家長等各類行為數據,如師生基本信息、教育管理及考勤、學籍學分處理、教學活動信息、教育教學研究、設備儀器管理、各類通訊信息,都可以成為教育大數據。
在這個信息時代,大數據的資源共享應用在教育信息化中起到越來越重要的作用,在很大程度上幫助了教師創新教學模式和教學方法。而如何用好大數據深層次的功能,是我們面臨的重要的課題。
二、教育大數據的分析應用功能
有人說:我們正在使用大數據,正在下載文字、圖片、視頻、課件,正在利用平台及平台資源開展一系列教育教學活動。的確,這是應用,但不是分析應用,不是大數據層次的應用。
2012年,浙江諸暨、東陽相繼出現教育雲概念。諸暨區域教育雲從軟硬體系統需求角度出發,東陽教育雲全國規模化應用試點從資源建設角度出發,相繼獲得了省級、國家級認可。這是教育相對發達省份浙江的兩個縣級市在教育信息化發展的今天,為適應日益增長的教育教學應用實際需求而進行的新模式的探索。
大數據用最原始的方式入「雲」,簡單地說,是每一個人、每一個部門、每一個家庭、每一個行業,不同個體、單位進行各類行為操作的匯總。它記錄的不單單是輸入的數據本身,而是延伸植入了輸入者本身的一切相關聯信息。當你在論壇發表一條消息,你的資料同時就被關聯,一起被關聯的還有你曾經在網路上發布其他信息,以及與你相關的聯系人。這不是簡單的數據拷貝,也不是數據錄入員的簡單錄入。在這樣的情況下,教育資源雲技術化,首先就擺在了我們面前。
(一)雲計算與大數據的關系
2006年8月9日,Google首席執行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大會上首次提出「雲計算」(Cloud Computing)的概念。
雲計算是為適應越來越大的計算、越來越多的數據、越來越快的速度要求而產生的主流IT技術。當雲計算出現之後,大數據概念自然而然地進入IT視野,並迅速引發全球范圍內深刻的技術變革,乃至應用到各個領域。
如果說大數據是戰略資源,雲計算則是調配資源的指揮系統。雲計算和大數據關系密切,兩者相輔相成,不可分割。大數據是雲計算的對象,脫離了大數據的應用實際,雲計算就沒有生命力。雲計算是大數據的基礎,為大數據提供了可以自由擴展、相對適宜的存儲空間資源,還使得對大數據的分析處理能夠及時有效。所以,雲計算技術的逐步完善,為教育大數據的深層次應用提供了可能。
(二)教育大數據應用功能剖析
1.大數據能有效監控教育教學質量
中小學教育教學質量監控具有「全要素」「全過程」「全員性」「全方位」等四大特點。「全要素」是指教師教學過程、學生的學習掌握、管理人員工作質量等所有因素;「全過程」是指教育教學的全程,包括教學過程的教學計劃、教學實施、教學反思階段,學生的入學、學習、考核、畢業等等;「全員性」是指有關中小學的教師、學生、管理工勤人員的一切相關內容;「全方位」是指不僅包括教學過程、教學效果,也包括在科學的基礎上,對教學過程實施有效控制。有了現代化的教育教學環境下大數據平台的支撐,四「全」問題引刃而解。
(1)及時准確反饋學生信息
一般各類課程中心網站提供了學習各學科課程知識的功能,而目前流行的慕課(MOOC)平台,參與者可以在線提問,其他人可以進行交流解答,也有可能穿插一些小測試,能夠反饋學習情況。在這樣的教學過程中,大量的實時數據被慕課平台記錄,並經過相應分析處理,原來雜亂的單個數據累積起來之後,學生的行為就能呈現出規律性,從而科學地反映出學生在整個教學過程中所處的狀態及存在的問題。這樣就可以有根據地調整學習內容或有針對性地進行學習,大幅提高教學質量。根據大數據總體分析結果,管理部門也可發現傳統模式下無法發現的問題,並採取針對性解決方案,進行更有利的課程設計,更好地促進教育的發展。
在信息化的環境中,教師在設計某課的時候,可以逐步提出問題,並由學生反饋相應的答案到移動終端。在教學過程中,時間節點由教師控制,而這個時候學生只需要在相應的知識點這里點擊「A」或者「B」,「是」或者「否」,如同滑鼠左右鍵的點擊一般簡單,等到講解完畢之後,教師馬上就能知道,多少學生在何時已經出現錯誤。
(2)科學比對不同類型的數據
擁有Nike+標志的耐克鞋,表示內含晶元和感測器,可以記錄步伐、步速和跳躍的高度等數據。Nike同時也建立了一種新標准,並賦予一個標准化的數值Nikefuel,它能夠不受時間和項目限制,以特定的方式記錄個人運動表現及方式,並能將不同個體的不同運動進行對比。此外,Nikefuel也能起到平台的作用,串聯整個Nike+社區的人進行合作溝通、比賽交流,再相互激勵,進行更多的運動。此種模式下,如果羅傑·費德勒穿戴Nike+打網球,而科比·布萊恩特通過Nike+打籃球,但是他們仍然可以通過Nikefuel值互相進行比賽。
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E. 北京市東西城三年增多少幼兒園學位
日前,在市政協學前教育民主監督座談會上,東城、西城、海淀、豐台、石景山五個區匯報了第二期學前教育三年行動計劃(2015年-2017年)完成情況。其中,東城、西城過去三年裡新增幼兒園11所,共計增加8167個學位。
西城區努力增加學位供給,加大政府辦園建設力度,實現了每個街道都有公辦園的規劃布局目標,積極試點探索半日制幼兒園和學區學前教育中心建設,鼓勵幼兒園、校外教育單位挖潛,充分利用幼兒園功能教室等現有空間開設半日班、小時班。
市政協委員建議,參照義務教育管理方式,建立全市幼兒園登記入園和學籍平台,建立大資料庫,明確招生原則,指導家長根據個體情況採取接受學前教育的方式,保證入園機會和工作程序公平。並建立幼兒園品質誠信系統,政府定期向社會公示幼兒園監督檢查結果,接受群眾監督。
F. 大數據在教育行業是如何運用的
1、重心變化
在大數據時代,教師的工作不再簡單的是知識傳授,而是將知識的輸出形式變得多樣化,關注學生的個性特徵。將統一形式、集體化的教學轉變為信息技術支持下的教學。也就是說在了解學生的認知能力和知識結構的前提下,將知識進行遷移、整合並進行傳授。
2、精準滿足需求
這里所說的精準滿足用戶需求,就是說要將教育信息及時的傳送給有需求的用戶。譬如一個學生近期要進行英語培訓,那麼有關英語培訓的信息會及時的傳送給該學生。根據用戶的學習習慣、生活習慣會有一個智能的數據匹配,這樣一來,該用戶所收到的資訊和信息也正是自己所需求的。
3、精準進行廣告投放
在大數據時代,用戶的的行為習慣很容易通過一些數據分析推測出來。一些教育及培訓機構可以通過數據分析,將用戶進行鎖定進行廣告的投放。譬如用戶打開手機的頻次以及用戶在某一時間段的習慣性行為。通過大數據可以將自己的廣告精準投放給需求的用戶。
除此之外,互聯網和大數據的發展,還給我們帶來發展個性化的機會,可以說在教育學上是有非常大的意義的。那些所謂的學習不好的學生,如果他們在某些方面有一定的特長,同樣發揮其特長,不再是標准化的教育。
大數據技術可以在教育平台上跟蹤和關注老師和學生的教學、學習過程,記錄老師和學生的課堂表現以及課下行為的數字化痕跡,通過在教育活動中點滴微觀行為的捕捉,為教育管理機構、學校、老師和家長提供最直接、客觀、准確的教育結果評價等。
可以說,大數據在教育領域的運用是當代教育發展的必然趨勢。
G. 如何利用大數據及現代教育技術,輔助教師教學
隨著現代教復育技術的飛速制發展,
社會對教育教學的要求越來越高,
傳統的教
學手段、
教學模式已經表現出了一定的局限性。
只有在教學中適度加入一些高科
技手段來輔助教學,
才能獲得更好的教學效果。
因此,
我們可在教學中嘗試使用
雲技術來克服傳統教學模式中的種種缺陷。
H. 「人工智慧」,「大數據」+教育如何驅動教育的未來
近日,由論答公司主辦的教育大數據研討會在北京舉行,討論會主題為「大數據+教育,有哪些可能性?」。本次研討會主要關注數據在教育領域的應用,具體包括自適應學習、學習數據分析和教育數據挖掘。來自賓夕法尼亞大學、人民大學、華中師范大學的專家和企業界代表,共同探討了教育大數據和自適應學習領域的技術趨勢和產業機會
Ryan Baker是國際教育數據挖掘協會(International Ecational Data Mining Society)的創始人、《教育數據挖掘》雜志(Journal Ecational Data Mining)主編,在各類期刊和會議發表了260餘篇學術論文,先後主持了美國科學基金會(National Science Foundation)、蓋茨基金會(Gates Foundation)等研究基金的多項重大項目,累計獲得研究經費超過1600萬美元。
他也在哥倫比亞大學教育學院和愛丁堡大學同時擔任教職,他在Coursera和edX上開設的「Big Data in Ecation(教育大數據)」課程,有來自100多個國家和地區的學生注冊。
研討會現場,Ryan Baker通過遠程視頻,分享了他對教育大數據的體驗和應用。據他介紹,目前在教育大數據領域主要有四大研究組織,分別研究人工智慧與教育、教育數據挖掘、學習數據分析和大規模學習。
Ryan Baker表示,在教育領域廣泛應用大數據的時代正在到來。教育數據挖掘有很多的應用方向,包括:預測學生是會輟學,還是會成功完成學業;自動檢測學生的學習投入程度、情感、學習策略,以更好地達到個性化;給教師和其他相關人員提供更好的報告;教育科學的基礎研究和發現。
他認為,個性化教育至少要做到三件事情:
1、確定學生的有關數據;
2、了解對於學生的學習來說什麼是真正重要的;
3、有針對性地為學生提供合適的教學。
而通過教育數據挖掘,我們可以推斷很多事情:
學生的元認知和求助。比如,這個學生有多自信?當他需要幫助時,有沒有在尋求幫助?他有沒有在給自己解釋問題,有沒有思考這個答案是正確的還是錯誤的?最重要的,當他面臨挑戰時,能否堅持下去?
沒有投入學習的行為。比如,「玩弄」系統,為了找到正確的答案,有的學生會試各種不同的答案,從「1」試到「38」。粗心,本身會做,但是不用心,最後給出的答案是錯的。有些孩子會做非常難以解釋的行為,比如不用方程符號,而是畫了一個笑臉。
學生情感。Baker的研究團隊和其他研究團隊,已經創造了研究模型,可以根據數據推斷,學生是否感到厭倦、沮喪、困惑、好奇、興奮、快樂,是否投入,等等。
長期的學習結果。比如,學生能夠記住剛才他學的東西嗎?學生准備好學習下一個主題、下一個知識沒有?中學生能上大學嗎?他會從大學畢業還是輟學?
Ryan Baker表示,要獲得這樣的推斷,只需要學生與系統交互的數據,不需要學生戴上頭盔檢測器。目前,這些模型已經開始大規模應用於自適應學習,應用於幾十萬的美國學生。Ryan Baker列舉了一些自適應學習系統的案例。
Knewton
通過系統決定學生下一個要學習的問題是什麼,已在全球的多個領域多個學科中運用。
ALEKS-ALEKS
用的是先行知識結構和知識點模型,來選擇最適合學生的學習材料。比如,一個學生在學習上出現了問題,系統能夠檢測出來,是以前學的知識點出了問題,然後讓學生回到以前的知識點上去學習。ALEKS系統應用於美國高中、大學的數學、科學學科。
Cognitive Tutor
系統能自動檢測學生的知識,直到學生掌握為止。比如,系統不會讓學生學習下一步的知識,直到他展示出他已經學好了他現在正在學習的知識。系統能夠給學校提供數據報告,學校根據報告能夠更好地讓學生投入到學習中去。每年大約被50萬的美國初高中生用於數學學習。
論答
論答公司的系統與ALEKS的系統有些類似,也是用先行結構和知識點模型,選擇合適的學習材料。同時也是自動檢測學生的知識狀態直到學生掌握為止。應用領域目前包括數學和英語,完全針對中國學生開發。
Reasoning Mind
用各種自動檢測的模型來檢測老師的教學是否有效。通過數據生成報告給每個地區的教學管理員,讓他們找到方法幫助老師提高教學。主要是用於美國的小學數學。
Duolingo
自動檢測學生記憶,來決定什麼時候回顧已經學過的知識。在全世界范圍內應用於外語詞彙的學習。
其他的像Civitas,Course Signals,Zogotech都是地區供應商,運用風險預測模型提供行動信息預測。它們會對學生做出預測,可能學不好、會失敗,把報告提供給老師。已在世界范圍內的大學應用。
Ryan Baker指出,在這些系統中,有足夠的證據證明,至少以下兩個系統是非常好的。
1、胡祥恩教授在美國做了大量實證研究,證明ALEKS系統對於幫助學生學習是有效的。他的研究證明,ALEKS系統對於不同人群的學生是同樣有效的;特別值得提出的是,ALEKS可以幫助少數人群群體提高學習成績。
2、Ryan Baker本人領導的研究團隊與論答公司合作的研究表明,學生通過論答系統學習,比通過傳統的在線學習系統學習,效果更好。他們在中國3個不同的地區做的3次實證研究,都證明了論答系統的有效性。
Ryan Baker分析了教育大數據演算法模型的潛在發展方向。他認為,這些模型的長期潛力是,通過學生的知識和學習模型來確認,學生什麼時候需要更多的支持:
首先是「mastery learning」,學生在掌握一個知識前,不會讓他去學習下一個知識。當學生需要支持的時候,自動介入;同時告訴老師和父母,這個學生什麼時候需要支持。
通過學習投入程度模型判斷,學生什麼時候開始變得厭倦、沮喪了,並調整學習活動,讓厭倦的學生不再厭倦,讓沮喪的學生的學習變得更容易一些。
學習投入程度模型還可以檢測,在線學習中,什麼樣的學習活動,能讓學生更容易地投入進去,並最終發現,什麼樣的學習活動對學生更好、對什麼樣的學生更好。
這樣的模型也能告訴老師和父母,學生什麼時候開始變得不再投入學習了。
還可以運用學習模型確認,學生什麼時候沒有真正學會,需要更多支持。
最後,Ryan Baker指出,下一步的目標是優化之前已經驗證的經驗和方法,然後把它們運用到系統中,最終讓中國和世界上的數十億學生受益。
討論:「因材施教」的千年理想該如何照進現實?
王楓博士,論答公司(Learnta Inc.)創始人兼CEO
胡飛芳博士,美國喬治華盛頓大學(George Washington University)統計學終身教授,中國人民大學統計與大數據研究院的教授
胡祥恩博士,美國孟菲斯大學(University of Memphis)心理系、計算機科學系、計算機工程系終身教授,華中師范大學心理學院院長
馬鎮筠博士,論答公司聯合創始人兼首席數據科學家
辛濤博士,北京師范大學中國基礎教育質量監測協同創新中心常務副主任、博士生導師,兼任國家督學、教育部基礎教育課程教材專家工作委員會委員、中國教育學會學術委員會委員。
技術發展到今天,「因材施教」如何實現?
王楓:因材施教,我首先到的是,每位學生學習的內容都不一樣。如果有新的技術或者系統,系統應該像一個好老師一樣,不會頭疼醫頭腳疼醫腳。比如說,一元二次方程做錯了,好老師不會簡單說一元二次方程做錯了,你繼續再做十道一元二次方程的題目,這其實是很差的老師,他沒有真正去全面評判學生,到底是哪些掌握好、哪些掌握不好。
一個好的老師可能會說,我全面地看了你整個學習,可能你的問題不是出在一元二次方程上面,老師看了你做的題目,一元一次方程沒有掌握好、因式分解也沒有掌握好,你繼續做一元二次方程是浪費時間。這就是從系統角度來說,系統做到了根據每個學生最基礎的先行知識點的結構,給你提供最適合你當前學習的知識點,題目也好、視頻也好、還有其他各種各樣的學習內容。
胡飛芳:因材施教是我們教育的理想狀態。孔子很早提出因材施教,在他當時的歷史環境裡面,因材施教可能更多是個體性的,因為那時學生少、老師也少,因材施教相對比較容易做到。
隨著歷史的發展,我們有更多的人需要教育時,我們做的一件事情是什麼呢?就是做了一個標准化。標准化做的是什麼?課堂教育。課堂教育從某種意義上來講是標准化。現在這個歷史階段,教育大數據可能真正要做到的就是因材施教,自適應學習本身想做的也是這個。
胡祥恩:因材施教事實上在學習理論里有兩個:一個是outerloop「學什麼」,一個是innerloop「怎麼學」。用技術來細化因材施教是教育產業走向成熟的一個標志。但是這個路非常非常難,因為「怎麼學」那個層次非常非常難。
馬鎮筠:「因材」代表認識到學生的個體化差異,「施教」指進行差異化教學,這是根本思想。但如果考慮到時代背景,孔夫子時代專注的是學生的職業發展方向,也就是說,把適合當政治家的培養成政治家,把適合當學者的培養成學者。現在再提因材施教,我們其實能做得更多、更精細化。
比如,「因材」,對「材」的分類不僅是職業方向,還會考慮到學生的學習狀態、學習目標、潛在能力、興趣偏好等。而且,傳統意義上的因材施教考慮的是學生個體間的差異,沒有重視學生本身狀態是在發生變化的,學生在不斷學習,狀態甚至興趣各方面都可能發生變化。
但這些是自適應學習能夠做到,甚至比傳統的因材施教做得更好的地方。再說到「施教」,現在我們能做的幾件事,包括學習路徑推薦,給不同的學生匹配他最合適的學習內容,這種非常精細化的層面,我們已經有了一定的技術積累。
怎麼判斷一個產品做到了真正的自適應?
馬鎮筠:大多數產品的學習過程可以分為測、學、練,可以從這三個環節去看這個產品做到什麼程度。
測,各種學習機構都有測評。但是國內只有論答團隊第一個做出來能夠在幾十道題內,精準判斷你一百個知識點,哪21個沒掌握,哪79個掌握了。市場上大部分競品,只會告訴你,知識點掌握率或者分數,79分或者知識掌握率達到79%;或者一些其他維度的總結,比如邏輯思維能力比較強、閱讀的磨煉技巧比較好、學習動力哪方面稀缺。他們做了降維,本來很復雜的學習狀態這樣說出來,相對比較容易實現。但如果要做到具體告訴你,哪些知識點掌握、哪些知識點沒掌握,這個難度就高很多了。
關於學習路徑推薦的話,很多題庫類的軟體,知識點學完之後,會給一些題目推薦,但真正實現路徑推薦的很少很少。路徑推薦也是很核心的,有20個知識點沒掌握,先學哪個知識點,後學哪個知識點,學習順序是非常關鍵的,必須遵循循序漸進的原則,哪些知識點是前提知識點,哪些知識點是後續知識點,隨機給你知識點去學習的話不能起到最好效果。真正到了練或學的環節,推薦什麼樣的視頻,先推視頻還是先推文字講義,推簡單題、中等難度題還是復雜題目,都需要根據學生實際情況來決定。
剛才只是舉了幾個例子,具體涉及到背後的演算法、整個系統跟學習內容的結合以及整個教學流程的實現,中間很多環節必須要打通,形成一個閉環,才能對最終的結果負責。
辛濤:我的研究領域是教育和心理學的測量和評價。我個人的學術觀察,基本上在現代這領域是兩個類型。一個是心理測量領域,有一套成熟的方法,包括早期的IRT(Item Response Theory)和現在的ADT。另外一個是人工智慧檢測。心理測量系統,是一小群人在做;人工智慧化是大的方向,現在是顯學,給大家提供了明顯的可能性。重要的是,那些背後的演算法,能夠在企業里真正實現出來。現在可能很多演算法已經在那兒了,大體上路徑是通的。
自適應學習基本上是把學習和評價聯動起來了。因為,要自適應學習,必須有一個系統隨時看到學生學到什麼程度,這個完全是評價。但是,評價完了之後有一個新的呈現。這一塊現在已經有一些很成熟的一些東西了,但不是一時半時可以說得特別具體的。
我做教育的測量和心理測量,人工智慧那塊我不熟。但是,從教育測量角度來說,在自適應學習和新技術結合之前,很大一塊還是自適應考試,CAT(computer adaptive test)。系列化產生一個CAT變成了一個自適應學習的過程。總的來說,使用最簡單、最機械化的方法,連續的CAT實際上是可以破解一個學習過程的。
測評本身經歷了好幾個階段,通常用三個應用介詞表示。
accessment to learning and teaching;
現在國家倡導的,accessment for learning and teaching,測評要對學習和教學有幫助;
跟信息化結合,accessment as learning and teaching,它是學習提供的完全融合的一個環節。
王楓:什麼樣的自適應學習系統才是真正的高級自適應學習系統?在中國的落地到底是怎麼樣才能真正落地?我在馬博士的基礎上想補充一點。
自適應系統如果一定要分級,也可以簡單分一下。一種最基礎的系統是基於規則的,比如說埋點。一個學生做10道一元二次方程題目,我預先埋好了,你做錯了,立馬給你推五道一元一次方程題目、五道因式分解題目。這個是埋點埋好了,這是規則,預先由老師或公式設置好了。
但這個規則有用性是非常有限的,因為每個學生不一樣,A學生是因為一元一次方程不會,B學生可能是因式分解不會,C學生可能連小學的乘法快速運算都不會,這個沒法預先直接埋點准備好。
所以自適應系統真正到了更高級一點的話,一定是真正通過大數據、根據演算法模型來分析學生的學習數據,匹配下一步應該學什麼。
在中國,自適應學習有效應用於教學有三個前提條件。做到這三點,自適應學習在中國的教育裡面前途無限。
好的產品。必須要有針對中國本土化的自適應學習產品,把它開發出來。像ALEKS系統的確演算法不錯,但裡面連一套國內的高考題都沒有,家長不會讓小孩子用這樣的系統,因為直接影響應試目標。真正本土化開發的話,沒有一成不變的演算法,世界上最好演算法就是沒有開發出來的。教育非常復雜,每個學科不一樣。比如數學後台有強大的關系,先行後續關系;英語沒達到數學這么強的相關性,但演算法是一樣可以應用的。
好的學生、家長、老師。有了好的產品,首先學生應該真正投入進去學習。像Ryan Baker教授講的,學生如果隨便學一下,再好的系統也沒用。第二,家長得督促孩子學習。第三,老師非常重要。老師應該做有價值的事情,比如給學生做個性化的輔導答疑,給學生針對性的講解,組織學習活動小組,鼓勵學生發揮創造能力,領導能力的培養。
學校以點帶面。學生大部分時間都在學校裡面學習。如果學校里最基本的、有效的在線教學產品都不應用的話,其實是有問題的。但是改變絕對不是簡單的行政命令可以解決的。一個好的產品,一定是從點到面,逐步推廣。自適應學習,更適合有明確目的的學習,像應試教育這塊可以做得更好。所以學校可以應用進去。
胡祥恩:我覺得大家做自適應也好、因材施教也好,比較好的例子大家可以看一看。教育這個領域有多大,自適應概念就該有多寬。所以說,實驗室裡面有很多小的做得非常非常好的東西,只是沒有到市場上面去,有很多非常非常巧妙的演算法、一些東西。你會發現很多歐洲的、美國的實驗室做的system,我每次看了都有種,自己是坐井觀天的感覺。
怎麼看待人工智慧在教育中的應用?
胡飛芳:AlphaGo跟master,谷歌做了一個非常好的廣告,人工智慧在某些方面可以做得非常好。但是,我現在給你們講另外一個谷歌自己不會去說的例子,但這也是事實。2008年、2009年的時候,谷歌推出一個免費產品,用各種搜集到的數據,預測美國的流感發展趨勢。開始時很成功,預測跟實際發生的情況很相似。但到2015年,他自動撤回去了,不再提供預測。因為在2012跟2013年預測的時候,預測結果跟實際情況相差非常遠。
這說明像這種不確定性的問題,人工智慧還有非常大的局限性。一旦有不確定的數據,就有噪音。數據量很大時,大數據可能產生大噪音。怎樣使噪音下降?2015年一個哈佛教授的研究團隊在谷歌的基礎上,用谷歌的數據去做同樣的預測。他用了什麼呢?就是用了模型,實際上模型在很多時候降噪是很有用的,用模型去預測,而不完全是人工智慧的方式去預測。結果,他做出來的預測基本都比較准。
人工智慧相對比較成功的,是比較確定的問題,所謂的確定是不管有多少種可能性,還是一個確定的東西。而流感很多時候是完全不確定的因素。
教育其實很多時候也是不確定的。同樣一個人,現在讓他回答這個問題,他可能思路清楚地回答出來;過了一個小時後,即使是同樣類型的問題,按道理他應該回答出來,結果他回答不出來。這是說,實際上有很多因素在干擾的時候,人工智慧的功能是不是會減少一點。把模型跟人工智慧加在一起,會彌補人工智慧在某些方面的弱點,這樣會更好。
怎樣促進商界和學界的交流,更好地把學界已經有的一些成果,運用到市場上來?
胡祥恩:教育產業應該是一個最大的產業,教育產業事實上是一個知識產業鏈。到目前為止,很多人認為自己要做一整套系統而在美國汽車業,最賺錢的是供應商,是做輪胎、做玻璃的。一旦標准化之後,一個人如果螺絲釘生產得最好,他就能夠養活幾家人、幾代人。
到目前為止,美國推的就是教育標准化,教育內容的標准化、教育技術的標准化。比如說97年的時候,就說怎麼樣把內容標准化,你做的東西我可以用。我只是做整個教育知識產業鏈裡面一個小塊,做得很好。教育整個的產業鏈,有可能發揮特別特別技巧的那些小的公司,就能夠在這個產業鏈裡面生存、可以做得很好。第一個是要標准化,第二個要理解整個教育是一個產業鏈。