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人工智能其實(shí)并不是什么新鮮詞匯。早在幾千年前，人類就在一些故事和傳說中描繪了技藝精湛的手藝人可以給人造的東西賦予意識(shí)和智慧。當(dāng)然，這些都僅僅是想象和神話而已。后來，一些哲學(xué)家試圖用各種符號(hào)的機(jī)械移動(dòng)來解釋人類思維的過程，開始為人工智能的真正誕生埋下種子。

1940年，一種可以用抽象的數(shù)學(xué)邏輯來控制的計(jì)算機(jī)誕生了，于是一些科學(xué)家開始正式投入到如何制造出真正意義上的“電子大腦”的研究中。然而，20世紀(jì)的研究似乎只是在證明一點(diǎn)：制造人工智能這件事情比人們最初想象的要難得多。投入到這個(gè)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的資金一度枯竭，一些人開始懷疑這類研究的意義。

但是，這些困難并沒有徹底湮滅人們對(duì)這一領(lǐng)域的憧憬。到了21世紀(jì)，人工智能研究的重大突破開始不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域也開始初現(xiàn)端倪。而這要?dú)w功于大量數(shù)據(jù)的收集，計(jì)算機(jī)速度和計(jì)算能力的飛速擴(kuò)張，以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法的進(jìn)步。人們對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)和期望也逐漸變得更現(xiàn)實(shí)、更科學(xué)，大家的注意力集中在了探索機(jī)器學(xué)習(xí)在實(shí)際生活和商業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景。 

目前，人工智能已經(jīng)在制造、服務(wù)、零售、醫(yī)療健康等行業(yè)開始了一些嘗試性的應(yīng)用。雖然與科幻小說里那些能干活能思考能說話的機(jī)器人相比差距還不小，但我們已經(jīng)開始嘗到一些人工智能的甜頭，比如自動(dòng)駕駛的汽車、自動(dòng)診斷疾病的機(jī)器人等等。一些人開始擔(dān)心人工智能會(huì)不會(huì)很快在一些領(lǐng)域取代人類，使很多人失業(yè)。我個(gè)人認(rèn)為并不需要太擔(dān)心。縱觀人類過去幾百年的歷史，機(jī)器替代人類的事情已經(jīng)發(fā)生過好幾次了，每次一些工作的消失，都有新的工作隨之誕生。人類智慧的潛力是無窮的，當(dāng)我們發(fā)明出一種新的事物來代替我們從事的一些相對(duì)無趣而辛苦的工作后，我們可以用更多的時(shí)間和精力去發(fā)掘我們的智慧，繼續(xù)發(fā)明出更好的東西為我們服務(wù)。

要想讓這樣的良性循環(huán)永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，有一個(gè)領(lǐng)域?qū)⑵鸬疥P(guān)鍵性作用——教育。隨著人工智能的發(fā)展，人類在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的位置也會(huì)不斷變化，要讓我們的下一代適應(yīng)這些變化并在其中游刃有余，我們的教育就必須跟上科技的發(fā)展，甚至需要比科技的進(jìn)步更前衛(wèi)。畢竟，教育的效果是滯后的，孩子們學(xué)到的東西，要在幾年甚至十幾年之后才能真正用到。

然而，在過去的一個(gè)世紀(jì)中，我們的主流教育體系，無論是在西方發(fā)達(dá)國家，還是中國這樣飛速前進(jìn)的發(fā)展中國家，都沒有發(fā)生過質(zhì)的變化。不過好消息是，最近十幾年來，教育科技領(lǐng)域在一大批創(chuàng)業(yè)者的推動(dòng)下，正在經(jīng)歷著巨大的進(jìn)步。這些創(chuàng)業(yè)者相信，人工智能不是用來替代人類的，而是用來讓人類更智慧。這些公司從不同的角度運(yùn)用人工智能，推動(dòng)著教育的創(chuàng)新，不僅僅使孩子們接受到的教育更人性化、更有趣，而且更個(gè)性化、更和科技的發(fā)展接軌，為孩子們將來在社會(huì)中發(fā)揮自身獨(dú)一無二的作用做好準(zhǔn)備。

目前，人工智能及相關(guān)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下五個(gè)方面：

1. 自適應(yīng)/個(gè)性化學(xué)習(xí)；

2. 虛擬導(dǎo)師；

3. 教育機(jī)器人；

4. 基于編程和機(jī)器人的科技教育；

5. 基于虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景式教育。

下面我們來看看一些創(chuàng)業(yè)公司是如何在這些領(lǐng)域推動(dòng)教育革新的。

自適應(yīng)/個(gè)性化學(xué)習(xí)

每一個(gè)人，無論是孩子還是成年人，都有獨(dú)特的思維特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式。比如，有的人喜歡聽別人講述或者和其他人討論，而有的人則更喜歡自己默默地讀書。再比如，有的人喜歡用邏輯和數(shù)字來解釋現(xiàn)象，而另一些人則可能習(xí)慣用文字和故事來闡釋。如果用適合自己的方式學(xué)習(xí)，不僅效率會(huì)很高，而且會(huì)使學(xué)習(xí)者保持長時(shí)間的興趣。反之，則會(huì)學(xué)得很慢，甚至導(dǎo)致對(duì)學(xué)習(xí)的厭倦和抵觸。同時(shí)，每個(gè)人學(xué)習(xí)不同的知識(shí)和技能的節(jié)奏也不同，一旦打破了自然的節(jié)奏，學(xué)習(xí)就會(huì)變得枯燥或難以消化。

然而在學(xué)校里幾十人的課堂上，老師只能用一種方法、一個(gè)節(jié)奏教。要想適應(yīng)每個(gè)孩子的方式和節(jié)奏，靠傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法是不可能的。近幾年來，一些創(chuàng)業(yè)公司開發(fā)出了基于人工智能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，幫助學(xué)校和老師提供個(gè)性化的教學(xué)，同時(shí)幫助孩子們提高學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

什么是自適應(yīng)學(xué)習(xí)呢？簡單地說，就是通過收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，用人工智能逐漸勾勒出每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和特點(diǎn)，然后自動(dòng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方式和節(jié)奏，使每個(gè)孩子都能得到最適合自己的教育。隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)積累逐漸增多，人工智能也就越“聰明”，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的適應(yīng)也就越精準(zhǔn)，這樣形成良性循環(huán)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率越來越高，效果越來越好，學(xué)生的信心也隨之增強(qiáng)。 

位于美國和澳大利亞的一家名叫“Smart Sparrow”的公司自2011年成立以來，就致力于為學(xué)校和老師開發(fā)自適應(yīng)教學(xué)的工具。他們的產(chǎn)品是一款集課程設(shè)計(jì)、在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)反饋、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、在線合作學(xué)習(xí)、智能輔導(dǎo)等功能于一體的平臺(tái)。教師可以使用在線平臺(tái)上的工具和內(nèi)容庫設(shè)計(jì)課程，教學(xué)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以加入和學(xué)生互動(dòng)的元素，讓學(xué)生通過完成課程中的一些“任務(wù)”來掌握所學(xué)的知識(shí)。通過這些互動(dòng)，系統(tǒng)就可以隨時(shí)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸和困難，從而給予實(shí)時(shí)反饋和強(qiáng)化。比如，系統(tǒng)在一些互動(dòng)練習(xí)中發(fā)現(xiàn)一名學(xué)生在概念A(yù)和B上有些混淆，于是立即跳出澄清概念的頁面，并指出學(xué)生可能沒有理解的要點(diǎn)。學(xué)生表示理解了后，會(huì)有更多不同形式的互動(dòng)幫助學(xué)生強(qiáng)化理解，直至學(xué)生完全理解為止。同時(shí)，老師也可以隨時(shí)觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。對(duì)于學(xué)得快的學(xué)生，老師可以加入更深的學(xué)習(xí)內(nèi)容，或者加快該學(xué)生的進(jìn)度；對(duì)于有困難的學(xué)生，老師可以給予特別輔導(dǎo)，并適當(dāng)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生不會(huì)感到力不從心。

對(duì)于教師來說，這個(gè)系統(tǒng)的好處不只是輕松為學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)，而且實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和自動(dòng)分析給教師提供了大量的資料，使他們對(duì)每個(gè)學(xué)生的了解大大加深了。同時(shí)，數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)他們不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)班級(jí)整體的特點(diǎn)和每個(gè)學(xué)生的問題做出更精準(zhǔn)的教學(xué)規(guī)劃，使教師的教學(xué)更有針對(duì)性，也節(jié)省了大量的寶貴時(shí)間。

類似的公司還有很多家，每家切入的角度略有不同，但目的都是一個(gè)：讓教育更高效、更有趣、更個(gè)性。針對(duì)年齡偏小的孩子，一些公司還在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中加入了游戲化元素，讓原本枯燥的學(xué)習(xí)變得好玩。美國的"DreamBox Learning"這家公司就是從小學(xué)數(shù)學(xué)課程的游戲化這個(gè)點(diǎn)切入，設(shè)計(jì)了一個(gè)在游戲中學(xué)數(shù)學(xué)的平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)根據(jù)學(xué)生在游戲中和平臺(tái)的互動(dòng)及練習(xí)中的表現(xiàn)，逐漸推進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生的進(jìn)度調(diào)整內(nèi)容和練習(xí)，使學(xué)生不知不覺中就學(xué)習(xí)了所在年級(jí)所要求的所有數(shù)學(xué)課程。 

虛擬導(dǎo)師 

課外一對(duì)一輔導(dǎo)在很多國家都是一個(gè)不小的市場(chǎng)。由于越來越多的父母沒有時(shí)間和精力幫助孩子在學(xué)校之外的學(xué)習(xí)，很多人不得不請(qǐng)家教或者將孩子送到一對(duì)一輔導(dǎo)學(xué)校去。但是這些一對(duì)一的真人輔導(dǎo)價(jià)格昂貴，同時(shí)由于個(gè)人差異，找到最適合孩子的老師也不是一件容易的事情。最近幾年，一些創(chuàng)業(yè)者開始嘗試為學(xué)生提供在線“虛擬輔導(dǎo)教師”，利用人工智能幫助孩子學(xué)習(xí)。

倫敦就有一家這樣的公司，名叫“Whizz Education”。他們的旗艦產(chǎn)品“Maths Whizz”就是一款在線輔導(dǎo)數(shù)學(xué)的軟件。公司設(shè)計(jì)了一套和學(xué)校進(jìn)度相吻合的課后學(xué)習(xí)課程，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)的過程中隨時(shí)提出問題，虛擬老師會(huì)為學(xué)生一步步解答，并且根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整解答方式，直到學(xué)生掌握為止。同時(shí)，系統(tǒng)的家長端為父母提供實(shí)時(shí)匯報(bào)，使他們能夠隨時(shí)掌握孩子的學(xué)習(xí)情況，了解學(xué)生是否跟得上學(xué)校的進(jìn)度，有哪些困難等等，同時(shí)還可以通過在線互動(dòng)的方式鼓勵(lì)甚至獎(jiǎng)勵(lì)孩子，使家長對(duì)孩子的監(jiān)督也變得有趣。

虛擬導(dǎo)師其實(shí)也是一種自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，只不過焦點(diǎn)在學(xué)生的課后自學(xué)和答疑，而不是課堂教學(xué)上。這個(gè)領(lǐng)域目前還在早期發(fā)展階段，進(jìn)一步的推動(dòng)則依賴于一些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，如語音語意的識(shí)別，以及數(shù)據(jù)的進(jìn)一步采集和分析。虛擬導(dǎo)師也許幾年內(nèi)還不能代替真人輔導(dǎo)，但一定會(huì)在課后輔導(dǎo)行業(yè)中逐漸占有一席之地。

教育機(jī)器人

用機(jī)器人充當(dāng)教育者的角色直接和孩子交流，已經(jīng)不只屬于科幻小說了。目前，一些新興的創(chuàng)新公司正在開發(fā)可以成為孩子的老師和朋友的機(jī)器人。位于紐約的“CogniToys”在2015年推出了一款叫“Dino”的機(jī)器人，可以直接和孩子對(duì)話。這個(gè)機(jī)器人在聽到孩子的問題之后，可以自動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)尋找答案，并且通過和孩子的交流逐漸學(xué)習(xí)和了解孩子的情緒和個(gè)性。機(jī)器人和孩子交流得越多，對(duì)孩子的了解就越深，和孩子的對(duì)話也就越個(gè)性化，越貼近孩子的喜好。當(dāng)然，這些對(duì)話都是有嚴(yán)格監(jiān)控的，避免出現(xiàn)誤導(dǎo)孩子的情況。

目前，機(jī)器人能夠流暢交流的話題還是相對(duì)有限。不過這款機(jī)器人的背后一直都有強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)在不斷更新優(yōu)化，相信機(jī)器人會(huì)變得越來越人性化，真正成為孩子的良師益友。 

基于編程和機(jī)器人的科技教育 

我們所在的時(shí)代，可以說是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化的時(shí)代。所以呢，計(jì)算機(jī)編程，算法設(shè)計(jì)，機(jī)器人設(shè)計(jì)這些科技方面的教育也就變得非常重要了。一些人甚至宣稱不久的將來不會(huì)編程就等于文盲。這種說法未免有些極端，但是毋庸置疑的是，目前主流的學(xué)校教育并沒有把這類科技教育的重要性放的足夠高，一些國家的學(xué)校課程體系中甚至完全沒有計(jì)算機(jī)編程類的課程。

于是一批創(chuàng)業(yè)者就來填補(bǔ)這個(gè)空白了。既然編程這么重要，而且會(huì)越來越重要，這方面的教育就要從娃娃抓起，越早越好。

一家位于倫敦的年輕的公司“Primo Toys”就決定從3歲的幼兒開始編程教育。他們?cè)O(shè)計(jì)了一款名叫“Cubetto”的“木制機(jī)器人”。這款集教育和娛樂為一體的玩具，帶有一個(gè)模塊拼板，一些地圖，一本故事書，和一些代表不同指令的木制模塊。孩子通過故事書中的描述，通過在拼板上組合不同的模塊來控制機(jī)器人，使其在地圖上游歷到故事中描述的不同地方。孩子通過自己動(dòng)手“創(chuàng)造”機(jī)器人在故事中的旅行，在游戲中學(xué)會(huì)了動(dòng)手，并且接受了最早期的編程啟蒙教育。 

坐落于加拿大的“EZ-Robot”則把注意力放在了大孩子甚至成人對(duì)機(jī)器人的興趣上。他們出售的機(jī)器人產(chǎn)品高度模塊化，并且配有詳細(xì)的教程。無論是學(xué)校老師，還是校外教育機(jī)構(gòu)，甚至是學(xué)生自己，都可以用他們的產(chǎn)品作為學(xué)習(xí)編程和機(jī)器人設(shè)計(jì)的工具。即使是完全沒有編程基礎(chǔ)的人，也可以使用產(chǎn)品配套的可視化操作系統(tǒng)來設(shè)計(jì)自己想要的機(jī)器人。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景式教育

將虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）運(yùn)用在教育中，想象空間是不可估量的，益處也是顯而易見的。課堂不再局限于小小的教室、白板和PPT，而是整個(gè)宇宙。很多家公司，包括互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌和Facebook，都傾注了不小的精力研究如何將VR/AR應(yīng)用到教育中。

位于愛爾蘭的“Immersive VR Education”就是一家專注于開發(fā)VR/AR教學(xué)內(nèi)容的公司。他們的旗艦產(chǎn)品之一是“阿波羅11號(hào) VR”，用戶只要帶上VR眼鏡，就可以“親身”體驗(yàn)阿波羅11號(hào)登月的整個(gè)過程。不用多解釋，這樣的經(jīng)歷一定比老師在課堂上苦口婆心說幾個(gè)小時(shí)的效果要好得多。

另一家叫“Alchemy VR”的公司為了將VR場(chǎng)景做得盡可能逼真，選擇和諸如三星、谷歌、索尼、BBC、英國國家自然博物館、澳大利亞悉尼博物館等多家機(jī)構(gòu)合作制作VR教育內(nèi)容。這家公司制作的“大堡礁之旅”就是和BBC紀(jì)錄片團(tuán)隊(duì)合作的產(chǎn)物，讓全世界各地的學(xué)生都有機(jī)會(huì)潛入澳洲湛藍(lán)的海水學(xué)習(xí)珊瑚礁的生態(tài)環(huán)境。

人工智能在以上五個(gè)教育科技領(lǐng)域的應(yīng)用都還處于早期探索的階段，但是潛力都是巨大的。相信通過創(chuàng)業(yè)者們的努力和教育工作者的支持，人工智能一定會(huì)為教育帶來一輪變革，讓我們的教育更智慧，幫助我們的孩子做好迎接未來的準(zhǔn)備。

作者：胡珉，現(xiàn)歌斐教育特聘合伙人、英國劍橋大學(xué)博士、北京大學(xué)學(xué)士。曾在倫敦創(chuàng)辦高端求職培訓(xùn)公司，幫助包括劍橋、牛津、倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院、帝國理工等英國頂尖高校的畢業(yè)生培養(yǎng)職場(chǎng)軟實(shí)力。曾任歐洲頂級(jí)戰(zhàn)略咨詢公司咨詢顧問，為眾多行業(yè)的企業(yè)高管和投資人提供戰(zhàn)略和投資咨詢服務(wù)。