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面對AI人工智能的挑戰(zhàn),基礎(chǔ)教育能做些什么?

作者:決勝互聯(lián)網(wǎng)+ 發(fā)布時間:

面對AI人工智能的挑戰(zhàn),基礎(chǔ)教育能做些什么?

作者:決勝互聯(lián)網(wǎng)+ 發(fā)布時間:

摘要:對下一代人工智能和大數(shù)據(jù)的投資必須是長期的,而這些投入終究會讓所有人都受益。

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近日《哈佛商業(yè)評論》撰文,就人工智能對經(jīng)濟(jì)、教育的影響展開了思考。在他們看來,人工智能的興盛要求教育必須跟上步伐,這樣才能讓人們在未來受益。

對于我們這一代人,無人駕駛汽車、語音助手等人工智能科技或許令人驚奇。但下一代可能沒有人會對此感到驚訝了。以后人工智能將不僅是一種工具,更多時候,它會變成你的同事,成為你生活中不可或缺的一部分。

我們的下一代將能夠有效利用人工智能和大數(shù)據(jù),認(rèn)識到自身的局限性,完善人工智能平臺和系統(tǒng)。而現(xiàn)在,我們就要幫助他們做好準(zhǔn)備,也就是說,我們需要改進(jìn)初級教育,優(yōu)化中等教育的計算機(jī)科學(xué)教育。

看看現(xiàn)在的兒童是怎樣使用人工智能和自動化技術(shù)的把。

如果你對Siri說,“打開身著橙色連衣裙的明星照片,”不到一秒鐘,手機(jī)上就會出現(xiàn)Taylor Swift的照片,現(xiàn)在這看起來像魔術(shù),但顯然并不是。工程師們在設(shè)計人工智能系統(tǒng)時,先將任務(wù)分解成許多小任務(wù),找到針對每個小任務(wù)的解決方案,再讓彼此之間產(chǎn)生聯(lián)系。

以Siri為例,人工智能系統(tǒng)先將接收到的語音分成小的部分,并把它們發(fā)送到云端,然后分析每個部分的含義,再將分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成搜索請求。最后,對各種可能的解決方法進(jìn)行篩選和排序。因為云端足夠強(qiáng)大,這個過程只需要幾微秒的時間。

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人工智能系統(tǒng)并不像火箭科學(xué)那么復(fù)雜,但它需要各方面的知識,比如用于破解語音的波形分析、讓機(jī)器識別裙子的機(jī)器學(xué)習(xí)知識、保護(hù)信息的加密設(shè)置等等。而且不少知識都相對基礎(chǔ),能夠舉一反三應(yīng)用于許多程序。因此,這并不是一個天才在閉門造車。投身于人工智能科技的人必須具備組建團(tuán)隊、發(fā)揮各個成員的能力。而這些就是我們需要教給下一代的東西。

隨著人工智能不斷普及,我們需要將注意力轉(zhuǎn)移到人類區(qū)別于人工智能的特質(zhì)上——創(chuàng)造力、適應(yīng)性和人際交往技能。

在初級教育階段,我們需要重視培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和團(tuán)隊合作意識。所幸,現(xiàn)在初級教育階段已經(jīng)在這方面有了較大的投入。

另一方面,不論哪個階段,道德教育都應(yīng)該得到更多的關(guān)注。很多時候,人工智能科技都會面臨道德困境——比如怎樣克服種族、民族和性別偏見,無人駕駛汽車如何平衡車主和行人的生命權(quán)益等——這就需要我們和工程師共同努力,不斷優(yōu)化人工智能的應(yīng)用。

當(dāng)然,在初級教育階段,過分重視編程學(xué)習(xí)這種做法并不可取。教編程沒錯,而且兒童也樂在其中,Snap!和Scratch這樣的語言也很實用。但事實上,孩子們在更高的教育階段中再學(xué)習(xí)編程也來得及。有些人認(rèn)為學(xué)習(xí)編程百利而無一害,但這種想法很容易誤導(dǎo)人。當(dāng)今已經(jīng)是數(shù)字時代,計算機(jī)科學(xué)變得與寫作和數(shù)學(xué)同等重要。對于個人來說,不管是成為一名計算機(jī)科學(xué)家還是選擇別的職業(yè),編程技能都將有助于他們的職業(yè)發(fā)展。

現(xiàn)在,美國只有40%的學(xué)校開設(shè)了編程課程,而且教學(xué)的質(zhì)量和規(guī)范性也參差不齊。參加計算機(jī)科學(xué)大學(xué)先修課程(AP)考試的學(xué)生數(shù)量近年來急劇增長。去年參加計算機(jī)科學(xué)大學(xué)先修課程A考試(APCS-A)的考生高達(dá)58,000人,但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于參加微積分大學(xué)先修課程AB(APC-AB)考試的人數(shù),而后者考生已達(dá)308,000人。而且,美國三分之一的州甚至沒有將計算機(jī)科學(xué)課程計入學(xué)生的畢業(yè)學(xué)分。

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來自code.org的數(shù)據(jù)

令人沮喪的是,美國的計算機(jī)科學(xué)教育仍不及其他的發(fā)達(dá)國家。以色列已經(jīng)把計算機(jī)科學(xué)納入了大學(xué)預(yù)科課程,英國最近在計算機(jī)學(xué)校的項目上進(jìn)展良好,而德國、俄羅斯也不斷向前發(fā)展。奧巴馬在2016年年度國情咨文中提到了計算機(jī)科學(xué)教育舉措,這意味著美國朝著正確的方向邁出了遲來的一步。然而,由于川普政府削減預(yù)算,這個提案可能會擱淺。

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加強(qiáng)高中階段的計算機(jī)科學(xué)教育不但會讓學(xué)生自身受益,也能鼓勵更多學(xué)生——以及更多樣的學(xué)生群體——未來選擇計算機(jī)科學(xué)作為職業(yè),進(jìn)而推動計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。

去年秋天,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的大一新生中,將近一半都是女學(xué)生,這種情況讓人振奮。但同時,計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域仍然很難擴(kuò)大女性和少數(shù)群體的比例。將聰明才智轉(zhuǎn)化為計算機(jī)系統(tǒng)、在漫無邊際的數(shù)據(jù)海洋里獲得真知灼見,這些愿景都需要多樣化的人才。

想要在計算機(jī)科學(xué)上保持領(lǐng)先地位,編程教學(xué)方法的改進(jìn)亟不可待。老師在課堂上總是按照上世紀(jì)九十年代的方法來教編程。那時候,計算機(jī)科學(xué)的核心是代碼的一些細(xì)節(jié)(想想Visual Basic)。如果你仍執(zhí)著于這些細(xì)枝末節(jié),或許會有所收獲,但將落后于時代。顯然,現(xiàn)在不應(yīng)當(dāng)如此。

編碼是一項創(chuàng)造性活動,因此開發(fā)一些富有趣味又受人歡迎的編程課程是完全可行的。比如在紐約市,女童子軍就參加了一個項目,女生學(xué)習(xí)使用Java語言創(chuàng)建和優(yōu)化視頻。這類活動不僅有趣,而且與孩子們的生活息息相關(guān),因此受到孩子們的喜愛。難道學(xué)校不應(yīng)該參考這樣的案例嗎?

對于九年級以上的學(xué)生,學(xué)校應(yīng)當(dāng)開設(shè)計算數(shù)學(xué)、計算藝術(shù)之類的選修課,幫助那些有興趣又有天分的學(xué)生成長為計算機(jī)科學(xué)家。目前在美國,除了APCS-A備考需要的核心課程,很少有高中開設(shè)其他計算機(jī)相關(guān)的課程。雖然也有少數(shù)的例子——比如紐約市的Stuyvesant高中、弗吉尼亞州亞歷山大市的Thomas Jefferson科學(xué)技術(shù)高中、達(dá)拉斯市的精英高中TAG,這些學(xué)校都擁有一批盡職盡責(zé)的教員團(tuán)隊,他們或是具備計算機(jī)科學(xué)的專業(yè)背景,或是接受過相關(guān)培訓(xùn)。

同時,高中數(shù)學(xué)這個學(xué)科也應(yīng)當(dāng)減少包括高等微積分在內(nèi)的數(shù)學(xué)課程,減少重復(fù)性,增加與計算機(jī)科學(xué)直接相關(guān)的數(shù)學(xué)課程,比如數(shù)據(jù)學(xué)、概率論、圖論和邏輯學(xué)。對于當(dāng)今的人才,這些是最實用的技能。

接受過計算機(jī)科學(xué)培訓(xùn)的教師數(shù)量嚴(yán)重不足,這是當(dāng)前美國學(xué)校面臨的主要問題。在這方面,美國的科技公司已經(jīng)有所表現(xiàn)。比如微軟公司便資助了TEALS項目,將計算機(jī)從業(yè)人員與高中教師配對,提供每周互相交流的機(jī)會。但我們需要的是上千名教師來教授數(shù)百萬的學(xué)生,為推動這一事業(yè),仍需要更多的科技公司投入。而在學(xué)術(shù)層面,德克薩斯州立大學(xué)的Austin’s Uteach項目是為STEM學(xué)科教師提供培訓(xùn)的模范案例,如今該項目已拓展到哥倫比亞區(qū)和美國21個州的44所大學(xué)。

不過這些還不夠。就像科學(xué)和數(shù)學(xué)一樣,K12階段的計算機(jī)科學(xué)也需要政府來制定標(biāo)準(zhǔn),需要教材、課程以及接受過良好培訓(xùn)的教師骨干隊伍。美國計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會在該領(lǐng)域一直是個先行者,他們已經(jīng)開發(fā)了一個標(biāo)準(zhǔn)的框架以及一套臨時標(biāo)準(zhǔn)。

總之,我們對下一代人工智能和大數(shù)據(jù)的投資必須是長期的,而這些投入終究會讓所有人都受益。

本文編譯自《哈佛商業(yè)評論》,由決勝互聯(lián)網(wǎng)+編譯。

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