人工智能时代大学英语教学机遇分析

中国论文网 发表于2021-06-28 20:41:03 归属于英语论文 本文已影响62 我要投稿 手机版

       
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  摘要:人工智能与教育的融合创新,必然加速教育现代化发展进程。慕课的蓬勃发展、自适应技术以及大数据的运用,为解决大学英语教学改革几十年来的棘手问题提供了可能。挑战与机遇并存,人工智能技术将倒逼大学英语朝着教学目标高阶化、课程体系后现代化、课堂教学智慧化和教师角色精细化方向发展。

  关键词:人工智能;大学英语教学;后现代课程观

  一、引言

  人工智能与各领域的深度融合和创新,正在颠覆我们的生活,改变世界的面貌[1]。世界各大经济强国为抢占人工智能技术发展制高点,争先研制了各种人工智能发展战略和行动方案,试图占住未来科技发展先机。我国在继2016年5月发改委和科技部联合推出《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》后,次年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》)[2],全面部署了我国人工智能发展战略。2017年9月,教育部长陈宝生提出“课堂革命”的信息化时代教育改革新命题,人工智能驱动和赋能的课堂革命序幕从此拉开。2018年4月,教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》,明确了高校在培养创新人才及科技创新等领域的目标和任务。人工智能与教育进入了融合创新阶段,正在迅猛地颠覆人类几千年沉淀的教育理念和方式,重构教育生态。智能语音技术、英语语言测评系统、语言翻译、智能口语陪练等技术,以及自适应系统、个性化学习中心和智能导师系统等广泛应用于大学英语教学领域,为大学英语教学带来了前所未有的机遇,为破解大学英语教学领域几十年来教学资源不足、“因材施教”难以践行、课程评估不科学等难题提供解决方案。显而易见,传统的教学目标、课程体系及教学模式、教师的专业知识不足以应对新一代人工智能技术的需求,我们必须积极求变,寻找人工智能与大学英语教育的契合点,方能在这场革命浪潮中幸存。

  二、人工智能2.0和教育

  人工智能被认为是迄今为止最具有颠覆性的技术[3],它正在加速落地,深刻地改变世界和人类生产、生活方式[1]。人工智能自诞生之日起就与教育休戚相关,对教育的变革也将是彻底的、全方位的。因此,我们必须充分认识它,方能抓住人工智能技术给教育带来的机遇,方能乘风破浪应对挑战。

  (一)人工智能的内涵、发展及核心技术

  人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)这个名词,早在1956年由美国达特茅斯学院(DartmouthCollege)的一群年轻科学家提出,但是到目前为止没有一个科学、全面、准确的定义。学界公认的定义是,人工智能这门科学主要研究、模拟、延伸和扩展人的智能理论及相关方法与应用技术,通过计算机模拟人的智能,最终使之能像人一样思考、学习和认知,并能够有效地处理过去由人才能处理的问题[4]。人工智能,作为一门新兴的交叉学科,涉及的面十分广泛,涵盖多个大学科和技术领域,如计算机视觉、自然语言理解与交流、认知与推理、机器人学、博弈与伦理、机器学习、统计学、脑神经学等[1]。学界认为人工智能经历了三大发展浪潮。第一次是20世纪50至60年代以图灵测试为标志的启蒙期。20世纪80至90年代随着语音识别技术取得突破性进展,人工智能发展迎来了第二次发展浪潮。近年来,由于互联网技术、大数据技术、深度学习算法等技术的飞速发展,人工智能开启了第三次发展浪潮。大数据技术、深度学习和机器学习是人工智能第三次发展浪潮的标志性技术。人工智能的核心技术包括三个层面:基础技术、通用技术和应用技术[1]。在基础技术层面,机器学习被认为是其最重要的支撑技术,研究计算机如何模拟或实现人类行为,获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身性能的科学[1]。被广泛应用于图像识别、语音识别、机器翻译等领域的深度学习则是机器学习的一个重要分支,它加速了人工智能的发展。人工智能的通用技术层面内涵丰富,主要包括语音识别、计算机视觉、自然语言处理、决策和规划、运动与控制等。人工智能应用技术现在深入渗透各个行业领域,人类进入了人工智能时代,未来的一切将出现无限可能。

  (二)人工智能赋能教育

  人工智能与教育息息相关。新一代人工智能技术在政策驱动、消费者需求升级驱动以及新技术迭代升级突飞猛进驱动下,已经迈入了与教育教学融合创新阶段,迈入了为变革课堂教学,实现教育创新赋能加力的阶段。自2015年至2019年,国家先后出台了《中国制造2025》(2015年)、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》(2016年)、《新一代人工智能发展规划》(2017年)、《高等学校人工智能创新行动计划》(2018年)、《中国教育现代化2035》(2019年)五项政策,加速了人工智能与教育的深度融合的进程。目前,我国居民生活水平整体提高,教育消费需求升级,家庭对教育的重视及投入大幅增加,对教师的要求、学习环境和条件的要求更高,在线学习需求旺盛,这在很大程度上也加速了人工智能技术在教育行业的广泛应用。人工智能三大核心应用技术即计算机视觉技术、智能语音技术和自然语言处理已经广泛开发应用于在线教育、智慧课堂、为智慧教学和智慧学习赋能加力[5]。目前,从基于语音识别的英语语音测评到基于图像识别的智能情绪分析,人工智能已经在教育领域已经实现十余种产品类型[6]。国外像Google,Alpha,Facebook等走在技术前列的知名公司,研发了各具竞争优势的AI教育软件,进军教育行业;国内的腾讯、科大讯飞、百度等也研发了各类学习软件和教学软件,并拥有海量用户。人工智能引领下的教育正朝智慧教育、智慧学习大步迈进。

  三、人工智能给大学英语教学带来了机遇

  大学英语教学改革的步伐从未停歇过,但是不管怎么努力都被冠以“费时低效”的罪名,教学资源不足、“因材施教”教育理念贯彻不到位、评价无法及时科学反哺教学等问题一直是大学英语教学改革中的顽固问题。人工智能时代,随着大数据技术、计算机视觉、智能语音技术和自然语言处理技术所催生的慕课、自适应学习系统、个人学习中心、智能导师等的广泛应用,这些问题将迎刃而解。

  (一)慕课的蓬勃发展,海量教学资源得以共享

  慕课(MOOC),即大规模开放在线课程,是大数据时代的产物。2013年,中国迎来了慕课元年,从此中国大地掀起了一股慕课建设的热潮。从教育主管部门、高校、教材出版商、IT企业、教育培训机构到普通教师,都在共同致力于开发慕课平台,共建优质教学资源。短短的六年时间里,中国慕课在信息技术尤其是人工智能技术的驱动下实现了跨越式发展,目前,我国共有12500门慕课上线,超过2亿人次在校大学生和社会学习者学习慕课,6500万人次大学生获得慕课学分[7]。已经上线的慕课中,大学英语慕课的份额十分可观,为大学英语教学提供了海量教学资源。目前,中国大学MOOC,共有468所合作高校共推出了1291门国家精品慕课,其中包括60余门大学英语通识类课程、28门专门用途英语课程和21门跨文化类课程;中国高校外语慕课平台(UMOOCs),我国首个以外语学科特色为主的国际化慕课平台,自2018年3月23日正式启动以来共上线大学英语类课程40余门;国内外语类三大出版社也创建了特色课程平台:外语教育与研究出版社推出了U校园教学云平台、上海外语教育出版社创建了“WELearn课程中心”、高等教育出版社推出了i-Smart外语智能学习平台;清华大学研发的学堂在线上也有将近50门大学英语类课程。这些平台所推出的海量优质外语教学资源,学习者可以像逛超市一般按照自己的喜好和需求在平台上挑选课程,这较好地解决了大学英语过去一直教学资源不足的问题。除此以外,随着人工智能技术的迭代升级,机器人教师和虚拟教师的广泛应用,他们都将成为最好的老师时时陪伴,“同一个世界,同一个课堂”的愿景在不久的将来得以实现,大学英语教学改革路上教学资源不足不公的问题不再是制约大学英语教学发展的问题。

  (二)自适应学习广泛应用,“因材施教”教育理念得以践行

  早在孔子时代就提倡“因材施教”的教学理念,要求教师在教学中应该根据学生的认知水平、学习能力及自身素质有的放矢地进行差别教学。大学英语教学改革几十年来,也一直致力于“因材施教”个性化的教学改革,但是劳而无功,究其因,主要是课堂人数多,教师无法每次课前准确掌握学生学习程度、课中和课后不能即时跟踪学生的学习情况,因此很难做到适时调整教学策略实施“因材施教”。2016年美国自适应学习平台Knewton及我国自主研制的智能自适应学习系统的投入使用,为教师、学生自己,甚至家长了解学生的学习状态,依据学生的学习兴趣、学习风格、学习需求选择适合的学习资源和途径提供了便捷。人工智能在自适应学习过程中所起的作用显而易见,主要体现在:科学而又高效的学习状态诊断;精准学习资源的推送;全过程学习数据的收集、分析与整合。因此,人工智能技术与大数据应用使得量化自我和定制学习的个性化教育成为可能[3],“因材施教”问题也将得以践行。

  (三)大数据护航,精准多维的课程评价得以实现

  课程学习评价是教学中的重要环节。大学英语课程学习评估经历了过去的以终结性评估为主到终结性评估与形成性评估相结合的课程学习评价方式,但是不管怎样,过去评估形式的改变并没有改变评估重结果、轻过程、重整体、轻个体的结局。此外,由于技术的原因,课程考核根本无法顾及学生的情感因素。因此,这种单一的评价模式始终没法全面科学精准地反哺教学。人工智能通过即时摄录大数据分析使传统评价发生了根本性变化,所有学生的学习记录将被人工智能综合收集起来,互相参照、优化、聚合后分发,从而提高总体水平,彻底升级“教学相长”的含义[8]。尤其是智能导师系统及智能评测系统的开发利用,可以凭借人脸识别、语音识别、机器学习、自然语言处理等技术,不仅能全过程精准收集学习的学习数据,还能即时对学生的学习状态、情感感知等多种学习因素作出即时的诊断和评价。大数据保驾护航收集全过程学习数据、智能导师和智能评测提供多维即时诊断和评价,这才是具有实际意义和现实价值的课程学习评估。

  四、大学英语教学面临新挑战

  人工智能技术给大学英语带来无限机遇的同时,也倒逼大学英语教学必然积极识变、应变、求变,朝着教学目标高阶化、课程体系后现代化、教学模式智慧化、教师角色精细化方向发展,主动服务国家战略发展和学生的“学以成人”。

  (一)教学目标高阶化

  新时代高要求。近两年,教育部罕见多次发文呼吁大学英语教学改革。2018年9月17日,教育部召开加强高校公共外语教学改革工作会议,提出要“实施面向非外语专业的公共外语教学改革”“培养高素质国际化复合型人才”[9]。“推进公共外语教学改革”也被列入2019年教育部“十大事件”之一。2019年3月29日教育部和中组部又联合召开“推进公共外语教学改革,大力培养高素质国际化专门人才”会议,重点讨论如何培养学生的“专业+外语”综合应用能力,为国家战略培养和储备“一精多会、一专多能”的国际化复合型人才[9]。教育部高等教育司吴岩司长在2019年第四届全国高等学校外语教育改革与发展高端论坛上提出高等外语教育要主动服务国家发展战略,要积极迎接新科技革命挑战,要全面融入高等教育强国建设,大力培养具有全球视野、通晓国际规则、熟练运用外语、精通中外谈判和沟通的高素质国际化人才[10]。新技术新要求。2018年4月,博鳌亚洲论坛上,大屏幕即时将嘉宾语音转换成中文又即时译成英文;2018年11月的第五届互联网大会上,不但有中文,还有英文的首个AI合成新闻主播的出现。翻译软件、智能机器人等日新月异,给人类教育提出了新的要求。在人工智能时代,人类几千年积累下来的知识,瞬间可以从智能机器人和资源库平台获取,使得人类靠知识传授的课程即将被淘汰。课程教学的重心不得不从曾经的知识传授转移到通过学生的个性化学习和自适应学习,培养信息获取和分析处理能力、终身学习能力、批判性思维能力和创新能力[5],以及人工智能所难以拥有的精神能力,包括情感能力、价值追求能力、美感能力和创新能力[3]。在这种高要求、新要求下,大学英语教学的目的就不再是简单的培养学生的英语应用能力,提高综合文化素养了。而是迈向更高阶的利用英语汲取和交流专业信息能力的培养;使用英语解决专业问题的学科思辨能力和创新能力的培养;同时发展其自主学习能力、提高其智能素养,使他们在各自的专业学习、研究和未来工作中有效地使用英语,满足国家、社会、学校和个人发展的需要。按照布鲁姆教育目标分类法,认知领域的教育目标按知识与认知过程两个维度分类[11]。在知识维度,知识被分为事实性知识、概念性知识、程序性知识和反省知识4种类型。在认知过程维度,认知过程维度,认知过程由低级到高级被分为记忆、理解、运用、分析、评价和创造6种水平[11]。人工智能时代的大学英语教学目标高阶性主要体现在:在知识维度,大学英语教学目标设立从事实性知识、概念性知识、程序性知识向反省认知知识迈进;在认知过程维度,从记忆、理解、运用向高阶的分析、评介、创造迈进。

  (二)课程体系后现代化

  人工智能时代将迎来学校平台化、传统课堂网络化、课程市场化,人工智能技术随时从云端、海量资源库中为学生提取知识,并经由结构化推送给学生,经过学生深度学习之后进一步提炼加工,再次结构化。此外,人工智能超强的学习能力随时产生大量人类无法理解的暗知识(所谓暗知识,就是指那些人类根本无法感受到无法表达出来的,然而却能够发挥重要作用的知识)。“人类将进入一个知识大航海时代,我们将每天发现新的大陆和无数金银财宝”[12]。正如Schwab,J在Thepractical:Alanguageforcurriculum中所言:课程领域已步入穷途末日,按照现行的方法和原则已不能继续运行,也无以增进教育的发展[13]。现在需要的是适合于解决问题的新原则.....新的观点......新的方法。因此,大学英语目前线性的、统一的、封闭的现代课程体系必然受到冲击,取而代之的是非线性的、建构的、开放的小威廉.E.多尔所倡导的后现代课程模体[14]。人工智能时代,大学英语课程体系应该朝小威廉.E.多尔所提出的具有四R特点的后现代课程模体建构,即课程具有丰富性(rich)、回归性(recursive)、关联性(relational)和严密性(rigorous)。所谓丰富性,是指课程的深度、意义的层次、多种可能性或多重解释[14]。在人工智能时代,学生与教师、学生与同伴之间是学习伙伴的关系,他们随时都可以能产生新的疑问或知识,因此为了促使学生和教师产生转变和被转变,课程应具有“适量”的不确定性、异常性、无效性、模糊性、不平衡性、耗散性与生动的经验[14]。课程具有回归性是指课程的片段、组成部分和序列应该是任意组合的,不应该设置为孤立的单元,而应视其为反思的机会。也就是说在设置课程体系的时候,每一个知识,包括作业、测验等都应该提供对话和反思的余地,避免课程的重复性。关联性指建立教育与文化之间的关联。具有关联性的课程模体将摆脱过去课程体系仅仅由课程内容或教师来决定,课程模体处于一种不断建构的过程,它的内容和体系远远超越原有的课程内容。严密性是四个标准中最重要的[14]。自发组织建立的丰富的具有回归性的课程并非任意、无序的,而是具有学术逻辑和符合课程发展规律的,可以用数学思维准确度量的。只有这种非线性的、开放的、不断建构的课程模体才满足海量资源,优势整合的特点,才能有效解决学生日益增长的对英语能力提升的需求与优质英语资源分布不平衡直接的矛盾。

  (三)教学模式智慧化

  人工智能赋能的课堂将首先是网络化、数字化、智能化的课堂,是实施个性化教学的创新能力培养课堂,是基于项目式学习的自主、合作、探究的课堂,是线上线下无缝衔接的混合式和翻转课堂,是平等交互、自适应学习、快乐幸福并追求个性全面和谐发展的高效课堂[5]。因此,大学英语教学应当遵循语言学习“输出驱动、输入优化、产出评价”和以“学生为中心”理念,从英语学科教学方法与移动新媒体技术相结合的视角,引入自适应学习系统、智能导师系统加强过程监控与评估,充分利用慕课、微课等建立具有可视化、可听化、协作化、互动化的大学英语“金课”教学模式,充分发挥线上线下教学互促和互补的优势,构建线上线下教学环节,形成课前预备、课中教学、课后巩固、课外丰富及教学反馈五个教学环节为一体的螺旋上升模式,实现知识从传递到知识提升,如图1。

  (四)教师角色精细化

  智能语音、智能批改、智能翻译、教育机器人等人工智能技术广泛应用于英语教育,过去教学中一切重复性劳动和大部分管理工作都将被人工智能所取代,教师角色将发生重大改变。过去衡量优秀教师的素质体系:扎实的外语基本功、完善的知识理论体系、较强的外语教学能力[15],已经无法完全满足人工智能时代对大学英语教师的需求。未来的人工智能智慧课堂不需要教师,教师的角色将转型为课程的咨询师、学习的引导者、数据分析师、情感呵护者等,角色将越来越精细。除此以外,由于角色的精细分工,将来教师不可能再孤军奋战,而是走向团队合作[16]。今天的教育形势下,我们教师要引领学生提升自己的核心素养,引领学生学会认知(learntoknow),学会做事(learntodo),学会合作(learntoliveandworkto-gether),学会做人(learntobe)。

  五、结语

  人工智能与大学英语教学的融合创新,为解决大学英语教学改革40多年来教学资源不足、“因材施教”的以学生为中心的教学理念难以践行、评估重结果流于形式的顽固问题带来了契机。同时,人工智能对大学英语教学结构的颠覆性革命,也倒逼大学英语教学必须朝教学目标高阶化、课程体系后现代化、教学模式智慧化、教师角色精细化方向发展。

  作者:邓超群 单位:广东石油化工学院

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