AI教育的現況與實際應用

作者: 陳文濤 發佈時間:2018-12-28 14:29:29 產業分類: 數位媒體 文章分類: 產業動態,技能觀測
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AI風潮的興起,讓人對於未來的世界有了無限想像,其中已經有些落實到與教育產業相關的應用。美國國會研究處提出相關研究、描述AI在教育領域的現況發展。而透過TutorABC真人英語對話課程的動態課程系統、以及Knewton所推出的適應性學習軟體Alta,這兩個AI在教育產業應用的實際例子,可以確實看到AI在教育領域應用的狀況。

AI與教育,輔導教學、個人化學習、測驗、自動化事務

美國國會智庫機構之一,美國國會研究處(Congressional Research Service,CRS) 隸屬於美國國會圖書館立法參考服務部之下,其在今(2018)年發布關於AI與教育的研究〈Artificial Intelligence(AI) and Education〉,當中描述了目前AI在教育上的現況。許多公司,無論是初創或已成熟,都在尋求將AI應用整合進可銷售的市場之中。而這些應用主要包含了輔導教學、個人化學習、測驗、自動化事務等四個面向。

TutorABC線上真人英語授課,師生配對標準

麥奇數位股份有限公司於2004年成立,總部位於台北,其較為人知的名稱為TutorABC,主打線上真人英語對話授課。一堂45分鐘的英文對話,學員與顧問都來自世界各地、彼此互不認識,且每堂課都重新配對,每一次上課幾乎都是「初次見面」。在虛擬教室中,初次見面就馬上進行課程,難免會有話不投機、或是放不開的情形,這將折損開口對話訓練英文的效果。因此這種課程非常仰賴良好的系統配對,將有相同興趣、英語會話能力相仿,以及關心類似議題的學員安排在同一間教室,並配對專門準備這類議題教材的顧問上課,使每堂課讓學生都覺得有所收穫。

而這套配對系統,是TutorABC專利的AI動態課程系統(DCGS)。其標榜以20年教材、學員、顧問等大量資料做大數據分析,剖析學員文化背景、生活習慣、興趣等特質,以尋求其與哪些學員及顧問搭配會較有學習成效以及高滿意度。此項技術在今(2018)年新媒體公司數位時代所舉辦的「Future Commerce Awards創新商務獎」中,還獲得了最佳技術創新獎銅牌的肯定。

在臺灣發跡的TutorABC,不但找了姚明代言,前進中國市場,目前還進軍日、韓,師生分布於全球80多個國家中,累積超過1.8億學習人次、3萬名線上教師,在華語線上教育中站穩龍頭。

圖片來源:https://hk.saowen.com/a/b2e14d07588050b3c72c2549e132a9c47ecab751a5b470ee7108ec09980b34f6

TutorABC透過AI的應用,將適當的學生與顧問分配在一起正符合了CRS報告中的「輔導」、以及「個人化學習」的面向。也正是因為這套以AI為基底的DCGS,使得TutorABC在線上小班制教學有了強力的支撐後盾,讓教學順利並使學員滿意。

Knewton適性化學習,預測學生表現、即時調整教材

Knewton在2008年成立於紐約,其推出的產品Alta瞄準高等教育市場,是一個強調適性化學習(Adaptive learning)的產品。適性化學習是達成「個人化學習」的其中一項路徑,而個人化學習正是AI與教育兩者結合中最被看重的目標之一。

適性化學習強調依照學生的學習狀態與需求做出學習上的調整,透過蒐集學生過往的學習資料、預測其可能的未來表現,並給予學生最適當的教材。而這正是Alta最重要的訴求,其能分析學生的學習數據,推薦他下個階段應該要學什麼,就像博客來或亞馬遜的推薦書目一樣;接著,其能基於學生正確與錯誤的內容,搭配其作業上的得分,判斷出學生真正的程度;其已經學會什麼、又有什麼領域尚不甚理解,其程度是否與分數吻合、或是有所超越等等,如此將能進一步預測該學生在未來的學習狀況。

圖片來源:Knewton

而Knewton分析了去(2017)年一萬多名使用Alta的學生,其發生的變化。結果顯示,曾經在Alta分配的作業中遇到困難的學生裡,有82%最終依著Alta適應性學習的系統順利完成了作業;而這些曾遇到困難後來完成作業的學生,其最終學期評估平均分數會從40分大幅提升到78分。

Alta整合學習,目標取代大學教科書

Knewton在今(2018)年一月正式發布了其主打產品Alta。於其介紹的影片上提到,除了上述適性化學習的特色之外,還主打大學生負擔得起的價格,包含數學、統計、化學、經濟的課程中,課程包含教材、教學影片、習題、當然還有上述適性化機制的評估與課程分配,而每一套課程只需要美金44元,這比起每堂課動輒3、400塊美金的教科書,相對減輕大學生不少經濟上的負擔。

另外影片中也提到,Alta帶來的適性化學習,其定位是「輔助教師領導教學」、而非「以科技領導教育」。Alta提供授課教師選取教授主題、給講義、出作業與測驗等等,而Alta就會在學生學習時運作,透過上述的適性化學習機制,幫助學生確實學會教學內容、也幫助教授掌握學生真正的學習狀況。

Knewton對於AI的應用,正是CRS報告中所提到「個人化學習」、「測驗」、「自動化事務」的面向。Alta依著適應性學習的機制幫助學生達到個人化學習的效果、並幫助授課教師給出測驗甚至是安排課程、進度等等。而也正是挾著低廉價格與高品質學習,Knewton執行長Brian Kibby充滿自信的表示,其有可能造成銷售傳統教科書的公司面臨極大的困難:「那些賣著一本350(美)元的教科書以及相關軟體的公司必須面對現實。事情有時候可能真的就這麼結束了。」

總結

隨著AI的發展越來越蓬勃,教育領域與AI結合的想像與實際應用也逐漸受到重視。以TutorABC的DCGS與Knewton的Alta為例,雖然兩者是不同的應用,分別對於CRS中所提到的四個面向有所琢磨。但其實都不約而同指向依照「個人實際需求」做出調整的適性學習,並依此提高學習意願以及效果。這需要長期追蹤紀錄大量結果計算、並做出適切預測的整合,傳統需要極具經驗與耐心的教師,一對一隨身教學並專注在單一學生,才可能為學生量身打造適性學習。而若仰賴AI的發揮,以自動化事務做紀錄與給出測驗,有效降低上述高師生比的成本、並提供具可靠性的分析,往個人化學習的目標邁進、並使教師可以更好的做出輔導,AI與教育如此的結合,不但逐漸受到重視,在未來也很可能是高品質教學的保證之一。

參考來源:

封面照片:https://pxhere.com/zh/photo/571309

內文資料:cision / knewton alta / 均一平台教育基金會 / tutorABC / 香港矽谷 / 科技新報 / ettoday / 數位時代 / litmos