你戴著一個(gè)類似 Google Cardboard 的VR頭盔,看到空中漂浮著一個(gè)形如人體大腦的立體圖像在緩慢旋轉(zhuǎn)。你手里有個(gè)控制器,它可以像鼠標(biāo)那樣指向這個(gè)大腦的任何部位。你發(fā)現(xiàn)整個(gè)大腦是由無數(shù)個(gè)腦葉組成的,你點(diǎn)擊了一下大腦,所有葉片都分開了。你用“鼠標(biāo)”在圖像上自由滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)觸碰到哪個(gè)葉片,那個(gè)葉片就會(huì)自動(dòng)浮現(xiàn)一串文字,告訴你它的功能是什么。你把“鼠標(biāo)”點(diǎn)向了枕葉,那行字告訴你,它負(fù)責(zé)的是視覺處理工作。這時(shí)候系統(tǒng)向你發(fā)起了挑戰(zhàn):你能否把這些散開的葉片放回原位呢?
你根據(jù)看到的文字提示一點(diǎn)點(diǎn)把所有葉片裝回了原樣,待到最后一片歸位,系統(tǒng)彈出一份通知:你贏了!
原來剛才的全過程正是一個(gè)游戲,一個(gè)有關(guān)大腦結(jié)構(gòu)的VR益智游戲。
“這可比教材里那堆枯燥的段落有意思多了?!蹦悴唤洁炝艘痪?。摘下頭盔,回味了一下剛剛的體驗(yàn),意猶未盡。
Veative Labs的產(chǎn)品宣傳圖
這套VR設(shè)備的制造商,Veative Labs 表示,他們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)模擬系統(tǒng)是把有形的知識(shí)和抽象的認(rèn)知連接在了一起,讓用戶從被動(dòng)的學(xué)習(xí)者變成了一個(gè)主動(dòng)的知識(shí)攝取者。
據(jù)悉,這家公司出品的科學(xué)與數(shù)學(xué)科目VR設(shè)備已出現(xiàn)在了全球25個(gè)國家的許多課堂上。它的主要功用就是幫助學(xué)生理解復(fù)雜的學(xué)科知識(shí)概念:
“人們很容易看得出這款設(shè)備在增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力方面的功效,但一個(gè)常被忽略卻真切存在的事實(shí)是:該產(chǎn)品還能提升老師的教授能力。因?yàn)樗芡ㄟ^擴(kuò)充教師的知識(shí)儲(chǔ)備,激活他們更多潛能。”該公司在官網(wǎng)上自信地聲稱。
盡管目前在教育領(lǐng)域,VR(虛擬現(xiàn)實(shí))和AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))技術(shù)主要還是少數(shù)精英私立學(xué)校在使用,但好在政府已經(jīng)開始了行動(dòng)。印度最新發(fā)布的《國家教育政策2019年草案》(Draft National Education Policy 2019)明確提出,“科技成果和技術(shù)應(yīng)用要成為提高印度整體教育質(zhì)量的重要策略?!?/FONT>
可以想見,在這樣的政策背景下,一系列為老師和全年級(jí)學(xué)生開發(fā)的教育類軟件自會(huì)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。在這其中,應(yīng)用了AR和VR技術(shù)的嚴(yán)肅型游戲、模擬類教育產(chǎn)品將成為當(dāng)仁不讓的主角。
從深層次角度看,這些產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用凸顯的正是新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的顛覆與挑戰(zhàn)。從現(xiàn)在起到不遠(yuǎn)的未來,人們將越來越習(xí)慣線上教育:老師們?cè)诩抑虚_展教學(xué)活動(dòng),而學(xué)生們只需通過一部手機(jī),就能在任何地方接收學(xué)習(xí)資料、收聽講課內(nèi)容。在過去,即使是在線下教育場景里,學(xué)生的課堂參與度也很難通過科學(xué)手段進(jìn)行追蹤;但在人工智能技術(shù)及其重要分支,自然語言處理技術(shù)(Natural Language Processing)的加持下,就算教育活動(dòng)發(fā)生在線上,學(xué)生的理解能力、分析能力,甚至是注意力集中度、聽課時(shí)情緒的變化也都能被及時(shí)地發(fā)現(xiàn)、追蹤與衡量。
人臉識(shí)別技術(shù)能實(shí)時(shí)捕捉學(xué)生的課堂參與度,監(jiān)督老師的教學(xué)效果;商業(yè)級(jí)AI工具則能幫助學(xué)生匹配到合宜的高校,選到適合自身特點(diǎn)的課程。
“這個(gè)時(shí)代最驚天動(dòng)地的技術(shù)就是人工智能。確切地說,是人工智能領(lǐng)域里的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)?!盪dacity公司創(chuàng)始人、董事長、CEO,Sebastian Thrun 興奮地表示。這家硅谷獨(dú)角獸的主營業(yè)務(wù)是為用戶提供大量線上公開課。
“AI能培養(yǎng)出世界級(jí)教師。而世界級(jí)教師并不只會(huì)講,他們更會(huì)聽。不管學(xué)生來自何方,他們都能理解他們,并能根據(jù)他們的具體情況來做出適時(shí)的調(diào)整?!盩hrun補(bǔ)充道。
2011年成立的 Udacity 開始只是 Sebastian Thrun 和 Peter Norvig 建立的實(shí)驗(yàn)室。那時(shí),這兩位斯坦福大學(xué)的教師在網(wǎng)上做了名為《人工智能導(dǎo)論》的免費(fèi)公開課。
“相比于課程內(nèi)容,‘怎么才能讓學(xué)生學(xué)得更好’才是我們關(guān)心的重點(diǎn)。我們認(rèn)為教學(xué)過程實(shí)際上是老師與學(xué)生就授課內(nèi)容的一場互動(dòng)。當(dāng)學(xué)生理解了老師講授的內(nèi)容,這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)就是有效的;反之,當(dāng)學(xué)生沒法理解老師所說的話,教學(xué)環(huán)節(jié)就出現(xiàn)了斷層,教授效果也會(huì)打了折扣。Udacity 使用AI技術(shù)來對(duì)整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行分析,成功鎖定了具體的教學(xué)斷層,進(jìn)而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外,我們還用AI技術(shù)來幫助商家做定價(jià)決策。通過詳盡的分析,AI可以給符合市場需求的產(chǎn)品找到最恰當(dāng)?shù)膬r(jià)格點(diǎn)。這套流程有點(diǎn)類似亞馬遜家AI的日常工作。”
除了 Udacity, Thrun 還是Google X的創(chuàng)始人,而 Goolge X 則孕育出了谷歌自動(dòng)駕駛汽車和可穿戴設(shè)備Google Glass。
不只是硅谷,在印度,近幾年也有成千上萬的創(chuàng)業(yè)者扎進(jìn)了教育科技行業(yè)。根據(jù)Inc42 Media下轄的研究機(jī)構(gòu)Data Labs 發(fā)布的數(shù)據(jù),僅在2014~2019年,印度就新增了4450家教育初創(chuàng)企業(yè),雖然這其中也有1150家企業(yè)被迫關(guān)停,但從大趨勢(shì)來看,教育科技領(lǐng)域已然成為了資本風(fēng)口。截至目前,已有194家教育科技初創(chuàng)企業(yè)獲得了政府資助;該領(lǐng)域的資金池也已達(dá)到了20億美元。就業(yè)務(wù)內(nèi)容來看,相當(dāng)一部分初創(chuàng)企業(yè)把注意力放在了改善線上培訓(xùn)的軟硬件設(shè)施上。從印度國情來看,這也確實(shí)是當(dāng)務(wù)之急:受限于帶寬,印度很多地方的學(xué)生很難享受到線上教育帶來的便利與高效。
優(yōu)化直播質(zhì)量
和 Thrun 一樣,Vamsi Krishna 也是一位教師。2006年,他和一位旁遮普邦的朋友聯(lián)合創(chuàng)辦了一家名為 Lakshya 的線下培訓(xùn)公司,他本人也是公司的講師。到了2012年,Lakshya 已成為印度北部的知名試題設(shè)計(jì)品牌,但Krishna卻決定把公司賣掉,因?yàn)樗X得主營業(yè)務(wù)在線下難以進(jìn)行規(guī)?;瘮U(kuò)展:
“想讓線下培訓(xùn)中心實(shí)現(xiàn)規(guī)模化擴(kuò)張實(shí)在不易。要想在其他地方開分校,你得把總校的靈魂復(fù)制過來,還要保證有同樣高水平的師資力量,二這兩項(xiàng)任務(wù)都很艱巨。要想在擴(kuò)張規(guī)模的同時(shí)不丟失培訓(xùn)中心的教育理念,還不讓師資水平下降,只能靠技術(shù)手段?!?/FONT>
Krishna 隨后和朋友聯(lián)合創(chuàng)辦了線上課程培訓(xùn)公司 Vedantu,該公司為6~10年級(jí)的學(xué)生提供全學(xué)科的課程輔導(dǎo)。在公司草創(chuàng)的那幾年,也就是2016年前后,Vedantu 主推的是一對(duì)一的線上輔導(dǎo);但沒過多久,這種模式就變成了一對(duì)二百,也就是說,一位老師在線上授課時(shí)有200多位學(xué)生在聽課。為了樹立品牌,擴(kuò)充市場占有率,Vedantu 還推出了免費(fèi)模式。在線上免費(fèi)課上,一位老師最多同時(shí)面對(duì)2000個(gè)學(xué)生——Krishna 的教學(xué)規(guī)?;哪繕?biāo)實(shí)現(xiàn)了,他也沒猜錯(cuò),實(shí)現(xiàn)的手段確實(shí)是依靠新技術(shù)。
“我們對(duì)現(xiàn)有的直播技術(shù)做了一定程度的升級(jí)。就產(chǎn)品形式來說,我們和Zoom、Skype最為相似。但和它們不同的是,我們的軟件應(yīng)用是專為滿足教學(xué)需求而設(shè)計(jì)的。”
Krishna 坐在位于班加羅爾 HSR Layout 的辦公室里與我們暢談他們的直播技術(shù)。該公司的會(huì)議室設(shè)計(jì)風(fēng)格受電影《星球大戰(zhàn)》的啟發(fā),頗有幾分未來感。
其實(shí),Vedantu 的成功之鑰很簡單:他們對(duì)流媒體直播技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,使線上教學(xué)的用戶體驗(yàn)得到了明顯改善。現(xiàn)在即使是在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不算好的地區(qū),學(xué)生們也能看到流暢的直播了。
此外,目前在直播間里,很多內(nèi)容也都能得到實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。比如老師的聲音、老師在課堂上播放的教學(xué)視頻、甚至是老師的板書,所有這些都可以在學(xué)生的終端設(shè)備上得到展示。
談到板書,這里要多說幾句。嚴(yán)格意義上講,線上板書并不能像線下課程那樣,讓學(xué)生看到老師用粉筆書寫的全過程。它的呈現(xiàn)方式其實(shí)更像是PPT課件——文字是以整句形式瞬時(shí)出現(xiàn)的。Vendantu 通過一個(gè)控制裝置來監(jiān)測(cè)老師的板書,待授課教師寫完一段完整句子之后,該裝置會(huì)把書寫內(nèi)容傳輸?shù)綄W(xué)生手中的終端設(shè)備里。而在學(xué)生這邊,板書的界面是一塊白板。每當(dāng)板書更新時(shí),他們會(huì)看到白板中蹦出一句句的文字。
“如果板書界面太大,屏幕上就看不到老師了。因此,為了不影響整體學(xué)習(xí)體驗(yàn),我們特意把白板的尺寸設(shè)計(jì)得更小一點(diǎn)。當(dāng)然這個(gè)尺寸也沒有小到讓學(xué)生看不到上面的字。其實(shí)從學(xué)生的設(shè)備上看,白板只是一個(gè)靜止的圖案,它不會(huì)動(dòng),動(dòng)的是老師的手勢(shì),教學(xué)視頻里的畫面,以及白板上不斷增加的內(nèi)容。”Krishna介紹道。
另一家從事流媒體直播優(yōu)化業(yè)務(wù)的教育科技公司是 Unacademy,他們和 Vendantu 的區(qū)別在于,該公司的工作重心不是優(yōu)化視頻流暢度,而是改善產(chǎn)品的功能。
對(duì)于線上授課的老師來說,成立于2015年的 Unacademy 最大的貢獻(xiàn)就是他們讓內(nèi)容創(chuàng)作變得更容易了。
“其實(shí)很多人都有分享知識(shí)的愿望,但受制于產(chǎn)品的功能局限,很長一段時(shí)間里,能成為‘線上知識(shí)分享者’的人只是極少數(shù)。這些人還需要自己配置麥克風(fēng),自己把講課過程和PPT內(nèi)容錄下來,自己反復(fù)編輯程序……待到這些工作都完成,需要上傳內(nèi)容的時(shí)候,他們會(huì)發(fā)現(xiàn),最合適的平臺(tái)只有YouTube。然而眾所周知,YouTube上的各類視頻實(shí)在太多,新博主的創(chuàng)作很難被目標(biāo)用戶快速發(fā)現(xiàn),所以這些老師其實(shí)也很為內(nèi)容的分發(fā)問題而擔(dān)憂。”Unacademy創(chuàng)始人和CTO,Hemesh Singh如是說。
Unacademy 所做的正是簡化這些繁瑣的程序。現(xiàn)在,老師們可以用手機(jī)里內(nèi)置的攝像頭來直接錄制課程內(nèi)容;PPT講義不僅可以方便地上傳到APP里,創(chuàng)作者還能在APP里直接對(duì)講義進(jìn)行內(nèi)容修改、標(biāo)出重點(diǎn)語句,甚至還能錄入旁白。而在發(fā)給學(xué)生前,所有音視頻內(nèi)容都會(huì)上傳并保存在亞馬遜云端服務(wù)器里,這樣還能確保文件內(nèi)容的安全性。
Unacademy 的聯(lián)合創(chuàng)始人和CTO,Hemesh Singh
“如今市場上很多富有競爭力的試題制作者和出版商都在用 Unacademy 來進(jìn)行線上教學(xué),就因?yàn)檎麄€(gè)操作過程既方便又快捷?!盨ingh補(bǔ)充道。
目前在Unacademy平臺(tái)上已經(jīng)有10000多位教育工作者發(fā)布了內(nèi)容,視頻總量也已超過100多萬條。就在最近,這家初創(chuàng)企業(yè)宣布他們完成了一筆1.1億美元的融資,投資者包括Facebook、泛大西洋投資集團(tuán)、Nexus Venture Partners、Steadview Capital、Blume Ventures等等。
“牽手”學(xué)生與學(xué)校
Leverage Edu的領(lǐng)英號(hào)對(duì)自家企業(yè)的描述十分清晰:
“這個(gè)平臺(tái)就像一個(gè)集市。在這里,機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制讓每位到訪的同學(xué)都能遇到專業(yè)人士,而專家就像謀士:他幫你做職業(yè)生涯規(guī)劃,幫你申到合適的大學(xué),他讓你在進(jìn)入職場前做好充分的準(zhǔn)備。一句話——他是你的導(dǎo)師,更是你的朋友?!?/FONT>
在德里 Lodhi Road 的一個(gè)喧鬧的咖啡館,Leverage Edu 創(chuàng)始人兼CEO Akshay Chaturvedi給我們講述了有關(guān)這家公司的更多細(xì)節(jié)。
據(jù)悉,現(xiàn)在每個(gè)月造訪該網(wǎng)站的人數(shù)已達(dá)75萬。其中絕大多數(shù)造訪者都是想嘗試該平臺(tái)的“精確匹配”功能:通過AI工具,想申請(qǐng)國外大學(xué)的用戶可以找到與自己各方面能力與性格特質(zhì)相匹配的學(xué)校。而為選專業(yè)發(fā)愁的學(xué)生也會(huì)找到適合自己、能激發(fā)自己潛能的相關(guān)專業(yè)課程。
可是這功能是不是也太玄了?Leverage 到底是如何做到的?
其實(shí)答案很簡單:數(shù)據(jù)。Leverage 的智能匹配算法是在海量數(shù)據(jù)的支持下實(shí)現(xiàn)的。
“在做機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練時(shí),我們把近十年里人們選擇的不同類型的學(xué)校與數(shù)據(jù)都輸入進(jìn)去了?!盋haturvedi 表示。
Leverage Edu的創(chuàng)始人兼CEO,Akshay Chaturvedi
此外,這套算法還把求學(xué)者的背景資料納入了考量。這些數(shù)據(jù)包括就學(xué)經(jīng)歷、畢業(yè)考試分?jǐn)?shù)、工作經(jīng)歷,甚至可能還包括雇主信息。每個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)都有不同的權(quán)重。
“當(dāng)然我們也有很多數(shù)據(jù)是來自大學(xué)方面。舉個(gè)例子,相比一些就職于大企業(yè)的申請(qǐng)者,今天很多大學(xué)在招生時(shí)越來越看重曾有過初創(chuàng)企業(yè)工作經(jīng)歷的人。于是我們的數(shù)據(jù)庫也必須對(duì)這一趨勢(shì)進(jìn)行跟蹤與呼應(yīng)?!盋haturvedi補(bǔ)充道,“目前,我們的匹配精確度已經(jīng)達(dá)到了80~85%。當(dāng)然這仍然不夠,考慮到算法永遠(yuǎn)沒法達(dá)到100%的精確度,我們決定把人工因素也納入進(jìn)來:公司聘請(qǐng)的專家顧問能通過線下咨詢來幫助用戶,盡力幫求學(xué)者找到最適合他(她)的學(xué)校?!?/FONT>
Leverage 還能通過AI來預(yù)測(cè)用戶未來的職業(yè)選擇。
“這是我們諸多工作室的其中之一。在這個(gè)項(xiàng)目里,算法主要是由臨床心理學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。它通過測(cè)試你在不同情境下的反饋來分析你的職業(yè)選擇?!?Chaturvedi 介紹道。
具體說來,這種機(jī)器會(huì)給候選人提出若干迷你案例研究,候選人根據(jù)這些資料來回答問題,而機(jī)器則會(huì)通過對(duì)答案的評(píng)估來確定適合候選人發(fā)展的職業(yè)。比如,按照該公司的說法,此類測(cè)試能看出一個(gè)人是更適合做營銷類工作還是財(cái)務(wù)類工作。
不僅如此,這類機(jī)器還能看到一系列其他細(xì)節(jié)。比如在線上找導(dǎo)師尋找職業(yè)發(fā)展建議的用戶是否在交談中獲得了滿意的答案,他們?cè)诮涣鬟^程中是否保持著專心、禮貌的態(tài)度,交談中是否存在情緒激動(dòng)的現(xiàn)象等等。
而當(dāng)該技術(shù)應(yīng)用于線上教學(xué)時(shí),它還能評(píng)估學(xué)生的各方面綜合能力。比如,當(dāng)一個(gè)孩子正在專心致志的思考時(shí),機(jī)器能知道他是在思考自己所讀的材料還是在回味自己所聽到的內(nèi)容。
分析學(xué)習(xí)效果
現(xiàn)在,幾乎所有研究未來就業(yè)問題的專家都會(huì)告訴你:機(jī)器將會(huì)通過完成大部分重復(fù)性工作來給人類留下高階認(rèn)知材料;那么從人類的角度來說,未來最重要的技能便是批判性思維了。
AugLi 是一家坐落于古爾岡的科技公司,他們搭建了一個(gè)能分析10~16歲孩子批判性思維能力的測(cè)試平臺(tái)。其基本機(jī)制和設(shè)計(jì)目的,是希望先衡量出學(xué)生閱讀年齡與生理年齡之間的分野,然后再根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況推給他們真正適合自己認(rèn)知能力的閱讀內(nèi)容。
測(cè)試的閱讀材料大多取材于時(shí)事政治,但其中也有一些大人物的傳記,比如印度知名拳擊手瑪麗·科姆。學(xué)生在讀完文章后,平臺(tái)會(huì)要求其做一下內(nèi)容概說,形式可以是音頻,也可以是文本。
“我們認(rèn)為,找到文章重要內(nèi)容以及快速吸收、進(jìn)行二次復(fù)述的能力至關(guān)重要?!盇ugLi 創(chuàng)始人和CEO Anjali Tiwary 表示,“我們能看得出你對(duì)文章內(nèi)容理解的程度。”
Tiwari口中的“我們”并不是人類。按照他的說法,機(jī)器算法能看出閱讀者對(duì)文章內(nèi)容的理解程度,而這很可能是通過人工智能的技術(shù)分支,自然語言處理技術(shù)(NLP)來實(shí)現(xiàn)的。
具體流程如下:以音頻復(fù)述為例,平臺(tái)會(huì)先將學(xué)生的音頻內(nèi)容轉(zhuǎn)錄為文本,然后機(jī)器算法會(huì)來比較原文與轉(zhuǎn)錄文本的異同。
“最先被識(shí)別出的是名詞,然后是短語。如果學(xué)生使用了原文未曾出現(xiàn)過的詞匯,機(jī)器會(huì)進(jìn)行標(biāo)識(shí),同時(shí)開始搜索關(guān)聯(lián)信息、分析不同用詞背后的思想觀點(diǎn)的差別?!盇ugLi 聯(lián)合創(chuàng)始人 Kamal Kashyap 進(jìn)一步補(bǔ)充道,“由于系統(tǒng)已植入了數(shù)以萬計(jì)的相關(guān)文本材料,因此它能夠‘看懂’不同概念之間的關(guān)系?!?/FONT>
無獨(dú)有偶,Vendantu也在用大數(shù)據(jù)和自然語言處理技術(shù)來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),尋找提高學(xué)習(xí)效率的辦法。比如人臉識(shí)別技術(shù)就能用來評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和教師的教學(xué)效果:學(xué)生們是在盯著屏幕,還是在看向別處?他們是在微笑還是在皺眉?有些孩子是不是眨眼太頻繁了?那個(gè)學(xué)生為何眼睛瞪得那么大?老師的提問和學(xué)生的回答之間,時(shí)間差是多少?
在如今的線上教學(xué)中,連說話的語氣都會(huì)被分析。
“每節(jié)課我們都會(huì)捕捉70多個(gè)變量。我們用其他公司無法企及的數(shù)據(jù)量來分析孩子們的理解能力。”Vedantu聯(lián)合創(chuàng)始人Vamsi Krishna對(duì)自家的技術(shù)能力信心爆棚,“在這些數(shù)據(jù)的支持下,我們可以為每位學(xué)生創(chuàng)建定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)分析技術(shù)是我們手中最強(qiáng)的專利?!?/FONT>
《國家教育政策2019年草案》為全國各級(jí)中小學(xué)校定下了目標(biāo):必須開發(fā)軟件來幫助老師評(píng)估孩子們的教學(xué)適應(yīng)度;階段性評(píng)估結(jié)束后,還要給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)姆答仭?/FONT>
“新機(jī)制將最大限度地降低死記硬背的重要性,取而代之的是對(duì)批判性和創(chuàng)造性思維的重視,以及對(duì)學(xué)生溝通與協(xié)作能力的重點(diǎn)關(guān)注。因?yàn)檫@些才是適應(yīng)21世紀(jì)人才需求的培養(yǎng)方案?!?這份雄心勃勃的政策草案表示。
(轉(zhuǎn)載)