雷鋒網(wǎng)按：在傳統(tǒng)教育里，學(xué)生按照時(shí)間進(jìn)行升學(xué)，但或許一個(gè)八年級(jí)的學(xué)生，因?yàn)闆]有掌握好一個(gè)六年級(jí)的知識(shí)點(diǎn)，從而變成一個(gè)差生。AI 或許將徹底改變這一傳統(tǒng)教學(xué)模式下的弊端。乂學(xué)教育產(chǎn)品合伙人張棲銘，日前在 FMI人工智能于大數(shù)據(jù)高峰論壇上，以《人工智能時(shí)代下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)》為題做了演講，并向雷鋒網(wǎng)在內(nèi)的媒體和觀眾講述了乂學(xué)教育部署自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理念和方法。

以下為乂學(xué)教育產(chǎn)品合伙人張棲銘演講，雷鋒網(wǎng)在不改變?cè)獾幕A(chǔ)上做了精編：

簡(jiǎn)單介紹一下我們研究的課題，實(shí)際上是希望能夠把我們的系統(tǒng)打造成一個(gè)虛擬的特級(jí)教師，在正常的學(xué)校里，特級(jí)教師的數(shù)量很少，當(dāng)你真正接觸到一個(gè)特級(jí)教師的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)教小孩子學(xué)習(xí)的思路、思維的，可能跟普通的新手老師會(huì)有很大的不一致。我們希望能夠把系統(tǒng)收集到的特級(jí)教師的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)據(jù)，模擬一個(gè)特級(jí)教師，我們也會(huì)做一些學(xué)生畫像的建立，包括學(xué)生個(gè)人的畫像，學(xué)生群體的畫像，在這個(gè)基礎(chǔ)上做個(gè)性化的匹配，優(yōu)化整個(gè)教育模式。

這是一個(gè)比較常見的一個(gè)自適應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)品的框架，分為三個(gè)部分：用戶交互層，學(xué)習(xí)系統(tǒng)，自適應(yīng)引擎。

前兩個(gè)部分，市面上絕大部分的自適應(yīng)產(chǎn)品基本上差不多。因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)景、老師的教學(xué)場(chǎng)景基本都是類似的，自適應(yīng)學(xué)習(xí)當(dāng)中主要的不同點(diǎn)在于學(xué)習(xí)目標(biāo)的規(guī)劃。傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，老師講什么大家聽什么，就像現(xiàn)在我站在臺(tái)上講什么大家沒有辦法點(diǎn)播，只能我講什么大家聽什么，自適應(yīng)系統(tǒng)可以做到動(dòng)態(tài)的，學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么？學(xué)習(xí)目標(biāo)就是一個(gè)學(xué)生需要學(xué)什么。

在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，老師講什么學(xué)生就得學(xué)什么，例如一個(gè)八年級(jí)的孩子，他有可能底子比較弱，六年級(jí)的東西都沒有學(xué)好，你讓他直接學(xué)八年級(jí)的內(nèi)容是有問題的，所以我們整個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)要進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎方面主要分成三個(gè)方面：

• 內(nèi)容推薦

簡(jiǎn)單來說，就是這個(gè)孩子下面需要學(xué)什么，需要做題還是測(cè)試，各種各樣不同的推薦，內(nèi)容推薦跟學(xué)習(xí)規(guī)劃有一致性，對(duì)不同學(xué)科，不同學(xué)段的建模，不同學(xué)科在整個(gè)學(xué)習(xí)的路徑，學(xué)習(xí)的思路上面都有一些不一樣，包括不同的學(xué)段（小學(xué)生、初中生、高中生），對(duì)于學(xué)科的認(rèn)知、學(xué)習(xí)的模型都是不一樣的，我們需要針對(duì)不同的學(xué)段和學(xué)科構(gòu)建模型。

• 學(xué)情分析

學(xué)情分析就是這個(gè)學(xué)生曾經(jīng)學(xué)過什么，做過什么，跟老師做過什么交流，交流了哪些東西，他以前的情況是什么？其實(shí)整個(gè)咨詢當(dāng)中，絕大部分是做學(xué)情分析，剛才我說的是一個(gè)個(gè)體，針對(duì)群體，我們?cè)趺礃影堰@些東西分析的到位，更好的做內(nèi)容推薦？

• 內(nèi)容分析

構(gòu)建好學(xué)習(xí)的模型以后，可能干了很多事情，怎么保證推了這套題，他作對(duì)，就能夠說明這個(gè)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握了？當(dāng)你有內(nèi)容組合出來的時(shí)候，同樣的題目展現(xiàn)出來的難度效果是不一樣的，如果大家對(duì)于教育了解的多一點(diǎn)，可能有比較清晰的認(rèn)識(shí)。

舉一個(gè)大家都能理解的例子，做口語(yǔ)評(píng)測(cè)的時(shí)候，我們拿到了整個(gè)中國(guó)所有人講口語(yǔ)的數(shù)據(jù)，是可以做一個(gè)打分的，但當(dāng)你對(duì)一個(gè)帶有重口音地區(qū)的人進(jìn)行打分，按照全國(guó)統(tǒng)一的模型來打，是有問題的，針對(duì)這個(gè)地方打分的時(shí)候，可能就是矮子當(dāng)中選個(gè)將軍。這題目當(dāng)中內(nèi)容分析是相對(duì)比較類似的。

我們現(xiàn)在主要的基礎(chǔ)和理論，除了人工智能技術(shù)，還有大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，核心還會(huì)應(yīng)用到一些教育測(cè)量系統(tǒng)，這也是人工智能的一個(gè)特點(diǎn)。

整個(gè)智能引擎方面，從功能層面來講我們主要是五大功能，但如果用最簡(jiǎn)單的方式來劃分，核心就是兩點(diǎn)：

• 預(yù)測(cè)

• 推薦

預(yù)測(cè)就是我們預(yù)測(cè)出一個(gè)學(xué)生，他當(dāng)前的狀態(tài)是怎么樣的；推薦，就是推薦最符合他當(dāng)前狀態(tài)，需要學(xué)習(xí)的東西和內(nèi)容。

說到教育，大家首先會(huì)聯(lián)想到，教育是個(gè)什么樣的東西？

我們從小學(xué)上到高中，上到大學(xué)，很大程度上我們學(xué)什么取決于國(guó)家，國(guó)家是怎么定義整個(gè)課程的，上大學(xué)哪一些專業(yè)是熱推的。培養(yǎng)什么人，是國(guó)家從最大層面上考慮的，怎么讓國(guó)家更有競(jìng)爭(zhēng)力，怎么保證經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展，怎么跟美國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域上競(jìng)爭(zhēng)，這個(gè)國(guó)家從大的層面定義。

2500年前，孔子就說過因材施教，教無定法。他當(dāng)初就提出來，要因材施教，教無定法，針對(duì)群體的情況一定會(huì)存在很多很多的問題。

現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化教育的奠基，我們通常情況下會(huì)認(rèn)為，是因?yàn)槠辗☉?zhàn)爭(zhēng)，普魯士戰(zhàn)敗以后做了一個(gè)大學(xué)，定義了整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化教育的情況，大家按統(tǒng)一的年齡入學(xué)，進(jìn)去以后所有的學(xué)科全部分好，每堂課45分鐘，分年級(jí)，一層一層的考核。其實(shí)這里面會(huì)存在很多問題，可能一對(duì)一或者個(gè)性化的東西相對(duì)是更好的。

標(biāo)準(zhǔn)化可以做到，大范圍把全民的基本素質(zhì)都做一些提升，形成這個(gè)效益體系是非常有意義的，但弊端相對(duì)比較明顯，標(biāo)準(zhǔn)化的課堂是一個(gè)老師站在那里講，底下有無數(shù)的學(xué)生，老師怎么去講呢？學(xué)生剛?cè)雽W(xué)的時(shí)候，大家做一個(gè)摸底考試，大概知道學(xué)生是什么樣的水平，摸底考試以后，老師批改完，知道這幫學(xué)生這些知識(shí)點(diǎn)掌握的好，那些知識(shí)點(diǎn)掌握的不好，那上課的時(shí)候就按中等偏上的水平來講，大概中等的水平是什么樣子的，按這個(gè)來講。

實(shí)際講的過程，老師在臺(tái)上問，1+1等于幾，有一些人可能在玩手機(jī)，有一些人在打岔，一個(gè)反映特別快的孩子說1+1=2，老師特別開心，覺得這幫孩子還不錯(cuò)，繼續(xù)往下講，講完一堂課以后，也不管學(xué)生學(xué)的怎么樣，繼續(xù)往下講。

對(duì)于這種情況，我們稱之為課堂黑洞，老師課堂上了解到的很多內(nèi)容是比較表象的，他根本不知道絕大多數(shù)學(xué)生情況怎么樣的，一到考試的時(shí)候就打臉。

其實(shí)就會(huì)存在很多的問題，老師講的東西絕大部分學(xué)生根本聽不懂。就會(huì)產(chǎn)生一種現(xiàn)象，我們稱之為瑞士耐勞式的學(xué)習(xí)方法，從外面看這個(gè)學(xué)生是一個(gè)整體，切開很多東西他沒有掌握好，沒有掌握好的時(shí)候，又會(huì)帶來一個(gè)問題，這個(gè)小孩學(xué)著學(xué)著突然有一天學(xué)不動(dòng)了，老師就說是不是玩游戲，很有可能是由于他八年級(jí)的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒有學(xué)好，導(dǎo)致以后的學(xué)習(xí)很難進(jìn)行下去。

總結(jié)一下，我們現(xiàn)行的教育模式希望在固定的時(shí)間里面，讓學(xué)生能學(xué)多少是多少，但是不考核，不希望學(xué)生達(dá)到一個(gè)最高的目標(biāo)。我們做自適應(yīng)學(xué)習(xí)，有一個(gè)觀點(diǎn)，在系統(tǒng)里邊制定一個(gè)最高目標(biāo)，你可以花無限長(zhǎng)的時(shí)間去學(xué)習(xí)，這也是現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化的課堂，很難去解決的一個(gè)問題。

標(biāo)準(zhǔn)化教育造成的一個(gè)情況，流水線、工廠式教育，所有的小孩子，原來不一樣，到學(xué)校里面溜達(dá)一圈以后出來都是一樣的，每一個(gè)學(xué)生都是千人千面，不同類型的孩子，在真正的教育場(chǎng)景下有非常復(fù)雜的表現(xiàn)。

從1990年左右，逐漸出了一些單機(jī)版的教育，或者說一些工具以后，后面也在不停的發(fā)展，包括互聯(lián)網(wǎng)興起的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)+教育，解決現(xiàn)實(shí)當(dāng)中小孩子遇到的問題，到后面的O2O浪潮，大家都很清楚，真人一對(duì)一。再到現(xiàn)在人工智能浪潮，包括在語(yǔ)音評(píng)測(cè)，作文批改等等，也包括我們?cè)谧龅囊恍┳赃m應(yīng)學(xué)習(xí)，其實(shí)最近都在逐步興起。

技術(shù)在不停的發(fā)展，我們也在很仔細(xì)的考慮，人工智能到底可以替代老師的哪些工作？我們也總結(jié)了一下單向傳播的工作可能相對(duì)比較好替代，知識(shí)傳遞方面，我們認(rèn)為可以解決百分之七八十的問題。

什么叫能力培養(yǎng)？其實(shí)教學(xué)體系都是為了培育學(xué)生的能力，很多人說我在學(xué)校學(xué)的很多東西，出來以后都沒有用，實(shí)際上你學(xué)習(xí)以后折射成不同的能力，因?yàn)楸桓叨瘸橄罅?，在?shí)際過程中我們認(rèn)為可以替代到百分之七八十，偏主觀、偏體育方面的東西，這些東西是機(jī)器學(xué)習(xí)比較難替代的。

2007年開始，當(dāng)時(shí)很多公司在做，比爾蓋茨基金研究完以后覺得這是當(dāng)下最需要的東西。

時(shí)間有限，說一下我們的過程，在上課的時(shí)候，假設(shè)出一個(gè)虛擬角色叫小明，他數(shù)學(xué)課聽不懂，拋物線聽不懂，解析式根本不會(huì)，在這種情況下，我們來做一些抽象，假如數(shù)學(xué)只有5個(gè)知識(shí)點(diǎn)，那可能性應(yīng)該是32個(gè)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有會(huì)跟不會(huì)兩種，2的5次方，把所有的狀態(tài)，知識(shí)點(diǎn)的組合狀態(tài)全部弄出來了，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些比較有意思的問題。

如果會(huì)A知識(shí)點(diǎn)才會(huì)B知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，這里面的很多情況是不存在的。這種情況下我們可以把很多不可能的狀態(tài)去掉，這是我后續(xù)拼出來的13種狀態(tài)，大家發(fā)現(xiàn)只有學(xué)完A以后才能去學(xué)D和C，A和B知識(shí)點(diǎn)可以同時(shí)來學(xué)的，這樣的一個(gè)技術(shù)，我們要構(gòu)建一個(gè)知識(shí)圖譜，知識(shí)圖譜的意思就是把很多知識(shí)點(diǎn)盡可能的細(xì)分，把它的前后的關(guān)系整理出來，整理出來，我們就有一個(gè)比較好的點(diǎn)，我們可以把很多不可能的狀態(tài)去掉，這樣可以極大的降低整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算量。

從實(shí)際情況來說，其實(shí)數(shù)學(xué)是有非常多知識(shí)點(diǎn)的，就像我們自己整理出來的數(shù)學(xué)，一個(gè)年級(jí)所學(xué)的基本上可以達(dá)到400個(gè)知識(shí)點(diǎn)以上，這些知識(shí)點(diǎn)可以做到足夠細(xì)分，每一個(gè)點(diǎn)都代表知識(shí)圖譜上的一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，這張圖出來以后，針對(duì)不同的學(xué)分，因?yàn)槊恳粋€(gè)學(xué)分都是不同的類型，對(duì)同樣的內(nèi)容，都有一些不一樣的反饋。這樣的情況下，我們會(huì)生成他的學(xué)習(xí)狀態(tài)，去決定，你在當(dāng)前的狀態(tài)的時(shí)候，你下面有哪一些可能的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

簡(jiǎn)單來說，我們會(huì)找出任何一個(gè)學(xué)生的能力邊緣，如果按一條線來劃的話，左邊是全會(huì)的，右邊是都不會(huì)的，從不會(huì)的里面挑選最匹配要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，或者學(xué)習(xí)最高效的，這些也是根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)有不同的策略。

數(shù)據(jù)分析方面來看，搜集一些，預(yù)測(cè)一些，分析一些，核心就是預(yù)測(cè)，針對(duì)不同類型，去搜集數(shù)據(jù)，并且分析每一個(gè)角色的人可以看到他的報(bào)表，針對(duì)他做個(gè)人最匹配的東西。通過知識(shí)狀態(tài)框架，利用二次方程可以作為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，我以聯(lián)合到十字相乘法，只有通過這種方式才能更精準(zhǔn)的定位到一個(gè)學(xué)生的基本理論掌握狀態(tài)。

從個(gè)性化匹配方面，結(jié)合學(xué)生畫像，內(nèi)容側(cè)寫，機(jī)器學(xué)習(xí)和概率圖模型，個(gè)性化學(xué)習(xí)內(nèi)容和路徑匹配，我們真正和棋盤對(duì)比，發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多余棋盤的數(shù)量，題目的組合，其實(shí)是非常多的。

個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑方面，大家可以理解成百度地圖導(dǎo)航，百度地圖的導(dǎo)航可以實(shí)時(shí)的切換，可以做到比老司機(jī)更好，我們的系統(tǒng)也是希望做到比特級(jí)教師更強(qiáng)的狀態(tài)，而且發(fā)揮比特級(jí)教師發(fā)揮更穩(wěn)定，當(dāng)你有一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，每招一個(gè)學(xué)生，增加的成本很低，特級(jí)教師很難遍及到全世界學(xué)校的每一個(gè)角落。

我們針對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都會(huì)做知識(shí)點(diǎn)的講義，知識(shí)點(diǎn)的錯(cuò)誤分析，在這種情況下分析教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候，大量的數(shù)據(jù)進(jìn)來，可以分析一些因果關(guān)系，你看了哪些東西，學(xué)習(xí)出來的效果更好，通過這種再對(duì)學(xué)生做個(gè)性化匹配的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

當(dāng)知識(shí)圖譜形成以后，發(fā)現(xiàn)八年級(jí)的東西不會(huì)，我很有可能追溯到七年級(jí)甚至六年級(jí)。很多時(shí)候生物當(dāng)中學(xué)習(xí)的東西，一個(gè)小孩生物學(xué)不好，有可能是數(shù)學(xué)不好，這種跨學(xué)科追根溯源方面的東西，也在逐步的探索。

從學(xué)生專注度方面來說，很多小孩子學(xué)習(xí)不好的時(shí)候，表現(xiàn)出來的就是調(diào)皮，我們?cè)诤贾莸男^(qū)里面遇到一個(gè)小孩子每次考試都考0分，家長(zhǎng)強(qiáng)迫他到我們那邊學(xué)習(xí)一段時(shí)間以后，學(xué)習(xí)了一個(gè)多月問他，要不要繼續(xù)交錢讓你繼續(xù)學(xué)，孩子說可以，家長(zhǎng)問他你為什么繼續(xù)學(xué)，他說學(xué)校講的所有東西他是完全聽不懂的，但是在我們這邊的時(shí)候，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)他的底子很差，他是八年級(jí)學(xué)生，我可以一直給他推到六年級(jí)，到更低的年齡的時(shí)候，他感覺推出來的東西是他會(huì)的，這時(shí)候他的專注度和成就感是完全不一樣的，這是自適應(yīng)學(xué)習(xí)，真正能夠匹配學(xué)生當(dāng)前能力的點(diǎn)。

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