【科技.未來】在線學習成風 「AI+教育」將全面取代真人教師?

撰文:孔祥威
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在線學習非嶄新概念,然而,真正讓在線學習發生巨大轉變的,是與人工智能(AI)的結合。自2006年深度學習(Deep learning)出現突破性進展後,再掀起人工智能熱潮,發展出「AI+教育」的應用。

內地一般將2014年稱為「在線教育元年」,投資機構和企業等自那年起紛紛涉足在線教育市場,在線教育的形式亦開始從較早期的錄影課,到現時仍甚為流行的直播課和大規模開放線上課程(MOOC)。

最近一年,隨着應用大數據及各種人工智能技術的服務崛起,例如利用圖像辨識搜題的「學霸君」和「猿題庫」、利用語音辨識的語言課程如「英語流利說」和「訊飛e聽說」、收集學習數據的智能系統如「滬江網」等,在線教育市場的規模愈趨龐大。

截至本年6月,內地在線教育用戶規模達1.44億,其中1.20億為手機在線教育用戶(見上表)。

大數據統計用戶習慣 因材施教更具針對性

在線學習得以興起,除科技發展和政策推動以外,最重要是回應了傳統教育弊病和時代變遷。

「英語流利說」創始人兼CEO王翌表示,傳統教學普遍問題在於過分依賴真人教師,然而不同地區和機構的師資分配不均,導致教師質素良莠不齊。而且傳統教學多數以一對多模式進行,加上課程內容大多統一編排,令教師無法妥善照顧每個學生的需要。王翌又指,單就英語學習市場而言,幾乎所有坊間培訓機構都是按課時收費,意味學生進步愈慢,機構利潤愈高,所以學習效率很低。

對傳統教育的毛病,「英語流利說」藉由開發語音識別技術和打分引擎,建造人工智能英語教師,可即時就用戶的發音給予反饋,至今已積累逾5,000萬註冊用戶。去年再推出深度學習應用服務「懂你英語」,按用戶英語能力提供個人課程,暫有逾60萬付費用戶。

傳統老師上堂只能以某一個速度教書,問學生明唔明,10次有9.9次都無反應。
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在線教育另一個好處,是能收集數據回饋以改進教學。以MOOC課程影片為例,學生可按自己進度控制播放的段落和速度,例如在不理解之處停頓或重播,較進階的學生亦可快播或跳過基礎知識。

龐鼎全表示:「MOOC平台會記錄學生整個學習過程,例如他在影片何處停頓、重播,每一個mouse click都有記錄。以往假設一班100人,有5人答錯,得5%我不會好介意。但像我現時的課程,一班隨時10萬人,5%即是5,000人答錯同一條題目,你就會注意。這就是大數據的效果,並可用AI幫忙自動分析。」

彈性學習 迎合碎片化生活

此外,在線教育趨向移動端發展,反映出現代人時間和生活趨碎片化,通勤、吃飯、睡前等往往成為用戶使用手機的場景。一眾在線學習產品不但迎合趨勢在移動端發展,部分更針對移動環境而設,例如「學霸君」的搜題功能,只需用手機拍照上傳即可。

MOOC也是其中之一,龐鼎全表示,MOOC與錄影和直播課程的差異在於縮短片段時間:「好多研究顯示,學生能專注時間不多於7至8分鐘。單純錄影傳統課堂,學生好快無興趣,亦難以入腦。所以MOOC的影片通常5至10分鐘一段,而且影片中或之間設有活動或問題,例如小測或討論,整個課程設計因而完全不同。」

在線教育降低專業知識門檻

粗略對比,科大創校以來僅有幾萬畢業生,但龐鼎全任教的編程語言Java課程自2014年起放到edX,累計已有30多萬人次報讀,去年在最受歡迎課程中排第六,主要報讀者來自發展中國家印度。

現時幾個大型的MOOC平台都是由頂尖大學或其教授所創(見下表),與全球各地大型學術機構合作,不乏專業課程,例如史丹福計算機科學教授及前百度首席科學家吳恩達創辦Coursera,也有親自在平台上開授人工智能課程;而Udacity則主打與巨型企業合作納米學位(Nanodegree)﹐職業導向為主。其CEO Vish Makhijani曾透露,有40多歲的短期女工因完成了他們的課程,成為了自動駕駛工程師。

但龐鼎全嘆息:「香港教育水平不錯,令大學有多少自滿,而學生覺得入到大學已經好好,以為不需要更加向外看看MIT、史丹福的課程是如何。我經常說,最大阻力在於教授,不是他們能力不夠,而是教學方法令學生學不到。沿用既有方法,只會繼續令某一批學生可以成功,但一些可能更有能力成功的學生,可能因為你教的方法而無法成功。」

AI取代人類言之過早

事實上,人機界線可能比我們想像中要模糊。龐鼎全指,美國喬治亞科技學院(Georgia Tech)已應用機器作為課程助教:「它們的人工智能課程每個時區都有學生,需24小時提供教學支援。課程有十個助教,其中一個是深度學習機器,已可處理30至40%問題。校方沒有告知學生有機器助教,但有好多人想提名它做最佳助教。」

如果AI老師被證實能夠讓學習更高效、高質、個性、均衡,那為什麼不呢?
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王翌看好人工智能教師潛能,但英語流利說現時只是「助攻」。(受訪者提供)

王翌在此問題上的態度開放,但也承認人工智能教學缺乏真人感受,而「英語流利說」現時更多是輔助角色:「我們確實趕上了一個好時代,大家愈發願意為自己的個人成長付費,愈來愈呈現出終身學習的趨勢。學好了英語,你將會站在一個更高更廣的平台上去探索世界,擁有全球化的視野和交流的能力,繼而更好地探索個人潛力。『流利說』正在做的,就是協助大家釋放潛能。」

香港大學教育學系副教授朱啟華認同人工智能令低階工作備受壓力,但教師的角色仍然重要。他引述美國教育心理學家布魯姆(Benjamin Bloom)提出的分類學(Bloom's Taxonomy):「學習一共分六個層次,最低是記憶,往上是理解、綜合、分析和評估,最高是創造。學生即使透過網上或機器學習知識,學完不是要照搬,而要發揮創意。在這個層面上老師仍有他的角色。」

在線課程,未必需要或可以替代實體課堂,但至少可以改變它。龐鼎全也有採用翻轉教室(Flipped Classroom)形式,即把較基礎的知識教學拍成短片,供學生課前預習或課後重溫,上課時強調學生參與。

但他嘆息:「香港教育水平不錯,令大學有多少自滿,而學生覺得入到大學已經好好,以為不需要更加向外看看MIT、史丹福的課程是如何。我經常說,最大阻力在於教授,不是他們能力不夠,而是沿用既有方法,只會繼續令某一批學生可以成功,但一些可能更有能力成功的學生,可能因為你教的方法而無法成功。」

數據化提高學習效率 不忘全人教育

浸信會天虹小學自2016/17年度起在四至六年級全面推行電子學習,除了實行翻轉課堂,教師還按教育局課程指引及不同年級學習內容,從功課和考試分類收集學習數據。但有別於內地的題庫類和在線一對一輔導等以考試提分為目的在線學習服務,天虹小學隨着數據化學習轉型,取消了工作紙和補充作業,加上2016年校內家長投票拒絕參與BCA測試,變相一年內零操練、零補課、零補充。

天虹小學自去學年度實行數據化學習,取代操練和補課,成績卻顯著進步。(吳煒豪攝)

課程主任陳奕鑫表示:「其實我們每日都做緊(BCA),不過由操題變每日跟進。」結果,一年生聚,剛出爐的2017年強制性BCA評估結果令校方大出意料之外,比2015年TSA(全港性系統評估)成績增長一倍。

學科成績進步,卻非天虹小學最終目標。天虹小學更為大刀闊斧的是,去學年度起回歸全日制的初衷,下午不上術科課程,改為師生一同參與「DreamStarter啟夢者計劃」,訓練學生運用知識和創意,團隊合作試圖解決社會困難。

來到互聯網智能時代,陳奕鑫認為不論對學生還是老師而言,教育也有所改變:「追求知識不應該再放在最重要的位置,Google已經隨時叻過你。訓練其他能力更重要,例如解難、設計思維,與人溝通相處等,也是傳統老師和學校難以被虛擬世界取代之處。」

上文節錄自第88期《香港01》周報(2017年11月27日),〈在線學習成風 「AI+教育」將全面取代真人教師?〉。

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上文節錄自11月27日星期一出版的第88期《香港01》周報,各大書報攤及便利店有售。你亦可按此訂閱周報,閱讀更多深度報道。