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如何人工智能为基础的“超级助教”可以彻底改变学习

CQ9电子游戏的研究人员提出了一种系统,可以更好地了解学生的需求,拓宽干教育。

students working together on their laptops

可在的AI系统帮助学生学习开放式的任务,如编码? |琳达的照片。西塞罗

在肯尼亚长大, 克里斯·皮耶希 亲眼目睹了教育机会的缺乏。

“你能想象很多人在我家附近如何将有机会获得谁知道计算机图形或有人坐下来跟他们解释科学的方法教授,”他说。

现在,十年后,皮耶希,计算机科学系的助理教授,是一个团队的一部分,在CQ9电子游戏,目的是做的东西差距,通过开发基于人工智能的系统,以帮助学生学习如何完成开放式的任务,如编码。该系统可以乘老师的影响,甚至提供家教式的援助。

团队,专家强化学习,人机交互,教学方法等方面的优势,包括CQ9电子游戏的研究人员 艾玛brunskill珍妮弗·兰格,大砂詹姆斯landay丹·施瓦茨和 诺亚·古德曼。接收的该组中的一个 CQ9电子游戏以人为本的人工智能的就职 霍夫曼仪补助,将他们的工作提供资金。

问题

在世界范围内,教育系统所看到的教师和其他教育资源的短缺。

根据 联合国。估计,将需要约69万名教师,以实现2030可持续发展教育的目标。今天,260名多万儿童和青少年不上学,和全球公民的14%在低收入国家完整的上上教育。

而在线教育工具可以帮助,缺乏资源是特别具有挑战性的开放式的任务,如起草段落,学习科学探究,并编写代码。

“打造开放获取的,公平的教育系统,我们很多人的梦想,我们需要做一些角色扮演的教师更容易 - 特别是了解如何帮助学生通过工作开放式的任务,”皮耶希说。

“学生得不到老师,这可能开辟一个全世界学习的。”

解决方案

在团队的建议的心脏是一个AI-基于引擎“理解学生,”这可能有正面影响,一条长长的尾巴。作为皮耶希建议,其中包括扩大教师的影响,甚至考虑在某些情况下的单对单辅导的作用。

皮耶希的一个单独的项目说明了该理念的价值。

“当covid-19锁定开始,我和一个同事要‘开源’我们介绍到的计算机科学课程,使他们免费提供给世界各地的人,”他说。 “因此,我们计划招募900名教师教给学生的小团体,并得到高质量的教育10000人。但我们意识到,有没有解决方案给老师对学生是如何学习的反馈“。

在球队的一个版本中的提出的人工智能工具,“超级助教,”可以提供自动化的志愿者老师,详细的报告上究竟学生与集体和个人层面挣扎:“它可能会说,“嘿老师,这些五年级学生与这一个想法挣扎。”这将有助于教师了解学生深刻,并提供更好的教育,他们的影响倍增“。

的确,这样的系统将使教师花费更少的时间在分级和教学更多的精力或创建令人兴奋的任务,激发学生。

另一个版本可以提供直接定制反馈给学生,以促进他们与快速反馈回路学习。 “如果你能参与的方式教育人们传递,你应该”,皮耶希说。 “但也有很多情况下这是不是一种选择,”比如在肯尼亚的社区,在这里,他长大。

所提出的系统将首先着眼于帮助学生学习科学的方法和编码。这两个学科涉及许多开放式的任务,而且还提供了结构化的学习机会,如,说,诗歌比较。科学的方法,例如,是有关生成特定假说,并使用收集到的数据的实验测试它们。 “有伟大的在线工具,使您能够实践的实验和看到的结果,”皮耶希说。 “但没有工具来看看你的学习实验方法,评估你的理解,并给予你反馈的过程。”

编码涉及到类似的学习机会和广阔的应用。在这一点上,该系统将无法帮助人们研究一本小说或写诗,皮耶希笔记。 “这可能会在未来是可能的,但有很多的中间地带,现在去探索。”

影响

而一些大的飞跃在技术提出了建设自己的系统,一个包括来自不同背景和地区的学生明确设计的时候可能会受益那些谁已经拥有最访问,皮耶希表明,他的团队设想一个更加包容性的进程。

“该系统应该适应不同的学习需求和环境,”他说,“可以帮助培训新教师,乘以其效果和降低制造缩放以人为本的教育的障碍。”

这样,该工具可以帮助建立一个更公平的世界里,更多的学生有机会获得高品质,技能为重点的教育。

“想想有多少人想学干,”皮耶希说。 “有一个真正的饥饿尤其是现在非常实用的技能。这是一个耻辱,当有人想要把在工作中学习,并做出了贡献,但没有老师可以显示出来。我们的系统的工作向解决这一差距“。