主導開發適性學習平台「因材網」的郭伯臣,今年初由台中教育大學教授借調資訊及科技教育司(簡稱資科司)擔任司長,其重要任務就是整合現有官方學習平台,為人工智慧時代扎根培養所需的人才。

以AI提升學習效能 推出因材網

高雄六龜的偏鄉小校新威國小教師使用因材網,引導學童主動學習,1年後進行科技化評量測驗,學生數學科未通過率從使用因材網前的23人,使用後降至僅4人未通過,而國語文識字量也有顯著提升。如此神奇的成效,是如何出現的?

由教育部與科技部合作推出的「因材網」,以AI融入教育,推出影片教學、線上提問及作答,並用大數據分析影片瀏覽行為,找出學生學習弱點,建立學生的學習路徑,以進行後續的加強及補救。教育包括授業與解惑,因材網將人工智慧和大數據導入教學現場,交由影片授業,讓教師成為課堂的引導者,專注在為學生解惑上,做更多非制式的教學,讓教師的強項與個人特色得以發揮,也讓學生成為主動學習者。

使用因材網的學童紛紛表示,「可以告訴我答對跟錯誤的地方」,提升學習自信;「上課不專心,用因材網就會很專心」;「可以慢慢學,原來不會算錢,看完影片就會了」,減少挫折感;「比較有趣」;「因材網的速度剛剛好,聽得比較清楚」;「透過詳細解題說明,更容易理解」。

因材網可彌平非專長或代課教師的教學落差,還可親子共學,也適合作為實驗教育的工具。

重適性學習 落實因材施教

先檢測診斷再學習,透過帳號,學生可在學校或家裡做個人化學習,並建立自己的學習路徑,每一個人都不同,這正好與9月即將正式上路的108課綱不謀而合,發揮適性學習精神,能夠智慧化的提供個別學生所需,真正落實「因材施教」。而教師教學也能夠數據化、科學化,能夠更即時而精準的掌握全班每個學生的學習狀況。

去年(2018)教育部原定編列80場研習說明會,不意爆增為300多場,今年截至6月底,已舉辦超過200場,可見教師們對此科學化適性學習平台的渴盼。目前因材網已建置國中小學1-9年級的國語文、數學,以及3-6年級的自然科學和4-9年級的理化等數位學習內容,郭伯臣表示,未來會繼續建置國中小英語文、國中生物和地球科學等各科的教學素材。

教育AI化的軟體建設

因材網的推出,只是教育部AI與新興科技教育布局中的一環,所擬訂的「AI教育化+教育AI化」政策,前者是讓AI可以被老師教、學生學,後者是利用AI技術幫助現有的教育,提升教育效能。

在前瞻基礎建設計畫中,有國中小學建置智慧校園的規劃,包括智慧網路、智慧教室等硬體設備的建置,已逐步完備;學習面的軟體建設是當前「教育AI化」推進的重點,積極設計運用科技輔助學生的自主學習,以人工智慧改善學習效能。因材網就是「教育AI化」的實證,也是「AI教育化+教育AI化」的落實。

AI教育化 扎根基礎教育

「AI教育化」制定從小學到大學、研究所的人工智慧教育,包括小學的基礎扎根,以運算思維(computational thinking)、體驗學習等方式融入課程,引發興趣;國高中以程式設計、資料處理、演算法、進階實作等系統化知識,讓學生進階選修學習;藉此培育學生的AI及新興科技素養和能力。

有鑑於AI對於許多在第一線教學的教師屬於新知識領域,資科司已規劃完成台灣的第一套AI教材「和AI做朋友」,小學、國中到高中有屬於各自的教材,分為線上影片、紙本教材與實作,透過影片動畫引發學生興趣,設計問題啟發思考,再透過淺顯易懂的範例,讓師生歸納重點,最後由教師解釋原理,題目練習,藉此教學過程降低AI知識的學習門檻。

高等教育 培育跨域專業人才

大學、研究所則以既有的相關系所,設計問題導向學習的專題課程,IoT、電腦視覺、精準醫療、智慧製造……等學科,透過競賽、實習、國際連結等方式深化專業,對焦5+2產業創新發展需求,鏈結產學研界,共同培養AI及數位創新跨域的專業人才。其中設定108學年度達成50%的學士班學生修讀程式設計課程,並非要求所有學生都要寫程式,而是為培育學子具備運算思維。

跨領域人才的培育,主要落在2個方向,一是非資通訊系所開設數位科技相關課程,培訓專業能力;一是資通訊系所開設應用課程,以加強應用到不同領域。另外導入創新敏捷的訓練方式,類似法國École 42開放式程式學校的作法,跳脫學制、領域,依自己的學習速度培訓能力。

邁向先進學習的新時代

行政院科技會報辦公室預估,以現有的教育,我國產業數位轉型所需人力至2030年累積缺口將達8.3萬人,包括AI及資安兩方面。AI及數位創新跨域的就業人才,來自高等教育大學、研究所,而學士、碩博士又奠基於12年國教,自2002年即投入數位學習研發的郭伯臣,依據108課綱,擬訂「AI教育化、教育AI化」策略,期望將台灣的教育帶向人工智慧教育,以及個人化、適性化先進學習的新時代。

 

圖、文/智媒科技

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