AI 在教育界的應用為何？

AI 技術有助於機器執行一般需要人類智慧的工作、學習、適應，及針對迅速處理的大量資料採取行動。這項功能應用在教育科技，協助增強並個人化學生的學習、自動化重複或耗時的工作，同時保護個人資料與學校技術，因此無論是師生或管理階層都能受益。

教育界為什麼要採用 AI？

學校使用教育科技（edtech）逐漸成為主流。AI 技術同樣用來協助機器執行一般需要人類智慧的工作，由此可知 AI 應用在日常生活越來越普遍。AI 與教育結合是自然趨勢，因為學生和教職員都能從中受益。

AI 在教育領域可以採用各種形式。人們近來矚目的生成式 AI（GenAI）工具，即可根據自然表達的問題建立內容並完成任務。這些系統可以個人化內容、提供近乎即時的意見回饋，甚至指導、培養技能。

同理，將智慧 AI 技術整合至學校，可自動化重複、耗時的工作，讓教職員和管理階層將更多時間投注於輔助學生成功。

數字會說話

多個機構最近在 AI 在教育界的應用研究中發現：

• 65% 的教育工作者希望部署 AI，提升學員的成果。¹
• 目前的工作有 20% 到 40% 可由科技包辦。²
• 利用 AI 自動化工作後，教師每週可騰出 13 小時。²
• 48% 的教育工作者表示，AI 技術對學生的學習體驗有正面影響。³
• 42% 的師生表示，AI 建立了更公平的體制。³
• 73% 的學生表示，AI 協助他們加速學習，而 67% 的學生表示，AI 協助他們提升學習效率。³

AI 在教育界的助益

AI 在教育界可提供各種助益，如協助善用時間、大幅提高效率、提升學校與資料的安全、提供資料導向的見解，及帶來可提升學習的寶貴工具。部分助益包括：

• 行政效率：AI 可自動化日常工作、提升效率，讓教職員有更多時間參與活動。例如，AI 可協助教師評分、批改作文和點名。此外，AI 可自動傳送活動和排程的個人化訊息，亦或協助資源規劃。
• 資料導向的見解：AI 分析的資料（例如學生、課堂測驗與作業成績表現）可提供教師和管理階層獨到的見解。AI 的見解可用來改善課程、調整以下指示：個人化學習體驗、指導技能發展、識別個別輔導機會，及提出指導和管理學生學習的新方法。另外，根據學生進度提出的意見，可供學區作為內容開發的指引。
• 提升營運與安全：單一學校或學區規模的校園營運可因 AI 獲益。例如，AI 技術數位系統會主動或近乎即時地偵測設施或技術問題。電腦視覺技術與連線感應器可透過智慧門鎖、墜落偵測、智慧門禁等應用，提升實體安全。這些功能可提升校園整體的效率、安全等級與安全性。
• 提升網路安全防護：網路威脅日新月異，教育領域是罪犯的首要目標。例如，2023 年針對各級教育機構的已知勒索軟體攻擊增加了 105%。⁴ AI 輔助的安全性技術可協助教育 IT 團隊主動擴充現有的安全性解決方案，保護學生、教職員、資料與營運單位免受網路攻擊。

AI 在教育界的使用案例

教育環境中一般有三種 AI 可讓學生、管理階層和校園受益：

• 回報型 AI：這類的 AI 採用演算法分析資料並自動生成報告。其關鍵優勢包括速度、準確性和辨識模式的能力。在教育界，回報型 AI 可協助完成追蹤學生出勤、生成成績單與資源最佳化等工作。
• 反應型 AI：這類 AI 的基本形式是被動的，無法形成記憶或利用過去的經驗影響未來輸出。反應型 AI 會根據收集的大量資料，執行簡單的工作。它可用於自動化行政工作和學生評量。
• 預測型 AI：預測型 AI 使用統計演算法，可辨識歷史資料的模式並預測未來事件。在教育界可用於打造個人化學習體驗，以及識別可能有輟學風險的學生。

教育界使用案例

AI 在教育界的應用範例包括：

• 學生投入：AI 在教育界的應用可協助語言學習，消弭可能的理解能力差距。學生可透過個人化 AI 支援的應用程式準備考試。此外，他們可以透過同儕、藉由線上討論區的虛擬交流，及課程遊戲化來學習。
• 點名：管理階層和職員可利用 AI 協助掌握學生出席率、記錄已知或無故缺席，甚或利用 AI 通知家長學生遲到。
• 課堂管理：AI 支援系統可協助教師監督學生活動，尤其是個人化學習計畫、小組實驗室、研討會或混合式學習體驗。因此，教師更容易查看學生進度，並有更多時間協助必要的情緒認知學習與行為管理。
• 作文評分：教師可使用 AI 系統先行檢查學生作文的文法、句型和是否抄襲。而且 AI 可協助確定學生是否正確理解作業，及正確遵循寫作提示。
• 學生與課程理解：教師可根據測驗方法，決定考卷是否自動計分。AI 支援系統可協助講師，根據個人和團體的作業和測驗分數，確定特定科目的整體理解，並藉此規劃課程、課堂教材的編排方式、根據個人知識差距，建立個人化的學習計畫，甚至變更課程提升學習成效。
• 近乎即時的筆記：學生有視覺或聽覺障礙時，AI 系統可協助錄製講課內容，並使用語音轉文字技術。如果學生忙著做筆記難以專心聽講，AI 可以同步建立音訊記錄與逐字稿，方便學生回到特定時間點，聽讀教師的講課內容。教師不必回顧課程和提供筆記，因此省下時間。
• 通訊：學生教育需要整個生態系統的支援。提升聯絡家長和教職員的效率有助提升學習體驗。舉凡活動排程、問題回報、表揚學生成就和發表，AI 支援的通訊與視訊會議功能可促進所有利益關係人的溝通。
• 智慧校園：AI 系統可協助監控校園環境，提供管理階層、訪客和職員重要的見解。例如，AI 可收集學生親自在教室出席和參與數位課堂的指數。同時 AI 可監控行人和車流量，瞭解用路模式，並識別校園安全潛在的危險，爾後協助智慧停車、導航和人群管理。AI 支援的機器人可在維護和設施管理方面提供各種協助。

AI 在教育界應用的挑戰

如同採用任何技術，瞭解 AI 在教育界應用的方式、時機與地點，是現今教育工作者和管理階層的當務之急。

作為 AI 在教育界應用的基礎，請務必使用負責任的 AI，承諾透明、負責、包容與治理，才能支援社會信任、批判性思考和深度推理。學校的 AI 首創計劃仍須考量一些情境，例如：

• 學生濫用：學生作弊的風險會引發倫理問題，也會削弱他們學習必要內容與技能的能力。此外，學生可能交換裝置、忘記裝置或忘記密碼憑證，構成安全風險。
• 演算法偏見：AI 系統的學習來自訓練資料。如果資料有性別、種族、社會經濟階級等偏見，AI 系統會學習並傳承這些偏見。
• 公平使用：不見得所有學生都能使用 AI 工具和網路，如果無法讓所有人使用，數位落差的風險可能擴大。
• 降低學生投入：學生可能更常使用 AI 工具，減少與教育工作者和其他學生互動。
• 教師倦怠：教師裝置是現代課堂最常用於教學、行政工作和通訊的工具，而教師倦怠也會加劇人員流失和短缺，但提供 AI 增強工具有助於提升教師滿意度。
• 系統實作：升級現有基礎架構和裝置，符合現代技術並放眼未來，才能滿足日後的教育需求，所以請務必投入時間和資源，包括訓練人員以有成效的方式使用 AI。

上述的風險多半不是新產生的問題，但仍要負責地使用 AI，同時考量這些風險。

AI 在教育界的前景

AI 會持續整合至教育環境，增強學習、自動化日常工作、提供資料導向的見解，並保護使用者、資料隱私與技術基礎架構。AI 的學習應用也有助培養學生日後在職場成功所需的技能。

工作的本質正在發生顯著的轉變。到 2027 年，全球估計將有 8,300 萬個工作崗位（例如銀行出納、郵政職員、收銀員和票務員）會隨著就業環境的變化而過時。⁵ 同時，預測顯示 AI 和機器學習專家、永續發展專家和商業智慧分析師等職位將出現約 6,900 萬個新的就業機會。⁵

未來職場技能

為學生備妥面對未來職場的技能，包括分析與創意思維、韌性、靈活變通能力和敏捷反應力。這些能力類別大致是認知技能、團隊合作、自我效能、技術實力與管理能力，所以教育要與時俱進。

學生現今成長需要具備解決問題的能力、社交情感能力、有效協作能力，並熟悉技術設計與程式設計。這類知識的實際應用包括內容創作（包括影片製作）、資料視覺化，以及熟悉游牧型辦公。

未來技術需求

AI 增強系統的教育應用會在後續幾年順勢成長，同時增加放眼未來的裝置需求，實現全新層次的協作、生產力和創造力，並能支援能力，更高效且卓有成效地執行 AI。對傳統四年一輪的教育週期來說，放眼未來尤其重要。

安全性也持續是重中之重。教育機構要制定安全策略，承受複雜的安全環境挑戰，才能保護學生、教職員裝置和網路基礎架構的使用者與資料隱私。

教育機構現在即可善用 AI 的助益。立即採取行動整合 AI 奠定基礎，日後即可輕鬆掌握新興的可能性與使用案例。