外語教學中的人工智慧應用
人工智慧如何改變教師的角色?

Man with smartphone standing in front of a hologram, in the background are different symbols such as a plane or a computer.
© 歌德學院/GettyImages

外語教學家托本.徐密特(Torben Schmidt)博士,是數位外語教學領域的意見領袖。他接受莫里茲.狄特麥爾博士訪問時,闡述了人工智慧科技在外語教學中具備的潛力與面臨的挑戰。

人工智慧無所不在。由於科技進步,尤其是在自然語言處理(Natural Language Processing)領域,以及需要處理龐大的資訊量,因而開發出越來越多的工具與程式,協助我們進行日常生活中的口語與書寫。

然而,這些發展如何影響外語學習,在外語教學與學習的教學方法上,又如何產生作用?哪些人工智慧技術特別適合運用於外語學習?採用人工智慧技術的最大挑戰為何?對於現場與線上教學的教師,那又代表什麼意義?

托本.徐密特博士
托本.徐密特博士,呂訥堡大學英語教學教授 | 呂訥堡大學
托本.徐密特博士是德國呂訥堡大學(Leuphana Universität Lüneburg)的英語教學教授,莫里茲.狄特麥爾博士則負責歌德語言實驗室的人工智慧科技。歌德語言實驗室是歌德學院設立的跨學科創新部門。此次訪談中,托本.徐密特博士與莫里茲.狄特麥爾博士討論了數位學習技術的研究與測試。




徐密特博士,您是英語教學法的教授。近年來,英語學習與教學運用科技支援學習取得許多重大進展,有哪些方面值得德國借鏡呢?

不同的外語教學法,尤其是英語與德語教學,差異其實不大。由於數位學習有統一相連之處,所以我們事實上是一個大社群。這些討論是類似的,跨越了學科與語言。

不過,我認為英語科系當然擁有一定優勢。首先,說英語的人明顯更多;我們的語言學教授席位與電腦語言學領域的研究計畫也遙遙領先。基於這些因素,我們過去幾年能在英語教學上得到一些啟發,尤其是在電腦輔助外語學習方面。


您可否簡短說明什麼是電腦輔助外語學習?

電腦輔助外語學習這個詞彙並非新創,英語叫做Computer Assisted Language Learning,簡稱CALL,已經存在幾十年了。一般指的是外語學習與教學的形式與方法。我將之分成三個領域:

第一,建立智慧練習系統,例如訓練文法、字彙或聽力。程式分析處理資料後,在學習進展上給予學習者甚或教學者最佳回饋。

其次是開發工具,例如幫助學習者翻譯文章或者撰寫論文。也有程式能輔助學生製作電子投影片,改善且優化講稿的語言與內容,支援他們準備口頭報告,

最後,在教學中使用各類媒體,提供內容與啟發。現在要取得外語素材十分容易。授課時納入相關的數位素材,學生可以熟悉真實的對話與語言行為。

上述方式當然也會大大改變教師的教學行為。


進一步探討教師角色的變化之前,我想先談談人工智慧這個主題。在電腦輔助外語學習上,人工智慧的運用舉足輕重。對於人工智慧,在這裡具體指的是什麼?我們在外語學習領域又如何能從中獲益?

Mann mit Kopfhörern spricht in ein Handy © © Colourbox Mann mit Kopfhörern spricht in ein Handy © Colourbox
可以觀察到,許多對外語學習特別有用的科技,也在日常生活中扮演重要角色,那就是與語音辨識和智慧語言處理相關的技術。目前有各式各樣的系統以語音和書面文字大數據為基礎,使用人工智慧方法,理解及處理數據資料。我們都熟悉智慧手機中的各類助理,我們可以詢問明日天氣,或者幫助我們完美撰寫與翻譯文章。

談到語言教學中人工智慧的角色,首先要問的是教師的核心任務與能力是什麼。在此我想強調兩個面向:一是整合練習與教材,一是分析學習者的表現。當然,要成為一名優秀教師,條件遠非僅僅如此。

在這個脈絡下,我對教師的期許是:在練習過程中,提供學習架構與適應性學習支持系統,並給予建設性的有效回饋;也就是在學習時,提供量身訂做的個人化學習。評析學習者當前各項能力後,準確給予他們下一步發展需要的內容,是最理想的狀況。

Illustration intelligentes Übungssystem © Goethe-Institut

在不久將來,我們會明確看見更多智慧輔導練習系統。能分析課程參與者的學習路徑與錯誤等等,正是這些系統的智慧之處。

接著,便可預測學習者具備系統鑑別過的知識後,完成特定任務的可能性多高。不僅如此,這些系統還能評估給予學習者什麼樣的回饋最恰當


這些智慧系統的特色是什麼?為什麼採用人工智慧方式支援教師是有意義的?

一般來說,教師一個班級有二十到三十位學生,可以觀察得到他們的學習行為。但投入人工智慧的優點在於,一次可以對全班乃至全校成千上百的學生進行分析。如此一來,就能更有效率、更有系統且更加快速確定哪些作業在什麼時候適合哪些學生,哪些作業又不適合。

不過,除了練習之外,人工智慧也能協助教材的選擇,可以說是教師或教科書作者的助理系統。簡單來說,目前多半由教師針對主題從教材中選出文章,學生一律共同學習。但借助科技,教師不僅能找到文章,還能簡化、編輯甚至是獨立產出課文,提供學生一種語言合適且能促進學習的文章選單。這當然是一個相當關鍵的優勢,尤其在針對學習過程差異化方面。


您剛說有許多程式能夠支援教師設計有趣、量身訂做且展望未來的語言課程。現在從另一個方面問:新的科技方法,尤其是人工智慧領域,是否會對傳統的人類教師造成威脅?如果線上語言課的助教擔心早晚被解雇,您會對他說什麼?

我在這裡保證,這種恐懼絕對毫無根據 。我們仍舊需要教師。需要訓練有素的外語專家,有能力執行重要且有趣的專業內容與方法,並且具備批判力及反思能力。此外,在制定教學計畫、理解學習者並給予個別協助,教師一樣不可或缺。

此外,在其他領域,學習的技巧當然也持續取得重大進展,包括注重語言形式的練習、學習簡單的口語與文字溝通形式,以及使用工具程式取得特定語言能力。我認為智慧系統在這些方面可以提供很有效的幫助。

不過,教師的資料素養(Data Literacy)也非常重要。教師應懂得運用相關應用程式,並且有能力使用這些資訊與結果。有些研究顯示,在課堂上應用智慧數位系統,例如練習的時候,學習效果比較好。

今日,在課堂上做模擬練習,往往就像是種嘗試錯誤法。而助理程式能夠幫助教師分析學習狀況,擬定相關教學計畫。如果大量教師積極轉換到數位練習環境,在練習階段使用所謂的教師控制台處理學生資料,就能自動獲悉學生遭遇到的最大問題,了解問題出在哪裡,已擬定完成的下一步課堂內容是否仍有意義,或者還需要加強等等。

接著,教師就可以親自指導學生,再解釋一次某些內容,並提供系統建議的作業。

我希望教師在這個領域能夠獲得強力支援,有能力使用數位系統,尤其是在練習階段。

語言學習的未來在於混成學習(Blended Learning):精心設計的無電腦課程,內容新奇有趣且符合時代,然後結合數位練習階段採用自適應的個人化教材,並使用所有智慧工具程式。


在訪問最後,我還想回來談一下我們在歌德學院的工作。您對我們歌德學院有什麼建議嗎?我們也應該開發智慧語言學習應用程式,便於放在包包或褲子口袋中攜帶使用?或者,繼續更新我們至今教學內容和方式優異但結構相對傳統的課程呢?

我認為值得在現有課程中逐步、逐項融入新科技。總之,應該持續考慮歌德學院特殊的目標族群與課程特色。

倒不一定要自行開發優秀的自適應德語文法平台,應該朝完全不同的方向準備,可以先從生成龐大語言資料入手。

也就是說,我會看看到目前為止課程是如何建構的,有哪些地方能透過既有的技術與方法改善,例如採用增進口語能力的工具。可使用聊天機器人,借助設定好的情境,向學習者介紹特定的交流形式。
© Colourbox
我還會斟酌可以在哪些領域進行小型的自我開發。我一定考慮採用人工智慧工具,例如可以用來聰明練習一千個最常使用的德語詞彙。即使這類應用程式已經存在,也可以合作開發歌德專用版,以歌德學院課程中的詞彙為重點。

除此之外,診斷與回饋也非常重要。關鍵問題在於,智慧系統如何更有效讓學習者得知自己的學習過程,以及進步和不足之處。不過,從不同課程之間生成資料,以便了解學習者典型的錯誤與困難,也是很有意義的。如此就能找出未來該如何設計課程、給予學生回饋,以達成最佳學習成效。

總之,您儘管大膽去做!您坐擁龐大的語料庫。一旦結合人工智慧使用語料庫,已經做得有聲有色的事情,將會更上一層樓。


非常謝謝徐密特先生最後的鼓勵與建言!也謝謝您接受訪問。