[Case 15] 人工智能實現個人化學習 推動全民科技素養 迎接數碼未來

 

隨着科技不斷進步,今時今日各行各業,以至人類生活都與科技密不可分,學習與教育亦不例外。近年,英國、美國、日本、澳洲等國家都先後將數碼編程列為必修科,全球教育界亦在積極探討如何活用科技改善教學,同時培養下一代的科技素養(Technology Literacy),推動人類迎接數碼時代的機遇和挑戰。二○二○年,經濟合作暨發展組織(OECD)亦在《Back to the Future of Education》報告書中,提出未來教育的四個新面向,預示更個人化的學習將成為主流,學習的過程亦將由學生主導,跳出班房及課本,融入社區和日常生活的方方面面,而這一切都因着科技而變得可能。

科技教育機構 Preface 的創辦人及行政總裁盧炳棠(Tommie)跟教育總監拍檔謝世杰博士(Alfred)則同樣認為科技能改變學習與教育的方式,亦深信科技素養是未來世界的必備技能。數年前,二人帶領團隊研發出能按學員背景及需要配對導師和訂製教材的人工智能教育平台,實現個人化一對一編程教學,並積極推動科技素養教育,將科技融入學習與生活。「我們為何要教育,是因為我們希望有未來,我們辦科技教育,就是要讓大家看得見未來、看得見希望,相信科技真的能改變世界,並擁抱設計思維的創新精神。」Tommie 說 。


來到 Preface 位於銅鑼灣鬧市的咖啡店,一陣陣咖啡香氣即撲面而來。叫人好奇的是,咖啡杯上印上了沖泡的時間、溫度、氣溫,以及基於當日全球新聞頭條計算出的快樂指數。「那是一班十二至十五歲編程學員一起研發的人工智能數據系統沖出來的咖啡,快樂指數愈低,咖啡會愈甜,而時間愈早,咖啡濃度則愈高。這是科技結合生活的一個新嘗試。」Tommie 說。

不難想像,這杯人工智能咖啡定會引來無數的顧客貪新鮮慕名而來,主動打卡分享它背後的科技「秘密」,「我們還利用 Python 程式,收集了過去六十年的人均壽命、海平面度數、平均溫度等數據進行演算,分別炮製出屬於二○三○、四○、五○及六○年的未來咖啡,讓顧客一嚐的同時,關注全球暖化、天然資源匱乏等的議題。」說罷,他呷了一口加了花椒和指天椒粉,辣中帶微苦的二○六○未來咖啡。

早前,Preface 在旗下的咖啡店推出利用人工智能抓取全球平均氣溫、新聞頭條等大數據,炮製即日的心情咖啡,以及專屬於不同年分的未來咖啡,藉此引起話題。(受訪者提供)

看到這裏,別以為 Preface 是一間以科技搞噱頭的咖啡店,實質它是一間科技教育公司。「我們起初以實體班教學為主,以小班教學的形式教小朋友數碼編程,到後來才研發自家平台,推動線上教學。」與 Tommie 合作多年的拍檔兼 Preface 教育總監 Alfred 說。

人工智能配對導師  實現去中心化學習

Preface 的教育平台,應用了人工智能和機器學習技術,能夠收集學生的學習期望、興趣、程度及背景等數據,再在近千位經過嚴格培訓的導師中,篩選出合適的進行一對一師生配對,「很多成年學員都是大企業,甚或是跨國顧問公司的高層,他們的背景、想學的東西都不同,而系統就會為他們配對有相類行業背景或精於特定範疇的導師。」

除此之外,課程所用的教材同樣亦以機器學習技術為學員度身訂製,「有些學員志不在投身編程行業,他們可提出少一些編程教學,多一些與其工作相關的實際案例。即使一萬個學生有一萬種需要,系統都能配合。此外,每堂完結後,學員和導師都要填寫問卷,就教學內容、深淺程度等評分,讓系統的推薦系統學習學員的學習喜好,再調節下一堂的教材內容。」Alfred 續說。

芸芸學員之中,任職民航機師的張鑑韜(Domanic)便在二○二○年報讀了 Preface 的編程課程,「課程首數堂會先教一些基本的編程概念,而每堂之後我都需要填寫問卷,讓系統了解我的學習偏好,之後課程就因應我的意見,着重更多邏輯演算及電腦思維上的學習內容。這些都是我感興趣的,所以學習上的動力亦大增,推動我更有恆心完成整個課程。」他說。

本身是民航機師的學員 Domanic 形容,課程與坊間的編程教學最大的不同,在於課程背後設有人工智能分析系統,能根據他對每堂課程的意見及個人興趣,調節每堂的內容,令他因此更有動力和興趣完成課程。

換言之,Preface 除了提供數碼編程教學課程,還活用了科技,嘗試實現因材施教的一對一學習模式,「我們認為真正的因材施教,以學生為本的學習是大趨勢,並且要將教學融入生活,令學習不再局限在課室、不再單向。當每個學生都能按自己的步伐學習,自然不會跟不上。」這種跳出課室的學習,Tommie 稱之為「去中心化學習」(Decentralised Learning),亦是 Preface 近年致力宣揚的教學理念。

正因如此,Preface 課程的另一特色,就是沒有固定的上課地點,學生和導師可自行協商以網上或者面授形式上課,「既然學習要融入生活,就不應只在班房進行,即使是咖啡店、公園、酒吧,甚至是網上都可以是上課的地方。」此時,若細想為何 Preface 作為科技教育公司,反而會在中環和銅鑼灣開設咖啡店,答案便顯然而見,「就是想作為一個試點,鼓勵學員在這個環境中學習,體驗將學習融入生活到底是怎麼一回事。」Tommie 續說。

Preface 兩間咖啡店,都採用簡潔明亮的純色木系設計,座位都配有供電設備,方便進行教學,「我們還另闢了一角,打造了一個小講台,可以舉辦小型的分享會,學生亦可以隨意坐下來討論一些研習項目,甚或分享科技新知。」Alfred 說 。

Preface 旗下位於銅鑼灣的咖啡店特意在大部分座位加設供電設備,並另闢一角加設講台,方便導師和學員教學及討論。

Alfred 續指,位於銅鑼灣的五層咖啡店,第三至五層可用作舉辦不同的特色學習活動,「可以是工作坊、分享會、圍爐討論,甚或是編程比賽,學生更可以一邊品酒一邊上課,真正將學習與生活掛勾,在這個輕鬆的『另類課室』學習科技 。」

Tommie(圖中)經常在咖啡店內主持不同的工作坊,中環的咖啡店亦更設有書店擺放與編程學習相關的書籍,營造學習氛圍。(受訪者提供)

科技教育融入生活  改變傳統學習模式

毋獨有偶,將學習與科技和生活結合,正是全球教育界近年的大趨勢,而Tommie 則早在二○一一年,在英國攻讀博士時,已有一番體會。「當年我每逢假日,都要凌晨五時乘火車穿州過省到不同的英國城市為學生補習,一補便十多個小時,以賺取一個月的生活費。這樣的補習生活令我身心俱疲,而更重要的是,我發現那些學生也是力不從心。當刻我便開始思考,在人人都有智能手機的年代,為何仍要這樣學習?如果可以活用科技實現遙距學習,補習豈不方便得多?」他憶述。

當年的他,雖然始料不到十年後的今日,全球會因為一場疫症,令遙距學習變成了教學的新常態。然而,那段補習生涯的體驗和觀察所得,卻驅使他毅然放棄學術路,回流夥拍中學同學一起創業,成立全港第一個網上互動補習平台 Prologue,亦即 Preface 的前身。「那是我首次創業,亦是一次失敗的原型實驗。」Tommie 笑說。

透過製作原型測試想法,從中汲取失敗經驗再作改良,是設計思維創新路上的一大過程,而 Tommie 當年則一心打造一個主打教學內容、不賣名師,並可讓學生隨時在家上課的網上平台,以解決學生需要舟車勞頓外出補習的問題。「我們拍了許多教學影片,配合專利技術讓學生可以隨時上課,一邊聽講,一邊看電子筆記,如果有問題,可即時輸入問題發問。如此經營了幾年,平台高峰期月入有五十多萬元,但我發現大部分學生使用平台一個月後,就不再登入,很多都無法完成課程。」

換句話說,工商管理畢業的他當時已意識到,這門生意注定做不長,「定義和發掘問題是設計思維的重要一環,而細想之下,我發現這門生意的發展局限在於我沒有探究為何學生要去補習,那是因為他們跟不上平日的課堂進度。但為何他們會跟不上?」

英國穿州過省的補習經驗,驅使 Tommie 放棄博士學位回流創業,而在以科技推動教育的過程中,他慢慢發現當下教育的問題核心在於無法因應每位學生的需要,實現因材施教。(受訪者提供)

Tommie 創立的 Prologue 網上補習平台,透過網上平台及手機程式為文憑試考生提供主科補習課程,讓考生可隨時隨地上課。(受訪者提供)

當年,Tommie 還請來文憑試的5**畢業生擔任導師,拍攝一系列教學短片,以「過來人」的身份講解不同的學習概念,從而提升學生的學習興趣。(受訪者提供)

透過五問法(5 Whys)不斷叩問為甚麼,問題的核心便逐漸浮現,讓 Tommie 開始明白到因材施教,以及將學習融入生活的重要性。「傳統學習是一個老師對四十個學生,自然很難迎合每個學生的學習模式、資質、進度和需要。此外,當學習與生活脫勾,學生亦難以明白學習的目的,因而會失去學習的動力。事實亦告訴我們,往往只有跟得上老師教學進度的那一成學生才能取得好成績。」

經過一番反思,Tommie 在二○一五年決定推倒重來,成立 Preface,並邀請 Alfred 一起開展名為 Speaking Textbook 的新業務,並重整以往業務的市場定位,將受眾擴大至全港的中、小學生,幫助他們跟上平日的課堂學習。「我們邀請奪 5** 的學生及現職老師拍攝短片,上載到我們的手機平台。每條影片會講解主流教科書內的練習題目,藉此幫助不同程度的學生理解課本的內容。平台開了一年,市場反應相當不錯,更為我們贏得一些獎項,但拿了獎不久,我們就收到某大教科書商的律師信,說要告我們侵權。最後雖然沒有輸掉官司,但程式無法繼續上架,這門生意因此亦做不下去。」Alfred 憶述 。

Tommie 汲取 Prologue 的創業經業,在 2015 年與 Alfred 一起經營Speaking Textbook 平台,受眾由文憑試考生擴大至全港中、小學生,透過網上平台為他們講解主科教科書內的每條題目,藉此幫助他們跟上平日的教學進度。(受訪者提供)

Speaking Textbook 平台當年上架短短一個月便已有過萬名學生,同時亦讓 Tommie 因此入選 Google 的 EYE 年輕創業家計劃最後六強。(受訪者提供)

鼓勵學員實踐所學  以科技解決現實問題

設計思維的創新過程本身就是個不斷嘗試、失敗和改良的循環,Tommie的創業路亦如是。「那場訴訟讓我們明白,創新不止需要有好的意念、出色的團隊和執行力,還要顧及不同持分者的看法和利益。」

「這兩次的失敗對我來說雖然慘痛,但是同樣寶貴的學習過程,能讓我有機會重新思考,有時會因此發掘到新的問題,有時則會找到其他解決問題的可能性。」

而這兩次的「原型實驗」,則讓二人決意跳出傳統學制,探尋出路。

「回想我大學讀書時已開始學編程,當年正遇上美國總統大選,我加入了一間編程公司,為前總統奧巴馬計算每個州的得票率,準確率高達九成五。這讓我體會到科技將是發展大勢,可協助人類解決很多不同的問題。雖然香港學界,也在五、六年前興起 STEM 教學,但比較偏重編程、三維打印等的技能教學,部分學生也會跟不上,而我認為要推動科技教育,必先要讓學生從生活中學習,悟出樂趣。」Tommie 說。

因此,Preface 的課程着重如何將學習內容與生活掛勾,「就如我們自一七年舉辦學童實體編程班時,每個周日都會集合這班學生,舉辦駭客松(Hackathon)活動,邀請如漢堡包店、魚蛋舖等的本地小店東主分享他們經營業務時遇到的問題,讓學生透過合力編寫程式,為他們解決問題。」

Preface 曾與 Teens In AI 香港分部創辦人 Nicole 合辦名為 GirlsInAI 的駭客松活動,讓一班 12-18 歲的女學員,一起嘗試透過編程,為生活中遇到的難題提供解決方案,藉此培養她們的同理心及邏輯解難能力。(受訪者提供)

Tommie 舉例,曾有漢堡包東主在活動中分享平日的生意高峰時段期間,難以有條不紊地處理眾多客人的訂單要求,「如有些客人要多醬汁,有些要不同的麵包底、餡料和口味,客人一多便很易出錯。針對這痛點,一班小朋友於是合力寫了一個點單程式,為他解決煩惱。我們還讓店主將程式開放給顧客試用,再給學員改良意見。」

不難發現,這個駭客松活動本身,已體現了設計思維的設計過程,而對於從事中學及大專教育多年的 Alfred 來說,讓一班小朋友跳出傳統的面授學習環境,嘗試活用所學為成年人解決問題,亦體現了科技教育的本義。「從中既可讓學生透過實踐所學,慢慢掌握運算思維,培養他們的同理心和人本精神,亦可讓他們能看到科技如何能令社會變得更好,從中體會到學習科技與編程的目的。」

Tommie 續指,以科技發明成功幫助別人所獲得的滿足感,亦能提升學員學習數碼編程的興趣。「事實上,這班小朋友有很多一學便學了四年,從無間斷。」汲取這成功經驗,Preface 其後亦將這種「從實踐中學習」(Learn by Doing)的教學模式應用在成人課程之上。

本身是學員的 Domanic,亦在完成課程後,接受 Preface 的導師訓練,在去年正式成為課程導師。「學員來自各行各業,而且報讀課程的目的都不同,系統則透過機器學習技術方便我了解學員的學習期望,調節教學。」因應疫情打垮各行各業,令不少成年學員也急需要為公司謀求轉型,Domanic 的教學內容亦因此有所調節。「就如我會以一間虛構的企業需要轉型開拓電子商貿業務為例,教這些學員如何用一些政府的疫情數據,以及一些公用的數據庫去做數據分析和電商市場研究,幫助他們真正應用所學去解決工作上遇到的問題。」他舉例說。

去年起由學生變成導師的 Domanic,每星期都會在不同地方進行一對一網上編程教學,學員遍及不同年齡及背景,而他則會盡量因應他們的學習興趣和進度,調節教學。

不過,須知道成人世界的問題顯然比小朋友想像的複雜得多,亦非一定能用當下的科技解決得到,「但我認為更重要的是,課程至少能讓他們明白深度學習、人工神經網絡等嶄新技術背後的原理、運算思維,甚至學會不斷嘗試的創新精神。我們常說科技可以改變世界,至少我們先要了解它、相信它。」Alfred 解釋道。

與科技企業協作  宣揚科技素養

Preface 平台轉型至今五年,現已有過萬名學生,「縱觀坊間其他的課程學習平台,它們大多只有百分之四的付費學生能夠完成整個課程,而我們的課程完成率則有八成,應該是全球最高。」Tommie 這一言,也許已足證他所經歷過的失敗與走過的路都不枉。

回顧十年的創業路,Tommie 與 Alfred 成功活用科技探索出能真正實現因材施教的學習模式,推動數碼編程教學。「與其說編程是一門技能,我們反而認為它當今世代必學的語言和思維,對人類永續發展尤其重要。因此,Preface 的教學理念不只在於培訓編程人才,而是希望培養當今世代的科技素養,包括要了解數碼編程的最新發展和局限,明白善用科技對人類世界的裨益,以至是道德規範。」Alfred 說。 

因此,近年 Preface 除了開辦一對一課程,還積極與 meta、區塊鏈平台 Solana、Google 等科技公司,以及其他推動科技教育的機構合作,透過舉辦不同的工作坊,教導公眾正確認識看待元宇宙(Metaverse)、DAO 技術平台、加密貨幣、非同質化貨幣(NFT)、雲端技術等的新興科技,並了解它們的未來發展可如何塑造人類的未來。「這些新科技要能改變世界,必先要得到大眾的支持和理解。這些跨國公司雖是帶領人類進步的先驅,但它們未必擅長教育大眾,而我們就希望在此出一分力。」Tommie 解釋道。

除了提供一對一編程教學,Preface 亦會與不同的科技公司及學校合作,舉辦工作坊、分享會、共學活動,甚至是比賽,讓不同年齡的參加者認識當下的最新科技,將可如何改變世界,藉此推動全民科技素養。(受訪者提供)

現年十五歲的 Teens in AI 香港分部創辦人李康盈(Nicole)則自二○二一年起,不時與 Preface 合辦專為青少年而設的科技教育活動,就如在剛過去的三八婦女節,Nicole 透過舉辦駭客松活動,鼓勵參加者編寫程式回應人類可持續發展的議題。「有些參加者寫了個教烹飪的手機程式,但當中會夾雜提供幫助婦女應對家庭暴力的資訊和輔導支援,嘗試回應當下性別不平等的問題。」她舉例說。

對於與 Preface 的合作,Nicole 形容是推動下一代好好迎接科技未來的一小步。「未來各行各業都會跟科技息息相關,因此我們這一代應該要好好學習這些技能,而我們都希望讓他們明白,學習這些技能只是基礎,而如何好好運用則有無限的可能。」

Tommie 由受一個關注補習現象的問題啟發創業,到如今牽頭與不同機構推動科技素養教育,期間輾轉經過不斷演變,「如今,我們已不再定義Preface 是一間教育科技(EdTech)公司,反之我們會稱自己是一間科技賦能公司(Tech Enabling Company),希望透過教育讓人類能迎接未來科技世界的機遇和挑戰。疫情過後,我們還希望將業務拓展到倫敦、東京等的大城市。」Tommie 說。

說起 Preface 過去與未來的發展,Tommie 形容過程就像一切的創新過程一樣,不會總是一帆風順。

「創業十年,令我最深刻的一課是,創業跟任何創新一樣,都應學會快速從失敗中學習(Fail Fast, Learn Fast),未來 Preface 的發展路上相信會有更多的問題出現,我們仍然會再次經歷失敗,而設計思維則鼓勵我們要珍惜這些失敗的學習機會,再站起身來再試。」

他這一言令人想起廣傳日本的諺語「七転八起」,背後的道理和智慧也不過如此。