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反馈是智能的前提

已有 1072 次阅读 2020-3-17 08:47 |系统分类:教学心得

      那天,一个学生对我说,老师,您的讲课深入浅出、生动有趣,比外交部发言人都好!那个发言人经常照着稿子念 … … 我急忙制止说,千万不能这么说!人家可是万里挑一、素质非常高的杰出青年!

      大学老师和外交部发言人的生活根本就不在一个频道上,完全没法比较!这就跟问你孙杨和Armstrong谁厉害一样,没有标准答案。

      外交部发言人和CCTV新闻主播的任务,从控制论的角度看,都是开环控制。也就是说,他们不需要反馈信息。他们的任务就是把稿子上的信息准确无误地传播出去,不用考虑听众的反应。他们不能随意发挥,更不能根据听众的反应随机应变地修改稿子。我们常说的宣读论文,重点在开环的“读”,就是指像播音员那样带有仪式感,一字一句、原原本本地把论文朗读一遍。媒体上不是经常有这样的报道吗:我国科学家在美国顶级学术会议上宣读论文后,全场响起雷鸣般的掌声!

      On the other hand,大学老师讲课,是闭环控制。老师需要根据学生的实时反应动态地、自适应地调整自己的讲课速度、难度,有时还需要一些小手段来调节课堂气氛、调动学生的学习积极性。比如,出一个小题目,让玩手机的同学到黑板上解答;讲一个和课堂内容相关的名人轶事让同学们乐一乐;或者让昏昏欲睡的同学谈谈机器人何时能超过人类、掌控地球等,有时甚至故意在数学推导过程中弄个明显的小错误,看同学们是否有反应;当然也有敲黑板、拍桌子的时候。

      以前考大学比较难的时候,在中国有一个很有影响的大学:Chinese TV University。在这个大学里,老师讲课是开环的,类似于播音员,同学们在全国各地通过看电视来学习文化课。现在流行的那些MOOC,本质上也是开环的,远远不能取代老师的言传身教。

      弄清楚开环和闭环的区别十分重要。我们有些研究生,在读期间没有得到充分的讲课锻炼,在应聘教职试讲时,把事先准备好的讲稿面无表情、哆哆嗦嗦地背诵一遍。这样的试讲效果不佳,真正讲大课时很难hold住场子,原因就是把open-loopclosed-loop以及human-in-the-loop等模式弄混了。

      以前我当学生的时候,老师调节课堂气氛的常用手段有:课堂内容结合社会上的热点事件;讲课时夹带家乡方言(威震清北的于老师胶东矩阵论);女排的拼搏精神、男足的愈奋愈挫;带学生去未名湖畔边走边讲(现在好像被禁止了);甚至讲一些对学校的冷嘲热讽。如果电教派人来录像或者有行政人员来听课,老师就会去掉这些调节课堂气氛的小手段,改为照本宣科满堂灌模式。

      那次在四川讲学回到北京后,那边老师说已经把我的讲座视频放到他们学校的公开课网站上了。我有点不悦 --- 我是按照闭环教学模式讲的,带有一些即兴发挥以及个人观点和看法的内容。如果事先知道他们会录像并公开,我会及时切换到开环播音模式。

      在课堂上,给学生吃一点兴奋剂,是提高学习兴趣的有效手段。在学术会议上也一样。老外一般在正式报告前会展示一些他们学校的美景,吸引听众的注意力。去年在杭州举行的中国自动化大会上,我的报告被安排在下午两点半。我知道这时候听众容易打盹犯迷糊,必须加一点兴奋剂。报告一开始,我就抛出了两个凡事猜想:凡是Lyapunov …… ,凡是Kalman …… 500多人的会场气氛被调动起来了之后,我才开始讲正式的报告内容。那天晚上吃饭的时候,会议代表纷纷议论两个凡是,几乎没有人议论我的报告Feedback Design in … … ,我才意识到这次下的兴奋剂猛了点,使代表们太兴奋了,忘了听两个凡是之后的内容了。控制界长期以来一直强调low-gain feedbacksmall gain theorem就是这个意思 --- 使用兴奋剂要适量、要循序渐进。BTW,据说两个凡事猜想现在已经传出亚洲、走向世界了。

 


思考题

      按难易程度排序:

1.研制一款机器人,获得CCTV诗词大赛年度总冠军;

2.研制一款机器人,获得一顶省部级人才帽子;

3.研制一款机器人,发现新一代牛顿三大定律;

4.研制一款机器人,给北大研究生上思政教育课;

5.研制一款机器人,会造一款比自己能力更强的机器人;

6.研制一款机器人,代替撒贝宁主持“一站到底”;

7.研制一款机器人,证明反馈是产生智能的前提;

8.研制一款机器人,每年给课题组搞2000万经费;

9.研制一款机器人,善于拉关系、拍马屁、走后门;

10.研制一款机器人,推翻著名的哥德巴赫猜想

 

 










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