科技部報告：AI滲入教學(xué)全流程，智能教育進(jìn)入價值創(chuàng)造時代

　　多知網(wǎng)8月30日消息，近日，科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心和羅蘭貝格管理咨詢公司聯(lián)合發(fā)布《智能教育創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展報告》。

　　智能教育政策風(fēng)向、發(fā)展態(tài)勢、應(yīng)用場景、未來趨勢躍然紙上。

　　報告顯示，智能教育當(dāng)前已經(jīng)從教育輔助向價值創(chuàng)造階段過渡，未來有望在自適應(yīng)學(xué)習(xí)、自適應(yīng)互動課等應(yīng)用上有所突破，進(jìn)而進(jìn)階到具備認(rèn)知與強(qiáng)交互能力，以自適應(yīng)學(xué)習(xí)為代表的因材施教階段。

　　報告提出，當(dāng)前智能教育的產(chǎn)品形態(tài)主要集中在：智能批改、拍照搜題、智能測評、智能題庫、分級閱讀和自適應(yīng)學(xué)習(xí)6個方面。其中，自適應(yīng)學(xué)習(xí)和分級閱讀是最主流的產(chǎn)品形態(tài)，兩類產(chǎn)品數(shù)量合計占比49%。

　　（AI技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用的教育場景）

　　顯然，在人工智能技術(shù)得以突破和發(fā)展的大趨勢下，教育已經(jīng)成為了重要的應(yīng)用著落點之一。

　　國家層面同樣看到了智慧教育的重要價值，并于國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，對智能教育發(fā)展做出了專門的部署。科技部也在大力推進(jìn)智能教育國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺建設(shè)。

　　政策風(fēng)口之下，智能教育市場火熱。

　　根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國智慧教育行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年中國智慧教育市場規(guī)模約為5230億元，同比增長17.13%；全年融資次數(shù)達(dá)24次。

　　智能教育，已進(jìn)入加速階段。

　　對于人工智能應(yīng)用教育發(fā)展的幾個階段，報告予以了詮釋：　　

　　一是以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與呈現(xiàn)點狀式、零散的教學(xué)輔助類應(yīng)用為代表的教學(xué)輔助階段。這一階段的代表性應(yīng)用包括智能測評、智能批改、拍照搜題等。

　　二是實現(xiàn)系統(tǒng)化、智能化教學(xué)評價與分析，從而推動提升學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)與教師核心能力價值的價值創(chuàng)造階段。這一階段的代表性應(yīng)用包括學(xué)習(xí)過程評價、全流程學(xué)情分析與管理等。

　　三是基于具備認(rèn)知與強(qiáng)交互能力，以自適應(yīng)學(xué)習(xí)為代表的因材施教階段。報告認(rèn)為，在該階段，人工智能的技術(shù)應(yīng)用開始步入認(rèn)知層面，可實現(xiàn)人性化的交互與自主的行為迭代，從而輸出真正高效、個性化、人性化的交互教學(xué)。

　　報告提出，當(dāng)前智能教育的產(chǎn)品形態(tài)主要集中在：智能批改、拍照搜題、智能測評、智能題庫、分級閱讀和自適應(yīng)學(xué)習(xí)6個方面。其中，自適應(yīng)學(xué)習(xí)和分級閱讀是最主流的產(chǎn)品形態(tài)，兩類產(chǎn)品數(shù)量合計占比49%。

　　基于教育類公司受場景驅(qū)動，更易貼近消費(fèi)者、洞察行業(yè)痛點與需求的特性，報告認(rèn)為教育類公司是智能教育市場的關(guān)鍵性代表企業(yè)之一。

　　基于教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)數(shù)據(jù)的積累，好未來在智能教育上亦有所探索。目前好未來研發(fā)人員超過5000人，累計研發(fā)投入超過10億，初步建立了智慧教育研發(fā)體系、基礎(chǔ)支撐體系和系列技術(shù)解決方案。

　　呈現(xiàn)在結(jié)果層面，好未來擁有中文語音識別、英文語音識別、小學(xué)口算批改等教育領(lǐng)域主流業(yè)務(wù)場景數(shù)據(jù)集，擁有動作、情緒、文字、語音識別，語音、互動評測，表達(dá)能力評估和個性化題目推薦等多項人工智能技術(shù)能力，推出了童聲語音評測（中英文）、拍照解題（數(shù)學(xué)）、兒童表達(dá)力評測（中文）、學(xué)情診斷（課堂）等智能教育解決方案。

　　人工智能+教育，已經(jīng)不再是束之高閣的理念，而是開始有了落地性的實踐。

　　目前，這些應(yīng)用實踐主要集中在線下AI課堂、智能測評、智能題庫、智能錯因診斷、智能課堂質(zhì)量評估、智能排課等場景，并形成了一批可復(fù)制、可推廣的解決方案。

　　首先，體現(xiàn)在線下AI課堂方面。

　　報告稱低成本、標(biāo)準(zhǔn)可靠的“AI課堂”，可以利用計算機(jī)視覺、智能語音、自然語言處理及機(jī)器學(xué)習(xí)等多項人工智能技術(shù)在學(xué)情數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立學(xué)生模型，結(jié)合學(xué)科知識體系、班級和個體的實時學(xué)習(xí)表現(xiàn)，通過人工智能引擎進(jìn)行個性化的學(xué)習(xí)方法和路徑設(shè)計，以普惠的價格提供給每個家庭，打破優(yōu)質(zhì)教育“高門檻”。　　

　　以好未來為例，好未來于2018年推出WISROOM人工智能課堂解決方案，將“學(xué)”和“習(xí)”進(jìn)行拆解，課堂上由“優(yōu)質(zhì)老師”負(fù)責(zé)知識傳授，課前預(yù)習(xí)、課后答疑由真人教師完成。目前WISROOM已覆蓋全國148個城市，服務(wù)近800個教培機(jī)構(gòu)，學(xué)生人數(shù)已超過10萬人。

　　其次，體現(xiàn)在智能測評上。

　　當(dāng)前，不少接受英語教育的學(xué)生面臨著“啞巴英語”的困境。報告中也提到，尤其是在教育水平落后地區(qū)，具備專業(yè)、準(zhǔn)確的口語表達(dá)能力的優(yōu)質(zhì)師資的稀缺性與分布不均被進(jìn)一步放大，導(dǎo)致口語練習(xí)很難得到及時反饋和精準(zhǔn)指導(dǎo)。

　　在這一痛點下，科大訊飛E聽說則運(yùn)用了智能語音評測技術(shù)，通過多樣化的人機(jī)交互訓(xùn)練方式（如跟讀、?？肌㈥J關(guān)），對學(xué)生口語發(fā)音進(jìn)行多維度評分和精準(zhǔn)矯正，同時運(yùn)用人工智能分析學(xué)生學(xué)練測數(shù)據(jù)，進(jìn)而推算生成針對性評測報告，定位知識盲點，助力學(xué)生提升口語。

　　目前，該產(chǎn)品已經(jīng)在全國超過7000所學(xué)校廣泛使用，推廣班級超6萬個，累計使用用戶超1200萬。

　　第三，體現(xiàn)在智能題庫上。

　　根據(jù)國際學(xué)生評估項目（PISA）公布的最新一輪測試結(jié)果，中國幾乎是總體學(xué)習(xí)時間最長的國家，但學(xué)習(xí)效率卻非常低。通過“題海戰(zhàn)術(shù)”來進(jìn)行查漏補(bǔ)缺和強(qiáng)化練習(xí)，是我國傳統(tǒng)教育往往采用的訓(xùn)練方法。

　　報告認(rèn)為，通過人工智能技術(shù)（諸如圖像識別、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘）的運(yùn)用，可以為學(xué)生在海量題庫中快速提供題目解析方法，并通過精細(xì)化的知識圖譜和標(biāo)簽體系來識別學(xué)生的薄弱點，為學(xué)生提供個性化的“舉一反三”的強(qiáng)化練習(xí)。

　　以2014年上線的作業(yè)幫為例，作業(yè)幫可以通過拍攝的題目照片快速檢索對應(yīng)解析辦法，為學(xué)生提供多種思路和詳細(xì)解析過程。目前作業(yè)幫已經(jīng)累計激活用戶4億以上，月活用戶1.2億，平均每年為用戶提供累計超過350億次作業(yè)輔導(dǎo)和知識講解，超過5億次“舉一反三”練習(xí)，超過2000萬次問答，超過100萬小時的答疑講解。

　　第四，體現(xiàn)在智能錯因診斷上。

　　報告稱，人工智能可以基于OCR識別、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，采集匯總學(xué)生作業(yè)、考試結(jié)果，分析不同學(xué)生知識點弱項，進(jìn)而形成個性化的學(xué)情報告。

　　例如，極課大數(shù)據(jù)推出的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)服務(wù)平臺系統(tǒng)，就可以對作業(yè)和考試等動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，憑借多樣化立體的學(xué)情報告幫助量化教學(xué)目標(biāo)，做到兼顧個性差異，改變原有“大鍋飯”式教學(xué)。目前，已覆蓋全國30多個省、市、自治區(qū)，超過4000所學(xué)校，超過770萬老師學(xué)生和家長。

　　第五，體現(xiàn)在智能課堂質(zhì)量評估上。

　　報告認(rèn)為在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)情評估始終困擾老師與校方，且由于評估方式主觀、指標(biāo)不可量化、評估維度有限等，行業(yè)缺乏對“好課”的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而AI監(jiān)課系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)的挖掘與深度分析，產(chǎn)生全面、客觀、科學(xué)的課堂評估報告。

　　同樣是基于痛點，好未來推出了GodEye課堂質(zhì)量評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用計算機(jī)視覺、語音識別、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等人工智能技術(shù)，對兩千多個維度的課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉，從學(xué)生的6大課堂行為出發(fā)，針對每位學(xué)生提供出一份詳盡的課后報告，使先進(jìn)教學(xué)理念可以落地。在接入教學(xué)系統(tǒng)后，GodEye將原先不足10%的課堂教學(xué)評估覆蓋率提升至100%，質(zhì)檢效率提升近50倍。

　　第六，體現(xiàn)在智能排課上。

　　報告提及，新高考政策將傳統(tǒng)的教學(xué)模式顛覆為走班教學(xué)模式，理論上已經(jīng)有20種選課組合，如何有效合理的分班、落實課務(wù)的安排成為了走班教學(xué)模式亟待解決的問題。

　　以曉羊教育為代表的智能排課解決方案則通過人工智能技術(shù)的引入有效解決了這一問題：基于學(xué)生選課和校內(nèi)教師資源數(shù)據(jù)的初始輸入，智能化制定專屬于每個學(xué)生的個性化課表。

　　截至2019年3月，該平臺已經(jīng)適用全國1600余所學(xué)校，并且只需要十幾名后臺人員即可協(xié)助排課。

　　不過，在教育“備-教-學(xué)-測-評-練-管”的完整閉環(huán)下，人工智能有待探索和作用的空間仍然非常巨大。

　　正如報告將人工智能發(fā)展階段分為工具輔助-價值創(chuàng)造-因材施教的進(jìn)階過程一樣，報告也強(qiáng)調(diào)之前的探索多集中在識別領(lǐng)域，工具屬性較為明顯，而未來的潛力空間則應(yīng)該主要集中于判斷和推薦領(lǐng)域，從工具屬性升級為服務(wù)屬性。

　　對于其中的優(yōu)先級，報告列舉如下：

　　優(yōu)先級一：主要為2年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“備”、“教”等核心環(huán)節(jié)。

　　這點，以直播課為例，當(dāng)“近場語音識別技術(shù)”攻破之后，即可在直播課堂上聽懂每位學(xué)生的發(fā)言，“語音和嘴型擬合技術(shù)”還可幫助老師同時與數(shù)百名學(xué)生互動，進(jìn)而增強(qiáng)直播體驗。

　　這一應(yīng)用，恰好也是瞄準(zhǔn)了當(dāng)前熱議的“直播效果遠(yuǎn)不如線下面授好”的痛點。

　　優(yōu)先級二：主要為在2年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“練”、“考”等次核心環(huán)節(jié)及2-3年間實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“備”、“教”等核心環(huán)節(jié)。

　　以監(jiān)考為例，通過計算機(jī)視覺、智能語言、自然語言處理等技術(shù)，系統(tǒng)對大量的考場視頻的考生動作進(jìn)行分析，建設(shè)智能考場的人工智能感知分析體系，精準(zhǔn)識別考生的違規(guī)動作并據(jù)此判斷考生作弊的概率。

　　優(yōu)先級三：主要為2年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“評”、“管”等外層環(huán)節(jié)，2-3年間將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“練”、“考”等次核心環(huán)節(jié)以及3-5年才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“備”、“教”等核心環(huán)節(jié)。

　　代表場景是課堂質(zhì)量評估、班級學(xué)情管理、習(xí)題個性化推送、AI課程、本地化教研等。

　　優(yōu)先級四：主要為2-3年間實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“評”、“管”等偏外層環(huán)節(jié)，及3-5年間有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的“練”、“考”等次核心環(huán)節(jié)。

　　代表場景為中文作文批改、個性化答疑等場景。

　　不過，如人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用一樣，智能教育的創(chuàng)新應(yīng)用并不會一帆風(fēng)順，需要調(diào)動產(chǎn)、學(xué)、研等各方力量。

　　為此，加大智能教育關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加快制定智能教育的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)人工智能的人才培養(yǎng)，已成為教育行業(yè)乃至國家的共識。

　　隨著智能教育的發(fā)展，因材施教或許將不再是空談。

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