“AI+教育”時代已來臨

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隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，AI已經(jīng)被應(yīng)用到了教育的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中。“AI+教育”已然成為教育行業(yè)未來的發(fā)展趨勢之一，AI也成為了教育走向未來的重要驅(qū)動力。

“中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動人工智能和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新。”這是習(xí)總書記在給人工智能教育大會的賀信中提到的一句話。

2017年，國務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，并明確提出，要逐步開展全民智能教育項目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，培養(yǎng)復(fù)合型人才。

緊接著，教育部發(fā)表了《教育信息化2.0行動計劃》，嘗試為智能教育搭建好平臺。《中國教育現(xiàn)代化2035》中也提到了，要以“智能”為先驅(qū)，以人才培養(yǎng)為核心，提升校園智能化，推動新型教學(xué)模式、教育服務(wù)新業(yè)態(tài)，推進(jìn)教學(xué)治理方式變革。

在國家政策高度重視教育信息化、智能化、現(xiàn)代化的大背景下，我國一批科技公司在踐行AI賦能者角色力量的同時，也將教育產(chǎn)業(yè)融入AI的升級思維，積極開拓“AI+教育”領(lǐng)域。

一

2019年9月，新的開學(xué)季來臨之際，曠世科技的AI系統(tǒng)就在網(wǎng)絡(luò)上大“火”了一把。

為了打造智慧教學(xué)的課堂場景，曠世科技在某中學(xué)推出了基于人臉識別、行為識別、表情識別等AI視覺技術(shù)的課堂教學(xué)評價系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以通過對課堂視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的結(jié)構(gòu)化分析，反饋學(xué)生的行為，例如趴桌子、舉手、站立等。還能記錄他們的表情，不論他們是高興、難過，還是困惑、害怕等，都能精細(xì)地捕捉到。除此之外，學(xué)生上課的專注度、前排上座率等多維度課堂數(shù)據(jù)，也能被機(jī)器全面地反饋出來。這些數(shù)據(jù)都被用來輔助教學(xué)評估評價。

雖然網(wǎng)友對此事的態(tài)度褒貶不一，但曠視科技的這套課堂教學(xué)評價系統(tǒng)，針對學(xué)生的行為識別、表情識別能力，可以有效解決傳統(tǒng)教學(xué)對教學(xué)質(zhì)量評估維度單一、教師無法關(guān)注到全部學(xué)生、缺少綜合高效的閉環(huán)反饋等問題，幫助教師改善教學(xué)模式、方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

在曠視的智慧教育解決方案中， 課堂教學(xué)評價系統(tǒng)只是其中一項產(chǎn)品。這家公司結(jié)合校園實際的場景需求，基于自主研發(fā)的人臉識別等多項尖端AI視覺技術(shù)、高效的平臺開發(fā)以及硬件創(chuàng)新能力，在教育領(lǐng)域打造了一系列行業(yè)解決方案，包含課堂教學(xué)評價系統(tǒng)、智能考勤系統(tǒng)、校園安防系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)、人證核驗系統(tǒng)、門禁通行系統(tǒng)、會議簽到系統(tǒng)等軟硬一體化的智慧教育產(chǎn)品。

無感考勤技術(shù)是基于曠視智能考勤系統(tǒng)而實現(xiàn)的。通過曠視自主研發(fā)的考勤攝像機(jī)自動巡航抓拍學(xué)生人臉信息，再配合曠視課堂智能考勤主機(jī)盒子MegBox-B2D的智能化分析能力，曠視智能考勤系統(tǒng)以人臉識別驗證的方式對上課的學(xué)生進(jìn)行身份核實，從而實現(xiàn)無感知無配合的智能考勤。

除此之外，校園安防也是學(xué)校非常重視的一個領(lǐng)域。為此，曠視推出了M5智能面板機(jī)、人臉識別半球機(jī)、人臉識別閘機(jī)等智能通行產(chǎn)品，可以為校園宿舍、教學(xué)樓、會議室等場景提供以人臉識別技術(shù)為支撐的快速通行、簽到體驗。另外，支持300人臉高并發(fā)人臉檢測與抓拍的人臉識別抓拍機(jī)，能夠做到實時陌生人預(yù)警、黑名單布控和軌跡分析等功能，從而提高了校園安全保障能力。

讓教育裝備智能化，是曠世一直在努力做的事情。裝備智能化，推動實現(xiàn)了精細(xì)化、安全化、人性化的校園教學(xué)和后勤管理，從而提高了教育的信息化、智能化水平。

除了裝備智能化，還有一家科技公司商湯科技從教學(xué)上下功夫，與學(xué)校深入合作，致力于解決AI基礎(chǔ)教育推廣過程中面臨的“如何教、誰來教、如何學(xué)、如何評價”四大問題，不斷發(fā)揮AI基礎(chǔ)教育生態(tài)優(yōu)勢，意圖實現(xiàn)AI在教育領(lǐng)域的普及化和普惠化發(fā)展。

按照商湯科技創(chuàng)始人湯曉鷗教授的想法，人工智能是素養(yǎng)課程，而非單純的技術(shù)課程。對于青少年來說，具備AI知識將會成為學(xué)生未來有力的競爭力。商湯科技希望通過不斷推進(jìn)人工智能基礎(chǔ)教育，讓孩子們?yōu)锳I時代做好準(zhǔn)備。

2018年，商湯科技率先在全國發(fā)布了AI教材《人工智能基礎(chǔ)》，如今已覆蓋全國百余所高中，發(fā)行10萬余本。2019年5月，這家公司又發(fā)布了全國版AI教材——《人工智能入門》，進(jìn)一步將前沿的AI技術(shù)和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，降維至適合初中生學(xué)習(xí)的AI基礎(chǔ)課程，旨在讓學(xué)生掌握基本編程語言，了解AI的基本原理。

這本《人工智能入門》共分為4冊，語言通俗易懂，考慮到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教材在整體設(shè)計上以任務(wù)為驅(qū)動，穿插知識點來推進(jìn)，使得知識學(xué)習(xí)與思考應(yīng)用相互配合進(jìn)行。此外，結(jié)合商湯科技提供的專業(yè)實驗平臺和豐富的教輔教具，學(xué)生可以進(jìn)行多項的編程練習(xí)和小項目，充分發(fā)展學(xué)生的動手能力與創(chuàng)造能力的同時，讓他們對AI技術(shù)獲得更深入的理解。

教材解決了“教什么”的問題。與之相伴隨的人工智能教案，意圖解決“誰來教”的問題，截至目前，商湯在人工智能領(lǐng)域，已連續(xù)培養(yǎng)了國內(nèi)一線教師超過了450名。

還有“如何學(xué)”的問題，這家公司推出人工智能SenseStudy AI實驗平臺，SenseRover Pro自動駕駛小車和SenseRover Mini小車，作為AI教材的配套教輔，讓學(xué)生透過平臺親密感受AI的魅力，自己也可以創(chuàng)作出一些算法出來。SenseRover Pro自動駕駛小車，結(jié)合SenseStudy AI實驗平臺，可以一步步完成車道線識別、信號燈標(biāo)識牌識別等多種任務(wù)。SenseRover Mini小車是一臺能裝進(jìn)口袋的帶有多種傳感器的迷你小車，學(xué)生可以使用這臺小車進(jìn)行Python語言、傳感器使用、電機(jī)控制等知識點的學(xué)習(xí)，還可以編程控制小車完成復(fù)雜賽道的不同任務(wù)，并且參與競賽。

可以說，商湯科技全面搭建的以AI教材為核心，涵蓋AI教輔、AI教學(xué)服務(wù)、AI交流展示活動等多維度的完整AI基礎(chǔ)教育解決方案，進(jìn)一步完善了面向政府教育部門、學(xué)校、老師、學(xué)生、愛好者的AI基礎(chǔ)教育生態(tài)。

二

人工智能如何賦能教育？它的落地教育場景有哪些？

為此，中國科學(xué)院院士何積豐教授指出，人工智能技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，具體可以分為三個部分：首先是智能化教學(xué)工具，包括依靠人工智能和教育方法學(xué)的結(jié)合，基于AI、知識圖譜、語音語義識別、視覺識別、個性化推薦等技術(shù)。其次是智能化課程體系，例如課程體系+教學(xué)系統(tǒng)，依托于AI技術(shù)，研發(fā)科學(xué)類課程里的體系教育，涵蓋編程教育、機(jī)器人教育、創(chuàng)客教育等。再次是智能化教學(xué)環(huán)境，這也是這幾年中發(fā)展最迅速、最明顯的細(xì)分領(lǐng)域，例如采用物聯(lián)網(wǎng)+智能系統(tǒng)，在校園里，無論是工作、學(xué)習(xí)、生活，均構(gòu)成一體化的環(huán)境，將教學(xué)、科研、管理和校園生活充分融合在一起。

同濟(jì)大學(xué)教授張浩進(jìn)一步解釋了人們擔(dān)憂的一個問題：是不是有了人工智能以后，老師就不上課了？張教授認(rèn)為，人工智能和人類智能是相輔相成的，并非是人工智能替代智能，更不能替代老師的地位。

“我們要善于利用大數(shù)據(jù)，來催生數(shù)據(jù)驅(qū)動型教育。大數(shù)據(jù)的來源有幾方面，例如客觀記錄、主觀記錄、學(xué)生行為、教師行為、社交媒體上的發(fā)言等，都可以形成大數(shù)據(jù)語言。這樣才能在教育信息化基礎(chǔ)上幫助教學(xué)管理科學(xué)化、學(xué)習(xí)個性化、管理精細(xì)化。”

一方面是個性化地“教”，作為教師，應(yīng)該體現(xiàn)教學(xué)中的個性化。“過去老師都是猜，現(xiàn)在可以通過數(shù)據(jù)輔助。”另一方面是個性化地“學(xué)”，“以前的學(xué)生總是聽，現(xiàn)在可以通過個性化數(shù)據(jù)輔助，學(xué)得更有序，從此建立個性化學(xué)習(xí)模式”。

未來，學(xué)校的功能、教育的內(nèi)容和環(huán)境都將會發(fā)生轉(zhuǎn)變，AI結(jié)合教育才剛剛開始。

可以說，從“互聯(lián)網(wǎng)+教育”到“AI+教育”，技術(shù)創(chuàng)新在不斷變革傳統(tǒng)教育教學(xué)方式，改善教育資源均衡化和學(xué)習(xí)個性化的問題。

在這期間，企業(yè)一直是推動人工智能和教育融合的主力軍。近兩年來，不斷有機(jī)構(gòu)和企業(yè)入局“AI+教育”賽道，多種AI教育產(chǎn)品陸續(xù)問世，人工智能在教育領(lǐng)域的發(fā)展持續(xù)火爆。

2019年8月31日，億歐智庫聯(lián)合華東師范大學(xué)考試與評價研究院共同發(fā)布了《2019全球人工智能教育行業(yè)研究報告》。該團(tuán)隊對全球超過5000家人工智能技術(shù)企業(yè)進(jìn)行篩選，最終對分布在美國、中國、歐洲地區(qū)和以色列的204家企業(yè)進(jìn)行深入研究后，得出了幾條結(jié)論。

研究發(fā)現(xiàn)，僅從功能實現(xiàn)上而言，中外人工智能教育企業(yè)的差別不大，甚至在細(xì)分功能上，中國教育企業(yè)業(yè)務(wù)比海外企業(yè)更為豐富。而且，全球人工智能教育企業(yè)選擇的業(yè)務(wù)都與本國或本地區(qū)教育發(fā)展現(xiàn)狀息息相關(guān)，例如：中國教育企業(yè)集中在自適應(yīng)的學(xué)科輔導(dǎo)，而美國教育企業(yè)更多在提供升學(xué)與獎學(xué)金配套的指導(dǎo)上。

在“人工智能+教育”領(lǐng)域，中國速度領(lǐng)先全球，一方面體現(xiàn)在中國對于人工智能教育的總?cè)谫Y金額和融資數(shù)量上在全球范圍內(nèi)是領(lǐng)先的；另一方面，中國的人工智能教育企業(yè)更為“年輕”。

另外，調(diào)研團(tuán)隊還特別指出，人工智能技術(shù)是人工智能教育發(fā)展的基礎(chǔ)，所以人工智能教育既會受制于人工智能技術(shù)本身的發(fā)展瓶頸，也會受到教育行業(yè)可用數(shù)據(jù)量不足的限制。僅從消費者付費的角度考量，教育是個復(fù)雜的集成體系，最終的教學(xué)效果受到教研、教師、技術(shù)、甚至是交付環(huán)境的多重因素的影響，所以一家企業(yè)或者產(chǎn)品的人工智能技術(shù)的領(lǐng)先并不等于其教育產(chǎn)品的領(lǐng)先。所以，投資人對于人工智能教育的投資，本質(zhì)上還是投資教育的邏輯，一個公司教育內(nèi)容好不好，用戶量是否足夠大，渠道是否過硬依舊是關(guān)鍵。

不可否認(rèn)的是，在語音測評、自動批改、拍照搜題等判斷屬性強(qiáng)的場景，人工智能給教育行業(yè)帶來了顛覆式的改變，但隨著用戶需求的進(jìn)一步深入，在一些非是否判斷、有明確結(jié)果導(dǎo)向、強(qiáng)干預(yù)、強(qiáng)交互的場景內(nèi)，特別涉及到目的性明確的教授環(huán)節(jié)，例如歐美的SAT、ACT、CAF等升學(xué)或執(zhí)業(yè)考試、中國的學(xué)科輔導(dǎo)、少兒英語等，人工智能技術(shù)無一例外承擔(dān)的都是相對輔助的工作，真人教師的作用不容缺失。

甚至有專家指出，人工智能在目前的這個歷史階段，擅長于記錄分析的能力，但是在決策判斷等方面還是不如人。所以，我們要客觀看待現(xiàn)在它正處于發(fā)展的初級階段。

三

不久前，北京市教委發(fā)布了《北京促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展行動計劃》，計劃指出，到2020年，初步建成適應(yīng)新一代人工智能發(fā)展的人才培養(yǎng)體系和科技創(chuàng)新體系，北京人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新優(yōu)勢進(jìn)一步增強(qiáng)，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用與示范進(jìn)一步擴(kuò)展，人工智能成為教育變革新動力。到2025年，人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)質(zhì)量和科技創(chuàng)新能力顯著提升，人工智能與教育融合取得重要進(jìn)展，涌現(xiàn)出一批國際前沿標(biāo)志性原創(chuàng)成果，聚集起一批具有國際影響力的創(chuàng)新團(tuán)隊，有力支撐北京成為國際人工智能創(chuàng)新中心。到2035年，北京人工智能與教育相互高效賦能，人工智能全面推動教育回歸本真，教育持續(xù)支撐人工智能健康發(fā)展，為我國躋身創(chuàng)新型國家前列提供強(qiáng)有力的人才保障和科技支撐。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，北京市未來將進(jìn)一步推進(jìn)人工智能素養(yǎng)教育及實踐活動，實施青少年人工智能素養(yǎng)提升工程，推動人工智能學(xué)習(xí)納入綜合社會實踐活動和開放性科學(xué)實踐活動，全面儲備未來人才。同時，利用人工智能技術(shù)提升基礎(chǔ)教育質(zhì)量，突破優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展瓶頸；擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育覆蓋面，縮小中心城區(qū)與遠(yuǎn)郊區(qū)以及校際間差距，實現(xiàn)兼顧個性化和規(guī)模化的高質(zhì)量基礎(chǔ)教育。

在職業(yè)教育方面，北京市將優(yōu)化職業(yè)教育結(jié)構(gòu)，聚焦技術(shù)技能人才培養(yǎng)，推動學(xué)歷教育與技能培訓(xùn)并重的人工智能職業(yè)教育。同時，還將暢通技術(shù)技能人才成長渠道，大力開展職業(yè)院校人工智能職業(yè)技能培訓(xùn)，完善大數(shù)據(jù)、人工智能相關(guān)專業(yè)和課程建設(shè)，鼓勵職業(yè)院校建設(shè)或校企共建北京人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地。支持校企“雙元”合作，動態(tài)更新人工智能數(shù)字教學(xué)資源，建設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享平臺，進(jìn)一步擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源覆蓋面。

北京市還將支持高校設(shè)置人工智能學(xué)科方向，加大人工智能領(lǐng)域?qū)W科投入，促進(jìn)相關(guān)交叉學(xué)科發(fā)展，建設(shè)若干人工智能高精尖學(xué)科。對照國家和北京產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，積極開展“新工科”實踐，建設(shè)若干人工智能一流專業(yè)。

此外，還將持續(xù)推進(jìn)人工智能方向復(fù)合型人才培養(yǎng)：加快人工智能與計算機(jī)、控制、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等專業(yè)交叉融合，形成“人工智能+X”人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)貫通人工智能理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品與應(yīng)用等的縱向復(fù)合型人才，以及掌握人工智能與經(jīng)濟(jì)、社會、管理、標(biāo)準(zhǔn)與法律等的橫向復(fù)合型人才。

計劃還提到，北京市將加強(qiáng)師范生學(xué)習(xí)掌握人工智能知識，加大教師人工智能知識和技能培訓(xùn)，推動高校教師與人工智能行業(yè)工程技術(shù)人員、高技能人才雙向交流，支持高校教師參與中小學(xué)人工智能素養(yǎng)教育及相關(guān)研究工作，不斷增強(qiáng)教師應(yīng)用人工智能的能力。

總而言之，人工智能在教育領(lǐng)域只是剛走了半步，還有很長的路要走。這需要社會各界共同參與進(jìn)來，探討雙方的結(jié)合點，解決當(dāng)中的痛點，才能使人工智能全面在教育領(lǐng)域落地。