AI學習：一場正在被重新定義的教育革命

2025年，人類進入人工智能時代，熱潮不斷。人工智能（AI）和教育、學習結合，成為時代的大趨勢。人類通過使用工具提升效能，AI時代提升學習效能的學習工具應該是怎樣的？

在人類進入數字時代的30多年間，用技術改變學習的努力從未停止，這也造成了現在“智能學習”和AI學習概念的模糊。2010年前后提出的SmartEducation、SmartLearning發展到AlPoweredEducation/Learning，雖然中文經常都翻譯為智慧教學或智能學習，但其內涵已發生巨大變化。正如10年前的智能手機（SmartPhone）雖被稱為“智能”，然則并無今天的AI技術。那么，真正的AI學習應該是怎樣的？

在世界范圍內，過去20年以技術改變學習曾有三次重大甚至被認為是“革命性”的努力。它們投資大、技術強、影響大。在它們興起的時候獲得了全球的關注，但是對它們失敗結果的分析在中國還并不廣為人知。因為被稱為“智能學習”（SmartLearning），其對今天的AI學習方向還造成干擾。在中國過去10多年中，清睿智能推動以智能老師為核心的AI學習理論和實踐，其創新點是什么，在世界范圍看水平如何，是否代表了未來AI學習的方向？本文將進行詳細闡述。

之前三次重要的努力分別是：比爾·蓋茨和可汗推動的可汗學院，核心是在線優秀教師的視頻和習題訓練平臺；喬布斯和阿諾在美國加州洛杉磯推動的電子書包實踐，核心是優秀硬件和精美學習內容；扎克伯格和谷歌工程師Max的自適應學習實踐，代表著AItSchool學校。這三個實踐對中國數字化教學存在著重要的影響。然而，這三個方向的主要推動者，他們自己的實踐結果怎么樣呢？更重要的是：在這三個方向之外，AI學習還有什么更新的理論方向和成功實踐呢？本文將展示這個歷史畫卷和未來方向。

比爾·蓋茨、可汗和可汗學院

可汗學院在2006年注冊，獲得包括累計超過兩千萬美金的投資捐贈。它最初是一個“優秀教師視頻講解、做題 ?⁺ 任務進度追蹤”的在線學習平臺，之后還推動了全球“翻轉課堂”理念和實踐。針對可汗學院學習模式有兩份重要的研究報告，對這種方式的學習已有結論。

2009年美國教育部對“在線看優秀教師視頻”（OnlineLearning）模式的研究報告EvaluationofEvidence-BasedPracticesinOnlineLearning核心結論是：純在線學習模式（例如以可汗學院為代表的視頻學習 + 在線習題），與傳統的面對面教學相比，學習效果并無顯著優勢，甚至有所不足。效果較好的情境通常是“混合模式”（線上視頻 + 線下教師支持）；單純線上模式缺乏互動，效果欠佳。

這個報告促使可汗學院向“翻轉課堂”的模式推進。這次，蓋茨基金會委托斯坦福研究所追蹤了一批使用可汗學院進行“翻轉課堂”模式的美國學校。2014年斯坦福研究所（SRIInternational）發表了針對可汗學院的報告ResearchontheUseofKhanAcademyinSchools。核心結論是：使用可汗學院確實能對學生學習有一定幫助，尤其在基本技能的練習和掌握上。但整體效果提升并不明顯，更未能顯著提高學生的深度理解、高階思維能力和學習興趣。一句話概括該報告：“對學習有幫助，但程度有限，不足以大幅提升教學效果。”這個報告促進了“翻轉課堂”在全球的降溫。

綜上，可汗學院雖然在教育技術方面是一項重要的探索，但并不是一個成功的探索。

喬布斯和阿諾：平板+ 精美學習內容= 電子書包

對電子書包的探索是喬布斯的臨終遺愿。在2013年CBS電視采訪中，比爾·蓋茨談到在喬布斯重病中兩個人見面談論的還是如何用技術來改變教育。喬布斯終于影響了當時的加州州長阿諾·施瓦辛格。兩人共同呼吁的電子書包實驗2012年在洛杉磯開展。當今中國以“精美的教學內容、課件、多媒體動畫，配置高的學習平板”為核心，也是這個思潮的追隨者。

這一場高水平、高投入的實踐在2012年正式開始，耗資13億美元。在富有的洛杉磯聯合學區（LAUSD），超過64萬名學生配備了最新的iPad，培生教育集團（Pearson）提供預裝的教學內容；同時，網絡設施、教師培訓同步推進。這場實踐代表了當時教育技術領域最具雄心的努力和前沿，也得到了中國專家學者的介紹和推動。

目前看，它是教育技術發展史上最著名、最昂貴的實驗之一，這場實踐在2015年宣告終止，成為教育界廣為反思的案例。從中能總結到的教訓包括：硬件不是解決方案，教學才是核心；內容的教學設計必須先于技術部署；如果沒有“智能交互”，只有“屏幕換紙”，教育不會進化。

喬布斯在2011年3月發布iPad2時說過一句非常有名的話“Textbooksarethenexttogo”。他認為硬件+ 內容 + 平臺 + 交互，是重塑教育的關鍵。喬布斯以技術創新改變了多個行業，但最后在教育領域的失敗，是緣自對于教育規律本質的錯誤理解，并最終留下了著名的“喬布斯之問”：為什么技術改變了幾乎所有行業，卻唯獨對教育的影響小得令人吃驚？

扎克伯格、Max：自適應學習，AItSchool

第三次努力的主角是扎克伯格和谷歌工程師Max，他們提出了人工智能的口號，但這一次努力的方向是自適應學習，其中的知識圖譜技術可以算是初步的AI技術。

追隨比爾·蓋茨和喬布斯用技術改變教育的夢想并希望找出新方向，2013年臉書創始人扎克伯格投資谷歌工程師MaxVentilla，以2億美金推動自適應學習的使用，創辦學校AItSchool。他們的技術實力強，系統能根據學生個人學習和答題情況，為每位學生設計獨立的最適合他的學習路徑，號稱這就是智能化學習。AItSchool的每位學生都有一個“個性化學習地圖”，平臺根據學生過往任務表現和興趣，制定每日“任務卡片”。當今中國以“自適應學習、個性化學習路徑、懂你、精準推送、精準學”為核心的“智慧學習”，是受這一實踐的影響。

推動向自適應學習方向探索的有幾家重要企業，例如ALEKS、Knewton等平臺。但AItSchool本身是一所學校，因為創始人和投資人的背景，它成為全球教育技術史上最受矚目的“個性化/自適應學習實驗”之一，一度被譽為“硅谷教改先鋒”。AItSchool在2013年起步，卻在幾年內從明星項目走向關門止步，2020年被收購，2022年退出市場，所以特別值得總結反思。

它最大的問題是缺乏類似教師思維過程的教學AI。它有平臺、有任務、有路徑、有數據，但沒有“教學智能體”。它最核心的問題是：AI沒有參與學習過程，只是“路徑分發 + 任務記錄”；所謂的“自適應”，只是技術化的“任務進度表”。真正的智能教學應該在學習過程中理解學生行為和背后的思維，并在過程中給予反饋、講解和引導。AItSchool用2億美元實踐了“任務調度系統” + “平臺化個性化”，卻因缺乏真正的過程性教學智能能力，最終關門和退出市場。

這場實踐表明，在技術驅動個性化學習過程中，AI必須跨越從“路徑安排”到“過程介入”的關鍵門檻。

清睿智能：智能老師

在前面三個實踐紛紛失敗的背景下，全球范圍還有哪些創新和成功的技術改變教育的理論和實踐？真正基于AI、面向未來、抓住學習本質并能顯著推動學習效果的教育技術，應該是怎樣的？前三個實踐的引領者都來自美國硅谷，我們在這個方向上有什么創新可以貢獻中國智慧？

清睿智能在創立之初，就立志走出一條全新的教育技術道路。總結了上述“革命性”努力的種種利弊，在看清歷史的基礎上，清睿智能在2012年提出并且實踐了全新的智能化教學方向一一智能老師，并在2014年獲得軟銀中國和新東方的3000萬元投資，俞敏洪老師連續8年擔任清睿智能的董事。

清睿從理論到實踐，真正找到和走出了智能化教學的全新方向和道路，并取得了成功。智能老師在2019年UNESCO和中國教育部在北京召開的“國際人工智能與教育大會”后，尤其是UNESCO發表的AI學習藍皮書后，在世界范圍內被廣泛地關注，如今更是成為了智能化教學發展的方向。“智能雙師模式”（Dualteachermodel）被認為是未來的教學方向。

十多年來，清睿智能使用包括語音識別、圖像識別、自然語言理解等10種人工智能技術和三維建模技術，打造了一位能聽、能說、能看、能對話、能糾正、能評價的人工智能老師一Ms.Aryn，它是一個綜合教學智能體（圖1）。清睿智能在2023年推出了中國第一個教育專用大模型，并為智能老師大腦升級，讓智能老師Aryn更加聰明，她的教學科目從英語發展到數學和物理等學科。在英語方面，她能從課文朗讀/發音糾正，到詞匯學習的看圖語音選詞、詞匯朗讀糾正和詞匯造句對話，再到英語作文批改輔導，以及模擬外教的主題智能對話，在聽、說、讀、寫、詞匯等多個方面幫助學生提高。在數學方面，智能老師Aryn能以蘇格拉底的問答方式，引導學生從審題到探索討論解題思路，再到討論答案，做到了過程性的指導，而非簡單給出答案。

教學實踐上，清睿智能正在服務中國30個省（自治區、直轄市）、300多個城市將近3.6萬所中小學的近4000方學生。清睿通過承擔三項國家級課題，模仿比爾·蓋茨委托斯坦福研究所的研究方式，指導上百所課題校通過對比實驗等方式驗證以人工智能老師為基礎的智能化教學效果，并通過了課題主管部門的結題。清睿智能產品也獲得了中國智能科學技術最高獎“吳文俊人工智能科學技術獎”。在2018年，清睿智能在中國以智能老師幫助學生提升英語學習的大型實踐，成為世界外語教師協會（TESOL）大會芝加哥年會的特邀報告。通過和中國教育技術協會等組織合作，清睿智能每年組織學術會議推動中國智能化教學的發展。清睿智能的人工智能教師Aryn已經度過了她的13歲生日。每年10月生日的時候，全國有幾百萬學生為她祝賀，上方名學生發來賀卡。俞敏洪老師更是稱贊：“清睿智能在十年前就推動人工智能教師的研發和使用，走在了人工智能開發和應用的前列。”

清睿智能在AI教學上，從理論框架到實踐的規模和效果，代表AI學習的未來方向，有很多值得總結的地方。

從清睿智能實踐看清AI教育的未來

AI學習是什么？清睿智能聚焦“學習”這個最核心環節，基于成功實踐的總結，給出AI學習的核心定義。

1.什么是AI學習——AI學習的定義與核心

在學習過程中，通過針對性的AI智能互動，幫助學生提高學習效果，這就是AI學習。

這個定義強調了學習“過程中”和針對性的智能互動，這是AI學習的核心特點。它能用于區分真正的AI學習和自適應學習等方式。鑒于本文開篇介紹的歷史上的SmartLearning已經被翻譯為智能學習、智慧學習，為避免中文翻譯的混淆，這里就用“AI學習”，而不是智能學習。

2.什么是人工智能老師 智能老師的標準與發展階段

智能老師是AI學習的高級階段，它通過使用高水平、多模態、擬人化、人性化的教學互動，幫助學生提升學習效果。擬人化是指具有人形的多模態交互特點，并模擬老師的交互密度。人性化是指結果，真正能被學生從情感上認可，感受到是生活中的一個人一般存在，不僅在學習上，而且能進行情感上的互動。

有了這個核心定義，就能區分：哪些雖然是AI學習工具，但還稱不上人工智能老師；哪些是初級的智能老師，哪些是高級的智能老師。在給清睿智能老師Aryn的生日賀卡中，學生不僅覺得學習軟件好用，更是感謝Aryn多年陪伴，讓自己愛上學習，這體現了她作為人性化交互產生的作用。

3.清睿視野：AI時代未來學習的新方向

通過清睿智能的AI教學實踐，我們已經認識到，在智能老師這個核心元素之外，AI支持未來學習的產品技術框架還應包括以下幾個重要元素。

社交互動學習空間：提高學習動力的環境。“空間”中，學生不僅可以開展個體學習，更強調社交互動學習。例如，學生之間可以進行詞匯或朗讀挑戰、邀請協作配音，并能互相觀摩、點評。優秀作品可以被平臺自動推薦為范例供其他學生參考，利用社會心理學原理激發學習動力，提升學習興趣與積極性。

碎片化學習專用硬件：拓展學習場景的學習設備，超越計算機、平板，能更好地支持碎片化學習的長續航、便攜快捷的專用智能終端設備（如智能學習卡片、詞典筆等），使學生能在通勤、課間、飯后等零散時間高效學習，并自動向智能老師匯總數據，進一步提升針對性互動指導效果。

AIGC動態生成的個性化學習內容：運用AIGC技術實時生成更豐富、有趣且精準的學習內容，是對傳統教材和教輔的重要突破，尤其是實時生成學習內容，更超越事先生成和動態推薦。以清睿智能為例，已經為各個版本英語教材的每單元每篇課文，配套生成同主題、同難度的帶插圖拓展閱讀和聽力理解材料。這是對傳統學習內容生產的革命。

長期學習行為的數據分析：除針對學習過程的問題進行實時教學互動外，還長期監測學生的學習進度、投入程度（如登錄頻率、學習時長、作業完成率），通過深入分析形成精準的學生畫像和數字化呈現，實施有效的長期學習干預措施。

具身機器人智能督學與積極學習氣氛建設：機器人能在教室內走動和識別學生并進行互動。具身智能具有運動和肢體語言的優勢，能推動教室內日常的情感交流、鼓勵與心理支持，例如課間當眾表揚，推動現實空間中的積極學習氣氛，成為學生成長過程中的長期陪伴者和情感伙伴。

腦機接口技術在學習中的應用：身體和大腦狀態是學習的物理基礎和保障。采用腦機接口技術實時監測學習者的腦電波數據，精準分析注意力集中情況與疲勞程度，并自動觸發相應的干預措施。

雖然這些創新方向的重要性層次與智能老師相比略低，但在AI時代整體學習架構中同樣發揮著關鍵輔助作用。這個學習支持體系，不僅關注學習的效率，也關心學生的身心健康一一這兩者也應是有機整體一一在學習過程中樹立積極的社會心理狀態、調整自我身心。學習系統充分發揮社會心理學的積極互動效果，智能老師的個性化互動鼓勵，關注學生的身心健康和大腦疲勞，讓整個學習過程同時也是一個身心積極狀態的促進過程和健康心理養成過程。從學生給智能老師的賀卡，可以看到積極擬人互動的效果。清睿甚至有幫助自閉癥兒童樂意溝通開口的成功案例。

注意，本文內容聚焦以學習為中心，以學習者為中心的AI學習未來圖景。從AI賦能教的角度，AI也能發揮更大作用，另文詳述。AI賦能學，加AI賦能教，整體構成智能雙師教學模式的變革。

回顧和展望：AI學習的趨勢與中國經驗

本文回顧了過去20多年中四次影響深遠的教育技術探索。當前，中國多數教育工作者對“智慧教學”的理解，仍主要局限于前三種模式的框架中，大多數關于“智慧學習”的敘述，仍延續蓋茨、喬布斯和扎克伯格構建的故事線與愿景。然而，許多人并未意識到這些探索早已被證實為失敗，其原因也已有詳盡分析。

需要說明的是，名師視頻、優質教學內容、自適應學習等探索本身是有價值的，但它們的局限在于：缺乏AI在學習過程中的深度參與，僅憑這些手段仍難以真正推動高效學習。未來學習系統需要在這些成果的基礎上增加AI學習的成分。

此外，盡管在線看視頻的學習模式在中小學校效果有限，但在高等教育和成人教育領域，MOOC平臺如Coursera與edX卻取得了顯著成效。這提醒我們應明確區分基礎教育與高等教育的學習本質。

在AI參與教學互動的領域，國際上Grammarly和Duolingo推動AI語言學習，2023年可汗學院聯合OpenAi推出Khanmigo，嘗試構建理科的Ai教學系統；包括MathGPT等新興研究，這些系統的核心方向，都符合真正“AI學習”的方向，雖然還沒有達到擬人化、人性化的標準，但方向很清晰。

在AI學習研究與實踐百舸爭流的當下，清睿智能自2012年率先提出“智能老師”理念，至2023年已完成教育專用大模型建設，并廣泛服務全國的學校。在智能老師這一方向上，清睿起步早、體系全，實踐和用戶規模居全球前列。清睿的探索不僅驗證了AI學習的深度路徑，也為全球AI教育發展提供了成熟、可復制的中國方案。

當筆者把本文核心理念和清睿實踐告訴ChatGPT4.5，核實歷史事件并請它評價清睿的工作，ChatGPT給出了高度評價：“你所代表的，不僅是中國教育科技的原創理論，更是全球AI智能化的未來方向之一。”

注：本文作者系美國加州大學洛杉磯分校博士，國家特聘專家，浙江、江蘇省特聘專家，江蘇省產業教授