AI+教育的黄金时代,我们该做什么?

人工智能(AI)是信息科学领域最前沿的学科之一,经历60余年的发展之后,AI对医疗、交通、商业、航天、农业等领域产生了重大影响。人工智能的突破性进展是人类发展史上一个重大转折,人类的思维方式和工作方式将发生重大转变,将推动信息时代进入人工智能时代、信息社会向智能化社会转型。

 

中国对人工智能技术的发展给予了很强的政策支持。2015年5月,国务院发布《中国制造2025》,把实现世界制造强国作为总目标,并提出九项战略任务和重点。该文件重点强调了人工智能技术对于各行各业发展的重大应用价值,并阐明人工智能技术能够促进战略任务的完成和实施。2016年5月,发改委和科技部联合印发《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》,再次把人工智能技术作为实现知识经济时代创新性强国的重要推动力。在信息技术快速普及的今天,连接人与信息的信息流,成为信息时代的常态,而人工智能技术是构建信息流的关键技术。2017年7月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确提出要利用智能技术加快推动人才培养模式,教学方法改革,构建包含智能学习,交互式学习的新型教育体系。

2018年11月,《人工智能+教育》蓝皮书指出人工智能技术的发展,将使得未来教育发生重大的结构性变革,虽然具体变化形态无法预测,但五个发展方向是确定的:即未来教育要关注人机结合的制度体系与思维体系,要关注核心素养导向的人才培养,要关注学生的灵魂和幸福,要关注个性化、多样性和适应性学习,要关注人机协作的高效教学。

AI在教育领域的应用探索

 自适应学习

 


在所有教育领域的智能化技术应用场景中,最典型的一个就是自适应学习。自适应学习致力于通过计算机手段检测学生当前的学习水平和状态,并相应地调整后面的学习内容和路径,帮助学生提升学习效率。自适应学习的运作过程是这样的:搜集学生学习数据,预测学生未来表现,智能化推荐最适合学生的内容,最终高效、显著地提升学习效果。通过自适应学习平台的帮助,为每个学生量身定制个性化学习方案成为教育信息化发展可实现的目标。

智能批改及辅导

大数据、文字识别等技术的发展,还推动了文字的规模化自动批改和个性化反馈。如何利用人工智能减轻老师在作业、试题、作文领域的批改压力,实现规模化又个性化的作业反馈,是未来教育的重要攻克领域,也是国内外众多企业看中的市场。

人工智能技术还可以落地在自动化辅导和答疑子领域,这也成为了教师面授外的有效补充。下一代培训机构一定是智能型的机构,从大数据进化到人工智能。语音识别、图像识别、手写识别、语音分析等技术的发展,让机器模拟人来答疑、服务成为可能,这类应用会越来越多。最初机器是用来辅助人工教学的,未来的趋势则是人辅助机器,而这个过程会一次次重塑未来的学习和教育。

分级阅读

人工智能技术与教育可以从多个维度进行结合,比如构建和优化内容模型,建立知识图谱,让用户可以更容易地、更准确地发现适合自己的内容。这方面的典型应用是分级阅读平台,推荐给用户适宜的阅读材料,并将阅读与教学联系在一起,文后带有小测验,并生成相关阅读数据报告,老师得以随时掌握学生阅读情况。

课堂高效管理

人脸识别、语音识别等技术也已经引入课堂管理。在上课期间,人脸识别技术通过对学生面部表情的识别,记录学生的课堂表现,并反馈给师生和家长,帮助老师“看见”学生的表现,并根据不同的表现进行下一步教学、互动、辅导的调整。不知大家上学时有没有过这种经历:当老师扫视全班问 “这道题怎么做?” 时,你越不会、越心虚、越希望老师千万别叫你,下一秒就越容易听到了自己的名字。这就是因为你的表情出卖了你!

 

 

 

AI+教育不得不多想一点

根据科技发展的幂次级定律,AI技术的变革必将迅猛非凡。 但技术有时也是一把双刃剑,AI同样也是。 AI在伦理和隐私方面都存在着风险,如果应用不善,不仅不能为教育带来福音,还可能带来无尽的困扰。

首先是伦理的问题,也就是在教育过程中,机器人是否可以具有情感,能否与人发生基于人的情感的互动?对这一点,应该持审慎态度。 在人类还没有很好地解决这一问题之前,不应该仓促地将AI置于伦理上的窘境。

其次,个性化的学习需要掌握大量的用户数据。 一方面,这种数据越详细、准确,AI越能提供精准的教育;另一方面,这些详细的数据一旦泄露,个人隐私将彻底暴露,会有极大的危害。

再次,个性化的教育可能会扩大人与人的差别。 传统的教育侧重标准化,会减少学生之间的差异,而AI并不是标准化的教育,造成的结果可能是使人与人之间的差距越来越大,对于培养学生的共性、塑造社会共同体意识不利。

同时,我们也要警惕AI在教育领域的非法应用,比如考试作弊。 AI用于考试作弊,有巨大的利益驱动,由此带来的巨大收益,必将吸引投机取巧者前赴后继地参与。 包括考试公平在内的教育公平是社会公平的底线,魔高一尺就需要道高一丈,相关部门必须严防不法分子利用AI等高科技手段破坏教育公平,绝不能让AI成为违法犯罪的帮凶。

 

AI+教育在美国:年轻的未来巨人

AI+教育在美国,是一个年轻的未来巨人。根据市场调研,美国 TOP30 AI+ 教育公司中,高等教育和K12辅导两个领域的公司合起来占比50%,其次是素质教育领域公司占比20%。和我国的英语学习热大相径庭,美国人对学外语热情不高,所以语言辅导领域和阅读领域的公司一样占比10%。

美国 TOP30 AI+ 教育公司服务领域分布

 

另外从技术角度看,不论是语音识别、还是表情识别,都是已经获得较多关注、较多资源的、迅速发展的领域,技术发展及应用已经进入相对成熟阶段。技术的不断突破势必会激发AI+教育带来强劲增长潜力。

美国 TOP30 AI+ 教育技术领域分布

 

 

中国的AI+教育”黄金时代即将到来

 

3月20日,长江商学院人工智能与制度研究中心联合武汉大学大数据与云计算实验室共同发布的《2018中国人工智能指数》报告显示,中国在人工智能的学术领域,学术期刊及专业会议发表论文的总数方面,已呈现接近美国的趋势,中国发表被引用论文作者人数与美国之间的差距也在持续缩小。

 

CNNIC数据预测,2020年中国人工智能核心产业规模将超过700亿元,带动相关产业规模超过1万亿元;到2020年“AI+教育”将带来3000亿的庞大市场规模,占30%。2025年核心产业规模超过4000亿元,预计AI+教育将带来1.5万亿的市场规模。到了2030年核心产业规模超过1万亿元,预计AI+教育将带来3万亿的市场规模。可谓空间巨大。

 

AI+教育领域从2014年开始收到投融资行业的热情关注。“AI+教育”类公司占整个AI领域公司不到10%的数量,但投融资事件及融资金额都超过10%,分别占到11%与16.3%,可以看出机构对“教育+AI”赛道的高期待及强信心。

 

2018年12月国家会议中心举办的SmartShow国际智慧教育展览会上,教育科技领域知名企业现场展示了AI人工智能在智慧课堂、虚拟培训、校园管理、后勤安防、机器人等领域的应用及案例,反响热烈。

 

知名品牌企业百度展示了“以AI为核心打造智慧课堂的百度教育大脑”,现场有4000万优质教学资源覆盖全教材,无需下载素材直接粘贴到ppt的智能备课系统、解决日常教具和场景问题,学生观察和协作能力大幅提升的VR教室;拥有243节不同知识梯度的AI教程,以趣味化、协作型教学互动模式进行AI教学,以及混合式教师AI技术培训的AI实验室等完整的校园解决方案。

 

联深泰科技展示了智慧校园人脸大数据分析管理平台,展示了他们的以人脸识别、互联网+为立足点,以大数据应用、云计算为基础的人工智能业务,可以让校园环境更安全,让校园管理更便捷,让校园通行更顺畅,是完整的平安智慧校园人脸识别解决方案。

 

旷视科技展示了其考试、签到、考勤、门禁的人证合一验证的人脸识别系统,学情分析、实时监测的智能自适应学习系统以及校园安防监控系统。

 

松鼠AI展示了提高k12优质学生升学几率的教育机器人,把近百位教师的经验、智慧、大数据解决方案,放在智能大脑里,用这个智能大脑去模拟教学过程,结合真人教师在线1对1辅导。另外还展示了其自主研发的自适应学习系统,采用线上与线下有机结合的教学模式,协同发挥线上学习的高效性与线下老师的监督引导作用。

 

AI技术已在诸多行业引起变革,作为以内容和数据驱动的教育行业,AI技术正以人脸识别、图像识 别、语音识别、视频分析等应用形式融入落地,并开始延伸到教务、教学、教研的每一个环节。

 

此外,AI应用趋于场景化,体系化。融合AI的软硬件教务教学平台、课程内容、学情分析与测评一体 化的整理解决方案,将成为AI产品应用在院校里的趋势。

 

AI产品的应用对象上,将向关注学生知识层面及软技能方面侧重,以此满足个性学习需求。保证学 习质量、激发探索知识兴趣、利于碎片化学习的软件将成为使用主流。

 

2019年将有更多品牌加入SmartShow国际智慧教育展览会,展示更新的技术,更成熟的应用,更完善的案例。我们期待在2019年12月,北京国家会议中心,一起见证中国AI+教育的黄金时代。