36氪研究院|2024年中國(guó)AI教育行業(yè)研究報(bào)告
教育,作為國(guó)家發(fā)展的基石,承載著培養(yǎng)未來社會(huì)棟梁的重任。伴隨著我國(guó)教育強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的出臺(tái),AI與教育的深度融合已成為推動(dòng)教育現(xiàn)代化、實(shí)現(xiàn)教育強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措。從政策的頂層設(shè)計(jì)到技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐,AI教育正逐步從理念走向現(xiàn)實(shí),展現(xiàn)出其在提升教育公平與效率、培養(yǎng)面向未來的復(fù)合型人才方面的巨大潛力。
行業(yè)發(fā)展概覽
AI賦能教育:現(xiàn)代化教育強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略舉措“教育興則國(guó)家興,教育強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)”,作為國(guó)之大者,教育始終位于優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略位置。為提升教育現(xiàn)代化水平,由教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),我國(guó)政府堅(jiān)持推動(dòng)教育領(lǐng)域的綜合改革,以科技手段升級(jí)教育內(nèi)容質(zhì)量、優(yōu)化教育資源配置,引導(dǎo)以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)和教育核心場(chǎng)景的深度融合。
2017年,我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)人工智能規(guī)劃《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái),將智能教育作為智能服務(wù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。此后,針對(duì)技術(shù)與教育融合的政策陸續(xù)出臺(tái),旨在加強(qiáng)教育信息化和智慧教育場(chǎng)景的建設(shè)。2024年3月,教育部正式啟動(dòng)人工智能賦能教育行動(dòng),推出“AI學(xué)習(xí)專欄”、國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)升級(jí)、教育系統(tǒng)人工智能大模型應(yīng)用示范、搭建數(shù)字教育國(guó)際交流平臺(tái)等4項(xiàng)具體行動(dòng)。8月3日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)服務(wù)消費(fèi)高質(zhì)量發(fā)展的意見》,旨在培育壯大以數(shù)字教育這一新模式為典型的新型消費(fèi),更是為AI教育行業(yè)的高效有序發(fā)展注入新動(dòng)能。
AI驅(qū)動(dòng)教育公平與效率的雙重提升教育強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略引導(dǎo)下,我國(guó)教育質(zhì)量取得顯著進(jìn)步。然而,公平與效率問題依舊是橫亙?cè)诮逃I(lǐng)域的兩座大山。一方面,我國(guó)城鄉(xiāng)間、地區(qū)間教育水平存在一定差異:教師、教學(xué)設(shè)施、教育財(cái)政投入等必要教育資源多集中在發(fā)達(dá)地區(qū)及城市,由此帶來教育質(zhì)量、資源配置及教育信息化水平的區(qū)域間不平衡。另一方面,優(yōu)質(zhì)教育的核心資源之一——教師,天然帶有稀缺屬性,而高水平教師數(shù)量則更為有限,難以兼顧學(xué)生在答疑輔導(dǎo)、情緒陪伴、心理疏導(dǎo)等方面的需求,更是難以真正實(shí)現(xiàn)因材施教和精準(zhǔn)教學(xué)。教育部數(shù)據(jù)顯示,2022年我國(guó)專職教師與學(xué)生人數(shù)之比近1:16,教師資源供給不足。
AI在教育場(chǎng)景下的應(yīng)用,則為紓解公平與效率困境提供可實(shí)現(xiàn)路徑,通過遠(yuǎn)程教育疊加數(shù)字化教育內(nèi)容,創(chuàng)新課堂授課模式,將部分有形的教育資產(chǎn)變?yōu)闊o形的教育資源,打破固有的空間與時(shí)間限制,帶來資源的自由流通與互通。搭載AI功能的教育軟硬件與平臺(tái),則扮演“私人教師”角色,為學(xué)生提供針對(duì)性教學(xué)、輔學(xué)、糾錯(cuò)、答疑等服務(wù),以個(gè)性化能力輔助提升教育效率。
AI 教育培育面向未來的復(fù)合型人才傳統(tǒng)教育模式多以集體化的統(tǒng)一班級(jí)授課為主,以作業(yè)、試卷、教學(xué)觀察等作為主流評(píng)價(jià)工具,重視基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)成果而忽視綜合素養(yǎng)表現(xiàn)。隨著數(shù)字化時(shí)代呼嘯而至,社會(huì)環(huán)境的變遷帶來人才培養(yǎng)需求的變化,傳統(tǒng)教育模式已無法更好地應(yīng)對(duì)時(shí)代變遷。根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布的《未來就業(yè)報(bào)告2030》,未來5年內(nèi),社會(huì)對(duì)于人工智能、商業(yè)分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)等跨學(xué)科職位的需求增長(zhǎng)最快,而具備創(chuàng)造性思維、技術(shù)素養(yǎng)、好奇心和學(xué)習(xí)能力的復(fù)合型人才則是面向未來的核心人才。AI驅(qū)動(dòng)的教育模式順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)和人才培養(yǎng)需求,受到家校的共同關(guān)注。相較傳統(tǒng)教育模式,AI教育以學(xué)生為中心,通過虛擬教學(xué)空間、智能評(píng)價(jià)工具及多維測(cè)評(píng)手段,重視學(xué)生的綜合素養(yǎng),因而也有利于培養(yǎng)兼具創(chuàng)新思維和基礎(chǔ)能力的綜合性人才。
AI教育發(fā)展現(xiàn)狀:從智慧管理到個(gè)性化學(xué)習(xí)的全面升級(jí)目前,AI對(duì)教育的賦能主要包括面向政府及學(xué)校、以校內(nèi)場(chǎng)景為主的智慧教育管理,以及面向?qū)W生及家長(zhǎng)群體、以校外場(chǎng)景為主的輔助教育。前者融合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)字孿生等其他技術(shù),依托電腦終端、智慧黑/白板、教學(xué)管理系統(tǒng)、學(xué)習(xí)平臺(tái)、內(nèi)容資源庫(kù)等軟硬件,為教育教學(xué)、學(xué)生管理、校園安全等提供高效運(yùn)行保障,是教育信息化的重要構(gòu)成。在“教育強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略指引下,各地政府及學(xué)校愈發(fā)認(rèn)識(shí)到,新一代信息技術(shù)與校園教育和學(xué)校管理的深度融合,對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效率、校園服務(wù)體驗(yàn)、家?;?dòng)及學(xué)生安全等大有裨益,因而持續(xù)加大教育信息化的財(cái)政資金保障力度,由此帶來相關(guān)軟硬件服務(wù)市場(chǎng)的擴(kuò)容。銳觀咨詢數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)教育信息化市場(chǎng)規(guī)模由2017年3.4億增長(zhǎng)至2023年近5.8億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)9.21%。
面向?qū)W生及家長(zhǎng)群體的輔助教育則多為消費(fèi)級(jí)智能教育硬件、在線教育產(chǎn)品及服務(wù)、學(xué)習(xí)類APP及資源平臺(tái)等軟件系統(tǒng),覆蓋K12、素質(zhì)教育、高等教育、職業(yè)教育等多個(gè)領(lǐng)域。得益于AI,特別是自然語(yǔ)言處理(NLP)、知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)、大模型等技術(shù)的革新,消費(fèi)級(jí)教育軟硬件正歷經(jīng)底層應(yīng)用能力的升級(jí)躍遷。相關(guān)企業(yè)多以自研或生態(tài)協(xié)作模式,圍繞教育大模型打造技術(shù)底座,以AI技術(shù)能力再造教育流程,AI原生應(yīng)用層出不窮。以學(xué)習(xí)平板、詞典筆、電子紙單詞卡等為代表的教育硬件更是通過AI實(shí)現(xiàn)與用戶間的個(gè)性化交互,獲得學(xué)生及家長(zhǎng)的青睞。根據(jù)洛圖科技數(shù)據(jù),2023年我國(guó)消費(fèi)級(jí)智慧教育硬件產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模約為469億元,同比上升11.4%,韌性增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)明顯。
行業(yè)生態(tài)分析
我國(guó)AI教育行業(yè)生態(tài)包括基礎(chǔ)設(shè)施層、技術(shù)層及應(yīng)用層三大層級(jí)。其中,基礎(chǔ)設(shè)施層為AI在教育各場(chǎng)景下的開發(fā)、部署、應(yīng)用及運(yùn)營(yíng)提供必要的IT設(shè)施、AI芯片、傳感器等軟硬件及數(shù)字化的教育內(nèi)容支持;技術(shù)層內(nèi),自然語(yǔ)言處理(NLP)、知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)等AI技術(shù)共同推動(dòng)應(yīng)用層的智慧教育產(chǎn)品及服務(wù)的創(chuàng)新;應(yīng)用層則為AI教育最為直觀的落地表現(xiàn),以教育軟硬件為載體,覆蓋包括校內(nèi)的智慧教育管理及校外的輔助教育等場(chǎng)景。
基礎(chǔ)設(shè)施層:智能化學(xué)習(xí)環(huán)境的關(guān)鍵支撐基礎(chǔ)設(shè)施層是AI教育行業(yè)的底層支撐部分,提供了AI在教育各場(chǎng)景下開發(fā)、部署、應(yīng)用及運(yùn)營(yíng)所需的各類軟硬件及數(shù)字教育內(nèi)容,包括以IT基礎(chǔ)設(shè)施、AI芯片、傳感器、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)與通信模塊等為主的硬件產(chǎn)品,以及數(shù)據(jù)資源、計(jì)算能力及基礎(chǔ)算法,不僅為技術(shù)層的開發(fā)和應(yīng)用提供了必要的基礎(chǔ),還在提高教育行業(yè)的整體效率和教學(xué)質(zhì)量方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。具體而言,以下幾個(gè)方面尤為重要:
1)數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)是AI的“燃料”,在教育領(lǐng)域尤其如此。大量的教育數(shù)據(jù),包括學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)、考試成績(jī)數(shù)據(jù)等,構(gòu)成了教育AI算法訓(xùn)練的基礎(chǔ)。高質(zhì)量的教育數(shù)據(jù)資源能夠幫助教育大模型更好地理解教育場(chǎng)景,在此基礎(chǔ)上開發(fā)出更加智能化和個(gè)性化的教育產(chǎn)品。
2)計(jì)算能力。AI教育應(yīng)用通常需要處理大量的數(shù)據(jù),尤其是在訓(xùn)練教育大模型和實(shí)時(shí)分析學(xué)生行為時(shí),強(qiáng)大的計(jì)算能力至關(guān)重要。計(jì)算能力主要由高性能計(jì)算系統(tǒng)、GPU集群和分布式計(jì)算架構(gòu)提供支持,這些設(shè)施能夠在短時(shí)間內(nèi)處理復(fù)雜的教育數(shù)據(jù)分析任務(wù),確保AI算法能夠迅速響應(yīng)教育場(chǎng)景中的各種需求。此外,端側(cè)計(jì)算和邊緣計(jì)算能力的提升,為數(shù)據(jù)在終端處理效率的提升帶來創(chuàng)新解決路徑,提高用戶與教育硬件間交互效率。
3)AI芯片。AI芯片作為教育硬件的“大腦”,其性能直接影響到終端用戶體驗(yàn)。近年來,隨著AI芯片技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的教育終端設(shè)備具備了更強(qiáng)的計(jì)算能力和更低的能耗。
基礎(chǔ)設(shè)施層,特別是云計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)通訊的顯著特征是高投入與長(zhǎng)投資回報(bào)周期,因而該層企業(yè)通常由大型科技公司主導(dǎo),如阿里、華為、騰訊、百度等。
技術(shù)層:AI教育的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)來源技術(shù)層是在基礎(chǔ)設(shè)施層之上,利用AI技術(shù)推動(dòng)教育產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新的核心層次。技術(shù)層的關(guān)鍵技術(shù)包括自然語(yǔ)言處理(NLP)、知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)等。這些技術(shù)通過分析和處理教育數(shù)據(jù),支持智能化教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的制定以及自動(dòng)化教育管理等應(yīng)用。
1)自然語(yǔ)言處理。自然語(yǔ)言處理技術(shù)通過對(duì)語(yǔ)言的理解、生成和翻譯,實(shí)現(xiàn)智能化的教學(xué)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如,智能答疑系統(tǒng)、自動(dòng)作文批改、語(yǔ)音識(shí)別及智能輔導(dǎo)等應(yīng)用,都依賴于該技術(shù)的進(jìn)步。通過分析學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá),自然語(yǔ)言處理技術(shù)能夠識(shí)別學(xué)習(xí)者的知識(shí)掌握情況,給予個(gè)性化的反饋和建議,幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。
2)知識(shí)圖譜。通過構(gòu)建知識(shí)節(jié)點(diǎn)和關(guān)系網(wǎng)絡(luò),幫助學(xué)生更好地理解學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系?;谥R(shí)圖譜的智能教學(xué)系統(tǒng),可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和知識(shí)掌握情況,實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度,提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。在線教育平臺(tái)中,知識(shí)圖譜還被用于推薦系統(tǒng)中,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和興趣,推薦相關(guān)的課程和學(xué)習(xí)資源。這種智能推薦不僅提高了學(xué)習(xí)的針對(duì)性,也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外,知識(shí)圖譜技術(shù)還可以用于學(xué)術(shù)研究和教育資源的開發(fā),為教育工作者提供新的研究工具和方法。
3)深度學(xué)習(xí)。通過模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),處理海量的教育數(shù)據(jù),從而提升教育產(chǎn)品的智能化水平。例如,深度學(xué)習(xí)在自動(dòng)評(píng)測(cè)、圖像識(shí)別、行為分析等方面的應(yīng)用,已經(jīng)在智能監(jiān)控、課堂管理、個(gè)性化輔導(dǎo)等教育場(chǎng)景中得到了有效的驗(yàn)證。
技術(shù)層的各項(xiàng)技術(shù)并非孤立存在,而是相互協(xié)同、互為補(bǔ)充,共同推動(dòng)了教育產(chǎn)品的智能化和個(gè)性化發(fā)展。
技術(shù)層企業(yè)主要包括人工智能企業(yè)及教育科技企業(yè),前者又可分為以百度和阿里為典型的互聯(lián)網(wǎng)大廠以及以科大訊飛、商湯科技等為代表的聚焦于人工智能技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新企業(yè),后者則包括猿輔導(dǎo)集團(tuán)、好未來等技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的教育服務(wù)商。
可以看到的是,自2022年以來,以AIGC為代表的生成式人工智能以及大模型掀起了全球范圍內(nèi)的技術(shù)革命,為千行百業(yè)帶來了創(chuàng)新應(yīng)用。教育行業(yè)同樣不例外。在技術(shù)大廠和教育企業(yè)的共同努力下,不僅通用型大模型走進(jìn)教育各場(chǎng)景,教育垂類大模型同樣不斷涌現(xiàn),再造教育流程,為政府、學(xué)校、家長(zhǎng)、學(xué)生各方帶來效率驅(qū)動(dòng)的教育產(chǎn)品及服務(wù)方案。大模型正逐漸成為生成式人工智能時(shí)代教育科技的技術(shù)底座。
應(yīng)用層:智慧教育與個(gè)性化學(xué)習(xí)的落地與實(shí)踐應(yīng)用層面對(duì)終端用戶,是AI技術(shù)在教育領(lǐng)域的最終落地環(huán)節(jié)。終端用戶包括政府學(xué)校及學(xué)生兩類,前者的需求場(chǎng)景多為教育信息化和智慧教育,而后者的需求則多圍繞校外輔導(dǎo)、伴學(xué)等展開。
1)智慧教育。對(duì)政府及學(xué)校而言,推動(dòng)教育與AI的融合,主要目的在于提升現(xiàn)代化教育水平,實(shí)現(xiàn)教育公平的同時(shí)兼顧教學(xué)效率。部分教育科技及人工智能企業(yè)圍繞學(xué)校教育場(chǎng)景,提供一體化智慧教育服務(wù)方案。以飛象星球?yàn)槔鳛樵齿o導(dǎo)集團(tuán)旗下的數(shù)字化教育品牌,飛象星球以技術(shù)促進(jìn)基礎(chǔ)教育的優(yōu)質(zhì)資源均衡和大規(guī)模個(gè)性化教育,為政府及學(xué)校提供教育教學(xué)所需的軟硬件及整體解決方案,產(chǎn)品覆蓋飛象課堂、智慧作業(yè)、A I 作文、飛象心理等,首次將大模型全面應(yīng)用在基礎(chǔ)教育中。在自研教育大模型底座能力之上,飛象星球持續(xù)豐富素質(zhì)教育內(nèi)容供給,圍繞教育教學(xué)核心場(chǎng)景為教師與學(xué)生提供智能輔助:面向教師,強(qiáng)化作業(yè)批改、學(xué)情分析、心理健康輔導(dǎo)等AI教學(xué)助手功能;面向?qū)W生,則結(jié)合多輪啟發(fā)式對(duì)話和個(gè)人知識(shí)圖譜等技術(shù)能力,為其提供更具引導(dǎo)性和個(gè)性化的學(xué)習(xí)、練習(xí)與答疑輔助。目前,飛象星球已在全國(guó)20余個(gè)省份、180個(gè)區(qū)縣、3000多所學(xué)校、200多萬(wàn)學(xué)生中常態(tài)化使用。
2)智慧輔學(xué)與伴學(xué)。面向?qū)W生的AI教育應(yīng)用主要包括,教育硬件產(chǎn)品、教育軟件及在線教育服務(wù)。
其中,教育硬件是AI教育產(chǎn)品中最為直觀的一部分,它通過智能設(shè)備與AI及大模型的結(jié)合,為學(xué)生提供了個(gè)性化、互動(dòng)化的學(xué)習(xí)工具,涵蓋學(xué)習(xí)機(jī)、詞典筆、點(diǎn)讀筆、教育機(jī)器人、智能臺(tái)燈等多元品類,滿足不同場(chǎng)景下的差異化學(xué)習(xí)需求。學(xué)習(xí)機(jī)賽道的發(fā)展相對(duì)成熟,參與玩家眾多,各企業(yè)紛紛推出搭載AI功能的學(xué)習(xí)機(jī)品類,旨在實(shí)現(xiàn)個(gè)性化及高效的輔助學(xué)習(xí),迎合終端用戶需求。以精準(zhǔn)學(xué)為例,作為首家提出“精準(zhǔn)學(xué)”理念的教育科技公司,企業(yè)創(chuàng)造了“實(shí)時(shí)查、目標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)得會(huì)、能堅(jiān)持”的“精準(zhǔn)學(xué)習(xí)法”,并首創(chuàng)推出AI雙師1對(duì)1輔學(xué)服務(wù),搭載在Bong系列AI硬件上。根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)BrainCO腦機(jī)接口專注力頭環(huán)及嫣然小程序等對(duì)同類產(chǎn)品測(cè)評(píng),學(xué)生在精準(zhǔn)學(xué)產(chǎn)品的使用中全程專注力平均數(shù)值最高,在知識(shí)點(diǎn)理解速度、運(yùn)用程度等多方面也表現(xiàn)最佳,證實(shí)其“精準(zhǔn)學(xué)習(xí)法”在學(xué)習(xí)中符合科學(xué)原理。
教育軟件依托于學(xué)習(xí)類APP及各類學(xué)習(xí)平臺(tái),為學(xué)生提供了多元化、靈活性強(qiáng)的學(xué)習(xí)工具和資源,為學(xué)生打造個(gè)性化、互動(dòng)化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)習(xí)類APP主要可分為學(xué)科輔導(dǎo)類、編程類、語(yǔ)言學(xué)習(xí)類及考試備考類等,覆蓋K12、素質(zhì)教育、成人教育等各領(lǐng)域。在大模型逐漸成為技術(shù)能力底座的背景下,各大教育集團(tuán)紛紛推出AI原生APP,以自然語(yǔ)言作為用戶交互新入口,依托實(shí)時(shí)互動(dòng)與反饋能力,優(yōu)化用戶的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。以猿輔導(dǎo)集團(tuán)打造的海豚AI學(xué)為例,該軟件以互動(dòng)動(dòng)畫視頻為載體,首創(chuàng)“蘇格拉底啟發(fā)式AI答疑”功能。在答疑過程中,AI學(xué)伴“小白”不會(huì)立即告訴用戶答案,而是通過對(duì)話,找到學(xué)生的知識(shí)盲區(qū),一步步引導(dǎo)其主動(dòng)思考和總結(jié),從而明白知識(shí)點(diǎn)是怎么來的。海豚AI學(xué)循序漸進(jìn)式的引導(dǎo)與真人語(yǔ)音交互,使教育過程更具情感與關(guān)懷。
在線教育服務(wù)主要通過在線直播或錄播課堂,為學(xué)生提供海量學(xué)習(xí)資源和全方位學(xué)習(xí)支持。不同于AI原生教育APP,在線教育服務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代而非生成式人工智能時(shí)代的產(chǎn)物,AI為其注入嶄新的發(fā)展活力,成為在線教育企業(yè)創(chuàng)新教育內(nèi)容、互動(dòng)形式、學(xué)生指導(dǎo)、內(nèi)容推薦等環(huán)節(jié)的有力武器。新東方、昂立、學(xué)大等老牌在線教育集團(tuán)均開啟AI賦能在線教育的探索與實(shí)踐。
細(xì)分場(chǎng)景發(fā)展現(xiàn)狀
得益于百花齊放的AI教育應(yīng)用生態(tài)及軟硬件產(chǎn)品服務(wù),AI已經(jīng)在各類教學(xué)場(chǎng)景中得到了廣泛的應(yīng)用,涵蓋了備課、教學(xué)、練習(xí)、考試、評(píng)價(jià)、管理等教育核心環(huán)節(jié),持續(xù)推動(dòng)教育方式向智能化和個(gè)性化變革。
備課:AI輔助備課效率與質(zhì)量提升在傳統(tǒng)的備課過程中,教師需要花費(fèi)大量時(shí)間搜集教學(xué)資源、編寫教案和設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)。而AI的引入,則極大地簡(jiǎn)化了這一過程,提高了備課的效率和質(zhì)量。AI教育系統(tǒng)通過分析海量的教學(xué)資源和數(shù)據(jù),自動(dòng)生成個(gè)性化的教案和教學(xué)計(jì)劃。教師只需輸入教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情分析,系統(tǒng)便可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容,智能推薦教學(xué)策略、教學(xué)資源和課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)。這不僅減輕了教師的工作負(fù)擔(dān),還使得備課更加科學(xué)和有針對(duì)性。此外,在備課過程中,設(shè)計(jì)有效的課堂活動(dòng)是關(guān)鍵的一環(huán)。AI以過往教學(xué)數(shù)據(jù)及課堂表現(xiàn)為支撐,自動(dòng)生成適合的課堂活動(dòng)方案,如分組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等多種活動(dòng)形式。這些活動(dòng)方案幫助教師打造生動(dòng)、有趣的課堂,不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,更能促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
教學(xué):課堂智慧助手優(yōu)化教學(xué)與學(xué)習(xí)表現(xiàn)無論是在課堂教學(xué)還是在線教育中,AI都為教師和學(xué)生提供了強(qiáng)有力的支持,使得個(gè)性化和精準(zhǔn)教學(xué)成為可能。對(duì)教師而言,AI為其提供差異化教學(xué)策略建議,為學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生提供拓展性內(nèi)容,而為基礎(chǔ)較弱的學(xué)生提供更多的練習(xí)機(jī)會(huì),“因材施教”提升教學(xué)效率。在課堂場(chǎng)景內(nèi),AI還為教師提供教學(xué)助手工具,通過自然語(yǔ)言處理(NLP)和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),能夠在課堂上為教師提供實(shí)時(shí)的教學(xué)支持。教師可以通過語(yǔ)音指令,快速查找教學(xué)資料、播放教學(xué)視頻或進(jìn)行課堂互動(dòng)。智能教學(xué)助手還可以在課堂上協(xié)助教師回答學(xué)生的問題,提供即時(shí)的知識(shí)點(diǎn)講解,從而提高課堂教學(xué)的效率和效果。而對(duì)學(xué)生來說,AI驅(qū)動(dòng)的教學(xué)助手,特別是搭載AI助學(xué)功能的教育軟硬件,則為其提供針對(duì)性的答疑和輔助,在校外學(xué)習(xí)場(chǎng)景下,扮演教師的角色,助力學(xué)習(xí)表現(xiàn)提升。
練習(xí):個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的實(shí)現(xiàn)在練習(xí)環(huán)節(jié),AI為學(xué)生提供了更加豐富和高效的練習(xí)工具,幫助學(xué)生鞏固知識(shí),提升學(xué)習(xí)效果。AI還可以為學(xué)生的每次練習(xí)提供即時(shí)的反饋,并自動(dòng)生成錯(cuò)題本。通過錯(cuò)題分析,系統(tǒng)可以幫助學(xué)生找出知識(shí)盲點(diǎn),并推薦針對(duì)性的練習(xí)題目。學(xué)生可以隨時(shí)查看自己的錯(cuò)題本,了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和問題所在,從而進(jìn)行有針對(duì)性的復(fù)習(xí)。通過分析學(xué)生的練習(xí)數(shù)據(jù),AI系統(tǒng)可以為學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。這一學(xué)習(xí)路徑不僅考慮了學(xué)生的當(dāng)前學(xué)習(xí)水平,還結(jié)合了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和目標(biāo),確保學(xué)生在練習(xí)過程中始終保持學(xué)習(xí)的動(dòng)力。例如,系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的興趣,推薦相關(guān)的拓展性題目或?qū)W習(xí)資源,幫助學(xué)生在特定領(lǐng)域中深入探索。
考試:AI提升測(cè)試效率與公平在考試環(huán)節(jié),AI應(yīng)用使得考試過程更加科學(xué)、透明和高效,同時(shí)也為學(xué)生提供了更為公平的考試環(huán)境。AI通過分析歷年考試數(shù)據(jù)和當(dāng)前的教學(xué)大綱,自動(dòng)生成高質(zhì)量的考試題目,并進(jìn)行智能組卷。智能命題系統(tǒng)不僅能夠確保考試的公平性和科學(xué)性,還能根據(jù)學(xué)生的水平和能力,生成難度適中的試卷。例如,系統(tǒng)可以在命題時(shí),自動(dòng)篩選出既能考查知識(shí)廣度,又能測(cè)試學(xué)生思維深度的題目,提升考試的區(qū)分度和有效性。此外,AI系統(tǒng)還可以對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行深度分析,幫助教師和學(xué)生了解學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié),指導(dǎo)后續(xù)的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
評(píng)價(jià):關(guān)注學(xué)生全面成長(zhǎng)與個(gè)性化發(fā)展傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)往往集中在期末考試,而忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)。AI則通過對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析,能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。這一評(píng)價(jià)不僅包括學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和知識(shí)掌握情況,還涵蓋了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力。例如,系統(tǒng)可以通過分析學(xué)生的作業(yè)提交時(shí)間、課堂參與度等數(shù)據(jù),生成學(xué)習(xí)過程的綜合評(píng)價(jià)報(bào)告,幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。AI系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡和成長(zhǎng)記錄,為每個(gè)學(xué)生生成個(gè)性化的成長(zhǎng)評(píng)價(jià)報(bào)告。這一報(bào)告不僅涵蓋學(xué)術(shù)成就,還包括學(xué)生的興趣愛好、特長(zhǎng)發(fā)展和人格培養(yǎng)等方面。
管理:科學(xué)決策下的資源有效配置AI正在推動(dòng)教育管理向智能化和科學(xué)化方向發(fā)展。無論是在學(xué)校管理還是教育行政管理中,AI都為管理者提供了更為高效和精準(zhǔn)的管理工具。在教育行政管理中,教育資源的合理調(diào)配是提高教育公平性和效率的關(guān)鍵。AI通過對(duì)教育資源、學(xué)校發(fā)展情況和學(xué)生需求的綜合分析,能夠?yàn)榻逃芾碚咛峁┛茖W(xué)的資源調(diào)配建議。例如,系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的分布和學(xué)校的教學(xué)設(shè)施情況,推薦建設(shè)新學(xué)校的選址方案,或調(diào)配教師資源的最優(yōu)方案,確保教育資源的均衡發(fā)展。此外,AI技術(shù)在教育政策效果分析中的應(yīng)用,為教育管理者提供了更加精準(zhǔn)和科學(xué)的決策依據(jù)。通過對(duì)教育數(shù)據(jù)的深度分析,AI系統(tǒng)可以評(píng)估某一教育政策的實(shí)施效果,發(fā)現(xiàn)政策執(zhí)行中的問題,并提供改進(jìn)建議。例如,系統(tǒng)可以通過分析學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)、升學(xué)率等數(shù)據(jù),評(píng)估“雙減”政策的實(shí)際效果,幫助教育管理者制定更為有效的教育政策。
行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
AI有望與教育系統(tǒng)生態(tài)實(shí)現(xiàn)更有效的協(xié)同目前,AI已在課堂上承擔(dān)部分講解和示范工作,教師則可以更加專注于與學(xué)生的互動(dòng)和引導(dǎo)。對(duì)于教師而言,AI將不僅僅是教育的輔助工具,還將成為重要的合作伙伴。通過人機(jī)協(xié)同,教師可以更好地發(fā)揮自身的創(chuàng)造力和教學(xué)藝術(shù),而AI則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、個(gè)性化推薦等工作,共同提升教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。未來,AI將進(jìn)一步深化其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅僅局限于課堂內(nèi)的輔助角色,而是擴(kuò)展到整個(gè)教育生態(tài)系統(tǒng)中。一方面,AI將通過智能化的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng),幫助教師跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,識(shí)別學(xué)習(xí)難點(diǎn),并提供針對(duì)性的教學(xué)資源和策略,實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)性化教育。另一方面,AI還將緩解因教育資源的稀缺性而帶來的教育不公平問題,打破地域限制,將優(yōu)質(zhì)的教育資源輸送到偏遠(yuǎn)地區(qū),同時(shí)通過智能評(píng)估系統(tǒng),確保教育評(píng)價(jià)的公正性和準(zhǔn)確性,減少人為偏差,提升教育質(zhì)量。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育決策,助力精準(zhǔn)教學(xué)未來,數(shù)據(jù)將成為教育決策的重要依據(jù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下,教育管理者可以實(shí)時(shí)掌握教育發(fā)展中的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì),做出更加科學(xué)和精準(zhǔn)的決策。但需要看到的是,目前數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育存在三大困境,一是如何收集更高質(zhì)量的教育數(shù)據(jù),為大模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)訓(xùn)練基礎(chǔ),二是如何降低由于機(jī)器幻覺帶來的錯(cuò)誤內(nèi)容傳遞,三是如何保護(hù)教育各方的數(shù)據(jù)隱私。政府、學(xué)校、企業(yè)等各方參與者已經(jīng)意識(shí)到上述問題對(duì)更好發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用能力的限制,通過政策管理、技術(shù)投入、生態(tài)協(xié)作等各手段,應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),在確保教育內(nèi)容可靠性及數(shù)據(jù)隱私的同時(shí),釋放AI在實(shí)現(xiàn)公平教育與個(gè)性化教育領(lǐng)域的價(jià)值,培養(yǎng)面向未來的綜合性人才。
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