“AI+教育”仍處於“石器時代”？
【編者按】利用人工智慧等技術提升教學質量和效果，目前已經有一定的成效，在校園管理、作業分析、家校互動等教學邊緣環節，教育科技切實發揮了一定的作用。但是，關於教育核心環節——課堂中的反饋與評價的變革，“教育+技術”的探索還有很長的路要走。
“AI+教育”的發展還面臨哪些問題？教育模式變革還需要從哪些方面入手？是底層技術突破、家校教育觀念改變，還是智慧教育商業模式，本文給出一些分析參考。
本文首發於“北京商報”，經億歐編輯，供行業人士參考。
近年來，利用人工智慧解決教育質量提升和現代化發展中的問題，推動教育變革已成為共識。 隨著教育資訊化2.0的推進，利用智慧技術改進人才培養模式，教學方法變革、發展智慧教育、打造智慧課堂和智慧校園無疑具有巨大的市場前景和潛力。 AI技術、大資料等正在構建全新的“教學、考評、管理、家校”新平臺，而 課堂作為教育的核心場景，其教育生態系統正在被重構。
AI技術下的精準教學
“教育核心的變革實際上是課堂的變革，而課堂變革的核心是在課堂的反饋和評價。如何擁有好的反饋評價機制，就需要把所有的課堂都變成資料，這也是符合教育資訊化2.0以‘資料’為基礎的要義”，清帆科技CEO張文鑄博士表示。課堂上由於人力成本高、客觀性難以保障等原因，自動化、規模化的教學資訊採集和分析已成為阻礙教學評價和教學研究工作高效開展的長久痛點。
而隨著智慧教育的逐步推進，實現對學生日常學習情況的資料採集和行為、知識及情感分析，實現高效率精準化教學無疑是智慧課堂發展的重點。
據瞭解，清帆科技依託清華和斯坦福大學的科技團隊在做的情感計算，會實時分析學生在課堂的情感狀態，系統也會作出行為預測，利用骨骼追蹤的技術去識別人體18個關鍵的骨骼點，從而完成課堂場景下的學生情緒分析、發言分析、活躍分析和行為分析等，為師生有效互動提供資料基礎。知識分析方面接入了K12學科知識圖譜，把全國的1300多本教材包括160多萬個知識點圖譜化，讓機器自動化記錄和觀察學生每分每秒的學習情況，在獲取豐富資料的同時讓老師可以積極調整講課內容。
同時，張文鑄指出 ，人工智慧技術賦能老師，以毫秒為單位掌握學生學習情況，完全改變了以考試、提問等方式的反饋評價體系。 對於學校，解決了教學管理的問題，把原先的基於人的教學管理，變成了基於機器和資料的教學管理；並且有效提高教研水平，從經驗驅動型的研究變成資料驅動型的研究。除了觀測和資料的獲取和分析，大規模的個性化，真正實現因材施教是行業未來發展趨勢。
此外，儘管AI技術在智慧教育的應用越發廣泛，但在張文鑄看來，仍處於“石器時代”，真正的視窗期還需2-3年。而且現在AI技術在校園的應用首先面臨理念的挑戰，學校管理者及教育系統管理者要真正理解並付諸使用。其次是來自商業模式的挑戰。大部分學校目前採取按需採購專案制的模式，即一次性集中採購，但專案體量的價格就會非常大，達百萬級別。 如果在未來的教育資訊化採購模式方面以服務的方式或以區域的形式，便可迅速降低門檻。
技術倒逼課堂改革
除了AI+教育外，大資料+教育也成為智慧校園建設中必不可少的一環。 目前市面上比較主流的教育大資料平臺主要是利用網際網路技術、大資料應用技術構建的服務應用在教育管理部門、學校、教師、學生、家長、第三方合作商的教育生態圈平臺。
成立於2002年的學樂教育是最早做智慧校園技術供應商的線上教育機構之一，在變革教學模式方面，從資料採集、資料探勘、資料融合，到資料生態的形成和資源服務平臺的開放運營，學樂雲摒棄了傳統的教學模式，堅持適應性教學和動態跟蹤測評，系統性地解決課堂教學的根本問題。
截至目前，全國總共有600多個縣市的教育局在採購學樂雲的產品，涉及教學考評管等五個領域。學樂雲董事長陳冬華認為，目前的網際網路教育產品都是圍繞“教學授課”為中心做產品設計。不管是直播、錄播還是雙師模式，這些模式的運營成本非常高，而老師的教學效果卻並不理想。
陳冬華談道， 在網際網路的時代，獲取知識的成本極低甚至趨近於免費。網際網路教育應該以“學”為中心，但目前在龐大的市場中有無數的產品，如何評測學生對於知識的真實掌握情況，目前仍是全球待解的難題 。比起優化傳統教學的技術手段，改革教學模式的網際網路技術才是大資料+教育的真正發展方向。
在教育資訊化2.0的政策推動下，教學模式不發生變革，採集到的大資料只能優化教學。而陳冬華相信，資訊化努力的方向應該先變革教學，再用大資料來提升校園管理和教研水平。
“採集課堂資料關鍵是學生參與到課堂思考的資料，進行完整採集。課堂教學和課後作業這兩個環節稍加改變，就會對教學發生非常重大的改革。我們在課堂提問中採集全部學生的問題答案，讓每個學生都參與到問題中，然後通過隨機抽取的方式查閱學生掌握的水平，大資料技術讓教育更加公平。”陳冬華強調，教育的公平一定要從課堂的公平開始，每個學生的展示機會要公平，每個人受到老師關注的機會要公平，自己獲得成就感的機會也要公平。
在談及大資料+教育技術在整個智慧校園落地的最大挑戰時，陳冬華指出是老師對於這類技術的認可接受程度以及教育主管部門對於教育資訊化2.0的認知水平。因為從某種意義上來說，技術一定會在未來替代掉部分老師，那麼未來的老師如何在智慧課堂中發揮自己的作用，成為最大的課題。
向“智慧+”校園發展
人工智慧已為智慧校園注入了強大的生命力，在可期的未來，所有學生的學習任務或將是AI來評估和分配。也有觀點認為，基於學生生理特徵的生物DNA資料，也可以納人到精準教學的資料框架裡，AI將學生的DNA特徵與多元智慧進行匹配，即可得出學生培養方案的最優解。
中央電化教育館專案處主任施楓談道， “智慧”仍將是教育資訊化2.0實踐場的熱點與關鍵詞，需要以指數思維來看待其對教育變革與創新的影響。 教育資訊化2.0時代的學校樣態，將呈現從當前的數字校園、智慧校園轉向“智慧+”新樣態校園的新趨勢。人工智慧教育應用的量變，也將引發教育人工智慧的質變，讓教育全方位、系統地邁入人工智慧的新時代。
在實現轉向時，首先需要設定“智慧+”校園的標準。從“技術-社會-學校”三者辯證關係入手，重新審視當前學校發展的樣態和未來的教育人工智慧需求，進而進行頂層設計。
其次，要對應用場景進行具象化建模。需要從育人目標及問題導向出發，對人工智慧的應用場景進行建模，使“智慧+”校園的落地更具可行性。
第三，以生態的智慧系統支撐“智慧+”教育系統的生態。“智慧+”校園需要在技術智慧與資料智慧的基礎上實現育人智慧，客觀上決定了其系統本身的複雜性。資料如何打通、應用如何協同等老問題，在教育資訊化2.0時代依然存在，且由於系統規模與複雜性的増加，在人工智慧引入後，問題有可能變得更為複雜。因此，需要以開放平臺、微服務等具備生態靈活性的技術來打造“智慧+”校園的平臺。