人工智能教育(AIED)如何引领教育未来?

出品 | 5GAI研习社

作者 | 王蔚 | 四川大学

排版 | 郭旭 | 北京工商大学


01 宏观发展趋势

国家重要文件

来源:5GAI研习社

国务院先后将AI+教育写入《教育信息化十年发展规划》、《新一代人工智能发展规划》、《教育信息化“十三五”规划》、《教育信息化2.0行动计划》、《中国教育现代化2035》等多项指导文件之中,并在印发后指出AI+教育的重点发展方向为利用大数据驱动知识学习,构建以学习者为中心的交互式自主智能教育环境。据中国互联网络信息中心(CNNIC)数据显示,2020年预计AI+教育将有3000亿的庞大市场规模。

全球人工智能教育(AIED)企业融资情况

从融资事件次数和融资金额来看,中国人工智能教育企业都处在相对领先的位置,特别是融资金额,远高于其他地区。人工智能教育企业从美国掀起,中国快速跟上。通过Crunchbase、 IT桔子、亿欧数据库及公开报道信息整理后清洗,亿欧智库统计到,全球截至2019年8月15日,融资金额最高的30家人工智能教育公司主要集中在美国、中国、欧洲地区,具体分布如下:

来源: 亿欧智库

02 教育需求端

需求侧对象包括学生、教师、学校和企业

学生的痛点包括教育资源分布不均匀、网课体验差、传统教学方式中处于被动接受方,学习兴趣低,学习效率不高等问题。

教师的痛点包括学生整体的作业、试卷出题和批改工作量大,教学模式单一、难以实现一对一制定教学方案等痛点。

企业痛点包括toB的教育信息化需求未得到满足。疫情下企业员工的在线教育需求被充分体现出来。设备成本太高,还只能在部分大型城市推广。

需求侧整体特点

To C 的在线教育和 To B 的教育信息化需求大幅上升,未来引导向常态化使用发展。稳就业下升学需求提高,民办高校招生计划增加将驱动内生稳步增长,外延并购持续落地。

03 教育供给端

供给侧企业概况

把选择标准限制在人工智能技术用在直接的教学或者管理环节,亿欧智库从超过 2000家涉及“AI”、“education”、“E-learning”等标签的企业中筛选出符合标准,具有代表性的106家美国人工智能教育企业,按照业务分类,统计如下:

来源: 亿欧智库

以人工智能技术在教育行业创业的新兴企业,在线教育机构融合人工智能技术新 功能的企业以及拥抱新技术的传统教育机构等。亿欧智库 筛选出具有代表性的38家中国人工智能教育企业,按照业务分类,统计如下:

来源: 亿欧智库

供给侧整体特点

K12 教培行业面临巨大考验,线下龙头迅速转线上化解危机,中小企业现金流则难以支撑,后疫情期行业或迎来洗牌整合潮,市场份额加速向龙头集中。

04 5G-人工智能等新兴技术

在教育行业中的价值

在由华为、高通主导的5G芯片成熟的当下,不仅手机,其他诸如平板电脑、视频设备也可以搭载5G;从产品角度,5G网络切片提高了网络的利用效率,为解决行业解决方案和应用场景的实现提供基础;从软件角度,5G网络虚拟化,网络功能和业务应用将进一步云化,降低了对硬件的依赖。这些为5G与教育行业结合提供了基础。5G可以与AI、大数据、loT以及AR/VR相结合,应用场景如虚拟课堂,提供沉浸式真实的课堂体验,实现“纸质版”到“电子版”升级。

针对学生痛点

推动优质教育资源共享

5G下的全息投影、VR技术给远程教育带来了极大助力,能实现教育环境主动适应个体需求,实现教育信息、数据的无缝流通。

可改善学生观看网课的体验

5G具有超高速、低时延的特点。在上海市愚园路第一小学的5G+VR教育应用案例中,实行VR教育以来,学生的学习兴趣、学习动机、课程满意度、成绩等方面都有普遍的提高,说明了VR在教育上的尝试是可行的。

将学习者由传统模式教学下的被动接受者转为主动参与者

在5G网络技术和环境的支撑下,能实现教育环境主动适应个体需求。教学模式由知识的传递转为学习者的认知构建,同时由于学习者的深度参与,会增强用户粘性。

大大增强学生学习兴趣,学生厌学概率减小

应用场景如虚拟课堂,提供沉浸式真实的课堂体验,实现“纸质版”到“电子版”升级,不受地域和时间限制,教学方式更加灵活,更有趣味。由于是AI辅助教学,改变了传统教学模式,兼具趣味性、有用性、智能性为一体。

针对教师痛点

减轻教师负担

繁琐的阅卷、批改作业等都会交给机器完成,教师不必做这些重复性工作。目前国内做得比较好的是松鼠AI,他们的智适应系统采用分类算法、贝叶斯网络、自然语言处理、数据挖掘等技术,仅靠少量的题目就可以勾画出学生的完整用户画像,并生成纳米级的知识图谱,精准定位到每一个学生的知识薄弱点,通过人工智能匹配网课+一对一辅导的模式,帮助学生解决这些薄弱环节。

教学模式多样化

出现“短视频教学+微信群运营+智能系统+学习者深度参与”的教学模式。给不同的学生采用动态调整、实时调整的学习方案和路径,从而使学生避免在已经掌握的知识模块做大量无用功。在各类人工智能技术的支持下,构建认知模型、知识模型、情境模型,并在此基础上针对学习过程中的各类场景进行智能化支持。AR/VR将引领沉浸式学习融入人们的生活;多人同时进行的高清互动直播,丰富线上课程内容。

促进教育行业由教师为核心的模式走向以学生为核心的模式在一定程度上做到一对一的“因材施教”

教学过程中,AI可以帮助教师为学生定制个性化教学方案、查漏补缺、跟踪进度等。未来AI技术将在上课的全过程中发挥重要作用,包括AI系统通过自动增加/降低题目难度,收集并分析大数据之后,更精准地判断为学生制定一对一“因才施教方案”。

针对企业痛点

教育企业竞争红海的机遇

企业教育的复杂性和多变性给人工智能技术在教育领域的应用带来更大的挑战,也因此将是在线教育企业提高壁垒的突破口。

教育过程“智慧化”

针对目前国内的智慧教育在具体落地实施、推进过程中,存在教学模式单一、教育社群用户信息壁垒难以打通等痛点。市场在组建教育智慧生态联盟。通过智慧教育解决方案:智能常态化课堂、智能未来教室、智能创客教室、智能实验室等,贯穿打通课堂、学习、实验、生活四大应用场景。

教育定制化

工智能技术在教育这一细分领域的应用场景将得到丰富和发展,进一步实现K12在线教育定制的优势。具有toB的教育信息化市场需求。

05 总结

当前阶段,投资人对于人工智能教育的投资本质上还是投资教育逻辑

一个公司教育内容好不好,用户量是否足够大,渠道是否过硬依旧是关键。单就从消费者付费的角度考量,教育是个复杂的集成体系,最终的教学效果受到教研、教师、技术、甚至是交付环境的等多重因素的影响,所以一家企业或者产品人工智能技术的领先并不等于其教育产品的领先。

人工智能回归教学辅助

AI绝对不可能替代教师。当下对于5G、人工智能在教育行业方面的宣传太过强调其技术性,而忽略了人本身。在未来很长一段时间,5G和人工智能带给教育行业的都只会是一些辅助性的作用,而不能替代其本身,迫切希望用其来颠覆教育理念教育体系可能会过犹不及。人文素养、道德情操这些感性、内在的东西,只有教师才能潜移默化地影响孩子,帮助孩子形成良好的三观。

将是在线教育企业提高壁垒的突破口

教育的复杂性和多变性给人工智能技术在教育领域的应用带来更大的挑战,对于在线教育企业来说,是跟传统线下教育机构拉开差距,甚至替代传统线下教育的机遇。疫情已经将传统线下教育的弱点暴露无遗,而线上教育进展如火如荼。由于科技属性,一旦被消费者接受,在线教育企业就能形成市场竞争的护城河。

教学模式由知识的传递转为学习者的认知构建,由于学习者的深度参与,会增强用户粘性

出现“短视频教学+微信群运营+智能系统+学习者深度参与”的教学模式。更侧重于学习者的认知构建与主动参与,促使学习场景多元化、学习内容精准,因为线上短视频授课及微信群管理,使得教师队伍技能的转变,既要线下讲课,而且还需会线上拍短视频教学,需要分很多精力放到对教学成果的数据分析上,优化教学方案。

参考文献

1. R.基思·索耶.剑桥学习科学手册[M].北京:教育科学出版社,2010:1.

2.吴永和,刘博文,马晓玲.构筑“人工智能 + 教育”的生态系统[J].远程教育杂 志,2017(5):27-39.

3.徐鹏,王以宁. 国内人工智能教育应用研究现状与反思[J]. 现代远距离教育, 2009(5):3-5.

4.闫志明,唐夏夏,秦旋,张飞,段元美.教育人工智能(EAI)的内涵、关键技术与应 用趋势 * ———美国《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》报 告解析[J].远程教育杂志,2015(1):26-35.

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