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AI+教育,到底有什麽「化學反應」?

2024-08-29科技

十年前,互聯網是教育行業的一襲華麗外衣,知識的傳播從實體課堂延伸至虛擬空間,實作了從線下到線上的跨越。

如今,站在十年後的今天,以大模型為基石的生成式AI+教育的融合則如同一位貼心的家庭教師,不僅跨越了空間的限制,更深入到了每個家庭、每個孩子,讓個人化、智能化的教育服務走進了千家萬戶,實作了從線上普及到個人化客製的飛躍。

AI+教育,正以它獨特的魅力,重塑著教育的未來。

去年國內大模型領域經歷了「百模大戰」,今年熱度轉向落地運用,新出產品鱗次櫛比,AI+教育更是成為大熱門,眼花繚亂之際,筆者希望能透過這篇文章幫助大家橫向和縱向將AI+教育、大模型梳理出大致脈絡,期待能為大家看清教育未來的走向與趨勢提供助力。

本文不講「故事」,不說「大詞」,聊點「真實」。

01

AI+教育,是怎樣的加法?

公開數據顯示,截至今年8月,國內已透過備案的教育大模型有十一項。從去年9月開始,科大訊飛、網易有道、好未來、作業幫、松鼠Ai、猿輔導、中國知網、納米盒、流利說、砥翼教育(納米盒與上海教育出版社共同成立的企業)、雲蝶科技十一家企業的教育大模型透過備案。

可以看出,大模型領域玩家不多,畢竟大模型指的是大規模的參數和復雜計算結構的機器學習模型。大模型之「大」一般指的是參數數量龐大、訓練數據量大、計算資源需求高等。

這就把絕大多數不具備這些參數和資源基礎的企業排除在外。

但演算法就不一樣了,演算法這一概念原本的使用場景並不局限於人工智能領域,其目標是透過有限的操作序列解決特定類別的問題,因此演算法可以是簡單的,也可以是復雜的。

就如早些年就十分流行的一些刷題軟件,送出答案就能獲知正誤的演算法就屬於簡單演算法。

但使用起來看似簡單的拍照搜題功能的實作就涉及到影像處理、模式辨識、自然語言處理、數據庫搜尋、機器學習等多個領域的復雜演算法和技術,屬於復雜演算法。

事實上,大模型的數量多寡並不是最重要的,大模型只是一個基礎,旨在提升演算法的精準度和泛化能力。目前國內已透過備案的教育類深度合成服務演算法已達87項,是已備案大模型數量的八倍左右。

「體制內,是社會中的社會,體制外的,則是散裝社會。」以上只是目前已備案公開的名單,名單之外,AI+教育領域的動態如海面勁風,一層一浪、一波一勢,各有生長。

精準學獲得阿裏巴巴近2億元投資的事件曾轟動一時,精準學自主研發的「心流知鏡」大模型是結合阿裏巴巴的千億級通義模型而成。

上個月,教育資訊化服務平台始末科技完成A輪融資、鯨魚機器人完成第7輪融資、智升教育獲2000萬融資。

技術層面的突破更是步伐不止,如松鼠Ai今年釋出了全球首個智適應教育大模型,緊接著推出的多模態智適應教育大模型依然在不斷進行升級。

8月,齊魯工業大學(山東省科學院)正式釋出教育垂直套用大模型——「AI工」新工科教育大模型。

26日,國內首個套用在師範生培養的教師教育大模型於上海師範大學釋出,9名「AI學生」出現在「準教師」們的課堂中。

甚至已有教育科技公司在打造人形學習機,致力於將家用機器人發展成為AI老師……

而當前開放共享的教育創新環境,同樣給了諸多中小微機構以發展空間,大企業提供基礎數據,並且有實力提供教與學的全流程解決方案,但小機構也能基於自身客戶需求與區域乃至細分賽道特性,填補「最後一公裏」的罅隙,這兩年大熱的AI自習室就是一個重要表現。

當代學生和家長對個人化教育的需求越來越高,因材施教,可沒表面上看起來那麽簡單。

02

實踐與案例分享

自從大模型走進大眾視野,許多行業迎來顛覆性革新,在教育行業,大模型推動的AI+教育,正在對過往的互聯網/線上教育進行徹底的祛魅。

業內資深人士施建榮曾說過這樣一句話:在教育領域,大模型可以理解為一種「制作工具的工具」,不是直接面向學習者的產品,而是開發及實作產品功能的工具。

大模型和演算法的訓練方式向大眾明確了教育科技的工具內容,就如訓馬是過程,馬是工具,當馬載人跑得更快更遠時,訓馬的過程和這匹馬才算完成使命。

剝離了對工具的盲目追崇之後,工具所要達成的目標才更容易走向台前。

科技興國為什麽會成為國家提出的一個根本要求,這兩年教育行業釋出的新產品就是一個有力的詮釋。

國內已有多家企業推出基於教育大模型開發的前沿產品(前文圖表2中「套用產品」項所列已較為豐富),在教學中開始廣泛且深入地落地實踐,基本覆蓋了備、教、學、練、測、評、管等全教學場景和流程,持續引領教育向智能化、個人化方向的深度變革。

但目前市場主流的生成式AI教學產品主要聚焦於更契合大模型訓練邏輯的部份科目,如數學、英語、圍棋、閱讀等方面,距離全學科覆蓋依然有很長一段路。

結合當前市場主流產品,以下選取幾家品牌釋出的產品作為案例,幫助大家更好地理解大模型和演算法在教育中的落地方式:

1、教育硬件

教育硬件是生成式人工智能進入市場後的大熱門,因此會多說一些,這裏選取了三家不同類別的企業來簡單說明。

松鼠Ai

松鼠Ai是典型的以技術驅動教育創新的企業。這兩年,松鼠Ai在教育大模型和教育硬件產品方面取得了顯著進展。

松鼠Ai推出的教育大模型產品,能夠提供智能輔導、學習資源推薦和線上答疑等服務,幫助學生解決學習中的問題,實作個人化學習。其大模型透過深度學習技術,能夠精準分析學生的學習狀態,提供個人化的學習路徑和教學建議,顯著提升學習效率。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

在教育硬件方面,松鼠Ai已推出了多款AI學習機產品,整合AI技術,學習機能提供AI打地基、智能診斷、流程式學習、錯題本、報告反饋等功能,實作L5級自動駕駛的人機互動AI教學。

值得註意的是,或是考慮到AI+教育類產品尚未有成熟的市場教育,為了更充分的發揮學習機的作用,松鼠Ai推出了自研學習機結合線下自習室的合作模式,即當前大火的「AI自習室」。

網易有道

網易有道屬於典型的以內容推動硬件發展、以技術賦能教學和教研的教育企業。發展至今,網易有道已釋出多款教育硬件產品,類別較為全面‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍。

智能詞典筆:有道詞典筆是其標誌性產品之一,整合了AI轉譯、語音辨識、文字辨識(OCR)等多種技術,能夠實作快速準確的中英文轉譯、生詞查詢、朗讀等功能,為語言學習者提供了極大的便利。

智能學習燈:有道智能學習燈不僅具備照明功能,還整合了AI學習助手,能夠透過網絡攝影機捕捉作業內容,自動批改作業、解答疑惑,並提供個人化學習建議。

智能作業燈:有道智能作業燈是專為學生設計的智能學習輔助工具,透過AI技術,能夠辨識作業內容,自動批改選擇題、判斷題等客觀題型,幫助學生理解並掌握知識點。

智能轉譯機:有道智能轉譯機支持多種語言的即時轉譯,不僅能夠進行語音轉譯,還具備文字轉譯功能,適用於旅行、商務等多種場景。

智能教育機器人:有道智能教育機器人整合了教育內容、互動遊戲、故事講述等功能,能夠透過語音和螢幕互動,為兒童提供寓教於樂的學習體驗。

希沃

希沃是教育領域「硬件帶動軟件發展」的一個典型案例。希沃專註於教育資訊化硬件產品的研發與生產,逐步建立起以智能互動平板為核心,涵蓋智能講台、智慧黑板、教室擴音系統、錄播系統等多元產品線。希沃透過硬件產品的市場領先地位,有效推動了軟件及服務生態的構建與完善,形成了「硬件+軟件+內容+服務」的一體化解決方案。

希沃的智能互動平板、智慧黑板等硬件產品,憑借其高精度的觸控技術、高畫質顯示效果、智能資源推薦系統等優勢,迅速占領市場。

此外,希沃積極地與教育內容提供商合作,並自建內容平台,積累大量教學資源,包括教案、課件、習題、影片等,為教師提供了豐富的內容選擇,同時也為學生提供了多樣化的學習材料,滿足了不同教學場景和學習需求。

2、拍照搜題

好未來「九章隨時問」

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍今年六月,好未來旗下教育專案學而思九章大模型推出一款名為「九章隨時問」的AI數學搜尋答疑工具。

九章隨時問目前的短板是功能較為單一,題庫豐富度也有待提升,但對比傳統的拍照搜題軟件,九章隨時問在個人化和互動方面有了質的突破。

首先是個人化講解:提供「小思老師」和「小智老師」兩種模式,分別透過對話式引導和關鍵步驟解析,幫助學生理解解題過程,滿足不同學生的學習習慣。

其次是啟發式學習:不直接給出答案,而是引導學生分析題目,培養解題思維。

再就是AI技術的運用:利用生成式AI技術,精準辨識題目並提供個人化解答。

「九章隨時問」的模式一定程度上確實能不潛移默化地培養學生的獨立思考和解決問題的能力。

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍筆者拍了一道高數題給「小思老師」,不知是過於簡單AI想培養我的知識遷移能力還是確實題庫不夠豐富,立即更換了一道題目與我進行了互動,以下是互動界面內容:

3、AI口語訓練

高途AI口語助手

今年以來,高途在AI口語訓練賽道持續發力,‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ 推出的小程式「高途AI口語助手」,是一款專註於英語口語訓練的智能學習工具,旨在透過人工智能技術,為使用者提供個人化、便捷的口語練習體驗。

高途AI口語助手首頁呈現了13種對話場景,讓學生們可按需選擇,但其「短板」很明顯,目前13個場景中有12項需要付費使用,不過非會員每天也能進行五次免費對話。筆者試用了其中,發現這一付費比例情有可原。

首先是AI智能對話:該小程式利用先進的語音辨識和自然語言處理技術,能夠與使用者進行自然流暢的英語對話。

其次是即時語音評估:即時語音評估功能能夠對使用者的發音、語調、流利度等進行精準分析,提供即時反饋和改進建議。

然後是個人化學習內容:小程式根據使用者的學習歷史和能力水平,智能推薦適合的口語練習內容,包括情景對話、角色扮演等,確保學習內容與使用者的需求和興趣相匹配。

再就是豐富的情景模擬:當中涵蓋了各種日常生活和工作場景的英語對話,如旅行、購物、面試、商務會議等,使用者可以在模擬的真實情境中練習口語,提高實際套用能力。

最後是當中嵌入的對話參考的內容生成、語音通話等功能打破了傳統的口語練習套用的框架化和模式化,體現出高途在生成式AI服務方面的摸索。

高途這幾年真的有些太低調了,剛成立時稍有動作就被打上聚光燈的經歷,除了給高途帶來話題和流量外,或許還帶去了外人難以體會的其他思考吧,能看得出來,高途已然褪去外人給予的浮華歸於本真。

03

AI+教育,離「卷」還有多遠?

在輿論場中,教育行業似乎很難擺脫「卷」這個字,大模型在教育行業火起來之後,不少人直呼行業太「卷」,但用一個字概括一個行業的發展動態,很容易導致認知偏頗與資訊失真。

而且,以大模型為基石的AI+教育領域,其套用的深化與普及,正處在一個充滿潛力與機遇的初期階段,遠未達到「內卷化」的競爭態勢。

前段時間通用大模型分不清「9.11和9.9誰更大的問題,就暴露出了從通用大模型到教育大模型之間需要跨越的學科壁壘。

中國孩子最怕什麽?最怕的是「錯」。而中國家長最期盼的是「對」,尤其是在教育方面,一道錯題真的可能逼瘋家長。

這就註定了教育類產品的容錯率非常低,而降低產品及內容錯誤率、提高市場認可度,並不是一蹴而就的。

從行業整體現狀來看,盡管當前AI+教育已展現出在個人化教學、智能評估、資源推薦等方面的顯著成效,但技術的成熟度、套用場景的拓展、使用者體驗的最佳化,以及教育公平性的保障,均存在巨大的提升空間。

首先是技術層面,大模型雖已實作對語言理解、知識推理等復雜任務的處理,但如何更精準地適應不同教育階段、不同學科領域,以及如何更自然地融入教學流程,仍需深入探索與實踐。技術的叠代與最佳化,是推動AI+教育套用持續創新的關鍵。

其次是套用場景的拓展,意味著AI+教育需覆蓋更廣泛的教學場景,包括但不限於課堂教學、線上學習、課外輔導、職業培訓等,同時,針對特殊教育需求,如針對殘障學生、非母語學習者等的個人化支持,也需AI技術的進一步開發與套用。

再者,使用者體驗的最佳化,要求AI+教育系統不僅要提供高效、精準的學習資源與教學輔助,還要註重培養學生的批判性思維、創造力與情感智能,實作技術與人文的和諧共生,促進學生的全面發展。

最後,教育公平性的保障,是AI+教育不可回避的議題。如何確保技術的普及與套用不會加劇教育資源的不均衡,如何讓偏遠地區、低收入家庭的學生同樣享受到高質素的AI輔助教育,是推動AI+教育健康、可持續發展的必要考量。

未來,隨著技術的不斷成熟與套用場景的持續拓展,AI+教育有望為構建更加公平、高效、個人化的教育體系,提供無限可能。