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AI+教育,到底有什么「化学反应」?

2024-08-29科技

十年前,互联网是教育行业的一袭华丽外衣,知识的传播从实体课堂延伸至虚拟空间,实现了从线下到线上的跨越。

如今,站在十年后的今天,以大模型为基石的生成式AI+教育的融合则如同一位贴心的家庭教师,不仅跨越了空间的限制,更深入到了每个家庭、每个孩子,让个性化、智能化的教育服务走进了千家万户,实现了从线上普及到个性化定制的飞跃。

AI+教育,正以它独特的魅力,重塑着教育的未来。

去年国内大模型领域经历了「百模大战」,今年热度转向落地运用,新出产品鳞次栉比,AI+教育更是成为大热门,眼花缭乱之际,笔者希望能通过这篇文章帮助大家横向和纵向将AI+教育、大模型梳理出大致脉络,期待能为大家看清教育未来的走向与趋势提供助力。

本文不讲「故事」,不说「大词」,聊点「真实」。

01

AI+教育,是怎样的加法?

公开数据显示,截至今年8月,国内已通过备案的教育大模型有十一项。从去年9月开始,科大讯飞、网易有道、好未来、作业帮、松鼠Ai、猿辅导、中国知网、纳米盒、流利说、砥翼教育(纳米盒与上海教育出版社共同成立的企业)、云蝶科技十一家企业的教育大模型通过备案。

可以看出,大模型领域玩家不多,毕竟大模型指的是大规模的参数和复杂计算结构的机器学习模型。大模型之「大」一般指的是参数数量庞大、训练数据量大、计算资源需求高等。

这就把绝大多数不具备这些参数和资源基础的企业排除在外。

但算法就不一样了,算法这一概念原本的使用场景并不局限于人工智能领域,其目标是通过有限的操作序列解决特定类型的问题,因此算法可以是简单的,也可以是复杂的。

就如早些年就十分流行的一些刷题软件,提交答案就能获知正误的算法就属于简单算法。

但使用起来看似简单的拍照搜题功能的实现就涉及到图像处理、模式识别、自然语言处理、数据库搜索、机器学习等多个领域的复杂算法和技术,属于复杂算法。

事实上,大模型的数量多寡并不是最重要的,大模型只是一个基础,旨在提升算法的精准度和泛化能力。目前国内已通过备案的教育类深度合成服务算法已达87项,是已备案大模型数量的八倍左右。

「体制内,是社会中的社会,体制外的,则是散装社会。」以上只是目前已备案公开的名单,名单之外,AI+教育领域的动态如海面劲风,一层一浪、一波一势,各有生长。

精准学获得阿里巴巴近2亿元投资的事件曾轰动一时,精准学自主研发的「心流知镜」大模型是结合阿里巴巴的千亿级通义模型而成。

上个月,教育信息化服务平台始末科技完成A轮融资、鲸鱼机器人完成第7轮融资、智升教育获2000万融资。

技术层面的突破更是步伐不止,如松鼠Ai今年发布了全球首个智适应教育大模型,紧接着推出的多模态智适应教育大模型依然在不断进行升级。

8月,齐鲁工业大学(山东省科学院)正式发布教育垂直应用大模型——「AI工」新工科教育大模型。

26日,国内首个应用在师范生培养的教师教育大模型于上海师范大学发布,9名「AI学生」出现在「准教师」们的课堂中。

甚至已有教育科技公司在打造人形学习机,致力于将家用机器人发展成为AI老师……

而当前开放共享的教育创新环境,同样给了诸多中小微机构以发展空间,大企业提供基础数据,并且有实力提供教与学的全流程解决方案,但小机构也能基于自身客户需求与区域乃至细分赛道特性,填补「最后一公里」的罅隙,这两年大热的AI自习室就是一个重要表现。

当代学生和家长对个性化教育的需求越来越高,因材施教,可没表面上看起来那么简单。

02

实践与案例分享

自从大模型走进大众视野,许多行业迎来颠覆性革新,在教育行业,大模型推动的AI+教育,正在对过往的互联网/在线教育进行彻底的祛魅。

业内资深人士施建荣曾说过这样一句话:在教育领域,大模型可以理解为一种「制作工具的工具」,不是直接面向学习者的产品,而是开发及实现产品功能的工具。

大模型和算法的训练方式向大众明确了教育科技的工具属性,就如训马是过程,马是工具,当马载人跑得更快更远时,训马的过程和这匹马才算完成使命。

剥离了对工具的盲目追崇之后,工具所要达成的目标才更容易走向台前。

科技兴国为什么会成为国家提出的一个根本要求,这两年教育行业发布的新产品就是一个有力的诠释。

国内已有多家企业推出基于教育大模型开发的前沿产品(前文图表2中「应用产品」项所列已较为丰富),在教学中开始广泛且深入地落地实践,基本覆盖了备、教、学、练、测、评、管等全教学场景和流程,持续引领教育向智能化、个性化方向的深度变革。

但目前市场主流的生成式AI教学产品主要聚焦于更契合大模型训练逻辑的部分科目,如数学、英语、围棋、阅读等方面,距离全学科覆盖依然有很长一段路。

结合当前市场主流产品,以下选取几家品牌发布的产品作为案例,帮助大家更好地理解大模型和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进入市场后的大热门,因此会多说一些,这里选取了三家不同类型的企业来简单说明。

松鼠Ai

松鼠Ai是典型的以技术驱动教育创新的企业。这两年,松鼠Ai在教育大模型和教育硬件产品方面取得了显著进展。

松鼠Ai推出的教育大模型产品,能够提供智能辅导、学习资源推荐和在线答疑等服务,帮助学生解决学习中的问题,实现个性化学习。其大模型通过深度学习技术,能够精准分析学生的学习状态,提供个性化的学习路径和教学建议,显著提升学习效率。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

在教育硬件方面,松鼠Ai已推出了多款AI学习机产品,集成AI技术,学习机能提供AI打地基、智能诊断、流程式学习、错题本、报告反馈等功能,实现L5级自动驾驶的人机互动AI教学。

值得注意的是,或是考虑到AI+教育类产品尚未有成熟的市场教育,为了更充分的发挥学习机的作用,松鼠Ai推出了自研学习机结合线下自习室的合作模式,即当前大火的「AI自习室」。

网易有道

网易有道属于典型的以内容推动硬件发展、以技术赋能教学和教研的教育企业。发展至今,网易有道已发布多款教育硬件产品,类型较为全面‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍。

智能词典笔:有道词典笔是其标志性产品之一,集成了AI翻译、语音识别、文字识别(OCR)等多种技术,能够实现快速准确的中英文翻译、生词查询、朗读等功能,为语言学习者提供了极大的便利。

智能学习灯:有道智能学习灯不仅具备照明功能,还集成了AI学习助手,能够通过摄像头捕捉作业内容,自动批改作业、解答疑惑,并提供个性化学习建议。

智能作业灯:有道智能作业灯是专为学生设计的智能学习辅助工具,通过AI技术,能够识别作业内容,自动批改选择题、判断题等客观题型,帮助学生理解并掌握知识点。

智能翻译机:有道智能翻译机支持多种语言的实时翻译,不仅能够进行语音翻译,还具备文字翻译功能,适用于旅行、商务等多种场景。

智能教育机器人:有道智能教育机器人集成了教育内容、互动游戏、故事讲述等功能,能够通过语音和屏幕互动,为儿童提供寓教于乐的学习体验。

希沃

希沃是教育领域「硬件带动软件发展」的一个典型案例。希沃专注于教育信息化硬件产品的研发与生产,逐步建立起以智能交互平板为核心,涵盖智能讲台、智慧黑板、教室扩音系统、录播系统等多元产品线。希沃通过硬件产品的市场领先地位,有效推动了软件及服务生态的构建与完善,形成了「硬件+软件+内容+服务」的一体化解决方案。

希沃的智能交互平板、智慧黑板等硬件产品,凭借其高精度的触控技术、高清显示效果、智能资源推荐系统等优势,迅速占领市场。

此外,希沃积极地与教育内容提供商合作,并自建内容平台,积累大量教学资源,包括教案、课件、习题、视频等,为教师提供了丰富的内容选择,同时也为学生提供了多样化的学习材料,满足了不同教学场景和学习需求。

2、拍照搜题

好未来「九章随时问」

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍今年六月,好未来旗下教育项目学而思九章大模型推出一款名为「九章随时问」的AI数学搜索答疑工具。

九章随时问目前的短板是功能较为单一,题库丰富度也有待提升,但对比传统的拍照搜题软件,九章随时问在个性化和互动方面有了质的突破。

首先是个性化讲解:提供「小思老师」和「小智老师」两种模式,分别通过对话式引导和关键步骤解析,帮助学生理解解题过程,满足不同学生的学习习惯。

其次是启发式学习:不直接给出答案,而是引导学生分析题目,培养解题思维。

再就是AI技术的运用:利用生成式AI技术,精准识别题目并提供个性化解答。

「九章随时问」的模式一定程度上确实能不潜移默化地培养学生的独立思考和解决问题的能力。

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍笔者拍了一道高数题给「小思老师」,不知是过于简单AI想培养我的知识迁移能力还是确实题库不够丰富,立即更换了一道题目与我进行了互动,以下是互动界面内容:

3、AI口语训练

高途AI口语助手

今年以来,高途在AI口语训练赛道持续发力,‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ 推出的小程序「高途AI口语助手」,是一款专注于英语口语训练的智能学习工具,旨在通过人工智能技术,为用户提供个性化、便捷的口语练习体验。

高途AI口语助手首页呈现了13种对话场景,让学生们可按需选择,但其「短板」很明显,目前13个场景中有12项需要付费使用,不过非会员每天也能进行五次免费对话。笔者试用了其中,发现这一付费比例情有可原。

首先是AI智能对话:该小程序利用先进的语音识别和自然语言处理技术,能够与用户进行自然流畅的英语对话。

其次是实时语音评估:实时语音评估功能能够对用户的发音、语调、流利度等进行精准分析,提供即时反馈和改进建议。

然后是个性化学习内容:小程序根据用户的学习历史和能力水平,智能推荐适合的口语练习内容,包括情景对话、角色扮演等,确保学习内容与用户的需求和兴趣相匹配。

再就是丰富的情景模拟:当中涵盖了各种日常生活和工作场景的英语对话,如旅行、购物、面试、商务会议等,用户可以在模拟的真实情境中练习口语,提高实际应用能力。

最后是当中嵌入的对话参考的内容生成、语音通话等功能打破了传统的口语练习应用的框架化和模式化,体现出高途在生成式AI服务方面的摸索。

高途这几年真的有些太低调了,刚成立时稍有动作就被打上聚光灯的经历,除了给高途带来话题和流量外,或许还带去了外人难以体会的其他思考吧,能看得出来,高途已然褪去外人给予的浮华归于本真。

03

AI+教育,离「卷」还有多远?

在舆论场中,教育行业似乎很难摆脱「卷」这个字,大模型在教育行业火起来之后,不少人直呼行业太「卷」,但用一个字概括一个行业的发展动态,很容易导致认知偏颇与信息失真。

而且,以大模型为基石的AI+教育领域,其应用的深化与普及,正处在一个充满潜力与机遇的初期阶段,远未达到「内卷化」的竞争态势。

前段时间通用大模型分不清「9.11和9.9谁更大的问题,就暴露出了从通用大模型到教育大模型之间需要跨越的学科壁垒。

中国孩子最怕什么?最怕的是「错」。而中国家长最期盼的是「对」,尤其是在教育方面,一道错题真的可能逼疯家长。

这就注定了教育类产品的容错率非常低,而降低产品及内容错误率、提高市场认可度,并不是一蹴而就的。

从行业整体现状来看,尽管当前AI+教育已展现出在个性化教学、智能评估、资源推荐等方面的显著成效,但技术的成熟度、应用场景的拓展、用户体验的优化,以及教育公平性的保障,均存在巨大的提升空间。

首先是技术层面,大模型虽已实现对语言理解、知识推理等复杂任务的处理,但如何更精准地适应不同教育阶段、不同学科领域,以及如何更自然地融入教学流程,仍需深入探索与实践。技术的迭代与优化,是推动AI+教育应用持续创新的关键。

其次是应用场景的拓展,意味着AI+教育需覆盖更广泛的教学场景,包括但不限于课堂教学、在线学习、课外辅导、职业培训等,同时,针对特殊教育需求,如针对残障学生、非母语学习者等的个性化支持,也需AI技术的进一步开发与应用。

再者,用户体验的优化,要求AI+教育系统不仅要提供高效、精准的学习资源与教学辅助,还要注重培养学生的批判性思维、创造力与情感智能,实现技术与人文的和谐共生,促进学生的全面发展。

最后,教育公平性的保障,是AI+教育不可回避的议题。如何确保技术的普及与应用不会加剧教育资源的不均衡,如何让偏远地区、低收入家庭的学生同样享受到高质量的AI辅助教育,是推动AI+教育健康、可持续发展的必要考量。

未来,随着技术的不断成熟与应用场景的持续拓展,AI+教育有望为构建更加公平、高效、个性化的教育体系,提供无限可能。