AI+教育行業(yè)市場分析

AI+教育行業(yè)市場分析1、AI+教育：優(yōu)質(zhì)教育資源規(guī)模化、公平化、個性化1.1AI改造教育本質(zhì)：科技替代拓展人力邊界，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源規(guī)?；?、公平化、個性化傳統(tǒng)教學模式存在個性化教育與普惠教育之間的矛盾。AI相較于真人教師具有成本優(yōu)勢（規(guī)模化條件下），因此AI替代人力的過程使得在維持現(xiàn)有教育投入成本不變的情況下，優(yōu)質(zhì)教育資源規(guī)?；蔀楝F(xiàn)實，且隨著AI所替代人腦活動的復雜度提升，其對于教育的降本增效作用也更為明顯。因此AI與教育結(jié)合、改造教育的本質(zhì)在于：依靠低成本科技替代、拓展高成本人力，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源規(guī)模化、發(fā)掘普惠教育與個性化教育的平衡點，從而實現(xiàn)教育公平、低成本因材施教。在規(guī)模化教育背景下，個性化教育與普惠教育的矛盾難以調(diào)和。教育的目的是實現(xiàn)人的全面發(fā)展，其內(nèi)涵極為豐富，而“因材施教”是從古至今被廣泛接受的教育理念。1984年BenjaminBloom在其教育實驗中提出"twosigma"理論從定量角度證明了其正確性，即接受一對一輔導的教學組的平均表現(xiàn)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學組，差距達到兩個標準差。但教育個性化程度的提升需要配套教師資源的持續(xù)投入，對于具有規(guī)?；逃枨蟮膰叶?，會產(chǎn)生師資稀缺、教育開支過高等問題。一方面，根據(jù)教育部數(shù)據(jù)，2022年我國各級各類在校學生人數(shù)為2.93億人，而配套的專職教師數(shù)僅為1880.36萬人，教師學生人數(shù)比接近1：16，教師資源相對稀缺；另一方面，2021年我國教育行業(yè)就業(yè)人員年平均工資為11.14萬元，且過去5年呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢，通過采取小班上課或1對1模式將會產(chǎn)生龐大的教育開支。因此，在規(guī)?；逃尘跋?，實現(xiàn)個性化教育與實現(xiàn)普惠教育之間存在明顯的矛盾。AI賦能教育的過程即為替代人類腦力活動由簡入繁的進程。AI技術(shù)誕生的初衷是通過模擬人類的智能、行為，將人類從繁重、瑣碎的程序化任務(wù)中解放。AI+教育是指將AI技術(shù)應用于教育場景，即借助計算機視覺、NLP、智能語音、知識圖譜等技術(shù)，降低教育環(huán)節(jié)中的繁瑣、低效腦力活動時間。從AI+教育的發(fā)展歷程看，創(chuàng)新AI技術(shù)于教育領(lǐng)域?qū)嵤?、落地的過程，也正是AI替代人類腦力活動由簡入繁的流程：計算智能代替人腦的記憶、計算功能；感知智能代替人腦聽覺、視覺、語言功能；認知智能代替人腦推理、聯(lián)想、思維組織功能，而達到認知智能的AI系統(tǒng)（自適應學習系統(tǒng)），在某種程度上已經(jīng)具備了提供“千人千面”教育服務(wù)的能力。AI替代繁瑣人力的同時拓展人腦機能，實現(xiàn)AI與真人的“教”、“育”分工。一方面，AI教師可以超越人腦的限制，完成真人教師能力所不能及之事，如自適應系統(tǒng)可以精準記錄、分析學生的學習進度、遺忘曲線、專注力、知識薄弱環(huán)節(jié)等，并據(jù)此推薦個性化的學習內(nèi)容、學習路徑；另一方面，目前的AI教師并不能完全替代真人教師，根據(jù)劍橋大學MichaelOsborne、CarlFrey的數(shù)據(jù)（BBC整理），教師被人工智能替代的可能性僅為0.4%，情感、道德、個性培養(yǎng)等育人工作是AI教師難以涉及的領(lǐng)域。技術(shù)的發(fā)展促使AI教師與真人教師實現(xiàn)“教”、“育”分工，AI負責替代、深化繁瑣的教學工作，真人教師則專注于學生品行、素質(zhì)、情感的提升以及為AI提供必要的教學補充。隨著服務(wù)學生規(guī)模上升，AI教師可實現(xiàn)普惠的個性化教育。開發(fā)一套AI系統(tǒng)前期的成本極高，其中包含數(shù)據(jù)科學家、機器學習工程師等研發(fā)人員成本；外購或自主收集標注數(shù)據(jù)的成本；云計算資源、服務(wù)器等硬件設(shè)備成本；優(yōu)化算法、升級系統(tǒng)等維護更新成本。而AI教師的優(yōu)勢在于，一旦開發(fā)成功，即可憑借較低的運營成本，跨越時空的障礙為數(shù)以萬計的學生提供個性化教育服務(wù)，且隨著服務(wù)學生規(guī)模的上升，其人均成本逐漸趨向于0。根據(jù)格隆匯專訪松鼠AI創(chuàng)始人栗浩洋的數(shù)據(jù)，開發(fā)一個合格的AI教師至少需要10億元，而隨著系統(tǒng)優(yōu)化投資還需要持續(xù)跟進，80分（表現(xiàn)優(yōu)異）的AI教師需要100萬左右生源達到盈虧平衡。人工智能訓練成本大幅下降，進一步鞏固AI教師的成本優(yōu)勢。近年來，人工智能的訓練成本呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，根據(jù)ARKInvest數(shù)據(jù)，2020-2022年，將一個大語言模型訓練至GPT-3性能級別所需要的成本由460萬美元下降到45萬美元，下降幅度超過90%，而預計到2030年，訓練成本將以每年70%的降幅遞減，只需要30美元。AI教師前端開發(fā)成本的下降將使得其低成本優(yōu)勢進一步擴大。1.2實現(xiàn)路徑：AI賦能教育、AI人才培養(yǎng)AI替代、拓展人腦機能從而實現(xiàn)規(guī)模化普惠教育有兩條并行發(fā)展的實現(xiàn)路徑，即AI賦能教育、AI人才培養(yǎng)，二者協(xié)同發(fā)展。1）AI賦能教育：本質(zhì)上是AI技術(shù)在教育場景下的應用，是指在各教育領(lǐng)域中（K12、職業(yè)教育、高等教育等），通過AI硬件設(shè)備、AI軟件系統(tǒng)與教育中“備”、“教”、“練”、“考”、“評”、“管”等環(huán)節(jié)（場景）深度融合，達到提升教育質(zhì)量、促進教育公平、節(jié)約教育成本等目的，并最終實現(xiàn)“因材施教、個性化學習”的愿景。其最先落地于拍照搜題軟件（利用OCR技術(shù)）與英語口語測評（語音識別技術(shù)），代表性的產(chǎn)品有小猿搜題、英語流利說。隨后一段時期內(nèi)，AI賦能教育各賽道產(chǎn)品“百花齊放”，在軟件系統(tǒng)方面，智能作業(yè)批改、智能題庫、分級閱讀、AI課堂等輔助教師教學、學生練習的應用紛紛落地，走班排課軟件、校園安防系統(tǒng)也在新高考下教務(wù)管理壓力、校園安全需求日益增大的背景下應運而生；在智能硬件方面，交互白板、智能平板、智能手寫筆、智能臺燈等設(shè)備層出不窮。而其中最亮眼的當屬自適應學習系統(tǒng)，其最有可能從根本改變教育的理念與方式，是AI賦能教育的核心賽道，代表產(chǎn)品為松鼠AI于2017年（并非最早的）推出的“松鼠AI”人工智能自適應學習系統(tǒng)。2）AI人才培養(yǎng)：即以人工智能作為教學內(nèi)容的教育培訓過程，其屬于STEAM教育的一個分支，也是未來深化人工智能理論基礎(chǔ)、實現(xiàn)人工智能應用落地的關(guān)鍵驅(qū)動因素。AI人才培養(yǎng)可分為校內(nèi)與校外兩大場景，也可根據(jù)教育階段劃分為青少年AI教育、高校AI教育、成人AI教育等。其中校內(nèi)場景下的高校AI教育是高層次AI人才輸出的主要渠道，截至2022年中國已有499所高校的人工智能專業(yè)通過審批、備案，而2017年以來各地政府也推出多項政策推廣中小學人工智能教育，培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才。而同時期的課外AI培訓機構(gòu)也針對課外教育場景、特定的受眾人群提供匹配的人工智能課程，使得AI人才教育培養(yǎng)體系更加完備，代表性的課程為傳智教育旗下的數(shù)字化專業(yè)人才課程（含人工智能培訓模塊）與盛通股份旗下的人工智能啟蒙課程（基于機器人編程）。1.3AIGC深化教育變革的原因：數(shù)字化教育內(nèi)容的智能生成、智能推送1.3.1回顧歷史：科技改造教育的外在形式為數(shù)字化教育內(nèi)容的生成、傳遞方式的改變回顧我國歷次技術(shù)變革對于教育改造，其外在形式體現(xiàn)為：1.數(shù)字化教育內(nèi)容的變化（數(shù)量、形式、生成方式）；2.數(shù)字化教育內(nèi)容傳遞方式的改變（非智能傳遞、算法精準傳遞），而數(shù)字化內(nèi)容的豐富度、傳遞速度與傳遞精確度，決定了技術(shù)是否能對教育領(lǐng)域的人腦活動進行有效的替代與拓展。隨著互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展的深入，教育數(shù)字化內(nèi)容的形式（圖文、音頻、錄播視頻到直播視頻）與數(shù)量逐漸豐富，內(nèi)容傳遞的速度、形式的多樣性得到提升，特別是AI技術(shù)的廣泛應用，使得教育內(nèi)容的傳遞逐步實現(xiàn)智能化，即根據(jù)學生需求個性化推送學習內(nèi)容、學習方法。我國AI+教育的起步較早（12年左右），得益于智能語音與圖片識別兩項感知技術(shù)的發(fā)展，口語測評與拍照搜題軟件率先落地，在上傳生成大量文字、語音、圖片材料的同時（需要龐大的題庫、語音庫支撐），開始利用算法推薦個性化的學習內(nèi)容。而隨后出現(xiàn)并逐步成熟的自適應學習系統(tǒng)，兼具評估、精準推送兩項功能，通過“測評-學習-練習-測評”的個性化學習模式，達到“千人千面”的個性化推送效果。1.3.2還看今朝：AIGC——智能生成、推送數(shù)字化教育內(nèi)容AIGC對教育產(chǎn)生深刻變革的原因：具有智能生成模塊化數(shù)字教育內(nèi)容、提升算法推送精度的雙重屬性。AIGC為可智能生成海量的多模態(tài)數(shù)字化教育資源。AIGC即人工智能生成內(nèi)容，其可生成的內(nèi)容包括文字、代碼、圖像、聲音、3D模型、視頻等，ChatGPT即是一種文本生成式的AI語言模型，而StableDiffusion、Midjourney等軟件主要用于生成AI圖像，WaveNet等技術(shù)可用于合成真實的類人聲音，GET3D、Make-a-Video等軟件可將文本轉(zhuǎn)化為虛擬3D模型，Deepfake，videoGPT等軟件可通過圖片、文本信息生成視頻片段。AIGC與教育結(jié)合，可根據(jù)原有輸入的數(shù)據(jù)形態(tài)與數(shù)據(jù)產(chǎn)生模式，自動或半自動生成形式多模態(tài)的數(shù)字化教學內(nèi)容。不同于以往拍照搜題式的AI應用，AIGC所生成的教學資源并非“題庫”中已有樣本，而是將知識點“打碎”、“重組”后構(gòu)建的新數(shù)字化教育樣本。AIGC極大提升了算法推薦的精確度。AIGC其本質(zhì)是AI技術(shù)（尤其是2014年GAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上線后）發(fā)展深化并實踐應用的成果，是技術(shù)量變引起質(zhì)變的節(jié)點的產(chǎn)物。相較于以往的AI模型，AIGC類模型的訓練數(shù)據(jù)量龐大，模型的參數(shù)量也隨之增大（GPT-3的參數(shù)量為1750億），依靠海量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)會提升模型的訓練效果，但同時也更容易產(chǎn)生判斷失誤。2017年GoogleBrain所提出的Transformer框架為大型模型引入了注意力機制（模擬人類抓取關(guān)鍵信息、忽略其他信息），提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的效率與精確性，使得AI可在眾多信息中準確抓取主要矛盾。以ChatGPT為例，其訓練過程（RLHF技術(shù)）中采用了更精確的獎勵模型算法、PPO強化學習算法等，可基于輸入的prompt指令生成精準的輸出內(nèi)容，并可根據(jù)上下文語境持續(xù)學習、不斷完善所生成的材料。業(yè)界普遍認為現(xiàn)有的AIGC技術(shù)已超越弱人工智能，并無限逼近可處理通用任務(wù)、可自我學習的強人工智能。1.4推動因素：技術(shù)、政策、產(chǎn)業(yè)1.4.1技術(shù)賦能：人工智能技術(shù)飛速發(fā)展推動“AI（GC）+教育”應用規(guī)?；涞叵嚓P(guān)AI技術(shù)日益成熟，加速賦能教育領(lǐng)域。近年來AI技術(shù)的飛速發(fā)展、愈漸成熟，是推動AI于教育領(lǐng)域規(guī)?；瘧玫闹饕?。根據(jù)2018-2022年GartnerResearch發(fā)布的AI技術(shù)成熟度曲線（HypeCycleforArtificialIntelligence），可于教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)賦能的計算機視覺、自然語言處理、機器學習、深度學習、聊天機器人等AI技術(shù)發(fā)展迅速，并且在未來仍有發(fā)掘的前景，而語音識別技術(shù)等已處于成熟階段，可廣泛應用于產(chǎn)業(yè)化階段。新興AI技術(shù)層出不窮，加速AI自動化成為值得關(guān)注的技術(shù)趨勢。根據(jù)GartnerResearch于2022年8月發(fā)布的新興技術(shù)成熟度曲線，25項新興技術(shù)值得關(guān)注，其中生成式AI（GenerativedesignAI）、因果AI（CasualAI）等加速AI自動化的AI技術(shù)尤為重要。而以ChatGPT為代表的AIGC技術(shù)本質(zhì)上為生成式AI，其未來具有較大的發(fā)展?jié)摿?，有望進一步推進深層次、多樣化“AI（GC）+教育”應用場景落地。1.4.2政策推動：國家、地方多層級政策助推AI與教育深度融合隨著大數(shù)據(jù)、云計算和5G等支持技術(shù)的飛速發(fā)展，以及相關(guān)算法、模型、框架的日愈成熟，AI技術(shù)在多元化的應用場景下已實現(xiàn)落地，逐步成為國家產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟擴張的重要推動力量，推動AI發(fā)展已上升至國家戰(zhàn)略級別。由于教育領(lǐng)域兼具可結(jié)合AI技術(shù)、可推動AI技術(shù)發(fā)展的雙重特性，因此國家、地方政府將AI賦能教育、培養(yǎng)AI教育人才有機融合，出臺相關(guān)政策以推動我國AI+教育領(lǐng)域的發(fā)展。與此同時，為儲備充足的AI后備人才、大力推動STEM教育的發(fā)展，中央及各地政府針對校內(nèi)青少年AI素質(zhì)的培養(yǎng)提出了專門的政策。AI+教育整體政策規(guī)劃：以綱領(lǐng)性政策為指引，相關(guān)配套政策穩(wěn)步推進。2017、2018年，國務(wù)院、教育部分別頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、《教育信息化2.0行動計劃》兩大綱領(lǐng)文件，分別從頂層規(guī)劃、行動規(guī)劃兩個方面明確了AI+教育未來發(fā)展的重點與目標，提出利用AI加快推動人才培養(yǎng)模式改革、開展智能校園建設(shè)、加快培養(yǎng)聚集AI高端人才等。隨后中央及地方各部門分別推出相關(guān)的配套政策、措施，從建設(shè)具有AI素養(yǎng)的教師團隊、建立智慧教育示范區(qū)、開展AI條件下的教育社會實驗、完善AI基礎(chǔ)教育設(shè)施建設(shè)、推進高校AI領(lǐng)域創(chuàng)新等角度積極開展AI+教育的推進工作，以響應國家對于促進教育與AI技術(shù)融合發(fā)展的號召。青少年AI教育相關(guān)政策：雖然高校AI人才培養(yǎng)是推動我國AI技術(shù)、產(chǎn)業(yè)進步的主戰(zhàn)場，但青少年AI教育對于維持我國AI領(lǐng)域的長期優(yōu)勢具有重大意義。近年來國務(wù)院、教育部頻頻發(fā)文強調(diào)素質(zhì)教育的重要性，2014年國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》，指出要開展招生考試改革試點工作，全面實施素質(zhì)教育；2015年教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》，首次提出要探索“STEAM”教育新模式；而2018公布的新課標方案中，人工智能等編程技術(shù)更是被正式列入高中選擇性必修課中。與此同時，浙江、河南、山西、山東、天津、四川等省份陸續(xù)在中小學開設(shè)編程及人工智能課程，或?qū)⑵渥鳛榭荚嚳颇浚Ｍ馇嗌倌昃幊探逃渤脛莅l(fā)展，對于校內(nèi)固定的課程體系做出了有益的補充。1.4.3產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、升級：在線教育產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求加速AI技術(shù)落地教育領(lǐng)域近年我國在線教育行業(yè)發(fā)展迅猛，尤其在疫情期間，教育信息化進程進一步加快，在線教育滲透率不斷提升，大規(guī)模在線教育活動順利開展。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中心數(shù)據(jù)，從2018年6月到2022年6月，我國在線教育用戶規(guī)模由1.72億人增長至3.77億人，CAGR達21.7%，在線教育使用率（用戶人數(shù)占全部網(wǎng)民的比率）由2016年12月的14.1%上升至2021年6月的32.1%。目前，在線教育仍然存在交互性、學習效果等方面的缺陷，而龐大的用戶規(guī)模產(chǎn)生了海量可供分析的數(shù)據(jù)，為AI技術(shù)賦能教育、創(chuàng)造新的教育形式提供了堅實的數(shù)據(jù)“養(yǎng)料”。除此之外，為減輕義務(wù)教育階段學生的課業(yè)壓力、全面規(guī)范管理校外培訓機構(gòu)，2021年7月中共中央、國務(wù)院頒布“雙減政策”，該政策對于K12線上教育平臺造成了較大影響。龍頭在線教育品牌與相關(guān)資本紛紛采取應對政策，一方面，部分企業(yè)將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型至國家較為重視的STEAM教育、職業(yè)教育等教育領(lǐng)域，如好未來旗下學而思編程于2022年夏季發(fā)售了包括“Scratch”“Python”和“C++”三大課程體系的全新編程課程。另一方面，由于國家持續(xù)重視教育信息化投入，根據(jù)數(shù)據(jù)，我國2021年中小學教育信息化經(jīng)費投入為1634億元，2017-2021年CAGR為7.7%，維持穩(wěn)中有升，預計2024年將達到2120億元，智慧校園終端設(shè)備（如智能黑板、智慧交互屏）、AI課堂解決方案、c端硬件設(shè)備（智能錯題本、智能臺燈）等也是有資金實力的教育機構(gòu)可發(fā)力的方向，如猿輔導和好未來專門組建了自己的硬件團隊。2、AI在教師教學、學生學習、學校管理場景的應用根據(jù)2019年科技部聯(lián)合羅蘭貝格發(fā)布的《智能教育創(chuàng)新應用發(fā)展報告》，教學全流程可以分為備課、教學、練習、考試、評價、管理六大環(huán)節(jié)，以備課為開端、管理為末端，包含學校、教師、學生三大主體，覆蓋課前、課中、課后三大場景。為清晰展示AI如何在各應用場景下賦能，我們以學生、教師、學校三大主體為線索，將六大環(huán)節(jié)有機融入課前、課中、課后等場景中，并對典型的應用場景進行詳細分析。2.1教師端：AI賦能備課、教學、考評環(huán)節(jié)1）課前備課環(huán)節(jié)：智能備課平臺（相似題推薦）：原理：基于班級或個體學情的輔助備課工具，通過知識圖譜、NLP算法、聚類算法等AI技術(shù)智能生成教師的個性化教案，具體功能包括自動生成授課教案、智能匹配同類型習題、根據(jù)學生反饋提供復習教案等，節(jié)省教師的備課時間，提供精準個性化的推薦內(nèi)容。產(chǎn)品形態(tài)：以學海密探旗下的“同類題AI備課平臺”為例，其備課流程大體可以分為：AI智能生成：根據(jù)選定例題智能生成知識點與題型的講解內(nèi)容。AI智能匹配：自動匹配命題方式、解題思路與選定例題類似的題目，節(jié)約教師尋找同類練習題時間；智能生成教師教案與學生學案，提升學生課堂學習與課下復習效果。AI智能分析：采集學生課堂練習作答情況，自動生成班級學情分析，并根據(jù)錯題情況生成教師復習教案與學生智能錯題本。2）課中教學環(huán)節(jié)：線下AI課堂（雙師課堂）原理：線下AI課堂主要采用“教師+AI輔助”的授課方式。AI助手在教授知識的同時，通過計算機視覺、智能語音、NLP等人工智能技術(shù)實現(xiàn)學生的表情識別、語音識別、姿態(tài)識別等，形成精準的學情分析報告，并通過班級學情調(diào)整授課內(nèi)容；真人教師則根據(jù)分析數(shù)據(jù)為學生提供精細化輔導與個性化關(guān)懷。產(chǎn)品形態(tài)：好未來的“魔法雙師課堂”于2018年正式發(fā)布，推出了行業(yè)首創(chuàng)的AI課堂解決方案。以“魔法雙師課堂”為例，線下AI課堂的運行模式如下：真人名師團隊提供優(yōu)質(zhì)教學資源：好未來聘請具有多年教學經(jīng)驗的優(yōu)質(zhì)教師，通過直播/錄播的方式，將優(yōu)質(zhì)教學資源上傳教研云、輸入AI智能終端T-Box。智能終端實現(xiàn)課中互動、學情分析。學生于智慧教室中學習經(jīng)AI技術(shù)整合后的教學資源，并可在課中通過答題器等智能終端與“AI教師”進行實時互動。T-Box可通過表情識別、手勢識別、語音識別等AI技術(shù)，精準分析學生的課堂表現(xiàn)并生成學情分析報告。線下輔導教師全程伴學、答疑解惑。機構(gòu)輔導教師全程陪伴、引導學生開展教學活動，根據(jù)學生的個性化學情反饋，提供有針對性的服務(wù)，如課前預習、課后答疑等。3）課后作業(yè)、考試環(huán)節(jié)：智能作業(yè)批改/智能閱卷/智能錯因診斷。原理：通過圖像識別、NLP、深度學習、數(shù)據(jù)發(fā)掘等人工智能技術(shù)，輔助老師智能高效地批改作業(yè)及考試中的客觀題與部分主觀題，如英語作文、口算、簡單題等，并可以通過采集匯總學生考試結(jié)果，分析不同學生的知識點掌握情況，從而有針對性的提供教學指導。產(chǎn)品形態(tài)：Gradescope是美國一款針對高等教育的在線批改工具，可應用于計算科學、物理、生物、化學、數(shù)學、工程、經(jīng)濟學等廣泛的學科領(lǐng)域。該軟件除可以協(xié)助教師進行作業(yè)、考試的評分外，還可針對學生錯題提供錯因并生成不同知識點的綜合錯因報告。Gradescope的批改流程可分為以下步驟：掃描或在線提交作業(yè)/項目/考試：對于紙質(zhì)作業(yè)/考試材料，教師或?qū)W生可通過掃描的方式提交在線平臺；對于代碼文件，學生可通過Github或Bitbucket進行提交。閱卷任務(wù)分配：Gradescope支持多人在線協(xié)同評分，既可以實現(xiàn)不同人不同題的評分模式，也可以實現(xiàn)不同人同一題的評分模式。AI輔助評分：針對客觀題，Gradescope可通過圖像識別、NLP等技術(shù)，智能完成評分；針對計算題、應用題等題目，教師可針對每一個細節(jié)點靈活設(shè)置錯因與分值，并可隨時更改分值，更改后的評分點也會自動同步到已批改題目，而對于新出現(xiàn)的錯誤也可進行手動輸入。同時，AI會針對相同類型的學生答案進行智能分組，教師可根據(jù)組內(nèi)學生答案的相同錯誤原因進行批量修改，極大地節(jié)約批改時間。智能分析學情與反饋結(jié)果：完成作業(yè)/考試的批改后，教師可通過Gradescope一鍵智能生成學生日常練習情況報告與考試綜合情況報告，以為學生提供個性化的輔導。2.2學生端：AI賦能課內(nèi)、課外學習環(huán)節(jié)1）課內(nèi)學習環(huán)節(jié)：自適應學習系統(tǒng)（線上AI課堂）原理：本質(zhì)上是一種基于教學大數(shù)據(jù)的可規(guī)?；瘋€性化學習系統(tǒng)，通過NLP、知識圖譜、認知計算、機器學習等人工智能技術(shù)，針對學習者的具體特征，提供“千人千面”的學習內(nèi)容、學習路徑以及學習策略，并根據(jù)學習者的變化不斷適應、調(diào)整，其產(chǎn)品模式接近于“因材施教”的教育理念，是AI賦能教育賽道的核心產(chǎn)品。產(chǎn)品形態(tài)：松鼠AI是國內(nèi)自適應學習系統(tǒng)研發(fā)的領(lǐng)導者之一，于2017年成功研發(fā)出國內(nèi)第一個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自適應學習系統(tǒng)“松鼠AI”。松鼠AI智適應系統(tǒng)的線上、線下結(jié)合學習過程可分為以下步驟：測試知識狀態(tài)：根據(jù)被測試者答題時長、答題數(shù)量、題目類型，剔除其已掌握知識點、識別定位薄弱知識點。線上學習：智適應系統(tǒng)根據(jù)被測者的測試結(jié)果推薦符合其知識圖譜的課程講義、習題，其背后由信息論、空間知識論、模糊邏輯等人工智能技術(shù)以及百萬納米級大數(shù)據(jù)題庫支撐。針對性練習：根據(jù)練習結(jié)果進行算法優(yōu)化，追溯薄弱環(huán)節(jié)的根基，并重新規(guī)劃知識點路徑，有效避免重復練習。同時也會根據(jù)學習者的知識掌握程度進行戰(zhàn)略性放棄，保證一定的正答率，使得學習者在正向激勵中保持學習積極性。課后測試：學習完畢后，進行綜合測試全面檢查當堂知識點的掌握情況，并生成詳細的學習成果報告。線下答疑：通過線下1V1輔導的方式，有效補足線上系統(tǒng)。2）課外練習環(huán)節(jié)a.拍照搜題-智能題庫原理：通過OCR（圖像識別技術(shù)）自動識別學生上傳的問題，并運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)檢索對應的解答，及時向?qū)W生反饋，同時依托于龐大題庫與精準推薦算法，為學生提供“舉一反三”的針對性強化練習。其核心技術(shù)為圖像識別與內(nèi)容檢索，這兩項技術(shù)已經(jīng)較為成熟，而檢索的題庫質(zhì)量是該類產(chǎn)品的關(guān)鍵壁壘。產(chǎn)品形態(tài)：作業(yè)幫APP于2014年上線，其核心功能為拍照搜題，同時提供查單詞、計算器等作業(yè)情境下的其他應用，積累了相當?shù)脑剂髁?，并以此為基礎(chǔ)衍生其他增值服務(wù)，或為其他高凈值業(yè)務(wù)引流，具體的商業(yè)模式如下：引流功能：拍照搜題、同步題庫（可根據(jù)搜題結(jié)果智能推薦同類題）、作業(yè)批改（針對于家長）、單詞查詢、作文范文、古文解析、計算器等作業(yè)情景應用；衍生產(chǎn)品：作業(yè)幫VIP（主要提供視頻講題、試卷下載、VIP問答等服務(wù)）、聽學VIP（利用碎片時間學習需要背誦的知識點）；引流產(chǎn)品：SVIP精準學（AI課程）、直播課（素養(yǎng)課是雙減政策下傾斜的方向）、商城智能硬件產(chǎn)品（學習筆、智能輔導機等）b.智能口語測評原理：通過人機交互的訓練方式搜集學生口語發(fā)音情況的多維度信息，運用智能語音、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等AI技術(shù)，分析、生成個性化口語測評報告，精準定位學生發(fā)音的薄弱環(huán)節(jié)，并提供有針對性的提升路徑。產(chǎn)品形態(tài)：懂你英語A+是流利說旗下的一款c端自適應英語口語學習平臺，提供豐富的英語學習交互場景，其部分情景內(nèi)容已經(jīng)涉及較為靈活的復述與表達能力測評。運用該軟件實現(xiàn)英語口語測評及提升的流程如下：口語能力測評：用戶首次使用懂你英語A+時，需要進行5分鐘的等級測試。軟件通過分析用戶口語的流暢度、準確度和完整度，結(jié)合其他評估形式如聽力、完形填空等，全面了解被測者的英語水平，劃定不同的英語能力等級；用戶完成階段性學習后可進行等級測評，達到合格分數(shù)后可以提升現(xiàn)有等級。智能推送學習內(nèi)容：根據(jù)用戶的測評結(jié)果，制定個性化的學習路徑，并推送適合其英語口語能力的情景對話、單詞清單、復述跟讀等學習材料，其中語音測評伴隨用戶整個學習過程。智能推送練習內(nèi)容：根據(jù)用戶過往學習、練習過程中暴露的發(fā)音問題，智能推薦看圖說話、聽力復述等練習內(nèi)容，并進行實時打分，只有分數(shù)達標才可解鎖之后的學習內(nèi)容。其練習模塊中包含AI智能老師與學習者的1V1情景實戰(zhàn)互動，學員可根據(jù)具體情景表達自己的想法，進而推動出不同的劇情發(fā)展。2.3學校端：AI賦能教務(wù)、考試、安全管理環(huán)節(jié)1）教務(wù)管理環(huán)節(jié)：智能走班排課系統(tǒng)原理：基于學生選課與教師教學資源數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)為每個學生制定專屬個性化課表，同時通過智能語音、人臉識別等技術(shù)，高效解決走班排課等帶來的管理問題，節(jié)約教師資源的消耗，提升學校在新高考背景下的管理效率。產(chǎn)品形態(tài)：曉羊集團是一家智慧教育全棧產(chǎn)品與服務(wù)提供商，旗下的新高考一站式解決方案從選、排、管等方面切入，高效解決了新高考背景下學校所面臨的管理難題。其走班排課體系的架構(gòu)如下：選課階段：為學生提供分層選課前必要的生涯規(guī)劃指導、自我認知探索等選課指導課程。2）考試管理環(huán)節(jié)：智能監(jiān)考原理：通過計算機視覺、智能語音、自然語言處理等人工智能技術(shù)，系統(tǒng)對大量考場視頻的考生動作進行分析，建設(shè)智能考場的人工智能感知分析體系，全面提升考試的安全與效率。產(chǎn)品形態(tài)：以深圳華頤智能系統(tǒng)有限公司旗下的人臉識別智慧考場系統(tǒng)為例，智慧監(jiān)考方案的基本架構(gòu)如下：身份核驗端：通過人臉識別技術(shù)對于考生身份進行驗證，也可以為監(jiān)考員提供考場違約登記、座位表信息查詢等功能?？紙鲋悄鼙O(jiān)控：由考場內(nèi)的全景相機與部署于機房的智能引擎服務(wù)器構(gòu)成。智能監(jiān)考端可將考場上舉手、起立、轉(zhuǎn)身、趴桌子等異常行為上傳至監(jiān)考系統(tǒng)。web端、移動端：實時顯示所有考場的考試情況、接受異常情況警告信息、考試信息維護等。3）安全管理：校園安防系統(tǒng)原理：基于計算機視覺、智能語音、數(shù)據(jù)挖掘等人工智能技術(shù)，通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)以及考勤系統(tǒng)等對校園進行常規(guī)檢查工作，對于校園暴力、踩踏、交通事故、失竊等安全問題實現(xiàn)有效預警與防控。產(chǎn)品形態(tài)：安然云服務(wù)旗下的校園安全管理平臺可通過校園監(jiān)控、安檢門、探測器等智能設(shè)備及數(shù)據(jù)處理引擎，實現(xiàn)在校園通勤、校園消費、停車、宿舍管理等場景下，對人員、車輛、事件等方面存在的安全隱患進行感知與預警。人員管理：通過人臉識別等技術(shù)與測溫攝像頭等智能終端實現(xiàn)教師無感考勤、學生出入統(tǒng)計、體溫異常報警、訪客自助登記等功能，同時可重點目標庫對于重點人物進行布控，專拍后實時報警通知車輛管理：對入校車輛進行出入抓拍、人車關(guān)聯(lián)考勤、違停管理、流量統(tǒng)計等管理措施。事件偵測：通過計算機視覺等人工智能技術(shù)實現(xiàn)人員擁擠抓拍、區(qū)域入侵報警，防止發(fā)生踩踏事故、校園暴力等惡性事件。對于不方便安裝攝像頭區(qū)域，可以采用智能語音設(shè)備對于打罵等異常行為、以及預設(shè)敏感字眼進行語音監(jiān)測并實時將報警信息發(fā)送相關(guān)人員。其他情況感知：通過煙霧、溫感探頭對于吸煙行為、火災情況進行實時監(jiān)測，利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對于用水、點重點區(qū)域進行監(jiān)測，通過計算機視覺技術(shù)對于后廚的操作不當、違規(guī)行為、夜間老鼠情況進行識別警告。2.4展望未來：AIGC在教育場景的應用潛力巨大2.4.1AIGC初步應用于教學嘗試，AIGC相關(guān)培訓課程上線AIGC在教育場景具有巨大的應用潛力，國內(nèi)外教育機構(gòu)已嘗試利用AIGC（以ChatGPT為主）輔助教學。美國高中教師LarryFerlazzo于《EducationWeek》上發(fā)表《19WaystoUseChatGPTinYourClassroom》，文章指出ChatGPT可用于作文反饋、頭腦風暴、扮演辯論對手、個性化課堂測驗、生成寫作提示等，而其中部分應用已經(jīng)被K-12、高校等教育機構(gòu)運用于教學實踐中，反饋較為積極；而語言學習軟件平臺Duolingo在其付費“Max訂閱方案”已導入兩項由GPT-4驅(qū)動的功能，其中一項為“角色扮演”功能，另一項則是“解釋我的答案”；知名教學網(wǎng)站KhanAcademy同樣基于GPT-4技術(shù)推出教學助理“Khanmingo”（部分用戶測試中），通過開放性的問題討論，為學生提供指導、為老師提供教學靈感。根據(jù)我們對國內(nèi)教育培訓機構(gòu)調(diào)研了解，目前ChatGPT已在教師備課場景下實現(xiàn)應用，具體表現(xiàn)為課程大綱的設(shè)計與課程資料的搜集，而未來通過微軟Copilot的加持，教學用PPT也將實現(xiàn)與AIGC的深度融合；今年2月在線教育技術(shù)公司王道科技宣布，公司正在研發(fā)基于OpenAI技術(shù)的ClassBot產(chǎn)品，針對在線教育場景提供AI應用工具；而好未來旗下的學而思也將計劃利用ChatGPT相關(guān)技術(shù)對學習機等硬件產(chǎn)品進行升級迭代。AIGC相關(guān)培訓課程上線，行業(yè)處于萌芽階段。為助力相關(guān)從業(yè)者更好地了解、應用AIGC，國內(nèi)已有部分教育機構(gòu)針對ChatGPT、AI繪畫推出了相應的培訓課程。網(wǎng)易云課堂于今年3月中旬發(fā)布了“ChatGPT從入門到精通”和“人工智能繪畫與設(shè)計”兩門自研課程，除此外平臺中還上線了ChatGPT賦能辦公、ChatGPT與Python結(jié)合等近20門AIGC相關(guān)課程；而元壤教育于今年推出AIGC提示工程課程、AI模型訓練課程，成為國內(nèi)首家推出AIGC提示詞課程的機構(gòu)；今年2月份新創(chuàng)立的奇點體驗實驗室上線的課程包括ChatGPT與AI繪畫；且曼設(shè)計學院為提供AI繪畫培訓的知名平臺，目前搭建的500人社群已經(jīng)有6個以上。目前行業(yè)仍處于初級階段，課程內(nèi)容主要針對ChatGPT與AI，課程提供者包括自媒體大V、小型及大型教育機構(gòu)，個人及小型機構(gòu)提供的課程質(zhì)量層次不齊，網(wǎng)易有道等機構(gòu)的課程較為系統(tǒng)。2.4.2展望未來AIGC賦能教育的具體應用場景AIGC技術(shù)的發(fā)展、應用建立在GAN（2014）、Transformer（2017）等深度學習模型的基礎(chǔ)上，將AIGC植入于自適應學習軟件中，會顯著提升自適應系統(tǒng)的推薦精確性，從而提供更符合學生學情的學習資源、學習路徑。除此之外，AIGC具有智能生成數(shù)字化教學資源的屬性，其可與多樣的教育場景相結(jié)合，并將從高效生成、高頻互動、高度沉浸三個方面賦能教育。1）高效生成含義：高效生成是指AIGC技術(shù)可以根據(jù)特定的輸入指令（例如ChatGPT的prompt），幫助教師快速生成形式多樣化的教學材料，例如教案、試題等，從而極大地提高教師的工作效率。同時，學生也可以根據(jù)自身的學習需求，生成練習題、作文提綱等輔助學習材料，以實現(xiàn)個性化學習。更重要的是，AIGC技術(shù)還可以參照數(shù)據(jù)產(chǎn)生的模式創(chuàng)造出新的數(shù)據(jù)樣本，可用于生成市面上不存在但更貼近教師、學生需求的數(shù)字化教育材料。具體應用示例：生成備課教案：經(jīng)調(diào)研，國內(nèi)外部門教育機構(gòu)已在嘗試將ChatGPT等AIGC應用于教師的備課環(huán)節(jié)中，其在教師備課環(huán)節(jié)的介入深度遠大于傳統(tǒng)AI。以英語教學為例，備課時教師只需要將學生特征、知識點內(nèi)容、授課環(huán)節(jié)、備課框架等要點作為prompt輸入ChatGPT，即可得到一份較為詳細的教案安排，其可應用于任何學科，亦可與現(xiàn)有的相似題推薦等AI應用相結(jié)合。生成隨堂練習題：以英語課的隨堂練習為例，只需將學生的認知水平、課程中知識點（甚至可以設(shè)定交叉哪些知識點）、題目類型等要求作為prompt輸入ChatGPT，即可得到滿足要求的測試題目，還可以根據(jù)其他要求任意調(diào)整題目的細節(jié)（格式、數(shù)量、選項等）。2）高頻互動含義：高頻互動是AIGC類應用的一個重要特點，它具有上下文語義的理解能力和一定的邏輯能力。AIGC應用能夠根據(jù)輸入內(nèi)容的變化不斷學習和調(diào)整輸出內(nèi)容，從而在課堂中與學生進行辯論、發(fā)起討論會等活動，提高了人機交互頻率，激發(fā)了學生的學習積極性。在課外，AIGC應用可以進行一對一的個性化答疑、作業(yè)批改和學情評估等工作，一定程度上彌補了教師資源的緊缺，推進了規(guī)?；囊虿氖┙虒嵺`。具體應用示例：辯論對手：以“AI的