智慧教育發(fā)展現(xiàn)狀：AI賦能備課、教學(xué)、考評(píng)環(huán)節(jié)

• 陳博 2023年11月3日 來(lái)源：中研網(wǎng) 1377 91
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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(shí)的同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能語(yǔ)音、NLP等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的表情識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別等，形成精準(zhǔn)的學(xué)情分析報(bào)告，并通過(guò)班級(jí)學(xué)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(xué)生提q

相關(guān)AI技術(shù)日益成熟，加速賦能教育領(lǐng)域。近年來(lái)AI技術(shù)的飛速發(fā)展、愈漸成熟，是推動(dòng)AI于教育領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用的主要原因。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(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、聊天機(jī)器人等AI技術(shù)發(fā)展迅速，并且在未來(lái)仍有發(fā)掘的前景，而語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)等已處于成熟階段，可廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化階段。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)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(yīng)用場(chǎng)景下已實(shí)現(xiàn)落地，逐步成為國(guó)家產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張的重要推動(dòng)力量，推動(dòng)AI發(fā)展已上升至國(guó)家戰(zhàn)略級(jí)別。

新興AI技術(shù)層出不窮，加速AI自動(dòng)化成為值得關(guān)注的技術(shù)趨勢(shì)。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(xiàng)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(dòng)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(lái)具有較大的發(fā)展?jié)摿?，有望進(jìn)一步推進(jìn)深層次、多樣化"AI(GC)+教育"應(yīng)用場(chǎng)景落地。

根據(jù)科技部聯(lián)合羅蘭貝格發(fā)布的《智能教育創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展報(bào)告》，教學(xué)全流程可以分為備課、教學(xué)、練習(xí)、考試、評(píng)價(jià)、管理六大環(huán)節(jié)，以備課為開(kāi)端、管理為末端，包含學(xué)校、教師、學(xué)生三大主體，覆蓋課前、課中、課后三大場(chǎng)景。為清晰展示AI如何在各應(yīng)用場(chǎng)景下賦能，我們以學(xué)生、教師、學(xué)校三大主體為線索，將六大環(huán)節(jié)有機(jī)融入課前、課中、課后等場(chǎng)景中，并對(duì)典型的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)分析。

1、課前備課環(huán)節(jié)：智能備課平臺(tái)(相似題推薦)

原理：基于班級(jí)或個(gè)體學(xué)情的輔助備課工具，通過(guò)知識(shí)圖譜、NLP算法、聚類算法等AI技術(shù)智能生成教師的個(gè)性化教案，具體功能包括自動(dòng)生成授課教案、智能匹配同類型習(xí)題、根據(jù)學(xué)生反饋提供復(fù)習(xí)教案等，節(jié)省教師的備課時(shí)間，提供精準(zhǔn)個(gè)性化的推薦內(nèi)容。產(chǎn)品形態(tài)：以學(xué)海密探旗下的"同類題AI備課平臺(tái)"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(shí)點(diǎn)與題型的講解內(nèi)容。AI智能匹配：自動(dòng)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(xí)題時(shí)間;智能生成教師教案與學(xué)生學(xué)案，提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)與課下復(fù)習(xí)效果。AI智能分析：采集學(xué)生課堂練習(xí)作答情況，自動(dòng)生成班級(jí)學(xué)情分析，并根據(jù)錯(cuò)題情況生成教師復(fù)習(xí)教案與學(xué)生智能錯(cuò)題本。

2、課中教學(xué)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(shí)的同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能語(yǔ)音、NLP等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的表情識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別等，形成精準(zhǔn)的學(xué)情分析報(bào)告，并通過(guò)班級(jí)學(xué)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(xué)生提供精細(xì)化輔導(dǎo)與個(gè)性化關(guān)懷。產(chǎn)品形態(tài)：好未來(lái)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(yùn)行模式如下：真人名師團(tuán)隊(duì)提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源：好未來(lái)聘請(qǐng)具有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)教師，通過(guò)直播/錄播的方式，將優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源上傳教研云、輸入AI智能終端T-Box。智能終端實(shí)現(xiàn)課中互動(dòng)、學(xué)情分析。學(xué)生于智慧教室中學(xué)習(xí)經(jīng)AI技術(shù)整合后的教學(xué)資源，并可在課中通過(guò)答題器等智能終端與"AI教師"進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。T-Box可通過(guò)表情識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等AI技術(shù)，精準(zhǔn)分析學(xué)生的課堂表現(xiàn)并生成學(xué)情分析報(bào)告。線下輔導(dǎo)教師全程伴學(xué)、答疑解惑。機(jī)構(gòu)輔導(dǎo)教師全程陪伴、引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)情反饋，提供有針對(duì)性的服務(wù)，如課前預(yù)習(xí)、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(cuò)因診斷。

原理：通過(guò)圖像識(shí)別、NLP、深度學(xué)習(xí)、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(yǔ)作文、口算、簡(jiǎn)單題等，并可以通過(guò)采集匯總學(xué)生考試結(jié)果，分析不同學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，從而有針對(duì)性的提供教學(xué)指導(dǎo)。產(chǎn)品形態(tài)：Gradescope是美國(guó)一款針對(duì)高等教育的在線批改工具，可應(yīng)用于計(jì)算科學(xué)、物理、生物、化學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)等廣泛的學(xué)科領(lǐng)域。該軟件除可以協(xié)助教師進(jìn)行作業(yè)、考試的評(píng)分外，還可針對(duì)學(xué)生錯(cuò)題提供錯(cuò)因并生成不同知識(shí)點(diǎn)的綜合錯(cuò)因報(bào)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(xiàng)目/考試：對(duì)于紙質(zhì)作業(yè)/考試材料，教師或?qū)W生可通過(guò)掃描的方式提交在線平臺(tái);對(duì)于代碼文件，學(xué)生可通過(guò)Github或Bitbucket進(jìn)行提交。閱卷任務(wù)分配：Gradescope支持多人在線協(xié)同評(píng)分，既可以實(shí)現(xiàn)不同人不同題的評(píng)分模式，也可以實(shí)現(xiàn)不同人同一題的評(píng)分模式。AI輔助評(píng)分：針對(duì)客觀題，Gradescope可通過(guò)圖像識(shí)別、NLP等技術(shù)，智能完成評(píng)分;針對(duì)計(jì)算題、應(yīng)用題等題目，教師可針對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)靈活設(shè)置錯(cuò)因與分值，并可隨時(shí)更改分值，更改后的評(píng)分點(diǎn)也會(huì)自動(dòng)同步到已批改題目，而對(duì)于新出現(xiàn)的錯(cuò)誤也可進(jìn)行手動(dòng)輸入。同時(shí)，AI會(huì)針對(duì)相同類型的學(xué)生答案進(jìn)行智能分組，教師可根據(jù)組內(nèi)學(xué)生答案的相同錯(cuò)誤原因進(jìn)行批量修改，極大地節(jié)約批改時(shí)間。智能分析學(xué)情與反饋結(jié)果：完成作業(yè)/考試的批改后，教師可通過(guò)Gradescope一鍵智能生成學(xué)生日常練習(xí)情況報(bào)告與考試綜合情況報(bào)告，以為學(xué)生提供個(gè)性化的輔導(dǎo)。

欲了解更多中國(guó)智慧教育行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年中國(guó)智慧教育行業(yè)市場(chǎng)深度全景調(diào)研及投資前景分析報(bào)告》。

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