12月16日，“AI+教育 共創(chuàng)共生”——2021全球人工智能與教育大數(shù)據(jù)大會(huì)(2021 AIDE)在北京隆重舉行。經(jīng)教育部批準(zhǔn)，本屆大會(huì)由北京師范大學(xué)、中央電化教育館、中國(guó)教育國(guó)際交流協(xié)會(huì)、科大訊飛股份有限公司聯(lián)合舉辦，大會(huì)以線(xiàn)上+線(xiàn)下的形式呈現(xiàn)。大會(huì)開(kāi)幕式和主論壇在線(xiàn)直播實(shí)時(shí)觀看人次超過(guò)1000萬(wàn)。

以下為科大訊飛總裁吳曉如報(bào)告原文(有刪減)。

我們正進(jìn)入世界百年未有之大變局，新的時(shí)代對(duì)未來(lái)人才提出了更高的要求。如何通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，幫助學(xué)校、老師、家庭，尤其是幫助學(xué)生做最好的自己?

今年，“雙減”政策出臺(tái)。其影響力之大、內(nèi)容之具體，是空前的。

教育部教材局一級(jí)巡視員申繼亮先生在“2021年初中教育發(fā)展論壇”作了個(gè)報(bào)告。報(bào)告表示：2018年，79個(gè)國(guó)家參與PISA測(cè)試，中國(guó)有4個(gè)省市的平均分在閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)素養(yǎng)排名第一。另一方面，學(xué)校效率卻偏低，數(shù)學(xué)和科學(xué)分別排在46和54位。

也就是說(shuō)，為了獲得一個(gè)好成績(jī)，我們付出的代價(jià)是很大的。另外，隨著學(xué)習(xí)時(shí)間的增加，學(xué)生學(xué)習(xí)的滿(mǎn)意度持續(xù)下降，且年級(jí)越高滿(mǎn)意度越低。

更重要的是，在學(xué)習(xí)的志向上，學(xué)生也不明確。隨著年紀(jì)的增長(zhǎng)，大家越來(lái)越不愿意參加和自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)有關(guān)的工作。

如何解決這些矛盾、做到減負(fù)增效?

我想分享三點(diǎn)：智能技術(shù)助力過(guò)程化評(píng)價(jià)，智能技術(shù)支持教與學(xué)，建設(shè)教育新基礎(chǔ)設(shè)施、為教育提效賦能。

智能技術(shù)強(qiáng)化過(guò)程化評(píng)價(jià)

為什么要強(qiáng)化過(guò)程化評(píng)價(jià)？

大家都知道評(píng)價(jià)在教與學(xué)中的重要性。過(guò)程化評(píng)價(jià)就像一個(gè)導(dǎo)航儀，可以告訴我們學(xué)習(xí)成果怎么樣、效率怎么樣、學(xué)習(xí)方法對(duì)不對(duì)。

實(shí)時(shí)過(guò)程化評(píng)價(jià)，可對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行全過(guò)程考察，以評(píng)促學(xué)。學(xué)生每學(xué)一段時(shí)間，可看到自己取得的成果，會(huì)感覺(jué)被激勵(lì)、興趣被激發(fā)。同時(shí)，以評(píng)促教，以此來(lái)改進(jìn)老師的教學(xué)審核。

隨著技術(shù)發(fā)展，已可以對(duì)全過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行伴隨式采集。采集的海量數(shù)據(jù)，被進(jìn)行多模態(tài)數(shù)據(jù)分析，通過(guò)各種各樣的分析計(jì)算得到實(shí)時(shí)反饋，反向促進(jìn)教和學(xué)。

舉幾個(gè)例子。

一，如何把高水平老師多年的主觀經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單易用并可大規(guī)模推廣的智能化模型?

通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方式，可建立這樣的智能評(píng)價(jià)的模型，和老師全局性、感性的評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)——這樣的評(píng)價(jià)結(jié)果就更科學(xué)。

二，評(píng)價(jià)模型在學(xué)科教育以及非學(xué)科教育中是怎么運(yùn)作的?

學(xué)科教育，以數(shù)學(xué)為例，按照傳統(tǒng)模式，不同的知識(shí)點(diǎn)，都要推薦大量的學(xué)習(xí)試題去訓(xùn)練鞏固，壓力不言而喻。結(jié)合過(guò)程化數(shù)據(jù)，可分析出每個(gè)孩子不同知識(shí)點(diǎn)的學(xué)情和未掌握的原因。有的需要鞏固前序知識(shí)點(diǎn);有的需要進(jìn)行專(zhuān)題學(xué)習(xí);有的是粗心問(wèn)題，少量練習(xí)即可鞏固——這樣，可大量降低重復(fù)無(wú)效練習(xí)。

非學(xué)科教育，以體育為例，看似簡(jiǎn)單的跑步、立定跳遠(yuǎn)等，如何發(fā)力、手臂如何擺動(dòng)、腿部如何彎曲，都可以有精準(zhǔn)的指導(dǎo)。

目前，過(guò)程性評(píng)價(jià)還應(yīng)用在智能書(shū)法訓(xùn)練和智能音樂(lè)評(píng)測(cè)中。

過(guò)程性評(píng)價(jià)中，伴隨式數(shù)據(jù)采集之后，再通過(guò)智能化模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，其結(jié)果實(shí)時(shí)提供給老師、學(xué)生，提升教與學(xué)的效率，從而形成閉環(huán)。

智能技術(shù)支持教與學(xué)

人工智能、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)，如何在具體的教學(xué)中解決問(wèn)題？

目前的教育改革，有個(gè)背景是“三新”：新教材、新課程、新高考。簡(jiǎn)單理解，“三新”下的教學(xué)改革，就是從原來(lái)以知識(shí)點(diǎn)為導(dǎo)向的教學(xué)轉(zhuǎn)向了現(xiàn)在以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)。

以往的教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)有這樣的問(wèn)題：學(xué)習(xí)了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，到了具體工作、生活中，卻不知道怎么用?，F(xiàn)在“三新”背景下的教學(xué)則要以情景為載體。

舉個(gè)例子，同樣考“歐拉定理”。以前，練習(xí)和考試題，都是考公式，列出已知，讓學(xué)生去求解。但“三新”背景下的考試題，像一段作文，“去看一下北京大興機(jī)場(chǎng)，這種機(jī)場(chǎng)非常漂亮，這個(gè)機(jī)場(chǎng)它其實(shí)是一個(gè)多面體……”再引出考點(diǎn)。

如果沒(méi)有生活常識(shí)、閱讀水平不夠、不會(huì)邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象，學(xué)生根本就不知道怎么去把這個(gè)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換成一個(gè)可以用“歐拉定理”解決的問(wèn)題。所以，新高考對(duì)新課程、新教材以及整個(gè)教與學(xué)提出了全新挑戰(zhàn)。

我們也做了專(zhuān)門(mén)調(diào)研，6個(gè)省市、1000多名老師，老師們感覺(jué)壓力很大甚至很困惑。怎么創(chuàng)設(shè)場(chǎng)景來(lái)培養(yǎng)學(xué)科能力?怎么去找情景化綜合性素材?……

這就要求能夠把好的老師的教學(xué)模式和理念，形成可傳播的方式。

比如說(shuō)，怎么針對(duì)一個(gè)具體的大單元教學(xué)，用多種知識(shí)點(diǎn)解決一個(gè)問(wèn)題?怎么去創(chuàng)設(shè)這種場(chǎng)景?如何讓學(xué)生在這種場(chǎng)景里面更好地觀察和分析?最后，還要舉一反三，把相關(guān)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到更多問(wèn)題中。

學(xué)生做到這一點(diǎn)，知識(shí)才能真正轉(zhuǎn)化為能力。能力是水面下的底層基礎(chǔ)，在日積月累中可以得到不斷提升。

具體到課堂。智慧課堂系統(tǒng)就可以幫助老師去創(chuàng)設(shè)一個(gè)非常好的沉浸式環(huán)境，環(huán)境里面還可以匹配沉浸式教學(xué)資源，讓學(xué)生身臨其境。

更進(jìn)一步，智慧課堂可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下融合，創(chuàng)設(shè)一個(gè)跨時(shí)空的探究式的課堂互動(dòng)環(huán)境。在現(xiàn)在集團(tuán)式教學(xué)的背景下，總校和分校之間、課堂與課堂之間，都可以互動(dòng)。

這種教育“新基建”，可以為所有學(xué)校提供全面支持，讓更多老師跟上新的教學(xué)模式。

怎樣去完成新型的作業(yè)？

人工智能可以全面支持從布置作業(yè)、批改作業(yè)到反饋?zhàn)鳂I(yè)的閉環(huán)。一個(gè)班級(jí)50個(gè)學(xué)生，布置統(tǒng)一的作業(yè)，老師很習(xí)慣;布置5層不同的作業(yè)，挑戰(zhàn)就大了。

科大訊飛提供一個(gè)作業(yè)平臺(tái)，可一鍵式布置作業(yè)。根據(jù)學(xué)生的能力維度、水平、知識(shí)點(diǎn)掌握情況，去布置分層作業(yè)。作業(yè)的多維度標(biāo)簽也是動(dòng)態(tài)的，和教學(xué)行為緊密關(guān)聯(lián)。

智能批改技術(shù)，可批改客觀題、部分主觀題，幫助老師提升了65%的批改效率。

在反饋指導(dǎo)上，以往，學(xué)生得到的反饋只有書(shū)面的對(duì)錯(cuò)和簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù)。人工智能可以助力學(xué)情自動(dòng)分析，學(xué)情報(bào)告可一鍵直達(dá)老師的備課課件。課堂教學(xué)和輔導(dǎo)都更加精準(zhǔn)，老師還可以對(duì)一些問(wèn)題錄制個(gè)性化微視頻，形成從布置、批改到反饋的一個(gè)學(xué)習(xí)閉環(huán)。

如何監(jiān)管？

科大訊飛有一站式數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)，從區(qū)域、學(xué)校等多個(gè)角度，對(duì)作業(yè)進(jìn)行全過(guò)程管理。

補(bǔ)充說(shuō)一點(diǎn)，如何提升課后服務(wù)能力?

科大訊飛提供課后服務(wù)綜合解決方案，通過(guò)局端、校端、家長(zhǎng)端的三級(jí)課后服務(wù)管理平臺(tái)、包括豐富的課程資源及專(zhuān)業(yè)的服務(wù)支持團(tuán)隊(duì)，為局方、校方進(jìn)行一站式課后服務(wù)管理。目前，該綜合解決方案已經(jīng)覆蓋135個(gè)區(qū)縣、近1400所學(xué)校?？拼笥嶏w課后服務(wù)綜合解決方案中，有一個(gè)王牌課程，科大訊飛人工智能創(chuàng)新教育，聚焦K12階段師生人工智能素養(yǎng)提升，已在全國(guó)1600所學(xué)校落地應(yīng)用。

建設(shè)教育新基礎(chǔ)設(shè)施、為教育提效賦能

要做到全過(guò)程評(píng)價(jià)，支持老師的教、學(xué)生的學(xué)，人工智能可以幫助營(yíng)造這樣一個(gè)環(huán)境。

在今年的兩院院士大會(huì)上，總書(shū)記專(zhuān)門(mén)提到人類(lèi)正進(jìn)入一個(gè)人機(jī)物三元融合的智能互聯(lián)時(shí)代。以前的教學(xué)，在師生、家長(zhǎng)構(gòu)成的社會(huì)空間和家庭、學(xué)校構(gòu)成的物理空間展開(kāi)。而現(xiàn)在的教學(xué)，融合各種終端、線(xiàn)下、線(xiàn)上，跨越時(shí)間、在三維立體式空間。

變得更加復(fù)雜了。如何讓化繁為簡(jiǎn)，構(gòu)建一個(gè)環(huán)境，充分利用三維立體空間的優(yōu)勢(shì)？

科大訊飛的解題思路是，以人工智能賦能環(huán)境。三維空間的聯(lián)動(dòng)關(guān)鍵是資源和數(shù)據(jù)。

從硬件設(shè)備上，這些年，政府正在進(jìn)行大規(guī)模的投入，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智慧學(xué)校設(shè)備，甚至存儲(chǔ)計(jì)算的服務(wù)器設(shè)備……都越來(lái)越全面。

硬件是一方面，在教學(xué)過(guò)程中，要形成真正的大數(shù)據(jù)，并要對(duì)其進(jìn)行分析。最終，給學(xué)生提供最優(yōu)質(zhì)的教育資源。優(yōu)質(zhì)教育資源既是國(guó)家統(tǒng)一層面的，也需要校本、區(qū)本層面的。智能化技術(shù)、教育大數(shù)據(jù)和優(yōu)質(zhì)教育資源，共同形成了教育超腦。

教育超腦是一種新型的基礎(chǔ)設(shè)施。最上層，是可保護(hù)學(xué)生視力的教學(xué)終端，包括平板、掃描筆、電子墨水屏等;老師端、學(xué)校端，也有一些產(chǎn)品;底層是數(shù)據(jù)和資源——形成閉環(huán)，才能夠創(chuàng)設(shè)一種三維立體的教學(xué)空間。

在這種三維的立體教學(xué)空間中，才能夠通過(guò)環(huán)境的賦能，對(duì)教學(xué)和學(xué)生的全過(guò)程進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果，更好支持學(xué)校的教和學(xué)，通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)更加高效地助力每個(gè)老師教得更好，助力每一個(gè)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)。

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