随着AIGC产品的商业化落地,越来越多企业开始接入AI大模型,其应用场景也涉及到了众多行业领域,其中教育与AI应用场景高度契合,落地潜力显著,能够实现高度适配教育个性化、高频互动的需求。同时成本相比人力大幅降低、服务半径宽,可极大提升教育业务产品力,实现用户体验的增强和覆盖圈层的扩展。目前海外教育公司不断利用先进AI技术赋能教育,国内企业也在进一步加大AI教育领域的研发进度,未来商业化有望进一步升级。
下面我们将围绕AI教育行业进行探讨,梳理AI赋能教育的重要意义、与传统教育相比的区别以及AI+教育的应用场景与核心应用路线等内容。并针对目前行业现状、助力政策、相关产业链及参与公司进行分析,希望对大家了解AI教育行业有所启发。
01
AI+教育概述
1、AI+教育是AIGC的重要落地方向
当前的AIGC技术革新可以和2010年左右的移动互联网技术革新类比。在移动互联网产业链“操作系统&智能设备-算力-应用”中,应用曾是中国最大的优势。当前,AIGC产业链“AI大模型-算力-应用”各环节的特点如下:1)AI大模型的格局已经相对清晰:自ChatGPT开辟AI大模型赛道以来,文心一言、讯飞星火等众多国内大模型也已相继推出。2)算力和辅助随行就市:随着大模型等AIGC产品的商业化落地,AI服务器、高功率CPU的需求将快速提升。3)应用层始终是中国最大优势:越来越多企业开始接入AI大模型,其应用场景涉及到办公软件、教育、电商、游戏等众多垂直行业领域。
教育与AI应用场景高度契合,落地潜力显著:在上一波移动互联网浪潮中,“教育”曾是一个重要的应用板块。新一波AIGC时代浪潮的应用层方向是“高频迭代”+“个性化需求”的场景,而教育场景与此方向高度契合,因此“教育”在AIGC时代的落地潜力远超移动互联网时代。
2、AI+教育的核心应用路线
“AI+教育”的两条核心应用路线大致可分为面向B端的教育信息化和面向C端的教育培训。
(1)AI培训
未来各个行业的各方面,可能都会被AI渗透,确实可能会出现“被AI取代”的广泛焦虑,所以在早期提高对AI的认知,做“AI的朋友”而不是“AI的敌人”,就会成为一个有共识的需求。不论是K12阶段对于AI的学习,还是就业前夕对于AI相关应用的培训,都会成为广泛的需求。并且“教育双减”政策发布,K12学科教育如语文,奥数等受到相当的打击,也使得很多原本要去做语数外学科培训的学生时间空余出来,对“AI教育”等素质教育课程,有更强的需求。全国K12在校生,约2.2亿人,市场潜力突出。
AI浪潮下人们直观的感受是更愿意学习相关技术,针对“AI认知提升”或“AI相关职业”的培训需求会持续增长,相关公司业绩兑现更直接。
(2)教育信息化
教育个性化产品的生成,即教育信息化。教育的需求是“个性化”且“高频迭代”的教育信息化通过收集AI语料,输出“千人千面”的训练计划、题目等,满足因材施教的要求,是未来重要的发展方向之一。
3、AI对教育的重要意义
教育是一个非常个性化的行为,每个人对教育的需求是不一样的,过去教育是“以教师为核心”的,而未来在AI全面发展的情况下,教育可以进化至“以学生为核心”。
教育模式及班型的选择:在传统的授课班型中,人越少的班型,对个人的针对性越强;人越多的班型,对个人的针对性越弱。但人越少的班型,边际成本就越高、边际效益就越弱。因此,过去的班级需要在班型规模大小上寻求一个平衡。
“测试-学习-练习-测试-答疑”是常见的教育训练学生的模式。而AIGC系统的发展可以实现这个流程的智能化、个性化,实现“用边际成本最小的方式,达到最好的效果”。“达成千人千面的教育系统,让学生成为教育中的核心”,成为了AI对教育的重要意义。
4、AI+教育相比传统教育
传统教育模式存在教师精力主要集中在布置作业和阅卷批改环节(尚未渗透到教学的核心环节)、学生无法精准的进行个性化学习等问题。相较于传统的教育形式,自然语言理解、机器视觉、智能语音等人工智能的应用深刻地改变了教育领域的各个方面,如教学方式、教学环境、教学评价等环节。从教学方式来说AI教育能够实现个性化学习,以学生为中心,因材施教。教学环境方面能够塑造虚拟教学空间,使学习空间更加灵活。教学评价方面能够实现多维测评,重视对学生综合素养的评价。
5、AI+教育应用场景及领域
生成式人工智能在教育行业的应用场景丰富,形成了“备、教、练、考、评、管”等多个具体的教育应用环节。生成式人工智能工具可以基于算法、模型、规则生成文本、图片、声音、视频、代码等内容,能够快速分析、构建及编写文本信息,或将文本信息转换为音频、视频或图像,具备多模态的能力。针对教师,生成式人工智能的合理使用将减少教师的工作量,提升工作效率,并更好地因材施教;针对学生,在其学习过程中使用人工智能技术,能够帮助学生提高学习效率;针对教育管理方面,人工智能技术可以帮助学校更好地做好班级、校园管理。
(1)“学生学习”领域
面向学生的人工智能应用主要包括学科学习、综合能力发展和健康运动监测等方面。目前,在学校使用较多的软件主要是智能导师系统。它可以利用人工智能、大数据技术,结合教育技术学、教育心理学理论,模拟优秀教师来开展教学活动。1)国外:代表的智能导师系统包括MetaTutor、Protus、Andes、SimStudent、Crystal Island、Wayang Outpost等。2)国内:例如科大讯飞的智能学习系统(智适应学习平台)可以基于学生的数据和学情信息,为规划学习路径、智能化推荐学习资源提供便利。APP类产品中,主要包括各类学科类应用,及辅助学生作业的AI工具,如猿题库、作业帮等。
(2)“教师教学”领域
面向教师教学的人工智能教育产品主要分为教师教研、教师备课、教育评价三类。AI技术可以实现对教师教学过程数据的自动分析、教案内容的自动设计与生成等,为教师教研减负提质。备课方面,可以帮助教师更加准确地控制教学进度、节省时间,使教学更智能,更因材施教。同时,面向教育评价的应用更加普遍,主要应用在阅卷、作业批改(包括中文作文批改、英文短文批改、试卷批改、课堂教学质量评估等)等方面。
(3)“教育管理”领域
面向教育管理的人工智能应用主要分为班级管理、学校管理和地区管理等。AI技术用于班级管理的情景主要体现在学生考勤、学生考试管理等环节。而学校层面的应用主要体现在包括教师管理、学校安全管理、图书馆、食堂、宿舍、师生档案管理、学校招生等方面。
02
行业现状分析
1、AI+教育发展阶段
从发展阶段来看,随着人工智能技术的进步,已从基础数据收集与呈现点状式、零散的教学辅助类应用为代表的教学辅助阶段(智能测评、智能批改、拍照搜题等),到实现系统化、智能化教学评价与分析的价值创造阶段(学习过程评价、全流程学情分析与管理等),逐步发展到基于具备认知与强交互能力、以自适应学习为代表的因材施教阶段(互动教学等)。
2、AI+教育产业仍处于发展初期
AI+教育市场前景广阔,当前,“线上教育”已经成为一种常态化的方式。但AI教育仍处于发展早期阶段。早期的AI教育应用产品主要为拍照搜题、口语测评类软件,随后分级阅读与自适应学习系统慢慢开始上线。2018年之后,代表的科技公司、教育公司开始建立AI实验室与教学中心,进一步加大在教育领域的科技投入。
在技术维度,当前机器视觉、大数据等技术逐渐成熟,但认知层技术尤其是机器的推理能力仍有不小的技术提升空间,随着通用人工智能大模型的迅速发展,AI教育领域的自适应学习、个性化学习、智能专家系统、基于情感的学习态度分析等应用将实现快速发展。
3、AI教育实际落地应用
目前在学生自主学习方面的应用需要建立在与学生充分的交互和数据获取的基础上,目前主要围绕学习过程的管理和测评环节上。国内多家大型教育培训集团,如新东方,好未来,四季教育,都推出了AI教育(自适应教育)的系统,同时,还有如松鼠AI等机构,推出了以AI教育为主打的教育品牌,基本上开拓了AI+教育的基础,即:通过答题器等硬件+软件,录入每个学生的答题情况,不断进行测试迭代,分析每个学生的学习进度,疑难知识点,遗忘曲线等等,然后给每个学生制定独特的解决方案,及时反馈该学生的学习情况,并判断该学生目前学习的能力情况、兴趣情况、遗忘情况等,向该学生提供独特的学习方案。此前,受到算力和应用场景等多方面的影响,AI教育更多还是应用在小班授课环节,未来随着OpenAI等的发展成熟,更可能出现以学生为核心的AI教育场景。
03
政策助力,AI+教育产业加速发展
过去几年间,我国在人工智能教育领域的政策陆续发布,叠加大模型技术的快速落地,智慧教育产业有望快速发展。2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,把智能教育视作智能服务的重要内容。2018年4月,教育部发布《高等学校人工智能创新行动计划》,提出要不断推动人工智能与教育深度融合、为教育变革提供新方式。2021年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》,“双减”政策明确提出要充分利用信息技术,提升教育教学水平和教育管理能力。2022年7月,科技部等六部门联合发布了《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》,推动在线课堂、虚拟课堂、虚拟仿真实训、虚拟教研室等场景落地。2022年8月,《科技部关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》发布,智能教育被纳入首批示范应用场景,用于助力国家教育数字化战略的实施。
国家在教育信息化领域的不断加码也为整体行业带来丰沃的土壤。2018年4月国家正式公布《教育信息化2.0行动计划》的通知,此举也彰显了国家在积极推进“互联网+教育”发展、加快教育现代化和教育强国建设的决心。主要内容上也着重强调建立“三全+两高+一大”体系,即教学覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校;信息化应用水平和师生信息素养普遍提高;建成“互联网+教育”大平台。此通知也表明国家将在未来重点加大教育信息化的投入和重视程度,这也将为整体市场规模进一步打开空间,为AI+教育构建起丰沃的土壤。
2023年来,国家层面继续强调要加强校内教育信息化、智慧教育场景的建设。2月27日,中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》,指出要大力实施国家教育数字化战略行动,完善国家智慧教育平台。加强企业主导的产学研深度融合。推动高等学校、研究机构、企业等共同参与数字中国建设,建立一批数字中国研究基地。统筹开展数字中国建设综合试点工作。3月浙江宣布人工智能将成为中小学基础性课程和必修课程,中小学科学、数学等学科,都将大篇幅融入人工智能教学内容。国家对数字人才需求旺盛,AI培训机构有望受益于AI人才需求的增长。
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