“未來是人和機器共生共存、協同發展的時代。開展人工智能創新教育是著眼于時代發展和未來人才需求的重要舉措。”日前，北京師范大學互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室副主任鄭勤華在全國中小學人工智能創新教育教師研討會上的致辭，得到與會專家和教研員的認同。
世界5G大會“5G+智慧教育”高峰論壇、2019未來教育大會、第六屆國際智慧教育展覽會、全國名校聯盟智慧教育高峰教研會……記者梳理發現，近一個月以來，各地關于智慧教育主題的展會、論壇接連不斷。
如今，傳統意義上的教育信息化已步入“2.0時代”，人工智能、大數據等技術在精準教學、個性化學習領域發揮的作用進一步凸顯。通過信息技術與學科教學的深度融合，助推教育質量大幅提升，已成為業界的共識。
智慧教育納入國家級人工智能平臺
近年來，我國持續加大人工智能發展力度，科技部主導的新一代人工智能開放創新平臺備受關注?？萍疾坑嘘P文件指出，新一代人工智能開放創新平臺重點由人工智能行業技術領軍企業牽頭建設，鼓勵聯合科研院所、高校參與建設并提供智力和技術支撐。
繼去年公布自動駕駛、城市大腦、醫療影像、智能語音等平臺后，在今年8月底召開的2019世界人工智能大會上，科技部公布了新一批平臺名單。其中，依托好未來教育集團建設的智慧教育開放創新平臺赫然在列。
提起好未來，很多人都聽過其旗下的學而思網校，但不大了解其在人工智能領域的進展。其實早在2018未來教育大會上，好未來就宣布實行開放平臺戰略，將自身的技術積累向全行業開放。據統計，一年多的時間里，該平臺已為全國260個城市及地區的4500家教育機構提供了教學、教研與技術服務。
科技部新一代人工智能發展研究中心聯合羅蘭貝格管理咨詢公司發布的《智能教育創新應用發展報告》，梳理并研究了教育科技企業在智能教育方面的實踐案例。報告認為，人工智能在教育領域的應用已經逐漸滲透到了備課、教學、練習、考試、評價、管理的教學全流程，由外層工具類拓展到了核心教學類。
近兩年火爆的雙師課堂，被好未來升級為“未來魔法校”，作為開放平臺的首個項目推廣。該項目依托網絡互動視頻，由北京名師負責線上直播授課，合作機構輔導教師負責課堂管理、答疑輔導、鞏固練習等課堂服務，將教學流程切分為教、學、習三個環節，實現了“1+1>2”的效果。
“通過國家級平臺，我們將開放4大科研數據集、語音技術、圖像技術等21項定制AI能力，以及AI課堂方案、AI課堂守護系統、作業批改等技術解決方案，構建共生、互生、創生的智慧教育多元化新生態。”集團總裁白云峰表示，把已有的研發成果開放出來，可以讓教育從業者不必再重新“造輪子”。
相關專家認為，智慧教育開放創新平臺將承載、匯聚和引領全行業乃至全社會在人工智能與教育深度融合方面的探索和實踐，推動實現“更加公平更有質量的教育”。
智慧課堂變教學中心為學生中心
12月20日一早，一堂不同尋常的化學課在合肥八中開講。課堂上，學生4人一組，在化學老師王月英的指導下合作動手實踐，將VC泡騰片放入不同的試劑，觀察試管內溶液顏色變化，探究維生素C還原性的強弱。其中一名學生拿起了平板電腦，將實驗結果拍照上傳至智慧課堂平臺，并在組內展開討論。
原來，這是全國名校聯盟智慧教育高峰教研會展示的示范課。借助訊飛智慧課堂應用，不僅能讓師生之間實時互動，還能讓老師看到每名學生對所學知識的實時反饋，及時調整教學策略。
“將抽象的知識具象化，通過豐富的資源與高效互動，讓授課變得更加精準。學生在學習活動中，也能發展其分析問題、解決問題的學科思維與意識。”課后，王月英這樣總結智慧課堂的好處。
作為活動的東道主，合肥八中的智慧教育進展吸引了各地300余位校長和一線教師前來觀摩與學習。其實，看上去“高大上”的智慧課堂應用，早已走進全國多所學校。
在科大訊飛公司北京總部人工智能體驗中心，記者見到了智慧課堂、大數據精準教學系統、個性化學習手冊等多項智慧教育解決方案。
“因材施教是智慧課堂的核心理念。”該公司教育事業部工作人員趙友清告訴記者，在課堂場景中，他們通過人工智能、大數據、知識圖譜等技術，打通課前、課中、課后場景，為教師、學生、學校管理者們定制了基于全場景教學數據的方案。
比如，為老師配備的AI教學助手，依托學情分析和海量的學科資源，可以令備課效率提升50%以上；搶答、全班作答、詩詞卡片等互動，使學習變成一場探秘知識之旅；通過語音識別自動錄制智慧微課，課后直接推送至學生的學伴機上助力復習。
值得一提的還有個性化學習手冊。記者看到，這是一本相對“傳統”的紙質冊子，由錯題整理、錯誤分析、個性推題幾個部分組成。趙友清說，它不改變學生用紙和筆的習慣，而是通過大數據精準分析，為每位學生定制的一套專屬個性化學習方案。
以北京十二中為例，這里的50多個班級都已經實現智慧課堂的常態化應用，覆蓋語、數、英等全學科。
不僅在城市，智慧課堂也成為打破教室限制、推動貧困區域教育均衡發展的“利器”。在國家級貧困縣河北蔚縣的吉家莊中學，校長吳利軍對網絡化、數據化、交互化、智能化的教學環境贊不絕口：“上課時，學生利用平板電腦與大屏幕交互，教師需要共享的內容也會及時傳送過去。有針對性的課后作業、自動批改、自動分析，也讓老師及時了解學生知識點掌握情況。”
在他看來，智慧教育給予老師一種“超能力”，讓老師可以通過全流程的數據記錄，關注到不同學生的特質。這改變了傳統的教學模式，“讓關愛溫暖每位學生”。
VR技術助力沉浸式授課
戴上VR眼鏡，拿起VR手柄，就能進入3D虛擬空間，在AI實驗助教的幫助下進行擬真實驗。記者在中國·福建VR體驗中心采訪發現，VR技術在教育領域的普及程度，遠比想象中快得多。
該中心位于福州市長樂區，是國內規模最大的一站式VR體驗中心。除了VR游戲和旅游展示，場館中相當大的展覽區域都留給了VR教育。
網龍公司首席執行官熊立介紹，目前，全國已有近八成省份將初中實驗操作納入中考。傳統實驗存在采購及維護成本高、實驗風險不易把控等局限性，而VR在物理、化學、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應用，已成為實驗教學的發展趨勢。
以“用高錳酸鉀制氧氣”這個中學化學經典實驗為例，學生們在點燃酒精燈、加熱藥品等實驗過程中，可能因誤操作引發危險，個別學校甚至只由老師演示。
“試管向下傾斜20度，鐵夾要夾在離試管1/3處哦！”福州十中的一堂化學虛擬實驗課上，有一位藍眼睛機器人“懸浮”在學生眼前，不時提示實驗步驟和操作細節。每一個步驟結束后，這位AI實驗助教都會發出“正確”或“錯誤”的提醒。
打破了時間、空間和資源上的限制，VR技術為課堂創造安全、方便、有趣的實驗環境，在滿足師生對實驗中教與學需求的同時，也大大降低了學習成本。
“沉浸式教學體驗是VR教育的價值所在。”熊立說，它把平面文字和圖片轉化為全景影像展示給學生，看起來更生動和具體，能夠提高學生的學習興趣，幫助老師高效授課。
據介紹，除了打造包括“虛擬實驗室”在內的多款VR教育應用，網龍還推出了“101創想世界”VR教育工具。對于剛剛接觸VR教育的教師、學生及熱愛VR創作的用戶來說，這樣一款可以輕松入門、資源豐富的VR場景制作軟件可以為他們提供更多便利。
“AI+”開啟個性化教育時代
隨著互聯網技術的普及和發展，越來越多的受眾開始通過網絡獲取學習資源。與此同時，多元化、個性化的知識定制服務也成了受眾需求的新熱點。
近年來，互聯網巨頭和教育企業均借助技術創新傳統教育模式。4月9日，教育部聯合百度教育發布的《2018年中國互聯網學習白皮書》顯示，基于5G、云計算、大數據和人工智能技術構建智慧教育生態市場，已成為行業布局的主要方向。
“破解當前各項教育難題的根本還是在于能不能將優質教育資源有針對性地投向學習者。建設更加智能、更加自動的教育信息化是破解這一難題的根本途徑。”教育部教育信息化專家組秘書長任友群表示。
在此背景下，以個性化教育為出發點的“人工智能+教育”應運而生。部分在線教育平臺實現了對海量教育知識點的歸納整合，形成教育知識圖譜，并通過意圖識別和強大的教育用戶畫像，為受眾提供精準的個性化推薦與智能化的交互體驗。
百度教育大腦的內容資源囊括了2.7億專業文檔、20余萬部圖書、5萬余套有聲讀物以及800余萬個優質音頻。其核心功能“專業教育知識圖譜”涵蓋K12、研究生考試、公務員考試、外語等八個教育領域，為用戶提供個性化學習方案。
如今，“AI+”技術不僅被應用于線上教育資源的整合、分發，還被運用到智慧課堂、輔助課程設計、學習效果分析等實際場景之中。
然而，業界專家表示，由于人工智能本身無法設計和組織教學，最終還是要依靠教師。人和機器的結合怎樣更加友好、更有溫度，是智慧教育今后需要解決的問題。