讓智慧教育變得更“智慧”
安徽省合肥高新(xin)創新(xin)實(shi)驗小學的體育(yu)課用上了智慧跳繩。
受訪企業供圖
時 雨攝(she)（人民視覺）
安徽省(sheng)合(he)肥一六八玫瑰園學校(xiao)南校(xiao)區(qu)運用(yong)智(zhi)慧體育(yu)系統監測(ce)學生立(li)定跳(tiao)遠(yuan)成績及(ji)動(dong)作的規范(fan)性。
受訪企業(ye)供(gong)圖
運用人工智能技(ji)術，因材施教(jiao)(jiao)有了新的(de)(de)好幫手(shou)——智慧教(jiao)(jiao)育：通過為學生的(de)(de)知識狀(zhuang)態(tai)、身體(ti)狀(zhuang)態(tai)進(jin)行“建模”，精準為每一個(ge)學生制定學習方案(an)……
智慧教育的(de)應用效果如(ru)何？如(ru)何讓教育變得更“智慧”？本報(bao)記者前往安(an)徽合(he)肥，試(shi)著為您解答。
因材(cai)施教，促(cu)進(jin)平衡
在安徽合肥(fei)師(shi)范大學附屬小學的(de)(de)(de)體(ti)育(yu)課上(shang)，記者留意到學生的(de)(de)(de)手腕上(shang)都佩(pei)戴(dai)了一(yi)個電子手環。熱身運(yun)動(dong)(dong)時，老師(shi)并沒有看向(xiang)學生，而是站在一(yi)旁，手持平板電腦，眼睛緊盯著屏幕上(shang)實時跳(tiao)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)數據，不時提(ti)醒個別同學加(jia)快運(yun)動(dong)(dong)頻(pin)率(lv)。
見(jian)記(ji)(ji)者(zhe)走來，合肥師(shi)(shi)范(fan)附(fu)小(xiao)體育老師(shi)(shi)楊鯤轉過身，對記(ji)(ji)者(zhe)說：“你看，平板(ban)電腦上(shang)清楚地顯示了每個(ge)學生的(de)心率情況，誰(shui)需要加強、誰(shui)需要放緩，一目了然。”
楊鯤口中(zhong)的智慧系(xi)統(tong)正是(shi)科大(da)訊(xun)飛智慧教(jiao)(jiao)育事(shi)業部推出(chu)的智慧體育教(jiao)(jiao)育系(xi)統(tong)。基(ji)于這套系(xi)統(tong)，穿戴設備能(neng)準確記錄學生的運動數據與畫像(xiang)，進而定(ding)制化(hua)給(gei)出(chu)提升的意見和建議。
“今年，我們(men)新增了智慧(hui)跳(tiao)繩(sheng)、智慧(hui)視覺(jue)等設備。孩子(zi)們(men)正在(zai)進行的跳(tiao)繩(sheng)訓(xun)練，以前(qian)需(xu)要一(yi)個孩子(zi)跳(tiao)，一(yi)個孩子(zi)數，訓(xun)練效(xiao)(xiao)率較低。”楊(yang)鯤說，而現在(zai)借(jie)助智慧(hui)跳(tiao)繩(sheng)設備，就不需(xu)要專門派人(ren)計(ji)數了，跳(tiao)繩(sheng)支持(chi)自動記錄，數據統計(ji)更(geng)便(bian)捷(jie)更(geng)智能，讓體育授課也(ye)更(geng)加高效(xiao)(xiao)。
除了(le)便捷(jie)，在(zai)(zai)使用這套系統(tong)的(de)過程(cheng)中，楊(yang)鯤還(huan)有一個更為(wei)明顯的(de)感受(shou)。“以前上體(ti)育課，一項鍛(duan)煉任務(wu)布置下(xia)去，只(zhi)要學(xue)生(sheng)完(wan)成(cheng)了(le)，課程(cheng)就相當(dang)于結束了(le)。”楊(yang)鯤坦言，現在(zai)(zai)，有了(le)智慧(hui)系統(tong)，體(ti)育老(lao)師不僅(jin)能(neng)實時監(jian)測到學(xue)生(sheng)是否完(wan)成(cheng)任務(wu)，還(huan)能(neng)看到其完(wan)成(cheng)的(de)過程(cheng)。“通過對(dui)運動中關鍵(jian)動作進(jin)行(xing)專業的(de)分析和指導，體(ti)育也在(zai)(zai)逐步走向因材施教。”
智(zhi)慧(hui)教(jiao)育的應用，推(tui)進了教(jiao)育資(zi)源的平均分配，讓更多孩子(zi)擁有更好(hao)的教(jiao)學(xue)(xue)環境。有了智(zhi)慧(hui)教(jiao)育，浙江省(sheng)溫州市鹿城(cheng)區南浦小學(xue)(xue)學(xue)(xue)生與泰順(shun)縣垟溪小學(xue)(xue)可以“同上一堂(tang)課”。
作為(wei)城區的學(xue)校(xiao)(xiao)，南浦小(xiao)學(xue)師(shi)資優(you)質、新老搭(da)配結(jie)構合理(li)，而山區學(xue)校(xiao)(xiao)垟溪(xi)小(xiao)學(xue)教(jiao)師(shi)則(ze)普遍偏年輕、缺乏(fa)經驗，校(xiao)(xiao)與校(xiao)(xiao)之間(jian)的不均衡發展如何打破？智慧(hui)教(jiao)育為(wei)此(ci)提供了解決方(fang)案。
在課堂(tang)上(shang)，精心設計(ji)的(de)課程(cheng)“科學(xue)王(wang)國歷險(xian)記”受到(dao)兩校(xiao)學(xue)生(sheng)的(de)歡迎。該課程(cheng)將學(xue)習融入闖關(guan)游(you)戲中，寓教于樂。通過(guo)幾(ji)個攝(she)像頭、一根(gen)網線，透過(guo)大屏(ping)幕，兩校(xiao)學(xue)生(sheng)可(ke)以共同參與課堂(tang)，一起學(xue)習。南(nan)浦小(xiao)學(xue)老師不僅能清楚(chu)地(di)觀看到(dao)垟溪學(xue)生(sheng)們臉上(shang)的(de)表情(qing)以及肢體語言(yan)，垟溪學(xue)生(sheng)們也能隔(ge)著屏(ping)幕和老師進行互動。
有了互聯網(wang)平臺，南浦(pu)小(xiao)學的(de)老(lao)師(shi)(shi)在課后還能一(yi)同批改、點評垟(yang)溪小(xiao)學學生(sheng)的(de)作業，并能將優秀(xiu)作業與南浦(pu)小(xiao)學學生(sheng)的(de)優秀(xiu)作業一(yi)起展示。“越來越感到，我(wo)們(men)就是一(yi)個(ge)大家庭。”南浦(pu)小(xiao)學校(xiao)長李碧說(shuo)，“泰(tai)順學校(xiao)的(de)老(lao)師(shi)(shi)在我(wo)們(men)學校(xiao)的(de)教研群內，泰(tai)順的(de)家長也在我(wo)們(men)學校(xiao)的(de)家長群內，孩子們(men)課后能夠繼續交流，共同促進。”
精準測試，量(liang)身(shen)定制
讓教(jiao)育變智慧(hui)，因此施教(jiao)很關鍵，這需要對每一(yi)(yi)個學(xue)生的(de)各項情況(kuang)進(jin)行精(jing)準分析。香港科技大(da)學(xue)首席副校長(chang)郭毅可分享過一(yi)(yi)個案(an)例，引發了不少教(jiao)育界人士(shi)的(de)興趣(qu)。
從2016年開始，他的(de)(de)團隊在湖南進行過一(yi)個(ge)(ge)跟蹤實驗(yan)：將42個(ge)(ge)孩(hai)子作為一(yi)個(ge)(ge)自主學習(xi)班，運用團隊開發的(de)(de)智適應學習(xi)系統進行個(ge)(ge)性化輔導，從小學一(yi)直跟蹤到高中，最后發現42個(ge)(ge)孩(hai)子中有35個(ge)(ge)考上985和211大學。
“基于知識圖譜和智能推薦(jian)的技術(shu)，有可能更好地實現(xian)規模化(hua)個性(xing)教育(yu)場景。”郭毅可介紹(shao)，該系統的基礎就是一個多維的知識圖譜，通(tong)過(guo)數據采集學生資料，在應用(yong)層面發揮作(zuo)用(yong)，使得人工智能技術(shu)真正為(wei)教育(yu)服務(wu)。
上海交通大學(xue)教(jiao)授俞勇認為(wei)(wei)，運用人(ren)工智(zhi)能技術，為(wei)(wei)學(xue)生的知識狀態“建(jian)模(mo)”，對(dui)人(ren)才培養的模(mo)式創新(xin)至關重要。比如(ru)，可搭建(jian)智(zhi)能化教(jiao)學(xue)平臺，通過精(jing)準建(jian)模(mo)，為(wei)(wei)學(xue)生提供(gong)個性(xing)化學(xue)習推薦，提高學(xue)習成(cheng)效。
如今，智慧(hui)體育教育系統已經在全國40多所中小學得到運用。為了(le)更好地量(liang)身定制(zhi)方案，科大訊(xun)飛研究院算法工(gong)程師王(wang)歡下了(le)不少功夫。“開(kai)發出的產品受(shou)(shou)到學生和(he)老師喜愛，并(bing)讓其從(cong)中受(shou)(shou)益(yi)，我們打(da)心眼里覺得付出很值！”王(wang)歡說。
“這是一個全新的(de)領(ling)域。剛接(jie)到任務時，充滿了無限遐想。”談(tan)起(qi)那(nei)段(duan)開發的(de)日子，一向話(hua)語不多(duo)的(de)王歡打(da)開了話(hua)匣子。
如何能(neng)做(zuo)到對體(ti)育教學(xue)精準有效？王(wang)歡(huan)和同事(shi)跑(pao)了合肥、北京(jing)、廣東(dong)等多個地市的(de)(de)(de)學(xue)校，和一線教師(shi)了解(jie)需求。“最后，我們把目(mu)(mu)標定(ding)在最基本的(de)(de)(de)體(ti)測及體(ti)育考試項目(mu)(mu)上，一來可(ke)以實現更(geng)精確的(de)(de)(de)測量，解(jie)放(fang)體(ti)育老師(shi)，更(geng)重(zhong)要的(de)(de)(de)是可(ke)以為(wei)每位學(xue)生(sheng)量身定(ding)制(zhi)訓(xun)練提升方(fang)案(an)。”
經過(guo)緊張研發，進入應用階段，如何保障效(xiao)果？“實(shi)驗室(shi)的環境相(xiang)對簡單，當把設備和(he)系(xi)統放入真實(shi)環境中(zhong)時，干擾因素太多，效(xiao)果遠達不到(dao)預期。”王歡說，為了(le)(le)解決這(zhe)一問題，嚴寒酷暑中(zhong)他(ta)們接連跑了(le)(le)幾十(shi)所學校，駐點在(zai)校，反復測試，改了(le)(le)又改。“最終獲(huo)得了(le)(le)老師和(he)學生好評，能成為體育教學和(he)訓(xun)練好幫手(shou)。”
對于(yu)王歡及(ji)其同事(shi)而(er)言，系統的(de)開發、更新(xin)是一個循序(xu)漸進(jin)的(de)過程(cheng)。“我們(men)一直(zhi)在關(guan)注著這套系統的(de)用(yong)戶反饋(kui)，與(yu)此同時(shi)，及(ji)時(shi)更新(xin)新(xin)技術，以給用(yong)戶帶去最好的(de)體(ti)驗。”
發展潛(qian)力巨(ju)大
“智慧教(jiao)育尚屬新興領域，發展潛力巨大(da)。”有業內人士指(zhi)出。如今人工智能已(yi)學會了(le)一門(men)“硬核”語言(yan)，即現存唯一仍在使用的象形(xing)文字——東巴(ba)文。
東巴(ba)(ba)文由居住(zhu)在滇、川、藏(zang)交界地(di)以(yi)麗江(jiang)為(wei)(wei)中心的(de)(de)納西族先民發(fa)(fa)明，被喻(yu)為(wei)(wei)人(ren)類社(she)會文字起(qi)源和(he)發(fa)(fa)展的(de)(de)“活化石”。日前，東巴(ba)(ba)文智(zhi)能(neng)(neng)識別誦讀系統正式發(fa)(fa)布，展示了基于人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)的(de)(de)東巴(ba)(ba)典籍(ji)(ji)識別與(yu)(yu)語音輸出。該系統由華(hua)東師(shi)范大(da)學與(yu)(yu)麗江(jiang)師(shi)范高等(deng)(deng)專科學校等(deng)(deng)單(dan)位聯合研(yan)發(fa)(fa)。據介紹(shao)，這套系統以(yi)東巴(ba)(ba)文字理(li)論研(yan)究為(wei)(wei)支撐，基于東巴(ba)(ba)提供的(de)(de)大(da)量圖像和(he)語音數據，綜合采用圖像處理(li)、深度學習等(deng)(deng)多種人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)，初步實(shi)現了東巴(ba)(ba)典籍(ji)(ji)的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)識別與(yu)(yu)誦讀。
智(zhi)慧體育(yu)(yu)(yu)也有(you)了最(zui)新實踐應用——基于(yu)計算(suan)機視(shi)覺(jue)技(ji)術創設全場景(jing)智(zhi)能運動空(kong)間，構建(jian)智(zhi)慧體育(yu)(yu)(yu)新生態(tai)，貫(guan)穿(chuan)學(xue)(xue)校體育(yu)(yu)(yu)教(jiao)育(yu)(yu)(yu)全流程，實現“教(jiao)、學(xue)(xue)、賽、練、測、考、評、管”一體化，用人工智(zhi)能助(zhu)力體育(yu)(yu)(yu)與健康教(jiao)育(yu)(yu)(yu)數(shu)字化轉型(xing)。
圍(wei)繞(rao)“提(ti)升學(xue)生體(ti)質(zhi)健康水平”的核心目(mu)標，科大訊飛全新(xin)創設(she)全場(chang)景智能(neng)運動(dong)(dong)空間——以AI運動(dong)(dong)超(chao)腦(nao)串聯各種(zhong)設(she)備，實現校(xiao)(xiao)園(yuan)操場(chang)、室(shi)內運動(dong)(dong)館等全場(chang)景運動(dong)(dong)空間智能(neng)化(hua)，為不同運動(dong)(dong)項(xiang)目(mu)提(ti)供智能(neng)測評與(yu)個(ge)性化(hua)訓練指導，服務日常(chang)教學(xue)、課后運動(dong)(dong)、體(ti)育比(bi)賽、國家體(ti)測、體(ti)育考試、體(ti)育與(yu)健康大數據監(jian)測等全業務，全面推進學(xue)校(xiao)(xiao)體(ti)育與(yu)健康教育數字(zi)化(hua)轉型，實現高質(zhi)量(liang)發展。
截至目前，科大訊飛智(zhi)慧體(ti)育(yu)(yu)已服務安徽(hui)、山(shan)東、江蘇(su)、河(he)北等省份(fen)的(de)20余個市(shi)、縣（區）體(ti)育(yu)(yu)中(zhong)(zhong)考(kao)，北京匯(hui)文中(zhong)(zhong)學、華(hua)南師大附中(zhong)(zhong)、杭州建蘭中(zhong)(zhong)學、合肥四十八中(zhong)(zhong)等超1400所學校(xiao)。規(gui)模化常態化應用數(shu)據顯示，在(zai)學校(xiao)常規(gui)運動會(hui)中(zhong)(zhong)可以減輕(qing)75%的(de)人(ren)工(gong)裁(cai)判工(gong)作(zuo)量，在(zai)體(ti)育(yu)(yu)考(kao)試中(zhong)(zhong)單(dan)考(kao)場單(dan)次可以減少64%的(de)仲裁(cai)人(ren)次，同時(shi)常態化應用能促進(jin)學生的(de)運動興趣提(ti)升(sheng)43%，進(jin)而促進(jin)運動能力提(ti)升(sheng)，如立定跳遠(yuan)平均(jun)提(ti)升(sheng)13.7%，跑步平均(jun)提(ti)升(sheng)11.2%，最終學生的(de)體(ti)質健康(kang)優秀率提(ti)升(sheng)12.5%。
中國(guo)企業(ye)還積極出(chu)海(hai)，讓智慧教(jiao)育的(de)成(cheng)(cheng)果惠及海(hai)外。在(zai)沙特阿拉伯(bo)，商湯與(yu)當地機(ji)構攜手實(shi)施(shi)人工智能(neng)(neng)(neng)教(jiao)育計(ji)劃(hua)(hua)，為當地教(jiao)師和學(xue)(xue)生提(ti)(ti)供成(cheng)(cheng)熟的(de)人工智能(neng)(neng)(neng)課程。該計(ji)劃(hua)(hua)涵蓋(gai)計(ji)算機(ji)視覺、深度學(xue)(xue)習等主題，旨在(zai)提(ti)(ti)高參與(yu)者對人工智能(neng)(neng)(neng)的(de)興趣，并傳授專業(ye)相關的(de)基(ji)本技能(neng)(neng)(neng)。
目(mu)前，該項目(mu)二期已經(jing)啟動，預計將提(ti)供(gong)經(jing)教育(yu)部認證的阿拉伯語、英語雙語教學內容(rong)，覆蓋更多通(tong)識(shi)教育(yu)年級，并計劃在部分合作學校(xiao)建立(li)人工智能實(shi)驗室，總計覆蓋超3萬名(ming)學生和2000余名(ming)教師。
“希望用(yong)人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能激發(fa)潛能，讓每個孩子都能在人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能的助(zhu)力下綻放光芒。”科大訊(xun)(xun)飛智(zhi)(zhi)(zhi)慧體(ti)育(yu)(yu)產品(pin)線總經理郭紅杰(jie)表(biao)示。未(wei)來，科大訊(xun)(xun)飛將持續探索人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能技術在體(ti)育(yu)(yu)教育(yu)(yu)及學(xue)生健康發(fa)展領域的深(shen)度應用(yong)，推(tui)動(dong)學(xue)校(xiao)體(ti)育(yu)(yu)高質量發(fa)展、助(zhu)力青少年健康成長。
來源：人民網
