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与AIGC应用高度契合、解决“教育公平”问题的关键 AI+教育一触即燃?丨黄金眼

作者:全景网发布时间:2023-06-13

原标题:与AIGC应用高度契合、解决“教育公平”问题的关键 AI+教育一触即燃?丨黄金眼

在规模化教育背景下,个性化教育与普惠教育的矛盾其实已经难以调和。

“如果我们不能为每个孩子提供优质的教育,那么我们将失去的不仅是他们的未来,也将失去我们共同的未来。”正如比尔盖茨所言,教育一直都是点燃未来的火焰。

然而,教育资源的不足使得任何人受到的教育始终都会受限于背景、地域或能力等等因素,教育公平一直都是全社会追求的理想目标。如今,高速发展的AI与教育相结合,让人们看到了这个理想目标的雏形,也衍生出了巨大的潜力市场。

 01

教育为什么需要技术变革?

在规模化教育背景下,个性化教育与普惠教育的矛盾其实已经难以调和。

教育的目的是实现人的全面发展,其内涵极为丰富,而“因材施教”是从古至今被广泛接受的教育理念。1984年Benjamin Bloom在其教育实验中提出"two sigma"理论从定量角度证明了其正确性,即接受一对一辅导的教学组的平均表现明显优于传统教学组,差距达到两个标准差。但教育个性化程度的提升需要配套教师资源的持续投入,对于具有规模化教育需求的国家而言,会产生师资稀缺、教育开支过高等问题。

根据教育部数据,2022年我国各级各类在校学生人数为2.93亿人,而配套的专职教师数仅为1880.36万人,教师学生人数比接近1:16,教师资源相对稀缺;同时,2021年我国教育行业就业人员年平均工资为11.14万元,且过去5年呈现稳步上升的态势,通过采取小班上课或1对1模式将会产生庞大的教育开支。因此,在规模化教育背景下,实现个性化教育与实现普惠教育之间存在明显的矛盾。

因此,国内教育的技术变革一直都在进行。

回顾我国历次技术变革对于教育改造,其外在形式体现为:1.数字化教育内容的变化(数量、形式、生成方式);2.数字化教育内容传递方式的改变(非智能传递、算法精准传递),而数字化内容的丰富度、传递速度与传递精确度,决定了技术是否能对教育领域的人脑活动进行有效的替代与拓展。

随着互联网等技术发展的深入,教育数字化内容的形式(图文、音频、录播视频到直播视频)与数量逐渐丰富,内容传递的速度、形式的多样性得到提升,特别近年来AI技术发展十分迅速,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。

来源:中国互联网信息办公室

 02

AI如何优化教育?

AI改造教育本质,就是用科技拓展边界,实现优质教育资源规模化、公平化、个性化。

规模化条件下,AI相较于真人教师是具有成本优势的,因此AI替代人力的过程使得在维持现有教育投入成本不变的情况下,优质教育资源规模化成为现实,且随着AI所替代人脑活动的复杂度提升,其对于教育的降本增效作用也更为明显。

虽然在前期开发一套AI系统前期的成本极高,据松鼠AI创始人栗浩洋,开发一个合格的AI教师至少需要10亿元,但近年人工智能训练成本大幅下降有望降低其前期高开发成本。

据ARK Invest数据,2020-2022年,将一个大语言模型训练至GPT-3性能级别所需要的成本由460万美元下降到45万美元,下降幅度超过90%,而预计到2030年,训练成本将以每年70%的降幅递减,只需要30美元。

至于后期运营,一旦开发成功,即可凭借较低的运营成本,跨越时空的障碍为数以万计的学生提供个性化教育服务,且随着服务学生规模的上升,其人均成本逐渐趋向于0。

来源:国金证券研究所

AI赋能教育之后,使得教师、学生、学校的体验均有大幅提升。

首先对于学生而言,AI可以提供个性化学习体验。传统教育往往采用一种“一刀切”的教学模式,无法充分满足每个学生的学习需求和节奏。而AI技术可以根据学生的个性化特征和学习进度,提供定制化的学习内容和方法。由于AIGC互动性强、可在课堂中与学生进行辩论、发起讨论会等,激发了学生的学习积极性,在课外,AIGC应用可一对一的个性化答疑、作业批改和学情评估等。

通过分析学生的学习数据,AI可以识别学生的弱点和优势,为他们提供有针对性的学习建议和指导,从而实现更高效的学习过程。这种个性化学习体验能够极大地提高学生的学习效果和兴趣,激发他们的学习潜力。

在教师方面,课前自动生成授课教案、智能匹配同类型习题、智能分析学生反馈并提供复习教案等,节省备课时间,提供精准个性化的推荐内容;课中精准分析学生的课堂表现并生成学情分析报告;课后智能作业批改/智能阅卷/智能错因诊断。国内外教育机构已尝试利用AIGC(以Chat GPT为主)辅助教学。

同时在学校方面,AI可以通过数据分析和预测模型,帮助学校和政府进行教育管理,包括教学管理及监考管理、校园安防管理等。通过分析学生的学习数据和行为,AI可以提供对学生学习情况的评估和预测,为学校提供决策参考。

AI教育软件、硬件在各教育场景下的赋能来源:科技部、贝格罗兰、艾瑞咨询

 03

进程如何?

市场多大?

目前众多因素推动,AI+教育落地已经具备较好的土壤。

首先是在线教育产业转型升级需求加速AI技术落地教育领域。近年我国在线教育行业发展迅猛,尤其在疫情期间,教育信息化进程进一步加快,在线教育渗透率不断提升,大规模在线教育活动顺利开展。

根据中国互联网络中心数据,从2018年6月到2022年6月,我国在线教育用户规模由1.72亿人增长至3.77亿人,CAGR达21.7%,在线教育使用率(用户人数占全部网民的比率)由2016年12月的14.1%上升至2021年6月的32.1%。目前,在线教育仍然存在交互性、学习效果等方面的缺陷,而庞大的用户规模产生了海量可供分析的数据,为AI技术赋能教育、创造新的教育形式提供了坚实的数据“养料”。

中国在线教育用户规模及使用率来源:中国互联网络信息中心

政策方面,教育部等印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》要求要改进学校教学与服务,开齐开足开好科学类课程,修订完善课程标准及教材,同时将教辅书纳入监管体系。强化实验教学,并广泛组织中小学生前往科学教育场所,进行场景式、体验式科学实践活动。为薄弱地区、薄弱学校援建科学教育场所提供设备、器材、图书、软件等,并探索利用人工智能、虚拟现实等技术手段改进和强化实验教学,弥补优质教育教学资源不足的状况。

在财政投入不断加大、高校信息化建设加速,教育信息化市场规模持续提升。据教育部数据,2015-2021年全国教育经费总投入金额从3.61万亿元增长至5.79万亿元,年复合增长率为8.17%。2018年国务院出台《关于进一步调整优化结构提高教育经费使用效益的意见》,政策强调教育经费支出逐年只增不减。根据锐观咨询统计及预测,2017至2023年我国教育信息化行业市场规模将由3405亿元增至5776亿元,年复合增长率达9.21%。

此背景下,艾瑞咨询测算,2022年我国AI+教育行业市场规模约为649.6亿元,同比增长14.83%,预计随着AI+教育逐渐被更多学校、家长接受,同时在财政预算驱动下,AI+教育市场规模有望持续提升。

2017-2023年我国教育信息化市场规模(亿元)

资料来源:锐观咨询

 04

相关企业有哪些?

得益于AI技术与教育结合具有巨大应用前景,国内外的教育上市公司正在积极布局。目前,主要有两种应用路径:一是将AI技术赋能于教育实践,即通过将AI技术融入到教学过程中,提高学生个性化学习效果、减轻教师教学负担、提升教育机构的运营效率;二是提供AI课程培训,为青少年和职业成人等群体提供人工智能理论与实践课程,以帮助其适应AI时代下工作、生活的变化。

AI赋能教育方向,国内招录考试培训领域中龙头企业中公教育,正通过百度智能云全面体验并接入文心一言的能力,将百度的智能对话技术成果应用在职业教育领域:与新华网签署合作协议,共同打造教育Al“数智人”,创新“技术+内容”新型教育培训解决方案。

孩子王自主研发了Kids GPT,目前正在内测,育儿顾问每天都在训练Kids GPT。科德教育在4月10日发布公告称,将用1.3亿元现金收购及增资中吴芯英8.38%股权,双方会在人工智能化职业教育方面开展深度合作,推动AI在职业教育应用下的场设计、研发、创新和落地,并发展交互式人工智能领域的职业教育教学与人才培养。

学大教育年初正式宣布成为百度文心一言首批生态合作伙伴。后续公司将通过百度营销接入文心一言的能力,把百度智能对话技术成果应用在产品研发、教学设计、定制化学习场景、职业教育、产教融合、教育咨询等领域。

好未来近期透露,在学而思学习机上已经正式上线AI讲题机器人小π,未来学而思将利用Chat GPT相关技术不断对学习机等产品进行升级迭代,预期将在题目覆盖率、人机互动性、题目讲解生动性等方面实现大幅提升。此外,还有2018年就成立AI研究院的新东方。

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盛通股份有针对10-13岁学员的人工智能启蒙课程,13岁以上学员的人工智能未来伙伴课程,以上课程有助于学员掌握人工智能技术相关理论与应用,近期也上线了AI绘画验课。

凯文教育则已经与多所职业学院合作成立数字经济类产业学院,共同开设AI、机器人、软件技术、虚拟现实技术应用等众多科技类新兴专业。


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