讓智慧教育變得更“智慧”
運用人工智能技術，因材施教有了新的好幫手——智慧教育：通過為學生的知識狀態(tài)、身體狀態(tài)進行“建模”，精準為每一個學生制定學習方案……
智慧教育的應用效果如何？如何讓教育變得更“智慧”？本報記者前往安徽合肥，試著為您解答。
因材施教，促進平衡
在安徽合肥師范大學附屬小學的體育課上，記者留意到學生的手腕上都佩戴了一個電子手環(huán)。熱身運動時，老師并沒有看向學生，而是站在一旁，手持平板電腦，眼睛緊盯著屏幕上實時跳動的數(shù)據(jù)，不時提醒個別同學加快運動頻率。
見記者走來，合肥師范附小體育老師楊鯤轉過身，對記者說：“你看，平板電腦上清楚地顯示了每個學生的心率情況，誰需要加強、誰需要放緩，一目了然�！�
楊鯤口中的智慧系統(tǒng)正是科大訊飛智慧教育事業(yè)部推出的智慧體育教育系統(tǒng)。基于這套系統(tǒng)，穿戴設備能準確記錄學生的運動數(shù)據(jù)與畫像，進而定制化給出提升的意見和建議。
“今年，我們新增了智慧跳繩、智慧視覺等設備。孩子們正在進行的跳繩訓練，以前需要一個孩子跳，一個孩子數(shù)，訓練效率較低�！睏铞H說，而現(xiàn)在借助智慧跳繩設備，就不需要專門派人計數(shù)了，跳繩支持自動記錄，數(shù)據(jù)統(tǒng)計更便捷更智能，讓體育授課也更加高效。
除了便捷，在使用這套系統(tǒng)的過程中，楊鯤還有一個更為明顯的感受�！耙郧吧象w育課，一項鍛煉任務布置下去，只要學生完成了，課程就相當于結束了。”楊鯤坦言，現(xiàn)在，有了智慧系統(tǒng)，體育老師不僅能實時監(jiān)測到學生是否完成任務，還能看到其完成的過程。“通過對運動中關鍵動作進行專業(yè)的分析和指導，體育也在逐步走向因材施教�！�
智慧教育的應用，推進了教育資源的平均分配，讓更多孩子擁有更好的教學環(huán)境。有了智慧教育，浙江省溫州市鹿城區(qū)南浦小學學生與泰順縣垟溪小學可以“同上一堂課”。
作為城區(qū)的學校，南浦小學師資優(yōu)質、新老搭配結構合理，而山區(qū)學校垟溪小學教師則普遍偏年輕、缺乏經(jīng)驗，校與校之間的不均衡發(fā)展如何打破？智慧教育為此提供了解決方案。
在課堂上，精心設計的課程“科學王國歷險記”受到兩校學生的歡迎。該課程將學習融入闖關游戲中，寓教于樂。通過幾個攝像頭、一根網(wǎng)線，透過大屏幕，兩校學生可以共同參與課堂，一起學習。南浦小學老師不僅能清楚地觀看到垟溪學生們臉上的表情以及肢體語言，垟溪學生們也能隔著屏幕和老師進行互動。
有了互聯(lián)網(wǎng)平臺，南浦小學的老師在課后還能一同批改、點評垟溪小學學生的作業(yè)，并能將優(yōu)秀作業(yè)與南浦小學學生的優(yōu)秀作業(yè)一起展示�！霸絹碓礁械�，我們就是一個大家庭�！蹦掀中W校長李碧說，“泰順學校的老師在我們學校的教研群內，泰順的家長也在我們學校的家長群內，孩子們課后能夠繼續(xù)交流，共同促進。”
精準測試，量身定制
讓教育變智慧，因此施教很關鍵，這需要對每一個學生的各項情況進行精準分析。香港科技大學首席副校長郭毅可分享過一個案例，引發(fā)了不少教育界人士的興趣。
從2016年開始，他的團隊在湖南進行過一個跟蹤實驗：將42個孩子作為一個自主學習班，運用團隊開發(fā)的智適應學習系統(tǒng)進行個性化輔導，從小學一直跟蹤到高中，最后發(fā)現(xiàn)42個孩子中有35個考上985和211大學。
“基于知識圖譜和智能推薦的技術，有可能更好地實現(xiàn)規(guī)�；瘋�性教育場景�！惫憧山榻B，該系統(tǒng)的基礎就是一個多維的知識圖譜，通過數(shù)據(jù)采集學生資料，在應用層面發(fā)揮作用，使得人工智能技術真正為教育服務。
上海交通大學教授俞勇認為，運用人工智能技術，為學生的知識狀態(tài)“建�！�，對人才培養(yǎng)的模式創(chuàng)新至關重要。比如，可搭建智能化教學平臺，通過精準建模，為學生提供個性化學習推薦，提高學習成效。
如今，智慧體育教育系統(tǒng)已經(jīng)在全國40多所中小學得到運用。為了更好地量身定制方案，科大訊飛研究院算法工程師王歡下了不少功夫�！伴_發(fā)出的產品受到學生和老師喜愛，并讓其從中受益，我們打心眼里覺得付出很值！”王歡說。
“這是一個全新的領域。剛接到任務時，充滿了無限遐想�！闭勂鹉嵌伍_發(fā)的日子，一向話語不多的王歡打開了話匣子。
如何能做到對體育教學精準有效？王歡和同事跑了合肥、北京、廣東等多個地市的學校，和一線教師了解需求�！白詈�，我們把目標定在最基本的體測及體育考試項目上，一來可以實現(xiàn)更精確的測量，解放體育老師，更重要的是可以為每位學生量身定制訓練提升方案�！�
經(jīng)過緊張研發(fā)，進入應用階段，如何保障效果？“實驗室的環(huán)境相對簡單，當把設備和系統(tǒng)放入真實環(huán)境中時，干擾因素太多，效果遠達不到預期�！蓖鯕g說，為了解決這一問題，嚴寒酷暑中他們接連跑了幾十所學校，駐點在校，反復測試，改了又改。“最終獲得了老師和學生好評，能成為體育教學和訓練好幫手�！�
對于王歡及其同事而言，系統(tǒng)的開發(fā)、更新是一個循序漸進的過程�！拔覀円恢痹陉P注著這套系統(tǒng)的用戶反饋，與此同時，及時更新新技術，以給用戶帶去最好的體驗。”
發(fā)展?jié)摿薮?/p>
“智慧教育尚屬新興領域，發(fā)展?jié)摿薮��！庇袠I(yè)內人士指出。如今人工智能已學會了一門“硬核”語言，即現(xiàn)存唯一仍在使用的象形文字——東巴文。
東巴文由居住在滇、川、藏交界地以麗江為中心的納西族先民發(fā)明，被喻為人類社會文字起源和發(fā)展的“活化石”。日前，東巴文智能識別誦讀系統(tǒng)正式發(fā)布，展示了基于人工智能的東巴典籍識別與語音輸出。該系統(tǒng)由華東師范大學與麗江師范高等�？茖W校等單位聯(lián)合研發(fā)。據(jù)介紹，這套系統(tǒng)以東巴文字理論研究為支撐，基于東巴提供的大量圖像和語音數(shù)據(jù)，綜合采用圖像處理、深度學習等多種人工智能技術，初步實現(xiàn)了東巴典籍的智能識別與誦讀。
智慧體育也有了最新實踐應用——基于計算機視覺技術創(chuàng)設全場景智能運動空間，構建智慧體育新生態(tài)，貫穿學校體育教育全流程，實現(xiàn)“教、學、賽、練、測、考、評、管”一體化，用人工智能助力體育與健康教育數(shù)字化轉型。
圍繞“提升學生體質健康水平”的核心目標，科大訊飛全新創(chuàng)設全場景智能運動空間——以AI運動超腦串聯(lián)各種設備，實現(xiàn)校園操場、室內運動館等全場景運動空間智能化，為不同運動項目提供智能測評與個性化訓練指導，服務日常教學、課后運動、體育比賽、國家體測、體育考試、體育與健康大數(shù)據(jù)監(jiān)測等全業(yè)務，全面推進學校體育與健康教育數(shù)字化轉型，實現(xiàn)高質量發(fā)展。
截至目前，科大訊飛智慧體育已服務安徽、山東、江蘇、河北等省份的20余個市、縣(區(qū))體育中考，北京匯文中學、華南師大附中、杭州建蘭中學、合肥四十八中等超1400所學校。規(guī)�；B(tài)化應用數(shù)據(jù)顯示，在學校常規(guī)運動會中可以減輕75%的人工裁判工作量，在體育考試中單考場單次可以減少64%的仲裁人次，同時常態(tài)化應用能促進學生的運動興趣提升43%，進而促進運動能力提升，如立定跳遠平均提升13.7%，跑步平均提升11.2%，最終學生的體質健康優(yōu)秀率提升12.5%。
中國企業(yè)還積極出海，讓智慧教育的成果惠及海外。在沙特阿拉伯，商湯與當?shù)貦C構攜手實施人工智能教育計劃，為當?shù)亟處熀蛯W生提供成熟的人工智能課程。該計劃涵蓋計算機視覺、深度學習等主題，旨在提高參與者對人工智能的興趣，并傳授專業(yè)相關的基本技能。
目前，該項目二期已經(jīng)啟動，預計將提供經(jīng)教育部認證的阿拉伯語、英語雙語教學內容，覆蓋更多通識教育年級，并計劃在部分合作學校建立人工智能實驗室，總計覆蓋超3萬名學生和2000余名教師。
“希望用人工智能激發(fā)潛能，讓每個孩子都能在人工智能的助力下綻放光芒�！笨拼笥嶏w智慧體育產品線總經(jīng)理郭紅杰表示。未來，科大訊飛將持續(xù)探索人工智能技術在體育教育及學生健康發(fā)展領域的深度應用，推動學校體育高質量發(fā)展、助力青少年健康成長。
