環(huán)球人物| 劉慶峰：用人工智能助力因材施教

科大訊飛董事長劉慶峰接受環(huán)球人物記者專訪

　　科大訊飛董事長劉慶峰站在講臺中央，背景屏幕上是一片郁郁蔥蔥的樹林，上方有一行字——“個性化精準(zhǔn)學(xué)，AI學(xué)習(xí)更輕松”。他說：“我們希望幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)，幫助家長減輕輔導(dǎo)負擔(dān)，為孩子的五育并舉贏得更多時間和空間，讓因材施教的夢想照進現(xiàn)實。”

　　這是今年7月科大訊飛AI學(xué)習(xí)機T10的發(fā)布會現(xiàn)場。但劉慶峰談的首先不是產(chǎn)品，而是教育的時代之問：“教育要培養(yǎng)什么人，怎么樣培養(yǎng)人，為誰培養(yǎng)人?”歸根結(jié)底是一個問題：如何讓教育回歸本質(zhì)?

　　讓學(xué)生學(xué)得更有效

　　教育的本質(zhì)是什么?劉慶峰說起了《科學(xué)》雜志的一個預(yù)測：2045年前，全球45%左右的工作會被人工智能替代。但教師不會被替代，因為教師是人類的靈魂工程師。“凡是有規(guī)律可循的活動，機器都可以替代人。但機器無法取代人類的創(chuàng)意和想象力。未來教育的核心要培養(yǎng)人的創(chuàng)造力。”

　　2000多年前，孔子就主張“因材施教，有教無類”。如今，義務(wù)教育最突出的問題之一則是中小學(xué)生負擔(dān)太重，學(xué)習(xí)效率不高。劉慶峰說，科大訊飛聯(lián)合北京 師范大學(xué)承載的大數(shù)據(jù)專項，共同統(tǒng)計了35億次學(xué)生作業(yè)，發(fā)現(xiàn)其中有60%是無效、低效練習(xí)。他們在兩年中走訪了16個城市、5500多名用戶，匯聚了1萬多條意見，歸納出社會最關(guān)注的5個問題，第一個就是 “怎樣幫助孩子減少無效、低效的重復(fù)練習(xí)”。

　　在劉慶峰看來，解決問題的路徑是回歸學(xué)校的教育主陣地作用，用人工智能幫助學(xué)校提升能力，幫孩子進行自主學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。“在教育中，存在兩個‘既要也要’的典型期待。既要孩子減負，也要學(xué)業(yè)提升;既要‘五育’并舉，也要科技強國。”而人工智能時代可以嘗試著實現(xiàn)兩者平衡。“運用人工智能技術(shù)，能解決三個關(guān)鍵：第一，能對學(xué)情做分析，清楚了解孩子的學(xué)業(yè)情況;第二，能追根溯源，為孩子推薦個性化提升方案;第三，能以實際成效來促進信心。”

　　劉慶峰以科大訊飛的新產(chǎn)品——AI學(xué)習(xí)機為例介紹說，它可以滿足從小學(xué)到高中的學(xué)習(xí)需求。比如，它能借助復(fù)雜場景的圖文技術(shù)等對學(xué)生學(xué)情做分析;利用知識圖譜技術(shù)等對學(xué)習(xí)內(nèi)容做推薦;用語音交互技術(shù)、機器翻譯技術(shù)和大規(guī)模權(quán)威評測應(yīng)用驗證幫學(xué)生 “能聽會說”學(xué)語言。“老師批改全班作文，學(xué)生可能要兩天甚至更久得到反饋。機器批改可實現(xiàn)即時反饋，學(xué)生立馬就能知道問題在哪，怎樣有針對性提升。”

　　人工智能讓學(xué)習(xí)更高效。劉慶峰說：“我們利用人工智能技術(shù)為學(xué)生規(guī)劃個性化學(xué)習(xí)路徑。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)的采集和分析，智能診斷學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)，構(gòu)建知識圖譜，并進行有針對性的學(xué)習(xí)資源推薦。”他向記者展示了一個學(xué)生的數(shù)學(xué)知識圖譜，綠色部分是學(xué)生掌握的，紅色是沒掌握的，黃色是掌握不牢固的。如果孩子不把薄弱知識點掌握好，再怎么努力成效也很小。如今“按圖索驥”推薦該學(xué)的內(nèi)容，不僅減少無效學(xué)習(xí)時間，還能提升學(xué)生的自信心。

　　在安徽省蚌埠市懷遠一中，學(xué)?；趯W(xué)業(yè)數(shù)據(jù)記錄與分析，為每個學(xué)生定制個性化學(xué)習(xí)方案。自2018年引入個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)以來，已為該校學(xué)生整理錯題160余萬道，探索出一套個性化教學(xué)模式。青島西海岸新區(qū)是國家級信息化教學(xué)實驗區(qū)，2019年與科大訊飛合作開展“‘因材施教’人工智能+教育創(chuàng)新應(yīng)用行動”。在當(dāng)?shù)攸S島小學(xué)，六年級學(xué)生用壓感筆和平板電腦上美術(shù)課，用專業(yè)繪畫軟件進行美術(shù)創(chuàng)作，盡情享受著美與科技融合的現(xiàn)代課堂。

　　劉慶峰說，智慧教育個性化解決方案有效減輕了學(xué)生負擔(dān)。“教育的本質(zhì)不應(yīng)是盲目追求學(xué)得多、學(xué)得難，而是能培養(yǎng)孩子的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。”

　　讓老師教得更精準(zhǔn)

　　人工智能也讓教學(xué)更精準(zhǔn)。劉慶峰說：“傳統(tǒng)的英語聽說教學(xué)無法短時間內(nèi)掌握學(xué)生共性問題。比如朗讀短文，老師只能讓個別學(xué)生起來讀，然后有針對性地進行指導(dǎo)。通過我們的英語聽說教學(xué)平臺，所有學(xué)生一起讀，系統(tǒng)自動統(tǒng)計學(xué)生高頻錯詞，回放問題讀音，讓老師快速掌握學(xué)情，以學(xué)定教。”

　　在青島西海岸新區(qū)育英初級中學(xué)，學(xué)校應(yīng)用這一平臺和智慧課堂，打造在校模擬測試、在家自主練習(xí)的英語教學(xué)模式。課前，教師利用人工智能技術(shù)生成練習(xí)題，推送預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在線完成提交后，系統(tǒng)自動批改并反饋學(xué)情，教師隨后在課堂上進行有針對性的講解。課后，教師布置英語朗讀評測，學(xué)生進行發(fā)音練習(xí)后，系統(tǒng)即時給出反饋，讓孩子準(zhǔn)確了解自身的優(yōu)勢與不足，樹立自主學(xué)習(xí)的自信心。

　　劉慶峰說，人工智能可以幫助老師完成復(fù)雜重復(fù)的工作。比如，在課前備課環(huán)節(jié)，老師通常面臨學(xué)情難掌握、備課資源難尋找等問題，智能備課工具可提供體系化的精準(zhǔn)性資源，并基于學(xué)情做智能推薦。“我們提供體系化精品資源覆蓋全國主流教材版本;超過1500萬道題庫資源涵蓋中小學(xué)10門學(xué)科，且實時更新。”在課堂上，教師可以發(fā)起全班作答，學(xué)生完成后系統(tǒng)自動批改，每道題的完成率、正確率一覽無余。作文智能批改釋放了老師的時間、精力，省出來的時間可以對作文較薄弱的學(xué)生進行專項輔導(dǎo)。

　　身為全國人大代表的劉慶峰，也一直在關(guān)注教育公平問題。他說，一些鄉(xiāng)村學(xué)校教育資源相對匱乏，影響了教育公平。近幾年，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，這些問題正在逐漸得到解決。比如，安徽省蚌埠市從2019年開始在全市開展智慧學(xué)校建設(shè)，科大訊飛為當(dāng)?shù)靥峁┝?2萬條教學(xué)資源、2000萬道試題資源，幫助鄉(xiāng)村學(xué)校開齊國家課程，開好語言課程，讓鄉(xiāng)村學(xué)生共享城鎮(zhèn)名師資源。在地處偏遠的固鎮(zhèn)縣連城鎮(zhèn)中心小學(xué)，“能聽會說”的電子課本讓師生有了標(biāo)準(zhǔn)的語言學(xué)習(xí)環(huán)境，通過大屏幕和網(wǎng)絡(luò)錄播設(shè)備，學(xué)生可以和市里優(yōu)質(zhì)校學(xué)生“同上一節(jié)課”。革命老區(qū)六安是國家扶貧開發(fā)重點區(qū)域，當(dāng)?shù)靥焯谜行男W(xué)下轄6個教學(xué)點，常年無法開設(shè)英語、美術(shù)、音樂等科目。通過智慧學(xué)校建設(shè)，那里的孩子們也有了這些課程。

　　劉慶峰說：“教育是鄉(xiāng)村的支柱，鄉(xiāng)村振興和農(nóng)村現(xiàn)代化離不開鄉(xiāng)村教育發(fā)展，而縮小教育區(qū)域差距是我們國家和社會一直在追求的目標(biāo)。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)確實已對這個目標(biāo)的實現(xiàn)做出了一定的貢獻。”

　　AI 學(xué)習(xí)機背后的“硬核”科技

　　自2004年涉足教育領(lǐng)域以來，科大訊飛研發(fā)的智慧教育產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用，并與3.8萬余所學(xué)校深度合作，服務(wù)過億師生。這背后，是科大訊飛的“硬核”技術(shù)。

　　劉慶峰說：“為什么AI學(xué)習(xí)機能對學(xué)情做分析?因為我們有強核心技術(shù)。比如OCR技術(shù)，能把圖片變成機器可以理解的‘文字’。我們在國際模式識別大賽上，中文、英文和公式總共3項比賽都是全世界第一名;在2020年復(fù)雜數(shù)學(xué)公式挑戰(zhàn)賽中，我們獲得了全世界第一名。因為這項技術(shù)，學(xué)生的數(shù)據(jù)成為了讓機器做分析的條件和基礎(chǔ)。”

　　機器批作文背后是機器閱讀理解能力。“在斯坦福大學(xué)牽頭的SQuAD的比賽中，我們的技術(shù)在全球首次超過了人類平均水平。這使機器可以學(xué)習(xí)一個個領(lǐng)域的知識，在作文評分上達到人類專家的水平。這項技術(shù)已在中高考作文閱卷中應(yīng)用。”

　　AI學(xué)習(xí)機如何精準(zhǔn)規(guī)劃、推薦學(xué)習(xí)路徑呢?這就要識別孩子的“最近發(fā)展區(qū)”，并給出動態(tài)的學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃。所謂“最近發(fā)展區(qū)”，就是孩子已達到的發(fā)展水平和可能達到的發(fā)展水平間的距離。孩子需要做“跳起來夠得著”的相關(guān)訓(xùn)練，太難會打擊自信心，太簡單又沒有用。在2020年NeurlPS教育挑戰(zhàn)賽的“預(yù)測學(xué)生對新試題的作答選項”“評估試題質(zhì)量”和“設(shè)計個性化試題推薦模型”三個任務(wù)中，科大訊飛斬獲了一個賽道的公榜和私榜雙項冠軍及兩個賽道的公榜第一。“這個核心技術(shù)的突破，使得我們有能力在全球率先做因材施教的精準(zhǔn)推薦。”劉慶峰說道。

　　科大訊飛AI學(xué)習(xí)機能幫孩子讀課文、練口語、做聽寫練習(xí)等，這些功能也有核心技術(shù)支撐。首先是語音合成技術(shù)的突破。在國際權(quán)威語音合成大賽Blizzard Challenge中，科大訊飛獲得14連冠，其合成語言首次超過專業(yè)播音員。兩年前，科大訊飛利用AI技術(shù)為紀(jì)錄片《創(chuàng)新中國》配音，是全球首部全部采用人工智能配音的紀(jì)錄片。其次是口語評測技術(shù)的突破。目前，業(yè)內(nèi)只有科大訊飛口語測評技術(shù)能做到大規(guī)模應(yīng)用，并且是在普通話等級考試和高考英語口語考試中應(yīng)用。第三是機器翻譯技術(shù)的突破?？拼笥嶏w的機器翻譯已通過全國翻譯專業(yè)資格(水平)測試，機器口譯技術(shù)測試在全球首次達到專業(yè)資格合格標(biāo)準(zhǔn)。科大訊飛成為北京2022年冬奧會和冬殘奧會自動語音轉(zhuǎn)換與翻譯的獨家供應(yīng)商。第四是語音識別技術(shù)的突破，在國際語音識別評測領(lǐng)域影響力最大的CHiME大賽中，科大訊飛語言識別技術(shù)蟬聯(lián)三屆冠軍。今年，科大訊飛“語音識別方法及系統(tǒng)”榮獲第二十二屆中國專利金獎。

　　“新一代AI學(xué)習(xí)機中有著以科大訊飛為代表的中國人工智能里程碑式技術(shù)突破。正因為這些突破，我們今天才敢說人工智能學(xué)習(xí)機的時代已經(jīng)到來了。” 劉慶峰說，“我相信這樣的核心技術(shù)成果，將會支撐著中國孩子率先在全球享受到人工智能的紅利，讓中國在未來科技創(chuàng)新和人的培養(yǎng)上走在世界前列。”

　　劉慶峰說，時代在變，技術(shù)在變，但教育的本質(zhì)不會改變。人工智能的目的是幫助老師推動教學(xué)，讓老師從不必要的勞動中解放出來，有時間和精力去做教學(xué)研究，去關(guān)注孩子的心智發(fā)展和創(chuàng)造力的提高。“教育的核心絕不僅僅是‘注滿一桶水’，而是要‘點燃孩子心中的那一把火’，激活孩子的創(chuàng)造力。這一點在人工智能時代尤為重要。數(shù)據(jù)會告訴每一個孩子到底在哪些方面是有天分的、與眾不同的。我們希望能夠通過過程性評價，幫助孩子們找到未來人生出彩的最合適的那個方向。”

　　隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的發(fā)展與普及應(yīng)用，未來的教育將進入教師與人工智能協(xié)作共存的時代。劉慶峰說 ：“人工智能依舊是人類的助手，未來屬于掌握了人工智能的人類，希望廣大教師能夠主動適應(yīng)人工智能新技術(shù)的變化，讓孩子們站在人工智能的肩膀上適應(yīng)未來。”