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(cháng)劉慶峰接受環(huán)球人物記者專(zhuān)訪(fǎng)

　　科大訊飛董事長(cháng)劉慶峰站在講臺中央，背景屏幕上是一片郁郁蔥蔥的樹(shù)林，上方有一行字——“個(gè)性化精準學(xué)，AI學(xué)習更輕松”。他說(shuō)：“我們希望幫助學(xué)生高效學(xué)習，幫助家長(cháng)減輕輔導負擔，為孩子的五育并舉贏(yíng)得更多時(shí)間和空間，讓因材施教的夢(mèng)想照進(jìn)現實(shí)。”

　　這是今年7月科大訊飛AI學(xué)習機T10的發(fā)布會(huì )現場(chǎng)。但劉慶峰談的首先不是產(chǎn)品，而是教育的時(shí)代之問(wèn)：“教育要培養什么人，怎么樣培養人，為誰(shuí)培養人?”歸根結底是一個(gè)問(wèn)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(shuō)起了《科學(xué)》雜志的一個(gè)預測：2045年前，全球45%左右的工作會(huì )被人工智能替代。但教師不會(huì )被替代，因為教師是人類(lèi)的靈魂工程師。“凡是有規律可循的活動(dòng)，機器都可以替代人。但機器無(wú)法取代人類(lèi)的創(chuàng )意和想象力。未來(lái)教育的核心要培養人的創(chuàng )造力。”

　　2000多年前，孔子就主張“因材施教，有教無(wú)類(lèi)”。如今，義務(wù)教育最突出的問(wèn)題之一則是中小學(xué)生負擔太重，學(xué)習效率不高。劉慶峰說(shuō)，科大訊飛聯(lián)合北京 師范大學(xué)承載的大數據專(zhuān)項，共同統計了35億次學(xué)生作業(yè)，發(fā)現其中有60%是無(wú)效、低效練習。他們在兩年中走訪(fǎng)了16個(gè)城市、5500多名用戶(hù)，匯聚了1萬(wàn)多條意見(jiàn)，歸納出社會(huì )最關(guān)注的5個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)就是 “怎樣幫助孩子減少無(wú)效、低效的重復練習”。

　　在劉慶峰看來(lái)，解決問(wèn)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(jìn)行自主學(xué)習、精準學(xué)習。“在教育中，存在兩個(gè)‘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(shí)代可以嘗試著(zhù)實(shí)現兩者平衡。“運用人工智能技術(shù)，能解決三個(gè)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(gè)性化提升方案;第三，能以實(shí)際成效來(lái)促進(jìn)信心。”

　　劉慶峰以科大訊飛的新產(chǎn)品——AI學(xué)習機為例介紹說(shuō)，它可以滿(mǎn)足從小學(xué)到高中的學(xué)習需求。比如，它能借助復雜場(chǎng)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)習內容做推薦;用語(yǔ)音交互技術(shù)、機器翻譯技術(shù)和大規模權威評測應用驗證幫學(xué)生 “能聽(tīng)會(huì )說(shuō)”學(xué)語(yǔ)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(shí)現即時(shí)反饋，學(xué)生立馬就能知道問(wèn)題在哪，怎樣有針對性提升。”

　　人工智能讓學(xué)習更高效。劉慶峰說(shuō)：“我們利用人工智能技術(shù)為學(xué)生規劃個(gè)性化學(xué)習路徑。通過(guò)對學(xué)生學(xué)習過(guò)程性數據的采集和分析，智能診斷學(xué)生薄弱環(huán)節，構建知識圖譜，并進(jìn)行有針對性的學(xué)習資源推薦。”他向記者展示了一個(gè)學(xué)生的數學(xué)知識圖譜，綠色部分是學(xué)生掌握的，紅色是沒(méi)掌握的，黃色是掌握不牢固的。如果孩子不把薄弱知識點(diǎn)掌握好，再怎么努力成效也很小。如今“按圖索驥”推薦該學(xué)的內容，不僅減少無(wú)效學(xué)習時(shí)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)數據記錄與分析，為每個(gè)學(xué)生定制個(gè)性化學(xué)習方案。自2018年引入個(gè)性化學(xué)習系統以來(lái)，已為該校學(xué)生整理錯題160余萬(wàn)道，探索出一套個(gè)性化教學(xué)模式。青島西海岸新區是國家級信息化教學(xué)實(shí)驗區，2019年與科大訊飛合作開(kāi)展“‘因材施教’人工智能+教育創(chuàng )新應用行動(dòng)”。在當地黃島小學(xué)，六年級學(xué)生用壓感筆和平板電腦上美術(shù)課，用專(zhuān)業(yè)繪畫(huà)軟件進(jìn)行美術(shù)創(chuàng )作，盡情享受著(zhù)美與科技融合的現代課堂。

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

　　讓老師教得更精準

　　人工智能也讓教學(xué)更精準。劉慶峰說(shuō)：“傳統的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)教學(xué)無(wú)法短時(shí)間內掌握學(xué)生共性問(wèn)題。比如朗讀短文，老師只能讓個(gè)別學(xué)生起來(lái)讀，然后有針對性地進(jìn)行指導。通過(guò)我們的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)教學(xué)平臺，所有學(xué)生一起讀，系統自動(dòng)統計學(xué)生高頻錯詞，回放問(wèn)題讀音，讓老師快速掌握學(xué)情，以學(xué)定教。”

　　在青島西海岸新區育英初級中學(xué)，學(xué)校應用這一平臺和智慧課堂，打造在校模擬測試、在家自主練習的英語(yǔ)教學(xué)模式。課前，教師利用人工智能技術(shù)生成練習題，推送預習任務(wù)，學(xué)生在線(xiàn)完成提交后，系統自動(dòng)批改并反饋學(xué)情，教師隨后在課堂上進(jìn)行有針對性的講解。課后，教師布置英語(yǔ)朗讀評測，學(xué)生進(jìn)行發(fā)音練習后，系統即時(shí)給出反饋，讓孩子準確了解自身的優(yōu)勢與不足，樹(shù)立自主學(xué)習的自信心。

　　劉慶峰說(shuō)，人工智能可以幫助老師完成復雜重復的工作。比如，在課前備課環(huán)節，老師通常面臨學(xué)情難掌握、備課資源難尋找等問(wèn)題，智能備課工具可提供體系化的精準性資源，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(guò)1500萬(wàn)道題庫資源涵蓋中小學(xué)10門(mén)學(xué)科，且實(shí)時(shí)更新。”在課堂上，教師可以發(fā)起全班作答，學(xué)生完成后系統自動(dòng)批改，每道題的完成率、正確率一覽無(wú)余。作文智能批改釋放了老師的時(shí)間、精力，省出來(lái)的時(shí)間可以對作文較薄弱的學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)項輔導。

　　身為全國人大代表的劉慶峰，也一直在關(guān)注教育公平問(wèn)題。他說(shuō)，一些鄉村學(xué)校教育資源相對匱乏，影響了教育公平。近幾年，隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題正在逐漸得到解決。比如，安徽省蚌埠市從2019年開(kāi)始在全市開(kāi)展智慧學(xué)校建設，科大訊飛為當地提供了62萬(wàn)條教學(xué)資源、2000萬(wàn)道試題資源，幫助鄉村學(xué)校開(kāi)齊國家課程，開(kāi)好語(yǔ)言課程，讓鄉村學(xué)生共享城鎮名師資源。在地處偏遠的固鎮縣連城鎮中心小學(xué)，“能聽(tīng)會(huì )說(shuō)”的電子課本讓師生有了標準的語(yǔ)言學(xué)習環(huán)境，通過(guò)大屏幕和網(wǎng)絡(luò )錄播設備，學(xué)生可以和市里優(yōu)質(zhì)校學(xué)生“同上一節課”。革命老區六安是國家扶貧開(kāi)發(fā)重點(diǎn)區域，當地天堂寨中心小學(xué)下轄6個(gè)教學(xué)點(diǎn)，常年無(wú)法開(kāi)設英語(yǔ)、美術(shù)、音樂(lè )等科目。通過(guò)智慧學(xué)校建設，那里的孩子們也有了這些課程。

　　劉慶峰說(shuō)：“教育是鄉村的支柱，鄉村振興和農村現代化離不開(kāi)鄉村教育發(fā)展，而縮小教育區域差距是我們國家和社會(huì )一直在追求的目標。隨著(zhù)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)確實(shí)已對這個(gè)目標的實(shí)現做出了一定的貢獻。”

　　AI 學(xué)習機背后的“硬核”科技

　　自2004年涉足教育領(lǐng)域以來(lái)，科大訊飛研發(fā)的智慧教育產(chǎn)品已廣泛應用，并與3.8萬(wàn)余所學(xué)校深度合作，服務(wù)過(guò)億師生。這背后，是科大訊飛的“硬核”技術(shù)。

　　劉慶峰說(shuō)：“為什么AI學(xué)習機能對學(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年復雜數學(xué)公式挑戰賽中，我們獲得了全世界第一名。因為這項技術(shù)，學(xué)生的數據成為了讓機器做分析的條件和基礎。”

　　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(guò)了人類(lèi)平均水平。這使機器可以學(xué)習一個(gè)個(gè)領(lǐng)域的知識，在作文評分上達到人類(lèi)專(zhuān)家的水平。這項技術(shù)已在中高考作文閱卷中應用。”

　　AI學(xué)習機如何精準規劃、推薦學(xué)習路徑呢?這就要識別孩子的“最近發(fā)展區”，并給出動(dòng)態(tài)的學(xué)習路徑規劃。所謂“最近發(fā)展區”，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(lái)夠得著(zhù)”的相關(guān)訓練，太難會(huì )打擊自信心，太簡(jiǎn)單又沒(méi)有用。在2020年NeurlPS教育挑戰賽的“預測學(xué)生對新試題的作答選項”“評估試題質(zhì)量”和“設計個(gè)性化試題推薦模型”三個(gè)任務(wù)中，科大訊飛斬獲了一個(gè)賽道的公榜和私榜雙項冠軍及兩個(gè)賽道的公榜第一。“這個(gè)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推薦。”劉慶峰說(shuō)道。

　　科大訊飛AI學(xué)習機能幫孩子讀課文、練口語(yǔ)、做聽(tīng)寫(xiě)練習等，這些功能也有核心技術(shù)支撐。首先是語(yǔ)音合成技術(shù)的突破。在國際權威語(yǔ)音合成大賽Blizzard Challenge中，科大訊飛獲得14連冠，其合成語(yǔ)言首次超過(guò)專(zhuān)業(yè)播音員。兩年前，科大訊飛利用AI技術(shù)為紀錄片《創(chuàng )新中國》配音，是全球首部全部采用人工智能配音的紀錄片。其次是口語(yǔ)評測技術(shù)的突破。目前，業(yè)內只有科大訊飛口語(yǔ)測評技術(shù)能做到大規模應用，并且是在普通話(huà)等級考試和高考英語(yǔ)口語(yǔ)考試中應用。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(guò)全國翻譯專(zhuān)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(zhuān)業(yè)資格合格標準?？拼笥嶏w成為北京2022年冬奧會(huì )和冬殘奧會(huì )自動(dòng)語(yǔ)音轉換與翻譯的獨家供應商。第四是語(yǔ)音識別技術(shù)的突破，在國際語(yǔ)音識別評測領(lǐng)域影響力最大的CHiME大賽中，科大訊飛語(yǔ)言識別技術(shù)蟬聯(lián)三屆冠軍。今年，科大訊飛“語(yǔ)音識別方法及系統”榮獲第二十二屆中國專(zhuān)利金獎。

　　“新一代AI學(xué)習機中有著(zhù)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(shuō)人工智能學(xué)習機的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)了。” 劉慶峰說(shuō)，“我相信這樣的核心技術(shù)成果，將會(huì )支撐著(zhù)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(lái)科技創(chuàng )新和人的培養上走在世界前列。”

　　劉慶峰說(shuō)，時(shí)代在變，技術(shù)在變，但教育的本質(zhì)不會(huì )改變。人工智能的目的是幫助老師推動(dòng)教學(xué)，讓老師從不必要的勞動(dòng)中解放出來(lái)，有時(shí)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(mǎn)一桶水’，而是要‘點(diǎn)燃孩子心中的那一把火’，激活孩子的創(chuàng )造力。這一點(diǎn)在人工智能時(shí)代尤為重要。數據會(huì )告訴每一個(gè)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(guò)過(guò)程性評價(jià)，幫助孩子們找到未來(lái)人生出彩的最合適的那個(gè)方向。”

　　隨著(zhù)大數據、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的發(fā)展與普及應用，未來(lái)的教育將進(jìn)入教師與人工智能協(xié)作共存的時(shí)代。劉慶峰說(shuō) ：“人工智能依舊是人類(lèi)的助手，未來(lái)屬于掌握了人工智能的人類(lèi)，希望廣大教師能夠主動(dòng)適應人工智能新技術(shù)的變化，讓孩子們站在人工智能的肩膀上適應未來(lái)。”