认知智能国家重点实验室副主任王士进:坚持源头技术创新,提升教育场景应用成效

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12月3日,在教育部科学技术与信息化司、国家自然科学基金委信息学部和中国工程院信息与电子工程学部指导下,中国人工智能学会联合上海人工智能实验室举办“智行中国”系列论坛第二期。认知智能国家重点实验室副主任、科大讯飞研究院副院长王士进分享了《科大讯飞人工智能技术最新进展及中小学人工智能教育实践》

“智行中国”系列论坛旨在助力人工智能领域教育研究、教育技术、人才培养和国际合作等深入发展,推动科教协同、产教融合。本期论坛以“大手牵小手:教育、科技、人才三位一体下的智能教育新机遇”为主题,邀请人工智能领域一流学者与知名中小学校长,围绕教育科学、教育手段、人才培养和国际合作等议题展开讨论,开创教育、科技、人才三位一体的教育新机遇。

“AI+教育”覆盖教学考评管等多场景

王士进提出,人工智能技术的三个层次,是从能存会算的运算智能,到能听会说、能看会认的感知智能,再到能理解会思考的认知智能。实验室围绕认知智能这一高阶人工智能领域的基础理论、关键技术和应用系统开展研究并不断取得突破,近年来在国际权威认知智能大赛中荣获30余项冠军,持续推动机器有效理解运用人类语言和多行业知识能力的提升。2022年,实验室三次夺得常识推理赛事冠军。从CommonsenseQA 2.0中以全新深度学习算法绝对优势刷新了机器常识推理水平的世界纪录,到OpenBookQA中常识推理单模型首超人类平均水平,再到QASC中实现知识检索和运用能力全面提升,认知智能核心技术已实现重大突破,为基于人工智能的教育场景创新提供了强有力的支撑。通过复杂版面图文识别、认知能力诊断、知识图谱构建、个性化学习等关键核心技术突破,实现从0到1的系统性创新,推出覆盖“教、学、考、评、管”等多个典型场景的创新产品和解决方案,并在全国范围内规模化应用,累计服务全国5万多所学校和过亿师生。

  • 在“教”方面,围绕课前、课中、课后形成教学数据循环,实现学情数据驱动下的智慧课堂,助力教师关注每个学生,开展因材施教;
  • 在“学”方面,基于采集分析学生学习数据,生成知识图谱,构建分层个性化作业,真正实现减负增效;
  • 在“考”方面,英语口语自动评测、纸笔考试自动阅卷达到人工专家水平,并在中高考等高利害考试中的正式规模化应用;
  • 在“评”方面,围绕德、智、体、美、劳各维度,通过过程性数据的记录和分析,为多元评价提供科学且全面的数据支撑,助力五育并举;
  • 在“管”方面,依托教育数字基座的平台优势实时掌握教师、学生在教学过程中的教与学动作完成情况,满足区域、学校两级宏观成效俯瞰和精细化诊断的数据洞察支撑。

基于以上典型产品构成的教、学、考闭环方案,已在合肥、蚌埠、青岛等10多个地市形成了区域规模化应用成效,有效助力破解教育千百年来最关键的因材施教难题,促进教育高质量发展。

AI创新教育在3600多所学校应用

除了“人工智能+教育”,近些年,“人工智能创新教育”也在迅速发展,成为当下热词。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,明确新一代人工智能发展三步走战略目标,要求“在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”,人工智能上升为国家战略。科大讯飞人工智能创新教育解决方案,贴合中小学生人工智能素养框架,构建以“课程体系为核心、教学应用平台为支撑、教学实践课堂为基础”的“1+N+2”产品模式,聚焦中小学,助力提升师生人工智能素养。

  • 在教材方面,为了确保权威性、系统性,科大讯飞采用教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)组织编审的《中小学人工智能》系列教材,汲取AI技术专家、教育学专家、一线名师等人工智能教育专家团队的教研智慧;
  • 在解决方案上,集AI素养框架、AI课程体系、AI资源体系、AI实验体系、AI教研体系、AI评价体系“六位一体”;在教学软硬件上,除了AI创新教育应用平台之外,科大讯飞还开发了小飞机器人、未来派等丰富、易学、有趣的智能教具。

目前,科大讯飞人工智能创新教育已覆盖28个省级行政区、3600多所学校,截至2021年,共培育了55所经教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)认证的全国人工智能实验校,沉淀了近2000个优秀课例,全国白名单选拔赛获奖作品百余件,区域选拔赛获奖作品近300件。在赛事成效上,2022赛季,全国中小学信息技术创新与实践大赛(NOC)AI天工造物赛项覆盖24个省份887支队伍,参赛人数同比增长538%,获奖人数同比增长390%,赛事规模跨越升级,师生科创素养显著提升。

以上海为例,科大讯飞在上海应用落地包含延安中学、建平中学、复兴高级中学、上海市二、南洋中学等200余所学校,建设了一批包含徐汇教育学院、杨浦教育学院、长宁教育学院在内的区域教师培训基地,同步联合高校建设了一批包含华东师范大学、上海师范大学在内的联合实验室,开展人工智能人才培养。2022年,教育部教育技术与资源发展中心(央馆)第一批“央馆人工智能课程”规模化应用试点区发布,上海杨浦区、长宁区、浦东新区榜上有名。

2021年12月7日,教育部副部长钟登华在“2021国际人工智能与教育会议”上向全球推介人工智能教育的“武汉经验”,就是由武汉市教育局统筹、科大讯飞参与建设的。

数字素养是未来公民必备修养,趁早出发,学习AI、掌握AI,才能下好应对科技发展的‘先手棋’。”王士进表示,未来,实验室将持续把智慧教育领域的技术研发作为关键任务之一,坚持“教育为本、机制牵引、稳步向前”的原则,实现教育场景应用成效的进一步提升,助力人工智能赋能教育的长足发展。