日前，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱規(guī)劃)將人工智能的應(yīng)用提上日程。其中，規(guī)劃明確提出的智能教育概念，為當(dāng)下火熱的人工智能教育產(chǎn)業(yè)又添了一把柴火。雖然目前已有多家企業(yè)宣稱布局人工智能+教育產(chǎn)業(yè)，但是不少還停留在喊口號(hào)、蹭熱度的階段。北京中慶現(xiàn)代技術(shù)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱中慶)基于教育信息化行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的站位，從教育大數(shù)據(jù)的積累到錄播與人工智能在課堂教學(xué)過程的結(jié)合應(yīng)用，引領(lǐng)了整個(gè)錄播行業(yè)的技術(shù)革新風(fēng)向。為什么中慶在人工智能的浪潮中能夠窺見先機(jī)，推出中慶智課解決方案，它又是如何將人工智能深度融合于課堂教學(xué)和服務(wù)于教育科研的呢?教育裝備采購(gòu)網(wǎng)就此采訪了中慶研發(fā)總監(jiān)王為之。王為之是清華大學(xué)博士，作為人工智能專家王為之博士領(lǐng)導(dǎo)了中慶人工智能項(xiàng)目。

　　人工智能的搶先介入：課堂教學(xué)的數(shù)據(jù)采集與識(shí)別

　　上海楊浦區(qū)的錄播課堂，正在呈現(xiàn)這樣的場(chǎng)景：教師一進(jìn)門，教室上方的攝像頭進(jìn)行身份認(rèn)證后自動(dòng)開啟錄播，采集課堂數(shù)據(jù)。另一臺(tái)攝影機(jī)隨即對(duì)課堂中學(xué)生數(shù)量進(jìn)行探測(cè)并結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生出勤率。課堂上，學(xué)生及教師的一舉一動(dòng)都被系統(tǒng)捕捉，并對(duì)其行為進(jìn)行分析，并形成可視化數(shù)據(jù)表自動(dòng)推送到教師個(gè)人空間。在學(xué)生舉手發(fā)言、小組討論的同時(shí)，錄播系統(tǒng)通過人臉識(shí)別技術(shù)自動(dòng)抓取精彩瞬間，并歸檔為課程行為數(shù)據(jù)形成多維成長(zhǎng)檔案，設(shè)置后即可實(shí)時(shí)推送到匹配的家長(zhǎng)端。課堂結(jié)束后，教師可通過行為和知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)反向定位到錄制的音視頻，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化搜索......這些正是中慶將人工智能錄播系統(tǒng)與課堂教學(xué)過程融合的開端。

　　“在很多人看來(lái)，錄播就只有錄制和傳播的基礎(chǔ)功能，這是我們一度對(duì)錄播的理解。但是錄播的作用遠(yuǎn)不止此。”王博士說：“在全國(guó)各省都陸續(xù)建立教育大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的背景下，中慶一直在思考，如何去深度挖掘課程數(shù)據(jù)的價(jià)值，人工智能技術(shù)給我們提供了轉(zhuǎn)型突破口。”縱觀目前市場(chǎng)平臺(tái)，人工智能技術(shù)無(wú)疑已成為教育的新風(fēng)口，越來(lái)越多的企業(yè)加入AI教育大軍，其中多是關(guān)注課前或者課后的學(xué)習(xí)，然而教育過程的80%都是發(fā)生在課堂中，課堂數(shù)據(jù)是整個(gè)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。中慶以深耕錄播行業(yè)20多年的敏銳嗅覺，準(zhǔn)確判斷市場(chǎng)趨勢(shì)，另辟蹊徑，聚焦教師與學(xué)生之間的教學(xué)過程，應(yīng)用海量教育大數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)分析師生課堂動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)深度數(shù)據(jù)挖掘和超大計(jì)算量分析，為個(gè)性化學(xué)習(xí)平臺(tái)提供了有力的課堂數(shù)據(jù)補(bǔ)充。

　　錄播產(chǎn)品的智能轉(zhuǎn)型：由“記錄者”變成“分析者”

　　王博士表示，錄播作為數(shù)據(jù)采集的終端，不同于其他的教學(xué)工具，它可以全面采集老師和學(xué)生課堂表現(xiàn)和教學(xué)內(nèi)容。而中慶利用積累的數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式，形成針對(duì)教學(xué)課堂的精準(zhǔn)模型，從教學(xué)行為主體(教師、學(xué)生)和行為活動(dòng)方式兩個(gè)維度出發(fā)，對(duì)師生的近一百多種行為進(jìn)行識(shí)別，并基于計(jì)算機(jī)視覺的行為分析、OCR的內(nèi)容分析、語(yǔ)音識(shí)別的關(guān)鍵詞和知識(shí)點(diǎn)的分析，將這些行為按照教學(xué)研究的角度進(jìn)行分類，最終形成相應(yīng)的行為分析報(bào)表服務(wù)于教研實(shí)踐。這些舉動(dòng)成功地將錄播由一個(gè)“記錄者”變成一個(gè)“分析者”，建立起一個(gè)智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)。

　　分析數(shù)據(jù)覆蓋教研員、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)等不同用戶，為“教”與“學(xué)”提供有力支撐，全方位提升教學(xué)教研水平。學(xué)校管理者通過系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，可從宏觀上了解教學(xué)情況，對(duì)癥下藥，提升區(qū)域或?qū)W校整體教學(xué)質(zhì)量;教師實(shí)時(shí)獲取分析教學(xué)和學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，不僅能看到自身不足，提升教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)能夠因材施教實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育;對(duì)于學(xué)生而言，系統(tǒng)通過對(duì)課堂行為和知識(shí)點(diǎn)的識(shí)別分析，映射到知識(shí)圖譜中，實(shí)時(shí)推送學(xué)習(xí)反饋和自動(dòng)化輔導(dǎo);家長(zhǎng)作為課堂教學(xué)中的“局外人”，往往只能通過家長(zhǎng)會(huì)和考試成績(jī)獲得孩子階段性的學(xué)習(xí)成果，中慶智課系統(tǒng)為家長(zhǎng)提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，讓家長(zhǎng)融入到孩子整個(gè)學(xué)習(xí)過程中。

　　中慶頗具前瞻性地在錄播系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅挖掘出課程數(shù)據(jù)的價(jià)值，同時(shí)一舉數(shù)得，尤其突破了制約傳統(tǒng)錄播的瓶頸，真正讓錄播參與到課堂教學(xué)的過程中。據(jù)王博士介紹，傳統(tǒng)錄播錄制一節(jié)課視頻，大概會(huì)產(chǎn)生2 G數(shù)據(jù)。而通過人工智能的技術(shù)對(duì)教學(xué)過程中的文本和語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，轉(zhuǎn)換以圖片、文字為主的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，大小僅為幾十K，大大節(jié)省了存儲(chǔ)空間;系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸分析所得數(shù)據(jù)，也彌補(bǔ)了時(shí)間上的滯后;同步上傳的不再是一個(gè)完整的音視頻，而是加密的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全得到了保障;人工智能錄播系統(tǒng)通過識(shí)別精度已達(dá)到99.5%的人臉識(shí)別技術(shù)將孩子動(dòng)態(tài)匹配到家長(zhǎng)端，提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，不僅減輕了老師的負(fù)擔(dān)提高了溝通效率，同時(shí)又很好的保護(hù)了每個(gè)學(xué)生的隱私;最后錄播設(shè)備本地空間可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)過程中并不占傳輸帶寬，大大提高了傳輸速度，也消除了不同學(xué)校在建設(shè)過程對(duì)帶寬的顧慮。

　　錄播系統(tǒng)的教研升華：開展數(shù)據(jù)化和可視化診斷

　　據(jù)王博士介紹，傳統(tǒng)教研往往受制于空間、時(shí)間、人力的限制而得不到很好的發(fā)揮。傳統(tǒng)教研平均需要6-8個(gè)教師去記錄課程數(shù)據(jù)。就上海地區(qū)而言，開展教研每個(gè)教師需要拿兩張表格，一張是填寫本堂課的基礎(chǔ)信息和教師對(duì)本節(jié)課的主觀評(píng)價(jià)，另一張?jiān)敿?xì)記錄課堂內(nèi)發(fā)生的事件。比如，教師幾分幾秒時(shí)提了一個(gè)問題，學(xué)生幾分幾秒回答這個(gè)問題，課堂是否組織了小組討論，教師通過何種手段來(lái)授課等等。完成數(shù)據(jù)記錄后教研組需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出結(jié)論后再與授課教師溝通，而這期間往往已經(jīng)過去一周甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。教育發(fā)達(dá)地區(qū)的教研尚如此繁瑣，偏遠(yuǎn)地區(qū)組織一次教研的成本更高，且不具有普遍適用性。中慶認(rèn)識(shí)到，僅僅依靠于人力，教研活動(dòng)很難達(dá)到常態(tài)化的應(yīng)用。

　　王博士認(rèn)為，錄播作為完全不改變正常課堂秩序、不影響師生的課堂節(jié)奏的旁觀者，正符合教研在教學(xué)場(chǎng)景中的需求。中慶在傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)中嵌入人工智能模塊，一臺(tái)機(jī)器就可以替代之前人力的采集方式，減少了不必要的人力勞動(dòng)，教研組可以更專注于授課教師所講授的內(nèi)容課堂情景的整體把握。同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并輸出可視化圖表數(shù)據(jù)，包括這節(jié)課采集的行為記錄、知識(shí)點(diǎn)、教師的講解風(fēng)格、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)跟蹤等，讓教研數(shù)據(jù)一目了然，大大提高了教研的準(zhǔn)確性和效率。在難以開展數(shù)據(jù)化教研的地區(qū)，普通教師也可直接在線上觀看與地區(qū)優(yōu)秀教師模型之間的數(shù)據(jù)對(duì)比，自主提升教學(xué)質(zhì)量。

　　針對(duì)地區(qū)教育水平差異化的情況，中慶因地制宜地推出了兩種模式的教研標(biāo)準(zhǔn)，為均衡提升教學(xué)質(zhì)量提供常態(tài)數(shù)據(jù)支持，更全面更高效地提高教學(xué)水平。在教育相對(duì)落后且教研活動(dòng)開展困難的地區(qū)，中慶提供與教科院合作推出的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)參考，適用于大多數(shù)教師的教學(xué)模式。而在已形成自己的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)且有教研團(tuán)隊(duì)的地區(qū)，中慶提供個(gè)性化定制服務(wù)，在系統(tǒng)中套用當(dāng)?shù)氐谋砀?。不過，目前機(jī)器能夠進(jìn)行的只是統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)的輸出和簡(jiǎn)單的診斷，理解診斷則靠教研專家依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)判斷實(shí)現(xiàn)。據(jù)王博士透露，中慶已經(jīng)在與教研專家接洽，期望建立專家團(tuán)隊(duì)，日后在線通過數(shù)據(jù)，即可高效完成診斷，縮減教研時(shí)間與地域差。雖然人工智能技術(shù)仍在探索階段，但中慶人工智能錄播系統(tǒng)已在教研中走出了關(guān)鍵的一步。在上海楊浦區(qū)的試點(diǎn)學(xué)校中，人工智能錄播系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的分類精度已達(dá)到90%，完全打破了傳統(tǒng)教研的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)常模。

　　參與《規(guī)劃》內(nèi)部討論工作的浙江大學(xué)教授、海云數(shù)據(jù)首席數(shù)據(jù)科學(xué)家陳為博士曾表示，大數(shù)據(jù)可視化和可視分析是一種人機(jī)融合或者說是人機(jī)混合智能關(guān)鍵技術(shù)。在如今風(fēng)起云涌的教育市場(chǎng)，誰(shuí)能夠切實(shí)將人工智能深度應(yīng)用到教學(xué)過程中，提供更加優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)，讓人工智能這一工具更好地為教師和學(xué)生服務(wù)，誰(shuí)就是人工智能時(shí)代的真正贏家。中慶人工智能錄播系統(tǒng)針對(duì)課堂數(shù)據(jù)的可視化分析正與陳博士不謀而合，這也正得益于中慶多年來(lái)對(duì)教育變革與發(fā)展的深刻理解，而這對(duì)于全面提高普教教學(xué)質(zhì)量和水平無(wú)疑是一個(gè)福音。