2021全球人工智能教育落地应用研究报告

研究报告笃实前行，智胜未来——2021全球人工智能教育落地应用研究报告学术指导单位：上海开放远程教育工程技术研究中心亿欧智库 https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EqualOcean Intelligence, August 2021序言INTRODUCTION2019年5月，由中国政府与联合国教科文组织合作在北京举办国际人工智能与教育大会上，来自全球100多个国家、10余个国际组织的约500位代表共同探讨智能时代教育发展大计，审议并通过成果文件《北京共识——人工智能与教育》，这是联合国教科文组织首个为利用人工智能技术实现2030年教育议程提供指导和建议的重要文件，形成了国际社会对智能时代教育发展的共同愿景。共识中提到，必须利用新兴技术强化教育体系、拓展全民受教育机会，提高学习质量和效果以及强化公平和更高效的教育服务供给。2020年新冠疫情肆虐全球，线上学习成为常态，后疫情时代，人工智能等新技术让人类看到了教育变革发展的巨大潜能。2019年发布的《中国教育现代化2035》中提到的要实现规模化教育和个性化培养的有机结合，随着人工智能与教育的融合不断加深，教育正在离真正的个性化、规模化、高效率越来越近。而当技术与教育的结合越来越紧密之时，我们更应思考人工智能教育发展的目的是什么以及如何使得技术更好地赋能教育行业，推动人才培养模式的改革。与此同时，人工智能技术也赋能到越来与越多的领域，产业的升级更是离不开产业人才的输送，人工智能人才的培养和储备已成为世界各国新的竞赛。上海开放远程教育工程技术研究中心一直致力于与开放远程教育相关研究，近几年在先进教育技术领域取得重要进展，此次，亿欧智库邀请上海开放远程教育工程技术研究中心作为学术指导单位，从人工智能在教育行业的应用落地和人才培养的角度，与各位一同探讨2021年全球人工智能教育行业的落地应用情况，并对其中具有代表性的企业进行梳理和介绍，同时给出我们的观察和建议。目录CONTENTS04一、概念界定及目标明确1、名词解释与概念界定2、人工智能教育的定义3、人工智能教育的目的4、全球人工智能教育发达地区遴选标准12二、全球人工智能教育行业发展现状1、人工智能技术处于感知增强时代2、人工智能技术与教育科学内涵一致3、应用场景创新变革•同一应用场景技术成熟度提升，功能相互整合•由教学相关环节向教与学的核心环节延伸•应用场景在教育的空间环境上扩展49四、全球人工智能教育产业人才培养1、基于产业发展的人工智能人才培养更紧迫2、各国广泛开展科学素养培养，探索形成完整的人才培养体系3、AI 人才培养的要素•高精尖：世界顶尖大学加大 AI人才培养投入，课程数量和细分学科增加•适应性：各国加大产学合作，企业的作用更具带动性•储备量：覆盖范围更广的科学素养培养，培养方式多元逐渐形成闭环4、全球AI人才培养教育企业概览61五、研究结论1、疫情拉开全球AI教育发展差距，中国AI教育企业优势明显2、东西方AI教育侧重方向大相径庭，东方重系统，西方重交互3、全球AI教育行业发展越成熟，政策的引导越重要4、人工智能应用场景无界延伸，科学评价亟待技术突破5、AI教育场景化突破环节限制，技术应用落地成熟度持续提高6、人工智能教育行业竞争加剧，技术积累将成企业制胜关键7、人工智能人才重要性凸显，人才培养更需适应产业发展8、全球科学素质培养体系逐步完善，理论与应用多元并重20三、全球人工智能教育行业分析1、全球人工智能教育行业概况2、美国：企业步入成熟期，教育应用场景覆盖广欧洲地区：场景应用受限于数据隐私政策，早期企业居多印度：AI教育行业发展处于早期阶段，龙头企业一家独大中国：行业竞争加剧，成熟企业引领行业发展4一、概念界定及目标明确在本章中，亿欧智库将先对报告中出现的概念进行界定，对报告的研究范围进行定义，以便读者了解我们讨论的话题范围。将分别从人工智能教育的定义、人工智能教育的目的与报告研究范围三个维度进行界定。亿欧智库在本报告中将重点立足于美国、中国、欧洲地区、印度这四个国家和地区，讨论“人工智能技术赋能教育领域”和“培养人工智能人才的教育”。笃实前行，智胜未来——2021全球人工智能教育落地应用研究报告5名词解释与概念界定一、概念界定及目标明确1.教学（侧重教）个性化教学：通过大数据分析及可视化、学情分析和实时交互，并结合学生学习现状和学习表现对教学内容及活动进行个性化定制，包含“计算机视觉”、“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术智慧课堂：利用大数据分析及可视化、学情分析和实时交互，通过课前预习与测评反馈、课中的实时检测和互动交流及课后的智能化作业推送和微课式答疑完成对教学全过程的连接与辅助功能，包含“计算机视觉”、“智能语音”、“自然语言处理”等AI技术。虚拟教师：进行学情分析、数据统计与可视化、个性化推荐，并根据学生学情结合不同课程领域的知识空缺推送个性化学习计划并基于学习者反馈进一步调整内容的难度及形式，包含“计算机视觉”、“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术。教学平台：提供AI教学课程等培养AI人才的相关网站和平台，包含“计算机视觉”、“智能语音”、“自然语言处理”等AI技术。2.学习（侧重学）智能学习硬件：以此来对不同年龄段学生实现多学科的在线督导、自主学习等，包括“指尖定位识别”、“OCR文本识别”、“大数据分析”等AI技术。自适应学习：利用大数据分析及可视化、个性化推荐、自适应学习等方式对学生学习情况进行精准分析，构建基础知识图谱，形成针对不同学生不同知识点的有效学习路径，并根据学生的能力和偏好为学生规划适合的学习路径并推荐学生相关的学习资源，包括“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术。智能题库：通过数据统计与可视化、智能批改、个性化推荐等功能快速识别学生知识漏洞，为学生生成针对性题库并给予每个学生的答题情况生成个性化错题本，包括“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术。拍照搜题：针对学习者所拍摄的题目进行识别并为其匹配相应的答案和解析，包括“计算机视觉”、“数据挖掘”等AI技术，分级阅读：对学生的阅读水平进行测试，为学生匹配符合阅读能力的拓展材料，包括“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术。３.考试口语测评：针对学生口语能力情况进行统计、分析，提供个性化测试并生成报告，包括“智能语音”、“自然语言处理”、“数据挖掘”等AI技术。自动批改：帮助老师实现对学生客观题及部分主观题的自动批改与打分，包括“智能语音”、“自然语言处理”、“计算机视觉”等AI技术，教育专业名词解析笃实前行，智胜未来——2021全球人工智能教育落地应用研究报告6名词解释与概念界定一、概念界定及目标明确考试分析：运用计算机视觉、数据挖掘、自然语言处理等技术汇总各群体考试结果，生成考试情况的相关报告并归结错因用于辅助老师的精准教学，包括“智能语音”、“自然语言处理”、“计算机视觉”等AI技术。个性化组卷：包括“数据挖掘”等AI技术，通过数据挖掘等方式对已有题库的数据进行分析、整理、组合协助老师为不同层级的学习者制定考卷。４.能力测评学生综合素质评测：利用大数据分析及可视化，通过采集学生完整的成长数据多维度全面且综合地评