學(xué)霸君首席科學(xué)家 陳銳鋒
隨著二胎政策的放開(kāi)，教育的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，K12教育的關(guān)注度又一次提升。在這個(gè)K12教育正走向智能化時(shí)代，AI技術(shù)協(xié)助授課正在影響中小學(xué)教育的市場(chǎng)。與此同時(shí)，AI教育還逐漸在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能效、為學(xué)生減負(fù)方面開(kāi)始發(fā)揮作用。
在12月15日的2018 T-EDGE 全球創(chuàng)新大會(huì)上，學(xué)霸君首席科學(xué)家陳銳鋒為大家?guī)?lái)了“流動(dòng)的大數(shù)據(jù)與教學(xué)增效”的主題演講，給觀眾帶來(lái)了亟待解決的AI教育如何利用大數(shù)據(jù)落地的問(wèn)題。
陳銳鋒介紹了學(xué)霸君的相關(guān)產(chǎn)品。中國(guó)每天有大量的老師在回答學(xué)生的疑問(wèn)，被記錄的卻很少。這些問(wèn)題以圖片的形式被收集起來(lái)，有機(jī)地加以分析、利用，可以重構(gòu)文本，形成全國(guó)學(xué)生的重點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)為每位學(xué)生個(gè)性化推薦需強(qiáng)化的題目。
此外，學(xué)習(xí)提效還可以體現(xiàn)在收集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程優(yōu)化上。通過(guò)幫助學(xué)生規(guī)劃他的作業(yè)節(jié)奏和時(shí)間安排等等，可以在不涉及知識(shí)點(diǎn)的情況下，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
陳銳鋒總結(jié)道，有了互聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器技術(shù)，在線教學(xué)環(huán)節(jié)中可以收集學(xué)生的筆跡、學(xué)生的動(dòng)作和表情，也收集老師的講解素材以及他們講解時(shí)產(chǎn)生的語(yǔ)音和書(shū)寫(xiě)板書(shū)，這些都可以協(xié)助提升教與學(xué)過(guò)程中的信息傳遞效果。用數(shù)據(jù)來(lái)分析學(xué)習(xí)瓶頸，也優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。這是在線教育通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能的分析，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的可做之處。
今天非常開(kāi)心在這里跟大家分享我們幾個(gè)在線教育的視角。
我不知道在座有多少是家長(zhǎng)，而且家中有兩個(gè)孩子？您還在朋友圈里曬旅行的圖片嗎？如果有，那您就是人生贏家。二胎潮之后，大量孩子家長(zhǎng)現(xiàn)在正忙碌地輔導(dǎo)學(xué)生作業(yè)和教育小孩，這就是龐大的市場(chǎng)基礎(chǔ)和高效教育產(chǎn)品的需求根源。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)了AI可以寫(xiě)文章，人們每天需要接觸的信息越來(lái)越多。在教育方面，幫學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力是有益的，可以更好地幫助他們從海量信息中更精準(zhǔn)地定位需要的知識(shí)并有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。很多學(xué)生和家長(zhǎng)都在尋找學(xué)習(xí)高效之路，這在語(yǔ)文書(shū)里面就提到了。魯迅在《故鄉(xiāng)》里面寫(xiě)道，“走的人多了，也便成了路”。通過(guò)看前人如何走、通過(guò)收集教育的大數(shù)據(jù)也能匯集成一條一條的教與學(xué)的優(yōu)秀實(shí)踐之路。中國(guó)有一點(diǎn)幾億的K12的學(xué)生，這些學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、老師教的東西儲(chǔ)存下來(lái)，就是非常大的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)。把這些東西收集下來(lái)提供給學(xué)生學(xué)、老師教，就初步實(shí)現(xiàn)賦能。
中國(guó)學(xué)生每天會(huì)產(chǎn)生大量的問(wèn)題和困惑，但是很少能得到有效的解決。每個(gè)題目背后都蘊(yùn)含著一個(gè)或者N個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)家庭輔導(dǎo)小孩的時(shí)候不斷地跟孩子說(shuō)這個(gè)題目該如何解答。那么，有沒(méi)有可能讓機(jī)器把這些知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)呢？這是有可能的。
我們?cè)?strong>五年前推出了拍照搜題這款產(chǎn)品，讓學(xué)生把自己?jiǎn)栴}拍照上傳。這個(gè)產(chǎn)品慢慢形成一個(gè)針對(duì)問(wèn)題的圖片云，每個(gè)圖片都代表了一個(gè)學(xué)生某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的疑惑，這些問(wèn)題可以用機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)識(shí)別每個(gè)圖片中的信息。我們把每個(gè)圖片切成一個(gè)一個(gè)文字，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)別出每一個(gè)文字，然后匯總成一整個(gè)題目的文本。通過(guò)收集信息，我們獲得了100億個(gè)學(xué)生上傳的圖片，代表了100億個(gè)問(wèn)題。
做了文字識(shí)別之后，下一步可以把識(shí)別結(jié)果進(jìn)行自然語(yǔ)言分析，猜測(cè)出題目屬于哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)。我們針對(duì)題目數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建了知識(shí)圖譜，圖譜的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的題目?jī)?nèi)容，這些內(nèi)容組合成相應(yīng)的題目推薦。
中國(guó)每天有大量老師在解答學(xué)生的疑問(wèn)，被記錄的卻很少。我們的在線授課平臺(tái)里面，老師跟學(xué)生的一問(wèn)一答數(shù)據(jù)詳細(xì)地記錄下來(lái)。平臺(tái)中收集到幾百萬(wàn)個(gè)課件，每個(gè)課件都被老師徹底地解讀過(guò)，被學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)。這些數(shù)據(jù)搜集后被放到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)隱含了很多有價(jià)值的信息，值得挖掘。從現(xiàn)在大屏幕上展現(xiàn)的某老師使用的課件截圖中可以看到，老師在講課的時(shí)候?qū)φn件的某個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了書(shū)寫(xiě)來(lái)進(jìn)一步解釋。這些書(shū)寫(xiě)的文字可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)中的手寫(xiě)識(shí)別轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的文本存儲(chǔ)下來(lái)，形成對(duì)這個(gè)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容補(bǔ)充。這些補(bǔ)充和注釋收集到平臺(tái)后可以提供給以后的新課件進(jìn)一步使用。
很多人說(shuō)學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)特別重，但其實(shí)學(xué)生在作業(yè)的過(guò)程中效率如何呢？這是個(gè)有意思的問(wèn)題。這里給大家分享一個(gè)實(shí)例。這是某個(gè)班級(jí)（大屏幕顯示），學(xué)生實(shí)際寫(xiě)作業(yè)的時(shí)候書(shū)寫(xiě)的筆跡，使用智能筆可以把這些筆跡全部錄下來(lái)。我們把這些筆跡回放出來(lái)呈現(xiàn)在大屏幕中。這里可以發(fā)現(xiàn)，都在做題，但是不同的學(xué)生有不同的掙扎和糾結(jié)。
下面從做題行為上來(lái)講講學(xué)習(xí)效能。像屏幕上展現(xiàn)的，我們做了這樣的分析，把某個(gè)同學(xué)落筆的瞬間記錄下來(lái)繪制成頻譜圖。X軸表示時(shí)間，就是這位同學(xué)從某天晚自習(xí)開(kāi)始到結(jié)束的時(shí)間軸，Y軸是落筆頻率，這張圖簡(jiǎn)單解釋就是有顏色的區(qū)域就代表這位同學(xué)在書(shū)寫(xiě)，其余地代表他在停頓。解釋了這一張圖后，來(lái)看下一頁(yè)。這是同一個(gè)班級(jí)、同一個(gè)晚自習(xí)的幾十個(gè)同學(xué)的頻譜圖匯總，大家可以看到每個(gè)人落筆的頻率不一樣，有糾結(jié)的、有拖延的，有完全不寫(xiě)或者抄作業(yè)的，一目了然。
下一頁(yè)，先拿出兩位同學(xué)進(jìn)行對(duì)比，可以觀察到第一位同學(xué)從上自習(xí)就開(kāi)始寫(xiě)作業(yè)，到半節(jié)課把作業(yè)寫(xiě)完的同學(xué)，寫(xiě)作業(yè)效率高、很緊湊；第二為同學(xué)中途走神，寫(xiě)一會(huì)，停很久，但沒(méi)有真正利用好時(shí)間。這是一種很常見(jiàn)的現(xiàn)象，時(shí)間就消耗在這無(wú)效的停頓中。我們通過(guò)分析記錄筆跡的時(shí)候，幫助學(xué)生優(yōu)化時(shí)間，稍微調(diào)一調(diào)，調(diào)整順序、控制一下速度，就會(huì)得到這樣的效果。比如，把第二位同學(xué)作業(yè)過(guò)程中的停頓時(shí)間往后挪，這樣能騰出大概40分鐘左右空閑時(shí)間，可以畫(huà)畫(huà)、看小說(shuō)，可以去做其他事情，優(yōu)化時(shí)間這個(gè)是減負(fù)的其中一種方式。
再來(lái)看另外一組寫(xiě)作業(yè)速度對(duì)比的例子。我把這個(gè)班級(jí)學(xué)習(xí)成績(jī)第一名跟第三名的學(xué)生的頻譜圖抽取出來(lái)。第一名同學(xué)不到20分鐘把作業(yè)寫(xiě)完了。而第三名從晚自習(xí)開(kāi)始一直書(shū)寫(xiě)到結(jié)束，花費(fèi)了5倍的時(shí)間完成了同樣的作業(yè)。說(shuō)明了什么問(wèn)題？查看了他的作業(yè)書(shū)寫(xiě)后我發(fā)現(xiàn)他寫(xiě)的特別謹(jǐn)慎、表達(dá)略顯羅嗦，寫(xiě)了大量多余的文字，也因此，他的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)也就變重。這意味著，如果能幫助他高效精準(zhǔn)地把文字表述簡(jiǎn)明且正確，也是減負(fù)的另外一種手段。
很多教育從業(yè)者在考慮基于知識(shí)點(diǎn)提升學(xué)習(xí)的效果。其實(shí)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)、答題的過(guò)程的行為，也有很多可以提效的元素，這是傳統(tǒng)教育相對(duì)難幫助學(xué)生完成的，因?yàn)槿鄙贁?shù)據(jù)記錄。有了互聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器技術(shù)，在線教學(xué)環(huán)節(jié)中可以收集學(xué)生的筆跡、學(xué)生的動(dòng)作和表情，也收集老師的講解素材以及他們講解時(shí)產(chǎn)生的語(yǔ)音和書(shū)寫(xiě)板書(shū)，這些都可以協(xié)助提升教與學(xué)過(guò)程中的信息傳遞效果。用數(shù)據(jù)來(lái)分析學(xué)習(xí)瓶頸，也優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。這是在線教育通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能的分析，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的可做之處。
今天我的分享就到這里，謝謝大家。
（本文首發(fā)鈦媒體，實(shí)習(xí)編輯陶淘整理）
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