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讓智慧教育變得更“智慧”
安徽省合(he)肥(fei)高新創新實驗(yan)小學的體育課用上了智慧跳繩(sheng)。
受訪企業供圖
時(shi) 雨攝(she)（人民視覺(jue)）
安徽省合肥一(yi)六八(ba)玫瑰園學(xue)校(xiao)南校(xiao)區運用智慧體育系統(tong)監測(ce)學(xue)生(sheng)立定跳遠成績及動(dong)作的(de)規(gui)范性(xing)。
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運(yun)用(yong)人工智能(neng)技術，因材施教有了新的好(hao)幫手——智慧教育(yu)：通過為學生的知識狀(zhuang)態、身(shen)體(ti)狀(zhuang)態進行(xing)“建(jian)模(mo)”，精準為每一個學生制定(ding)學習(xi)方案……
智(zhi)慧教育的應用效果如何？如何讓(rang)教育變得更“智(zhi)慧”？本報記者前(qian)往安徽合肥，試著為您解答(da)。
因材施教，促(cu)進平(ping)衡
在安徽(hui)合肥師(shi)范大學附屬(shu)小學的體育課上(shang)，記者留意(yi)到學生(sheng)的手(shou)腕上(shang)都佩戴了一個電(dian)子手(shou)環。熱身運動(dong)時(shi)(shi)(shi)，老師(shi)并沒有(you)看向學生(sheng)，而是站在一旁，手(shou)持平板(ban)電(dian)腦，眼睛(jing)緊盯著屏幕上(shang)實時(shi)(shi)(shi)跳(tiao)動(dong)的數據，不時(shi)(shi)(shi)提醒個別同(tong)學加快(kuai)運動(dong)頻率。
見記(ji)者走來，合肥師范附小體育老(lao)師楊鯤轉過身，對記(ji)者說(shuo)：“你看，平板電腦上清楚地顯(xian)示了每個學生的(de)心率情況，誰需要加強、誰需要放緩(huan)，一目了然。”
楊鯤口中的(de)智慧系統(tong)正(zheng)是科(ke)大訊飛智慧教(jiao)育(yu)(yu)事(shi)業(ye)部(bu)推出(chu)的(de)智慧體育(yu)(yu)教(jiao)育(yu)(yu)系統(tong)。基于(yu)這(zhe)套系統(tong)，穿戴設備能準確(que)記錄(lu)學生(sheng)的(de)運動(dong)數據與畫(hua)像，進而定制化給出(chu)提升的(de)意見和建議。
; “今年，我們(men)新增了(le)智慧跳繩、智慧視覺(jue)等設(she)備。孩(hai)子(zi)們(men)正在(zai)進行的(de)跳繩訓練，以前需(xu)要(yao)一(yi)個孩(hai)子(zi)跳，一(yi)個孩(hai)子(zi)數，訓練效(xiao)率較低。”楊鯤(kun)說，而(er)現(xian)在(zai)借助智慧跳繩設(she)備，就不需(xu)要(yao)專門(men)派人計數了(le)，跳繩支持自動記錄，數據統計更(geng)便捷(jie)更(geng)智能，讓體育授(shou)課也更(geng)加(jia)高效(xiao)。
除了便(bian)捷，在(zai)使用(yong)這套系統(tong)的過(guo)程中，楊鯤(kun)還有一個(ge)更為明顯的感受。“以(yi)前上體(ti)(ti)育(yu)課，一項鍛煉任(ren)務布置(zhi)下(xia)去，只要(yao)學(xue)生完(wan)成(cheng)(cheng)了，課程就(jiu)相(xiang)當于結束了。”楊鯤(kun)坦言，現在(zai)，有了智慧系統(tong)，體(ti)(ti)育(yu)老師不僅能實時監測到(dao)學(xue)生是否完(wan)成(cheng)(cheng)任(ren)務，還能看到(dao)其完(wan)成(cheng)(cheng)的過(guo)程。“通過(guo)對運動中關鍵動作進行專業(ye)的分析和指導，體(ti)(ti)育(yu)也在(zai)逐步(bu)走向(xiang)因(yin)材施教。”
智慧(hui)(hui)教(jiao)(jiao)育(yu)(yu)的(de)應(ying)用，推進了教(jiao)(jiao)育(yu)(yu)資源(yuan)的(de)平均分(fen)配(pei)，讓(rang)更多孩(hai)子擁有更好(hao)的(de)教(jiao)(jiao)學(xue)環境。有了智慧(hui)(hui)教(jiao)(jiao)育(yu)(yu)，浙江(jiang)省(sheng)溫州市鹿城區南(nan)浦小(xiao)(xiao)學(xue)學(xue)生與泰順縣垟溪小(xiao)(xiao)學(xue)可以“同上一堂(tang)課”。
作(zuo)為(wei)城區的(de)學(xue)校(xiao)，南浦小(xiao)學(xue)師資優質(zhi)、新(xin)老搭配結構合理，而山(shan)區學(xue)校(xiao)垟溪小(xiao)學(xue)教師則普(pu)遍偏年輕、缺乏經驗(yan)，校(xiao)與校(xiao)之間的(de)不(bu)均衡發展(zhan)如何打破？智慧教育為(wei)此提供(gong)了解決方案(an)。
在(zai)課(ke)堂上(shang)，精心設計的課(ke)程“科學(xue)(xue)(xue)王國歷(li)險記”受到(dao)(dao)兩校學(xue)(xue)(xue)生的歡迎。該課(ke)程將學(xue)(xue)(xue)習(xi)(xi)融入(ru)闖關游戲中(zhong)，寓教于(yu)樂。通過幾個攝(she)像頭、一根網線，透過大屏幕(mu)，兩校學(xue)(xue)(xue)生可以(yi)共同參與課(ke)堂，一起學(xue)(xue)(xue)習(xi)(xi)。南浦小(xiao)學(xue)(xue)(xue)老師不僅能清楚地(di)觀(guan)看到(dao)(dao)垟溪(xi)學(xue)(xue)(xue)生們(men)臉上(shang)的表情以(yi)及(ji)肢(zhi)體語言，垟溪(xi)學(xue)(xue)(xue)生們(men)也(ye)能隔著屏幕(mu)和老師進行互動。
有了互(hu)聯網平臺，南(nan)浦小(xiao)(xiao)(xiao)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)老師(shi)(shi)在課后(hou)還能一(yi)(yi)同批改、點評垟溪小(xiao)(xiao)(xiao)學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)作業(ye)，并能將(jiang)優秀作業(ye)與南(nan)浦小(xiao)(xiao)(xiao)學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)優秀作業(ye)一(yi)(yi)起展示。“越來(lai)越感(gan)到，我(wo)們(men)就是一(yi)(yi)個大家庭。”南(nan)浦小(xiao)(xiao)(xiao)學(xue)(xue)(xue)校(xiao)長李碧說(shuo)，“泰順(shun)學(xue)(xue)(xue)校(xiao)的(de)(de)老師(shi)(shi)在我(wo)們(men)學(xue)(xue)(xue)校(xiao)的(de)(de)教研(yan)群內，泰順(shun)的(de)(de)家長也在我(wo)們(men)學(xue)(xue)(xue)校(xiao)的(de)(de)家長群內，孩子(zi)們(men)課后(hou)能夠繼續(xu)交流(liu)，共同促進。”
精(jing)準測試(shi)，量身定(ding)制
讓(rang)教育變智慧(hui)，因此(ci)施(shi)教很(hen)關鍵，這(zhe)需要(yao)對每一(yi)個學生的各項(xiang)情況進行(xing)精準(zhun)分(fen)析。香港(gang)科技大(da)學首席副校(xiao)長(chang)郭毅可分(fen)享過一(yi)個案例，引(yin)發(fa)了不少教育界人士的興(xing)趣。
從2016年(nian)開始，他的(de)團隊在湖南進(jin)行過(guo)一個跟蹤(zong)實(shi)驗：將42個孩子作為一個自主學習班，運用團隊開發的(de)智適(shi)應學習系統進(jin)行個性化輔導，從小(xiao)學一直跟蹤(zong)到高(gao)中(zhong)，最(zui)后發現42個孩子中(zhong)有35個考(kao)上985和211大(da)學。
“基(ji)于知識(shi)圖譜(pu)和智能推薦的技(ji)術，有可能更好地實現規(gui)模化個性教育場景(jing)。”郭毅(yi)可介紹，該系統的基(ji)礎就(jiu)是一個多維的知識(shi)圖譜(pu)，通(tong)過數據采(cai)集學生資料，在應(ying)用層面發揮作(zuo)用，使得人(ren)工智能技(ji)術真正(zheng)為教育服務。
上海交通大(da)學教(jiao)授俞勇(yong)認為，運用人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)，為學生的知識狀態“建模”，對(dui)人(ren)才培養的模式創新至關(guan)重要。比如，可搭建智(zhi)能(neng)化教(jiao)學平臺(tai)，通過精準建模，為學生提(ti)供(gong)個性化學習(xi)推(tui)薦，提(ti)高(gao)學習(xi)成效。
如今，智慧體(ti)育(yu)教育(yu)系(xi)統已經在(zai)全(quan)國40多所中小學得到運用。為(wei)了更(geng)好地量身定制方案，科大訊飛研究(jiu)院(yuan)算(suan)法工程師王歡下了不(bu)少功(gong)夫(fu)。“開發出的產品受到學生和老師喜(xi)愛，并(bing)讓其(qi)從(cong)中受益，我們打心眼里覺(jue)得付出很值！”王歡說。
“這是(shi)一個全新的(de)領域(yu)。剛接到任務時(shi)，充滿了無限遐(xia)想。”談起(qi)那段開發的(de)日子(zi)(zi)，一向話語不多的(de)王(wang)歡打開了話匣子(zi)(zi)。
如何能做到對體(ti)(ti)(ti)育教(jiao)(jiao)學精(jing)準(zhun)有效？王歡和同事跑了合肥、北(bei)京、廣東(dong)等多個地市的學校(xiao)，和一線教(jiao)(jiao)師了解(jie)需求。“最后，我們(men)把目標定在最基(ji)本的體(ti)(ti)(ti)測(ce)(ce)及(ji)體(ti)(ti)(ti)育考試項目上，一來可以(yi)實現(xian)更(geng)精(jing)確的測(ce)(ce)量，解(jie)放體(ti)(ti)(ti)育老師，更(geng)重要的是可以(yi)為每位學生量身定制訓(xun)練提升方案(an)。”
經過緊(jin)張研(yan)發(fa)，進入(ru)(ru)應用(yong)階段，如何保(bao)障(zhang)效(xiao)果？“實驗(yan)室的環境相對簡單，當把設備(bei)和(he)(he)系統放入(ru)(ru)真實環境中時，干(gan)擾因素太多，效(xiao)果遠達不到預期。”王歡說，為了解(jie)決這一問題，嚴寒酷暑中他們(men)接(jie)連跑了幾(ji)十(shi)所學校，駐(zhu)點(dian)在校，反復測試，改(gai)了又改(gai)。“最(zui)終獲得了老師和(he)(he)學生好評，能成為體育教學和(he)(he)訓練好幫(bang)手。”
對于王歡及其同事而言(yan)，系統的(de)開發、更(geng)新是一個循序漸進的(de)過程。“我們一直在關注(zhu)著(zhu)這套系統的(de)用戶(hu)反饋(kui)，與此(ci)同時，及時更(geng)新新技術(shu)，以給用戶(hu)帶去最好的(de)體驗。”
發展(zhan)潛力巨(ju)大
“智(zhi)(zhi)慧教育尚屬新興(xing)領(ling)域，發展潛力巨大。”有業內人士指出。如今人工智(zhi)(zhi)能已學會了一門“硬(ying)核”語言，即現存唯一仍在使用(yong)的象形(xing)文字(zi)——東巴文。
東(dong)巴(ba)文(wen)由居住(zhu)在滇、川、藏交界地以(yi)麗(li)江為中(zhong)心的(de)納西族先(xian)民發明，被喻為人(ren)類社會(hui)文(wen)字起(qi)源(yuan)和(he)發展的(de)“活(huo)化石”。日前，東(dong)巴(ba)文(wen)智(zhi)能識別(bie)誦(song)(song)讀系統(tong)正式發布，展示(shi)了基于人(ren)工(gong)(gong)智(zhi)能的(de)東(dong)巴(ba)典籍(ji)識別(bie)與(yu)語(yu)音輸出。該(gai)系統(tong)由華東(dong)師范(fan)大學與(yu)麗(li)江師范(fan)高等專科學校等單位聯合(he)研(yan)(yan)發。據介紹，這(zhe)套系統(tong)以(yi)東(dong)巴(ba)文(wen)字理(li)論(lun)研(yan)(yan)究為支撐，基于東(dong)巴(ba)提供(gong)的(de)大量圖像和(he)語(yu)音數據，綜合(he)采用圖像處理(li)、深度學習等多種(zhong)人(ren)工(gong)(gong)智(zhi)能技(ji)術，初步(bu)實現(xian)了東(dong)巴(ba)典籍(ji)的(de)智(zhi)能識別(bie)與(yu)誦(song)(song)讀。
; 智慧體育也有了最新實踐應用——基于計算機視覺技術創(chuang)設全場景智能(neng)運動空間，構(gou)建智慧體育新生態，貫穿學校體育教(jiao)育全流程，實現“教(jiao)、學、賽、練、測、考、評、管”一(yi)體化，用人工智能(neng)助力(li)體育與(yu)健(jian)康教(jiao)育數字化轉(zhuan)型。
圍(wei)繞(rao)“提升學生體(ti)(ti)質健康水平”的核心(xin)目標(biao)，科大(da)訊飛全(quan)新創設(she)全(quan)場景(jing)智能運(yun)(yun)動空(kong)間——以AI運(yun)(yun)動超腦串(chuan)聯各種(zhong)設(she)備，實(shi)現(xian)校園操場、室內運(yun)(yun)動館等(deng)全(quan)場景(jing)運(yun)(yun)動空(kong)間智能化，為(wei)不同運(yun)(yun)動項目提供智能測(ce)(ce)(ce)評(ping)與個性化訓練指導(dao)，服務日常教學、課后運(yun)(yun)動、體(ti)(ti)育(yu)比賽、國家體(ti)(ti)測(ce)(ce)(ce)、體(ti)(ti)育(yu)考試、體(ti)(ti)育(yu)與健康大(da)數據監測(ce)(ce)(ce)等(deng)全(quan)業務，全(quan)面推進學校體(ti)(ti)育(yu)與健康教育(yu)數字(zi)化轉型，實(shi)現(xian)高質量(liang)發(fa)展。
截(jie)至目前，科(ke)大(da)訊(xun)飛智慧體育(yu)已服務安徽、山東、江蘇、河北(bei)等省(sheng)份(fen)的20余個市、縣(xian)（區）體育(yu)中(zhong)(zhong)考(kao)，北(bei)京匯文中(zhong)(zhong)學(xue)(xue)、華南師大(da)附中(zhong)(zhong)、杭州建蘭中(zhong)(zhong)學(xue)(xue)、合肥(fei)四十八中(zhong)(zhong)等超1400所學(xue)(xue)校(xiao)。規模化(hua)常態(tai)化(hua)應用數據顯示，在學(xue)(xue)校(xiao)常規運(yun)(yun)動會中(zhong)(zhong)可以減輕75%的人工裁判工作量，在體育(yu)考(kao)試中(zhong)(zhong)單考(kao)場(chang)單次可以減少64%的仲(zhong)裁人次，同時常態(tai)化(hua)應用能(neng)促進(jin)學(xue)(xue)生的運(yun)(yun)動興(xing)趣提(ti)(ti)升(sheng)43%，進(jin)而促進(jin)運(yun)(yun)動能(neng)力提(ti)(ti)升(sheng)，如立定跳(tiao)遠平均提(ti)(ti)升(sheng)13.7%，跑(pao)步平均提(ti)(ti)升(sheng)11.2%，最終(zhong)學(xue)(xue)生的體質(zhi)健康優(you)秀率提(ti)(ti)升(sheng)12.5%。
中國企業還積極出(chu)海，讓智慧教育的成果惠及海外。在(zai)沙(sha)特阿拉伯，商湯與當(dang)地機構攜(xie)手實施人工(gong)(gong)智能(neng)教育計劃，為(wei)當(dang)地教師和學(xue)(xue)生(sheng)提(ti)供(gong)成熟的人工(gong)(gong)智能(neng)課程。該計劃涵(han)蓋計算(suan)機視覺、深(shen)度學(xue)(xue)習等(deng)主題，旨在(zai)提(ti)高參與者對人工(gong)(gong)智能(neng)的興趣，并傳授專(zhuan)業相關(guan)的基(ji)本技能(neng)。
目前，該項(xiang)目二期已經啟動，預計(ji)將提供經教(jiao)育部(bu)認證的阿拉伯語、英語雙語教(jiao)學內容，覆蓋更多通識(shi)教(jiao)育年級，并計(ji)劃在(zai)部(bu)分合(he)作學校建立(li)人工智能實驗室，總計(ji)覆蓋超3萬(wan)名(ming)學生(sheng)和2000余名(ming)教(jiao)師。
“希(xi)望用人工智(zhi)能(neng)(neng)激發(fa)潛能(neng)(neng)，讓每(mei)個孩子都(dou)能(neng)(neng)在人工智(zhi)能(neng)(neng)的(de)(de)助力(li)下(xia)綻放光芒(mang)。”科大(da)訊飛(fei)智(zhi)慧(hui)體育(yu)產品(pin)線總經理郭紅杰(jie)表(biao)示(shi)。未來，科大(da)訊飛(fei)將(jiang)持續探索人工智(zhi)能(neng)(neng)技術在體育(yu)教育(yu)及學生(sheng)健康發(fa)展(zhan)領(ling)域的(de)(de)深度(du)應用，推動學校體育(yu)高(gao)質量發(fa)展(zhan)、助力(li)青少年健康成長。
來(lai)源：人民網
