人工智能助力教育

曹巍 孙昕

编者按：《中国教育现代化2035》提出，“互联网、人工智能等新技术的发展正在不断重塑教育形态，知识获取方式和传授方式、教和学关系正在发生深刻变革。”时代的巨变要求教育做出积极的回应，这种回应也呼唤和亟须从教育理论、教育哲学到教育实践、教育技术的积极响应。当我们把目光聚焦于人工智能与教育变革时，科大讯飞股份有限公司（以下简称“科大讯飞”）与它在人工智能助力教与学变革的10多年的深耕实践立刻跃入我们的视野。

科大讯飞成立于1999年，是亚太地区知名的智能语音和人工智能上市企业，在人工智能、大数据领域拥有全球一流的技术成果。从2003年起，科大讯飞进入教育信息化领域，产品覆盖了教学、考试、管理等教育关键环节，进入了全国31个省级行政区及新加坡等海外市场，与全国15000余所学校建立了深度合作关系，服务师生数超过8000万。近日，本刊记者独家专访了科大讯飞执行总裁吴晓如，从科大讯飞在教与学的变革路径探索中体认到了人工智能时代背景下教育所面临的挑战与希望。

中国科学技术大学信息与通信工程博士。1999年作为联合创始人创办科大讯飞，现任科大讯飞执行总裁、公司董事，分管教育、汽车、智能服务业务。2010年获国务院政府特殊津贴。曾多次主持、参加国家863重点项目和国家自然基金项目，先后获得国家科技进步二等奖、信息产业重大技术发明奖等奖项。

一踏进吴晓如的办公室，迎面而来的这位气质儒雅、沉稳睿智的“書生”就是我们将要采访的主角——科大讯飞的执行总裁。吴晓如本人与科大讯飞和中国科学技术大学（以下简称“中科大”）有着不解之缘，也正因为这份情缘，科大讯飞早在2003年起便做起了教育信息化并成为该领域的领军企业，我们的采访也就自然而然地从这个话题开始。

中国教师：“人工智能”是近几年 “大热”的领域，我们了解到，从20世纪90年代起，科大讯飞就已经着手人工智能的研究，当时你们为什么关注到这个领域？

吴晓如：科大讯飞董事长刘庆峰当年带领我们创业时（编者注：1999年，当时还在中科大求学的刘庆峰联合包括吴晓如在内的十几位有技术报国情怀的同学，成立了科大讯飞），我们都还是在读博士，对于市场需求其实是懵懂的。为什么选择做人工智能？是因为我们所学的专业就是人工智能，比如，我的专业是语音信号处理，所以说我们做这个事情是一个自然而然的过程。我们当时做的是语音合成和语音识别，就是输入任何文字，机器就像张开嘴巴一样把它说出来，这种技术非常容易展示，也让人感觉非常“酷”。所以从根本上讲，我们做人工智能就是出于热爱，并不知道这个技术日后在市场上到底有多大的价值。

创业初期，刘庆峰设想由我们做技术，别人来做公司，我们只负责把技术做好就行。当时国内语音市场还是混沌的，IBM、微软和摩托罗拉等国际巨头虎视眈眈。当时我们十几个年轻人蜗居在租来的民房中，在最炎热的夏天也舍不得买空调，在闷热的屋子里夜以继日地钻研技术，有时候饿了就啃个黄瓜充饥。后来，我们发现技术和产品之间如果不能形成大闭环的话，单纯做技术意义不大，这也是后来被证明的。现在很多大学都在讲，把技术做好以后给企业，让企业去产业化，但如果没有一个很好的保障机制，产业化是很难做下去的，所以后来我们就基于语音技术创办了企业。我们要让机器能“听”会“说”，因为语音是人与人之间沟通的最便捷的方式，这同样适用于人与机器之间。自90年代中期以来，科大讯飞在历次国内外语音合成的评测中，各项关键指标均名列第一。2008年至今，科大讯飞连续在国际语种识别评测大赛中名列前茅。我们的技术在国内外始终是走在前面的，我们对自己比较“炫酷”的技术有自豪感，越来越认识到未来会有很好的应用，科大讯飞的技术就是这样一步一步做起来的。

中国教师：科大讯飞2003年前后涉足教育领域，当时是出于什么样的考虑？

吴晓如：首先，这跟我们创业团队的教育背景有关。早期创业团队的几个人都是从大学走出来的，很熟悉学校环境，有着深厚的教育情结。第二，2004年，科大讯飞遇到了一个重要的契机。当时的教育部副部长、国家语言文字工作委员会主任袁贵仁陪同中央领导同志来科大讯飞视察，他提到全国普通话水平测试面临很多实际问题，希望讯飞的语音识别技术能够应用于普通话考试，解决测试标准这一问题。2006年，我们从技术上解决了这个难题。自此，讯飞以普通话测评切入智能教育，也就是在这一年，科大讯飞实现了扭亏为盈。

在对普通话水平测试这个项目做分析时，我们在思考一个问题，在大班式教学的背景下，老师并不能精准地掌握学情，也很难给学生以精准和个性化的指导。从这个点出发，我们发现了两个方面的可为之处，一是通过实时评估、反馈，可以更有效地帮助教师发现问题和纠正问题;二是可以走向个性化的教与学。那时候我们走访很多大学推广这套产品，他们没有把我们当成一个企业供应商，而是把我们当成帮助他们解决实际问题的科研机构。对于大学生创业的我们来说，还是非常有成就感的。之后，逐渐形成了很好的技术应用成果，一步步进入了教育领域。

中国教师：科大讯飞提出了智慧课堂的概念，运用人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术打造智能、高效的课堂。这样一种产品，意味着应由懂教学、懂教师、懂课堂、懂学生的人来研发，才能保证其教育功能的实现。科大讯飞在这方面有哪些举措？

吴晓如：的确是这样。我们当年做普通话水平测试时，一开始就是坐在办公室做的，感觉只要把国家普通话考试水平大纲拿来看一看就行了。但后来发现，考试到底是怎么组织的，学生到底是怎么学习的，我们并不了解，我们这时才认识到不能只靠拍脑袋来想这个问题，应该去了解应用的需求，了解各应用环节中的各个关键点。因此，我们就做了一系列调整，在公司内部做了相应的业务功能划分，成立了科大讯飞技术研究院，专做技术;成立教育事业群，去了解市场需求，再将公司的核心技术结合进来，去解决应用中的问题。这几年中，我们从北京师范大学和华东师范大学招聘了很多学教育技术专业的毕业生，以及有过教师经历的员工，大家融合在一起，逐步地对市场与产品有了越来越深的认识。

教育产品怎么更好地服务于教师和学生，需要教育领域的专家和研究者的引领与参与，所以我们在逐渐往深处做的过程中，在机制上也做了很多改变。比如，我们聘请了一些“外脑”——从大学聘请一些知名教授，建立教育技术联盟，借助这些知名学者对教育发展方向的把握来帮助我们建立对教育比较清楚的认识。另外，我们专门成立了“推进教育信息化应用名校联盟”（以下简称“名校联盟”），这个联盟更接地气，我们会把引领性的新产品首先放到这些学校中使用，他们会为我们提供很多应用体验与意见反馈。名校联盟最初由中国人民大学附属中学、北京市第十二中学、合肥市第八中学（以下简称“合肥八中”）与科大讯飞倡议，并联合了其他9所名校组成了教育创新协作体，后来又增加了其他省市的名校，目前，名校联盟共有26所学校加盟。这些学校的校长会和我们定期开会，探讨新的教育动向和需求。比如，新课标背景下，教育教学方式应做哪些改变？怎样促进学生的自主学习？怎样通过评价更好地促进学习？

中国教师：您在“2018全球人工智能与教育大数据峰会”上提出，“未来，在人工智能技术（AI）成熟的条件下，每个孩子都能像太子一样读书”，就目前的产品结构而言，科大讯飞能否逐步实现“教育+AI”

和“像太子一样读书”这样教与学的愿景？

吴晓如：古代太子读书时，需要不同的师傅与陪读，多个人以学习者为中心，帮助学习者实现最有针对性与个性化的学习。我们在教育领域的应用产品，基本上覆盖了教、学、考、评、管这几个方面，就是围绕着学习者在发生学习行为时所需要的各种支持来设计的。

对于“教”来说，我們聚焦于两点，第一是给教师提供优质的教学资源，我们和很多出版社都建立了比较深度的合作关系，基于课标和课本，把精品资源和教学大纲进行非常深度的匹配。我们还专门设立了教学资源部，与外围聘请的很多名师共同研究和审核。我们为教师提供的课件中包含各种多媒体的素材，有助于教师将知识点讲解得更清楚。第二是帮助教师及时了解学情，达成以学定教。比如，在教完知识点后，老师可以通过我们的智慧平台下发测试题目，学生在做完题目后实时上交平台，我们的人工智能就可以在后台做出自动的判断，清楚地显示哪些题目、哪类知识点掌握得比较好，哪些还有欠缺，并且快速生成数据报告，依据这些报告，教师可以很清楚地了解哪些知识点可以略讲，哪些知识点还需要重点讲解，课堂效率会大大提高。在为教师减负呼声越来越高的今天，可以说，这项产品与服务是有助于实现教师减负增效的。

合肥八中有一位老教师，最初并不喜欢使用我们的网上阅卷系统。但是有一次，他在阅卷时断网了，当时已是晚上8点多钟，他想方设法找到了信息课老师帮他把网络调通了，之后他一直加班到晚上10点多钟才改完卷子。信息课老师问他为什么非要坚持在网上改卷子，他说：“网上改卷子改得更快乐。更重要的是，第二天讲课时，如果没有网络生成的报告，我会很不习惯。”

在“学”这个环节，我们都知道，往往一个班的学生做的作业都是一样的，实际上大部分学生是在花很多时间重复性地刷自己已经很熟悉的题型。对于这种情况，我们可以做两个层面的事情。第一个层面是数字化，通过数据就可以知道学生做的这些练习题存在哪些问题。第二个层面要更深入一些，就是知识图谱。我们设计了个性化作业系统，比如，学生做了五道题，有两道题错了，我们就在后台构建一个知识图谱，通过知识图谱告诉他哪些知识点掌握得好，哪些知识点掌握得不好。假如一个班有50个人，那么这个班就会有50份不同的作业。对学生来说，确实为他们节约了大量时间。如果说我们产品的“教”的功能可以帮助教师减负增效，那么我们产品的“学”的功能则可以帮助学习者减负增效。21世纪是学习的时代，我们的产品与服务牢牢地抓住“学”的本质，也就是抓住了教育的命门。

在考核与评价方面，我们和教育部考试中心共建了联合实验室，探索信息技术和人工智能技术解决大规模教育考试的难点问题，提高未来高考题库的建设。目前已经有很多省份在人工审阅完语文和英语作文题后，要用科大讯飞的机器做质检，如果对于某一份试卷，人与机器的打分之间有比较大的差距，就会把它挑出来重审。因此，我们的技术在为高考保驾护航。

当然，在这个领域进入得越深，我们就越发现还有不少的问题需要去进一步地研究。比如，教育改革倡议要注重学生的学科能力、学科素养，那么到底怎样去度量，这是一个比较麻烦的事情，完全通过老师的经验判断是有问题的。所以我们要把知识图谱构建得更加完善，要多元化、多层次，不仅包含学科知识、学科能力，还要包含学科素养。

再比如，我们现在提供的工具化的教学资源，怎样和教学的实践结合起来，在一定意义上，这与教师未来的产品使用或者和教师的发展培训都有比较大的关系。比如，我们可以对英语写作做自动阅卷，但是机器可以发现一些表象的问题，对于深层次的文章立意等方面还是需要教师去把握，所以机器是作为教师助手的角色在发挥作用的。那么在教学中，机器怎样做教师的助手、怎样去配合教师实现教学目标，还是有很多课题需要进一步深入研究的。

中国教师：教育均衡化是我国教育体制改革的重要聚焦点。您曾经提出“人工智能技术也让教育扶贫更聪明”的观点。人工智能产品与教育扶贫结合是一项开拓性事业，科大讯飞在这方面进行了有益的探索。人工智能技术与课堂融合对推进教育均衡化发展有什么创新意义？

吴晓如：中国的优秀学校和薄弱学校之间的差距非常大。我们第一个考虑的就是怎样给薄弱校的教师提供优质的教学资源，在工具性属性比较强的数据的帮助下，给老师提供一些难度不大的培训，帮助他们提高教学能力。比如我们提供了一些微课视频，就能帮助薄弱校教师更好地备课，能够把一些重要的知识点更加清楚地讲解出来。我们考虑的第二个问题就是优秀学校的教学资源怎样和薄弱校的教学资源进行嫁接，嫁接过程中，人工智能就可以起到比较重要的作用。过去曾经搞过简单的电视教学或远程课堂，把优秀学校的教学视频提供给薄弱校教师学习，对这种方式，薄弱校师生反映他们的参与感不强，时间长了效果就不太理想。现在，我们在远程课堂上加了一个互动式的设备，就可以实现“双师课堂”。比如，安徽省金寨县天堂寨同心小学（以下简称“同心”）地处大别山腹地，是天堂寨的中心小学，教师相对充足，课程能开设齐全，但其下属的7个教学点地处偏远村落，每个点平均只有20多人，师资力量严重不足。于是同心小学与合肥市南门小学（以下简称“南门”）结对共建。基于我们的“智慧空中课堂”，南门的教师可以在本校上课的同时，也给同心和其教学点的学生进行远程授课，还能对同心的学情进行数据分析，实时调整教学策略。这样，同心中心校和其教学点的学生，就能够与优质校同享优质教学资源。这种模式为教育扶贫提供了可资借鉴的方法。

中国教师：最后，请您谈谈人工智能在教育领域下一步的着力点。

吴晓如：教育的问题博大精深，很多事情是螺旋式地前进，每过一段时间，我们就会感到自己好像什么都不懂了。科大讯飞与北京师范大学共建了“中国基础教育质量监测协同创新中心”，承担我国首个教育教学国家级大数据项目 “基础教育大数据研发与应用示范工程”;2019年，我们又与中国教育技术协会和清华大学一起组织成立了“人工智能专委会”，开始确定一些课题，由不同的学者或者不同的学校来和我们一起做。我们觉得教育技术问题不单单是一个技术性的问题，而是一个教育和技术的融合，或者更多地偏向教育方面的问题。比如，随着人工智能时代的来临，孩子们现在应该培养什么方面的能力，以后要学什么专业，未来就业会发生哪些变化，很多人都在研究。我认为，在孩子成长过程中，应该具备一些人工智能方面的素养，机器能做得很好的事情，就交给机器去做，人没必要跟机器去竞争，机器应该成为人类非常好的工具。我们要多花些精力、时间探究一下人工智能素养到底有哪些要素，如何提升这些素养，这将是具有非常重要的价值与意义的大课题。

后记

科大讯飞总部园区坐落在安徽省合肥市高新区，现有1万多名员工在此办公。这里有一处静谧、温婉的人工湖，每天午餐后，员工们都会来这里漫步、小憩。垂柳、堤岸、倒影与高速、数字化、科技毫无违和感地共生著，员工们为这个湖取名“聆听湖”。

科大讯飞保持了20年的创业初心是要实现“让机器能听会说，能理解会思考”，让机器能听会说，前提一定是让人能听会说，所以，“聆听湖”的存在似乎在向人们昭示着科大讯飞并未明示的一种哲学与思考。在产品大量进入学校后，科大讯飞便在每个区域派驻了服务运营经理，为学校解决应用过程中出现的问题，以及向技术研发部门反馈真实问题，以这种方式实现了产品与用户、人与技术之间的聆听与对话;在年轻的员工们认可企业文化之后，更多展现的是一种对企业与个人命运共同体积极的期待与建设性的融入，实现了个体与团队之间的聆听与对话;科大讯飞信奉“顶天立地”的精神，用技术顶天、产品立地，这是一个技术驱动型的企业与社会回馈之间的聆听与对话;科大讯飞智慧课堂的APP终端为未成年学生设置了技术屏障，避免了外网不分级信息对于未成年人的不良影响，绿色课堂改进了终端设备，将内容从手机转到了大屏幕，并设计了护眼滤屏，实现了资本利润与企业良心的聆听与对话……

在即将结束本文写作时，笔者突然意识到由本土博士创办的科大讯飞的成长与创新的历程本身，似乎就是对“什么是成功的教育”这样一个问题的回应，甚或可以尝试着回答著名的“钱学森之问”——“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”科大讯飞是全国首个大学生创业上市企业，曾两次荣获“国家科技进步奖”和中国信息产业自主创新荣誉“信息产业重大技术发明奖”;2017年6月，《麻省理工科技评论》发布2017全球50大最聪明公司榜单，科大讯飞首次入榜，并名列全球第六、中国第一;2017年11月，科大讯飞入选首批国家四大“新一代人工智能开放创新平台”;2017年12月，科技部明确依托科大讯飞建设认知智能国家重点实验室，这是我国在人工智能高级阶段——认知智能领域的第一个国家级重点实验室。科大讯飞始终以聆听与对话的姿态，为人工智能时代来临之际的教育形态带来一种新的可能性——智慧的教育是能“听”会“说”的。

责任编辑：解意