12月3日,中国人工智能学会联合上海人工智能实验室举办的“智行中国”系列论坛上,上海中科教育装备集团有限公司技术总监尤作隆重介绍“智能教考国家新一代人工智能开放创新平台”。
1. 探索智能教考,深化素质教育
“智能教考国家新一代人工智能开放创新平台”, 是在国家素质教育深度改革、双减行动全面开展的核心需求下,面向国家对中小学素质教考的战略规划及迫切实施需求,针对素质教学考评难以标准化、规模化、高效化、个性化应用的核心瓶颈问题,构建的核心技术支撑、关键应用赋能以及全产业创新孵化的开放创新平台。
应试教育到素质教育转变一直以来就是我们国家教育强国的思想理念, 2019年,教育部颁布了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,随之2020年,国务院办公厅颁布了《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》和《美育工作的意见》,总书记在「教育文化卫生体育领域专家代表座谈会」上指出:“发展素质教育,推进教育公平,促进学生德智体美劳全面发展,培养学生爱国情怀、社会责任感、创新精神、实践能力”的重要指示。
智能教考是通过AI赋能实现对理化生实验、体育、美育等创新实践类素质教育学科,在教、学、考、评全流程上的效率提升、公平普惠和因材施教,从而达到培养新一代实践创新型人才的目的,是国家双减政策下学校基本教学方法变革的一次重要探索,更是国家基础教育从“应试教育”向“素质教育”转变的一个重要组成部分。
2. 共建开放创新平台,应对智能教考挑战
智能教考仍面临以下4点挑战:一、基础设施不足,符合智能教考的基础设施及考场环境严重不足,难以满足数字化、信息化、智能化需求;二、技术研发难度大,AI评分准确率难以达到考试要求,部分AI算法复杂度高,亟需集中力量进行攻关;三、研发成本高,特别是AI技术研发投入高,对于大多数企业而言研发成本负担过重;四、智能教考行业技术水平参差不齐,产品难以做到标准化,导致部分用户使用体验不高。
通过共建平台赋能,可以提升装备能级、整合优势技术资源,节约研发投入成本,推动智能教考产业升级,有效应对智能教考所带来的挑战,快速推进智能教考的大规模应用落地。
3. 面向素质教育核心需求,构建智能教考平台架构
面向国家素质教育深度改革、双减行动全面开展的核心迫切需求,实现培养实践创新型人才的重大实际目标,针对素质教育考评难以标准化、规模化、高效化、个性化应用的核心瓶颈问题,构建共性技术支撑、关键应用赋能以及全产业创新孵化的开放创新平台,开展构建基础平台、培育创新生态、提供创新支撑,推动开源开放这4项工作,完成开放共性服务,培育创新生态的建设。
平台分为四层,最核心的是服务层,将提供开放的多种服务,如算法调用接口、基础开放服务、场景解决方案等,这些服务即可以是直接调用的,也可以是定制的,目前计划提供5类以上服务场景。在核心层之上是应用层,应用层一方面可以直接调用服务层,也可以进行二次开发,创新内容创作等。服务层之下是能力层,能力层是平台的动力引擎,主要是一批核心智能技术的算法支撑,目前计划提供4大类100个以上的底层AI算法集合。最底层是资源层,除了算力支撑和数据存储外,最重要的是为平台的AI算法提供数据的支撑,通过中科及平台合作伙伴共同汇聚海量数据,并加以标注,计划(几年内)建设10个以上的高质量大规模标注数据集,一方面供平台自身使用,另一方面也将在数据安全保密的前提下通过免费、付费、合作等方式对外提供,让生态链中的开发者和企业能一起合力提升算法能力,共享开放平台的规模红利。
4. 聚焦智能教考,创造良性生态
平台能提供的5类服务:1)基础算法服务,面向智能教考场景,为开发者及生态企业提供成熟稳定且成本可控的基础算法API接口,以此可以进行二次开发,形成更多的创新应用,赋能教育装备企业和生态开发者,共建创新生态和良性产业链。2)标准考场服务,主要是面向升学考试场景,严格按照各地考试标准和流程规范组织考务,通过学生考试视频数据采集、电子答卷收集,AI智能赋分等,确保考试流程规范化、标准化。3)智慧课堂服务,适应日常教学场景的各种需求,提供支持实时互动、参与式、探究式的现代化课堂教学新方式,助力素质教学模式创新,激发学生的创造力。4)家庭导师服务,通过智能家庭终端,使学生可以在家中接入云平台,AI导师随时随地进行智能辅导,家长得以解放,激发学生的自主学习能力。5)创新教案服务,面向教的环节提供的重要服务。让学科教师在我们平台上进行创新教案设计,帮助教师获取灵感,让创新教案制作更加灵活、高效。
平台将为生态伙伴及开发者提供海量智能教考真实场景开放数据,帮助其实现大规模算法及应用验证,助力产品应用快速上线。通过开源社区,分享平台技术,聚合丰富学习资源,培育开发者技能,汇聚社区开发力量,共建基础框架及共性功能模块,减少研发投入,普惠生态伙伴及开发者。
平台将聚拢超过1000家智能教考上下游企业,汇聚10万以上创新应用开发者和创新内容制作者,为超过5万所学校提供全流程智能化解决方案,为超过100万学科教师提供创新教案创作服务,为超过6000万中小学生提供动手实践和创新能力培养。
5. 推动平台建设,逐步演进发展
平台将主要分为4个阶段逐步发展。
1)初步开放阶段:向用户提供基础算法服务、标准考场服务,开放可用于算法研究及验证的基础数据集,同时在实验教考完成试点的情况下推进全覆盖,并针对体育教考场景开始进行试点,平台具备基本功能;
2)快速发展阶段:向用户增加提供智慧课堂服务和家庭导师服务,并在原有开放数据集的基础上增加更多扩展数据集,可支持大规模算法及创新应用验证,针对体育教考场景将进行全国推广,并启动美育教考试点,平台功能逐步完善;
3)生态形成阶段:向用户增加提供创新教案服务,同时导入更多创新应用开发者和创新内容制作者,平台生态初步形成;
4)生态自循环阶段:实现美育教考全覆盖,平台也进入成熟期,开放数据集达到较大规模,创新应用及创新内容持续增多,平台生态可以实现自循环;
6. 加快教育现代化,点亮千亿级市场
平台建设单位——上海中科教育装备集团有限公司,专注教育装备28年,是国内人工智能+教育装备行业的领军企业。近10年来,公司在国家教育改革政策引领下,面向基础教育装备能级提升需要,积极投入研发,积累超过20000场标准考场数据,研发超过100项智能评分AI自研核心技术,落地实践学校超过10000所,累计获得了100多项发明专利和40多个软件著作权,先后推出的中小学物理、化学、生物、体育、音乐、美术和书法等智慧教学装备和智能化考场装备,深受广大用户好评。
为了加快实施新一代人工智能重大科技项目,尽快在基础前沿领域取得突破,科技部、发改委、财政部教育部、工信部、中科院、工程院、军委科技委、中国科协等 15 个部门共同构建了国家新一代人工智能发展规划推进办公室,锁定重大产业方向,从基础理论、支撑体系、关键技术、创新应用四个层面进行系统性、前瞻性任务布局。由科技部正式发文公布,依托上海中科教育装备集团有限公司,共同推进构建“智能教考国家新一代人工智能开放创新平台”,在国家人工智能创新体系中发挥引领作用,推进人工智能技术与行业场景应用走向深度融合,带动上下游产业发展与繁荣。
此次入选智能教考领域唯一国家创新平台,标志着上海中科教育装备集团已进入人工智能国家队,通过智能教考国家新一代人工智能开放创新平台的建设,聚焦场景,分阶段发展,提供服务,面向用户,让超过1000家企业、10万开发者、100万教师共同“起舞”,构建AI+素质教育的良性生态,用AI点亮这个千亿级市场。
