深圳我愛物聯網科技公司推出“智慧教育” 服務教育發展

一、智慧教育管理系統方案介紹

智慧教育是人工智慧與教育的融合，實施智慧教育就是為教育參與者創建一個教育的智慧夥伴。智慧教育不是兩個領域的簡單相加，而是二者的深度融合。即人工智慧技術依據教育大數據，精準計算學生的知識基礎、學科傾向、思維類型、情感偏好、能力潛質，結合習得規律和教育規律，合理配置教育教學內容，科學實施因材施教，促進學生個性化全面發展和核心素養全面提升。

二、目前教育存在的痛點

教育有三個主要參與角色：學生、老師和家長，三個角色都有各自的痛點：

學生：要花很多時間做作業，準備考試，學習重復知識，費時費力，效果也差。

老師：要花很多時間批改作業、進行備課等重復性工作，要做到因材施教則需要花很多精力去了解學生。

家長：課外輔導等教育投入較大，不只是要花錢還要花時間陪讀。也希望孩子可以壓力更小的同時獲得更好的教育、更全面的成長。

我愛物聯網智慧教育則可以完美解決上述痛點，智慧教育的價值，對於孩子和老師來説可以節省許多時間，可以讓孩子學習興趣增加，學習效率提高，也可以讓老師更加了解學生的學習狀態、學習情況，從而幫助學生制定更加科學高效、個性化的學習方案，可以更加關注學生的身心靈成長，促進學生的全面發展。

三、智慧教育管理系統的優點

1、實現自主學習

通過人機互動，智慧系統蒐集學生各類學習數據，根據記憶原理，推送最合適的學習內容，提高學習效果。

2、實現個性化學習報告

通過記錄的大數據，運用數據分析原理，為學生建立屬於自己的知識圖譜，讓學生可以更容易地、更準確地發現弱點，系統智慧推送適合學生的內容。比如英語學習，利用人工智慧為不同英語水準的學生推送適合的英語學習內容。

3、實現智慧糾正

運用語音識別，語義識別，實時糾正孩子的語音，給予個性化反饋，告別啞巴英語。

四、智慧教育管理系統實現方案

我愛物聯網提出以雲計算、物聯網、IaaS為技術支撐，雲服務為終端展現，為高教學校構建一個智慧教育綜合管理系統，以優質教育資源共建共用和應用、資源整合為中心，融入到教學、學習和管理等工作領域，最終實現教育公平、提高教育品質目標，推動教育教學改革的發展。

1、教育教學公共服務平臺

以教師為中心，建立網路教研平臺、網路備課平臺、教師學習中心、教師評價中心、資源管理與應用平臺、視頻錄播點播平臺、網路遠端會議平臺等。

2、學生學習綜合服務平臺

以學生為中心，建立學生工作管理平臺、數字招生和迎新管理平臺、數字就業和離校管理平臺、學生評價平臺、自主學習平臺、家校互通平臺等。

3、管理服務綜合服務平臺

基於雲計算架構的設計理念，建設基礎的系統管理平臺(資訊標準、單位管理、用戶管理、許可權管理、數據字典)、校園平臺(如教務管理、數字圖書、後勤管理)、協同辦公平臺和校園門戶等。

五、智慧教育管理系統的功能

1、互動：班級互動包含了線上教學環節中所需求的主要互動功用，包括組班、發佈通知、線上答疑、實時交流、作業佈置和修改等。

2、評測：經過考試評測模組，學校及教師能夠樹立試題庫，自動生成試卷或自定義試卷，並定時定人組織考試，以及停止線上評卷和成果反應等。

3、整合：教師可運用系統提供的閱讀、練習、文件、外部材料、材料組等工具製造個性教案，並把教案整合在教材裏輔助教學。

六、智慧教育管理系統的特點

1、依託教材，使用智慧技術手段，整合圖片、文章、文件、音頻、視頻、動畫等成為個性教案，使教材變得豐富多彩，立體生動，讓學生樂於接觸，接受，領會。

2、數字圖書經製造、發佈、銷售後，與學校教務系統數據連結，學校和教師即可組班、選教材工作，並即刻展開線上教學;

3、提供完善的學習記載跟蹤和評測系統。學生的閱讀、練習、考試等各個學習過程，可實時反應給教師，教師可依據記載對學生停止有針對性的教學，完成因人施教。

4、提供全方位的教學互動，完成師生互動，教師和家長之間的互動。

七、智慧教育的體系架構

深入理解智慧教育以及智慧教育所依託的資訊技術，必須對智慧教育的體系架構加以解構。楊現民結合智慧城市體系，把智慧教育體系概括為“一個中心、兩類環境、三個內容庫、四種技術、五類用戶、六種業務”。我愛物聯網進一步提出了智慧教育環境的系統模式，並描述了體系模組相互連接的部分技術。從智慧教育功能與技術的融合出發，智慧教育是一個由多個教育活動、過程以及功能技術模組共同構成且相互反饋的複雜生態體系。該生態體系由以學習者為主體的智慧學習、以教學者為主體的智慧教學、開發者視角的智慧教育資源與技術環境(智慧教育雲)、管理者視角的智慧教育制度等四個主要部分構成。

1、以學習者為主體的智慧學習。可以解構為四個功能技術模組：學習者(包括智慧學習設備和泛在的網路接入)、學習者感知模組、學習者模型和智慧教育服務引擎提供的學習服務。

2、以教學者為主體的智慧教學。可以解構為三個模組：教學者(包括智慧教學設備和泛在的網路接入)、教學模組和智慧教育服務引擎提供的教學服務。

3、開發者視角的智慧教育資源與技術環境(智慧教育雲)。可以解構為三個模組：學習資源模組、工具平臺與環境模組以及智慧服務模組。

4、管理者視角的智慧教育制度可以解構為兩個模組：現代教育制度、智慧教育體系的資源和應用推廣機制。各個模組中黃色(深色)方框表示智慧教育功能，藍色(淺色)方框表示功能所依託的資訊技術。

在各模組中，智慧服務模組居於中心地位，是整個智慧教育體系中的核心模組和運轉引擎。它從其他系統模組中獲取各類資訊，並通過內在嵌入的智慧技術提供智慧教育的各類服務。

八、智慧教育的應用模式

1、面向特殊人群的補償性教育

所謂補償，就是抵消損失，彌補缺陷。缺陷補償是特殊教育的重要目的，其有兩層含義：一是指用機體未被損害的部分去代替、彌補已損害的部分，以産生新的機能組合和新的條件聯繫;二是指利用新的科學技術、工具與手段使機體被損害的機能得到部分或全面康復。

特殊教育中的群體一般包括聾啞學生、聽障學生、視障學生、智障學生、自閉症學生及肢體殘疾學生等，這些學生由於先天或者後天缺陷，在學習和生活上充滿困難。目前，人工智慧技術已經成功應用於特殊教育領域，它可以延伸特殊人群器官的功能，以技術手段彌補其智力或身體的不足，最大程度滿足不同特殊人群的需要，促進其個性化學習。

2、針對常規業務的替代式教育

人工智慧支援下的替代式教育強調通過技術達到與教師從事的某些教育活動相同的作用，代替教師執行部分任務。如圖所示，在目前的教育人工智慧應用中，以自然語言處理和機器學習為核心技術的智慧批閱系統能夠實現機器智慧閱卷、作文自動批改;以語音識別測評技術為核心的語言類教育應用能夠實現口語考試評分、口語練習糾錯。因此，教育人工智慧可替代教師執行的常規業務主要體現在考試結果判定、作業及練習效果檢查兩個方面。

3、服務個性發展的適應性教育

由於個體差異，學習者在學習過程中對知識的接受程度不盡相同。實現學生個性化學習，達到因材施教的目標是解決教育問題的關鍵，也是人工智慧技術在教育領域的重要發展方向。智慧虛擬助手、智慧導學系統、適應性學習平臺等系統能根據學習者的個人特點(如語言、學習風格、偏好等)創建個性化課程，讓學習者獲得更好的學習效果。

智慧虛擬助手通過自然語言模擬人類對話，深層次理解人類需求，其核心特徵是對話式交互與智慧性服務，可以實現與學習者交互問答、提供情境學習、進行學習分析等功能。將人工智慧技術支援的機器人導師嵌入Duolingo語言學習系統中，就可以輔助學習者進行語言學習，在與學習者對話過程中，機器人導師可以變換不同角色來討論不同話題，增加語境的真實性。

九、智慧教育的應用領域

1、降低資訊化使用門檻，檢測知識掌握度

一般而言，老師一定不是資訊化的專家，因此降低資訊化使用的門檻在教育領域十分有必要。比如：依託很好的資訊化技術，讓老師在課堂上迅速的實現和學生的互動，可以把最好的資源調取出來，通過多屏互動展現在螢幕上。要使得技術使用的門檻比老師從粉筆盒拿一隻粉筆更加簡單，這樣老師才願意用，這樣才可能産生連接、産生數據。

2、個性化學習，因材施教

中國提出因材施教的教育理念已經有兩千多年的歷史，但是在傳統應試教育大環境下，根據學生不同的認知水準、學習能力以及自身素質來制定個性化學習方案難度相當之大。但當人工智慧技術介入後，因材施教理念的實施變得極有可能。

3、自動化輔導與答疑

除了應用於個性化學習方案的制定外，人工智慧還可落地在自動化輔導和答疑子領域，這也成為了教師面授外的補充。下一代教育機構是智慧型，讓機器模擬人來答疑、做服務成為可能，這類應用會越來越多。最初機器是用來輔助人工教學的，未來的趨勢則是人輔助機器，而這個過程會一次次重塑未來的學習和教育。

4、智慧測評，自動閱卷、批改作業

在教學過程中，老師長時間改作業甚至到深夜的場景深深印入眾人心中。隨著資訊化建設、人工智慧的發展，大數據、文字識別、語音識別、語義識別，使得規模化的自動批改和個性化反饋走向現實。如何利用人工智慧減輕批改壓力，實現規模化又個性化的作業反饋，是未來教育的重要攻克點，也是國內外眾多企業看中的市場。

5、模擬和遊戲化教學平臺

寓教于樂也是現代教育理念之一。未來教育要從娛樂業中學習如何大規模吸引用戶參與其中，同時提升品質與價值。事實上，未來知識獲取會有很多渠道，儘管舊的知識貨幣不會被取代，但它會因為一個人的知識組合包的形成而獲得優化，這個知識組合包中包含他學過的內容，上過的課程，經歷的事情，並且依賴於LinkedIn這樣的數字網路。

6、教育決策

中國學生教育決策失誤率很高，尤其體現在選擇大學學校以及專業時。有數據顯示，70%學生後悔自己當年所選專業。有句戲謔的話是“現在上課流的淚，都是當年選專業腦子進的水”。如果能夠蒐集海量數據提供決策基礎，AI演算法就能幫助學生找到最優理論路徑，從而選擇更適合的學校、專業。

十、智慧教育管理系統發展現狀

近年來，中國教育領域的專家學者和實踐者圍繞人工智慧教育已開展了初步研究，主要聚焦在 3 個方面：一是從理論層面對人工智慧教育的相關概念、內涵和特徵進行界定;二是基於人工智慧本身技術特徵，從構建人工智慧教育技術框架體系的視角開展研究，具體包括數據層要素、以機器學習和數據挖掘為主的演算法層要素、包含電腦視覺、智慧語音技術、自然語言處理、知識圖譜和生物特徵識別等在內的技術層要素，有的研究還延伸到了處理器/晶片、感測器原件、雲平臺等硬體和基礎設施範疇;三是從人工智慧教育應用場景的角度進行分析，場景在分類上主要服務於教育機構、老師和學生3個主體，具體體現在口語評測、試卷智慧批改、習題推薦、分級閱讀、智慧陪練、智慧書寫、拍照搜題、智慧分班排課、學情監測等方面的應用。

十一、智慧教育管理系統發展前景

近年來得益於移動數字技術得高速發展，以智慧錄播系統、交互智慧電子白板、實物視頻展臺、電子書包為代表的智慧教育産品流行市場，同時智慧語音技術、網路視頻通信技術等新技術也不斷擁入線上教育領域，進一步加快該行業的發展步伐。教育部重視創客和STEAM教育、“三通兩平臺”建設加大投入、PPP模式開始試點、全面開放二胎政策、前沿科技逐漸趨於成熟，這些都為教育産業發展創造了環境利好，“智慧教育”迎來了新的歷史機遇，截至2017年6月，中國線上教育用戶規模達1.44億。前瞻預測到2020年我國智慧教育市場規模超過3500元，到2023年超過5000億元，由此可見市場前景較好。

十二、智慧教育方案開發商

我愛物聯網科技創始人莫偉雄，市場行銷出身，但很早就認識到未來技術才是企業最大競爭力，毅然投入技術研發領域，專門針對傳統企業如何智慧升級，幫助傳統企業插上技術的翅膀，在萬物互聯方面，我愛物聯網提供業界物聯網PaaS+SaaS 服務，完美結合霧計算和雲計算，快速從底層融合各種傳感資訊和第三方系統，一鍵搭建“雲+聯網模組+APP控制端”基礎設施搭建。幫助客戶在打造智慧産品快速升級迭代，在大數據與AI方面，我愛物聯網與騰訊、阿裏進行戰略合作，實現物聯網數據與網際網路數據的全面融合。而且和各大硬體廠商合作，為客戶提供性價比最佳的硬體模組控制板。軟體的快速迭代，硬體的成本控制能力，大數據以及多相容性的連接是未來企業核心的關鍵，我愛物聯網將堅持與客戶共同成長的理念，做客戶最可靠的技術研發合夥人。