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本期话题：K12人工智能教育的哪些痛点亟待解决？
自2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程以来，在国家政策的大力号召下，近年来，我国高度重视人工智能教育。如今，各类人工智能教材、培训班、教育器材等层出不穷，资本市场上，人工智能教育企业也受到了青睐。中小学乃至幼儿阶段的人工智能教育迅速成为社会各界讨论的热门话题，成为竞技的新蓝海，但良莠不齐的产品预示着仍有诸多痛点亟待解决，杀入这一领域，必须直面这些挑战。1
政策与强需求催生百亿市场
根据德勤《2018年中国教育发展报告》，当前科技在教育领域的应用可分为“间接辅助型”“直接学习型”和“基础运营型”三类，其中“基础运营型”是针对学校、教师而言的，如智慧校园等。当前国内的AI+教育同样可以分为“间接辅助型”和“直接学习型”。其中又以“间接辅助型”居多，这类公司利用AI辅助学生学习，以期实现“千人千面”的个性化教育，但归根到底，这类AI+教育仍在为应试教育服务，无法培养面向未来的专业AI人才。
相比之下，“直接学习型”则是将AI本身作为教学内容，全方位培养学生的AI素养。以K12少儿编程为例，《爱分析·中国少儿编程行业报告》指出，少儿编程市场需求旺盛。其中，政策是驱动少儿编程市场需求走强的最大因素。国务院发布《新一代人工智能规划》，在基础教育阶段推广编程教育，使得编程教育进入公立校体系，进一步带动校外培训的市场规模。
少儿编程长期增长的底层逻辑是，编程能力和思维是未来社会的竞争要求，是人才的基础素质和能力。因此，少儿编程会是下一个“少儿语培”。据测算，少儿编程2018年的市场规模在20-30亿元，行业高速增长，有望在2021年突破百亿的市场规模。同时，少儿编程线上和线下同时起步，而且技术基础设施完善、用户接受度已经完成市场教育，少儿编程的在线化程度将超过语培。在线化的高集中度，使得三年内有望诞生独角兽。
目前，行业处于机遇期。少儿编程的长期前景看好，吸引众多玩家，探索出了多个不同的业务方向和模式。而行业格局未定，不同模式的公司都在探索和互相学习，未来仍在极大的不确定性和变化中，为远见者带来机遇。总体来看，我国的人工智能K12教育理念已经居于世界前列，我国在世界上第一次把人工智能教育纳入到了国家战略层面。但欧美日等发达国家的编程教育和STEM教育的渗透率远远高于我国，我国的编程教育渗透率是0.96%，而美国是44.8%。2
行业痛点：集中存在于教材和产品
我国的人工智能教育受到来自政策顶层的支持，并在实践中积累了大量课程资源、实践经验，但痛点仍然很多，集中存在于教材和产品。1、教材：知识体系断层，未根据不同年龄段的认知水平和学习方法特点制定相应的课程德勤发布的《2018年中国教育发展报告》显示，人工智能教育目前仍面临三方面的挑战：教育理念误导，教学方式偏颇，课程设计拔苗助长。这三大挑战都指向AI教育中最核心的痛点：内容问题。其直接表现是AI教材的缺位，这导致在当前的AI教育中，知识体系存在断层。以编程教育为例，现有的编程教育主要有两种，Scratch或Blockly所承载的低龄版编程和针对程序员开发的Python编程，但两者之间缺乏过渡，这让很多青少年在低龄阶段入门后由于没有过渡课程而脱课。在大学本科开设独立人工智能专业后，学生在进入大学前的编程基础缺失将表现得更为明显。此前国内也出版过AI教育的相关教材，但并未满足从小学到大学的AI教育体系要求。目前人工智能教育所依赖的AI平台，严重依赖开源软硬件平台，导致平台的原创性严重不足。更严重的是，过于依赖开源，一旦开源出现断供，人工智能教育也很难继续。人工智能和机器人研究学者、科普作家王延平指出，在很多从业多年的专家、教师和专业人士眼里，人工智能和机器人技术、编程语言（比如Python）是划等号的，事实上这与人工智能的核心概念、学科内容相距甚远。王延平认为，K12人工智能教育的内容结构应包括六个方面：
人工智能概念、应用方向及其原理
数学相关学科
传感、运动、控制
编程语言
算法
工程思维
4、内容产品与课堂教学脱节，讲授知识的同时缺乏对方法和能力的培养由于教育产品研发机构大多是科技企业背景，配套课程和书籍都是由设计研发产品的工程师编写，没有能力考虑教育场景下的应用，造成内容产品与教学脱节严重，所谓教材更像产品说明书或广告册。为了赶上人工智能K12教育的第一波红利，国内众多企业、机构、中小学甚至大学等相继开始了人工智能K12教育领域的研究，但产品良莠不齐。企业研发能力往往很有限，大多通过“借鉴”和“微创新”同行产品来研发内容和软硬件产品，缺乏创新力，造成不同企业的产品之间相似度极高，同质化严重。人工智能正改变和颠覆着许多行业，面向青少年群体的人工智能教育也越来越受到各国重视。机器之心报道，疫情之下，全球学校被迫停课，近日，麻省理工学院（MIT）发布了一套面向K12学生的人工智能学习资源网站，目前这一网站已向全球开放。其提供的学习资源可以满足全球儿童、父母和教育工作者的需求，并为停课在家的学生们提供一个好的免费教育机会。网站地址：https://aieducation.mit.edu/这一项目由MIT媒体实验室副教授Cynthia Breazeal带头搭建，MIT的教职员工和学生提供强大的资源支持。网站提供适合不同学习阶段的AI科研项目。具体而言，针对不同学习阶段的学生，即K-2、3-5年级、6-8年级和9-12年级，MIT根据学生的认知程度提供了不同的R人工智能研究项目。下图展示了适合6-8年级学生的一些具体的AI研究项目，如中学生AI与伦理（AI & Ethics for Middle School）和中学生创造性与GAN（Creativity & GANs for Middle School）。此外，针对不同的学习单元，MIT 还提供了相应的学习资料，如学习指导手册、教学视频、课程手册、Workshop 等。目前aik12的教育资源已在全球12个国家和地区使用，大约7000名儿童正在接受教育。MIT的终极目标是希望通过教育实现AI的民主化，最终有助于创建一个更具包容性、公平的未来。4
芥末堆看教育曾就人工智能教材问题采访上海电教馆馆长张治。此前，上海电教馆推出人工智能读本（小初高中版），作为该读本的副主编，张治表示，对于到底把什么样的人工智能教育带给中小学，核心就是，未来的教育要架构在人工智能的背景和技术之上。最根本的是提升学生的信息素养，在幼小的学生时代引导学生把人工智能背景作为一种思维方式。小学阶段：主要侧重“人工智能初感知”
初中阶段：强调“人工智能初体验”
高中阶段：定位在“人工智能初创造”
张治强调，用智能的方式推进人工智能教育，不要让人工智能教育过度依赖现有的老师，通过技术来实现这个教育目标，过去是做一本教材，现在做的是一个课程服务体系。卓世未来是一家以内容为驱动的人工智能高科技教育公司，业务覆盖K12全学段人工智能学科型课程。公司自主研发的课程体系紧跟教育部关于中小学信息素养提升学科课程大纲，以人工智能通识课程和计算思维培养有机结合，教师和学生通过教育教学云品平台进行授课、作业及互动交流，配套提供师资培训、实验室升级及学校和学生个性化增值服务。致力于打造人工智能学科教育新生态，为中小学信息技术学科及人工智能学科提供最前沿和最优质的课程迭代与服务。目前，卓世未来正在建立优质人工智能课程的共享平台。在体系设计上，卓世未来重点关注教师的教学体系和学生学习体系；教师教学功能覆盖课前、课中、课后场景；课前满足备课功能，满足教师下载资源的需求；课中支持教师上课，提供和PPT体验类似的工具支持上课；课后支持布置作业，检查作业，查看学生报告功能，为教师提供了一站式的解决方案。学生学习应用覆盖课前、课中、课后场景；满足课前预习、课前测评、课中上课、课后测评；平台收集数据后，描绘出学生的知识图谱，为个性化教学提供了数据依据；从平台内容层面来说，要使人工智能课程服务于教育单位，如：教育局、学校等；面向的用户有一线的教师，学生，家长，教育单位的决策者；而不同的用户对人工智能课程的需求不一样，因此人工智能课程平台要充分尊重用户的需求，解决用户的疑虑，提供解决痛点需求的工具。具体而言，面向教育决策者，平台要提供课程的评价系统以及大数据展示平台；给老师提供示范教学视频、教学资源；给学生提供人工智能的体验工具和学习资源；给家长提供人工智能课程的测评报告。未来，卓世未来希望构建集智能化平台、碎片化知识内容、教学微视频、教学课件、自动在线评测和在线师资于一体的智能化教学生态。学生根据智能推荐系统定制的个性化学习方案开展自学，同一间教室的学生可以学习不同的知识内容。5
结语
随着人工智能教育体系的建立和完善，人工智能教育未来将向专业化和多元化的方向发展。如在中小学阶段，人工智能教育将与信息技术教育或创客教育深度融合，未来会有一些具权威性的知识和能力水平考试或竞赛出现，让教育成果更加标准化，更加易于验证。如《AI发展规划》所言，人工智能K12教育的愿景目标是“设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地”。它的意义正在于“抢抓人工智能发展的重大战略机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国”。
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