Old school no more: AI disrupts the classroom
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去年，麥肯錫的一份報告中提出，預計到2055年，全球經濟體的有薪工作中，49％將借由改善現有科技而實現自動化。人工智慧正在不斷「替代」各種職位的今天，教師卻被認為是最難以替代的職位。
BBC基於劍橋大學研究者Michael Osborne和Carl Frey的數據體系，分析了365個職業在未來的「被淘汰概率」，其中教師被取代的可能性僅為0.4％。
然而，人工智慧技術不斷應用於教育產業的過程中，市場上已經出現一些AI＋教育產品（行業習慣稱之為AIED，即「AI ＋ Education」），對教師的部分工作起到替代或輔助作用。
根據億歐智庫此前發佈的《2018人工智慧賦能教育產業研究報告》中，總結了AIED在教師工作中的五大主流應用場景，分別是英語語音評測、智慧批改＋習題推薦、分級閱讀、教育機器人、智慧陪練。其中，開發智慧批改＋習題推薦系統，以及教育機器人的企業數量較多，具體如下圖所示：
一、英語語音評測
近年來，台灣與對岸中國中高考改革方案，日益重視對學生英語口語的評測。2017年北京和上海已分別將英語口語考試，納入中考和高考的總分之中，更多省份將在未來幾年逐漸落實英語口語改革方案。中高考改革反向，促進中國英語口語學習的市場需求，AI在該領域的應用也大量出現。
為了學習和測評英語口語的語音，和語調標準度、口語流利度，以及口語表達能力，市場中的創新企業開始研發基於語音辨識、自然語言處理等技術的「英語語音評測」類AIED產品，主流產品類別為「智慧口語考試系統」和「AI口語老師」。
目前，此類產品的測評結果相對準確，但口語發音本身具有的不確定性，會影響智慧評分結果，如每個人發音習慣、說話語調不同，每個地理區域的人口音不同等情況。
另外，語音採集條件和硬體設備也會影響評分結果，如環境背景音、噪音、不同手機聲卡不同。
現階段英語語音測評類產品的反饋結果，主要是判斷練習者每句發音中單詞的漏讀、錯讀、語法錯誤等情況。對於英語口語語調、連讀等錯誤，還無法實現分析反饋。此外，此類產品存在互動性不足、模式化明顯等缺陷。
二、智慧批改＋習題推薦
智慧批改＋習題推薦類的AIED產品，主要應用到圖像辨識、自然語言處理、數據挖掘等技術，從教師線上佈置作業，到人工智慧自動批改、生成學情報告和錯題集，而後對教師、家長和學生進行反饋，並根據學生的學情，進行自適應推薦習題。
教師在產品系統中佈置學生課後任務，這些任務會同時通知到學生和家長，學生在紙面上完成作業後，拍照上傳至系統，或直接在系統上完成作業並提交，系統會自動批改學生提交的作業，並生成分析報告。
一方面，家長可以在系統上，監督學生作業完成情況；另一方面，教師透過學生分析報告，可以針對不同學生學習情況，訂製客製化教學方案，同時系統也會整理學生錯題，並為學生智慧推薦習題。
智慧批改＋習題推薦類的AIED產品，將有潛力大規模替代教師批改作業的任務。相對於人工批改，智慧批改可以即時標注錯誤部分和錯誤原因，批改速度更快，批改結果更細緻、更客觀。
並且，此類產品能夠輔助教師對學生作業進行分析，提供客製化的學情分析報告，大大節約了教師與家長溝通的時間，讓家長更清晰地瞭解學生學習情況，監督學生的學習。
從發展現狀方面看，中國大陸目前智慧批改已被主要應用於數學、英語等學科之中，其他學科由於批改準確度等問題，目前尚在研發階段。
三、分級閱讀
分級閱讀是按照學生，不同年齡段的智力和心理發育程度，為不同學生提供不同的讀物，核心是為學生比對到適合的書。
目前，分級閱讀類的AIED產品，透過數據挖掘、語音辨識、自然語言處理等技術，首先對學生的閱讀水準進行測試，並將書庫的書，按照分級標準進行智慧分級，根據學生的測試結果，比對相應級別的書目，實現智慧推薦的功能。
系統對學生的閱讀情況進行測評，生成分析報告後，教師和家長可根據分析報告，對學生閱讀情況，進行監督並進行針對性練習。其中，英文分級閱讀測評方式，包括學生聽讀、跟讀、測試，中文分級閱讀的測評，是根據學生閱讀時長，和閱讀試題的測評結果。
傳統的分級閱讀，只是根據學生年齡推薦閱讀書目，無法根據閱讀能力、興趣愛好進行個性化推薦閱讀。分級閱讀類的AIED產品，將有望替代教師在收集書目、推薦書目、閱讀監督等方面的工作。
此類產品的優勢明顯：提高學生閱讀興趣、養成學生閱讀習慣、清晰個人閱讀水準、清楚瞭解閱讀能力變化、教師和家長全方位監測、分析報告快捷精準。
分級閱讀類的AIED產品發展空間巨大，目前該類產品主要集中在英文分級閱讀，中國市場上亟需中文類的分級閱讀產品。同時，中國英文分級閱讀產品的分級方式，主要採用國際分級方式，該方式適用於母語是英語的國外兒童，但對於非英語母語的中國學生的適用性仍有待觀察。
四、教育機器人
教育機器人主要是應用於，兒童早教和STEAM教育（STEAM是Science、Technology、Engineering、Art、Mathematics的縮寫，STEAM教育就是集科學、技術、工程、藝術、數學多學科融合的綜合教育）。
透過語音辨識、圖像辨識、自然語言處理等技術，實現對兒童的陪伴和教育，達到寓教於樂的效果。
教育機器人目前在幼兒園和家庭中使用較多，主要實現陪伴娛樂、輔助學習和生活助手等，兒童教育和生活看護陪伴功能。
在學校，教育機器人輔助教師教學，增加課堂生動和趣味性。在家庭中，教育機器人擔當起家庭教師的責任，可以進行簡單的英語教學、STEAM教學，同時可以起到幫助家長看護陪伴孩子的作用，解決了教師和家長不能長時間陪伴，和一對一針對性教育的問題。
五、智慧陪練
智慧陪練類AIED產品是針對素質教育，如音樂、美術、書法、圍棋等，透過人工智慧陪練，分析學生的學習程度、進行智能糾錯、生成學情報告。
目前，對岸中國市場，實現智慧陪練的素質類教育領域，主要是音樂陪練，並尚處於早期階段。
音樂智慧陪練產品透過知識圖譜、數據挖掘等技術，對練習者的演奏練習進行智慧糾錯，對演奏者的日常練習，進行客製個人化測評，並生成測評分析報告；此外，該類產品能夠根據練習者的日常練習和測評報告，為練習者提供個性化練琴方案，實現自適應音樂學習。
智慧陪練替代了教師即時陪練、糾錯，以及對學生的監督工作，在教學過程中充當助教角色，協助配合教師教學工作。智慧陪練類的AIED產品，主要有便捷監督、掌握學生練習狀態、瞭解學生學習水準、提升學習興趣、實即時回饋、精準分析的特點。
除了上述AIED產品外，市場中也出現了一大批針對教育機構、學生的AIED產品。
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