人工智能在教育领域的创新进展与未来影响
过去几年间,人工智能技术在教育领域取得了显著突破,从个性化学习到智能教学辅助,从大模型应用到智能硬件,AI正以前所未有的方式重塑教育生态。当前国内外已涌现多款具有重要影响力的AI教育产品,预计未来这些技术将持续深化对教育行业的变革。本报告综合分析了AI教育最新发展趋势、代表性产品及其未来影响,旨在为教育工作者、政策制定者和行业投资者提供全面参考。
近期AI在教育领域的重大进展
个性化学习的革命性突破
人工智能在个性化学习方面的应用正引领教育的深刻变革。通过分析学习者的学习轨迹、知识掌握情况和兴趣偏好,AI可为每位学生制定量身定制的学习计划,实现精准的教育资源匹配[3]。这种技术突破实现了从"标准化教育"向"个性化学习"的转变,打破了传统"一刀切"教学模式的局限。
自适应学习系统的发展尤为关键,它能根据学生的学习进度和表现,自动调整学习难度和内容,为学生提供最适合的学习路径[2]。这些系统不仅能帮助学生发现知识盲点,还能提供针对性的练习和解释,大大提高了学习效率[2]。通过这种方式,AI正在逐步实现教育领域长期以来的"因材施教"理想。
智能教学辅助工具的普及
AI为教师提供了多种智能教学辅助工具,显著减轻了教师的工作负担,提高了教学效率。例如,自动批改作业系统可以快速准确地评阅学生作业,为教师节省大量时间[2]。智能备课系统能根据教学大纲和学生学习情况,为教师提供教学建议和资源,帮助教师更好地准备课程内容[2]。
值得注意的是,2024年世界人工智能大会上展示的"苏格拉底启发式AI答疑"通过多轮问答形式引导孩子主动思考、自主解题,体现了AI在教学方法上的创新[1]。同时,"超时空对话AI名人"让学生能与爱因斯坦、高斯、鲁迅等历史名人进行对话交流,极大地拓展了教育资源的深度和广度[1][9]。
大模型技术在教育中的应用
近两年,大语言模型技术在教育领域的应用取得了突破性进展。2022年ChatGPT的发布引发了全球大语言模型的快速发展,2023年各类教育垂类大模型的争相发布,为教育带来了前所未有的变革可能[7]。在中国,猿辅导旗下看云大模型正式通过大模型备案,标志着专业教育大模型的发展进入新阶段[1]。
这些教育大模型不仅能够处理文本信息,还能理解和生成多模态内容,为教育资源的创新提供了新的可能性。例如,小猿学练机展出的"AI伴读大模型"能在阅读内容上与学习者展开深度互动,帮助学生提升深度表达、理解和写作能力[1]。
AI学习硬件的快速发展
智能学习硬件市场正经历快速增长。数据显示,2023年中国教育智能硬件市场规模达807亿元,同比增长29.53%,预计2025年将超过1000亿元[1]。AI技术的革新正极大地改善和提升智能学习机的功能及使用体验,打造出更符合消费者需求的产品。
在世界人工智能大会上,小猿学练机展示的"AI伴读大模型"与"AI百科大模型"获得了广泛关注[1]。这些产品通过深度融合大语文场景,能让学习者在口头表达过程中与AI互动共创作品,实现主动阅读、主动思考,显著提升了学习体验[1]。
AI在体育教育领域的创新应用
AI技术在体育教育领域的应用是近期的重要突破。中考体育改革背景下,AI视觉方案通过对人体骨骼关键点采集实现识别和动作判断,有望成为体育测评的主流方式[12]。这种技术手段不仅提高了测评的准确性和公平性,也为学生提供了更加全面的运动技能评估。
格灵深瞳在智慧校园体育领域的应用被艾瑞咨询发布的《2024年人工智能+教育行业发展研究报告》列为标杆案例[12]。这表明AI在体育教育中的应用已获得行业认可,并正推动体育教育的数字化转型。
当前具有重要影响的AI教育产品
松鼠AI自适应学习系统
松鼠AI的自适应学习系统是当前最具影响力的AI教育产品之一。这一系统采用大型行动模型(LAM),将自适应人工智能与教育专用的多模态模型相结合,能够处理包括文本、图像和视频在内的各种输入[11]。该系统基于来自2400多万学生和100亿种学习行为的数据,能够精准识别学生的知识差距,提供个性化的学习方案[11]。
在中国湖北省巴东区一所资源匮乏的小学,松鼠AI系统仅使用一个月就显著提高了学生的成绩、参与度和自信心[11]。目前,松鼠AI已在1500个城市和国家拥有2000多个学习中心,并为中国贫困家庭提供了1000万个免费账户,展现了AI教育的社会价值[11]。
猿辅导AI教育产品生态
猿辅导旗下的看云大模型已正式通过大模型备案,并构建了完整的AI教育产品"全家桶",包括飞象星球、猿编程、小猿学练机、海豚AI学等国内教育服务产品,以及AI教育出海产品CheckMath、LeapMath[1]。
其中,海豚AI学由AI技术团队、教研团队与动画电影团队共同打造,以高质量可交互的动画视频为知识载体,为1-9年级学生提供数学、物理、英语三科的自主学习内容和智能规划[1]。基于AI大模型,该产品能实现一人一套个性化学习方案,其海外版本Leap Math已覆盖70余国家和地区,显示了中国AI教育产品的国际竞争力[1]。
Carnegie Learning的MATHia
MATHia是一个利用AI技术为学生提供量身定制数学学习体验的平台。通过分析学生的答题数据,MATHia能够实时调整问题的难度,并提供个性化的反馈[5]。这种基于数据的学习方式,不仅提高了学生的学习效率,还增强了他们的自信心[5]。
这类AI驱动的学习系统通过实时反馈功能让学生能够及时了解自己的学习进度,识别出需要改进的领域,从而促进更深入的学习[5]。教师也能通过系统更精准地识别出学习困难的学生,提供更有针对性的支持[5]。
格灵深瞳的AI校园体育测评系统
格灵深瞳的AI校园体育测评系统是体育教育创新的代表性产品。随着国家教育数字化战略行动的实施,格灵深瞳在智慧体育和校园安全领域的应用获得了行业认可[12]。该系统通过计算机视觉技术对学生体育动作进行评估,使体育测评更加客观公正。
特别是在2020年"新中考体育改革"背景下,随着测评项目更加灵活多样,篮球、足球等项目被纳入选考范围,格灵深瞳的AI视觉方案通过对人体骨骼关键点采集实现识别和动作判断,为体育测评提供了全新解决方案[12]。这种技术手段不仅提高了测评的准确性,也为学生提供了更加全面的运动技能评估。
未来持续影响教育行业的AI产品趋势
教育大模型的普及与应用
教育大模型将在未来几年内持续深化对教育行业的影响。随着AIGC(生成式人工智能内容创作)技术的不断进步,教育大模型将为教育领域带来更多的想象力与可能性[14]。这些模型不仅能处理文本,还能理解和生成多模态内容,为教育资源的创新提供了新的可能性。
教育大模型将在课程内容生成、智能答疑、个性化学习路径规划等方面发挥越来越重要的作用。全国政协委员吴立刚认为,AI将在教育资源均衡分配上发挥巨大潜力,可以打破地域壁垒、时空限制,将一线城市名师课程输送到偏远山区,让乡村孩子踏上知识拓展的"快车道"[4]。
AI与VR/AR结合的沉浸式学习环境
AI与虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的结合将成为未来教育的重要趋势。通过沉浸式的学习体验,学生可以在虚拟世界中进行探索和实践,增强对知识的理解和应用能力[5]。例如,医学专业的学生可以通过VR模拟手术过程,获得真实的操作体验[5]。
这种技术的应用不仅增加了学习的趣味性,还提升了学生的技能掌握程度。结合AI技术,VR/AR可以为学生提供个性化的沉浸式学习体验,根据学生的表现和反应调整虚拟环境中的内容和难度[9]。
"双师型AI课堂"模式的推广
"双师型AI课堂"将成为未来教育的重要发展方向。在这种模式下,名师线上授课,AI虚拟助教提供个性化答疑、分析学情、批改作业,为教育资源相对薄弱的地区和学校提供帮助[4]。这种模式不仅能够扩大优质教育资源的覆盖范围,还能通过AI技术提供个性化的学习支持。
全国政协委员吴立刚建议,可以构建综合素质AI评价系统,运用自然语言处理等技术,动态评估学生非认知技能,精准识别拔尖人才[4]。同时,建设特殊教育AI支持体系,研发手语翻译、情绪识别系统,为残障学生营造无障碍学习环境[4]。
数据驱动的教育决策与管理
AI将在教育管理与决策方面发挥越来越重要的作用。通过对学籍、教学评估等数据的整合分析,AI可以帮助预测入学人数、师资需求等,为教育管理提供数据支持[4]。这种数据驱动的决策过程不仅提高了教育的效率,也为学生提供了更加个性化的学习体验[5]。
从宏观教育管理层面来看,利用大数据与人工智能,可以分析区域教育质量,精准预测入学人数、师资需求等[4]。通过整合学籍、教学评估等数据,对教师结构性短缺的学科与地区进行提前摸底,从而及时调整师资培养与调配计划,避免教学秩序混乱,保障教育系统平稳运行[4]。
全球化的AI教育产品
中国AI教育产品的全球化发展将是未来的重要趋势。搜索结果显示,猿辅导的AI教育出海产品CheckMath、LeapMath已经在海外市场获得认可,海豚AI学的海外版本Leap Math已覆盖70余国家和地区[1]。松鼠AI也在全球范围内扩展其业务,在1500个城市和国家拥有学习中心[11]。
据世界经济论坛报告指出,教育领域在人工智能和虚拟现实方面的年度支出预计将从2018年的18亿美元飙升至2025年的126亿美元[11]。中国在AI教育领域的投资已达数十亿美元,处于全球领先地位[11]。这表明中国AI教育产品正在全球化发展,并有望在国际市场占据重要位置。
结论与建议
人工智能在教育领域的发展呈现出从技术辅助向深度融合的转变趋势。个性化学习、智能教学辅助、大模型应用、智能硬件等方面的创新正深刻改变教育生态。松鼠AI、猿辅导AI产品、格灵深瞳等代表性产品已经展现出AI教育的巨大潜力和社会价值。未来,教育大模型、AI与VR/AR结合的沉浸式学习、"双师型AI课堂"等趋势将持续影响教育行业。
然而,在推动AI教育发展的同时,我们也需要关注技术应用中的伦理问题、数据安全与隐私保护、教育公平等挑战。正如搜索结果所指出的,AI赋能教育高质量发展需要从技术应用、数据安全、教育价值实现、教师教学与学生自主学习能力提升等多方面推进[9]。
建议教育机构和政策制定者:一是强化基础设施和资源共享建设,构建智能教育生态;二是创新智能教学模式与场景应用,推广"双师型AI课堂";三是完善相关政策与保障机制,健全伦理与安全治理[4]。只有这样,才能充分发挥AI在教育领域的价值,促进教育质量与公平的共同提升。
来源 [1] 当AI的风,吹到了教育行业 - 华尔街见闻 https://wallstreetcn.com/articles/3718843 [2] 人工智能的发展如何影响教育 - 网易伏羲 https://fuxi.163.com/database/1236 [3] 人工智能的发展前景如何影响了教育 - 网易伏羲 https://fuxi.163.com/database/1525 [4] 推动人工智能赋能教育高质量发展 - 新华网 http://www.news.cn/mrdx/20250310/ccd8d428fccd4ce7b865093cd164a970/c.html [5] 人工智能在教育中的应用与挑战:未来教育的变革之路 - 续航教育 https://www.forwardpathway.com/178585 [6] 人工智能技术(AI)发展对教育系统冲击及应对建议 https://www.mjshsw.org.cn/detailpage/jyxc-a31852c7-70c5-48d1-a252-c90919bae691.html [7] [PDF] 2024年AIGC+教育行业报告 http://www.csia-jpw.com/UserFiles/Article/file/6384289821095414231072303.pdf [8] [PDF] 人工智能在教育领域的发展态势与思考展望 https://aic-fe.bnu.edu.cn/docs/20200709135021644941.pdf [9] “人工智能+教育”:现状、挑战与进路 - 人民论坛网 http://www.rmlt.com.cn/2024/0716/707539.shtml [10] 人工智能在教育中的崛起与影响:2025年的挑战与机遇 https://www.forwardpathway.com/142395 [11] 人工智能导师可以让人类聪明10倍? - 世界经济论坛 https://cn.weforum.org/stories/2024/09/ai-tutor-china-teaching-gaps-cn/ [12] 《2024年人工智能+教育行业发展研究报告》正式发布 - 格灵深瞳 https://www.deepglint.com/News/info_itemid_706.html [13] 人工智能如何影响教育?使用人工智能的利与弊 - Smodin https://smodin.io/blog/zh/how-ai-affects-education/ [14] [PDF] 2024年人工智能+教育行业发展研究报告 https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202408051639144645_1.pdf?1722879393000.pdf [15] AI+教育报告分享|AI在教育领域的应用现状与未来趋势 https://www.dqmba.com/channel/article/219?nav1Id=105&nav1Title=AI%2B%E6%95%99%E8%82%B2&articleTitle=%E6%8A%A5%E5%91%8A%E5%88%86%E4%BA%AB%7CAI%E5%9C%A8%E6%95%99%E8%82%B2%E9%A2%86%E5%9F%9F%E7%9A%84%E5%BA%94%E7%94%A8%E7%8E%B0%E7%8A%B6%E4%B8%8E%E6%9C%AA%E6%9D%A5%E8%B6%8B%E5%8A%BF [16] 人工智能会取代教师吗? - 世界经济论坛 https://cn.weforum.org/stories/2024/08/artificial-intelligence-education-teachers-union-cn/ [17] 2024世界数字教育大会发布“人工智能赋能教育发展”倡议 - 教育部 http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_zt/moe_357/2024/2024_zt02/pxhy/pxhy_znll/pxhy_znll_mtbd/202402/t20240201_1113848.html [18] 2024世界人工智能大会教育专家对话:AI在教育中的变革、挑战与未来 https://www.edu.cn/xxh/yc/202407/t20240712_2623350.shtml [19] 教育领域的人工智能转型 - Abdul Latif Jameel https://alj.com/zh-hans/perspective/%E6%95%99%E8%82%B2%E4%B8%9A%E7%9A%84-ai-%E8%BD%AC%E5%9E%8B/ [20] 2023 年人工智能在教育领域的利弊及其对教师的影响 - ClassPoint https://www.classpoint.io/blog/zh-hans/2023-%E5%B9%B4%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%9C%A8%E6%95%99%E8%82%B2%E9%A2%86%E5%9F%9F%E7%9A%84%E5%88%A9%E5%BC%8A%E5%8F%8A%E5%85%B6%E5%AF%B9%E6%95%99%E5%B8%88%E7%9A%84%E5%BD%B1%E5%93%8D [21] 教育部发文:2030年前中小学基本普及人工智能教育 https://www.edu.cn/xxh/focus/zc/202412/t20241202_2644322.shtml [22] 人工智能对教育的影响 - ETW国际 https://www.etwservice.com/artificial-intelligence-impacts-education.html [23] 智能技术赋能教育数字化转型的前沿趋势 - 中国教育信息化网 https://www.ictdedu.cn/sknews/jyxxhs/neirong/n20240801_85066.shtml [24] 教师应如何利用AI以推动教育变革? | 世界经济论坛 https://cn.weforum.org/stories/2025/02/how-ai-and-human-teachers-can-collaborate-to-transform-education-cn/ [25] 以新一代人工智能技术推动教育可持续发展 - 中国教育信息化网 https://www.ictdedu.cn/news/jrgz/xxhdt/n20231018_82525.shtml [26] 人工智能在教育与社会中的影响:2024年的公平性与可持续发展挑战 https://www.forwardpathway.com/131209 [27] 用人工智能“金钥匙”开启教育“未来之门” - 新华网 http://www.news.cn/politics/20240329/52481472544746c089289363c224a81b/c.html [28] 人工智能赋能教育领域:伦理困境与规避路径 - 汉斯出版社 https://www.hanspub.org/journal/paperinformation?paperid=91730