人工智能 大数据驱动个性化教育教学课件.pptx

1、人工智能人工智能+大数据驱动个性化教育大数据驱动个性化教育教学教学一.人工智能技术快速发展二.教育信息化2.0三.区域/学校信息化发展策略四.人工智能+大数据驱动个性化教育教学人工智能技术快速发展0101l 2016年3月9-15日，AlphaGo与李世石的“世纪5局”以4胜1负获胜l 2017年5月23日，AlphaGo挑战柯洁，再次完胜德勤2016：认知技术成为80%世界百强企业的标配截至2045年，人工智能将会使全球就业率降低到50%。80%50%人工智能的到来比想象中更快99%98.5%0.4%3.8%电话销售员打字员艺术家教师91%客服8.4%记者97%会计0.7%心理医生86%房产

2、经纪50%摄影师96%银行职员理发师32.7%人工智能对当前典型行业的替代率预测2017年5月，一带一路高峰论坛，习总书记强调：加强人工智能等前沿领域合作2017年3月，全国“两会”上“人工智能”首次被写入政府工作报告2017年7月，国务院发布新一代人工智能发展规划2017年11月，中科院人工智能产学研创新联盟成立，科大讯飞荣膺理事长单位人工智能上升为中国国家战略国家新一代人工智能开放创新平台计算智能能存会算认知智能能理解会思考感知智能能听会说、能看会认人工智能的三个层次智能语音交互：使信息时代各种信息机器像人一样“能听会说”的技术，包括 语音合成、语音识别和自然语言理解等可以将任意的文字信息

3、转化为自然流畅的语音,相当于给机器装上了人工嘴巴可以将语音中内容、说话人、语种等信息识别出来，相当于给机器装上了人工耳朵可以对自然语言进行语义理解给出适合的指令集合，相当于给机器赋予人工的大脑语音合成技术语音识别技术自然语言理解基于感知智能的语音交互技术p 2006-2017年连续十二年蝉联国际语音 合成大赛（Blizzard Challenge）冠军p 2017年新增比对深度学习算法技术的 Blizzard Machine Learning Challenge 讯飞包揽冠亚军自然语音科大讯飞4.843.63.43.43.43.23.12.92.92.82.62.42.4012345AIGLE

4、PBMKQDHJF自自然然度度Blizzard Challenge 2017 Chapter 4 The playHamlet was alone in a chilly room in the castle,cursing himself.Im useless!he muttered.I promised my father I would kill Claudius.Whats stopping me?4.83.62.72.42.22.11.7-1135AGIYHZX自然度Blizzard Machine Learning Challenge 2017自然语音科大讯飞25303540愉悦感

5、停顿节奏重读声调情感耐听性讯飞系统1讯飞系统2第三名系统STOP智能语音合成技术p科大讯飞于2016年首次参加CHiME，即在全部测试场景上，以显著优势获得第一名p参赛队伍包括英国剑桥大学，美国斯坦福研究院、卡内基梅隆大学、日本NTT、日立、三菱，新加坡南洋理工大学，法国国家信息与自动化研究所等国际著名的科研机构与企业。2016 CHiME Challenge国际比赛冠军2.242.91 2.983.484.314.6855.696.416.556.758.9810.111.520246810121各参赛机构词错误率对比（六麦克风）科大讯飞机构2机构3机构4机构5机构6机构7机构8机构9机构1

6、0机构11机构12机构13机构143.915.325.9667.288.328.819.149.6410.7712.8213.6913.90246810121416各参赛机构词错误率对比（双麦克风）科大讯飞机构2机构3机构15机构5机构7机构6机构9机构8机构11机构16机构12机构13智能语音识别技术0.520.40.450.50.550.6中英人工评价翻译结果可用比例科大讯飞雷神BBN新加坡I2R2015年NIST国际口语机器翻译评测大赛成果获突破针对出国常用场景的口语翻译：2015年口语翻译达到大学四级水平，2017年口语翻译达到大学六级水平机器翻译技术92%英文手写识别率97%混合图文

7、识别92%原始试卷识别结果图像识别技术“讯飞超脑”最新技术成果获Winograd Schema Challenge 2016第一名，被MIT Technology Review报道 Winograd Schema Challenge是新型的认知智能国际评测任务，重点考察机器是否具备理解常识、并实现认知推理的能力，被认为是图灵测试的替代版本常识事件的联想关系示例play basketballstock tradingbe coacheddrink watermake moneybe injuredwin game爸爸没法举起他的儿子，因为他很重。问：谁重？答：儿子爸爸没法举起他的儿子，因为他很虚

8、弱。问：谁虚弱？答：爸爸常识推理技术NIST TAC Knowledge Base Population(KBP2016)Entity Discovery and Linking Track 科大讯飞获得第一名美国大选期间，特朗普炮轰杰布布什：伊拉克战争都是你哥哥的错！President bush decided to wage lraq war6662.861.260.759.357.653.851.647.34035455565讯飞1讯飞2队伍3队伍4队伍5队伍6队伍7队伍8队伍9队伍10p参赛队伍包括：IBM，CMU，UIUC，约克大学，伦斯勒理工，浙大，中科大等国内外著名的科研机构与企

9、业实体发现与链接（Entity Discovery and Linking Track）作为该项赛事的核心任务，需要从目标文本中抽取命名实体，并将命名实体链接到已有的知识库上KBP知识图谱构建技术85.308085科大讯飞队伍2队伍3队伍4队伍5队伍6队伍7队伍8队伍9队伍10p数据更新时间：2017.8.1p参赛队伍包括Microsoft、Google、Facebook、IBM、Salesforce、斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、华盛顿大学、清华、北大、中科院等国际著名的科研机构与企业篇章：1775年，普里斯特里在一篇题为“在空气中新发现的报告”的论文中发表了他的研究结果，发现了氧气的存在他最

10、先发表了这项发现，所以普利斯特里通常被认为是首个的发现者。问题:为什么认为普利斯特里是氧气的最先发现者？机器阅读理解技术研究生智能阅卷验证人机一致率92.78%98.69%99.83%人人一致率63.92%86.85%95.60%分差=2分差=4（仲裁分差）分差=692.78%98.69%99.83%63.92%86.85%95.60%60.00%65.00%70.00%75.00%80.00%85.00%90.00%95.00%100.00%大作文（满分20）一致率高考智能阅卷验证语文作文一致率（分差7分）英语作文一致率（分差小于5分）机评-报道分92.82%94.57%人1-人287.36

11、%82.85%智能阅卷技术总分：600分分数线：360分2017国家临床执业医师考试讯飞智医助理：456分人工智能技术典型行业应用领域未来5-10 年内，人类将进入智能一切的时代，人工智能将像水、电、食物、互联网一样，成为人类每天生活中的必需品，难以脱离。AI大势将至，智能未来已来，教育应该帮助学生为未来做好准备人工智能时代即将到来教育信息化2.002教育信息化2.0内涵及发展要求教育信息化教育信息化2.02.0行动计划行动计划正式发布正式发布教育信息化2.0 是教育信息化发展的新时代教育信息化2.0 是教育信息化1.0的转段升级行动计划是教育信息化2.0的先导性工程36个“智能”相关词词云1

12、0121518202336大数据大数据融合融合互联网互联网信息素养信息素养信息技术信息技术创新创新智能智能词频关键词行动计划中的关键词1.基本框架人工智能智能技术智能化智能教育智能设备智能环境智能学习智能教学智能智能学伴智能学习效果智能实验室智能教室智能教学助手智能时代智能学习空间教育信息化2.0内涵及发展要求比较视角比较视角教育信息化教育信息化1.0教育信息化教育信息化2.0从总体上看从总体上看以“教育信息化”为重点以“信息化教育”为重点从技术关系看从技术关系看信息技术应用作为教育外生变量引进来信息化转变成教育的内生变量从技术基础看从技术基础看以互联网、云计算等信息技术为基础以大数据、人工智

13、能等新技术为基础从应用策略看从应用策略看重点关注量变，强调应用驱动、融合发展重点关注质变，注重创新引领、生态变革从应用效果看从应用效果看改变了物理环境、学习内容、教学方式，探索信息化教学模式从更深的层面上改变了教育生态系统，构建智能教育体系从人的影响看从人的影响看提升师生信息技术应用能力提升师生信息素养教育信息化2.0与1.0 的比较分析1.基本框架教育信息化2.0内涵及发展要求2.发展愿景以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导整体水平走在世界前列真正走出一条中国特色的教育信息化发展路子五化：五化：构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系三学：三学：建设人人皆学、处处能学、时时可

14、学的学习型社会五更加：五更加：实现更加开放、更加适合、更加人本、更加平等、更加可持续的教育教育信息化2.0内涵及发展要求三个转变三个转变 从教育专用资源向教育大资源转变 从提升师生信息技术应用能力向提升其信息素养转变 从融合应用发展向创新发展转变三个模式三个模式“互联网+”条件下的人才培养新模式 基于互联网的教育服务新模式 教育治理新模式教学应用覆盖全体教师学习应用覆盖全体适龄学生数字校园建设覆盖全部学校“三全”着力提高教育信息化应用水平着力提高广大师生信息素养“两高”建成“互联网+教育”大平台“一大”五年目标：努力实现“三全两高一大”推动“三个转变”，构建“三个模式”3.发展目标教育信息化2

15、.0内涵及发展要求4.发展要求区域数字资源服务普及行动网络学习空间覆盖行动网络扶智工程攻坚行动教育治理能力优化行动百区千校万课引领行动数字校园规范建设行动智慧教育创新发展行动信息素养全面提升行动构建2.0时代人才培养新模式学校形成生成性资源体系网络学习空间普及应用千校万课引领行动数字校园建设全面普及构建智慧学习支持环境全面提升师生信息素养师生教师普及教学应用学生普及学习应用信息素养全面提升基本原则 育人为本融合创新系统推进引领发展教育信息化2.0内涵及发展要求区域/学校信息化发展策略03统一的时间 统一的教师 统一的学生统一的课表 统一的教案 统一的课程 统一的考试大班教学如何适应个性化因材施

16、教？如何解决中小学生课业负担过重？短时间无法解决应试教育的问题作为没有终点的军备竞赛，“减负”也许是伪命题如何应对新课改、新高考带来的挑战？每个同学的课表，每个同学要参加的考试，每个同学同一门课学习难度，老师教同一门课的教案，都不一样了！如何有效评价、激励教师提升?教学效果提升=(方法论+经验+优质资源+工具+)教师主观能动性构建构建2.0时代人才培养新模式：时代人才培养新模式：新目标新目标 新课程新课程 新课堂新课堂 新评价新评价新目标新目标 双基基础知识基本技能三维目标知识与技能过程与方法情感态度价值观 在义务教育的基础上，进一步提升学生综合素质，着力发展学生核心素养，使学生成为有理想、有

17、本领、有担当的时代新人。核心素养学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略新目标新目标 2016年9月13日上午，中国学生发展核心素养研究成果发布会在北京师范大学举行，会上公布了中国学生发展核心素养总体框架及基本内涵。全面发全面发展的人展的人学会学习学会学习健康生活健康生活责任担当责任担当实践创新实践创新人文底蕴人文底蕴科学精神科学精神自主发展自主发展社会参与社会参与文 化 基 础文 化 基 础区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略新目标新目标 学科学科学科核心素养学科核心素养语文语言建构与运用、思维发展与提升、审美鉴

18、赏与创造、文化传承与理解数学数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学预算和数据分析英语语言能力、文化意识、思维品质、学习能力思想政治政治认同、科学精神、法治意识、公共参与历史唯物史观、时空观念、史料实证、历史解释、家国情怀地理人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力物理物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任化学宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任生物学生命观念、科学思维、科学探究、社会责任信息技术信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任普通高中学科核心素养普通高中学科核心素养区域区域/学校信息化发展策略学校信息

19、化发展策略新课程新课程 基础教育课程承载着党的教育方针和教育思想，规定了教育目标和教育内容，是国家意志在教育领域的直接体现，在立德树人中发挥着关键作用。以社会主义核心价值观统领课程改革，着力提升课程思想性、科学性、时代性、系统性、指导性，推动人才培养模式的改革创新。区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略新课程新课程 关注信息化环境下教学改革促进人才培养模式转变关注个性化多样化学习发展 着力培养学生核心素养区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略新新课堂课堂 课堂是课堂是人才培养的人才培养的主渠道主渠道 课堂是课堂是课程实施的课程实施的基本途径基本途径 课堂模式基本决定课堂模式基本

20、决定人才培养模式和教育人才培养模式和教育质量质量 课堂课堂教学改革是新教学改革是新课程改革的关键课程改革的关键传统教学模式无法破传统教学模式无法破解学生核心素养发展解学生核心素养发展和应试水平共同提高和应试水平共同提高的问题的问题 新时代呼唤新时代呼唤“课堂课堂革命革命”技术支持的技术支持的课堂结课堂结构性变革构性变革数字课堂数字课堂 互联网 数字终端 班班通 教学测评系统智慧智慧课堂课堂1.0 建构主义 云、网、端“四化”特征 全过程学习评价智慧智慧课堂课堂2.0“人工智能+课堂”4+N特征模型 学科智慧课堂 课堂大数据智慧课堂的智慧课堂的“4”个共性特征个共性特征智慧课堂的智慧课堂的“N”

21、个学科个性特征个学科个性特征所所有有学学科科 教学决策数据化评价反馈即时化交流互动立体化资源推送智能化语文鉴赏点评交互化、表达分享富媒化、阅读资源库量化数学感受体验情境化、抽象探究模型化英语作文批阅信息化、听说读写情境化物理实验呈现实时化、电磁核变模拟化化学实验过程数字化、微观结构可视化生物实验过程精准化、微观操作虚拟化政治课内课外无界化、体验实践常态化历史史料实证数字化、理解分析情境化地理时空演变直观化、综合知识层次化智慧课堂智慧课堂“4+N”特征特征区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略新评价新评价（新高考）（新高考）完善考试评价制度学分认证和管理学分认证考试科目考核科目考查科目G

22、PA学籍管理综合素质评价实施方案综合素质档案思想品德学习水平身心健康艺术素养社会实践学生成长指导考试评价校内评价（考试）学业水平考试合格性考试等级性考试统一高考区域区域/学校信息化发展策略学校信息化发展策略2.0时代：用智能技术构建时代：用智能技术构建学校信息化教育新生态学校信息化教育新生态新目标新课程新课堂新评价物联网移动互联网大数据人工智能虚拟现实信息化智能化学习环境智慧课程智慧教学智慧学习智慧评价智慧管理人工智能+大数据驱动个性化教育教学04图像识别逻辑推理阅读理解智能语音知识图谱核心技术行业专家行业大数据AI+智能伙伴智能伙伴AI+(持续开放持续开放)AI+物联网环境物联网环境AI+创

23、新教育创新教育AI+智能管理智能管理AI+在线学习在线学习AI+自适应教学自适应教学人工智能助力教育变革展望区域数据中心85精准教学精准辅导智能批改大数据精准教学系统大数据教研教学活动分析学业水平发展教学质量预警区域教育治理师生教学学校管理区域管理个性化智能学习系统自适应学习校园教学大数据管理区 域学 校教与学人工智能背景下的教育信息化应用体系n 通过校园云平台实现用户、应用、数据的统一；n 通过智慧教学系统实现全流程覆盖，全面数据采集；n 通过智慧管理系统提高办公效率，实现辅助决策；n 通过智慧环境系统实现校园物联覆盖，展示校园文化；区 域学 校教与学人工智能背景下的教育信息化应用体系区 域

24、学 校教与学人工智能背景下的教育信息化应用体系人工智能+大数据驱动个性化教育教学6大示范应用班级群体画像学生个性画像学生数据采集工具提供数据智能教学系统获取任务提交任务学情分析报告实时反馈精讲与点评发布任务、精准推送学习资源展现与分享合作探究学情分析报告效果评价智能教育助理进行学生学情分析生成画像教师学生一、智慧课堂以学定教、课堂效率倍增一、智慧课堂以学定教、课堂效率倍增答题器班级超脑智能终端提供多种产品组合，确保课堂教学和数据采集教育云云平台端15%不懂30%不懂直至崩溃二、个性化学习 一切尽在掌握中4.基于知识点的资源及服务体系期末考试单元测验课后作业课堂教学 动态大数据采集1指导个性化教

25、学推送个性化学习资源实时了解孩子学习情况教师学生家长教学应用3数据说话 辅助决策主管部门教育云动态大数据分析2二、个性化学习 一切尽在掌握中备课作业测验教研管理考试课堂教学考试采集学习采集区域数据中心课堂采集互动交流 学习社交行为采集全过程数据采集二、个性化学习 一切尽在掌握中多媒体互动化智能化智能作业纸质作业结构化，口语作业数字化二、个性化学习 一切尽在掌握中构建学科知识图谱推荐个性化学习资源分析个性化学情图谱基于知识图谱的智能教与学平台二、个性化学习 一切尽在掌握中学生视角定位学习盲点某中学，高一（6）班、高一（11）班，数学必修1第一章，第一节 集合 周XX 同学本节前半段已全部掌握过程

26、化数据与区域学情，提升校本教研性能个性化学习精准画像，一切尽在掌握中瑞丽一中181班瑞丽一中183班同分异构情况-两个班年级排名和均分都不相上下，但知识掌握情况有较大差异教学成果可视化，教师间优劣教学版块一目了然，辅助精准教研过程化数据与区域学情，提升校本教研性能即时评价，全息数据采集薄弱点薄弱点精准推送，个性化学习考试练习作业微课习题试卷问题分析，找到薄弱点二、个性化学习 一切尽在掌握中三.人工智能+大数据背景下的新高考新高考改革我国前有 2.49万 所高中，其中98%会在 未来3年内 进新高考改革2014 浙江、上海2017 京、天津、东、南2018 广东、江苏、河南、河、安徽、山、西藏、

27、辽宁、黑龙江、贵州、四川、吉林、重庆、湖北、福建、新疆、内蒙古、湖南、江2019 宁夏、广西、陕西、云南、甘肃、这次改革将影响 2400万 高中生三大难题排课难！选课难！管理难！C36=20C37=35三.人工智能+大数据背景下的新高考智能选科智能排课校园安全管理 学生日常管理 教务教学管理 德育文化管理生涯规划系统智慧管理智慧学习大数据精准教学英语听说学情分析学科评价教师评价学生评价综合素质评价智能班牌感知物联走班考勤学生请假出入校管理宿舍管理家校互动作业管理课堂表现值日管理社管管理校园通知课表管理选修课管理成绩管理备课管理教室管理校园文化班级文化德育评比活动管理高考信息指南生涯规划课程三.

28、人工智能+大数据背景下的新高考3 分钟AI排课引擎：解决有限资源下的亿次计算最优解三.人工智能+大数据背景下的新高考输入学生信息输入排课规则自动排课畅言排课大师教务部门的排课神器14.4%学科能力学科潜力大2017年6月底，针对华师大二附中高一年级380名学生进行选科指导：选科指导建议接受率：92.3%63%学业稳定优势学科明显26.6%各科成绩均衡看中兴趣基于AI的精准选课，比谁都懂“我”面向中小学的人工智能开放平台语音合成语音唤醒语音评测文字识别物体识别语音翻译支持Scratch及Python等多种学生编程语言AI技术封装使各类机器人及开源硬件能听会说、能看会认AI赋能AI能力迭代为学生提

29、供唾手可得的人工智能学习工具，实现对AI的创新实践应用四、创新教育苏州独墅湖学校 学生在设计校园导览机器人讯飞AI课堂寓教于乐，学生在人工智能世界自由翱翔智慧资源管家资源到课同步管理 教学资源按课自动归类，方便管理、便于查找多端实时同步编辑 所有教学资源可在PC端同步编辑，实时同步至智课PAD端资源管家千位名师精心打造优质授课资源五、基于大数据的资源分享和使用五、基于大数据的资源分享和使用教育大资源行动：万校共享生态圈教案课件素材习题380万+350万+300万+80万+五、基于大数据的资源分享和使用智能麦克风智慧微课服务器随时进行课堂教学过程的录制，结果生成指导教学的课件资源微课PPT+语音+结构化文本+重点自动标记+智能搜索+分享收藏智慧微课记录课程点滴，精彩不再错过英语听说智能考试产品目前在全国 23 省市中、高考中使用。包括：北京高考、上海高考、广东高考贵州高考、广西高考、湖北高考、天津高考北京中考、江苏中考、广州中考、深圳中考、青岛中考等正式考试人数 年测试量超过 230万，累计完成 2000万 人次考试英语口语智能评测技术是迄今唯一达到大规模实用水平的技术成果人工智能助力口语评测六、智能口语评测与教学教学评价系统 试题库管理系统 英语听说模考系统 英语听说教学系统 英语听说学生练习系统 听说管理系统 六、智能口语评测与教学人工智能助力教育 因材施教成就梦想