闵海波:拥抱学前教育智能化,真正实现因材施教

2020-05-13 16:54:50 浏览数 (1)

报告导读

本文报告分享的主要领域是幼儿教育的智能化,主要针对幼儿园和家庭这两个场景。首先,对目前国内幼儿教育的现状进行了详尽剖析,然后对宾果科技公司在人工智能 幼教的战略中机器人师资、家园共育、因材施教等方面的实战进行了介绍。

专家介绍

闵海波,清华大学智能技术与系统国家重点实验室博士,德国汉堡大学高级访问学者。曾任中国搜索战略研发部智能硬件研发总监、火箭军工程大学(原第二炮兵工程大学)测控教研室教员,现任中关村服务机器人联盟(RFC)成员单位北京爱宾果科技有限公司董事长和CEO。主要从事智能教育机器人领域研究。

报告内容

中国的幼教目前究竟是什么样子的?给大家看一组数据,中国现在有4600万的孩子,总共有接近26万的幼儿园,大家注意一个生师比,什么意思呢?每个学生对应老师的数目,目前中国的状态是17.3个学生对应1个老师。大家知道,3-6岁的孩子有两个基本的任务,一个是教育,一个是保教,幼儿园里就是这个状态。但是放眼过去十年,实际幼儿园老师数量已经增加了2倍,但是入园人数也增加了1倍,但是毛入园率还不到90%,80%多。

另外,民营幼儿园在去年一纸命令之后受到很大冲击,但是民营幼儿园在过去十年对中国幼教的贡献是不可小视的。3/4的新增幼儿是在民营幼儿园里面消化的。但是,未来三年,我们的学位还缺400万的,这意味着什么呢?需要大量新建幼儿园,大量补充幼师。但是中国的幼师什么情况呢?教育部部长提出的,100万的专任老师和保育员,我们缺200万的老师。

从另一个层面看,老师的能力、素质、水平,可以看他的学历得以体现。芬兰是硕士以上才能胜任幼儿园老师,美国至少是学士,在一些地区要求硕士或者博士。在新西兰、日本,起码是本科以上。但是在中国呢?我大大小小跑了接近500家幼儿园,在过去创业的四年时间里,一家一家走访,这个数字还是含有水分的。很多幼儿园以及园长基本是高中以下文化水平,我们走访的是二三四五线城市,北上广深这些城市不是主体。从学历水平看,这个数字是有水分的,绝大多数,76%以上的是中专以下甚至是高中以下文化水平。师资差异非常明显,本科学历低于15%的有5个省,高于36%的有8个省,大家想想这个状态。另外,整体区域间的差异非常触目惊心。比如北京是11.75的生师比,但是到了内蒙、辽宁等,平均我们是13.7。

所以整个幼师来讲,是保育和教育的双肩挑,非常综合也非常全面,压力很大。另外从幼师的待遇水平看,又非常低,可以和保安做对比,可以和停车场的管理员做对比,整体中国幼师水平的待遇很低,导致事故、压力很大,我们的孩子送到幼儿园之后还担心出事,另外职业压力很大、教学压力也很大。

我是两个孩子的家长,都在幼儿园,我觉得非常贴切,我要求教育尽可能优质,我觉得孩子要尽可能安全,距离要尽可能短,收费又要便宜。所以整个生态下,教师的压力或者教育生态只能用压力山大来形容。所以我给大家看的这些数字说明什么情况呢?中国极其缺幼师,它和产业工人是一个道理,非常缺。然后整体的文化素质水平比较堪忧。

另外,在2018年,去年发生了两个特别大的事件,一个是去小学化。什么意思呢?幼儿园不得以小学化的手段来上课,我们知道小学里面是孩子围坐在一起,有老师教,孩子学,以集中式授课为主。但是在幼儿园提倡游戏化教学。第二点是学前教育的普惠化,大部分幼儿园需要转到公立,以前民办园占80%,公立园占20%,在2021年这个情况要彻底扭转出来,民办园是20%,公办园和普惠园是80%,这是翻天覆地的变化。今年教育部和国务院办公厅在提教育信息化,所以我们认为今年是真正的教育信息化的元年。另一方面,从幼教的市场看,因为我们是做创业,面向的市场是非常好的、非常大的市场。在过去连续大概十年,每年起码保持着12%的复合增长率,大家想想哪个行业有这么快的发展?因为有二胎驱动、政策红利驱动、人口驱动,这些都是这个行业的红利。

但是具体怎么做?跟大家分享一下我们是怎么做的。我总结了四句话。一、认清形势,紧跟政策。整个国家政策在去小学化、普惠化,就不能逆形势而动;二、国家在整个层面推动智能化和信息化,我们就要很好地拥抱;三、想尽千方百计解决教育供给问题;四、争取解决孩子的因人施教问题。

所以我们把解决问题的层面分成三个:第一个是引入机器人助教,尤其是三四五线城市下沉市场,做机器人师资,用机器人补师资短板。第二个层面是提升管理和运营效率,提升家园共育的满意度,所以我们做了家庭和幼儿园两个场景。第三个是最高的追求,我们希望把所有孩子的相关信息采集起来综合分析,最终实现因人施教。

我们把大的解决方案分成两个场景:幼儿园和家庭。大家想象一下,平常孩子在幼儿园的生活场景,或者我们送到幼儿园大概是十个小时,在家大概是六个小时,我们在幼儿园的核心,让机器人解决两个问题。一个是辅助授课,一个是智能评测,怎么做呢?我们自己结合机器人化的课程,待会儿给大家看。另外我们有全套的评测体系,通过人工智能的后端算法做评测,这是幼儿园端,通过和第三方内容,和我们自己内容的搭接融合,把一些课程通过线下双师实施起来,这是幼儿园场景。在家庭场景内,现在大家都在提家庭教育,其实家庭教育很宽泛,而且都在提家园共育,也提了很多年,但实际要抓一个点,我们现在在抓绘本阅读这个点,我们特别关注孩子的阅读。基本上,在孩子七岁之前养成阅读的习惯、时间管理的习惯和运动的习惯,这个孩子坏不到哪儿去。所以我们在家庭,引入了家庭的绘本阅读机器人,让它来辅助读绘本。整个系统构成,从幼儿园端和家庭端数据打通,就会产生非常好玩的场景。比如孩子在幼儿园里面通过机器人实施的辅助课堂,在家庭是知道的,因为小机器人会及时通知到家长,反馈给孩子。另外孩子在家庭里面读的绘本,可以在幼儿园端由大机器人进行鼓励、反馈和评述。串联起来之后,大家会发现,两款机器人,前面那款机器人是园所版机器人,这个是家庭版机器人,构成了幼儿园和家庭的两个节点,采集了大量数据,而且数据能够共通共联,最后实现因人施教的梦想。

在它的后端是宾果整个一体化的教育平台,包括管理、内容和评测,这是我们一个大的体系,所以它的核心要素,包括内容、测评、产品和大数据。

我相信一定有人提出说机器人怎么适合幼儿的上课或者课程辅助。实际上我们经常有个误区,在于大人的视角和孩子的视角是不一样的。孩子经常喜欢会动的、物化的、智能化的、交互的东西,我们把这款机器人实施游戏化、互动化和智能化的教学,能够很好地在一些地区满足对师资能力的补充。比如今年在凉山州实施的一村一幼,实施了非常有意思的探索。凉山州是彝族居多,当地在推广普通话,但是从2015年开始派驻2000名汉族老师,到现在为止留下不足200个,是极度缺老师的状态。我们把机器人引进,让它跟当地的彝族老师共同进行普通话的推广,这个效果非常好。

另外,我们做一体化评测,家园共育,这个后面有具体的说明。我们有关于孩子实际课程的三门素质教育课,科学课、安全课和口才课,还有英语课。 这些课程在中国幼师群体里面实施起来是很困难的,所以机器人辅助上课是很可行的选择。

另外我们的核心在做评测,一方面有传统的幼儿园以前的评测,还有真正加入人工智能元素的评测。比如我们通过后端的视觉算法,分析孩子的活跃情况,比如他有没有举手,我的课程设计是让机器人充分配合老师,机器人充分活跃。比如有个环节在提问孩子,是真正要看到哪个孩子举手了,这个孩子是谁,他的表情表现怎么样,我再对他进行提问,对他进行评述和反馈。

再比如说,情绪专注度分析。比如这个孩子是不是整个过程中表现得相当专注,表现得相当配合,在他的实施环节里面,是不是把面部转向那个区域,其实我们在大量看这些数据,通过这些数据积累维度。当然了,这些数据不是说一个维度包打天下,所以我们采集了很多维度的数据。

从整个体系来看,这个系统非常庞大,基本是深入结合整个幼教的场景。比如从孩子的入园、考勤、晨检、实施上课,中午的午休、中间的活动一直到晚上离园,一直到家庭的阅读和学习。

所以它包括四大体系:教师的智能化辅助系统、生成教育系统、引导化自动评测系统、智能教育推荐系统,很多都是机器人实施,节约了老师很多工作,也补了很多短板。所以我们在这个基础上发现,在很多元有两块,一个是教育,一个是授课,一个是管理,所以我们做了很多幼儿园管理的系统,比如财务管理、学费管理。再比如说智能考勤,还有晨检。非常有意思的是,很多三线以下的城市这些医生并不具备能力,我们直接把体温、手部疱疹和嘴部疱疹的探测,红眼病、身高体重全部测量,入园过程中就补了很多保健医生的短板。

另外在家庭端,推出了绘本阅读机器人,相信大家对这个概念并不陌生,这里强调的是绘本阅读对孩子的帮助,真正实现了翻哪一页读哪一页,真正实现数据的实时采集。我们在幼儿园内是整套体系,通过实时数据的反馈,比如孩子读了哪些书,孩子总的阅读时长是什么,这个孩子喜欢读哪个类型的书,下一步他应该读什么书,其实是推了一套阅读的体系解决方案,希望通过这样一种解决方案,让孩子在3-6岁的时候养成阅读的好习惯,最终把幼儿园和家庭这两个场景充分结合起来。

这是整个宾果体系,包括管理、家园共育还有教学工作做得探索,即使我们做了四年,到了现在这个节点还有很多不够完善的地方。但是不管怎么样,依托与现在的技术,我们的确解决了很多问题。这是今年教育部有一个未来幼儿园 AI教育机器人的专项,由我们领衔,真正使它的使用场景进行规范,包括对未来人工智能的一些国家标准,这是我们做得一些超前性的工作。

这些体系和数据形成了非常有意思的积累,我们现在落实了接近4000家幼儿园,大概40万的孩子,累计采集孩子80pb的数据。在这个领域,大家通常觉得幼教领域,所谓人工智能 幼教,叫起来很简单,但实际做起来超级难,因为幼教是特别不容易被互联网颠覆的行业,有服务属性。和我们所谓的单点突破,比如之前趟过的一些坑,脱离需求,最早是技术团队创业,出来之后认为我们的技术很牛,就寻找一些应用场景,但是不知道人家的真实需求。第二点,是不是单个点就能把市场充分打好,其实不是这样的。第三个点,我们认为推出好的产品就OK了,实际对于应用场景或者应用群体来看,服务更重要。第四点,我们号称高技术公司团队,不接地气,不和代理商玩,不和渠道共融,所以最后走了很多弯路。第五,这是我们的团队,目前还寄希望于国家普惠化政策能不能落下来,国家普惠政策一定能落下来,这是大政策,不能相悖。另外,在教育行业,真正要讲情怀,讲初心的,不是说卖一个机器人到幼儿园就行了,这是完全行不通的。这是在整个行业我们看到的一些坑,也分享给大家。

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