百年大计，教育为本。教育是民族振兴、社会进步的基石，强国必先强教。多年来，中国以教育信息化支撑和引领教育现代化，并将应用现代技术，加快教育信息化基础设施建设，加强网络教学资源体系建设，以及构建适合信息时代的教与学模式，作为推进教育创新发展以及推动人才培养模式改革的重要举措。
为抓住新一轮科技革命带来的新机遇，加速教育现代化，“十三五”期间，教育部结合国家“互联网+”、大数据、新一代人工智能等重大战略任务安排，提出实施《教育信息化 2.0 行动计划》1，将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，提出了为国际教育信息化发展提供中国智慧和中国方案的目标，在新时代赋予了教育信息化新的使命，以真正走出一条中国特色的教育信息化发展之路。步入“十四五”，中国开启了建设教育强国的新征程，利用新一代信息技术，推动信息化时代教育创新，实施教育新基建工程，大力开发优质数字教育资源，被确定为推动教育改革创新与建设高质量教育体系的根本动力2。以人工智能为代表的新一代信息技术在为各行各业跨越式发展带来广阔前景的同时，也不断融入教育领域，使得“人工智能+教育”成为教育行业创新发展的绝对热点，得到高度关注。
人工智能在教育行业各场景中的应用探索与实践
目前，在教育行业各场景中，由数据驱动，基于各类机器学习/深度学习方法构建，涵盖计算机视觉 (CV)、自然语言处理 (NLP) 以及自动语音识别 (ASR) 等技术领域的人工智能应用探索和方案部署，可以分为教学环节、练习测评和教学管理三个核心场景：
- 教学环节场景：与传统教学模式相比，智慧教育引入更多人工智能应用来提升教学环节中的互动性和精准性。一方面，通过交互式电子白板、双师课堂、AR/VR 教学等应用，不仅可通过增强师生间的交互来提升线上线下课堂的教学效果，也能有效缩小区域、城乡、校际间的教育质量差距，实现教育的优质、均衡发展；另一方面，借助课堂行为分析等应用，能够通过动态、实时的教学数据分析，帮助教师和教学管理人员获得智能化的课堂观察和分析能力，让“教”与“学”实现精准化。
- 练习测评场景：人工智能技术的引入大大丰富了练习测评的形式。一方面，师生可将教学练习与测评的场景延展至课堂之外，并获得来自智能系统和教师的双重反馈；另一方面，在 NLP、ASR 等人工智能技术的帮助下，课程评测的内容得到大幅扩展，评测结果也能更加精准和科学，并帮助学生依据评测结果制定和优化后续学习过程。目前，诸如口语测评等测评类人工智能应用已在各级教育机构获得广泛欢迎。
- 教学管理场景：数据驱动的智慧教育场景更注重数据的快速处理、分析与反馈。得益于 5G、边缘计算技术的成熟而带来的“云-边-端”架构，教育机构得以在校园边缘部署更多的人工智能应用，进而能够通过更为快捷的数据交互和处理方式来对教学过程实施灵活的调度和管理。例如，通过边缘教学辅助能力，学校管理人员可以快速远程巡课、智能排课、获取教学大数据，教师可以进行智能备课，以及基于知识点地图和资源库开展教学等。
“人工智能+教育”转型带来的挑战与机遇
由新技术、新模式驱动的行业转型，在提升效率与优化产品或服务质量的同时，势必也会对行业既有基础设施能力带来挑战，在教育领域也同样如此。随着更多教育机构变道切向新的智能化方向，其IT基础设施也面临着严峻挑战。这些挑战包括：
- 人工智能应用对算力的高要求：与学校已有的校园网、电子白板、平板电脑等信息化设备相比，人工智能应用因其数据量大、推理要求高、计算负载密集等特点，要求学校信息化系统具有更高的算力。
- 人工智能应用如何与教学环节无缝对接：与教学环节的紧密结合，使人工智能应用有别于传统多媒体课件等校园信息化应用，尤其是在应用时效性上要求能够与教师授课讲解、学生实操练习等环节无缝对接，并给与实时反馈；反之，明显的延时会带来使用体验的大幅下降。
- 对校园既有 IT 设备兼容性需求：与互联网、通信、软件等始终站在新技术潮头的企业不同，教育机构的信息化建设通常是基于实际需求而不断增补，同时校园环境的复杂性也使其软硬件基础设备纷繁复杂，因此对新的人工智能方案与既有系统的兼容性颇具考验。
- 对校园既有 IT 系统架构的要求：由数据驱动的智慧教育系统也给传统校园 IT 架构带来挑战。部署在教室等系统末端的设备通常处理能力较弱，而全部通过远端数据中心或云端进行处理，又容易受到网络因素的影响。为应对这些问题，智慧教育系统的系统架构正由简单走向复杂。
挑战往往伴随着机遇。面对以上挑战，各教育行业解决方案厂商在为各级教育机构打造新一代“人工智能+教育”系统时，选择与英特尔携手，大胆引入更多、性能更强劲的软硬件设备和更全面、更前沿的系统架构设计。事实上，采用一系列英特尔先进产品与技术的解决方案已在诸多教育场景中获得了验证，并取得了良好的应用反馈。
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