教育平板電腦市場分析報告

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第三章 教育平板電腦行業市場分析

3.1 全球教育平板電腦行業市場分析

3.1.1 全球教育平板電腦行業市場現狀及趨勢

在世界範圍內,平板電腦已在教育教學中廣泛應用,比如泰國已經斥資44.8億泰銖採購160萬台教育平板電腦。

2012年印度尼西亞、越南、菲律賓、巴西政府都編列預算採購教育平板電腦,2013年教育平板標案規模超過千萬台,約比2012年500~600萬台出現倍增,成長空間具爆發性。

作為教育設施,平板電腦有著傳統授課內容和方式無法比擬的優勢,它不僅可以提供豐富的文字、圖片、視頻等多媒體教學內容,還能改善課堂師生之間的互動性,提升課後學生自主學習的積極性。

在國外,越來越多的學校開始採購平板電腦作為教育之用,政府也紛紛出台相關政策和措施來對教育行業的此項改革進行扶持。

隨著網際網路技術的日趨成熟,近年來平板電腦等移動設備K12(幼兒園至12年級)教育市場備受青睞。

但據市場調研機構Future source Consulting最新數據顯示,蘋果iPad在美國地區K12教育市場份額已經下滑到歷史新低。

數據顯示,2016年第一季度iOS在美國K12教育市場中的份額只有17%,其中大多數為iPad,而Mac的份額也只有4%。

眾所周知的是,2013年第四季度,iPad占據美國教育平板市場94%以上的份額。

據當時蘋果財報顯示,蘋果共售出超1410萬台iPad,iPad銷量增長了22%,創造了公司有史以來的最高銷量記錄。

目前教育平板平均售價約100美元,但大都對價格很敏感,比如泰國平板標案,官方即要求低成本在100美元以下,後續若將尺寸稍微縮小、處理器成本下降,相信在未來將會有更低價的平板在市場中現身。

除價格較因素外,教育平板也要求企業必須提供軟、硬集成,在未來,互動教學軟體、離線功能將成為平板電腦新的競爭點,電池的續航能力以及充電設備的配備都是用戶非常關注的,10個小時的連續使用是學生平板最基本的要求,與移動網際網路和雲計算的整合應用也是重要的方向。

7-10寸螢幕的平板電腦將是主流的螢幕尺寸。

在作業系統選擇上,Android將成為教育行業主流的平板電腦作業系統,市場調研機構J.GoldAssociates發布的一份最新報告顯示Android系統平板電腦將在2014年超越蘋果公司的ipad系列產品,占據平板電腦市場50%的份額。

另外,現在的4核平板已經面世,未來將會向高速、大存儲容量的方向發展。

而隨著平板價差縮小,可提供整體解決方案的企業將更加有優勢,同時如果能夠提供高質量的內容,也會給企業帶來競爭優勢。

教育平板電腦成為教育的主流趨勢,市場競爭也越趨激烈,蘋果獨占鰲頭的局面已經過去,更多安卓系統平板品牌參與競爭。

綜合分析,全球教育平板電腦市場規模在70億美元。

數據來源:深圳市中金普華管理諮詢有限公司

3.1.2 全球教育平板電腦行業發展帶來的啟示

1、教育平板軟體啟示

教育平板軟體限制局限

美國洛杉磯市在2013年打算讓一些高中學校採用 iPad進行教育改革,但是後來又叫停了這項計劃,原因是部分學生太聰明,很快就繞過了 iPad 上的種種限制。

教育平板的軟體限制功能局限,難以控制學生對平板電腦的使用情況。

2、教育平板硬體啟示

平板螢幕太小

現在洛杉磯市決定重新開始推行教育改革活動。

不過這一次,他們放棄了iPad。

洛杉磯市現在改為採用多個品牌的 Windows 系統的筆記本電腦,其中包括微軟的 Surface (加上可分離式鍵盤),來嘗試教育改革。

預計耗資不超過4000萬美元,覆蓋27所高中。

最後學生和教師將決定哪一款筆記本 (包括 Surface 在內) 將成為未來教育改革的正式合作夥伴。

平板電腦螢幕太小是制約平板在教學中使用的一個重要因素。

3、教育平板應用啟示

一項在3所芝加哥小學開展的新研究顯示,幼兒園在課堂上共享平板電腦的兒童比那些沒有平板電腦或獨自使用平板電腦的學生學得更好。

該項研究調查了三組學生的學習習慣和成績:5個學生用一台平板電腦、每個學生一台平板電腦以及沒有平板電腦。

2013-2014學年的學業測試結果顯示,共享一台平板電腦的學生成績提高了28%,獨自使用平板電腦的學生成績提高了20%,而不使用平板電腦的學生成績提高了24%。

研究負責人布萊克威爾透露,共享一台平板電腦有助於學生與同伴討論他們的活動,從而豐富其學習經驗。

她還表示,考試分數較高的學生共享設備被稱為「周邊技術的協作學習」。

共有352名中西部學區的學生參與了這項研究。

這也是芝加哥第一個將研究重點放在共享平板電腦對學生學業成就的影響的研究。

3.2 國內教育平板電腦行業市場分析

3.2.1 國內教育平板電腦行業市場現狀及趨勢

伴隨北京、上海、成都、廣州等城市開始「電子書包」教學模式的實驗和研究,平板電腦作為移動智能終端被用於搭建教學移動交互平台,實現虛擬課本、視頻教學、課件管理、電子考試等教學功能。

學生可以擺脫沉重的課本,從教學移動交互平台下載教材及課外讀物,包括語文、數學、英語、藝術、經濟、商業、生命科學和社會科學等教學內容;授課老師藉助平板電腦書寫、批註和繪圖,學生能夠隨時提問,和老師實時互動;老師和學生在教學移動交互平台管理課件、視頻、筆記等學習資料,老師還可安排及管理課表、教案、辦公會議等工作內容;教學移動交互平台的考試系統可以實現無紙化考試,做題、批卷都可以在平台上完成。

在「網際網路+教育」得到大力倡導的今天,使用平板電腦為教學內容提供教學工具與內容支撐已經成為主流趨勢。

3.2.2 國內教育平板電腦行業市場規模及增長

目前平板電腦的整體行業產能相對較大,但是平板電腦的最大市場--教育行業市場還沒有正式拉開大幕,在教育市場中現在還沒有哪一個品牌占領絕對的優勢,平板電腦由於體積小、重量輕的特點,將在一定程度上取代傳統的電子書包,同時由於平板電腦相對低廉的價格,在中國教育公平化的大環境下,在未來也將會更多的出現在班班通、人人通、農遠工程和薄改工程中,由此可見,未來平板電腦在教育領域將會有大發展。

但是到目前為止,平板電腦的爆發性增長還沒有到來,該領域的企業還有機會布局於教育行業市場。

國內普通平板出貨量最高的廠商大概在一年200萬台左右,但步步高僅在教育平板的出貨量就已經達到了幾百萬台。

與此同時,步步高的產品基本都賣到2000-3000元的高價。

根據調研相關教育平板電腦廠商與教育機構的相關信息,綜合分析我國教育平板電腦的市場規模在100億元左右。

數據來源:深圳市中金普華管理諮詢有限公司

契合國內教育信息化的市場需求,教育平板產品具有廣闊的應用前景。

2016年交互智能平板國內市場整體的採購量僅不到70萬台,還有大量的教室未配置多媒體設備,已配置多媒體設備的教室中還有相當大比例是前期配置的電視機或者投影機,有替換需求,市場空間巨大。

3.3教育平板電腦產業發展態勢

3.3.1 行業生命周期

行業生命周期理論(Industry Life Cycle) 。

行業的生命周期指行業從出現到完全退出社會經濟活動所經歷的時間。

行業的生命發展周期主要包括四個發展階段:幼稚期,成長期,成熟期,衰退期。

如詞條附圖所示。

行業的生命周期曲線忽略了具體的產品型號、質量、規格等差異,僅僅從整個行業的角度考慮問題。

行業生命周期可以從成熟期劃為成熟前期和成熟後期。

在成熟前期,幾乎所有行業都具有類似S形的生長曲線,而在成熟後期則大致分為兩種類型。

深圳市中金普華管理諮詢有限公司

目前,教育平板電腦行業處於成長期。

近幾年增長率在8%-15%左右,未來幾年隨著教育信息化與網際網路+發展,教育平板電腦將保持8%—10%的速度穩定增長。

3.3.2 行業發展態勢分析

在中國,平板電腦在教育教學中的應用還處於探索階段,尚未形成規模使用。

目前平板電腦的整體行業產能相對較大,但是平板電腦的最大市場--教育行業市場還沒有正式拉開大幕,在教育市場中現在還沒有哪一個品牌占領絕對的優勢,平板電腦由於體積小、重量輕的特點,將在一定程度上取代傳統的電子書包,同時由於平板電腦相對低廉的價格,在中國教育公平化的大環境下,在未來也將會更多的出現在班班通、人人通、農遠工程和薄改工程中,由此可見,未來平板電腦在教育領域將會有大發展。

但是到目前為止,平板電腦的爆發性增長還沒有到來,該領域的企業還有機會布局於教育行業市場。

3.3.3教育平板電腦市場潛力分析

在2000年之前,教育電子產品主要是錄音機和復讀機,功能用途單一,主要是用於英語學習。

而具有移動應用程式的平板電腦的出現顛覆了傳統教育電子產品的發展。

無數富有創意的應用程式拓展了平板電腦的教學功能,整合生成許多新的特性。

各種各樣的應用程式輔助人們進行更好的體驗,如科學和藝術應用程式允許用戶探索外太空、羅浮宮和其他地區,正是藉助這種變革性的應用程式,平板電腦開始廣受青睞並將成為高等教育的強學習工具。

平板電腦豐富的移動應用程式如果使用得當將大大有助於增強學生的學習能力,而且從學校的角度藉助於平板電腦應用程式以集成如校園地圖、成績查詢、校園新聞也有助自身的教學進行。

預計未來幾年,教育類平板電腦的應用中,平板電腦應用趨於廣泛。

以iPad為代表的平板電腦推出後被迅速應用於教育。

如在美國,iPad走進多所美國高中課堂,取代傳統教科書;在日本,已開始在十所小學進行試點,小學生每人一台平板電腦,課室里則將安裝互動式黑板;在韓國、新加坡相關嘗試也已開始。

相信中國平板電腦應用將迎來高峰期。

隨著我國教育信息化與網際網路技術,智能教育的發展,教育平板電腦未來市場規模仍有較大的空間。

3.4人工智慧在教育領域的發展態勢

3.4.1人工智慧開啟「網際網路+教育」新模式

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1、人工智慧技術基本概況

人工智慧技術的不斷進步促進了其與教育行業的融合發展與應用創新,以人工智慧為核心的新興信息技術不僅有助於均衡教育資源、提高教學效率、改進學習體驗,而且正在逐步實現真正意義上的個性化學習。

可以說,人工智慧將成為「網際網路+教育」取得突破式發展的重要驅動力量。

2016 年8 月,國務院發布《「十三五」國家科技創新規劃》,明確指出:「要在基於大數據分析的類人智能方向取得重要突破」、「並在教育、辦公、醫療等關鍵行業形成示範應用」。

教育作為知識密集型行業,人工智慧將成為「網際網路+教育」突破式發展的重要驅動力。

2「網際網路+教育」現狀和問題

如今,讓每個人都能平等接受教育並享受到個性化的教學指導,一直是廣大教育工作者為之努力奮鬥的目標。

網際網路新技術的不斷進步突破了時間和空間限制,讓優質教育資源得以科學配置與整合;信息化、網際網路化、智能化的技術手段,豐富了教學形式與場景,極大地改善了教育體驗;以大數據、雲計算、人工智慧、AR/VR為代表的新技術應用,越來越創造性地突破教育外延,促使線上、線下融合加深,也讓網際網路重塑傳統教育逐步成為可能。

2、「網際網路+」對傳統教育的重塑主要體現在以下兩個方面:

(1)均衡教育資源、實現教育公平

「網際網路+教育」在一定程度上打破了時空、地域、經濟、文化的壁壘,將優質教育資源與先進學習模式傳遞給每一位求知者,尤其是經濟欠發達地區的學習者。

例如,MOOC模式在線學習平台將廣大學生與海量課程相連接,學生能夠更加方便地獲取其感興趣的教學資源,使線上自主學習模式成為傳統課堂學習的有效補充。

同時,隨著教育資源數字化、在線化、共享化程度的不斷加快與加深,教育公平的願景也將進一步實現。

(2)提高教/學效率、打造個性教育

網際網路新技術的不斷進步,使教育活動從各個環節上得到優化和完善,從而提高了教師的教學效率與學生的學習效率。

例如,教育O2O平台搭建起學生與老師的溝通橋樑,提升了學生快速找到好老師的效率;題庫類、拍照答疑類工具產品,通過改善教學過程中的練習自測及輔導答疑過程體驗,提高了學習效率與輔導效率;再如藉助大數據分析、深度學習等技術,個性化、精準化教育取得顯著進展。

此外,人工智慧、AR/VR等新技術與傳統教育也在不斷融合發展,自適應學習、沉浸式教學等技術與應用均有所突破。

但應當看到,「網際網路+」只是在淺層次實現了對教育服務的融合滲透,網際網路發揮在線市場作用,初步解決了教育上的「可獲得性」(Accessibility)、「靈活性」(Flexibility)和「可支付性」(Affordability)等問題。

然而,教育和學習是一個極其複雜的過程,其核心「交互性」(Interactivity)問題一直未得到有效解決,這也是網際網路與教育行業融合後出現課程完成率低、教/學效果令人堪憂的根本原因。

教育產品的交互性不僅是簡單的產品介面交互,更是學生在學習過程中不斷獲得反饋的過程,這種交互性體現為滿足老師和學生的交互、學生之間的交互以及學生與系統內容的交互。

其中,學生與系統內容的交互又是重中之重,平台或系統應當能夠針對每個學生個體接受度、理解力等有所不同,給予差異性學習規劃及指導,扮演智能學習引擎角色。

只有實現了教育產品的智能反饋與智能互動,網際網路對傳統教/學方式的革新才指日可待、與傳統教育的融合滲透才能進一步加深。

網際網路從來不是單純的解決連接問題,更多的還應解決在習慣、效率、技術等其他層面上的問題,藉助圖像/語音識別、語義識別、大數據、機器人等先進技術,人工智慧將成為網際網路重塑傳統教育的重要驅動力量。

3人工智慧時代教育的現在和未來

3.1什麼是人工智慧

人工智慧(ArtificialIntelligence,AI)作為前沿科學和交叉學科,國際上目前尚無統一定義,一般來說可認為人工智慧是研究和開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新興技術科學。

人工智慧是計算機科學的一個分支,其主要研究內容包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

人工智慧是對人類意識及思維過程的模擬,它雖不是人類智能,但能模擬人類的思考過程,甚至有可能超越人類的智慧。

業界研究者普遍認為,人工智慧的發展將經歷弱人工智慧、與人類智能相當的「強人工智慧」和全面超過人類智能的「超人工智慧」3個階段。

目前,弱人工智慧已經應用於生活的方方面面:智能搜尋引擎、實時在線地圖、Siri手機語音助手等都運用了人工智慧技術,教育領域的拍照搜題、智能口語測評、語音學習助手等也已深入教學應用。

隨著人工智慧技術的不斷成熟與強大,人工智慧與教育行業的結合勢必更加緊密與深入,為「網際網路+教育」帶來顛覆性的新突破。

3.2人工智慧與教育的結合

目前,以人工智慧為核心的教育科技開始從數據採集(語音識別、圖像識別、傳感器等)、數據處理(語義識別、大數據、自適應、認知計算、情感計算等)和人機介面(AR/VR、機器人、3D列印)3方面與教育行業開展深度結合與應用,逐步增強教學智能性與互動性。

融合應用主要集中在作業自動批改、拍照搜題類在線答疑、智能測評和個性化學習4個方向。

目前結合點較為分散且大多數產品尚處探索階段,但已有部分產品開始投入應用、接受市場驗證,並取得了較為顯著的成效。

(1)作業自動批改

語義分析技術的進步使得作業自動批改成為可能,對於簡單的文義語法機器可以自動識別及糾錯,甚至是提出修改意見,並根據學生的作業結果為教師自動生成詳細的學情報告。

目前,已有許多教育產品開始嘗試這一功能,隨著技術的不斷完善,大規模應用作業自動批改將有效分擔教師的教學壓力,顯著提高教學效率。

(2)拍照搜題、在線答疑

藉助智能圖像識別技術,拍照搜題功能在教育產品中獲得了突破式發展,並已具備了一定的應用規模。

學生在遇到難題時只需用手機拍照上傳到雲端,系統在一到兩秒內就可以反饋出答案和解題思路。

目前,這類應用不僅能識別機打題目,手寫題目的識別正確率也已提高至70%以上。

拍照搜題不僅豐富了學生的答疑輔導方式,更提高了學生的學習效率,極大增強了學生的自主式學習能力。

(3)智能測評

智能測評是指利用人工智慧技術對可被數字化、標準化的教/學行為及數據進行測試、分析與評價,目前已取得初步應用。

一是利用語音識別技術的英語口語智能測評,此類語音測評軟體能夠在用戶跟讀的過程中,及時對發音做出測評並指出發音不準的地方,通過反覆測評訓練提升用戶口語水平;二是利用大數據和數據分析技術的學情智能測評,通過對學生學習過程及學習成效的數據統計,分析學生知識、能力結構和學習需求的差異化特點,幫助學生與教師獲取真實有效的改進依據。

通過學情智能測評,學生可以清楚看到問題所在,學習更高效;教師可以針對具體情況對症下藥,選擇不同教學目標和內容,實施不同教學方式,進一步提高教、學的針對性、有效性和科學性。

(4)個性化學習

個性化學習是指以反映學生個性差異為基礎,以促進學生個性發展為目標的學習範式。

利用大數據可以詳細描述每個學生的學習特性,構建完整的學生畫像,因此可以與自適應學習技術相結合,為每個學生創建個性化的自適應學習體驗與學習路徑,推送適合每個學生的差異化學習內容與課程規劃。

另外,提供個性化教學服務的虛擬學習助手會像學生的私人家教一樣,儘可能地從情感、行為和認知層面模擬一位優秀教師的教學過程。

3.3人工智慧開啟「網際網路+教育」新模式

隨著更多維度和更大量級的數據採集與數據匯聚、更高效的數據處理方法以及更具互動性的人機介面的發展,今後人工智慧在教育領域將形成點面結合的產品演進模式與系統化、智能化的產品應用潮流,人工智慧將不斷革新改變傳統教育的學習範式,開啟教育新模式。

從教/學過程中學習者、教學者的角色分類出發,未來人工智慧與教育行業的融合應用將主要劃分為學習者模型(LearnerModel)與教學模型(PedagogicalModel)兩大領域。

同時,在標準化、普遍化的傳統教育內容(如應試教育內容、職業教育內容等)之外,某些特定學習領域(DomainModel)也成為人工智慧與之結合的熱點,同樣具有強大的發展潛力。

這裡就在充分考慮教學角色與特定教學內容的基礎上,對人工智慧在學習者模型領域、教學模型領域和特定學習領域3方面的創造性革新進行分析與展望。

(1)學習者模型領域該領域重點關注以學習者為中心的教育產品與應用,並把促進個性化學習、實現因材施教作為重要目標。

據Technavio預測,2020年全球「人工智慧+教育」在學習者模型領域的全球市場規模將達到6300萬美元,年複合增長率將達40%。

如果說現有的「網際網路+教育」方式解決的是「知識送達」問題,那麼基於人工智慧的「網際網路+教育」將重點解決交互式自適應學習難題,並最終實現因材施教。

智能化的自適應學習系統是學習者模型領域的關鍵與核心,它將顯著改變現有的學習範式。

自適應學習系統利用算法處理獲取到的各類信息,通過「生成適應性內容」與「獲取並分析反饋數據」兩個步驟的不斷疊代,逐步進化成為與學習者越來越契合的適應性「家教」。

事實上,許多傳統教育機構與網際網路教育研究者為了給學習者提供更智能的學習選擇,早已在其產品中應用了自適應學習技術。

從廣義上說,任何能夠通過學生的反饋而推薦不同題目或知識點的系統,都意味著具有「自適應學習」功能,但本文所強調的是基於人工智慧的、更加成熟的、具有一定技術深度的自適應學習。

具備人工智慧能力的自適應學習解決方案顯然也是個性化學習的有效方案之一。

在擁有優質教學內容的前提下,自適應學習技術通過提供學習路徑和精準內容推送,為學習者帶來真正意義上有反饋、有互動且智能化的高效學習模式。

●學習路徑

簡單來說,學習路徑可以理解為基於知識圖譜的知識點跳轉。

完善的基於人工智慧的自適應學習系統,首先會通過專家預設的知識圖譜進行階段性使用,再根據使用後學生留下的海量行為數據進行數據挖掘,然後得到準確客觀的知識圖譜。

最終,系統將以優化後的知識圖譜,為學生匹配最佳學習路徑。

●內容推送

正如智能搜索、電商平台的個性化推薦一樣,智能化的自適應學習系統也應能夠根據每個學生的學習記錄,推斷學生的能力水平和問題所在,為學生進行學習內容個性化推送,其核心關鍵在於對當前學習路徑下的特定學生推送最合適的學習內容。

為了使推送內容與學生的水平相匹配,需要對內容的難度以及學生的水平進行客觀地測量,這需要將複雜理論算法與人工智慧技術充分結合才能得以實現。

(2)教學模型領域

該領域重點關注教學模式與場景下可以提高教學質量的教育產品與應用,口語語音測評、學情智能測評、考試評測方法(Assessment)、虛擬學習助手等應用都屬於該領域範疇。

據Technavio預測,2020年全球「人工智慧+教育」在教學模型領域的市場規模將達到3100萬美元。

評測方法是教學模型領域用於提升教學質量的一個重要手段。

傳統評測方法大多通過封閉式問答方式實現,因此其中可被標準化的內容正逐步被在線評測方法所取代;但對於開放式問答內容,如作文、申論等,普通在線評測方法難以給出有效反饋。

不過,隨著語義分析技術的逐步成熟,依託人工智慧方式可以更加輕鬆地實現對開放式題目的在線評測,使學生更加自主地進行練習與自測、獲取評價與反饋,實時提升自身學習表現。

個人助理機器人的突破式發展推動教學領域的虛擬學習助理研究取得顯著成果。

藉助自然語言處理和語音識別技術,虛擬學習助理可扮演起學生的課外教師角色,為學生提供精準解答並分析其學習表現。

由於基於人工智慧的虛擬學習助理能夠自動分析學生語音及所提問題主幹,因此學生完全可以採用自然語言的方式提問,這更加貼合真實的教學互動。

隨著技術的不斷成熟與系統功能的日趨完善,虛擬學習助理將逐步走向廣泛應用。

得益於人工智慧,機器與人正逐漸重新分工合作。

機器將發揮簡單環境下的標準化和規模化優勢,完成輔助教學、簡單答疑、作業練習、測評批改等工作;教師則聚焦於教學設計、複雜決策、團隊協作等創造性與人文性內容。

未來的教育將是人與人工智慧協作的時代,其關鍵是充分發揮機器與人類的不同優勢,一方面要藉助人工智慧完成教育過程中簡單重複的腦力勞動,另一方面也要發揮人類的創新變革、複雜決策、情感關懷激勵等更大優勢。

(3)特定學習領域

特定學習領域重點關注某些具體的垂直細分學習領域,預計將主要集中在STEAM教育方向。

據Technavio預測,2020年全球「人工智慧+教育」在特定學習領域的市場規模將達到1100萬美元。

STEAM教育是集科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)和數學(Mathematics)多學科交叉融合發展的綜合性教育,其最初是由美國政府主導的一項教育計劃,提倡「動手動腦的探索式」學習過程。

STEAM教育重實踐、重跨界、重創新的特點尤為突出,可以說是對標準化考試環境下傳統教育理念的重大轉型。

未來,基於人工智慧與VR/AR的仿真實驗室、基於高級機器人及3D技術的陪伴/教學機器人智能產品以及基於認知計算的複雜決策輔助系統,都將幫助學生在遊戲化的學習體驗中培養邏輯思維和動手能力,真正從智能交互的角度完成多學科、交叉融合的探索式學習過程。

例如,現在已有提供編程類應用程式的STEAM教育產品面市,學生可以通過拖拽、點擊、畫圖等方式,用最簡單的可視化程式語言對機器人行為進行編程,下達指令。

STEAM教育與中國素質教育在理念上異曲同工,在人工智慧技術的推動下,中國傳統素質教育的方式也將更加豐富多元。

未來,在小學、初中、高中等各個階段,學生們將在更多的智能化場景中鍛鍊邏輯思維、提高動手能力、培養創新精神,同時也會有更多的人工智慧+STEAM教育產品服務於學生與教師,開啟素質教育新模式。

4結束語

人工智慧雖已在教育領域的部分應用中有所突破,但整體仍處於「弱人工智慧」階段,距離實現從情感、行為到認知的多維度全面模擬人類「強人工智慧」水平,還有很長的路要走。

儘管如此,我們仍要客觀看到人工智慧所涉及的語音/圖像識別、語義識別、大數據、自適應、機器人等技術,與教育領域的應用需求有著天然的契合。

我們更應相信,隨著人工智慧技術的不斷成熟與深化,傳統教育方式將被顛覆,傳統學習方式將被革新,人工智慧將從提高教/學效率、滿足個性化學習、增強交互與反饋等多方面為「網際網路+教育」的發展注入新動力。

3.4.2 人工智慧在教育領域的應用

在過去的十五年間,教育界見證了為數眾多的人工智慧科技的進步。

諸如K-12線上教育以及大學配套設備等等應用已經被教育家和學習者們廣泛利用。

儘管素質教育還是需要人類教師的活躍參與,但人工智慧在所有層面上都帶來了強化教育的希望,尤其是大規模定製化教育。

如何找到通過人工智慧技術來最優化整合人類互動與面對面學習將是一個關鍵性的挑戰,這一點教育行業也是如此。

機器人早已經成為了廣為歡迎的教育設備,最早可以追溯到1980年MITMediaLab所研製出的LegoMindsto「ms。

智能輔導系統(ITS)也成為了針對科學、數學、語言學以及其他學科相匹配的學生互動導師自然語言處理,尤其是在與機器學習和眾包結合以後,有力推進了線上學習,並讓教師可以在擴大教室規模的同時還能做到解決個體學生的學習需求與風格。

大型線上學習的系統所得的數據已經為學習分析產生了迅速增長的動力。

但是,學院與大學採用人工智慧技術的步伐依然很緩慢,主要是由於資金的缺乏,以及其可以幫助學生達成學習目標的有力證據。

一個典型美國北部城市的未來五十年,智能導師與其他人工智慧技術幫助教師在課堂或家中工作的規模很有可能會顯著擴大,因為意願學習是基於虛擬現實的應用。

但是計算機為基礎的學習系統將無法完全替代學校里的教師們。

教育機器人

智能輔導系統(ITS)與線上學習

學習分析

挑戰和機遇

更廣大的社會成果

自廣大人民難以獲得教育的國家,如果這些群體有可以獲取在線教育的工具,那麼在線資源將會產生重要的積極影響。

在線教育資源的發展應該能讓支持國際教育項目的基金會可以通過提供工具和相對簡單的使用培訓來更輕鬆地提供素質教育。

比如說,針對iPad開發出了大量的、且大部分免費的教育應用。

在消極的一面,現在學生已有把自己的社會接觸限制在電子設備上的趨勢了,他們在網絡程序的互動上花費大量時間,卻沒有進行社會接觸。

如果教育也越來越多地通過網絡進行,那麼在學生的社會發展階段缺乏與同齡人

有規律的面對面接觸會帶來怎樣的影響呢?特定的技術已經表明這會產生在神經方面的影響。

另一方面,自閉症兒童已經開始從與人工智慧系統的互動中受益了。

3.4.3 發展人工智慧教育應有作為

產業革命,教育先行。

教育如何適應甚至護航今後的技術經濟時代?比起以前,人工智慧時代似乎使得假冒和仿製更難生存,更需要教育培養「硬」的技術基礎人才。

在3月5日的兩會開幕會上,「人工智慧」這一曾被認為熱得有些過頭的概念,首次出現在總理的政府工作報告中。

可以預見的是,人工智慧比前面的技術更快地改變著產業生態。

作為一個國家政策,現在首先要考慮的是,如何抓住機遇,改變被動追趕技術變革的局面。

人工智慧是一系列由電子計算機、腦神經和生命科技、數學、信息學、控制技術等組成的綜合技術,該概念的出現已經有超過50年的時間。

但至今似乎並沒有消退的跡象,一些領域的成果已經飛快地代替傳統產業,如語音識別代替翻譯、圖像識別代替人眼、黑燈工廠機器人代替工人等。

恰是本次兩會,實體經濟不景氣也成為大家討論的焦點。

那麼,實體經濟的振興到底是沿著原先的路,從生產10億噸鋼繼續走到20億噸去污染環境、產能過剩而僅獲少量就業的維持,還是有更好的辦法?人工智慧作為一種基礎性的融合技術,將傳統產業、網際網路、新技術緊密結合在一起,在不增加社會實體單產過剩的前提下實現產業升級,且比網際網路、物聯網更能優化整合產業鏈。

人工智慧似乎是產業升級和彌補新經濟及傳統經濟的裂痕,並最終升級成為新實體經濟的技術融合之道。

產業革命,教育先行。

教育如何適應甚至護航今後的技術經濟時代?比起以前,人工智慧時代似乎使得假冒和仿製更難生存,更需要教育培養「硬」的技術基礎人才;從人工智慧的產業鏈來說,科學、技術、工程、數學等學科將扮演基礎性的作用;生物、電子、物理、化學、計算機、信息等學科將起到更重要的作用,並要求教育儘快具備融合貫通的能力。

在這種情況下,一方面社會對核心技術越來越依賴,另一方面對應用型和整合型教育也有越來越大的需求。

原先學校以學科為單位的教學體系勢必發生以核心基礎和統整應用「雙輪驅動」的教育變革,而一些不適應和被替代的工具型、淺應用的學科勢必受到衝擊。

一些工具性的學科要充分意識到人工智慧對人的替代作用。

例如,人工智慧對外語教育的衝擊可能比預想的要猛烈。

作為溝通工具的外語,將讓位於語言文學和跨文化欣賞的外語。

相比起教日常口語,未來的英語老師可能更多地教英語文學和藝術。

人工智慧的發展使我們的生活更美好,但也會帶來科技發展所引起的悖論:越來越衣食無憂的普通民眾,正在失去作為人的體面和勞動的價值與尊嚴。

問題的解決要從教育著手,著眼於培養未來20年產業所需要的人才。

基礎教育突出學生的綜合素質和科技素養、高等教育進一步做好學科融合和專才培養,是重點改革的方向。

3.4.4 AlphaGo 對我國人工智慧教育的警示與啟示

1信息技術教育的「錢學森之問」

AI人才的培養離不開AI教育,而AI教育廣義上從屬於信息技術教育。

從傳統的計算機教育到如今的信息技術教育,我國計算機教育已走過30多年,但無論是Windows、Linux、Android、iOS等作業系統,還是Oracle、MySQL、SQLServer等資料庫軟體,抑或是Java、.NET等主流開發技術,無一不是國外產品。

2005年,錢學森之問讓舉國上下陷入深思。

我國信息技術教育通過幾十年耕耘,已形成中小學、大學、研究生教育多層次、一條龍發展;中學信息學國際奧林匹克(IOI)、ACM競賽都取得了驕人成績,但為什麼我們的信息技術教育總培養不出傑出的IT人才和自主核心、原創領先的成果呢?底層的專利、核心技術和創新性產品絕大部分都掌握在國外手中,這是每個信息技術教育工作者都要正視的問題。

2我國信息技術教育中AI教育的現狀

2.1AI教育的重要性

AI,簡而言之就是用機器模擬和延伸人的智能,它可代替或者輔助人類完成諸多人類腦力和體力無法完成的工作,具有極其廣泛的應用價值。

近年來Google、百度等IT巨頭紛紛發力AI領域,組建了不少實驗室,收購了很多初創公司;傳統的汽車業巨頭紛紛布局自動駕駛,快遞行業介入智能物流和無人派送領域。

在信息技術教育方面,以較為發達和起步較早的美國為例,美國信息技術教學的目標和主要內容明確指出:使用AI進行訓練和教學,同時使學生認識AI的意義及其應用,並介紹自動化系統、機器人、虛擬現實技術等[4-5]。

我國2003年4月頒布的《普通高中技術課程標準(實驗)》首次將AI學科納入信息技術課程範疇。

2012年5月,中國教育技術協會信息技術教育專業委員會編寫並發布了《基礎教育信息技術課程標準(2012版)》,首次將機器人的科普和入門級開發納入小學和初中教學,在一定程度上為高中AI教育做鋪墊,也彌補了小學和初中AI教育的缺失。

2.2我國AI教育現狀

AI教育貫穿初等、中等和高等教育,本章以這3個學段為主,分析AI教育的現狀。

2.2.1課程落實與銜接

AI根植於信息技術學科,但信息技術課程的落實現狀令人深憂。

鄧小平同志早在1984年就指出「計算機的普及要從娃娃抓起」。

這句話有3個核心點,即計算機(信息技術)、普及、娃娃,而AI教育又如何從娃娃抓起?國家給定了課標,卻沒有專門的機構去研究和落實課程綱要,小、初、高到大學各階段也沒有規劃AI教育如何分布、知識如何銜接。

從科普、體驗到原理和運用創新,都是斷代斷層,以至於實際的AI教育幾乎無法落地和開展。

以浙江省為例,調查顯示30%的學生對AI表現出濃厚興趣,但只有1.8%的學校開設相關課程。

2.2.2AI師資培養和建設

AI是一個多學科交叉發展的產物,技術不斷發展,對教師知識的廣度、深度有較高的要求。

通過分析發現,信息技術教師隊伍在學歷和專業上有較為清晰的分層。

從專業上看,早一批信息技術教師多為數學、物理等教師自學或培訓轉崗而來。

從學歷層面上看,除去極少數大城市和重點中學,信息技術教師整體上以本專科為主。

最容易忽略的一個問題是中小學信息技術教師是教學還是教輔的定位問題。

自高中信息技術明確納入會考和高考後,高中信息教師的角色更加尷尬,而中小學信息教師大部分精力都耗費在所謂的教輔,哪來精力去研究這些前沿的課改和教改?

2.2.3AI教育遺忘的高地——高職

高等教育在本科高年級和研究生階段均開設AI課程,而占據高等教育半壁江山的高職卻被嚴重忽視。

我國有高職院校1000多所,在校生逾千萬人。

絕大部分高專學生畢業後就走進社會,但在校3年里對AI幾無涉及。

通過調查,絕大部分高職學生對AI的定義和技術範圍都沒有清晰的認識,本科的非計算機專業學生也存在同樣的問題。

3我國AI教育的對策

3.1師範要加大AI教學和人才培訓

近年來大多數信息技術教師都是計算機和教育技術學專業畢業,且師範背景占相當大比重。

所以AI教育要從師資源頭上布好局和把好關。

筆者建議將AI課程儘可能挪到大二或者大三這樣的黃金學段,讓學生更系統、更充分地學習相關知識。

師範院校可以以選修課的形式,帶領學生對既定學段的AI教學內容、形式、案例做深入的探討。

這樣保證學生在進入工作崗位後,在進行信息技術教學的時候有足夠的動力獨立開展教學,又有後勁把握AI發展並開展相關教科研工作。

對於已經步入工作崗位的老教師,可以結合當地的進修學校,廣泛開展AI教育基礎知識、專業教法等方面的培訓班,提高在職教師的AI專業儲備和AI教研水平,為AI教育的全面開展提供保障和戰鬥力。

3.2教材建設要考慮學生學情和學段銜接問題

筆者所在的學校,生源以浙江本地為主,也有少數西南、西北地區的學生。

實際教學過程中比較頭痛的是學生基礎不一。

從這一點上來看,在以國家層面的課標為準則的同時,各省應該根據當前中小學的硬軟體、師資和學生學情為實際出發點,編制符合地方實情的教材,讓學生最大限度地掌握知識。

不同學段的AI教育應該有不同側重點,前提是尊重學生的接受水平。

例如小學儘可能以體驗為主;初中可以適度加入概念性介紹;高中可以輔以基礎程式語言和AI原理,在既定接口或者AI工具的幫助下,做一些實踐性的嘗試,提高興趣和成就感;高等教育則系統地教授AI相關理論,實現一些典型算法;研究生階段實現AI應用和創新。

教學中最大的難點是不同學段的知識點銜接問題[6-7],文獻[8]針對初中與高中知識點重複問題做了深入調查,發現知識點重複直接導致教學資源的浪費和學生興趣的缺失。

3.3借力高等教育的基礎教育或通識教育

高等教育的最大特點就是專業教育,但也是一個較大的弊端。

AI教育可以考慮納入高等教育的基礎教育或者通識教育。

基礎教育方面,可以在計算機文化基礎課程中加入一定的AI知識或實踐案例;通識教育則可開展非專業的科普教育。

3.4注重學生的興趣和個性培養

興趣是最好的老師,且尊重個性培養是成才的關鍵。

深藍之父許峰雄博士本科畢業於台灣大學電機系,後跨專業到卡內基·梅隆大學攻讀計算機博士,最終憑藉一腔熱情和長達十年的不懈努力,完成了機器戰勝人類的壯舉;哈薩比斯畢業於牛津大學計算機專業,為了探索人腦智慧的原理,到倫敦大學攻讀神經科學;台灣師範大學畢業的黃士傑以「電腦圍棋打劫的策略」和「應用於電腦圍棋之蒙地卡羅樹搜尋法的新啟發式演算法」兩篇論文分別完成了碩士和博士的學習。

對於這樣的選題,可見其導師對其培養的鼓勵和包容。

因此,我們應該尊重學生的興趣釋放、培養和成長,尤其是對學生個性的尊重。

類似AI這種交叉學科,要鼓勵學生跨專業學習,在跨專業的升學或者轉學上,不應設置過多門檻,讓有興趣、有志趣的學生能學習和從事自己最喜歡的事情,才能有更大的收穫,甚至是意想不到的創新。

4結語

AI自誕生起就面臨諸多非議,但不可否認的是,越來越多的AI技術服務於生活,越來越多的行業工作者被AI取代。

有激進者認為未來的教育是「網際網路+AI+教育」的教育,更多的教師會轉業或者失業。

筆者則認為教育教學的本質不會改變,AI不會取代傳統教育,它將成為促進教育發展的力量。

我們應更關注AlphaGo給我們的警示和啟示,並著手從教育出發,縮小我國AI教育與歐美的差距。

目錄

CONTENTS1

圖表目錄1

第三章 教育平板電腦行業市場分析1

3.1 全球教育平板電腦行業市場分析1

3.1.1 全球教育平板電腦行業市場現狀及趨勢1

3.1.2 全球教育平板電腦行業發展帶來的啟示2

3.2 國內教育平板電腦行業市場分析3

3.2.1 國內教育平板電腦行業市場現狀及趨勢3

3.2.2 國內教育平板電腦行業市場規模及增長4

3.3 教育平板電腦產業發展態勢5

3.3.1 行業生命周期5

3.3.2 行業發展態勢分析5

3.3.3 教育平板電腦市場潛力分析6

3.4人工智慧在教育領域的發展態勢6

3.4.1 人工智慧開啟「網際網路+教育」新模式6

3.4.2 人工智慧在教育領域的應用12

3.4.3 發展人工智慧教育應有作為13

3.4.4 AlphaGo 對我國人工智慧教育的警示與啟示14

第四章 項目目標市場分析19

4.1 項目目標市場分析研究19

4.1.1 華南地區教育平板電腦市場分析19

4.1.2 廣東省教育平板電腦市場分析20

4.1.3 項目目標市場分析21

4.2 項目計劃擁有的市場份額26

4.3 企業競爭力分析26

4.4 用戶體驗習慣調研分析29

4.5 競爭對手分析30

第十章 企業分析31

10.1長沙市啟航國際教育研究院有限公司經營情況分析31

(1)企業發展簡況分析31

(2)企業組織架構分析31

(3)企業經營情況分析31

(4)企業產品結構及新產品動向31

10.2上海空中教育有限公司經營情況分析32

(1)企業發展簡況分析32

(2)企業組織架構分析32

(3)企業經營情況分析33

10.3深圳天驕文化傳播有限公司經營情況分析33

(1)企業發展簡況分析33

(2)企業組織架構分析33

(3)企業經營情況分析33

(4)企業產品結構及新產品動向34

(5)企業銷售渠道與網絡34

10.4北京全美教育技術服務有限公司經營情況分析35

(1)企業發展簡況分析35

(2)企業組織架構分析35

(3)企業經營情況分析36

(4)企業產品結構及新產品動向36

(5)企業銷售渠道與網絡36

10.5恆澤科研開發(深圳)有限公司經營情況分析36

(1)企業發展簡況分析36

(2)企業組織架構分析37

(3)企業經營情況分析37

(4)企業產品結構及新產品動向37

10.6河南華信教育傳播有限責任公司經營情況分析37

(1)企業發展簡況分析37

(2)企業組織架構分析38

(3)企業經營情況分析38

10.7其他教育信息化企業39

圖表目錄

圖標:2013-2016年全球教育平板電腦市場規模及增長2

圖表:2013-2016年中國教育平板電腦市場規模及增長4

圖表:2013-2016年廣西教育平板電腦市場規模及增長19

圖表:2013-2016年海南教育平板電腦市場規模及增長20

圖表:2013-2016年廣東省教育平板電腦市場規模及增長20

圖表:2013-2016年深圳市教育平板電腦市場規模及增長22

圖表:2013-2016年珠三角中小學教育平板電腦市場需求規模23

圖表:2017-2020年珠三角中小學教育平板電腦市場需求規模預測23

圖表:2017-2020年廣東省中小學需求規模預測24

圖表:2013-2016年華南地區中小學教育平板電腦市場規模24

圖表:2017-2020年華南地區教育平板電腦市場規模及增長預測25

圖表:2017-2020年中國教育平板電腦市場規模及增長預測26

圖表:教育平板使用頻率情況29

圖表:教育平板用途情況29

圖表:教育平板使用時長情況30

報告編輯單位: 深圳市中金普華管理諮詢有限公司
文章編輯作者微信: fetl520530


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