「未来能否实现将芯片植入人脑就可以学到无穷无尽的知识？」
一名青少年学生向科大讯飞高级副总裁杜兰博士提出了这样的问题。
杜兰介绍了人工智能当前所属的阶段，以及讯飞在脑机接口方面的探索，指出目前认知智能还面临很多挑战，需要我们去持续探索。回归到青少年的学习，她强调人工智能可以将因材施教变成现实，能够结合每个孩子的特点进行个性化学习，从而让孩子更好的成长。
少年强则国家强，少年智慧则民族智慧。到今年为止，科大讯飞联合未来论坛已经连续四年举办了「青少年对话未来科学大奖获奖人」的活动。
图：青少年与2020未来科学大奖“数学与计算机科学奖”获奖者彭实戈院士对话
12月30日，科大讯飞邀请了49名优秀青少年与 2020 年未来科学大奖获奖人进行了面对面对话。通过对话，讯飞旨在给优秀的青少年提供一个与科学家对话的机会。同时，讯飞也希望在青少年的心目中埋下「三颗种子」：
第一颗是科技的种子，相信科技的力量；
第二颗是奋斗的种子，相信知识可以改变命运；
第三颗是快乐的种子，希望孩子们开心学习、快乐成长。
这「三颗种子」希望激发更多的未来的科学家们健康茁壮地成长，在未来科学大奖的引领下，创造出越来越多的改变世界未来的科学成果，不仅造福人类，也使得中华民族在全球赢得更大的荣誉和尊重。
就像杜兰在会上所说的那样，未来的人工智能时代，数据量会持续指数增长，会有更多的新的现象和知识出现，需要长期保持一个求知若渴的心态去拥抱这种变化。而人工智能可以让中国长久以来奉行的因材施教的理念真正得以实现，解放孩子的时间，让他们有更多时间与空间去探索这个世界。
AI时代的因材施教，技术突破是新思路
2020年，「内卷」、师生的课业负担重已经成为了全民热点话题。
根据国家社会科学基金「中学专任教师工作量状况及标准研究」的数据，中小学教师工作量普遍超负荷，教师每周工作时间平均值为54.5小时，全年作业批改量达1.2万本，大多数教师为了完成批改作业等重复性工作，需要长时间加班；同时根据科大讯飞承担的国家发改委大数据专项「基础教育大数据研发与应用示范工程」，分析了35亿次答题记录后的数据结果显示，学生的日常作业中60%左右都是无效练习，学生负担重、错题解决率低。
刷题，依旧是现在大部分学生提高成绩的唯一方法。
时代在不断变化，技术也在不断变化，但是学习的方法却没有很大的变化。这不禁让我们思考，新时代的教育到底应该怎么做？
科大讯飞董事长刘庆峰认为：人工智能时代的教育，本质是更加提高生命质量 。
而因材施教的逻辑，就是通过人工智能对教学过程和学生的作业、测试的过程数据进行收集，而后进行精准的分析，从而给出每个孩子的知识掌握情况，同时帮助老师实现精准性备课、教学，减少作业批改等重复性工作，让师生解放成为可能。
在目前的普惠教育下，人工智能更有希望真正实现对每个人的因材施教。凡是有规律可循的重复性活动，AI几乎都可以替代，甚至比人做得更好。那人工智能到底如何帮助教师因材施教，让学生更多的发挥自己的创意和想象力呢？
首先，人工智能可以帮助师生「腾出时间」。例如，AI可以帮助老师做批改作业等重复性工作，并生成数据分析统计，让老师更好地关注孩子的优劣势；也可以帮助老师备课，留出时间关注孩子的身心成长。同时，人工智能也可以根据学生学情，结合知识图谱，推送个性化作业，为孩子的学习减负增效。据了解，应用人工智能因材施教，孩子的重复练习量下降50%，回家写作业时间降低32%，课外活动时间提升50%，同时还让焦虑情绪下降、学习兴趣持续提升。
其次，师生减负之后就会为「五育」（德育、智育、体育、美育、劳动教育）并举赢得更多时间，学生可以按照自己的兴趣进行更多有意义的学习，比如编程、实验、美术等等。
除此之外，通过AI技术还可以促进城乡教育均衡，在一定程度上缓解教育不均的现状，提升农村地区的教学质量；推进群体均衡，让聋人孩子听不见声音，却“看得见”声音，用语音合成让盲人孩子看不见文字，却“听得见”文字。
而这一切的背后，都与人工智能核心技术的突破密不可分。
自1999年成立以来，科大讯飞一直坚持「顶天立地」的技术信仰，持续在研发上进行投入，最近3年就在国际人工智能领域的相关比赛上获得了30余项世界冠军。
今年10月，科大讯飞与中科大联合团队，在NeurIPS教育挑战赛中凭借“预测学生对新试题的作答选项”、“评估试题质量”、“设计个性化试题推荐模型”三个任务脱颖而出，斩获一个赛道的公榜和私榜双项冠军及两个赛道的公榜第一。
在中英文作文的自动批改方面，目前机器评阅也已经超过了人类专家水平。在教育部考试中心的支持下，科大讯飞的智能评价技术已经在今年九个省高考语文作文阅卷中应用，得到了教育部考试中心、国家语委的高度认可。
在自然语言理解方面，技术的发展可以让机器实现对数理化的逻辑推理，让孩子们按图索骥知道他应该学什么，减少无效重复练习。2019年3月，哈工大讯飞联合实验室（HFL）与河北省讯飞人工智能研究院联合团队在斯坦福大学发起的国际权威机器阅读理解评测SQuAD 2.0挑战赛中登上榜单第一，在全部两项指标上均超过了人类平均水平，一举创下比赛纪录。
从2020年初到现在，科大讯飞已经获得了10余项比赛冠军。正是基于这些技术的进步，人工智能在逐渐推动以学习者为中心的教育改革。
现在还可以基于人工智能和大数据技术为每个孩子构建不同的知识图谱。这其中的知识图谱技术，科大讯飞从2013年开始投入研发，2016年在国际知识图谱构建大赛NIST TAC (KBP2016) 获得第一名，至今已经积累了7年。
其中红色是不会的知识点，黄色是薄弱知识点，绿色是已学会的知识点。孩子们可以先学黄色、再学红色，循序渐进，不仅提高了学习效率，也可以真正做到因人而异、因材施教。知道了知识的习得顺序和逻辑，才是真正的长期的学习价值的体现。
同时，由于今年的疫情影响，线上线下混合的学习模式成为热点。科大讯飞支持了21亿次的线上的教学和作业，发现学生们普遍存在「在线不在状态」的问题。通过人工智能技术，推出了在线教学七步法：进门测、新授课、互动测、出门测、A.I.作业、1对N答疑、可视化报告，让学生告别盲目学习，降低焦虑感。
深耕教育十六年，讯飞将智慧教育带入更多课堂
自2004年以来，讯飞在教育领域积累了深厚的技术、丰富的教育教研资源以及实践经验案例，真正地将技术进行落地应用。迄今为止，讯飞的智慧教育系列产品已经覆盖了全国31个省级行政区共38000余所学校，服务过亿师生。
近期，科大讯飞还推出了新一代智慧课堂，这是由讯飞教育智慧窗、讯飞智能学生机两大硬件和班级超脑能力平台组成的产品。智慧课堂产品总监苗磊指出，新一代的智慧课堂“真正做到了更清晰、更护眼、更智能，专为课堂量身定制，全面支撑老师常态化教学工作。”
通过班级超脑搭载的一系列人工智能领域的先进技术，实现了「2+1=N」的碰撞，将讯飞教育智慧窗与讯飞智能学生机紧密的联系在一起，通过一块大屏和一块小屏的对话，进一步为课堂教学服务。
让技术在课堂教学的应用，不单再是简单的交互和互动，而是能够让课堂教学延伸的更具深度和广度，让孩子能够更方便的开展个性化的学习。
例如智慧窗产品搭配86寸的超大屏幕，4K超高清画质，即便是教室最后一排的孩子也能看清屏幕内容。为了方便老师的移动教学，讯飞智慧窗还配置了一支A.I.智能教学笔，可用以开展远场教学。
当老师走到学生身边互动时，可通过发出语音指令的方式，调动屏幕做出相应动作，如调取课本、翻页、打开文件等，更加符合教师教学习惯，便于和学生的互动、交流。
与此同时，新一代智慧课堂解决方案中，班级超脑全新升级，不仅可以对学生课堂学情进行全过程数据动态反馈评价，还应用大数据技术，对学生学情进行分析，帮助教师实现精准教学。同时，班级超脑兼容海量教育资源，能够为师生匹配和推送精准教学和学习内容。
换句话说，传统教学模式中由于技术手段的欠缺，老师没有办法对每一个学生的学习情况精准掌握，只能粗放地分出优、中、差等级，教学精度上比较粗糙。
而班级超脑可以做到从课前、课中、课后的全场景数据闭环，同时除了支持场景数据采集，也支持多种题型采集，帮助老师更好地还原班级的学情，让老师对每一个学生的情况都有可视化呈现。
由点及面，讯飞推出区域级因材施教解决方案
如果说新一代智慧课堂是一个点，那么科大讯飞提出的区域级因材施教解决方案就将无数的点汇聚成了整体的一个面。
所谓因材施教综合解决方案就是通过信息技术与教育教学的深度融合，实现资源生态化、教学互动化，突破时空限制，创新因材施教的教与学模式，为实施创新人才培养提供必要条件，为构建学习型社会奠定重要基础。
「蚌埠市智慧学校项目」是科大讯飞进行的全国第一个真正的全市统筹、用人工智能来助推全市的教育均衡和因材施教的教育项目。
2019年，蚌埠市引入科大讯飞因材施教综合解决方案，利用人工智能技术开发基于大数据的智能教学与管理平台，促进优质教育资源共享和师生减负增效。通过构建以学习者为核心的课程体系与评价体系，基于过程性数据生成专属教与学画像，帮助师生减负增效。
蚌埠二中等学校通过智能化批改技术，减轻教师重复的工作量，创新讲题课教学模式，提升课堂效能；怀远一中、蚌埠实验中学等学校通过个性化学习资源的自动推送系统，改善题海战术等低效学习模式，提高了学习效率。
今年11月，央视《新闻联播》中还提及了蚌埠第一实验学校的智慧教学情况，指出“这所学校的学生有了人工智能的‘新老师’，可以纠正他们的错误发音，还可以报听写，批改作业。”基于智慧课堂的应用，蚌埠第一实验学校积极探索人工智能与学科教学的深度融合范式，落实高质高效课堂，帮助学生全面且个性化成长。
目前，我们已经可以看到一些具体的成效，如教师备课时间减少33%，学生无效练习降低49.6%等。这是在部分特定的场景下，未来还将往更多的场景去延伸。
就在2019年，科大讯飞首次发布了一个企业宣传片 「A.I.向人类的表白」，其中有句话讲到，人工智能可以拥有全世界的知识，却不能替代老师；可以轻易诊断任何疾病，却不能替代医生；了解所有成长的秘密，却不能替代母亲。
正如科大讯飞董事长刘庆峰所说：
未来属于掌握人工智能的新人类 。
因为，人类拥有人工智能所没有的东西：同理心，想象力，创造力，热爱……而这恰恰是要培养孩子跟未来机器最不同的地方。
