关于案例背景

　　人工智能的出现影响了教师如何进行教学，也极大改变了学习过程的发生肌理和作用机制，多类型的人工智能技术在保障“学校不停课、教师不停教、学生不停学”方面产生了大量实践。自适应学习将人工智能技术应用于教学中，通过人机交互、虚拟现实、自适应学习、知识图谱等智能技术，支撑精准的学情判断和科学的学习路径推荐，真正满足了科技赋能“因材施教”。

　　在相关技术的应用也存在明显痛点：一是当前人工智能对少年儿童阶段的研究较少且不够深入，且业界很难解决“因材施教”的问题，一定程度上存在既看不清人又看不清教育的过程，没有合适的记录方法和测量手段，亟需技术应用在底层逻辑上支持儿童的发展和福祉；二是课程内容在满足个性化发展方面存在局限，应根据不同的技术环境、不同的硬件场景以及儿童的不同发展阶段等，公平和非歧视应被摆在优先位置；三是在3~12岁的儿童在自主学习上缺乏一定的自制力，技术驱动赋能课程设计需要考量更多维度，如保持儿童自信心、激发儿童好奇心、增益儿童学习力、促进儿童脑发育等方面，努力创造促进儿童友好型人工智能的环境；四是技术要在保障儿童个人信息的全过程中，包括收集、存储、使用、转移、披露儿童个人信息，制作、发布、传播儿童个人信息等方面建好“安全阀”和“刹车档”，切实保护儿童的数据和隐私、确保儿童的安全。

　　关于技术方案的具体措施

　　猿力教育利用深度端到端语音识别模型、用户自适应、领域对抗、VTLN等模型，实现对普通话、英文、中英文混发的多种语音识别。此外，采用人工抽查加AI自动分析的方法，对语速和情绪进行识别，不断优化语音识别的质量。通过语音识别技术，儿童可以享受到“周末游乐场”、“斑马背古诗”等功能，以寓教于乐的沉浸式学习，提高自己的听说能力和古诗文背诵能力 。考虑来自不同地域条件发展水平的儿童的教育需求，猿力教育与中国不同地域的学校合作，共同开展了一系列网上课堂教学，让孩子们参与智慧课堂和个性化课程的设计过程。

　　猿力教育集团在教育科技、数字出版、工具应用、STEAM科学等领域大力布局，旗下拥有猿辅导、斑马、飞象星球、南瓜科学、猿题库、猿编程、海豚自习室等多款产品。

　　2014年，集团正式成立行业首个人工智能研究院（AI Lab），10年累计投入科技研发100亿元人民币。研发团队曾在MSMARCO全球机器阅读大赛、斯坦福问答数据集水平测试、ICASSP人工智能等多项国际赛事中获得冠军，语音识别、图像识别、自然语言理解、深度学习等多项自主研发技术位居前列。

　　关于应用效果

　　“因材施教”，支持儿童的发展和福祉。语言与学科内容相结合为儿童使用第二语言提供了广阔而丰富的语言环境。虚拟浸入式教学法配合高精度的语音识别技术，在节约时间、空间成本、丰富语言输入模式等方面具有重大意义。猿力教育利用积累的海量少儿语音数据，进行数据筛选后，利用深度端到端语音识别模型、用户自适应、领域对抗、VTLN等模型，实现对普通话、英文、中英文混发的多种语音识别。此外，还采用人工抽查加AI自动分析的方法，对喷麦、语速和情绪进行识别，不断优化语音识别的质量。

　　“千人千面”，力避教学的歧视和不平。传统的学习流程花费同样的时间，每个学生学习效果不同。由技术创新解决个性化的学习习惯，进而达到对全体学生而言相对理想的学习效果。

图1 儿童开展在线教育学习场景示意

　　以飞象星球为例，其英语课程采用了自适应学习技术，通过自动化口语测评对学生在单词学习和测试环节中的发音表现进行评估打分。同时，可对发音评分、流利评分和语调评分，并且还能够精确地给出口语练习过程中的多种反馈信息，其中包含发音判错和漏发检测，利用VAD技术，在无人工干预的情况下，能够自动检测发音结束。同时，通过实时识别智能手机麦克风录制的英语文本朗读音频，在无老师监督的情况下实现了英语口语自动评测。

　　“多维探索”，建设友好的智能和算法。在数感方面，猿力教育采用自适应学习方式改造少儿学习过程中的内容和路径，在线课程除了能带给少儿非常好的授课体验之外，还可通过智能测试和大数据分析，能判断儿童已经掌握的知识点，集中时间学习薄弱点和重难点，进而反哺教研有针对性采取有效的学习策略。

图2 南瓜科学相关数理实验

　　在线上课程中，学生不会被根据成绩分组，没有高中低等级之分，从而保证了其学习积极性不受到打击。因此自适应学习技术可以有效地保护低水平学生的自尊心，避免学生产生被忽视感，用一种温和的方式帮助学生稳定提高儿童数理能力能力。

　　“确保可靠”，托底安全的数据和隐私。未成年人特别是儿童因其年龄小、阅历浅、自我保护意识较弱，相关个人信息易泄露，受到网络骚扰、网络欺诈等侵害的案件时有发生。猿力教育严格按照《个人信息保护法》《网络安全法》《未成年人保护法》等相关要求，在相关App中制定单独的《儿童个人信息保护规则》和《用户协议》、开发家长模式实名认证流程、增加14岁以下用户实名认证校验环节、坚决不允许有害信息发布、对平台内高儿童实施全时段全流程主动保护、定期举办安全和隐私保护培训课程，加强全员的信息安全保护能力和意识。

　　《联合国儿基会政策指南》中提到，要保护儿童的数据和隐私、确保儿童的安全、具备透明度、可解释性和问责制度、政府和行业应具备儿童权利和人工智能的知识。自适应学习将人工智能技术应用于教学中，也确保包容、多样性和儿童参与、公平和非歧视应被摆在优先位置。在应用系统间的数据传输通过应用系统所定义接口或受控的数据集中传输平台进行，对于接口和平台的使用进行认证，促进“人工智能+教育”高质量发展。（案例报送单位来自猿力教育科技集团，上文为部分节选，如需全文请联系项目组。）