一、智能教育管理系統方案介紹

智能教育是人工智能與教育的融合，實施智能教育就是為教育參與者創建一個教育的智能伙伴。智能教育不是兩個領域的簡單相加，而是二者的深度融合。即人工智能技術依據教育大數據，精準計算學生的知識基礎、學科傾向、思維類型、情感偏好、能力潛質，結合習得規律和教育規律，合理配置教育教學內容，科學實施因材施教，促進學生個性化全面發展和核心素養全面提升。

二、目前教育存在的痛點

教育有三個主要參與角色：學生、老師和家長，三個角色都有各自的痛點：

學生：要花很多時間做作業，準備考試，學習重復知識，費時費力，效果也差。

老師：要花很多時間批改作業、進行備課等重復性工作，要做到因材施教則需要花很多精力去了解學生。

家長：課外輔導等教育投入較大，不只是要花錢還要花時間陪讀。也希望孩子可以壓力更小的同時獲得更好的教育、更全面的成長。

我愛物聯網智能教育則可以完美解決上述痛點，智能教育的價值，對于孩子和老師來說可以節省許多時間，可以讓孩子學習興趣增加，學習效率提高，也可以讓老師更加了解學生的學習狀態、學習情況，從而幫助學生制定更加科學高效、個性化的學習方案，可以更加關注學生的身心靈成長，促進學生的全面發展。

三、智能教育管理系統的優點

1、實現自主學習

通過人機互動，智能系統搜集學生各類學習數據，根據記憶原理，推送最合適的學習內容，提高學習效果。

2、實現個性化學習報告

通過記錄的大數據，運用數據分析原理，為學生建立屬于自己的知識圖譜，讓學生可以更容易地、更準確地發現弱點，系統智能推送適合學生的內容。比如英語學習，利用人工智能為不同英語水平的學生推送適合的英語學習內容。

3、實現智能糾正

運用語音識別，語義識別，實時糾正孩子的語音，給予個性化反饋，告別啞巴英語。

四、智能教育管理系統實現方案

我愛物聯網提出以云計算、物聯網、IaaS為技術支撐，云服務為終端展現，為高教學校構建一個智能教育綜合管理系統，以優質教育資源共建共享和應用、資源整合為中心，融入到教學、學習和管理等工作領域，最終實現教育公平、提高教育質量目標，推動教育教學改革的發展。

1、教育教學公共服務平臺

以教師為中心，建立網絡教研平臺、網絡備課平臺、教師學習中心、教師評價中心、資源管理與應用平臺、視頻錄播點播平臺、網絡遠程會議平臺等。

2、學生學習綜合服務平臺

以學生為中心，建立學生工作管理平臺、數字招生和迎新管理平臺、數字就業和離校管理平臺、學生評價平臺、自主學習平臺、家?；ネㄆ脚_等。

3、管理服務綜合服務平臺

基于云計算架構的設計理念，建設基礎的系統管理平臺(信息標準、單位管理、用戶管理、權限管理、數據字典)、校園平臺(如教務管理、數字圖書、后勤管理)、協同辦公平臺和校園門戶等。

五、智能教育管理系統的功能

1、互動：班級互動包含了在線教學環節中所需求的主要互動功用，包括組班、發布通知、在線答疑、實時交流、作業布置和修改等。

2、評測：經過考試評測模塊，學校及教師能夠樹立試題庫，自動生成試卷或自定義試卷，并定時定人組織考試，以及停止在線評卷和成果反應等。

3、整合：教師可運用系統提供的閱讀、練習、文件、外部材料、材料組等工具制造個性教案，并把教案整合在教材里輔助教學。

六、智能教育管理系統的特點

1、依托教材，使用智能技術手段，整合圖片、文章、文件、音頻、視頻、動畫等成為個性教案，使教材變得豐富多彩，立體生動，讓學生樂于接觸，接受，領會。

2、數字圖書經制造、發布、銷售后，與學校教務系統數據鏈接，學校和教師即可組班、選教材工作，并即刻展開在線教學;

3、提供完善的學習記載跟蹤和評測系統。學生的閱讀、練習、考試等各個學習過程，可實時反應給教師，教師可依據記載對學生停止有針對性的教學，完成因人施教。

4、提供全方位的教學互動，完成師生互動，教師和家長之間的互動。

七、智能教育的體系架構

深入理解智能教育以及智能教育所依托的信息技術，必須對智能教育的體系架構加以解構。楊現民結合智慧城市體系，把智能教育體系概括為“一個中心、兩類環境、三個內容庫、四種技術、五類用戶、六種業務”。我愛物聯網進一步提出了智能教育環境的系統模式，并描述了體系模塊相互連接的部分技術。從智能教育功能與技術的融合出發，智能教育是一個由多個教育活動、過程以及功能技術模塊共同構成且相互反饋的復雜生態體系。該生態體系由以學習者為主體的智慧學習、以教學者為主體的智慧教學、開發者視角的智能教育資源與技術環境(智能教育云)、管理者視角的智能教育制度等四個主要部分構成。

1、以學習者為主體的智慧學習。可以解構為四個功能技術模塊：學習者(包括智能學習設備和泛在的網絡接入)、學習者感知模塊、學習者模型和智能教育服務引擎提供的學習服務。

2、以教學者為主體的智慧教學。可以解構為三個模塊：教學者(包括智能教學設備和泛在的網絡接入)、教學模塊和智能教育服務引擎提供的教學服務。

3、開發者視角的智能教育資源與技術環境(智能教育云)?？梢越鈽嫗槿齻€模塊：學習資源模塊、工具平臺與環境模塊以及智能服務模塊。

4、管理者視角的智能教育制度可以解構為兩個模塊：現代教育制度、智能教育體系的資源和應用推廣機制。各個模塊中黃色(深色)方框表示智能教育功能，藍色(淺色)方框表示功能所依托的信息技術。

在各模塊中，智能服務模塊居于中心地位，是整個智能教育體系中的核心模塊和運轉引擎。它從其它系統模塊中獲取各類信息，并通過內在嵌入的智能技術提供智能教育的各類服務。

八、智能教育的應用模式

1、面向特殊人群的補償性教育

所謂補償，就是抵消損失，彌補缺陷。缺陷補償是特殊教育的重要目的，其有兩層含義：一是指用機體未被損害的部分去代替、彌補已損害的部分，以產生新的機能組合和新的條件聯系;二是指利用新的科學技術、工具與手段使機體被損害的機能得到部分或全面康復。

特殊教育中的群體一般包括聾啞學生、聽障學生、視障學生、智障學生、自閉癥學生及肢體殘疾學生等，這些學生由于先天或者后天缺陷，在學習和生活上充滿困難。目前，人工智能技術已經成功應用于特殊教育領域，它可以延伸特殊人群器官的功能，以技術手段彌補其智力或身體的不足，最大程度滿足不同特殊人群的需要，促進其個性化學習。

2、針對常規業務的替代式教育

人工智能支持下的替代式教育強調通過技術達到與教師從事的某些教育活動相同的作用，代替教師執行部分任務。如圖所示，在目前的教育人工智能應用中，以自然語言處理和機器學習為核心技術的智能批閱系統能夠實現機器智能閱卷、作文自動批改;以語音識別測評技術為核心的語言類教育應用能夠實現口語考試評分、口語練習糾錯。因此，教育人工智能可替代教師執行的常規業務主要體現在考試結果判定、作業及練習效果檢查兩個方面。

3、服務個性發展的適應性教育

由于個體差異，學習者在學習過程中對知識的接受程度不盡相同。實現學生個性化學習，達到因材施教的目標是解決教育問題的關鍵，也是人工智能技術在教育領域的重要發展方向。智能虛擬助手、智能導學系統、適應性學習平臺等系統能根據學習者的個人特點(如語言、學習風格、偏好等)創建個性化課程，讓學習者獲得更好的學習效果。

智能虛擬助手通過自然語言模擬人類對話，深層次理解人類需求，其核心特征是對話式交互與智能性服務，可以實現與學習者交互問答、提供情境學習、進行學習分析等功能。將人工智能技術支持的機器人導師嵌入Duolingo語言學習系統中，就可以輔助學習者進行語言學習，在與學習者對話過程中，機器人導師可以變換不同角色來討論不同話題，增加語境的真實性。

九、智能教育的應用領域

1、降低信息化使用門檻，檢測知識掌握度

一般而言，老師一定不是信息化的專家，因此降低信息化使用的門檻在教育領域十分有必要。比如：依托很好的信息化技術，讓老師在課堂上迅速的實現和學生的互動，可以把最好的資源調取出來，通過多屏互動展現在屏幕上。要使得技術使用的門檻比老師從粉筆盒拿一只粉筆更加簡單，這樣老師才愿意用，這樣才可能產生連接、產生數據。

2、個性化學習，因材施教

中國提出因材施教的教育理念已經有兩千多年的歷史，但是在傳統應試教育大環境下，根據學生不同的認知水平、學習能力以及自身素質來制定個性化學習方案難度相當之大。但當人工智能技術介入后，因材施教理念的實施變得極有可能。

3、自動化輔導與答疑

除了應用于個性化學習方案的制定外，人工智能還可落地在自動化輔導和答疑子領域，這也成為了教師面授外的補充。下一代教育機構是智能型，讓機器模擬人來答疑、做服務成為可能，這類應用會越來越多。最初機器是用來輔助人工教學的，未來的趨勢則是人輔助機器，而這個過程會一次次重塑未來的學習和教育。

4、智能測評，自動閱卷、批改作業

在教學過程中，老師長時間改作業甚至到深夜的場景深深印入眾人心中。隨著信息化建設、人工智能的發展，大數據、文字識別、語音識別、語義識別，使得規模化的自動批改和個性化反饋走向現實。如何利用人工智能減輕批改壓力，實現規模化又個性化的作業反饋，是未來教育的重要攻克點，也是國內外眾多企業看中的市場。

5、模擬和游戲化教學平臺

寓教于樂也是現代教育理念之一。未來教育要從娛樂業中學習如何大規模吸引用戶參與其中，同時提升質量與價值。事實上，未來知識獲取會有很多渠道，盡管舊的知識貨幣不會被取代，但它會因為一個人的知識組合包的形成而獲得優化，這個知識組合包中包含他學過的內容，上過的課程，經歷的事情，并且依賴于LinkedIn這樣的數字網絡。

6、教育決策

中國學生教育決策失誤率很高，尤其體現在選擇大學學校以及專業時。有數據顯示，70%學生后悔自己當年所選專業。有句戲謔的話是“現在上課流的淚，都是當年選專業腦子進的水”。如果能夠搜集海量數據提供決策基礎，AI算法就能幫助學生找到最優理論路徑，從而選擇更適合的學校、專業。

十、智能教育管理系統發展現狀

近年來，中國教育領域的專家學者和實踐者圍繞人工智能教育已開展了初步研究，主要聚焦在 3 個方面：一是從理論層面對人工智能教育的相關概念、內涵和特征進行界定;二是基于人工智能本身技術特征，從構建人工智能教育技術框架體系的視角開展研究，具體包括數據層要素、以機器學習和數據挖掘為主的算法層要素、包含計算機視覺、智能語音技術、自然語言處理、知識圖譜和生物特征識別等在內的技術層要素，有的研究還延伸到了處理器/芯片、傳感器原件、云平臺等硬件和基礎設施范疇;三是從人工智能教育應用場景的角度進行分析，場景在分類上主要服務于教育機構、老師和學生3個主體，具體體現在口語評測、試卷智能批改、習題推薦、分級閱讀、智能陪練、智能書寫、拍照搜題、智能分班排課、學情監測等方面的應用。

十一、智能教育管理系統發展前景

近年來得益于移動數字技術得高速發展，以智能錄播系統、交互智能電子白板、實物視頻展臺、電子書包為代表的智能教育產品流行市場，同時智能語音技術、網絡視頻通信技術等新技術也不斷擁入在線教育領域，進一步加快該行業的發展步伐。教育部重視創客和STEAM教育、“三通兩平臺”建設加大投入、PPP模式開始試點、全面開放二胎政策、前沿科技逐漸趨于成熟，這些都為教育產業發展創造了環境利好，“智能教育”迎來了新的歷史機遇，截至2017年6月，中國在線教育用戶規模達1.44億。前瞻預測到2020年我國智能教育市場規模超過3500元，到2023年超過5000億元，由此可見市場前景較好。

十二、智能教育方案開發商

我愛物聯網科技創始人莫偉雄，市場營銷出身，但很早就認識到未來技術才是企業最大競爭力，毅然投入技術研發領域，專門針對傳統企業如何智能升級，幫助傳統企業插上技術的翅膀，在萬物互聯方面，我愛物聯網提供業界物聯網PaaS+SaaS 服務，完美結合霧計算和云計算，快速從底層融合各種傳感信息和第三方系統，一鍵搭建“云+聯網模塊+APP控制端”基礎設施搭建。幫助客戶在打造智能產品快速升級迭代，在大數據與AI方面，我愛物聯網與騰訊、阿里進行戰略合作，實現物聯網數據與互聯網數據的全面融合。而且和各大硬件廠商合作，為客戶提供性價比最佳的硬件模塊控制板。軟件的快速迭代，硬件的成本控制能力，大數據以及多兼容性的連接是未來企業核心的關鍵，我愛物聯網將堅持與客戶共同成長的理念，做客戶最可靠的技術研發合伙人。