当三个孩子都错了同一道题……华东师大上海智能教育研究院成立，让大规模个性化教育成为可能
“一堆石子，用去60%后还剩1/3吨，求这堆石子原来共有多少吨？”
这是一道可能分值只有1分的数学选择题，三个孩子都做错了。如果是在传统课堂，他们都被扣掉相同的1分，然后一起听老师讲解。
但在智能学习课上，这三个孩子很快得到了三个完全不同的学习任务：一个孩子要侧重变式练习，一个孩子要巩固“数量”和“百分率”对应关系，一个孩子要重新学习单位1的基础知识……
12月26日上午，在华东师大科学会堂阶梯教室，40名小学生正在上一堂全学段打通的个性化浸入式智能学习数学课。
“三个孩子同错一道选择题”的镜头就发生在这里。孩子们学习的过程被他们手中那台看似平常的平板电脑记录下来。由华东师大上海智能教育研究院研发的人工智能自适应学习系统正在运行着，通过采集学生作答、反应时间、排除行为、犹豫行为、求助行为等学习行为数据，系统运用深度学习算法和学习测量模型，智能诊断学生的认知状态，并度身定制个性、高效的学习路径规划和资源推荐，还会进行适当的情感激励。
这样一堂智能学习课，出现在华东师大上海智能教育研究院的成立大会上。而这个研究院成立的使命，就是为了“引领学习变革，智创教育未来”。
“智能课堂”到底有多智能？
在现场，40位分别来自小学三年级、四年级、五年级、六年级的同学做了一次自适应学习的展示。
在大约40分钟的练习时间中，智能系统会记录每个人学习的过程和结果，然后实时从多维度做出智能分析，并迅速显示分析报告，还会根据每个孩子的学习情况调取不同的学习资源和题目推送给不同的孩子。
本文开头讲到的三个孩子做错同一道题，智能系统根据每个孩子答题过程中的不同表现，迅速分析出三个孩子错误的原因各不相同，因此针对性的给出了不同的后续学习路径。
同样的，通过收集和分析学习数据，在今天开始学习乘法交换律之前，系统引导四年级的小秦同学巩固了加法简便运算这个知识点，但是却让小朱同学跳过温故环节，直接进入更加深入的学习。
智能系统还能够根据每个孩子的学习数据分析出孩子的学习风格，比如小孔同学的学习风格是“轻度视觉媒体偏好”，因此系统接下来会比较多地给到小孔同学视觉学习资源。
“人类教育经历了‘少数人的精英教育阶段’和‘大规模的标准化教育阶段’。” 华东师大上海智能教育研究院院长袁振国介绍说，“随着科学技术的迅猛发展，近年来人工智能的发展环境发生了深刻变化，智能教育将会成为人工智能的下一个发展重点，大规模个性化教育成为可能，多样化、自主化学习得以实现，人类即将迎来第三次教育大变革。”
聚焦国家和上海市智能教育重大战略需求，华东师大充分发挥学科综合优势集成创新，把智能教育作为学校未来发展的第一战略，通过工程化、政产学研用一体化，致力于打造上海和国家智能教育高地。
“智能教育研究院”研究什么？
研究院成立后，将致力于人工智能与教育交叉领域的高端人才培养，同时开展“一体两翼”科学研究。
其中，“一体”就是我们前面谈到的“智能系统”，它的全名叫做“三维自适应学习系统”，现在展示的是1.0版本，主要聚焦知识的学习。今后研究院还将在不断更新迭代，纳入包括知识维度、能力维度、情感维度在内的三个维度。
“两翼”，就是瞄准智能教育领域的科学问题和关键技术，开展基础研究和应用研究。
基础研究主攻“人工智能认知理论研究”和“人工智能社会实验研究（聚焦教育场景）”，应用研究聚焦“无形教学机器人”和“无形情感机器人”。目前已经开展研发的有：“教学设计机器人”“快乐机器人”“写作辅导机器人”和“语言伴学机器人”。
其中，教学设计机器人充分利用空中课堂的视频资源，进行数字化分析和处理，为教师们提供教学设计能力诊断和智能培训，大幅度提高教师水平。
快乐机器人针对中小学生中广泛存在的心理与情绪问题，以认知和心理理论为指导，结合AI技术，构建可计算的情感认知模型，对学习者的情感认知进行分析，提出个性化解决方案，提升学习者的幸福指数。
写作辅导机器人针对写作能力提高难的教育实际，摹拟优秀写作教学模式，分层分类提供写作一对一智能指导。
语言伴学机器人针对人一生中最重要的语言发展期，结合心理学、语言学、教育学知识，为中国儿童语言早期发展提供智能服务。
此外，在推进“教育 人工智能”跨学科研究过程中，研究院将重点打造一支“智能教育”跨学科教学的高水平师资队伍、跨学科背景具备国际视野的科研队伍、高效执行的工程队伍、保障有力的支撑队伍。
全国首个智能教育博士班已开班
在袁振国看来，过去人工智能与教育的结合可以概括为“人工智能 教育”，这是技术层面的结合，是以人工智能为工具强化教育功能、提高教育效率。
未来人工智能与教育的结合将表现为“教育 人工智能”，以教育为核心，以人工智能为动力，促进教育形态和育人模式的根本变革。
据悉，华东师大把智能教育确定为学校发展的第一战略后，组建了由八个学院教师参加的专门队伍，组织召开了上百次研讨会，组织编写了24册的《人工智能与教育》丛书，形成了“自适应学习系统”初步方案。2020年9月，还举办了全国首个智能教育博士班（已列入教育部正式招生学科）。
包括中国工程院院士潘云鹤在内的17位国内外相关领域著名专家学者，被聘为华东师大上海智能教育研究院学术顾问委员会委员，他们将为研究院的发展提供决策咨询和智力支持。华东师大校长钱旭红为委员们颁发聘书。
上海市人民政府副市长陈群，教育部科技司司长雷朝滋，上海市人民政府副秘书长虞丽娟，上海市教育委员会主任王平，上海市科学技术委员会副主任王晔，华东师大校领导梅兵、钱旭红、王宏舟、孙真荣、李志斌等，以及智能教育相关领域的著名专家学者、长三角十多所高校教育学院院长、人工智能领域企业代表等出席大会，共同见证华东师大上海智能教育研究院的成立。
摄影 | 吕安琪