AI驱动教育的爱乐奇实践 | 《爱乐奇是怎样炼成的》系列

2019年是爱乐奇成立十五周年。在这十五年间,爱乐奇已逐渐成长为中国领先的K12英语教育科技公司和新教育的赋能者。如今,全国有1500家机构的1万个教学点,1500万老师和学生在使用我们的产品和服务。

爱乐奇发展的15年,是中国经济迅猛发展、产业和消费升级的黄金15年,以及中国教育高速前进的15年。中国的家庭和孩子从“缺学上”到“有学上”再到“上好学”;中国的课堂从黑板加粉笔,发展到线上线下结合的混合式教学,以及由人工智能和大数据技术赋能的智慧教室……

人工智能将如何驱动教育,是近几年行业内最火热的话题。我们特别邀请了爱乐奇首席技术官唐进来聊聊爱乐奇的实践。

从“资深码农”到技术管理者

加入爱乐奇担任CTO之前,唐进已经在IT行业工作了近20年。2001年从上海交大计算机系硕士毕业后,他历经华为、英特尔和百度,从程序员成长为产品管理和技术管理人员。

在百度,唐进参与了百度搜索凤巢闪投广告以及百度云两个相对重要的业务的发展和壮大,也深度涉足了大数据AI等技术。

在百度工作多年后,他觉得应该出去闯一下。“了解得越多,越觉得在目前的技术条件下,在AI里做行业是‘隔靴搔痒’,应该在行业里面做AI。”他首先想到的是教育行业。在百度云时,唐进服务的第一个客户就是一家在线教育企业。他发现技术和产品对教育的影响越来越高。未来的教育,老师、服务、科技、AI技术将会完美结合,基本上缺一不可。

和爱乐奇创始人兼CEO潘鹏凯交流更坚定了他投身教育事业的决心。“他(潘鹏凯)对教育事业非常有热情,非常坚定,而且讲逻辑。”

在教育行业里,爱乐奇是面向企业的产品和服务供应商。这一点吸引了唐进。 “(像爱乐奇这样的to B企业)一旦上了台阶后,很难往下走。”唐进表示,与to C公司需要烧钱做营销不同,对于to B的公司来说,服务、产品、技术哪个环节都不能掉,尤其是技术和产品能发挥更大的作用。

凑巧的是,唐进孩子学校用的线上练习平台就是爱乐奇的产品。孩子很喜欢爱乐奇的产品,这增加了唐进的信心。“做教育,不只需要产品和技术。优质的内容、极广的人脉,以及对教育的理解等等都很重要,”唐进说:“爱乐奇的这些特质正好跟我形成互补。”

把爱乐奇打造为互联网公司

2018年,唐进加入爱乐奇。他和他的团队花了大量时间,去提升爱乐奇产品端的使用便捷度、锁屏打开时间、作业运行的稳定性、上课的成功率等等。

“我们以前是个内容软件产品公司,现在产品要朝互联网方向走。”唐进解释说,互联网产品对于稳定性和效率的要求非常高。如果一个普通软件产品有0.1%的bug,可能看上去问题不大,但放在互联网产品上就难以容忍。

“如果互联网上有10万个人使用这个产品,那么0.1%就代表100个人。如果遇到100个人同时投诉的话,那这个0.1%就变得很重。这就意味着其实我们需要对错误的容忍率必须跟着我们服务的用户数规模上升到0.01%,0.001%,……”他说。

其次,就是从AI、大数据、互联网技术与教育的结合上,优化用户体验,提供创新教育产品和服务。

唐进团队要根据用户的使用场景来打造爱乐奇的四大产品端——校长、老师、家长和学生端。校长端在PC端,方便校长在电脑上进行运营、教务、营销等管理工作;老师端则是手机App,使得家校沟通和班级管理更便捷;家长端则是微信公众号,随时提供孩子的学习进展;最后,学生端适配于手机App、平板及PC三种平台,让孩子随时随地都能体会到学习的乐趣。

然后,就是根据不同用户的需求,来优化用户体验。

以学生端为例。最新的学生端实现了一键上课,并提供了课前预习、平时“磨耳朵”和“趣配音”等功能,为学生在课堂之外打造了更丰富的沉浸式英语学习体验。

今年年初,爱乐奇推出了“2018年度学习报告”。家长点开报告即可看到孩子过去一年在爱乐奇的学习数据,包括学习时长、习题数、课程数,同时还能看到孩子口语练习、参与趣味配音的精彩回放。

这种方式将数据以可视化的方式呈现出来,让家长看到孩子一整年的成长轨迹,受到热烈欢迎。短短数天里,这一活动就获得了300万的PV及40万的UV。在这40万UV里,10万是老客户,30万是新用户。

构建英语知识图谱

唐进团队的另一项任务,是将人工智能技术应用于教育。第一步就是构建英语知识图谱。

人工智能要在行业中得到应用,首先要建立对行业的认知。这种认知能力的基础,就是知识图谱。

众所周知,学习是对已有知识的输入、归纳和分析,并在此基础上对未知世界进行探索。这要求把散落在各处的知识,按照统一的结构和标准进行编排。在国内百度领先一步,应用自然语言处理和深度学习技术来进行数据挖掘,把海量知识关联起来,形成图谱。

唐进的任务,是在英语教育领域也建立一个专业图谱。这意味着需要将英语课程以及教学行为沉淀的数据进行标注,形成可以让机器梳理和分析的结构化知识点。

爱乐奇长期以来提供课程、视频外教及在线练习等一系列产品服务。这些课程、教学行为和练习,本质上是英语知识和技能的输入和输出。但是这些数据是散乱的,并且以音频、视频、文字和习题等多种形式存在。它们相互没有关联,也无法对比和分析。

在一年时间里,爱乐奇通过人工和机器,将7套教材和课件、40万道练习题以及各种考试大纲等的知识点进行标注。至今已经标注了5000多个知识点,细分到词汇、语法、技能、音素等等,并统一录入计算机系统,最终形成了一套英语知识图谱。

当数据打通之后,记录、跟踪和分析就有了基础。通过图像、语音等人工智能技术,机器可以精准获取课堂教学以及学生练习中涉及的所有知识点,为千人千面的精准教育奠定了基础。

数据可视化和学习个性化

在知识图谱的基础上,爱乐奇将人工智能应用于测评、教学、评估和练习四大场景,通过可视化数据来呈现教学行为,分析教学效果。

在课前,自适应测评可以根据学生答题水平,自动推送难度适合的题目,10分钟即可了解学生的英语综合能力。

课堂上,AI助教通过语音识别和人脸识别,监测和追踪学生开口情况、开心指数、专注时长、学生对知识点的掌握程度。

课后,人工智能可以根据学生的练习情况自动推送题目,避免了无效刷题。

如果综合学生的教、学、测、评、练数据,就形成了一份个性化报告,因材施教也能得以实现。

最近,知识图谱也被应用于教材定制。在早些时候,当机构需要爱乐奇根据当地的英语教学要求定制课程时,双方并没有详细的参考标准。大家只能对着课本和大纲讨论哪里需要删减,哪里需要增加。现在,机器可以直接将对方地区的考纲和教材的知识点梳理出来,明确需求细节,给出定制方案。

线上线下 AI助教

2018年11月,爱乐奇在学习力大会上推出了自己研发的视频外教平台——智慧课堂。智慧课堂除了直播互动功能,最大的卖点就是AI助教报告。

这份报告包括3分钟的精彩短视频,学生开口、情绪和专注度的相关指数,以及老师评语。课后当天,家长就可以在手机上获取报告。

唐进介绍,凡是配置有爱乐奇智慧课堂服务的课程,家长的报告打开率达到70%。

2019年,爱乐奇又推出了智慧教室。这套系统包括了爱乐奇的多媒体互动课件以及线下AI报告服务。在智慧教室上课的学生,不仅可以享受到爱乐奇的互动课堂,还可以获得一份专属的报告,看到自己上课精彩短视频、课件录屏以及记录了举手、情绪等各项行为指数。

长期以来,家长们并不明确了解孩子在每一堂课上学了什么,效果如何。尽管也有机构向家长开放课堂,但大部分家长只能通过阶段性考试来确认教学效果。然而,AI助教报告的出现,不仅让课堂教学透明化,也提供了多种参数来评估上课效果。

不仅如此,缺课的学生还可以直接查看完整的课堂视频来补课,从而免去了奔波之苦。

对于机构来说,这也是一个好消息。一方面,机构可以将课程录像发送给缺席学生,让学生在家补课,减轻了排课和师资成本。另一方面,线下AI报告也有助于家校沟通。

但更重要的是,它帮助机构更好地控制教学质量。因为智慧教室的AI助教报告,也可以提供教师的纠错、鼓励以及让学生跟读等多种教学行为数据,并且以图表和数字的方式来直观呈现。

“这堂课到底好不好教,教得好不好,学生有没有认真学,是学生的问题还是老师的问题等等,都能一目了然。”唐进说,系统生成的报告,也令教研和磨课变得更科学。

技术难以取代老师,但可以赋能教育

2018年下半年,教育行业迎来了寒冬之说。在政策和经济的双重压力下,教育行业到底怎么走?

唐进很乐观。他认为中国作为人口大国,资源少,竞争激烈,通过教育来选拔和培养人才的需求永远存在。而学习英语仍然是所有K12学生的必选项。

在他看来,所谓的“寒冬”,正是爱乐奇这样具备独特优势的公司崛起的机会。“我们有内容、有技术、有产品,还有很强的团队。”他说:“爱乐奇做to B业务已经获得了很多积累,而且作为国内混合式教学方案做得最早、最完整的公司,我们其实已经跑赢了很多人。”

在加入爱乐奇将近一年后,唐进对于技术赋能教育的作用看得更加清楚。他表示,技术可以助力教育,但目前很难取代老师。技术最大的作用,还是帮助更多的老师,以更好的方式,教授更多的学生。

从本质上来讲,教育行业还是由老师和教研起核心作用。也因此,作为技术人员,必须思考清楚产品和技术的定位。“教育产品不像‘抖音’这种可以完全依靠产品和技术本身做大做强。”

唐进说,教育行业还有一个特点,就是要有耐心。“其他的行业可以讲究快,可以不断试错,但在教育行业中,孩子不是小白鼠。我们可能需要花很长时间去研究最适合的产品。”

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