导语：
2024年，是诺贝尔奖的ai之年。物理学奖颁给了约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿，肯定人工智能和机器学习研究在物理学领域的影响。化学奖则有一半授予戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀，以表彰其人工智能模型 AlphaFold 在蛋白质结构预测方面的贡献。
AI在前沿科学研究中扮演起越来越重要的关键角色。在应用领域，近三年内，AI大模型更是横扫千行百业。作为与AI有着天然契合度的教育，更不能例外——教育科技企业开始步入“深水区”。
刘慈欣在一部短篇小说——《诗云》中说：神级文明决定创造出超越李白的诗歌，在用尽了太阳系的能量后，造出了一片穷极汉字一切可能的诗云，其中肯定有超越李白的诗作，但却无法提炼并得到它。
就像人类无法在太空中瞬时寻找到亚马逊丛林某一棵特定的、被雷劈过的树。
如果将其看过预言，则恰好昭示出垂直领域大模型的三个难题：
1、如何解决数据的准确性？垂类大模型必然要求精细化数据做支撑。数据稀疏或数据过泛都会削弱效果。
2、如何平衡好技术和商业化？企业只有在业务发展中，激发数据飞轮效应，增强产品力才能令大模型不“失活”。
3、如何将大模型的发展演化和真正的市场需求匹配？如何让AI先进技术成果赋能教育？实现落地应用，发挥实际作用，普惠教育一线工作者。
作为教育数字化应用及服务的提供者，希沃深耕教育行业15年，产品覆盖全国280万间教室，累计已服务超过800万教师。近期，希沃发布的希沃教学大模型2.0，或许可以给我们一些启发。
主笔/ April
文章架构师/ 拓拔野
出品/ 桃李财经
01
精准击穿教育大模型
产品化的两个痛点
如何从通用大模型发展到垂直教育行业大模型？
当下来看，教育大模型行业的技术驱动特性显著，它基于通用智能大模型技术，也同样具有通用大模型的技术问题。
其一是消耗大：大模型能力全面，但以高消耗为前提；
其二是计算资源需求大：需要高性能计算机、专用加速器以及大量的存储空间。
这可以看做所有大模型共同的技术痛点。
应对这一问题，希沃教学大模型2.0在算力、数据、算法、场景方面做了通用的动作，即：大量的技术扩展和优化。
接下来，要面临的则是教育大模型产品化路径上两个专有的痛点：
第一、精度问题。面向规模化教学的应用必然需要更高的知识准确度。
这个问题又可以拆分成两个小问题：
其一：大数据的量很大，但针对教育的数据还在起步阶段，相对稀疏。一些平台上存在海量教材、试题、答案，但并不意味着就能够精准适用。就像一匹布，要成为合体的衣服，还需要剪裁缝纫。单一的“拿来主义”，只会让教育大模型沦为通用大模型的“套壳产品。”
其二：可靠性困境。大模型在运行过程中有时会出现事实性错误，也被称为 “幻觉”。它可能会弄错诗词作者，给出错误的知识。这种错误在多个领域均有出现，因为大模型的答案生成是基于概率选择，难以做到百分之百的准确。
第二、安全问题。教育领域具有更高的安全性要求
学校和教育部门都会关注教学的数据安全如何保障。此前学校要使用大模型，数据需要传到云服务器上，但实际上校方的需求是数据最好本地存储、本地运行，无论是什么样的大模型，以能“塞”到学校的小设备里为最佳。
希沃教学大模型2.0是如何解决这两个痛点的呢？
首先，构建了全学科的检索，增强生成库。以技术的迭代和突破，提升算法效果，使其能够更精准的去完成教学场景的各种理解和生成任务。
其次，将知识图谱与向量数据库结合使用，帮助生成式人工智能更好地理解和处理语义信息，解决幻觉问题，从而提高生成结果的准确性。
目前，希沃教学大模型2.0也已经扩展到多模态的理解能力，能看、能听、能读，以适应更多的场景，包括对教育场景中超长文本模型的支持。
最后，全面推行大模型的本地运行。通过全链路的工程优化和算法优化，将大模型部署到小型边缘服务器上。这意味着，希沃的产品即便拔掉网线、离开WiFi，也可以使用大模型的功能。
希沃教学大模型2.0搭载希沃第七代交互智能平板，以及希沃课堂智能反馈系统，以这种形式融入课堂实现落地应用。可以想象，在完全没有网络的状态下，一节课上所有的信息：教师上课的表现、学生互动的反馈等内容都能被记录。课后十分钟内，可以智能生成一堂课堂分析反馈报告，让教师能依据课堂报告科学总结复盘。更重要的是，数据可以存放在本地端侧，信息安全得到充分保障。
02
以技术为底座
用产品力把握市场心智
大模型是一家科技企业的技术底座，最终还是需要以应用形式落地，实现具体的业务价值。
其落地形式就是产品。产品是依托于大模型技术的，但产品力则不仅仅是技术力的延伸，更是对市场心智的把握。
视源股份董事、首席技术官杨铭表示：“AI+教育的应用不止于大模型的技术突破，更重要的是做到真正让AI技术与教学、学习需求结合。以激发每一位师生的创造潜力，去创造无限的可能。”
基于教学大模型2.0，希沃进行了全系列的产品升级，将大模型深度融合教育数字化软硬件产品，融入教学空间、教学过程、教学资源中，助力教育数字化发展。并且基于用户需求进行分析，升级了从校到家：从课堂创新、跨学科与新教材的融合探索，以及学生的创造性思维培养。
其在产品力的进化中，始终围着用户的两个基本关注点：
当下AI化的教学过程会是什么样的？
不同学段、不同教育场景下的AI一代又是如何学习的？
具体而言：
基础教育端：AI技术赋能，升级希沃白板、希沃课堂智能反馈系统、希沃一体机、教学终端等软硬件设备。这些升级有针对课堂的互动优化、有关于跨学科新教材的融合探索、也有提升教师高效的创造力的工具。最终将目标归一为循证教研，实现教学评价的一致性。
课堂是学生创造的舞台，教师作为知识的舵手，需要的不仅仅是一个提高效率的工具，更是一个能够激发教学创造力的伙伴。
针对这个需求，希沃白板实现了一键备课，老师可以在课件生成阶段按照个性化需求进行修改。这为教师提效减负、丰富互动教学方式提供支持。
在希沃的PC教学终端等办公电脑里，搭载电脑助手2.0功能，设计专属教师的AI工具箱，可以辅助教师日常办公，比如生成奖状等。
在硬件升级上，希沃第七代交互智能平板已升级了AI算力，不仅使得课堂教学中的场景应用更安全，更顺畅，还融入了一些AI“彩蛋”功能，有几何图、函数等教学辅助工具生成。
高等教育端：希沃围绕AI，发布希沃品课2.0软件、智慧资源平台方案等，结合AI为高校打造了一套智慧教育教学资源平台。平台以“支持学、服务学、全面评、助力管”为目标，实现AI课堂摘要思维导图生成、智能评价等落地场景应用，助力高校的教学质量提升。
举个例子，一名大学生想要学习一门跨专业的课程，有可能这门课程的安排和既有学习时间冲突，需要抢课。但是现在，通过希沃教学资源平台，学校可以沉淀校内外的精品课程，构建资源库。学生们在资源库中自由的选择所感兴趣的每一门课程，去体验、去探索自己的热爱所在。
在具体学习中，平台还会通过AI自动对课程内容进行总结和归纳，形成课堂摘要和思维导图，快速构建课堂笔记。如此一来，知识不再是一个孤立的点，而是一整张清晰的网络。它能帮助学生逻辑清晰地掌握每一个概念，无论是攻克薄弱点还是跨专业的学习，都可以直接跳到自己需要加强的部分，学习也会变得既高效又有趣。
启蒙教育端：希沃学习机W20将AI带入孩子学习与创造的起点——家庭。
在启蒙教育阶段，家长希望以更高质量的陪伴，希望呵护孩子的好奇心，让创造力生根发芽。启蒙教育也是一个人一生教育的开端和基础，当未来的教与学将与AI深度融合，学习将是无边界的富有创造力的，这时，一款从学校深入家庭的产品更能从源头上回应现实中迫切需求。
直播活动上，希沃学习机W20新品亮相，展示了多个AI创新功能，诠释AI在家庭场景的作用，如何赋能孩子的成长。
03
用户调研案例一：
为教师提效减负 改善教学模式
学校是全面提升教育质量的核心途径。如今教学模式已经从“师-生”二元结构转向“师-ai-生”三元结构。在这个结构中，ai承担的职责是老师的帮手，教学和育人的辅助。
嘉宾湖北的唐静老师，上海的秦岭老师的备课需求和难题：
“当没有很好的备课思路，需要把自己的想法输入到AI工具当中，向它寻求帮助。”
“已经有了备课的思路，并形成了一个初步的设计方案，需要AI工具做一个优化和润色，或一些语言文字处理的工作。”
“教学工作需要严谨，要遵循课新课标新教材的要求，但大模型会幻想，产出的内容不一定符合专业要求。”
希沃大模型2.0的解决方案：
第一、辅助教学设计。
获取教师输入的教学设计要求后，通过调用模型能力并结合单元教学设计要求，了解教师教学意图；从知识库中检索与教学意图相关的知识信息，提供资源应用的来源参考；依据教学设计要求与教学意图相关的知识信息，生成教学设计内容。
第二，激发教学创造力。
在日常备课的时候，教师有的时候会缺少灵感，这个时候大模型提供灵感，让教师更好的去创造。在工具上，系统还会提供学习目标、教学活动设计、互动课件等内容。
就设计的理念而言，期待AI能辅助教师完成70~80%的琐碎工作，让教师能够把精力放在最后的20%最精华、精细的创造性成果上。
第三、专注垂直数据，将专业训练作为突破口。
让大模型聚焦教学场景中，达到对课标的完整理解，使其具备了一个老师的大部分知识。针对大模型的幻想问题，以小学语文为例，组建知识库、数据库，相关新教材、知识体系等，把全部都放在里面，更加的精准。
希沃课堂智能反馈系统还能课后生成课堂报告。报告当中包含了课堂互动活跃度、教师课堂表现等分析，给出优化建议，让老师在教学教研过程中有据可依、有数可循。截至2024年9月底，已建成14个重点应用示范区，覆盖超1,000所学校，生成超75,000份课堂智能反馈报告。
04
用户案例二：
穿透家庭教育的三层需求
教育，是影响大脑思维最为深远的活动。在好奇心的驱动下，人类不断学习，在创造世界的过程中获得成就，这是人类不断发展的源动能。
嘉宾马芹，是一位二胎职场妈妈，她表示：
“家长都知道阅读是非常重要的，所以我从两岁多就会陪孩子去读一些绘本故事，但作为典型的双职工的家庭，每天下班回到家只有一个多小时的时间，还要陪两个娃，共读的时间特别少。”
“3~8岁的孩子好奇心非常的强，比如看故事，孩子边读边有各种的问题，不只是故事里的问题，他看到丰富的画面，就会提出天马行空的问题。家长答不上来，又很想保护他这个天性，只能去网上一个个的搜搜答案。”
这其实可以归纳为三个需求，陪伴孩子、了解孩子、培养孩子。
学习机W20提供的具体解决方案是：
第一、声音克隆满足情感陪伴需求。学习机W20的AI声音克隆功能还可以复刻家长的声音，通过人工智能模拟的方式给孩子“讲故事”，让孩子能享受父母随时在身边的陪伴感。
第二、AI绘本精讲功能和AI小黑问答共同助力孩子提高想象力。在心理学中讲究‘强化’，如果一个行为得到正反馈，那类似的行为就更有可能持续发生。两个功能一个针对孩子进行思路引导，另一个则进行启发式的讲解，让孩子逐步探索找到解决问题的方法，既能够激发的求知欲，又能培养孩子“发现问题、解决问题、反思问题、总结问题”的思维习惯。所谓成功的启蒙，就是让孩子对一门知识、科学喜欢、感兴趣。
第三、学习报告让家长更了解孩子。智能的学习机读故事更专业，但家长同样关心上班的过程里孩子读的怎么样，和学习机进行了一些什么样的交流，甚至会担心孩子经常跟学习机交流久了会不会出现家长不了解孩子的情况。因此，希沃专门把AI大模型也内置到家长端当中，以学习报告的形式让家长全面了解：孩子最近在关注什么，对什么东西感兴趣。
05
桃李财经的思考
陶行知先生1943年在创造宣言中提出：处处是创造之地，今天是创造之时，人人是创造之人。
这句话也可看做当下的写照，新技术带来的不仅仅是新的产品，新的功能，还意味着一个新的时代即将到来。
如今，中国智能算力正处于高速增长阶段。
在政策端，党的二十大报告首次提出“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”。今年《政府工作报告》中首次提出开展“人工智能+”行动。3月，教育部启动实施人工智能赋能教育行动；推动大模型从课堂走向应用。
在技术端，随着人工智能技术的快速发展和日益普及，人工智能与教育深度融合势在必行。有媒体统计，截至今年6月底，全国已备案的教育领域大模型和深度合成算法已有约40个，市场竞争正在驱动教育技术向更深层次应用发展。
竞争焦点集中在技术创新，也集中在如何提供一套有效方案。毕竟在中国的大模型建设浪潮当中，未来通用大模型的占比会越来越低。垂直大模型会占比越来越高，如何创造一个更好的教育大模型？希沃教育的以上操作可以看做一套可供参考借鉴的方案。
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