2019年中國AI+教育行業(yè)市場規(guī)模、應(yīng)用、發(fā)展因素及未來趨勢分析[圖]

    “AI+教育”是指在人工智能與教育深度融合與發(fā)展的條件下，以基于教育場景的人工智能應(yīng)用為路徑，促進教育公平，提升教育質(zhì)量，實現(xiàn)教育個性化。具體來看，“AI+教育”是人工智能在教育領(lǐng)域中創(chuàng)新應(yīng)用的技術(shù)、模式與實踐的集合，可劃分為“計算智能+教育”、“感知智能+教育”和“認(rèn)知智能+教育”，即AI+教育正從“能存會算”向“能聽會說與能看會認(rèn)”發(fā)展，最終實現(xiàn)“能理解與會思考”。

人工智能產(chǎn)業(yè)成熟度評估模型

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    從教育教學(xué)活動的角度來看，當(dāng)前的教育場景可劃分為教、學(xué)、管、考。其中，“教”和“管”的主體是教育者，前者負(fù)責(zé)執(zhí)行教學(xué)任務(wù)，主要工作包括教研、備課、授課、答疑、出題、閱卷等，工作內(nèi)容繁瑣，核心需求是減輕負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)。后者負(fù)責(zé)統(tǒng)籌教務(wù)環(huán)節(jié)，主要工作包括教職工招募、師生督導(dǎo)、招生、分班排課、校園建設(shè)等，決策環(huán)節(jié)考慮因素較多，核心需求是提高效率，實現(xiàn)科學(xué)化管理。“學(xué)”與“考”的主體是受教育者，“學(xué)”的場景下，學(xué)生的主要任務(wù)包括預(yù)習(xí)、聽課、看書、做作業(yè)、復(fù)習(xí)、考試、實習(xí)等，由于學(xué)生個體差異大，核心需求是自適應(yīng)，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。“考”的場景下，主要面向大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化測試，組卷閱卷的工作龐大，部分測評環(huán)節(jié)勞動力密集且效率底下，核心需求是保證準(zhǔn)確性的前提下，實現(xiàn)自動化評閱。

AI+教育的應(yīng)用場景

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    一、AI+教育行業(yè)市場規(guī)模

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國人工智能教育行業(yè)市場運營狀況及投資機會分析報告》數(shù)據(jù)顯示：2013-2019年，AI+教育領(lǐng)域共發(fā)生274筆投融資事件，總?cè)谫Y額達145億。從融資增速上來看，融資事件數(shù)復(fù)合增速達34%，融資總額增速達57%，資本一度狂熱，其中K12與教育信息化領(lǐng)域的融資規(guī)模領(lǐng)跑其他細(xì)分賽道，期間各自總共融資78億與20億，分別占整體融資額的53.5%和13.6%。

2013年-2019年中國AI+教育融資情況

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中國AI+教育的細(xì)分領(lǐng)域累計融資情況

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    服務(wù)提升需求驅(qū)動校外在線產(chǎn)品AI化，效率提升需求驅(qū)動校內(nèi)信息系統(tǒng)AI化，校外AI技術(shù)的市場滲透率小于校內(nèi)。從目前AI+教育的實際應(yīng)用來看，AI產(chǎn)品的工具化與功能化屬性較重，校外產(chǎn)品商業(yè)化價值的驅(qū)動因素仍為優(yōu)質(zhì)教育資源（師資、內(nèi)容），AI在教學(xué)上的價值尚未被家長普遍認(rèn)可，直接付費意愿不強。校內(nèi)信息系統(tǒng)在政府政策主導(dǎo)下，財政預(yù)算驅(qū)動著教育信息化的普及與升級，泛AI產(chǎn)品應(yīng)用場景豐富，整體滲透率較高。

2018-2022年中國AI+教育行業(yè)的市場規(guī)模

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2018-2022年中國AI+教育信息化行業(yè)的市場規(guī)模

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    二、AI+教育的應(yīng)用

    1.口語測評

    口語測評主要涉及語音識別、語音合成與語音評測技術(shù)，由于目前測評的能力維度相對單一，基礎(chǔ)測評功能的實現(xiàn)不需要太高的技術(shù)門檻，在語言學(xué)習(xí)產(chǎn)品當(dāng)中應(yīng)用廣泛，技術(shù)滲透率較高，用戶覆蓋面廣。從商業(yè)模式上來看，對于C端產(chǎn)品而言，口語測評內(nèi)嵌于口語教學(xué)與練習(xí)產(chǎn)品，并以課程費和會員權(quán)益費的形式向用戶收取費用，而對于B端產(chǎn)品，除了口語考評系統(tǒng)外，智慧課堂場景下的口語作業(yè)批改環(huán)節(jié)也會用到口語測評功能，服務(wù)商收取API接口調(diào)用費或解決方案服務(wù)費。

2019年主要口語測評產(chǎn)品的月獨立設(shè)備數(shù)

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口語考評系統(tǒng)市場規(guī)模及當(dāng)年建設(shè)考位數(shù)量

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    2.拍照搜題

    拍照是信息的輸入方式，搜題是用戶的具體行為，本質(zhì)上，搜題行為在PC時代就已經(jīng)非常普遍，基于各類垂直題庫或者更大的流量入口的搜索，用戶能夠檢索到相應(yīng)的結(jié)果，內(nèi)容檢索技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟（主要分為基于關(guān)鍵詞匹配和基于分類目錄的兩種檢索方式，搜索引擎的算法多為前者）。隨著移動端智能機的爆發(fā)，借助智能機的前置攝像頭，用戶可隨時隨地以圖片的形式存儲題目信息，并利用OCR技術(shù)將試題圖片識別成可編輯的文本信息，繼而用文本信息進行搜索從而得到試題及答案與解析。目前OCR技術(shù)已趨于成熟，手寫體識別準(zhǔn)確率可達90%以上，印刷體的識別準(zhǔn)確率更高。因此，在技術(shù)層面上，各類拍照搜題產(chǎn)品都大同小異，能夠構(gòu)建起競爭壁壘的部分是需要依靠強大的人力和組織力生產(chǎn)的題庫，這是決定產(chǎn)品用戶體驗的關(guān)鍵因素。

2019年拍照搜題應(yīng)用在K12各學(xué)段的滲透率

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    3.人工智能自適應(yīng)學(xué)習(xí)

    在教育語境下，任何考慮并滿足學(xué)習(xí)者個人需求的教學(xué)形式都可以被稱作是“自適應(yīng)的”，AI+教育的語境下，“智適應(yīng)”學(xué)習(xí)則是借助人工智能自適應(yīng)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)一種符合其多樣化學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)環(huán)境，推薦給學(xué)習(xí)者個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容、獨特的學(xué)習(xí)路徑、有效的學(xué)習(xí)策略，滿足學(xué)習(xí)者的個性化需求。本質(zhì)上，人工智能自適應(yīng)是一種基于教育大數(shù)據(jù)的可規(guī)模化的個性化學(xué)習(xí)，其基本原理可以表述為“基于大數(shù)據(jù)挖掘與分析得到待訓(xùn)練樣本→用數(shù)據(jù)去訓(xùn)練基于人工智能算法構(gòu)建的模型→基于模型對各類自適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)進行預(yù)測/推薦”，輸出的核心要素包括學(xué)習(xí)材料，用來測評學(xué)生是否掌握學(xué)習(xí)材料的標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)習(xí)材料的推送順序。

    4.AI課堂

    公立學(xué)校的智慧課堂建設(shè)是教育信息化的一部分，目前呈現(xiàn)出普通智慧課堂與AI化智慧課堂混合建設(shè)的現(xiàn)狀，其中達到AI化智慧課堂的比例約10%。從發(fā)展空間來看，智慧課堂的主流用戶為中小學(xué)生，我國有21.4萬所中小學(xué)，智慧課堂的建設(shè)空間總計在2000億元左右，而遠(yuǎn)期AI課堂能夠完成對智慧課堂的較高滲透。從現(xiàn)狀看，2018年，我國教育信息化市場規(guī)模約為4000億元，智慧課堂相關(guān)建設(shè)大約占比3.7%，即150億元左右，其中軟件系統(tǒng)占比38%左右，教師、學(xué)生平板終端占比50%左右，其余為無線網(wǎng)AP與用電設(shè)施等。從項目的區(qū)域分布上看，東南（26%）、華南（21%）、華東（17%）等沿海地區(qū)的智慧課堂建設(shè)走在前沿。

2013-2021年中國教育信息化整體市場規(guī)模

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2018年中國智慧課堂項目數(shù)量區(qū)域分布

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    線上錄播課場景中AI課堂功能的核心有課質(zhì)監(jiān)測與學(xué)習(xí)內(nèi)容的個性化推薦，AI對學(xué)員在學(xué)習(xí)中的問題進行分析，輔導(dǎo)老師可以針對性跟進指導(dǎo)，部分產(chǎn)品還可提供師生智能匹配功能，相比而言，線上AI課堂數(shù)據(jù)實時采集的質(zhì)量受環(huán)境噪音、攝像頭角度影響小，普及難度稍低，較多機構(gòu)已經(jīng)參與嘗試，未來的發(fā)展重心將結(jié)合學(xué)習(xí)資源的快速生產(chǎn)，如利用AI形成課程視頻、形成測題集，解決生產(chǎn)力的問題。線下AI課堂的設(shè)置初衷是緩解三四線地區(qū)缺乏優(yōu)質(zhì)師資的問題，幫助線下培訓(xùn)機構(gòu)以較低成本、較低收費提升學(xué)生課堂體驗，推廣剛剛起步。加盟校區(qū)較難統(tǒng)計，而從機構(gòu)直營校區(qū)看，部分大型K12教培機構(gòu)線下直營AI課堂教學(xué)中心滲透率僅2%，如果將市場上不計其數(shù)的中小培訓(xùn)機構(gòu)納入核算，則滲透情況微乎其微。

2019年部分大型K12培訓(xùn)機構(gòu)線下AI課堂滲透情況

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    5.校園安全

    校園安全是辦學(xué)的基礎(chǔ)要求、也是生命線。過去的平安校園監(jiān)控系統(tǒng)，在AI的賦能下，能夠?qū)崿F(xiàn)陌生人出入警報、高空拋物預(yù)警、樓梯擁擠預(yù)警等，為校園人身財產(chǎn)安全增加了一重保障。而食品安全也是安全管理的重心，2019年4月國務(wù)院食品安全辦全國校園食品安全工作電視電話會議明確，學(xué)校食堂推行“明廚亮灶”的比例要達到70%，適逢視頻監(jiān)控行業(yè)AI升級化大潮，在此背景下，具備AI視頻分析功能的明廚亮灶餐廚解決方案開始成為主流。

    三、AI+教育行業(yè)的發(fā)展驅(qū)動力

    產(chǎn)業(yè)方面，在線教育滲透率不斷提升，教育數(shù)據(jù)量增長迅速，為人工智能技術(shù)的實施提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由于目前在線教育的體驗及效果不佳，倒逼行業(yè)進行技術(shù)升級，人工智能解決方案將成為在線教育體驗提升的主要途徑。技術(shù)方面，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施全面普及，在大數(shù)據(jù)、云計算和5G等支持性技術(shù)不斷成熟的背景下，數(shù)據(jù)量和算力將獲得進一步提升，人工智能技術(shù)有望實現(xiàn)突破。政策方面，近幾年來，我國針對人工智能及人工智能+教育領(lǐng)域的政策層出不窮，人工智能已上升至國家戰(zhàn)略級別，教育更是關(guān)乎國計民生的大事，行業(yè)尚處紅利期。資本方面，教育行業(yè)巨頭紛紛布局，知名投資機構(gòu)頻頻出手，融資規(guī)模超百億，融資階段覆蓋天使輪至IPO，成為教育領(lǐng)域近年來最大投資熱點。

    1.產(chǎn)業(yè)升級

    在線教育發(fā)展迅速，每年保持20%左右的增長，整體數(shù)據(jù)量激增。在線教育的滲透率在10%左右，體驗粗糙和結(jié)果模糊將倒逼整個產(chǎn)業(yè)進行分領(lǐng)域、分環(huán)節(jié)的在線化與智能化。教育信息化領(lǐng)域則進入2.0階段，以AI智慧課堂為代表的智能化產(chǎn)品開始輔助校內(nèi)01教學(xué)。

    2.技術(shù)落地

    在金融和安防等多個領(lǐng)域已實現(xiàn)商業(yè)化落地，5G時代下，人工智能應(yīng)用將延伸至邊緣，豐富基于智能教育硬件的教學(xué)場景。隨著數(shù)據(jù)量和算力的提升，在特定的教育領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域有望實現(xiàn)突破。

    3.政策護航

    近五年，人工智能的相關(guān)政策經(jīng)歷了三個階段，從“智能制造”到“互聯(lián)網(wǎng)+”再到“國家戰(zhàn)略規(guī)劃”，重要性逐步提升。近三年，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》與《教育信息化2.0行動計劃》的出臺大力推進人工智能+教育領(lǐng)域的發(fā)展。

    4.資本助力

    從2013年至2019年，披露的2500余個教育融資事件中，與AI相關(guān)的事件近300個，累計融資規(guī)模逾140億人民幣。新東方與好未來以自建或投資的方式入局AI領(lǐng)域，搭建AI研究院與實驗室。

    四、中國AI+教育行業(yè)未來趨勢

    1.技術(shù)產(chǎn)品方面：以學(xué)習(xí)者為中心，從外置型技術(shù)輔助走向內(nèi)融型技術(shù)滲透

    AI+教育的研究理念大多圍繞“以學(xué)習(xí)者為中心，關(guān)注技能素養(yǎng)與非智力因素”，并且研究思維從過去的教學(xué)環(huán)境智能化向教學(xué)過程智能化轉(zhuǎn)變。應(yīng)用研究方面，未來需要進一步關(guān)注一些在教育學(xué)領(lǐng)域尚未量化的教學(xué)目標(biāo)的可測量性并確立操作性更強的評價規(guī)則，進而實現(xiàn)教育評價規(guī)則與機器規(guī)則對接。技術(shù)開發(fā)方面，未來將基于人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)，并結(jié)合教育學(xué)、心理學(xué)、腦科學(xué)等領(lǐng)域研究成果，探索智能時代的認(rèn)知特征、學(xué)習(xí)本質(zhì)與教育價值，開發(fā)特定教育場景下的關(guān)鍵技術(shù)。

    2.競爭策略方面：教育公司主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級，差異化的高質(zhì)量數(shù)據(jù)是競爭突破口

    目前AI+教育行業(yè)仍處于初級階段，AI技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)消耗巨大，不同發(fā)展階段的市場玩家將采取不同的市場競爭策略，總體上仍然是以教育公司來主導(dǎo)整個產(chǎn)業(yè)升級的過程。對于成熟的教育公司而言，AI中臺戰(zhàn)略已初見端倪。此類公司教學(xué)業(yè)務(wù)多元，教學(xué)場景豐富，各業(yè)務(wù)線具有各自的數(shù)據(jù)儲備，AI中臺可促進各部門數(shù)據(jù)互通互融，基于各個場景搭建獨立的算法模型，最終通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的增長來反哺業(yè)務(wù)部門。對于初創(chuàng)的教育公司而言，自研某一細(xì)分領(lǐng)域的數(shù)據(jù)引擎可建立相應(yīng)的競爭優(yōu)勢。就語音識別與合成領(lǐng)域而言，兒童語料庫與成人語料庫差異較大，全行業(yè)在兒童語料庫的積累上仍存不足，教育場景強調(diào)交互體驗，但目前的語音合成技術(shù)還無法做到抑揚頓挫的表達，實際教學(xué)體驗較差，值得初創(chuàng)企業(yè)探索。

    3.應(yīng)用場景方面：特殊教育領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用研究與實踐相對較少

    當(dāng)前人工智能與教育的融合探索主要聚焦在基礎(chǔ)教育和高等教育領(lǐng)域，并取得了一些成績，特殊教育作為整個國民教育的重要組成部分，人工智能的應(yīng)用場景也同樣值得挖掘，并與“科技向善”的理念相契合。作為增強人類器官功能的利器，人工智能可為聾啞學(xué)生、聽障學(xué)生、視障學(xué)生、智障學(xué)生、自閉癥患者以及肢體殘疾者提供缺陷補償服務(wù)，幫助學(xué)生縮小與主流人群的差距，實現(xiàn)向健全人的跨越。除身體機能上的補充，針對特殊教育領(lǐng)域的教育教學(xué)問題，人工智能同樣也能