人工智能与教育

人工智能与教育

——调研报告

主要涉及教育机器人、STEAM、创客教室等在教育市场的应用及推广。

导读：2016年全球服务机器人市场规模达97亿美元，分析机构预计，今后五年将以13%增长率成长，到2020年全球服务机器人市场规模将近160亿美元，而作为服务型机器人重要分支的教育机器人，2016年全球市场总额为亿美元左右，预计到2020年将达到亿美元，以每年20%左右的速度增长。

近几年，产品不仅在工业市场中大放异彩，同时也向民用市场扩张，而则是更新颖的领域，随着教育课程改革的深入和人工智能技术的发展，在信息技术教育中加强机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。

教育前景

教育机器人是指基于教育理论开发，用于教育的有丰富项目开发空间的，目前常见的品类目前主要有积木式、移动式、类人式、飞行式等。教育机器人的概念源于1996年能力风暴创始人恽为民博士，经过20年的发展，教育机器人的教育价值被广泛接受和认可。尤其欧美等发达国家，政府对教育机器人高度重视，而教育机器人在青少年中也已相当普及，甚至被列入中小学必修课程。

教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓

教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓

与国外市场相比，我国的教育机器人市场起步稍晚一些，但市场前景还是非常广阔的。重视教育是中国的传统，在北京，平均每个家庭的教育投资占全家总支出的三分之一，好的教育产品在我国必有巨大的市场需求。

二孩政策的放开，将带来每年500万～600万的新增出生人口，这背后是2000

亿的消费市场，而且我国儿童消费占家庭总体消费的比重也在不断攀升。在儿童经济日益盛行与父母不想孩子输在起跑线上的殷切希望共同作用下，教育机器人市场开始活跃起来。

中国教育竞争

目前，全球高端的主要产地仍在美国、欧洲和日韩等国家和地区，我国高端教育产品主要依赖进口。

整个教育机器人市场开始呈现出两大市场分支：一大分支是以乐高为代表的“硬件技术”派，主要偏重于机器人硬件技术，关注的重心在机器人本身的构造和组装上;另一大分支是以美国WonderWorkshop为代表的“教育功能”派，主要偏重于机器人的教育功能，通过将机器人硬件和丰富有趣的学习软件相结合，训练用户编程思维，培养学习兴趣。

国外教育机器人公司TOP10

国内教育生产的产品多为中低端教育机器人，除满足国内需求外，还出口到多个国家和地区。

国内教育机器人公司TOP10

我国教育机器人行业正处于发展初期，虽然国内品牌企业也在不断发展壮大，但市场上还是国外品牌占据重要地位。

2015年国内市场中，乐高(Lego)教育机器人市场占有份额约为%，上海未来伙伴机器人市场份额约占%。此外，乐博趣(韩国)教育机器人、好小子(台湾、日本、美国共同创立)教育机器人、深圳优必选、南京紫光科教、哈尔滨工大等企业也占有了较小的市场份额。行业内前四位企业品牌市场份额之和约为%，所以国内教育机器人市场还是低市场集中度行业。

各方面综合来讲，目前我国本土教育机器人规模较小，企业市场占有率较小。

2015年我国重点教育机器人企业市场份额分析

在提倡素质教育、通识教育、研究型大学模式的今日，通过教育机器人课程的推广、通过动手组装和编程实践可以拓展青少年的逻辑思维能力，这种寓教于乐的新型教育模式已成为青少年高科技教育的有效手段和工具。同时，中国整体客观形势对学前教育的要求越来越高，伴随着国内学前教育市场的蓬勃发展，针对3-6岁少儿的学前教育也将具有巨大的市场空间。

同时，家长和学校都在寻求激发孩子创造力和想象力的途径，不是中国传统“注入式”教育的机器，它是以支持者、合作者、引导者的方式出现在孩子的生活环境中。其蕴含的开放性和自由度让家长和学校看到了培养孩子创造力和想象力的曙光。

教育需要结合特定的市场进行研发，我国本土企业更容易结合本地文化和环境进行市场定位，从而拥有一定的竞争优势，我国教育机器人行业面临较大的发展机遇和发展空间。

但我国教育机器人的企业数量较少、规模不大，缺少核心技术;而且大多数企业是初次投资，产业发展雷同，产品同质化严重，在全球差异化竞争中处于劣势，容易错失发展的良机。

另外与国外相比，中国的应试教育体制却成了机器人教育普及的最大阻碍，以分数论英雄的时代只能让其他教育形式让路，所以我国教育机器人发展机遇与挑战并存。

教育机器人创投商机

幼教和K12成为教育机器人创业主战场：

机器人产品和技术在教育领域的应用，从市场阶段已经出现的产品来看，早教是学习认知和教育阶段，此阶段的机器人主要是围绕内容和服务、是内容的载体和辅助教育的方式;K12阶段的应用主要是在科学教育领域，以激发孩子对科学事业的探索和追求。

资本投资方向

2B方向：有非常强的技术、对所应用领域的产业有很强理解力，有明确应用方向的教育。

2C方向：有品牌打造、营销推广能力的企业。

发展教育机器人建议

1.不能脱离教育的本质去做教育机器人

很多机器人公司都强调技术的炫、强调黑科技，但在教育领域的应用能解决什么样的痛点、为社会创造怎样的价值，这才是应用落地和商业化的关键。我们需要从教育本质的角度考虑产品对孩子的发展起到哪些作用。

未来的机器人如果要和教育融合的话，应该是B端和C端结合、有一定的媒介体互动连接的功能，连接孩子、家长、老师、教育机构，这样的教育机器人才是有生命力的。

2.需要跨界合作

教育机器人集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多领域的知识与技能，没有哪一个平台象教育机器人这样具有如此的综合性。

面对这样一个跨领域、多学科交叉的课题，不仅团队内部应融合各类人才，且在外部应与长于不同方向的企业合作。

现在社会结构及服务模式越来越复杂，没有一家公司能仅仅靠自己搞定所有事情，需要以开放的心态跨界进行合作。?

近日，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。

人工智能在教育领域都有哪些发展规划一起来看。

中小学设置人工智能相关课程

实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。

支持开展人工智能竞赛，鼓励进行形式多样的人工智能科普创作。鼓励科学家参与人工智能科普。

高校建设人工智能学科

完善人工智能领域学科布局，设立人工智能专业，推动人工智能领域一级学科建设，尽快在试点院校建立人工智能学院，增加人工智能相关学科方向的博士、硕士招生名额。

鼓励高校在原有基础上拓宽人工智能专业教育内容，形成“人工智能+X”复合专业培养新模式，重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合。

加强产学研合作，鼓励高校、科研院所与企业等机构合作开展人工智能学科建设。

建设国家人工智能众创基地

依托从事人工智能研究的高校、科研院所集中地区，搭建人工智能领域专业化创新平台等新型创业服务机构，建设一批低成本、便利化、全要素、开放式的人工智能众创空间，完善孵化服务体系，推进人工智能科技成果转移转化，支持人工智能创新创业。

培育高水平人工智能创新人才和团队

支持和培养具有发展潜力的人工智能领军人才，加强人工智能基础研究、应用研究、运行维护等方面专业技术人才培养。

重视复合型人才培养，重点培养贯通人工智能理论、方法、技术、产品与应用等的纵向复合型人才，以及掌握“人工智能+”经济、社会、管理、标准、法律等的横向复合型人才。

通过重大研发任务和基地平台建设，汇聚人工智能高端人才，在若干人工智能重点领域形成一批高水平创新团队。

鼓励和引导国内创新人才、团队加强与全球顶尖人工智能研究机构合作互动。

加大高端人工智能人才引进力度

开辟专门渠道，实行特殊政策，实现人工智能高端人才精准引进。重点引进神经认知、机器学习、自动驾驶、智能机器人等国际顶尖科学家和高水平创新团队。

鼓励采取项目合作、技术咨询等方式柔性引进人工智能人才。统筹利用“千人计划”等现有人才计划，加强人工智能领域优秀人才特别是优秀青年人才引进工作。完善企业人力资本成本核算相关政策，激励企业、科研机构引进人工智能人才。

发展智能教育

利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。

开展智能校园建设，推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。

开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台。

开发智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系统。

建立以学习者为中心的教育环境，提供精准推送的教育服务，实现日常教育和终身教育定制化。

一定程度上，能否在人工智能领域有所建树，决定了我们是否能在接下来这个时代有充足的竞争力。正因为如此，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点。

值得注意的是，这份规划专门提出，逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。

其实，在2017年《义务教育小学科学课程标准》中就曾提出，为进一步加强小学科学教育，2017年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。

中国教育科学研究院研究员储朝晖认为，在中小学阶段加强人工智能的教育，是为了让孩子们对这种新生事物加强了解，培养一种亲近感。

事实上，让中小学生了解人工智能，是为了让对这方面有兴趣的孩子能有更多的接触机会和参与机会。教育作为一个传统的产业，具有较强的保守性，可能是对新的发展领域有一种惧怕，希望尽可能隔离。事实表明，这是一个大的发展趋势，应该积极应对，而不是选择逃避。在接触的过程中，应注意保留每个孩子的自主性。

实际上，目前已经有一些学校和老师尝试给中小学生开设人工智能的课程，小编在网上查到，早在2014年，深圳的一些学校就在小学开设了信息技术课，为孩子们介绍人工智能的相关知识，相关的课程视频现在可以在网上观看。

之前其实我们在这方面已经有了相关的实践，但目前还没有形成完善的体系，这也是《新一代人工智能发展规划》专门强调人工智能相关教育的原因。加强人工智能的教育，需要多个层面的努力。

人工智能是最近刚发展起来的。过去，在中小学教育当中，可能有些内容是与之相关的。但是并没有从人工智能的角度进行整体规划。第一，要培养孩子们的意识、观念，让他们了解人工智能，并且积极的参与进来。第二，要给有特殊兴趣与能力的孩子们相应的帮助，因为有些孩子可能在这个领域里面，比一般的孩子更有潜力。我们要排除‘只考试，不参与’的想法，尽可能让有潜力的孩子得到适当的发展。

那么，开设人工智能课程，具体应该给孩子们讲什么IT观察家冀勇庆认为，主要是让中小学生门对“算法”等技术有一个概念，为未来更加深入学习相关知识打下基础。

主要是给中小学生一个概念，人工智能到底意味着什么如果将来想在人工智能方面进行深造，可以选择哪些方向进行学习。同时，还可以传授关于人工智能的专业知识。比如人工智能跟机器人结合起来，会是什么样的结果人工智能和智能家居结合起来，会是什么样的结果要通过一些实验的方式，让中小学生有一个直观的概念。等到学生进入大学课堂后，再学习物理、数学算法等方面的比较精深的知识。

实际上，人工智能作为一个新兴领域，各个国家的研究水平相差不太大。由于市场需求的推动，人工智能人才非常稀缺，根据IT观察家冀勇庆的了解，在全球范围内，顶尖的人工智能研究人员也只有数千人，这些人，都在被各大IT企业疯抢。

很多大的互联网公司，普遍都反应人工智能专业的研究人才奇缺。去年到今年，人工智能的人才薪水翻了好几倍。因为全球人工智能方面的人才仅仅有几千人，基

本都被各大互联网公司、各大技术公司疯抢。那么，这时就会出现很大的人才瓶颈。中国在人工智能领域是比较领先的。在人才方面和美国差距不是很大。通过在中小学设立人工智能的教育，我认为能为大学输送更多的人才，通过大学的专业培养，也利于将来的产业对接。

而人工智能的顺利发展，除了本领域的进步之外，还需要物理和数学等基础领域研究的支撑。数学和物理两个学科可能是对人工智能最基础的支持。像算法是跟数学相关，计算力方面是跟物理和计算机方面的知识相关。所以，我们成立人工智能专业肯定是好事。但是，我们可能要把更多的精力和知识放在人工智能所需要的一些技术支持上。比如数学的统计学、大数据的算法以及计算机和人工智能结合的领域。把这些领域进行扩充，能让更多的大学生、中学生、小学生了解人工智能的概念，也能更多的培养出人工智能方面的人才。

而具体到产业领域，中国是全球最大的机器人市场之一。而在教育领域，一些企业已经开始尝试把机器人和人工智能结合在一起。