智慧教育的投资机会在哪里

    史一鸣

    

    

    

    摘 ?要 教育信息化是我国推进教育现代化、建设教育强国的重要发展路径,而人工智能、云计算、无线通信、虚拟现实、物联网等技术的发展正在引发新的教育信息化变革。这不仅在教育行业内部引起广泛关注,在投融资领域也成为热点。回顾智慧教育发展历程,分析近两年智慧教育领域的投融资现状,并提出“五化”的潜在投资方向,进一步从投融资角度指出未来智慧教育的改革与融合方向。

    关键词 教育现代化;智慧教育;教育信息化;教育投资

    中图分类号:G40-054 ? ?文献标识码:B

    文章编号:1671-489X(2020)11-0056-05

    1 前言

    2019年2月,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[1],这是我国第一个以教育现代化为主题的中长期战略规划,是推进教育现代化、建设教育强国的纲领性文件。教育现代化是教育高水平的发展状态,是对传统教育的超越,是教育发展理念、发展方式、体系制度等全方位的转变。该文件聚焦教育发展的突出问题和薄弱环节,立足当前,着眼长远,重点部署了面向教育现代化的十大战略任务,其中一项就是加快信息化时代教育变革。文件中指明未来教育改革的四大重点方向:建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台;利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合;创新教育服务业态,建立数字教育资源共建共享机制,完善利益分配机制、知识产权保护制度和新型教育服务监管制度;推进教育治理方式变革,加快形成现代化的教育管理与监测体系,推进管理精准化和决策科学化。

    加快信息化时代的教育变革不仅在教育行业引起广泛重视和关注,在投融资领域,以教育信息化为核心的智慧教育也成为各类金融机构和产业投资主体追逐的热点。在简要梳理智慧教育发展历史演进基础上,本研究着重梳理智慧教育的投融资情况,进一步从投融资角度指出未来智慧教育的改革与融合方向。

    2 智慧教育经历了怎样的发展

    近年来,随着人工智能、云计算、无线通信、虚拟现实、物联网等技术的发展,很多领域都从“互联网+”向“智慧+”发展,比如智慧城市、智慧农业、智慧教育等。所谓智慧教育,从本质上说就是教育信息化,是指在教育领域,包括教学、科研、教育管理等方面,利用现代信息技术使教育形式和学习方式发生重大变革,从而改变甚至颠覆传统的教育思想、观念、模式、内容和方法。总的来看,智慧教育的发展经历了初始阶段、发展阶段、爆发阶段和创新阶段(图1)。

    初始阶段 ?在教育信息化的初始阶段,由于技术的限制,信息技术与教育的融合仅仅处于非常初级的阶段,主要局限在网络和硬件设施的引进及改造,具体包括建设多媒体教室,安装计算机辅助教学系统,在现有的教室内安装投影仪和计算机,用PPT替代板书,还有部分靠录播课程实现远程教学等。在此阶段,很多学校以硬件投入居多,没有对教学内容和方式进行实质性改变。

    发展阶段 ?随着计算机应用和网络的普及,网络教育模式初步显现出来。在校内,数字校园建设进入新阶段,教室内安装了更多的互动屏,有些教室配备了平板电脑,教师可以在课堂内接入更多的互联网内容辅助教学;在校外,一些传统的培训机构开始开发基于互联网的教学内容,提供了录播的教学视频、远程课堂,在线教育平台雏形初显。教学效率和学习的便利性得到一定程度的提高,但教学的内核仍然沿用原有的线下教学模式,只是在技术层面得到改进,仍没有对传统教学模式产生巨大冲击。

    成熟阶段 ?近几年,随着4G网络和智能手机的广泛运用,让更多互联网公司加入教育赛道,在线教育成为主要竞争和发展领域,并且在形式和内容上都产生巨大突破。百度、阿里、腾讯和网易纷纷开始建设在线教育平台,新东方、沪江等老牌教育公司投入巨大资金和精力开发在线课程;一些新的参与者在垂直领域,如课外辅导、英语培训、知识付费、素质教育等,创造性地开发了新的在线学习平台和APP,如学而思、VIPkids、得到等;还有一些加入了人工智能的教育产品也大量涌现,如教育机器人、智慧音箱等。总的来看,各种在线教育形式层出不穷,消费者已经越来越习惯于在计算机、手机和其他智能产品上进行学习。

    创新阶段 ?随着5G的到来,更加智能化的手机和高速通信网络使得任何人在任何地方都可以随时接入互联网,高带宽也使得原来难以实现的高清视频直播、實时网络交互成为可能;云计算、云存储让大量的数据信息可以快速地查询和分享;消费级教育机器人中集成了传感器、人工智能和深度学习能力,传感器可以采集数据,根据相关科学模型,应用人工智能中感知语音、图像、文字的方法技术,通过深度学习,从而实现个性化、精准化教学,从根本上改变原有的教学模式,改变原有的师生关系,甚至改变原有的教育目标和方向[2]。特别是这次新型冠状病毒感染的肺炎疫情的爆发,必将快速推动智慧教育的发展进入新阶段。

    可以看到,在教学技术平台和教学内容上都发生了很多原来不可能发生的改变。全国大中小学同时上网课的需求必将催生承载量大、处理并发能力强、功能丰富且完整、并具有可扩展性的教学平台的发展。此外,在教学内容上,很多具有传统思维的教师正在被这一新的需求驱动,主动改变教学方式,创造出越来越多适合互联网的教学内容。更重要的是,有很多原来大家认为不可能实现互联网教学的模式,也开始进行探索和尝试。如舞蹈培训和运动培训,这些原来只能在线下完成的教学,未来必将与传感器、动作识别软件相结合,开发出远程、可交互、即时反馈的训练系统,这些都将是颠覆性的新的教育手段。

    3 智慧教育领域投融资情况

    虽然智慧教育发展如火如荼,但智慧教育领域投融资呈现出一波三折的发展态势。根据多鲸资本的报告[3-4],2018年中国教育行业一级市场股权投融资数量为453起,融资金额超过600亿元人民币;而到了2019年,投融资数量为310起,投融资金额只有199亿元人民币。2019年已经是教育行业投融资规模持续下降的第三年,导致这一结果的因素主要有两个:其一是中国股权融资市场从2018年起开始进入下降通道,无论是募资金额还是投资金额,均经历了10%~30%的同比下降;其二是最近两年,特别是2019年,中央层面频频发布教育政策,使得有些教育细分行业的管理越来越严格,导致市场厌恶投资风险,从而使投融资规模大幅度下降。

    在教育领域的投融资细分赛道上,素质教育无论从数量上还是金额上均遥遥领先,如在2019年,素质教育的融资达到115起,而K12、职业教育和教育信息化排在第二、三、四位,分别是49、44、44起。虽然K12、职业教育和一部分课外素质教育的融资受到了政策的影响,但教育信息化是受到政策鼓励的一个新兴方向。另外,值得注意的是,在素质教育赛道上,有很多公司正在利用移动互联网、人工智能、大数据、云计算技术为消费者提供产品和服务,这一部分也应该归类于智慧教育范畴。虽然智慧教育融资规模并不大,但从一些巨头公司的研发动向和教育产品、服务和技术提供商的融资情况来看,智慧教育未来将会成为教育领域投资的主要赛道。

    从智慧教育的参与者构成来看,已经初步形成完整的产业链条,从而为智慧教育领域的投融资拓展提供广袤的未来图景。具体来看,参与者主体可以分为设施层、平台层、设备类、资源类和应用层等五个层面(图2)。

    1)设施层,即基础架构IaaS(基础设施即服务),主要提供各类基础硬件设施,如运营商提供网络带宽以及服务器等。

    2)平台层,即PaaS(平台即服务)和云服务,主要的参与者是阿里、腾讯、华为等大型企业。

    3)设备类,即提供服务器、平板电脑、摄像头、网关等传统硬件设备的厂商。

    4)资源类,即提供教育相关内容的企业,包括教育出版和传媒集团、教学内容提供商。

    5)应用层,即SaaS(软件即服务)和应用类,包括培训机构、教育科技企业等。

    在上述几类参与者中,最值得关注的是平台层和应用层的企业。平台层PaaS是构建在设施层IaaS之上并承载上层软件服务SaaS的重要支撑层。PaaS提供了开放性的基础服务能力,包括基础资源开放、数据开放、工具开放等能力,同时支持服务能力的不断扩充,是在复杂应用环境下的应用部署和运行平台,也是集成平台共享基础设施平台。这类平台的优势是让上层的应用更容易生成,所以支持更多的商业模式创新。但是因为PaaS技术门槛较高,所以具备这种能力的企业大多是互联网和技术巨头,如国内在智慧教育领域提供平台层服务的主要是腾讯、阿里和华为(表1)。

    此外,通过分析2018—2019年一级市场的一些融资案例,可以进一步了解智慧教育应用层的投资趋势(表2)。总的来看,在智慧教育里涌现出来的各类公司在很大程度上加速了大规模个性化教育的实施,解决了教育教学精准化管理问题,培养了学生的综合思维能力,并促进了教育的均衡发展[5]。

    4 智慧教育可能出现的投资机会

    智慧教育是信息技术与教育深度融合的产物,得到了政府层面、教育工作者和产业投资人的深度关注。智慧教育的发展离不开信息技术的发展和应用,而金融资本在促进教育和技术的融合上也发挥着不可忽视的重要作用,智慧教育的研究和探索必将对我国教育产业的发展产生深刻的影响。从投资的角度看,可以从下面几个维度分析和探索潜在的投资机会(图3):

    1)从技术层面可以关注5G、语音识别、图像识别、大数据分析、虚拟现实等技术在教育领域的创新及融合;

    2)从应用领域可以关注智慧教育在K-12、高等教育、职业教育方面的应用;

    3)可以从教学内容、教学工具、教学管理以及硬件、软件、平台的角度去关注投资项目。

    然而在实际投资项目中,几乎没有任何一个产品或服务只是简单地利用某一项技术,或者应用于某一个单独的领域。大多数情况下都是多种技术在多种场景下的结合,因此需要将这几个角度进行进一步的融合,才能挖掘出潜在的投资机会。

    随着5G时代的到来,无论是传输速率还是网络覆盖,都将达到一个前所未有的高度,5G上可以承载的更高速率和更大带宽,使大容量、高密度的数据传输成为可能,高清视频、实时互动都将在教育领域开拓出更加创新的教学和科研模式。同时,基于5G的无线传输技术,XR(AR/VR/MR)、人工智能、物联网、大数据等新技术手段将在学习、教学、科研和管理的各种场景进行应用,将以上各个维度进行横向和纵向的结合,可以系统地在以下几个方面进行智慧教育投资机会的挖掘。

    校园智能化 ?校园智能化的投资机会主要体现在软硬件集成和综合应用场景。未来五年,我国会有相当比例的教室进行5G技术改造,用来提供更多的沉浸式课程和实时反馈系统,以便学生可以快速获取教学内容,教师可以根据学生的数据进行及时反馈。如全景课堂实现全景直播;智能摄像头系统捕捉学生的动态,进行体态识别和情绪识别,实时为教师提供课堂教学效果反馈;利用科技手段构建情境教学环境和实验室;等等。

    除了智能教室外,智慧校园的整体应用也是非常有需求的场景。5G和其他信息技术在城市管理方面已经发挥了重要作用,同样可以应用在校园管理场景内,作为智慧教育的服务平台,提供综合性的面向学校、教师、学生和家长的智慧管理服务一体化解决方案。在更为细分的场景内,针对幼儿园、中小学、高校、职业培训学校等提供更加专业化的校园管理系统,不仅让校园管理变得方便有效,还可以支持数据的共享和交换,利用大数据分析,不断优化系统,打破校园边界,提高整体教育资源的利用水平。

    内容数据化 ?在课内,未来教学内容的数据化不再是简单地把傳统课堂的板书转换为PPT,或者把教师讲课的过程录制成音频或视频,而是结合3D、XR(AR/VR/MR)、全息成像等各种科技手段,颠覆性地创造出新的数据化教学内容,再结合软件和硬件的使用,拓展学生的认知边界,获得全新的、沉浸式的学习体验,提高学习兴趣,达到更好的学习效果[6]。特别是在STEM(科学、技术、工程、数学)学科中,科技的加入让科学原理与工程实践无缝衔接,学生对于知识的掌握和应用达到前所未有的水平。

    此外,在学校现有条件下,有许多实验和科学研究是很难实现的,比如涉及放射性物质或有毒物质的实验,或者由于昂贵的实验设备和器材而无法普及的实验环境,都可以利用虚拟现实技术建立虚拟实验室,让学生身临其境般地操作虚拟仪器,或者将一些难以观测的现象放到虚拟世界中,既保证实验安全,也可以达到理想的实验效果。

    在课外,更多的学科如语言类、科学类甚至是素质教育的课件将实现数字化,如基于编程和机器人的科技教育,英语,科学课软件和工具,创客教育项目,甚至思维开发课程及艺术课程,均可以实现数字化。

    服务平台化 ?远程教学将不单单是原来的录播课程和简单的直播,而是功能更加整合化的平台服务,上面集成了课件、应用小程序、直播、文件分享、互动、答疑、作业、测评、反馈、社群等多种功能,并支持大并发的在线互动学习。一些开放性的平台出现,可以开放接口,让更多的服务模块接入,让更多的数据功能接入,从MOOC、微课、可汗学院模式发展成为整合化的多功能教学服务平台。这样的平台可以减少教育资源稀缺性所带来的教育不公平问题,并且实现教育成本的下降。从2G时代的文字,到3G时代的图片、语音,到4G时代的视频,再到5G时代的高速传输,技术正改变教育资源分配,不管是来自何处,都可以平等地享受更多的教育资源。

    培训专业化 ?在很多专业性很强的培训场景,如医疗、航空、高精度操作等,可以把传感器、人工智能交互和XR(AR/VR/MR)相结合,提供一些特殊场景的教学和培训,比如飞机驾驶、手术模拟、精密机床操控、灾害场景的模拟演习等。这样的产品和技术不仅大大降低了成本,提高了安全性,还可以在培训过程中通过数据的收集和分析,为培训者提供实时反馈和更加缜密复杂的效果分析,大大改善培训结果。在家庭和课外培训方面,机器人在教育培训中的应用也会改变学生学习的方式和习惯。如具备认知计算功能的机器人,可以个性化地分析学生对知识的掌握程度,自适应地提供定制学习方案,并且通过学生情绪反馈进行情感计算,制定出更加符合人性的学习节奏[7],成为能够提供复杂决策辅助的高级机器人智能导师[8]。

    数据共享化 ?大数据和云存储技术在教育行业的应用推动了教育数据的共享,这些共享不仅发生在教育系统内部,还会与外部系统连接,甚至与国际数据系统连接。在学校内部,通过记录和分析学生学习过程中的数据,可以实现从结果评价转向过程评价,更有利于发现学生成长中的特点,优化教学实施过程。在学校之间,通过各种教学和管理数据的分享,打破各个学校的围墙,使优秀教育资源和先进管理模式在学校之间流动起来,进一步促进教育公平化。在美国,很多知名大学都提供免费的课程,多家MOOC平台纷纷上线,让学习不仅发生的校园内部,还可以发生在任何一个地方,使终身学习成为可能。从学生个体角度看,对于学习过程数据的收集和积累也可以更好地分析和辨别出学生的个人特点[9],更好地掌握学习进展、规划学习路径、推送学习内容、检测能力缺陷、发挥优势特长、预测学习速度,最大限度地实现人尽其才,而这些都离不开全方位的学习数据的累计和共享[10]。

    5 结语

    新技术的出现拓宽了教育的维度,丰富了教育的内涵,为智慧教育拓展了想象空间和路径。未来的智慧教育将更加突出智能化和感知化,打破学习时间和空间的限制,使现实和虚拟融为一体,大数据、人工智能、深度学习技术创新了个性化的教育模式和精准化的学习路径,延伸了因材施教的深度和宽度。智慧教育改变的将不仅仅是教育形式、教学内容,更将深度改变学生获取知识的方式,从而改变教师和学生之间的关系,甚至改变教学效果评估的原有标准和教育的目标。过去对知识的单纯记忆和掌握变得不再那么重要,无限的网络资源使获取知识变得异常方便,科技的应用使得知识的理解更加容易,大部分传统问题都可以瞬间得到解决,而未来对于教育的目标将从解答问题变为提出问题,以及如何从跨学科的角度系统性地给出解决方案。这将从根本上改变原来的教育目标,从而从更深的层面影响教育的形式和内容,也对科技和教育的融合提出更高的要求。

    参考文献

    [1]中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].[2019-02-23].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/201902/t20190223_370857.html.

    [2]梁迎丽,刘陈.人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势[J].中国电化教育,2018(3):24-30.

    [3]2019年中国教育行业投融资分析报告[EB/OL].[2020-01-20].https://www.useit.com.cn/thread-26133-1-1.html.

    [4]2018年中国教育行业投融资报告[EB/OL].[2019-01-8].https://www.useit.com.cn/thread-21853-1-1.html.

    [5]胡钦太,刘丽清,郑凯.工业革命4.0背景下的智慧教育新格局[J].中国电化教育,2019(3):1-8.

    [6]Dávideková M, Mjartan M, Gregus M. Utilization of Virtual Reality in Education of Employees in Slova-kia[J].Procedia Computer Science,2017(113):253-260.

    [7]翟雷,邢国春.大数據环境下人工智能技术在教育领域的应用研究[J].情报科学,2019(11):127-132,143.

    [8]Graesser A C. Conversations with Auto Tutor help?students learn[J].International Journal of Artifi-cial Intelligence in Education,2016,26(1):124-132.

    [9]郑旭东.智慧教育2.0:教育信息化2.0视域下的教育新生态:《教育信息化2.0行动计划》解读之二[J].远程教育杂志,2018,36(4):11-19.

    [10]许爽,周铜.大数据背景下的智慧教育工程[J].智库时代,2020(4):203-204.