大模型在教育領(lǐng)域的討論度居高不下，應(yīng)用浪潮保持火熱勢頭。多家教育科技公司紛紛以搭載AI大模型為產(chǎn)品賣點，并應(yīng)用在教育場景或?qū)W科輔導中。

AI大模型如何賦能教育？在教育場景中究竟能夠發(fā)揮多大作用？2023年11月，學而思旗下以解題和講題算法為核心的九章大模型（MathGPT）成為首批通過備案的教育大模型，并全面開放。“AI帶來了重新定義智慧教育的機會，大模型技術(shù)使得大規(guī)模的因材施教真正有了實現(xiàn)的可能。”好未來集團CTO田密指出。

對學生啟發(fā)引導是大模型的價值體現(xiàn)

大眾通常認為大模型更擅長文科，不擅長進行數(shù)學計算和邏輯推理。當AI遇上高考數(shù)學題，大模型化身為“考生”答數(shù)學題會交出怎樣的答卷？

2024年高考已落幕，我們選取了2024全國高考數(shù)學新課標1卷客觀題部分，對4名有代表性的大模型“考生”進行測評，以數(shù)學能力見長的教育垂類模型九章大模型是“考生”之一。

正確率受多個維度能力影響，而數(shù)學能力是此次測評關(guān)注的核心。結(jié)果顯示，九章大模型表現(xiàn)亮眼，8道單選題全部答對，3道多選題答錯2道，3道填空題答錯1道，正確率達到78.57%。在反應(yīng)速度上，整體來說九章大模型較為高效，簡單題目幾乎不存在延遲。

九章大模型在圖片題目識別上，相對來說最為準確高效。上傳圖片后，會先在輸入文本框中迅速識別讀取出題面，并以文本形式呈現(xiàn)，我們可在框內(nèi)確認題目的準確性。值得一提的是，九章大模型還設(shè)計了數(shù)學符號的輔助輸入工具欄，若識別出現(xiàn)錯誤，可迅速進行編輯修改，復雜公式、特殊格式符號等可以高效便捷輸入，有效防止題目讀取錯誤。

當大模型應(yīng)用于教育場景中，除準確性這個核心要求外，如何啟發(fā)學生思考、對學生進行引導也備受關(guān)注。一位數(shù)學教研專家指出，對于學生的啟發(fā)引導才是大模型應(yīng)用于教育場景中的價值體現(xiàn)。

從這個角度看，九章大模型均能夠做到“不直接給出答案”，而是呈現(xiàn)解題過程。發(fā)送題目后，大模型能夠依次進行分析、詳解、點睛——首先分析解題思路和這道題的切入點，后續(xù)給出具體的解題方法，每個步驟的解釋說明。點睛則總結(jié)出該題目的重點考查內(nèi)容及規(guī)律，最后才會給出答案，防止學生直接“抄答案”或者“不思考”的同時，把答案解析得更清楚、講解得更明白。

大模型技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用不斷深入

目前，通用大模型在語言類任務(wù)上表現(xiàn)出色，但在數(shù)學和推理等任務(wù)上表現(xiàn)一般，如何提升大模型的邏輯推理能力是全球大模型公司共同面對的難題。

專家指出，從理論上看，數(shù)學大模型這個技術(shù)方向是可行的，而最終結(jié)果如何取決于兩個因素，一是算法是不是足夠好，二是是否有足夠量的數(shù)據(jù)做支撐。

“大模型的核心是數(shù)據(jù)，只有足夠的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，才能訓練出性能優(yōu)秀的大模型。”田密介紹，好未來在通用大模型的基礎(chǔ)上，使用了海量、高質(zhì)量、全學科的教育數(shù)據(jù)對模型進行了訓練。“打個比方，好未來對一個優(yōu)秀的本科畢業(yè)生又進行了半年的數(shù)學老師定向培訓，將其培訓為一名優(yōu)秀的數(shù)學講師。”

同時，九章大模型從兩個方面入手提升大模型的數(shù)學和推理能力，一是訓練數(shù)據(jù)的優(yōu)化，二是推理策略的優(yōu)化。

隨著大模型技術(shù)在數(shù)學應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深入，其應(yīng)用場景已經(jīng)拓展至數(shù)學問題解決、數(shù)據(jù)分析、學術(shù)研究及學習輔導等多個層面。據(jù)悉，隨著九章大模型在物理、生物、英語、語文等學科能力上的提升，會為教育場景帶來更多革新性的體驗。

田密介紹，在理科方面，它可以提供解題、講題、單題批改、整卷批改等功能；在語文學科上，它可以提供作文輔助寫作、作文批改等功能；在英語學科上，它可以提供英語作文輔助寫作、英語作文批改、口語對話練習等功能。

目前，九章大模型提供多種落地應(yīng)用方式，包括獨立的大模型APP、嵌入好未來現(xiàn)有的APP、智能硬件和學習服務(wù)、提供API和智能體接口服務(wù)第三方等。

其中，大模型APP方面，學而思已經(jīng)推出了“九章隨時問”，這是一個AI一對一數(shù)學老師的應(yīng)用。用戶可以通過圖像輸入題目并讓AI老師進行題目講解，整個講解過程基于對話互動逐步展開。

為了照顧不同的學習場景和學習習慣，學而思設(shè)計了兩個講解模式。其中，模式1使用蘇格拉底式講解，通過提問和對話逐步引導使用者理解學會解題，模式2會將題目拆解到關(guān)鍵步驟，讓用戶可以對步驟進行自由提問。

九章大模型還被嵌入到APP、智能硬件和學習服務(wù)中。例如，好未來旗下的ABC英語角APP，其中的口語對話功能就是九章大模型提供；學而思學習機的中英文作文批改、隨時問、精準學等功能，均基于九章大模型；學而思培優(yōu)、彼芯等業(yè)務(wù)中的作文批改、AI老師講題等功能，也由九章大模型提供服務(wù)。

大模型賦能教和學具有顛覆性

隨著科學技術(shù)快速發(fā)展，“AI+教育”已經(jīng)成為一種全新的教育模式，將擴大優(yōu)質(zhì)教育的覆蓋面，讓更多學生共享優(yōu)質(zhì)教育。同時，“科技創(chuàng)新”已逐漸成為未來教育的核心驅(qū)動力。

AI大模型如何賦能教育？這要從AI大模型的特性談起：語言能力更強，可以與用戶對話，能夠更好地理解和滿足用戶的意圖，憑借強大的語言理解和生成能力，以及更加接近人類的交互方式，可以提供個性化分析與指導，逐步引導學習者自己思考，達到更好學習效果。

“大模型賦能教和學的過程是顛覆性的。”田密表示，在傳統(tǒng)認知中“教”是信息和方法的傳遞過程，“學”是理解和模仿的過程，在大語言模型的賦能下，這兩個過程都有著巨大的迭代，在迭代中這兩個過程被完美結(jié)合。

田密進一步指出，在大語言模型的學習過程中是以對話的形式為主導，這種對話式的交互貫穿整個學習過程，下一步的學習內(nèi)容基于學生對上一步內(nèi)容的理解反饋，這就不僅僅可以通過不斷地下鉆過程徹底解決學生的理解問題，同時也可以給到學生更多的聯(lián)想和擴展內(nèi)容，讓教和學緊密地結(jié)合在一起。

“同時整個過程不再是單純地圍繞固有學習內(nèi)容，而是讓學習內(nèi)容圍繞學生的理解和反饋，讓知識以最符合學生認知習慣的方式轉(zhuǎn)化為學生的能力。”田密說道。

田密指出，好未來希望依托技術(shù)通過大模型、AIGC等前沿AI技術(shù)與教學教研的深度結(jié)合，打造教研、資源、技術(shù)三位一體的智慧教育解決方案，推動教育數(shù)學化轉(zhuǎn)型。

好未來從創(chuàng)立之初起，一直重視在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的投入。好未來在2017年成立“AI lab（AI實驗室）”；2019年，科技部批準依托好未來建設(shè)“智慧教育國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺”。隨后，該平臺陸續(xù)上線AI云課堂，對外開放包括AI基礎(chǔ)設(shè)施平臺、AI能力、數(shù)據(jù)集、教育科技解決方案在內(nèi)的各類教育科技資源。

進入大模型時代后，好未來已經(jīng)投入了數(shù)千名技術(shù)、教研人員和高昂的研發(fā)經(jīng)費。這些在技術(shù)上深厚積累，算法模型在教育領(lǐng)域的應(yīng)用實踐，以及不計成本的持續(xù)投入，才誕生了九章大模型，并在教育場景脫穎而出。

“大模型在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的愿景就是，為每個老師配備一個AI助教，為每個孩子配備一個AI學伴。”田密表示。