帝国理工硕士造人工智能教师

◆高木学习创始人刘瞻

文| 铅笔道 记者 付文学

导语

英国帝国理工大学校园内，刘瞻与同学孙鑫边走边聊。5分钟后，他们来到学校门口的一家咖啡店。点完两杯拿铁，二人径直走去。

直到下午下课时，他们才意识到：竟然忘记带走咖啡。“当时满脑子想的是如何用数据手段，改善国内教育行业现状。”

2014年，有感于英国个性化、精英化的教学模式，刘瞻决定通过技术手段弥补国内教育资源的不足，为学生们打造人工智能教师，实现个性化学习。

两年前，留学归来的刘瞻创办高木学习。这是一个K12个性化学习平台（含学生端、教师端、家长端），可基于智能算法挖掘学生的学习行为，为每个学生提供个性化学习方案。

目前，高木学习线上课程以初中数学为主，覆盖160余所中学，注册学生超10万人。

注: 刘瞻承诺文中数据无误，为其真实性负责；铅笔道已备份录音速记，为内容客观性背书。

个性化学习

偌大的教室内，20个学生被分为四组，不时与老师互动交流。刘瞻也饶有兴趣地参与其中。

彼时，他正在英国帝国理工大学就读硕士，十分认可英国的小班制教学模式：“每个学生的需求都可以被顾及到。”

反观国内，他不以为然。“大多数学校采用一刀切的教学方法，学生们的潜力往往会被埋没。”

不过，他并不认为可以直接将西方教学模式搬到国内。原来，他出身教育世家，对国内教育现状十分了解：教师资源不足，无法满足个性化教学需求。

这引起了同学孙鑫的兴趣。后者研究方向为机器学习，精通数学模型的构建，曾在巴克莱投行任数据科学家。一番讨论后，他们认为学习过程是可以被量化的，用数据挖掘、机器学习技术可以帮学生提高学习效率。

早在本科期间，刘瞻就曾连续创业，涉足技术外包、数据分析等。此时，创业想法再次在他脑海中萌生。“K12体系中的学生最辛苦，且基数庞大，需求最强烈，可以由此切入。”

随后的调研印证了他的想法：国内家长每年用于孩子课后辅导的总费用超五千亿元。

蛋糕足够大，竞争状况如何呢？他发现当时国内已有的两类产品，均无法有效提升学习效率。

第一类产品为资源型平台，共享教学资料。在他看来，这类平台仅提供了一个学习入口，虽打破了知识共享的时空界限，却无法从根本上教学生们如何学习，也无法满足他们的个性化需求。

第二类为工具型产品，如协助老师出题、布置作业等。“它提高的是老师的管理效率，而不是学生的学习效率。”

与此同时，二者均面临变现难的尴尬境地。“即使便宜，家长也不愿付费，而是倾向于收费高但培训效果好的辅导机构。”

思前想后，他决定创建一个K12个性化学习平台，打造人工智能教师，辅助学生学习。

◆ 团队工作合影

他的想法不光得到了孙鑫的支持，同样吸引了陈鹏。后者是刘曾经的创业伙伴，已在数据挖掘领域深耕20年。

2015年1月，他们开始着手高木学习平台的研发。出于共同的兴趣爱好，他们选择从初中数学切入。“文理科都得学数学，补课学生也较多。”

注册学生10万人

为保证项目顺利开展，团队没少费工夫。

首先，他们邀请母校帝国理工大学数据科学研究院参与算法研发，构建自适应学习智能算法引擎。“这是人工智能教师的神经中枢。”

他们还联系到剑桥大学教育心理学博士团队，由后者负责教育学习理论的支持。“将学习规律嵌入到人工智能老师的超级大脑中。比如在帮学生建立信心的同时进行精深训练——当学生的真实水平是50分时，系统会推送50~60分难度的题目，既不打击其积极性，也让他意识到还有进步的空间。”

与此同时，他还招募到100余位国内中学老师，绘制知识图谱、构建智能题库。期间，他们在梳理1156个知识点的基础上，从60多万道电子习题中筛选10万道，关联相应的知识点，实现数据结构化。

“由此一来，系统可根据题目难度、做题时长、知识点重复频次等数据，分析学生的学习能力。”

经过一年研发，团队打磨出第一个版本。学生可于PC端在线答题，系统自动采集答题时间、准确率等学习行为数据，并智能分析和规划符合其学习能力的个性化题目，预测学习成绩。

◆ 学生端截图

团队随即邀请深圳实验中学、湖南师大附中等五所学校免费试用。“参与测试的学生进步明显，第一个试点班级从年级第八名升至第四名。”

随后，团队除上线教学视频、动画讲解等内容外，还不断完善系统功能，通过分析学生的学习行为数据，了解其对知识点的掌握程度，有针对性地规划学习路径。“比如，平台会不断为每位学生定制下一步最需要看的视频、最适合训练的习题。”

过程中，教师端、家长端也相继上线。借助高木学习，老师不仅可以实时了解每个学生的学习状态，还可根据学生实际情况布置个性化作业，家长则可查看孩子的进步情况、强弱项等分析报告。

◆ 教师端截图

自去年9月起，项目正式启动线下推广，并对外收费。学校可根据实际需要定制系统，费用约为10万~20万元。同时，团队还为学生开发了寒假作业包，每人收费188元。

截至目前，项目已覆盖160余所中学，遍布广东、湖南等6个省份，注册学生超10万人。

在团队重点跟踪的65个试点班中，所有学生平均进步1.6个名次，其中75%数学单科排名上升20个名次，系统预测成绩与真实成绩之间的相关系数超过0.8。

未来，团队除完善系统功能、丰富课程内容外，还将重点招募代理商，覆盖更多学校。