原标题：“双减”减出学习机大市场 年销量四五百万台
“双减”之下，K12校外培训市场一片冷清，却带火了教育硬件市场。今年“618”，阿里一口气发布40余款教育智能硬件产品。
教育硬件产品已经较为丰富，包括了学习机、台灯、词典笔、错题打印机等形态。据腾讯研究院等发布的《2021中国教育智能硬件趋势洞察报告》估算，2020年教育智能硬件市场规模为343亿元，预计2021年扩大至453亿元。
学习机是教育硬件最大的品类，业内人士介绍，国内每年学习机的销量在四、五百万台左右。
7月15日，科大讯飞发布了一款全新的AI学习机。这款具备作业试卷批改诊断，AI个性化精准学、试题推送、AI指读圈读等功能的学习机，体现了教育硬件的升级方向：从提供单一学习工具向学生自主学习陪伴功能的进阶。
学习机等教育硬件产品受到追捧，体现了K12教育重归学校主阵地后，家庭教育需求的爆发。学习机无法取代校外培训机构，但当校外培训供给冷却后，如何让学生学会自主学习显得迫切。
学习机满足自主学习需求
相对于购买教辅自己练习，以及去培训机构上课，学习机可以满足学生哪方面的需求？
“学习机重要的是培养学生自主学习的能力，通过自主学习提高成绩，和通过上辅导班提高成绩，两者之间还是存在差异的。”科大讯飞副总裁章继东告诉21世纪经济报道，“自主提升了成绩，学生的获得感更足，自信心就更强。”
事实上，学生通过自主学习获得提高早已被验证，尤其是应用新的学习工具的时候。
2013年，英国纽卡斯尔大学教授苏伽特·米特拉做了一个极有创意的教育试验。他在印度贫民区的一面墙壁上挖了一个洞，把一台能上网的电脑嵌进洞里。结果，他发现那些贫民区的孩子居然无师自通地学会了用电脑上网，甚至还有人学会了英语。后来他又用这个方法做了一系列的实验，发现孩子们还可以自己利用电脑和网络学会一些比较专业的知识，比如关于DNA结构的知识。
这就是风靡全球的“墙中洞”实验。由此，他提出了自组织学习的理念，即教师只需要提出问题，让学生自己利用电脑和网络去学习，教师只在后面鼓励他们。
“双减”在重塑义务教育生态的过程中，K12教育市场的结构也在发生变化。在教育部7月13日新闻通气会上，教育部基础教育司司长吕玉刚介绍，各地要确保今年秋季开学后实现义务教育学校课后服务全覆盖，并努力实现有需要的学生全覆盖。
截至5月底，全国共有10.2万所义务教育学校开展了课后服务，6496.3万学生参与了课后服务。
此外，随着暑假托管、周末课后服务的开展，以往交给校外培训机构的时间，将有大多数回归学校，由学生在学校里自主学习或开展活动。
“在课后服务环节，学习机可以起很好的作用，相比于引进社会机构的教师参与答疑辅导，学生自主使用学习机的成本小得多。”科大讯飞董事长刘庆峰告诉21世纪经济报道。
不同教育硬件的不同功能
校外培训负担一旦减轻，服务于学生自主学习的教育硬件市场一下子打开了。
首先爆发的是智能台灯。在字节跳动之后，腾讯、阿里已相继通过与第三方合作的方式推出了智能台灯产品。
“智能台灯的优势在于其场景是刚需的，通过将拍照上传作业、自动批改、远程沟通等功能附着在台灯上，可以有效解决父母不能陪伴孩子完成作业的焦虑感。”一名业内人士说。
“智能台灯的不足之处在于屏幕较小，导致学习功能有限，只能聚焦于作业功能。”他说。
词典笔是另一款火爆的教育硬件，通过OCR技术，词典笔可以识别印刷体英文，提供实时翻译和口语练习。
这些教育硬件一方面作为工具解决学生学习中的一个或几个痛点，另一方面与其他教学类产品协同，为网校引流。网易有道曾披露，有道词典笔为有道精品课贡献了不小比例的自有流量。
相比之下，学习机更是一个集成性的产品。据介绍，科大讯飞最新推出的学习机具备AI试卷批改诊断、微课题库资源推送、字词听写、中英文跟读纠音、背课文等功能。
值得注意的是，教育硬件的一个共同特点是小学生用户群体占比大，需要用台灯替代父母陪伴的人群主要是自控力较差的小学生，词典笔的最初用户群体是大学生，但近期迭代的产品通过植入英文绘本、动画视频等功能也在开拓小学生用户。
这与K12教育市场的主流相符，毕竟小学生是最大的学生群体，且可以持续延长用户价值周期，市场潜力巨大。
教育人工智能进阶
最初的学习机也主要面向小学生群体。章继东介绍，传统学习机主要有两种形式：一种是接入了海量教辅资料的“电子习题集”，一种是集成了各种第三方工具，比如拍搜软件、网校的学习平板。
但当“双减”开始后，小学生的作业量将急剧减少，意味着作为家庭教育硬件最大场景的作业场景可能消失，教育硬件的使用时长或将减少。
也就是说，学习机需要向初高中学生群体延伸，这也是最需要通过自主学习提高成绩的群体，而这对学习机的AI技术提出了挑战。
首先是OCR技术。学习机通过摄像头对学生的纸质试卷拍照，通过OCR技术识别试卷图像，进而匹配题库评判试题并提供解析。
不过，一名人工智能领域研究人士告诉21世纪经济报道，虽然大部分的OCR软件及技术已经可以有效地识别电子文档中的中英文字符，但在识别数学公式时往往表现不佳，不能完全准确地将数学公式转换为可编辑的文本格式。
而初高中内容相比于小学内容，最突出的差别就是数理化难度加大，尤其是出现了复杂数学公式。
“对于数学公式识别技术而言，其难点在于如何有效地对公式进行切分并准确地识别公式字符，同时找到合适的方法处理公式复杂的二维结构。不仅如此，数学公式的表达方式十分灵活，多层嵌套的情况经常出现，从而导致公式中的结构布局更加复杂。”他说。
刘庆峰还指出，复杂公式的数据量很小，这又给机器学习增加了难度。“科大讯飞在2020年一项复杂公式挑战赛中获得了全球第一名，技术还在突破。”
实现了识别之后，就可以实现对试题和答案的评判。但如果只做到这里，学习机还是可以被拍搜软件替代。学习机需要根据学生的答题反馈进行学情分析，并推送相关课程和习题巩固提高，从而达到辅导的效果。
以往，人工智能更多依赖知识图谱进行资源推送，即将知识点拆解，形成具有逻辑关系的知识点结构。但这种推送是知识点层面的，不是系统性知识；是静态的联系，而不具有前瞻性，即无法对学生学习能力发展作出预测。
如今的教育人工智能技术已经实现了通过最近发展区理论进行精准教学。上述人工智能领域研究人士介绍，最近发展区的概念早在1930年就已提出，是指学习者的现有水平，与在指导下的潜在发展水平之间的距离。
“根据最近发展区理论搭建模型，命制习题，从而诊断出学生的最近发展区，再进行精准教学。可以避免因教学目标制定过低而脱离学生的实际水平，以及因教学目标制定过高而超过学生潜在水平的无效学习。”他说。
“科大讯飞在最近发展区领域也实现了从0到1的突破。学习机对学生的习题进行诊断后，可以针对性地推送微课或者习题。”刘庆峰说。
也就是说，只有人工智能技术不断深入发展，学习机这个教育硬件形态才能不再限于家庭陪伴功能，成为家庭场景中的智慧教育终端。
（作者：王峰 编辑：李博）
