教育
AI進教室 課堂“活”起來
2024/08/01 15:39 來源：人民日報海外版 閱讀：1.1萬
數(shù)學課上,，智能筆的運用提高了幾何作圖的準確度和輔助線的清晰度,，縮短了課堂作圖時間；英語課上,，學生手持答題器朗讀,，系統(tǒng)即時分析語音,、語法準確度，并提供個性化改進建議,，教師在終端同步獲取學生測評報告,；操場上，借助學生佩戴的臂帶設(shè)備,，操場大屏可實時顯示學生健康狀況……當前,，國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動正扎實推進，各級各類學校積極探索智慧校園建設(shè),，開辟教育新形態(tài),，提升師生數(shù)字素養(yǎng)，讓教育插上數(shù)字翅膀,。
AI助力個性化教學
“快看,！‘小飛’和我互動了,！”在江蘇省無錫市太湖格致中學的人工智能實驗室里，學生們在老師的指導下操控平板電腦進行編程,，看到“小飛”智能機器人依據(jù)指令完成操作程序指定的動作,。憨態(tài)可掬的“小飛”機器人根據(jù)設(shè)定的結(jié)果，露出“酷酷”“茫然”等各種不同的表情,。
隨著5G,、人工智能等技術(shù)在教育領(lǐng)域不斷深入應(yīng)用，智能分析系統(tǒng),、個性化推薦算法等先進技術(shù)讓課堂“活”起來,，全新的教學場景讓學習不只是聽講，還能幫助培養(yǎng)學生觀察思考,、解決問題,、表達觀點的能力，學生們從接收知識的“聽課者”轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c實踐的“創(chuàng)想家”,，有效提升了學生的創(chuàng)新意識,、創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)。AI+大數(shù)據(jù),，正在不斷推動個性化教學,。
近年來，無錫經(jīng)開區(qū)在“AI+教育”方面不斷努力,，探索科技育人新模式,。據(jù)介紹，2021年,，無錫經(jīng)開區(qū)全面引入人工智能課程,，針對小學、初中不同學段,，開設(shè)“AI神奇動物”“超級工程師”等8門人工智能普及課程,。
“課前，資源中心的海量優(yōu)質(zhì)素材支持我們更高效的備課,；課上,，通過智慧平板，老師們可以發(fā)布各種有趣的小訓練,，活躍課堂氛圍的同時還能實時收集學生的學情數(shù)據(jù),，及時調(diào)整課堂教學節(jié)奏?！碧裰轮袑W語文組老師董秀琴在接受采訪時說,，“智慧課堂為教與學帶來了更多新的可能?！?/span>
“學校一直不斷探索人工智能教育的新模式和新方法,，構(gòu)建人工智能教育生態(tài)圈,，打造了一支專業(yè)的教師隊伍，為學生提供有趣的人工智能課程和實踐機會,?！碧裰轮袑W校長王萬萌表示，“在科技創(chuàng)新競賽,、機器人競賽,、創(chuàng)意編程與設(shè)計競賽中，格致學子多次榮獲國家級,、省級科技獎項,。”
智慧課堂是智慧校園建設(shè)的核心環(huán)節(jié),。無錫市東絳實驗學校全力打造智慧課堂,，在云端平臺的支撐下，老師和學生通過平板互聯(lián)互通,，深入教學全場景,，備、教,、批,、輔形成了精準的教學閉環(huán)。
東絳實驗學校副校長陳秋曉表示：“以往的課堂評講,，很難讓同學們看到彼此的答題情況,，現(xiàn)在，學生們可以利用平板及時拍照上傳,，我們就可以實時精準反饋,、調(diào)整課堂進度?！?/span>
據(jù)了解,，無錫市教育局于2024年3月印發(fā)了《無錫市推進中小學人工智能教育工作方案》,，明確提出了推進中小學人工智能教育工作的總體要求,、工作目標、主要任務(wù)和保障措施,，并于6月舉辦了“人工智能進課堂”（學前組）優(yōu)質(zhì)課評比活動,，鼓勵教師探索生成式人工智能、人形機器人等在教育教學中的應(yīng)用,，實現(xiàn)教育與技術(shù)的有機融合,。按照該方案，到2026年底,，無錫市將構(gòu)建人工智能典型校園應(yīng)用場景10個,，建設(shè)高水平人工智能實驗室20間,，認定人工智能教育重點學校30所，開發(fā)人工智能教育優(yōu)質(zhì)課程40門,，培訓人工智能教育師資超500人次,。
當人工智能遇上傳統(tǒng)書法，會是一種怎樣的體驗,？
日前,，湖北省武漢市東湖高新區(qū)光谷十八小的一個書法課堂玩出了新花樣，學生們通過智能設(shè)備與“AI教師”互動,，體驗了一場別開生面的書法課程：“AI教師”利用先進的圖像識別技術(shù),，實時分析學生的筆跡，提供個性化的指導和建議,。學生們在AI的輔助下,，不僅能夠快速掌握書法的基本技巧，還能在練習中不斷進步,，提高書法水平,。
近年來，東湖高新區(qū)大力推進人工智能與教育深度融合,，區(qū)內(nèi)學校人工智能教學設(shè)施投放量,、人工智能課程開設(shè)數(shù)量與類型、師生數(shù)字素養(yǎng)等日益提高,。目前,，“AI智慧書法課堂”系統(tǒng)已在東湖高新區(qū)的光谷十八小、花城小學投入使用,。
AI也在賦能體育課堂,，助力學生健康成長。在光谷四小的體育課上,，操場上AI智能體測系統(tǒng)的大屏上面滾動顯示孩子們的姓名,、成績等信息，而在室內(nèi)操作后臺則可以看到各個班級的體測成績綜合評分,、排名,、及格率等數(shù)據(jù)。在AI技術(shù)的助力下,，傳統(tǒng)的“筆+紙”記錄方式已經(jīng)從體育課上消失,，體育課堂變得更加高效和有趣。
據(jù)了解,，AI智能體測系統(tǒng)是武漢東湖高新區(qū)國家智能社會治理實驗綜合基地“智慧教育社會實驗”項目的一部分,。北京大學武漢人工智能研究院副院長呂鵬向本報介紹，該系統(tǒng)綜合運用物聯(lián)攝像頭、機器視覺,、運動視覺算法,、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，自動完成學生體育和健康數(shù)據(jù)的采集,，實現(xiàn)對學生體質(zhì)檢測的自主化,、自助化、常態(tài)化,，形成學生的體質(zhì)健康數(shù)字畫像,。隨著應(yīng)用的深入，該系統(tǒng)未來還將支撐東湖高新區(qū)學生個體評價和群體評價,，助力全過程體育素質(zhì)管理,。
數(shù)據(jù)賦能校園治理
“橫坐標不變，將縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍……”在北京師范大學附屬實驗中學的課堂上,，老師正在認真講解,，學生們?nèi)褙炞⒌伛雎牎Ｅc此同時,，通過網(wǎng)絡(luò)連接的另一端,，生病在家的學生也能實時同步參與課堂。
“學生線上請假,、教師線上批假,、授權(quán)遠程看課、假期結(jié)束后權(quán)限自動收回,、主題數(shù)據(jù)報告自動推送,，這一系列流程如今都能在線上請假系統(tǒng)完成?！北本煼洞髮W附屬實驗中學校長李曉輝向本報介紹,。
據(jù)介紹，北京師范大學附屬實驗中學的數(shù)字化校園建設(shè)起步較早,，至今已走過將近20個年頭,。目前，學校已建成“云平臺+數(shù)據(jù)中臺+SaaS（軟件即服務(wù)）應(yīng)用+教育數(shù)據(jù)服務(wù)”第四代智慧校園應(yīng)用和教育數(shù)據(jù)服務(wù)體系,，從網(wǎng)絡(luò)和信息安全夯實,、硬件設(shè)施設(shè)備配置、智慧空間環(huán)境構(gòu)建,，到數(shù)智校園應(yīng)用軟實力深化推進,、教學模式融合創(chuàng)新,、學習資源個性化供給以及教育數(shù)據(jù)精準服務(wù)等多個維度,，不斷提升校園信息化的綜合支撐與服務(wù)能力。
除了實時掌握學生的個體情況，教師日常的教研活動也更加靈活化便捷化,。北京師范大學附屬實驗中學的OMO（線上線下結(jié)合）智聯(lián)教室內(nèi)配備了線上線下遠程互動,、觸控教學一體機等硬件設(shè)備，老師可以輕松切換線上線下的教學模式,，實時錄制課堂內(nèi)容,、下載分享板書記錄、反復(fù)操作虛擬實驗……運用智慧教室的智能工具最大程度發(fā)揮課堂資源的效用,。線上聽評課系統(tǒng)還能實現(xiàn)課程內(nèi)容可回溯,，聽課評課可在線，優(yōu)秀資源可集合,，教師可以結(jié)合自己的實際情況進行碎片化的自主學習,，形成“教—學—研”一體化的工作流，這不僅對教師的專業(yè)成長,、業(yè)務(wù)提升提供了良好的渠道,，也不斷擴展了數(shù)字技術(shù)在教學中的支持能力。
伴隨大容量課程供給,、師生雙向多元選擇的實際需要,，該校還對選課系統(tǒng)進行了升級。在選課過程中,，管理員能對選課進程進行監(jiān)控,，根據(jù)情況動態(tài)調(diào)整課程。選課結(jié)束后,，系統(tǒng)還會自動輸出多維度選課報告,，便于管理者進行選課分析和組織分班。
依托數(shù)據(jù)中臺,、云計算,、互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等技術(shù)賦能，選課服務(wù)實現(xiàn)了計算資源隨時動態(tài)增加,，系統(tǒng)的高并發(fā)能力大大增加,。“大部分學生從選課開始到完成只用了不到1分鐘,，實現(xiàn)了選課無延遲,、零卡頓?！敝鞴茉撔Ｐ畔⒒ぷ鞯狞h委書記陳國才說,，通過數(shù)據(jù)中臺的搭建和應(yīng)用，智慧校園系統(tǒng)能最大程度發(fā)揮數(shù)據(jù)集合同步的效用,，為教師,、學生處、校醫(yī)、財務(wù)等多主體提供有力支持,，形成“管理—應(yīng)用—服務(wù)”的一體化工作流,，這不僅提高了師生使用數(shù)字化系統(tǒng)的效率，也增強了他們在使用數(shù)字化技術(shù)時的獲得感,。
像北京師范大學附屬實驗中學一樣,，眾多學校正著眼教育大數(shù)據(jù)賦能教育教學改革，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)對智慧校園的支撐作用,。
智慧校園的應(yīng)用,，還體現(xiàn)在智慧服務(wù)和智慧管理方面，通過升級校園管理服務(wù)平臺,，建設(shè)聯(lián)動互通的一站式綜合信息系統(tǒng),，更好地滿足不同崗位的需求。在河北省辛集市,，114家學校食堂接入市網(wǎng)絡(luò)廚房系統(tǒng),，家長可通過手機觀看食堂洗菜、做飯等流程,，了解廚房內(nèi)食品操作間,、餐具清洗消毒間的運轉(zhuǎn)情況，讓學校的食品加工過程更加公開透明,。在浙江省嘉善縣,，創(chuàng)新打造“校園智慧接送系統(tǒng)”，在城區(qū)6所學校推廣,，并實現(xiàn)迭代升級,，惠及全縣萬余名家長，使校園周邊交通高峰期通行率明顯提升,。
目前,，國家教育數(shù)字化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)已起步?！拔覀円环矫鎸⒀诱箛抑腔劢逃脚_運行監(jiān)測范圍,，拓展監(jiān)測深度；另一方面要建設(shè)數(shù)據(jù)治理平臺,，通過各類政務(wù)數(shù)據(jù)共享,，創(chuàng)新新生注冊、精準資助,、智慧思政,、校園安全等應(yīng)用場景，賦能各類管理服務(wù),?！苯逃靠茖W技術(shù)與信息化司相關(guān)負責人表示,。
云端架起共享橋梁
近日，在寧夏回族自治區(qū)涇源縣的涇河源鎮(zhèn)中心小學,，一場別開生面的非遺剪紙課通過在線互動課堂，連接了20公里之外的鄉(xiāng)村小學,。云端架起知識共享的橋梁,，讓兩地學生得以同屏共學，共享傳統(tǒng)文化瑰寶的魅力,。屏幕兩端,，學生們興奮地交流著剪紙技巧，剪刀在紙上翻飛,，創(chuàng)意與歡樂在網(wǎng)線間流淌,。
數(shù)字技術(shù)的運用使得優(yōu)質(zhì)教育資源共享成為可能，不同地方的學?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)字課堂,，即使“遠隔千里”，也能“線上相遇”,，這對于促進教研交流,，加強校際合作，實現(xiàn)教育資源均衡化發(fā)展有重要作用,。
針對城鄉(xiāng)教學資源不均,、師資力量短缺等問題，涇源縣依托寧夏智慧教育平臺的“在線互動課堂”,，以“強校帶弱?！薄爸行男Т逍 钡慕虒W教研模式，讓涇源縣小規(guī)模學校師生享受到優(yōu)質(zhì)教學資源的大餐,。校際互動教學整合線上,、線下兩種模式，線上通過主課堂名優(yōu)教師主講,，輔課堂教師輔導,，突破時空限制實現(xiàn)同步教學；線下以名優(yōu)教師定期走教幫扶,，農(nóng)村小規(guī)模學校學生前往優(yōu)質(zhì)學校實地學習,，實現(xiàn)縣域內(nèi)中小學優(yōu)質(zhì)教育資源互通共享，城鄉(xiāng),、校際差距不斷縮小,。
智慧課堂的實際應(yīng)用離不開信息技術(shù)能力的培養(yǎng)。涇源縣大力開展全縣中小學教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升全員培訓,。據(jù)涇源縣教育體育局相關(guān)負責人向本報介紹,，目前已培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”種子教師團隊150人,、卓越教師團隊50人，全縣絕大多數(shù)教師能夠熟練運用信息化設(shè)備開展高效教學,。
涇源第四小學的教師佘艷萍是寧夏智慧教育平臺的受益者,，她說：“寧夏智慧教育平臺不僅減輕了教師負擔，更給教師的視野插上了翅膀,，助力教師的專業(yè)成長,。更重要的是，智慧教育平臺能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,，推進教育公平,，縮小了城鄉(xiāng)教育差距，全面助推學生發(fā)展,?！?/span>
涇源縣教育體育局相關(guān)負責人表示，未來,，涇源縣將擴大網(wǎng)絡(luò)帶寬,，平穩(wěn)實現(xiàn)與區(qū)市級平臺無縫對接，全面應(yīng)用在線教學,、高清交互等新型教育教學模式,。
隨著大規(guī)模應(yīng)用的持續(xù)推進，中國教育的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源覆蓋面顯著提升,。近年來,，中國著眼縮小區(qū)域差距，實施“慕課西部行計劃2.0”,，提供19.8萬門慕課及定制化課程,，服務(wù)西部高校學生5.4億人次。立足推進鄉(xiāng)村振興,，2023年啟動首期數(shù)字支教創(chuàng)新試驗,，為1.4萬名鄉(xiāng)村中小學生，送去科普,、藝術(shù)類等課程2500多節(jié),。如今，位于上海的華東師范大學志愿者,，可以通過平臺與幾千里之外的云南省的小學生,，共同體驗傳統(tǒng)文化、感知科技前沿,、交流內(nèi)心世界,。
數(shù)字教育，正在讓更多優(yōu)質(zhì)資源突破時空,、聯(lián)通城鄉(xiāng),、跨越山海,。（記者 葉曉楠 倪卓遙 華伊然）