黨的二十大報告中首次提及“教育數(shù)字化”，提出“推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”，為教育數(shù)字化指明了方向、提供了遵循。雙師課堂實現(xiàn)跨學(xué)段、跨區(qū)域共享資源，智能大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)、個性化作業(yè)分析助力減量提質(zhì)，智慧操場讓體育運動能夠?qū)崟r監(jiān)測……北京青年報記者近日走訪北京市廣渠門中學(xué)發(fā)現(xiàn)，一個又一個教與學(xué)的新場景讓校園更“智慧”。這只是北京教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個縮影，如今，技術(shù)賦能已經(jīng)成為首都教育高質(zhì)量發(fā)展路上的強(qiáng)大助力。
打造“智慧”新場景
打破教學(xué)時空限制
【資料圖】
智慧教學(xué)新場景，打破空間與距離的限制，讓遠(yuǎn)程教學(xué)、跨學(xué)段教學(xué)成為可能。“同學(xué)們，今天我們來分析《西游記》中‘三借芭蕉扇’中與三有關(guān)的情節(jié)都有哪些？”近日，在廣渠門中學(xué)的聽課教室中，初一的同學(xué)們正隔著屏幕，與廣渠門中學(xué)附屬花市小學(xué)五年級的同學(xué)共上一節(jié)“雙師課”，不同學(xué)段的同學(xué)們“隔空”就同一個內(nèi)容發(fā)表看法、互相學(xué)習(xí)。
與此同時，廣渠門中學(xué)初二16班的英語課也“變身”英語AI聽說課堂——同學(xué)們?nèi)耸忠粋€智能語音答題器，與英語老師流利互動。北青報記者了解到，這款智能語音答題器能與智能教學(xué)系統(tǒng)連接，實現(xiàn)全班人機(jī)互動教學(xué)。“學(xué)生的每一個發(fā)音，系統(tǒng)都能精準(zhǔn)分析。”英語老師楊瑩介紹，比如朗讀，AI聽說課堂會根據(jù)學(xué)生的發(fā)音及時標(biāo)注失誤處，老師們也可有針對性地對學(xué)生進(jìn)行個性化、精準(zhǔn)化的輔導(dǎo)，系統(tǒng)也會提供幾十種調(diào)整方法和策略。
值得一提的是，AI聽說課堂還在廣渠門中學(xué)實現(xiàn)了“以技術(shù)換空間”。“隨著英語聽說在中高考中的要求越來越高，對學(xué)生的聽說能力也相應(yīng)提高，但有限的專業(yè)中高考英語信息機(jī)房為同學(xué)們訓(xùn)練造成了客觀限制。”廣渠門中學(xué)課程部主任劉偉兵介紹，目前學(xué)校本校區(qū)初一、初二和高一、高二四個年級共51個教學(xué)班，僅有2個語音教室和2個標(biāo)準(zhǔn)化中高考信息機(jī)房，課程經(jīng)常排不開。自從2021年每個年級引入了2套英語AI聽說課堂系統(tǒng)之后，實實在在解決了學(xué)校聽說練習(xí)的場地不足的實際困難。
啟動“智慧”精準(zhǔn)監(jiān)測
體育運動更科學(xué)、安全
除了文化課，廣渠門中學(xué)的體育課也充滿了“黑科技”。在學(xué)校為體育教學(xué)構(gòu)建的智慧新場景“智慧操場上，學(xué)生們正在比拼引體向上、立定跳遠(yuǎn)、50米跑等項目，而與傳統(tǒng)PK不同，這里沒有老師和裁判，學(xué)生只需刷臉即可訓(xùn)練，成績和排行立等可看”。不僅如此，后臺還會針對同學(xué)們的成績，開出針對性的“運動處方”。
北青報記者注意到，每位參加運動的同學(xué)手上都戴著一個智能手環(huán)，可實時監(jiān)測大家的運動數(shù)據(jù)，提供專業(yè)運動分析，心率異常時還會及時示警，確保學(xué)生運動安全。可以說，人工智能、機(jī)器視覺等新技術(shù)，為學(xué)生在校運動構(gòu)建了一個更加安全、有趣和高效的智慧化體育運動環(huán)境。
“通過智能監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集功能并結(jié)合體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，我們可以實時分析學(xué)生運動數(shù)據(jù)，對學(xué)生運動表現(xiàn)給予精準(zhǔn)點評與建議，滿足師生在日常教學(xué)、課后運動、體育測試、體質(zhì)檢測、家校共育、健康大數(shù)據(jù)等多元場景應(yīng)用需求。”廣渠門中學(xué)體育教師滿志元說。
除了智能教學(xué)應(yīng)用新場景，在廣渠門中學(xué)還有智能學(xué)生心理健康測試系統(tǒng)、智能生涯規(guī)劃系統(tǒng)等，為學(xué)生的全方位發(fā)展提供新助力。“近幾年，數(shù)字化和智能化給課堂帶來很大變化，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率都得到了明顯的提高。”劉偉兵說。
建“智慧”資源平臺
大數(shù)據(jù)為教學(xué)減負(fù)
如何向課堂教學(xué)要效率、如何真為學(xué)生作業(yè)減負(fù)、如何做好教育評價與互動……精準(zhǔn)教學(xué)實踐及智能化學(xué)情診斷分析，正在助力廣渠門中學(xué)的教學(xué)工作提質(zhì)增效。北青報記者了解到，廣渠門中學(xué)搭建起智能教學(xué)資源庫，老師的備課實錄、基本課程教學(xué)內(nèi)容、專家講座內(nèi)容、考試試題、日常練習(xí)情況、年級學(xué)生情況等都在資源庫中。這些資源供全校所有老師教研、備課共享。
“老師們?nèi)粘？稍谫Y源庫里找到適合本年級、本班級上課的習(xí)題、學(xué)習(xí)資料等。剛?cè)肼毜男陆處熞部蓮馁Y源庫中參考資深教師的教學(xué)設(shè)計，并根據(jù)本班情況進(jìn)行修改，修改后的教學(xué)設(shè)計會同步告知教研組長，教研組長最終把關(guān)并幫助確認(rèn)。這樣就提高了教師備課的效率，也讓新教師在參考借鑒中得到提升。”劉偉兵介紹，目前智能資源庫中每個科目的試題已經(jīng)超過千套，試題數(shù)達(dá)幾十萬道。在題庫的基礎(chǔ)上，老師們還錄入了一些質(zhì)量較高的教輔材料供全校老師們共享。據(jù)悉，這個題庫的規(guī)模仍在不斷地增大。
此外，廣渠門中學(xué)還設(shè)置了智能作業(yè)批改系統(tǒng)，學(xué)生作業(yè)通過智能分析機(jī)掃描后，幾秒鐘內(nèi)即可判完本班所有作業(yè)，并及時生成大數(shù)據(jù)，節(jié)省大量批改作業(yè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的時間。老師可針對作業(yè)中涉及到的易錯知識點進(jìn)行講評。該套系統(tǒng)還可形成龐大的數(shù)據(jù)庫，為每位在校學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出精準(zhǔn)畫像。目前，學(xué)校已經(jīng)形成了涵蓋中高考9個學(xué)科的題庫，共形成班級數(shù)據(jù)報告22萬份。在這個數(shù)據(jù)上已基本形成學(xué)校、各年級的總體學(xué)生圖譜。
“老師們基于這個數(shù)據(jù)進(jìn)行整體的年級備課，并實現(xiàn)對學(xué)生個性化的教學(xué)。特別在假期布置作業(yè)時，也可有效地針對學(xué)生個人情況，分層布置，精準(zhǔn)彌補(bǔ)學(xué)生知識短板。”劉偉兵介紹，以前每個老師每天都需要記錄每位學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，非常復(fù)雜且費時間，有了這種智能化教學(xué)輔助手段，老師們幾秒鐘即可獲知全班學(xué)生學(xué)習(xí)情況，儼然成為了老師們教學(xué)的好幫手。
北青報記者了解到，目前，廣渠門中學(xué)還在建設(shè)一個教師智慧教育協(xié)同賦能中心，通過這個中心的建設(shè)能匯聚學(xué)校所有的教學(xué)資源，可以實現(xiàn)老師之間的智慧教研、學(xué)校的智慧管理以及實現(xiàn)老師自身的專業(yè)發(fā)展。
追訪
算法創(chuàng)新助力智慧教育高質(zhì)量發(fā)展
無論是智慧教學(xué)、智慧作業(yè)還是智慧操場，背后都離不開強(qiáng)大的技術(shù)支撐，科大訊飛就是在這一領(lǐng)域耕耘十多年的代表企業(yè)。北青報記者了解到，目前北京已有上千所大中小學(xué)使用科大訊飛研發(fā)設(shè)計的智能教學(xué)系統(tǒng)，包括智慧教學(xué)系列、智慧作業(yè)系列、五育融合系列、英語聽說智能測試系統(tǒng)、學(xué)業(yè)水平考試機(jī)考系統(tǒng)、題庫系統(tǒng)等。
“集團(tuán)研發(fā)團(tuán)隊的成員每天都在為教育更‘智慧’而不斷地突破和創(chuàng)新。”科大訊飛集團(tuán)黨委副書記、副總裁任萍萍介紹，以智慧操場為例，目前科大訊飛已構(gòu)建了五大類十幾項視覺運動測評算法。比如，仰臥起坐和引體向上中所包含的各種違規(guī)動作的檢測，根據(jù)任務(wù)難度的不同，通常需要采集構(gòu)建幾百到上千條樣本，才能使算法達(dá)到一個基本可用的狀態(tài)。
“目前在訊飛的運動測評系統(tǒng)中，動作的標(biāo)準(zhǔn)化識別方案主要用于運動過程化監(jiān)測上，其依賴于時序動作檢測、定位、比對等一系列行為理解算法，包含對人體動作識別、人-物交互動作識別、人體運動狀態(tài)檢測等多項能力，可實現(xiàn)各種違規(guī)動作檢測以及更高維度的動作評價任務(wù)。”任萍萍說。
再如，北京的一些重要考試已試點應(yīng)用了人工智能輔助閱卷系統(tǒng)，這套系統(tǒng)還進(jìn)入學(xué)校，成為“智慧教室”的標(biāo)配。這套“智慧”系統(tǒng)涉及中英文類手寫體識別、測評等方面，北青報記者了解到，要實現(xiàn)這些技術(shù)，就需要突破文本圖像識別技術(shù)、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的評分模型訓(xùn)練、多維度計算機(jī)智能評分算法。簡單地說，就是通過大量的訓(xùn)練，讓它學(xué)會識字、辨錯、測評，還要保證準(zhǔn)確率達(dá)到教師閱卷的基本水平。
在此基礎(chǔ)上，基于大數(shù)據(jù)和海量文庫資源的處理技術(shù)，計算機(jī)能實現(xiàn)對客觀題進(jìn)行自動評分，同時還能檢測出主觀題里考生未作答的部分，單獨形成一個空白題列表，不將這些題繼續(xù)下發(fā)，為老師們評卷減負(fù)。計算機(jī)還可以幫助教師給主觀題“查重”，比如篩出套作網(wǎng)絡(luò)范文的作文，讓教師單獨處理這些試卷。經(jīng)過不斷優(yōu)化升級，人工智能輔助閱卷系統(tǒng)的準(zhǔn)確率到2021年已經(jīng)能夠作為高考閱卷的“一評”，參與填空題等答案明確題型的評分，準(zhǔn)確率達(dá)99.5%以上
任萍萍介紹，科大訊飛各個研發(fā)團(tuán)隊總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過5000人，目前還在不斷研發(fā)更智慧的智能化教學(xué)系統(tǒng)，助力教育高質(zhì)量發(fā)展。
記者手記
首都教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型漸入佳境
隨著“雙減”政策的出爐，智能化、數(shù)字化的教學(xué)新模式正在北京教育系統(tǒng)和各個學(xué)校中快速發(fā)展。廣渠門中學(xué)僅是其中的典型之一。如今，北京教育領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在發(fā)生。
北京青年報記者從北京市教委了解到，近年來，市教委將教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型列為重點工作，設(shè)計了“北京教育信息化總體框架圖”，制定了《北京教育信息化三年行動計劃（2018-2020）》和《北京教育信息化“十四五”規(guī)劃》等多個文件。北京高校、中小學(xué)校和教育研究機(jī)構(gòu)等近3000個單位實現(xiàn)了100%接通互聯(lián)網(wǎng)，建成以一庫、六系統(tǒng)、N應(yīng)用為框架的北京市教育大數(shù)據(jù)體系……全市教育數(shù)據(jù)共享交換“數(shù)字基礎(chǔ)底座”基本建成。在這個“數(shù)字基礎(chǔ)底座”上，還匯聚了57個教育業(yè)務(wù)系統(tǒng)的320張數(shù)據(jù)表、2.7萬個數(shù)據(jù)要素，共計5.78億條教育數(shù)據(jù)。
以場景驅(qū)動支撐綜合改革，用技術(shù)打破空間壁壘，北京的教育公平加速發(fā)展。比如，在北京一零一中學(xué)的一間教室里，音樂教師曹媛源彈起了古箏，2000公里外，四川省昭覺中學(xué)地地古曲老師和著動人的旋律唱起了歌，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)讓兩地師生實現(xiàn)了共上一堂課、同唱一首歌。為助力教師專業(yè)發(fā)展，2021年，北京市教委上線“中小學(xué)教師開放型在線研修管理服務(wù)平臺”，為通州、密云、延慶、門頭溝4個遠(yuǎn)郊區(qū)1.7萬余名義務(wù)教育階段的教師服務(wù)。
一根網(wǎng)線，連接城郊；一個平臺，匯聚資源。技術(shù)打破時間限制，實現(xiàn)名師在線互動答疑，讓孩子享有公平而有質(zhì)量的教育，也讓老師擁有更多獲得感。比如，市教委基于原有“中學(xué)教師開放型在線輔導(dǎo)服務(wù)平臺”上線了“中學(xué)教師開放型在線答疑服務(wù)平臺”，動員全市骨干教師上線服務(wù)學(xué)生居家學(xué)習(xí)和課后課業(yè)輔導(dǎo)需求。整個輔導(dǎo)服務(wù)平臺記錄，全市共有8900余名中學(xué)教師，為全市近10萬名初中學(xué)生，提供了300萬余次個性化在線輔導(dǎo)。
技術(shù)更為各校特色發(fā)展提供了更大平臺和可能。例如，史家教育集團(tuán)將《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化博悟課程》資源數(shù)字化，精選近百組貫穿中華歷史的文化遺產(chǎn)，以“活起來的數(shù)字文物”為載體，構(gòu)建沉浸式、交互式、體驗式課堂，架起博物館與校園之間的數(shù)字橋梁，為學(xué)生提供基于博物館資源的人文素養(yǎng)建構(gòu)課程；北京市第二十中學(xué)、首師大附屬育新學(xué)校等學(xué)校開展基于人工智能技術(shù)的課堂行為分析，逐步構(gòu)建基于人工智能的未來課堂……
技術(shù)賦能教育，推動教育改革創(chuàng)新。市教委明確提出，本市將在三至五年內(nèi)實現(xiàn)85%的中小學(xué)校達(dá)到智慧校園建設(shè)要求，遴選出100所新型智慧校園示范校。2023年將遴選首批40所新型智慧校園示范校。到2025年，北京市數(shù)字教育推動人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的作用將更加凸顯，具有情境感知、全向交互、智能管控、按需推送等特征的教學(xué)場景廣泛普及，教育數(shù)據(jù)資源協(xié)同共享，智能教育服務(wù)深入應(yīng)用，面向未來的教育新生態(tài)初步形成，有效促進(jìn)教育公平和學(xué)生全面發(fā)展。
