上海市黄浦区智慧云学校
上海市黄浦区卢湾一中心小学
一、场景简介
上海市黄浦区卢湾一中心小学是上海市教育信息化应用标杆培育示范学校。学校办学理念将情感教育作为学校育人的重要载体,避免唯智教育误区,坚持培养构建孩子的完整人格、完满人生。长期以来,学校一直致力于以技术支撑教育以及推进情感教育, 努力打造“ 爱的学校”,不断探索着以情感教育助力孩子完善人格,致力培养 “ 会学习、善交往、明道理、学创造 ” 的人。
经过多年积累,学校正在使用的信息系统平台主要包括:云课桌、云朗读、云手表、彩云墙、云展馆、云剧场、云随行、云厨房等。在智慧校园的建设方面,搭建了覆盖线下、线上,融合场景、资源和数据为一体的泛在化数字学习空间,在已有课堂教学的基础上,扩展了学生的学习场景并提供了相应的学习资源和学习工具。
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学校使用的信息系统平台
在本次以打造 “ 智慧云学校 ” 为主题的 “AI+ 教育 ” 应用场景实践中,学校根据未来发展目标,结合学校自身信息化应用特点,综合运用了人工智能、大数据等技术,在智能教学支持、智能行为评测以及智能情感教学辅助三大应用场景中,借助人工智能技术的能力加持助力学校提升教育智能化水平,帮助学生实现个性化发展。
二、建设内容
该场景旨在通过人工智能技术辅助学校提升以情感教育为特色的教育教学智能化水平,帮助学生实现个性化发展。针对学校关注的智能教学支持、智能行为评测以及智能情感教学辅助的三大应用场景开展建设。
(一)智能教学支持
通过在学校班级的常态化使用,依托智能手写设备,采集学生书写速度、停顿、压感等多维度笔迹数据,通过智能批改及笔迹分析,结合学生学业结果及学习过程数据、图书馆及分级阅读数据、学生口语练习数据、可穿戴设备采集的学生心率等生理数据, 形成学生在校听、说、读、写四大场景的大数据,映射到学生数字画像中的各个维度。根据学生的学业等第、学习表现、学习能力和学习风格的不同类型,在授课、作业、辅导和评价环节进行针对性的教学干预措施,让每个孩子找到适合自己的学习方法。同时根据学生画像指标变化情况及教师的资源使用情况等行为数据的采集和分析,生成教师数字画像,在备、授课环节,辅助教师进行针对性备课和讲评,有效提升教师工作效率, 促进教师专业发展。
(二)智能行为评测
学生日常行为规范是国家教育部对学生日常行为的最基本的要求,运用人工智能技术搭建智能行为评测系统,通过技术辅助,帮助学生养成良好的行为习惯,促进身心健康发展。
通过运用计算机视觉、智能语音等技术,对学生日常行为规范相关信息进行伴随式实时采集。采集后通过大数据处理、模式分析等技术进行比对分析判断,对违反规范的行为,通过反馈触发机制,通过学校内部信息系统及时提醒及推送预警信息并利用机器学习迭代优化算法。通过数据挖掘分析,对学生日常行为规范的评价提供辅助数据支撑, 帮助学校更有效地培养学生良好行为习惯。
(三)智能情感教学辅助
卢湾一中心小学以情感教育为学校特色,长期以来一直通过教书育人、活动育人、交际育人,培养学生健康情感,构建完整教育。人工智能等信息技术的发展,为情感教育提供了新的发展契机。在本次应用场景案例中,通过人工智能技术的应用实践,尝试利用技术力量更好地智能识别并分析学校场景中传递的情感信息,感知情感变化,识别学生及老师的情感状态,评估情感教育效果,结合心理学与教育学最终实现学校教育策略的不断优化,推进学校个性化情感教育发展。
三、应用场景建设成效
卢湾一中心智慧云学校人工智能应用场景案例,以育人为核心目标,紧扣学校情感教学理念,利用人工智能等新兴信息技术重构教育教学过程,围绕学生在学校生活中学习、行为、情感三大维度,帮助学生实现个性化发展、帮助教师实现教学成长、帮助学校实现教育策略优化。
(一)构建学校信息化能力
在学校信息化能力构建方面,收获了以下三方面成效:
一是实现对学习、行为、情感数据的伴随式采集。在备课、授课、作业、辅导和评价环节分别建设对应的教学应用系统,通过各类信息化终端实现对学生学业结果数据、学生学习行为数据、教师操作行为数据和教师资源使用数据的采集;在学校走廊、楼梯、操场等公共区域安装带有 AI 智能算法的高清摄像机,从视频流中采集各类行为的结构化数据;通过智能语音设备采集学生在不同场景下的音频数据等。
二是生成学生数字画像。通过整合 “ 云课堂 ” 等教学应用系统的基础课程教学行为数据和结果数据,探究类课程的行为数据、结果数据,课外活动、阅读等环节的行为数据、结果数据,“ 云手表 ” 等可穿戴智能物联设备的体征数据,以及学生在校公共区域的日常行为数据,形成多维度、立体化描绘学生状态和特质的数字画像。
三是开展个性化教学辅助。根据形成的学生数字画像在评价环节通过行为、认知、心理等多方面的交叉建模,对学生成长发展进行分类引导,辅助学校开展个性化教学, 为实现大规模因材施教奠定基础。
(二)提升学校教育管理
在学校教育管理提升方面,面向未来教育发展要求,本人工智能应用场景案例可以直接从三个方面带动学校的转型升级:1)学校基于 AI 等前沿技术的信息化水平得到提升;2)学校校方人员的 AI 应用意识和能力得到加强;3)教育教学更加智能化,老师、学生将从信息化技术演进中直接获益。
本次人工智能应用场景的实践过程,还是一次不断思考和探索信息技术如何更好地支撑基础教育,研究技术应用如何与人文关怀相互促进的过程。实践过程和成果,也将为推进上海市教育信息化应用标杆示范提供借鉴经验。
联系人:徐琦
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