每日快讯!AI助力学英语 大数据生成运动处方
来源：北京青年报 2023-05-11 09:31:13
党的二十大报告中首次提及“教育数字化”，提出“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”，为教育数字化指明了方向、提供了遵循。双师课堂实现跨学段、跨区域共享资源，智能大数据精准教学、个性化作业分析助力减量提质，智慧操场让体育运动能够实时监测……北京青年报记者近日走访北京市广渠门中学发现，一个又一个教与学的新场景让校园更“智慧”。这只是北京教育领域数字化转型的一个缩影，如今，技术赋能已经成为首都教育高质量发展路上的强大助力。
打造“智慧”新场景
(资料图片)
打破教学时空限制
智慧教学新场景，打破空间与距离的限制，让远程教学、跨学段教学成为可能。“同学们，今天我们来分析《西游记》中‘三借芭蕉扇’中与三有关的情节都有哪些？”近日，在广渠门中学的听课教室中，初一的同学们正隔着屏幕，与广渠门中学附属花市小学五年级的同学共上一节“双师课”，不同学段的同学们“隔空”就同一个内容发表看法、互相学习。
与此同时，广渠门中学初二16班的英语课也“变身”英语AI听说课堂——同学们人手一个智能语音答题器，与英语老师流利互动。北青报记者了解到，这款智能语音答题器能与智能教学系统连接，实现全班人机互动教学。“学生的每一个发音，系统都能精准分析。”英语老师杨莹介绍，比如朗读，AI听说课堂会根据学生的发音及时标注失误处，老师们也可有针对性地对学生进行个性化、精准化的辅导，系统也会提供几十种调整方法和策略。
值得一提的是，AI听说课堂还在广渠门中学实现了“以技术换空间”。“随着英语听说在中高考中的要求越来越高，对学生的听说能力也相应提高，但有限的专业中高考英语信息机房为同学们训练造成了客观限制。”广渠门中学课程部主任刘伟兵介绍，目前学校本校区初一、初二和高一、高二四个年级共51个教学班，仅有2个语音教室和2个标准化中高考信息机房，课程经常排不开。自从2021年每个年级引入了2套英语AI听说课堂系统之后，实实在在解决了学校听说练习的场地不足的实际困难。
启动“智慧”精准监测
体育运动更科学、安全
除了文化课，广渠门中学的体育课也充满了“黑科技”。在学校为体育教学构建的智慧新场景“智慧操场上，学生们正在比拼引体向上、立定跳远、50米跑等项目，而与传统PK不同，这里没有老师和裁判，学生只需刷脸即可训练，成绩和排行立等可看”。不仅如此，后台还会针对同学们的成绩，开出针对性的“运动处方”。
北青报记者注意到，每位参加运动的同学手上都戴着一个智能手环，可实时监测大家的运动数据，提供专业运动分析，心率异常时还会及时示警，确保学生运动安全。可以说，人工智能、机器视觉等新技术，为学生在校运动构建了一个更加安全、有趣和高效的智慧化体育运动环境。
“通过智能监测与数据采集功能并结合体育大数据系统，我们可以实时分析学生运动数据，对学生运动表现给予精准点评与建议，满足师生在日常教学、课后运动、体育测试、体质检测、家校共育、健康大数据等多元场景应用需求。”广渠门中学体育教师满志元说。
除了智能教学应用新场景，在广渠门中学还有智能学生心理健康测试系统、智能生涯规划系统等，为学生的全方位发展提供新助力。“近几年，数字化和智能化给课堂带来很大变化，学生的学习效率都得到了明显的提高。”刘伟兵说。
建“智慧”资源平台
大数据为教学减负
如何向课堂教学要效率、如何真为学生作业减负、如何做好教育评价与互动……精准教学实践及智能化学情诊断分析，正在助力广渠门中学的教学工作提质增效。北青报记者了解到，广渠门中学搭建起智能教学资源库，老师的备课实录、基本课程教学内容、专家讲座内容、考试试题、日常练习情况、年级学生情况等都在资源库中。这些资源供全校所有老师教研、备课共享。
“老师们日常可在资源库里找到适合本年级、本班级上课的习题、学习资料等。刚入职的新教师也可从资源库中参考资深教师的教学设计，并根据本班情况进行修改，修改后的教学设计会同步告知教研组长，教研组长最终把关并帮助确认。这样就提高了教师备课的效率，也让新教师在参考借鉴中得到提升。”刘伟兵介绍，目前智能资源库中每个科目的试题已经超过千套，试题数达几十万道。在题库的基础上，老师们还录入了一些质量较高的教辅材料供全校老师们共享。据悉，这个题库的规模仍在不断地增大。
此外，广渠门中学还设置了智能作业批改系统，学生作业通过智能分析机扫描后，几秒钟内即可判完本班所有作业，并及时生成大数据，节省大量批改作业和数据统计的时间。老师可针对作业中涉及到的易错知识点进行讲评。该套系统还可形成庞大的数据库，为每位在校学生的学习情况做出精准画像。目前，学校已经形成了涵盖中高考9个学科的题库，共形成班级数据报告22万份。在这个数据上已基本形成学校、各年级的总体学生图谱。
“老师们基于这个数据进行整体的年级备课，并实现对学生个性化的教学。特别在假期布置作业时，也可有效地针对学生个人情况，分层布置，精准弥补学生知识短板。”刘伟兵介绍，以前每个老师每天都需要记录每位学生的学习表现，非常复杂且费时间，有了这种智能化教学辅助手段，老师们几秒钟即可获知全班学生学习情况，俨然成为了老师们教学的好帮手。
北青报记者了解到，目前，广渠门中学还在建设一个教师智慧教育协同赋能中心，通过这个中心的建设能汇聚学校所有的教学资源，可以实现老师之间的智慧教研、学校的智慧管理以及实现老师自身的专业发展。
追访
算法创新助力智慧教育高质量发展
无论是智慧教学、智慧作业还是智慧操场，背后都离不开强大的技术支撑，科大讯飞就是在这一领域耕耘十多年的代表企业。北青报记者了解到，目前北京已有上千所大中小学使用科大讯飞研发设计的智能教学系统，包括智慧教学系列、智慧作业系列、五育融合系列、英语听说智能测试系统、学业水平考试机考系统、题库系统等。
“集团研发团队的成员每天都在为教育更‘智慧’而不断地突破和创新。”科大讯飞集团党委副书记、副总裁任萍萍介绍，以智慧操场为例，目前科大讯飞已构建了五大类十几项视觉运动测评算法。比如，仰卧起坐和引体向上中所包含的各种违规动作的检测，根据任务难度的不同，通常需要采集构建几百到上千条样本，才能使算法达到一个基本可用的状态。
“目前在讯飞的运动测评系统中，动作的标准化识别方案主要用于运动过程化监测上，其依赖于时序动作检测、定位、比对等一系列行为理解算法，包含对人体动作识别、人-物交互动作识别、人体运动状态检测等多项能力，可实现各种违规动作检测以及更高维度的动作评价任务。”任萍萍说。
再如，北京的一些重要考试已试点应用了人工智能辅助阅卷系统，这套系统还进入学校，成为“智慧教室”的标配。这套“智慧”系统涉及中英文类手写体识别、测评等方面，北青报记者了解到，要实现这些技术，就需要突破文本图像识别技术、基于深度神经网络建模的评分模型训练、多维度计算机智能评分算法。简单地说，就是通过大量的训练，让它学会识字、辨错、测评，还要保证准确率达到教师阅卷的基本水平。
在此基础上，基于大数据和海量文库资源的处理技术，计算机能实现对客观题进行自动评分，同时还能检测出主观题里考生未作答的部分，单独形成一个空白题列表，不将这些题继续下发，为老师们评卷减负。计算机还可以帮助教师给主观题“查重”，比如筛出套作网络范文的作文，让教师单独处理这些试卷。经过不断优化升级，人工智能辅助阅卷系统的准确率到2021年已经能够作为高考阅卷的“一评”，参与填空题等答案明确题型的评分，准确率达99.5%以上
任萍萍介绍，科大讯飞各个研发团队总人数已经超过5000人，目前还在不断研发更智慧的智能化教学系统，助力教育高质量发展。
记者手记
首都教育领域数字化转型渐入佳境
随着“双减”政策的出炉，智能化、数字化的教学新模式正在北京教育系统和各个学校中快速发展。广渠门中学仅是其中的典型之一。如今，北京教育领域的数字化转型正在发生。
北京青年报记者从北京市教委了解到，近年来，市教委将教育数字化转型列为重点工作，设计了“北京教育信息化总体框架图”，制定了《北京教育信息化三年行动计划（2018-2020）》和《北京教育信息化“十四五”规划》等多个文件。北京高校、中小学校和教育研究机构等近3000个单位实现了100%接通互联网，建成以一库、六系统、N应用为框架的北京市教育大数据体系……全市教育数据共享交换“数字基础底座”基本建成。在这个“数字基础底座”上，还汇聚了57个教育业务系统的320张数据表、2.7万个数据要素，共计5.78亿条教育数据。
以场景驱动支撑综合改革，用技术打破空间壁垒，北京的教育公平加速发展。比如，在北京一零一中学的一间教室里，音乐教师曹媛源弹起了古筝，2000公里外，四川省昭觉中学地地古曲老师和着动人的旋律唱起了歌，网络信息技术让两地师生实现了共上一堂课、同唱一首歌。为助力教师专业发展，2021年，北京市教委上线“中小学教师开放型在线研修管理服务平台”，为通州、密云、延庆、门头沟4个远郊区1.7万余名义务教育阶段的教师服务。
一根网线，连接城郊；一个平台，汇聚资源。技术打破时间限制，实现名师在线互动答疑，让孩子享有公平而有质量的教育，也让老师拥有更多获得感。比如，市教委基于原有“中学教师开放型在线辅导服务平台”上线了“中学教师开放型在线答疑服务平台”，动员全市骨干教师上线服务学生居家学习和课后课业辅导需求。整个辅导服务平台记录，全市共有8900余名中学教师，为全市近10万名初中学生，提供了300万余次个性化在线辅导。
技术更为各校特色发展提供了更大平台和可能。例如，史家教育集团将《中华优秀传统文化博悟课程》资源数字化，精选近百组贯穿中华历史的文化遗产，以“活起来的数字文物”为载体，构建沉浸式、交互式、体验式课堂，架起博物馆与校园之间的数字桥梁，为学生提供基于博物馆资源的人文素养建构课程；北京市第二十中学、首师大附属育新学校等学校开展基于人工智能技术的课堂行为分析，逐步构建基于人工智能的未来课堂……
技术赋能教育，推动教育改革创新。市教委明确提出，本市将在三至五年内实现85%的中小学校达到智慧校园建设要求，遴选出100所新型智慧校园示范校。2023年将遴选首批40所新型智慧校园示范校。到2025年，北京市数字教育推动人才培养模式改革创新的作用将更加凸显，具有情境感知、全向交互、智能管控、按需推送等特征的教学场景广泛普及，教育数据资源协同共享，智能教育服务深入应用，面向未来的教育新生态初步形成，有效促进教育公平和学生全面发展。
