人工智能賦能基礎(chǔ)教育應用藍皮書：六大場景與典型案例分析

　　多知7月13日消息，北京師范大學智能技術(shù)與教育應用教育部工程研究中心(下稱“工程研究中心”) 近日發(fā)布人工智能賦能基礎(chǔ)教育應用的代表性成果：《人工智能賦能基礎(chǔ)教育應用藍皮書》與《典型案例集》。

　　2024年4月起，北京市教委啟動了中小學校人工智能應用試點工作，并委托工程研究中心、北京市數(shù)字教育中心(北京電化教育館)(以下簡稱“市數(shù)字教育中心”)承擔試點學校的實踐指導、案例遴選和成果提煉工作，用以探索人工智能應用的實踐路徑、培育一批創(chuàng)新標桿場景。

　　基于此，工程研究中心和市數(shù)字教育中心聯(lián)合編寫《人工智能賦能基礎(chǔ)教育應用》藍皮書。

　　據(jù)介紹，藍皮書主張智能技術(shù)服務教育需采取“以人為本”的政策措施與行動步驟，以確保其使用符合倫理、安全、公平，并具有實際意義。其指出當前人工智能在基礎(chǔ)教育場景應用已展現(xiàn)巨大潛力，部分場景應用已較為成熟并開展規(guī)模化落地，而部分場景應用仍處于探索和試點階段，亟需持續(xù)推進。

　　以實踐探索章節(jié)為例，藍皮書分別就以“智”助教、以“智”助學、以“智”助評、以“智”助育、以“智”助研、以“智”助管進行詳細介紹。圍繞教育場景中教、學、評、育、研、管的不同場景給出了細致內(nèi)容。

　　以“智”助教部分，藍皮書提出：

　　“教育資源的高效檢索與精準推薦，是破解一線教師“備課之困”，實現(xiàn)“減負增效”的關(guān)鍵路。”

　　“部分平臺通過生成式大模型、光學字符識別(OpticalCharacterRecognition，OCR)、語音語義解析等技術(shù)精準解析教師備課需求，拓展拍照搜題、語音搜題等多模態(tài)檢索方式，支持教師快速定位教材、課件等教學資源，提升了教育資源獲取的便捷性。”

　　“目前生成的教學內(nèi)容尚未真正契合教學需求，難以適配實際應用場景，教師需要進行二次創(chuàng)作才能滿足教學需求。目前，部分學校中具備一定信息素養(yǎng)的一線教師群體，正在積極利用DeepSeek設計包含詳細教學要求的提示詞，進而生成教學方案、教研文獻總結(jié)等內(nèi)容。”

　　“當前國內(nèi)外已有多個智能出題系統(tǒng)和平臺，通過預設結(jié)構(gòu)化格式，支持題目自動化生成。這些系統(tǒng)一般提供多種分類、學段、科目等模板供選擇，教師可定制模板設置，如語言、難度、題目數(shù)量、題型及知識點覆蓋范圍，系統(tǒng)將快速生成符合要求的試題，例如生成數(shù)學口算題、英語填空題、語文選擇題等。”

　　以“智”助學部分，藍皮書提出：

　　“學習資料推薦系統(tǒng)通常與作業(yè)系統(tǒng)進行聯(lián)動結(jié)合，依據(jù)學生的做題情況，形成錯題本，并自適應地推薦針對性練習，實現(xiàn)“測-學-練”的閉環(huán)學習，能夠滿足基本的使用需求。”

　　“技術(shù)架構(gòu)上，學習路徑規(guī)劃系統(tǒng)依托學生學習數(shù)據(jù)分析與建模，通過構(gòu)建學生畫像和知識圖譜，實現(xiàn)對學生學習狀態(tài)的全面理解。”

　　“目前，情境式學習還處于技術(shù)探索階段，整體系統(tǒng)的易用性和穩(wěn)定性有待進一步提升。盡管部分學校在特定課程中進行了探索性應用，但多集中于局部場景試點，尚未形成可復制、可推廣的大規(guī)模應用模式。”

　　以“智”助評部分，藍皮書提出：

　　“綜合素質(zhì)評價是指可嘗試利用人工智能技術(shù)綜合考量學生日常表現(xiàn)，結(jié)合社會實踐、團隊合作、創(chuàng)新思維等行為特征，為學生提供多維度的綜合評價報告，幫助學生認識到自身的全面發(fā)展狀況，也為教師提供全面了解學生情況、調(diào)整教育教學策略的依據(jù)。”

　　“未來綜合素質(zhì)評價可從教育測量與技術(shù)協(xié)同研發(fā)、家校社數(shù)據(jù)共享、教師端智能分析工具開發(fā)等方面協(xié)同推進，持續(xù)提升學生綜合素質(zhì)評價的真實性、全面性和精準度。”

　　以“智”助育部分，藍皮書提出：

　　“隨著技術(shù)的不斷進步，智能藝術(shù)創(chuàng)作不僅僅局限于實驗性的探索，更逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑嶋H應用價值的創(chuàng)新工具。當前，許多教育機構(gòu)和企業(yè)已開始嘗試將這一前沿技術(shù)引入到藝術(shù)教育的課堂實踐中，并為學生提供更為豐富的創(chuàng)作體驗。”

　　“多模態(tài)感知與分析技術(shù)可將音頻、圖像、視頻等信號轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的語義標簽，結(jié)合深度學習方法對藝術(shù)作品的情感特征與用戶反饋進行建模，構(gòu)建“藝術(shù)—情感”映射模型，實現(xiàn)藝術(shù)情感的高效識別，進一步增強人機交互體驗與個性化表達能力。”

　　“智能體育訓練還可通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)，提供沉浸式的運動體驗，幫助學生在虛擬環(huán)境中進行技能訓練。”

　　以“智”助研部分，藍皮書提出：

　　“人工智能系統(tǒng)通過對教師授課數(shù)據(jù)、教學評價、學生反饋、課堂互動以及專業(yè)能力評估等多維度數(shù)據(jù)的深入分析，為每位教師量身定制專業(yè)發(fā)展方案，并提供相應的培養(yǎng)依據(jù)。”

　　“為進一步提升智能化賦能水平，可從以下方面優(yōu)化:其一，在數(shù)據(jù)安全保障上，構(gòu)建涵蓋采集、傳輸、存儲、使用全流程的數(shù)據(jù)保護機制，確保教師與學生的個人信息不被濫用，夯實教師成長數(shù)據(jù)應用的可信基礎(chǔ);其二，在推薦算法優(yōu)化上，完善成長路徑生成模型的公平性與適應性控制機制，解決當前系統(tǒng)高度依賴歷史數(shù)據(jù)導致路徑單一或覆蓋不足的問題，提升個性推薦的科學性與包容性;其三，在用戶適配機制上，構(gòu)建教師人工智能素養(yǎng)分層支持體系，結(jié)合實際應用場景，提供基于能力水平的引導與培訓資源，提升教師對智能系統(tǒng)的理解與接受能力，增強技術(shù)應用效果。”

　　“智能科研實驗平臺已在教育科研場景中展現(xiàn)出良好的賦能 效應，能夠為師生提供虛擬仿真、數(shù)據(jù)分析與實驗驗證等一體化技術(shù)支持。”

　　以“智”助管部分，藍皮書提出：

　　“越來越多的學校已部署智能校園安防系統(tǒng)，廣泛應用于校園安全管理中，但需要規(guī)范管理，謹慎處理學生隱私等數(shù)據(jù)。 ”

　　“許多學校已經(jīng)建設了智能化管理系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)了教學和管理工作的自動化和智能化。這些系統(tǒng)通常包括課程自動排課、在線選課、成績分析、教學質(zhì)量評估等功能，大大減輕了教務人員的工作負擔，并提高了管理的科學性和效率。”

　　藍皮書還提出“提升教師人工智能素養(yǎng)、優(yōu)選推廣成熟教育應用、理性建設推進教育試點、教育業(yè)務牽引全鏈賦能、重數(shù)據(jù)隱私與倫理治理”的發(fā)展建議，以推動人工智能與教育的科學融合與穩(wěn)步發(fā)展……