应用场景典型案例
展示人工智能技术应用引领性、创新性
推动高等教育改革与发展
在今年4月教育部公布的首批18个“人工智能+高等教育”应用场景典型案例中,华东师范大学“水杉在线:大规模个性化全民数字素养在线学习提升平台”案例率先入选。
此次入选的“大模型数字人赋能师范生实践教学能力提升”项目,研发了面向师范生实践教学能力培养的教育元空间,利用大模型驱动不同特点的数字人学生,构建了真实多元、开放灵活、安全可控的融合实训空间。
基于多模态教学过程数据,生成多维度画像和课堂诊断,提供智能、规范、系统的评价工具。在此基础上,智能推荐个性化的技能养成路径,精准推送个性化学习资源,形成师范生“教学实践-画像-诊断-推荐”的实训路径闭环。
利用大模型驱动不同特点的数字人学生
这一路径有效提升师范生的实践教学能力和数字化教学水平,解决了长期存在的缺乏真实课堂情景、缺乏实习机会、试错成本高、缺乏系统性评价和个性化干预等痛点问题。
教育元空间的核心是大模型驱动的数字虚拟学生。
团队通过开发具备多种性格和认知特点的数字人角色,用于模拟真实的学生行为和复杂的课堂交互场景。其关键技术包括大模型驱动的自然语言理解与生成、多模态数据实时采集与分析、情感识别与反馈机制、虚拟现实技术及智能互动算法、语音识别与合成、数字人的3D建模等。
大模型驱动的智能虚拟学生与师范生互动
目前,元空间已经模拟了小学数学、高中数学、初中地理、初中物理、初中化学、初中信息技术课等具体学科课堂教学场景下的数字人认知模型。
此外,元空间还提供了多元的虚拟教学工具,如三维工具展示、VR/AR设备、实时学习数据反馈、智能作文批改等,支持师范生面向数字人学生开展虚拟教学实践。
基于师范生多维度画像的个性化教学能力提升路径推荐
通过对交互过程中的多模态数据采集与分析,平台能够形成师范生的教学能力、教学风格、心理特质和生理特质综合画像,实现师范生实践教学能力培养的学习节奏、学习资源和学习场景个性化推荐,驱动实施更加高阶的教学实践。
目前,该平台已面向华东师范大学2023级师范生,完成了小学数学、高中数学、初中地理、初中物理、初中化学、初中信息技术课等6个学科的虚拟教学实践;并针对心理、教育技术、统计、软件工程、数据科学、计算机等多个专业学生开展了元空间虚拟教学。
2025年春季学期起,大模型数字人平台将在学校的智慧教室大规模部署,并在部分课程上开展教学实践,逐步推广至全校5000余名师范生培养过程中。
云南昭通学院和丽江师范学院师范生在开展数字人模拟教学
华东师范大学、云南昭通学院、丽江师范学院三地实时互动
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基于课堂教学技能评价指标的课堂分析系统
伴随式采集实训教学过程中生成的多模态数据,利用人工智能技术,自动提取课堂教与学的相关特征,从不同的维度揭示课堂黑箱,实现常态化的课堂教学智能分析与反馈。课堂分析系统支持对基本授课技能、课堂问答技能、教学设计技能和数字化教学技能四大维度下的31个技能点进行过程性诊断与反馈,可辅助师范生明晰各技能要素的掌握情况,更加有针对性地改进提升。
未来,“大模型数字人
赋能师范生实践教学能力提升”项目
将在各级各类师范院校
和中小学推广
以人工智能技术
融合打造全新的培养模式
助力打造“强国之师”
来源|智能教育实验室/上海智能教育研究院/计算机科学与技术学院、信息办
通联|张凯、陈洁
编辑|郭文君 王姝萱
转自华东师大官微
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