奧威亞AI教育模型，賦能教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展

　　百年大計，教育為本;教育大計，教師為先。為著(zhù)力推動(dòng)教師教育振興發(fā)展，2022年4月，教育部等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《新時(shí)代基礎教育強師計劃》強調要加強高水平教師教育體系建設，培養造就高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化、創(chuàng )新型中小學(xué)教師隊伍。

　　中小學(xué)教師教育主要分為職前培養(師范生)和職后發(fā)展(在職教師)兩大階段，分別由師范院校教師技能實(shí)訓中心及區域中小學(xué)教師發(fā)展中心(或教師進(jìn)修、教研等部門(mén))承擔。針對中小學(xué)教師培養的不同階段需求，奧威亞自主研發(fā)了AI教育模型，支持創(chuàng )新師范生教育實(shí)踐、深度賦能教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展，構建職前與職后、培養與測評、線(xiàn)上與線(xiàn)下融為一體的教師教學(xué)能力培養新模式 ，助力新時(shí)代基礎教育強師計劃實(shí)施。

　　一、AI賦能師范生教學(xué)技能高質(zhì)量培養

　　針對師范生教學(xué)技能培養，奧威亞深度融合AI能力和音視頻能力，支持對教學(xué)技能訓練過(guò)程進(jìn)行音視頻錄制與回放，通過(guò)伴隨式采集和多模態(tài)分析，提取語(yǔ)音、情緒起伏、板書(shū)等多項有價(jià)值的數據，快速生成多維度課堂觀(guān)察報告，幫助師范生快速、有效提升教學(xué)技能。

師范生智能研訓AI分析包括語(yǔ)音、情緒起伏、板書(shū)等模塊

　　1. 一體化實(shí)訓，賦能師范生教育管理提質(zhì)

　　以建有AI錄播的智慧微格教室和師范生自主研訓平臺為核心，為師范生教學(xué)技能訓練提供可觀(guān)察、可評價(jià)、流程一體化的智能實(shí)訓環(huán)境。

　　針對性提升師范生教學(xué)技能。 課前，指導老師在平臺上布置學(xué)習任務(wù)，師范生根據任務(wù)要求，借鑒平臺優(yōu)秀課例，做好教學(xué)設計準備，隨后預約實(shí)訓場(chǎng)室;課中，一鍵開(kāi)啟視頻錄制，通過(guò)模擬中小學(xué)課堂教學(xué)情境，檢驗自身基本教學(xué)技能;課后，通過(guò)平臺個(gè)人空間可以反復觀(guān)看教學(xué)實(shí)錄，即時(shí)獲取指導老師的反饋評價(jià)，總結反思問(wèn)題所在，有針對性地提升教學(xué)技能水平。

　　輔助指導老師開(kāi)展科學(xué)指導。 對于指導老師而言，可上傳優(yōu)質(zhì)課例資源至平臺，供師范生模仿學(xué)習，還可在線(xiàn)布置作業(yè)、批改作業(yè)與反饋評價(jià)，并根據反饋效果調整教學(xué)策略、開(kāi)展科學(xué)指導。

　　賦能師范生實(shí)訓管理提質(zhì)。 對于管理者而言，可通過(guò)平臺集中管理教室預約與使用情況，提高實(shí)訓管理效率;可對師范生實(shí)訓進(jìn)行遠程督導巡課，規范師范生實(shí)訓教學(xué)紀律;還可統一安排師范生在實(shí)訓場(chǎng)室進(jìn)行技能考核、技能競賽，組織評審團隊進(jìn)行在線(xiàn)評審，形成“以賽促練”的實(shí)訓效果。

　　快速建設校本實(shí)訓教學(xué)資源。 一方面，指導老師可錄制和上傳優(yōu)質(zhì)課程資源，供師范生自主學(xué)習;另一方面，從師范生技能考核、技能競賽中遴選出一批優(yōu)質(zhì)課程資源，逐步形成具有校本特色的資源庫。

　　2.橫向交叉印證，探索釋放數據價(jià)值

　　目前，市場(chǎng)上的一部分AI課堂分析追求“大而全”、從“單一維度”直接下結論，然而缺乏數據和數據之間的驗證、比較，從而影響“結論”的準確性和信服力。

　　以“語(yǔ)速分析”為例，語(yǔ)速快的老師可能語(yǔ)言流暢、條理清楚，語(yǔ)速慢的老師也可能娓娓道來(lái)、循循善誘，并且每個(gè)老師的風(fēng)格和對應的學(xué)生的接受程度都不盡相同，因此直接得出語(yǔ)速“過(guò)快”或者“過(guò)慢”的結論，顯然無(wú)法精準表征師范生的研訓特征。

　　奧威亞AI分析終端，不僅對師范生各項教學(xué)行為數據進(jìn)行伴隨式采集，還結合“時(shí)鐘跟隨”機制 ，對同一時(shí)間點(diǎn)(時(shí)段)的不同特征數據進(jìn)行多維度展示，并對情緒起伏、普通話(huà)、語(yǔ)速、音量關(guān)鍵詞等指標進(jìn)行交叉印證 ，供師范生和指導老師進(jìn)一步驗證，挖掘數據之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性，從多角度發(fā)現問(wèn)題、改進(jìn)不足，真正發(fā)揮出數據的價(jià)值。

　　例如，當師范生的情緒達到波峰狀態(tài)時(shí)(表現出非常開(kāi)心或悲傷)，可能代表其講課生動(dòng)有趣，可通過(guò)快速定位對應片段的其他指標，觀(guān)察重音強調(音量指標)是否成功引導學(xué)生關(guān)注和理解課堂重點(diǎn)(關(guān)鍵詞指標)，從而進(jìn)一步驗證課堂效果。

課堂語(yǔ)音分析模型自動(dòng)生成教學(xué)大綱

　　為了便于師范生復盤(pán)教學(xué)設計的實(shí)施效果，奧威亞的課堂語(yǔ)音數據分析模型，對課堂語(yǔ)音內容、知識點(diǎn)、關(guān)鍵詞進(jìn)行智能提取與整理，智能生成課堂教學(xué)大綱。根據教學(xué)大綱，師范生可以結合新課標的教學(xué)要求，快速校驗課前教學(xué)設計、課中教學(xué)實(shí)施的完整性與科學(xué)性 ，反思自己是否達到教學(xué)目標、把握教學(xué)重點(diǎn)內容，優(yōu)化教學(xué)大綱的制定方法，并根據科學(xué)的教學(xué)大綱細化教學(xué)實(shí)施流程，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

　　二、AI賦能教師信息化素養高質(zhì)量提升

　　不同于師范生能力培養，中小學(xué)教師能力提升的應用場(chǎng)景更為多元化。奧威亞結合教師發(fā)展實(shí)際，為教師提供AI課堂分析、教師數字畫(huà)像，以及網(wǎng)絡(luò )教研、研修共同體、名師示范觀(guān)摩、集體磨課備課等豐富的教研應用 ，助力各區域有效提高教師研修質(zhì)量，整體提升中小學(xué)教師隊伍教書(shū)育人能力素質(zhì)。

　　1 .多模態(tài)AI分析，輔助教師優(yōu)化教學(xué)設計

　　奧威亞采用邊緣計算解決方案，將AI算法前置到錄播終端和攝像機中，在課堂當中即可完成師生動(dòng)作、語(yǔ)音等數據伴隨式采集與多模態(tài)分析。通過(guò)全連接智慧教學(xué)平臺，可視化呈現多維度AI課堂分析報告，并為老師教學(xué)反思和循證教研提供針對性改進(jìn)建議，賦能教學(xué)質(zhì)量提升與教師隊伍專(zhuān)業(yè)發(fā)展。

　　課堂教情分析示意圖

　　以課堂提問(wèn)為例，老師通過(guò)提問(wèn)能夠清晰了解學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況。奧威亞依托布魯姆教育目標分類(lèi)法、麥卡錫4MAT理論模型，對課堂提問(wèn)次數、提問(wèn)內容進(jìn)行分析和可視化呈現，對提問(wèn)歸類(lèi)為“是何”“若何”“如何”“為何”“其他”等類(lèi)型;老師可以結合提問(wèn)時(shí)間分布、學(xué)生回答情況，綜合判斷提問(wèn)數量、內容和層次等是否合理，從而不斷改進(jìn)教學(xué)設計。

　　2 . 教師數字畫(huà)像，促進(jìn)教師自我認知和發(fā)展

　　奧威亞基于A(yíng)I能力采集的各項教師教學(xué)行為數據，有效關(guān)聯(lián)教師特征、教研成果等其他有價(jià)值的數據，運用專(zhuān)業(yè)的理論模型構建教師數字畫(huà)像。在實(shí)踐中，個(gè)體數字畫(huà)像可以作為工具輔助老師回憶和審視教研活動(dòng)全過(guò)程，幫助老師多維度認知行為表現、優(yōu)缺點(diǎn)和疑問(wèn)點(diǎn)，從而逐步摒棄以往片面的經(jīng)驗經(jīng)感知。

　　教師數字畫(huà)像包括五大類(lèi)數據，即教師特征數據、教學(xué)能力數據、教學(xué)行為數據、教研行為數據、教研成果數據與同伴認可度。未來(lái)，隨著(zhù)AI能力的升級，獲取的數據將越來(lái)越豐富。

　　3. 多元教研應用，支撐教師研修模式創(chuàng )新

　　奧威亞全連接智慧教學(xué)平臺提供網(wǎng)絡(luò )教研、研修共同體、集體磨課備課、名師示范觀(guān)摩等豐富的教研應用，為名師、教研員等提供名師工作空間，支撐區域充分發(fā)揮名師引領(lǐng)作用，開(kāi)展集體備課、聽(tīng)評課、教學(xué)研討等教研實(shí)踐，構建網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的教研共同體，創(chuàng )新教師研修模式，帶動(dòng)青年教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。

全連接智慧教學(xué)平臺豐富的教研應用

　　三、積累一批教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展典型案例

　　近年來(lái)，奧威亞積極踐行央企擔當，根據各級各類(lèi)學(xué)校教育發(fā)展實(shí)際，為其搭建數字化的教師教學(xué)和研訓環(huán)境，提供高質(zhì)量運營(yíng)服務(wù)，邀請專(zhuān)家團隊提供專(zhuān)業(yè)指導，如今已形成一批覆蓋各大高校和中小學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的典型案例。

　　承擔科技部重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項

　　賦能廣大農村教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展

　　在科技部重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項“農村地區教師教學(xué)能力智能評測與教學(xué)精準輔助技術(shù)研究”項目中，奧威亞與北京師范大學(xué)、華南師范大學(xué)等眾多高校一道，依托人工智能評測與教學(xué)精準輔助技術(shù)，將為1000所以上農村學(xué)校教師提供教學(xué)勝任力系統解決方案，以及優(yōu)質(zhì)數字資源、智能分析工具、教案生成工具等支持，該研究項目的應用落地，將為全國各地開(kāi)展“造血式”教育幫扶、農村教師隊伍專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供新路徑。

　　華南師范大學(xué)

　　搭建智慧教學(xué)空間，支撐“新師范”建設

　　華南師范大學(xué)以教師發(fā)展中心為核心，構建了“礪儒·新師范”創(chuàng )新學(xué)習空間和教師教學(xué)技能實(shí)訓中心兩大智慧學(xué)習空間，通過(guò)智慧實(shí)體空間和泛在虛擬平臺結合，實(shí)現實(shí)訓教學(xué)、能力測評、教師培訓、成果展示、資源匯聚五大功能，助力打造教師人才與師范生儲備“兩手抓”的師范教育體系建設。

　　福建師范大學(xué)

　　建設教育智慧中心，助力思政教育創(chuàng )新

　　福建師范大學(xué)在學(xué)校旗山校區、倉山校區分別打造2個(gè)教師發(fā)展智慧中心，集智慧智能、校區互動(dòng)、分組討論、項目協(xié)作、教學(xué)反饋等功能于一體。以情境教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)等方式，著(zhù)力打造“理論主課堂+實(shí)踐大課堂+網(wǎng)絡(luò )新課堂+示范微課堂”四位一體的思政課程群，助力思政教育創(chuàng )新發(fā)展。

　　通遼市科爾沁區

　　打造智慧研修生態(tài) 推動(dòng)城鄉教育一體化

　　為推動(dòng)區域教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，奧威亞根據內蒙古通遼市科爾沁區教育發(fā)展實(shí)際，為其建設了60余間錄播教室與三個(gè)課堂全連接平臺，提供高質(zhì)量的運營(yíng)服務(wù)，為全區師生開(kāi)展教學(xué)教研等數字化應用提供有力支撐;邀請教育信息化專(zhuān)家多次進(jìn)行針對性指導，助力科爾沁實(shí)施了“雙師同頻課堂、空中集體備課、網(wǎng)絡(luò )駐校教研、智慧名師工作坊、青年教師云端跟蹤培養、大數據教學(xué)管理”等六個(gè)智慧研修項目，常態(tài)化開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合研修，探索AI課堂分析賦能教師課后反思、精準教研等應用，逐步構建起了“智慧教研共同體”模式，有效推動(dòng)城鄉教育一體化發(fā)展。

　　在高校和中小學(xué)二者之間，奧威亞還在機制層面積極探索，深度參與U-G-S-S（大學(xué)-政府-社會(huì )組織-基礎教育學(xué)校）跨域合作實(shí)踐 ，基于各方優(yōu)勢互補、合作共贏(yíng)的原則，推動(dòng)教師教育的協(xié)同創(chuàng )新，形成了肇慶學(xué)院、青海省西寧市城北區等一批典型案例。

　　未來(lái)，奧威亞將聚焦教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展，持續發(fā)揮音視頻和AI能力優(yōu)勢，構建教育應用AI大模型，探索生成式課堂教學(xué)過(guò)程多模態(tài)評價(jià)和教師評價(jià)應用，實(shí)現師范生和中小學(xué)教師教學(xué)能力培養和提升數字化，助力各級各類(lèi)學(xué)校培養真正的“強國之師”。