百年大計(jì)，教育為本；教育大計(jì)，教師為先。為著力推動(dòng)教師教育振興發(fā)展，2022年4月，教育部等八部門聯(lián)合印發(fā)的《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)高水平教師教育體系建設(shè)，培養(yǎng)造就高素質(zhì)、專業(yè)化、創(chuàng)新型中小學(xué)教師隊(duì)伍。
中小學(xué)教師教育主要分為職前培養(yǎng)（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(xùn)中心及區(qū)域中小學(xué)教師發(fā)展中心（或教師進(jìn)修、教研等部門）承擔(dān)。針對(duì)中小學(xué)教師培養(yǎng)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、深度賦能教師專業(yè)發(fā)展，構(gòu)建職前與職后、培養(yǎng)與測(cè)評(píng)、線上與線下融為一體的教師教學(xué)能力培養(yǎng)新模式，助力新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃實(shí)施。
一、AI賦能師范生教學(xué)技能高質(zhì)量培養(yǎng)
針對(duì)師范生教學(xué)技能培養(yǎng)，奧威亞深度融合AI能力和音視頻能力，支持對(duì)教學(xué)技能訓(xùn)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、板書等多項(xiàng)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，快速生成多維度課堂觀察報(bào)告，幫助師范生快速、有效提升教學(xué)技能。
師范生智能研訓(xùn)AI分析包括語(yǔ)音、情緒起伏、板書等模塊
1.一體化實(shí)訓(xùn)，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(xùn)平臺(tái)為核心，為師范生教學(xué)技能訓(xùn)練提供可觀察、可評(píng)價(jià)、流程一體化的智能實(shí)訓(xùn)環(huán)境。
針對(duì)性提升師范生教學(xué)技能。課前，指導(dǎo)老師在平臺(tái)上布置學(xué)習(xí)任務(wù)，師范生根據(jù)任務(wù)要求，借鑒平臺(tái)優(yōu)秀課例，做好教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，隨后預(yù)約實(shí)訓(xùn)場(chǎng)室；課中，一鍵開啟視頻錄制，通過(guò)模擬中小學(xué)課堂教學(xué)情境，檢驗(yàn)自身基本教學(xué)技能；課后，通過(guò)平臺(tái)個(gè)人空間可以反復(fù)觀看教學(xué)實(shí)錄，即時(shí)獲取指導(dǎo)老師的反饋評(píng)價(jià)，總結(jié)反思問題所在，有針對(duì)性地提升教學(xué)技能水平。
輔助指導(dǎo)老師開展科學(xué)指導(dǎo)。對(duì)于指導(dǎo)老師而言，可上傳優(yōu)質(zhì)課例資源至平臺(tái)，供師范生模仿學(xué)習(xí)，還可在線布置作業(yè)、批改作業(yè)與反饋評(píng)價(jià)，并根據(jù)反饋效果調(diào)整教學(xué)策略、開展科學(xué)指導(dǎo)。
賦能師范生實(shí)訓(xùn)管理提質(zhì)。對(duì)于管理者而言，可通過(guò)平臺(tái)集中管理教室預(yù)約與使用情況，提高實(shí)訓(xùn)管理效率；可對(duì)師范生實(shí)訓(xùn)進(jìn)行遠(yuǎn)程督導(dǎo)巡課，規(guī)范師范生實(shí)訓(xùn)教學(xué)紀(jì)律；還可統(tǒng)一安排師范生在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)室進(jìn)行技能考核、技能競(jìng)賽，組織評(píng)審團(tuán)隊(duì)進(jìn)行在線評(píng)審，形成“以賽促練”的實(shí)訓(xùn)效果。
快速建設(shè)校本實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源。一方面，指導(dǎo)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(xí)；另一方面，從師范生技能考核、技能競(jìng)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(kù)。
2.橫向交叉印證，探索釋放數(shù)據(jù)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(jié)論，然而缺乏數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的驗(yàn)證、比較，從而影響“結(jié)論”的準(zhǔn)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(duì)應(yīng)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(jié)論，顯然無(wú)法精準(zhǔn)表征師范生的研訓(xùn)特征。
奧威亞AI分析終端，不僅對(duì)師范生各項(xiàng)教學(xué)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行伴隨式采集，還結(jié)合“時(shí)鐘跟隨”機(jī)制，對(duì)同一時(shí)間點(diǎn)（時(shí)段）的不同特征數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度展示，并對(duì)情緒起伏、普通話、語(yǔ)速、音量關(guān)鍵詞等指標(biāo)進(jìn)行交叉印證，供師范生和指導(dǎo)老師進(jìn)一步驗(yàn)證，挖掘數(shù)據(jù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性，從多角度發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)不足，真正發(fā)揮出數(shù)據(jù)的價(jià)值。
例如，當(dāng)師范生的情緒達(dá)到波峰狀態(tài)時(shí)（表現(xiàn)出非常開心或悲傷），可能代表其講課生動(dòng)有趣，可通過(guò)快速定位對(duì)應(yīng)片段的其他指標(biāo)，觀察重音強(qiáng)調(diào)（音量指標(biāo)）是否成功引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和理解課堂重點(diǎn)（關(guān)鍵詞指標(biāo)），從而進(jìn)一步驗(yàn)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(fù)盤教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施效果，奧威亞的課堂語(yǔ)音數(shù)據(jù)分析模型，對(duì)課堂語(yǔ)音內(nèi)容、知識(shí)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(jù)教學(xué)大綱，師范生可以結(jié)合新課標(biāo)的教學(xué)要求，快速校驗(yàn)課前教學(xué)設(shè)計(jì)、課中教學(xué)實(shí)施的完整性與科學(xué)性，反思自己是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)、把握教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)大綱的制定方法，并根據(jù)科學(xué)的教學(xué)大綱細(xì)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(yǎng)高質(zhì)量提升
不同于師范生能力培養(yǎng)，中小學(xué)教師能力提升的應(yīng)用場(chǎng)景更為多元化。奧威亞結(jié)合教師發(fā)展實(shí)際，為教師提供AI課堂分析、教師數(shù)字畫像，以及網(wǎng)絡(luò)教研、研修共同體、名師示范觀摩、集體磨課備課等豐富的教研應(yīng)用，助力各區(qū)域有效提高教師研修質(zhì)量，整體提升中小學(xué)教師隊(duì)伍教書育人能力素質(zhì)。
1.多模態(tài)AI分析，輔助教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)
奧威亞采用邊緣計(jì)算解決方案，將AI算法前置到錄播終端和攝像機(jī)中，在課堂當(dāng)中即可完成師生動(dòng)作、語(yǔ)音等數(shù)據(jù)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(tái)，可視化呈現(xiàn)多維度AI課堂分析報(bào)告，并為老師教學(xué)反思和循證教研提供針對(duì)性改進(jìn)建議，賦能教學(xué)質(zhì)量提升與教師隊(duì)伍專業(yè)發(fā)展。
以課堂提問為例，老師通過(guò)提問能夠清晰了解學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況。奧威亞依托布魯姆教育目標(biāo)分類法、麥卡錫4MAT理論模型，對(duì)課堂提問次數(shù)、提問內(nèi)容進(jìn)行分析和可視化呈現(xiàn)，對(duì)提問歸類為“是何”“若何”“如何”“為何”“其他”等類型；老師可以結(jié)合提問時(shí)間分布、學(xué)生回答情況，綜合判斷提問數(shù)量、內(nèi)容和層次等是否合理，從而不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)。
2.教師數(shù)字畫像，促進(jìn)教師自我認(rèn)知和發(fā)展
奧威亞基于AI能力采集的各項(xiàng)教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)，有效關(guān)聯(lián)教師特征、教研成果等其他有價(jià)值的數(shù)據(jù)，運(yùn)用專業(yè)的理論模型構(gòu)建教師數(shù)字畫像。在實(shí)踐中，個(gè)體數(shù)字畫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(rèn)知行為表現(xiàn)、優(yōu)缺點(diǎn)和疑問點(diǎn)，從而逐步摒棄以往片面的經(jīng)驗(yàn)經(jīng)感知。
教師數(shù)字畫像包括五大類數(shù)據(jù)，即教師特征數(shù)據(jù)、教學(xué)能力數(shù)據(jù)、教學(xué)行為數(shù)據(jù)、教研行為數(shù)據(jù)、教研成果數(shù)據(jù)與同伴認(rèn)可度。未來(lái)，隨著AI能力的升級(jí)，獲取的數(shù)據(jù)將越來(lái)越豐富。
3.多元教研應(yīng)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(tái)提供網(wǎng)絡(luò)教研、研修共同體、集體磨課備課、名師示范觀摩等豐富的教研應(yīng)用，為名師、教研員等提供名師工作空間，支撐區(qū)域充分發(fā)揮名師引領(lǐng)作用，開展集體備課、聽評(píng)課、教學(xué)研討等教研實(shí)踐，構(gòu)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)青年教師專業(yè)化發(fā)展。
全連接智慧教學(xué)平臺(tái)豐富的教研應(yīng)用
三、積累一批教師專業(yè)發(fā)展典型案例
近年來(lái)，奧威亞積極踐行央企擔(dān)當(dāng)，根據(jù)各級(jí)各類學(xué)校教育發(fā)展實(shí)際，為其搭建數(shù)字化的教師教學(xué)和研訓(xùn)環(huán)境，提供高質(zhì)量運(yùn)營(yíng)服務(wù)，邀請(qǐng)專家團(tuán)隊(duì)提供專業(yè)指導(dǎo)，如今已形成一批覆蓋各大高校和中小學(xué)教師專業(yè)發(fā)展的典型案例。
承擔(dān)科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)
在科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)“農(nóng)村地區(qū)教師教學(xué)能力智能評(píng)測(cè)與教學(xué)精準(zhǔn)輔助技術(shù)研究”項(xiàng)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(píng)測(cè)與教學(xué)精準(zhǔn)輔助技術(shù)，將為1000所以上農(nóng)村學(xué)校教師提供教學(xué)勝任力系統(tǒng)解決方案，以及優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源、智能分析工具、教案生成工具等支持，該研究項(xiàng)目的應(yīng)用落地，將為全國(guó)各地開展“造血式”教育幫扶、農(nóng)村教師隊(duì)伍專業(yè)發(fā)展提供新路徑。
華南師范大學(xué)以教師發(fā)展中心為核心，構(gòu)建了“礪儒·新師范”創(chuàng)新學(xué)習(xí)空間和教師教學(xué)技能實(shí)訓(xùn)中心兩大智慧學(xué)習(xí)空間，通過(guò)智慧實(shí)體空間和泛在虛擬平臺(tái)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、能力測(cè)評(píng)、教師培訓(xùn)、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(chǔ)備“兩手抓”的師范教育體系建設(shè)。
建設(shè)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(qū)、倉(cāng)山校區(qū)分別打造2個(gè)教師發(fā)展智慧中心，集智慧智能、校區(qū)互動(dòng)、分組討論、項(xiàng)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。
打造智慧研修生態(tài) 推動(dòng)城鄉(xiāng)教育一體化
為推動(dòng)區(qū)域教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，奧威亞根據(jù)內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)教育發(fā)展實(shí)際，為其建設(shè)了60余間錄播教室與三個(gè)課堂全連接平臺(tái)，提供高質(zhì)量的運(yùn)營(yíng)服務(wù)，為全區(qū)師生開展教學(xué)教研等數(shù)字化應(yīng)用提供有力支撐；邀請(qǐng)教育信息化專家多次進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，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(yǎng)、大數(shù)據(jù)教學(xué)管理”等六個(gè)智慧研修項(xiàng)目，常態(tài)化開展線上線下混合研修，探索AI課堂分析賦能教師課后反思、精準(zhǔn)教研等應(yīng)用，逐步構(gòu)建起了“智慧教研共同體”模式，有效推動(dòng)城鄉(xiāng)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(jī)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(chǔ)教育學(xué)校）跨域合作實(shí)踐，基于各方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏的原則，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(qū)等一批典型案例。
未來(lái)，奧威亞將聚焦教師專業(yè)發(fā)展，持續(xù)發(fā)揮音視頻和AI能力優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建教育應(yīng)用AI大模型，探索生成式課堂教學(xué)過(guò)程多模態(tài)評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)師范生和中小學(xué)教師教學(xué)能力培養(yǎng)和提升數(shù)字化，助力各級(jí)各類學(xué)校培養(yǎng)真正的“強(qiáng)國(guó)之師”。
