人工智能赋能教育

肖亚军

2019年3月，联合国教科文组织（UNESCO）正式发布了《教育中的人工智能：可持续发展的挑战和机遇》。北京师范大学《人工智能+教育》蓝皮书（2018）从智能化的基础设施、学习过程的智能化支持、智能化的评价手段、智能化的教师辅助手段和智能化教育管理五个方面，提出了“人工智能+教育”的五个典型应用场景。

人工智能将改变未来教学形式，这已成为业界的广泛共识。但是，人工智能在教育中应该如何应用？在教育实践中到底能产生什么效果？还缺乏实际案例带来的“亲身感受”。近年来，青岛市实验高级中学（简称青岛实验高中）秉持“无创新，不实验”的理念，在“人工智能+教育”领域大胆尝试，积累了可贵的经验。

一张个性化的学习单

青岛实验高中数学采取分层教学，高三级部的宿晓晨和傅滋润不在一个行政班，但是同在二层级的一个教学班学习。今天，他们同时拿到了自己本周的《个性化学习单》。上面有两人各自在本周数学统一作业中的数据统计：哪些知识点已经完全掌握？哪些知识点有待提高？哪些知识点特别需要加强？特别是针对每个人各自的薄弱点，提供了不同的针对性题目，供两人温习巩固。分层教学，已经使一个班级的同学各自找到自己的学习起点，实现了第一层面的个性化。《个性化学习单》又使同一层级的同学找到了各自的薄弱点，并有针对性地开展学习，实现了第二层面的个性化。而这背后依托的是人工智能的支撑。

青岛实验高中依托大数据平台，根据高中阶段每学期的学习任务，精心规划了18次统一作业，以周检测或者周作业的形式发给学生，学生在认真解答之后，老师进行批阅，并扫描录入学校统一平台，由平台自动产生学生《个性化学习单》。

该平台链接学校网上阅卷平台，把学生每次考试的相关数据进行整合比较，一段时间后即形成个性化学习数据链，对学生学习情况进行精准分析判断，反映优点及不足。然后再根据平台题库，老师进行个性化推题，从而实现学生个性化学习任务的智能化。到达高三年级，学生的数据已经足够翔实，这种个性化就更加精准。在青岛实验高中，依托于人工智能的个性化学习学科已涵盖数学、物理、化学，正准备向生物、英语拓展。

一个来自持续跟踪的报告

青岛实验高中2019年度教学年会上，苏延红副校长进行的一次特殊的报告解读，引起了全体教师的震动。这是一份高一（4）班一个学期的常态化课堂的跟踪报告书。

报告中详细列录了一个学期以来教师及学生的整体表现。教师层面包括每節课教师讲授时间所占比例，学生主题活动时间所占比例，是否达到合理要求，整个学期达到合理要求的课的整体比例，并由此判断出该学科课堂是否真正体现“学生为主”。

根据对课堂活跃度的观察对每节课做出判断，给出整个学期活跃度好的课堂所占比例，从一个层面判断课堂教学的质量。学生方面包括学习投入度，通过采集学生面部表情，判断学生的学习投入程度，给出一个学期学生学习投入度高的课堂比例，判断该班级学风状况。根据不同学科整个学期学生投入度高的课堂比例，判断该班级不同学科的学习状况，给出整个学习投入度高和低的学生名单，引导教师进行个性化指导。通过相关数据的解读，自动生成对该班级学习、常规管理的建议。

这是青岛实验高中本学期开始建设的智能教室的缩影，重点通过音影采集，形成数据，通过数据分析，给出建议，以有效提高课堂教学质量及班级管理水平。虽然这样的尝试刚刚开始，但苏校长的报告解读，引起了全体教师们的深刻反思。今年，青岛实验高中将增加投入，进一步完善智能教室的功能和利用。

一次与餐厅老板的对话

2019年4月的一个早晨，青岛实验高中总务处王太文主任找到了学生餐厅的两位老板，半开玩笑地告诉他们最近早饭质量不太好。两位老板很诧异。王主任说，根据学校智慧校园数据平台自动预警，学生最近早晨到餐厅就餐人数下降明显，到超市和面包房就餐的人数显著增加。两位老板也不由地点头，说最近学生早晨到餐厅就餐的人数确实有波动，需要好好采取措施把学生重新吸引到餐厅。这是青岛实验高中智慧校园建设中的一个缩影。

智慧校园平台通过一卡通，详细记录学生在校内生活的方方面面，教室、宿舍、餐厅、图书馆、体育馆、艺术楼都有打卡系统，链接校内消费系统，形成一张学生校内生活路径图，定期推送给学生家长。一则加强家校沟通，消除家长对孩子在校生活的顾虑;二则家长发现问题，会立即跟班主任沟通，防止不良现象的蔓延。同时，平台从整体的角度，自动分析阶段性数据，对学生的整体状况进行判断，给出阶段性的意见和建议。

譬如平台会阶段性提示学生在图书馆借阅图书排行榜，阶段性提示学生阅览室学习人数、主要班级，阶段性提示课间回宿舍频率较高学生名单，体育馆内学生活动主要时间段，餐厅里近期售卖最火的食物，专家报告收听人数等信息，辅助学校完善相关工作。人工智能，在学校治理方面展示出了独特优势。

近几年，人工智能技术得以迅速发展，但大多数仍处于弱人工智能阶段，应用在教育上的很有限。不过这些应用对教育起到了减负增效的效果，受到了大家欢迎。以上三个故事，是青岛实验高中在探索人工智能+教育进程中的真实感受。我们期待有更多的实践成果呈现，启发和引导我们让人工智能更好地赋能教育，让人工智能+教育结出更多的硕果。