智能研修平臺(tái)下的小學(xué)教師精準(zhǔn)畫(huà)像研究

【摘要】文章聚焦于教師的數(shù)字素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)發(fā)展，深入探討如何借助智能研修平臺(tái)為小學(xué)教師構(gòu)建精準(zhǔn)畫(huà)像，并提出相應(yīng)的策略，總結(jié)實(shí)踐成效。研究實(shí)踐表明，構(gòu)建小學(xué)教師精準(zhǔn)畫(huà)像，能夠激發(fā)教師的研修熱情、提高教師研修成效、助力教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)，有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教研、優(yōu)化教育資源配置。

【關(guān)鍵詞】智能研修平臺(tái)；教師畫(huà)像；特征標(biāo)簽；數(shù)字素養(yǎng)；教師發(fā)展

【基金項(xiàng)目】本文系南京市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度重點(diǎn)課題“‘雙減’背景下小學(xué)教師職業(yè)倦怠成因及調(diào)適策略的研究”（批準(zhǔn)號(hào)：ZD/2023/003）的階段性研究成果。

作者簡(jiǎn)介：陳晨（1984—），女，江蘇省南京市北京東路小學(xué)分校紅太陽(yáng)小學(xué)。

國(guó)家高度重視教師隊(duì)伍建設(shè)，關(guān)注教師的數(shù)字素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)發(fā)展，先后發(fā)布《關(guān)于實(shí)施第二批人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知》《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》《教師數(shù)字素養(yǎng)》等一系列重要文獻(xiàn)［1］。教育部副部長(zhǎng)陳杰在2024世界數(shù)字教育大會(huì)“教師數(shù)字素養(yǎng)與勝任力提升”平行會(huì)議的致辭中指出，面對(duì)教育高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求和以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)變革的挑戰(zhàn)，必須把數(shù)字素養(yǎng)與勝任力作為教師的必備素養(yǎng)，提升教師數(shù)字化教學(xué)能力，助推教學(xué)質(zhì)量提升?？梢?jiàn)，國(guó)家著力通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)賦能教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)，促進(jìn)教師數(shù)字化教學(xué)能力的發(fā)展，助推教學(xué)質(zhì)量的提升。

一、為小學(xué)教師構(gòu)建精準(zhǔn)畫(huà)像的必要性

小學(xué)教師的教研以教師自主教研、校本研修、區(qū)域教研和網(wǎng)絡(luò)教研為主要形式，這四種形式共同作用，促進(jìn)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展。目前，小學(xué)教師的集中教研活動(dòng)普遍存在組織難度大、模式單一、需求模糊、評(píng)價(jià)反饋不精準(zhǔn)等問(wèn)題，導(dǎo)致教研成果缺乏深度、成效不明顯，難以滿(mǎn)足小學(xué)教師提高教學(xué)能力和專(zhuān)業(yè)水平的需求。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，學(xué)校的教育生態(tài)、教研形式和學(xué)習(xí)范式都將迎來(lái)新的發(fā)展。為了促進(jìn)小學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展和數(shù)字素養(yǎng)的提升，學(xué)校需要采用新的研修模式，為教師提供數(shù)字化教學(xué)的示范與體驗(yàn)，發(fā)展教師人機(jī)融合的教學(xué)應(yīng)用“大能力”?；诖髷?shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)的智能研修平臺(tái)能夠?yàn)榻處熝行尢峁?yīng)用支撐服務(wù)，使教研活動(dòng)具有個(gè)性化、精準(zhǔn)化的特點(diǎn)，圍繞教師的備課、課堂教學(xué)等行為進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、精準(zhǔn)畫(huà)像，幫助教師優(yōu)化教學(xué)模式、提高教學(xué)效率，促進(jìn)教師數(shù)字素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)能力的提升。為了利用人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教研，助推教師隊(duì)伍建設(shè)，學(xué)校需要借助智能研修平臺(tái)為教師構(gòu)建精準(zhǔn)畫(huà)像，這是幫助教師適應(yīng)教育數(shù)字化戰(zhàn)略背景下教學(xué)創(chuàng)新變革、促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的應(yīng)然之舉。

二、小學(xué)教師畫(huà)像的內(nèi)涵

“用戶(hù)畫(huà)像”這一概念由Alan Cooper提出。用戶(hù)畫(huà)像現(xiàn)已逐漸成為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源推薦服務(wù)的基石。隨后，“用戶(hù)畫(huà)像”被引入教育領(lǐng)域，針對(duì)教師群體，延伸出了“教師畫(huà)像”理念。教師畫(huà)像涉及多個(gè)維度，如基礎(chǔ)特征、教研心理、社交互動(dòng)、教研行動(dòng)和教研成果。構(gòu)建教師畫(huà)像需要采用聚類(lèi)分析、回歸分析和預(yù)測(cè)模型等分析方法精準(zhǔn)刻畫(huà)教師的多項(xiàng)特點(diǎn)。例如，有學(xué)者運(yùn)用K-means聚類(lèi)算法，深入分析教師的教學(xué)行為，從而診斷教師在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，這有助于增強(qiáng)教師教研的精準(zhǔn)性和實(shí)效性［2］。再如，在可視化方面，教師畫(huà)像能夠通過(guò)文本、圖表等工具，直觀地呈現(xiàn)教師的個(gè)體特征，從而精準(zhǔn)推送個(gè)性化資源。這些探索與實(shí)踐，不僅豐富了教師畫(huà)像的理論體系，也為優(yōu)化教育資源的配置提供了新思路。

目前，教師畫(huà)像的內(nèi)涵主要概括為兩類(lèi)：一類(lèi)將教師畫(huà)像定義為“數(shù)據(jù)化”；另一類(lèi)將教師畫(huà)像定義為“語(yǔ)義化”，即個(gè)體標(biāo)簽的集合。智能研修平臺(tái)下的小學(xué)教師精準(zhǔn)畫(huà)像主要指小學(xué)教師個(gè)體標(biāo)簽的集合。具體而言，智能研修平臺(tái)下的小學(xué)教師精準(zhǔn)畫(huà)像能夠整合、分析教師個(gè)體的基本特征、發(fā)展需求、教學(xué)偏好和教學(xué)行為等維度的特征信息，并進(jìn)行精準(zhǔn)的“表征、發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)”，關(guān)注個(gè)體差異、發(fā)現(xiàn)共性問(wèn)題，為教師提供個(gè)性化服務(wù)，助力其進(jìn)行自我診斷、決策干預(yù)、評(píng)價(jià)管理，從而促進(jìn)教師的發(fā)展。

智能研修平臺(tái)下的小學(xué)教師畫(huà)像一方面通過(guò)畫(huà)像技術(shù)展示教師個(gè)人的教學(xué)行為概況，并通過(guò)人工智能技術(shù)采集、分類(lèi)和預(yù)處理多模態(tài)數(shù)據(jù)，如特征統(tǒng)計(jì)、行為統(tǒng)計(jì)、交互統(tǒng)計(jì)、心理統(tǒng)計(jì)等特征數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)全面反映教師的基本特征和參與培訓(xùn)的情況；另一方面通過(guò)特征標(biāo)簽，直觀呈現(xiàn)小學(xué)教師的個(gè)人能力圖譜，進(jìn)而生成教師畫(huà)像，精準(zhǔn)診斷教師教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，并通過(guò)平臺(tái)推送個(gè)性化資源。如此，能夠有效提升教師的教學(xué)水平，不斷激發(fā)教師發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力，助力他們從經(jīng)驗(yàn)型教師向研究型教師發(fā)展。

三、智能研修平臺(tái)構(gòu)建教師精準(zhǔn)畫(huà)像的步驟

（一）多模態(tài)數(shù)據(jù)的采集、分類(lèi)和預(yù)處理

教師畫(huà)像技術(shù)作為智能研修的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)平臺(tái)采集、視聽(tīng)錄制和圖像識(shí)別等智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師課堂行為的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集、分類(lèi)和預(yù)處理（如圖1所示）。智能研修平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)獲取教師在平臺(tái)中的用戶(hù)數(shù)據(jù)與信息，并通過(guò)自動(dòng)錄播技術(shù)，精準(zhǔn)采集教師在實(shí)際授課過(guò)程中的音頻和視頻資料。此外，圖像識(shí)別技術(shù)能夠細(xì)致分析教師的面部表情、肢體動(dòng)作等表現(xiàn)情況，以深入了解教師的教學(xué)狀態(tài)。智能研修平臺(tái)會(huì)將這些數(shù)據(jù)分成基本特征、教學(xué)需求、教學(xué)成果和研修記錄四類(lèi)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)歸約，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，為構(gòu)建精準(zhǔn)的教師畫(huà)像打下基礎(chǔ)。

（二）提取特征標(biāo)簽

提取特征標(biāo)簽是構(gòu)建教師畫(huà)像的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。特征標(biāo)簽富含的語(yǔ)義既易于他人理解，又便于計(jì)算機(jī)的提取與聚類(lèi)。為保障教師畫(huà)像的科學(xué)性、精準(zhǔn)性，智能研修平臺(tái)主要應(yīng)用兩種分析技術(shù)：基于AI的課堂教學(xué)行為分析和基于量表評(píng)價(jià)的教師能力矩陣分析。其中，S-T圖像用于反映課堂師生互動(dòng)的情況；Rt-Ch分析用于判斷課堂教學(xué)模式是講授型、互動(dòng)型還是混合型；參與度、表現(xiàn)度和關(guān)注度三種曲線(xiàn)，用于反映學(xué)生參與互動(dòng)和教學(xué)開(kāi)展的有效性；“教師能力矩陣”和“雷達(dá)圖”，能夠以直觀、形象的評(píng)價(jià)結(jié)果（可視化圖表）對(duì)教師的研修行為進(jìn)行翔實(shí)記錄，并將其作為重要參考指標(biāo)納入教師標(biāo)簽指標(biāo)［3］。

此外，智能研修平臺(tái)還會(huì)綜合分析教師的個(gè)人基本信息、外部環(huán)境等要素，從而最終形成包括基本特征、教學(xué)需求、教學(xué)成果、研修記錄四個(gè)維度的小學(xué)教師畫(huà)像標(biāo)簽體系（見(jiàn)表1）。平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)計(jì)、建模、預(yù)測(cè)等方式方法，生成三種標(biāo)簽：事實(shí)、模型和預(yù)測(cè)。其中，事實(shí)標(biāo)簽是基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)，統(tǒng)計(jì)智能研修平臺(tái)中教師的學(xué)歷、教齡、學(xué)科等信息，生成教師的基本特征標(biāo)簽；模型標(biāo)簽是通過(guò)智能研修平臺(tái)的AI教學(xué)行為分析和能力矩陣分析，得到研修數(shù)據(jù)標(biāo)簽，歸納該教師的研修主題、教學(xué)內(nèi)容等信息；預(yù)測(cè)標(biāo)簽是在前兩個(gè)標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)測(cè)、推薦。

（三）生成教師畫(huà)像

基于標(biāo)簽特征分析的深度挖掘，利用標(biāo)簽可視化工具（如Tagul、Wordle、Tagxedo等），智能研修平臺(tái)能夠?yàn)槊课恍W(xué)教師精心構(gòu)建多維度的精準(zhǔn)教師畫(huà)像。該畫(huà)像以人物肖像與標(biāo)簽詞云相結(jié)合的形式直觀展現(xiàn)。為了更全面地表征教師特征，智能研修平臺(tái)采用結(jié)構(gòu)化的文本描述，結(jié)合柱形圖、折線(xiàn)圖等可視化手段，對(duì)教師畫(huà)像進(jìn)行5f89940b870d532e122fa8c99743b23339684da9391c94a870c8d2372094d2b7多維度展示。同時(shí)，智能研修平臺(tái)會(huì)定期更新數(shù)據(jù)，確保畫(huà)像的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。隨著新興技術(shù)不斷更迭，3D建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等不斷涌現(xiàn)，這不僅能夠?yàn)榻處煯?huà)像技術(shù)的發(fā)展注入活力，還為教育領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展提供有力支撐。

（四）提供個(gè)性化推薦的服務(wù)

精準(zhǔn)畫(huà)像能夠動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)需求變化，為小學(xué)教師提供個(gè)性化的研修資源和服務(wù)。以學(xué)科研修資源推送為例，智能研修平臺(tái)基于教師的學(xué)科專(zhuān)長(zhǎng)、教學(xué)風(fēng)格及學(xué)生偏好，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)匹配，推送形式豐富的個(gè)性化教學(xué)資源，助力教師數(shù)字素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)能力的持續(xù)提升。

四、智能研究平臺(tái)構(gòu)建教師精準(zhǔn)畫(huà)像的成效

（一）AI技術(shù)賦能，創(chuàng)新教研范式

構(gòu)建教師精準(zhǔn)畫(huà)像是促進(jìn)智能時(shí)代教育發(fā)展和滿(mǎn)足教研需求的應(yīng)然之舉。聚焦大數(shù)據(jù)、人工智能、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)，創(chuàng)新教研范式，推動(dòng)教研的手段、理念和方式發(fā)生轉(zhuǎn)變。AI技術(shù)賦能的精準(zhǔn)教研，能夠創(chuàng)新教研成果展示方式，通過(guò)可視化、標(biāo)簽化的教師畫(huà)像，直觀展示教師教學(xué)特色與問(wèn)題癥結(jié)，從而增強(qiáng)教研活動(dòng)的針對(duì)性，提高教研活動(dòng)的信度與效度，構(gòu)建精準(zhǔn)教研新樣態(tài)。

（二）激發(fā)教師動(dòng)力，提升研修效果

精準(zhǔn)畫(huà)像使小學(xué)教師感受智能研修平臺(tái)的人文關(guān)懷，增強(qiáng)其參與研修的積極性和創(chuàng)造力。同時(shí)，智能研修平臺(tái)建立了教師發(fā)展智能測(cè)評(píng)系統(tǒng)，為每一位教師建立專(zhuān)屬賬號(hào)。教師每一次參評(píng)與使用的數(shù)據(jù)都會(huì)被記錄保存在專(zhuān)屬賬號(hào)里，為教師課堂教學(xué)能力的評(píng)價(jià)提供科學(xué)、客觀的依據(jù)，并形成分析記錄教師專(zhuān)業(yè)能力水平及發(fā)展動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于教師對(duì)自己的教學(xué)進(jìn)行自我診斷及反思，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地評(píng)估課堂，優(yōu)化課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一致性，提升研修效果。

（三）構(gòu)建精準(zhǔn)畫(huà)像，賦能專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)

智能研修平臺(tái)可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析每位教師在周期范圍內(nèi)的教學(xué)行為數(shù)據(jù)，深度剖析教師專(zhuān)業(yè)活動(dòng)的基本特征、主要薄弱環(huán)節(jié)和能力發(fā)展的平均軌跡，生成精準(zhǔn)畫(huà)像，有助于小學(xué)教師發(fā)現(xiàn)自身優(yōu)勢(shì)和不足，為教師的自我診斷提供參考依據(jù)，方便其對(duì)下一步課堂教學(xué)計(jì)劃做出改進(jìn)，從而使教學(xué)更具針對(duì)性，助力教師構(gòu)建屬于自己的“智慧”課堂，促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展。

（四）個(gè)性化推薦，優(yōu)化資源配置

智能研修平臺(tái)通過(guò)教師的個(gè)性化特征精準(zhǔn)定位教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的需求與偏好，從而為教師推薦個(gè)性化研修資源，確保資源與教師的需求精準(zhǔn)匹配。這種自適應(yīng)的推薦機(jī)制，能夠有效支持教師的研修活動(dòng)，促進(jìn)他們的專(zhuān)業(yè)發(fā)展；同時(shí)，提升研修平臺(tái)的資源利用率，促進(jìn)教育領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了深入推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造卓越的教師團(tuán)隊(duì)，廣大教育工作者應(yīng)積極借助智能研修平臺(tái)，深入研究人工智能技術(shù)支持下的小學(xué)教師精準(zhǔn)畫(huà)像的生成與個(gè)性化推薦的服務(wù)，從而滿(mǎn)足教師的個(gè)性化研修的需求，增強(qiáng)教師研修的積極性，提升教師的教研能力與數(shù)字素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］蔣宇瑛，謝玉曉，張燕明.基于教育大數(shù)據(jù)的教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展策略研究［J］.教育科學(xué)論壇，2022（1）：63-66.

［2］胡小勇，孫碩，穆肅.基于畫(huà)像技術(shù)的教師研修路徑智能推薦研究［J］.電化教育研究，2024，45（2）：106-112.

［3］顧思葦.智能教研平臺(tái)中的教師畫(huà)像研究［D］.揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2023.