新冠肺炎形勢下基于教育人工智能（EAI）的無接觸式作業(yè)批改應(yīng)用與實(shí)踐研究

張壽蘭 李淑芳

摘要：教育人工智能（EAI）的快速發(fā)展帶動了教育領(lǐng)域的改革與創(chuàng)新，EAI為智慧課堂時(shí)代的學(xué)生與教師提供了智能輔助工具，為探索課堂改革的需求提供了多元化學(xué)習(xí)途徑。作者闡述了新冠肺炎形勢下，無接觸式的作業(yè)批改需求下，EAI在小學(xué)數(shù)學(xué)作業(yè)批改中運(yùn)用的實(shí)踐意義，并以智像鷹眼在新冠肺炎形勢下智慧課堂教學(xué)中的應(yīng)用為例，探索了基于智像鷹眼技術(shù)支持下的小學(xué)課堂教學(xué)作業(yè)批改的積極意義。

關(guān)鍵詞：新冠肺炎 教育人工智能（EAI）;智慧課堂

一、Yi /EAI簡介以及與課堂結(jié)合現(xiàn)狀

新冠肺炎：新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19），簡稱“新冠肺炎”，世界衛(wèi)生組織命名為“2019冠狀病毒病”，是指2019新型冠狀病毒感染導(dǎo)致的肺炎。

EAI：教育人工智能（Educational Artificial Intellige-nce，EAI）是教育與人工智能融合的高級階段，是相對于人工智能+教育而言的。教育人工智能是人工智能與學(xué)習(xí)科學(xué)相結(jié)合的一個(gè)新領(lǐng)域，其主要是通過利用人工智能技術(shù)，更系統(tǒng)、更微觀、更深入地分析和理解學(xué)習(xí)的過程與學(xué)習(xí)是怎樣產(chǎn)生的，目的是通過人工智能工具在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中靈活、高效和個(gè)性化的使用以使其促進(jìn)適應(yīng)不同學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展，進(jìn)而為學(xué)習(xí)者能夠有效地掌握某方面知識創(chuàng)造條件。

智慧課堂：是依據(jù)知識建構(gòu)理論，基于動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和云存儲的應(yīng)用，所構(gòu)建的信息化、智能化的課堂教學(xué)模式。能夠最大化發(fā)揮人類科學(xué)與技術(shù)成果的優(yōu)勢，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)思維，使教師能夠輕松地對學(xué)生實(shí)施愉快、高效的教育，幫助學(xué)生將人類科技發(fā)展的豐富成果，作為學(xué)生的學(xué)習(xí)與認(rèn)知工具，愉快、高效地獲得個(gè)性和全面發(fā)展的數(shù)字化學(xué)環(huán)境。

“關(guān)注每一位學(xué)生”和“減少必要的接觸”，是本研究的的指導(dǎo)思想和基本方法，也是認(rèn)真貫徹、落實(shí)“教育信息化實(shí)現(xiàn)新突破”戰(zhàn)略部署的具體而有力的初衷與動力。

2020年4月27日，隨著全國各地的復(fù)課，深圳市中學(xué)的九年級開始復(fù)課，5月11日，小學(xué)高年級復(fù)課，疫情后的教學(xué)但還存在以下一些需求：

1. 網(wǎng)課期間有一部分孩子學(xué)得不太扎實(shí)，復(fù)課后需要加強(qiáng)課堂訓(xùn)練，作業(yè)批改量明顯增加;

2.在班級人數(shù)總量較大的客觀條件制約下，老師不能及時(shí)高效的了解全部學(xué)生的當(dāng)堂知識點(diǎn)掌握情況;

3. 課堂練習(xí)當(dāng)場批改的方式還比較傳統(tǒng)：教師抽樣檢查課堂練習(xí)或者學(xué)生互批練習(xí)這種模式，效率還比較低下，老師的關(guān)注點(diǎn)不能兼顧班級所有學(xué)生，由于班級人數(shù)較多，作業(yè)批改結(jié)果的及時(shí)性與效率都得不到保障。

二、EAI技術(shù)對疫情下班級無接觸式教學(xué)和作業(yè)批改的積極意義

基于疫情后教學(xué)的需求和本校一線教師對提高教學(xué)效率和提升學(xué)生積極性的需求，我校利用深圳市智像科技有限公司的智像鷹眼課堂管理系統(tǒng)，進(jìn)行了一系列的課堂改革實(shí)驗(yàn)。通過課堂改革實(shí)踐和疫情期間的無接觸式教學(xué)和作業(yè)批改，我們有以下收獲：

1.促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量提升

使用EAI技術(shù)，能夠保證在高效完成課堂展示和課堂練習(xí)批改情況下，有助于老師和學(xué)生在課堂上完成教和學(xué)的絕大部分工作。從根本上保障教育部提出的關(guān)于中小學(xué)生的減負(fù)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。教學(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的事業(yè)，傳統(tǒng)的教學(xué)中教師和學(xué)生的重復(fù)勞動量大，人力資源浪費(fèi)嚴(yán)重，等待課堂作業(yè)答案批改的過程占據(jù)了寶貴的課堂時(shí)間。基于智像鷹眼課堂管理系統(tǒng)，課堂作業(yè)批改能夠無需等待的一鍵給出答案，提升課堂師生互動面和效率，賦能于老師將更多的時(shí)間用于教學(xué)創(chuàng)新。

2.及時(shí)檢測課堂效果

老師根據(jù)授課計(jì)劃進(jìn)行隨堂小測，測驗(yàn)結(jié)束無接觸式自動拍照收卷，基于AI 自動判卷實(shí)時(shí)打分統(tǒng)計(jì)，老師可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果實(shí)時(shí)掌握學(xué)情，調(diào)整授課計(jì)劃，可實(shí)時(shí)調(diào)整與優(yōu)化施教方案，使教學(xué)活動更具質(zhì)效，從而更加聚焦課堂教學(xué)的內(nèi)在需求：高效率、高質(zhì)量。通過批量答案采集與統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)采集并統(tǒng)計(jì)所有學(xué)生的答題情況（包括主觀題和客觀題），協(xié)助老師評估教學(xué)結(jié)果，掌控授課節(jié)奏，顯著提升了作業(yè)批改效率和課堂質(zhì)效。

3.大數(shù)據(jù)存儲每個(gè)學(xué)生的學(xué)情

借助于智像鷹眼系統(tǒng)，老師不需要查看學(xué)生紙質(zhì)作業(yè)，通過集群掃碼，在講臺電腦邊就能上實(shí)時(shí)掌握了每個(gè)學(xué)生的學(xué)情，，通過動態(tài)的視頻展示，即時(shí)實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間互助學(xué)習(xí)，解決學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)分析與指導(dǎo)問題，大大提高課堂效率，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)全面指導(dǎo)與反饋，提高學(xué)生課堂體驗(yàn)。

通過圖3，可以很直觀高效的瀏覽所有班級學(xué)生的課桌并快速采集到作業(yè)，同時(shí)上傳到系統(tǒng)中，并實(shí)時(shí)智能批改，所有作業(yè)和批改記錄都作為學(xué)生學(xué)情分析的最原始數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)器上，為今后的教學(xué)改進(jìn)和學(xué)生個(gè)體跟蹤提供大數(shù)據(jù)支持。

三、總結(jié)與展望

本研究組嘗試用基于EAI技術(shù)的智像鷹眼互動系統(tǒng)組織課堂教學(xué)研究以來，從疫情復(fù)課后返校的忐忑，到學(xué)科老師主動利用無接觸式查看和批改作業(yè)，學(xué)生樂于展示和分享，通過對比，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)業(yè)表現(xiàn)明顯高于平行班級，課堂練習(xí)及時(shí)高效自動批改后，老師們反映上課更加高效愉快。借助EAI技術(shù)的智像鷹眼互動系統(tǒng)支持下，課堂給予學(xué)生公平便捷的學(xué)習(xí)和展示的機(jī)會，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，同時(shí)也兼顧了教學(xué)的公平性和均衡性和高質(zhì)量的特點(diǎn)。

教學(xué)展望：目前我校的基于EAI的技術(shù)的智像鷹眼互動系統(tǒng)組織課堂教學(xué)只在小學(xué)一個(gè)試點(diǎn)班級的課堂上用，將來可以推廣到更多的班級和中學(xué)的課堂學(xué)習(xí)上，還在基于互聯(lián)網(wǎng)的家長端應(yīng)用模式方面進(jìn)行深入探索研究。

廣東省深圳市翰林實(shí)驗(yàn)學(xué)校 張壽蘭 李淑芳