基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像：理論設(shè)計(jì)、框架構(gòu)建與實(shí)踐應(yīng)用

摘要：作為教師數(shù)字素養(yǎng)的統(tǒng)領(lǐng)性要素，教師數(shù)字化應(yīng)用能力的評價(jià)與提升已成為數(shù)字化賦能教師發(fā)展、推動教師應(yīng)對新技術(shù)變革的重要突破口和撬動點(diǎn)。為此，文章首先通過政策文本、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)以及實(shí)踐需求訪談，系統(tǒng)梳理了教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的構(gòu)成要素，設(shè)計(jì)了教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型，為畫像設(shè)計(jì)提供依據(jù)；然后，文章構(gòu)建了基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像框架，并從畫像目標(biāo)確立、數(shù)據(jù)采集與匯聚、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)建模分析、畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集生成、畫像可視化呈現(xiàn)、畫像結(jié)果應(yīng)用7個環(huán)節(jié)展開全面分析；最后，文章以合肥四中為試點(diǎn)校，詳細(xì)闡述了該校教師的數(shù)字化應(yīng)用能力畫像結(jié)果與應(yīng)用情況，以期為教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的改革創(chuàng)新提供參考。

關(guān)鍵詞：教師數(shù)字化應(yīng)用能力；數(shù)字畫像；架構(gòu)模型設(shè)計(jì)；畫像構(gòu)建框架；實(shí)踐應(yīng)用

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097（2025）04—0014—11【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2025.04.002

當(dāng)前，實(shí)施數(shù)字化賦能教師發(fā)展行動，推動教師積極主動地應(yīng)對新技術(shù)變革以提升自身數(shù)字素養(yǎng)，已經(jīng)成為我國政府的主要教育發(fā)展戰(zhàn)略[1]。數(shù)字化應(yīng)用能力作為教師數(shù)字素養(yǎng)的統(tǒng)領(lǐng)性要素，直接面向教學(xué)實(shí)踐場景，體現(xiàn)了教師實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化根本且強(qiáng)大的軟實(shí)力[2]，因此關(guān)于如何有效、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的問題受到廣泛的關(guān)注：①在政策制定層面，我國先后出臺的多項(xiàng)政策和舉措均強(qiáng)調(diào)利用人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)構(gòu)建教師畫像，實(shí)現(xiàn)過程性的診斷評價(jià)。例如，教育部科學(xué)技術(shù)與信息化司及北京市、上海市教育委員會均提出要將數(shù)字化應(yīng)用納入教師和管理者工作考核體系。②在實(shí)踐應(yīng)用層面，盡管已經(jīng)積累了信息技術(shù)應(yīng)用能力評價(jià)問卷、情境化知識測試以及微能力認(rèn)證規(guī)范等評價(jià)依據(jù)，但仍然難以有效滿足教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施更智能化、個性化的數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)新要求。③在學(xué)術(shù)研究層面，針對教師數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)的研究大多采用問卷調(diào)查法評估當(dāng)前教師數(shù)字素養(yǎng)的水平現(xiàn)狀[3][4][5]，缺乏針對AI賦能教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的方法創(chuàng)新及實(shí)踐應(yīng)用研究。因此，本研究嘗試通過系統(tǒng)調(diào)研教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的構(gòu)成要素，構(gòu)建教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型，進(jìn)而提出基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像框架的構(gòu)建方法并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證，以期為新時期教師數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)的改革創(chuàng)新提供參考。

一教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的設(shè)計(jì)理論

評價(jià)畫像的設(shè)計(jì)與構(gòu)建要考慮為何評、評什么、怎么評、評何用、誰來評等核心問題，從整體上對教師數(shù)字化能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型進(jìn)行論證設(shè)計(jì)，為后續(xù)評價(jià)畫像的構(gòu)建提供理論依據(jù)。

1教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的構(gòu)成要素分析

教師數(shù)字化應(yīng)用能力指向教師應(yīng)用數(shù)字技術(shù)資源開展教育教學(xué)活動的綜合能力，包括數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)、數(shù)字化教學(xué)實(shí)施、數(shù)字化學(xué)業(yè)評價(jià)以及數(shù)字化協(xié)同育人等方面[6]。教師數(shù)字化應(yīng)用能力是數(shù)字時代背景下提出的新型能力，具有復(fù)雜性、情境性和發(fā)展性特征，難以通過傳統(tǒng)單次、單一維度的標(biāo)準(zhǔn)化測評進(jìn)行有效評估[7]。本研究認(rèn)為，教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)需要借助AI的賦能驅(qū)動功能，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、大模型等的整合應(yīng)用為引擎，基于備課、教學(xué)、研修、家校育人等場景，動態(tài)采集追蹤教學(xué)全過程數(shù)據(jù)，通過實(shí)時性、診斷性結(jié)果反饋建立一條正向反饋的循環(huán)路徑，助力評價(jià)目標(biāo)、內(nèi)容、方式、應(yīng)用、主體參與機(jī)制等要素的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型[8]，進(jìn)而撬動教師主動創(chuàng)新變革教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)[9]。

基于政策文本、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和實(shí)踐需求訪談，本研究對教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的目標(biāo)、內(nèi)容、方法、結(jié)果應(yīng)用和主體等核心要素進(jìn)行了梳理。其中，政策文本編碼分析發(fā)現(xiàn)：①從評價(jià)目標(biāo)來看，政策導(dǎo)向?yàn)樘剿鞒B(tài)化的教師數(shù)字素養(yǎng)培育發(fā)展路徑，構(gòu)建“評價(jià)-分析-反饋”機(jī)制，促進(jìn)教學(xué)實(shí)踐改進(jìn)優(yōu)化和專業(yè)化發(fā)展。②從評價(jià)內(nèi)容來看，教育部發(fā)布的《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)成為評價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)。③從評價(jià)方法來看，問卷測評、情境化測試、成果微認(rèn)證和過程性評估等均有所提及，其中過程性評估最受關(guān)注，如湖北省、重慶市、廣東省等發(fā)布的教育數(shù)字化戰(zhàn)略相關(guān)文件中均提出利用大數(shù)據(jù)建立數(shù)字畫像，對教師教學(xué)活動進(jìn)行伴隨式數(shù)據(jù)采集、過程性評價(jià)和智能反饋。

學(xué)術(shù)文獻(xiàn)分析聚焦2000年1月～2024年6月期間在知網(wǎng)上發(fā)表的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)主題的SCI、CSSCI中文期刊論文，篩選后獲得28篇有效論文。學(xué)術(shù)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)：①從評價(jià)內(nèi)容來看，教師數(shù)字化應(yīng)用能力是在教師信息化教學(xué)能力、教師信息技術(shù)應(yīng)用能力、教師信息素養(yǎng)等概念的基礎(chǔ)上提出來的、更為綜合且多元的素養(yǎng)，關(guān)于教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的研究仍處于起步階段，相關(guān)論文較少。②從評價(jià)方法來看，目前教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)主要采用自陳式問卷方法，數(shù)據(jù)驅(qū)動的過程性評價(jià)方法偏少。

本研究的實(shí)踐需求訪談對象包含合肥四中、安徽師范大學(xué)附屬外國語學(xué)校的2位信息中心主任和9位學(xué)科教師，主要了解其在基于AI的數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)方面的需求。實(shí)踐需求訪談發(fā)現(xiàn)：①在評價(jià)內(nèi)容方面，其需求主要是以《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，綜合考慮學(xué)段、學(xué)科特點(diǎn)以及數(shù)字化應(yīng)用情況，形成能反映教師數(shù)字化應(yīng)用頻率、廣度、深度等信息的測評指標(biāo)體系。②在評價(jià)方法方面，期望基于主觀問卷、應(yīng)用行為、賽課結(jié)果記錄等多種數(shù)據(jù)，從綜合得分、分層分類表現(xiàn)及增值發(fā)展變化等角度展開分析。③在評價(jià)結(jié)果應(yīng)用方面，需求體現(xiàn)為采用可視化方式立體呈現(xiàn)診斷結(jié)果和改進(jìn)建議，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的培訓(xùn)資源推薦、優(yōu)秀案例推送及學(xué)習(xí)同伴配對干預(yù)。④在評價(jià)主體方面，期望建立“中小學(xué)教研專家-企業(yè)產(chǎn)研專家-高校學(xué)術(shù)專家”聯(lián)合的共同體，在評價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)、權(quán)重設(shè)置、結(jié)果解讀以及培訓(xùn)等方面提供多元智力支撐。

2教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型

教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的構(gòu)建，首先要系統(tǒng)性考慮技術(shù)賦能、評價(jià)要素、畫像平臺之間的聯(lián)通關(guān)系和內(nèi)在邏輯，對評價(jià)畫像總體架構(gòu)進(jìn)行整體性設(shè)計(jì)與論證。研究者已經(jīng)對技術(shù)賦能的教師評價(jià)架構(gòu)開展了相關(guān)探索，如陳恩倫等[10]建構(gòu)了以數(shù)據(jù)、算法和算力為基礎(chǔ)的教師有意義評價(jià)運(yùn)行架構(gòu)；季益龍等[11]圍繞“為何評、評什么、怎么評、評何用”四大評價(jià)要素，構(gòu)建了“目標(biāo)-內(nèi)容-技術(shù)-結(jié)果”四位一體的多元、循環(huán)、綜合的理論框架。綜合已有研究和上述對評價(jià)要素的分析，結(jié)合AI技術(shù)在教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)中的優(yōu)勢與實(shí)踐需求，本研究構(gòu)建了教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型，如圖1所示。

教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的總體架構(gòu)模型包含兩個核心要點(diǎn)：一方面，以基于AI搭建的數(shù)字畫像平臺為支撐，深度融合大數(shù)據(jù)、大模型、云計(jì)算等技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像平臺，為教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)賦予伴隨式數(shù)據(jù)采集匯聚、多源數(shù)據(jù)預(yù)處理、復(fù)雜數(shù)據(jù)建模分析、畫像動態(tài)呈現(xiàn)等智能特性。其中，數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像平臺是總體架構(gòu)模型的核心支撐，是將教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)嵌入日常教學(xué)與管理工作的重要載體，為教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)提供全方位賦能、使能。另一方面，遵循“問題導(dǎo)向、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、閉環(huán)聯(lián)動、人機(jī)共融”的總體策略，推進(jìn)基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)：①問題導(dǎo)向，聚焦診斷“達(dá)到了什么水平”“能力圖譜中掌握及未掌握是什么”“隨時間推移的發(fā)展趨勢與特征是什么”，達(dá)成促進(jìn)教師成長發(fā)展的目標(biāo)。②標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，在《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，結(jié)合教育技術(shù)理論與實(shí)踐，設(shè)計(jì)出精細(xì)化、可觀測的評價(jià)指標(biāo)，為畫像目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。③數(shù)據(jù)驅(qū)動，依托AI技術(shù)的數(shù)智賦能能力，實(shí)現(xiàn)無感知數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)智能分析、評價(jià)結(jié)果精準(zhǔn)診斷及動態(tài)可視化呈現(xiàn)，以融通數(shù)智化的評價(jià)流程。④閉環(huán)聯(lián)動，通過評價(jià)畫像提供的具有針對性的結(jié)果反饋，精準(zhǔn)推薦或智能生成研訓(xùn)資源和指導(dǎo)策略，加強(qiáng)“測-評-培”全鏈條一體化的有機(jī)聯(lián)動與閉環(huán)，破解教師數(shù)字化應(yīng)用能力評培脫節(jié)的困境[12]。⑤人機(jī)共融，構(gòu)建“數(shù)據(jù)智能+專家智慧”的協(xié)同評價(jià)機(jī)制，并召集研究專家、產(chǎn)研人員、學(xué)校管理者等主體形成綜合力量，把控指標(biāo)選取、權(quán)重配置、模型檢驗(yàn)、評培聯(lián)動等環(huán)節(jié)，確保評價(jià)模型的可解釋性與實(shí)踐應(yīng)用的有效性[13]。

二基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像框架構(gòu)建

根據(jù)前述理論分析，數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像平臺是總體架構(gòu)模型的核心支撐[14]。已有研究總結(jié)了教師畫像構(gòu)建的邏輯框架和一般流程，如胡小勇等[15]提出基于數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)融合、畫像描摹和畫像運(yùn)用四步驟的數(shù)字畫像框架；李雨朦等[16]從畫像目標(biāo)確立、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、畫像模型構(gòu)建、教師個體標(biāo)簽體系建立、畫像輸出、質(zhì)量評估和精準(zhǔn)應(yīng)用七個環(huán)節(jié)構(gòu)建開放教育教師多維度畫像；王永固等[17]設(shè)計(jì)的教師網(wǎng)絡(luò)研修社區(qū)數(shù)字畫像構(gòu)建流程包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)字畫像模型構(gòu)建、數(shù)字畫像模型應(yīng)用、精準(zhǔn)決策與干預(yù)五個階段。參考上述研究，本研究設(shè)計(jì)了包含數(shù)據(jù)層、分析層和應(yīng)用層的基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像框架，并按畫像目標(biāo)確立、數(shù)據(jù)采集與匯聚、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)建模分析、畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集生成、畫像可視化呈現(xiàn)、畫像結(jié)果應(yīng)用7個環(huán)節(jié)闡述畫像構(gòu)建的方法，如圖2所示。

1 數(shù)據(jù)層：伴隨式數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)多源多端數(shù)據(jù)匯聚

數(shù)據(jù)層基于教育數(shù)字基座整合與教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)相關(guān)的多源數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換，生成觀測指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，為分析層提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

（1）畫像目標(biāo)確立，設(shè)計(jì)精細(xì)化、可觀測的評價(jià)指標(biāo)體系

設(shè)計(jì)具有可觀測、可量化的評價(jià)指標(biāo)是能力畫像框架構(gòu)建的首要步驟，為后續(xù)數(shù)據(jù)采集和分析提供科學(xué)可測的目標(biāo)依據(jù)。具體過程如下：①依據(jù)教育部《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)，確定教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的4個一級維度和14個二級維度，并結(jié)合已有文獻(xiàn)對二級維度中教學(xué)行為的闡釋[18][19][20]，進(jìn)一步細(xì)化出19個三級維度，形成三級維度的框架。②遵循可觀測和可量化的原則，綜合教師在數(shù)字化教學(xué)活動或行為上所能表現(xiàn)的“應(yīng)用次數(shù)多不多”“應(yīng)用類別與方式廣不廣”“應(yīng)用層次深不深”等屬性[21][22][23]，設(shè)計(jì)了“頻率”“多樣性”“層次性”等觀測指標(biāo)，表征教師在某一數(shù)字化教學(xué)行為上表現(xiàn)出的應(yīng)用水平，建立“三級維度框架×觀測指標(biāo)”的評價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。③針對每個三級維度下的觀測指標(biāo)設(shè)計(jì)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化量表題項(xiàng)和應(yīng)用行為編碼標(biāo)簽體系，以明確并規(guī)范如何通過量表測評，以及如何對行為數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼來獲取評價(jià)觀測指標(biāo)表征要用到的數(shù)據(jù)，具體示例如表2所示。

（2）基于教育數(shù)字基座，伴隨式采集和匯聚多場景、多模態(tài)的評價(jià)數(shù)據(jù)

教師數(shù)字化應(yīng)用能力體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、作業(yè)批改、學(xué)業(yè)評價(jià)、協(xié)同育人等多種教學(xué)場景中。考慮到數(shù)據(jù)源分散在各類數(shù)字化教育教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)中，具有長期性、跨場景、多模態(tài)特征，因此可基于教育數(shù)字基座開展多場景、多模態(tài)的數(shù)據(jù)采集和匯聚：一方面，借助基座集成的跨平臺數(shù)據(jù)采集引擎，伴隨式采集并智能匯聚教師在各類教育教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)開展備課、授課、評價(jià)、育人等活動時產(chǎn)生的交互行為數(shù)據(jù)；另一方面，利用基座自帶的問卷發(fā)放、數(shù)據(jù)錄入等多樣化在線填報(bào)功能，獲取教師填寫的自評量表數(shù)據(jù)以及成果性數(shù)據(jù)，為教師數(shù)字化教學(xué)能力評價(jià)奠定全面、動態(tài)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（3）基于數(shù)據(jù)預(yù)處理，獲得規(guī)則有序的觀測指標(biāo)數(shù)據(jù)庫

由于各場景中獲取的數(shù)據(jù)是異構(gòu)且無序的，難以直接關(guān)聯(lián)，因此需要通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)變換等處理，實(shí)現(xiàn)多元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化匯聚。該步驟的核心工作在數(shù)據(jù)變換階段，通過標(biāo)準(zhǔn)參照賦分、百分制賦分等多種賦分規(guī)則與計(jì)算模型[24]，得出各個觀測指標(biāo)的數(shù)值，主要包括對客觀行為觀測指標(biāo)和主觀問卷觀測指標(biāo)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與賦分：①客觀行為觀測指標(biāo)的數(shù)據(jù)變換涉及頻率、多樣性和層次性三類指標(biāo)。其中，“頻率”是一段時間內(nèi)教師在數(shù)字化教學(xué)中發(fā)生的某種數(shù)字化應(yīng)用行為的平均次數(shù)，按照F=100N/K進(jìn)行計(jì)算；“多樣性”是對三級維度的行為進(jìn)行多樣性類別標(biāo)簽編碼后，采用香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)（信息熵）公式（H=-∑_（i=1）^m?〖P_i 〖·log〗_2 P_i 〗）計(jì)算得到熵值[25]，之后通過比較熵值與信息熵在對應(yīng)多樣性類別總數(shù)下的理論最大值，完成百分率得分轉(zhuǎn)換；“層次性”是在對三級維度的行為進(jìn)行層次性等級標(biāo)簽編碼后，基于離散型隨機(jī)變量的期望計(jì)算公式（E=∑_（i=1）^m?〖w_i P_i 〗）得到期望值，并通過期望值/理論最大值進(jìn)行百分率得分轉(zhuǎn)化。②主觀問卷的頻率、多樣性和層次性等觀測指標(biāo)均采用李克特5點(diǎn)量表測評（從“我?guī)缀踝霾坏健钡健拔彝耆茏龅健狈謩e記為1～5分），測評后計(jì)算特定觀測指標(biāo)對應(yīng)的題項(xiàng)得分率作為主觀問卷觀測指標(biāo)的數(shù)值。通過上述過程，觀測指標(biāo)被計(jì)算并存儲，形成包含各個三級維度觀測指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫。

2 分析層：數(shù)據(jù)智能建模分析，完成精準(zhǔn)化評價(jià)與診斷

分析層通過數(shù)據(jù)分析與建模，完成從觀測指標(biāo)數(shù)值到維度計(jì)算值、綜合得分、等級評定以及行為模式的分析，生成包括事實(shí)標(biāo)簽、模型標(biāo)簽和預(yù)測標(biāo)簽的畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。

（1）通過數(shù)據(jù)智能建模與分析，實(shí)現(xiàn)維度指標(biāo)計(jì)算與綜合評估

教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的核心是通過數(shù)據(jù)智能建模分析，實(shí)現(xiàn)各級維度指標(biāo)的計(jì)算與綜合評估。為了整合不同數(shù)據(jù)源的指標(biāo)分?jǐn)?shù)，本研究設(shè)計(jì)并實(shí)踐了針對不同類型數(shù)據(jù)指標(biāo)的分?jǐn)?shù)合成方法：①觀測指標(biāo)數(shù)據(jù)合成。一方面，基于向量模長計(jì)算法將每個三級維度客觀行為的頻率、多樣性和層次性分別作為向量的一個坐標(biāo)[26]，得到向量模長作為三級維度客觀行為的得分。另一方面，對三級維度的主觀問卷題項(xiàng)得分進(jìn)行加總求出得分率，作為三級維度主觀問卷的得分。②三級維度得分計(jì)算。三級維度的總分為對應(yīng)的主觀問卷總分和客觀行為總分的加權(quán)總分。問卷調(diào)查中讓教師個體評估在開展教育教學(xué)活動時應(yīng)用數(shù)字基座關(guān)聯(lián)的數(shù)字化教學(xué)工具的概率，求取教師群體的平均值作為三級維度行為指標(biāo)總分的權(quán)重w_o，三級維度主觀問卷總分的權(quán)重則為w_s=1-w_o。③一級、二級維度及總分得分計(jì)算。使用熵權(quán)法逐層對三級、二級、一級維度進(jìn)行客觀權(quán)重計(jì)算。同時，充分征詢教育主管部門、學(xué)校管理人員、教研專家等測評利益方的專家意見進(jìn)行主客觀融合的賦權(quán)，在此基礎(chǔ)上通過線性加權(quán)和法分別計(jì)算教師數(shù)字化應(yīng)用能力的一級、二級維度得分與總分。④評價(jià)模型信效度檢驗(yàn)。基于重測信度、校標(biāo)效度等對計(jì)算模型的信效度進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）基于建模分析實(shí)時動態(tài)生成畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集

教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集包括事實(shí)標(biāo)簽、模型標(biāo)簽和預(yù)測標(biāo)簽，分別用于描述教師的基本信息、能力得分和未來發(fā)展趨勢：①事實(shí)標(biāo)簽，根據(jù)實(shí)際發(fā)生的原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到，包括教師性別、學(xué)歷、教齡、任教學(xué)科等基本信息，以及教師數(shù)字化應(yīng)用能力三級維度的客觀行為、主觀問卷的觀測指標(biāo)得分。②模型標(biāo)簽，即教師數(shù)字化應(yīng)用能力的各維度得分和總分，這些得分是基于評價(jià)指標(biāo)體系，以事實(shí)標(biāo)簽為基礎(chǔ)，通過定義規(guī)則建立評價(jià)模型計(jì)算得出。③預(yù)測標(biāo)簽，在事實(shí)標(biāo)簽和模型標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練出教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的分類模型和預(yù)測模型。這些模型輸出的標(biāo)簽具有穩(wěn)健性、可解釋性和可參考性，如通過聚類分析識別出具備不同能力特征的教師群體，為分層分類培訓(xùn)提供依據(jù)。

3 應(yīng)用層：全息畫像可視化呈現(xiàn)，數(shù)智賦能適應(yīng)性培訓(xùn)與提升

應(yīng)用層基于分析層生成的畫像標(biāo)簽數(shù)據(jù)集，診斷分析不同教師群體和個體在數(shù)字化應(yīng)用能力發(fā)展上的優(yōu)劣勢與均衡性。通過聚類分析，評定能力水平等級與分布情況，深入挖掘不同教師在數(shù)字化應(yīng)用行為中的具體表現(xiàn)特征，并為教師提供學(xué)習(xí)資源推薦與智能生成服務(wù)，確保教師能力發(fā)展的精準(zhǔn)化和個性化。

（1）基于畫像標(biāo)簽輸出可視化呈現(xiàn)全息畫像

基于實(shí)時生成的畫像標(biāo)簽，動態(tài)生成面向區(qū)域、學(xué)校和個體的教師數(shù)字化應(yīng)用能力畫像報(bào)告，涵蓋等級評定、維度分析和行為診斷內(nèi)容。其中，等級評定采用金字塔圖展示不同水平的教師群體分布及個體等級信息，助力全面掌握測評對象的群體表現(xiàn)和發(fā)展均衡性。維度分析采用雷達(dá)圖、條形圖等方式展示教師群體或個體在所有維度上的得分表現(xiàn)，有助于快速識別優(yōu)勢項(xiàng)和薄弱項(xiàng)，為針對性改進(jìn)和能力提升提供依據(jù)。行為診斷采用餅圖、條形圖等方式展示教師在特定應(yīng)用行為的多樣性類別和層次性等級上的詳細(xì)表現(xiàn)，助力精準(zhǔn)識別教師群體或個體的行為傾向和特征。

（2）基于智能聯(lián)動能力深化畫像結(jié)果應(yīng)用

教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像平臺通過整合大模型和大數(shù)據(jù)的核心能力，為教育管理者和教師個體提供基于評價(jià)結(jié)果的全息檢索、培訓(xùn)方案智能生成、學(xué)習(xí)資源和同伴精準(zhǔn)推薦等智能服務(wù)，深化評價(jià)畫像結(jié)果的實(shí)踐應(yīng)用。對于教育管理者，平臺可以通過全息檢索功能使管理者快速定位到基于學(xué)科、教齡、職稱等不同搜索條件下的對象名單及其具體表現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，平臺還能基于大模型的生成能力輔助教育管理者快速制定基于評價(jià)結(jié)果的教師數(shù)字化應(yīng)用能力培養(yǎng)方案與發(fā)展計(jì)劃。對于教師個體，平臺可以推薦優(yōu)秀的學(xué)習(xí)榜樣及結(jié)伴學(xué)習(xí)對象，助力教師數(shù)字化應(yīng)用能力的精準(zhǔn)化、集群化和協(xié)同化提升；同時，平臺還能結(jié)合教師數(shù)字化應(yīng)用能力的表現(xiàn)現(xiàn)狀與目標(biāo)差距，精準(zhǔn)推送有針對性的學(xué)習(xí)資源和發(fā)展建議。

三教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的實(shí)踐應(yīng)用

本研究以合肥市第四中學(xué)（下文簡稱“合肥四中”）為案例校開展教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像實(shí)踐。本研究獲取了該校教師于2024年2月～6月期間使用暢言智慧課堂、精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)、智慧作業(yè)系統(tǒng)、學(xué)生五育評價(jià)系統(tǒng)以及校信系統(tǒng)等進(jìn)行教學(xué)活動產(chǎn)生的5302條行為數(shù)據(jù)記錄，以及224份問卷數(shù)據(jù)。經(jīng)數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)匹配后，最終有效樣本為221個，占學(xué)校教師總?cè)藬?shù)的94.4%。

1評價(jià)信效度檢驗(yàn)

在信度檢驗(yàn)方面，本研究對所有維度對應(yīng)的問卷和行為的分?jǐn)?shù)項(xiàng)進(jìn)行了內(nèi)部一致性信度計(jì)算，得到內(nèi)部一致性信度為0.973＞0.7，說明教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)模型具有較高的可信度。在效度檢驗(yàn)方面，本研究對數(shù)字化應(yīng)用能力得分與問卷調(diào)查中的“當(dāng)前階段，您會給自己的數(shù)字化教學(xué)應(yīng)用能力和水平打多少分？”題項(xiàng)得分進(jìn)行校標(biāo)關(guān)聯(lián)分析。計(jì)算得到兩者之間的相關(guān)系數(shù)為0.61，p＜0.05，即模型評價(jià)結(jié)果與教師自主認(rèn)知的水平存在中等強(qiáng)度的顯著相關(guān)，說明評價(jià)模型具有較好的效度。

2評價(jià)結(jié)果分析

（1）等級評定

本研究參考數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力成熟度模型以及教師專業(yè)發(fā)展等級對教師數(shù)字化應(yīng)用能力總分進(jìn)行聚類分類[27][28]，并將聚類出的5個類別按照得分從低到高依次劃分為新手初始型、探索成長型、穩(wěn)健勝任型、融合優(yōu)化型和創(chuàng)新引領(lǐng)型，聚類結(jié)果梯級層次分析情況如圖3所示。從梯級層級分布來看，合肥四中教師數(shù)字化應(yīng)用能力等級分布呈負(fù)偏態(tài)，約69.24%的教師屬于穩(wěn)健勝任型及以下水平類型，說明大部分教師能使用常見的數(shù)字技術(shù)資源開展各類數(shù)字化教學(xué)活動，但數(shù)字化應(yīng)用的深度性、融合性和創(chuàng)新性仍有提升空間。從不同類型教師的表現(xiàn)來看，從新手初始型到創(chuàng)新引領(lǐng)型，教師開展數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)、數(shù)字化教學(xué)實(shí)施、數(shù)字化學(xué)業(yè)評價(jià)和數(shù)字化協(xié)同育人的能力總體呈逐級增強(qiáng)趨勢，但不同層級教師之間在四個維度上的表現(xiàn)差距有所不同，如初始新手型和探索成長型教師在數(shù)字化協(xié)同育人方面的差異最大，穩(wěn)健勝任型和探索成長型在數(shù)字化學(xué)業(yè)評價(jià)方面有明顯差距，這彰顯了不同層級教師實(shí)現(xiàn)進(jìn)階發(fā)展的重點(diǎn)不同。

（2）維度分析

合肥四中教師在數(shù)字化應(yīng)用能力一級、二級維度上的得分表現(xiàn)如圖4所示。從一級維度表現(xiàn)來看，學(xué)校教師在4個維度上的得分處于49.10～57.78之間，均表現(xiàn)為穩(wěn)健勝任型，說明教師能較為主動地應(yīng)用常見的數(shù)字技術(shù)資源開展教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施、評價(jià)和育人活動，努力探索數(shù)字技術(shù)資源與教學(xué)內(nèi)容、方法的整合應(yīng)用，但尚未達(dá)到靈活、創(chuàng)新、深度地將數(shù)字技術(shù)資源融入日常教學(xué)的水平。從二級維度表現(xiàn)來看，學(xué)校教師在14個維度上的得分處于47.96～62.92之間，可見當(dāng)前學(xué)校教師在不同維度上的表現(xiàn)并不均衡，其中“應(yīng)用數(shù)據(jù)分析模型進(jìn)行學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)分析”“獲取、管理與制作數(shù)字教育資源”方面的表現(xiàn)較好，“利用數(shù)字技術(shù)開展心理健康教育”方面表現(xiàn)較弱。

（3）行為診斷

本研究以數(shù)字化教學(xué)實(shí)施維度為例，分析學(xué)校教師總體的行為特征與表現(xiàn)情況，如圖5所示。具體來看：①在課堂講授方面，大多是基于電子白板工具和備課資源開展，較少利用大模型、大數(shù)據(jù)賦能生成式、精準(zhǔn)化的內(nèi)容講授。②在師生互動方面，表揚(yáng)式互動活動最為普遍，其次是點(diǎn)評式互動，較少開展作答式、討論式互動。③在學(xué)生活動組織方面，以小組討論類活動為主，分享展示類和學(xué)生評價(jià)類活動的組織較為不足。④在課堂管理方面，課堂紀(jì)律和課堂時間管理均超過40%，學(xué)生行為管理偏少。⑤在課堂測評與優(yōu)化方面，全班作答類占比近半，其次是小組討論類，分組作答類偏少。⑥在針對性指導(dǎo)方面，習(xí)題類指導(dǎo)占99.69%，缺少資源類指導(dǎo)及交流類指導(dǎo)。可見，當(dāng)前學(xué)校教師數(shù)字化應(yīng)用行為表現(xiàn)大多為“利用技術(shù)輔助教學(xué)改進(jìn)”“利用技術(shù)豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)”，有待進(jìn)一步提升教師利用技術(shù)賦能教學(xué)活動、過程、模式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的數(shù)字化意識、知識與能力。

四總結(jié)與展望

本研究從教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)的全要素和全流程視角，對基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)畫像的設(shè)計(jì)理論、框架構(gòu)建和實(shí)踐應(yīng)用等進(jìn)行了系統(tǒng)研究與實(shí)踐，以期為教師數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)提供參考示例。基于案例校的實(shí)踐應(yīng)用，本研究發(fā)現(xiàn)目前基于AI的教師數(shù)字化應(yīng)用能力評價(jià)還存在跨產(chǎn)品與跨場景的教學(xué)行為數(shù)據(jù)整合壁壘、評價(jià)常模與等級標(biāo)準(zhǔn)研制滯后、優(yōu)質(zhì)培訓(xùn)資源供給匱乏等現(xiàn)實(shí)問題，需進(jìn)一步采取有效措施加以解決：①在評價(jià)數(shù)據(jù)治理層面，后續(xù)研究和實(shí)踐要著力構(gòu)建教師數(shù)字化教學(xué)行為的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口規(guī)范打破數(shù)據(jù)壁壘，強(qiáng)化教師數(shù)字化應(yīng)用行為數(shù)據(jù)的融通、管理和使用。②在評價(jià)模型研究層面，通過大規(guī)模的試點(diǎn)應(yīng)用采集縱向數(shù)據(jù)，并結(jié)合增值評價(jià)理論框架，研制具有學(xué)科、學(xué)段適應(yīng)性的常模標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建能力動態(tài)發(fā)展階段模型，重點(diǎn)提升評價(jià)系統(tǒng)的可解釋性、易理解性和實(shí)踐應(yīng)用性。③在以評促培聯(lián)動層面，要深度整合應(yīng)用大數(shù)據(jù)、大模型、智能體等前沿技術(shù)，開發(fā)具有“用-測-評-提”一體化服務(wù)的智慧師訓(xùn)系統(tǒng)，助力教師隊(duì)伍數(shù)字素養(yǎng)的有效提升。

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參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國中央人民政府.中共中央國務(wù)院關(guān)于弘揚(yáng)教育家精神加強(qiáng)新時代高素質(zhì)專業(yè)化教師隊(duì)伍建設(shè)的意見[OL]. lt;http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/202408/t20240826_1147269.htmlgt;

[2]秦波，王俊程，宗琴燕，等.數(shù)字化賦能教師數(shù)字素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)邏輯——基于中國古代哲學(xué)“道法術(shù)器”的視角[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2024，（2）：90-96.

[3]黃曉婷，郭麗婷.小學(xué)教師數(shù)字素養(yǎng)水平體系的建構(gòu)與實(shí)證檢驗(yàn)[J].教師發(fā)展研究，2024，（1）：94-99.

[4]杜巖巖，黃慶雙.何以提升中小學(xué)教師數(shù)字素養(yǎng)——基于X省和Y省中小學(xué)教師調(diào)查數(shù)據(jù)的實(shí)證研究[J].教育研究與實(shí)驗(yàn)，2021，（4）：62-69.

[5]Garcia-Ruiz R， Buenestado-Fernandez M， Ramirez-Montoya M S. Assessment of digital teaching competence： Instruments， results and proposals. Systematic literature review[J]. Educación XX1， 2023，（1）：273-301.

[6]吳砥，桂徐君，周馳，等.教師數(shù)字素養(yǎng)：內(nèi)涵、標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)[J].電化教育研究，2023，（8）：108-114、128.

[7]徐瑾劼，申昕.重塑以學(xué)習(xí)者為中心的教育評價(jià)生態(tài)——基于教育評價(jià)智能化發(fā)展的全球觀察[J].開放教育研究，2023，（3）：40-46.

[8]吳龍凱，程浩，張珊，等.智能技術(shù)賦能教育評價(jià)的時代內(nèi)涵、倫理困境及對策研究[J].電化教育研究，2023，（9）：19-25.

[9]謝夢菲，王思源.數(shù)字化賦能教師數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)改革研究——基于大規(guī)模調(diào)查數(shù)據(jù)的分析[J].中國電化教育，2024，（4）：90-98.

[10]陳恩倫，吳南中.數(shù)字化技術(shù)賦能教師有意義評價(jià)的邏輯架構(gòu)與生成機(jī)制[J].中國遠(yuǎn)程教育，2024，（4）：69-80.

[11]季益龍，逯行，張家華，等.智能技術(shù)賦能教師教學(xué)評價(jià)：理論框架與實(shí)踐路向[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2024，（2）：71-80.

[12]王煒，李彥.微認(rèn)證：重塑教師數(shù)字素養(yǎng)的新引擎——來自美國的個案分析[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2024，（4）：20-28.

[13]李艷燕.以技術(shù)賦能教師數(shù)字素養(yǎng)評價(jià)[J].中國民族教育，2024，（9）：20.

[14]劉邦奇，尹歡歡.人工智能賦能教師數(shù)字素養(yǎng)提升：策略、場景與評價(jià)反饋機(jī)制[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2024，（7）：23-31.

[15]胡小勇，眭慧，陳瑩，等.多場景融合的教師數(shù)字畫像：模式建構(gòu)與應(yīng)用方法[J].中國遠(yuǎn)程教育，2024，（4）：47-57.

[16]李雨朦，隋皓辰.基于數(shù)據(jù)抓取的開放教育教師多維度畫像構(gòu)建策略[J].成人教育，2024，（7）：50-60.

[17]王永固，陳俊文，丁繼紅，等.數(shù)據(jù)驅(qū)動的教師網(wǎng)絡(luò)研修社區(qū)數(shù)字畫像構(gòu)建與應(yīng)用——基于“浙江名師網(wǎng)”的數(shù)據(jù)分析[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2020，（4）：74-83.

[18]崔允漷.有效教學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009：257.

[19]錢冬明，李如意，高幼萍.技術(shù)豐富環(huán)境下的課堂教學(xué)活動設(shè)計(jì)研究[J].中國電化教育，2017，（6）：17-23.

[20]周鵬，劉佩文，張丹，等.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間課堂教學(xué)活動建模研究[J].中國電化教育，2019，（4）：44-51.

[21]Lomos C， Luyten J W， Kesting F， et al. Explaining variation in teachers’ use of ICT： A learning analytics approach[J]. Interactive Learning Environments， 2023，（7）：1-18.

[22]李亞婷，陳敏，王歡，等.融合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間過程性數(shù)據(jù)的中小學(xué)教師信息素養(yǎng)評估研究[J].中國電化教育，2020，（9）：119-128.

[23]Backfisch I， Lachner A， Stürmer K， et al. Variability of teachers’ technology integration in the classroom： A matter of utility！[J]. Computers amp; Education， 2021，166：104159.

[24]楊桂英，余浩然，尹歡歡，等.教師畫像構(gòu)建方法及相關(guān)裝置、設(shè)備、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)[P].中國專利：CN202410443100.5，2024-7-16.

[25]Shannon C E. A mathematical theory of communication[J]. The Bell System Technical Journal， 1948，（3）：379-423.

[26]Karni S. A simple geometry of Euclidean norms[J]. IEEE Transactions on Education， 1988，（2）：140.

[27]許秋璇，吳永和，戴嶺.中小學(xué)校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及測度方法[J].電化教育研究，2024，（3）：62-69.

[28]張學(xué)民，申繼亮.國外教師教學(xué)專長及發(fā)展理論述評[J].比較教育研究，2001，（3）：1-5.

Evaluation Portrait of Teachers’ Digital Application Ability based on AI：

Theoretical Design， Framework Construction and Practical Application

LIUBang-Qi1，2YIN Huan-Huan2""" YU Hao-Ran2""" YANG Gui-Ying3""" GAO Chen-Xin4

（1. Northwest Normal University， College of Educational Technology， Lanzhou， Gansu， China 730000;2. iFlytek Institute of Educational Technology， Hefei， Anhui， China 230000; 3. iFlytek Educational Digital Governance Product Department， Hefei， Anhui， China 230000; 4. Hefei No.4 Middle School， Hefei， Anhui， China 230000）

Abstract： As the dominant element of teachers’ digital literacy， the evaluation and improvement of teachers’ digital application ability has become an important breakthrough and leverage point for teachers’ development to be digitally empowered and the promotion of teachers to respond to new technological changes. Firstly， this paper systematically analyzed the components of the evaluation of teachers’ digital application ability through policy texts， academic literature， and practical demand interviews， and designed an overall architecture model for the evaluationof teachers’ digital application ability to provide a basis for the portrait design.Then， this paperconstructed the evaluation portrait of teachers’ digital application ability based on AI， and carried out a comprehensive analysis from seven aspects of portrait target establishment， data collection and aggregation， data pre-processing， data modeling and analysis， portrait label data set generation， portrait visualization and portrait result application. Finally， taking Hefei No. 4 Middle School as the pilot school， this paper elaborated the results and theapplication of teachers’ digital application ability， in order to provide reference for the reform and innovation of teachers’ digital application ability evaluation.

Keywords：digital application ability; digital profile; architecture model design; profile construction framework; practical application

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*基金項(xiàng)目：本文為2022年度國家社科基金教育學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目“智能技術(shù)賦能教育評價(jià)改革研究”（項(xiàng)目編號：ACA220026）的階段性研究成果。

作者簡介：劉邦奇，訊飛教育技術(shù)研究院院長，西北師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，碩士，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芙逃龖?yīng)用、智慧校園、智慧課堂、區(qū)域智慧教育規(guī)劃，郵箱為lbq-nj@163.com。

收稿日期：2024年10月9日編輯：小時