打开技术创新课堂教学的新窗：刻画AIoT课堂应用场景_顾小清.pdfVIP

顾小清,王超 打开技术创新课堂教学的新窗：刻画AIoT课堂应用场景 本刊 现代远程教育研究,2021,33(2) 特稿 打开技术创新课堂教学的新窗： 刻画AIoT课堂应用场景 □顾小清 王超 —————————————————————————————————————————— 摘要：回望技术在课堂中的应用变迁，尽管研究者与实践者不断尝试在“技术增强教学”方面做出努力，但 技术介入始终在教育的边缘徘徊，未能解决课堂教学的本质问题。AIoT作为人工智能与物联网相结合的技术产 物，在万物智联时代为改变课堂生态带来新的可能。AIoT支持的智能课堂在实践层面表现为IoT感应设备与智 能系统的实时通信，可通过协作、游戏化、创客、实训四种典型课堂场景加以诠释。由于教师的课堂教学表现是 精准评估与诊断课堂教学效果、干预课堂教学过程、调整课堂教学模式、提高课堂教学能力的主要依据，因此构 建教师的教学表现模型是利用AIoT解决真实课堂问题的方向之一。该模型通过智能设备构建数据驱动的智能体 系，实时捕获师生语言、动作等多模态课堂行为数据，围绕教学问题进行特征抽取、数据融合、个性化建模以及 动态干预等，为有效监测课堂教学过程、改善教与学的行为模式提供了新的思路。但是，AIoT在教育领域中的 应用尚存在诸如过多关注认知维度而忽视其他维度、学习特征有效表征缺乏统一的数据标准、数据安全性等问 题，未来仍需在教学实践中不断探索AIoT支持的最佳教学组织和教学策略。 关键词：人工智能；智能课堂；AIoT；物联网技术；多模态数据；学习分析 中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-5195（2021 ）02-0003-10 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2021.02.001 —————————————————————————————————————————— 基金项目：2019年度国家社科基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”（19ZDA364）。 作者简介：顾小清，博士，教授，博士生导师，华东师范大学教育信息技术学系（上海 200062）；王超， 博士研究生，华东师范大学教育信息技术学系（上海 200062）。 是否触碰到了课堂教学的真实问题？基于AIoT 技 一、叩问：AIoT是颠覆传统课堂的黑马吗 术所建构的多模态数据应用，能够从何种角度对动 课堂是教学发生的主场。每当一种颠覆性的技 态的课堂教学进行刻画？这些都是在AIoT 进入课 术出现时，人们往往首先考虑的是，这会是那匹彻 堂之前我们必需直面和回答的问题。否则，在缺少 底颠覆传统课堂的黑马吗 （顾小清，2018）？随后才 明确规范的情况下，贸然使用某些智能设备，不仅 是有针对性地将技术引入课堂。即便这种技术是否 不能获得真实可靠的数据，而且也会弱化教师的教 以及如何改变课堂尚没有清晰的答案，仍然不妨碍 育教学能力，甚至可能会侵犯学生隐私、引发社会 其以实验或试点的方式出现在一些真实的课堂中。 质疑和公众焦虑 （白宇等，2019）。 智能互联技术AIoT （Artificial Intelligence & Inter- 回看新兴技术的发展历程，每一次技术变革都 net of Things ，AIoT ）就是一种技术上愈加成熟、 为课堂教学带来新的可能。第二次工业革命时期， 新近开始进入课堂的新技术。从技术功能的角度来 得益于电灯、老式幻灯片为课堂教学提供的设施保 看，AIoT 技术能够构建以智能设备为基础的数据 障，班级教育初具形态。20 世纪90 年代初，教育 驱动智能体系，实时获取学习者全方位的多模态课 信息化发展步入起步阶段，以多媒体和网络通信为 堂