数据使能教学决策的发展——从数据教育应用到多模态学习分析支持教学决策

大量研究表明,数据驱动的教学决策能有效增强教师教学和学生学习的效果。当前研究多聚焦于数据驱动的教学决策模型及实践案例,较少关注支持教师教学决策的数据组织、收集和分析的过程。文章运用文献研究法和案例分析法,阐明基于数据教育应用原理的教学决策过程,并对其中的数据收集和分析过程进行解构,基于多模态学习分析的发展和过程优势,建构多模态学习分析支持的教学决策过程模型,找寻多模态学习分析支持教学决策的多模态数据收集和处理的过程与方法,并从实践角度分析两种多模态学习支持的教学决策的典型案例的过程和实践,希冀为国内中小学开展基于数据的有效教学决策研究和实践提供指引。     

基于多模态数据的大学生认知深度评价框架构建及应用

提高学生课堂认知深度是本科教育高质量发展的核心目标,如何对认知深度展开科学评价是关乎此目标达成的关键,也是深化本科课程教学改革的迫切需求。为此,首先基于经典认知深度评价理论,结合新兴多模态数据分析技术,搭建大学生认知深度多模态评价框架。其次,基于此框架开展实证研究：以Z高校教育技术专业课程“学习科学与技术”为例,通过智能录播系统、在线学习平台等工具从多维学习空间采集主题讨论、自我反思、思维导图、课堂问答、头部姿势等多模态学习数据,采用机器学习方法处理并分析学习数据,综合评价学生认知深度并进行反馈。结果显示,多模态数据支持的评价更能准确地反映学生认知深度,具有显著的以评促学效能,最佳数据源是自我反思、思维导图和课堂问答。     

基于多模态交互信息的协作学习投入分析

协作学习投入面临多维、动态数据采集与多元数据融合分析的挑战,而多模态交互分析能够提取并融合动态、多维度的投入信息,对表征协作学习交互过程具有重要价值。基于此,文章构建了基于多模态交互信息的协作学习投入分析指导框架,并从投入水平的整体性表征、投入状态的多维性分析和投入信息的时序性挖掘等角度,阐述了协作学习投入分析应考虑的关键问题。此外,文章还提出了包含多模态信息采集、多模态特征提取、多模态特征融合分析等三大模块构成的多模态交互信息分析路径。研究结论显示,多模态交互信息能实现对协作交互过程全方位、细粒度地记录,进而对小组协作学习投入的状态进行动态表征与持续分析。未来研究可能的方向在于基于智能语音处理技术的交互会话分析、基于仪表盘的投入信息可视化呈现以及基于智能代理的协作投入适应性支持。     

多模态学习分析:理解与评价真实学习的新路向

随着物联网、可穿戴传感设备、人工智能的快速发展,多种模态数据的连续抓取与融合分析成为可能,促成了多模态学习分析研究的诞生,并成为学习分析领域的一个重要新兴分支.多模态学习分析关注真实的学习情境与本真的学习交流方式,"返璞归真"地聚焦更普遍的物理学习情境,克服了主流学习分析过度关注数字化学习环境的局限.研究主要采用文献归纳法,阐述了多模态学习分析的发展动因、概念理解,重点从身体、生理视角概述了多模态的数据类型,并对多模态学习分析的过程模型进行了详细描述.研究认为,未来要充分借助人工智能处理多模态数据,借鉴认知带理论融合不同模态数据的意义,借力学习理论来理解真实的多模态学习交互过程,以进一步完善基于多模态数据的学习评价方法.     

多模态数据赋能精准教研:情境、路径与解释

多模态教学数据驱动的精准教研具备精准化、个性化特征,符合新时代教育研究的发展要求,因缺乏有效的技术支持、规范的顶层设计和数据解释框架而难以真正落地.文章依托智能课堂中丰富的智能技术和多模态行为数据作为破解精准教研难题的创新途径,首先综合证据资源、关系挖掘、数据报告等维度构建适应智能课堂教学环境的精准教研模式,同时从数据获取手段、数据样态、关键技术等方面搭建精准教研逻辑实现框架,为细致准确地定位教学问题与规律提供了顶层指导.然后,整合和解释数据以透视行为背后蕴含的教学意义,形成数据解释框架.文章最后指出,精准教研若要实现智慧干预与决策,除在数据阶段确保"精"与"准"之外,还需在教学干预设计、教学改进策略上做到准确无误.     

多模态数据赋能教师画像:从简笔画走向全息画像

教师数字画像是实现精准诊断、及时干预和个性化服务的基础,然而国内学者少有关注,特别是多模态数据赋能全息化描绘教师画像的潜力没有得到很好的发掘。本研究从多学科角度系统解析了多模态的内涵,即多模态是表征不同生理、心理或行为反应的不同形态数据。以此为基础,本研究构建了以生理数据为主要成分的多模态数据全息临摹教师画像的机理及画像模型,模型包括关注发展期望勾勒的愿景层、关注研修动态描绘的学习层、关注本体特征刻画的属性层三个层面。之后,研究构建了基于全息画像的个性化机制(包括适性的动力机制和个人路径生成机制)以及机制得以运转的多模态学习分析方略(包括涵盖去伪存真、多维共描、多面临摹三个层面的多模态数据融合分析方略以及涉及精准教学、失败中学、个性化学习三种学习理念的适应性精准决策方略)。希望这一研究成果能对教师全息画像的临摹提供可行的方案,对以此为基础的智慧研修系统与个性化研修服务的构建提供有价值的参考。     

全景透视多模态学习分析的数据整合方法

多模态学习分析被认为是学习分析研究的新生长点,其中,多模态数据如何整合是推进学习分析研究的难点。利用系统文献综述及元分析方法,有助于为研究和实践领域提供全景式的关于多模态数据整合的方法与策略指导。通过对国内外363篇相关文献的系统分析发现:(1)多模态学习分析中的数据类型主要包含数字空间数据、物理空间数据、生理体征数据、心理测量数据和环境场景数据等5类。在技术支持的教与学环境中,高频、精细、微观的多模态学习数据变得可得、易得、准确。(2)多模态学习分析中的学习指标主要有行为、注意、认知、元认知、情感、协作、交互、投入、学习绩效和技能等。随着技术的发展和人们对学习过程的深刻洞察,学习指标也会变得更加精细化。(3)数据与指标之间展现出"一对一""一对多"和"多对一"三种对应关系。把握数据与指标之间的复杂关系是数据整合的前提,测量学习指标时既要考虑最适合的数据,也要考虑其他模态数据的补充。(4)多模态学习分析中的数据整合方式主要有"多对一""多对多"和"三角互证"三种,旨在提高测量的准确性、信息的全面性和整合的科学性。总之,多模态数据整合具有数据的多模态、指标的多维度和方法的多样性等三维特性。将多模态数据时间线对齐是实现数据整合的关键环节,综合考虑三维特性提高分析结果的准确性是多模态数据整合未来研究的方向。     

中小学课堂视频多模态分析模型的建构与应用研究

随着移动听评课技术以及视频智能分析技术的发展，中小学教师如何利用智能分析技术赋能教学视频的科学分析，进而提升教师的专业能力成为值得研究的重要问题。基于教师和学生视角，从话语、行为和情感三个维度，构建课堂视频多模态分析双模型，通过人机协同的人类教师质性分析和智能系统的量化分析双线并进、证据互证的方式，为教师开展循证教研和分析真实课堂情境下教与学的过程提供支持性与引领性的工具支持与方法指导。     

深度学习支持下多模态学习行为可解释性分析研究

当前,学习行为分析已成为研究热点.基于大数据技术挖掘学生的学习行为特征,能为学习过程的改善、学习评价的优化提供重要依据.然而,现有研究却存在分析数据类型单一、实时性不强、结果准确度不高、缺乏可解释性等问题.文章从利用深度学习算法进行多模态学习分析入手,采用HDRBM(Hybrid Deep Restricted Boltzmann Machine,深度混合判别受限玻尔兹曼机)神经网络模型,建立多模态学习分析模型,为教育技术领域中利用多模态大数据挖掘学习者行为特征提供了新范式;接着从可解释性分析的角度,阐述利用深度学习算法进行多模态学习行为分析的算法设计与实现过程;通过实验表明,研究中所采用的方法与技术路线对提高学习行为分析的可解释性有较好成效.     

自然言语及其伴随手势的多模态性研究方法——以“教师手势在英语口语课堂新词教学中的支架作用”为例

在自然话语中,言语与其伴随手势一起构成了最基本的一种多模态话语。由于手势研究的多学科性及相关数据难以收集等,至今对各种模态的符号特性等仍未有统一的研究方法。基于此,以“教师手势在英语口语课堂新词教学中的支架作用”为例,对自然言语及其伴随手势的一种多模态性研究方法的具体研究步骤进行介绍,可为从事此领域研究的学者提供相应素材。     

基于数字孪生讲台的在线沉浸式教学体系分析与流程设计

随着新技术的迅猛发展,“大数据+AI”已成为现代社会一种新的驱动力和思维方式。一种可有效实现物理世界和信息世界智能互联与交互融合的新技术——数字孪生应运而生。基于数字孪生技术,可构筑联通现实教学空间与虚拟教学空间的数字孪生讲台,并成为在线教学空间的“数字大动脉”。数字孪生讲台可分为在线学习特征分析技术和虚实教学空间融合分析技术,通过“在线教”与“在线学”间的深度融合、映射与镜像,能为在线沉浸式教学注入新的数字生产力。基于此,从教学、技术两方面,探索数字孪生讲台的在线沉浸式教学流程设计与技术运用,即基于混合式平台的教学数据采集与管理,基于多维分析的教学数据分析与建模,基于精准教学和精准管理的数据应用,基于增强现实技术的在线沉浸式教学体验,进而设计其教学流程。旨在通过数字孪生讲台的多源数据融合、虚实融合映射、教学服务融合优化,促进数字化、智能化课堂的形成,推动数智融合在教学方面的创新性应用,从而形成一种基于大数据的课堂数据互动、映射的新形态,进而革新与重塑现代教育体系。     

“互联网+教研”形态研究：内涵、特征与趋势

“互联网+”推动教研发展,引发教研形态转型。文章在梳理网络技术支持教研形态演化发展的基础上,提出“互联网+教研”是信息化教研发展的高端形态,其内涵表现为:以多维空间的开放互通,优化教研生态环境;以智能技术的创新应用,拓展教研活动场域;以教师学习方式变革,促进教研形式创新;以促进教师高水平专业成长为核心,推动教师质量和教育质量的内涵式发展。同时,从教研主体、环境、内容、过程及评价五个方面分析了“互联网+教研”的关键特征。最后,文章提出以下研究发展趋势:以研究范式转型来构建“互联网+教研”理论体系;重视人工智能技术与教研应用的创新融合;开展大数据驱动的“互联网+教研”服务的综合效能评估。     

基于教学过程感知的行为计算

从教与学的行为数据中洞察教与学的行为规律,打破现有的以经验为主、人工分析课堂教学行为,转为以大数据为支撑的智能化教学行为计算,已成为智能时代教学行为分析的重要趋势。研究从教与学行为的视角切入,梳理传统课堂教学行为分析到广义学习行为分析的历程,结合行为计算,提出教学行为可计算的概念,构建教学行为计算的通用框架,并梳理学习者与参与者、学习者与环境、参与者与学习成就、学习环境与学习成就四个研究方向。大规模教学行为数据的获取、表征、挖掘和呈现,将为实践教学提供指导,助力智能时代新型教学模式和教学过程的构建。     

学习科学到教学实践变革——“转化者”的角色与作用分析

文章首先总结了推动学习科学从学术研究殿堂走向课堂教学和教师教育实践的三个关键因素:一是脑研究技术及其研究成果的爆发式进展,二是人工智能技术的飞速发展,三是新时代以学生为中心教育生态重构的现实需求。随后,文章阐释了学习科学研究和教育教学实践变革之间“转化者”的角色,并介绍了四位先行者。最后,文章分析了“应用学习科学改进教学策略”课程,提出教师教育MOOC在“互联网+”时代所承担的新型“转化者”作用。     

高校工科专业课程思政教育探究

面向高等学校工科专业,深入思考和分析课程思政教育的难点与原因,结合专业课程教育教学实践,着重探究新时期高校课程思政实施的三个关键,即思想政治传递设计、德育内容的组织和施教方法的重点。通过“多视角、多内容、多手段”的课程思政教学方案设计,筑牢爱国主义、理想信念、民族团结和创新教育,不断深化、细化、优化更具特色的课程思政教育教学过程,努力培养各民族学子成为德才兼备的新时代人才,助推国家建设和民族事业的蓬勃发展。     

语料库在维吾尔语语法教学中的应用研究

描述了语料库在维吾尔语语法教学中产生的作用,进而讨论如何将语料库应用到维吾尔语语法教学中去,并在此过程中提出充分利用维吾尔语言的显性语法特征进行语料库数据搜索进行语法教学的各个环节,提出数据驱动教学法（data-driven learning ,简称DDL）,最终认为语料库应用到语法教学能同时获得结果教学法和过程教学法的优点而避免这两种教学方法的缺点。     

把服装艺术课堂建在“云端”

项目教学是从服务于教走向服务于学的的新理念,在教学设计中力图借助各种“云端”资源（教师在整个教学过程中收集、加工、重组、构建、共享“云资源”）,将其贯穿于课堂教学全过程,尝试全新的教学模式,展开了服装艺术课堂项目教学的一系列研究与探索实践。     

基于“互联网+”的教育评估改革路径与方法探讨——以江苏省为例

教育评估是促进教育教学发展的重要手段,从内容上来看,有效的教育评估能够为教学工作提供有力的指导,推动教育改革与发展。随着智能技术的发展与普及,传统评估方式的弊端日益显露,教育评估改革势在必行。本文通过实践调研与文献分析,以江苏省为例,通过分析当前江苏教育评估操作的现状与问题,从评估环节着眼,提出了“互联网+”时代教育评估智能发展的趋势;从评估要素入手,给出了教育评估改革的路径,并参照教育信息化2.0计划,以信息生命周期理念为基础,从信息更替的各个环节逐层剖析,得到智能化信息时代教育评估改革的对策。“互联网+技术”的快速发展为教育评估提供了新的思路与方法,新时代背景下的教育评估正朝着信息化、数字化和智能化的方向发展。合理利用技术发展带来的便捷,正确对待技术变革带来的冲击,才能高效发挥教育评估的作用,为深化新时代背景下的教育改革奠定坚实基础。     

教学关怀论:当代教学伦理研究范式的重构

传统教学伦理研究主要呈现四种范式,即教学规范论、教学美德论、教学语境论和教学情感论,四种范式各有其自身的价值和限度。教学关怀论以“爱”和“关怀”为伦理导向,以“关怀关系”的构建为伦理基础,以“交往实践”为伦理模式,呈现出关系性、隐含性、专业性、开放性等实践品性,实现了对传统教学伦理研究范式的整合与超越,重构了当代教学伦理研究的范式。     

关于提高高校教学质量的思考

高校课堂教学是人才培养的主要渠道,教学质量的高低直接影响了人才培养的质量。提高教学质量是提高人才培养质量的根本途径。教学目标、教学内容、课堂教学的组织、教学方法手段的运用等都影响着教学质量。高校教师在教学过程中起主导作用,注重提高教学方法和教学艺术,是全面提高教学质量的关键。通过有效的创设教学情境,优化学科教学,创新教学模式,恰当运用现代化教学手段等方式,培养学生自主学习,激发学生的学习动机,促进学生思维能力的发展,全面实现素质教育。