數字時代人工智能助推的教師評價變革 陳增照 9787030765567 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《數字時代人工智慧助推的教師評價變革》從發展性教師評價視角出發，利用人工智慧技術開展面向教學過程的教師課堂教學行為評價研究，旨在為教師的循證實踐和自主發展提供有力支持。《數字時代人工智慧助推的教師評價變革》構建了涵蓋言語行為和非言語行為的多模態課堂教學智能評價框架，並將相關技術模型應用於實際場景。《數字時代人工智慧助推的教師評價變革》*先描述了人工智慧對教師評價的重要性和影響，接著從研究現狀、技術模型和應用實踐等維度進行了深入討論，*后對人工智慧在教師評價領域的未來發展進行了展望。

精彩書評
本書有助於尋求促進教師評價與專業發展的有效進路。

目錄

目錄
前言
**部分 理論概述
**章 人工智慧變革教育的現實圖景 3
**節 人工智慧變革教育的應用場景 4
第二節 人工智慧變革教育的國際經驗 10
第三節 我國人工智慧變革教育的發展路徑 15
第二章 人工智慧支持下的教師評價研究與實踐 23
**節 信息技術驅動教師評價變革的發展脈絡 23
第二節 信息技術驅動教師評價變革的現實困境 35
第三節 人工智慧賦能教師評價變革的發展方向 44
第二部分 言 語 研 究
第三章 基於聲紋識別的教學模式分析 61
**節 國內外研究概況 62
第二節 技術模型 69
第三節 基於聲紋識別的課堂事件描述模型 81
第四節 實踐應用 87
第四章 基於話語情感的課堂氛圍解析 99
**節 國內外研究概況 100
第二節 語音情感相關技術知識 107
第三節 技術模型 110
第四節 實踐應用 122
第五章 基於文本篇章的教學知識結構研究 131
**節 國內外研究概況 132
第二節 技術模型 140
第三節 實踐應用 155
第三部分 非言語研究
第六章 基於頭部姿態估計的教師注意力分析 171
**節 國內外研究概況 172
第二節 技術模型 181
第三節 實踐應用 187
第七章 基於手勢分析的教學線索研究 201
**節 國內外研究概況 201
第二節 技術模型 211
第三節 實踐應用 222
第八章 基於師生體距識別的教師親密度分析 239
**節 國內外研究概況 239
第二節 技術模型 243
第三節 實踐應用 258
第四部分 總結與展望
第九章 人工智慧助推教師評價變革的未來發展 267
**節 理論的變革：從複雜的挑戰性到資源的豐富性 267
第二節 實踐的創新：人工智慧技術支持教師教學的多模態評價 269
第三節 教學的重塑：人工智慧技術促進的教師發展性評價 273

精彩書摘
**部分 理論概述
數字時代背景下，世界各國紛紛開始實施人工智慧教育項目，促進教育的改革和發展。人工智慧技術被應用於學校教育、家庭教育和社會教育場景中，助力教育變革，取得了一定的成績。在政府政策的大力支持下，人工智慧技術被應用於我國的教學、學習、考試、評價、管理中，產生了如智慧課堂、教育機器人等教育應用形式。在教師評價方面，在已有信息技術的驅動下，教師評價方式經歷了一定的轉型，產生了基於課堂影像、電子檔案袋等的評價方式，但其依舊存在單一性、片面性等現實問題。人工智慧技術更加註重評價的發展性和靈活性，為解決教師評價領域存在的現實問題提供了新的路徑。
**章 人工智慧變革教育的現實圖景
人工智慧技術在全球的發展，促使許多行業發生了深刻的變化，也引發了相關行業的轉型升級和布局調整。例如，智能導航、電子警察、無人駕駛、智能交通服務等相關智能交通系統的應用，深刻地影響了人們的出行習慣；人臉識別技術被廣泛應用於金融、司法、公安、邊檢、電力、教育、醫療等多個領域，改變了人們的生活和消費習慣；智能個人助理、機器人和智能家居應用於日常生活，改變了人們的交流和生活方式；等等。近年來，隨著人工智慧技術在全行業的滲透，以及教育政策的全面推動，教育人工智慧技術和人工智慧技術助力教育兩種形式在學校教育中佔據一席之地，對家庭教育和社會教育產生了一定的影響。國內關於人工智慧技術的探索從未止步，相關部門將大數據、生物特徵識別、語音識別、深度學習等技術應用於課堂教學中，建立了智能導師系統（intelligent tutoring system，ITS）、智慧教室、專遞課堂、SPOC（small private online course，小規模限制性在線課程）、MOOC（massive open online course，大型開放式網路課程）等智能教育場景，它們改變著人們的學習方式和學習習慣。隨著人工智慧的發展，很多國家都進行了「人工智慧+教育」探索，例如，美國將編程技術納入中小學教育中，歐盟確立了以人為本的人工智慧戰略，日本將STEAM〔科學，science；技術，technology；工程，engineering；藝術，art；數學，mathematics〕教育列入小學必修課，大力培養人工智慧技術相關人才。
為使讀者全面了解當前人工智慧發展形勢下教育創新的形式與變革走向，以及各國的規劃與應用策略，本章*先介紹了人工智慧技術在學校教育、家庭教育和社會教育中的應用，呈現了人工智慧技術對傳統教育方式的變革。其次，從國際、國內兩個角度剖析了世界主要發達國家和地區在「人工智慧+教育」方面的改革，以及我國在人工智慧變革教育道路上所做出的探索。
**節 人工智慧變革教育的應用場景
一、學校教育
人工智慧與學校教育的碰撞融合，引發了學校教育變革的熱潮，高等教育和基礎教育系統均產生了深刻的變化。人工智慧作為國家重點發展的科技產業，其在教育領域的應用對人才培養體系提出了新的要求，直接影響著教育體制與機制，促進了學校教育的專業設置、教學內容與人才培養目標的改變。作為高新技術，人工智慧技術已全面滲透到學校的教學、管理、評價等環節，提高了學校的教育管理效能與教學效果，為教學創新提供了更廣闊的空間，推動著學校的教學轉型與變革。
2018年4月，***印發了《高等學校人工智慧創新行動計劃》，引導高校對接世界前沿科技，從而在高等教育領域實現人工智慧發展的創新性突破。該文件推動了人工智慧技術走進高校，並在高等教育領域發揮了重要作用。隨著人工智慧在高等教育領域應用的落地，高校更加關注學生的個性化發展以及創新型人才培養，這對教育教學等方面產生了很大的影響。*先，高校開設了更多關於人工智慧的專業和課程，多所院校建立了人工智慧學院/研究院，如華中師範大學於2020年7月成立了「人工智慧教育學部」，目標是建成人工智慧與教育深度融合的交叉學科創新高地，完善學科體系，促進高校在人工智慧領域的科技創新、人才培養，為社會輸送更多人工智慧領域的複合型、創新型人才。其次，在人工智慧和教育大數據應用的影響下，以MOOC為引領的線上教育發展迅速，教師可以在線上對學習數據進行分析，更加精準地開展教學，推動虛擬雲課堂的普及，促進學習者取得了進步。*后，人工智慧作為一個跨領域學科，涉及計算機科學、心理學、教育學等學科理論知識，促進了學科交叉和學科融合，有利於培養複合型人才。***、國家發展改革委、財政部於2020年1月印發《關於「雙一流」建設高校促進學科融合 加快人工智慧領域研究生培養的若干意見》，強調著重培養「人工智慧+X」複合型人才。高校中越來越多的人工智慧學院相繼成立，致力於人工智慧學科建設和人才培養。除了人工智慧領域專業人才的培養，在高等教育中，人工智慧技術也被用於促進教、學、考、評、管、服務等各個方面，如西南交通大學構建了教學質量監測平台和教學質量智能化評價模型，致力於對教學進行精準化的評估和管理（李運福等，2021）。
中小學也在積極探索智能教育，在教育教學中廣泛應用人工智慧，並取得了較好的成效。人工智慧融入教育中，將教師的雙手解放出來，減少了大量重複、瑣碎的工作，提高了教師的教學效率；使用人工智慧技術可以為學生制定個性化的學習方案，使學生的學習更加精準化、個性化；在人工智慧的影響下，教師的教學方式更加多元，人工智慧可以從教學內容、教學方式、學習數據分析等方面對教學過程產生作用。關於人工智慧在中小學教育中的具體應用，有如下幾個方面。**，一些中小學開設了人工智慧相關課程，促進了中小學生對新時代前沿知識的了解。在中國，***辦公廳於2019年2月發布了《2019年教育信息化和網路安全工作要點》，明確指出「推動在中小學階段設置人工智慧相關課程」。美國於2016年發布了報告《為人工智慧的未來做好準備》（Preparing for the Future of Artificial Intelligence），提出學校應該在不同階段開設STEM〔（科學，science；技術，technology；工程，engineering；數學，mathematics）〕課程，包括人工智慧、計算機科學和機器學習等，以培養未來的複合型人才。聯合國教科文組織於2021年啟動了「人工智慧與未來學習」（Artificial Intelligence and Learning Futures）項目，旨在為全球基礎教育階段人工智慧課程制定指導性框架，其中包含了對基礎教育階段人工智慧課程的全球調查（曾海軍等，2022）。結果顯示，有12個國家（包括中國、韓國、印度、加拿大等）在基礎教育階段開設的人工智慧課程符合預設的要求，另外有數十個國家表示對這個主題感興趣。第二，利用人工智慧閱卷、批改作業等，可以減輕教師的工作壓力，提高教學效率，讓教師將更多的精力放在引導學生學習上（祝智庭，魏非，2018）。例如，利用人工智慧技術實現了對英語作文進行機器智能評閱（李艷玲，田夏春，2018）；利用智能語音系統可以對學生的口語發音進行評分並糾正（張筱蘭，郝惠萍，2011）；利用智能導師系統可以研究元認知對學習結果的影響（Matsuda et al ，2020）。第三，利用大數據分析了解學習者的學習方式，通過個性化學習系統為學生提供個性化的精準指導，從而做到因材施教，提高學習者的學習效率。例如，可汗學院根據學生的不同情況，自主設計學習進程，從而幫助不同學習水平的學習者學習適合自己的課程。第四，利用語音識別、圖像識別等人工智慧技術建立完備的智慧課堂系統。智慧課堂是一種新型信息化課堂模式，依賴於對大量教學數據的分析，促進學生的學習和教師的教學順利進行，推進教學進程。例如，杭州某中學創建了「智慧課堂行為管理系統」，可以打卡簽到以及捕捉學生在課堂上的表情和動作，分析學生的專註度，從而改進教學；Walkington和Bernacki（2019）開發的智能輔導系統（intelligent tutoring system，ITS）將學生興趣和系統相結合，促進了學生的個性化學習。
總之，推進人工智慧與教育深度融合，對於學校智能管理、教學自動評價、教師優化教學、學生個性化學習等都將產生革命性的影響。習近平強調：「中國高度重視人工智慧對教育的深刻影響，積極推動人工智慧和教育深度融合，促進教育變革創新，充分發揮人工智慧優勢。」（新華社，2019）人工智慧迅速發展，教育行業受到了前所未有的驅動，帶動教師向數字化轉型，推動學校立足實際把學生培養為新時代的創新型人才。