宝安区教育资源公共服务平台

“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验学校

——基于5G和可视化技术实现双师课堂的过程监控与评价呈现探究

实施方案

深圳市宝安区宝安中学（集团）实验学校

2021年10月

一、实验目标

本实验项目基于5G技术、iPad教学、即时反馈系统对双师课堂教学质量进行反馈，形成可视化报告，拟达到如下目标：

（1）基于学习全过程大数据采集的过程性评价：探讨利用学生在线学习数据为基础，通过综合运用学习分析、数理统计、图像处理、数据追踪等技术，探索构建大数据支持的过程性评价内容设计、数据采集环境设计、流程设计等，创建以大数据为基础的过程性精准评价体系。促使学生调整学习状态、策略与方式，鼓励学生利用5G信息技术手段主动学习、自主学习，系统智能化推送学习反馈，进行适度调整。

（2）促使老师调整教学进度、策略和方法，逐步更新教师的教学观念，改进教师教学方法。以中考文化科目和机器人校本课程为研究阵地，探索以学生为主体，以教师为主导，在5G和全息教学环境下交互式、探究式、沉浸式新型教育模式，推进传统课堂教学方式、教学方法和教学结构的变革。基于教育大数据的精准教学与精准评价研究。探讨在教育大数据和人工智能支持的环境下，实现精准教学与精准评价的方式和途径，在教育实践中更好地提高教与学的针对性和有效性，真正做到因材施教。

（3）探讨依托人工智能技术优化升级作业批改、学业水平测试等总结性智能诊断和评价系统，对学生学习结果进行全面分析和反馈，有效提升总结性评价的公平性、科学性与有效性。

（4）借助iPad收集到的即时学业评价数据，生成可视化报告，促进学校教育管理方式的变革。基于可视化技术实现过程监控与评价呈现：探讨利用可视化技术、仪表盘技术呈现过程监督数据和评价结果数据，增强数据呈现的灵活性、亲和力和直观性，从而提高数据利用的效率。

二、实验内容

通过文献研究法，梳理当前的典型的双师课堂教学模式及其应用过程，通过教学案例开发与实践，利用检验课堂的教学质量和学生的学习效果来反馈网络课堂的教学效果。基于5G技术实时收集数据验证评估双师课堂的教学质量，通过对学生开展问卷调查、形成定性定量的可视化测评结果报告来体现。

（1）基于5G+智慧教育和可视化技术收集双师课堂教学数据

名师讲堂使用“锐取师生协作系统”开展教学，有效做到快速在线出题、学生答题、答题数据统计与分析，做到实时监控教学过程，有效收集和分析教学数据。根据针对性的双师课堂教学模式，利用5G网络技术、VR虚拟现实技术和全息沉浸式投影技术，打造我校包含所有学科的特色网络课堂优质资源，联合其他学校开展双师课堂教学实践。

全息技术通过采用全息互动镜面墙、互动投影墙、投影设备共同构建低延时、高清的全息未来教室的沉浸式空间，助力开展沉浸式互动主题科普教育，能够让学生沉浸在主题场景中，自发性学习，感受知识所带来的乐趣。如图13所示，为我校全息未来教室设备布局图。

图13我校全息未来教室设备布局图

大数据能为个性化学习提供更有效支持。智能导师系统能根据学生需求进行学科内容的自动化编辑和推送，并提供相应反馈。利用直接识别教师在试卷上批改的分数并进行统计得分和进行成绩分析，计算机能对学生输入的英语文章进行批阅，对于学生阅读的句子、短文进行评价。大数据和人工智能等技术通过分析观察到的学生在课堂上与同伴的互动程度、学生的兴趣焦点和学习习惯的系统性等过程性数据以数字、图表等方式反馈给师生，我校计划通过摄像头观察学生上课行为并进行评价，通过AI技术分析问题解决者在合作解决问题过程的行为和聊天数据来发展行为指标。学生通过移动终端进行测验答题，支持单选、多选、判断、实拍等多种题型；快速出题：教师可截取屏幕上任意位置的内容作为题目对学生进行提问。所有测试结果和数据分析均在第一时间反馈给教师，帮助教师收集课堂数据进行针对性讲评。

（2）针对中考文化科研究毕业班学生学业质量的即时评价工具与途径

图14大数据技术应用于教育测评的创新

毕业班学业质量评价分为两个阶段：①课堂教学同步实施阶段，使用课时测同步课堂教学，依据评价结果分析学生具有的核心素养现状，并同步开发核心知识点微课程系列和关键能力解析系列；②优化课程推广阶段，结合专家、学者研讨建议，运用大数据分析形成研究报告，优化课堂同步微课程系列和解析系列。课题组构建一个“课堂教学-大数据诊断评价-自学纠错-预测发展水平”的教学评一体化体系，并形成系列微课程，打造三随(随时、随地、随意)移动学习平台。基于大数据和个性化评价，项目组将研究如何利用可视化报告指导中考科目备考，可视化报告包括以下内容：考试数据的横向对比、学生排名与进退步统计、题型得分率曲线、知识模块掌握曲线、能力结构变化曲线、高频错误知识点统计、题目正答率、班级作业提交率与正确率曲线、个性作业正确率统计，进而形成个性化错题本，便于设计巩固练习和分层纸质作业。体育学科借助可穿戴设备，实时反馈运动数据，开展针对性训练。

除中考科目物理和体育，还有生物、地理、机器人等课程借助VR/AR技术以及5G网络丰富课程体验。

图15物理和机器人VR课程资源

（3）机器人校本课程中可视化教学报告的生成与应用

课中，线下教师组织课堂，与线上教师共同展开教学。线上教师通过5G网络技术，实时地指导线下学生进行学习，通过提问互动、复述强调、练习指导等方式进行师生与生生之间的双向互动活动。在学生根据任务进行自主学习和小组协作学习时，线下教师需要对有需要的学生进行针对性辅导和提示。同时收集相关问题，与线上教师进行反馈，以便于线上教师了解学生的掌握情况，开展针对性的统一辅导。

（4）在5G技术支撑下建立学校的大数据交换和处理中心

将部门协调、师生互动、家校联系、办事流程等诸多学校工作布置在学校云端大数据中心。5G+智慧教育首先赋能学校的管理工作，可以全程、全链条、全方位记录、跟踪和分享学校各方面工作的细节，做到可溯源、可量化和可视化，搭建高效、可靠、全面的大数据交换和处理中心，打造基于5G技术的教育2.0时代下的智慧校园，实现内部资源协同互联，外部资源高效互换。

三、课题设计

图16实验研究框架与技术路线

四、工作方案与时间进度

（1）第一阶段，实验项目前期准备与分工

确定研究问题，对文献进行调研，了解当前双师课堂的研究现状，确定本实验项目的研究方向。

（2）第二阶段，实验项目实施

开展5G全息教室双师课堂、推广名师课堂，总结其设计开发的基本过程，将优质教育资源进行推广辐射，并形成相关的研究论文。

（3）第三阶段，实验项目总结

团队成员总结研究成果，对成果进行归纳汇总，形成最终项目研究成果，完成报告。