大模型技术在教务教研领域的应用实践

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大模型技术已经在各行业都得到了广泛的应用,也有不错的表现。本文就分享了大模型在教育领域中,教务、教研领域的实践案例,供大家参考学习。

AI 在教育领域纷纷布局,各类搭载 AI 技术的教育产品如雨后春笋般涌现。从智能学习机到在线教育平台,从个性化学习 APP 到虚拟教师助手,AI正以前所未有的速度融入教育的各个环节,为教育变革注入强大动力。

在教务教研这个教育的核心方向,AI 更是展现出了非凡的赋能潜力,而大模型在AI领域又是突出的代表,如同一位拥有无穷智慧的 “大脑”,为教学资源开发、教学过程优化、学情分析以及教学管理决策等诸多方面提供全方位支持,开启了智能化教育的新篇章。

一、教学资源开发:量身定制学习宝库

1. 个性化学习资源推荐

实际学习场景里,每个学生都有自己的独属的学习节奏、学习偏好。个性化学习资源推荐为其量身打造的专属学习导航,能够精准引领其学习过程和结果。

如何实现学习资源的精准推荐

大模型通过深挖学生的学习数据和日志,从日常作业的完成状况、课堂上的表现、历次考试成绩,到学生在各个知识点所耗费的时间、答题的精准度等细微数据,可精准把脉学生对知识的掌握程度,洞悉他们的学习习惯,探知其兴趣所向。举例来说,面对数学函数板块较为薄弱但钟情视觉化学习模式的学生,通过大模型精准筛选出既有精美配图又有详细文字讲解、循序渐进深入函数知识内核的微课视频,还有直观生动的动画演示,外加极具针对性的函数专项练习题册;而针对英语学习里口语能力突出、阅读稍显逊色,同时热爱故事阅读的学生,它会推送满是趣味故事的分级阅读素材,以及英语原声电影片段并附上对应的阅读理解练习。这般精准无误的适配,大幅提升了学习效能,让学习资源切实服务于学生,有效激发他们自主学习的内驱力。

2. 教学资料生成与更新

在传统的教育模式之下,教学资料的创建工作几乎由教研教师一手包办。即便部分学校或者教育机构设有专门的教学资料库,可对其进行更新,所需投入的成本高得离谱,就拿常见的题库来说,题目更新、题型优化等每一个环节都需要耗费大量的人力、物力与时间成本。如果深入到传统的备课流程当中,制作教学课件也是一项极为耗时耗力的任务,从页面布局的设计,到文字、图片、图表等素材的选取与排版,无一不需要教师亲力亲为。这般忙碌下来,教师们常常累得心力交瘁,而且由于长时间埋头于有限的资料与个人的思维框架之中,还极易陷入教学思路的狭隘困境,教学方法缺乏创新,难以满足学生日益多样化的学习需求。

大模型通过结合自身知识库&知识图谱,按照教研要求快速批量生成教学资料。以题库为例,可通过知识图谱中的知识点,按照难度、题型、正确率等等生成新习题or新试卷。大模型也可按照要求生成对应知识范围的资料、图片、视频等等。

二、教学过程支持与优化

1. 智能备课

对于教师而言,备课是教学的重要前奏,但往往耗时费力。AIGC的出现为备课环节带来了革命性的改变,大幅节省时间、激发教学创意。知网 AI 智能备课系统就是其中的佼佼者,它依托知网海量的学术资源与华知大模型强大的生成能力,为教师提供一站式备课服务。

2. 作业批改与反馈:精准 “把脉” 促成长

作业批改与反馈是教学中的关键一环, AI大模型的运用不仅大大减轻教师批改负担,还能为学生提供精准、及时的学习建议,助力查漏补缺。

当学生完成数学作业后,使用 APP 拍照上传,系统瞬间启动识别流程,对于解答错误的题目,详细分析错因,如概念混淆、计算失误、解题思路偏差等,并推送同类题型强化练习、知识点微课视频,帮助学生举一反三。在语文作文批改方面,它能从语句通顺度、词汇运用、结构逻辑、主题契合度多维度评价,指出语病、用词不当之处,提供优化范例,让学生写作能力稳步提升。

三、学情分析与个性化教学

1. 学生画像构建

学生画像构建如同为每位学生拍摄了一张学习 “X 光”,全方位精准呈现学生的学习状况,助力教师有的放矢地开展教学。

在日常教学中,系统实时收集多维度数据:课堂上,智能平板记录学生每一次答题的正误、答题时长,通过麦克风捕捉学生参与课堂讨论的活跃度、发言质量;课后,作业完成情况、考试成绩被逐一录入分析;甚至学生自主学习时,在学习平台上浏览资料的偏好、观看微课视频的停留时间等数据也尽在掌握。这些海量数据汇聚后,经过复杂的数据清洗,去除无效、重复信息,依据大模型,挖掘数据背后的隐藏信息。例如,分析出学生在数学函数板块知识薄弱,或是在语文古诗词背诵方面存在困难;了解到学生偏爱视觉学习,对动画、图片形式的知识呈现接受度高;洞察学生在团队合作学习时的角色倾向,是组织者还是参与者。如此一来,教师打开系统,便能迅速掌握每个学生的知识短板、学习风格、兴趣所在,为后续个性化教学筑牢根基。

2. 学习路径规划

有了精准的学生画像,学习路径规划便如同为学生量身定制成长 “路线图”。以高三备考为例,面对高考的巨大挑战,不同学生的起点与需求各异。

对于基础薄弱的学生,系统规划的学习路径侧重于夯实基础。在语文科目,先安排字词积累、文言文实词虚词背诵等任务,推荐《高考必背古诗词详析》《高中语文基础知识手册》等资料,配合基础巩固类微课视频,如 “文言文特殊句式详解”;数学则从基本公式推导、简单函数题型练起,推送《高考数学基础 200 练》,搭配 “函数图像绘制技巧” 讲解视频。随着知识积累,逐步进阶到专项提升,强化阅读理解、写作技巧,攻克数学函数与数列综合题等重难点。而成绩优异、冲击名校的学生,前期快速回顾知识体系后,迅速进入深度拓展,研读经典文学名著、攻克竞赛级数学难题,借助名校模拟卷、学科前沿拓展资料拓宽视野,模拟冲刺阶段,精准模拟高考真题难度、题型分布,让每位学生在最适配的节奏中高效提升。

3. 精准教学干预

在学习过程中,学生难免遭遇各种难题,精准教学干预就是那把及时扑灭问题 “火苗” 的 “灭火器”,确保学习之路畅通无阻。某中学高二学生小李,在数学立体几何板块持续表现不佳,作业错误率高,课堂小测验成绩低迷。

大模型可迅速定位问题根源:空间想象力不足、相关定理理解不透彻、解题思路匮乏。系统随即为教师推送个性化辅导方案,推荐使用 3D 虚拟几何模型教具,让小李直观感受空间图形变换;推送包含详细定理推导、经典例题剖析的微课视频,如 “三垂线定理的深度探究与应用”;还生成专项练习题集,由浅入深强化训练,并设定短期学习目标,每周定期检测反馈。几周后,小李空间几何解题能力显著提升,学习信心大增。

四、教学管理和决策支持

1. 教学质量检测和预警

教学质量检测和预警宛如教育领域的 “晴雨表”,能够实时精准洞察教学中的问题,AI 课堂教学质量评估系统,通过在教室前端部署高清摄像头、麦克风阵列,无感采集课堂的师生行为、语音交互、课堂氛围等多模态数据。

系统利用大模型,精准识别教师授课时的肢体动作、面部表情、讲授节奏,以及学生的专注度、举手发言频次、小组讨论参与度;结合语音识别、情感分析技术,解析师生对话内容、情感倾向。课后,海量数据迅速传输至云端,经复杂算法模型分析,一份涵盖教学目标达成、师生互动效果、课堂活跃度等维度的详细报告即时生成。若发现某班级连续多堂课学生专注度低于阈值,或师生互动频次极少,系统立即向教师、教研组长发出预警,提示深入剖析原因,优化教学策略,让教学问题无处遁形,教学质量稳步提升。

2. 教学效果评估与反思

教学效果评估与反思是教师专业成长、教学质量螺旋上升的关键阶梯,AI 大模型如同精准的成长 “记录仪”,为这一过程提供有力支撑。某中学的张老师在学期末借助 AI 教学效果评估系统,对所教班级数学课程进行深度复盘。

系统自动汇总本学期学生日常作业完成情况,细分为正确率、错题类型分布、各知识点作业耗时;整合课堂测验、期中期末考试成绩,绘制成绩波动曲线,精准定位学生知识掌握的起伏阶段;结合课堂互动记录,分析学生对不同教学方法、知识点的参与积极性。张老师通过可视化界面,清晰看到学生在函数综合题、几何证明难点章节失分严重,且传统讲授法下课堂后半段学生注意力分散。据此,张老师针对性调整教学计划,寒假为学生推送函数、几何专项微课,设计互动式探究学习方案,准备新学期攻坚难题、激发课堂活力,实现教学相长。

五、AI 大模型赋能教育:未来可期

AI 大模型在教务教研方向的应用实践已然展现出惊人的成效,从微观的课堂互动、作业批改,到宏观的教育资源配置、决策制定,全方位重塑教育生态,为教育现代化进程注入澎湃动力。

展望未来,随着技术的持续迭代升级,AI 大模型将在教育领域绽放更加绚烂的光彩。它将与虚拟现实、增强现实等前沿技术深度融合,创造出沉浸式、交互式学习环境,让知识的传递突破时空限制;模型的精准度与智能化程度将迈向新高度,为每个学生提供无微不至的个性化关怀,真正实现因材施教;教师与 AI 协同合作将更加默契,教师专注于情感沟通、价值引领,AI 负责高效的数据处理、资源供给,携手共创有温度、有深度的教育新境界。让我们满怀期待,拥抱 AI 大模型赋能的教育新时代,见证莘莘学子在智慧教育的沃土里茁壮成长,书写属于未来的辉煌篇章!

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题图来自Unsplash,基于CC0协议

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评论
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  1. 大大降本增效,并且减少学生和老师交流的问题,数据分析直观有效。

    来自中国 回复
    1. 是的,没有应用大模型的产品注定后续会被淘汰,最近做AI Agent,颠覆传统产品开发。

      来自北京 回复