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智慧幼兒(ér)園的(de)“标配”,這(zhè)些功能一個(gè)都不能少

2022/2/19 10:04:48


建立健全學前教育質量監測體系是提高(gāo)學前教育質量的(de)關鍵。幼兒(ér)的(de)發展狀況怎樣、如何可(kě)見,需要通(tōng)過有效的(de)觀察與專業的(de)評估來(lái)獲悉。


學前教育是教育生态鏈中的(de)重要一環,教育部基礎教育司負責人(rén)就《“十四五”學前教育發展提升行動計劃》答(dá)記者問時(shí)提到:“十四五”期間,學前教育改革發展的(de)主要任務是在補齊普惠性資源短闆的(de)同時(shí),把工作重心轉移到完善體制機制和(hé)提高(gāo)學前教育質量上來(lái)。建立健全學前教育質量監測體系是提高(gāo)學前教育質量的(de)關鍵。幼兒(ér)的(de)發展狀況怎樣、如何可(kě)見,需要通(tōng)過有效的(de)觀察與專業的(de)評估來(lái)獲悉。




建立長(cháng)效的(de)

日常随機評估體系與評估機制


建立長(cháng)效的(de)日常随機評估體系與評估機制,讓評估落實在各類教育教學計劃中,體現在幼兒(ér)的(de)遊戲活動過程中,生發在每一個(gè)教育教學活動的(de)現場(chǎng)。


幼兒(ér)在遊戲活動中的(de)情境照(zhào)片、童言稚語、圖文作品、符号圖示記錄、行爲表現等都承載著(zhe)幼兒(ér)發展的(de)軌迹與信息。教師要養成在觀察中熟悉幼兒(ér)、了(le)解幼兒(ér)、解讀并分(fēn)析判斷幼兒(ér)發展的(de)日常幼兒(ér)發展評估機制,以便根據幼兒(ér)的(de)發展情況,借助教育評價的(de)理(lǐ)論與方法,對(duì)其各領域發展進行價值判斷,及時(shí)調整教育策略,優化(huà)保教質量。具體框架與運行機制詳見下(xià)表。


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目前,5G + AIoT(人(rén)工智能與物(wù)聯網)技術日趨成熟,其應用(yòng)遍及諸多(duō)行業領域,在教育上體現爲知識表示方法、機器學習(xí)與深度學習(xí)、自然語言處理(lǐ)、智能代理(lǐ)、情感計算(suàn)等,其應用(yòng)與發展趨勢集中在智能導師與助手、智能測評、學習(xí)伴侶、數據挖掘與學習(xí)分(fēn)析等領域。




利用(yòng)人(rén)工智能和(hé)物(wù)聯網技術,協助識别并記錄幼兒(ér)在園活動行爲成爲可(kě)能。5G+AIoT技術有助于提高(gāo)幼兒(ér)在園活動識别成功率、人(rén)像甄别準确率、密集人(rén)群算(suàn)法精确度等,利用(yòng)這(zhè)些技術,實現幼兒(ér)在園活動信息收集和(hé)分(fēn)析,爲幼兒(ér)家長(cháng)和(hé)幼兒(ér)園教師提供數據支持,及時(shí)對(duì)幼兒(ér)進行個(gè)性化(huà)教育或糾偏教育。


構建基于人(rén)工智能技術的(de)

新型智慧幼兒(ér)成長(cháng)記錄系統


智慧幼兒(ér)成長(cháng)記錄系統由家長(cháng)APP、幼師APP、幼兒(ér)智能手環通(tōng)過互聯網将數據傳輸至服務器,幼兒(ér)園内智能監控數據、智能人(rén)機互動對(duì)話(huà)數據、課程活動安排、飲食數據、體檢數據、智力測評數據等通(tōng)過園内網傳輸至服務器。幼兒(ér)園智慧成長(cháng)記錄信息系統總體架構設計如下(xià)圖所示。


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家長(cháng)端

幼兒(ér)教育專家虞永平認爲,幼兒(ér)家長(cháng)扮演幼兒(ér)信息的(de)提供者、幼兒(ér)活動的(de)督促者、幼兒(ér)園課程材料的(de)提供者、幼兒(ér)園活動的(de)參與者、幼兒(ér)園課程的(de)評價者等角色。家長(cháng)需提供幼兒(ér)在家裏的(de)所有數據,盡可(kě)能多(duō)地記錄一些異常信息,比如孩子反常的(de)身體情況、言行舉止及突變遭遇等信息。

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教師端

幼兒(ér)教師作爲幼兒(ér)成長(cháng)的(de)主要參與者和(hé)引導者,需完成幼兒(ér)活動設計及督促、幼兒(ér)園課程設計及實施、幼兒(ér)安全管理(lǐ),以及與家長(cháng)溝通(tōng)等工作。幼兒(ér)教師需要記錄幼兒(ér)在園表現,包括課堂上的(de)表現及臨時(shí)組織活動的(de)表現情況,并記錄一些重大(dà)的(de)異常事件。幼兒(ér)教師要利用(yòng)客戶端實現幼兒(ér)基本信息審核、在園表現登記、準假及上報、班級通(tōng)知發布、近期情況播報收聽(tīng)等功能。

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幼兒(ér)端

随著(zhe) 5G+AIoT 技術的(de)日趨成熟和(hé)傳感器技術的(de)發展,幼兒(ér)智能手環現已可(kě)以監控佩戴者的(de)心率、運動量等幾項生命體征,還(hái)可(kě)打電話(huà)、傳輸數據等,通(tōng)過蜂窩數據或WiFi将這(zhè)些數據傳輸至幼兒(ér)智慧成長(cháng)記錄信息系統。

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智能視頻(pín)監控

幼兒(ér)園智能視頻(pín)監控主要通(tōng)過特定算(suàn)法從幼兒(ér)在園視頻(pín)數據中提取出符合人(rén)類認知的(de)語義數據,再将這(zhè)些數據集合到智慧成長(cháng)記錄系統,讓計算(suàn)機像幼兒(ér)教師一樣自動分(fēn)析和(hé)理(lǐ)解視頻(pín)數據。計算(suàn)機逐幀讀取幼兒(ér)在園視頻(pín)中每一幀圖像,先在數據庫中進行人(rén)臉信息匹配,記錄爲某一幼兒(ér)的(de)活動信息,假定幼兒(ér)室内主要活動爲“睡(shuì)覺、坐(zuò)立、手部動作、走動”等,室外主要活動爲“站立、跑步、摔倒”等。




使用(yòng)深度學習(xí)技術,通(tōng)過卷積神經網絡(CNN)、人(rén)類視覺系統原理(lǐ)以及 AI 智能技術相結合的(de)方式,利用(yòng)智能視頻(pín)監控并測量兒(ér)童所在位置,從兒(ér)童的(de)頭部、胳膊、腿部等肢體活動對(duì)兒(ér)童的(de)活動信息進行測量,作加速度信息分(fēn)析後,累積存入數據庫中。根據兒(ér)童活動期間測量的(de)加速度數據進行特征分(fēn)類,利用(yòng)特定的(de)幼兒(ér)活動識别算(suàn)法,通(tōng)過大(dà)量已知監控圖像進行學習(xí),訓練并構建幼兒(ér)活動檢測算(suàn)法模型、幼兒(ér)園内幼兒(ér)活動區(qū)域識别算(suàn)法模型、活動定義檢測算(suàn)法模型、幼兒(ér)活動量識别算(suàn)法模型。

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智能人(rén)機對(duì)話(huà)機器人(rén)

幼兒(ér)園人(rén)機對(duì)話(huà)機器人(rén)主要通(tōng)過與幼兒(ér)之間的(de)隐私對(duì)話(huà),記錄幼兒(ér)不願意跟家長(cháng)和(hé)老師說的(de)一些内心想法。幼兒(ér)園智能人(rén)機對(duì)話(huà)機器人(rén)承擔的(de)主要角色是傾聽(tīng)者和(hé)簡單的(de)會話(huà)者,或者是扮演學習(xí)同伴跟幼兒(ér)進行社交互動,通(tōng)過記錄和(hé)數據傳輸,向成長(cháng)記錄信息系統提供數據。




幼兒(ér)在園課程活動 

幼兒(ér)在園課程活動旨在将幼兒(ér)園的(de)課程活動安排以數據形式上傳至幼兒(ér)成長(cháng)記錄信息系統。對(duì)應到每個(gè)幼兒(ér)個(gè)體的(de)活動課程,能夠清楚其每天的(de)課程活動安排。一般在學期初由幼兒(ér)園保教部門審核學期課程活動安排,并錄入系統。該模塊包括課程安排、活動安排、安排變更、課程考核以及統計分(fēn)析等子模塊,形成這(zhè)些數據後将其上傳至成長(cháng)記錄信息系統。

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幼兒(ér)飲食數據

幼兒(ér)飲食健康是成長(cháng)記錄系統的(de)重要部分(fēn)。幼兒(ér)在園飲食數據通(tōng)過幼兒(ér)園保教部門審核後,按周上傳至成長(cháng)記錄信息系統。家長(cháng)密切配合,将幼兒(ér)每天在家飲食數據通(tōng)過 APP 加以記錄。通(tōng)過收集這(zhè)些數據,旨在根據年齡、成長(cháng)、性别和(hé)健康記錄爲幼兒(ér)提供健康飲食,同時(shí)方便醫院和(hé)家長(cháng)評估幼兒(ér)飲食狀況,爲确保幼兒(ér)飲食健康提供有力參考。

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幼兒(ér)健康體檢與智力測試數據

幼兒(ér)園定期開展的(de)健康體檢和(hé)智力測試,也(yě)是成長(cháng)記錄系統的(de)重要部分(fēn)。準确記錄這(zhè)些數據并上傳至系統服務器,可(kě)爲幼兒(ér)成長(cháng)及教育教學提供數據支持。


人(rén)工智能技術應用(yòng)可(kě)以提供更全面、更廣泛、更便捷的(de)幼兒(ér)成長(cháng)過程信息記錄,爲教育教學決策提供數據支持。


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