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智慧幼兒園的“标配”,這些功能(néng)一(yī)個都不能(néng)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)學前教育質量的關鍵。幼兒的發展狀況怎樣、如何可見,需要通(tōng)過有效的觀察與專業的評估來獲悉。


學前教育是教育生(shēng)态鏈中的重要一(yī)環,教育部基礎教育司負責人就(jiù)《“十四五”學前教育發展提升行動計劃》答記者問時提到(dào):“十四五”期間,學前教育改革發展的主要任務是在補齊普惠性資源短闆的同時,把工(gōng)作重心轉移到(dào)完善體制機制和提高(gāo)學前教育質量上(shàng)來。建立健全學前教育質量監測體系是提高(gāo)學前教育質量的關鍵。幼兒的發展狀況怎樣、如何可見,需要通(tōng)過有效的觀察與專業的評估來獲悉。




建立長效的

日常随機評估體系與評估機制


建立長效的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,體現在幼兒的遊戲活動過程中,生(shēng)發在每一(yī)個教育教學活動的現場。


幼兒在遊戲活動中的情境照(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)幼兒發展的軌迹與信息。教師要養成在觀察中熟悉幼兒、了解幼兒、解讀并分析判斷幼兒發展的日常幼兒發展評估機制,以便根據幼兒的發展情況,借助教育評價的理論與方法,對其各領域發展進行價值判斷,及時調整教育策略,優化保教質量。具體框架與運行機制詳見下(xià)表。


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目前,5G + AIoT(人工(gōng)智能(néng)與物(wù)聯網)技(jì)術日趨成熟,其應用遍及諸多(duō)行業領域,在教育上(shàng)體現爲知識表示方法、機器(qì)學習與深度學習、自(zì)然語言處理、智能(néng)代理、情感計算(suàn)等,其應用與發展趨勢集中在智能(néng)導師與助手、智能(néng)測評、學習伴侶、數據挖掘與學習分析等領域。




利用人工(gōng)智能(néng)和物(wù)聯網技(jì)術,協助識别并記錄幼兒在園活動行爲成爲可能(néng)。5G+AIoT技(jì)術有助于提高(gāo)幼兒在園活動識别成功率、人像甄别準确率、密集人群算(suàn)法精确度等,利用這些技(jì)術,實現幼兒在園活動信息收集和分析,爲幼兒家長和幼兒園教師提供數據支持,及時對幼兒進行個性化教育或糾偏教育。


構建基于人工(gōng)智能(néng)技(jì)術的

新型智慧幼兒成長記錄系統


智慧幼兒成長記錄系統由家長APP、幼師APP、幼兒智能(néng)手環通(tōng)過互聯網将數據傳輸至服務器(qì),幼兒園内智能(néng)監控數據、智能(néng)人機互動對話數據、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(qì)。幼兒園智慧成長記錄信息系統總體架構設計如下(xià)圖所示。


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家長端

幼兒教育專家虞永平認爲,幼兒家長扮演幼兒信息的提供者、幼兒活動的督促者、幼兒園課程材料的提供者、幼兒園活動的參與者、幼兒園課程的評價者等角色。家長需提供幼兒在家裏的所有數據,盡可能(néng)多(duō)地記錄一(yī)些異常信息,比如孩子反常的身體情況、言行舉止及突變遭遇等信息。

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教師端

幼兒教師作爲幼兒成長的主要參與者和引導者,需完成幼兒活動設計及督促、幼兒園課程設計及實施、幼兒安全管理,以及與家長溝通(tōng)等工(gōng)作。幼兒教師需要記錄幼兒在園表現,包括課堂上(shàng)的表現及臨時組織活動的表現情況,并記錄一(yī)些重大的異常事(shì)件(jiàn)。幼兒教師要利用客戶端實現幼兒基本信息審核、在園表現登記、準假及上(shàng)報、班級通(tōng)知發布、近期情況播報收聽等功能(néng)。

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幼兒端

随著(zhe) 5G+AIoT 技(jì)術的日趨成熟和傳感器(qì)技(jì)術的發展,幼兒智能(néng)手環現已可以監控佩戴者的心率、運動量等幾項生(shēng)命體征,還可打電話、傳輸數據等,通(tōng)過蜂窩數據或WiFi将這些數據傳輸至幼兒智慧成長記錄信息系統。

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智能(néng)視頻監控

幼兒園智能(néng)視頻監控主要通(tōng)過特定算(suàn)法從幼兒在園視頻數據中提取出符合人類認知的語義數據,再将這些數據集合到(dào)智慧成長記錄系統,讓計算(suàn)機像幼兒教師一(yī)樣自(zì)動分析和理解視頻數據。計算(suàn)機逐幀讀取幼兒在園視頻中每一(yī)幀圖像,先在數據庫中進行人臉信息匹配,記錄爲某一(yī)幼兒的活動信息,假定幼兒室内主要活動爲“睡(shuì)覺、坐立、手部動作、走動”等,室外主要活動爲“站(zhàn)立、跑步、摔倒”等。




使用深度學習技(jì)術,通(tōng)過卷積神經網絡(CNN)、人類視覺系統原理以及 AI 智能(néng)技(jì)術相(xiàng)結合的方式,利用智能(néng)視頻監控并測量兒童所在位置,從兒童的頭部、胳膊、腿部等肢體活動對兒童的活動信息進行測量,作加速度信息分析後,累積存入數據庫中。根據兒童活動期間測量的加速度數據進行特征分類,利用特定的幼兒活動識别算(suàn)法,通(tōng)過大量已知監控圖像進行學習,訓練并構建幼兒活動檢測算(suàn)法模型、幼兒園内幼兒活動區域識别算(suàn)法模型、活動定義檢測算(suàn)法模型、幼兒活動量識别算(suàn)法模型。

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智能(néng)人機對話機器(qì)人

幼兒園人機對話機器(qì)人主要通(tōng)過與幼兒之間的隐私對話,記錄幼兒不願意跟家長和老師說的一(yī)些内心想法。幼兒園智能(néng)人機對話機器(qì)人承擔的主要角色是傾聽者和簡單的會話者,或者是扮演學習同伴跟幼兒進行社交互動,通(tōng)過記錄和數據傳輸,向成長記錄信息系統提供數據。




幼兒在園課程活動 

幼兒在園課程活動旨在将幼兒園的課程活動安排以數據形式上(shàng)傳至幼兒成長記錄信息系統。對應到(dào)每個幼兒個體的活動課程,能(néng)夠清楚其每天的課程活動安排。一(yī)般在學期初由幼兒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析等子模塊,形成這些數據後将其上(shàng)傳至成長記錄信息系統。

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幼兒飲食數據

幼兒飲食健康是成長記錄系統的重要部分。幼兒在園飲食數據通(tōng)過幼兒園保教部門審核後,按周上(shàng)傳至成長記錄信息系統。家長密切配合,将幼兒每天在家飲食數據通(tōng)過 APP 加以記錄。通(tōng)過收集這些數據,旨在根據年(nián)齡、成長、性别和健康記錄爲幼兒提供健康飲食,同時方便醫院和家長評估幼兒飲食狀況,爲确保幼兒飲食健康提供有力參考。

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幼兒健康體檢與智力測試數據

幼兒園定期開展的健康體檢和智力測試,也是成長記錄系統的重要部分。準确記錄這些數據并上(shàng)傳至系統服務器(qì),可爲幼兒成長及教育教學提供數據支持。


人工(gōng)智能(néng)技(jì)術應用可以提供更全面、更廣泛、更便捷的幼兒成長過程信息記錄,爲教育教學決策提供數據支持。


來源丨教育部官網、《早期教育》、《軟件(jiàn)導刊》、《當代家庭教育》