近日，教育部公布了第二批32個“人工智能+高等教育”應用場景典型案例，華東師范大學“大模型數字人賦能師范生實踐教學能力提升”案例成功入選。此前，在今年4月教育部公布的首批18個“人工智能+高等教育”應用場景典型案例中，華東師范大學“水杉在線：大規模個性化全民數字素養在線學習提升平臺”案例入選。
華東師大案例入選“人工智能+高等教育”應用場景典型案例
為深入貫徹落實習近平總書記在全國教育大會上關于“注重運用人工智能助力教育變革”的重要指示精神，積極響應國家關于加快教育現代化、建設教育強國的戰略部署，教育部高等教育司近期組織開展了第二批“人工智能+高等教育”應用場景典型案例的征集、論證與推薦工作，旨在進一步發掘一批在人工智能技術應用方面具有引領性、創新性，且對高等教育改革與發展具有顯著推動作用的實踐案例。經高校申報、專家論證等環節，最終確定了第二批32個“人工智能+高等教育”應用場景典型案例。
“大模型數字人賦能師范生實踐教學能力提升”項目，研發了面向師范生實踐教學能力培養的教育元空間，利用大模型驅動不同特點的數字人學生，構建了真實多元、開放靈活、安全可控的融合實訓空間。基于多模態教學過程數據，生成多維度畫像和課堂診斷，提供智能、規范、系統的評價工具。在此基礎上，智能推薦個性化的技能養成路徑，精準推送個性化學習資源，形成師范生“教學實踐-畫像-診斷-推薦”的閉環。這一閉環有效提升師范生的實踐教學能力和數字化教學水平，解決了長期存在的缺乏真實課堂情景、缺乏實習機會、試錯成本高、缺乏系統性評價和個性化干預等痛點問題。
教育元空間的核心是大模型驅動的數字虛擬學生。通過開發具備多種性格和認知特點的數字人角色，用于模擬真實的學生行為和復雜的課堂交互場景。其關鍵技術包括大模型驅動的自然語言理解與生成、多模態數據實時采集與分析、情感識別與反饋機制、虛擬現實技術及智能互動算法、語音識別與合成、數字人的3D建模等。目前，項目已經模擬了小學數學、高中數學、初中地理、初中物理、初中化學、初中信息技術課等具體學科課堂教學場景下的數字人認知模型。此外，元空間還提供了多元的虛擬教學工具，如三維工具展示、VR/AR設備、實時學習數據反饋、智能作文批改等，支持師范生面向數字人學生開展虛擬教學實踐。
大模型驅動的智能虛擬學生與師范生互動
通過對交互過程中的多模態數據采集與分析，形成師范生的教學能力、教學風格、心理特質和生理特質綜合畫像，實現師范生實踐教學能力培養的學習節奏、學習資源和學習場景個性化推薦，驅動實施更加高階的教學實踐。
基于師范生多維度畫像的個性化教學能力提升路徑推薦
構建研發啟發式問答與心理支持模型。通過向模型引入蘇格拉底教學法和心理學理論指導的大規模教育語料，結合蘇格拉底教學框架、情感計算框架，訓練模型具備啟發式教學能力，全面提升模型的引導教學能力與情感支持能力，激發學生討論、辯論、評估和分析等高級思維技巧，培養學生的自主學習和創新能力。同時，構建了高質量、多樣化、大規模的教育語料庫，達到TB級別規模，包含教材、題目、教學等多模態數據。
伴隨式采集實訓教學過程中生成的多模態數據，利用人工智能技術，自動提取課堂教與學的相關特征，從不同的維度揭示課堂黑箱，實現常態化的課堂教學智能分析與反饋。支持對基本授課技能、課堂問答技能、教學設計技能和數字化教學技能四大維度下的31個技能點進行過程性診斷與反饋，可輔助師范生明晰各技能要素的掌握情況，更加有針對性地改進提升。
基于課堂教學技能評價指標的課堂分析系統
未來“大模型數字人賦能師范生實踐教學能力提升”案例將在各級各類師范院校和中小學推廣，以人工智能技術融合打造全新的培養模式，助力打造“強國之師”。
來源｜智能教育實驗室/上海智能教育研究院、信息辦 編輯｜史佳妮 編審｜郭文君
