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智慧幼儿园的“标配”,这些功能一个都不能少

2022/2/19 10:04:48


建立健全学前教育质量监测体系是提高学前教育质量的关键。幼儿的发展状况怎样、如何可见,需要通过有效的观察与专业的评估来获悉。


学前教育是教育生态链中的重要一环,教育部基础教育司负责人就《“十四五”学前教育发展提升行动计划》答记者问时提到:“十四五”期间,学前教育改革发展的主要任务是在补齐普惠性资源短板的同时,把工作重心转移到完善体制机制和提高学前教育质量上来。建立健全学前教育质量监测体系是提高学前教育质量的关键。幼儿的发展状况怎样、如何可见,需要通过有效的观察与专业的评估来获悉。




建立长效的

日常随机评估体系与评估机制


建立长效的日常随机评估体系与评估机制,让评估落实在各类教育教学计划中,体现在幼儿的游戏活动过程中,生发在每一个教育教学活动的现场。


幼儿在游戏活动中的情境照片、童言稚语、图文作品、符号图示记录、行为表现等都承载着幼儿发展的轨迹与信息。教师要养成在观察中熟悉幼儿、了解幼儿、解读并分析判断幼儿发展的日常幼儿发展评估机制,以便根据幼儿的发展情况,借助教育评价的理论与方法,对其各领域发展进行价值判断,及时调整教育策略,优化保教质量。具体框架与运行机制详见下表。


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目前,5G + AIoT(人工智能与物联网)技术日趋成熟,其应用遍及诸多行业领域,在教育上体现为知识表示方法、机器学习与深度学习、自然语言处理、智能代理、情感计算等,其应用与发展趋势集中在智能导师与助手、智能测评、学习伴侣、数据挖掘与学习分析等领域。




利用人工智能和物联网技术,协助识别并记录幼儿在园活动行为成为可能。5G+AIoT技术有助于提高幼儿在园活动识别成功率、人像甄别准确率、密集人群算法精确度等,利用这些技术,实现幼儿在园活动信息收集和分析,为幼儿家长和幼儿园教师提供数据支持,及时对幼儿进行个性化教育或纠偏教育。


构建基于人工智能技术的

新型智慧幼儿成长记录系统


智慧幼儿成长记录系统由家长APP、幼师APP、幼儿智能手环通过互联网将数据传输至服务器,幼儿园内智能监控数据、智能人机互动对话数据、课程活动安排、饮食数据、体检数据、智力测评数据等通过园内网传输至服务器。幼儿园智慧成长记录信息系统总体架构设计如下图所示。


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家长端

幼儿教育专家虞永平认为,幼儿家长扮演幼儿信息的提供者、幼儿活动的督促者、幼儿园课程材料的提供者、幼儿园活动的参与者、幼儿园课程的评价者等角色。家长需提供幼儿在家里的所有数据,尽可能多地记录一些异常信息,比如孩子反常的身体情况、言行举止及突变遭遇等信息。

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教师端

幼儿教师作为幼儿成长的主要参与者和引导者,需完成幼儿活动设计及督促、幼儿园课程设计及实施、幼儿安全管理,以及与家长沟通等工作。幼儿教师需要记录幼儿在园表现,包括课堂上的表现及临时组织活动的表现情况,并记录一些重大的异常事件。幼儿教师要利用客户端实现幼儿基本信息审核、在园表现登记、准假及上报、班级通知发布、近期情况播报收听等功能。

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幼儿端

随着 5G+AIoT 技术的日趋成熟和传感器技术的发展,幼儿智能手环现已可以监控佩戴者的心率、运动量等几项生命体征,还可打电话、传输数据等,通过蜂窝数据或WiFi将这些数据传输至幼儿智慧成长记录信息系统。

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智能视频监控

幼儿园智能视频监控主要通过特定算法从幼儿在园视频数据中提取出符合人类认知的语义数据,再将这些数据集合到智慧成长记录系统,让计算机像幼儿教师一样自动分析和理解视频数据。计算机逐帧读取幼儿在园视频中每一帧图像,先在数据库中进行人脸信息匹配,记录为某一幼儿的活动信息,假定幼儿室内主要活动为“睡觉、坐立、手部动作、走动”等,室外主要活动为“站立、跑步、摔倒”等。




使用深度学习技术,通过卷积神经网络(CNN)、人类视觉系统原理以及 AI 智能技术相结合的方式,利用智能视频监控并测量儿童所在位置,从儿童的头部、胳膊、腿部等肢体活动对儿童的活动信息进行测量,作加速度信息分析后,累积存入数据库中。根据儿童活动期间测量的加速度数据进行特征分类,利用特定的幼儿活动识别算法,通过大量已知监控图像进行学习,训练并构建幼儿活动检测算法模型、幼儿园内幼儿活动区域识别算法模型、活动定义检测算法模型、幼儿活动量识别算法模型。

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智能人机对话机器人

幼儿园人机对话机器人主要通过与幼儿之间的隐私对话,记录幼儿不愿意跟家长和老师说的一些内心想法。幼儿园智能人机对话机器人承担的主要角色是倾听者和简单的会话者,或者是扮演学习同伴跟幼儿进行社交互动,通过记录和数据传输,向成长记录信息系统提供数据。




幼儿在园课程活动 

幼儿在园课程活动旨在将幼儿园的课程活动安排以数据形式上传至幼儿成长记录信息系统。对应到每个幼儿个体的活动课程,能够清楚其每天的课程活动安排。一般在学期初由幼儿园保教部门审核学期课程活动安排,并录入系统。该模块包括课程安排、活动安排、安排变更、课程考核以及统计分析等子模块,形成这些数据后将其上传至成长记录信息系统。

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幼儿饮食数据

幼儿饮食健康是成长记录系统的重要部分。幼儿在园饮食数据通过幼儿园保教部门审核后,按周上传至成长记录信息系统。家长密切配合,将幼儿每天在家饮食数据通过 APP 加以记录。通过收集这些数据,旨在根据年龄、成长、性别和健康记录为幼儿提供健康饮食,同时方便医院和家长评估幼儿饮食状况,为确保幼儿饮食健康提供有力参考。

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幼儿健康体检与智力测试数据

幼儿园定期开展的健康体检和智力测试,也是成长记录系统的重要部分。准确记录这些数据并上传至系统服务器,可为幼儿成长及教育教学提供数据支持。


人工智能技术应用可以提供更全面、更广泛、更便捷的幼儿成长过程信息记录,为教育教学决策提供数据支持。


来源丨教育部官网、《早期教育》、《软件导刊》、《当代家庭教育》