1.1 建设背景
1、教育改革政策导向，双新引领转型发展
在新时代教育发展的进程中，国家课程改革的步伐持续迈进，“双新”改革的落地实施成为教育领域的核心任务。新课程以培养学生核心素养为导向，构建更具综合性、实践性和创新性的课程体系，促使学生从知识的被动接受者转变为主动探索者，学校教育需围绕以学习者为中心进行教学模式改革和教学活动创新，在课程管理、教学过程、学生评价方法、学生学习环境等方面都提出了更加先进的理念和模式，“双新”、智慧课堂、个性化学习、项目学习、综合素质评价等概念应运而生。传统的教育模式和学校现状已经不能够适应网络化、数字化、个性化、终身化的教育要求，如何在新课标、新教材的“双新”实施背景下，依托技术助力，推动新教学、新评价，是新时期每一所学校面临的关键课题。
结合班级教学制现状，以数字化转型为抓手，推动教学内容重整、教学流程再造、教学方式变革、教学样态创新，促进学生核心素养发展，已成为国家基础教育课程实施和推动学校教学变革的迫切诉求。
2、政策驱动技术融合，数智教育大势所趋
国家高度重视人工智能在教育领域的应用，接连发布一系列政策文件，积极推动人工智能与教育教学的深度融合。从鼓励学校开展智能教学试点，到支持开发智能教育产品，政策的引导为教育的数字化、智能化转型注入强大动力。
秉持着为教育赋能的理念，持续迭代更新。随着技术的发展与教育需求的不断变化，深度融合生成式人工智能技术，构建了以大模型、学科知识库、提示词工程为支撑的智能引擎，实现数智化 2.0 的升级，如开发多个AI学科工具，可支持教师在教学活动设计时调用，自主配置，实现基于AI的教学应用；构建了自适应学习系统，实现练习任务的自动发布、自动批改、自动统计、自动生成错题集、自动推送解析、自动配对矫正练习，实现从人工干预的自适应到人工智能的智适应。
3、学校转型循序渐进，整合升级势在必行
学校在过往的数字化建设中，多数已引入部分学科线上教学平台、数字化管理系统等，搭建了数字化实验室、平板智慧教室、纸笔课堂等信息化试点环境，打破了时间与空间的限制，丰富了教学资源与管理手段。随着数智时代的到来和教学转型的升级，学校面临着新的挑战。
因此，对学校现有的数字化基础进行有机整合，构建统一的数据标准与融合机制，打破多终端数据不通的壁垒，实现教学数据的互联互通，通过智能化升级，充分挖掘教学数据的价值，为教学决策提供科学依据，助力学校突破当前困境，开创教育教学高质量发展的新局面势在必行。
1.2 预期目标
(一) 总体目标
本项目以推进学校教育教学数字化转型，促进教育高质量发展为目标，提高学校整体教育数字化水平：坚持以立德树人为根本，关注学生发展，以数字化教学应用为核心，基于大数据推进分类递进的个性化教学，逐步实现因材施教、因人导学；以课题引领发展，提升教师专业素养；多方协作推动学校信息化、突显办学特色，提升办学水平，打造学校教育品牌。
(二) 具体目标
1.完善环境新基础：搭建完善、稳定、健康的信息化环境，满足学生灵活多样的学习方式需求。
2.构建资源新体系：在平台共享资源基础上，依托工具与服务，开发一套成体系的满足校本应用需求的多元数字化资源库，增强学生的自主、探究、合作学习，满足教师数字化教学应用需要。
3.形成应用新常态：基于服务支持，推动日常教学的培训与应用，形成基于数据的分析与驱动的教学新常态，不断提升应用水平。
4.打造教学新样态：适应学生个性特征，助力教学方式变革，形成学校教学数字化转型新样态。
5.促进教师新发展：以课题促应用、以应用促发展、以交流促提升，促进教师专业化发展，助力学校打造一支具备先进教育理念、具有较强信息化运用能力的教师队伍。
6.推动学校新跨越：通过专家指导、实践经验的梳理与总结，提炼可复制、可推广的信息化应用成果，并借助信息化手段多方位呈现与展示，实现更广泛的交流分享，提升学校教育影响力。
1.3 赋能载体
平台接入了生成式人工智能模型，且无缝链接到师生教学应用过程中，为师生应用生成式人工智能开展教学提供良好的支撑；同时将聚焦教育教学，依托所接入的成熟大模型服务，逐步进行提示词工程、知识库和模型部署与训练，迭代形成教育领域垂直大模型，为教学各场景应用提供精准、个性的模型赋能。
（一）AI智能引擎中心
推动生成式人工智能技术与教育教学深入融合最大难题是目前市面上的通用大模型不是针对教育领域定制开发，模型准确性不高，难以满足多元化、深层次的教学需求。平台将基于所接入的成熟大模型服务，基于教育的真实需求，对大语言模型进行数据微调、优化参数、重复训练等，定制化开发大语言模型教学应用，开发知识库、提示词库等模块，发展聚焦专业学科和具体教学场景的专用智能引擎。
1、提示词工程与知识库，实现检索增强生成
师生在教与学过程中产生疑问时向大模型提问，大模型首先提取问题的关键词，基于提示词库的转译与RAG（索引增强生成）技术，从知识库检索高质量的相关信息，最后基于高质量的相关信息生成更相关和更有意义的回答内容。
如下图案例，一名六年级的学生针对问题“比较六分之五和八分之七两个分数大小，并说明方法”做出了回答，可以通过设置提示词帮助大模型输出与六年级知识点高度匹配的回答，为学生提供智能化、个性化的反馈，包含学习水平的评定、评价说明及给学生的建议等内容。
可结合教学的需求，整合学校现有的教材、教学资源等，以特定学科或特定应用场景为切入点，构建支撑应用的多个知识库；同时设计并构建一套智能化、高效的提示词库，为大模型提供清晰明确的指令和思考的路径，助力其更准确地理解师生意图，提供更加贴合的学习资源和建议。
2、教育专用模型的部署与训练，实现精准支持
支持多种模型格式和后端加速，实现大规模语言模型的推理服务部署；收集高质量、多样化和具有代表性的教学领域相关数据，应用自然语言处理技术对语料进行深度标注和分类，推动模型训练与优化。
着眼于学校教育教学的特色需求，可联合专业技术团队，调用国内成熟的大模型服务，基于大模型所提供的高性能的大型语言模型推理库，实现大模型的推理服务部署；基于学校应用需求，调研开发多种应用智能体，持续迭代更新，保障大模型专业、精准、个性的教学应用支撑。
（二）数智平台AI助手
数智平台深度整合生成式人工智能技术，打造教师备课AI助手、教师教学AI助手、学生学习AI助手，为师生提供备课支持、教学辅助、学情分析等教学场景应用的功能。
1、三个助手的基础教学应用
（1）教师备课助手
备课助手可为教师提供优质的备课资源及便捷的备课工具，指向提升教师备课质量。满足教师直接用、修改用、创新用的不同层次使用需求，提高教师备课效率。
① 丰富的备课资源
备课助手提供类型丰富的参考资源，包含文档、课件、任务、空中课堂、素材等，每类资源点击即可查看详细的分类，比如文档，可进一步查看单元设计、课时设计、作业设计等资源。丰富的备课资源可减轻教师在多个网址、多本书中翻阅查找资源的负担，节省时间，提高备课效率。
② 典型的参考课例
备课助手提供该课时下所有相关课例，包括共享课例、校本课例、个人课例三类，课例中包含完整的教学设计、课件、课堂实录等资源，可为教师备课提供范式参考，减轻教师备课负担。
③ 便捷的备课流程
备课助手为教师提供教案设计、课件制作、学生任务设计、素材资源设置等环节的备课功能，满足教师全流程的备课需求；每个环节可支持教师所选用的备课资源进行直接使用、修改使用和创新应用，满足不同层次的备课需求。
Ø 智能的教案编写
备课助手提供灵活的教案设计支持，支持在线修改或上传文档等不同设计方式，支持教案环节的自定义与图文编辑，可自动生成完整的教案设计，并在线预览。
Ø 便捷的课件制作
备课助手支持教师在线查看和自主制作课件，既兼容传统的PPT课件，又支持教师按学生学的需求设计互动型课件，满足课题转型的需求。两类课件均支持在线编辑，PPT课件也支持教师上传教师自主制作的个性化课件。
Ø 多样的任务设计
备课助手支持教师设计不同层次、不同类型的任务，如练习、学件、讨论、学程包等，满足教师多样化的教学需求；支持教师利用丰富的小工具组合设计课堂学习任务环节，满足学生互动、体验、个性化和数据反馈的学习需求。
备课助手目前嵌入了350多个学科小工具，方便教师调用，满足教师针对不同知识点的工具应用需求。
Ø 灵活的资源推送
针对图片、音频、视频、其他软件工程文件等备课所需素材，支持教师上传发送至学生端，支持在线预览查看或下载。
（2）教师教学助手
教学助手支持教师基于备课所生成的课件、任务等组织互动教学，并提供丰富的教学工具与资源，增强教学互动性；教师可根据实时数据反馈，提高教学效率。
① 精准的授课支持
教学助手支持教师选择班级、课件进行授课，系统自动根据所选课时、班级调取相关的资源、任务等内容，帮助教师提高授课效率。
② 便捷的工具支持
教学助手为教师提供便捷教学工具栏，支持教师随时调用工具和配套资源，方便教师教学，增强教学互动性。
③ 实时的数据统计
授课时，教学助手一方面支持实时反馈课堂每一位同学的作答数据，增强教学针对性；另一方面，可支持教师实时查看每一题的数据详情，提高教学效率。
教学助手平台采用了xAPI采集标准，支持收集学生使用小工具的操作过程数据，并在教师端呈现学生的操作过程回放，助力深层分析。
④ 多维的互动交流
教学助手支持教师在课中发起主题讨论，学生可任意选择子主题进行发言，学生之间可以互相点赞、评论，教师可为学生的发言添加印章，增强生生互动、师生互动；同时，教师在数据统计界面可按评论数、获赞数展示成果，可通过学习关系网络图查看学生活跃情况，实现基于数据的精准指导。
（3）学生学习助手
平台支持学生根据教师的教学进度，查看不同课堂任务或课后作业，进行题目作答、互动探究、互相评价、成果展示等，可以实现实时与教师反馈；同时提供自学广场支持学生在教师设定的资源范围内进行自学。
① 完成学习任务
学生可在移动终端登录账号后查看并作答学习任务。针对课堂随堂练习或阶段性测验，教学助手提供练习系统，支持学生快速作答，实现数据反馈。针对知识重难点，可提供探究学件，支持学生自主、体验，完成知识建构。
学生还可利用点阵笔在试卷上作答题目，书写完成还可在移动终端确认识别情况，提交后系统会自动批阅实现即时反馈。
② 自主开展自学
自学广场支持学生利用默单词系统，在教师指定的单元内自学单词，通过汉译英填空、汉译英选择、英译汉选择三级难度支持学生自学，学生学习完成后还可以查看每一个单词的掌握情况。
自学广场还支持学生用他们训练过的机器学习模型，在图形化编程工具内创建项目和构建游戏。
③ 个性错题纠正
学习助手提供错题本，支持学生按照学科、学期、单元、课时等检索错题，自主消除错题，进行个性化练习巩固。
2、生成式人工智能技术应用
平台接入了生成式人工智能模型，且无缝链接到师生教学应用过程中，为师生应用生成式人工智能开展教学提供良好的支撑。
（1）智能交互的教案设计
同时可根据用户需求开放AI编写教案功能，可以帮助教师极大地提升教学准备工作的效率与质量，实现个性化教学方案的快速定制。
（2）灵活个性的语音合成
支持教师将文本转换为音频资源，如英语学科，可将对话文本输入，系统可输出听力音频文件，并可支持男音、女音、语速快慢等设置，满足教师快速生成资源的需求。
（3）丰富多样的智能工具
平台基于生成式人工智能模型，开发了系列化的学科工具，可支持教师在教学活动设计时调用，自主配置，实现基于AI的教学应用，目前已开发多个AI工具，后续将在实践中结合教学需求不断开发丰富。
对话AI助手工具：是为满足学生根据教师指定话题范围，向AI提问的需求而开发，学生可选择需求并与AI对话获得答案；教师端可预设话题范围，并在数据界面可查每个话题学生提问的问题词云和学生问答的完整记录。
AI助手工具：是为满足学生根据教师指定场景，查看AI给出的解答或方案的需求而开发，学生不需要输入，点击即可查看AI回复；教师可预设应用场景或指定提示词，应用场景包含习作相关的场景描写、仿写句子、评价、提出修改建议四个维度，指定提示词可在自由模式下设置。
英语作文AI助手工具：是为满足学生求助AI进行作文批改和提供范文的需求而开发，学生可输入作文内容后点击AI助手，查看AI给出的实时反馈；教师端可预设AI的反馈模式、作文语言类型、题目和总分，AI会根据教师的预设，针对性为学生提供答复。
图像反馈AI助手工具：是为满足学生拍照发给AI，AI根据教师设定的提示词给出不同反馈的需求而开发，学生可拍照发给AI，AI会实时给出反馈；教师可以预设需要AI分析图像内容的提示词。
（4）自适应个性学习系统
平台已实现对应单元目标、课时目标，对题目资源、解析资源标注学习水平、学习要点、核心素养等标签，构建自适应学习资源；推动平台的智能化建设，实现自动发布、自动批改、自动统计、自动生成错题集、自动推送解析、自动配对矫正练习。
① 题目作答
支持学生基于平板或点阵笔，作答题目。题目支持多种题型，选择、判断、填空、主观题等。
题目作答完成后，系统支持对客观题进行自动批改，主观题支持教师赋分。
② 错题自动记录
作答错误题目将根据单元、课时自动进入学生错题本。
③ 查看题目解析
针对学生做错的每一题，平台均提供文字解析、视频解析。
文字解析包含错因分析及学习指导，针对选择题还提供每个选项的说明。
视频解析是系统推荐的空中课堂系列切片视频，包含新知讲授、例题讲解等，根据学生做错题目的标签查询，按照关联度由高到低排列多个视频，学生可点击视频观看。
④ 题目订正
学生查看解析后可直接订正原题。
教师可预设学生订正开始时间，也可手动发起。
⑤ 自动推送跟进练习
订正结束后，系统将根据错题标签自动推送关联度高的跟进练习。
跟进练习同样提供文字、视频解析，实现学生学习闭环，支持教师开展个性化辅导。
一.4 赋能路径
从学校办学理念和特色出发，对学校进行顶层规划，以数智平台为载体，以完善的信息化环境为保障，依托各类服务支撑，推进学校数字资源的建设与应用，同时借助联盟校的共建共享，全面推动学校教学数字化转型工作，助力学校办学品质提升。
（一）基础：搭建学校个性化平台，支撑数字化教学实施
基于数智化教学平台（通过公安部三级等保和教育部APP备案），结合学校办学特色和需求，进行个性化部署，满足学校个性化应用功能配置、学校课程体系搭建与用户角色设置等应用需求，并不断迭代开发以满足学校教学应用需求，涵盖师生课前、课中、课后的全场景应用，提升新一代信息技术环境下教师的教学能力、学生的学习能力、管理人员的管理和服务能力，促进优质教学资源的共建共享、学习方式的多元自主和教学模式的融合创新。
（二）保障：融通多类型终端应用，构建数字化学习环境
可支持各类终端的应用，并且接入了点阵笔、传感器等设备，可实现平板、墨水屏、点阵笔、数字化实验传感器等多终端的应用融通，解决教师频繁切换不同设备、不同平台的应用问题。
同时，可结合学校需求，在现有校园设施设备基础上，优化提升学校无线网络，配备移动终端、智能充电车等基础设施，构建数字化教学新环境。基于数字化教学新环境，师生可以利用学习终端与教学平台实现即时互动和数据共享，师生之间的沟通和合作更加便捷高效。基于新的学习环境，可助力学生培养创新思维和提升信息技术能力，打造培养适应未来多元化社会需求的教育模式。
（三）核心：基于多元化支持服务，推动教学数字化转型
建立校企合作机制，配备本地化项目实施与服务保障团队，为推进学校信息化的常态化应用提供全面的服务，边建设边应用，不断深化教学数字化转型应用实践。
1、重构教学资源，打造校本化资源体系
新一轮课程改革要求从相对割裂的“知识与能力、过程与方法、健康的情感态度价值观”的三维目标走向“核心素养”培育，从“知识的传授、练习到走向基于真实情境、有意义的任务、活动推动学生的深度学习”，因此推进以素养本位的资源的建设与应用势在必行。本项目实施过程中，我们将帮助学校构建以学为主的校本数字化资源，如单元学程包、互动学习资源、个性化练习资源等，提升教与学针对性。
2、单元学程包资源建设
单元学程包是依据国家课程标准，以学生为主体，以核心素养为主线，与教材匹配，对应到学科、年级、学期，以单元为单位，将教学设计、学与教的实施过程与评价融为一体的数字化学习资源包。
学程即学习进程，即在一个单元的学习进程中，将单元任务分解为若干子任务，对应于具体的课时，使课时学习内容与子任务之间建立起关联。学生通过在平台上使用学程包开展自主学习，实现用单元所学去解决一个生活中的实际问题，完成一项实际任务，即“一单元一任务， 一任务一体验”， 一体验一学程”。学程包能突出体现学科核心素养中的学习能力的培养、学习策略的实践、学习习惯的养成。
（1）互动学习资源建设
学件是遵循教师教学设计，按情境、任务、活动的组织形式，运用控件，嵌入相应学与练的资源，支持学生自主体验建构、个别化学习的互动型学习资源；支持教师在不同的教学场景（课前、课中、课后）中组织学生学习，促进“以学为主”的教学转变；其特点是有过程、有体验、有互动、有数据回收，支持教师二次编辑修改，满足个性的应用需求。
资源的开发路径是：与服务商合作，由教师根据教学需求提供的工具开发脚本，企业工程师开发小工具，同时结合教学设计制作学件等资源，并在教师应用过程中不断完善优化。
（2）个性化练习资源建设
我们可帮助学校梳理已有练习资源，提供练习资源的整合与优化服务，可满足题目分层、训练分层、学生分层、辅导分层的个性化作业与辅导需求。
题目可从知识点、难度、核心素养等维度打标签，支持学校构建校本标签体系。提供错题本功能，自动收录错题与订正，并支持题目的个性化推送，并根据学生错误情况，提供针对性辅导。
1、提供培训服务，提升认识与应用能力
为了帮助教师学会如何应用三个助手平台开展数字化教学实践，更好的指导各学科深化实践，提升应用水平，通过多维度的培训，提升教师的认识与应用能力，是非常重要的一环。
结合学校的应用需求，提供培训指导服务，即针对不同类型教师的应用需求，提供不同的培训内容，线上线下相结合，技术操作与案例实践相融合。
（1）基础应用培训：结合具体实例和实操，帮助教师了解平台的功能，通过小组活动，以任务为驱动，体验、协作，深入体会平台在教学中的应用模式，让老师更多的体验、参与进来。
（2）能力提升培训：结合学科典型案例，指导教师如何应用与修改，将技术学习与实践应用相结合，帮助教师掌握信息技术与课程整合的设计策略，优化教育教学方式和关键环节，改善教育教学行为，提升教师数字化学习与应用能力。
（3）创新发展培训：鼓励教师以学科范例为样本，探索更多场景的应用，提供教师创新设计与工具资源开发等方面的培训，帮助教师提升学科应用水平。
2、专人跟进服务，推动学校常态化应用
根据按学校日常教学教研等需求，提供伴随式服务与数字化教学应用指导。
（1）技术支持服务
针对对用户使用过程中的问题，提供答疑与操作指导服务，可保障所建设系统的及时更新与问题解决。
l 平台初始化部署、升级更新，提供阶段性更新报告。
l 平台问题诊断、故障处理与维护，及时响应处理。
l 提供问题答疑与操作指导服务。
(2)应用跟进服务
提供日常教学应用跟进服务：
l 专人跟进：为学校专门设立项目负责人，由固定的讲师提供支持服务，保障服务的稳定性与连贯性。
l 协同推进：和学校项目负责人协商并制订分阶段的应用推进计划。
l 平台培训：考虑到平台功能迭代更新的频次较高，每学期组织1-2次集中培训：平台新功能，新上线学科工具等。
l 案例分享：优质公开课课例、学科工具典型应用场景、学生过程性数据呈现和分析的方法
l 学科专项：数学口算、英语默单词和口语朗读/听力训练、语文朗读背诵和文言实词训练。
l 主动沟通：本地化服务团队，保持与教师的沟通频率，保障使用。
3、打造精品课例，提升教与学应用水平
将创新教学方式作为实践重点与突破方向，加强典型案例的打磨与研修，是提高推进成效的重要途径。本项目将结合不同学科的特点，形成不同主题的深度研究，依托技术服务与专家指导，积累典型的应用案例，形成具有可操作、可推广、可发展、可创造的教学应用经验，为学科的应用提供指引，逐步提升教与学应用水平。
4、依托数据分析，推动科学化管理决策
本项目一方面将在学校原有数据中心的基础上，通过数据对接，实现项目中所涉及所有教与学系统的统一数据汇聚，为不同角色用户提供针对性的服务；另一方面，依托数据分析服务，针对学校阶段性的应用情况进行总结梳理。
①提供不同用户角色数据报表
学生报表：个性追踪
帮助学生科学完成学习任务；自动形成错题记录，帮助学生了解自己各学科的薄弱点；结合学生学习需求，自主开展拓展学习。
教师报表：精准施策
帮助教师高效布置学习任务，基于报表精准把握学生学情，反思课堂教学， 有效支撑精准施策。
管理者报表：科学管理
帮助教育管理者了解全面的教学情况、各系统的应用情况，实时掌控教学状况，有效推进教育变革，切实提升教育品质。
阶段性应用与数据分析报告
按学期为单位，针对学校阶段性的应用情况提供数据统计与个性化分析报告服务，帮助学校了解与分析应用进展、教学问题、应用特色等，以便调整下一步的教学实施计划。
（三）助力：构建多学校协作联盟，打造教育协同新生态
本项目将基于政府引领、专家指导、跨校联盟与校企合作，形成专家指导、跨校协同、教师与工程师协同创造的资源开发与应用的合作机制，打造教育新生态。
项目实施过程中将借助专家引领，组织专业力量深入调研和把脉学校改革中的难点问题，顶层设计、分类分层，结合学校实际情况，定制个性化的项目建设方案与切实可行的推进路径，分步实施，逐步推动学校整体发展。
组建跨校联盟，基于已有的种子学校，不断吸纳新学校的加入，壮大共同体的研究队伍，持续推进优秀教师、专家和技术工程师三方的深入协作，依托联盟校的共建共享，不断推动应用模式的协同创新与推广。
（四）提升：依托顶层设计与梳理，实现成果提炼与推广
借助专家引领，组织专业力量深入调研和把脉学校的教育难点，顶层设计、分类分层，结合学校实际情况，为学校定制个性化的项目建设方案与切实可行的推进路径，分步实施，逐步实现教育高质量发展。
系统梳理学校在课程建设、教学实践、技术应用等各方面成果，提炼总结技术赋能教学实践中的关键策略、有效方法与典型案例，形成系列可复制、易推广的实操指南、教学案例集、学术论文等成果资料。借助培训活动、学术研讨会、在线教育平台等多元渠道，向区域乃至全国同行分享。
