上海智能教育大数据工程技术研究中心介绍

发布者:学科办发布时间:2024-04-06浏览次数:18


上海智能教育大数据工程技术研究中心是上海市科委设立的工程中心,于2021年成立。中心依托上海师范大学,对标国家战略,整体服务上海市教育数字化转型,以人工智能为代表的新一代技术为媒介、以AI为底层的科技发展开放生态体系,面向社会核心需求、重大需求,打造科技自主创新服务。中心与达观数据、金钥教育、DF ROBOT、云知声、飞诺门阵、美承科技、新致软件、鲁班软件等企业建立了深度的合作共建关系,融合企业的核心技术进行教育产业赋能,研发处于行业领先水平。

(一)组织架构:

中心下设管理委员会和技术专家委员会,共同推进中心建设工作。

  • 管理委员会采用首席科学家机制,聘请英国计算机学会和电子工程学会会士李茂贞教授为工程中心研发内容进行顶层设计。

主任:上海师范大学副校长李晔教授

执行主任:信息与机电工程学院院长张波教授

副主任:赵勤副教授、洪璇副教授

  • 技术专家委员会为工程中心发展提供指导,其中包括院士1名,政府咨询专家2名,高校知名教授10名,企业总裁CEO5名:

名誉主任:陈国良院士

主任:华东师范大学现代教育技术研究所所长张际平教授

委员:达观数据CEO陈运文教授

云知声创新事业部总裁陈吉胜教授

同济大学电子与信息工程学院副院长丁志军教授

上海师范大学天华学院党委书记高建华教授

上海师范大学学前教育学院院长高湘萍教授

复旦大学阚海斌教授

上海建设管理职业学院李海伟院长

上海交通大学马利庄教授

上海市教育科学研究院院长桑标教授

中国计算机学会副秘书长束庆山先生

飞诺门阵董事长沈寓实研究员

上海交通大学电子信息与电气工程学院副院长薛广涛教授

上海市教育委员会杨振峰副主任

华东师范大学原副校长周傲英教授

DF ROBOT CEO叶琛先生

秘书长:林晓教授


(二)主要研究方向:

工程中心目前主要研究方向包括:师范教育模式改革、知识图谱及学习流程挖掘、教育图像分析及基地实践、教育场景视觉与情感分析、教育场景语音分析与识别、先进教育模式改革与评价。

工程中心自成立以来,发表相关学术论文105篇,52项发明专利申请。相关课题获批国家级、省部级基金项目支持22项,横向项目10项,人才计划6项。连续两年发布上海市大规模在线教育白皮书、上海市大规模在线教育评价体系等实施案例。建立6个校企联合实验室,开发在线教育智能学习与分析平台,形成攻关技术的成果转化。

(三)主要研究成果:

1)人工智能教育服务模式技术规划及其技术范式层次架构

工程中心参编了20202021年的上海市中小学在线教育发展白皮书和大规模在线教育评价体系的研究报告。同时,开展了基于全流程数字化转型实现“教学评研”一致性的实践研究。

2)数据驱动的人工智能教育知识工程关键技术

教育知识工程构建技术研究了教育知识图谱构建技术、知识图谱实体识别技术和知识图谱关系自动抽取与识别技术等知识工程。数据驱动的教育知识推理技术设计了采用偏好依赖亲近度(PACD)符号社交网络,实现教育知识间隐性链接的有效预测。知识驱动的个性化的学习路径及其导航技术提出了一种识别学习者的学习风格模型,进而实现个性化学习路径推荐。

3)教育过程AI模型及自适应学习技术

教育过程分析的系列AI模型研究了时空域数值预测与扩散传播模型、网络特定状态分析模型、智能信息推荐模型和基于传感数据的复杂行为识别模型。面向学习者的自适应学习管理模型研究了多维度融合的推荐表征模型和基于深度强化学习的编程题推荐算法。教育全过程质量评估及其解释模型提出长短期序列推荐模型,提取用户的长短期偏好,实现全过程质量评估。

4)面向智能教育的人机交互与协同技术

人机协同的网络群体学习关键技术研究了基于学习者-问题交互的知识追踪技术和基于课堂行为的分类标注技术。泛在场景下的多模态人机教育交互与协同研究了基于半监督学习方式的声音事件检测技术通过分离数据与混合数据联合训练模型的方法以及多模型实现得分融合技术。学习行为特征识别与分析研究了基于姿态估计的学生课堂动作识别技术和轻量化多尺度融合关键点检测网络技术。


(四)典型案例:

1)教育大数据人工智能在线学习与分析平台

工程中心与达观数据、云知声共建,共同研发该平台,以知识图谱、图像分析、语音处理等共性技术做支撑,研发了教育大数据分析成套技术以及数字化教育治理等关键技术。该平台主要包括两个部分,在线教学数据分析BI系统和在线教学数据挖掘分析大屏,可以实现课程相关性分析、课程质量评估、学生成绩预测等功能。成套技术已成功应用于上海师范大学、和10余所中小学实验校。同时,相关数据、模型和技术也服务于上海市教委中小学在线教育基地,开展大规模在线教育质量分析,为在线教育相关技术标准的制定提供数据支撑。此外,中心参与了大规模预训练模型“曹植”的共建研发工作。

2)中小学人工智能课程体系研发与社会活动

该课程体系目前主要包括了机器人科创、图形化编程、开源硬件编程、FLL竞赛系列四个模块,课程对标中小学人工智能课程开发标准,实现“4C教育理念”(Confidence; Communication ; Creation; Cooperation)。两年来已完成600余节课程开发。走进20余所上海市中小学,输送课程或讲座1000余节。线上线下累计服务2万多人次。中心积极投身教育“双减”,落地上海师范大学附属杨浦滨江实验小学等多所中小学的课后服务,全力支持上海教育数字化转型,获得了广泛好评,并产生热烈社会反响。