一、案例背景

教育数字化转型背景下，课堂教学评价和校本教研面临双重结构性困境。一方面，常态课堂教学评价存在“黑匣子”现象，难以实时、全面地获取教学过程数据，碎片化与滞后性导致评价失准；另一方面，区域校本教研存在浅表化、反馈慢等问题，缺乏基于证据链的改进支持，影响了教师专业成长和教学质量提升。为解决这些问题，满足课堂教学评价常态化、反馈及时、数据驱动的需求，玄武区启动了“数智课堂诊断”项目，探索利用人工智能技术赋能课堂教学评价和教研转型，构建“全息感知-智能解析-循证改进”的新型教研生态。

二、创新举措

（一）整体架构：多层级协同治理体系

玄武区数智课堂诊断项目遵循“需求导向、多元共治、数智赋能”理念，构建“教室-校-区-云”四级数字化治理体系（见图1）。在边缘层，教师端部署微型AI设备（含摄像头、拾音器），采集教学行为数据；节点层，校级存储采用分布式架构，实现数据主权与隐私保护；在中枢层，区级平台完成跨校模型训练，统筹资源调度；在顶端层，云端生成智能诊断报告，形成“录课—分析—反馈—改进”闭环。在此过程中，以区端部署的诊断中心平台为核心，统筹管理区域内学校教学数据，为教育质量提升提供智慧治理样本。

图 1玄武数智课堂诊断项目实施拓扑图

（二）技术突破：无干扰诊断范式革新

本项目秉持“常态化应用、轻量化部署”原则，倡导“无干扰评价”理念，逐步建立覆盖全区的“数智课堂诊断”智慧教室。项目围绕“伴随式采集-隐蔽式分析-发展性赋能” 构建了新型课堂教学评价体系，形成“以数据驱动教学优化”的闭环生态，实现课堂教学过程的全场景记录与智能分析。一是数据采集无感知。通过微型摄像头、阵列式拾音器等边缘计算设备嵌入教室，实现教学行为的无感知采集，规避传统课堂观察引发的“霍桑效应”，确保评估数据的自然真实性。二是评估过程非侵入。基于联邦学习技术实现跨校模型训练，教师无需额外操作，系统即可利用人工智能技术解析课堂互动、学生参与度等指标，并在90分钟后生成数据驱动的教研分析报告。三是反馈机制伴随性。智能诊断报告4小时内自动推送至教师终端，支持移动端即时回溯课例。教师可基于诊断报告开展二次备课，调整教学方案；学校管理者通过横向对比报告，优化师资培训方向与学科资源配置。

（三）机制创新：双重数据驱动的教学改进

项目采用“课表驱动”的运行机制，使教师基于教学实践需求回溯并分析特定时段的课堂教学实录，并生成三类分析报告：单课时教学行为分析图谱（含9项核心指标）、单元教学能力发展评估模型（覆盖4个能力维度）以及个性化专业成长建议方案（提供教师发展路径规划依据）。在此过程中，构建了基于“数智课堂诊断”与“数智作业”平台的双重数据驱动的教学改进机制：教师可借助结合“数智作业”平台布置测验练习，检验课堂教学效果，优化教学目标设定与学情反馈；再利用“数智课堂诊断”平台，对课堂教学行为进行深度剖析，形成教学改进的闭环路径。同时，教研团队借助“数智课堂诊断”和“数智作业”中的课堂切片与数据反馈，辅助教师开展深度教学反思，推动其专业成长。

项目进一步推动评估范式从“人工抽查”转向“生态伴随”转型，评估指标体系覆盖目标达成度、思维激发指数等9大领域，教师可随时调取不同阶段的课堂数据，开展纵向成长对比（如针对3个月提问策略的变化进行诊断分析）。由此，项目形成了“数据驱动-循证改进”的教师发展机制。通过人工智能、大数据技术实现课堂教学无感化采集与智能分析，基于本土化教学理论构建九维评价体系（见表1），并提供“目标达成度”“合作交流密度”等切片式评估，日均处理1000课时数据并生成多维诊断报告，创新形成“智能录制→AI诊断→精准改进→校本研修→成果沉淀”的全链条闭环（见图2），为教师专业成长提供科学依据。

表 1九维评价体系

图2 基于循证的教研数字化转型

三、主要成效

截至目前，“数智课堂诊断”项目已覆盖全区六大教育集团23所学校193间教室，为常态课堂提供智能化分析支持。系统通过实时数据采集，迅速生成九大评分维度的课堂诊断报告，让教学“有据可依”。在活动创新方面，学校基于系统大数据分析，优化学习活动安排，取得显著学习效果。例如，月苑第一小学语文教师通过分析课堂数据，调整课堂教学策略，如引导学生开展个人自学、小组共学、汇报展学、表演助学、评价融学等，产生了“看得见”的学习效果。正如江苏省小学语文特级教师林春曹所言，“数智课堂诊断”系统提供了可量化的教学增长点，使课堂教学实现质的飞跃。在专业发展方面，基于“数智课堂诊断”系统的卷入式研修，推动区域教研由传统的经验驱动向数据驱动转型。例如南京市科利华中学紫金分校2018年建校，学校教龄不足5年的教师占比达70%。面对教师专业成长的迫切需求，该校在数学组率先试点，通过“数智呈现—数智研讨—数智诊断—数智优化”，将组级研修从“手工化”推向“数智化”。

一年多来，玄武区各校教师利用研讨课和展示课，立足“数智课堂诊断”系统的数据反馈，不断优化自身教学设计，找到了个人发展的适切方向。2024年10月至12月，“数智课堂诊断”项目已完成全区小学10门学科234节课、中学14门学科233节课的诊断分析，显著提升了教师的数字素养与专业发展能力，推动了区域教育数字化转型的深入实践。