中小学人工智能赋能“备教学评管研”一体化效能评估研究-开题报告

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中小学人工智能赋能“备教学评管研”一体化效能评估研究开题报告摘要本课题针对县域中小学智能技术应用“环节各自推进、数据互不相通、整体效能无法判断”的问题，以“备、教、学、评、管、研”六个环节的一体化贯通与整体效能评估为研究对象，在河北省云台市云溪县12所核心样本校（小学8所、初中4所）开展为期两年的研究。研究周期为2027年1月至2028年12月，综合运用文献研究、调查研究、行动研究、准实验研究与案例研究等方法，计划完成教师问卷900份、学生问卷3200份、管理干部问卷74份，访谈86人，观察课堂240节。研究拟界定“备教学评管研一体化”的内涵与要素结构，设计以统一数据标准为底座的县域一体化平台架构与六环节数据链路，建构数据贯通、任务流转、评价反哺、制度保障四项联动机制，开发含3个一级指标、9个二级指标、27个三级指标并带权重的效能评估指标体系和四套测评工具，形成“一季一监测、一学期一评估、一学年一报告”的区域评估方案。预期结论是：一体化效能的关键变量是环节之间的贯通度而非工具数量，评价环节是牵引贯通的关键支点，一体化对教师负担的作用表现为结构性置换并存在投入期。关键词：中小学人工智能；备教学评管研；一体化贯通；效能评估；区域评估方案一、课题基本情况本课题依据河北省教育科学“十五五”规划课题指南中教育数字化与学校治理现代化方向的选题要求申报，选题指南编号55。课题的基本信息如下表。项目内容课题名称中小学人工智能赋能“备教学评管研”一体化效能评估研究关键词中小学人工智能；备教学评管研；一体化贯通；效能评估；区域评估方案课题类别一般资助课题学科分类教育信息化·学校管理研究类型综合研究选题指南编号55是否参照选题指南√是课题负责人沈立新（男，1979年8月生，高级教师，研究生学历，硕士，云溪县教育科学研究所教研员）负责人所在单位云溪县教育科学研究所（邮编075500，联系电课题组人数9人研究周期2027年1月—2028年12月研究样本12所核心样本校，其中实验校6所、对照校6所，覆盖义务教育一至九年级预期成果形式研究报告、调研报告、工具（量表与规范文本）、评估实施方案、课例集、研究论文二、研究背景与问题提出本节说明课题的政策与实践背景、云溪县面临的现实问题以及拟解决的关键问题。（一）政策背景与实践背景《教育信息化2.0行动计划》要求推动信息技术与教育教学深度融合，以应用为导向推进智能技术在教育教学各环节的常态化使用。《中小学人工智能通识教育指南（2025年版）》明确了中小学人工智能教育的目标定位与实施路径，把教师的智能技术应用能力、学校的数据治理能力列为重要内容，同时要求防止技术应用的形式化。《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》在评价建议中要求“注重过程性评价”“加强评价结果在教学改进中的应用”。《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》与《河北省教育强省建设规划纲要（2025—2035年）》均把教育数字化转型与教育治理现代化列为重点任务。政策文本反复出现的“融合”“贯通”“应用导向”等表述，实际指向一个尚未解决的问题：智能技术进入学校之后，如何从分散的环节应用走向整体的系统改进。实践背景方面，云溪县已具备开展本研究的现实条件。全县共有义务教育阶段学校63所，其中小学44所、初中18所、九年一贯制学校1所，在校学生45300人，专任教师3268人。2023年至2026年，全县分三批完成智能教学终端、课堂交互设备与区域教育云节点建设，教师办公终端与教室交互设备覆盖率达到100%，12所学校配备了班级学习终端。2026年全县教育信息化应用水平自评显示，教师在备课环节使用智能资源的比例达78.6%，课堂环节常态化使用智能工具的课时占32.4%。设备与网络层面的条件已基本具备，研究因此可以把注意力集中在“用得是否贯通、效能是否提升”这一更为实质的问题上。（二）现实问题课题组在2026年秋季学期选取6所学校开展了为期六周的预观察，并结合日常教研工作梳理出四个具体困境。第一，环节之间数据不通、重复录入。全县学校平均使用互不联通的应用系统5.8个，同一次考试的成绩往往要在三处分别登记，教师问卷预调研中有81.3%的教师反映“同一项数据要重复录入两处以上”。第二，数据采集了却不进入教学决策。能够说明“上一节课的课堂数据如何影响下一节课教学设计”的教师比例仅为18.7%，课堂观察中依据即时数据调整教学的课节占14.6%，多数数据止步于查看与上报。第三，缺少判断一体化水平的统一依据。12所样本校中9所没有信息化应用评估办法，管理干部访谈中76.1%认为“一体化到底做到什么程度说不清楚”，186份学校制度文本中明确环节衔接责任条款的仅占12.4%。第四，教师数字工作负荷上升。校均每周重复性数据填报耗时6.8小时，教师问卷预调研中68.4%认为“数字化后工作总量增加”。以上困境的共同特征在于，它们都不是某一个环节内部的问题，而是环节之间的衔接问题。备课环节的资源使用效果不回流，教学环节的数据不进入评价，评价结果不进入教研选题，管理数据不支撑资源配置，任何单环节的改进都无法解决这些断点。因此以“备教学评管研”六个环节为整体对象、以贯通程度为核心变量开展效能评估研究，具有明确的现实针对性。（三）拟解决的关键问题关键问题一，六个环节之间以什么为纽带实现贯通，贯通的技术底座与制度条件是什么。这一问题需要落实到数据标准、接口规范、环节交付物形态与责任分工等具体设计上，而不能停留在“数据共享”的表述层面。关键问题二，一体化的效应用什么来衡量，指标体系如何既覆盖完整链条又能在区域层面统一使用。六个环节各有各的质量要求，区域层面又需要一个可横向比较的总尺度，需要把“贯通程度”这一过程性特征转化为可观测指标，并兼顾学生发展、教师发展与学校治理的结果性表现，同时避免为评估新增大量填报负担。关键问题三，效能的变化在多大程度上可以归因于一体化贯通本身。研究期内学校同时存在设备更新、教师培训、课程改革等多种变化，需要通过对实验校与对照校的匹配设计与过程性证据的交叉印证，尽可能把一体化的作用分离出来，并说明其生效的条件与边界。三、研究目标与研究内容（一）研究目标本课题的总目标是：立足县域教育与学校管理的真实场景，建构“备、教、学、评、管、研”六环节一体化贯通的技术架构与运行机制，开发可操作、可比较、不显著增加基层负担的一体化效能评估指标体系与测评工具，形成县域层面可用的效能评估方案，推动智能技术应用从单点铺设走向系统改进。具体目标有四项。诊断目标是摸清六个环节智能技术应用的现状、环节之间的数据堵点与制度障碍，形成有数据支撑的问题清单与归因判断。建构目标是设计以统一数据标准为底座的一体化平台架构，明确六个环节的数据链路、环节交付物与责任分工，形成四项联动机制。评估目标是开发含3个一级指标、9个二级指标、27个三级指标的效能评估指标体系并确定权重，形成四套配套测评工具并完成信效度检验。检验目标是完成两轮行动研究与非等组前后测检验，形成区域评估方案，并在全县范围内完成一轮可行性验证与推广。（二）研究内容内容一，县域中小学智能技术应用与环节贯通现状诊断研究。通过问卷调查、访谈、课堂观察、制度文本分析与平台日志分析，测量六个环节各自的应用水平与环节之间的数据流通程度，识别堵点的具体位置并作出归因判断。调查拟覆盖12所核心样本校，教师问卷900份、学生问卷3200份、管理干部问卷74份，访谈86人，观察课堂240节，抽检制度与业务文本186份。产出为《县域中小学“备教学评管研”一体化应用现状调研报告》与环节堵点清单。内容二，“备教学评管研”一体化平台架构与六环节数据链路设计研究。在需求分析基础上确立基础层、数据层、应用层、展示层四层架构，编制统一数据元规范与接口规范，建立六类42项数据元的数据类型、取值范围、责任主体、更新频次与最小必要采集边界，明确备课、教学、学习、评价、管理、教研六个环节向下游交付的内容与形态，形成首尾相接的闭环。产出为《六环节数据链路设计说明书》与接口清单。内容三，六环节联动机制建构与运行策略研究。围绕数据贯通、任务流转、评价反哺、制度保障四类机制，设计环节之间的流转规则、责任分工与运行周期，建立县级与校级两级数据联络员制度、季度运行例会制度与数据质量月度自查制度，形成运行流程图与责任清单，并在6所实验校完成两轮迭代优化。产出为《一体化运行责任清单》与六环节运行流程图，以及机制修订说明。内容四，一体化效能评估指标体系、测评工具与区域评估方案研究。通过两轮德尔菲专家咨询与层次分析法确定指标与权重，编制教师、学生、管理干部三类监测问卷以及数据贯通度核查表、课堂智能应用观察量表，完成信效度与区分度检验；在此基础上形成包含评估周期、评估主体、数据来源、结果应用四方面的区域评估方案，设置优秀、良好、合格、待改进四个等级，并通过两轮行动研究与准实验检验其可行性与敏感性。产出为指标体系与权重说明、四套测评工具、《云溪县中小学一体化效能评估实施方案》。（三）研究重点与难点研究重点有两项。第一项是六环节数据链路的规范设计与联动机制的运行设计。六个环节的贯通不是把系统界面拼接在一起，而是要规定清楚每个环节采集哪些数据、由谁负责录入、多久更新一次、向下游交付什么形态的成果，以及评价结果通过什么通道反哺教学与教研。这部分设计决定了一体化能否真正落地，是本课题的核心攻关内容。第二项是效能评估指标体系的构建与权重确定。指标既要覆盖完整链条、体现贯通程度，又要能够在区域层面统一使用、由系统数据自动生成，还要避免因指标过多而增加基层负担，需要在指标数量、数据来源与权重结构之间反复权衡。研究难点有两项。第一项是数据标准不统一带来的贯通难题。6所实验校原有系统来自不同批次采购，字段命名、编码规则、学生标识方式各不相同，历史数据也存在缺失，接口改造的工作量具有不确定性，需要在实施中保留字段映射与数据清洗的弹性空间。第二项是效能归因的难题。学校在一体化推进的同时还存在设备更新、教师培训等变化，如何在非等组前后测设计中控制这些因素，把一体化贯通的独立作用识别出来，是本课题在方法层面必须解决的问题，课题组拟通过逐校匹配、协方差分析与过程性证据交叉印证等方式加以应对。四、研究方法与技术路线（一）研究方法及其操作设计文献研究法。检索中国知网、万方、维普及政策文本库，检索词为“教育数字化转型”“教育数据治理”“智慧校园”“数据驱动教学决策”“教育效能评估”“教学评一体化”等，时间跨度为2005年1月至2026年8月，预计获得文献1000篇（部）以上。由两名成员独立筛选并计算一致性，纳入有效文献140篇以上建立编码库，其中实证研究按研究对象、技术形态、研究问题、研究方法、结论、局限六个字段编码，用于界定核心概念与确定指标维度。调查研究法。自编《县域中小学“备教学评管研”一体化应用现状调研问卷》，含平台与资源、环节应用、数据流通、组织支持、效能感知5个维度共42个题项，采用5点计分。2027年3月在县城与乡镇各1所学校开展预调研，计划发放120份并完成内部一致性与探索性因子分析，据此修订题项。正式调研在12所核心样本校实施，教师问卷900份、学生问卷3200份、管理干部问卷74份，有效回收率目标不低于90%；同时抽取186份学校制度与业务文本按三个维度编码统计，并用半结构化访谈补充质性材料，计划访谈86人。前后测数据使用SPSS26.0作配对样本检验与协方差分析。行动研究法。在6所实验校（县城小学2所、乡镇小学2所、县城初中1所、乡镇初中1所）以“设计—实施—观察—反思”循环推进机制落地，每一轮聚焦一个贯通难题，第一轮聚焦“备—教—学”环节的贯通，第二轮扩展到“评—管—研”环节并检验完整闭环，每轮结束后召开反思研讨会形成修订清单。研究者在实验校以陪伴式支持方式参与，每校进驻12个工作日，每校培养3名环节联络员。准实验研究法。在6所实验校与另选6所对照校之间开展非等组前后测设计，两组在办学规模、教师本科以上学历比例、上一年度学业质量监测等级三项指标上逐校匹配，匹配后对三项指标作差异检验，确保基线可比。前后测问卷于2027年6月与2028年6月两次实施，教师与学生的配对样本量目标分别不低于600人、2400人，用协方差分析控制前测差异，以效应量衡量实际影响。案例研究法。在实验校中选择条件差异较大的2所学校作深度个案，一所为县城规模校、一所为乡镇薄弱学科组所在的学校，收集平台日志、教研活动记录、会议记录、教师工作记录与学生反馈等过程性材料，按“背景—问题—干预过程—变化证据—反思”五段式整理，解析一体化推进的条件、路径与差异。（二）技术路线本课题的技术路线分为四层推进。第一层是理论层，以一般系统论关于整体功能大于部分之和的论断为出发点，结合CIPP评价模型与数据驱动决策理论，形成“贯通程度影响整体效能”的分析框架，并据此确定指标维度的初始设想。第二层是设计层，先通过现状调研确定环节堵点，再据此设计数据标准与平台架构，编制六环节数据链路与四项联动机制，同步开发效能评估指标体系与测评工具。第三层是实践层，在6所实验校以两轮行动研究推进机制落地，配套开展“任务驱动＋同伴互助”式教师培训与陪伴式现场支持，每轮结束后修订机制与指标。第四层是评估层，通过前后测问卷与平台日志采集效能数据，测算学校一体化效能指数并作等级认定，比较实验校与对照校的差异，最后提炼形成区域评估方案与可推广的成果形态。四层之间构成“理论指导设计、设计支撑实践、实践反馈修订、评估检验成效”的循环。五、实施步骤与进度安排（一）总体安排本课题研究周期为2027年1月至2028年12月，共24个月，按“准备与设计—调研与建构—检验与提炼”三个阶段推进。准备与设计阶段（2027年1月—3月）完成课题组组建、文献综述、概念界定与调研工具编制，并通过开题论证确定研究方案。调研与建构阶段（2027年4月—11月）完成现状调研与平台架构、数据链路、联动机制、指标体系的设计与开发，为实践检验提供成套工具。检验与提炼阶段（2027年12月—2028年12月）开展两轮行动研究与准实验检验，完成指标修订、区域评估方案编制与成果推广。三个阶段之间设有明确的交接节点：调研报告完成后才能确定数据元规范，数据链路与指标试测通过后才能进入实验校实践，两轮检验数据齐备后才能编制最终的区域评估方案。（二）分阶段任务分解本课题的五个阶段任务、完成标志与责任人如下表。时间段主要任务完成标志责任人2027年1月—3月组建课题组、文献综述与概念界定、编制调研工具、开题论证文献综述报告、《调研问卷》第三稿、开题论证意见书沈立新、路雅琴2027年4月—7月在12所核心样本校实施问卷、访谈、课堂观察与文本抽检，完成数据分析与归因调研报告1份、环节堵点清单1份晏志远、柏晓静2027年8月—11月设计平台架构与六类42项数据元规范、编制数据链路与责任清单、建构四项联动机制、开发指标体系并完成德尔菲咨询设计说明书、责任清单、指标体系与权重说明各1份章晓峰、路雅琴、苗建国2027年12月—2028年8月在6所实验校开展两轮行动研究与准实验检验，完成教师培训、数据迁移、机制迭代与前后测两轮行动研究报告、前后测数据、指标修订说明佟丽娟、南嘉欣、边海翔2028年9月—12月修订指标体系、编制区域评估方案、整理成果、开展县域推广与结题评估实施方案1份、典型案例集1辑、研究报告1份、结题材料齐备沈立新、佟丽娟阶段之间的衔接安排需要作三点说明。第一，2027年7月的调研报告完成后，需在一周内把环节堵点清单转化为数据元规范的设计输入，避免调研与设计脱节。第二，2027年11月的数据链路与指标体系须先在2所学校开展两周试运行，确认指标可采集、可解释之后才进入全部实验校，试运行中发现的问题在正式实施前完成修订。第三，2028年6月的前后测完成后，先用一个月完成效能测算与等级认定，再据此确定区域评估方案的等级划分标准，使标准建立在实测数据之上而非主观设定。六、预期成果与人员分工（一）预期成果本课题预期形成研究报告、调研报告、工具与量表、评估实施方案、课例集与论文等六类共八项成果，具体安排如下表。序号成果名称成果形式完成时间承担人1《县域中小学“备教学评管研”一体化应用现状调研报告》调研报告2027年7月晏志远、柏晓静2《六环节数据链路设计说明书》与六类42项数据元规范工具（规范文本）2027年11月章晓峰3《一体化效能评估指标体系与权重说明》工具（量表）2027年11月路雅琴4四套测评工具：指标量表、数据贯通度核查表、课堂智能应用观察量表、效能监测问卷工具（量表）2028年3月边海翔、南嘉欣5《一体化运行责任清单》与六环节运行流程图工具（制度文本）2027年11月苗建国6《云溪县中小学“备教学评管研”一体化效能评估实施方案》方案文本2028年9月沈立新、路雅琴7《一体化效能典型案例集》与课例集（收录案例12个、课例26个）课例集2028年10月佟丽娟、边海翔8研究论文2至3篇（分别聚焦贯通机制、指标体系与效能检验）研究论文2028年11月南嘉欣、章晓峰上述成果的使用去向分为四层：学生层面用于改进学习任务的匹配度与作业反馈的及时性；教师层面用于减少重复性数据填报、获得可直接使用的班级学情周报与备课改进清单；学校层面用于获得环节运行月报与效能等级判断，作为改进依据；区域层面用于形成统一的效能评估依据，与教研经费配置、教研项目立项和评优推荐挂钩。预期效益体现在三个方面：一是把分散的工具应用整合为贯通的育人链条，二是把“说不清”的一体化水平转化为可比较的效能指数，三是通过指标数据主要取自系统自动采集的方式，避免评估本身成为新的负担来源。（二）人员分工课题组共9人，分工坚持“专业对口、人人有责、阶段衔接”的原则，具体安排如下表。姓名分工承担任务沈立新课题主持人，总体设计与统筹研究方案设计、指标体系与权重审定、区域评估方案编制、成果推广与结题统筹章晓峰平台架构与数据标准负责人四层平台架构设计、六类42项数据元规范编制、接口规范与联调技术方案路雅琴教育测量与评价负责人指标体系构建、德尔菲咨询组织、指标权重确定、量表信效度检验苗建国学校管理环节负责人管理与制度文本分析、责任清单编制、两级数据联络员制度与例会制度设计佟丽娟教学环节负责人，实验校协调实验校沟通协调、课堂实践推进、课例整理与教学环节数据采集晏志远数据分析负责人调研工具统计、平台日志数据处理、前后测数据管理与协方差分析柏晓静备课环节负责人备课平台行为数据规范、校本培训组织、备课协同指标的数据核验南嘉欣学习环节负责人学情周报设计、个性化学习支持的机制设计、效能监测问卷编制边海翔教研环节负责人课堂观察量表开发、教研活动数据采集与观察者一致性训练、案例整理七、研究保障条件（一）组织保障课题负责人为云溪县教育科学研究所教研员，长期承担县域教育信息化与教育评价的业务指导工作，能够协调县教育局、教师发展中心与各中小学校共同参与研究。课题组9人来自教科所、教师发展中心与3所实验校，专业背景覆盖教育技术、教育测量与评价、教育统计、学校管理、课程与教学，具备平台架构设计、量表编制与数据分析能力。课题组建立“每月例会＋任务台账＋共享资料库”的工作制度，并设立与实验校的联席会议机制，每学期至少召开两次联席会议，及时解决实践推进中的具体问题。（二）条件保障设备与技术条件方面，全县已建成区域教育云节点，教师办公终端与教室交互设备覆盖率达到100%，6所实验校均具备课堂交互终端与学习终端的使用条件；数据分析可依托教科所的统计软件环境完成。资料条件方面，课题组可查阅全县63所学校的教育信息化管理制度、教学常规文本与质量监测数据，可调取区域平台的运行日志用于研究分析（日志数据仅作研究使用，班级信息脱敏处理，学生问卷一律匿名）。经费条件方面，课题获一般资助课题资助，研究经费按预算用于问卷印制、专家咨询、教师培训、数据采集与成果印制。时间条件方面，负责人与主要成员的工作岗位与研究内容高度相关，能够保证研究时间投入。（三）制度保障课题组制定三项研究制度。一是数据使用约定制度，与样本校签订数据使用约定，明确数据仅用于研究、不用于学校考核排名，避免因数据采集影响学校正常教学秩序。二是过程性材料归档制度，要求问卷、访谈记录、观察记录、会议记录、平台数据提取脚本与指标修订说明统一归档，形成可追溯的研究过程档案。三是成果质量与查重制度，研究总报告完成后委托第三方机构作文字复制比检测，检测结果作为结题材料的必备附件。八、参考文献[1]顾小清,胡艺龄.教育数据治理的内涵、框架与实施路径[J].中国电化教育,2023(5):12-19.[2]郑旭东,王美倩.教育数字化转型的底层逻辑与推进策略[J].电化教育研究,2024(2):5-13.[3]杨现民,李新.区域教育数据治理的困境与突破[J].现代教育技术,2023(9):26-34.[4]祝智庭,胡姣.生成式人工智能赋能教育数字化转型的路径探析[J].中国电化教育,2024(1):1-9.[5]黄荣怀,刘德建.智慧教育的内涵特征与实施路径[J].现代教育技术,2023(4):5-13.[6]张立国,刘晓琳.数据驱动教学决策的研究进展与反思[J].中国电化教育,2023(11):45-52.[7]辛涛,姜宇.基于核心素养的教育质量评价指标体系构建[J].中国教育学刊,2024(3):30-37.[8]刘晓琳,郭绍青.信息技术与教学深度融合的评价指标体系研究[J].电化教育研究,2024(8):96-103.[9]武法提,李彤彤.学习分析视角下的学情诊断与精准教学研究[J].现代教育技术,2024(2):33-41.[10]贾积有,王嘉欣.人工智能教育应用