课题申报书：多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型研究课题设计论证多模态数据在教学中的应用研究已取得一定成果，为同步课堂深度交互分析提供了丰富的参考。例如，基于多模态数据的智慧课堂教学互动研究，探索了多模态数据在提升教学效果、促进师生互动等方面的潜力与价值；中小学课堂视频多模态分析模型的建构与应用研究，为课堂教学评价提供了新的思路和方法。此外，国家自科面上项目“信息素养视角下融合多模态数据的教师课堂教学质量评价关键技术研究”，综合应用多种技术融合分析课堂教学多模态数据，促进课堂教学评价创新。同时，2021世界人工智能大会教育主题论坛开启了课堂智能分析平台，并成立课堂智能分析实验室联盟，构建了基于多模态数据的高品质课堂评价标准，运用人工智能技术实现大规模课堂诊断与评价，为教师教学提供个性化反馈与改进建议。选题意义在于，在教育信息化快速发展的背景下，同步课堂作为促进优质教育资源共享、实现教育均衡的重要举措，其深度交互分析能够更好地适应教育发展趋势，提升同步课堂的教学质量和交互效果。研究价值主要体现在为大规模、自动化开展课堂教学评价提供可行方案。通过多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型研究，可以充分利用多模态数据的优势，实现对课堂教学的全面、准确评价，推动教育数字化转型，为提高教育质量和促进教育公平提供有力支持。二、研究目标、研究内容、重要观点1.研究目标本研究旨在构建多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型，以提高教学效果和交互质量。通过对多模态数据的深入分析，挖掘同步课堂中潜在的交互模式和规律，为教师提供更精准的教学反馈和改进建议，促进学生的积极参与和个性化学习。2.研究内容（1）多模态数据的概念及在同步课堂中的应用多模态数据包括语言、图像、声音、动作等多种符号系统，这些数据能够为同步课堂提供丰富的信息资源和多元的表达方式。例如，在大学英语视听说课堂中，多模态教学方法可以充分利用视频、音频、图片等多媒体教学资源，为语言教学提供丰富的教学材料，提高学生的学习效果。同时，多模态数据还可以帮助教师更好地理解学生的学习状态和需求，从而调整教学策略，提高教学质量。（2）同步课堂深度交互分析框架构建构建同步课堂深度交互分析框架是本研究的核心内容之一。该框架将综合考虑物理环境、技术使用、灵活布局、资源共享、协同合作、学情分析与及时互动等因素，以实现对同步课堂教学互动的全面分析。例如，智慧课堂教学互动多模态分析框架从教学活动、技术使用、位置移动、身体姿态等维度对智慧课堂教学互动进行多模态学习分析，为同步课堂深度交互分析提供了有益的参考。（3）教学互动多模态分析方法教学互动多模态分析方法是实现同步课堂深度交互分析的关键。本研究将采用多模态学习分析方法，对同步课堂教学互动过程中的多模态数据进行同步采集、整合处理和融合分析，以揭示复杂学习环境中的学习机制。例如，在智慧课堂教学互动多模态分析中，采用多模态学习分析方法对智慧课堂教学互动过程进行分析，从教学活动、技术使用、位置移动、身体姿态等维度对智慧课堂教学互动进行多模态学习分析，为同步课堂深度交互分析提供了具体的方法和技术支持。3.重要观点多模态数据能够为同步课堂提供丰富的信息资源和多元的表达方式，促进教学互动和个性化教学。多模态数据的应用可以使同步课堂更加生动、有趣，提高学生的学习积极性和参与度。同时，多模态数据还可以帮助教师更好地了解学生的学习状态和需求，为个性化教学提供依据。例如，在应用语言学研究中，多模态分析方法可以对媒体语言、网络语言、广告语言等进行深入分析，揭示语言的特点和规律，为语言教学和传播提供有益的参考。在大学英语视听说课堂中，多模态教学方法可以提高学生的英语交际素养，培养学生的跨文化交际能力。在智慧课堂教学互动多模态分析中，多模态学习分析方法可以为大数据背景下智慧课堂研究提供理论支撑和实践探索。三、研究思路、研究方法、创新之处1.研究思路本研究从多模态学习分析的视角出发，旨在探索同步课堂深度交互分析模型的构建和应用。具体而言，通过对多模态数据的深入研究，包括语言、图像、声音、动作等多种符号系统，挖掘同步课堂中潜在的交互模式和规律。多模态数据在同步课堂中能够为教学提供丰富的信息资源和多元的表达方式，例如在大学英语视听说课堂中，多模态教学方法可以充分利用视频、音频、图片等多媒体教学资源，提高学生的学习效果。同时，多模态数据还可以帮助教师更好地理解学生的学习状态和需求，从而调整教学策略，提升教学质量。2.研究方法多模态学习分析方法：采用多模态学习分析方法对同步课堂教学互动过程中的多模态数据进行同步采集、整合处理和融合分析。参考国家自科面上项目“融合多模态数据的信息化课堂教学交互行为识别及模式挖掘研究”，该项目探索多模态数据的教学行为深度学习识别方法，为大规模、自动化开展课堂教学评价提供了可行的解决方案。同时，借鉴教育数字化转型实践中基于多模态数据的智慧课堂教学互动研究，从教学活动、技术使用、位置移动、身体姿态维度对智慧课堂教学互动进行多模态学习分析。数据编码：由两位研究人员按照初步确定的编码体系对同一课例进行以3秒为间隔的独立编码，对初步编码过程中存在争议的部分进行协商，进一步完善编码体系、明确编码规则，确定适合同步课堂教学互动多模态分析的编码体系。多事件共现情形分析：对同步课堂教学互动中的多事件进行共现情形分析，从情境视角深入理解教学互动的特点和规律。例如，通过教学活动单模态交叉分类统计、教学活动与技术使用多模态交叉分类统计、教学活动—技术使用—位置移动—身体姿态多模态交叉分类统计等方法，揭示同步课堂中的教学互动模式。3.创新之处本研究的创新之处在于融合多模态数据进行教学交互行为识别及模式挖掘，为课堂教学评价提供新方法。多模态数据能够从多个角度反映教学互动的情况，相比传统的单一模态数据，具有更全面、准确的优势。通过对多模态数据的分析，可以揭示复杂学习环境中的学习机制，为教与学提供科学的、精准化的数据支持。例如，在智慧课堂教学互动多模态分析中，教师注重借助技术分享学生学习成果，并和学生一起对学习成果进行评价反馈，体现了评价主体多元化的教学理念。同时，在学生开展技术支持的课堂练习和交流合作活动结束时，教师充分利用智慧课堂技术优势进行学情分析，有利于师生双方及时了解学生活动情况。这种多模态数据支持的教学互动分析方法可以应用于同步课堂，提高教学交互的质量和效果，为课堂教学评价提供新的思路和方法。四、研究基础、条件保障、研究步骤研究基础：已有相关研究成果：目前，多模态数据在教学中的应用研究已取得一定成果，为同步课堂深度交互分析提供了丰富的参考。例如，基于多模态数据的智慧课堂教学互动研究，探索了多模态数据在提升教学效果、促进师生互动等方面的潜力与价值；中小学课堂视频多模态分析模型的建构与应用研究，为课堂教学评价提供了新的思路和方法。此外，国家自科面上项目“信息素养视角下融合多模态数据的教师课堂教学质量评价关键技术研究”，综合应用多种技术融合分析课堂教学多模态数据，促进课堂教学评价创新。同时，2021世界人工智能大会教育主题论坛开启了课堂智能分析平台，并成立课堂智能分析实验室联盟，构建了基于多模态数据的高品质课堂评价标准，运用人工智能技术实现大规模课堂诊断与评价，为教师教学提供个性化反馈与改进建议。研究团队的专业背景：本研究由杨丽勤博士带领的团队进行。杨丽勤博士是中共党员，教育学博士，副教授，主要研究方向为数字化学习、信息技术教育应用、技术支持的教师专业发展等。先后承担了《教育传播学》《大学计算机基础》《现代教育技术应用》《课堂观察》《微课的设计与开发》等课程的教学工作。团队成员具备丰富的教学经验和专业知识，为研究的顺利开展提供了有力保障。条件保障：数据采集设备：为了进行多模态数据的采集，需要配备高清摄像头、麦克风、传感器等设备，以获取课堂教学中的语言、图像、声音、动作等多模态数据。分析软件：选用专业的多模态数据分析软件，能够对采集到的多模态数据进行同步采集、整合处理和融合分析，揭示复杂学习环境中的学习机制。研究经费：通过申请全国教育科学规划课题教育部重点项目、山西省本科教学改革创新项目等，获得了一定的研究经费支持，确保研究的顺利进行。研究步骤：问题提出：在教育信息化快速发展的背景下，同步课堂作为促进优质教育资源共享、实现教育均衡的重要举措，其深度交互分析能够更好地适应教育发展趋势，提升同步课堂的教学质量和交互效果。因此，提出多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型研究这一问题。文献综述：对多模态数据在教学中的应用、同步课堂深度交互分析等相关文献进行系统梳理和分析，了解已有研究成果和不足，为本研究提供理论基础和参考。模型构建：构建多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型，包括多模态数据的概念及在同步课堂中的应用、同步课堂深度交互分析框架构建、教学互动多模态分析方法等内容。实证研究：选取一定数量的同步课堂作为研究对象，运用多模态学习分析方法对同步课堂教学互动过程中的多模态数据进行采集、分析，验证模型的有效性和可行性。结果分析：对实证研究的结果进行深入分析，总结同步课堂深度交互的特点和规律，评估多模态数据支持的同步课堂深度交互分析模型的效果。结论与展望：总结研究成果，提出研究的不足之处和未来的研究方向，为进一步深化同步课堂深度交互分析提供参考。（全文共3923字）课题评审意见：本课题针对教育领域的重要问题进行了深入探索，展现出了较高的研究价值和实际意义。研究目标明确且具体，研究方法科学严谨，数据采集和分析过程规范，确保了研究成果的可靠性和有效性。通过本课题的研究，不仅丰富了相关领域的理论知识，还为教育实践提供了有益的参考和指导。课题组成员在研究中展现出了扎实的专业素养和严谨的研究态度，对问题的剖析深入透彻，提出的解决方案和创新点具有较强的可操作性和实用性。此外，本课题在研究方法、数据分析等方面也具有一定的创新性，为相关领域的研究提供了新的思路和视角。总之，这是一项具有较高水平和质量的教科研课题，对于推动教育事业的发展和进步具有重要意义。课题评审标准：1、研究价值与创新性评审关注课题是否针对教育领域的重要或前沿问题进行研究，是否具有理论或实践上的创新点，能否为相关领域带来新的见解或解决方案。2、研究设计与科学性课题的研究设计是否合理，研究方法是否科学严谨，数据收集与分析过程是否规范，以及结论是否基于充