2022年10月，上海市教育委员会公布了上海市教学成果奖获奖名单，其中，由吴淞中学副校长闫白洋博士与团队共同完成、高木学习提供技术服务的《构建基于知识图谱的生物学智适应学习系统，探索人机协同的教学新范式》荣获上海市教学成果特等奖，上海市市级教学成果奖由上海市人民政府设立，是目前上海市教育领域政府类最高奖励。

在传统班级授课制背景下，教师多是按照班级的“平均水平”进行授课，其最大特点就是“固定”，由固定的一组教师根据固定的授课时间和授课顺序（课程表），完成固定的教学目标和任务，但它无法满足不同学生个性化学习的需求，以至于形成薄弱的学生“跟不上”，优秀的学生“吃不饱”的局面。为此，闫白洋博士与团队通过四年多的实践研究，以生物学科为例，通过构建基于知识图谱的智适应学习系统，探索人机协同的教学新范式，为实现大规模因材施教提供了案例参考。

1、场景层：人机协同，实现多元化教学范式

基于智适应学习系统和人机协同理念，对传统生物学课堂进行了模式重构，形成了嵌入式、沙龙式、翻转式、诊断补偿式四种教学模式。系统对学生的诊断数据，为教师精准备课、精准互动提供支撑，让教师能在课堂上引导学生合作解决更多真实情境的问题，建构复杂的核心概念，提升生物学核心素养。实现了先学后教、少教多学、以学定教、减负增效的教学理想。

2、应用层：智适应学习系统，促进大规模因材施教

部署在教学全流程的智适应学习系统，通过学生的学习行为大数据，描绘出学习者的学习画像，发现和发展学习者的最近发展区，从而实现减负增效、激发内在动机、发展创新能力。在课前，智能教学终端可以实现教师备课内容的精准推送，帮助教师在学情分析、目标制定、单元设计等环节实现数据驱动的智能化备课；在课上，智能教学终端的实时数据反馈和交互功能，促进学生全员自主学习、互动交流、自主探究，提升课堂效率；在课后，智能教学终端为学生深度定制个性化的学习路径，沿着学生的最近发展区动态推送针对性的练习与微课，实现了1对1的智能辅导。智适应学习系统是智能时代支撑大规模因材施教的重要工具。

3、技术层：多维知识图谱，支撑教育高质量发展

在2018年教育部在颁布的课程标准中，将“立德树人”列为根本任务，将培养学生核心素养作为改革目标。在智能教育领域具有技术领先优势的科技企业“高木学习”依托自主研发的知识路径矩阵（KPM）算法，将核心素养纳入到知识图谱和资源建设中，形成学科核心素养、教学目标与学科知识图谱之间构成两两互相映射的多维知识图谱，实现精准教、个性学、显现评、智慧研的闭环，从而支撑教育高质量发展。

教育数字化转型给教师的教育教学提出了新的要求，而人工智能技术的发展也让大规模因材施教成为现实。