为改善基础教育阶段实验教学质量水平，助力高素质科技创新人才培养，2019年11月，教育部印发了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》（教基〔2019〕16号），明确指出：健全中学实验教学评价机制，把实验教学情况纳入教育质量评价监测体系，强化对学校实验室建设与管理、实验教学开展情况和实验教学质量等方面的评价,把学生实验操作情况和能力表现纳入综合素质评价；2023年前要将实验操作纳入初中学业水平考试，考试成绩纳入高中阶段学校招生录取依据。
     
      在教育部发文后，全国已有部分省市如上海、湖南、浙江、北京、广东、山西、陕西、云南、安徽等正式发布了中学物理、化学、生物实验操作考试相关政策、实施细则及评价标准，初步取得了一些实施经验。为了提高考试的公平、公正和权威性，全国范围内对理化生实验操作考试的数字化改革正在进行中，部分地区已经开始探索“现考现评”，“现考后评”，“现考机评”等考试方式（“现考现评”即考生现场操作,评委现场评分或评委外场实时评分;“现考后评”即考生现场操作实时录像后,评委网上集中评分;“现考机评”即考生现场操作,由计算机考试系统实时智能AI评分。），并逐步引入全人工智能评分的技术。
       
       为了落实教育部《关于加强和改进中小学实验教学的意见》、《湖南省初中学业水平实验操作考试工作方案》等文件要求,加快中学实验操作考试测评标准化实验室的建设，并着重测试实验操作全AI评分的可行性与实际效果,湖南省怀化市实验中学（以下简称实验中学）联合国内领先的实验操作智能测评系统提供商中科智教（苏州）智能科技有限公司（以下简称中科智教）进行示范测评实验室的建设和系统测评工作。


       中科智教中学实验操作智能测评系统通过在考场端配置视频录像设备、智能测评管理软件、AI图像分析及行为分析数据处理中心，在完全使用无须特殊订制的常规实验器材情况下，对考生的实验操作过程视频进行智能分析，依据内置的AI算法以及评分标准进行全过程自动分析与评分，并将评分过程全程展现在考生及监考教师、教育主管部门面前，同时提供每一个评分步骤的评分依据截图和视频回调查看，学生可以查询测评结果并进行成绩确认；系统支持对实验操作评分的仲裁和复评，既大幅节省了视频存储的硬件投入，也大幅降低了人工阅卷及评分干预的工作量，确保了评价的客观公正和全流程可追溯，大幅度降低了实验考试组织和实施的工作量，有效提升了测评工作效率。


 
       中科智教的这套中学实验操作智能测评系统可应用于三种不同的场景。
       第一种是演示实验教学。采用移动智能终端支持授课教师进行演示实验教学，教室的大屏实时展示教师的操作实况画面，学生可以通过大屏幕仔细观察实验的操作步骤和动作规范；演示实验完成后，人工智能测评系统会实施考核步骤评价，逐步骤展示关键要点及操作规范性测评结果，使实验教学课程更加生动高效，互动性更强，极大提升课堂教学质量。
       第二种是学生实操训练。支持按照标准化考试的要求，安排学生对实验教学内容进行实操训练，学生练习完成后，测评系统会对练习过程中录制的视频进行自动分析，给出学生各操作步骤的评价结果和详细得分情况，让学生及时了解自己实验操作的薄弱环节和改进方向，从而更加深刻地理解实验操作规范和实验的科学价值，重视培养自己的实践动手能力和专业严谨的科学素养。
       第三种场景是实验操作标准化考试。针对课程标准要求的实验教学内容和能力要求，采用全人工智能测评评分方式，确保考试测评的公平公正、便捷高效及全流程可追溯，为招生录取、教学管理及教学科研提供全面科学精准的数据支撑。


 
        本次中学实验操作智能测评示范实验室的建设得到了实验中学校领导和师生员工、怀化市教育系统相关领导和骨干教师的高度重视和热情支持。大家积极参与智能测评系统的使用培训和实验操作体验活动，对系统的易用性、稳定性和准确性给出了一致好评，并对系统未来的完善和优化方向给出了宝贵的建议。
 

       参与本次示范实验室建设的校领导认为：系统开发紧扣课程标准，植根学校现有实验器材，将人工智能技术与实验操作全过程充分融合，重点聚焦以过程性评价和结果性评价相结合驱动实验教学改进，对加强中小学实验教学、优化学生科学学习方式和培养学生动手实验能力都具有深远意义。实验室建设过程中项目实施团队专业高效、响应迅速，体现了良好的职业素养和扎实的技术水平，为学校今后强化使用该系统排除了后顾之忧。
      参与本次实验教学培训和操作体验的老师们表示，中学实验操作智能测评系统通过智能评价形成的学生实验操作过程诊断、数据分析和结果反馈，能够有效帮助教师了解学生理化生实验操作的学习及掌握情况，更有效地改进实验教学和实验操作学习实践，着力提升学生的观察能力、动手实践能力、创造性思维能力和团队合作能力，培育学生的兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质。系统支持的实验科目全面，评价结果准确性高，为未来全面支持实验操作考试评价奠定了坚实的基础。
       第一次体验AI技术加持的实验操作智能测评系统的同学们则充满了好奇，对系统背后使用的计算机和AI技术表现出了浓厚的兴趣，纷纷表示有了AI这个老师，今后学习实验操作就更容易、更高效，操作起来也更规范了。
       负责本次示范实验室落地实施的中科智教总经理林欧达表示，通过与实验中学的合作，充分验证了中科智教研发的中学实验操作智能测评系统在技术上的先进性、评估算法的准确性、系统持续运行的稳定性和用户操作的易用性。中科智教将在技术研发和客户服务方面持续投入，不断改善产品性能和质量，为客户提供高质量的产品和服务。
 
      未来，中学实验操作智能测评系统将在示范实验室的基础上，逐步拓展到全省及全行业实验教学与实验考评的各环节，为全方位改进基础教育阶段的实验教学、深化实验教学评价改革创新经验，为培养高素质创新科技人才筑牢扎实根基，为每个学生的终身发展奠定坚实基础。

怀化市实验中学简介：
       湖南省怀化市实验中学是一所在改革大潮中为满足高质量教育需求而发展起来的高品质示范性初级中学。学校占地面积21072m2，建筑面积14642m2，有校办农场81亩，建有高标准的多媒体、理化生实验、舞蹈、语音等功能室；现有30个教学班，学生1700余人，教职工126人，专任教师113人，其中中学高级教师13人，中学一级教师76人，教师全部为在全市招聘的教学精英，有洪江市学科带头人9人，洪江市星级教师5人，10余人获怀化市以上优秀教师称号，整个校园布局日趋合理，学习、生活、运动三区分离，环境幽雅宜人，文化氛围浓厚。
 
中科智教简介：
       中科智教（苏州）智能科技有限公司依托中科苏州机器视觉技术研究院（原中国科学院自动化研究所苏州研究院）的强大科研实力，由国内领先的人工智能机器视觉研发企业、国内领先的教育装备制造商、人工智能领域资深科学家、教育信息化及教育大数据专家等联合组建，是一家专注于教育领域人工智能核心技术研究、产品设计开发和专业技术服务的高科技企业，致力于将领先的人工智能研发成果落地应用于教育行业，提升广大师生的动手实践能力及科学素养，为国家培养科技型、创新型、实用型人才提供助力。