TGXDSL 037-2025 人工智能在教育領(lǐng)域自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

ICS3524099P8391

T/GXDSL團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/GXDSL037—2025人工智能在教育領(lǐng)域自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)TechnicalStandardforArtificialIntelligence-BasedAdaptiveLearningSystemsinEducation2025-5-16發(fā)布 2025-5-18實(shí)施廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì) 發(fā)布IIT/GXDSL037—2025目??次前??言 III一、引言 1二、范圍 1三、規(guī)范性引用文件 1四、術(shù)語和定義 2(一)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng) 2(二)知識(shí)圖譜 2(三)學(xué)習(xí)路徑 2五、系統(tǒng)功能要求 2(一)學(xué)員 2畫像維度 3數(shù)據(jù)采集 3(二)知識(shí)圖譜構(gòu)建 4知識(shí)粒度 4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 5(三)學(xué)習(xí)路徑推薦 5推薦算法 5路徑優(yōu)化 7六、技術(shù)要求 7(一)數(shù)據(jù)管理 7數(shù)據(jù)安全 7數(shù)據(jù)質(zhì)量 8(二)算法模型 9模型選擇 9模型評估 10七、應(yīng)用場景 11(一)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí) 111.數(shù)學(xué) 112.英語 12(二)能力素養(yǎng)評估 12PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIIT/GXDSL037—2025批判性思維 12創(chuàng)造力 12(三)職業(yè)能力培養(yǎng) 13編程能力 13溝通能力 13八、評估方法 14(一)技術(shù)性能評估 14(二)教育效果評估 15九、附則 16附錄A（規(guī)范性附錄）系統(tǒng)功能測試用例 16附錄B（資料性附錄）典型應(yīng)用案例 16附錄C（技術(shù)性附錄）算法模型實(shí)現(xiàn)示例 17T/GXDSL037—2025前??言本文件依據(jù)GB/T1.1-20201草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由廣西產(chǎn)學(xué)研科學(xué)研究院提出。本文件由廣西電子商務(wù)企業(yè)聯(lián)合會(huì)歸口。本文件主要起草人：韋新，莊文斌，龔才春，陳世卿，譚婧婧，王建，李征驥，李三雁，張志敏，本文件為首次發(fā)布。PAGEPAGE1T/GXDSL037—2025人工智能在教育領(lǐng)域自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)一、引言GB/T1.1-2020182.0二、范圍適用于中小學(xué)、高等教育機(jī)構(gòu)、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)及在線教育平臺(tái)開發(fā)和使用自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。涵蓋系統(tǒng)類型包括：學(xué)科知識(shí)自適應(yīng)系統(tǒng)（如數(shù)學(xué)、語文、英語）能力素養(yǎng)評估系統(tǒng)（如批判性思維、創(chuàng)造力）個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦系統(tǒng)三、規(guī)范性引用文件GB/T36342-2018智慧校園總體框架GB/T35273-2020信息安全技術(shù)個(gè)人信息安全規(guī)范T/GXDSL037—2025JR/T0197-2020金融數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全分級(jí)指南ISO/IEC23894:2023人工智能風(fēng)險(xiǎn)管理指南YD/T3865-2021大數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理要求四、術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。(一)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)(二)知識(shí)圖譜以結(jié)構(gòu)化的形式描述學(xué)科知識(shí)體系及其相互關(guān)系，支持知識(shí)推理和個(gè)性化推薦的教育資源知識(shí)圖譜。(三)學(xué)習(xí)路徑根據(jù)學(xué)習(xí)者個(gè)體差異，系統(tǒng)推薦的最優(yōu)學(xué)習(xí)序列，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)和評估任務(wù)。五、系統(tǒng)功能要求(一)學(xué)員PAGEPAGE3T/GXDSL037—2025畫像維度認(rèn)知水平：知識(shí)掌握度：通過測驗(yàn)和作業(yè)數(shù)據(jù)分析，量化學(xué)習(xí)者對每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，分為未掌握（<60%）、部分掌握（60%-80%）和完全掌握（>80%）三個(gè)等級(jí)。技能熟練度：基于任務(wù)完成時(shí)間和正確率，評估學(xué)習(xí)者在特定技能上的熟練程度，分為初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)。學(xué)習(xí)風(fēng)格：80%。聽覺型：偏好音頻講解和討論，在聽力練習(xí)中的參與度≥70%。動(dòng)覺型：偏好動(dòng)手操作和實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)任務(wù)中的完成率≥90%。情感狀態(tài)：（主動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)長≥2/天（1-2小時(shí)/天）和低動(dòng)機(jī)（<1/天）。（如心率變異性（正常學(xué)習(xí)狀態(tài)行為特征：（≥3（1-3（<1。（≥5/天（1-5次/天）和低頻（<1/天）。數(shù)據(jù)采集T/GXDSL037—2025數(shù)據(jù)類型采集方式更新頻率認(rèn)知數(shù)據(jù)測驗(yàn)、作業(yè)實(shí)時(shí)更新行為數(shù)據(jù)日志分析T+1更新情感數(shù)據(jù)表情識(shí)別每5分鐘(二)知識(shí)圖譜構(gòu)建知識(shí)粒度知識(shí)點(diǎn)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)：基礎(chǔ)教育階段：每個(gè)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)≥5000（職業(yè)教育階段：每個(gè)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)≥800010000關(guān)系類型：包含關(guān)系：描述知識(shí)點(diǎn)之間的層級(jí)結(jié)構(gòu)，如“三角函數(shù)”包含“正弦函數(shù)”“余弦函數(shù)”。前提關(guān)系：標(biāo)識(shí)學(xué)習(xí)順序依賴，如“微積分基本定理”是“定積分計(jì)算”的前提。相似關(guān)系：關(guān)聯(lián)相近知識(shí)點(diǎn)，如“牛頓第一定律”與“慣性定律”。應(yīng)用關(guān)系：連接理論與實(shí)踐，如“概率分布”與“風(fēng)險(xiǎn)評估模型”。擴(kuò)展關(guān)系：指向進(jìn)階學(xué)習(xí)內(nèi)容，如“基礎(chǔ)幾何”擴(kuò)展至“解析幾何”。更新頻率：1PAGEPAGE5T/GXDSL037—2025動(dòng)態(tài)調(diào)整：根據(jù)學(xué)習(xí)者反饋和教學(xué)效果數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)優(yōu)化知識(shí)點(diǎn)權(quán)重和關(guān)系強(qiáng)度。專家評審：每年組織學(xué)科專家對知識(shí)圖譜進(jìn)行全面評審，確保內(nèi)容的科學(xué)性和教育價(jià)值。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)95）對照課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐項(xiàng)評審，確保：基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)無遺漏。進(jìn)階內(nèi)容完整覆蓋?？鐚W(xué)科關(guān)聯(lián)恰當(dāng)。98%。通過三重驗(yàn)證機(jī)制保障：開發(fā)者自檢（100%樣本檢查）。交叉驗(yàn)證（30%隨機(jī)樣本由第三方復(fù)核）。用戶反饋修正（建立錯(cuò)誤報(bào)告快速響應(yīng)通道）。90知識(shí)前后關(guān)聯(lián)合理性。難度梯度連續(xù)性。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性。(三)學(xué)習(xí)路徑推薦推薦算法T/GXDSL037—2025場景 技術(shù)要求 性能標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)點(diǎn)推薦

（知診斷模型）

準(zhǔn)確率≥85%（基于NDCG評估）應(yīng)用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架（DRL），用戶滿意度≥90%（月學(xué)習(xí)活動(dòng)推薦融合學(xué)習(xí)者情感識(shí)別 度問卷調(diào)查）基于動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜構(gòu)建推薦系統(tǒng)，資源覆蓋率≥95%（按資源推薦支持多模態(tài)資源關(guān)聯(lián) 知識(shí)點(diǎn)維度統(tǒng)計(jì)）實(shí)施要點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)推薦學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平（通過預(yù)測試確定）。遺忘曲線規(guī)律。最近發(fā)展區(qū)理論。學(xué)習(xí)活動(dòng)推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)序列。適齡化交互設(shè)計(jì)。多感官參與活動(dòng)。資源推薦每個(gè)知識(shí)點(diǎn)匹配≥3（視頻/習(xí)題/實(shí)驗(yàn)等）。100%。支持無障礙訪問。PAGEPAGE7T/GXDSL037—2025路徑優(yōu)化學(xué)習(xí)效率提升：目標(biāo)：通過優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑，使學(xué)習(xí)者在相同時(shí)間內(nèi)掌握更多知識(shí)，效率提升≥20%。方法：基于學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平和知識(shí)圖譜，動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)順序，優(yōu)先推薦高關(guān)聯(lián)度知識(shí)點(diǎn)。指標(biāo)：單位時(shí)間內(nèi)掌握的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量增加≥20%，學(xué)習(xí)任務(wù)完成時(shí)間縮短≥15%。知識(shí)掌握度提升：目標(biāo)：確保學(xué)習(xí)者對核心知識(shí)點(diǎn)的掌握度提升≥15%。方法：通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，針對薄弱知識(shí)點(diǎn)增加練習(xí)頻率和難度梯度。指標(biāo)：知識(shí)點(diǎn)測試通過率提升≥15%，長期記憶保持率≥80%。學(xué)習(xí)時(shí)長縮短：目標(biāo)：在保證學(xué)習(xí)效果的前提下，縮短總學(xué)習(xí)時(shí)長≥10%。方法：利用知識(shí)圖譜優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑，減少重復(fù)學(xué)習(xí)和低效環(huán)節(jié)。指標(biāo)：完成相同學(xué)習(xí)目標(biāo)的總時(shí)長減少≥10%，學(xué)習(xí)者疲勞度降低≥15%。六、技術(shù)要求(一)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)安全個(gè)人信息脫敏：100%。脫敏方法：采用哈希算法（SHA-256）或掩碼技術(shù)（如部分字符替換）。驗(yàn)證機(jī)制：定期進(jìn)行脫敏效果檢查，確保數(shù)據(jù)不可逆且無法還原。T/GXDSL037—2025數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)：AES-256密鑰管理：采用硬件安全模塊（HSM）管理加密密鑰，定期輪換密鑰（901）。訪問控制：基于角色權(quán)限（RBAC）限制數(shù)據(jù)訪問，確保僅授權(quán)人員可解密數(shù)據(jù)。訪問日志留存：日志內(nèi)容：記錄數(shù)據(jù)訪問時(shí)間、操作人員、訪問目的及操作類型（如查詢、修改）。180審計(jì)機(jī)制：每月進(jìn)行日志審計(jì)，發(fā)現(xiàn)異常訪問行為（如非工作時(shí)間訪問）立即告警。數(shù)據(jù)質(zhì)量95%以上，確保學(xué)習(xí)行為記錄無關(guān)鍵字段缺失。具體包括：100%。行為類型標(biāo)注完整。設(shè)備與環(huán)境信息完整記錄。98%的最低標(biāo)準(zhǔn)，通過以下措施保障：實(shí)時(shí)校驗(yàn)機(jī)制（如答題記錄與知識(shí)點(diǎn)匹配驗(yàn)證）。異常值自動(dòng)檢測（3σ原則）。人工抽樣復(fù)核（每月≥5%數(shù)據(jù)量）。90%，重點(diǎn)檢查：跨平臺(tái)數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一。時(shí)間序列邏輯合理。行為記錄無矛盾。PAGEPAGE9T/GXDSL037—2025(二)算法模型模型選擇任務(wù)類型 技術(shù)要求 性能指標(biāo)采用XGBoost算法，需包含：學(xué)員

AUC≥0.85（需通過10折交叉驗(yàn)證）基于LSTM的深度知識(shí)追蹤模知識(shí)追蹤

型，要求：

RMSE≤0.1（標(biāo)準(zhǔn)測試集評估）Transformer架構(gòu)推薦系統(tǒng)，實(shí)資源推薦

現(xiàn)：-多模態(tài)特征融合-實(shí)時(shí)反饋調(diào)優(yōu)

NDCG≥0.8（Top-10推薦評估）實(shí)施要求：學(xué)習(xí)者畫像模型每月更新特征權(quán)重。支持手動(dòng)特征重要性調(diào)整。提供成長軌跡可視化。T/GXDSL037—2025知識(shí)追蹤模型預(yù)測誤差超過閾值時(shí)自動(dòng)告警。支持知識(shí)點(diǎn)粒度診斷。保留原始認(rèn)知狀態(tài)編碼。資源推薦模型冷啟動(dòng)處理機(jī)制（新知識(shí)點(diǎn)覆蓋率≥80%）。多樣性控制（相似度≤0.6）。A/B模型評估離線評估評估指標(biāo)：AUC：用于分類任務(wù)，評估模型區(qū)分正負(fù)樣本的能力，要求≥0.85。RMSE：用于回歸任務(wù)，評估預(yù)測值與真實(shí)值的偏差，要求≤0.1。NDCG：用于推薦任務(wù)，評估排序質(zhì)量，要求≥0.8。評估方法：采用交叉驗(yàn)證（K=5），確保評估結(jié)果穩(wěn)定性。在線評估評估指標(biāo)：PAGEPAGE11T/GXDSL037—2025點(diǎn)擊率（CTR）：評估推薦內(nèi)容的吸引力，要求≥10%。轉(zhuǎn)化率：評估學(xué)習(xí)任務(wù)完成效果，要求≥15%。留存率：評估用戶持續(xù)使用意愿，要求≥70%。A/B14業(yè)務(wù)評估評估指標(biāo)：學(xué)習(xí)效果提升：通過前后測對比，要求知識(shí)掌握度提升≥15%。用戶滿意度：通過問卷調(diào)查，要求滿意度評分≥90%。評估方法：結(jié)合定量數(shù)據(jù)與定性反饋，綜合評估模型實(shí)際價(jià)值。七、應(yīng)用場景(一)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)覆蓋：系統(tǒng)需覆蓋代數(shù)、幾何、概率統(tǒng)計(jì)等核心領(lǐng)域，知識(shí)點(diǎn)數(shù)量≥3000題目庫建設(shè)：題目數(shù)量≥10解題策略支持：提供≥50T/GXDSL037—2025英語50001-51000（慢速、常速、快速）?？谡Z評測：采用語音識(shí)別技術(shù)，對發(fā)音、流利度、語法準(zhǔn)確性進(jìn)行實(shí)時(shí)評測，準(zhǔn)確率≥90%。(二)能力素養(yǎng)評估批判性思維評估維度：分析能力：評估學(xué)習(xí)者分解問題、識(shí)別關(guān)鍵信息的能力。推理能力：評估邏輯推理和證據(jù)支持的能力。評價(jià)能力：評估對觀點(diǎn)、論據(jù)的批判性評價(jià)能力。題目類型：包括選擇題（如識(shí)別論證漏洞）、論述題（如評價(jià)觀點(diǎn)合理性）。Kappa0.85。創(chuàng)造力評估維度：流暢性：評估學(xué)習(xí)者產(chǎn)生想法的數(shù)量，要求每分鐘≥3靈活性：評估想法多樣性，要求跨領(lǐng)域想法占比≥30%。PAGEPAGE13T/GXDSL037—2025獨(dú)創(chuàng)性：評估想法新穎性，通過專家評審確定獨(dú)創(chuàng)性評分。評估方式：作品分析：對學(xué)習(xí)者創(chuàng)作的作品（如文章、設(shè)計(jì)方案）進(jìn)行多維度評分。行為觀察：記錄學(xué)習(xí)者在開放性任務(wù)中的行為表現(xiàn)（如提問頻率、嘗試新方法的次數(shù)）。Cronbach'sα系數(shù)評估評分一致性，要求≥0.8。(三)職業(yè)能力培養(yǎng)編程能力Python、Java、C++等主流編程語言，知識(shí)點(diǎn)數(shù)量≥2000實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目：提供≥100Web代碼評測：支持實(shí)時(shí)代碼評測，準(zhǔn)確率≥95%，并提供優(yōu)化建議。溝通能力評估維度：表達(dá)清晰度：評估語言組織能力和邏輯性。傾聽反饋：評估理解他人觀點(diǎn)和回應(yīng)的能力。團(tuán)隊(duì)協(xié)作：評估在團(tuán)隊(duì)任務(wù)中的貢獻(xiàn)度和合作效果。評估方式：通過模擬會(huì)議、角色扮演等任務(wù)進(jìn)行綜合評估。T/GXDSL037—2025八、評估方法(一)技術(shù)性能評估系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：從用戶發(fā)起請求到獲得完整響應(yīng)的全過程耗時(shí)，要求≤1（P95）。檢JMeter5000API混合請求類型：包含知識(shí)點(diǎn)查詢、練習(xí)提交、視頻播放等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：100Mbps50ms。并發(fā)用戶數(shù)：系統(tǒng)穩(wěn)定支持≥10000測試方法：梯度增加虛擬用戶（52000）。持續(xù)時(shí)長≥4合格標(biāo)準(zhǔn)：-錯(cuò)誤率＜0.1%。CPU80%。內(nèi)存泄漏＜5MB/h。數(shù)據(jù)吞吐量：系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力需≥1Gbps，評估要點(diǎn)：測試內(nèi)容：包含視頻流、練習(xí)數(shù)據(jù)、行為日志等混合數(shù)據(jù)。性能要求：平均吞吐量≥1Gbps。峰值吞吐量≥1.5Gbps。數(shù)據(jù)丟失率=0。PAGEPAGE15T/GXDSL037—2025(二)教育效果評估學(xué)習(xí)成效指標(biāo)（1）知識(shí)掌握度提升：通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者測試成績相對基線提升≥15%。評估方法：前測：使用標(biāo)準(zhǔn)化診斷測試（信度≥0.85）。后測：平行測試卷（難度系數(shù)差異≤0.05）。樣本量：每組測試≥300數(shù)據(jù)分析：采用協(xié)方差分析控制初始水平差異。學(xué)習(xí)效率提升：相同知識(shí)點(diǎn)的掌握時(shí)間縮短≥20%，評估維度：時(shí)間成本分析：理論學(xué)習(xí)時(shí)間。練習(xí)時(shí)間。復(fù)習(xí)時(shí)間。效率計(jì)算公式：（傳統(tǒng)教學(xué)耗時(shí)-系統(tǒng)教學(xué)耗時(shí)）/傳統(tǒng)教學(xué)耗時(shí)×100%。用戶滿意度：整體滿意度≥90%，通過多維度問卷評估：問卷設(shè)計(jì)：5（20）。包含系統(tǒng)易用性、內(nèi)容價(jià)值、個(gè)性化程度等維度。實(shí)施要求：抽樣比例≥30%活躍用戶。季度滾動(dòng)調(diào)查。