杭州の中学生が「家庭訪問システム」を開発、先生：夏休みがとても役に立ちました！
2024-08-26
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銭江イブニングニュース
中学生の宿題が幼稚園、小学校、中学校の先生たちから褒められ、先生たちからも「大助かり」と言われた？
今年の夏休みは、家庭訪問や帰省中の先生方がたくさんいらっしゃいます。不必要な間違いを避けるために、教師は通常、事前にルートを計画しますが、ユング学校私にとって、これはさらに難しいプロジェクトです——
生徒が学区内に集中している他の学校とは異なり、雲谷学校の家庭訪問では、場所を見つけるために杭州の地図全体を広げる必要がある場合があります。ユング校は市内全域から生徒を募集する私立学校であるため、杭州のすべての地区から生徒が集まっています。教師たちは二人一組になって杭州の隅々まで訪問し、そのような家庭訪問を６年間続けた。
しかし、学校が拡大するにつれて、生徒の数は 1 ～ 200 人から、現在では 1,000 人以上に増加しました。明らかに、家庭訪問ルートを手動で手配するのは時間を無駄にするだけでなく、間違いが含まれる可能性もあります。
珍しいのは、中学生の王佳瑞さんが教師の家庭訪問の窮状に注意を払ったことだ、教師の指導の下、AI支援を利用して、対応するコンピュータ知識を体系的に学習し、能力を向上させます家庭訪問ルート計画システム「志興家庭訪問」，今年から夏休みが本格的に始まり、先生方の家庭訪問活動は大変助かりました。
全校教師から絶賛された家庭訪問制度
中学校の数学の問題からインスピレーションを得た
「当初、150 セットの自宅アドレスの配置には午後 1 日かかりましたが、今回は数分で結果が得られます。割り当ても非常に科学的であり、家庭訪問教師が直接使用できます。」
8月はユングスクールの全メンバーの家庭訪問期間です。今回の家庭訪問では、同校の幼稚園、小学校、中学校はいずれも王家瑞氏が開発した「志興家庭訪問」システムを利用した。王さんの数学教師兼家庭教師を務める雲谷学校の中学生、ヤン・ジンさんは最近、同僚から常に肯定的なフィードバックを受けています。
家庭訪問を企画した教師からは好意的なコメントが寄せられた
ヤン先生が紹介してくれたのは、学生の王さんは、浙江省教育出版の中学７年生の数学の教科書第２巻にある「最短経路の和」の問題から着想を得て、家庭訪問システムを開発した。中学数学で遭遇する「2点への最短経路の和」は数学における最適化の考え方を具体化したものとしては、「将軍の馬飲み」問題が挙げられる。
浙江省教育版7年生数学教科書第2巻の「最短経路和」問題
当時、王家瑞さんは中学2年生で、数学とプログラミングに非常に興味を持っていました。独特の視点を持つワン氏は、数学における最短経路の合計から現実世界における「最小」の重要性を認識し、教師が家庭訪問の最短距離の合計を計画するのを支援しました。
「家庭訪問の順番を決める際、無駄な移動をいかに減らすか、各グループの教師の仕事量をできるだけバランスよくするか、動線を考慮して配置するかなど、教師が多くの課題を抱えていることが分かりました。 」と王氏は述べ、これらの問題を解決するには、より詳細な調査を行う必要があり、技術サポートも利用する必要があります。
Wang Jiarui 氏はヤン先生に自分のアイデアを伝え、彼女のサポートを受けてプロジェクト チームが設立されました。チーム内の一部の教師は専門的なプログラミングをサポートし、一部の教師はユーザーの観点から要件を提起し、より多くのリソースをリンクするのを支援する指導者もいました。
このようにして、王氏は空いた時間を利用して、1 年間にわたるプロジェクト研究を開始しました。
家庭訪問時の不要なミスを避ける
開発体制は多くの「回り道」を経た
教師の家庭訪問でのミスを防ぐために、王家瑞氏は家庭訪問システムを開発したが、それには多くの「回り道」が必要だった。
彼はこれまでプログラミングの経験はありましたが、完全なプロジェクト システムを構築したことはありませんでした。この 1 年で専門的なコンピュータの知識を学び、実践しました。
また、「ビジネスに不慣れ」という理由で、Wang 氏のシステム開発には少なくとも 2 つの大きな変更が加えられました。たとえば、最初はユーザーのログインと登録機能の構築に多くの時間を費やしましたが、教師との接続が完了した後は、学校のホームスクール システムに直接接続できることがわかり、これまでの作業が不要になりました。
別の例として、アルゴリズムの選択に関して、王家瑞氏は当初、最も単純な「貪欲アルゴリズム」を使用しました。教師を 2 つのグループに分け、開始点 (学校) に最も近い点を選択し、次にこの点を使用して最も近い点を見つけました。など、曲がりくねったルートを形成します。
「Greedy Algorithm」によるルート計画の実証
「しかし、これは不均一なグループ化と後戻りにつながる可能性があります。」とWang Jiarui氏は説明しました。「このアルゴリズムの最も明白な問題は、後ろに割り当てられた生徒がより分散しているため、各グループの教師の仕事量が不均等であることです。」
アルゴリズムの限界を認識した Wang 氏は、新しい解決策を探し始めました。 AI ツールを検索して調査した結果、彼は基本的な K 平均法クラスタリング アルゴリズムを発見しました。 「アルゴリズムの変更後、グループ化は大幅に最適化されましたが、外れ値の影響を受けやすいなどの欠点がまだあります。」
数回の調整を経て、最終的に「Zhixing Home Visit」の基本モデルがリリースされました。ユーザーがファイルをアップロードすると、そのファイルはマルチスレッドによる計算のためにアルゴリズム部分に渡され、計算の進行状況はコンピュータに表示されます。ユーザー。計算が完了すると、視覚的なテーブルが生成され、結果が地図上に表示されます。
「王さんは多くの「回り道」をしたと感じていますが、これも学びの一つです。実際、このプロジェクトを通じて、彼はわずか 1 年でコンピュータの専門知識を習得し、AI の助けを借りて問題を学習して解決する方法を学びました。「技術サポートを提供する Yu Xing 教師は、この 1 年間の Wang の成長を目の当たりにしてきました。
「最も単純な数学的問題から始めて、現実の問題を解決し、現実の複雑さを発見し、問題モデルの抽象化とアルゴリズムの解決について考え、最後にプログラミングの実装と反復的な改善に進むことができます。これは完全な学習と実践のプロセスです。子どもたちはそれができるのは本当に素晴らしいことです。」
Yu先生がプロジェクト開発の技術指導を行います
グループホーム訪問の件
「原始社会」から現代まで
1 年間の取り組みを経て、Wang Jiarui 氏の「スマート家庭訪問」システムがこの夏に立ち上げられました。最も歓迎されるのは、もちろん今年の家庭訪問教師です。
「これまでの家庭訪問では、受け取った生徒の自宅の住所はすべて文字で書かれていました。教師がすべての地域の場所を把握することは不可能でした。そのため、担当教師は苦労するでしょう。彼らは、住所を確認する必要がありました。」大きな地図上で住所を 1 つずつ表示し、手動でグループ化して並べ替えます」と Yungu School の教師 Chen Yihong 氏は言います。
「配分が無理であれば、昨年の私のように、午前中に2軒を訪問したが、1軒は蕭山、もう1軒は杭州のほぼ全域にある荘塘にあり、タクシー代は100元以上かかることになるだろう。」
今年の教師からのフィードバックによると、最も言及されたキーワードは次のとおりです。「高速」かつ「直感的」:
「今年の家庭訪問の手配には 2 つのステップしか必要ありません。新入生の家庭訪問の住所をツールにインポートし、ワンクリックで家庭訪問の手配を生成し、実際の状況に基づいて微調整します。」
「家庭訪問にはもう 1 つのよくある問題があります。住所が曖昧であるということです。以前は、各生徒に電話して確認する必要がありました。今では、このツールを使用すると、地図上に全生徒の住所が色ごとにブロックに分けて直接表示されます。教師のみを割り当てます」アルゴリズムにより、同じブロック内の自宅の住所がそれほど遠くなく、基本的には途中にあることが保証されるため、どのブロックが適しているかを選択する必要があります。」
一部の教師は、新しいテクノロジーの登場により、グループホーム訪問の問題が「原始社会」から突然現代に飛び移ったと冗談を言いました。
夏休みの家庭訪問は終わったが、中学３年生の王家瑞君はまだシステム開発が終わっていない。
同級生の王佳瑞
実際に使ってみると、多くの現場の先生からより具体的なニーズが上がってきました。たとえば、対応する学生と住所をクリックすると、グループの住所をエクスポートするときにフローティング ウィンドウが表示されることを望み、マップも同時にエクスポートできることを望みます。同校の幼稚園の先生は、ワン氏のシステムをスクールバスの路線計画にも応用できるのではないかと提案した。
王家瑞君の父親も教師たちに「このプロジェクトは開始から実行まで1年以上かかりました。思春期の子供にとって、さまざまな状況にもかかわらず、このプロジェクトを引き継ぐのは非常に難しいです。」との長いメッセージを書きました。宿題は確かに簡単ではありません。ヤン先生のアイデアと多くの先生方とのつながり、プロジェクトチームの先生方の技術的な指導、第一線の先生方のフィードバックと寛容さ、そしてすべての先生方のサポートに感謝します。ジアルイはそれを個人的に経験していると信じています。この長期プロジェクトは常に現実の問題を解決しており、さまざまな経験と利益を感じています。」
潮報記者ダイ・シンイー担当編集者：周秦
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