智慧教育“新三态”的探索与实践
摘 要:作为“智慧教育示范区”首批创建区域,成都市武侯区始终将人的培养作为首要目标,提出“为学生发展提供适应的教育”的核心理念,聚焦智慧教育“新三态”(构建教育教学新生态、智慧服务新样态、智能治理新形态),最终形成推进智慧教育发展的“1134”路径模式:即通过聚焦课堂变革,构建区域数据枢纽基座,提供与智慧教育相匹配的“大资源供给”三大建设项目,落实4项保障机制,在教育教学、数据应用、服务供给等方面取得了一定成效。
关键词:智慧教育;课堂变革;资源供给;数据赋能;区域模式
中图分类号:G434
文献标志码:B
文章编号:1673-8454(2023)08-0057-07
作者简介:蒋晓梅,成都市武侯区教育局局长,硕士(四川成都 610041);朱世军,成都市武侯区教育局副局长,本科(四川成都 610041);敖静,通讯作者,成都市武侯区教育局智慧教育推进办负责人、中小学高级教师,本科(四川成都 610041);钟艾男,四川大学附属实验小学一级教师,本科(四川成都 610044)
人工智能、大数据等新兴技术在教育领域的应用受到广泛关注与认可,智慧教育的需求也随之产生。智慧教育作为教育信息化的高级形态,引起了业界的关注。2018年发布的《教育信息化2.0行动计划》,明确将智慧教育创新发展作为新时代教育信息化的八大行动之一[1]。教育部2019年启动“智慧教育示范区”创建项目,四川省成都市武侯区入选首批创建区域名单。
“智慧教育示范区”创建项目旨在探讨新时代的中国应该构建什么样的教育[2]。“智慧教育示范区”是加快推进教育现代化、迈向教育强国的重要战略举措[3],是构建智慧社会、智慧城市的必然要求,更是作为教育改革的突破口,引领教育的未来发展。
武侯区始终将人的培养作为首要目标,提出“为学生发展提供适应的教育”的核心理念,努力实现教育范式从经验走向科学、教育目标从知识走向能力、教育机制从管理走向治理、教育过程从阶段走向终身的四个转变。
基于此,武侯区确立了“构建教育教学新生态、构建智慧服务新样态、构建智能治理新形态”的智慧教育建设三大核心任务,简称“新三态”;并在课堂教学、资源供给、数据融通等方面积极探索,最终形成推进武侯区智慧教育发展的“1134”路径模式,如图1所示。
图1 武侯区智慧教育建设模式总体框架
一、确定1个核心:探索实践“课堂变革”
(一)现状背景
信息技术与课程整合的目标是要变革传统的课堂教学结构,而课堂教学结构的变革正是教育系统结构性变革的最核心内容[4]。作为区县级创建单位,成都市武侯区在经济基础、文化环境、智力支持等“硬件”方面,都不及沿海发达地区和地市级城市。因此,武侯区将智慧教育实践的着力点聚焦为“课堂”,通过深挖师生和学校的实际需求,密切联系80余所中小学校,积极探索融合信息技术的新型教与学模式,借力信息技术手段,聚焦学生关键能力培养。
(二)实践成果
近年来,大数据、人工智能、5G、云计算等新一代信息技术,正在推动传统教育向新一代信息技术赋能的智慧教育范式[5]转换与发展。武侯区基于已有信息技术条件,以学生为中心,聚焦教与学方式变革,通过“教育场景再造、大数据赋能、教学结构优化”等形式,重建教学价值观、重组教学结构、重构教学文化、再造教学程序,推进“线上线下相结合”的育人体系构建,努力实现“学生个性化学、教师差异化教”。
该区依托30余所试点学校,开展具有校本特色的课堂变革,经过两年多实践,已形成多种类型的“新型教与学”模型课和上百节典型课例,并引导一批教师主动研究课堂、主动拥抱技术,不断探索信息技术与教育教学的融合。
1.常态化探索教学流程精准再造
武侯区通过信息化手段,探索教学流程再造和教学分级监管,联通教室黑板、教师和学生终端,实现个性化推送、可视化呈现、立体化交流、即时化评价,增进师生之间交互协作。
类型1:“自导式”课堂。成都市武侯区机投小学持续开展智慧教育背景下的“自导式”教学实践。教师依托“预学指导单、预学检测单、课堂训练单、课后训练单”这四单支架,借助 “三段九环”学习流程(见图2),打通课前、课中、课后教学环节,形成系统化课堂教学形态。
图2 “三段九环”学习流程
2.规模化探索线上线下教学模式
武侯区聚焦学生探究问题、创造问题、解决问题等关键能力,依托项目试点学校,开展融合线上与线下两种教学模式的课堂变革探索。
类型2:“双线融合式”课堂。武侯实验中学将真实教师和虚拟教师、教师个性化教学空间和学生个性化学习空间有效融合,学生在线上进行个性化学习,教师线下针对本班学生进行差异化教学。同时,创新探索“双线融合式”教学(见图3)和探究性学习两种教与学方式,提升教师信息技术与课堂教学的深度融合能力,积极推进课堂教学改革。
图3 “双线融合式”教学模式
北二外成都附中在数学、英语等学科开展“分层融合”的课堂研究,教师在课堂中扮演“引路人”的角色,以信息技术支持学生自主探究学习,协助学生互助合作,鼓励学生大胆表达。借助信息技术对学生在课堂中的参与情况进行反馈,让学生在课堂中能够结合自身学习情况进行分层自主学习,有效提高课堂效益。
3.个别化试点学业数据伴随跟踪
武侯区利用大数据精准教育系统,常态化采集学生阶段性数据,并形成学业报告,帮助教师实时、快速了解学生的学业情况,实现大数据背景下的精准备课与高效自学,如图4所示。
图4 常态化数据采集
类型3:“大数据精准”课堂。在课上,学生利用平板学习终端与教师进行互动,教师通过智慧课堂平台进行备课、授课,并查看课堂报告,从而分层推送作业。在课下,系统常态化采集学生作业数据,教师可在课前使用手机或电脑对学生作业进行批改,再利用数据指导自己精准备课。目前,该项目试点校西川中学已经在语文、数学、英语、物理等学科开展常态化作业采集,通过课前数据分析、课中数据反馈、课后纠错练习,指导教师针对性教、学生个性化学。
二、构建1个基座:打造区域“数据枢纽”
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)提出,“迎接数字时代,激活数据要素潜能,推进网络强国建设,加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。”[6] 数字化已成为各行业发展的重要动力。教育数字化转型是当前教育改革与实践中的热点,也是未来教育创新变革的发展趋势。[7]武侯区坚持以“数据驱动”整合融通各类应用,先后建设区域数据中心,出台数据融通政策,开展数据画像试点工作。
(一)建设数据枢纽基座
教育大数据建设不仅要持续、动态汇聚海量数据,更要实现数据基础上教育“智慧”的创生。教育大数据能够为区域教育的全方位变革与创新发展,提供强大的动力来源和科学力量支撑[8]。武侯区以区域政务云为计算资源载体,整合原有各级教育网络系统平台,实行统一认证,实现数据互联流动。通过建设区校两级数据枢纽(见图5),持续融通数据。
图5 区校两级数据枢纽
目前,武侯区已初步构建了标准统一的数据交换与共享平台,纵向实现省、市、县、校、个人(教师、学生)的五级数据融通体系,横向实现区内各业务部门的系统数据融通。同时,基于国家相关标准建立了具备武侯特色的教育标准数据体系,对区域基础数据进行自动化、智能化数据治理,实现数据快速赋能。
(二)搭建数据应用场景
1.现代教育治理领域
教育治理现代化作为国家治理现代化的子领域,是国家治理现代化理念在教育领域的全面贯彻、落实、推进和实现。教育治理能力现代化的实质是教育决策者能力的现代化。[9]武侯区初步建成“武侯教育智慧大脑”,依托“武侯政务云”,形成数据治理云架构,实现部分系统的单点登录、数据融通。
一是发展水平监测。基于《成都市义务教育优质均衡监测指标体系》《成都市区(市)县教育现代化发展水平监测指标体系(2020)》中的45项指标、差异系数、历年数据,通过比较成都市其他区(县)发展趋势和区域内每所学校发展现状,进行个性化资源配置,生成“一校一策”报告。
二是学位预测。整合公安部门数据,在平台开发、学位预测、大班额预警等方面形成算法模型,为招生计划、学校规划、点位布局、师资配备等工作提供数据支撑。现武侯区学位预测准确率达90%,班额预测准确率达93%。
三是装备管理。实时监控全区所有教室的多媒体使用状况,实现学校所有教育装备资产的线上监管,运用信息技术手段保障实验教学课程。
四是线上督学。建立“责任督学”系统,实施远程督学检查,数据实时共享,全面提升督学工作效率,促进学校优质发展。
五是督导评估。简化原有学校督导评估流程,用远程数据平台赋能新督导场景,实现学校督导数据分层审核,以及横向、纵向督导分析报告的自动化生成。
2.教学智能评价领域
利用大数据技术建设教学质量监控平台,构建远程教育领域中的教师和学生行为画像,可以对教师和学生的相关教学行为数据进行综合分析与研判,全面掌握教师和学生的教学行为,能够在教学实施过程中加以提醒、干预和考核,能够有效解决教学过程中的典型问题,以推进教学过程的落实,提升教育教学质量 [10]。
学生画像主要聚焦学生品德发展、学业发展、身心发展、审美素养、劳动与社会实践五大维度,构建学生成长综合素质框架内容,基于数据客观描绘武侯区学生发展全貌。目前已初步完成数据采集及评价工具设计,学生画像试点校正在积极探索区域共性指标与学校个性指标的弥合。
教师画像(见图6)主要从教师工作业绩、专业发展、评优晋级、示范引领、心理素质、继续教育等方面,构建教师职业发展评价指标。基于数据描绘教师画像,实现伴随式建议和发展性评价。通过师生数据画像,让数据成为“管理助手、学生学伴、教师助教”。
图6 教师画像
三、提供3类服务:构建区域“大资源供给”
智能化学习环境一直是智慧教育发展的重点探索领域。在当前教育教学领域中,越来越重视利用智能化工具获取学生数据,但对于课堂本身的延伸或扩展尚未取得较大进展。[11]武侯区持续推进与智慧教育相匹配的“场景、技术、资源”等领域的建设,确定了“一码通行、一网通用、一空间通学”三大建设项目,通过开放化的教育场景数据、智能化的教育技术环境、精准化的教育资源投放,逐步实现以“开放、按需”为导向的大资源教育服务供给模式。
(一)探索“一码通行”
智慧教育的核心要义就是通过人机协同作用,以优化教学过程与促进学习者美好发展的未来教育范式[12]。通过统筹区域内的学校场景资源,如校内图书馆、学科实验室、创客空间、博物馆等,借助改造环境、开发课程、完善体制等手段,把校内场景资源升级为区域主题教育中心,面向区域学生进行开放。学生通过手机中的“武侯乐学通”小程序进行跨校选课,并在周末到相应的教育中心(基地)参与课程活动。
系统可以实现多个场景的统一预约、集中管理,按照“愿学尽学”的原则,满足不同学段学生个体和学校团队的活动需求。同时,能够将学生的预约信息、到访信息及学习过程记录进行汇聚整合,为学生综合素质评价提供参考。“武侯乐学通”项目共开放7所学校的主题教育场馆,开设人工智能类、传统文化类、小语种类、创客类、消防安全类等18门课程,累计参与学生数超2000人次,如图7所示。
图7 乐学通选课统计
(二)试点“一网通用”
武侯区在幼儿园、小学、初中、高中四个学段选择4所试点学校,通过政企合作模式,探索实施建设1个校级数据枢纽、1个校园管理平台、N个智慧应用场景的“1+1+N”智慧校园建设模式(见图8)。一方面,整合学校教育教学线上业务,对学校硬件环境进行智能化升级和集成互联,打造“一网”;另一方面,根据学校需求,延伸建设一系列智能应用场景,实现“通用”。
图8 “1+1+N”建设模式
(三)实施“一空间通学”
武侯区自2016年起,便开始构建自己的区域教育资源公共平台,并在此后数年间不断完善升级。目前该平台已经开通师生及家长账号30万个,接入国家、省、市优质资源共计36万余条,区内教师上传的原创资源超过1万条,平台通过资源的自动分类推送,基本能够满足师生个性化学习的需求。如通过网络学习空间的在线学习圈、在线教研功能,延伸师生交互时空,拓展师成长路径;通过平台“项目式学习”板块的项目课程发起、学习资源推送、学习过程管理、师生互动反馈等功能,引导学生自主开展线上学习;通过对学生的学习痕迹进行数据分析,生成评价报告,推进线上线下混合式课程构建,最终实现“一空间通学”。
四、落实4项机制:提供推进保障
(一)以“智力支持+课题研究”为方向引领
多方参与、合作是《教育信息化2.0行动计划》中传递的明确信号,多方参与的形态既是教育信息化建设对系统观的实践阐释,也是推动建设的行动策略,是教育信息化本质内涵所决定的,不受教育、技术及社会发展等外在因素的影响[13]。
武侯区在“智慧教育示范区”创建项目专家组和本土高校、教研机构中,邀请8名专家组成智库,指导顶层设计和实施推进;先后与中国教育科学研究院、北京师范大学、电子科技大学、四川师范大学签订战略合作协议,持续强化智力支持;成立了45个名校长、名师工作室,引领教师队伍全员信息素养提升;选拔8名首席信息官,跨校指导项目建设;遴选150名“种子教师”,引领学科课堂变革;申报立项四川省普教科研资助金项目重大课题《区域中小学智慧教育体系建设的实践研究》,以课题研究带动实践推进,确保目标清晰、路径科学。
(二)以“机制协调+政策支持”为推进路径
武侯区成立了由区长担任组长的“智慧教育示范区建设领导小组”,统筹智慧教育推进工作, 确保建设规划有效落地;区教育局成立智慧教育推进办公室,协调区教育系统各项目单位形成联动机制,负责项目试点工作的执行、督查;武侯区教育科学发展研究院成立教育信息化研究所,深化教学变革的理论研究,制定实施策略。
(三)以“区域布局+学校试点”为实施主线
全区围绕教学、服务、治理三方面任务,确定了教学改革、学习空间应用、学生评价、教师发展、教育治理、资源整合、教育扶智等7个试点方向,匹配专项经费,鼓励学校参与试点。通过自主申报、专家评审,遴选出23所中小学校承担项目试点工作。智慧教育推进办公室对项目进行过程指导、评估经费效益,确保试点举措有成效。
(四)以“政府投资+社会助力”为建设保障
自2019年起,区级财政累计为智慧教育创建工作投入经费7000余万元,引进企业累计投入3000余万元,形成区域提供国家级示范平台、学校提供一线需求和应用反馈、企业提供技术和部分资金支持的“政企校”协作体系,为创建工作持续发展提供了经费保障。
五、结束语
自开展“智慧教育示范区”创建项目建设以来,成都市武侯区经过3年实践,围绕“学生发展”的核心目标,聚焦“新三态”建设任务,依托“1134”路径模式,在教育教学、智能治理、资源供给等方面取得了一定成效,并形成了一套稳定的、可借鉴、易推广的区域智慧教育推进模式。下一步,将根据教育数字化战略行动的要求,以教育数字化转型为主要方向,展开各项教育实践探索,立足信息技术与教育教学的深度融合,聚焦课堂变革,持续开展智能教育环境下的教与学模式变革、教育资源供给、区域教育智能治理三位一体的建设实践。
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Exploration and Practice of the “New Three States” of Smart Education
Xiaomei JIANG1, Shijun ZHU1, Jing AO1, Ainan ZHONG2
(1.Education Bureau of Wuhou District, Chengdu, Chengdu 610041, Sichuan;
2.Experimental Primary School Affillated With Sichuan University, Chengdu 610044, Sichuan)
Abstract: As the first batch of “smart education demonstration zone” to be created, Wuhou District of Chengdu has always taken the cultivation of people as its primary goal, put forward the core concept of “providing adaptive education for student development”, focused on the “new three states” of smart education (namely building a new ecology of education and teaching, building a new form of smart service, and building a new form of intelligent governance), and implemented the construction of the “smart education demonstration area” of the “1134” model. By focusing on classroom reform, a regional data hub base is built, three major construction projects of “big resource supply” that match smart education are provided, four guarantee mechanisms are implemented, and practical results in education and teaching, data application, and service supply are achieved.
Keywords: Smart education; Classroom reform; Resource supply; Data empowerment;Regional mode
编辑:李晓萍 校对:王天鹏
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