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原标题:理论研究|夯实教育新基建,助推南宁智慧教育发展——南宁教育信息化发展思考与建议
教育部等六部门印发的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》(以下简称《意见》)提出,到2025年,基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系,并通过迭代升级、更新完善和持续建设,实现长期、全面的发展。教育新型基础设施是以新发展理念为引领,以信息化为主导,面向教育高质量发展需要,聚焦信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用、可信安全等方面的新型基础设施体系。教育新型基础设施建设(以下简称教育新基建)是国家新基建的重要组成部分,是信息化时代教育变革的牵引力量,是加快推进教育现代化、建设教育强国的战略举措。
为加快推进南宁市教育新基建,发挥信息技术对教育综合改革的支撑引领作用,贯彻落实国家和自治区教育信息化总体要求,贯彻《中国教育现代化 2035》《教育信息化 2.0 行动计划》《品质教育 学在南宁——南宁市新时代教育高质量发展总体方案(2021—2023)》精神,南宁市教育局以培养德智体美劳全面发展的时代新人为育人目标,全方位赋能教育综合改革,围绕品质教育 学在南宁新时代教育高质量发展系统工程总体目标,以基于质量并超越质量为价值追求,实施数字校园建设升级行动,着力提升智慧教育品质,构建以智慧教育为核心的新生态,为高质量实现教育信息化2.0提供广阔的实践空间。本文将重点探讨教育新基建与智慧教育之间的关系,为南宁市教育信息化的下一步发展方向提供建议与参考。
概述
教育信息化经历了由单个软硬件建设向管理方式、教学方式、评价模式与学习理念等一体化、智能化深度集成方向变革的历程。从2012年教育部发布《教育信息化十年发展规划(2011—2020)》伊始,经过十多年的持续建设,南宁市教育信息化硬件、软件平台建设已初具规模,进入了教育信息化向智慧化升级的重要阶段。十三五时期,南宁市在全区率先建成市级教育资源和教育管理平台—南宁教育云,承担自治区教育厅空中课堂优秀课例录制任务并供全区中小学生使用,启动了智慧校园试点和智慧安防建设,全市中小学互联网接入率达100%,数字教育资源实现教学点全覆盖。
2021年南宁市信息技术与学科教学深度融合课例展示评比活动。
纵观最近几年我市教育信息化的发展,呈现出以下几个主要特点:
——疫情助推教育方式变革,教育基础设施面临挑战。为减少疫情中线下聚集带来的传播风险,教育部等部委《关于中小学延期开学期间停课不停学 有关工作安排的通知》明确要求各地各学校开通国家中小学网络云平台和电视空中课堂,免费提供有关学习资源供各地自主选择使用。疫情对在线教育起到了明显的推动作用,疫情期间停课不停学的实践推动了学校和教师关注教育设施设备和内容的使用,同时也暴露出了教育与技术融合过程中存在的问题。许多技术企业也看到了教育行业的升级潜力与空间。
——持续打造区域标杆,经费投入平稳增长。从教育部《2020年教育信息化和网络安全工作要点》提出启动百区千校万课引领行动打造区域性标杆以来,区域标杆的树立进一步推动了我市教育信息化建设水平的提升。从教育经费的投入来看,我市财政性教育经费呈现持续增长的趋势,确保了在教育经费中按不低于8%的比例列支教育信息化经费,教育信息化经费投入稳中有升。
——新兴技术加速赋能智慧教育。新基建所涉及的AI与5G 技术目前正处于曲线发展周期中趋向顶峰的位置,智慧教育作为5G、AI、物联网等技术的重要应用场景,推动了这些新兴产业规模的扩大,新兴技术的不断落地、实践与推广也加速了智慧教育技术应用的升级和淘汰,赋能提速。
——教学改革的深入推进催生了智慧教育新需求。新高考改革2021年落地广西,各项改革及配套工作进入全面实施阶段,催生了一大批智慧教育建设新需求,正在逐步形成围绕学生个性化发展的选课排课、综合素质评价、生涯教育等内容的数字化升级场景,进一步扩大了智慧教育内涵规模。
在教育信息化加速发展的过程中,我市也面临着一些亟待解决的关键问题:
——硬件设备亟待升级改造与维护。教育信息化硬件设备的基本使用年限为5年左右,2017年以前建设部署的硬件设备即将进入更新换代期,楼宇主体设施和教学办公设施都需要升级以适应现代化的教学方式。硬件设备的升级改造方向主要包括数据传输速度的提升,设备精度、清晰度的提升,数据存储能力的扩容和更为轻量级的硬件设备等。升级目标能否实现依赖于5G、物联网、大数据、云服务等技术在硬件设备上的使用与渗透程度。
——软件间缺乏互融互通。由于各学校在采购软件应用建设之初缺乏统一的规划和标准,学校内的软件应用间无法互融互通以实现高效的管理与教学,部分软件存在使用率低、弃用等情况,一定程度上反而增加了师生及管理者的使用成本,而教育信息化2.0的重要建设目标之一即是底层应用间的打通,这些都离不开信息技术的深度应用。
互联网+背景下的信息化课堂教学显优势。
——个性化建设亟待破题。一方面学校需要通过特色化建设增强学校知名度和教学实力,另一方面智慧教育示范区、示范校的样板示范作用需要有创新性的应用和服务,个性化的智慧教育建设将更好地服务于教育公平。如何通过信息技术的深入应用更加凸显不同学校的个性化发展,依然有待破题。
无论是硬件的改造升级、软件的互联互通,还是个性化教学需求的实现都离不开新基建所涉及的信息技术的渗透与融合。可以说,信息技术是制约智慧教育发展的重要影响因素。为此,有必要分析目前新基建所涉及技术的技术特征与技术成熟度,分析其对智慧教育生态体系构建的作用。
智慧教育中的新基建技术应用
新基建技术的发展与智慧教育生态的变革是一个相辅相成的过程,当前,新基建技术在我市智慧教育中已有不少应用,新基建技术在智慧教育中的渗透程度、应用的成熟度以及对于招生、教学、教务、升学等各个阶段的应用差异等,是下一步我市教育信息化发展需要考虑的重要着眼点。下面将分别阐述智慧教育中的新基建技术应用场景,提出新基建技术与我市智慧教育融合发展的方向与趋势。
南宁市三个课堂平台展示——南宁市天桃实验学校教育集团初中语文学科联合教研活动。
一、技术助力招生入学精准化
通过共享和分析适龄学生户籍人口数据,提高数字服务能力,在与现行中小学招生政策匹配基础上主动预测未来入学需求,实现户籍学生入学预警功能,可以为教育管理部门构建教育资源智配体系和中小学招生工作提供数据决策支撑,为环节入学难的社会问题做好公众引导,推动业务流程由传统向数字化转变,教育服务由碎片向整体转变,教育决策由经验驱动向数据智治转变。
(一)智能算法实现入学预警
通过高效获取精准公安人口户籍信息,精准预判入学地段分流情况,常态动态实时数据更新,经系统自动运算配合人工校准,实现户籍生超计划招生人数预警及户籍生异动预警。
(二)大数据分析助力学位智配
建立教育资源一张表,呈现区域学校班级规模、实际招生班级数等教育资源一表清;建立学位供给一张表,呈现未来三年区域能够提供的学位资源数量;建立入学信息一张表,呈现未来三年学区内户籍适龄儿童、流动人口随迁子女动态发展趋势。三表大数据汇聚、分析、研判,为学区调整、新建校等决策提供数据支撑。
二、技术助力教务管理系统化
(一)教学辅助省力高效
教学辅助包括课程签到、学生考勤管理、排课、考务管理、成绩管理以及教材教辅资料管理。新高考改革全面落地后,对学校的教学管理提出了全新的挑战。学校排课不仅要考虑学生的选择需求,也要考虑如何最大化地配置教室与教师资源,单纯依靠人来排课花费的时间长、错误率高。2021年我市集中建设了一批新高考信息化项目,在课程签到、考勤管理、排课、阅卷、成绩管理等方面依靠软件技术已经在较大程度上减少了纸质记录方式的工作量。在人工智能及大数据的应用下,不仅走班排课这一环节的工作量得以减轻,也将教学辅助的相关工作串联起来,形成了完整的教学辅助管理业务链条,在提升工作效率的同时系统性地评估学校资源,完成选课指导、考试管理和成绩评价。
(二)教育生活管理统一便利
教育生活管理是指在学校除了教学之外的食、住、行等活动的管理,通常通过统一身份认证系统来实现,可以是身份证号、学号、指纹或者人脸,通过身份认证系统锁定ID的唯一性。生活管理场景多的情形下可以用统一认证的形式,除了身份信息之外还可聚合门禁功能、支付功能等。用统一ID与一卡通串联起学校所有的生活场景,学校生活各场景信息和数据得以被收集,便于师生的人员管理、行为分析,满足智慧学校对于数据互联互通、统一管理的需求,提升管理效率。
随着技术整体的发展,一卡通、摄像头、定位信息、互联网浏览数据等数据采集介质的升级,使数据来源越来越丰富,学生、教师在学校环境中每时每刻都在产生大量的数据信息,这些数据为大数据分析、人工智能技术的应用提供了重要的数据来源。
(三)环境安全智能联动
校园环境安全管理覆盖面广,对安全隐患甄别的时效性要求高,而新基建中的物联网、人工智能、大数据等技术和应用在智慧安防系统中表现优异。在技术加持和前端设备精度的升级之下,校园环境安全管理的模式可进一步朝着预警前置、主动干预、立体化安防的方向发展。
(四)家校互通人性便捷
家校互通是通过互联网为教师、学生和家长提供便捷沟通和个性化服务的信息平台。在新基建技术的加持之下,可将教学辅助、教育生活管理、环境管理、家校互通等环节串联起来,形成完整的教学辅助管理业务链条,在便捷师生教务活动、提升工作效率的同时,大力推动教务管理朝着系统化、智慧化的方向发展。
三、技术助力教学管理专业化
教学是所有教育环节中与教育质量和结果关系最为紧密的一环,也是新基建各技术渗透度较高的环节。下面将从教、学、练、测、评五个教学过程来提出新基建技术在教学环节中的应用前景与方向。教与学这两个过程是教师和学生共同完成教学过程的一体两面,为了更好地描述这两个过程中技术的应用情况,教的过程侧重于从教师的工作场景出发,而学的过程则侧重于从学生的应用视角来阐述。
(一)教
教是教师教授给学生知识的过程,这一过程需要教师与学生的共同参与,也需要完备的教学环境、教学资源支持。
1.教学环境智能管控
目前新基建技术在教学环境上的应用主要体现在智慧教室和各类特色教学教室上。通过物联网技术,智慧教室中的智慧白板、摄像机、空调、电动窗帘、麦克风、环境传感器、灯具、智能插座、电子班牌和门禁系统充分采集教室的环境数据,教学过程中的学情数据,实现对教学空间的统一管控和模块化控制。事实上除了传统的智慧教室外,教学空间的种类和作用以及应用的技术也愈加广泛。
新基建技术帮助学校实现了线上与线下学习的深度融合。而在在线教育的教学过程中,这一教学过程的交付均通过网络传输来实现,学生和教师并不处于同一空间中,学生端需要保证学习终端和网络的通畅,而传统教学环境搭建大部分转移到了教师端。针对这样的新教育场景,市场上出现了教学直播舱类型的应用,在节省空间和成本的基础上,实现教学环境的聚合,保障教学服务质量,提升教育培训机构管理效率。
2.教学资源平台共享
随着在线教育教学成为常态,教学资源建设已成为学校的建设重点。最原始的教学资源就是老师的讲义、书本,随着互联网的普及,出现了电子教案、讲义,但初期的教学资源建设更多的对电子资源的收集罗列,并没有帮助教师和学生更好的使用这些沉淀资源。
通过搭建教研平台,覆盖教师日常的备课、讲课、听课、评课等多维度教研过程,实现优质教研资源的流转与复用;搭建线上教学平台,满足线下上课教学展示,在线互动教学和作业布置的需求,方便教师和学生间的交流沟通;搭建区域教育资源平台,实现校际教学交流,用大数据、人工智能等技术,聚焦教师能力提升、职业发展规划、信息素养培养,帮助教师提升自身业务水平,用技术为教师赋能。
(二)学
在学生学习环节,智慧教育的不断完善推动了教学过程和教学方法从以教师为主导逐渐向以学生为主导变化。在课前的学生预习、课中的分层学习、课后的个性化辅导方面,智慧教育围绕学生个体的学习情况和学习进度,针对性地对学生学习提供学情诊断、学习内容推荐、学习目标、学习拓展等全方位的技术支持。
结合5G、大数据、云计算等技术,以人工智能为核心,围绕学生学习构建高效、个性、一体化的学习辅助体系。将教学内容从简单的课堂延伸至学生日常生活中的各种场景,突破教学的空间和时间限制,以在线教学、直播互动、资源推荐、反复观看等形式,针对学生个性化的学习问题提供针对性的解决方案。而在教师安排相应课程内容的过程中,智慧教育提供了更多数据与内容方便教师了解学生的学习状况及学习过程中存在的重难点问题,结合相应的教学目标,制定个性化教学内容,告别简单的统一教学,对学生形成清晰的学习画像,使得教学效果更加显著,学生更容易接受学习。
(三)练
练习环节是学生对已学知识理解和应用的核心环节,也是智慧教育了解学生学习状况的重要抓手。通过技术手段对学生的思考过程和解题习惯进行记录,形成对学生学情状况的跟踪记录,据此可以向前追溯学生学习的薄弱环节,也可向后为学生推荐个性化的学习资源和学习路径,帮助学生更好地掌握相关知识。
(四)测
在测试环节中,智慧教育的应用主要集中在降低教师的重复性劳动,提高教师测试环节的效率等目标上。在预先准备环节,教师需要进行大量的测试资源的搜索、实验来判定试卷及测试结果的有效性和针对性。通过自动组卷可以帮助教师精准找到合适的资源,并且能够通过已沉淀的教学数据自主形成试卷,将极大缓解教师工作强度。
在测试执行环节中,教师大量的工作放在了监考和阅卷方面,监考需要老师对于考生状态、考场环境进行监控,针对突发状况即时响应。可以通过现有的智能考场技术手段配合硬件设备的使用,促进多考场、跨地域监考联动,特别对于重大考试,更能帮助教育主管部门清晰地了解各个考场的动态,保证考试的顺利进行。
在阅卷环节,以往老师的大量精力投入到批改试卷本身,而忽略了对于学生考试结果的分析和了解。但批改试卷本身是针对一次考试内容的多次重复评判过程,通过智能评阅卷系统,可以将学生的试卷进行电子化扫描,既能方便存档及日后调取,同时也能通过一定的技术手段实现对时间的批改、审阅,降低教师在阅卷环节的精力投入,将更多的精力放在了解学生考试结果,分析考试结果产生的原因,并在下一阶段的教学过程中对教学过程进行完善和迭代。
(五)评
评价过程是在教学练测之后的综合性环节,既包含了对教学过程的监督评价,也包含了在练习和测试环节的结果反馈,将教学环节形成了完整的闭环。评价对于前一阶段的教学内容和教学效果有阶段性总结,同时也能更好地反哺下一阶段教育教学过程。
目前智慧教育的评价内容均围绕数据展开,以结果指向性的数据分析居多,包含了错题统计、考试成绩统计等,主要是将原有需要纸质化统计的内容进行了线上化和可视化的展现。但结果指向性的数据分析缺少了对于核心学习和教育环节的结合与贯通,教师和学生很难通过结果性的数据分析向前追溯教学环节和练习环节的不足,特别是在课程质量把控和过程性评价等非标准化的场景下,现有的智慧教育评价内容还不能够做到精准覆盖,使得在教学过程中的提升更多依靠老师的经验判断以及针对测试结果的分析评价中。
因此,在评价环节,智慧教育还有较大的增长空间,无论是针对于结果的数据分析挖掘与认知,还是针对于教学环节非标准化场景的评价体系建设以及应用,都是新兴技术可以赋能的方向。在赋能过程中,同样需要关注数据收集与学生隐私之间的界限,并且在数据的存储、保存和应用方面的安全管理同样值得重视。
四、技术助力升学指导精细化
(一)生涯规划系统科学
在新高考改革之前,生涯规划的重要程度和普及程度均不高,多面向高三即将高考的群体,以各类性格测试、职业测试、专业工作流向测试等应用深入学校、教培机构、家长和学生。随着新高考改革的落地推进,学生考试科目选择直接与高考志愿填报挂钩,生涯规划类应用的使用人群逐渐下探。在AI和大数据技术的赋能下,生涯规划应用的服务类型也更为丰富,囊括了生涯测评、学科诊断、升学途径分析、选科管理、学业管理等,从单纯的测评逐渐转向以学生为中心,以学习能力提升为抓手,帮助学生落实升学规划,让规划成为现实。2021年我市统一采购了一批生涯规划资源管理系统及服务,成效正在初步显现。
(二)志愿填报AI模拟
志愿填报是学生完成升学这一环节的最后一步,也是每一位学子人生中重要的转折点。学校历年录取分数、专业前景、院校实力、自身兴趣爱好都是在志愿填报过程中需要考虑的因素,志愿填报对于每一个升学家庭都是一道策略难题,但选择的意见多受限于家长和亲友对专业前景、行业趋势的预判以及学校的宣讲活动。如今,人工智能技术正在为这道策略题提供更为科学的解法。利用人工智能技术,提供模拟填志愿、AI录取预测、智能匹配大学、职业性格测试,以及新高考选科等全流程的志愿填报AI工具,可以更直观、有效地帮助学生填报志愿。
未来展望与思考
以人工智能、大数据、云计算等新技术作为支撑,促进教学环境提升、教学评价改革、教学方式改革、教育资源共享、教育治理水平提升,是我市智慧教育建设的重点。教育新基建支撑下的智慧教育未来可期,同时也需要注意一些问题。
南宁市中小学电脑机器人竞赛活动——轮式机器人—极限救援项目。
一、新基建技术在教育行业的深度融合需要时间,技术发展倒逼教育行业变革
快速发展的技术与慢发展的教育行业,在属性上天然有所冲突,一方面正是由于教育本身影响深远,技术在教育行业的应用和融合更为谨慎,因人而异、因材施教的教育形式很难标准化。虽然教育想要达成的高效、公平、高质量可以通过技术来辅助实现,但技术与教育的磨合是一个长时间的过程。从众多新基建技术和教育结合的应用场景来看,一部分应用场景智慧的可能只是技术本身, 并没有通过技术使教育的过程和结果真正智慧起来,对于教育中更依赖人与人交流的育这一部分,技术无法替代人。
二、变革触及教育的核心环节,但技术应用的精细化程度仍有待提升
新基建技术在教育行业渗透的同时,教育过程在时间、地域、空间的转换和交融让教育本身也变得立体起来。在技术的应用中,新基建技术的渗透在教学方式、教学内容、教学环境、教学质量上逐步带来改变,并在个性化培养与缩小地域培养差距之间寻找平衡点。但技术对教学过程核心的教与学的改造精细化程度不够高,技术在教育教学中的辅助地位明显,更多是提供工具、改变场景,技术对学习方式和教学方式的颠覆对于教师、学生、家长和教育主管部门而言都需要适应,技术对于教学的过程性评价和教学结果的提升效果有待提升。新基建技术与教育的结合点和必要性是在智慧教育建设中需要重点考虑的问题,并不是所有技术都适合在教育行业去应用,找准技术结合的支点是智慧教育建设过程中的难点。
三、智慧教育的可量化效果需要接受检验
智慧教育行业的应用越来越丰富,工具、内容、平台各应用类型细分愈加明显,并贯穿教育全流程全场景。从技术创新层面来看,除了应用已经比较充分的AI、大数据,与区块链、云计算等更加底层的技术的结合创新开始探索;从智慧教育企业的层面来看,技术服务商、互联网巨头、电信运营商对教育行业的不断加码在进一步推动着新基建技术与教育行业的深度融合,但这种投入能否可持续还需观察,需要从应用效果和技术服务能力上进一步提升。目前新基建技术的渗透仍然较多的集中在智育层面,在未来,技术渗透如何与德育、体育、美育、劳育加速融合,也是智慧教育值得努力探索的方向。
从建到用,从教到育,技术带来的创新与变革将持续引领教育行业变革。技术的发展势不可挡,伴随5G、AI、VR / AR等技术在教育领域的应用,新的软硬件服务升级,教育的信息化、数字化、智慧化都将因为全新的技术基础设施体系走向更加深入的探索之中,也必将为品质教育 学在南宁新时代教育高质量发展系统工程贡献智慧之力,不断提升南宁教育高质量发展水平和质量,办好人民满意的教育。
供稿:市现代教育技术中心返回搜狐,查看更多
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