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以教育新基建支撑构建区域智慧教育新生态

时间:2021-10-28    来源:国新文化教育研究院     作者:国新文化教育研究院

当前我国教育信息化发展已经取得长足进步,总体水平不断提升。随着新技术开始大规模应用于教育领域,主观题批改、智能化阅卷等之前难以解决的技术难题,现在都已经攻克,这意味着我国已经进入到一个技术与教育高度融合的全新阶段。

2021年7月,教育部等六部门发布《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》),指出到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的建设目标。文件明确提出从信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用和可信安全六个重点方向来建设教育新型基础设施体系,支撑构建区域智慧教育新生态。

重点方向一:信息网络新型基础设施

在以往各级各类学校的信息网络建设中,中小学校已经实现网络100%全覆盖。但随着虚拟现实、4k、8k等高清视频应用逐渐走进学校,现有的学校网络带宽已经不能满足应用要求。因此《意见》将信息网络基础设施作为第一个重点方向,提出在有条件的各级各类学校实现校园网络接入带宽的显著提升、校园无线网络的全面覆盖,明确提出“万兆到区县,千兆到校园、百兆到班”。

以江西教育专网为例,专网既可以实现教育宽带网络提速降费,4G网络并网,便于管理,又能实现大规模并发使用。对于中小学来说,教育专网能够起到很好的支撑作用,实现统一地址、统一运营、统一用户,还可以构建绿色安全、可管可控的教育专网。

重点方向二:平台体系新型基础设施

目前各地学校普遍热衷于建设教育大脑、教育数据中心等。对于一个普通规模的中小学来讲,单独构建数据中心投入巨大,且长期运维负担沉重。因此指导意见明确提出不鼓励区县以下地区和一般中小学单独建设数据中心,强调数据中心的汇聚集约建设、高效利用。

要构建平台体系,首先需构建新型数据中心,支持省级教育行*部门通过混合云模式建设教育云,鼓励区域和高校共享人工智能算力资源;其次促进教育数据应用:推进教育数据整合治理,服务于教育科学决策;推动平台开放协同,将各级各类平台进行整合,推进平台开放协同;同时升级网络学习空间,目前网络学习空间的作用已经逐渐显现,但真正深度的应用普及还需要进一步深化。

在升级网络学习空间的实践中,湖北和浙江提供了两个示范样本。武汉教育云平台基于网络学习空间搭建空中课堂,使教师通过电脑即可开展在线直播教学。疫情期间,武汉教育云平台实现了一人一空间的线上教学,为武汉教育在疫情中平稳过渡提供了重要支撑。同时,作为浙江省中小学师生实名制网络学习空间的之江汇教育广场,也通过知识管理、资源分享、课程学习和移动数据教学等应用,基本实现了“一校一师一生一人一空间”,其中教师空间达到65万余个,学生空间达到827万余个,是省级平台中活跃度较高,规模较大的典型整体应用实践。

重点方向三:数字资源新型基础设施

以往谈到资源主要是指文本、图片、视频、音频、动画5种,今后资源种类会不断丰富,比如交互式视频、VR/AR等,这些资源的共同特点就是对数据量要求极高,这就需要开发新型资源和工具,需要高宽带网络和全新的开发平台及工具作为支撑;同时优化资源供给服务:推动数字资源需求侧改革,科学归类、多源汇聚、智能检索;最重要的是提高资源监管效率:针对资源准入、交易、更新和监管的关注度不足现象,着重提高资源的监管效率。

以*电教馆研发的中小学虚拟实验教学系统为例,*电教馆为解决疫情期间中小学实验教学问题,应急上线了大规模虚拟实验教学系统。平台通过开发新型资源和工具,将实验课程移到线上,同时覆盖小学初中高中主要学段的物化生三类课程,加上公益性服务的属性,在实际访问过程中深受欢迎。

重点方向四:智慧校园新型基础设施

以往提到数字校园,主要是因为智能技术融入不足、智能化水平不高。但随着学校的智能化服务水平不断提升,越来越多的学校开始提到智慧校园。智慧校园首先要谈到的就是完善智慧教学设施,比如说智能化教室、专用学科教室、个人学习终端、专用学科教室和个人终端;其次建设智慧科研设施,主要指高校,比如大型仪器设备的共享,智能远程实验等;最后部署智慧公共设施,比如图书馆、体育馆和食堂。以中小学食堂为例,以前“明厨亮灶”是最基本的要求,但在智能校园的语境里就需要实现智能化餐厅,通过构建食材的供应链管理、构建师生的健康档案、定制健康食谱等方式来提高学校公共服务水平。

以华中师范大学为例,华中师范大学积极开展信息化条件下的“智慧教室”研究和建设,新建了一座包括多屏互动教室、远程互动教室、智慧阶梯教室等多种类型智慧教室的智慧教育大楼,各类智慧教室总计60间,有力地推动了智慧校园建设。

除此之外,武汉市十一中也在常态化智慧教学方面做出了有效探索。学校经过5年的建设与探索,实现了智慧课堂系统的全面升级,智慧课堂、智慧批改系统的应用覆盖所有班级,常态化信息授课比例达到67%。对于一所高中来讲,达到如此高的常态化教学比例并且保证了实际教学效果是值得肯定的。

重点方向五:创新应用新型基础设施

普及教学应用方面。普及新技术条件下的混合式、合作式等教学,开发基于数据的智能诊断、资源推送和学习辅导等应用。宁夏银川十五中在这方面迈出了重要的一步。学校以“宁夏教育资源公共服务平台”为抓手,构建起“互联网+3571讲学稿”教学模式,即以校本教学稿为载体的线上线下相结合的“教学3阶段、课前预习5环节、课堂教学7步骤、课后巩固1过程”的教学模式,改革学校的教学结构,实现整体流程重组。银川十五中从一个相对中等的学校,跻身成为银川市公立学校第一名,整体教学质量显著提升。

创新评价应用方面。创新信息化评价工具,全面记录学生实践经历,推动学生数字档案在评价中的应用,转变简单以考试成绩为唯一标准的学生评价模式。中小学生的素质评价一直是重点和难点,如何开展真正有效的综合素质评价,湖南长沙提供了重要经验。2018年,长沙正式发布学校教育质量综合评价报告,评价覆盖每一个区县的每一所普通中学,比如长沙十一中利用学校艺术教育特色,打造了适合学生发展的“1258X”课程体系;开福区沙坪中学利用农村中学特点,构建了学校综合素质评价体系。2020年长沙综合评价中,根据增值与学业负担将学校分为六类:高效轻负型、中效轻负型、低效轻负型、高效重负型、中效重负型、低效重负型。通过评价引导学校改善教育教学方式,减轻学生学业负担。

拓展研训应用方面。开发教研支撑应用,促进教师专业发展,开发教师培训应用,提升教师信息化运用能力。宁夏在推进教师信息素养评价中取得显著成效,宁夏中小学教师信息素养评价系统在华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心和宁夏回族自治区教育厅的通力合作下促成。目前完成了全区将近7万名教师的在线信息素养评测,教师参与率基本达到100%。测评初步结果示,教师信息素养评测合格率达99%,优秀率达57%。总体来讲,近两年宁夏的教师信息素养水平得到了显著提升。

深化管理应用方面。推动教育行*办公数字化,普及线上办公、移动办公。探索利用智能技术开发自动化办公应用,创新管理服务模式。

重点方向六:可信安全新型基础设施

网络安全问题是必须要关注的突出问题,以下四个方面可以有效提升网络安全。

增强感知能力。建立教育系统应急指挥网络,提升安全事件发现、应急报告、协同处置、追踪溯源等;

保障绿色上网。建设网络访问防火墙,自动识别、过滤不良网站和信息;

推动可信应用。促进信息技术应用创新,提升供应链安全水平,建立完善全国统一的身份认证体系;

健全应用监管。建立完善教育信息化相关企业信用记录。

建设智慧教育示范区的首要目标,就是构建智能技术支持下的全新教育生态,摒弃环节或局部改革,树立整体创新和重构的观念,助力智能时代教育新生态。以上六个重点方向是构建区域智慧教育新生态的题中应有之义。

今后的教育必然是面向人人、适合人人的新型教育生态系统,它可以实现差异化的教学、个性化的学习、精细化的管理、数据驱动的教学研究还有智能化的管理服务。未来必然是人的智力和机器的智力相互协同,共同打造更加美好的未来教育。每一位老师有自己的智能助教,每一位学生有自己的智能学伴,可以充分发挥外脑的作用,显著提升教与学的绩效,达成更加美好的未来教育图景。

【作者系教育部教育信息化战略研究基地(华中)常务副主任、华中师范大学教授吴砥】

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