智慧校園創建：校級層面上智慧教育的推進

武法提北京師范大學教育技術學院

2021.05.27，朝陽小學智慧校園建設背景自2018年《教育信息化2.0行動計劃》等政策文件發布以來，學校信息化網絡環境得到了大幅改善，學校互聯網接入率已達100%，多媒體教室普及率達95.2%；且在探索教育信息技術和教學工作的結合中，學校數字教育資源日益豐富，運用信息化手段的教學模式在逐步替代傳統教學模式。校級層面推進智慧教育存在的問題學校的問題隊伍的問題應用的問題學校缺乏頂層規劃與宏觀把控智慧校園仍是建設驅動，而非應用驅動與服務驅動學校存在老舊信息化設備與智能設備的耦合融入等問題高素質信息技術團隊力量缺乏，難以維護如VR、AR等智能設備教師信息化能力提升與應用培訓的內容有待改進，理念有待更新已有的各類教育應用之間數據無法互通，形成數據孤島，難以實現一體化智能終端被限制進入課堂，信息化教學的場景回歸到“教師+大屏”時代，伴隨式數據采集難以落實數據驅動的綜合素質評價工作難以落地智慧校園建設總體目標通過建設智慧校園，提升學校的教育信息化應用水平，探索數據驅動的“教、學、管、評、測、研、服”教育全鏈條實現形式，逐步解決校園教學的全向交互、校園環境的全面感知、校園管理的高效協同、校園生活的個性便捷，提升面向多教育主體的服務水平，最終建成完整統一、技術先進，覆蓋全面、應用深入，高效穩定、安全可靠的智慧教育生態。智慧校園建設指導原則問題導向目標導向需求導向效益導向應用分散各自登錄數據不通煙囪林立各自為政數據驅動對接市（區）級智慧教育大平臺服務內生需求以用定建以用促建教學個性化教育均衡化指導精準化管理精細化決策科學化智慧校園建設頂層設計智慧校園建設頂層設計市（區）建立一體化教育云平臺，運用云技術將基礎設施進行池化，通過云操作進行虛擬化管理；基于統一信息標準及規范，數據處理平臺提供計算能力與服務能力，實現數據的采集、清洗、轉換、整合，之后匯聚到共享數據中心，進行分布式存儲以及管理。以數據為支撐打造教育應用工具箱，各學校根據實際情況進行應用的接入。學校以教育應用為導向，運用大數據分析技術挖掘數據中有價值的信息，為應用服務提供證據支持；根據面向的角色及其所持終端，運用可視化技術呈現相應的數據報表，輔助教育決策。智慧校園建設數據目錄人臉識別門禁校園監控各類安防系統實現對學生軌跡的智能追蹤與突發事件的自動預警，加強校園數字安防建設公共設施（一）環境建設網絡設施（一）環境建設千兆光纖+5G校園網絡網絡設施（一）環境建設無線全覆蓋電子班牌班級文化班級信息、班級相冊、活動展示、師生風采等班級文化展示班級管理教務管理、考勤管理、值日管理等班級工作管理信息通知校園公告、班級通知、班級動態、課表查詢等信息通知與查看學生中心查看個人成績、個人考勤等個人信息，并可與家長溝通聯系公共設施（一）環境建設升級通用教室智慧黑板交互式電子白板智能錄播系統（一）環境建設拓展專用教室地理專用教室不同地理實驗的實驗套裝配置AR地理沙盤，將不同的地勢地貌形態通過虛擬投影真實展示（一）環境建設拓展專用教室茶藝教室智慧書法教室（一）環境建設建設智慧教室全物聯化學習環境采集學生多模態數據智能燈光調節智慧窗簾智能調節溫度濕度桌面攝像頭智能手環（一）環境建設勞動教育基地自主閱讀空間家校溝通空間（一）環境建設特色活動空間以軟件應用為導向，以學生需求為抓手，結合課程主題與知識邏輯確定教學目標，篩選適切的資源、設計精準路徑、開展相應的活動，結合資源推送、錯題重現、同類再測等方式開展教學干預，實現以數據驅動為核心的常態化精準教學。（二）精準教學1.多應用軟件共存重組各軟件功能模塊實現統一身份認證，單點登陸2.學情數據采集與分析豐富學習者畫像，確認學習需求3.教師精準授課（平臺）支持開展精準教學。4.考試評閱（專題練習+學期聯考）有針對性解決班級共性基礎問題及高個性化和核心性問題，實現基于“錯題驅動”的精準教學多應用軟件共存各軟件實現統一認證、單點登陸，教師可自行添加軟件模塊，支持通用化、定制化和個性化教學服務（二）精準教學學情數據的采集和分析作業數據分析考試數據分析（二）精準教學學情數據的采集和分析錯題數據分析（二）精準教學學情數據的采集和分析知識點掌握分析（二）精準教學學情數據的采集和分析知識點掌握分析（二）精準教學學情數據的采集和分析學習能力分析（二）精準教學學習行為投入是影響學習績效的重要因素，對學習行為投入的及時反饋與干預會有效地促進學習績效的改善。學情數據的采集和分析學習投入分析（二）精準教學學情數據的采集和分析學習習慣分析（二）精準教學學情數據的采集和分析學習預警（二）精準教學學情數據的采集和分析學習者畫像（二）精準教學教師精準授課圖2.學生接收示例，并反思自己的解題步驟圖1.教師發送優質解題步驟示例（二）精準教學考試評閱實現智能組卷、閱卷開展智能分析（二）精準教學通過自然語言處理技術和語音識別技術，可對學生的作文和口語進行即時評分并提供改善性建議和內容分析結果。考試評閱（二）精準教學線下考試作答自動批閱將學生線下作答的試卷進行掃描，對學生的手寫文字、公式等進行識別，并轉化為可被計算機編碼處理的文字，進而完成對線下試卷的自動批閱。考試評閱（二）精準教學1.通過用戶畫像系統繪制學生標簽，精細用戶分群，形成全息用戶畫像。2.結合教育教學場景，基于學習行為等數據形成數據采集體系并進行相應的數據建模。3.圍繞學習者畫像進行可視化呈現，實施學習干預與學習改進，提升學習效果，促進個性化、適應性學習。譬如：根據學生需求，推送個性化作業。標準化學習服務模式服務形式單一、服務內容雷同、服務過程相似，難以實現以學習者為中心的個性化服務理念注重對學習者所在場景的關注和理解，提供適應性、精準化個性化的以學習者為中心的學習服務場景驅動的學習服務模式（三）個性化學習正式學習場景虛擬學習場景非正式學習場景課堂學習圖書館學習實驗室學習休閑吧學習科技館學習學習場景無縫鏈接學習場景無縫銜接（三）個性化學習學習行為軌跡數據學習者場景模式挖掘場景驅動的個性化學習服務場景4場景5場景6場景7場景3場景2場景8場景1場景判斷場景服務上學途中英語第一單元聽力圖書館數學“不等式”經典例題休閑吧“不等式”作業交流（同伴交流）外地場景“不等式組”的知識講解資源（做預習使用）············場景驅動的個性化學習服務（三）個性化學習個性化錯題本+作業（三）個性化學習（四）綜合素質評價《深化新時代教育評價改革總體方案》提出要實施綜合素質評價，推動學生德智體美勞全面發展。但目前對于綜合素質的評價存在主觀性強、難落地、易篡改等弊端，使得綜合素質評價的實用性和公信力不強。“大數據+區塊鏈技術”是解決這一難題的突破口。運用大數據技術對學習過程與學習結果的全息數據進行伴隨式采集，對學生綜合素質進行精準畫像；通過數據上鏈實現去中心化、不可篡改、可追溯等特性，保證綜合素質評價結果的公平性和可信度。（四）綜合素質評價社會實踐課堂學習體質監測藝術實踐勞動教育……服務場景學生操作終端智慧采集筆證明文檔上傳教師評價智慧攝像頭采集手段展示手段數據歸檔學生能力畫像學生檔案區塊鏈（四）綜合素質評價綜合素質評價維度支撐材料上傳了解學生在“德、智、體、美、勞”不同維度的成長情況，支撐學生的綜合性評價與增值性評價（四）綜合素質評價智慧德育新型VR德育資源模擬黨史博物館（四）綜合素質評價智慧德育根據學生德育表現兌換“多彩幣”開展自我評價、同伴評價、老師評價和家長評價相結合的四方評價；采用量化積分兌換獎章、虛擬幣等形式，實現定量評價與定性評價相結合。（四）綜合素質評價智慧體育通過可穿戴設備分析學生體質健康數據和變化趨勢，形成體質健康監測報告個性化分析學生的體質特征與運動習慣，為每個學生定制運動計劃和健康管理方案解決傳統體育教學“難量化、難記錄、難監督、難分析”的問題。（四）綜合素質評價智慧美育智能書法指導系統，記錄學生筆畫、筆觸智能音樂系統，記錄學生彈奏數據借助人工智能與大數據技術，促進美育教學規范化與評價體系標準化。（五）智能治理權益保障模型機制建設模型創新發展模型教師成長模型教育質量模型資源配置模型（入學平等模型、身心發展模型、在學保障模型、弱勢關懷模型、校園安全模型）（依法治校模型、民主制度模型、發展規劃模型、信息公開模型）（辦學特色模型、家校社區模型、學校文化模型、國際化水平模型、創新成果模型）（師德師風模型、管理能力模型、教學工作模型、師資隊伍模型、教學研究模型、專業發展模型）（綜合發展模型、教學效果模型、課程設置模型、社會認可模型、評價體系模型）（空間資源模型、實驗條件模型、校園設施模型、信息化建設模型、圖書資源模型）智能治理內容（五）智能治理智能治理框架（五）智能治理教育資源配比分析通過對智慧教室數量、智慧教學設備數量、用戶總數、師生比、家長數量、課程開設情況進行統計，展示智慧產品在學校內的實際應用成效，以多樣化數據圖表多角度、全方位呈現數據背后的場景價值，以優化教育經費、資源配比等教育治理。師生比及家長數量各類教室數量以及終端數量各類課程開設數量（五）智能治理教育信息化應用分析從學校信息化應用的宏觀角度，針對智慧考試、智慧學習、智慧課堂等信息化用戶、資源和成果等角度進行統計展示，分別從信息化教學應用活躍情況、基礎設施建設情況、資源情況、業務場景使用情況、教學信息化應用情況維度進行信息化全景展現。業務場景使用情況資源教學信息化應用情況信息化教學應用活躍指數用戶趨勢基礎設施建設情況（六）智能教研學校教學質量監管中心以教學質量分析結合多樣化數據圖表，多角度、全方位呈現學校教學水平發展情況，分別從學業水平發展、大數據教研、教學活動及效果分析、教學質量預警四個方面進行教學分析與監控。學業水平發展情況教學活動及效果分析大數據教研教學質量預警線下一對一教研（六）智能教研線下多對一教研線上協同教研（六）智能教研教師專業發展評價通過對教師群體畫像和靈活的標簽化分層，能更加精準的篩選出教育局組織的不同培訓目標下的各校參訓教師清單，針對性培訓提高，避免以往“大水漫灌”的培訓方式，節約了教師時間和縮減全面教培的場地等經費投入。基于教師備課、教研、教學等不同數據匯聚和指標化，能更加清晰的對教師個體優劣狀態進行刻畫、追蹤和評價，基于數據提高了教師評價的科學性。解決以往學校直接主觀上報名額，無法通過數據來評審核實的不足。助力針對性教師培訓助力科學化教師評價（七）智慧服務家校服務消息通知，如到離校師生互評，如課堂作業推送，如個性化作業健康碼提交報名約課，如舞蹈成績查詢校園智慧大腦（七）智慧服務消息通知實時推送上課提醒、考勤通知、作業布置、課程調整、課程優惠等信息，方便家長及時了解學校及教學情況健康碼提交家長將根據通知要求按時上傳健康碼，老師可以實時查看班級內學生健康碼提交情況，隨時對未提交家長發布催發通知（七）智慧服務師生互評點評信息及時反饋，激發學生學習積極性，方便家長及時把握課堂表現的同時，提高教師自我監控與反思能力，促進教與學全面發展報名約課報名約課隨時隨地，家長/學生足不出戶，動動手指即可輕松完成報班約課操作，消費粘性輕松培養，大大提升服務體驗及報班率（七）智慧服務作業推送提取每位學生的各科知識點掌握情況，定向推送給家長針對性課后試題，節省家長尋找針對性題目的同時，讓家長起到對孩子的監督作用成績查詢隨時查看所學測驗成績，方便學生和家長及時了解近段時間的學習情況，配合授課老師有針對性地進行重點輔導保障措施組織保障學校成立智慧校園建設領導小組，推廣學校CIO、CTO制度；領導小組下設智慧校園