论文部分内容阅读
近几年来，从智慧课堂到智慧校园，再到智慧教育，依托以人工智能为代表的新一代信息技术打造的物联化、智能化、感知化的智慧教育正向我们走来。智慧教育是教育信息化的新境界。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标，推动从教育专用资源向教育大资源转变、从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变，努力构建“互联网 ”条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式。2019年5月23日，习近平总书记在致国际教育信息化大会开幕的贺信中指出，顺应信息技术的发展，推动教育变革和创新，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题。
为了深化教育综合改革，促进江苏省启东市的教育实现更高水平的优质均衡，显著提升启东教育的总体水平。启东市顺应时代要求，制定了“实施现代教育装备创新应用，推动启东教育提质升级”的总目标，积极开展智慧教育的创新实践。
一、均衡配置：智慧教育的资源建设
启东教育装备经过多年建设，大多数学校达到《江苏省中小學教育技术装备标准》I类标准，所有学校均创建成为“南通市数字化校园”，拥有完善的、融合了数字化技术的实验室设施、图书及各类教学器材。“校校通”“班班通”全覆盖：普及校园网1000M接入教育城域网，重点学校双裸纤接入教育城域网，班级多媒体教学设备配置率达到100%。学校能够高速访问教育资源平台，获取丰富的教学资源和应用。
全市已经有15所学校创建成“南通市智慧学校”，学校信息化基础设施水平能够全面支撑开展现代教育装备在跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等教育模式中的协同应用。2016年，在南通市教育机器人竞赛中，启东市获特等奖16个、一等奖23个，在南通市少年儿童科技创新实践能力大赛中，启东市获一等奖13个。2017年，启东中学、紫薇小学等学校在27届省青少年科技创新大赛中获一等奖2项、二等奖10项、三等奖10项。2018年，在第29届省青少年科技创新大赛中，启东市获一等奖4个、二等奖3个;在第33届全国青少年科技创新大赛决赛中，启东市获二等奖1个;在第19届全国中小学电脑制作活动创客竞赛中，启东市获一等奖1个;和合小学、紫薇小学、天汾小学、大洋港小学被认定为南通市“新优质学校”。
二、重点应用：智慧教育的精准突破
在现代教育装备建设思想的引领下，完成教育大数据平台的建设，逐步丰富数据分析、挖掘数据模型，在教育管理、教学评价、质量监测等方面形成数字画像，大胆地将大数据与人工智能运用到高中教学中。
高中学校所有教室的课堂场景，实现大数据采集，升级网络阅卷系统、完善量表采集平台、配置作业和课堂联系采集客户端，实现细颗粒度的学业发展数据、非学业发展因素的全数据链采集，形成完善的主题大数据建设，重点实施基于主题大数据的人工智能在教学诊断与精准干预中的应用;按照试点、推广、深化三个阶段，实现普通教室向“学室”的升级改造。即高中阶段的教室按照学习空间设计，将实验器材、学习终端、大数据采集、图书资料、数字资源等融为一体，形成丰富的走班教学创新模式。
自2015年3月份以来，启东市汇龙中学、启东市第一中学、启东市吕四中学、江苏省启东中学四所中学均开展了智慧教育的实践探究，以助力师生减负增效，尤其是在大数据精准教学系统、个性化学习手册、创客教育三方面运用成效更为突出。
1.大数据精准教学系统的运用
大数据精准教学系统（其中大数据精准教学系统）是面向学校日常考试、作业及发展性教与学评价需求推出的学业大数据个性化教学系统。系统由大数据采集、大数据精准教学、练习中心三部分组成，涵盖考试数据采集、测验数据采集、日常练习数据采集、基础数据分析以及智能题库、精准备课、精准讲评等功能模块。
依托人工智能 大数据 优质资源，实现考试、测验、练习等全场景数据的采集，通过人工智能的知识图谱和习得顺序，精准分析每个班级的学业情况和每个学生的学习情况，从而帮助教育管理者高效决策，帮助教师实现精准施教和学生个性化学习，提高教学效率，提升教学效果。目前，已形成了包括单元测、周周练等在内的立体化、过程化数据记录体系，服务师生测、练、考的同时，完成学业大数据的过程性采集、分析、沉淀。
2.个性化学习手册的运用
个性化学习手册则是基于校内日常学业数据采集，通过人工智能和知识图谱技术，精准分析学情，定位学生的薄弱知识点，在错题整理的基础上，推荐优质学习资源，为学生量身定制的一套专属个性化学习方案，从而促进学生个性化学习，助力教师因材施教，全面提升学校教学效率。
第一，个性化学习手册能为学生解决什么？帮助学生轻松整理考试、作业中的错题，规划有针对性、适合个体特征需要的个性化自主学习路径，为每位学生提供精准的错题、变式题练习，帮助学生实现个性化学习。第二，个性化学习手册能为教师解决什么？通过大数据分析帮助教师更加了解班级学生的整体学习情况，并提供教师讲义，对班级重难点、知识点、解题技巧等进行详细指导，助力教师因材施教，实现更加精准的教学。第三，个性化学习手册能为学校解决什么？帮助学校建设优质校本资源库，为有需要的学校建设大数据个性化学习服务中心，展示学校个性化教学成果，发挥智慧教育的示范引领作用。
启东市汇龙中学从2018年3月份开始，在高一、高二两个年级35个班级的1700余学生中使用个性化学习手册，主要应用学科为数学，其中高一19个班级，订购970人;高二16个班级，订购738人;高一、高二全年级80%以上学生常态化使用个性化学习手册。2019年新学期，高一年级新增物理学科应用个性化学习手册产品，目前，已做到“周末做周练，周一扫描批改”的每周一练，周三前将个性化学习手册打印分发到学生手中，实现常态化应用。教师的教学效果和学生的学习效率也都得到了显著提高。 启东市第一中学目前高二、高三年级常态化应用个性化学习手册产品。其中，高三年级18个班级从2018年11月份开始在數学学科常态化使用个性化学习手册。2019年，新学期新增高二数学使用，应用频次达到每周周练。
启东市吕四中学2018年年底开始试用个性化学习手册产品，目前，高一、高二两个年级数学学科中每周进行常态化应用。
江苏省启东中学自2019年3月开始使用大数据精准教学系统和个性化学习手册，目前，在高一、高二34个班级数学学科中，每周周练使用，通过大数据分析帮助教师更加了解班级学生的整体学习情况，并提供教师讲义对班级重难点、知识点、解题技巧等进行详细指导，助力教师因材施教，实现更加精准的
教学。
3.常态化建构创客教育模式
创客教育是一种以STEAM课程为载体，在课程中体验，在活动中创新，注重动手实践、跨界融合、开拓创新、协作分享的教育模式。它强调学生在玩中做、做中学、学中做、做中创，融创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体。它是一种新型的教育模式，是建立在一系列成熟的教育思想和理念基础上的多种教育理论的融合，是培养学生具有实践、创新、协作、分享特质的素质教育。我们在各个学段建设创新科学实验教室，为各级各类学校配备创客空间、STEAM教学区，注重创客教师团队的组建与培训，探索科学教育与学科教学的融合。
高中学校积极探索创客教育、STEAM教学，常态化开设计算机编程课程。研究创客教育、STEAM教学在高层次思维能力培养中的作用与效果，提高创客教育、STEAM教学在教学质量、优生优培方面的应用效能，在科技创新上取得了不小的成就。
三、推广整合：智慧教育的提档升级
江苏省启东市通过实验区建设，创新教育管理模式、教育教学模式。基于大数据与人工智能技术，全面升级教育管理公共服务平台，实现教育大数据在教育治理中的精准诊断应用，重点在高中教育布局、师资配置、政策制度、激励方案、规范管理等方面实现创新突破，完善对教育教学创新的现代装备的配置，提高软硬件的融合水平，提升现代教育装备与教育教学的融合度。
通过实验区创建，实现高中教育质量的全面提升与重点高中的质量升级;加强教师应用水平培训，促进广大师生信息素养的养成与提高，提高学生跨学科学习能力，在均衡发展的同时，兼顾个性化发展。通过实验区创建，在体制建设、机制保障等方面实现有效突破，持续推动启东市智慧教育的协同发展。
围绕现代教育装备在教学创新中的应用，调整教学设计模式、教学组织模式，整合教师备课资源，形成信息化软硬件、教学装备融合到课程体系中，大力提高教师课程领导力水平。在均衡发展的同时，注重学校个性化，以智慧教育为抓手，促进学校校本课程建设，提高校长课程领导力水平。在高中阶段，率先实施教师专项培训计划，着力培养一批适应创新教学模式的师资队伍。同时，在高中阶段教师专项培训计划中积累经验，逐步分阶段普及初中、小学教师专项培训，全面提升教师信息素养。
顾明远教授指出：“教育现代化包括教育思想的现代化、教育制度的现代化、教育内容的现代化、教育设备和手段的现代化、教育方法的现代化、教育管理的现代化，呈现出教育的民主性和公平性、终身性和全时空性、生产性和社会性、个性性和创造性、多样性和差异性、信息化和创新性、国际性和开放性、科学性和法制性等基本特征。”现代教育装备创新应用助力智慧教育打破了传统教育的体系架构，开启了工业化时代向智能化时代的教育变革，使区域教育呈现出前所未有的公平性和民主性、全时空性和终身性、创造性和个性性、多样性和差异性、科学性和创新性、国际性和开放性，区域学习终于进入到了主权时代。但我们也深刻地认识到，智慧教育的发展才刚起步，日新月异的技术革命和教育如何真正实现有效完美的融合，还需要走更长的探索之路。未来可期，但任重而道远。
（作者单位：江苏省启东市教育体育局）
责任编辑：李莎
[email protected]
为了深化教育综合改革，促进江苏省启东市的教育实现更高水平的优质均衡，显著提升启东教育的总体水平。启东市顺应时代要求，制定了“实施现代教育装备创新应用，推动启东教育提质升级”的总目标，积极开展智慧教育的创新实践。
一、均衡配置：智慧教育的资源建设
启东教育装备经过多年建设，大多数学校达到《江苏省中小學教育技术装备标准》I类标准，所有学校均创建成为“南通市数字化校园”，拥有完善的、融合了数字化技术的实验室设施、图书及各类教学器材。“校校通”“班班通”全覆盖：普及校园网1000M接入教育城域网，重点学校双裸纤接入教育城域网，班级多媒体教学设备配置率达到100%。学校能够高速访问教育资源平台，获取丰富的教学资源和应用。
全市已经有15所学校创建成“南通市智慧学校”，学校信息化基础设施水平能够全面支撑开展现代教育装备在跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等教育模式中的协同应用。2016年，在南通市教育机器人竞赛中，启东市获特等奖16个、一等奖23个，在南通市少年儿童科技创新实践能力大赛中，启东市获一等奖13个。2017年，启东中学、紫薇小学等学校在27届省青少年科技创新大赛中获一等奖2项、二等奖10项、三等奖10项。2018年，在第29届省青少年科技创新大赛中，启东市获一等奖4个、二等奖3个;在第33届全国青少年科技创新大赛决赛中，启东市获二等奖1个;在第19届全国中小学电脑制作活动创客竞赛中，启东市获一等奖1个;和合小学、紫薇小学、天汾小学、大洋港小学被认定为南通市“新优质学校”。
二、重点应用：智慧教育的精准突破
在现代教育装备建设思想的引领下，完成教育大数据平台的建设，逐步丰富数据分析、挖掘数据模型，在教育管理、教学评价、质量监测等方面形成数字画像，大胆地将大数据与人工智能运用到高中教学中。
高中学校所有教室的课堂场景，实现大数据采集，升级网络阅卷系统、完善量表采集平台、配置作业和课堂联系采集客户端，实现细颗粒度的学业发展数据、非学业发展因素的全数据链采集，形成完善的主题大数据建设，重点实施基于主题大数据的人工智能在教学诊断与精准干预中的应用;按照试点、推广、深化三个阶段，实现普通教室向“学室”的升级改造。即高中阶段的教室按照学习空间设计，将实验器材、学习终端、大数据采集、图书资料、数字资源等融为一体，形成丰富的走班教学创新模式。
自2015年3月份以来，启东市汇龙中学、启东市第一中学、启东市吕四中学、江苏省启东中学四所中学均开展了智慧教育的实践探究，以助力师生减负增效，尤其是在大数据精准教学系统、个性化学习手册、创客教育三方面运用成效更为突出。
1.大数据精准教学系统的运用
大数据精准教学系统（其中大数据精准教学系统）是面向学校日常考试、作业及发展性教与学评价需求推出的学业大数据个性化教学系统。系统由大数据采集、大数据精准教学、练习中心三部分组成，涵盖考试数据采集、测验数据采集、日常练习数据采集、基础数据分析以及智能题库、精准备课、精准讲评等功能模块。
依托人工智能 大数据 优质资源，实现考试、测验、练习等全场景数据的采集，通过人工智能的知识图谱和习得顺序，精准分析每个班级的学业情况和每个学生的学习情况，从而帮助教育管理者高效决策，帮助教师实现精准施教和学生个性化学习，提高教学效率，提升教学效果。目前，已形成了包括单元测、周周练等在内的立体化、过程化数据记录体系，服务师生测、练、考的同时，完成学业大数据的过程性采集、分析、沉淀。
2.个性化学习手册的运用
个性化学习手册则是基于校内日常学业数据采集，通过人工智能和知识图谱技术，精准分析学情，定位学生的薄弱知识点，在错题整理的基础上，推荐优质学习资源，为学生量身定制的一套专属个性化学习方案，从而促进学生个性化学习，助力教师因材施教，全面提升学校教学效率。
第一，个性化学习手册能为学生解决什么？帮助学生轻松整理考试、作业中的错题，规划有针对性、适合个体特征需要的个性化自主学习路径，为每位学生提供精准的错题、变式题练习，帮助学生实现个性化学习。第二，个性化学习手册能为教师解决什么？通过大数据分析帮助教师更加了解班级学生的整体学习情况，并提供教师讲义，对班级重难点、知识点、解题技巧等进行详细指导，助力教师因材施教，实现更加精准的教学。第三，个性化学习手册能为学校解决什么？帮助学校建设优质校本资源库，为有需要的学校建设大数据个性化学习服务中心，展示学校个性化教学成果，发挥智慧教育的示范引领作用。
启东市汇龙中学从2018年3月份开始，在高一、高二两个年级35个班级的1700余学生中使用个性化学习手册，主要应用学科为数学，其中高一19个班级，订购970人;高二16个班级，订购738人;高一、高二全年级80%以上学生常态化使用个性化学习手册。2019年新学期，高一年级新增物理学科应用个性化学习手册产品，目前，已做到“周末做周练，周一扫描批改”的每周一练，周三前将个性化学习手册打印分发到学生手中，实现常态化应用。教师的教学效果和学生的学习效率也都得到了显著提高。 启东市第一中学目前高二、高三年级常态化应用个性化学习手册产品。其中，高三年级18个班级从2018年11月份开始在數学学科常态化使用个性化学习手册。2019年，新学期新增高二数学使用，应用频次达到每周周练。
启东市吕四中学2018年年底开始试用个性化学习手册产品，目前，高一、高二两个年级数学学科中每周进行常态化应用。
江苏省启东中学自2019年3月开始使用大数据精准教学系统和个性化学习手册，目前，在高一、高二34个班级数学学科中，每周周练使用，通过大数据分析帮助教师更加了解班级学生的整体学习情况，并提供教师讲义对班级重难点、知识点、解题技巧等进行详细指导，助力教师因材施教，实现更加精准的
教学。
3.常态化建构创客教育模式
创客教育是一种以STEAM课程为载体，在课程中体验，在活动中创新，注重动手实践、跨界融合、开拓创新、协作分享的教育模式。它强调学生在玩中做、做中学、学中做、做中创，融创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体。它是一种新型的教育模式，是建立在一系列成熟的教育思想和理念基础上的多种教育理论的融合，是培养学生具有实践、创新、协作、分享特质的素质教育。我们在各个学段建设创新科学实验教室，为各级各类学校配备创客空间、STEAM教学区，注重创客教师团队的组建与培训，探索科学教育与学科教学的融合。
高中学校积极探索创客教育、STEAM教学，常态化开设计算机编程课程。研究创客教育、STEAM教学在高层次思维能力培养中的作用与效果，提高创客教育、STEAM教学在教学质量、优生优培方面的应用效能，在科技创新上取得了不小的成就。
三、推广整合：智慧教育的提档升级
江苏省启东市通过实验区建设，创新教育管理模式、教育教学模式。基于大数据与人工智能技术，全面升级教育管理公共服务平台，实现教育大数据在教育治理中的精准诊断应用，重点在高中教育布局、师资配置、政策制度、激励方案、规范管理等方面实现创新突破，完善对教育教学创新的现代装备的配置，提高软硬件的融合水平，提升现代教育装备与教育教学的融合度。
通过实验区创建，实现高中教育质量的全面提升与重点高中的质量升级;加强教师应用水平培训，促进广大师生信息素养的养成与提高，提高学生跨学科学习能力，在均衡发展的同时，兼顾个性化发展。通过实验区创建，在体制建设、机制保障等方面实现有效突破，持续推动启东市智慧教育的协同发展。
围绕现代教育装备在教学创新中的应用，调整教学设计模式、教学组织模式，整合教师备课资源，形成信息化软硬件、教学装备融合到课程体系中，大力提高教师课程领导力水平。在均衡发展的同时，注重学校个性化，以智慧教育为抓手，促进学校校本课程建设，提高校长课程领导力水平。在高中阶段，率先实施教师专项培训计划，着力培养一批适应创新教学模式的师资队伍。同时，在高中阶段教师专项培训计划中积累经验，逐步分阶段普及初中、小学教师专项培训，全面提升教师信息素养。
顾明远教授指出：“教育现代化包括教育思想的现代化、教育制度的现代化、教育内容的现代化、教育设备和手段的现代化、教育方法的现代化、教育管理的现代化，呈现出教育的民主性和公平性、终身性和全时空性、生产性和社会性、个性性和创造性、多样性和差异性、信息化和创新性、国际性和开放性、科学性和法制性等基本特征。”现代教育装备创新应用助力智慧教育打破了传统教育的体系架构，开启了工业化时代向智能化时代的教育变革，使区域教育呈现出前所未有的公平性和民主性、全时空性和终身性、创造性和个性性、多样性和差异性、科学性和创新性、国际性和开放性，区域学习终于进入到了主权时代。但我们也深刻地认识到，智慧教育的发展才刚起步，日新月异的技术革命和教育如何真正实现有效完美的融合，还需要走更长的探索之路。未来可期，但任重而道远。
（作者单位：江苏省启东市教育体育局）
责任编辑：李莎
[email protected]