智慧教育典型案例：基于大數(shù)據(jù)時代教育變革的智慧校園建設

建設大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)個性化育人

——“基于大數(shù)據(jù)時代教育變革的智慧校園建設”報告 浙江師范大學附屬中學

一、背景與問題

《中國教育現(xiàn)代化2035》提出了推進教育現(xiàn)代化的基本理念之一是加快信息化時代教育變革。建設智慧化校園，統(tǒng)籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺，利用信息技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革，助推面向未來的學生全面而有個性的發(fā)展。在高考改革與發(fā)展核心素養(yǎng)的背景下，在選課走班的實施過程中，我校面臨如高考、選考科目如何更精準的甄別與診斷；教師、學生的評價如何順應變化；校內(nèi)與校外、線上與線下的教與學的方式如何更加有效；如何更好地實現(xiàn)校內(nèi)資源的有序積累及校外資源的有效推送等諸多問題。浙師大附中屬于全省范圍內(nèi)較早建成全面、應用成熟校園網(wǎng)的學校。1998年就建成多媒體演示教室、教學課件制作室，正是因為建設和應用較早，遇到和出現(xiàn)的問題也較早，如大量的信息孤島、碎片化的資源，使用者無法精準獲取信息與資源，在校師生在日常教學中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)沒有得到有效利用；技術(shù)在學校教育中的地位是主導，是輔助還是融合等還需要進一步明確等。二、理念與目標

（一）建設理念

學校以“探索未來學校新樣態(tài)”為建設方向，在建設進程中，重點關注三個方面，即學生的學、教師的教、學校的導；重點建設三個系統(tǒng)，即1環(huán)境系統(tǒng)、課程系統(tǒng)、評價系統(tǒng)；實現(xiàn)三個建設目標，即理念現(xiàn)代化、體系結(jié)構(gòu)化、治理數(shù)據(jù)化。以學生的學習為本，課程是智慧教育的核心和靈魂，師生成長的綜合體。智慧校園建設突出以下五個特征：體驗——強調(diào)師生的體驗，讓師生發(fā)揮效能；數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)的標準、獲取、管理，數(shù)據(jù)治理體現(xiàn)教育特征；聯(lián)接——綜合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的軟件平臺。既有平臺內(nèi)的“小聯(lián)接”，也有教育與其它領域的“大聯(lián)接”；開放——面向?qū)W生、家長、教師的共享與開放，注重師生的獲得感與成就感；智能——更加自動、更加智能的為人服務。（二）建設目標

探索“個性化學習、差異化教學、泛在式學習、群智化學習、協(xié)作式學習、項目式學習”的智慧教育模式。實現(xiàn)差異+精準的教學、個性+選擇的學習、交互+共享的管理等等。1.建設互聯(lián)感知可交互的智慧校園環(huán)境。物理空間與信息空間融合，物理感知與信息感知師生的數(shù)據(jù)，校內(nèi)外的數(shù)據(jù)以教育特征進行治理，泛在可交互的教學空間。2.形成豐富多樣可選擇能集成的智慧課程資源。校內(nèi)數(shù)字資源標準化、貼標簽、能堆積；校內(nèi)數(shù)字資源能鏈接、可轉(zhuǎn)化、促生成；課程設置與教學安排實現(xiàn)資源的按需集成；資源建設多樣化、系統(tǒng)化、系列化，師生獲取精準高效。 3.探索基于大數(shù)據(jù)平臺的未來學校的新樣態(tài)。通過開展基于數(shù)據(jù)的治理體系和治理能力，精準教學和學生成長評價的研究與實踐。探究與人工2智能技術(shù)相融合，為每個學生動態(tài)規(guī)劃最優(yōu)學習路徑，提供個性化的高效學習方案、學習空間和課程資源，開展混合式學習和項目學習，優(yōu)化支持多元發(fā)展和個性化成長的育人模式，探索基于大數(shù)據(jù)平臺的未來學校的新樣態(tài)。（三）建設構(gòu)架

浙師大附中智慧校園建設的整體構(gòu)架：平臺+空間。1.平臺（1+1+N）：大數(shù)據(jù)平臺、選課排課系統(tǒng)、應用系統(tǒng)。 2.空間：學習空間——尖峰創(chuàng)客空間；教學空間——創(chuàng)新實驗室、科學實驗室、人文實驗室；混合空間——麗澤館；常態(tài)空間——各類教室。三、體制與機制

（一）三線推進，多元協(xié)同

在智慧校園建設中做到三線推進。一是浙師大附中提出基于選課走班的育人模式，基于技術(shù)支撐的原則要求，現(xiàn)有平臺使用情況與利弊分析；二是高校（浙師大）提出普通高中智慧校園的數(shù)字標準體系，主持浙師大附中“智慧校園”建設方案的論證、跟蹤與驗收；三是運營商(省聯(lián)通公司)作為系統(tǒng)的集成商，提出普通高中“智慧校園”的建設體系，結(jié)構(gòu)拓撲圖；提出建設的經(jīng)費預算和后期的運營模式。在建設過程中，浙江省產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司及聯(lián)通金華分公司作為建設系統(tǒng)的總集成商，負責學校網(wǎng)絡服務，信息化項目總集成，聯(lián)合創(chuàng)新研究。3另外,學校先后與武漢天喻、北京曉羊、字節(jié)跳動等公司建立深度合作關系，明確“一把手”工程，落實常態(tài)化溝通和對接機制。 （二）成立數(shù)據(jù)發(fā)展與管理委員會與首席信息官

為了全面推進現(xiàn)代學校治理建設，建立健全學校數(shù)據(jù)發(fā)展與管理工作機制，進一步完善和提升基于數(shù)據(jù)的學校治理體系和治理能力，學校成立數(shù)據(jù)發(fā)展與管理委員會，由校長任首席信息官，設置行政主管+技術(shù)主管+數(shù)據(jù)管理的組織架構(gòu)。委員會領導全程參與智慧學校的頂層設計、框架和流程設計；行政主管負責對學校治理體系現(xiàn)代化進行基于數(shù)據(jù)的重構(gòu)；技術(shù)主管負責對學校治理能力現(xiàn)代化進行基于數(shù)據(jù)的精準支持、推動和實現(xiàn)，使學校決策更加數(shù)據(jù)化、精準化、科學化；數(shù)據(jù)管理成員負責數(shù)據(jù)收集、流轉(zhuǎn)和輸出，做好學校數(shù)據(jù)再應用的策劃、開發(fā)和實施。 （三）開展數(shù)據(jù)聯(lián)合創(chuàng)新研究

學校聯(lián)合浙師大智慧教育研究院、浙師大網(wǎng)信辦、省市教育技術(shù)中心、浙江省聯(lián)通產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、武漢天喻、北京曉羊等合作單位，成立大數(shù)據(jù)聯(lián)合創(chuàng)新研究院，深度研究大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)融通、基于數(shù)據(jù)的精準教學、學生成長與評價、學校治理體系和治理能力等重要課題。4四、舉措與過程

1.2019年3月，學校部署智慧校園建設專項行動，由分管副校長領銜，在學校信息中心基礎上吸納部分骨干教師成立核心團隊，開始學習、考察、謀劃建設工作。2.2019年7月召開智慧學校建設研討會，邀請浙師大智慧教育研究院、浙師大網(wǎng)信辦、金華市教育技術(shù)中心的領導和專家對智慧校園的建設方向、方案和方法進行論證，正式全面啟動智慧校園建設工作。 3.2019年8月入圍浙江省整體推進智慧教育綜合試點學校名單并開展工作。4.2019年9月招標浙江省聯(lián)通公司為學校網(wǎng)絡服務商，開始學校網(wǎng)絡環(huán)境與空間（硬基礎）建設與提升，10月學校與聯(lián)通公司簽訂戰(zhàn)略性框架協(xié)議，聯(lián)通公司成為學校智慧校園建設的總集成商。 5.2019年9月學校開始試用科大訊飛、極課大數(shù)據(jù)等應用系統(tǒng)，進行精準教學研究與實踐。6.2019年11月啟動數(shù)據(jù)中心建設的頂層設計與學校需求調(diào)研。 7.2020年2月《基于選課走班模式的智慧校園建設》獲2020年浙江省教育規(guī)劃課題立項。8.2020年5月武漢天喻中標并開始學校數(shù)據(jù)中心建設。 9.2020年6月學校、聯(lián)通公司、武漢天喻就未來學校建設三方協(xié)議簽署，從體制和機制上保障了建設工作的順利開展。 10.2020年7月智慧學校建設的三方論壇，對建設工作進行梳理總結(jié)，對建設工作再部署，天喻教育應用系統(tǒng)應用、學校官網(wǎng)工作有序開展。5 11.2020年8月底完成網(wǎng)絡改造，局部場景5G部署應用，數(shù)據(jù)中心基礎性工作，智慧教室完工交付使用。 12.2020年9月底北京曉羊中標選課排課系統(tǒng)，并開始與數(shù)據(jù)中心對接。13.2020年9月28日召開浙師大附中智慧學校建設的四方高峰論壇。 14.2020年10月14日召開浙師大附中智慧學校發(fā)展大會，開啟全員參與的智慧教育行動研究與實踐。五、成效與經(jīng)驗

（一）基于新型空間，在創(chuàng)新學習中成就最好的自己

目前，我校已建成滿足學生創(chuàng)新學習的創(chuàng)客空間，基于學生的實際問題，結(jié)合STEAM教育，在老師的指導下開展項目式學習，策劃項目方案，頭腦風暴，分享交流，團隊合作，創(chuàng)新創(chuàng)意，知識技術(shù)的自主學習自主探究，項目路演，表達分享等新型的學習模式已成為學生學習的常態(tài)。2019年，我?？苿?chuàng)活動在開源硬件、三維建模、新媒體制作和信息奧賽四大科創(chuàng)活動基礎上，重點轉(zhuǎn)向人工智能科創(chuàng)活動。在組織學生參加“第十五屆全國宋慶齡基金會創(chuàng)新大賽”特別設立的人工智能類比賽中，由高二年級馮日昊和尤彥博同學的“人工智能蜂窩書房”作品，獲得人工智能類全國銀獎。62019年，我校又有幸成為人工智能教育培育學校，配給了11臺Pepper機器人。在2019年軟銀杯機器人大賽上，由高二學生戴鑫、王培霖、蔣樂天、嚴宇赫組隊創(chuàng)作的“智慧敬老院機器人”作品，獲得中學組第一名，拿到金牌。在2019年，學生分別參加了第二十屆中小學電腦制作活動，獲得一個市一等獎、二個省一等獎和一個全國三等獎。第十五屆宋慶齡基金會創(chuàng)新大賽“，獲得一個省二等、一個全國銀獎和一個全國銅獎。學校創(chuàng)新實驗室活動搞得有聲有色，轟轟烈烈，在外產(chǎn)生了一定的影響，吸引了不少學校單位來參觀交流：省內(nèi)各地的學校，河北教育裝備中心，山西陽泉市教育局，新疆阿克蘇參觀團。教育技術(shù)專家、教育部教師工作司任友群司長曾來?？疾熘笇?，我們也接待了發(fā)展中國家的信息化教育官員代表團來訪。（二）基于智慧教室，在創(chuàng)新教學成就智慧教師

作為探索新型課堂模式的重要載體，智慧教室要實現(xiàn)移動教學、虛擬仿真實驗教學、傳感實驗教學和VR教學。在智慧的空間里，我校教師積極創(chuàng)新、大膽嘗試，玩轉(zhuǎn)移動教學、虛擬仿真實驗教學、傳感實驗教學和VR教學，搭建未來教育的樣子，成為創(chuàng)新教學的踐行者、受益者。7在智慧教室這樣的新型教學空間中，越來越多的老師主動探索實踐，開展創(chuàng)新教學，改變課堂模式，讓學生都沉浸在整個課堂氛圍中，大大提高了學生們的熱情。在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)上，利用計算機的強大數(shù)據(jù)處理能力和即時繪圖軟件，可將學生從簡單、機械、繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程中解脫出來，讓他們的時間和精力用在更有創(chuàng)造力的方面。另外，浙師大附中還著力打造混合式學習來更好地支持個性化學習和多樣化教學方式的開展?；旌鲜綄W習空間中布局靈活，配置可移動，支持教師開展多樣化的教學活動。突出打造數(shù)字化學習社區(qū)，利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，搜集學生學習的過程信息，評估學生的學習特征與優(yōu)勢潛能，為每一位學生提供定制化的“學習體檢表”，幫助教師研制出個性化的學習方案。8在浙師大附中，基于新型空間的“個性化學習、差異化教學、泛在式學習、群智化學習、協(xié)作式學習、項目式學習”的智慧教育模式正在探索與實踐。（三）基于數(shù)據(jù)平臺，在數(shù)據(jù)融合中提升治理能力

浙師大附中的大數(shù)據(jù)平臺包括：基礎數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)治理平臺和智慧學校平臺。學校數(shù)據(jù)治理平臺學?；A數(shù)據(jù)平臺9 智慧學校平臺主頁面

在完成基礎數(shù)據(jù)平臺的基礎上，學校目前已有了初步的教育數(shù)據(jù)規(guī)劃，并開始對接基礎數(shù)據(jù)平臺、選課排課系統(tǒng)、智能組卷系統(tǒng)、題庫系統(tǒng)、成績分析系統(tǒng)、超融合終端系統(tǒng)、墨水屏平板教學系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，初步建立了學校的數(shù)字資產(chǎn)。平臺商的專業(yè)底層技術(shù)員常駐在學校。學校的大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)主管與平臺商的技術(shù)員進行緊密合作，正在積極引導學校各個部門對已有應用系統(tǒng)的使用，并根據(jù)應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征建立數(shù)據(jù)索引，將應用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同步返回到大數(shù)據(jù)平臺中，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)融通。10（四）基于應用系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)賦能中優(yōu)化教學與評價

學校現(xiàn)階段依托天喻慧學網(wǎng)平臺，進行“精準+差異”化的教學方式，通過信息手段，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，探索教育教學方式變革，提升教學效率。1.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的及時全面性。該平臺能較為直觀、全面、快捷的呈現(xiàn)學生學習情況報告，老師根據(jù)這些報告，對學生進行客觀而全面的分析，對班級教學更精準，對學生的輔導分析更具有針對性。教師和家長通過學生歷次成績的走勢圖，可以非常清楚的看出該學生的學習情況。2.學校管理者直觀、便捷獲取數(shù)據(jù)。便于學校管理者對老師、學科組的評價。各班平均分對比，各班各類分數(shù)段情況，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)還可以按照學校需求和使實際情況，進行個性化選擇設置。同時平臺內(nèi)有豐富的試題資源庫，便于學生和老師選擇使用。3.改變學生評價模式以促進學生自主選課。通過對學生學習過程的軌跡分析，日常作業(yè)檢測的數(shù)據(jù)積累分析，對學生的學科進行精準模擬，為學后續(xù)選課及職業(yè)規(guī)劃提供客觀的參考。（五）基于線上平臺，在輻射引領中貢獻附中力量

1.公益線上直播課

疫情期間，我校利用智慧學校建設平臺率先開展公益直播，三個年級平臺人氣值基本都是2萬起步的，有很多學校組織學生集體觀看我校優(yōu)秀教師的公益課程，甚至有臺灣、香港學生也一起學習，國內(nèi)很多著名在線直播平臺也來聯(lián)系我校教師能參加全國名校公益活動。尤其是4月7日開始的“高考云中對”，8位特級教師帶來的8場“云中對”，近500分鐘，10萬余人次參與。11 2.面向偏遠地區(qū)的遠程送教

針對疫情時期的特殊情況，2月初，學校制定了利用網(wǎng)絡平臺