智慧校园创建：校级层面上智慧教育的推进v27

智慧校园创建：校级层面上智慧教育的推进

武法提北京师范大学教育技术学院

2021.05.27，朝阳小学智慧校园建设背景自2018年《教育信息化2.0行动计划》等政策文件发布以来，学校信息化网络环境得到了大幅改善，学校互联网接入率已达100%，多媒体教室普及率达95.2%；且在探索教育信息技术和教学工作的结合中，学校数字教育资源日益丰富，运用信息化手段的教学模式在逐步替代传统教学模式。校级层面推进智慧教育存在的问题学校的问题队伍的问题应用的问题学校缺乏顶层规划与宏观把控智慧校园仍是建设驱动，而非应用驱动与服务驱动学校存在老旧信息化设备与智能设备的耦合融入等问题高素质信息技术团队力量缺乏，难以维护如VR、AR等智能设备教师信息化能力提升与应用培训的内容有待改进，理念有待更新已有的各类教育应用之间数据无法互通，形成数据孤岛，难以实现一体化智能终端被限制进入课堂，信息化教学的场景回归到“教师+大屏”时代，伴随式数据采集难以落实数据驱动的综合素质评价工作难以落地智慧校园建设总体目标通过建设智慧校园，提升学校的教育信息化应用水平，探索数据驱动的“教、学、管、评、测、研、服”教育全链条实现形式，逐步解决校园教学的全向交互、校园环境的全面感知、校园管理的高效协同、校园生活的个性便捷，提升面向多教育主体的服务水平，最终建成完整统一、技术先进，覆盖全面、应用深入，高效稳定、安全可靠的智慧教育生态。智慧校园建设指导原则问题导向目标导向需求导向效益导向应用分散各自登录数据不通烟囱林立各自为政数据驱动对接市（区）级智慧教育大平台服务内生需求以用定建以用促建教学个性化教育均衡化指导精准化管理精细化决策科学化智慧校园建设顶层设计智慧校园建设顶层设计市（区）建立一体化教育云平台，运用云技术将基础设施进行池化，通过云操作进行虚拟化管理；基于统一信息标准及规范，数据处理平台提供计算能力与服务能力，实现数据的采集、清洗、转换、整合，之后汇聚到共享数据中心，进行分布式存储以及管理。以数据为支撑打造教育应用工具箱，各学校根据实际情况进行应用的接入。学校以教育应用为导向，运用大数据分析技术挖掘数据中有价值的信息，为应用服务提供证据支持；根据面向的角色及其所持终端，运用可视化技术呈现相应的数据报表，辅助教育决策。智慧校园建设数据目录人脸识别门禁校园监控各类安防系统实现对学生轨迹的智能追踪与突发事件的自动预警，加强校园数字安防建设公共设施（一）环境建设网络设施（一）环境建设千兆光纤+5G校园网络网络设施（一）环境建设无线全覆盖电子班牌班级文化班级信息、班级相册、活动展示、师生风采等班级文化展示班级管理教务管理、考勤管理、值日管理等班级工作管理信息通知校园公告、班级通知、班级动态、课表查询等信息通知与查看学生中心查看个人成绩、个人考勤等个人信息，并可与家长沟通联系公共设施（一）环境建设升级通用教室智慧黑板交互式电子白板智能录播系统（一）环境建设拓展专用教室地理专用教室不同地理实验的实验套装配置AR地理沙盘，将不同的地势地貌形态通过虚拟投影真实展示（一）环境建设拓展专用教室茶艺教室智慧书法教室（一）环境建设建设智慧教室全物联化学习环境采集学生多模态数据智能灯光调节智慧窗帘智能调节温度湿度桌面摄像头智能手环（一）环境建设劳动教育基地自主阅读空间家校沟通空间（一）环境建设特色活动空间以软件应用为导向，以学生需求为抓手，结合课程主题与知识逻辑确定教学目标，筛选适切的资源、设计精准路径、开展相应的活动，结合资源推送、错题重现、同类再测等方式开展教学干预，实现以数据驱动为核心的常态化精准教学。（二）精准教学1.多应用软件共存重组各软件功能模块实现统一身份认证，单点登陆2.学情数据采集与分析丰富学习者画像，确认学习需求3.教师精准授课（平台）支持开展精准教学。4.考试评阅（专题练习+学期联考）有针对性解决班级共性基础问题及高个性化和核心性问题，实现基于“错题驱动”的精准教学多应用软件共存各软件实现统一认证、单点登陆，教师可自行添加软件模块，支持通用化、定制化和个性化教学服务（二）精准教学学情数据的采集和分析作业数据分析考试数据分析（二）精准教学学情数据的采集和分析错题数据分析（二）精准教学学情数据的采集和分析知识点掌握分析（二）精准教学学情数据的采集和分析知识点掌握分析（二）精准教学学情数据的采集和分析学习能力分析（二）精准教学学习行为投入是影响学习绩效的重要因素，对学习行为投入的及时反馈与干预会有效地促进学习绩效的改善。学情数据的采集和分析学习投入分析（二）精准教学学情数据的采集和分析学习习惯分析（二）精准教学学情数据的采集和分析学习预警（二）精准教学学情数据的采集和分析学习者画像（二）精准教学教师精准授课图2.学生接收示例，并反思自己的解题步骤图1.教师发送优质解题步骤示例（二）精准教学考试评阅实现智能组卷、阅卷开展智能分析（二）精准教学通过自然语言处理技术和语音识别技术，可对学生的作文和口语进行即时评分并提供改善性建议和内容分析结果。考试评阅（二）精准教学线下考试作答自动批阅将学生线下作答的试卷进行扫描，对学生的手写文字、公式等进行识别，并转化为可被计算机编码处理的文字，进而完成对线下试卷的自动批阅。考试评阅（二）精准教学1.通过用户画像系统绘制学生标签，精细用户分群，形成全息用户画像。2.结合教育教学场景，基于学习行为等数据形成数据采集体系并进行相应的数据建模。3.围绕学习者画像进行可视化呈现，实施学习干预与学习改进，提升学习效果，促进个性化、适应性学习。譬如：根据学生需求，推送个性化作业。标准化学习服务模式服务形式单一、服务内容雷同、服务过程相似，难以实现以学习者为中心的个性化服务理念注重对学习者所在场景的关注和理解，提供适应性、精准化个性化的以学习者为中心的学习服务场景驱动的学习服务模式（三）个性化学习正式学习场景虚拟学习场景非正式学习场景课堂学习图书馆学习实验室学习休闲吧学习科技馆学习学习场景无缝链接学习场景无缝衔接（三）个性化学习学习行为轨迹数据学习者场景模式挖掘场景驱动的个性化学习服务场景4场景5场景6场景7场景3场景2场景8场景1场景判断场景服务上学途中英语第一单元听力图书馆数学“不等式”经典例题休闲吧“不等式”作业交流（同伴交流）外地场景“不等式组”的知识讲解资源（做预习使用）············场景驱动的个性化学习服务（三）个性化学习个性化错题本+作业（三）个性化学习（四）综合素质评价《深化新时代教育评价改革总体方案》提出要实施综合素质评价，推动学生德智体美劳全面发展。但目前对于综合素质的评价存在主观性强、难落地、易篡改等弊端，使得综合素质评价的实用性和公信力不强。“大数据+区块链技术”是解决这一难题的突破口。运用大数据技术对学习过程与学习结果的全息数据进行伴随式采集，对学生综合素质进行精准画像；通过数据上链实现去中心化、不可篡改、可追溯等特性，保证综合素质评价结果的公平性和可信度。（四）综合素质评价社会实践课堂学习体质监测艺术实践劳动教育……服务场景学生操作终端智慧采集笔证明文档上传教师评价智慧摄像头采集手段展示手段数据归档学生能力画像学生档案区块链（四）综合素质评价综合素质评价维度支撑材料上传了解学生在“德、智、体、美、劳”不同维度的成长情况，支撑学生的综合性评价与增值性评价（四）综合素质评价智慧德育新型VR德育资源模拟党史博物馆（四）综合素质评价智慧德育根据学生德育表现兑换“多彩币”开展自我评价、同伴评价、老师评价和家长评价相结合的四方评价；采用量化积分兑换奖章、虚拟币等形式，实现定量评价与定性评价相结合。（四）综合素质评价智慧体育通过可穿戴设备分析学生体质健康数据和变化趋势，形成体质健康监测报告个性化分析学生的体质特征与运动习惯，为每个学生定制运动计划和健康管理方案解决传统体育教学“难量化、难记录、难监督、难分析”的问题。（四）综合素质评价智慧美育智能书法指导系统，记录学生笔画、笔触智能音乐系统，记录学生弹奏数据借助人工智能与大数据技术，促进美育教学规范化与评价体系标准化。（五）智能治理权益保障模型机制建设模型创新发展模型教师成长模型教育质量模型资源配置模型（入学平等模型、身心发展模型、在学保障模型、弱势关怀模型、校园安全模型）（依法治校模型、民主制度模型、发展规划模型、信息公开模型）（办学特色模型、家校社区模型、学校文化模型、国际化水平模型、创新成果模型）（师德师风模型、管理能力模型、教学工作模型、师资队伍模型、教学研究模型、专业发展模型）（综合发展模型、教学效果模型、课程设置模型、社会认可模型、评价体系模型）（空间资源模型、实验条件模型、校园设施模型、信息化建设模型、图书资源模型）智能治理内容（五）智能治理智能治理框架（五）智能治理教育资源配比分析通过对智慧教室数量、智慧教学设备数量、用户总数、师生比、家长数量、课程开设情况进行统计，展示智慧产品在学校内的实际应用成效，以多样化数据图表多角度、全方位呈现数据背后的场景价值，以优化教育经费、资源配比等教育治理。师生比及家长数量各类教室数量以及终端数量各类课程开设数量（五）智能治理教育信息化应用分析从学校信息化应用的宏观角度，针对智慧考试、智慧学习、智慧课堂等信息化用户、资源和成果等角度进行统计展示，分别从信息化教学应用活跃情况、基础设施建设情况、资源情况、业务场景使用情况、教学信息化应用情况维度进行信息化全景展现。业务场景使用情况资源教学信息化应用情况信息化教学应用活跃指数用户趋势基础设施建设情况（六）智能教研学校教学质量监管中心以教学质量分析结合多样化数据图表，多角度、全方位呈现学校教学水平发展情况，分别从学业水平发展、大数据教研、教学活动及效果分析、教学质量预警四个方面进行教学分析与监控。学业水平发展情况教学活动及效果分析大数据教研教学质量预警线下一对一教研（六）智能教研线下多对一教研线上协同教研（六）智能教研教师专业发展评价通过对教师群体画像和灵活的标签化分层，能更加精准的筛选出教育局组织的不同培训目标下的各校参训教师清单，针对性培训提高，避免以往“大水漫灌”的培训方式，节约了教师时间和缩减全面教培的场地等经费投入。基于教师备课、教研、教学等不同数据汇聚和指标化，能更加清晰的对教师个体优劣状态进行刻画、追踪和评价，基于数据提高了教师评价的科学性。解决以往学校直接主观上报名额，无法通过数据来评审核实的不足。助力针对性教师培训助力科学化教师评价（七）智慧服务家校服务消息通知，如到离校师生互评，如课堂作业推送，如个性化作业健康码提交报名约课，如舞蹈成绩查询校园智慧大脑（七）智慧服务消息通知实时推送上课提醒、考勤通知、作业布置、课程调整、课程优惠等信息，方便家长及时了解学校及教学情况健康码提交家长将根据通知要求按时上传健康码，老师可以实时查看班级内学生健康码提交情况，随时对未提交家长发布催发通知（七）智慧服务师生互评点评信息及时反馈，激发学生学习积极性，方便家长及时把握课堂表现的同时，提高教师自我监控与反思能力，促进教与学全面发展报名约课报名约课随时随地，家长/学生足不出户，动动手指即可轻松完成报班约课操作，消费粘性轻松培养，大大提升服务体验及报班率（七）智慧服务作业推送提取每位学生的各科知识点掌握情况，定向推送给家长针对性课后试题，节省家长寻找针对性题目的同时，让家长起到对孩子的监督作用成绩查询随时查看所学测验成绩，方便学生和家长及时了解近段时间的学习情况，配合授课老师有针对性地进行重点辅导保障措施组织保障学校成立智慧校园建设领导小组，推广学校CIO、CTO制度；领导小组下设智慧校园