智慧教育助推海淀教育現(xiàn)代化發(fā)展

屠永永　劉杰等

摘要：海淀區(qū)教育信息化建設始終以黨的教育方針為根本遵循，深入推進信息技術(shù)與教育教學融合創(chuàng)新發(fā)展，重視各個層面的科學研究，從2013年提出由數(shù)字教育向智慧教育躍升，即智慧教育1.0時代，主要完成了智慧教育管理機構(gòu)改革、制定了智慧教育頂層規(guī)劃設計、建立了智慧教育科學管理體系、促進了智慧教育環(huán)境均衡發(fā)展、有效提升了智慧教學能力。2018年，隨著《海淀區(qū)智慧教育2.0時代發(fā)展戰(zhàn)略》發(fā)布，海淀智慧教育進入2.0時代，全面構(gòu)建優(yōu)質(zhì)、均衡、開放、創(chuàng)新的海淀教育信息化服務體系，加快推進海淀教育現(xiàn)代化發(fā)展進程。

關(guān)鍵詞：海淀區(qū);智慧教育;教育現(xiàn)代化

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

海淀區(qū)是教育部第一批教育信息化試點優(yōu)秀單位。從2000年到2012年，在經(jīng)歷了初級輔助教學、多媒體教學、數(shù)字化教育三個階段的發(fā)展后，面對已經(jīng)發(fā)展迅猛的教育信息化建設局面，海淀區(qū)確立了以“技術(shù)推動教育變革”為核心理念，堅持以教學應用為先導、“以軟帶硬”“以解決實際問題應用和促進人的發(fā)展為核心”的建設思路;積極探索政府、學校、企業(yè)及社會其他團體共同合作，注重工程項目與研究性項目的有效結(jié)合，形成全方位、全過程的服務體系，初步實現(xiàn)適應性的智慧教學、科學化的智慧管理、協(xié)作化的智慧教研和個性化的智慧服務。

一、統(tǒng)一規(guī)劃布局，牢筑基礎支撐

自2015年以來，海淀區(qū)先后完成了海淀區(qū)教育光纜專網(wǎng)基礎建設項目、海淀區(qū)中小學智慧校園無線網(wǎng)絡班班通達標工程、海淀區(qū)智慧教育視訊平臺、海淀教育資源公共服務平臺、海淀區(qū)中小學教育管理云平臺等區(qū)域“三通兩平臺”相關(guān)建設工作。歷經(jīng)三年多的建設工作，“智慧海淀”建設初見成效。在全市率先實現(xiàn)教育管理無線網(wǎng)絡全覆蓋，建成區(qū)域教育管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了教育資源與社會資源整合、共享、應用和空間可視化。海淀區(qū)智慧教育建設伊始，就確定了“教育光纜專網(wǎng)、智慧校園無線網(wǎng)絡班班通、智慧教育視訊平臺”即“一網(wǎng)一通一平臺”的智慧教育建設三大基礎工程。

1.“一網(wǎng)”

教育光纜專網(wǎng)是海淀區(qū)智慧教育建設中最重要的基礎性工程，全網(wǎng)采用三級設計，即“核心層一匯聚層一接人層”萬兆網(wǎng)架構(gòu)，項目兩期共計完成342家校級節(jié)點單位建設，鋪設光纜里程總計927.8公里，實現(xiàn)全區(qū)教育專網(wǎng)全覆蓋、全貫通，海淀教育網(wǎng)絡高速公路基本建成。

2.“一通”

2016年，通過智慧校園無線網(wǎng)絡班班通建設，補充完成全區(qū)57所學校共計68個校區(qū)3122間普通教室、專用教室、教育教學廳室場館等教學環(huán)境的無線網(wǎng)絡建設工作，為有力推動移動學習、移動辦公、城域網(wǎng)移動通話等應用提供了良好的網(wǎng)絡服務。

3.“一平臺”

智慧教育視訊平臺項目兩期建設共計完成327個校級視訊節(jié)點，形成了覆蓋全區(qū)教育系統(tǒng)的智慧教育視訊平臺體系，實現(xiàn)全區(qū)教育系統(tǒng)視頻會議、視頻通訊和視頻應急指揮等應用，并將逐步發(fā)展成為集現(xiàn)代化辦公、教科研、開放式網(wǎng)絡課程、網(wǎng)絡電視等區(qū)域教育可視化應用主干平臺。

海淀智慧教育發(fā)展以教育專網(wǎng)和教育云為基礎設施，以大數(shù)據(jù)支撐下的教育管理和教育教學為核心，構(gòu)建能夠根據(jù)信息環(huán)境變化和教育改革發(fā)展而不斷演進的“教育大腦”服務體系。“教育大腦”為教育行政管理部門、直屬事業(yè)單位以及各級各類學校提供高速、安全、彼此聯(lián)通的專用網(wǎng)絡和強大靈活的云計算、云存儲、云服務能力。目前海淀區(qū)已經(jīng)完成了教育光纜專網(wǎng)、教育云中心和軟件服務體系支撐平臺三大工程，為“教育大腦”奠基。建設覆蓋全區(qū)教育系統(tǒng)的萬兆光纖專網(wǎng);為兩網(wǎng)提供集約高效的計算和存儲能力、多維度的信息安全保障以及多項云端服務;實現(xiàn)單點登錄、互聯(lián)互通、大數(shù)據(jù)匯聚的基礎。比如，面向教育治理、政務服務、辦學發(fā)展管理等服務平臺，通過軟件互操作技術(shù)規(guī)范和管理數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)平臺間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)匯聚，支撐教育管理決策和教學質(zhì)量提升。

二、建構(gòu)應用體系，推動全面發(fā)展

海淀區(qū)以智慧教育建設破解教育治理工作中不斷出現(xiàn)的新問題，有力推進了區(qū)域入學工作管理、師生素養(yǎng)提升、優(yōu)質(zhì)教育資源建設、辦學管理與教育督導等各業(yè)務部門軟件服務平臺建設，圍繞軟件服務平臺打造智慧校園示范校，在海淀“教育大腦”總體框架下對軟件服務平臺進行一體化推進，以立德樹人為核心構(gòu)建學校管理服務系統(tǒng)，大力提升智慧校園品質(zhì)和特色;積極探索云端智慧校園軟件服務建設新路徑，促進智慧校園均衡發(fā)展。

1.英語機考考點建設

為更加科學、規(guī)范服務海淀區(qū)中、高考英語聽說計算機考試，海淀區(qū)啟動英語機考考場建設項目，為全區(qū)71所學校建設了141間5000余個考位的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、安全可靠、合理舒適的多元化應用考場。各校自啟用以來，實現(xiàn)全區(qū)英語機考“零事故”“零差評”，各考點安全保障措施與高效服務贏得一致好評。

2.智慧教育云中心建設

云中心是智慧教育軟件服務體系的核心基礎設施，也是“教育大腦”的載體和服務能力支撐。智慧教育云中心依托海淀政務云，以駐地云的方式建設于海淀區(qū)教育網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)中心，整個云中心劃分為政務外網(wǎng)區(qū)、普通互聯(lián)網(wǎng)區(qū)和特殊服務專網(wǎng)區(qū)，政務外網(wǎng)區(qū)與互聯(lián)網(wǎng)區(qū)通過數(shù)據(jù)擺渡方式進行信息交換。智慧教育云中心為整個智慧教育軟件服務體系提供集約高效的計算和存儲能力、多維度的信息安全保障以及多項云端服務。同時，云中心還面向?qū)W校提供硬件資源靈活配置的虛擬機房服務，降低硬件設施滯后帶來的發(fā)展空間制約，促進全區(qū)智慧校園均衡發(fā)展。

3.平臺建設

隨著智慧教育軟硬件基礎設施的日益完善，面向教師、學生、教育管理者和家庭社會的各項特色應用與服務也逐漸開展。

幼兒園適齡兒童信息采集系統(tǒng)：實現(xiàn)海淀區(qū)幼兒園招生信息采集、學籍管理一體化;

海淀教育督導綜合管理平臺：實現(xiàn)海淀教育督導工作規(guī)范化、標準化和智能化;

海淀區(qū)教師教育平臺：教師在線開展課程學習、教研活動，為海淀區(qū)教師教育提供綜合服務和決策分析;

海淀區(qū)教委網(wǎng)站群建設項目：充分發(fā)揮平臺的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性，從根本上解決各學校和教育單位網(wǎng)站的建設、管理、運維、安全等問題;

海淀區(qū)中小學教育資源平臺：實現(xiàn)覆蓋各學段學科知識、人文素養(yǎng)、科學技術(shù)、網(wǎng)絡空間等資源的平臺化區(qū)域供給，推進我區(qū)教育大資源建設，進一步推動優(yōu)質(zhì)教育資源均衡發(fā)展;

海淀區(qū)高中教學管理平臺：實現(xiàn)區(qū)校同步推進高中校選科排課、教師及教務管理、學生學業(yè)測評和生涯規(guī)劃指導、教育教學大數(shù)據(jù)管理和綜合決策等應用，有力推進國家和北京市關(guān)于高考改革工作的推進實施;

海淀區(qū)義務教育學校區(qū)級學科帶頭人、骨干教師評審系統(tǒng)建設項目：通過電子化技術(shù)手段使評審工作更加便捷、科學、準確、高效;

海淀區(qū)教育事業(yè)統(tǒng)計及大數(shù)據(jù)系統(tǒng)：通過數(shù)據(jù)對接實現(xiàn)各類教育事業(yè)大數(shù)據(jù)的分析與展現(xiàn)，協(xié)助教育管理者科學穩(wěn)健決策;

海淀區(qū)教育人才職稱、榮譽稱號評審管理服務平臺：在線開展教師職評工作，保障評審公平、公正與高效。

諸多基于各種教育教學與管理內(nèi)在需求的特色應用與服務，為海淀區(qū)智慧教育的深入、全面開展提供了立體化、精確化的有力支撐。

三、建設創(chuàng)新實驗室，提升教師的信息素養(yǎng)

信息素養(yǎng)是現(xiàn)代教師職業(yè)的基本要求。海淀區(qū)深刻認識到教師信息素養(yǎng)提升的重要意義，多年堅持開展教師信息素養(yǎng)培訓工作，并將此項工作納入到教師繼續(xù)教育之中，成為海淀教師教育的一大亮點工作。為提高教師的信息素養(yǎng)，區(qū)教委委托區(qū)教科院將信息素養(yǎng)作為教育管理者、一線教師的重要課程，納入繼續(xù)教育學分，組織開展各種形式的教師信息素養(yǎng)培訓班。通過培訓、論壇、線上活動多種培訓方式，培養(yǎng)干部教師的信息素養(yǎng)應用能力。

區(qū)教科院設立人工智能教學聯(lián)合實驗室，以海淀區(qū)教育信息化現(xiàn)狀建設為基礎，以人工智能與教育領(lǐng)域的探索研究、示范應用為建設目標，將語音識別、人臉識別、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)進行整合，通過打造軟硬件設施支撐人工智能教育、教學、探究活動的開展，成為人工智能技術(shù)應用研發(fā)中心，成為我區(qū)教育信息化改革發(fā)展“實驗田”。

（1）設立智能交互技術(shù)實驗室，探索實現(xiàn)科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等多學科融合教學、探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑。實驗室配備工具配件、開放資源和協(xié)作交互空間，通過課程、工作坊與競賽的方式支持教師開展創(chuàng)客活動。

（2）設立STEM創(chuàng)新實驗室，主要發(fā)揮研究、培訓、研發(fā)、服務和評估等五大功能，加強STEM教育課題學校和實驗學校建設，引導學校研發(fā)STEM教學資源，建設STEM課程，打造STEM教育示范性學校和培訓基地，服務STEM教育交流、宣傳和推廣工作，開展STEM教育項目研究。

（3）設立虛擬航天技術(shù)實驗室，通過培訓實踐和應用體驗，讓師生走近航空航天、參與太空科學，提高師生在航空航天特別是科學教育中涉及的理論與實踐領(lǐng)域的研究能力和科普傳播能力。

（4）組織“海淀區(qū)中小學生程序設計大賽”。2017年以來已成功舉辦了兩屆，大賽積極推動了編程教育的普及與落實，從區(qū)級層面推動了人工智能、計算思維與教育教學融合、創(chuàng)新、發(fā)展，有效提升了全區(qū)中小學生的信息素養(yǎng)、智能素養(yǎng)、創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮了信息技術(shù)在中小學教育工作中的支撐引領(lǐng)作用。

為了實現(xiàn)教師信息素養(yǎng)的提升，海淀區(qū)集中開展人工智能技術(shù)素養(yǎng)培訓，精心打磨師資培訓，包括互動教學、精準分析、智慧微課、虛擬現(xiàn)實教學、增強現(xiàn)實教學、人工智能教學、教學設計等內(nèi)容。通過對人工智能教育的理論和實踐，探索人工智能在教育教學中的作用，具體了解人工智能在教育中的發(fā)展與現(xiàn)狀，教師通過實際案例學習人工智能教育的教學設計方法，能夠?qū)⑷斯ぶ悄芗夹g(shù)與學科融合，形成自己的智能教學設計。

創(chuàng)新實驗室以研究為基礎，以培訓為手段，著力從課程結(jié)構(gòu)建設、學習方式變革、學習空間創(chuàng)建、教育技術(shù)應用、學校組織形態(tài)變革等方面開展實驗探索，為新時代未來學校建設提供理論支持、整體解決方案、評估與實踐指導。海淀區(qū)以人工智能、大數(shù)據(jù)、創(chuàng)客、物聯(lián)網(wǎng)為核心的教師信息素養(yǎng)培訓，積極回應信息時代的現(xiàn)實需要，提升了教育技術(shù)對教育改革的影響力和推動力，助推海淀教育教育信息化、現(xiàn)代化的道路上不斷前行、不斷創(chuàng)新。

四、建設優(yōu)質(zhì)資源，服務教育教學質(zhì)量提升

海淀區(qū)著力建設區(qū)域教育大數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建海淀教育大數(shù)據(jù)運營體系、海淀教育資源公共服務體系、教育管理公共服務體系、智慧教育生態(tài)體系。研發(fā)海淀區(qū)教師發(fā)展平臺、海淀區(qū)學生發(fā)展平臺、定制海淀區(qū)教育資源平臺，三大平臺惠及學生23萬人，教師2.5萬人。研發(fā)并開通教育行政辦公系統(tǒng)、中小學入學管理平臺、教育改革發(fā)展專項經(jīng)費申請平臺、學校干部測評平臺、教師資源和研修平臺、學生學業(yè)評價及綜合素質(zhì)平臺等40多個教育系統(tǒng)業(yè)務平臺，建立海淀教育政策科學決策平臺，重構(gòu)海淀教育評價體系，引領(lǐng)區(qū)域辦學質(zhì)量的全面提升，推動區(qū)域教育數(shù)據(jù)“軟著陸”發(fā)展。

海淀區(qū)自2017年起，先后組織開展兩屆中小學生程序設計大賽。首屆“智慧杯”計算機程序設計大賽以“科技改變生活”為主題，旨在有效幫助中小學生打破常規(guī)思維方式，注重邏輯思考，讓學生們嘗試體會使用程序設計語言，獲得邏輯思維能力的提升以及思維方式的改變。

同時，海淀區(qū)建立了網(wǎng)安教育基地，組織開展網(wǎng)絡安全教育。通過運用現(xiàn)代技術(shù)手段，通過豐富的視聽內(nèi)容普及互聯(lián)網(wǎng)安全知識，對網(wǎng)絡威脅、漏洞分析等進行模擬演示和體驗，同時結(jié)合海淀區(qū)中小學網(wǎng)絡安全課程開發(fā)、各中小學網(wǎng)絡安全教育宣講活動等方式，整體推進海淀區(qū)教育系統(tǒng)網(wǎng)絡安全水平。海淀區(qū)信息技術(shù)骨干教師與區(qū)網(wǎng)絡安全服務大隊成員共同完成網(wǎng)絡安全課程的課堂實錄、知識講座、文字材料編寫等工作，形成海淀特色的網(wǎng)絡安全課程體系。

五、先行先試，積極推動智慧校園建設

智慧校園建設是我區(qū)智慧教育建設發(fā)展的核心任務板塊，全區(qū)各校結(jié)合校情不斷探索，逐步實現(xiàn)智慧校園建設創(chuàng)新發(fā)展：北京市十一學校開展大數(shù)據(jù)與人工智能在教、學、考、評、管各個細分領(lǐng)域中的應用，在信息化的支撐下探索教育模式改革之路;北京市玉淵潭中學努力探索借助信息化提高學校校務、教務管理效能，促進學校教育、教學與教科研優(yōu)勢特色發(fā)展的方式與策略;北京市第二十中學建設了數(shù)字教學系統(tǒng)、數(shù)字學習系統(tǒng)、數(shù)字辦公系統(tǒng)和數(shù)字服務體系等四大系統(tǒng)為一體的智慧校園平臺，實現(xiàn)了五十余個應用模塊的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和智能化運行，更為未來學校建設提供了理念和實踐的框架;北京石油學院附屬小學將學校的教學、科研、管理與校園資源和應用系統(tǒng)進行整合，為學校搭建一個覆蓋范圍廣、實用性強的教育教學管理平臺，打造網(wǎng)絡學習空間，促進優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源的建設、應用和共享，同時為學校精細化管理提供有效的數(shù)據(jù)支撐，提升校園管理效能與決策水平;北京市海淀區(qū)中關(guān)村第三小學的智能樓宇和智能照明項目，以集約、高效、綠色、低碳為向?qū)?，引導新技術(shù)在校區(qū)管理、校區(qū)安全、節(jié)能減排、教育創(chuàng)新等方面，持續(xù)優(yōu)化校園管理的精細化水平;北京市海淀區(qū)第二實驗小學不斷探索基于信息技術(shù)環(huán)境下的教與學方式的改變，成為海淀區(qū)百所智慧校園首批實驗校;還有學校把平板電腦、教學平臺、智能機器人、VR等現(xiàn)代教育技術(shù)手段引人到課堂中;有些學校還開設了具有AI特色小學生機器人校本課程，大大提高了學生使用現(xiàn)代教育信息技術(shù)的能力。

可以說，在海淀，基于發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)，無處不在的線上學習、打破常規(guī)的新型課堂、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、方便周到的校園生活，已經(jīng)成為常態(tài)。

六、結(jié)語

“明者因時而變，知者隨時而制?！焙５韰^(qū)堅持以黨的教育方針為根本遵循，深入推進信息技術(shù)與教育教學融合創(chuàng)新發(fā)展，全面落實《海淀區(qū)智慧教育2.0時代發(fā)展戰(zhàn)略》，持續(xù)推進各項教育信息化建設，加快提升教育信息化整體水平，擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋，落實教育信息化資源均衡化配置，縮小區(qū)域、城鄉(xiāng)、校際差距，以海淀教育信息化發(fā)展全面推動海淀教育現(xiàn)代化，繼續(xù)譜寫新時代海淀教育改革的新篇章。