云端學(xué)校建設(shè)的模式創(chuàng)新與實(shí)踐效果——以深圳市云端學(xué)校為例

龔衛(wèi)東 陳 浩 湯幸初

云端學(xué)校建設(shè)的模式創(chuàng)新與實(shí)踐效果——以深圳市云端學(xué)校為例

龔衛(wèi)東 陳 浩 湯幸初

（深圳市云端學(xué)校，廣東深圳 518024）

新一代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在推動(dòng)教育變革，《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出大力推進(jìn)教育理念、體系、制度、內(nèi)容、方法、治理現(xiàn)代化。在此背景下，深圳市率先創(chuàng)辦了云端學(xué)校。文章首先梳理了信息化環(huán)境下教育（學(xué)校）相關(guān)概念的演變過(guò)程，以此為基礎(chǔ)提出了“云端學(xué)?！钡亩x。隨后，文章介紹了深圳市云端學(xué)校的模式創(chuàng)新，包括“1+N”學(xué)校共同體的組織制度創(chuàng)新、“云端雙師”模式的教學(xué)模式創(chuàng)新、“云—網(wǎng)—邊—端”架構(gòu)的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)新。最后，文章通過(guò)師生問(wèn)卷調(diào)查分析，驗(yàn)證了深圳市云端學(xué)校實(shí)踐效果良好。深圳市云端學(xué)校的建設(shè)，促進(jìn)了優(yōu)質(zhì)資源均衡發(fā)展和人才培養(yǎng)方式變革，實(shí)現(xiàn)了智慧教育“從0到1”的重大突破。

云端學(xué)校；“云端雙師”模式；同培同研；智慧教育；5G

一 建設(shè)背景

世界各國(guó)綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是人才的競(jìng)爭(zhēng)、科技的競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)前，我國(guó)人才戰(zhàn)略已經(jīng)從建設(shè)人力資源大國(guó)轉(zhuǎn)為建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)，以高考綜合改革為標(biāo)志的人才選拔方式變革必將對(duì)基礎(chǔ)教育產(chǎn)生全方位影響。2019年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，提出加快信息化時(shí)代教育變革，建設(shè)智能化校園，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合[1]。在此背景下，云端學(xué)校的建設(shè)提上日程。

改革開(kāi)放40多年來(lái)，深圳取得了令人矚目的輝煌成就，深圳教育也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展?！笆濉逼陂g，深圳市教育信息化工作進(jìn)展迅速，初步形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”教育生態(tài)，教育信息化從整合應(yīng)用邁向融合創(chuàng)新，主要表現(xiàn)為：基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面鋪開(kāi)，全市中小學(xué)校已全部實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)接入，90%以上的中小學(xué)校部署了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；建成了新一代“教育云”數(shù)據(jù)中心，并實(shí)現(xiàn)全容量使用；數(shù)字資源平臺(tái)已形成涵蓋國(guó)家教育資源平臺(tái)、市級(jí)教育云平臺(tái)、區(qū)級(jí)教育資源平臺(tái)、學(xué)校校本資源的一體化資源生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。2020年，深圳市被教育部授予“基于教學(xué)改革、融合信息技術(shù)的新型教與學(xué)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)”，2021年被授予“智慧教育示范區(qū)”。與此同時(shí)，深圳面臨區(qū)域內(nèi)教育發(fā)展不平衡情況嚴(yán)重、市民對(duì)優(yōu)質(zhì)學(xué)位的追逐熱度不減等問(wèn)題，十四五“百萬(wàn)學(xué)位建設(shè)”帶來(lái)的新學(xué)校如何快速發(fā)展難題亟待破解。2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)后，深圳市多舉措保障線上教學(xué)平穩(wěn)、有序地開(kāi)展，在實(shí)戰(zhàn)中積累了信息技術(shù)助力教學(xué)模式改革的豐富經(jīng)驗(yàn)。

為全面探索智能時(shí)代教育變革，打造“幼有善育、學(xué)有優(yōu)教”的民生幸福標(biāo)桿，根據(jù)深圳市委市政府有關(guān)文件精神，深圳市教育局決定創(chuàng)辦深圳市云端學(xué)?！@是深圳主動(dòng)迎接未來(lái)教育新時(shí)代的創(chuàng)新之舉，是智慧教育“從0到1”的重大突破。

二 概念演變

教育的發(fā)展與生產(chǎn)力進(jìn)步密切相關(guān)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，教育的形態(tài)和功能逐漸發(fā)生改變[2]。例如，農(nóng)耕時(shí)代的教育僅屬于少數(shù)人，多通過(guò)私塾、家庭教育的形式開(kāi)展；工業(yè)時(shí)代的教育擴(kuò)大了受眾面，以班級(jí)授課制為典型特征；進(jìn)入信息時(shí)代后，技術(shù)與教育逐漸融合，使不同年齡階段的人群隨時(shí)隨地接受教育成為可能。而新興信息技術(shù)與教育教學(xué)的持續(xù)深度融合，正在引發(fā)教育理念、教學(xué)模式、教育評(píng)價(jià)、教育制度等的全面創(chuàng)新與深層次變革[3]。梳理信息化環(huán)境下教育（學(xué)校）的相關(guān)概念，大致經(jīng)歷了以下演變：

1 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育

1998年，《面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃》提出“實(shí)施‘現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程’，形成開(kāi)放式教育網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建終身學(xué)習(xí)體系”[4]。所謂現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，是一種充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)，豐富教育資源，擴(kuò)大教育規(guī)模，提高教育效益的教育形式?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是繼函授教育、廣播電視教育后遠(yuǎn)程教育的第三個(gè)發(fā)展階段，多在成人教育和高等院校開(kāi)展，以學(xué)生自學(xué)和非實(shí)時(shí)點(diǎn)播教學(xué)為主。

2 數(shù)字校園

2000年，教育部發(fā)布《關(guān)于在中小學(xué)實(shí)施“校校通”工程的通知》文件，推動(dòng)了數(shù)字校園建設(shè)的全面普及[5]。為了規(guī)范和促進(jìn)數(shù)字校園示范校建設(shè)，中央電教館出臺(tái)了《數(shù)字校園示范校建設(shè)指南（試行）》，指出：“數(shù)字校園是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)校園的基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)資源和教育活動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化改造而構(gòu)建的信息化環(huán)境。”[6]

3 智慧校園

2010年，浙江大學(xué)提出建設(shè)“智慧型校園”[7]。之后，圍繞智慧校園的理論研究和建設(shè)實(shí)踐在各地不斷展開(kāi)，并成為教育信息化2.0的重要內(nèi)容。智慧校園是數(shù)字校園的進(jìn)階形態(tài)，強(qiáng)調(diào)“以服務(wù)為核心，以管理為支撐”的理念，內(nèi)容包括智能感知、資源組織、信息交換、管理邏輯與科學(xué)決策等[8]。更進(jìn)一步的是，出現(xiàn)了“數(shù)智化校園”的概念，其基本理念是以學(xué)生的成長(zhǎng)為核心，構(gòu)建智慧校園引擎工具，各種應(yīng)用隨需而生[9]?？偟膩?lái)看，智慧校園是側(cè)重從技術(shù)的視角服務(wù)于教育教學(xué)和學(xué)校管理而開(kāi)展的信息化軟硬件建設(shè)，未涉及學(xué)校教學(xué)模式的根本改變。

4 互聯(lián)網(wǎng)+教育（云教育）

2015年，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在《政府工作報(bào)告》中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃[10]。而“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入教育領(lǐng)域而衍生出來(lái)的一種新的教育樣態(tài)，其在實(shí)踐中側(cè)重虛擬空間的資源建設(shè)，是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)校教育的補(bǔ)充和完善。祝智庭等[11]對(duì)虛擬學(xué)校在保障機(jī)制、學(xué)習(xí)資源、支持服務(wù)上的功能和特征進(jìn)行了深入分析，為我國(guó)資源平臺(tái)向智慧云校的演化提供了重要啟示。與傳統(tǒng)學(xué)校相比，智慧云校在設(shè)計(jì)思路上增加了利用互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展輔導(dǎo)答疑、拓展學(xué)習(xí)、教師發(fā)展等功能，在理論上對(duì)學(xué)校模式有一定程度的突破。

5 云端學(xué)校

近年來(lái)，“專遞課堂”“名師課堂”“名校網(wǎng)絡(luò)課堂”逐漸受到重視，主要表現(xiàn)為強(qiáng)校對(duì)弱校的帶動(dòng)幫扶。在上述“三個(gè)課堂”的演變過(guò)程中，出現(xiàn)了“云端課堂”的概念，以此為基礎(chǔ)還出現(xiàn)了“云上學(xué)?！薄霸贫说膶W(xué)?！钡日f(shuō)法，嘗試對(duì)課堂教學(xué)模式和學(xué)校的樣態(tài)有所改變。2020年，深圳市教育局在第二批全國(guó)智慧教育示范區(qū)的申請(qǐng)方案中正式提出“云端學(xué)?！钡母拍睢?021年，“云資源、云課堂與云端學(xué)?！北涣袨榈谑萌珖?guó)數(shù)字校園建設(shè)與創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇的主題[12]。

總的來(lái)說(shuō)，以上各概念并不是技術(shù)（機(jī)器）從低到高的形態(tài)變化，而是社會(huì)發(fā)展和教育信息化發(fā)展不同時(shí)期的產(chǎn)物，雖有各自不同的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)，但目的是一致的，即都是充分利用信息化手段，以探索新的教育模式，滿足人才培養(yǎng)的需求。新一代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在深刻地影響教育教學(xué)，人才培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整要求教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式乃至學(xué)校樣態(tài)發(fā)生相應(yīng)變革，云端學(xué)校的出現(xiàn)就是時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果。基于上述分析，本研究認(rèn)為：云端學(xué)校是利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G等技術(shù)，打破傳統(tǒng)學(xué)校的物理邊界，通過(guò)多所學(xué)校云端聚合、教師同培同研、統(tǒng)一教學(xué)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，并提供個(gè)性化學(xué)習(xí)、跨校組班等服務(wù)的學(xué)校新樣態(tài)。云端學(xué)校是教育信息化邁上的一個(gè)新臺(tái)階，相關(guān)的研究和實(shí)踐正處于起步階段。2021年9月，深圳市云端學(xué)校正式創(chuàng)辦，來(lái)自15所學(xué)校30個(gè)班級(jí)的1300余名七年級(jí)學(xué)生成為第一屆學(xué)生。深圳市在云端學(xué)校開(kāi)展了語(yǔ)、數(shù)、英三科云端雙師教學(xué)試點(diǎn)，在智慧環(huán)境下實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、研、評(píng)、管等環(huán)節(jié)的全面創(chuàng)新。基于此，本研究以深圳市云端學(xué)校為例，從模式創(chuàng)新和實(shí)踐效果兩個(gè)角度進(jìn)行研究和闡述。

三 模式創(chuàng)新

1 組織制度創(chuàng)新

深圳市云端學(xué)校是一所市教育局直屬的實(shí)體學(xué)校，與另外14所學(xué)校一起組成了1所總部校和N所入駐校的“1+N”學(xué)校共同體。其中，深圳市云端學(xué)校作為總部學(xué)校，發(fā)揮牽頭帶動(dòng)作用。深圳市云端學(xué)校以“云朵推動(dòng)云朵，靈魂喚醒靈魂”為辦學(xué)理念，利用信息技術(shù)，充分發(fā)揮引領(lǐng)示范作用，協(xié)同教學(xué)管理，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源覆蓋面。深圳市云端學(xué)校構(gòu)建了“常態(tài)化、全學(xué)科、多主講、直播互動(dòng)+智能輔助”的新型教學(xué)模式，并具體設(shè)計(jì)了“專家參與、教研員指導(dǎo)、名師牽頭”的嵌入式同研同培教研模式，“跨校組班、多師協(xié)同、在校及居家混合”的個(gè)性化學(xué)習(xí)模式和“研究引領(lǐng)、技術(shù)支撐、數(shù)據(jù)挖掘、全過(guò)程全要素”的評(píng)價(jià)模式。

深圳市云端學(xué)校采用嚴(yán)格的遴選方式，選拔能夠勝任云端雙師型教學(xué)的主講教師，帶領(lǐng)30個(gè)班的輔講教師形成結(jié)構(gòu)化教師團(tuán)隊(duì)，同時(shí)針對(duì)每一節(jié)云端課開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)，以聚集眾人智慧，發(fā)揮個(gè)人所長(zhǎng)，形成“長(zhǎng)板效應(yīng)”。輔講教師積累一定的云端教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后，可以升級(jí)為主講教師；主講教師經(jīng)考核合格后可聘為首席教師，享受政府特崗津貼。

需要說(shuō)明的是，學(xué)生的學(xué)籍仍在原學(xué)校，雖然學(xué)校來(lái)源不同，但他們同為云端課堂的學(xué)生。擴(kuò)大的學(xué)習(xí)場(chǎng)域、更多的資源和學(xué)伴，使云端學(xué)子產(chǎn)生了更強(qiáng)的榮譽(yù)感、凝聚力和自信心。

2 教學(xué)模式創(chuàng)新

深圳市云端學(xué)校精選一定比例（約50%）的課程內(nèi)容，采用“云端雙師”模式進(jìn)行授課，即主講教室有一名主講教師，每個(gè)輔講教室也都有一名輔講教師。每節(jié)課的備課均由主講教師和輔講教師一起研究、設(shè)計(jì)，確保課堂教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同順暢運(yùn)行。云端主講與線下輔講是一種共生、共榮的關(guān)系，主講教師與輔講教師分工合作，共同完成課堂教學(xué)。為保障主講教師能“關(guān)照”到全體學(xué)生，云端學(xué)校運(yùn)用邊緣計(jì)算智能輔助系統(tǒng)，助力主講教師即時(shí)分析輔講教室中學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)需求。下文以人教版七年級(jí)語(yǔ)文課文《皇帝的新裝》為例，對(duì)“云端雙師”模式進(jìn)行說(shuō)明。

①教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是教學(xué)引入。主講教師首先圍繞“騙”這個(gè)字對(duì)課文文本進(jìn)行梳理和概括，然后抓住課文最核心、最精華的童話特點(diǎn)——夸張，向云端學(xué)生提出問(wèn)題：課文有多少處運(yùn)用了夸張的手法？你如何再現(xiàn)？②第二個(gè)環(huán)節(jié)是課堂活動(dòng)，主導(dǎo)權(quán)交給各班輔講教師。按照既定的方案，各班進(jìn)行10分鐘討論，有4種形式可供選擇：品析文字，體味夸張；朗讀朗誦，感受夸張；引入教育戲劇，在表演中體驗(yàn)夸張；嘗試仿寫，生成夸張。學(xué)生通過(guò)深度參與，獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn)。③第三個(gè)環(huán)節(jié)是云端呈現(xiàn)，也是學(xué)生最喜歡、注意力最集中的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。全體云端學(xué)生和教師連線互動(dòng)，展示來(lái)自不同班級(jí)的學(xué)習(xí)成果，打開(kāi)學(xué)生思維的“天花板”。對(duì)于發(fā)言的學(xué)生而言，這是一個(gè)高光時(shí)刻——向1300多名云端學(xué)伴分享個(gè)人發(fā)現(xiàn)，并從中獲得巨大的成就感，激發(fā)更強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。④第四個(gè)環(huán)節(jié)是課堂小結(jié)，即“比結(jié)尾，明深意”。安徒生創(chuàng)作《皇帝的新裝》這個(gè)作品時(shí)有兩個(gè)版本：一個(gè)是沒(méi)有孩子的結(jié)尾，另一個(gè)是有孩子的結(jié)尾。通過(guò)對(duì)比，請(qǐng)學(xué)生思考為什么安徒生正式發(fā)表作品時(shí)選擇了有孩子的結(jié)尾。這個(gè)問(wèn)題在普通課堂挖掘起來(lái)有困難，而在云端更大場(chǎng)域有機(jī)會(huì)進(jìn)行深入挖掘，學(xué)生會(huì)因此獲得更深刻的思維體驗(yàn)。

教學(xué)模式的創(chuàng)新會(huì)帶來(lái)教學(xué)策略的創(chuàng)新。云端雙師教學(xué)的創(chuàng)新教學(xué)策略主要包括：①云端精講。云端主講和線下輔講緊密配合，教學(xué)環(huán)節(jié)有先總后分、先分后總、總分總、分總分多種方式。主講教師面向全體云端學(xué)生授課時(shí)，應(yīng)抓住核心、精華的內(nèi)容高效集中講授；學(xué)生差異化學(xué)習(xí)問(wèn)題，則由各班輔講教師在“分”的環(huán)節(jié)解決。②云端互動(dòng)。一體化設(shè)計(jì)安裝的教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了不同班級(jí)之間連線互動(dòng)的便捷、高效，低時(shí)延、高保真的音視頻效果受到學(xué)生喜愛(ài)，大家在云端課堂上爭(zhēng)相發(fā)言，與不同物理空間的師生進(jìn)行對(duì)話。為了在云端學(xué)伴面前有好的表現(xiàn)，很多學(xué)生在課外主動(dòng)學(xué)習(xí)，精心準(zhǔn)備。③云端生成。精心的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠有效避免教師上課的隨意性，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是課堂生成性變?nèi)?。云端生成一方面由主講教師提出更有深度的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考；另一方面各班輔講教師選擇并推送代表本班學(xué)習(xí)水平或?qū)W習(xí)特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)觀點(diǎn)給主講教師，實(shí)現(xiàn)有組織的課堂生成，促發(fā)思維碰撞。④云端分享。利用教學(xué)平臺(tái)的便捷優(yōu)勢(shì)和少年的好勝心，呈現(xiàn)不同班級(jí)學(xué)生的答案、作業(yè)和作品，給有高質(zhì)量觀點(diǎn)的學(xué)生在云端表達(dá)的機(jī)會(huì)，引發(fā)更多思維的碰撞，從而帶動(dòng)更多學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“云朵推動(dòng)云朵，靈魂喚醒靈魂”。

3 教學(xué)環(huán)境創(chuàng)新

云端學(xué)校連結(jié)所有入駐教室形成“1間主講教室+多間輔講教室”的全新教學(xué)環(huán)境，既打破了原有的物理空間、擴(kuò)展了學(xué)習(xí)的社會(huì)空間，又嵌入了新的信息空間，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境創(chuàng)新。

（1）系統(tǒng)架構(gòu)

云端學(xué)校是一個(gè)自下而上的、完整的信息系統(tǒng)，按照“云—網(wǎng)—邊—端”架構(gòu)運(yùn)行，如圖1所示。其中，“云”是頂層核心，“網(wǎng)”是鏈接聯(lián)通，“邊”是聚合處理，“端”是采集應(yīng)用，四者各司其職，通過(guò)深圳教育城域網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)雙回路連結(jié)，形成一個(gè)整體。

圖1 “云—網(wǎng)—邊—端”架構(gòu)

①“云”是指云平臺(tái)，包含計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施和大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用的部署與數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、分析、決策。云端學(xué)校使用深圳教育混合云平臺(tái)，在保障信息安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的彈性部署。

②“網(wǎng)”是指連接教室和學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。利用現(xiàn)有的深圳教育城域網(wǎng)，深圳市云端學(xué)校構(gòu)建了虛擬專網(wǎng)，并采用“光纖+5G”作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。固網(wǎng)配置標(biāo)準(zhǔn)是萬(wàn)兆到校、千兆到班，教室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋?？紤]到5G資費(fèi)高的問(wèn)題，5G網(wǎng)絡(luò)僅作為備用，即固網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)才自動(dòng)切換到5G網(wǎng)絡(luò)。高效的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)，保障了音視頻時(shí)延低于200ms。

③“邊”是指靠近“端”側(cè)可以進(jìn)行邊緣計(jì)算的設(shè)備，面向?qū)W校和教室部署?！岸恕眰?cè)收集的大量數(shù)據(jù)通過(guò)“邊”進(jìn)行初步運(yùn)算，形成一些過(guò)程數(shù)據(jù)上報(bào)中央“云”，以做進(jìn)一步分析和決策。每間教室配有提供課堂AI能力的邊緣計(jì)算設(shè)備和云端感知設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)信息和環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的無(wú)感知采集、分析、運(yùn)用。

④“端”是指整個(gè)系統(tǒng)最前端的信息采集點(diǎn)，即教室內(nèi)的各種終端設(shè)備，包括攝像頭、麥克風(fēng)、屏幕、傳感器等。通過(guò)這些設(shè)備，可將教學(xué)過(guò)程中需要的各種數(shù)據(jù)按一定邏輯進(jìn)行采集。

（2）教室環(huán)境

云端學(xué)校所有教室的設(shè)備配置完全相同，每間教室均可指定為主講教室。教室的學(xué)習(xí)環(huán)境由光照環(huán)境、聲場(chǎng)環(huán)境、顯示系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、直錄播系統(tǒng)、控制系統(tǒng)共同構(gòu)成，其設(shè)備布置平面圖如圖2所示。

圖2 云端學(xué)校教室的設(shè)備布置平面圖

①光照環(huán)境：重點(diǎn)考慮學(xué)生的視力保護(hù)問(wèn)題。按照GB7793-2010國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，課桌面維持平均照度不應(yīng)低于300LX、均勻度不低于0.7，黑板區(qū)域維持平均照度不應(yīng)低于500LX、均勻度不低于0.8?？紤]到青少年兒童的眼睛尚未發(fā)育完全，照明應(yīng)采用3300K～5500K色溫的光源。為避免藍(lán)光傷害，宜使用全光譜護(hù)眼燈。此外，光照系統(tǒng)需能自動(dòng)分區(qū)域調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，并能按照主講、輔講和課間狀態(tài)的燈光需求自動(dòng)切換。

②聲場(chǎng)環(huán)境：要考慮教室周邊的噪音源情況，可選擇隔音玻璃。教室內(nèi)無(wú)人占用時(shí)（空?qǐng)觯?，在空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備、顯示設(shè)備、照明電器等正常工作的狀態(tài)下噪聲級(jí)應(yīng)小于35分貝。為保護(hù)學(xué)生聽(tīng)力，擴(kuò)聲系統(tǒng)到達(dá)人耳的聲壓級(jí)上限為80分貝。

③顯示系統(tǒng)：包括86寸大屏（支持無(wú)線投屏）、2K高清投影儀和135寸幕布、3米萬(wàn)向無(wú)塵黑板、后置86寸互動(dòng)屏1塊、數(shù)據(jù)屏1塊。這樣的組合搭配使黑板得以保留，這對(duì)中小學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)而言至關(guān)重要。采用“投影+幕布”的顯示方式主要是考慮保護(hù)學(xué)生的視力，而更大尺寸的幕布能增強(qiáng)課堂的沉浸感。后置互動(dòng)屏用于顯示入駐校班級(jí)的課堂實(shí)景和遠(yuǎn)程互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主講教師與遠(yuǎn)端學(xué)生的“面對(duì)面”互動(dòng)。數(shù)據(jù)屏則用于顯示學(xué)生姓名、學(xué)校名稱、行為分析結(jié)果等課堂數(shù)據(jù)，并輔助主講教師的提問(wèn)、互動(dòng)等教學(xué)活動(dòng)。

④音頻系統(tǒng)：是云端學(xué)校教室環(huán)境建設(shè)中的難點(diǎn)。設(shè)計(jì)思路是教師既不需要手持話筒，也不需要“小蜜蜂”，而全部依靠教室的固定麥克風(fēng)拾音。這就要求拾音覆蓋教室的每一個(gè)角落，特別是做好學(xué)生課堂回答問(wèn)題時(shí)的拾音，故對(duì)設(shè)備的要求較高——不靈敏難以保證收音效果，而太靈敏又面臨降噪難題，這是第一個(gè)難題，解決辦法是運(yùn)用有效的算法。第二個(gè)難題是既要保證遠(yuǎn)端教室的聲音效果，也要實(shí)現(xiàn)本地?cái)U(kuò)音，避免聲音對(duì)撞，解決辦法是擴(kuò)聲與聲源直達(dá)聲延時(shí)差不大于30ms。第三個(gè)難題是設(shè)備布置在普通教室而不是精品錄播室，由于不是密閉環(huán)境，沒(méi)有地毯、吸音棉等裝置，且每個(gè)學(xué)校的教室環(huán)境各不相同，故設(shè)備調(diào)試是關(guān)鍵。

⑤直錄播系統(tǒng)：硬件設(shè)備包含直錄播主機(jī)、攝像頭等，采用的技術(shù)相對(duì)比較成熟。應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)是安裝了一臺(tái)智能球形攝像機(jī)，與布置在“邊”的服務(wù)器相連，支持課中對(duì)本教室學(xué)生學(xué)習(xí)行為和專注度的即時(shí)反饋——可以根據(jù)需要，對(duì)分析數(shù)據(jù)設(shè)定更新間隔的時(shí)間（一般為1分鐘）。直錄播系統(tǒng)的這一智能輔助功能，使主講教師能夠關(guān)照到更多、“更遠(yuǎn)”的學(xué)生。

⑥控制系統(tǒng)：將各教室的子系統(tǒng)集成到一個(gè)中控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一鍵觸屏操作。上課期間，主講教室和各輔講教室之間可以任意互動(dòng)，不需要在課前指定；主講教師可以一鍵接入某教室進(jìn)行互動(dòng)，輔講教師也可以自行調(diào)整本教室的播放音量、發(fā)起舉手等。

表1 功能室設(shè)備清單

（3）功能室環(huán)境

為了擴(kuò)展教學(xué)空間，支持學(xué)生開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)，云端學(xué)校各入駐校建設(shè)了集微課制作、電子閱覽、小組合作、教學(xué)教研等多功能于一體的專用功能室，其設(shè)備清單如表1所示。

四 實(shí)踐效果

深圳市云端學(xué)校經(jīng)過(guò)近一學(xué)年的運(yùn)行，取得了良好的實(shí)踐效果。為了解師生對(duì)云端教學(xué)模式的滿意度，發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并不斷優(yōu)化教學(xué)行為，本研究于2021年12月、2022年4月分別開(kāi)展了師生問(wèn)卷調(diào)查。其中，教師問(wèn)卷設(shè)計(jì)了4道單選題、4道問(wèn)答題，主要調(diào)查教師對(duì)學(xué)生表現(xiàn)、教學(xué)效果、自身獲得感的看法以及相關(guān)意見(jiàn)和建議；學(xué)生問(wèn)卷設(shè)計(jì)了17道單選題、3道問(wèn)答題，主要調(diào)查學(xué)生對(duì)教師授課、教學(xué)模式、設(shè)備體驗(yàn)、作業(yè)數(shù)量與質(zhì)量等的感受。教師2次問(wèn)卷調(diào)查的有效答卷為180份，有效率占比97%；學(xué)生2次問(wèn)卷調(diào)查的有效答卷為2581份，有效率占比超過(guò)總?cè)藬?shù)的95%。本研究采用問(wèn)卷星工具統(tǒng)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)，主要得到以下結(jié)論：

1 名師資源獲得認(rèn)可

云端學(xué)校優(yōu)質(zhì)的名師課堂教學(xué)獲得了學(xué)生的普遍認(rèn)可，紛紛認(rèn)為主講教師功底扎實(shí)、課堂掌控力強(qiáng)、教學(xué)藝術(shù)高超，且每節(jié)課的內(nèi)容都是主講教師和輔講教師同培同研、精雕細(xì)刻的嘔心之作。

2 教學(xué)模式受到歡迎

有95%的學(xué)生表示喜歡“云端雙師”模式，有93%的學(xué)生希望能開(kāi)設(shè)其他科目的云端課。在云端學(xué)校，學(xué)生紛紛意識(shí)到自己是在一個(gè)更大的場(chǎng)域與更多的同學(xué)一起學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的氛圍和氣場(chǎng)更強(qiáng)。其中，云端互動(dòng)和云端分享更是吸引了學(xué)生的目光，受到了學(xué)生的一致好評(píng)。例如，在調(diào)查問(wèn)卷的“深圳市云端學(xué)校我想對(duì)你說(shuō)”這一題中，王同學(xué)寫道：“屏幕里程老師那句‘真好’和張老師點(diǎn)贊的大拇指在我頭腦里一直揮之不去。老師的表?yè)P(yáng)和詳細(xì)的建議讓我的心頭甜甜的，仿佛剛吃了數(shù)塊糖果。這是我從未體驗(yàn)過(guò)的美妙，讓我想起前一天晚上我的努力與精益求精。我的手緊緊抓著衣服，想要強(qiáng)烈抑制住激動(dòng)的情緒，胸中好似有一團(tuán)火焰在燃燒?！?/p>

3 學(xué)生內(nèi)驅(qū)力得以激發(fā)

為了在云端學(xué)伴面前有好的表現(xiàn)，很多學(xué)生會(huì)主動(dòng)提前準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)，進(jìn)而主動(dòng)學(xué)習(xí)，并因此主動(dòng)嚴(yán)格要求自己。有87%的學(xué)生表示，會(huì)向其他人表達(dá)身為云端學(xué)校學(xué)生的自豪之情。

4 “雙減”政策有效落地

云端學(xué)校總部要求各入駐校的云端班嚴(yán)控作業(yè)數(shù)量，提高作業(yè)質(zhì)量，同陪同研關(guān)注“源題”的研究，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練。針對(duì)云端課的作業(yè)量，有11%的學(xué)生認(rèn)為多、有8%認(rèn)為很多，也有8%的學(xué)生認(rèn)為少、有7%認(rèn)為很少——考慮到不同學(xué)生的學(xué)習(xí)差異，可根據(jù)上述數(shù)據(jù)判斷云端課的作業(yè)量適中。課堂實(shí)錄經(jīng)過(guò)選擇后納入成體系的資源庫(kù)，學(xué)生需要回聽(tīng)或復(fù)習(xí)鞏固時(shí)，不再需要求助培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，而是可以登錄云端學(xué)校的教學(xué)平臺(tái)、根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要從資源庫(kù)中選擇相關(guān)課例進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。云端教師根據(jù)采集的作業(yè)數(shù)據(jù)，定向推送在線集中輔導(dǎo)，多師協(xié)同助力解決學(xué)生遇到的疑難問(wèn)題，在“減負(fù)”的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了“提質(zhì)”。

5 同培同研成效顯著

在參與問(wèn)卷調(diào)查的86名輔講教師中，有17名是剛參加工作的新教師，而教齡為3年以內(nèi)的教師更是占據(jù)了相當(dāng)大的比例。這些教師在云端學(xué)校教師同培同研過(guò)程中的收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般校內(nèi)的“青藍(lán)工程”師徒結(jié)對(duì)，且由于參與研討的教師更多、信息量更大、交流頻次更高，其教研工作量自然也更大。高頻、優(yōu)質(zhì)的嵌入式教研活動(dòng)使得青年教師快速成長(zhǎng)，中老年教師也由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)、煥發(fā)出了科研活力。值得一提的是，云端學(xué)校還為開(kāi)展全市公開(kāi)課提供了新場(chǎng)景，即不同區(qū)域的教師可以在本區(qū)的入駐校聽(tīng)課研討，這樣既避免了舟車勞頓、解決了聽(tīng)課的場(chǎng)地問(wèn)題，也符合疫情常態(tài)化防控的相關(guān)要求。

6 5G網(wǎng)絡(luò)常態(tài)化應(yīng)用

5G技術(shù)具有超高速率、低時(shí)延、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，但由于資費(fèi)較貴，相關(guān)的常態(tài)化應(yīng)用案例較為鮮見(jiàn)。深圳市云端學(xué)校進(jìn)行常態(tài)化線上線下混合教學(xué)的“云端雙師”模式和“1間主講教室+多間輔講教室”的全新教學(xué)環(huán)境，對(duì)網(wǎng)絡(luò)保障提出了極高的要求。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，5G網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)十分出色——從2021年9月至2022年1月，深圳市云端學(xué)校共使用了98.7tb流量，用戶體驗(yàn)良好。另外，在羅湖外語(yǔ)學(xué)校校區(qū)新建期間固網(wǎng)尚未拉通的情況下，5G網(wǎng)絡(luò)全程支持了云端教學(xué)的正常開(kāi)展。

五 結(jié)語(yǔ)

云端學(xué)校打破了傳統(tǒng)學(xué)校的時(shí)空限制，積極借助現(xiàn)代信息技術(shù)，以全新理念對(duì)學(xué)校的功能作用、空間設(shè)計(jì)、師資團(tuán)隊(duì)、課程體系、教學(xué)組織、學(xué)習(xí)方式、教育評(píng)價(jià)等進(jìn)行重構(gòu)，探索了人才培養(yǎng)新方式，構(gòu)建了課堂教學(xué)新模式，初步形成了智慧教育新樣態(tài)。

深圳市云端學(xué)校的建設(shè)，是在政府的主導(dǎo)推動(dòng)下，依靠深圳強(qiáng)大的科技創(chuàng)新能力，以深圳百萬(wàn)學(xué)位建設(shè)問(wèn)題為導(dǎo)向的創(chuàng)新實(shí)踐，其背后的邏輯是教育教學(xué)需求導(dǎo)向而不是技術(shù)主導(dǎo)。當(dāng)前，深圳通過(guò)開(kāi)展云端學(xué)校試點(diǎn)工作，已初步探索出一條學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變、教師專業(yè)發(fā)展、新建校和薄弱校辦學(xué)水平快速提升的新路徑。2022年，《深圳市教育發(fā)展“十四五”規(guī)劃》明確提出要在全市建設(shè)100所云端學(xué)校，形成智慧教育的區(qū)域性樣本[13]。基于此，后續(xù)研究將繼續(xù)堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，擴(kuò)大云端學(xué)校的試點(diǎn)學(xué)段與教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施跨學(xué)科融合實(shí)踐，開(kāi)設(shè)實(shí)踐性、操作性課程，構(gòu)建“五育融合”的云端課程體系；同時(shí)，持續(xù)完善管理機(jī)制，不斷提升資源質(zhì)量、優(yōu)化整合能力、擴(kuò)大辦學(xué)規(guī)模，以期形成品牌效應(yīng)，在國(guó)際國(guó)內(nèi)教育領(lǐng)域產(chǎn)生一定的影響力。

[1]新華社.中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》[OL].

[2]莊榕霞,楊俊鋒,黃榮懷.5G時(shí)代教育面臨的新機(jī)遇新挑戰(zhàn)[J].中國(guó)電化教育,2020,(12):1-8.

[3]鐘曉流,宋述強(qiáng),胡敏,等.第四次教育革命視域中的智慧教育生態(tài)構(gòu)建[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2015,(4):34-40.

[4]百度百科.面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃[OL].

[5]浙江省教育廳.關(guān)于在中小學(xué)實(shí)施“校校通”工程的通知[OL].

[6]中央電教館.數(shù)字校園示范校建設(shè)指南(試行)[OL].

[7]程艷旗.浙江大學(xué)智慧型校園建設(shè)探索[OL].

[8]胡欽太,鄭凱,林南暉.教育信息化的發(fā)展轉(zhuǎn)型:從“數(shù)字校園”到“智慧校園”[J].中國(guó)電化教育,2014,(1):35-39.

[9]常晟,王佳雨,張洋,等.基于云數(shù)據(jù)環(huán)境的智慧校園建設(shè)與實(shí)踐[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(11):55-62.

[10]國(guó)務(wù)院.政府工作報(bào)告[R].北京:人民出版社,2015:26.

[11]祝智庭,林梓柔,閆寒冰.新基建賦能新型教育公共服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建:從資源平臺(tái)向智慧云校演化[J].電化教育研究,2021,(10):31-39.

[12]焦麗珍.聚焦“云資源、云課堂與云端學(xué)?！薄谑萌珖?guó)數(shù)字校園建設(shè)與創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇舉辦[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(5):1.

[13]深圳市人民政府.深圳市人民政府關(guān)于印發(fā)深圳市教育發(fā)展“十四五”規(guī)劃的通知[OL].

Model Innovation and Practice Effect of Welkin School Construction——Taking Shenzhen Welkin School as an Example

GONG Wei-dong CHEN Hao TANG Xing-chu

The new generation of scientific and technological revolution, industrial transformation are driving the education reform, and theproposed to vigorously promote the modernization of education philosophy, institution, system, content, method, and modern governance. Under this background, Shenzhen initially established the Welkin School. This paper firstly sorted out the evolution process of related concepts of education (school) in the informatization environment, and accordingly put forward the definition of “welkin school”. Then, the innovation of the Shenzhen Welkin School model was introduced, which included the organization system innovation of the “1+N” school community, the teaching model innovation of the “welkin dual teacher”, and the teaching environmental innovation of the “cloud—internet—edge—terminal”. Finally, the effective practice of Shenzhen Welkin School was verified through the analysis of questionnaires for teachers and students. The construction of the Shenzhen Welkin School promoted the balanced development of high-quality resources and the reform of talent training methods, and achieved a breakthrough in smart education “from 0 to 1”.

welkin school; “welkin dual teacher” model; co-training and co-research; smart education; 5G

G40-057

A

1009—8097（2022）07—0118—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.07.014

龔衛(wèi)東，正高級(jí)教師，碩士，研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)教學(xué)、基礎(chǔ)教育、教育信息化，郵箱為243211811@qq.com。

2021年12月2日

編輯：小米