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中小学智慧校园的升级转型与模式创新

2021-06-06谢忠新李盈

中小学信息技术教育 2021年4期
关键词:数据驱动模式创新

谢忠新 李盈

【摘 要】本文提出了中小学智慧校园转型创新的核心内涵,围绕此内涵该如何在中小学智慧校园建设中加以实践,文章从应用引领、数据驱动、平台支撑、资源利用四个方面进行了详细的阐述,以期为我国中小学智慧校园的升级转型和模式创新提供理念和实践层面的参考。

【关键词】智能化应用;数据驱动;模式创新

《中国教育现代化2035》指出,要建设智能化校园,统筹建设智能一体化教学、管理与服务平台,并要求通过信息技术助推教育变革。认清中小学智慧校园现阶段的问题,思考如何利用人工智能、大数据等信息技术进行智慧校园的升级转型与模式创新,是中小学智慧校园建设者和研究者需要重点关注的内容。

智慧校园转型创新的核心内涵

笔者认为,智慧校园的核心内涵是以人为本,注重顶层设计与实际需求的结合,依托物联网、大数据、人工智能等信息技术,全方位整合校园数据、信息、资源,形成信息技术与学校教学、管理和服务等核心业务深度融合与创新应用的新模式。信息化应用引领的中小学智慧校园总体框架如图1所示。

教学、研修、治理、评价是智慧校园的核心业务。智慧校园的转型创新,要紧紧围绕这四项核心业务展开,坚持以应用服务为引领,推进信息化支撑平台的深度融合和业务协同,整合利用优质教育资源,以数据驱动创新发展。

(1)应用引领。应用需求是智慧校园建设的出发点。中小学要结合学校实际,加强信息化软硬件系统与智慧校园日常业务的融合,实现常态化应用;要主动思考如何借助信息化工具创新智慧校园日常业务,探索和实践基于信息化工具的创新应用、智能化应用。

(2)数据驱动。教育大数据是智慧校园建设与应用必须关注和落实的。中小學要建立“数据驱动”意识,重视对校园内信息化软硬件系统的各类数据的归集、治理和挖掘,有效支持智慧校园的个性化教与学、精细化管理、精准决策,实现智慧校园的“依数而智”。

(3)平台支撑。信息化平台是智慧校园的重要支撑。中小学要基于教育数据中心实现校园各业务平台的互联互通,形成“一体化”的信息化应用服务平台;利用大数据、人工智能、物联网等智能技术,实现信息化应用服务的“智能化”发展;重视信息化平台的“交互性”,使信息化平台能够更好地服务于交互式学习等应用创新。

(4)资源利用。数字化教学资源是开展智能教学的重要条件。2020年的疫情推动各地启动建设体系化学科教学资源,中小学要根据学校实际需要整合碎片化资源,进行适当简单的二次开发,形成适合线上线下混合教学的教学资源,探索线上线下混合教学新模式。

立足常态化、智能化应用,转向育人为本

中小学智慧校园的建设要摆脱“技术至上”“重建设、轻应用”等传统思维模式,坚持以应用服务为引领,立足学校实际应用现状与变革需求,从“管理为本”走向“育人为本”。从学校核心业务类型来看,中小学智慧校园建设要能够与教学、研修、管理、评价深度融合,并真正实现常态化应用、全面普及应用、创新应用。

1.智能化教学

在智能化水平越来越先进的时代,笔者认为,中小学的智能化教学需要具备线上线下全面融合、交互性、个性化这几个特征。

(1)线上线下全面融合。线上线下全面融合的混合式教学不是简单地将传统课堂教学迁移到线上,也不是在线教学对传统课堂的补充,更不是在线教学与传统课堂的简单相加,而是将在线教学和传统课堂进行深度融合,实现教育理念的融合、教学模式的混合、教学方法的整合,形成以学生为中心的混合式教学新常态。

(2)交互性。相较于传统课堂师生、生生间单一的言语交互,智能化教学的交互主体更加多元,包含师生交互、生生交互、人机交互等;交互内容更加丰富,包括言语交互、资源交互等;交互空间更加泛在,从课堂交互拓展至课前交互、课后交互,从校内交互延伸至校内外交互。

(3)个性化。个性化是指教师精准地对每一位学生的学情进行个性化分析,并据此设计适合该学生的教学目标、教学内容、教学资源、教学方式,根据学生的学习表现数据开展精准分析和诊断,提供有针对性的学生指导和教学优化,实现面向全体学生的数据驱动的大规模因材施教。

2.智能化评价

《深化新时代教育评价改革总体方案》强调了要充分利用大数据、人工智能等信息技术,提高教育评价的科学性、专业性、客观性。中小学智慧校园要从基于结果的考核转向基于过程性数据的精细调控[1],通过教育评价促进学生、教师、学校的可持续发展。

(1)创新评价形式,向智能化方向发展。智能技术的发展,推动教育评价向智能化方向发展。比如,利用智能技术实现主观题智能阅卷,有效节省主观题阅卷的人力资源;利用人工智能技术实现学生理化实验操作考试的智能自动赋分。自适应测验根据考生答题情况自动调整题目难度系数以匹配考生能力水平,实现测验内容的个性化。

(2)走向基于大数据的综合素质评价。中小学智慧校园要充分利用物联网与人工智能技术,通过平台互联、数据互通,在人工数据采集基础上,更加关注对学生综合素质评价数据的伴随式、全方位、全流程采集和分析,多角度、可视化呈现学生的综合素质情况,构建学生发展数字画像,促进学生的全面成长。

3.智能化研修

智能化研修是指充分利用信息技术开展教师教研、培训、科研等各项教师专业发展相关的活动。中小学要积极探索协同开放的线上线下混合式研修,促进教师研修流程的创新再造、模式和管理机制的重构。通过对教师课堂教学、专业研修等方面的海量数据的记录和分析,形成教师专业发展数字画像,基于教师专业发展数字画像,在智能技术的支持下,精准设计研修计划、精准推送研修课程,帮助教师找到适合自己专业发展需求的学习内容和学习方式,实现教师的个性化专业发展。

4.智能化治理

对于中小学而言,实现科学高效的现代学校治理,是加快推进学校教育现代化的必由之路[2]。中小学要从教育管理走向教育治理,在大数据、人工智能技术支持下,使校园管理走向基于数据的精细治理,为学生的个性化成长、学校的精细化治理和精准化决策提供基于数据分析的实证支持,从而提高智慧校园教育治理现代化水平。

数据驱动的智慧校园升级转型

中小学智慧校园要利用大数据构建覆盖学校核心业务活动的全过程教育管理与监测体系,通过数据收集、存储、治理、挖掘分析等一系列操作,实现“用数据教学、用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的中小学智慧校园智能与创新发展。

1.数据归集与治理

学校日常业务开展过程中伴随式产生的海量数据,是分散在各信息化软硬件系统中且互相独立、格式异构的。数据归集旨在利用数据中台平台将学校各业务系统(软件、硬件、物联网等)的各类数据进行采集和汇聚,实现统一的校园数据集成。数据治理是指对初步归集的数据进行清洗、转换、加工,形成并存储在面向教育主题的数据仓库中。

2.数据挖掘

数据挖掘是将来自中小学智慧校园各软硬件系统的原始数据转换为有用信息的过程。通过综合运用数据挖掘技术和学习分析技术,对中小学智慧校园主题仓库的数据进行处理和分析,构建相关教育模型,发现结果与过程、资源和行为等教育变量的相关关系,为教育教学决策提供有效支持。

3.数据共享应用

数据共享应用是指通过开发面向不同应用场景的数据服务API,将教育数据挖掘结果分享给有需要的智慧校园应用场景。通过将数据挖掘和分析结果反馈给各数据源对应的业务系统,实现基于数据的智慧校园各业务优化。利用汇聚的数据支撑中小学开展基于大数据的可视化分析、趋势预测、精準决策等智能化创新发展。将校级大数据共享给上级教育大数据平台,方便区域教育管理者对学校发展情况的了解,也能为区域教育管理者的概况统览、统筹协调、精准决策提供辅助。

依托智能化平台实现智慧校园流程再造

校园信息化发展过程中,各类信息化支撑平台业务协同度低、数据不互通,不符合智慧校园的发展理念。笔者认为,中小学智慧校园要学习和借鉴政务领域“一网通办”和“一网通管”的理念,坚持以用户为中心,实现各业务平台的协同联动、移动端与非移动端应用的深度融合,推进智慧校园的升级转型。

1.各业务平台协同联动,实现流程智能再造

中小学智慧校园建设过程中,统一身份认证平台、统一数据管理平台、一站式服务平台为学校信息化资源整合、信息化服务改善发挥了积极作用,但却并未实现校园业务流程再造及业务融合创新。利用信息技术构建各种功能一体化的软件平台,实现业务流程的智能再造,是中小学智慧校园升级转型的关键。中小学要以良好的用户体验为业务流程智能再造的目标[3],实现业务的协同联动,从基于平台的信息获取走向依托平台的信息推送,使得用户只需登录一站式服务平台,便能获得各类相关信息的推送,用户可以依据自身的需求自由选用。

2.移动端与非移动端深度融合,保证智慧服务实时在线

手机、平板等移动终端的快速普及,使得“实时在线”成为校园学习、工作、生活服务的常态。同时,诸如智能摄像头等校园智能物联系统、综合管理平台等则需要基于硬件支持或者是需要在PC终端运行,无法像移动终端那样使得用户能够“实时在线”。因此,在平台的业务协同中应使移动端与非移动端深度融合,保证智慧校园的业务服务实时在线,增加用户和平台之间的紧密度、亲和度,形成智慧校园正向发展的合力。

优化教学资源,推进教与学模式创新

中小学智慧校园建设和发展过程中,要能够将碎片化资源整合,能够筛选优质资源,将线上线下优质资源进行融合。同时,重视信息资源与智慧校园具体业务的深度融合,基于信息资源开展线上线下混合式教学等智慧校园教与学应用创新。

1.基于知识图谱的教育资源整合利用

中小学智慧校园建设过程中,要善于整合利用各级、各类优质教育资源,形成基于知识图谱的教师教学资源、学生学习资源、教师研修资源等。充分利用基于知识图谱的教育资源,面向全体教师、学生开展常态化的教育教学,探索实践学生的个性化学习及教师的精准化教学。

2.基于优质在线资源的教育资源利用

利用线上教育资源开展教与学将成为新常态。目前,教育部和各省级教育部门正在统筹建设教育资源和教师版本配套的、覆盖各年级各学科的系列线上课程教学资源。中小学要充分激发教师和学生应用线上教育教学资源的积极性,有机组合或创造加工各类优质资源,积极推动线上线下混合教学,促进教学组织方式重构和教学方法创新。

结  语

智慧校园是学校教学、管理、服务模式的新变革,中小学智慧校园建设要坚持以人为本,注重顶层设计和实际需求的结合,以应用服务为引领,以数据驱动创新,实现智慧校园的理念更新、模式变革、体系重构。未来,中小学智慧校园将持续推动基础教育信息化的发展,并进一步促进基础教育现代化的实现。

赵磊磊,梁茜,吴学峰.教育治理信息化: 价值、结构及实施路径[J]. 现代远距离教育,2019(1): 77-82.

张泽科. 现代学校治理:学校教育现代化的必由之路[J]. 教育科学论坛,2019(34): 73-75.

冀翠萍. 智慧校园业务应用融合的探索与实践[J]. 现代教育技术,2018,28(1): 66-72.

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