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(shè)

建設(shè)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(shè)”報告 浙江師范大學(xué)附屬中學(xué)

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(shè)智慧化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)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(xué)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(zhǔn)的甄別與診斷；教師、學(xué)生的評價如何順應(yīng)變化；校內(nèi)與校外、線上與線下的教與學(xué)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(yīng)用成熟校園網(wǎng)的學(xué)校。1998年就建成多媒體演示教室、教學(xué)課件制作室，正是因為建設(shè)和應(yīng)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(zhǔn)獲取信息與資源，在校師生在日常教學(xué)中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)沒有得到有效利用；技術(shù)在學(xué)校教育中的地位是主導(dǎo)，是輔助還是融合等還需要進一步明確等。二、理念與目標(biāo)

（一）建設(shè)理念

學(xué)校以“探索未來學(xué)校新樣態(tài)”為建設(shè)方向，在建設(shè)進程中，重點關(guān)注三個方面，即學(xué)生的學(xué)、教師的教、學(xué)校的導(dǎo)；重點建設(shè)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(shè)目標(biāo)，即理念現(xiàn)代化、體系結(jié)構(gòu)化、治理數(shù)據(jù)化。以學(xué)生的學(xué)習(xí)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)、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(lǐng)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(wù)。（二）建設(shè)目標(biāo)

探索“個性化學(xué)習(xí)、差異化教學(xué)、泛在式學(xué)習(xí)、群智化學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)”的智慧教育模式。實現(xiàn)差異+精準(zhǔn)的教學(xué)、個性+選擇的學(xué)習(xí)、交互+共享的管理等等。1.建設(shè)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)化、貼標(biāo)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(shè)置與教學(xué)安排實現(xiàn)資源的按需集成；資源建設(shè)多樣化、系統(tǒng)化、系列化，師生獲取精準(zhǔn)高效。 3.探索基于大數(shù)據(jù)平臺的未來學(xué)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(zhǔn)教學(xué)和學(xué)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(xué)生動態(tài)規(guī)劃最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑，提供個性化的高效學(xué)習(xí)方案、學(xué)習(xí)空間和課程資源，開展混合式學(xué)習(xí)和項目學(xué)習(xí)，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(xué)校的新樣態(tài)。（三）建設(shè)構(gòu)架

浙師大附中智慧校園建設(shè)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(yīng)用系統(tǒng)。 2.空間：學(xué)習(xí)空間——尖峰創(chuàng)客空間；教學(xué)空間——創(chuàng)新實驗室、科學(xué)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)體系，主持浙師大附中“智慧校園”建設(shè)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(shè)體系，結(jié)構(gòu)拓撲圖；提出建設(shè)的經(jīng)費預(yù)算和后期的運營模式。在建設(shè)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(shè)系統(tǒng)的總集成商，負責(zé)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，信息化項目總集成，聯(lián)合創(chuàng)新研究。3另外,學(xué)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(guān)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(xué)校治理建設(shè)，建立健全學(xué)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(xué)校治理體系和治理能力，學(xué)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(shè)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(lǐng)導(dǎo)全程參與智慧學(xué)校的頂層設(shè)計、框架和流程設(shè)計；行政主管負責(zé)對學(xué)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(zé)對學(xué)校治理能力現(xiàn)代化進行基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)支持、推動和實現(xiàn)，使學(xué)校決策更加數(shù)據(jù)化、精準(zhǔn)化、科學(xué)化；數(shù)據(jù)管理成員負責(zé)數(shù)據(jù)收集、流轉(zhuǎn)和輸出，做好學(xué)校數(shù)據(jù)再應(yīng)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(xué)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(zhǔn)教學(xué)、學(xué)生成長與評價、學(xué)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(xué)校部署智慧校園建設(shè)專項行動，由分管副校長領(lǐng)銜，在學(xué)校信息中心基礎(chǔ)上吸納部分骨干教師成立核心團隊，開始學(xué)習(xí)、考察、謀劃建設(shè)工作。2.2019年7月召開智慧學(xué)校建設(shè)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(lǐng)導(dǎo)和專家對智慧校園的建設(shè)方向、方案和方法進行論證，正式全面啟動智慧校園建設(shè)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(xué)校名單并開展工作。4.2019年9月招標(biāo)浙江省聯(lián)通公司為學(xué)校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，開始學(xué)校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與空間（硬基礎(chǔ)）建設(shè)與提升，10月學(xué)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(xué)校智慧校園建設(shè)的總集成商。 5.2019年9月學(xué)校開始試用科大訊飛、極課大數(shù)據(jù)等應(yīng)用系統(tǒng)，進行精準(zhǔn)教學(xué)研究與實踐。6.2019年11月啟動數(shù)據(jù)中心建設(shè)的頂層設(shè)計與學(xué)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(shè)》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(biāo)并開始學(xué)校數(shù)據(jù)中心建設(shè)。 9.2020年6月學(xué)校、聯(lián)通公司、武漢天喻就未來學(xué)校建設(shè)三方協(xié)議簽署，從體制和機制上保障了建設(shè)工作的順利開展。 10.2020年7月智慧學(xué)校建設(shè)的三方論壇，對建設(shè)工作進行梳理總結(jié)，對建設(shè)工作再部署，天喻教育應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用、學(xué)校官網(wǎng)工作有序開展。5 11.2020年8月底完成網(wǎng)絡(luò)改造，局部場景5G部署應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)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(biāo)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(xué)校建設(shè)的四方高峰論壇。 14.2020年10月14日召開浙師大附中智慧學(xué)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(xué)習(xí)中成就最好的自己

目前，我校已建成滿足學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的創(chuàng)客空間，基于學(xué)生的實際問題，結(jié)合STEAM教育，在老師的指導(dǎo)下開展項目式學(xué)習(xí)，策劃項目方案，頭腦風(fēng)暴，分享交流，團隊合作，創(chuàng)新創(chuàng)意，知識技術(shù)的自主學(xué)習(xí)自主探究，項目路演，表達分享等新型的學(xué)習(xí)模式已成為學(xué)生學(xué)習(xí)的常態(tài)。2019年，我校科創(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(chǔ)上，重點轉(zhuǎn)向人工智能科創(chuàng)活動。在組織學(xué)生參加“第十五屆全國宋慶齡基金會創(chuàng)新大賽”特別設(shè)立的人工智能類比賽中，由高二年級馮日昊和尤彥博同學(xué)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(xué)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(xué)生戴鑫、王培霖、蔣樂天、嚴(yán)宇赫組隊創(chuàng)作的“智慧敬老院機器人”作品，獲得中學(xué)組第一名，拿到金牌。在2019年，學(xué)生分別參加了第二十屆中小學(xué)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(xué)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(xué)校單位來參觀交流：省內(nèi)各地的學(xué)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校考察指導(dǎo)，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(xué)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(xué)、虛擬仿真實驗教學(xué)、傳感實驗教學(xué)和VR教學(xué)。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(xué)、虛擬仿真實驗教學(xué)、傳感實驗教學(xué)和VR教學(xué)，搭建未來教育的樣子，成為創(chuàng)新教學(xué)的踐行者、受益者。7在智慧教室這樣的新型教學(xué)空間中，越來越多的老師主動探索實踐，開展創(chuàng)新教學(xué)，改變課堂模式，讓學(xué)生都沉浸在整個課堂氛圍中，大大提高了學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)來更好地支持個性化學(xué)習(xí)和多樣化教學(xué)方式的開展?；旌鲜綄W(xué)習(xí)空間中布局靈活，配置可移動，支持教師開展多樣化的教學(xué)活動。突出打造數(shù)字化學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)的過程信息，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)特征與優(yōu)勢潛能，為每一位學(xué)生提供定制化的“學(xué)習(xí)體檢表”，幫助教師研制出個性化的學(xué)習(xí)方案。8在浙師大附中，基于新型空間的“個性化學(xué)習(xí)、差異化教學(xué)、泛在式學(xué)習(xí)、群智化學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)”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(chǔ)數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)治理平臺和智慧學(xué)校平臺。學(xué)校數(shù)據(jù)治理平臺學(xué)校基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺9 智慧學(xué)校平臺主頁面

在完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上，學(xué)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(chǔ)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(xué)系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，初步建立了學(xué)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(xué)校。學(xué)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(dǎo)學(xué)校各個部門對已有應(yīng)用系統(tǒng)的使用，并根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征建立數(shù)據(jù)索引，將應(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)賦能中優(yōu)化教學(xué)與評價

學(xué)?，F(xiàn)階段依托天喻慧學(xué)網(wǎng)平臺，進行“精準(zhǔn)+差異”化的教學(xué)方式，通過信息手段，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，探索教育教學(xué)方式變革，提升教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)情況報告，老師根據(jù)這些報告，對學(xué)生進行客觀而全面的分析，對班級教學(xué)更精準(zhǔn)，對學(xué)生的輔導(dǎo)分析更具有針對性。教師和家長通過學(xué)生歷次成績的走勢圖，可以非常清楚的看出該學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。2.學(xué)校管理者直觀、便捷獲取數(shù)據(jù)。便于學(xué)校管理者對老師、學(xué)科組的評價。各班平均分對比，各班各類分?jǐn)?shù)段情況，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)還可以按照學(xué)校需求和使實際情況，進行個性化選擇設(shè)置。同時平臺內(nèi)有豐富的試題資源庫，便于學(xué)生和老師選擇使用。3.改變學(xué)生評價模式以促進學(xué)生自主選課。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生的學(xué)科進行精準(zhǔn)模擬，為學(xué)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(lǐng)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(xué)校建設(shè)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(xué)校組織學(xué)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(xué)生也一起學(xué)習(xí)，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(xué)校制定了利用網(wǎng)絡(luò)平臺