校園如何更智慧?教育專家聚焦智慧校園5大趨勢
利用「雙師課堂」讓更多的老師和學生在線交流、人工智能技術賦能學科教學、打造微課程社區讓學生「人人皆學、處處能學、時時可學」……這是北京中小學校園內不同的「智慧」場景。隨著大數據、人工智能、物聯網等新技術的發展和應用,北京市大中小學紛紛敞開「懷抱」,積極開展信息化創新應用,運用新技術圍繞教學模式創新、創新人才培養、校園管理與服務等領域,開展創新示範研究。
與此同時,北京市教委不斷加快推進智慧校園建設,持續提升教育教學創新和校園治理水平,全面優化數字化育人環境。今年3月,《北京教育信息化「十四五」規劃》中明確提出,要實現全市中小學智慧校園達標率85%,遴選100所新型智慧校園示範校;2023年4月,《北京市中小學智慧校園建設規範(試行)》和《北京市高等學校智慧校園建設規範(試行)》正式發佈。今年11月,首批2023年北京市智慧校園示範校名單公佈,41所學校入選。近日,北京市教委還印發《北京市智慧校園示範校市級補助資金使用管理辦法》,明確每所示範校提供補助資金50萬元,支持示範校進一步推進教育信息化融合創新和教育數字化轉型。
各個學校的智慧校園建設因地製宜、各具特色。北京市京源學校小學部校長王琦介紹,學校創建了以學生發展需求為中心的「開放、共享、共生、共創」的智慧校園系統。以科學課為例,學校在教學樓道里不同區域打造了相應的學習微社區,通過場景化的設計,調動學生信息交互應用和知識建構能力。學生線上領取任務、學校提供學習資源、學生上傳學習成果並形成主題式學習資源庫,實現「人人皆學、處處能學、時時可學」。
昌平區城北小學教育集團城南中心小學更關注「課堂數據應用」,通過雙師課堂結合多樣態智能終端,展現學校數據賦能教學的探索。比如,借助「雙師+互動反饋器」可以實時掌握學情,瞭解學生困惑點,動態調整教學進度;「雙師+智筆」的語文課堂則通過智筆回溯學生書寫過程,瞭解學生在文字書寫方面存在的問題,開展針對性指導。史家教育集團設計開發了「博悟研學數字課程」,師生可以借助校園智能交互屏幕,實現「雲遊」博物館,近距離欣賞數字文物。北京市第二中學將人工智能技術融入課程體系,比如,語文課上,學生輸入幾個關鍵詞,就能讓機器生成不同風格的古詩文,進而與學生創作的詩文做比較;在物理課上,學生利用智能互動屏幕,模擬沒有任何阻力下的自由落體運動,實現了在實踐中學習。
![一圖揭秘智慧校園的不同場景。 新京報製圖/許驍](http://n.sinaimg.cn/sinakd20231226s/116/w1389h1927/20231226/a96f-f0afdd46199be7c44f52a61ea6667f57.jpg)
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記者瞭解到,全國各地智慧校園建設進程中,也存在產出效果和效益不夠理想的情況。有哪些問題亟待關註解決?未來發展面臨哪些挑戰?技術賦能教育還需在哪些方向發力?多位教育領域專家向新京報記者分享觀點,並針對性提出建議。
重構教育教學模式,真正讓技術賦能於人
「早些年,我們認為‘智慧校園’是建設學校信息基礎設施,用智慧化的方式支持和促進教育教學、管理等各方面的工作,最終服務於學校整體的教育教學總目標的實現。但當下應追問的是,智慧化的信息技術是輔助傳統教育教學模式,還是助力教育教學的改革?」北京師範大學教育學部副教授、科學教育研究院院長助理、中國教育學會中小學信息技術教育專業委員會副理事長張進寶說道。他認為,未來更應推進「智慧教育」的變革,真正讓技術賦能於人。
張進寶認為,基礎教育階段目的是每個孩子都能獲得最好、最適合的成長髮展。在這樣的目標下,如何實現中小學生的個性化學習?張進寶指出,目前教育技術學中,學習分析技術、大數據技術等都在探索這一問題,但真正實現個性化學習不僅是技術的問題,還需要對整個教育生態進行分析推演。「如果硬件很難突破,這時就要改變評價體系,損失一部分基礎知識的考核,讓能力、素養在測評中體現。」
重構教育教學模式是張進寶對未來「智慧校園」的主張。張進寶希望不能把這種改革單獨交給學校,要有行政的力量去推動,「在基礎設施上,看人需要什麼,最終讓智慧校園的發展賦能於人,實現‘智慧教育’的理念」。
多平台互不開放互不融通,建議建立教育數據中台
「目前的智慧校園在一體化平台的建設上做得不夠好。」北京師範大學教授、博士生導師、教育技術學院院長武法提注意到,學校各種應用特別多,但是這些應用互相不開放數據接口,不能互通互聯,就導致多元異構數據的彙聚和使用成為很大的問題。
北京市海澱區教育科學研究院院長吳穎惠指出,從使用者的角度來看,單一的數字化管理系統功能明確,更為簡便,也更為安全,多功能的數字化管理平台功能過於複雜,使用不方便,也容易出現數據泄露等網絡安全問題。從技術層面上講,各個數據化平台後台數據打通與整合併不是難題,只是人為因素較多,往往出於「數據安全」與「研發專利保護」的考慮,人們並不願意數字化系統過於開放,需要保持一定的封閉性和獨立性。
「這就需要區縣級教育機構或者是學校來建立教育數據中台。互相不開放沒關係,但是要把數據接口打開,彙聚到數據中台裡面,彙聚之後,中台進行關聯分析。」武法提建議。在區域層面上建一個教育數據中心(中台),既有利於數據保護,又有利於數據應用。數據彙聚到中台之後,學校可以根據需要從中取用,建設包含場景感知、動態監測、學情分析、規律洞察能力的教育模型,形成教育大腦,面向教師、學生、管理者等不同主體,提供個性化的數據分析看板。
他舉例稱,有的學校重視老師的課堂表現,可以建立一個模型,通過分析老師和學生互動時長和次數、老師在教室中的位置軌跡、老師的提問質量等數據進行分析。再例如,可以通過學生在課上的專注度、疲勞度、壓力程度,分析其學習狀態,瞭解學生的問題所在。
提供好工具,為學生賦能
當下,中小學教育中面臨的一個問題便是,很難突破「讓學生擁有設備和終端」的門檻。這一限制條件導致了信息技術更多地給老師賦能,讓學校的系統建設特別好,孩子的學習過程仍舊比較傳統和古老。這就導致越來越豐富的信息媒體在成倍地湧現給學生,學生信息負載比過去更重,「教育工作者越來越強,學生處於越來越弱的邊緣」。
「只講個性化的知識輔導系統會讓學生學得更快,效率更高,但也會讓學生的認知負擔越來越重。」張進寶認為,每個人「學練測一體化」的確可以提升學習成績,但也會令學生壓力越來越大。因此,「不解決中小學生都可以使用信息工具的問題,就好像在大城市生活,不是依靠交通工具而是走路出行5公里、10公里,會很累」,張進寶認為,智慧校園首先要突破的問題就是賦能學生一個真正的好工具,讓其能夠快速駕馭這些知識。
他表示,智慧校園建設的第一階段是「人機協同」,即用戶(管理者、老師、學生)利用信息工具學習、工作,駕馭工具。下一階段應該實現「人機融合」,即建立一套可以信賴的智慧教育系統,讓學生主動對信息進行高級加工。
重視數據的伴隨式採集
武法提指出,數據與模型是智慧學習環境中「智慧」的來源。其中,數據是智慧學習環境中最核心的要素,是瞭解教育主體狀態、發現教育問題、實現個性化服務的主要驅動力;模型則可實現對多源異構數據的深度分析與信息反饋,能從海量數據中挖掘隱藏價值、剖析具有教育意義的信息。
反觀當下部分學校在推進智慧校園建設時,往往重點關注應用系統的功能,而忽視了系統的伴隨式數據採集能力。目前,教室之外的泛在學習場景,以及在場館、在社區、在圖書館、在課外活動場地等場景的數據採集還很難實現,協作學習、探究式學習等方面的過程性數據也難以採集。完整的過程性的數據是缺乏的、不全面的,很難建立精準的學生數字畫像。
武法提建議,在建設智慧教室時,應注意部署物聯化設備與無感化數據採集設備,實現教室環境的自動調節與多模態數據的可持續收集;在通用教室中配備交互式電子白板與高清錄播設備時,以及在專用教室中配備體驗式、沉浸式、仿真實驗等智能設備時,都應注意是否能夠實現師生行為數據、師生互動數據、學生狀態數據的採集並與智慧教育雲平台中學習管理平台的對接。此外,校園內部署的智慧公共設施,如電子班牌、智能體測、校園門禁等設施也應能採集並向智慧教育雲平台彙聚數據。
數字資源的多場景需求支持需完善
數字資源建設方面,武法提注意到,目前智慧教育平台上為老師提供的數字資源多為課堂演示型資源,支持跨學科項目式的學習資源、支持大單元主題式的教學資源還比較缺乏,部分高端設備如機器人和VR缺乏適配的數字資源,部分數字教學資源的適切性不夠,難以滿足教師的個性化需求。
同時,老師們普遍反映的資源平台特別多,國家級平台、市級平台、區級平台,但老師使用的時候沒有相互融通,要分別登錄帳號在各個平台進行搜索。對此,武法提建議,可以通過建設校本資源庫的方式,把所有的資源融會貫通,基於一個教材目錄,把各個平台的資源都彙聚到校本資源庫中,實現一個帳號能夠在數字空間進行所有業務,方便老師使用。
新京報記者 馮琪 劉洋 蘇季
編輯 繆晨霞 校對 劉軍