原标题:区域教育数字化发展研究|叶树文 谭伟 代楠:区县级智慧教育云平台建设及应用实践探索
摘要:随着教育新基建“互联网+教育”大平台在各地陆续落地实施,区县级云平台的建设与应用进入数字化转型的加快速度进行发展期。成都市成华区“区校一体化”智慧教育云平台以用户满覆盖、接口全开放、服务不脱节为基础,逐渐完备平台建设与应用,并以2019年至2022年成华区智慧教育云平台的创新应用实践经验为例,总结回顾了提升队伍三力(领导力、指导力、应用力)、研制深度应用指数、汇集域本优质资源、定制开发应用模块等应用实践历程,提出以云服务模式建设区县级智慧教育云平台,持续推动智慧教育在成都市成华区中小学校大规模常态化深度应用的区县级实践探索。
作者简介:叶树文,成都市成华区教育局副局长,中小学高级教师(四川成都 610051);谭伟,成都市成华区教育技术装备管理服务中心主任,中小学一级教师(四川成都 610051);代楠,通讯作者,成都市成华区教育技术装备管理服务中心智慧教育工作专干,中小学一级教师(四川成都 610051)
随着教育信息化发展迈入2.0阶段,区域智慧教育大平台的建设成为区域教育信息化2.0落地的重要基础,构建相互连通、应用齐备、协同服务的“互联网+教育”大平台[1],也是聚焦信息化平台体系教育新基建的重要内容。各区县在建设教育大平台时,都面临如何建设平台才能促进区域教育发展,以及如何优化教育治理、深化教育改革、提高教学效益,最大限度上减轻各级各类学校办学负担和中小学生课业负担的难题。
同时,将平台部署在哪里,需要仔细考虑多少存储和运算服务器,要不要聘请专业技术人员运维保障,才能在确保网络安全的同时兼顾不同学校的特色需求,突破区域学校的多平台整合困境,为学校提供更优质的服务供给,也是一个巨大的挑战。
通过对国内区县级云平台应用情况的调研发现,平台常态化应用的矛盾大多数来源于区域学校和师生包括家长对信息化发展认识偏低、缺乏引导导致“不想用”;云平台资源与区域实际教育发展需求不一致导致“不好用”;一些教育常态业务具有非信息化工作惯性,无法或不愿卷入导致“不能用”。
此外,区县级教育云平台不仅要提供数据的采集、统计和分析功能,还应提供数据的反馈、推送、预警功能,深化结果运用。教育作为公共性产品,从来都不是教育行政部门独自主导推动下的产物,区域基础教育信息化的协同发展需要多领域、跨组织的齐心协力与协同攻坚。[2]如何避免云平台建设好后就立即陷入教师“不想用”、资源“不好用”、业务“不能用”的问题,是每个区县级教育部门面对云平台创新应用推进最核心的挑战。
成华区有各级各类中小学、幼儿园155所,在校中小学生和在园幼儿共14.2余万人,在职教师9295余名。2018年,成华区启动了《成华区智慧教育三年行动计划》。2020年,顺利完成了行动计划提出的“一平台、两中心、三覆盖”基本目标。其核心建设项目“一平台”,就是建设一个覆盖全体公办、民办学校用户的智慧教育云平台。
学校有公办、民办之分,但基础教育具体的教育业务不会分公办还是民办,区域云平台必须是能将教育业务覆盖到每一所学校和每一位师生的平台,是为全体教育参与者服务的平台。目前,云平台为全区266所中小学幼儿园(含校点)、1万余名教师及管理者、11万余名家长和15万余名中小学生提供一站式服务。
成华区建设的大平台,在功能选择上为突出网络学习空间应用的综合性教育业务平台,为全区公办、民办教师及管理者提供教学教研服务,为全区家长提供陪伴沟通服务,为全区中小学生提供学习成长服务。
截至目前,平台提供了教学、学习、评价、研训、管理5大类别共计81个教育教学及管理应用,开发并引入了三层级数字资源760余万份,为全区提供了丰富的信息化工具选择和资源供给。全平台常态活跃应用达53个,工作日活跃使用人数日均3.2万人左右,有力助推了区域基础教育信息化水平的提升。
教育云服务的推进,是我国教育信息化向纵深发展的一次机遇。云服务“集中建设、按需服务、动态调整”的思想,使有限的资源能够真正流向最需要的群体。[3]
成华区通过政府采购服务的方式,以集约化统建的方式向全区师生提供智慧教育云平台服务,平均到校点每年不到7.5万。在为各级各类学校节约资金,助力全区均衡发展的同时,充分的发挥运营培训区域全覆盖的优势,切实减轻了各校云平台运营培训和管理的负担,在“学校聚焦管理、教师聚焦教学、学生聚焦成长”的常态应用下,实现了全平台业务数据的伴随式数据汇聚和高效利用,有效服务于教育科学决策,切实提升了区域教育数据治理能力。
在建设区域大平台时,应格外的重视前期信息化工作发展较好学校的发展特点,充分重视、认可并保留优质学校在信息化发展中的示范引领项目。以四川省成都华西中学为例,其从2014年起全力建设数字学校,2017年被评为成都市数字学校示范校,搭建了优质的校园应用平台。
在区域大平台建设开展之后,区教育局开展专家调研评估,组织技术力量合作攻关,将学校自主研发的“校园巡课系统”,以及积淀4年的应用数据整合到区域平台,并协调多家企业完成了高中住校生安全所需的门禁测温系统在区域大平台上的整合,确保师生和家长通过一个账号在同一个App中完成所有业务的流转。
在保留了学校特色应用,引入更优质的服务后,华西中学通过一年的平台过渡,将区域大平台的优势发挥得更突出。2021年,成功获评教育部2020年度网络学习空间应用普及活动优秀学校。
除了将学校的特色应用做全面整合外,根据区域教育发展形态趋势和广大教师的诉求,成华区引进了中国基础教育文献资源总库(以下简称“总库”),购买了“总库”全平台用户使用权,以无缝隙包库账号登录的方式,引入区域云平台应用模块中。云平台10余万注册用户实现了在“总库”平台“一码通用”的使用者真实的体验,大幅度的降低了资源检索下载的使用门槛。
区域云平台引入“总库”资源服务后仅仅半年时间,通过成华区云平台登录进行文献检索及下载的次数就达到41097次。“总库”2200多种基础教育领域的期刊、博硕士论文等资源,高效支撑了全区教师教学科研及论文撰写等活动,也为师生及家长指导学生自主学习、研究性学习、课外阅读、校本资源建设等活动,提供了最丰富的资源保障。
2018年,成华区通过科学调研,按照“数据中心上移、服务下沉”的原则,将区域智慧教育云基础设施、平台、应用、资源、安全、运维运营等建设内容,以政府采购云服务的方式来进行实施,全面落实《网络安全法》有关要求,将区域智慧教育云平台整体部署在符合信息系统安全等级保护三级备案资质的成都市政务云(曙光云),全方面提升了云平台网络安全保障能力,也是成华区首个全面部署在成都市政务云上的信息系统。
成华区购买全套云运营服务的建设模式,与2021年7月六部委发布的教育“新基建”新政中明白准确地提出的“不鼓励县级教育行政部门和中小学校建设数据中心”“通过混合云模式建设教育云,为本地区教育学习管理机关提供便捷可靠的计算存储和灾备服务”等要求不谋而合。
2020年新冠疫情期间,成华区充分的利用“智慧教育云平台”,创新开展多种形式的线日网络保学期间,云平台“人人通”空间累计访问量达4.18亿次,每日活跃用户达6.05万余人,每日应用平均点击量470万次,最高单日达到了964万次点击。其中,全区学生“课前导学”“课后作业”等应用,每日应用量均达30—40万次。在特殊时期,部署在政务云上的教育云平台发挥出弹性存储机制的巨大优势,确保全区学生“离校不离教、停课不停学、学习不延期”。
与购置云平台产品本身不同,采购云服务能更好地服务区域教育应用的持续发展。共计有137人的运营及技术保障人员服务于成华区云平台,共同参与到区域云平台的应用推广运维和业务定制开发服务中。
目前,云平台3年累计为学校老师提供信息化教学保障入校服务23万余次、定制开发142个区校级个性化智慧校园应用模块开发等服务,同时陆续为区教育局提供2019、2020、2022年三个版本的区域教育云数据融汇分析,整合校园安防、明厨亮灶、智能巡考等7大平台,定制开发校园布点、视力监测、智慧卫生等6项辅助教育决策系统,设立了数字馆校课程、人工智能课程、拔尖人才教育培训、中外人文交流、社区学习空间等43项成华特色网络学习空间服务。成华区通过区域统筹进行8个片区专业方面技术人员入校驻点服务,以保障云平台教育治理功能日趋完善,平台运行安全稳定。
2019年9月,成华区教育局在成都市率先制定《成华区中小学校园首席信息官管理办法》,全面明确中小学校园首席信息官岗位设置、任职条件、工作职责、工作要求,为全区中小学信息化规划与发展提供核心领导力支撑。
2019年,组织45名校园首席信息官组成“成华区中小学校园首席信息官智慧教育素养提升培训班”,赴华中师范大学开展为期一周的封闭式智慧教育专项培训,培训采取理论与实践相结,实施学时、测试和实践“三合一”的综合评测模式,更新参训校园首席信息官的教育方法的理念,提升了参训校园首席信息官的综合管理上的水准,为区校一体化云平台应用统一了思想、明确了方向。
成华区意识到作代表一所学校最高信息技术应用能力的校园首席技术官,其技术保障能力、技术与学科融合创新指导能力的高低,对于云平台的应用推进至关重要。
2021年3月,成华区组织全区中小学校园首席技术官赴成都大学封闭培训一周,采用集中面授培训和远程指导相结合的方式开展混合式研修,并重点针对部分校园首席技术官在信息化与学科融合理论研究上不深入等明显问题,加强研修指导,加深各校校园首席技术官对智慧教育推进工作的认识,为学校云平台应用推广和普及作好充分的保障。
2019年起,成华区实施《成华区提升中小学教师TPACK三年行动计划》,分别以“建空间析素养凝共识”“融技术聚资源同分享”“重整合优课堂变方法”为年度主题,全员实施教师学科素养和信息素养提升行动。
2021年,该区高标准启动全区教师信息技术应用能力提升工程2.0工作,创新性地自建“A0区域云平台支持的教育教学应用”课程资源,纳入全区中小学教师必修内容,指导所有学校根据各校实际,依托区云平台功能板块,以课程社区为主要载体,实施科学高效且可持续发展的校本研修,保障了全区教师主动积极实施信息化教学,促进了云平台在信息技术与教育教学深层次地融合上的应用。
在以往的信息化评估工作中,教育部门评价一所学校的信息化水平,会不自觉地受到该校个别信息素养较强的“先锋教师”能力“以点带面”的影响,以致对学校信息化发展真实水平作出的判断往往有偏差。
成华区云平台通过覆盖全区所有中小学教师的教育教学管理应用,伴随式采集来自教师个体的空间建设、教学指导、师生互动、教师研修、校园管理等5个维度的数据,通过互动授课、资源检索、活动组织、校园办公等17个区域级统一指标数据,构建了区校两级深度应用指数“数据驾驶舱”。通过校级“数据驾驶舱”实时数据展示,引导学校管理者从关注教师个人隐私信息技术能力,转变为关注学校全体教师信息素养全方面提升,科学精准地助力区域信息化应用水平的整体提升。
成华区构建了助力基础教育信息化发展的多元激励机制,在实施专项简报推进、试点校创建评估、工作推进会表彰等常态化的检查评估措施之外,通过持续加大教育信息化专项奖励等方式,逐步扩大教育信息化改革探索奖励、激励范围,激发学校及教师教育创新改革的动力。同时通过平台系统内建立原创资源开发分享、互换利用的积分交易机制,设立了区域活动奖励、年度深度应用积分兑换机制,全面激发教师资源开发、活动参与、平台应用的活力,切实突破教师“不想用”难题。
成华区结合新基建关于数字资源的指导意见,依托国家数字教育资源公共服务体系,先期建成普适性与特色化的教育资源建设体系,已初步实现区本优质资源的科学归类、多源汇聚、智能检索。紧抓资源建设核心工作,创新构建“原创+表彰、市场+遴选”的资源共建共享体系,通过建立区域教育大资源服务机制,服务于区域数字资源需求测改革。
成华区充分的发挥区域平台“区校一体化”推进的优势,结合2020年暑期及2021年寒假教师培训活动,利用互联网空间开展“融技术聚资源同分享”活动,不同学段和类别的55个学科全面参与,共开展活动132次,参与教师达4311人,活动访问量达43.36万次。同时,以名师为核心,构建线上线下研修共同体,汇集本土化课程81门,共累积22922份学科资源,极大地丰富了区域优质公共资源库,扩大了优质数字教育资源覆盖面和使用效益,让云平台资源数据为教育教学改革提供了现实支撑,促进了规模化教育和个性化培养的有机结合。
成华区连续两年实施区校一体化研发课程工程,共计有8121名教师及管理者加入对应的区域教研社区,在区教科院教研员的带领和指导下,进行线上常态化教研及大规模课程研发工作,已经沉淀累积共计4万余份优质学科资源,完成了覆盖全区义务教育全学段、全学科、全课程资源库建设,实现了区域资源的智能汇集分类,智能推送至全区教师备授课终端,形成了具有成华特色的义务教育学科课程教学体系,并根据《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》的要求,持续同步优化更新,全方位扩大了平台的深入应用,助力区域教育均衡发展,基本突破资源“不好用”难题。
2018年,成华区智慧教育云平台建成并接入国家数字教育资源公共服务体系,目前全平台所有师生都能够最终靠自己的区域账号无障碍地访问国家中小学网络云平台,共享国家教育资源公共服务平台内的数百万份资源。同时,依照国家数字教育资源公共服务体系统一的数据标准和规范,汇集了包括教学资源、学习资源、社区教育资源在内的优质原创资源6万余份。
从2019年起,成华区大力实施“馆校”课程建设,开发引进社会学习资源和非学科类学习资源,聚焦数字图书馆、数字博物馆、数字科技馆等社会资源与平台的整合,共享社会各方开发的个性化资源,提升平台使用效益,探索更大范围的资源供给机制建设。
成华区坚持需求导向,响应内生需求,普及教学应用和突出创新应用两个方面的探索,依托“互联网+教育”大平台,创新教学、评价、研训、管理等应用,促进信息技术与教育教学深层次地融合,彻底突破业务“不能用”难题。
成华区自2018年起全方面实施网络学习空间应用普及活动,在全面普及教育教学管理应用的情况下,重点普及新技术条件下的混合式、合作式、体验式、探究式等教学,探索成华特色的5I智慧课堂教学研究,并高起点探索基于AI的智能助教、智能学伴等教学应用。
2021年8月,区域智慧教育云平成重要版本升级,全面优化了线上教研、研训管理等功能。学校各学科教研组能更方便地在学校研修社区开展教研工作,借助区校一体的教研系统,落实区教科院组织的各项教研、学习任务,促进区域教师分享、交流教育学生的方式方法,提升区域教学水平。
目前,学科社区已覆盖小学、中学全学科全学段,覆盖率达100%;学校教研社区已开通41所,覆盖率达73%。通过云平台课程社区,对区域各类教研模块的全面统整,为全域开展网络教研改革打好基础。
2021年,成华区教科院组建了5I智慧教学模式研究组,并印发《智慧教育专项课题选题指南》,启动2021年度成华区教育科研规划课题“智慧教育专项课题”立项工作,鼓励教师创新应用,利用空间突破时空限制和课堂边界,开展线上线下相结合、课内课外相结合、虚实结合、群体与个性化相结合的教学,推行启发式、参与式、合作式等教育学生的方式[4]。
目前,该区通过与云平台相互连通的教学产品“教学助手”,已服务区域内5万余名师生,根据学生课前作答、课中反馈、课后测练的情况,为老师提供本班学生各章节、知识点吸收情况,方便教师作出教学调整,也根据不同层级学生情况为之制订不同的学习计划,科学实施分层教学和个性化辅导。云平台在构建以学习的人为中心的教学模式上发挥着重要的作用,为区域实现高效教学奠定了应用基础。
为加强区域学生对AI等尖端领域的探索学习,成华区已经启动“3040”计划(高标准建设30所智能校园、40个创新实验室和创客空间),在区域多所中小学校建设人工智能及STEAM创客教室,研发区本及校本人工智能课程,积极迎接“零点革命”。
在区域层面,依托成华区智慧教育云平台开设了成华区K-12人工智能课程专区,开展中央电教馆人工智能课程规模化应用,为区域全体师生提供了人工智能启蒙课程。
在学校层面,作为21所中央电教馆人工智能课程实验学校之一,双林小学2021年人工智能课程每学期共72课时,分为低、中和高段机器人编程课,面向全体学生,大大地丰富了学生接触人工智能的机会。
成华区立足区域教育发展实际业务需求,充分激发各部门内生动力,通过信息化手段催生极具成华特色的创新应用,有力地促进了区域教育的高质量发展。
成华区依托智慧成华治理大平台和成华区智慧教育云平台,统整三大系统,在全省率先研发责任督学挂牌督导系统,建设远程督导信息化系统,构建新时代“远程查+实地督”交相印证的教育督导新模式,实现了督查记录“零延时”、实时监控“零缝隙”、互动交流“零距离”、线上管理“无盲区”。
利用成华区智慧城市治理中心基础数据库,依托智慧云平台上“成华区智慧督导专区”,积极开展数据的采集、统计与分析,夯实基础数据,建立义务教育优质均衡资源配置预警系统、社会满意度问卷调查系统,建立责任督学督导信息分级分层推送与预警机制,形成督导数据采集、统计、分析、推送、反馈、预警与行为矫正的闭环,让全区各级各类学校典型经验与存在问题分级分层、实时共享,让数据站出来说话,为教育决策和教育督导服务。
成华区教育局与丹巴县教育局于2019年起创建的“丹巴高中成华班”,充分依托现代教育技术,在传统“一对多”网络扶贫应用实践的基础上,创新“互联网+教育”应用,构建起“一对一”具有“深合作、强交互、全推送、精记录、高智能”5大特征的互联网教育精准扶智新模式。
通过连续建设的高一、高二、高三3个一对一互动“丹巴高中成华班”,完成了该项目的高中学段全覆盖,实现了两地师生在同一平台的资源共享和在线交流,促进了藏区学校教师的专业能力提升,真正的完成了教育帮扶由输血式向造血式转变,全方面提升了成华区对丹巴县教育帮扶的质量。
成华区教育局从2020年起联合成华区委社区发展治理委员会和区妇联,共同发布《成华区关于实施4C家长制度的工作方案》,每年均在云平台开展“孩子入学、家长持证”的新生家长4C能力提升行动。
通过研发“4+4”家庭教育课程资源,构建包括幼儿园、小学、初中和高中4个学段与“和谐关系、关爱身体、维护心理、引导学习”4个维度36个主题的家庭教育课程教学体系;搭建“线上+线下”立体学习平台,组织家长开展专题课程学习和在线咨询;建立“必学+选修”结业认证制度,家长在线C能力提升知识学习和测试,达到相应要求并经审核,在线C能力提升学习结业证书。每年4C家长网上课程学习人数达4万余人次,助力完善了区域家校社三方协同的家庭教育长效机制。
成华区实施“智慧足球”项目,在全省率先与高校合作引进足球运动机能测试项目,为实施科学化、精准化训练培养提供数据化“一站式服务”,成功创建全国青少年校园足球试点区;实施“智慧阅读”项目,依托区智慧教育云平台共享数字图书135万册、数字期刊1640种,扩容电子阅读资源供给,普及校园自主借阅终端建设,实现学生纸质图书借阅数据智能采集,初步形成“实体+网络”阅读资源混合式供给、阅读行为数据过程性采集、阅读质量智能化评价的成华智慧阅读样态;实施青少年“近视防控”项目,在云平台上研发“儿童青少年屈光发育档案与动态监测信息系统”,建立儿童青少年视觉健康和近视大数据采集、共享机制,为全区学生建立学生视力动态监测档案,并针对性实施提前精准干预。
教育管理与服务是促进教育发展的重要力量,打造综合性的管理服务平台能够为各级教育主管部门和学校实现电子政务提供支撑,将有效促进教育管理上的智慧化。[5]成华区主动服务于各业务科室综合改革,量身定做研发应用模块,积极开发新的数据服务系统,从需求出发提高云平台应用效益,通过信息化手段提高教育服务能力,创新教育管理服务模式。
2020年,根据新冠疫情常态化防控需求,区教育局与卫健局基于云平台联合开发了智慧卫生实时数据监控系统。
2021年,升级优化为区域中小学智慧卫生预警系统,覆盖区域56所公办、私立学校,覆盖师生70000余名,覆盖率达100%。通过每日全区学生健康实时数据,系统依照区卫健局设置的安全预警等级,对区域所有学校进行智能安全等级预警,为区域教育系统疾控工作方向提供精准的辅助决策。
2021年,成华区启动中小学五育并举综合素养评价改革调研,研制并形成成华区中小学生新时代五育并举综合素养评价实施方案,探索构建立体多维评价指标体系。
2021年4月,遴选了海滨小学、双林小学、教科院附小和站东小学四所试点校,进行学生成长档案应用试点,利用成华区智慧教育云平台相互连通的“人人通”App成长记录模块,采集学生课内外生活记录数据,统计学生在德育、学习、运动、才艺、实践5大维度获得成长之星的数量,探索校级学生成长档案的区域实践样本。
教师评价数据采集标准一直是区域教师评价的难题,成华区教育局人事科和教科院联合研发,定制开发了“教师专业发展评价”系统,选取电子科技大学附属实验小学等4所试点校,进行校级教师专业发展评价试点工作,并根据系统内生成的统计报表,形成教师年度专业发展评价报告。截至目前,系统已覆盖4所学校600余名教师,后续将在优化改进完毕后在全区推广使用,探索区域教师专业发展评价样板的落地可行性。
成华区规范科学实施“区校一体化”智慧教育大平台建设,积极开展区域智慧教育云平台与教育教学教研、区域教育治理的融合应用和创新实践,持续推动信息化在中小学校大规模常态化深度应用,助力成华区于2021年2月入选全国智慧教育示范区创建区域,有力推动了区域教育现代化进程,助推区域教育优质均衡高质量发展。
[1]教育部等六部门.教育部等六部门发布《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》[EB/OL].(2021-07-01)[2023-03-22].
[2]徐晶晶,黄荣怀,胡卫平,等.区域基础教育信息化协同问题审视与困境归因[J].电化教育研究,2020,41(11):33-39.
[3]张进宝,黄荣怀,张连刚.智慧教育云服务:教育信息化服务新模式[J]. 开放教育研究,201218(3):20-26.
[4]郭炯,郑晓俊. “人人通”如何走向“人人用”——解读《关于加强网络学习空间建设与应用的指导意见》[J].中小学数字化教学,2019(5):24-28.
[5]黄荣怀,刘德建,闫伟,等.雄安新区发展智慧教育的基线调研与政策建议[J].中国远程教育,2019(11):1-14,92.
《中国教育信息化》创刊于1995年8月,是由中华人民共和国教育部主管,教育部教育管理信息中心主办,面向国内外公开发行的国家级学术期刊。期刊内容力求全面深入地记录我国教育信息化的建设进展、研究与应用成果和行业发展状况,开展我国教育信息化发展状况调研和教育信息化国际比较研究,服务于国家教育宏观决策;力求全面准确地把握教育信息化相关的方针政策和标准规范,及时追踪ICT前沿技术的发展的新趋势及其与教育的融合,深度挖掘教育信息化建设与应用的体制、机制创新,服务于我国教育信息化实践。