訊飛教育技術研究院:2023智能教育發展藍皮書-智能技術助推教育數字化轉型(163頁).pdf

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1、 版權聲明版權聲明 版權歸科大訊飛股份有限公司所有。保留一切權利。非經科大訊飛股份有限公司書面同意,任何單位和個人不得擅自摘抄、復制本藍皮書內容的部分或全部,并不得以任何形式傳播。1 隨著新一輪科技革命和產業變革加速發展,全球范圍內的數字化轉型步伐不斷加快和走向縱深,引發了世界范圍的教育數字化浪潮。黨的二十大報告明確提出,推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。習近平總書記在中共中央政治局第五次集體學習時指出,教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口,進一步推進數字教育,為個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和教育現代化提供有效支撐。2023

2、 年 6月召開的全國教育數字化現場推進會強調,要站在中國式現代化的高度去認識教育數字化的重要戰略意義,把握發展規律,抓住歷史機遇,充分利用現代技術手段,加快教育、科技、人才一體化發展。要大力推進國家教育數字化戰略行動,加快建設教育強國??梢?,推進教育數字化是支撐中國式教育現代化的戰略要求,以數字化引領教育領域系統性變革和創新,已成為新時代教育發展的重要使命。當前,我國教育改革發展中還存在著區域教育發展不平衡、優質資源分布不均衡、教學方式和人才培養模式無法滿足數字社會的人才需求等難點問題,發展數字教育對破解這些難題提供了新的可能。以 ChatGPT、訊飛星火認知大模型為代表的生成式人工智能快速發

3、展,對未來教育形態的變革和重塑產生深刻影響,為教學場景創新、教育模式重構帶來新的機遇。智能技術助推教育數字化轉型,就是要順應數字社會發展的要求,深化應用人工智能、大數據、5G 等智能技術,開發利用教育數字化平臺、資源和工具,激活數據要素潛能,提升教育數字化意識、能力和方法,創新人才培養方式,推動教學模式、評價方式、組織架構、治理體系等全方位變革,以實現教育數字轉型和智能升級,促進教育高質量發展和教育強國建設?;谝陨媳尘昂退悸?,我們結合國內外開展教育數字化轉型的相關政策、理論探討、技術研發和實踐探索,對智能技術賦能下的教育數字化轉型進行了系統研究,撰寫了 2023 智能教育發展藍皮書智能技術助

4、推教育數字化轉型 研究報告。本報告是“智能教育發展藍皮書”系列研究之 2023 年度報告。報告共分 8 章,包括發展背景與機遇、打造數智融通的教育數字基座、加強數字教育資源有效供給、推動教學形態智能升級、加快師生數字素養全面提升、推進教育數字化治理、創新多元協同的數字化轉型機制、生成式人工智能助推教育數字化轉型展望。同時,報告調研了全國各地、各級各類學校的教育數字化轉型典型實踐,從實踐主題、技術應用場景和應用成效等方面進行梳理總結,形成了區域、高等院校、職業院校和中小學的典型案例 55 個,以期為智能技術助推教育數字化轉型的實踐提供借鑒和參考。2 本報告的研究和撰寫是在科大訊飛智能教育專家委員

5、會指導下,由訊飛教育技術研究院/認知智能全國重點實驗室智能教育研究中心負責組織與實施。在報告研究撰寫過程中得到了許多行業專家的指導和幫助,公司多個部門領導和專家給予了技術支持,眾多一線教育工作者提供了大量實踐案例,在此一并表示衷心感謝!由于撰寫時間倉促,掌握數據資料不夠,加上作者水平所限,本報告一定存在許多不足之處,敬請批評指正!2023 智能教育發展藍皮書編寫組 2023 年 11 月 1 第1章 發展背景與機遇 1 .1 .1 .3 .5.7 .7 .9 .11 第2章 打造數智融通的教育數字基座 14 .14 .16 .16 .17 .18 .18 .19 .20 .20 .20 .22

6、 .22 .24 .24 .26 .26 2 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 29 .29 .30 .30 .33 .36 .36 .38 .40 .40 .42 第4章 推動教學形態智能升級 44.44 .45 .46 .50 .54 .57 .59 .61 .62 .64 .66 .68 .70 .70 .71 .75 第5章 加快師生數字素養全面提升 80 3 .80 .82 .82 .84 .86 .89 .92 .92 .95 .98 .103 第 6 章 推進教育數字化治理 106 .106 .108 .108 .112 .115 .117 .117 .121 .122 .1

7、26 .126 .128 .130 第 7 章 創新多元協同的數字化轉型機制 132.132 .132 .133 4 .133 .134 .135 .136.137 .138 .140 第 8 章 生成式人工智能助推教育數字化轉型展望 142 .142 .142 .146 .147 .147 .148 .149 .149 .149 .150 .150 .151 .152 .152 .153 藍皮書編寫工作組 155 1 第 1 章 發展背景與機遇 發展數字教育,推動教育數字化轉型,是大勢所趨、發展所需、改革所向,這也標志著教育信息化邁入了數字化轉型發展新階段。融入世界教育數字化浪潮,以智能技術

8、助推數字化轉型,引領教育領域系統性變革,已成為智能時代教育發展的重要使命。本章對教育數字化轉型的發展背景與內涵,智能技術推動教育數字化轉型的基本構成及框架、實踐策略等進行探討,為后續章節研究奠定基礎。黨的二十大報告明確提出“推進教育數字化”。當前我國正在實施教育數字化戰略行動,加快推進教育數字轉型和智能升級。2023 年 6 月召開的全國教育數字化現場推進會強調,要站在中國式現代化的高度去認識教育數字化的重要戰略意義,把握發展規律,抓住歷史機遇,充分利用現代技術手段,加快教育、科技、人才一體化發展。以互聯網為代表的顛覆性技術的發展為教育變革提供了新動能,推動教育創新實踐不斷涌現。教育數字化轉型

9、已成為數字教育發展不可逆轉的趨勢,也為教育領域系統性變革和創新發展帶來了重要的機遇。近年來,越來越多的國際組織和國家開展教育數字化發展行動,黨的二十大報告把推進教育數字化作為戰略任務,無論從國際視野、宏觀戰略視角還是從教育自身發展的要求,都充分體現了加快推進教育數字化的價值意義。從國際教育趨勢看,教育數字化轉型是順應世界數字教育發展的必然選擇?,F代技術的發展推動國際競爭加劇,在新冠肺炎疫情的沖擊下,全球范圍內的數字化轉型步伐不斷加快和走向縱深,教育數字化轉型成為國際組織與世界各國的重要議題和核心戰略。國際組織層面,發布了多份數字教育發展倡議,期望促進世界范圍的通力合作。2022 年 9 月,在

10、第 77 屆聯合國大會期間組織召開的“教育變革峰會”上,形成關于教育變革的愿景聲明 關于教育連通性的重塑教育全球宣言 確保和改進全民高質量公共數字學習等倡議文件,提出“利用數字革命服務公共教育”“使用三大密鑰(內容、能力、聯通)來解鎖數字教學 教育部.2023 年全國教育數字化現場推進會議召開EB/OL.(2023-06-20)2023-07-26.http:/ 第 1 章 發展背景與機遇 和學習的潛能,使其更加普及,成為全面教育體驗的更強支柱”“幫助各國加強創建數字化學習平臺,規劃最佳路線,建立國際新規,指導平臺良性發展,推動教育數字化轉型”等。2020 年,歐盟發布 數字化教育行動計劃(2

11、0212027)數字素養框架 2.0,為歐洲高質量、包容和無障礙的數字教育提出了共同愿景,旨在支持成員國的教育和培訓系統適應數字時代,為加強教師和學習者技能提供指導。各國政府層面,紛紛出臺政策、標準和行動計劃,以支持利用技術提高教育質量,推進教育數字化轉型進程。美國陸續發布促進全面數字公平:制定有效數字公平計劃的社區建議,以消除數字鴻溝并實現技術賦能學習、“數字公平和轉型的教師培養計劃”和人工智能與教學的未來等政策和計劃,從促進全面數字公平實現技術賦能學習、教師數字素養培養和人工智能等新一代信息技術在教學中的應用等推進教育數字化轉型。德國建設了國家教育數字化平臺,制定了數字型知識社會的教育戰略

12、 數字世界中的教育 中小學數字化協議2019-2024 等戰略政策,旨在擴大德國數字教育規模,加快數字教育發展進程。法國發布20232027 年教育數字化戰略,以加強學生的數字能力并培養學生的數字素養,為教師開展數字化教學提供支持。從我國宏觀戰略看,教育數字化轉型是推進中國式教育現代化的有效支撐。黨的二十大明確了“以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興”這一中心任務,并專門強調了教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。推進中國式教育現代化,既要堅持教育優先發展,遵循教育自身規律,實現教育自身的現代化,更要堅持為黨育人、為國育才,支撐和服務國家的現代化。沒有信息化就沒有

13、現代化,教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征,教育信息化與教育現代化依存與促進關系的本質是將數字化作為教育系統變革的動力引擎,推進中國式教育現代化發展。黨的二十大報告明確提出“推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國?!绷暯皆谥泄仓醒胝尉值谖宕渭w學習時強調,建設教育強國,是全面建成社會主義現代化強國的戰略先導,是實現高水平科技自立自強的重要支撐,是促進全體人民共同富裕的有效途徑,是以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興的基礎工程。從教育大國到教育強國是一個系統性躍升和質變,必須以改革創新為動力。教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。進一

14、步推進數字教育,為個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和教育現代化 European Commission.Digital Education Action Plan(2021-2027)EB/OL.(2020-09-30)2023-07-26.https:/education.ec.europa.eu/focus-topics/digital-education/action-plan.李立國.特約主持人語J.終身教育研究,2023,34(1):10.教育部.教育部關于印發教育信息化 2.0 行動計劃的通知EB/OL.(2018-04-18)2023-07-20.http:/ 第 1

15、 章 發展背景與機遇 提供有效支撐。因此,推進教育數字化是支撐中國式教育現代化的戰略要求,以數字化引領教育領域系統性變革和創新,促進教育現代化建設和高質量發展,是新階段加快教育強國建設和教育、科技、人才一體化發展的戰略舉措。從我國教育發展看,教育數字化轉型是建設數字中國在教育領域落地的現實需要。黨的十八大以來,以習近平同志為核心的黨中央高瞻遠矚,抓住全球數字化發展與數字化轉型的重大歷史機遇,系統謀劃、統籌推進數字中國建設?!笆奈濉睍r期,我國信息化進入加快數字化發展、建設數字中國的新階段。教育作為整個社會的一個子系統,實施教育數字化轉型戰略是數字中國建設的組成部分,是教育發展的必然選擇。為順應

16、科技潮流,緊抓數字化轉型發展機遇,推動教育系統變革與升級,構建高質量教育體系,我國政府主動布局,出臺了一系列重要規劃和政策。當前,我國教育信息化建設進入數字化轉型的重要階段,教育數字化轉型是教育信息化發展的成果,也是數字中國建設在教育領域落地的現實需要。中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要專篇部署數字中國建設,其中將智慧教育作為九大數字化應用場景之一?!笆奈濉睌底纸洕l展規劃強調要深入推進智慧教育,推動“互聯網+教育”持續健康發展。數字中國建設整體布局規劃強調大力實施國家教育數字化戰略行動,完善國家智慧教育平臺??梢?,落實國家教育數字化戰略行動,發揮國

17、家智慧教育平臺引領作用,加快教育數字化轉型,發展智慧教育,是數字中國建設的重要內容和任務。在 2022 年度聯合國教科文組織教育信息化獎頒獎儀式上,聯合國教科文組織教育助理總干事賈尼尼評價:中國國家智慧教育平臺是確保公共數字學習平臺普遍訪問和有效使用的杰出舉措,向世界展示了如何利用數字技術使教學和學習更加普及,為全球數字教育變革提供了有益經驗。我國發布一系列教育信息化戰略規劃和重要政策整體推進教育信息化發展,為明確教育數字化轉型的發展定位,需從歷史進程來觀察我國教育信息化發展。我國教育信息化的發展進程有多種劃分,從實踐演進視角看,可將近 20 年的我國教育分為教育信息化 1.0、教育信息化 2

18、.0 和國家教育數字化戰略行動三個階段;從政策推進視角看,我國教育信息化大致可分為計算機教學及應用階段、習近平在中共中央政治局第五次集體學習時強調 加快建設教育強國 為中華民族偉大復興提供有力支撐EB/OL.(2023-05-29)2023-07-27.http:/ 賦能高校學生學習方式變革J.大學與學科,2022,3(04):90-100.中國教育科學研究院.中國智慧教育發展報告(2022):邁向智慧教育的中國教育數字化轉型M.北京:教育科學出版社,2023:18-25.4 第 1 章 發展背景與機遇 信息化環境建設階段(即教育信息化 1.0 階段)和教育信息化 2.0 階段,目前正處于數字

19、技術與教育教學融合的關鍵期;從技術賦能教育視角,結合政策和需求牽引,可以將我國教育信息化的發展分為計算機教育普及、基礎設施與應用能力建設、技術與教育深度融合、教育流程再造、教育機制體制創新五個階段??梢?,教育數字化轉型是教育信息化發展的高級階段,是數字技術在教育領域由起步、應用走向融合、轉型,推動教育從信息化向智能化升級的過程,以實現教育數字轉型和智能升級?;谝陨涎芯?,本報告綜合政策規劃、技術發展和實踐應用等視角,認為我國教育信息化可分為計算機教育發展階段(1991-2000年)、基礎設施建設階段(2001-2010 年)、融合應用階段(2011-2020 年)、轉型發展階段(2021 年-

20、),如圖 1-1 所示。圖圖 1-1 我國教育信息化發展歷程我國教育信息化發展歷程 計算機教育發展階段(1991-2000 年)。該階段是我國教育信息化的起步探索時期,圍繞教育改革發展和推進素質教育,重點關注計算機教育發展,主要以計算機、多媒體為技術支撐,形成技術輔助教學的教育模式。同時,組建了中小學計算機教育領導小組、中國電化教育協會、電化教育委員會等教育信息化領導機構,組織領導我國教育信息化建設?;A設施建設階段(2001-2010 年)。該階段是我國教育信息化的基礎設施建設時期,重點關注信息化基礎設施體系建設,實施了 CERNET 和 CEBsat 等延伸 黃榮懷.加快教育數字化轉型 推

21、動學校高質量發展J.人民教育,2022(Z3):28-32.陳麗,張文梅,鄭勤華.教育數字化轉型的歷史方位與推進策略J.中國電化教育,2023(09):1-8+17.郭紹青,柳瑞雪.構建教學數字化服務體系 賦能高校學生學習方式變革J.大學與學科,2022,3(04):90-100.黃漫婷,王姝莉.教育數字化轉型的挑戰與機遇訪華南師范大學胡小勇教授J.數字教育,2022,8(06):3.陳麗,張文梅,鄭勤華.教育數字化轉型的歷史方位與推進策略J.中國電化教育,2023(09):1-8+17.5 第 1 章 發展背景與機遇 和擴展工程,中小學“校校通”工程和各級各類現代遠程教育工程,建立開放式數字

22、化平臺,開發各級各類數字教學資源,實施信息技術普及教育。經過十年建設,我國教育信息化基礎設施已經初具規模,為教育信息化水平提升奠定了堅實的基礎。融合應用階段(2011-2020 年)。該階段是我國教育信息化的融合應用時期,重點關注信息技術與教育教學深度融合,教育信息化成為促進教育公平、提高教育質量的有效手段,實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程、建設教育信息化教學應用實踐共同體、推進教育信息化 2.0 省級試點、建立智慧教育示范區、開展“基于教學改革、融合信息技術的新型教與學模式”實驗區建設、加強“三個課堂”應用等標志性舉措代表著教育信息化應用水平達到前所未有的新高度。轉型發展階段(20

23、21 年-)。該階段是我國教育信息化的轉型發展時期,重點關注教育高質量發展,推動教育數字轉型和智能升級。教育信息化進入了數字化轉型的高級階段,深入應用人工智能、大數據等智能技術,充分發揮數據作為新型生產要素的作用,在新型基礎設施建設、教育模式創新、體制機制改革等方面不斷推進,進而促進個性化、智能化與終身化的高質量教育體系建設。在我國數字社會發展中,2020 年將“數據”列為與土地、勞動力、資本、技術并列的第五大生產要素,激發數據要素的潛在價值成為驅動數字化轉型發展的新動力。教育數字化轉型是高度數據化的,數據要素在轉型過程中承擔“動力引擎”的重要角色,是驅動數字化教育創新發展的關鍵力量。教育數字

24、化轉型發展的本質是把數據作為驅動教育創新發展的動力,通過數字化促進教育系統各要素變革創新。而教育數據具有的價值往往是隱藏的、被動的,必須采用適當的方法進行挖掘處理,通過流轉、使用、交易等一定的方式把它釋放和發揮出來,真正實現其價值。在教育數字化推進實踐中,教育數據的價值釋放呈現為從淺層應用到融合應用、從局部賦能到驅動整體轉型的發展趨向,具體表現為三個層次的價值釋放,體現了從數據資源轉向數據要素、驅動教育創新發展的規律性要求(詳見圖 1-2)。陳云龍,孔娜.我國教育數字化轉型的基礎、挑戰與建議J.中國教育學刊,2023(04):25-31.陳琳,姜蓉,毛文秀等.中國教育信息化起點與發展階段論J.

25、中國遠程教育,2022(01):37-44+51.陳麗,張文梅,鄭勤華.教育數字化轉型的歷史方位與推進策略J.中國電化教育,2023(09):1-8+17.中共中央 國務院.關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見EB/OL.(2020-04-09)2022-07-31.https:/ 賦能高校學生學習方式變革J.大學與學科,2022,3(04):90-100.劉邦奇.數據驅動教學數字化轉型:機理、場域及路徑J.現代教育技術,2023,33(09):6 第 1 章 發展背景與機遇 圖圖 1-2 三個層級的教育數據價值釋放機理三個層級的教育數據價值釋放機理 第一層次價值釋放是把數據視為資源

26、進行建設與共享,教育數據在教育教學過程中的價值釋放體現在利用數據資源直接支撐教育教學的業務系統運轉上。按照一定的數據標準(國家、行業或學校數據標準)進行教育數據的伴隨式采集和積累,逐步形成可利用的教育數據資源,這些數據由于基于一定的標準建設與管理,具備了通用性、可共享性,可以在一定教育組織內實現跨業務、跨領域的共享使用,打破業務流程之間的局限性。在此基礎上,多媒體教學系統、教學管理系統等業務系統就可以搭建起來,數據在教育業務系統中運轉,支撐教育業務的運轉,從而實現了初級層次的教育數據價值釋放。第二層次價值釋放是把數據視為教育教學的工具進行開發與應用,教育數據在教育教學過程中的價值釋放體現在支持

27、教育決策和教學策略的調整改進上。通過對積累和實時獲取的教育教學數據進行匯聚,采用數據統計、數據挖掘和學習分析等技術,結合教育業務的需要,對教育數據進行加工、處理,形成有用的決策信息和知識,如對學生學情的診斷、師生互動效果的判斷、學生學習效果的評測、教學質量的評價等信息,為教學目標的制定、教學方案的設計、教學效果的預測、教學策略的調整優化等提供數據支撐,在教育決策和教學改進中發揮作用,從而實現了教育數據價值的深層次釋放,教育業務運轉也更加智能高效。第三層次價值釋放是把數據視為教育系統變革的關鍵要素,教育數據在教育教學過程中的價值釋放體現在數據貫通教育全領域、全過程,驅動教育系統性變革與數字化轉型

28、上。在這一層次,將真正打破教育數據的壁壘,數據交換、開發與應用標準化,學校乃至區域內各類教育業務系統實現數據的互聯互通,教育數據的流通、應用成為常態化,數據可以流通到更被需要的地方,使不同來源、不同類型的教育數據在新的教育教學需求和教育業務場景中匯聚融合,實現更廣泛、深入的價值利用。7 第 1 章 發展背景與機遇 當前,各級政府紛紛出臺教育數字化發展相關政策,學界對教育數字化轉型的內涵、價值和實踐進行廣泛研究,產業加快研發教育數字化所需新產品、新服務,形成了政產學研用協同推進教育數字化發展的良好態勢。但事實上教育數字化轉型還處于探索階段,對其內涵理解尚未達成共識,已有研究更多聚焦于理論層面,對

29、新發展階段可操作的技術路徑、應用場景、推進策略等探討不足,對生成式人工智能等新技術快速發展對數字化轉型的影響關注不夠。因此,有必要對智能技術賦能下的教育數字化轉型內涵和發展邏輯等進行分析。隨著數字技術向智能技術的深化發展,人工智能、大數據等技術進入新的發展階段,推動數字化向智能化快速發展,加快各行各業的數字化進程,推動教育系統進行數字化改革和創新,進而催生教育數字化轉型。教育數字化轉型成為教育領域關注的熱點,但對于教育數字化轉型的內涵并沒有形成統一的認知。通過對專家觀點的系統梳理,發現目前有關教育數字化轉型的概念描述主要有以下四種觀點。一是過程觀。該觀念認為教育數字化轉型建立在數字化轉換和數字

30、化升級的基礎上,強調由數字技術驅動和數據要素賦能,促使教育系統的結構、功能、文化發生創變的過程。教育數字化處于從數字化轉換、數字化升級到數字化轉型的演化過程,數字化轉型指向應用數字技術來對組織活動、流程、模式和能力等進行重塑和創變。教育數字化轉型是教育全領域、全過程、全要素融入數字技術,進而引發教育系統化重組與再造的過程,是教育信息化發展的高級階段。教育數字化是利用網絡信息技術對教育進行現代化改造和功能提升,全面推動教育資源數字化和教育數字化治理,進而更新教育理念、變革教育模式、提升治理水平,助力破解教育改革和發展的熱點、難點問題,支撐構建更加公平、更有質量的教育體系的過程。二是方法觀。該觀念

31、認為教育數字化轉型是利用數字技術來解決教育問題的數字化思維策略和方法,這種觀念是基于將數字化轉型是一種通過數字技術轉型 李鋒,顧小清,程亮等.教育數字化轉型的政策邏輯、內驅動力與推進路徑J.開放教育研究,2022,28(04):93-101.許秋璇,吳永和.教育數字化轉型的驅動因素與邏輯框架創新生態系統理論視角J.現代遠程教育研究,2023,35(02):31-39.朱永新,楊帆.我國教育數字化轉型的現實邏輯、應用場景與治理路徑J.中國電化教育,2023,No.432(01):1-7+24.郭紹青,柳瑞雪.構建教學數字化服務體系 賦能高校學生學習方式變革J.大學與學科,2022,3(04):9

32、0-100.雷朝滋.抓住數字轉型機遇 構建智慧教育新生態J.中國遠程教育,2022(11):1-5+74.8 第 1 章 發展背景與機遇 去解決通信、管理等問題的思維策略和方法而產生的。數字化轉型是信息化過程中的一個途徑和方法,強調只有數字思維和技術的共同驅動,才能變革組織結構和生態,進而推動教育變革。以綜合智慧作為引領教育數字化轉型的新思維和新方法,以實踐智慧、數據智慧、設計智慧、文化智慧和生態智慧為核心思維策略,從不同角度看清教育數字化轉型全貌,思考遇到的困境并解決問題,尋求教育發展契機。三是系統觀。該觀念認為教育數字化轉型作為一種系統性變革,需要借助系統性思維與方法,通過數字技術、數字思

33、維、數字文化、數字戰略等因素與教育的深度融合,促進全要素、全業務、全領域和全流程的數字化轉型。教育數字化轉型是教育全要素和全業務的系統性變革,建立適應數字時代的包容、公平、綠色、高質量和可持續的智慧教育體系。教育數字化轉型的核心在于系統性變革,促進全要素、全業務、全領域和全流程的數字化轉型,其中全要素涉及教與學過程中的各個要素,包括培養目標、教育內容、教學模式、評價方式、教師能力、學習環境等。推動教育數字化轉型全面落地是一項系統工程,必須以完善的“保障機制”為基本的條件支撐,從“物”“人”“數”三方面著手,瞄準“教學”“管理”兩大業務應用領域,高質量實現教育全面數字化轉型的總體目標。四是生態觀

34、。該觀念將教育數字化轉型看作是一種生態化的發展戰略,通過建設一個體系完善、全面優化和可持續發展的數字教育生態來支撐服務高韌性、高質量的教育體系。從創新生態系統理論視角看,教育數字化轉型涉及目標、方式、主體、機制和支持條件五個結構性問題,要充分發揮技術生態與教育生態系統要素耦合的協同效應,形成數字技術融合的數字教育生態系統,促進教育高質量發展。推進教育數字化轉型,要從生態發展的視角,重塑面向未來教育的數字化新生態。教育數字化轉型需要建設一個體系完善、全面優化和可持續發展的數字教育生態,包括泛在連接的網絡生態、互聯互通的平臺生態、優質共享的資源生態、智慧綠色的校園生態、豐富多樣的應用生態、綠色可信

35、的安全生態、楊現民,吳貴芬,李新.教育數字化轉型中數據要素的價值發揮與管理J.現代教育技術,2022,32(08):5-13.什么是教育數字化?專家這樣回答EB/OL.(2022-11-24)2023-07-23.https:/ 第 1 章 發展背景與機遇 以人為本的數字文化生態、優質普惠的產業服務生態等?;趯ι鲜鼋逃龜底只D型觀點的梳理分析,實際上以上各種觀點并非是孤立、對立的,而是相交、相融的。綜合上述分析,結合當前正在開展的教育數字化實踐,本研究認為:教育數字化轉型,就是要順應數字社會發展的要求,深化應用人工智能、大數據、5G 等智能技術,開發利用教育數字化平臺、資源和工具,激活數據要

36、素潛能,提升教育數字化意識、能力和方法,創新人才培養方式,推動教學模式、評價方式、組織架構、治理體系等全方位變革,以實現教育數字轉型和智能升級,促進教育高質量發展和教育現代化建設。教育數字化轉型是建設數字中國、教育強國以及實現教育現代化的必然要求,探尋并構建教育數字化轉型的基本要素及框架是推動和促進教育數字化轉型實踐的重要抓手。目前已有一些學者對教育數字化轉型的要素及框架進行了研究,如基于何克抗教授提出的教育信息化子系統,指出教育數字化至少包含“路、車、貨、駕駛員”四個子系統,分別對應硬件設施、軟件平臺、教育資源和教育數字化中的人(包括教師、學生、校長及各級教育管理者);教育數字化轉型的三個基

37、本要素體現為創新應用場景、開發數字資源和提升師資數字素養;教育數字化轉型框架包含 4 層次 6 核心行動域,其中價值層包含數字戰略規劃行動域,應用層包含智慧教學與評價、支持與服務兩個行動域,主體層包含數字人才與文化、組織與生態兩個行動域,支撐層包含數字基礎設施行動域;構建了包括完善的“保障機制”,“物”“人”“數”支撐條件,“教學”和“管理”應用領域的教育數字化轉型實施路徑;教育數字化轉型成熟度評價框架由 5 個關鍵過程域、18 子關鍵域和 5 個成熟度等級構成,其中教育數字化轉型成熟度關鍵過程域包括戰略規劃、教育變革、數據治理、基礎設施和發展成效五個維度;等等。在已有教育數字化轉型要素及框架

38、基礎上,結合當前教育數字化轉型實踐做法,本研究分析提取了教育數字化轉型的目標、技術、基座、資源、場景、素養、治理、機制等 8 個基本構成,形成智能技術助推教育數字化轉型的基本框架,如 祝智庭,戴嶺.設計智慧驅動下教育數字化轉型的目標向度、指導原則和實踐路徑J.華東師范大學學報(教育科學版),2023,41(03):12-24.祝智庭,胡姣.教育數字化轉型的理論框架J.中國教育學刊,2022,No.348(04):41-49.陳云龍,翟曉磊.教育數字化轉型的構想與策略J.中國電化教育,2022,No.431(12):101-106.袁振國.教育數字化轉型:轉什么,怎么轉J.華東師范大學學報(教育

39、科學版),2023,41(03):1-11.祝智庭,孫夢,袁莉.讓理念照進現實:教育數字化轉型框架設計及成熟度模型構建J.現代遠程教育研究,2022,34(06):3-11.吳砥,李環,尉小榮.教育數字化轉型:國際背景、發展需求與推進路徑J.中國遠程教育,2022,No.570(07):21-27+58+79.吳永和,許秋璇,王珠珠.教育數字化轉型成熟度模型研究J.華東師范大學學報(教育科學版),2023,41(03):25-35.10 第 1 章 發展背景與機遇 圖 1-3 所示。圖圖 1-3 智能技術助推教育數字化轉型基本框架智能技術助推教育數字化轉型基本框架 在上述框架中,(1)目標是指

40、教育數字化轉型的發展目標,旨在推進教育數字化,實現教育數字轉型和智能升級;(2)技術是指教育數字化轉型所依托的智能技術,提供了教育數字化轉型的技術基礎,包括人工智能、大數據、云計算、物聯網、區塊鏈、5G、VR/AR/MR 等智能技術;(3)基座是指教育數字化、智能化底座,實現“數聯、物聯、智聯”,由數據中心、組織中心、物聯中心、消息中心、應用中心等組成;(4)資源是指數字化教育資源匯聚與服務,促進教育資源共建共享,形成新技術支持的資源建設體系、智能化的資源供給體系、全鏈條的資源監管評價體系;(5)場景是指技術深度融合應用,賦能多樣化教育教學場景,包括教學、學習、考試、評價等具體場景;(6)素養

41、是指以人為本,培養師生數字素養,包括教師數字素養和學生數字素養的全面提升;(7)治理是指利用數字技術提升教育治理效能,實現教育治理結構重塑,推動教育管理服務流程再造,提升決策、執行、服務、監測、協同、安全等方面的數字化、智能化水平,提供數字化轉型綜合保障;(8)機制是推進教育數字化的重要措施,通過創新多元協同機制體制,促進教育業務流程全面優化和再造,服務全要素、全流程、全領域的數字化轉型。以上基本構成內涵中均包含數據關鍵要素,是推進教育數字化過程中產生的核心數據資產,發揮數據賦能對于教育數字化轉型的驅動引擎作用,也是智能技術助推教育數字化轉型的關鍵路徑。一方面數據賦能能夠解決“數據孤島”的問題

42、,聯通各類教育相關業務系統,為教育數字化轉型全要素提供全面、高效、吳砥,李環,尉小榮.教育數字化轉型:國際背景、發展需求與推進路徑J.中國遠程教育,2022,No.570(07):21-27+58+79.楊現民,吳貴芬,李新.教育數字化轉型中數據要素的價值發揮與管理J.現代教育技術,2022,32(08):5-13.11 第 1 章 發展背景與機遇 精準的數據支撐,賦能教育數字化、智能化底座互聯互通,教育資源智能供給以及教育主體能力精準提升。另一方面,以數據價值釋放實現個性化教與學過程、綜合化教學評價、科學化教育治理,實現教育教學場景的智能升級和系統創新,通過對多場景、多來源、多類型、多維度、

43、全過程數據的建模與分析,識別教育教學問題、發現教育客觀規律、預測教育發展趨勢,不斷提升教育數據的診斷力、解釋力、決策力與預測力。教育數字化轉型是推進中國式教育現代化的戰略舉措,是服務于教育強國、科技強國和人才強國目標的關鍵支撐,“十四五”時期,將深入實施國家教育數字化戰略行動,深化教育領域的改革創新。在深刻認識教育數字化轉型的戰略意義和內涵框架基礎上,聚焦教育數字化變革實踐,采取“頂層設計、要素驅動、技術賦能、素養培養、機制創新”等推進策略,充分發揮智能技術優勢,加快推進教育數字化轉型,促進教育全要素和全業務的系統性變革,建立適應數字時代的包容、公平、綠色、高質量和可持續的智慧教育體系,從而使

44、教育為未來做好準備。當前,我國教育數字化實踐還處于探索和起步階段,教育數字化轉型路徑如何符合我國國情和教育發展實際,如何在區域落地,需要集中力量,在宏觀層面進行整體設計。教育數字化轉型是一項復雜系統工程,需要統籌轉型要素,形成政策、戰略上的頂層設計,明確轉型原則、發展目標、主要任務和重點工程,研制教育數據、資源、裝備、業務、應用、運營等標準與規范,健全組織架構和職責分工,不斷完善相關管理體制和運行機制。同時,建立各級政府上下聯動、各學校緊密協調、企業社會積極參與的系統推進機制,保障教育數字化戰略行動順利實施。國家教育數字化戰略行動以資源和數據為新生產要素,注重擴大資源建設與應用規模,以數據驅動

45、規?;虿氖┙?、智能化教育治理,發揮資源和數據的放大、疊加、倍增作用,持續推進教育數字化轉型縱向深化、橫向融通。從資源要 馬曉玲,朱麗娟,吳永和等.教育數據中臺系統模型及其應用研究J.現代教育技術,2021,31(11):63-71.陳麗.互聯網推動教育治理現代化的機遇與挑戰J.社會治理,2022(10):4-18+32.楊宗凱.教育的全面數字化轉型已成必然趨勢N.中國青年報.2022.04.11(05).12 第 1 章 發展背景與機遇 素看,圍繞國家智慧教育平臺的建設與應用,不斷為公眾提供優質高效的教育資源和便捷可靠的公共服務,不斷提升優質教育資源服務供給能力;還要注重區域優質數字教育資源

46、共建共享,加強優質教育資源開發,創新資源形態,推動數字教育資源的供給側改革,促進資源融通和共享。從數據要素看,要完善教育數據標準,加快建設區校一體的教育數字基座,加強教育數據互聯互通,增強數據的可回塑性和管理的科學性,重視深度挖掘教育數據價值。根據中共中央、國務院關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用的意見,也要健全教育領域相關數據產權制度、流通交易制度、收益分配制度和安全治理制度,為數據要素驅動實踐創新提供保障。充分發揮智能技術引領創新、驅動轉型、塑造優勢的先導力量,面向國家戰略、師生需求、教學場景和未來發展,探索教育教學新形態,推動學習場景變革、教學形態重構。數字教育能夠在個性化學、差異

47、化教、科學化評等各方面發揮獨特優勢,豐富智能教室、自適應學習、學情智能診斷、智慧課堂評價等場景應用,推動線上線下融合互動,改善教學方法,增強教學過程的創造性、體驗性和啟發性,撬動課堂教學發生深層次變革,創新教育教學和人才培養模式,以教育的智能化支撐提高教育管理和評價效能,提高人類學習與認知效能,更好地滿足學習者多樣化和個性化需求,使人人接受適合的教育成為可能。當前以 ChatGPT、訊飛星火認知大模型為代表的生成式人工智能快速發展,對未來教育形態的變革和重塑產生深刻影響,為教學場景創新、教育模式重構帶來新的機遇。近年來,數字技術、數字經濟、數字社會的快速發展對人才的素養和能力提出了新要求和新挑

48、戰,需要培養更具價值信念、數字素養、創新能力、終身學習能力的時代新人,培養能夠適應未來時代發展的人才。轉變教育數字化發展理念是建設數字社會新生態對教育的新要求,數字化意識、思維和能力已成為公民參與社會生活的必備素養和技能。對學生來說,要培養和激發學生數字化學習力、適應力與創造力,加強數字領域專業人才培養,創新數字人才培養模式,培養學生數字化學習行為與規范。對教師來說,要及時主動更新教育教學理念和知 懷進鵬.數字變革與教育未來在世界數字教育大會上的主旨演講EB/OL.(2023-02-13)2023-07-31.http:/ 第 1 章 發展背景與機遇 識觀念,提升數字素養和技能,恰當、合規、熟

49、練地利用數字技術、智能技術開展教育教學活動,落實面向未來的新型能力培養目標,提升育人能力。對管理者來說,要促進數字化領導力與治理能力的提升,增強數字化意識,培養數字化思維,促進教育治理的體制機制、組織架構、方式流程、手段工具進行全方位系統性重塑。教育數字化轉型可持續發展是一項關乎全局、關乎長遠的時代課題,一方面要不斷完善多主體協同創新發展機制,建立決策部署與跨部門統籌協調機制,明確主體責任,推動區域協同發展,形成“政府強力統籌、學校積極探索、社會廣泛協同”的發展格局。另一方面要促進政產學研合作交流,構建教育數字化轉型研究體系,深入開展基礎設施建設、共性技術突破、倫理規范完善等方面前沿研究,充分

50、發揮領域專家作用,創新教育研究范式。要深化國際數字教育交流與合作,拓寬國際視野,積極推動國家層面的數字教育政策對話與協同,凝聚國際合作戰略共識、搭建合作交流平臺、推動優質資源全球共享、共研數字教育國際標準,要梳理總結先進經驗和前瞻性成果,在國際數字教育合作推進中發揮重要作用,為國際數字教育發展貢獻中國理念、中國方案和中國模式。黃榮懷,楊俊鋒.教育數字化轉型的內涵與實施路徑N.中國教育報.2022.04.06(04).中國教育科學研究院.中國智慧教育發展報告(2022):邁向智慧教育的中國教育數字化轉型M.北京:教育科學出版社,2023:26.14 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 教育數

51、字基座作為支撐教育數字化轉型的新型基礎設施,它整合應用人工智能、大數據、物聯網等智能技術,融匯貫通全域數據要素,是實現教育數字化轉型的重要牽引和落實國家教育數字化戰略的創新舉措。本章在闡述建設教育數字基座的必要性與重要性的基礎上構建了教育數字基座總體建設框架,并從教育數字基座標準體系、基座賦能區域和學校數字化發展三個方面,深入分析教育數字基座的建設與應用。教育數字基座是教育數字化轉型的關鍵引擎,為激發數據要素潛能奠定堅實的基礎。教育數據的大規?;透哔|量化是激發教育變革力的基礎條件,小規模且低質量的教育數據不僅無益于教育教學質量提升,反而會干擾科學的教育管理決策,對教育發展起到負面影響,而教育

52、數字基座可顯著提升教育數據的規模與質量,為教育數字化轉型提供大數據的體量基礎。教育數字化轉型需要在數據要素市場規則、數據資源產權、數據價值評估機制等規范制度的保障下,才能實現教育數據要素的價值釋放、高效供給,而教育數字基座建立并遵循的整套數據標準體系有效保障了教育數據規范、穩定、安全的交易流通。教育數字基座系統規劃、重新整合教育部門和學?!暗托∩⑴f”的數據庫及相關業務系統,從根本上破解“信息壁壘”和“數據孤島”現象,實現對原有分散、孤立數據源的統一管理,集中數據力量賦予教育數字化轉型新動能。教育數字基座是教育數字化轉型的生態支撐,通過對整個教育系統進行理念重塑、要素賦能、業務重組、流程再造、形

53、態創新,充分激活各環節要素,打造數聯、物聯、智聯三位一體的智慧教育生態環境,讓各方更快、更深入地進行教育數字化轉型?;诮逃龜德?,推進教育數據融通,重塑教與學的模式,幫助區域、學校盤清數據家底,完善數據治理體系,促進整個生態的數據高效整合利用?;诮逃锫?,提供數字教育生態建設的硬件環境基礎,豐富各業務場景下的數據采集渠道,激活整個生態的感知能力,實現對全域設備的精準化管理和均衡化配置?;诮逃锹?,全面解決生態應用的接、用、管等問題,降低學校生態建設成本,形成區域生態建設合力,提高用戶數字應用創新意識和數字素養,李勤業.推進教育數字化轉型的區校兩級教育數字基座建設實踐路徑以上海市虹口區為例J

54、.教育傳播與技術,2022(02):3-10.中國教育科學研究院.中國智慧教育發展報告(2022):邁向智慧教育的中國教育數字化轉型M.北京:教育科學出版社,2023:64-65.15 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 共塑開放多樣的數字教育生態。教育數字基座以數據為核心、生態為基礎、能力為導向,構建標準統一、開放共享、技術集成、交互可視的服務支撐體系,支撐教育數據治理現代化、教育決策科學化、教育管理精準化、教育服務便捷化,實現面向教育全場景的數據互聯互通、應用生態服務、優質資源普惠。從服務范圍和規模上來說,教育數字基座可面向全國,如國家智慧教育公共服務平臺作為國家教育新基建的重要部署,

55、成為夯實教育數字化轉型與教育高質量發展的數字基座;可以面向區域,這種情況一般是省市或區縣教育主管單位統籌建設,常見于基礎教育領域;可以只面向學校,這種情況一般是高校單獨建設,常見于高等教育領域。我們從服務區域教育數字化整體推進和教育優質均衡發展出發,以區域統一建設、學校接入復用為指導思想,圍繞基座標準體系、用戶連接、技術平臺、運營服務等支撐體系建設以及基座賦能區域、學校教育數字化發展等核心服務場景,由外而內地構建教育數字基座的總體建設框架。在教育數字基座的支撐體系部分,首先要確立一套完善的教育數字基座標準體系,它是引領基座建設方向、指導基座具體建設的“工作指南”,為實現基座內外部的數聯、物聯、

56、智聯提供規則性保障。其次基座需要廣泛的鏈接不同地域的用戶,將各級管理員、局長、校長、教師、家長、學生以及其他用戶緊密地聯系在一起,提供多端統一、多業務場景數據匯聚的門戶空間讓所有用戶直達基座,共同參與到基座建設與應用中來,為用戶提供數聯、物聯、智聯看板和集中處理各類業務的操作界面,實現“一屏管全域”。最后,教育數字基座離不開一系列的技術平臺支撐和運營服務,并體現新時代的發展特征。一方面,在當前生成式人工智能快速發展的背景下,基座可接入大模型服務平臺來提高工作效率,如開發人員基于大模型快速開發編譯應用程序,運營人員基于大模型完成設備與網絡的自動巡檢等。另一方面,隨著數據中心、信息系統和辦公終端的

57、國產化改造持續深入,基座正在接入更多的符合國產化標準的可信安全新型基礎設施。在教育數字基座的核心服務部分,是以數聯、物聯、智聯為綱要推動區域、學校兩個層面的教育數字化發展,助力實現“數據智算”“萬物智聯”“應用智享”。在區域層面,教育數字基座為區域構筑公共基礎能力底座,通過建設數據中心、組織中心、物聯中心、消息中心、應用中心,為區域提供統一的數據、認證、設備、消息、應用接口,實現通數據、通用戶、通設備、通消息、通應用,在此基礎上提供數據綜合治理、身份組織認證、設備網絡接入、人員通訊、應用市場等公共基礎性支撐服務,為整個區域的教育數字化發展積攢勢能。在學校層面,熊建輝.善用數字化賦能教育管理轉型

58、升級EB/OL.2023-06-21.http:/ 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 學校數字基座是教育數字化轉型最核心、最關鍵的節點,學校通過接入并復用區域公共基礎能力,推動多場景融合應用到創新發展的升級躍遷,基于數字畫像、組織管理模型、校園物聯應用、家?;涌臻g、低代碼應用等智能技術服務共同支撐“教學、學習、考試、評價、管理、教研、服務、資源、活動、家?!钡?N 個場景的數字化落地與深化。綜上,教育數字基座的總體建設框架如圖 2-1所示:圖圖 2-1 教育數字基座總體建設框架教育數字基座總體建設框架 教育部高度重視教育信息化標準體系建設,于 2002 年成立了教育部教育信息化技術標準

59、委員會(CELTSC),累計發布教育信息化國家標準 52 項、行業標準 24 項,這些標準在教育信息化 1.0 和 2.0 時期積極發揮著引導教育信息化科學發展、有序推進的重要作用。當前,在已有教育信息化相關標準規范的基礎上,圍繞教育數字化發展的核心目標和系統集成、開放共享的實踐邏輯制定一批新的標準,并以體系化的組織形態引領教育數字化發展變得愈發迫切。教育數字化轉型是一個比較長期的變遷過程,需要建立多個標準并形成一套完善的標準體系,標準之間相互聯系、相互作用、相互補充,只有當各個標準 李永智.上海教育數字化轉型的七大任務EB/OL.2023-06-21.https:/ 第 2 章 打造數智融通

60、的教育數字基座 之間彼此協調時,才能實現整個體系的效果最佳。未來,教育數字化標準體系將逐步形成并完善,相較于各個標準的簡單相加,其產生的效應、作用的效果要更加顯著,能夠適應教育數字化轉型帶來的系統性挑戰。教育數字基座作為教育數字化轉型的一號工程,涉及跨區域身份認證、學校物聯設備接入、教育主客體關系、多元異構數據融合、教育系統數據打通、業務協同和應用拓展等一系列與標準相關的問題。面對這項復雜而龐大的工程,需要統籌考慮基座建設過程中各要素,制定相匹配的標準,并從宏觀層面整體把控,形成內在協調的標準體系。教育數字基座的標準體系形成后,將有效促進資源、應用和服務的有序共享,減少各業務系統對接代價,提升

61、多方協同工作效率,對保障教育數字基座的高質量建設、可持續發展具有重要意義。2021 年 8 月,教育部批復同意上海成為教育數字化轉型試點區。為此,上海市教委專門成立了教育數字化轉型標準委員會,從數據、接口、服務、安全、設備、通訊、應用、業務等方面對教育數字基座的各項建設標準進行明確規定,是國內探索構建基座標準體系的首次實踐。后續,標準委員會計劃補充完善教育應用相關標準,增加區市兩級管理平臺建設標準和更多的教育數據相關標準,最終形成完整的、包含 10 余個分項標準的教育數字基座標準體系,為區域、學校、企業共同推進教育數字基座建設提供指引,如圖 2-2 所示。圖圖 2-2 教育數字基座的標準體系及

62、標準間關系示意教育數字基座的標準體系及標準間關系示意 李春田.標準化基礎M.第 1 版.北京:中國計量出版社,2001:22.張治,戴蘊秋.基于“教育大腦”的智能治理上海寶山區教育數字化轉型實踐探索J.中國教育信息化,2022,28(06):64-69.吳砥,王楊春曉,彭嫻.教育信息化標準研究綜述J.電化教育研究,2019,40(01):45-51+76.18 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 教育數字基座筑牢區域教育數字化發展之基,為區域統一建設數據中心、組織中心、物聯中心、消息中心、應用中心等核心能力,形成區域標準化的公共基礎能力底座,降低區域大范圍、高質量推進數字教育的成本,帶來顯

63、著的社會公共服務效益,提升區域教育數字化發展的效率?;跀祿行慕^域一體化的教育數據綜合治理機制,提供數據標準化處理手段,以省市數據庫、區縣數據庫、校本數據庫的數據庫集群方式避免數據來源混亂、定義不清等數據質量問題,高效支撐區域數據管理工作,并可結合邊緣數據中心,實現不同范圍和粒度的數據應用服務。數據中心對區域教育數據進行層層匯聚和收斂,實現數據定向流動和智能歸集,提供數據從采集、治理、存儲、分析、共享及可視化的全過程能力,形成覆蓋教育大數據全生命周期的數據綜合治理體系。數據中心對數據的穩定性、規范性、安全性、使用成本、多級流通進行全面評估和保障,具體包括:數據穩定性治理,數據中心建立了完

64、善的數據備份機制,確保在遭遇各類故障時能夠快速恢復數據,同時提供穩定可靠的調度服務,保障教育數據傳輸鏈路正常工作,解決數據節點異常問題,實現數據出錯自愈。數據規范性治理,數據中心嚴格全面的定義數據質量評估維度,包括數據的完整程度、時效要求、格式要求等,按照數據相關標準,設計統一公共層來減少數據重復生產和輸出格式一致性,避免“臟數據”污染,有效保障數據規范化生產。數據安全性治理,主要從數據分類分級與權限控制、敏感數據發現與脫敏、數據風險審計、可信計算環境等方面進行,全方位防范各類數據風險,為數據生產營造安全的環境。數據成本治理,數據中心基于高度自動化的數據采集和處理手段,精細化控制數據運算與存儲

65、成本,實現數據集約化生產,降低數據生產與應用費效比,提高數據對業務的支撐能力。數據多級流通,數據中心實現區級教育數據湖和市級教育數據湖、校級數據池之間的數據流通,以及區級內部的數據流通,如圖 2-3 所示。通過支撐數據跨層級、跨部門的交換共享,實現數據在多個存儲節點之間按需調用,保障數據“可用不可得”。19 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 圖圖 2-3 教育數字基座中市級、區級、校級三級數據流通示意教育數字基座中市級、區級、校級三級數據流通示意 組織中心為區域提供統一的用戶身份認證和授權服務,解決全域賬號分配、角色授權、訪問控制等方面存在的管理和安全難題。在人員身份與基座賬號配對方面,

66、基于區域教育基礎數據權威源對比,通過對象級比對和字段級比對等多種數據驗證方式,有效治理“多系統多賬號”的亂象,建立用戶賬號和其現實身份的“N 對 1”關系。組織中心可構建映射現實組織關系的組織架構體系,為區域用戶建立組織歸屬關系,實現各類人員的實名化認證和各單位各組織的關聯,為行政關系、協作關系、師生關系提供了組織關系依據,解決各級組織架構重復建設、組織關系不清晰、組織命名規則不統一等問題。組織中心常設組織單元及其關系示意如圖 2-4 所示。圖圖 2-4 組織中心常設組織單元及其關系示意組織中心常設組織單元及其關系示意 20 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 物聯中心對各類設備和網絡進行

67、統一認證和適配性接入,實現向網絡空間命運共同體的演進。在設備認證方面,物聯中心基于統一的 ID 體系,為設備分配唯一 ID 作為標識,物聯中心自動生成與設備 ID 相綁定的秘鑰,在確保設備的安全性和可信度的同時提高了認證效率。在網絡連接方面,物聯中心基于校園 5G、4G、NBloT、WiFi、ZigBee、藍牙、有線等各種互聯網絡與通信網絡交叉融合的實際情況,綜合考慮多種因素和技術標準,將不同網絡所依賴的通信標準和協議進行統一認證,強化了信號集成化處理能力,提升了基座內外部信息傳遞效率和精度。消息中心提供統一消息接口,實現包括站內信推送、短彩信推送和郵件推送在內的消息共享,解決各業務平臺信息交

68、換、人員快速聯絡、多場景即時溝通等問題,實現各類消息快速、準確地推送至用戶,提高工作和溝通效率。站內信一般是應用推送給用戶的消息,如應用發出的公告、待辦、提醒等?;尤脒\營商文本短信服務,通過短信或彩信的方式直達聯系人,可用于發送各類驗證碼、會議通知等消息。郵件基于云端的平臺化服務,可實現向不同群組的教職工、學生、家長等用戶發送注冊申請、激活驗證等郵件。用戶可以通過服務器所配置的組織架構快速查找需要進行聯絡的人員,并采用對話消息的方式發送文本、文件、語音等消息內容。所有消息均在用戶端實時同步,用戶可得到及時明確的消息提醒,并能夠通過消息所附帶的超鏈接快速進入業務系統的詳情頁面進行查看和辦理,

69、有效提高用戶信息處理能力及辦公效率。應用中心將原有分散的各類應用進行匯總整理,以應用市場的形態呈現,為區域全體用戶提供“通用化+個性化”的應用供給機制,根據區域教育應用總體需求進行深耕細作,形成多樣化的教育應用集群,如服務于區級教育管理的管理助手類應用集群、服務于教師的教學工具類應用集群、服務于學生的作業考評類應用集群等。應用中心搭建區域應用市場,配套應用審核上架、應用市場運營、應用市場監管能力,為形成豐富的教育應用生態奠定基礎。應用市場可實現區域級應用統一落地到學校,學校也可以根據自身需求在應用市場直接選擇或者以購買第三方服務的方式申請接入個性化應用。應用市場提供了當前全部已上架應用的詳細描

70、述信息以及應用評價情況,一方面為各級組織 國務院新聞辦公室:攜手構建網絡空間命運共同體EB/OL.2023-06-21.http:/ 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 和學校選擇適合的應用提供指導和建議,另一方面也提高了學校接入應用的積極性,加速區域教育應用生態的建設。案例案例 2-1 教育數字基座成為區域教育數字化轉型的中樞教育數字基座成為區域教育數字化轉型的中樞 長寧區作為上海首個教育數字化轉型實驗區,以教育數字基座為抓手,在積極推進區域教育數字化轉型的同時,為上海市教育數字化轉型探尋新路徑。2021年底,在上海市教委統籌規劃下,搭建開放共享、數據互通、技術集成、應用協同、交互可用的

71、教育數字基座。目前,長寧區已完成覆蓋整區的教育數字基座核心功能上線與生態應用建設,并進入常態化運行階段,區內 106 所教育單位、6000 多名教師和近 6 萬名學生均已接入基座,實現全區人員、數據、應用、軟硬件資源、智能化設備的連接與聯通。長寧教育數字基座作為區域教育數字化轉型的中樞,提供高韌性和高質量的教育體系化服務?;ㄟ^重塑生態系統內各主體在不同應用場景內獲取、存儲、處理與發布教育數據的流程,提高教育教學數字化的顯示度與精準度,逐漸形成具有“數字長寧”特色的多元主體共創數據。在此基礎上,逐步完成市區兩級教育管理和服務系統整合和數據歸集,建成三大基礎數據倉庫,即學生庫(11 大主題,1

72、50 余項指標)、教師庫(9 大主題,110 余項指標)以及學校庫(8 大主題,90 余項指標),5 大主題庫(教學、考試、評價、資源、管理),100 余個部門庫,34 類智能設備物聯庫等,沉淀 1.18 億條數據、6.14TB 非結構化信息資源,為數據資產沉淀及數據要素價值發揮創造了條件?;P活區域教育應用生態圈,在基座運行初期就內置了滿足基礎教育信息化需求的 21 個原生應用,運行過程中支持第三方應用開發廠商通過標準化的插件方式快速接入基座,快速響應學校接入個性化應用的需求。面對共性需求,長寧區探索出區域集約開發應用的路徑,如課后服務平臺經歷了“虹橋機場小學上線試點義務教育學段六所學校實

73、施實踐完善后全區推廣升級為市級應用”的一整套標準化上架與推廣流程。目前,長寧已經形成了一個豐富的區域應用市場,可滿足數字化教學、數字化學習、數字化考試、數字化評價、數字化教研、數字化治理等多個教育數字化應用場景的需求,實現初步激活區域數字教育生態。本案例根據上海市長寧區教育局提供的相關材料整理。注:數據統計截止時間為 2023 年 4 月 16 日。22 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 圖圖 2-5 長寧教育數字基座區域應用市場(部分)展示長寧教育數字基座區域應用市場(部分)展示 學校是教育數字化轉型的主戰場,教育數字基座能有效改善校園信息化建設、服務、管理的深層次頑疾,為數字校園建設

74、提供堅實的基礎保障。通過接入區域公共基礎能力底座,復用各中心能力,創新數字畫像、組織管理模型、校園物聯應用、家?;涌臻g、低代碼應用等智能技術服務,高效賦能學校數字化發展,使學校教育教學更智能、更精準、更有溫度。數字畫像依托數據中心統籌建設的學校、教師、學生基礎數據倉庫,通過教育大數據統計分析,抽取學校、教師、學生的關鍵指標進行建模,在學校畫像、教師畫像、學生畫像方面深入挖掘,釋放畫像數據的應用價值,形成以數字畫像引領學校發展、助力師生成長的賦能路徑。學校畫像是在數字空間中對學校進行全面、客觀、準確的描繪和分析,為學校提供了一個對外展示學校形象的數字化窗口,為學校多元治理、教育質量提升、促進優

75、質均衡發展提供數據支撐。如基于學校畫像實現各學段招生數量的摸排預測,助力學校管理部門進行風險預判、科學決策。教師畫像匯聚教師執教生涯各類經歷和成果數據,形成教師全息檔案,并可對學校教師群體進行數字化展示和智能分析,在推動教師專業發展與評價和促進教師隊伍建設上發揮著重要作用。如基于教師畫像標定教師的待提升能力點,為教師制定生涯發展計劃,讓教師成長方向更加的聚焦。學生畫像以“育評融合”理念為指導,基于學生學習、五育發展等數據,對學生進行多維度、全方位的分析和評估。如基于學生畫像實時獲得本校學生五育活動進行情況、詳細記錄及五育評價結果,掌握學生綜合素質整體發展的水平,開展對學生綜合素質、身心健康、能

76、力發展等方面的過程性評價 23 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 與預警;學生畫像可以全景式展示學生成長過程,通過學生均衡發展指標測算,發現個人發展的薄弱項,幫助學生制定專項提升計劃,助力全面而有個性地發展。案例案例 2-2 數字畫像構建學校育人新生態數字畫像構建學校育人新生態 武漢經開區高度重視教育數字化工作,建設區校一體化教育數字基座高效賦能經開區五星級智慧校園創建工作,涌現出一批數字教育標桿學校,其中以經開區湖畔小學、實驗小學為代表,它們圍繞“教師畫像”“學生畫像”建設與應用,按照“搭基座抓應用盤數據定指標建畫像促發展”的推進思路,基于數字畫像構建學校育人新生態。經開區湖畔小學確定

77、“以教師畫像培養未來教育的教師隊伍”為發展目標,具體實施路徑為:依托基座梳理教師畫像數據源。對學校當前網絡環境進行排查,針對數據分散儲存,賬號繁多的現狀對各業務系統數據的匯聚整合,疏通了各數據源的關系,淘汰了冗余應用。依托基座構建教師畫像。根據教師畫像的評價細則及業務部門需求,形成了 34 項評價指標和相應采集點,其中 18 項終結性評價指標,可以從教師電子檔案中直接提取數據,如教師年度考核、賽課成績等;16 項過程性評價指標,需要采集過程性數據進行匯總。依托基座創新應用教師畫像?;跀祿{駛艙展示、應用教師群體畫像,按教師發展水平差異劃分成熟教師、骨干教師、品牌教師等梯度進行精細化管理。個人

78、畫像對標教師績效考核方案,教師可通過個人畫像和學校提供的績效考核標準進行比對、核準,讓整個績效考核過程透明化、精準化。學校通過教師畫像提煉出融慧文化下湖畔教師的共性能力和專業素質,達成教師個人發展與融慧文化內涵的統一。武漢經開區實驗小學確定“以學生數字畫像促進學生全面發展”為發展目標,具體實施路徑為:依托基座梳理學生畫像數據源。實驗小學當前存在多個系統之間數據不通、數據重復等問題,通過數據中心整合后,實現 31 個教育信息化系統與基座間數據互通,目前已集成了超過 1000 多萬條數據,初步形成學生數據倉庫。依托基座構建學生畫像。以提升學生素養為核心,構建學生五育成長模型,確定美德、美智、美體、

79、美藝、美勞 5 項一級指標、15 項二級指標以及 37個采集點,從日常生活、集體活動和個性活動三個方面采集數據,形成個體數字畫像和群體數字畫像。依托基座創新應用學生畫像?;谖逵u價數據駕駛艙可概覽學校五育發展整體情況,掌握德智體美勞各類活動開展以及學生參與情況;學生個性畫像則為學生匯聚了一份專屬的成長報告,全方位立體式的記錄學生成長中的關鍵事件,幫助學生全面認識自己,獲得更好的指導與發展,也為家長了 本案例根據武漢市經開區湖畔小學劉翔老師、實驗小學盧欣玲老師提供的相關材料整理。24 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 解學生在校情況、家校加強合作共育提供了新窗口。圖圖 2-6 經開區實驗

80、小學基座中展示的學生畫像經開區實驗小學基座中展示的學生畫像 學?;诮M織中心能力對本校的管理者、教師、學生進行身份認證和用戶賬號管理,構建高效能的組織管理模型,并依托模型展開數據分析服務。如在師資建設問題上,通過生師比、職稱、學歷等維度構建學校教師人力資源模型,為學校招聘新教師提供建議;在學校招生問題上,通過生源地、性別、民族等維度構建報考學生分布模型,為學校招生名額分配提供建議。組織管理模型為學校組織調整與管理提供技術支撐,快速響應組織架構調整需求,減輕學校人員管理工作負擔,進一步提升組織效能。如在新高考分層走班場景中,根據新高考的選科模式,對新高考的班級模型進行抽象,形成“大走班、中走班、

81、小走班”的新型教學組織架構。為響應新時代基礎教育強師計劃和新課程改革要求,學??煽焖贅嫿ㄌ摂M組織共同體模型,激發師生研學熱情。如根據教師培養和研訓需求,構建跨學校、跨區域的名師工作坊和研修共同體,助力研修模式創新;根據學生跨學科主題式教學活動安排,組建跨班級、跨年級的學習共同體,實現共同進步。校園物聯應用在物聯中心多網融合、萬物感知的泛連接架構基礎上,與校園物聯設備深度整合、智能化聯結,形成體系化的感知與控制能力。一方面,校園物聯應用包括校園一卡通系統、電子門禁系統、校園環境監測系統等多種物聯應用,為學校數字化轉型提供標準化物聯環境,構建具有統一標準的物聯模型、物聯協議、物聯數據結構,解決智能

82、校園建設中各類設備、校園網絡統一接入以 陳斌.智慧校園智能物聯網平臺設計研究J.軟件,2021,42(01):1-4.25 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 及集約化運維、管控等問題;另一方面,通過接入物聯中心和數據中心能力,實現網絡注智、終端注智、應用注智、安全注智,實現對智能校園中人的行為與設備模態的智能分析,提高學校的智能化管理水平和運行效率。校園物聯應用將整個校園空間切分成網格化的“碎片”,如按“園區-網格-樓棟-樓層-房間-位置”的規則,切分形成很多獨立的物聯空間單元,基于全面感知網絡,校園物聯應用可將這些割裂分散物聯空間單元中的人或物的信息進行統計匯聚,并面向各類業務提供物聯

83、網數據服務。校園物聯應用可基于物聯設備或部件感知多個應用場景的實時動態,如表 2-1 所示。表表 2-1 校園物聯應用感知多個應用場景校園物聯應用感知多個應用場景 應用場景應用場景 物聯設備或部件物聯設備或部件 物聯實時感知信息物聯實時感知信息 校園安全 門禁系統 視頻監控設備 感煙探測器 智能電表 智能水表 門是否被打開或移動 可疑人員在特定時間段非法出入 空氣中的煙霧濃度 電力分配使用情況以及短路、過充等異常狀態 水位水壓以及是否超過閾值 校園照明 智能照明控制設備 不同環境的光線強度 日??记?智能班牌 車牌識別系統 學生進出的信息 教師、教職工進出的信息 校園生活 校園一卡通、智能?;?/p>

84、、智能手環 體溫監測設備 環境監測儀 圖書借閱設備 學生日常消費、校園內活動路徑等 人員體溫以及是否觸發疫情防控預警 PM2.5、PM10、溫濕度等環境參數 書籍借出借還、借出時長、是否逾期等 課堂教學 各類教學終端(如大屏、白板)各類學習終端(如平板、點陣筆)設備狀態、使用對象、使用時長等 設備狀態、使用對象、使用時長等 考試測驗 各類考試終端(如考試機、答題器)設備狀態、使用對象、使用時長等 資產管理 RFID 標簽、GPS 標簽、傳感器 各類資產當前狀態、位置信息、保值年限等 校園物聯應用通過數據聯動和信息互通,為處理校園突發事件提供重要的技術支持和應對手段,提升發現、處理問題的及時性和

85、應急預案的有效性,幫助學校更好地保障師生的生命財產安全。首先,通過對學校環境的實時監控和預警,實現突發事件的快速偵測。如煙霧探測器可及時發現火災、煤氣泄漏等危險情況,并通過消息共享能力向相關部門發送警報信息;校園物聯應用聯接控制自動消防系統、緊急廣播系統等設備,快速啟動應急預案,組織人員疏散和救援等工作;校園物聯應用可以實現不同部門之間的信息共享和協作,提高應對突發事件的效率和準確性,為多方協同處理應急工作提供必要的支持。26 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 家?;涌臻g借助消息中心能力實現家庭與學校高效、快捷、實時的溝通,為老師、學生、家長提供通訊服務和互動交流的平臺。對于教師而言,

86、可以一站式管理家校通知、家庭作業、問卷調查、話題討論、打卡任務等消息事務,高效傳達指令,免受其他信息干擾,使教師專注于班級管理與教學。對于家長而言,可以和教師進行有效的溝通交流,共同制定教育計劃和教學方案,按時按要求參與學校發起組織的家庭教育活動,提高家庭教育的質量,獲取孩子的在校表現、成績、作業等信息,加深對孩子的了解,建立良好的家庭氛圍。對于學生而言,可以獲取作業信息、學習資源,及時得到解答和指導,促進學習進步主動,增強自我管理能力,通過線上交流討論活動融入到班級文化建設中,增強個人社交能力和團隊合作精神。案例案例 2-3 幼兒健康報告提供家校共育新路徑幼兒健康報告提供家校共育新路徑 上海

87、市天山幼兒園作為上海市示范性幼兒園,密切關注幼兒的身心健康發展,注重以數字化手段管理園區生活。為進一步加強家校溝通聯絡,打造家園共育的生態閉環,天山幼兒園基于消息中心相關能力,面向家長推送幼兒健康報告,呵護幼兒健康成長,共筑和諧的家?;涌臻g。家長可定期在基座提供的消息服務中一鍵查看孩子的個人健康報告,報告中包含了幼兒營養膳食、體質健康、戶外運動等主要維度,詳細展示了幼兒基本信息、出勤天數、在園食譜、體質監測(身高、體重和 BMI 曲線)、幼兒視力、齲齒、頭胸圍以及戶外活動時長等豐富圖表信息。對于有額外健康保障需求的孩子,報告中還會呈現園內相關保護工作的落實情況,并為家長提供輔助幼兒健康發展的

88、個性化建議。此外,消息服務不定期推送幼兒健康知識小貼士,為家長們調整孩子假期飲食、制定鍛煉計劃提供參考,也讓家長更加全面了解園區活動及孩子的健康狀況全貌,為數據驅動幼兒健康指導和家校共育提供創新路徑。學校深耕應用中心內置的低代碼開發工具和低代碼場景庫,實現學校內部、不同學校間應用智慧相互賦能和優質應用互惠共享。一方面,廣大一線教育工作者可親身參與到學校應用生態建設中,展開“自下而上”的應用開發實踐,創新數字應用建設與共享模式,有效激發應用生態建設發展中的內生變量;另一方面,本案例根據上海市長寧區天山幼兒園仇紅燕老師提供的相關材料整理。27 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 通過不斷沉淀各

89、個業務場景的優質應用,加速優質應用的傳播、迭代和優化,有效解決學校應用建設輕量化訴求、運維成本高、定制化設計難等問題。應用中心為教師提供快速、靈活、協同的應用共建手段,基于圖形化拖拽、參數化配置等高效的可視化操作方式,可實現頁面構建、數據編排、用戶連接、中臺服務,只需要少量代碼或不用代碼即可實現數字化轉型中的場景應用創新。教師在創建過程中只需使用簡單的拖、拉、拽操作即可快速設計出完整、有效的低代碼應用,并且可以多人合作、分模塊共同完成應用建設。低代碼應用的開發與實踐鍛煉了教師利用技術解決問題、優化教學活動的能力,激發教師創新應用生態,促進了一線教育工作者對新型教學與管理模式的思考探索與數字素養

90、的提升。學?;趹弥行膭摻ǖ膽?,可在審核通過后上傳至應用市場的低代碼場景庫,基于應用市場的共享機制,實現優秀應用實踐經驗分享,滿足更多學校方便獲取個性化輕量應用的和二次改造應用等需求。低代碼場景庫涵蓋了適用于多個輕量業務場景的低代碼應用,是集體智慧的結晶。下面列舉了一些典型業務場景的低代碼應用,具體如表 2-2 所示。表表 2-2 典型業務場景下的低代碼應用典型業務場景下的低代碼應用 業務場景業務場景 低代碼應用低代碼應用 簡介簡介 校園生活 會議簽到 展示簽到二維碼,并統計人員參會情況 圖書借閱 統計學生在圖書館的借閱歸回情況,支持推薦書籍、個人閱讀打卡等功能 文印申請 教職工提交文印申

91、請,相關管理員進行審核和排期回復 用餐登記 統計外來人員在學校食堂的就餐信息 失物招領 公示本人丟失或他人拾取到的物品,支持留言提供線索 教學管理 公開課申報 用于教師進行公開課申請,學校相關管理者進行審批 巡課評價 記錄教務人員校內巡課對教師的評分、評語信息 課件評比 用于校內課件的征集、評選,支持參與教師上傳課件、點贊與收藏其他教師的課件 疫情防控 疫情封控信息上報 統計教職工、學生居住地的封控狀態信息 健康狀況申報 統計教職工、學生的健康情況(如填寫體溫、身體是否異常等)核酸采樣信息匯總 統計教職工、學生的 48 小時核酸采集情況 家校共育 校長信箱 支持學生、家長、教師向校長在線反饋問

92、題,校長可留言互動 課后服務需求收集 用于學校收集學生課后托管服務需求,方便課后服務課程安排,家長提報需求,學校管理員可查看所有記錄與統計結果 家務小能手 家長上傳學生完成家務的照片并配上勞動心得,其它家長可進行互動點評,教師給表現好的學生發“小能手”獎章 潘晨聰,徐倩.基于低代碼平臺的區域教育管理應用生態構建實踐J.上海教育,2022(Z3):41.28 第 2 章 打造數智融通的教育數字基座 案例案例 2-4 低代碼應用“小元寶智慧島嶼”創新實踐低代碼應用“小元寶智慧島嶼”創新實踐 上海市開元學校小學部融合傳統文化與當代教育理念,開設了“小元寶智慧之旅”主題綜合活動實踐課程,為進一步挖掘課

93、程潛力,為課程配套數字化應用,賦能學生智慧學習,開元學校組織開展了“小元寶智慧島嶼”低代碼應用建設。該應用借助數字化手段為實踐課程提供了更為廣闊的學習時空,有力推進了上海市小學低年級主題式綜合實踐課程的數字化教學實踐探索,并已被多個學校引入使用,助力形成以低代碼應用支撐開展主題實踐活動的創新氛圍?!靶≡獙氈腔蹗u嶼”在設計過程中秉承“以學生為中心”的育人精神,將科學技術與人文關懷相結合,大量使用富文本等組件,展現節氣知識與活動提示。在流程設計過程中,以教師對學生成果查看與評價為主線,以同伴欣賞評價為副線,將學生的成長記錄以“教師評星”“同伴集星”等直觀表達形式加以呈現,符合小學生的身心發展特征與

94、需求?!靶≡獙氈腔蹗u嶼”一方面創設開放式學習空間,使學生在動態多元的數字化學習體驗中浸潤課程文化,陪伴學生成長,留住學生珍貴的成長記錄。另一方面讓學生在互動中增進感情,在鼓勵中感受自身價值,激發學生“學習內生力”,在實現自我的舞臺上盡情綻放。本案例根據上海市長寧區開元學校李佳曄老師提供的相關材料整理。29 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 資源是教育數字化轉型發展的關鍵基礎。提升數字教育資源供給能力,保障數字教育資源的均衡、有效供給,對推動教育數字化轉型具有重要意義。本章在闡述提升數字教育資源供給能力的必要性、內涵、存在問題與解決方向的基礎上,探討建立數字教育資源公共服務體系、市場供給體系

95、和學校供給體系的實踐路徑。數字教育資源供給是指供給主體通過一定的供給機制向需求方提供數字教育資源,從而滿足當前需求并創造新需求的過程。我國現有的數字教育資源供給模式主要有政府供給、市場供給、公益供給和自我供給四種。隨著數字技術與教育融合的日益深入,數字教育資源已成為數字化教育教學的重要手段,數字教育資源的供給水平在現實層面決定了數字化教學應用的發展水平。在驅動教育數字化轉型的眾多要素中,數字教育資源是教育數字化轉型的重要力量和核心動能,加強數字教育資源有效供給、創新數字教育資源供給模式、健全數字教育資源共建共享機制,可為教育教學創新提供豐富的資源保障,從而支持教育全方位轉型升級和創新發展。當前

96、,我國數字教育資源的建設與應用仍然存在眾多不可忽視的問題,相對于國家教育數字化轉型的要求還存在很大差距。一是不同的數字教育資源供給機制未形成合力,導致資源低水平重復建設,優質資源總量不足,質量參差不齊。二是缺乏數字教育資源共享機制,優質的數字教育資源共享程度較低,導致城鄉之間、學校之間數字教育資源鴻溝進一步擴大。三是資源提供者和用戶之間缺乏有效的溝通途徑,導致數字教育資源內容適需性不高,供需不匹配成為資源供給結構最突出的問題。四是智能技術應用深度不夠,導致數字教育資源服務質量不高,存在資源獲取引導方式不清晰、資源個性化智能推薦不足、內容合規性難以保證等服務問題。中國教育科學研究院.中國智慧教育

97、發展報告(2022):邁向智慧教育的中國教育數字化轉型M.北京:教育科學出版社,2023:20-21.陳明選,馮雪晴.我國數字教育資源供給現狀與優化策略J.電化教育研究,2020,41(06):46-52.柯清超,王朋利,張潔琪.數字教育資源的供給模式、分類框架及發展對策J.電化教育研究,2018,39(03):68-74+81.許秋璇,吳永和.教育數字化轉型的驅動因素與邏輯框架創新生態系統理論視角J.現代遠程教育研究,2023,35(02):31-39.30 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 為解決當前數字教育資源供給中存在的種種問題,推進教育高質量發展,需要在云計算、大數據等新一代信息

98、技術的支撐下,建設多層級數字教育資源公共服務體系、開放性數字教育資源市場供給體系、校本化數字教育資源學校供給體系,三者協同發展形成合力,最終實現匯聚優質資源,提升資源供給能力的目標,具體如圖 3-1 所示。圖圖 3-1 數字教育資源供給能力提升路徑框架數字教育資源供給能力提升路徑框架 基礎性數字教育資源公共服務體系的建立,需要依托國家智慧教育公共服務平臺,匯聚海量優質教育資源,并創新國家體系與省級體系的新型伙伴關系,逐步實現國家教育資源公共服務平臺與省、市、縣級平臺互聯互通,推動全國范圍內優質資源的普惠共享。國家智慧教育公共服務平臺(以下簡稱“國家平臺”)是由中華人民共和國教育部指導,教育部教

99、育技術與資源發展中心主辦的智慧教育平臺。該平臺通過整合各級各類教育平臺入口,匯聚政府、學校和社會的優質資源、服務和應用。為師生、家長和社會學習者提供“一站式”服務。建成國家平臺對于我國保障數字教育資源供給,促進教育數字化轉型來說意義重大。為進一步提升國家平臺在提升優質數字教育資源供給方面的能力,需要實施以下策略。聚焦轉型實際需求,實現適應性供給。國家平臺需要聚焦教育數字化轉型實際需求,匯聚多方力量,共同形成大量高質量、針對性、多樣化、體系化的基礎性教育資源,以服務學習者需求為切入點,根據基礎教育、職業教育、高等教育等不同群體類型的特點,提供優質適切的教育服務,從而解決我國教育發展不平衡不充分的

100、問題,加速教育整體質量的提高。利用新一代人工智能技術,提供智能化資源服務。當前,國家平臺在資源的 31 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 建設方面已經取得了優異的成績,下一步工作重心需要轉向資源服務上來,通過知識圖譜、數據挖掘、自然語言處理等新一代人工智能技術,實現對數字教育資源的智能化組織管理、個性化服務、科學監管、全過程動態評價,為用戶提供智能化的資源服務,從而提高資源應用的質量和效率。發揮國家平臺對區域資源體系的賦能作用,引領區域資源供給。在資源賦能方面,國家平臺可以為區域提供資源支持,緩解本區域優質教育資源不足的問題。在標準賦能方面,以國家平臺為依托,教育部發布了多個相關標準文件,

101、規定了在智慧教育平臺上線的數字教育資源的通用技術要求,為區域數字教育資源供給的科學、有序運行提供了保障。在技術賦能方面,國家平臺作為服務中臺,可以為區域提供資源管理與調度、海量數據存儲與處理等平臺級技術服務。案例案例 3-1 國家智慧教育平臺的建設與應用國家智慧教育平臺的建設與應用 國家智慧教育平臺(以下簡稱“國家平臺”)是國家教育數字化戰略行動取得的代表性成果,為進一步推進智慧教育提供了必要前提和關鍵支撐。平臺建設與應用中的特色做法及成效主要體現在以下幾個方面:三橫三縱,匯聚優質資源。國家平臺是由國家中小學智慧教育平臺、國家職業教育智慧教育平臺、國家高等教育智慧教育平臺三大平臺和集就業服務、

102、考試服務、學歷學位、留學服務于一體的服務大廳構成,在內容上以課程教學資源為主體,并融入思政教育、體育鍛煉、勞動實踐、藝術活動等內容,初步形成“三橫三縱”和“3+1”統籌推進模式。截至 2023 年 9 月,平臺共匯聚基礎教育階段資源 5.04 萬條,職業教育階段 1 萬余門在線精品課程,高等教育階段優質慕課 2.7 萬門,提供優質政務服務 26 項,用戶覆蓋世界 200 多個國家和地區,訪客量超過 22 億人次?;ヂ摶ネ?,打造資源生態。國家平臺建設的目標是要形成覆蓋全國、多級分布、互聯互通的數字教育資源云服務體系,需要加強和各級各類平臺之間的聯系。國家平臺一方面開展試點示范,在 2022 年

103、4 月和 8 月,分批啟動實施國家平臺應用試點,實現了 31 個?。▍^、市)和新疆生產建設兵團試點全覆蓋,推進 15 個整省試點省級平臺接入國家門戶,初步形成了上下貫通的國家智慧教育 柯清超,劉麗麗,鮑婷婷,黃正華,張思其.國家智慧教育平臺賦能區域教育數字化轉型的四重機制J.中國電化教育,2023(03):30-36.本案例根據國家智慧教育平臺相關的論文、報道、專著、官網等公開資料整理而來。中國教育科學研究院.中國智慧教育發展報告(2022):邁向智慧教育的中國教育數字化轉型M.北京:教育科學出版社,2023:22-23.“三橫三縱”:把基礎教育、職業教育、高等教育作為“三橫”,把德育、智育、

104、體美勞育作為“三縱”,橫縱交融,實現全學段、全員、全過程育人?!?+1”:“3”指國家中小學智慧教育平臺、國家職業教育智慧教育平合、國家高等教育智慧教育平臺三大平臺,“1”指集就業服務、考試服務、學歷學位和留學服務于一體的服務大廳。教育部.為數字教育貢獻中國智慧EB/OL.2023-09-14.http:/ 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 平臺體系;另一方面構建標準規范體系,在世界數字教育大會上圍繞平臺、數據、資源、素養四個方面發布 7 項智慧教育平臺系列標準,為智慧教育平臺體系建設與應用提供了重要依據。應用為王,提供適切服務。自上線以來,國家平臺以服務學習者實際需求為切入點,聚焦學生學

105、習、教師教學、學校治理、社會賦能、教育改革創新等領域,不斷拓展服務場景,充分發揮國家平臺的疊加、積聚、倍增效應,為廣大師生和社會學習者提供“一站式”服務。如為中小學生提供學生自主學習、農村優質資源共享和家校協同育人等服務;為高校畢業生提供豐富的政策、崗位信息和指導服務;為教師開設教師研修板塊,服務教師教育教學、教研備課與專業發展;助力學校開展數字化管理,支持外部系統接入,推動學校治理變革;助力各級教育主管部門利用平臺實施掌握教育發展態勢,提升教育決策科學性等。自 2022 年 3 月 28 日國家平臺正式上線以來,平臺堅持“連接為先,內容為本,合作為要”的原則,在“應用為王、服務至上、簡潔高效

106、、安全運行”的總體原則下,經過 7 次迭代升級,形成了“三平臺、一大廳、一專題、一專區”的平臺架構,并開通智教中國通行證,持續優化門戶視覺效果,用戶體驗持續提升。2023 年 6 月 9 日,中國“國家智慧教育平臺”項目獲得聯合國教科文組織教育信息化獎,這也是聯合國系統內教育信息化領域的最高獎項。聯合國教科文組織教育助理總干事賈尼尼評價:中國國家智慧教育平臺是確保公共數字學習平臺普遍訪問和有效使用的杰出舉措,向世界展示了如何利用數字技術使教學和學習更加普及,為全球數字教育變革提供了有益經驗。案例案例 3-2 基于國家平臺推動地方義務教育優質均衡發展基于國家平臺推動地方義務教育優質均衡發展 沙河

107、市位于我國河北省南部,受學校布局分散、辦學條件差、教師結構性缺編等方面的影響,沙河市的義務教育發展一直存在不均衡的問題。自 2021 年起,沙河市教育局開始統一組織在全市范圍內推廣使用智慧教育平臺,充分利用國家中小學智慧教育平臺所提供的資源和服務,賦能解決師資結構性短缺等問題,推動各學科教師改進教學模式,提升教育教學質量,其具體做法如下:現狀調研,按需調用。2021 年底,沙河市對全市中小學校學科教師結構性短缺及薄弱學科情況進行調研,幫助存在教師結構性短缺的學校以點播課程視頻 教育部:國家智慧教育平臺用戶覆蓋 200 多個國家和地區EB/OL.2023-07-01.http:/ 第 3 章 加

108、強數字教育資源有效供給 等形式統一使用智慧教育平臺課程資源,并指導學科薄弱學校應用智慧教育平臺資源開展教學研究、交流等活動,確保學校開齊開全國家課程。整體規劃,靈活推進。沙河市結合調研結果,制定“整體規劃、靈活應用、聚焦課堂、網絡教研”的“雙師課堂”推進思路,以聯校網教共同體為單位,在共同體內推廣直播或互動模式的“雙師課堂”教學,解決“一校帶多?!?、校際名師資源共享等問題。另外針對不具備直播或互動模式“雙師課堂”上課條件的學校,由共同體內的名師通過網絡教研的形式指導用好智慧教育平臺課程資源,開展常態化的點播式“雙師課堂”教學,解決常態化開齊開全開好課程的問題。以點帶面,示范引領。2021 年

109、5 月,沙河市以孔莊和北掌兩個農村學區為試點,進行應用智慧教育平臺開展教學活動的實踐探索,經過近 1 年的實踐應用,總結出應用智慧教育平臺“研教評一體化研修模式”。在試點應用智慧教育平臺開展教學活動的基礎上,沙河市還在全市范圍內開展智慧教育平臺資源應用優質課和優秀案例評選活動,進一步促進了智慧教育平臺按需及常態化的應用。沙河市的探索取得了豐碩成果,也得到了上級教育主管部門的認可。該市在2021 年河北省政府的教育職能評價中以高標準通過,獲得了省政府的通報表揚和獎勵。2022 年,沙河市第二小學、孔莊學區等五個單位被河北省教育廳認定為智慧教育平臺應用示范創建單位。區域教育資源公共服務平臺(以下簡

110、稱“區域平臺”)是教育現代化發展的產物,以云計算技術為基礎,支持海量用戶移動終端學習,打破了時空限制,實現區域內乃至不同區域間教育資源的共享和交流,是實現數字教育資源基本公共服務的關鍵。為進一步提升區域平臺在優質數字教育資源方面的作用,建好、用好區域平臺,需要實施以下策略。打造區域特色數字教育資源,推動區域教育個性化發展。不同區域有其不同的優勢和特點,需要因地制宜,打造帶有鮮明區域特色的教育資源和教育模式,推動區域教育特色化、個性化、差異化、品質化發展。在區域教育行政部門的領導下,結合區域產業經濟文化特點、學校布局結構、教育信息化發展水平等區域實際情況,設計區域個性化、特色化數字教育資源體系,

111、并通過定期組織資源建設的現場會、交流會、成果展示會、教學比賽等活動,引導區域內學校積極開發具有區域特色的優質數字教育資源,推動區域內各校間的經驗交流和分享。推進“三個課堂”應用實施,促進區域教育優質均衡?!叭齻€課堂”是扎根中國本土的教育信息化創新實踐,能夠有效擴大優質教育資源覆蓋面、變革教學和教研組織形式及轉變學校發展方式,在促進區域教育優質均衡,提升區域總體 34 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 教育質量等方面起到重要作用。區域平臺作為區域教育資源公共服務的窗口,可以為“三個課堂”提供接口和資源服務,并根據三個課堂的不同特征提供針對性的支撐,助力“三個課堂”的常態化應用。提升區域資源監

112、管能力,保障平臺資源質量。有效的資源監管是保障區域平臺資源質量,提升平臺數字教育資源供給能力的關鍵。在區域資源的質量監管方面,制定有效的數字資源準入、上傳、存儲、管理與使用制度,并明確各類數字資源的建設標準和規范。在區域資源的應用監管方面,對區域內資源的建設總量、類型分布、學科分布等資源建設情況以及各類資源的總體、不同區域、不同群體的使用次數等資源應用情況進行數據統計和跟蹤監測,從而助力區域根據數據動態調整數字教育資源的建設布局和資源分配。案例案例 3-3 區本題庫推動區域智慧作業應用區本題庫推動區域智慧作業應用 為從源頭上提高區本資源質量,提升區本教育資源的“造血”能力,實現優 質資源的沉淀

113、和更新,2019 年起,北京市東城區將東城區原有的區域基礎性作業范本形成性練習與檢測轉化為數字化教育資源,以此為基礎建設東城區區本題庫,建設完成的優質區本題庫,在考試選題、個冊推題、作業布置等場景中均有高效應用。截至 2022 年底,項目合計建設 64476 道試題、2003 套試卷,資源服務覆蓋全區 43 所初高中學校、2460 位教師,共完成組卷及作業 29317 次,建設資源的引用率高達 72.88%,形成了常態化應用趨勢。在東城區區本題庫建設過程中,特色亮點主要包括以下幾點。結合區域實際需求,突出區域特色。2022 年,北京市東城區對區內 85 所中小學 7697 位教師進行了作業設計

114、現狀的在線問卷調查,結果顯示,部分教師存在作業設計與新課改要求匹配度不高、作業形式單一、作業難度把握不準等問題,其原因之一在于區域作業資源的共建共享嚴重不足,教師缺乏符合新課標要求的、適合東城區學情的優質習題資源。針對這一問題,東城區進行統籌規劃,通過補充區域特色試題,進一步完善東城區區本題庫,滿足教師實際需要。一是由東城區教研員圍繞新課程、新課標,結合東城區學情,不斷開發以“新材料、新情境”為載體的習題資源,確保區本題庫資源年更新率達 30%以上。二是在現有的基礎、鞏固、拓展三個難度分層之外,每年增加 10%的培優試題,助力區域進行培優教學,從而滿足對拔尖創新人才的培養需求,實現因材施教。三

115、是收集 張妮,穆佳男,熊若欣,羅瑩.智能時代義務教育優質均衡發展路徑研究以“三個課堂”為支撐J.中國電化教育,2022(12):18-26.本案例根據北京市教研院傅志杰老師提供的相關材料整理。張述林,張麗莉,束旭,黃亮.“雙減”背景下區域中小學教師作業設計:成效、問題與策略基于北京市7697 位中小學教師的數據J.北京教育學院學報,2022,36(04):46-53.35 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 近三年的中高考、大型聯考試卷、符合“三新”背景下的北京區域特色試卷、試題等進行加工,補充進東城區區本題庫,從而有效提升區本題庫的試題層次、豐富試卷種類。題庫具體如圖 3-2 所示。圖圖

116、3-2 北京市東城區區本題庫北京市東城區區本題庫 區校聯動,共建共享。在區本習題資源庫的建設與應用過程中,學校作為資源庫應用的一線,備受東城區的重視。東城區選取北京市廣渠門中學、北京市東直門中學等區域示范校作為試點校,支持試點校在智學網精選題庫、北京區本、東城區本題庫基礎上,建設校本題庫,并為學校提供高效資源加工平臺,提高學校校本資源編制的效率和質量。其中,校本題庫資源的來源主要包括通用教輔加工、校本作業設計、題庫選題共享,測試真題積累等。以廣渠門中學為例,2022年共積累沉淀 72 本教輔試題、教師自研命題,分享 1173 套試卷,共計 18782 道試題,這些校本資源下一步將擇優選入區本資

117、源庫,并進行區域內共享。同時,北京市教科院通過定期開展研討交流活動,分享區本、校本題庫建設的先進經驗,實現區校兩級自下而上的成果匯報和分享,大力推動區校兩級教研生態自生長。2022 年共開展區級成果展示會 1 次,年級組培訓和教研 6 次,校級骨干教師學科應用培訓 12 次,推動并支持校級應用分享 2 次,其中廣渠門中學的先進經驗得以在“2022 全球智慧教育大會”上進行分享。強化作業設計,形成應用閉環。區本題庫在東城區各學校的主要應用場景是通過題庫資源進行智能作業設計,根據學生學情科學、合理、適量安排作業,從而有效減輕學生過重作業負擔,提升區域學校作業質量。當前,東城區各學校探索線下“智慧作

118、業本”、線上作業、分層作業、個性化錯題本等作業形式實 科大訊飛智慧教育.北京區域資源專項:以應用為導向,構建區域資源新生態EB/OL.2023-07-01.https:/ 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 踐,形成了成熟的流程機制,并在試點校內形成常態化應用。以廣渠門中學為例,該校首先由學科備課組統籌作業管理,確定命題方向,并基于年級、班級學情依托區本、校本題庫,重組、改編試題重新組卷成校本作業本,通過智學網對試題進行數字化、標簽化處理,標注知識點、學科核心素養、學業等級水平、難度等多維標簽,形成校本作業庫,打印成校本智慧作業本,由各備課組統一打印分發。在學生完成作業,教師完成批改之后,通

119、過掃描儀采集學生作業數據,生成作業報告,教師基于報告進行教學反思,并開展精準講評和個性化輔導。據統計,包括廣渠門中學在內的 15 所試點校 2022 年依托區本、校本題庫布置線上作業,累計達到 170 萬份,教師總批改次數達 79 萬次,學生訂正作業份數達 8.6 萬份,在全區范圍內落實了“形成性練習-學情刻畫與分析-精準講評-個性化輔導”的教學模式,有效促進了區域教育教學質量的提升。開放性數字教育資源市場供給體系的建立,需要建設開放式教育資源云平臺,引導企業、出版社等各類資源供給主體積極參與資源供給,實現按需供給和有效供給;并借助數字技術開發電子教材、VR 實驗等新型數字教育資源,提升數字資

120、源的教學交互與應用體驗。開放式教育云平臺是由企業開發的,具有市場化、專業化等特征的數字教育資源交易平臺,是企業等社會第三方力量參與數字教育資源供給的重要途徑。近些年開放式教育云平臺不斷涌現,包括各類收費課程平臺、教學資源網站、數字教材服務平臺等,這些平臺一定程度上利用其電信運營商、互聯網企業或傳統教育培訓機構的背景,匯聚了大量的教育教學資源,成為數字教育資源建設與供給的一支重要力量。提高開放式教育資源云平臺在數字教育資源供給方面的成效,主要措施包括以下幾個方面。提高資源匹配度,實現面向需求的有效供給。以需求來定供給是開放式教育云平臺實現有效供給的必要途徑。在需求調研方面,運用大數據分析技術,對

121、數字教育資源市場的整體形勢進行研究和把控,并與一線師生建立溝通和反饋渠道,了解一線真實需求。在需求分析方面,根據需求調研結果,合理規劃資源體系結構,并制定資源的收集、采購、開發等計劃,同時,借助 OCR、自然語言理解、大語言模型等智能技術,實時診斷資源運行狀況和使用情況,并根據診斷結果持續改進資源質量。錢翊.教育技術企業在教育資源建設中的作用與地位研究J.電腦知識與技術,2021,17(30):153-154.37 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 關注用戶體驗,加強資源深度服務。對于開放式云平臺來說,資源本身的質量已經難以成為需求增長點,下一步的創新應當著眼于豐富數字教育資源的表現形式,

122、為用戶提供更好的資源服務。在資源引導方面,通過知識圖譜等技術對資源進行標簽化處理,便于師生根據關鍵詞和類別快速檢索資源;在資源推送方面,通過大數據技術,在師生檢索資源時根據師生的偏好、需求以及資源的評價、下載量、等多維數據對資源進行綜合排序,為師生推薦優質資源。提高政府支持力度,增強市場供給活力。政府需要給予開放式教育云平臺相關的政策支持和保障,從而激發開放式教育云平臺的活力,使市場供給發揮更大作用。在市場環境方面,政府應創造寬松的市場環境,并通過減稅降費、提供貸款等方式降低數字教育資源相關企業的研發與運營成本,增強相關企業的創新動能。在市場監管方面,政府要做好標準制定和資源把關工作。在市場關

123、系方面,政府要明確政府和市場的資源建設定位,形成一個體系完整、分工明確、組織有序的數字教育資源建設新局面。案例案例 3-4 開放式教育資源庫滿足一線師生個性化需求開放式教育資源庫滿足一線師生個性化需求 暢言智慧課堂是一種智慧課堂綜合解決方案,為師生提供了高效備課、精準教學、智能評閱、個性化學習、智能管理、家校共育等六大應用。其中,開放資源庫是暢言智慧課堂的一個重要組成部分,不斷為師生提供個性化資源,滿足師生的個性化教學需求。當前,資源庫已廣泛應用于北京、上海、廣東、江蘇、浙江、安徽等省市,服務學校超 2 萬所。其優勢在于:體系完整、覆蓋面廣。資源庫中的數字教育資源覆蓋小學、初中、高中三個學段的

124、全學科,涵蓋所有目前國內主流教材版本,并針對實際教學場景設計開發,既覆蓋教師課前備課、課中授課、課后考試測評的教學全過程,也涵蓋學生課前、課中、課后學習的主要場景。截至 2022 年底,資源庫共包括體系化數字教學資源約 72.7 萬條。平均每節課下資源總量 30-50 條,體系化全方位滿足教師教學場景所需。貼合新課標,資源質量高。資源庫基于 2022 年 4 月的義務教育新課標,重新設計教學模塊,將數字教育資源的應用場景分為“學習目標、新知導入、學習活動知識講解、課堂小結、拓展延伸、布置作業”等環節,并依據義務教育學科課程目標與課程內容,在學科大概念的引領下設計教學目標,明確重、難點,創設生產

125、、生活、學術等多樣化的真實學習情境,體現學科內、跨學科、學科與實踐的有機融合,激發學生學習興趣,促進學生核心素養的全面協調發展??虑宄?王朋利,張潔琪.數字教育資源的供給模式、分類框架及發展對策J.電化教育研究,2018,39(03):68-74+81.本案例根據暢言智慧課堂相關公眾號、報道、官網等公開資料整理而來。38 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 資源個性化推送,服務運維好。資源庫通過運用大數據和人工智能技術,能夠自動分析、歸納、學習用戶資源使用偏好等特征,結合用戶畫像、資源質量與熱度等多維度標簽體系,可以為教師精準推薦所需資源,解決“素材難找”問題,幫助教師提高備課和授課效率。對

126、青島西海岸新區的 2656 名教師的調查結果顯示,通過暢言智慧課堂資源庫,教師的資源獲取便捷性提升 45%,單次常態課備課時間平均減少 2.79 小時,占比 66.2%,極大地提升了一線教師的備課效率。新興技術在教育領域的應用往往從數字教育資源開始,隨著教育數字化進程的不斷推進,以及互聯網、云計算、大數據、人工智能等智能技術的不斷發展成熟,智能技術與教育的結合也愈發緊密,為我國新型數字教育資源的建設與發展提供了可能。各類新興技術可以豐富數字教育資源的表現形態,提升數字資源的教學交互與應用體驗,從而滿足師生的個性化需求。新型數字教育資源對于滿足師生個性化需求,優化數字教育資源供給和服務體系具有重

127、要意義,如何利用好、發展好、建設好新型數字教育資源,需要做好以下三個方面。推動新型資源開發,支撐真實教學場景。以大數據、虛擬現實、人工智能等為代表的智能信息技術與教育的深度融合,是推動數字教育資源多樣化與個性化發展的必要基礎。要實現新型數字教育資源的創新和應用,應該進一步推動新興技術與資源深入融合,在資源建設方面,不斷探索各類技術深層次、多維度開發數字教育資源的方法與手段;在應用場景方面,聚焦真實教學場景,推動新型技術與資源建設融合創新發展。充分發揮新型資源優勢,創新資源應用模式。我國數字教育資源主要為講授式教學服務,難以在教育教學中發揮支持和推進創新性教學模式變革的作用,應探索新型數字教育資

128、源在教育教學中更多的應用場景,如生成式人工智能對話軟件在英語課堂教學場景中的應用、虛擬仿真資源在實驗教學中的應用、教育元宇宙營造的開放學習空間在素質教育方面的應用等,從而充分發揮新型數字教育資源的特性,推動教學與學習模式變革,有效提升資源的應用效果。趙茜.5G 時代新型數字教育資源及應用策略J.西南師范大學學報(自然科學版),2021,46(11):96-101.蔡慧英,陳明選.智能時代數字教育資源建設與發展研究J.現代遠距離教育,2019(03):74-81.柯清超,林健,馬秀芳,鮑婷婷.教育新基建時代數字教育資源的建設方向與發展路徑J.電化教育研究,2021,42(11):48-54.萬海

129、鵬,余勝泉.基于學習元平臺的學習認知地圖構建J.電化教育研究,2017,38(09):83-88+107.39 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 案例案例 3-5 AI 互動式課程資源助力學校開齊開好素質教育課程互動式課程資源助力學校開齊開好素質教育課程 “雙減”政策發布以來,各地課后服務發展情況參差不齊,大部分區域仍然以托管課程和少量校內社團課為主,學生參與的個性化課程的覆蓋率較低,同時面臨著教師授課能力及意愿不足、市場上個性化課程收費高等問題,區域教育局迫切需要優質普惠的數字化課程資源,幫助學校把課程開足開齊,解決區域范圍內的素質類課程優質均衡問題。AI 互動式課程資源作為一種新型數字

130、教育資源,在 AI 技術的賦能下,能夠一站式解決課后服務課程教學中的課程資源不足、備授課困難等難題,提高區域課后服務教學水平,促進區域學生全面發展,受到一線學校的熱烈歡迎,當前已在陜西、重慶、山東、河南等省份 94 個區縣應用,服務學校超 300 所。AI 互動式課程的優點在于以下幾個方面。搭載星火大語言模型,解答學生奇思妙問。AI 互動式課程搭載了星火大語言模型,并基于此構建了奇思妙問這個功能。通過大模型與數字仿真技術,可以生成類似于真人的虛擬形象,與學生互動并回答學生的問題,通過“角色扮演+場景構建”的方式,引導學生提問,有效激發學生學習興趣,提升學生探索創新能力。據了解,AI 互動式課程

131、目前可以實現 20 余位不同角色,分別適用于不同的教學場景,如在詩詞賞析課上,學生可以與李白對話詩詞;在演講口才課上可以與諸葛亮論辯;在心理課上,可以與海倫凱勒討論關于人生價值的思考;在科普課上,可以與愛因斯坦探討黑洞的奧秘。調研結果顯示,90%的老師反饋科普課最難上,課堂上孩子們提出的科普問題,有 75%無法當堂給出有效回答,而有了奇思妙問之后,學生的科普問題就可以由 AI 進行解答,學生問題解答率由 25%提升至 96%,在緩解教師壓力的同時,也讓學生獲得科學準確的科普指引。使用智能交互式學具,實現人機個性化交互。在教學活動過程中,學生可以使用智能交互式教具完成課堂活動任務,并與虛擬角色進

132、行交互,從而獲得更多更專業的指導。以科學課上的“智造機器人”活動為例,活動要求學生將人類的器官和仿生機器人的功能組件進行匹配,并將對應的貼紙貼到合適的位置。學生在完成之后,可以由教師進行 AR 掃描并上傳,借助圖形識別技術,系統可以實時識別學生作答結果,并由虛擬角色給出精準且合適的點評,如圖中學生的作答中在人類“鼻子”的對應位置錯放了“聽覺”,圖靈教師在鼓勵學生的想法很有創意的同時,也指出學生要再思考一下人體器官和功能的對應性是否正確(如圖 3-3 所示)。本案例根據華中師范大學附屬郭茨口小學教師周紅纓、劉瑩老師提供的相關材料整理。40 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 圖圖 3-3“人類

133、“人類 VS 機器人”活動示例機器人”活動示例 華中師范大學附屬郭茨口小學于本學期引入了 AI 互動式課程資源,極大地豐富了學校的特色個性化課程體系。據了解,該校目前已有 18 個班級引入了 AI互動式課程,本學期累計開設課后服務課程 288 次,學生課堂互動參與率由 25%提升至 77%,在給教師減負的同時激發學生更多的奇思妙想,受到教師和學生的一致好評。校長指出:“未來,學校還將根據班級開設的不同課程,打造以課后服務個性化課程為主題的特色班級?!毕逯輩^教育局指出,該校的課后服務實踐為全區域的課后服務教學系統、素養課程資源建設發展提供了有益思路、可行路徑。校本化數字教育資源學校供給體系的建立

134、,需要建設面向國家課程的學科教學資源庫,堅持引進和自主開發相結合,產出具有本校特色的校本數字教育資源,滿足校內師生使用需要;以及校本課程資源庫的建設,由學校根據學校實際,主導開發與本地化生成校本課程資源,助力學生個性化發展。學科教學資源庫是指由學校建立的本地化、個性化、自主化的教育資源共享平臺,旨在為學校師生提供優質、適用的教育教學資源。其內容包括學校制作的教案、試卷、課件、視頻等多種形式的教育資源,也可以包括外部資源的整合和分享。學科教學資源庫是我國“三通兩平臺”教育信息化戰略中的重要組成部分,一直是破解我國部分不發達地區學校數字資源匱乏、數字鴻溝擴大的難題,實現優質數字教育資源的供給與充分

135、應用的有效路徑。通過建立學科教學資源庫,學??梢愿玫爻恋斫萄谐晒?,提高學科教學效果和質量,也有利于促進校際間的資源共享和交流。在學校教育數字化實踐中,如何建好、管好、用好校本化資源 尚強研究院.探索學校教育資源智庫校本資源庫EB/OL.2023-07-01.https:/ 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 共享平臺,需要把握好以下幾個方面。完善資源建設與分享機制,提高資源庫使用率。在學科教學資源庫的建設中,需要一套成熟的建設和管理機制來提高資源的建設與應用效率,保障平臺平穩運行。一是資源建設機制,包括學科資源庫的功能設計、資源的建設規劃和建設標準、協同教研機制、第三方資源引入機制等;二是

136、資源的審核評價機制,包括資源庫審核專家組的建設機制、資源的評價規范、表彰機制等;三是資源的共享機制,包括跨校網絡教研共同體和校內網絡學習空間的資源共享機制等。增強技術支持,優化資源應用體驗感。先進的數字技術支持是學科資源庫能夠為學生學習、教師教研和資源管理提供更優質、更便捷服務的關鍵。在教師備課場景,資源庫可以通過大數據、知識圖譜等技術,實現教學資源的自適應推薦,并可以運用虛擬現實、大語言模型等智能技術手段對專業知識點、技術技能點進行再生產或再加工。在學生學習場景,通過基于大數據的學情分析和學科知識圖譜,為學生進行學習路徑規劃和資源推送,使自主學習更加有效。在資源管理和動態更新場景,通過大數據

137、技術來完成對資源的評價和打分,實現資源智能化的推送和更新,保證學科資源庫的資源質量。案例案例 3-6 學科教學資源庫賦能學校教與學方式變革學科教學資源庫賦能學校教與學方式變革 運城市海倉學校長期存在學科教學資源魚龍混雜、分布散亂,表現形式單一等問題,表面來看資源數量較多,但教師使用起來普遍感覺可用性不強,導致學校一線信息化教學難以常態化、高層次發展。為解決這一問題,海倉學校依托運城市智慧教育云平臺,通過融合教學業務場景建設校本學科教學資源庫,提升資源的可用性和適切性,其做法的特點在于以下幾個方面。創新大小教研模式,推動學科教學資源迭代生成。該校以大小校本教研模式創新為抓手,以翻轉課堂教學結構變

138、革實踐創新為引領,將數字資源迭代生成、優化發展融合在日常的教學教研過程中(如圖 3-4 所示)。其中,小教研即由同年級、同學科教師構成教研組,每周進行一次常規教研活動;大教研即同學科不同年級教師對青年教師賽講課、教學能手展示課進行的教研活動,充分發揮群體智慧,促進資源迭代優化。曹令秋.“雙一流”背景下校本教學資源庫優化研究J.教育現代化,2017,4(47):114-115+107.本案例根據 2022 年學校實踐類智慧教育優秀案例突破校本資源建設瓶頸,賦能教與學方式的變革整理而來?;ヂ摼W教育國家工程研究中心.突破校本資源建設瓶頸,賦能教與學方式的變革EB/OL.2023-07-01.http

139、s:/ 賦能教與學方式變革EB/OL.2023-07-01.https:/ 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 圖圖 3-4 海倉學校校本資源庫迭代優化示意圖海倉學校校本資源庫迭代優化示意圖 資源整合進備課包,提升資源實用性。該校利用云平臺備授課功能,鼓勵教師們在上課前將課中需用到的課件、微課、教案、學習單等資源進行整合,打包成一個備課包,在上課時,教師可以直接打開相應章節的備課包,靈活調用所需資源。這種常態資源包的形式經過持續建設,最終達到一課一包的效果,在方便快捷的同時也非常符合本校教情和學情。調研結果顯示,該校有 89.74%的老師認為,這些整合性的校本資源符合自己的需求。資源建用同步

140、,實現資源優化迭代。在課前,教師從網絡、云平臺等海量資源中進行收集、定制、加工,并設計自主學習單并推送給學生,形成具有個人特色,定制化的學科教學資源。在課中,教師在授課的同時,將學生在學習過程中提出的問題、錯題、課堂表現等及時記錄并形成生成性資源。在課后,教師兼顧各層面學生的不同需求,給學生推送分層練習,并根據學生作業情況的學情數據,準備下一階段的備授課資源。該校通過校本學科教學資源庫的建設,有效推動了該校教育教學質量的提升。一方面資源推動了教與學方式變革,促進了因材施教。在校本資源的應用過程中,該校實現了由傳統課堂向翻轉課堂模式的轉變。目前,該校翻轉課堂模式的應用率達到 91%。另一方面實現

141、了資源的多樣化和定制化,滿足教師教學需求。該校教師通過完善課件、優化教案、錄制微課等多種方式生成精品資源,并在資源應用過程中,不斷迭代優化資源,實現了校本資源的多樣化、定制化,有效解決了教師對資源的需求。校本課程資源是學校主導開發與本地化生成的課程資源。得益于國家課程自主權的部分下放,學校在符合國家、地方課程規定的基礎上,可以獨立建設校本課程。校本課程一方面有助于凸顯學校與眾不同的特色,樹立學校教育品牌,因此受到大多數學校的關注;另一方面也可以彌補國家課程、地方課程的不足,培養學生個性素養、促進學生個性全面發展,也受到國家的大力推崇。然而,傳 王仲杰.從工具走向價值:校本課程建設的理性回歸J.

142、教育理論與實踐,2021,41(17):42-45.43 第 3 章 加強數字教育資源有效供給 統校本課程存在著諸多問題,需要以信息技術為載體,開發基于信息技術環境下的校本課程,集成資源呈現、教師備課上課、學生互動學習三位一體的課程平臺,使校本課程發揮更大的作用,具體措施有以下幾個方面。建立校本特色課程平臺,滿足師生教學需要。校本課程資源平臺需要能夠滿足教師的備課與教學、學生的互動和學習、管理者對校本課程資源的管理與評價等不同功能,在進行平臺建設時需要提前合理規劃平臺功能模塊,以滿足不同群體的需求,確保課程資源平臺的平穩運行。一般來說,可以將校本課程資源平臺分為課程信息系統、教學資源系統、教學

143、系統、評價系統、統計系統等五個主要的功能模塊。結合學校教改實際,建設校本特色課程。與標準化、統一化的國家課程相比,校本課程需要更加注重學校自身發展、教改實際、資源優勢及學生興趣,堅持“以人為本”的價值取向和“以校為本”的課程理念,以促進學生個性化發展和學??沙掷m發展為目標取向。一是需要將校本課程作為學校整體課程框架的一部分,匹配學校課程整體框架。二是要以學生為主體,立足于學生的現實需求,滿足學生個性化發展需要。三是要扎根學校辦學理念,充分挖掘和利用學校及周邊可用的各種教育資源,體現學校辦學特色。韋國.基于信息技術的校本課程開發與實施J.中國教育信息化,2010,No.227(08):60-63

144、.羅弦.基于 SPOC 的大學公共課程信息化教學平臺建設及運行研究J.情報科學,2019,37(12):110-113.常仁杰.中小學校本課程開發的現實困境及提升策略J.教學與管理,2020(27):47-50.44 第 4 章 推動教學形態智能升級 教學是教育的主陣地,也是教育數字化轉型的核心場域。為了更好地適應新時代發展需求,在智能技術的助推下,教育教學的各個層面正在發生系統性的變革和升級。本章在分析了教學數字化轉型的內涵、特征、邏輯框架,圍繞智能技術支持的教學模式、學習方式和教學評價三類典型應用場景及其實踐案例,探討了智能技術推動教學數字轉型和智能升級的實踐路徑。教學數字化轉型是深化技術

145、與教育教學融合、落實教育數字化轉型的必然選擇。教學是教育的基本組成部分,也是實現教育目標的主要途徑??梢哉f,教學是教育的核心,教學變革是教育數字化轉型的核心。在教育數字化轉型一般內涵理解的基礎上,結合學校教學工作實際,本研究認為:教學數字化轉型是開發利用人工智能、大數據、虛擬現實、5G 等技術,以數字化教學工具、平臺和資源等基礎設施為支撐起點,以教育數據為關鍵要素,推動課堂教學、學科教學、學校教育多個層面的變革,促進教學理念、設計、實施和評價全要素、全流程、全領域系統性變革,形成智能化教學新形態,促進教學數字轉型和智能升級,助推教育教學高質量發展。人工智能、大數據、云計算、物聯網、區塊鏈等技術

146、的快速發展,為教學數字化轉型和智能升級提供了新動力。智慧課堂作為智能技術應用的產物,是利用人工智能和大數據等技術打造的智能高效的新型課堂,代表了教學數字轉型和智能升級的本質特征,對教學數字化發展起到引領和推動的作用。如今,以ChatGPT、星火認知大模型等為代表的生成式人工智能快速發展,在教育領域的應用預示著未來教學變革的新方向,為教學數字轉型和智能升級提供了廣闊的發展前景。教育數字化轉型是一種劃時代的系統性教育創變過程,將技術整合到教育領域的各個層面。教學數字化轉型作為教育的核心場景,也是涉及了目標、內容、流程、手段、師生角色、教學環境等各個要素的系統性變革,在實踐層面主要表現在教學形態的創

147、新,實現教學數字轉型和智能升級。教學數字化轉型注重利用技術有機聯結物理空間和數字空間,通過數據打通課堂內外,貫通課前、課中、李永智.教育數字化轉型的構想與實踐探索J.人民教育,2022(07):13-21.劉邦奇.智慧課堂引領教學數字化轉型:趨勢、特征與實踐策略J.電化教育研究,2023,(8):71-79.魏非,祝智庭.面向教育數字化轉型的教師信息化能力建設方略J.中國教育學刊,2022(09):13-20.45 第 4 章 推動教學形態智能升級 課后完整教學流程以及教、學、評各個方面,從而創新教育教學方法,推動教學形態智能升級。一是智能化教學,以數據驅動大規模因材施教為核心,通過教師、學生

148、與技術的全面協同,推動教學數據的積累、互通、處理和分析,動態響應學生的個性化學習需求,從而推動教學活動的高效、高質量開展。在各項技術的支持下,結合不同類型的教學需要,精準教學、互動教學、混合式教學等教學模式不斷涌現。二是智能化學習,教學數字化轉型強調以學生為中心,依托技術構建數字化學習空間,學生可以根據自身學習特點和進程安排自主學習或合作學習,借助數字化學習空間開展沉浸式學習、泛在學習等,為實現“大規模個性化學習”提供動能,從而創建高質量的個性化終身學習體系。三是智能化教學評價,表現為利用智能技術對大規模教學數據和信息進行自動化的處理、融合、加工、優化和診改,將教學評價從主觀經驗認定轉向客觀數

149、據認證,重構教育評價機制?;谝陨戏治?,對教學數字化轉型的主要內容可概括形成以下邏輯框架,見圖 4-1 所示。圖圖 4-1 教學數字化轉型的邏輯框架教學數字化轉型的邏輯框架 在智能技術的支持下,教學流程與結構發生了深刻變化,教學模式將發生轉變。為了適應新時代對人才要求的變化,教學也要更加注重學生的素養培養,通過智能技術提供更多的學習資源和交互方式,各種新型教學模式不斷涌現,如基于數據驅動的精準教學、基于人機協同的互動教學、基于資源平臺的混合教學、基于仿真環境的探究式教學和基于實時交互的遠程教學等典型的智能化教學模式。謝幼如,羅文婧,章銳等.“雙減”背景下課堂教學數字化轉型的理論探索與演進路徑J

150、.電化教育研究,2022,43(09):14-21.46 第 4 章 推動教學形態智能升級 基于數據驅動的精準教學體現了現代教育理念和科技發展的趨勢,是大數據支持的重要教學模式之一。精準教學最早由奧格登 林斯利于 20 世紀 60 年代基于斯金納的行為主義學習理論提出。祝智庭等人在教育數據挖掘、學習分析和機器學習等技術的基礎上提出了新時期“精準教學”的定義,認為其是一種面向高效知識教學的、精準的、系統的評估教學策略與課程的方法。數據作為教學系統發展的關鍵要素,是教學數字化發展的內生變量,也為精準教學的實踐提供了驅動力?;跀祿娜矫嬷С?,精準教學在各個層面發生了系統性變革,實現了更加適切化的

151、教學目標、精準化的教學測量、個性化的教學干預等。教學目標適切化?;跀祿y計、數據分析、數據挖掘以及數據可視化等技術,教師能夠掌握學生的學習歷史學情,包括作業完成情況、學生的成績等,進而精準分析學生當前已經掌握的知識點和需要加強的知識點,以及學生的學習態度,包括學習習慣、學習動機等,以此來精準地制定符合學生實際情況的教學目標。教學測量精準化。通過對學生課堂互動表現、答題情況、課后作業等的記錄和測量,并利用數據采集、數據分析和數據可視化等技術收集、分析、提取隱藏在數據背后的關鍵信息,并通過圖表、圖像等可視化的形式呈現出來。教師可以了解學生的學習水平,快速定位到學生的學習難點和薄弱點,并精準地評估

152、學生在教學過程中的效果和問題。教學干預個性化?;趯W習數據采集和分析形成學習者畫像,教師可以通過畫像直觀了解學生學習過程的動態變化,及時發現學生的學習難點和薄弱點,以及每位學生的學習特點,為其提供個性化的學習支持和指導。資源智能推薦技術可以這個過程中主動為學習者推薦適合其學習的知識或服務,通過建立起學習者與資源之間的動態關聯,根據學習者的個性化特征、學習行為及學習情境等為其提供適當的學習資源與活動。案例案例 4-1 數據驅動的小學數學精準教學模式數據驅動的小學數學精準教學模式*安徽省蚌埠市藍天路小學依托于智慧課堂信息化平臺,探索數學學科精準教學模式。通過理解精準教學的內涵,解讀精準教學的理論以

153、及分析智慧課堂對于精準教學的作用,再經過多輪的課堂教學實踐與探索,形成了數據驅動的小學數學精準教學模式,如圖 4-2 所示。該模式包括“課前導學”“精準教學”“個性練習”三個主要環節。智慧課堂信息化平臺語音識別、圖像識別、數據分析等技術,祝智庭,彭紅超.信息技術支持的高效知識教學:激發精準教學的活力J.中國電化教育,2016(01):18-25.王亞飛,李琳,李艷.大數據精準教學技術框架研究J.現代教育技術,2018,28(07):5-10.王春華.基于學習者畫像的精準教學干預研究J.濟南大學學報(社會科學版),2023,33(02):136-146.*本案例中的教學模式由安徽省蚌埠市藍天路小

154、學數學組提煉,課例由周洋老師設計與實施,收錄時作了適當改編。47 第 4 章 推動教學形態智能升級 對學生學習大數據的收集和分析,為精準教學的開展提供堅實的基礎。2023 年 4月,周老師采用數據驅動的小學數學精準教學模式開展了認識一個整體的幾分之一的新授課教學,主要教學過程如下。圖圖 4-2 數據驅動的小學數學精準教學模式數據驅動的小學數學精準教學模式(1)課前導學,精準確定主要教學目標 教師在課前組織學生預習課程內容,通過智慧課堂信息化平臺為學生推送預習題,平臺自動生成答題數據。預習題包括 3 題,其一是比較分數的大小,正確率為 90.48%,說明多數學生已掌握比較方法;其二是看圖寫分數,

155、正確率為 100%,說明學生對于分數中的分母和分子表示的意思掌握較好;其三考察分數的意義,正確率為 71.42%,說明學生對于分數產生的原因理解不夠深刻。因此,教師將通過探究和互動等體驗活動理解分數的含義確定為主要教學目標。(2)課中精準教學,動態評估和針對性指導 課前預習數據為課中精準教學提供了科學依據,教師首先創設小猴子分桃子的教學情境來引導學生學習和理解分數的含義,通過組織和開展活動讓學生深入了解分數的基本概念,并能夠用分數表示其中的一份。接著,為更好地幫助學生認識分數,教師利用智慧課堂信息化平臺向全班推送投票類型的互動題,學生利用平板完成投票并提交,全班答對的同學有 33 人,正確率為

156、 75.00%。為加深學生的理解,教師進一步要求學生通過拍照上傳的方式表示每盤桃子的二分之一,學生獨立思考和探索,并通過平板拍照上傳。經過針對性講解和探究,教師再推送一個更綜合性的檢測題,平臺統計該題正確率為 90.01%,表明學生對于分數的理解逐漸深入,多數學生對于分數有了較清晰的認識。根據學生課堂學習數據,基于如圖 4-3 所示課前準備的檢測題,教師刪去了前兩道考察分數基礎知識的題目,向學生發送了后兩到生活實踐題,考察學生的知識遷移能力和抽象思維。平臺顯示,這兩題正確率相對較低,分別為 63.64%、48 第 4 章 推動教學形態智能升級 72.73%,說明學生將分數知識應用于實際的能力還

157、需要進一步提升。教師針對學生問題進行了講解,并引導學生結合實際思考分數在實際生活中的應用,如“我是我們家的多少分之一”“我是蚌埠市的多少分之一”等,并通過“每個人都是祖國的十四億分一”激勵學生。圖圖 4-3 課前準備的檢測題課前準備的檢測題(3)課后個性練習,精準布置個性作業 課后,教師查看課堂數據報告中的課前預習數據、課中互動數據、當堂檢測數據等,根據數據為學生推送個性化作業和微課資源。根據學生在課前和課中的學習表現,教師通過平臺為基礎知識掌握不足的 17 名學生推送個性化作業和鞏固微課,為基礎知識掌握較好的 27 名學生推送拓展性作業和拓展微課視頻。這節課采用了數據驅動的小學數學精準教學模

158、式開展教學,教師充分利用智慧課堂信息化平臺對學情數據進行收集和分析,精準制定設置個性化教學目標和策略,發現不同學生的學習方式和需求,調整教學方法,及時為有問題的學生提供反饋和指導。大數據學情分析、智能測評、作業精準推薦等智能技術在教學過程中的應用為教師目標設定、活動開展、個性干預和評價診斷提供了全過程的有效支持,助力教師精準教學的實踐落地。案例案例 4-2 基于運動數據的體育精準教學模式基于運動數據的體育精準教學模式*為了落實體育課程標準對課堂適宜運動負荷、在教學中關注學生個體差異、進行因材施教等相關要求,河南省鄭州市第七高級中學于 2022 年 8 月引進智慧體育系統,構建了體育課精準教學模

159、式(如圖 4-4 所示),包括課前利用運動報 *本案例中的教學模式由鄭州市第七高級中學體育組提煉,課例由吳繼南老師設計與實施、董文杰老師輔助,收錄時做了適當改編。49 第 4 章 推動教學形態智能升級 告進行教學準備、課中進行測練結合的運動鍛煉并針對性指導、課后精準評價和教學反思等過程。2023 年 5 月,吳老師使用體育精準教學模式面向高一年級學生開展了立定跳遠與體能練習課程,主要教學過程如下。圖圖 4-4 基于運動數據的體育精準教學模式基于運動數據的體育精準教學模式(1)根據運動指標異常率,精準分析學生立定跳遠問題 教師在課前查看該班級的運動報告,根據班級學生在立定跳遠運動中的指標異常率,

160、教師發現班級學生對于起跳高度、擺臂幅度的異常率相對較高,說明學生存在跳擺臂不充分、騰空高度不足等共性問題。(2)系統智能分析動作,針對性強化立定跳遠動作要領 針對學生薄弱點,教師組織學生進行騰空擺臂和核心力量的專項練習,然后組織學生進行立定跳遠的練習,系統實時生成個人運動報告,量化呈現立定跳遠練習時的騰空高度、騰空時間、擺臂幅度以及起跳角度等,輔助教師在課堂上給予針對性教學指導,以及學生在課后進行針對性鍛煉。在教學過程中,教師利用心率監控系統實時查看學生的心率,針對性調整運動內容和強度。(3)根據體能數據,分層發展學生體能 為了全面提升學生的身體素質,教師課前根據學生測評報告中的不同薄弱點進行

161、分組,在課堂上實施針對性的 10 分鐘體能練習。在每次運動結束后,師生可查看個人運動成績與運動報告,直觀了解不同項目歷次成績變化趨勢,教師可根據學生運動數據動態調整教學策略,促進學生身體素質的持續提升。(4)查看班級報告課堂教學數據,進行教學評價和反思 課后,教師利用班級運動報告進行教學總結與評價。報告顯示,本節課學生在立定跳遠中全班的平均成績為 214.70 厘米,相較于課前的 206.80 厘米提升了8.10 厘米,騰空高度、擺臂幅度的指標異常次數均有所減少,說明在專項訓練的基礎上,學生對立定跳遠動作要領的掌握有了一定提升。教師在這節課中采用體育分層精準教學模式,根據運動數據精準定位學生在

162、運動中的問題,合理設置教學目標,開展針對性的教學活動,幫助學生加強了對立定跳遠技術要領的理解和掌握。經過針對性訓練,學生的立定跳遠平均成績比 50 第 4 章 推動教學形態智能升級 課前有所提升,指標異常次數也有所減少。鄭州市第七高級中學基于智慧體育系統構建的體育分層精準教學模式,讓體育教學更加科學和個性化,有助于提高學生的技能水平和體能素質,促進學生全面發展?;咏虒W是師生在平等、民主、輕松的課堂氛圍中圍繞教學內容展開多向的、連續的對話和交往,促進學生在與周圍環境及他人的互動交往中形成對知識、觀點的理解、思考和反思,從而完成個人對知識和意義的理解和建構的教學形式。隨著數字教育的不斷推進,人機

163、協同已經成為教育領域的重要趨勢之一。在不同的教學場景中,基于人機協同的互動教學成為一種重要的教學模式,為學生提供更加豐富、靈活的學習體驗?;谌藱C協同的互動教學主要包括三種類型:一是無形人機協同,主要指借助智能云平臺、智能分析攝像頭等相對無形的智能技術,開展學情分析、資源推薦等;二是有形人機協同教學,即智能教育機器人等學生可以看見并與之互動的有形人工智能,一般具備視覺、行為、語音與文本等模式識別與自然交互能力,在教學活動中扮演導師、工具或者同伴的角色,與教師協同開展教學;三是混合人機協同,即在教學中將有形的智能與無形的智能互相結合,進而更好地開展人機協同教學。在數字化教學實踐中,依托多種類型的

164、智能教學終端,教師可以通過多種形式的人機協同方式,突破傳統的互動教學中的問題,實現互動形式多樣化、互動內容豐富化、互動反饋即時化等?;有问蕉鄻踊?。在教學過程中,教師可以使用多種不同的交互方式和工具,開展生生、師生、師組、組組等多種形式的互動交流,如投票、測驗、小組討論、答疑等,提升學生的參與度。學生在課堂中遇到難題,不僅可以向教師請教,還可以向智能學伴進行提問來獲取答案或者指導。智能學伴在發展過程中逐漸以多種形式與學生進行對話和交互,如星火認知大模型支持的“星火語伴”應用程序,可以與學習者進行開放式對話和情景交流,像口語老師一樣陪練,并進行實時口語糾錯,學生還可以用視頻對話的方式,與虛擬人老

165、師面對面溝通?;觾热葚S富化。在教學過程中,教師可以利用多維的互動內容滿足不同學習風格的學生在學習過程中的不同需求,提高學習效率。教師不僅能夠為學生提供文字、圖片、音視頻等多種媒體形式的互動資源,還可以利用虛擬現實、增強現實等技術為學生提供人機互動體驗?;臃答伡磿r化?;跀祿治黾夹g,智能教學平臺能夠對教學互動數據進行及時的記錄、留存和分析。教師根據平臺的互動數據反饋,充分掌握教學互動情況,及時給予學生針 李志厚.變革課堂教學方式建構主義學習理念及其在教學中的應用M.廣東:廣東教育出版社,2010:244.高瓊,陸吉健,王曉靜,商家慧,周躍良.人工智能時代人機協同課堂教學模式的構建及實踐案例

166、J.遠程教育雜志,2021,39(04):24-33.51 第 4 章 推動教學形態智能升級 對性反饋,并根據情況調整互動的主體、形式和時機。在課堂教學過程中,教師通過查看學生在課堂上的實時數據,及時調整教學策略和互動節奏。案例案例 4-3 智能終端支持的小學英語互動教學模式智能終端支持的小學英語互動教學模式*河北省滄州市東光縣龍王李鎮小學為改善傳統以單向交流為主的英語教學模式所具有的弊端,探索能夠促使學生和教師在英語課堂中實現多向和多種交往的互動教學模式,如圖4-5所示。該模式的核心思想在于“啟動-助動-聯動-能動”,利用師生、生生和人機三大外互動形式,促發學生內在知、情、意的互動。在教學過

167、程中,智慧大屏和智能筆都為多樣化的互動提供了重要支持。智能筆和大屏能夠通過傳感器快速采集光學信號并識別師生的多種操作,如雙擊、拖拽等,以滿足多種課堂互動需求。智能筆采用紅外識別和語音識別技術,能夠將輸入語音實時轉換成文字,促進師生問答更加高效地開展,便捷地記錄課堂互動信息。同時,教學系統還利用智能語音技術實現了語音評測功能,智能筆和大屏都可以采集學生的語音,系統自動進行評價,在課堂互動中精準檢測發音情況。2022 年12 月,宋老師在采用小學英語互動教學模式開展了What Does He do?主題的第三課時教學,主要教學步驟如下。圖圖 4-5 小學英語互動教學模式小學英語互動教學模式(1)互

168、動游戲熱身導入,激發學習興趣 教師通過智慧課堂信息化平臺的單詞接龍活動和翻翻卡活動,促進學生引入新課和調動舊知,從師生問答過渡到生生互問互答。(2)智能采集互動數據,針對性發音訓練 在課文閱讀中,教師利用聚焦講解功能突出 fisherman、sea、healthy、stay 等 *本案例中的教學模式由河北省滄州市東光縣龍王李鎮小學提煉,課例由宋洋老師設計與實施,收錄時做了適當改編。段凌峰.小學英語課堂互動教學模式的研究D.東北師范大學,2007.52 第 4 章 推動教學形態智能升級 重點單詞,并在電子白板中用英語學科工具進行拓展講解,通過關聯圖片、視頻等拓展資源,加深學生對該單詞的理解與記憶

169、。然后,教師引導學生進行聽音、跟讀和模仿訓練,通過對大屏右側記錄的學生朗讀音頻進行回放(如圖4-6所示),精準定位學生在重音、連讀等方面的發音問題,針對性糾正提升。圖圖 4-6 課堂討論語音記錄課堂討論語音記錄 云資源聯動課堂,鞏固口語練習 在完成 Lets talk 文本的講解與練習后,為了進一步鞏固目標語言的運用,教師利用系統云資源中的角色扮演動畫,隨機選擇學生兩兩上臺進行角色扮演,訓練目標語言口語輸出能力的同時,激發學生對話的主動性與積極性。(4)設置語言情境,多終端展示學習成果 教師設定任務情境記者采訪,引導學生以小組為單位,組內輪流扮演“采訪者”與“被采訪者”,完成調查問卷。學生充分

170、交流,并挖掘信息、填寫問卷。在小組展示環節,各小組代表上臺展示介紹,同時利用實物展臺將該同學的調查問卷展示在大屏上,方便其他學生對該組任務成果進行理解與點評。(5)通過遠程語音輸入構建思維導圖,歸納學習內容 課堂最后,教師打開教學系統的思維導圖模板,引導學生對教學各環節進行自主歸納總結。學生通過教師手中的智能筆進行遠程語音輸入,無需走上講臺便完成了思維導圖的填寫與構建。梳理完成后,教師將思維導圖進行保存,課后分享給學生,輔助學生課后進行課堂回顧與知識強化。(6)分析教學數據,動態過程評價 在教學過程中,教師關注學生學習中的情況,及時通過系統掌握學生數據,及時給予學生反饋和引導,激發學生的學習動

171、力和自信心的同時,也動態地改錯糾偏。系統可以識別教師“某學生 perfect”等評價語言,自動抓取并記錄學生表現。在教師評價的基礎上,本節課還采用了小組互評、學生自評的評價方式。這節課采用了小學英語互動教學模式開展教學,教師利用智慧課堂信息化平臺及智能交互大屏設置了一系列課堂互動,發揮技術優勢實現豐富的外互動形式,53 第 4 章 推動教學形態智能升級 助力學生學習的內在互動,使教學活動中各要素處于積極良好的互動狀態,學生的口語交際能力及團隊協作能力也得到了鍛煉,課堂教學質量和效率也有所提高。案例案例 4-4 采用基于人機協同的互動教學模式開展美術鑒賞課采用基于人機協同的互動教學模式開展美術鑒

172、賞課*普通高中美術課程標準中指出,美術鑒賞是運用感知、經驗和知識對美術作品進行感受、體驗聯想、分析和判斷,獲得審美享受,并理解美術作品與美術現象的活動。2022 年 9 月,杭州師范大學附屬中學姚老師采用基于人機協同的互動教學模式,依托智慧課堂信息化平臺開展了人作與天開中國古典園林藝術 一課的美術鑒賞新授課教學。平臺的智能互動反饋系統包含投票、實時討論、答題、數據采集、數據分析等功能,能夠智能采集學生互動數據,動態生成分析報告,為本課互動提供了有力支撐。(1)基于平臺互動交流,認識園林空間布局特征 教師呈現一系列資源并與學生對話引導學生初步了解園林:提出尋找具有古典氣息的私家園林的問題,引導學

173、生思考地域分布;通過示意圖和提問引導學生思考首次登門的方位,理解合院與園林的基本布局;提供圖片資料讓學生對比總結中國古典園林的空間布局特征,并在平臺討論區交流感受并發表觀點。最后,通過建筑學者趙廣超的評價引出課題。(2)實時討論和投票,探究文人造園目的 圍繞“文人營造山水園林的目的”,教師通過智慧課堂信息化平臺發起小組討論和投票,學生投票的情況會實時呈現在屏幕上。接著,學生根據自己的知識儲備分享了支持個人觀點的具體事例。經由探究和分享,學生發現傳統文人正是以各自不同的方式在園林中親近山水、寄情山水、歸隱山水,他們在園林中的雅活狀態正是對心中桃源的逐夢。(3)基于平臺美術素材動手實踐,體驗疊山造

174、園手法 教師帶領學生走進個園園主黃至筠的桃源夢,提出問題:黃老先生希望能在一日之內遍覽四季山水,你有什么妙招能幫他實現這一桃源夢?通過平臺資源,師生共游個園,明確了疊山理水是文人山水園林的基本造園手法。教師發起疊山探訪的任務,引導學生依據個人對季節的喜好形成探索小組,為小組成員推送資料包并發布任務單:查閱相關資料,了解該組山水選用石材的特點,感受其所營造的詩畫意境,品讀文人的園林雅趣。學生完成任務之后,將成果通過拍照上傳的方式發送到班級圈,學生之間對任務單進行點贊和評論,分享交流探訪成果。(4)平臺分享點評作品,引導學生互評和自評 *本案例根據浙江省杭州市杭州師范大學附屬中學的姚玨老師提供的數

175、據資料整理。54 第 4 章 推動教學形態智能升級 課程接近尾聲,教師引導學生交流本節課的收獲和感想,并要求學生對自己小組的作品進行自評,對其他小組的作品進行點評。教師利用智慧課堂信息化平臺向學生推送需點評的作品,組織學生進行點評并提交自己的評價結果。在本節課中,教師采用人機協同的互動教學模式,引領學生領略了古典園林文化的美。教師巧用智慧課堂信息化平臺的互動資源和交流功能,以學生為學習主體,開展了豐富多樣的互動活動,引導學生層層深入地進行探究和學習,提高了學生的參與度,親身實踐了疊山的造園手法,領略了古代園林的文化和魅力。在教育技術學的以往研究中,混合式學習是與混合式教學最為相近的表述,眾多研

176、究者在使用 Blending Learning(或 Blended Learning)這一術語時,將混合式學習和混合式教學的概念直接等同。在我國,Blending Learning(或 Blended Learning)最早由何克抗教授提出。他認為 Blending Learning(或 Blended Learning)由在線學習演變而來,其實質是把傳統學習方式的優勢和線上學習的優勢結合起來,也就是說,既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性。在混合式教學實踐中,教學資源發揮著重要作用。沒有優質的課程資源就好比是“高速公路”上行

177、駛著沒有裝載“貨物”(資源)的“列車”(網絡教學平臺)?;谫Y源平臺的混合式教學模式不是在線學習與面授教學的簡單疊加,也不是兩種及以上教學形式的任意混合,而應是“教”與“學”的多維度深度組合或高度融合,是各種教學策略的深層次交互融合。這個過程中,資源平臺為混合式教學提供豐富多樣的數字化教學資源,結合混合式教學環境,支持教師采用翻轉式教學流程,并靈活地組織教學活動。提供數字化教學資源。優質多樣的數字化教學資源是開展混合式教學的重要基礎。數字化的教學資源根據其內容特點可以分為任務性資源、知識性資源、指導性資源、檢測性資源、拓展性資源、生成性資源等類型,根據形態特點可以分為靜態性資源(包括文檔、PP

178、T、圖表等)、動態性資源(包括視頻、動畫等)等類型,經過整合形成相互關聯和輔助的學習鏈。構建混合式教學環境?;旌鲜浇虒W環境將資源、學習、互動、監控、評價和管理等教學要素有機融合在一起,不僅能鏈接多樣化、結構化、層次化、系統化的教學資源,還可對學習者的學習過程和行為進 李逢慶.混合式教學的理論基礎與教學設計J.現代教育技術,2016,26(09):18-24.何克抗.從 Blending Learning 看教育技術理論的新發展(上)J.電化教育研究,2004(03):1-6.余勝泉,路秋麗,陳聲健.網絡環境下的混合式教學一種新的教學模式J.中國大學教學,2005(10):50-56.呂曉敏.基

179、于 MOOC 的混合式教學模式在大學英語教學中的實踐探索J.外語電化教學,2021(01):61-65.譚永平.混合式教學模式的基本特征及實施策略J.中國職業技術教育,2018(32):5-9.55 第 4 章 推動教學形態智能升級 行數據統計和監控,支持師生進行在線答疑和互動討論等,有效保證混合式教學順利展開。實施翻轉式教學流程?;旌鲜浇虒W轉變了傳統的教學流程,課前主要是基于資源平臺為學生準備適合的學習資源,組織學生開展線上學習,使學生獲得先驗知識;課中開展線下授課,針對教學重難點以及學生課前學習所遇到的疑難問題等進行互動討論;課后有針對性地挑選或自制習題、微課等資源,發送給學生練習鞏固,并

180、就學生的問題進行答疑解惑。采取靈活化組織形式?;旌鲜浇虒W充分發揮線上和線下教學的優勢,學生在學習時間、地點、方法的選擇上具有更大的自主性和靈活性,以達到最佳的學習效果,可實現線上學習與線下學習相混合、自主學習與集中學習相混合、個人學習與小組學習相混合、網絡學習與課堂教學相混合、理論學習與動手實踐相混合、學生自學與教師指導相混合。案例案例 4-5 基于口語訓練系統的雙語混合式教學基于口語訓練系統的雙語混合式教學*為積極響應國家“一帶一路”倡議,助力中國鐵路“走出去”戰略,陜西省渭南市陜西鐵路工程職業技術學院在鐵路物流管理專業的核心課程 鐵路調車工作中試點開展中英雙語教學。學校將 FiF 口語訓練

181、系統及 AI 微課等應用于日常教學,將智能技術與課上課下多場景教學深度融合。經過長期探索實踐,鐵道運輸學院教學團隊總結了基于 FiF 口語訓練系統的混合式教學模式,主要過程如下。(1)資源驅動,基于系統自建專業 ESP 題庫 教學團隊建設了內容豐富的 ESP(專門用途英語)題庫,使口語教學內容與學生專業更加緊密地結合,滿足了以“以應用為導向”的教學需求。利用 FiF 口語訓練系統中的語音合成功能,教師輸入英語文本,便快速合成了標準教學音頻。(2)發布課前任務,補充語料輸入 課前一周,教師篩選自建題庫中的訓練任務,發布給學生進行課前預習,為學生提前補充課上會用到的專業詞匯。學習期間,系統對學生的

182、發音情況進行多維度智能評分,教師也會隨時查看完成進度及練習得分,針對性進行點評指導。(3)以評促學,開展智能化授課 在課堂教學開始時,教師登陸 FiF 口語訓練系統的網頁端,為同學們展示班級學習報告,分析學習數據,引導學生共同分析問題,集中講解發音共性問題。為了防止班級中英語聽說能力較薄弱的學生不能充分理解上課內容,老師還在課上使用 AI 微課工具進行實時翻譯和錄制微課。老師與學生的語音會被系統識別 譚永平.混合式教學模式的基本特征及實施策略J.中國職業技術教育,2018(32):5-9.*本案例根據陜西鐵路工程職業技術學院鐵道運輸學院院長陳明明老師提供的材料整理。56 第 4 章 推動教學形

183、態智能升級 并實時轉寫與翻譯,以中英文字幕的形式呈現出來。同時,教師的授課過程也會被記錄下來,形成視頻、文字、課件相結合的結構化資源,課程錄制結束即刻生成二維碼,學生掃碼即可獲得資源,方便課后進行回顧復習。(4)基于數據開展評價和同伴學習,有效延伸課堂 課后,基于每次練習任務的成績,教師會面向全班發布口語作業外,還將排名靠前的學生與掌握稍為薄弱的學生結成互幫小組,發布小組共同的口語學習任務。通過師生、生生互相復聽練習音頻、點評,創設多樣評價方法,激發學習小組的學習積極性,讓課后學習成為課堂教學的有效拓展和延伸。系統會自動匯總統計學生的訓練結果作為平時成績,這也為期末的過程性評價提供了依據。在人

184、工智能技術的助力下,陜西鐵路工程職業技術學院鐵道運輸學院教學團隊以雙語教學為突破點,構建了線上線下相結合的混合教學模式,能夠幫助教師更好地達成教學目標。教學團隊憑借雙語教學的特色實踐成果,在 2021 年全國職業院校技能大賽教學能力比賽決賽中榮獲專業技能課程一組一等獎,AI 技術賦能的雙語人才培養范式得到了肯定?;诳谡Z訓練系統的雙語教學模式豐富了學生線上線下英語學習途徑,經過長時間的訓練,學生的口語發音及對專業詞匯的掌握得到了提升,為學校培養具有國際視野的高素質技術技能人才奠定了基礎。案例案例 4-6 采用混合式教學模式開展化學教學采用混合式教學模式開展化學教學*為了促進學生的深度學習,提升

185、學生的高階思維的發展和實際問題解決能力,吉林省長春市東北師大附中明珠學校高中化學組探索并構建線上線下混合教學的有效模式(如圖 4-7 所示),重組教學結構,優化教學流程。以安全礦燈的制作為主題,劉老師開展了基于資源的混合式教學,主要教學過程如下。圖圖 4-7 小組解決問題后進行實驗小組解決問題后進行實驗(1)線上預習資源互動,助力學習準備 針對線上預習和線下教學,教師設計了一系列資源。在課前,教師制作了微課視頻,介紹了爆炸相關的知識內容,并整理了背景信息相關的閱讀材料,*本案例中的教學模式由東北師大附中明珠學校初中部化學組提煉,課例由劉健老師設計與實施,收錄時作了適當改編。57 第 4 章 推

186、動教學形態智能升級 要求學生學習這些資資源,將材料內容精簡整理成一篇關于安全礦燈研發的科技報道。(2)課中線下實踐,圍繞重難點探究 線下課堂上,教師以問題的形式引導學生探索避免礦洞中瓦斯爆炸事故發生的方法,結合課前閱讀材料引出沖突,導入問題。然后,教師組織學生小組合作探究,學生利用酒精燈、燈罩、銅網、棉線等實驗用品,設計并組裝出簡易的礦燈模型,根據實驗的異?,F象修正方案,并組裝出了改進版的安全礦燈模型。(3)課后總結梳理,拓展鞏固資源互動 課堂最后,教師引導學生共同總結項目的完成情況,歸納整理利用已有知識進行創新發明的一般步驟,并鼓勵學生積極利用已有知識進行有意義的創新發明。課后,教師為學生推

187、送適合的鞏固和拓展學習資源,進一步提升學生的理解。對于這類課內知識內容貼近生活、操作性強的課程,比較適合采用混合式教學模式。教師在課前準備階段與學生進行線上資源交流,在課中線下實踐階段利用知識解決重點問題,在課后鞏固階段為學生推送鞏固與拓展學習資源,讓學生接觸到課本以外豐富的教學資源,在資源學習中提升了自主學習能力,在問題探究中達成了深度學習,增強了化學觀念,體會化學與人類的關系。探究式教學是在教師的指引下,學生通過效仿科學家的探究過程,掌握科學的觀點、理解探究的本質,并提升探究能力的一種教學方法。隨著科技的不斷發展,虛擬現實技術已經逐漸成為了大眾所關注的焦點,其在教育領域的創設心理沉浸感、實

188、現情境學習和知識遷移等方面顯示出明顯的優勢。人們也開始應用虛擬現實、增強現實和人工智能等技術,構建適合學生學習的仿真環境,基于仿真環境的探究式教學也逐漸成為了一種新的教學方式,應用于實驗教學、語言教學、安全教育等多個領域。面向教育數字化轉型,基于仿真環境的實踐性教學也需要從多個場景轉變,不僅需要基于虛擬現實、增強現實、擴展現實等技術構建擬真化的虛擬教學環境,還要為師生提供多樣、自然的交互方式,并且注重數據的采集和利用,以便于對教學全過程進行分析。構建擬真化教學情境。利用 3D 建模、傳感、虛擬現實、增強現實等數字技術和可視化手段,為學生呈現更加生動、直觀的學習內容和場景。這不僅能夠實現理論知識

189、的具象化、抽象原理的可視化以及虛擬事物的可觸化,還能夠建立虛擬的實習場所,讓學生身臨其境般體驗相關業務的操作流程,柴西琴.對探究教學的認識與思考J.課程.教材.教法,2001(08):16-19.許亞鋒,張際平.面向體驗學習的未來課堂設計基于改進的 PST 框架J.中國電化教育,2013,(4):13-19.58 第 4 章 推動教學形態智能升級 提升學生實操動手能力,加深學生對知識的意義建構。開展增強型人機交互。增強的人機交互支持學生在虛擬環境中通過語音、手勢等多種方式進行交互,從而沉浸式地進行交互和探索,增強學生的參與感和互動性。同步式過程記錄。利用大數據收集和分析等技術,對學生在仿真環境

190、中的學習數據進行同步收集,經過分析可以得出學生的認知和實踐情況,同時上傳后臺數據庫以供后續的教學使用。除了記錄學生的學習進度、學習時間、學習次數和學習內容,還能把學生的學習或者操作過程拍攝下來,便于對學生的學習效率和學習方法進行量化分析。案例案例 4-7 基于虛擬仿真環境開展實驗探究式教學基于虛擬仿真環境開展實驗探究式教學*為了更好地培養學生的科學素養,青島西海岸新區育才初級中學建設了多學科智慧實驗室,將 AR 智慧課桌教學應用于實驗教學,探索構建了實驗課程的探究式教學模式(如圖 4-8 所示),總體環節包括創設情境-原理呈現-實驗探究-總結提升。2023 年 4 月,薛老師采用該模式開展了生

191、物學科實驗探究課程單細胞生物,主要教學過程如下。圖圖 4-8 基于虛擬仿真環境的實驗探究教學模式基于虛擬仿真環境的實驗探究教學模式(1)創設情境,利用 AR 課桌觀察和初步了解草履蟲 在教學過程中,教師首先使用多媒體播放“深圳熒光海灘”相關視頻,以引導學生了解單細胞生物的多樣性和重要性。接著,通過指導學生利用 AR 課桌觀察草履蟲的形態結構和運動方式,提出實驗問題。(2)實驗設計,基于仿真環境進行探究體驗 學生分小組設計實驗和制定實驗計劃,然后通過 AR 課桌進行虛擬實驗,在虛擬環境中嘗試不同的限制草履蟲運動的方法,并觀察草履蟲的反應。學生采用 劉雙振,張文澤,許閣閣.基于建構主義的虛擬現實教

192、學模式J.教育評論,2019(04):127-130.劉勉,張際平.虛擬現實視域下的未來課堂教學模式研究J.中國電化教育,2018(05):30-37.劉雙振,張文澤,許閣閣.基于建構主義的虛擬現實教學模式J.教育評論,2019(04):127-130.*本案例中的教學模式由青島西海岸新區育才初級中學提煉,課例由薛換新老師設計與實施,收錄時作了適當改編。59 第 4 章 推動教學形態智能升級 卡片交互和觸覺交互,記錄相關數據。為了更好地觀察草履蟲的形態結構,教師進一步引導學生探究限制草履蟲運動范圍的方法,并指導學生分組嘗試不同的方法進一步觀察。(3)反思交流,借助系統資源拓展提升 在交流與表達

193、環節,學生分享他們的實驗結果和發現。教師引導學生再次利用 AR 課桌深入觀察,并為學生提供了一些拓展資源和建議,引導學生通過網絡、書籍、報刊等多種途徑查找資料,進一步探索單細胞生物的世界。本課利用智能教學設備 AR 課桌、AR 智慧創新教室等先進的智能教學設備,開展探究式實驗教學,培養學生自主學習、自主探究、創新精神和實踐能力。學校利用技術創新了教學模式,既突破了傳統知識內容教學的局限性,又解決了傳統實驗教學中開課難和實驗具有危險性的問題。學生可以在虛擬實驗環境中進行學習和模擬實驗,并獲得跨學科實驗的學習機會和體驗。這樣的教學模式降低了實驗教學的風險和成本,為學生提供了安全、便捷和高效的實驗學

194、習體驗。遠程教學是指在師生時空分離的情境下,教師和學習者之間通過各類教育資源和雙向通信實現教與學的雙邊交互活動。根據遠程教學的實現技術,我們通常認為遠程教學的發展經歷了三個階段。第一階段是函授教學,第二階段是廣播電視教學,第三階段是利用計算機網絡和多媒體技術,在數字環境下進行的教學活動,稱為“現代遠程教學”。在基礎教育階段,遠程教學模式常應用于面向教育資源薄弱地區開展的專遞課堂,改善欠發達地區農村薄弱學校和教學點缺少優秀教師,開不出、開不足、開不好國家規定課程等問題。根據陳麗教授的遠程學習教學交互層次塔理論,遠程教育中教學交互分為界面交互、信息交互和概念交互三個層次。有調查研究表明,參與者之間

195、的交互對教學效果和授課滿意度起著關鍵作用。第一、二階段的遠程教學主要是異步交互,在各項技術快速發展的支持下,基于實時交互的遠程教學在第三階段的遠程教學中成為可能,教師和學生實時地進行教學互動,為學生提供及時有效的教學幫助,提升遠程教學的教學效果。開展實時的教學互動。為了更好地實時呈現畫面和聲音,視頻、音頻采集系統提供了主要的支持。視頻采集系統利用智能信息識別技術分析并比較被檢測對象的體形特征,做到自動跟蹤鎖定,從而對教師在教室各個位置的教學活動進行跟隨聚焦,保障遠程教學的畫面同步效果,促 翁朱華.遠程教育教師角色與素養研究D.華東師范大學,2013.陳麗.遠程學習的教學交互模型和教學交互層次塔

196、J.中國遠程教育,2004,(3):24-28.Camille A.Hassenplug,Dorothy Harnish.The nature and importance of interaction in distance education credit classes at technical institutesJ.Community College Journal of Research and Practice,1998,.22(6):591-605.60 第 4 章 推動教學形態智能升級 進師生實時互動。在人工智能、大數據、云計算、物聯網等技術的支持下,師生還可以通過文字、語音

197、、手勢、表情等多種方式進行實時互動。提供及時有效的教學幫助。在互聯網、大數據等技術的支持下,學生可以實時參與教師發起的互動活動,并及時獲得來自系統和教師的反饋。學生的學習數據也實時同步至教師端,使教師能夠準確掌握學生的學習情況和存在的問題,從而為學生提供針對性的教學幫助。同時,利用大數據和情感計算等技術,采集師生目光、頭部姿態、面部表情等多模態數據,為教師分析學生學習狀態,調整教學策略,提供及時有效的反饋,幫助教師實現更加精確的教學指導。案例案例 4-8 跨區域開展同步專遞課堂教學跨區域開展同步專遞課堂教學*2017 年,安徽省合肥市南門小學和六安市金寨縣同心小學幫扶結對。通過智慧專遞課堂項目

198、,兩所學校形成跨區域教學共同體常態開課機制,并在專遞課堂教學系統和學生終端等支持下,兩地師生可以實時互動。經過數年探索,兩校在不斷實踐和研究中形成了基于實時交互的遠程教學模式(如圖 4-9 所示),包括預學準備-明確差異、同步互動-重點探究、推送微課-重點鞏固等環節。2021 年11 月,張老師面向本班學生和金寨縣同心小學的學生開展一次習作課教學,主要過程如下。圖圖 4-9 南門小學基于實時交互的遠程教學模式南門小學基于實時交互的遠程教學模式(1)預習準備,分析學情差異 課前,教師通過系統布置預習任務,引導學生仔細觀察含羞草,并記錄自己觀察到的現象。兩端學生按要求完成任務,通過學習終端拍照提交

199、自己的記錄內容。教師通過平臺查看學生的完成情況,并結合學生之前的習作情況分析學生學情,把握學生差異,為針對性教學奠定基礎。(2)同步交互,突破教學重點 課中,基于學情差異,張老師針對性對兩端學生進行互動和指導。(如圖 4-沈健,王曉.智能化交互式遠程教學系統的構建J.現代教育技術,2010,20(03):135-139.崔永鵬,王繼新,林迎迎.教育振興鄉村視域下專遞課堂建設與應用的現狀,問題與思考J.當代教育論壇,2022(04):91-99.*本案例中的教學模式由安徽省合肥市南門小學提煉,課例由張倩老師設計與實施,收錄時作了適當改編。61 第 4 章 推動教學形態智能升級 10 所示)。以學

200、習仔細觀察事物和記錄表達的方法為重點,張老師首先指導學生開展一系列課文品讀和思考活動,學習作者的寫作手法和思想感情。然后,基于學生預習任務,張老師不僅出示了含羞草的視頻,還帶來含羞草讓學生在現場體驗,充分調動了學生的觀察熱情。兩地學生通過眼睛看、手觸摸,將自己的觀察所得分別以表格和文字的方式記錄下來,在張老師的指導下學會按順序描述觀察到的現象。課堂教學過程中,金寨縣同心小學的學生通過大屏觀看南門小學的教學活動,并基于學生終端參與課堂互動,本地也有教師輔助組織教學和監督學生,充分體驗到現場觀察、實時交流的樂趣,積極提交自己的觀察記錄成果。圖圖 4-10 合肥市南門小學與金寨縣同心小學開展遠程同步

201、課堂教學合肥市南門小學與金寨縣同心小學開展遠程同步課堂教學(3)微課交流,鞏固拓展 課后,張老師為學生推送了指導學生進行觀察和記錄方法的微課視頻,幫助學生鞏固掌握重點,并布置課后作業,引導學生進一步觀察生活中的事物并進行積累,要求學生再次走到戶外仔細觀察身邊的事物,并運用所學記錄自己的發現,在下一次活動課上分享交流。在跨區域開展遠程教學時,面對校際學生教學背景和能力差異的不同情況,南門小學采用基于實時交互的遠程教學模式,基于數據有針對性地開展課程設計,為學生過程性學習進行指導,同時有效利用雙邊資源,不斷提高課堂效率,豐富課堂內涵,讓學生們在相隔數百公里的遠方,依舊能感受到名校有趣的課堂形態?;?/p>

202、于專遞課堂教學系統和遠程音視頻互動能力深度融合的遠程授課,讓偏遠地區的學生享受到城市教育資源,助力城鄉教育差異的有效彌合。新時代的學習方式呈現出諸多新的特征和變化,比如更加自主化和個性化,為學生提供更加自主、個性、靈活的學習體驗;更加關注多元互動,提高 62 第 4 章 推動教學形態智能升級 學生的學習效果;提升學生的臨場體驗,促進學生的實踐能力和應用能力發展;更加靈活泛在,支持學生隨時隨地進行學習和交流;等等。因此,智能技術支持下的自主學習、合作學習、沉浸式學習、泛在學習等,體現了學習方式轉型和智能升級的典型場景。自主學習一般是指個體自覺制定學習目標、制定學習計劃、選擇學習方法、監控學習過程

203、、評價學習結果的過程或能力。新一輪的基礎教育課程改革明確要求學生從被動、依賴的學習方式轉變為主動、積極的學習方式,將自主學習作為主要學習方式之一。自適應學習系統能夠動態聯結學習者和學習內容,為學習者提供適合的學習內容,并根據學習者學習風格、個人學習偏好動態化呈現學習內容,滿足自主學習的個性化要求和資源需求,能夠解決傳統條件下自主學習存在的資源不足、過程支持不足、監控薄弱、自我評價和調節能力不足等問題。面向數字化轉型,基于自適應系統的自主學習在各個方面也發生了系統化變革,實現學習路徑個性化、學習支持多樣化、學習過程監控智能化、學習評價反饋自動化。學習路徑個性化。學生基于自適應系統進行測評,可以清

204、晰地了解自己的學習情況,明確自己的弱點和需要改進的地方。自適應系統能夠收集學習者的學習偏好和學習行為數據,根據學情為學生提供針對性的自主學習內容和建議,形成個性化學習路徑。學習支持多樣化。自適應系統為學生提供了多樣化的學習支持,如基于領域知識圖譜為學習者提供全面、豐富的學習知識和資源,基于智能推薦技術為學生適合的資源內容,并根據學生認知傾向以文字、圖片、音視頻等不同類型呈現,基于智能問答機器人為學習者提供在線答疑解惑等等。知識圖譜作為人工智能在知識可視化發展中的最新技術,由一系列的知識元組成,其細粒度的構成可以滿足學習者的個性化學習需求。學習過程監控智能化。大數據技術支撐的自適應系統能夠詳細記

205、錄學生自主學習行為,幫助學生更好地理解和分析學習數據和信息,監控自己的學習進度和水平。同時,自適應系統能夠在學習過程中還可以發揮一個觀察者和監督者的作用,當學生的學習進展與預先設定的學習計劃產生較大差異時,及時調節與適應學生學習進度,在提醒學生的同時動態適應學生的學習節奏。學習評價反饋自動化。自適應系統通過智能診斷、自動化評分、學習知識圖譜等技術手段,精準診斷學習者的知識水平和學習進度,定位學習者的最近發展區,鼓勵學生完成高水平層次的學習,提升學習興趣。每當學生完成一個學習任務時,自適應系統都可以及時分析學習數據,為 龐維國.從自主學習的心理機制看自主學習能力培養的著力點J.全球教育展望,20

206、02,31(05):26-31.劉鳳娟,趙蔚,姜強等.基于知識圖譜的個性化學習模型與支持機制研究J.中國電化教育,2022(05):75-81.63 第 4 章 推動教學形態智能升級 學生規劃的新的學習路徑,匹配適合的學習內容。案例案例 4-9 基于學習終端自適應系統的自主學習基于學習終端自適應系統的自主學習*安徽省合肥市四十五中芙蓉分校針對學生主體地位不顯、學生主動學習積極性不夠等教育教學難點問題,探索教與學模式的改革創新。2022-2023 年下半學年,七年級 12 班班主任朱老師指導學生利用智慧課堂學習終端的自適應系統,在實踐應用中總結形成了四環節自主學習方式(如圖 4-11 所示),主

207、要包括明確學習目標、制定學習計劃、基于系統自主學習、自我學習評價與反思四個環節。下面以該班 Z 同學在 2023 年 4 月期間開展自主學習的過程為例進行介紹。圖圖 4-11 基于智慧課堂學習終端的自主學習方式框架基于智慧課堂學習終端的自主學習方式框架(1)根據學情數據,制定學習目標和計劃 Z 同學查看學習報告,根據自己的學習情況,Z 同學制定了學習目標:一個月后各科答題正確率不低于 85%,數學“解一元一次方程”相關練習正確率達到80%以上。為了達成學習目標,Z 同學制定了詳細的學習計劃,將總目標分解為每天的學習任務,并利用智能學習終端中的學習清單功能進行設置。(2)利用自適應學習系統開展自

208、主學習 Z 同學制定好計劃后,每天在智能終端自適應系統的支持下完成相應的學習任務,包括查看班級資料和筆記、完成作業、自主練習、錯題鞏固等。其中,在自適應系統的支持下,Z 同學通過 AI 同步精準學模塊進行測試、練習,在系統生成的個性化學習路徑的指引下,針對性攻破自身薄弱項。(3)根據階段學習數據自我學習評價與反思 一個月后,Z 同學查看個人成長檔案對自己階段性學習進行評價與反思。從學習周報中的答題數據來看,數學學科的答題正確率為 86.11%,達成制定的目標。從學習行為來看,互動參與率、作業提交率、錯題訂正率都有所提升。Z 同 *本案例根據合肥市四十五中芙蓉分校朱慧娟老師和 Z*學生提供的數據

209、資料整理。64 第 4 章 推動教學形態智能升級 學也認為自己在這段時間也能較好地執行自己制定的計劃,但是也存在追求速度、不夠仔細等問題,需要后續改進?;谥悄軐W習終端的自主學習在實踐過程中取得了良好的學習效果,班級大部分學生在這個過程中都會主動制定計劃、完成任務,學生對待學習更加主動積極、學習習慣也比之前更好,各個學科的學習效果都有不同程度的提升。班主任朱老師認為,在智能學習終端的輔助下,學生制定計劃更便捷、更有針對性,AI知識圖譜也能很好地幫助學生明確自身薄弱點,更加高效地進行自主學習。合作學習是以異質學習小組為基本形式,系統利用教學動態因素之間的互動,促進學生的學習,以團體成績為評價標準

210、,共同達成教學目標的教學活動。隨著教育數字化轉型的推進,智能終端已經成為了一種重要的教學工具,利用人工智能技術在教育中智能化、自動化、個性化、多元化和協同化的典型特征,可以優化合作學習的實踐效果。依托智能終端開展合作學習,數字技術可以在合作學習前期、中期和后期均為師生提供重要的支撐,有效解決上述問題。智能終端為師生提供了多樣化的合作學習工具和平臺,豐富了合作學習的形式,使學生能夠便捷地進行協作與互動,在合作學習前期實現高效的智能分組,在合作學習中期實現動態的協作支持,在合作學習后期實現多維客觀的學習評價。高效的智能分組。利用深度學習算法對教育大數據進行分析和處理,可以根據學生的學習風格、能力水

211、平、興趣愛好和成績等多方面因素,按照組間同質、組內異質的分組原則進行分組。完成分組之后,如果有需要教師還可以根據合作學習的內容、課程性質、學生的意愿等再對分組進行調整。動態的協作支持。小組成員可以利用思維導圖、共享文檔、在線白板、群組討論區等協同工具,在不同地點和時間開展內部交流和協作。通過監測學生合作過程,智能終端利用深度學習算法和自然語言處理為學生提供必要的提示、相關的學習資源及指導等,促進學生不斷深入探索與合作。此外,智能終端在合作過程中還可以提供相應的搜索工具、探究工具,幫助學生解決問題。多維客觀的學習評價。教師通過智能終端記錄的每組中每位學生在合作學習中的表現,針對合作過程中每位成員

212、的交互質量、任務完成情況、責任承擔情況和貢獻率等方面表現進行客觀、科學和多維度的評價。同時,學生利用協同工具可以進行自我評價和生生匿名互評。多維度的評價有助于學生調整自己的學習狀態和改進自己的合作技巧,對培養合作能力有重要的促進作用,同時有效避免小組合作學習中出現“搭便車”的偷懶者、夏家發,彭近蘭.教學活動設計M.武漢:華中師范大學出版社,2010:51.梁迎麗,劉陳.人工智能教育應用的現狀分析、典型特征與發展趨勢J.中國電化教育,2018(3):24-30.65 第 4 章 推動教學形態智能升級 無法參與的學困者以及格格不入的受斥者等情況。案例案例 4-10 智能閱讀終端支持的合作閱讀學習智

213、能閱讀終端支持的合作閱讀學習*云南省大理州經濟開發區育才中學于 2021 年建設數字閱讀平臺,并將數字閱讀作為課后延時服務的重點內容,建立了“學生自主閱讀”“名著導讀課”“合作共讀課”“閱讀分享課”等精品閱讀課程,讓學生的閱讀學習不再局限于語文課堂和教材,開辟了校園閱讀新空間。為了更好地培養學生的合作意識和溝通交流能力,師生基于墨水屏閱讀終端,在數字閱讀資源、人工智能技術、數據分析技術等支持下,探索采用合作學習的方式開展閱讀,主要包括智能分組、學生合作學習、學習成果展示、評價總結等環節。2023 年 5 月,八年級語文方老師組織學生在課后延時服務中以合作學習的方式閱讀經典常談的“說文解字”篇。

214、(1)根據閱讀情況智能分組,明確合作閱讀任務 基于班級學生的閱讀情況,學生們在教師引導下進行了異質分組,每組有 8名學生,并在各組內進行民主投票選出組長。完成分組后,學生在數字閱讀平臺接收到教師推送的合作閱讀任務,即圍繞“說文解字”篇的內容提出的 6 道探究問題,指向字書的起源與發展、造字的六個條例等內容。(2)基于智能閱讀終端合作閱讀,探究和討論問題 小組成員分工合作,帶著任務進行合作閱讀活動。每個小組中有 6 名學生每人負責 1 個探究問題,他們通過略讀一遍后快速找到問題答案,再進行二輪的精細閱讀,另 2 名學生則負責在細讀全文后進行檢查。學生在閱讀任務的過程中遇到困難時,及時針對問題進行

215、內部討論,經過思維碰撞得出問題的結論,如圖 4-12 所示。小組成員進行閱讀時,基于閱讀終端對重點的字、詞、句等內容進行圈畫和批注。如果在閱讀的過程中遇到不認識的字詞,小組成員通過長按文字進行詞典翻譯,可以獲得閱讀終端的提供詳細解釋。同時,數字閱讀平臺可以記錄和匯總小組成員的閱讀情況和任務完成情況,教師可實時了解學生的閱讀情況。劉屹橋,黃偉.小組合作學習中的“邊緣人”現象探析J.基礎教育課程,2021(07):37-43.*本案例根據云南省大理州經濟開發區育才中學方小倩老師提供的數據資料整理。66 第 4 章 推動教學形態智能升級 圖圖 4-12 學生合作完成任務學生合作完成任務(3)基于數字

216、閱讀平臺交流合作成果,評價閱讀過程和成果 各個小組完成閱讀任務之后,將任務的完成情況通過閱讀終端分享分享到班級中,并由小組長向全班同學介紹本小組的合作成果。各個小組分享完畢后,教師會給出一些改進建議,小組成員進一步進行改進和完善,完成后學生在閱讀終端上提交答案交由教師審核,同時分享至班級圈。所有小組完成閱讀任務提交之后,學生圍繞閱讀成果和閱讀過程開展自評和他評,評價的結果會被管理后臺詳細記錄,并以可視化的形式呈現。大理州經濟開發區育才中學的學生基于數字閱讀終端開展合作閱讀,打通了區域文庫和學校文庫資源,實現了閱讀資源的便捷分享,學生間也可以相互分享,促進學生在團隊中共同討論、分享和解決問題。經

217、過一年半的應用,學生累計閱讀近 3000 個小時,閱讀字數超過 5 萬字,閱讀量平均值已超過語文課程標準要求。這樣的閱讀和學習方式,有助于培養溝通交流與協作能力,幫助學生在協同合作和思維碰撞中提升溝通技巧、團隊協作、批判性思維和閱讀能力等。沉浸式學習指學習者情不自禁地投入學習活動中而完全不受周圍其他干擾的影響,進入到“屏蔽”了一切無關的感知,忘我般地高度聚焦于學習目標上的一種狀態。它通過創造一個虛擬的環境,讓學生在其中進行互動和實踐,從而提高他們的學習效果。隨著教育數字化轉型的推進,虛擬現實、增強現實、元宇宙等技術逐漸被應用到了教育教學中,為沉浸式學習提供了更為逼真、震撼、吸引人的虛擬空間。學

218、生可以在這個空間中開展形式多樣的學習活動,獲得探究性學習情境、沉浸式體驗感知、開放性社交互聯。直觀化情境探究。通過使用虛擬現實和增強現實 張文超,袁磊,閆若婻,遠航.從游戲化學習到學習元宇宙:沉浸式學習新框架與實踐要義J.遠程教育雜志,2022,40(04):3-13.67 第 4 章 推動教學形態智能升級 等技術創造出逼真的虛擬學習空間,學生通過鼠標、手柄等設備進行交互,在虛擬空間中直觀認識和探索知識。在高等教育醫學專業,師生在 VR 等技術支持的虛擬環境下進行人體手術動作訓練,降低了對真人反復操練的風險。虛擬現實技術還為職業教育學習者創設了大量符合職業特征的實訓場景,學生在虛擬場景中進行探

219、究和操作,彌補傳統職業教育“重理論、輕實踐”的弊端。沉浸式體驗感知。學生佩戴沉浸式的輸出設備(頭盔、具有力反饋的機械手臂等),以及頭部、身體的追蹤裝置,從而確保其身體運動和環境反饋之間的精確匹配,并可以實現將視覺、聽覺與外界隔離,全身心投入虛擬世界中,更加沉浸地感知和學習所需知識。展望未來,生成式人工智能在構建虛擬學習空間方面具有巨大的潛力,通過提升增強現實、虛擬現實系統的自然語言處理和理解能力,使學習者能夠與系統進行有效的自然交流和互動,從而創造出更加智能化、個性化的學習環境,進一步增強學習者的體驗感。開放性互動交流。通過網絡將分散的虛擬現實系統聯結起來,采用協調一致的結構、標準、協議和數據

220、庫,形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環境。學生之間可以自由交互和協同工作,與不同國家、文化背景的人建立聯系,促進跨文化交流和理解。案例案例 4-11“開放學習元宇宙”助力開展沉浸式學習“開放學習元宇宙”助力開展沉浸式學習*上海開放大學是由上海市人民政府舉辦,教育部批準成立,上海市教育委員會管理的新型高等學校。學校以技術為支撐,以遠程開放教育為主要形式,主要面向成人提供學歷教育、非學歷教育和社區教育。秉承“教育無邊界”的理念,上海開放大學不斷探索技術在教學中的應用,創建了沉浸式學習空間、智慧學習體驗中心,發布了“開放學習元宇宙”,促進學生提升學習體驗。2022 年 9 月,上海開放大學在

221、世界人工智能大會上發布了“開放學習元宇宙”。根據學生和教師的需求,學校在智慧學習元宇宙中設置了 7 個不同場景,包括智慧教學觀摩中心、通用型智慧教室、學生活動中心、報告廳、黨建館、老年護理實訓室和教學實踐實訓室,可以滿足不同學習、教學和交流需求。智慧學習元宇宙將傳統實訓進行數字化和虛擬化,使得師生可以體驗到趣味化、游戲化的教學。上海開放大學還建設了智慧學習體驗中心,制作三維全景虛擬環境,支持線上“云體驗”VR 虛擬現實互動體驗區的空間環境,包括學前兒童保育與 陳杰,王淼.美國職業教育虛擬現實技術的應用及啟示J.成人教育,2021,41(06):90-93.姜華,王春秀,楊暑東.生成式 AI 在

222、教育領域的應用潛能、風險挑戰及應對策略J.現代教育管理,2023(07):66-74.*本案例根據上海開放大學公開發表的論文和相關報道材料整理。開放教學數字化實驗室.上海開放大學信息中心“元宇宙教學場景體驗”活動正在進行時EB/OL.2023-09-15.https:/ 第 4 章 推動教學形態智能升級 教育以及老年護理培訓等沉浸式項目體驗,增強了互動和情景體驗。例如,在老年護理這門課程中,運用三維仿真以及 AR 增強現實技術,進行老年康復的 3D 動態模擬和交互式控制,實現了三維交互式教學,學生戴上 VR設備即可進入虛擬教學課程,并體驗到真實的實踐操作場景。系統設置了多個成就點,在每個環節匹

223、配了相應的積分,利用實時反饋和獎勵機制給予學生強認同感,激發學生學習熱情,驅動學生自我提升。這一模式解決了線下面對人體實物模型無反饋的不足,提升了學生學習過程的趣味性。依托學校智慧學習中心,上海開放大學基于 5G、XR、全息投影、數字孿生等技術的充分融合,打造了智慧學習中心元宇宙,為學生帶來了沉浸式的學習體驗。上海開放大學打造了智能的沉浸式學習空間,打破了時空界限,使學習發生在全新的場域,為學習者提供無邊界沉浸式體驗,將會帶來教與學的變革,助力智慧校園的建設,助推智能教學的發展。泛在學習是任何人在任何時間、任何地點、基于任何計算設備獲取任何所需學習資源,享受無處不在學習服務的學習過程。移動互聯

224、技術的快速發展和廣泛應用,為實現泛在式學習提供了強有力的支持和推動。利用移動互聯便捷性和靈活性的優勢,人們只需擁有移動設備和網絡連接,就能夠在日常生活中隨時隨地進行學習,在一定程度上消除了學習條件的限制。尤其對于成人學習者而言,利用碎片化時間的學習需求也得到了滿足。面向數字化轉型的泛在學習不再要求學習者完全掌握所有知識與技能,而是在學習者需要某些知識時基于移動互聯技術為其提供便利性的資源獲取、全面化的學習分析、實時化的反饋指導等,促進學生的主動參與和深度思考。便利性的資源獲取?;谝苿踊ヂ摰姆涸趯W習資源不僅在學習主題上滿足學生的學習需求,而且還與學生的特征、所處環境、所用設備等相匹配,基于各類

225、技術為學生提供各種豐富的學習資源,支持學生隨時隨地開展學習。全面化的學習分析。利用技術全面、系統地記錄和分析學生在任何時間、任何地點進行的學習活動,對學生的知識水平、學習進度、學習興趣等方面進行深入分析,并將分析結果以圖表、報表等形式進行可視化展示,讓學生和教師更直觀地了解學生的學習情況。實時化的評估指導。學生在泛在學習環境中,利用多樣化現代技術和工具,能夠及時精準地進行學習評估,及時獲得智能機器和 王臘梅,肖君.上海開放大學:創建沉浸式學習空間J.中國教育網絡,2021(05):69-71.光明日報.上海開放大學打造學習中心元宇宙 探索無邊界教學EB/OL.2023-09-15.https:

226、/ 第 4 章 推動教學形態智能升級 教師的指導,促進下一步學習更好地開展。智能機器能夠隨時開展測評,實時反饋學習情況,并利用推薦系統針對學習者的知識缺漏,并結合學習者當前所處的情境向其推薦合適的輔導資源,支持學習者的自我輔導。同時,教師可以對學生的數據進行實時監測和分析,針對不同學生的情況進行個性化的指導。案例案例 4-12 多層次探索泛在學習方式多層次探索泛在學習方式*國家開放大學是教育部直屬的,以促進終身學習為使命、以現代信息技術為支撐、以“互聯網+”為特征、面向全國開展開放教育的新型高等學校。學校在教育部領導下統籌全國開放教育體系建設,指導和服務全國開放教育辦學業務,著力建設終身學習公

227、共服務平臺,面向全民提供終身教育及服務,促進“人人皆學、處處能學、時時可學”。(1)為學習者提供豐富的學習資源 國家開放大學以云計算技術為支撐,搭建了支撐“教、學、管、研、服”的遠程開放教育云平臺,建設了“總部-分部-學習中心”互聯互通的云教室。當學習者通過手機、平板、電腦端開展泛在學習時,云教室能夠為學習者隨時隨地提供學習資源。2022 年,國家開放大學終身教育平臺正式上線。截至 2023 年 5 月,平臺已上線 63 萬個課程資源,覆蓋學習者學習、生活的方方面面,支持學習者在全國各地任意地點、任意時間、通過多種終端查閱和學習資料。(2)全過程記錄學習者的學習數據 云平臺在“六網融合”模式的

228、支持下全過程記錄學生學習過程,為全面、準確地分析學生學習情況提供基礎。學生在課堂測試,作業和考試中的得分情況,學生與教材、教師和其他同學之間的互動次數和方式,學生使用的在線資源、教材和其他輔助材料等學習數據都可以被詳細地記錄下來。這些數據可以幫助學習者或教師了解學習的進展,從而更好地評估學生的學習效率和時間管理能力。(3)為學習者提供實時化的評估和指導 國家開放大學利用網絡開展學術性與非學術性服務,支持學生的學習過程。當學習者遇到問題、產生學習需求時,學習者攜帶的設備與分布在周圍環境中的科技設備和網絡服務器建立聯系,通過考察學習者學習風格、學習興趣、現有水 Boyinbode,O.K.&K.G

229、.Akintola.A sensor-based framework for ubiquitous learning in NigeriaJ.International Journal of Computer Science and Network Security,2008(11):401-405.陳敏,余勝泉.泛在學習環境下感知學習過程情境的推薦系統設計J.電化教育研究,2015,36(04):76-82.*本案例根據國家開放大學公開發表的論文和相關材料整理。中華人民共和國教育部.教育部關于印發國家開放大學綜合改革方案的通知EB/OL.2021-05-20.http:/ 楊志堅.泛在學習:

230、在理想與現實之間J.開放教育研究,2014,20(04):19-23+52.國家開放大學.國家開放大學終身教育平臺上線一周年:數字化賦能全民終身學習EB/OL.2023-05-22.https:/ 第 4 章 推動教學形態智能升級 平等來進行智能化的資源推送。近年來,國家開放大學按照國家教育數字化戰略行動的總體要求,圍繞學習資源數字化、教學過程數字化、考試測評數字化、管理服務數字化來推進數字轉型并積極探索人工智能、大數據、區塊鏈等新興技術應用于開放教育,加大軟硬件投入,推動了優質資源共享和泛在學習發展。教學評價是教育教學中不可或缺的一環,教學評價的轉型也是教學數字化轉型重要方面。數字化轉型下的

231、教學評價,應轉變評價理念,以核心素養為出發點和落腳點,以智能技術為支撐,以數據為關鍵驅動力,發展核心素養導向的智能化教學評價,推動各學段全過程縱向評價和德智體美勞全要素橫向評價,使教學評價更加全面、客觀、有效。教學數字化轉型需要教學過程評價創新。教學過程評價是對教學活動的過程進行評估,旨在深入了解教學活動實施情況、教師教學水平以及學生學習狀況。通過這種評價方式,一方面教師能夠及時發現自身在教學中的不足之處,并針對性地調整教學方法和策略,以提高教學效果;另一方面教師能及時了解學生的學習情況,并給予相應的指導和支持。在新課程改革實施以來,教學過程評價被視為教學評價改革的重要方向之一。面向數字化轉型

232、的教學過程評價,關鍵要充分發揮數據在教學過程中的價值,激發數據要素的活力。通過對教學過程數據進行深入挖掘和分析,更好地評估教學過程的效果,并將分析結果應用于管理決策和教學改進,實現數據應用升級。在各項技術的支持下,評價數據伴隨式采集、評價數據動態化分析、評價結果及時化反饋等成為教學過程評價的典型場景。評價數據伴隨式采集。在技術的支持下,可以實現無痕式、伴隨式的數據采集,全方位、全過程獲取學生的認知類、行為類、情感類等多維度數據。評價數據動態化分析?;诖髷祿治龊彤嬒窦夹g,我們能更加立體地刻畫每個學生個體學習情況,并隨著學生學習行為的發生不斷更新數據,動態調整評價結果。評價結果及時化反饋。評價

233、反饋是過程評價的重要組成部分,反饋是否及時將直接影響過程評價的應用成效。在大數據支持下,智能教學平臺可以實時統計教學數據,及時呈現分析結果。荊德剛.以教育數字化為突破,辦好人民滿意的開放大學N.中國教育報,2022-12-19(1).魯欣正.關于教育考試數字化轉型的若干思考J.中國考試,2022(09):1-8.71 第 4 章 推動教學形態智能升級 案例案例 4-13 多維度數據分析賦能教學過程評價多維度數據分析賦能教學過程評價*為了更好地落實深化新時代教育評價改革總體方案相關要求,山東省濟南第三中學將智能技術應用于教學過程評價,利用智慧課堂信息化平臺的教學洞察系統觀測教學過程數據,探索通過

234、基于數據的過程性評價促進學生學習和發展、教師教學反思和改進等。(1)基于學業數據,精準突破學生的薄弱知識點 教師基于教學洞察系統及時了解每位學生在不同方面的學習情況,精準發現問題并干預。例如,在數學學科高一年級必修第二冊第六章 平面向量及其應用教學中,教師查看教學過程數據,發現學生對平面向量數量積運算、正余弦定理等知識點掌握程度有待提升,及時采取針對性措施,為未能掌握的學生推送微課和練習資源,并持續跟蹤學習效果,為其提供必要的輔導。(2)關注學生行為數據,及時針對性指導 學校和教師基于動態的評價模型,實現對學生的在線學習投入的實時監控與及時診斷,分析學生在各個維度的學習投入情況。隨著教學過程的

235、推進,學習分析結果也會隨之動態變化。教師根據數據精準判斷學生學習狀態,并給予適當的學習策略和方法的輔導。(3)分析課堂教學數據,促進教師教學反思和改進 在每節課后,教師都可以通過系統查看對應課堂分析報告與課堂實錄,以便進行教學回顧和反思。課堂報告包括課堂信息、課中數據、互動類型占比以及 S-T 分析結果等。教師可以更加直觀地了解自己的教學情況,從而進行全面、科學的教學反思,促進教學改進。濟南三中利用教學洞察系統分析和掌握教學過程數據,開展多種形式的教學過程性評價,更好地幫助教師了解學生、優化教學、提高教學質量。通過學生學習行為分析、知識掌握程度分析、課堂教學分析等,教師更加全面地了解了自身教學

236、情況,為教學改進提供指導依據,同時也更加清晰、全面地掌握學生的學習情況和表現,提升學生學習指導與反饋的針對性,及時調整教學策略和方法,有效促進了學生的發展和教學質量的提升。教學數字化轉型需要優化和改進學生學業評價??荚囀菍W生在特定時間段內所參加的考試成績進行量化評估的過程,是一種重要的學業評價方式。在數字時代背景下,教育者也不滿足于通過考試對學生進行鑒定和選拔,更加注重發揮評 *本案例根據山東省濟南第三中學副校長張冬升提供的數據資料整理。72 第 4 章 推動教學形態智能升級 價的反饋和改進功能,在結果評價的基礎上進行增值評價。為了實現這一目標,教育者需要圍繞教育目的,合理設置考試內容和形式,

237、基于多方面的評價結果進行增值評價,關注學生的縱向發展,分析學生的發展水平,以促進學生在學習過程中不斷反思和改進,提高學生的學習效果和發展潛力。面向數字化轉型的學業評價,要加強智能技術的開發應用,提升數據化和智能化水平。在學業評價中,人工智能、大數據分析等技術服務于考試的全流程,在命題與組卷、考場管理、智能評卷、考試分析等發揮了重要作用,有效實現考試的提質增效。智能技術賦能考試,不僅促進了考試類型的多樣化,數據挖掘和分析也更加精細高效,還提高了考試評價結果的可信度和公正性。多樣適用的考試類型。在各項智能技術的支持下,考試類型也更加多樣,如在線考試、智能語言測試、智能體育考試、智能音樂考試等。例如

238、在智能語言測試中,隨著教育考試新型基礎設施的不斷建設完善,人機對話、小組討論、視頻辯論等強交互口語測試模式逐漸走入實踐,元宇宙類互動場景對話類考試模式也成為智能語言測試新的發展方向。精細高效的數據挖掘。在數字化轉型背景下,我們更加重視考試數據的價值,不僅僅是為了向學生提供考試成績,還需要通過對考試大數據的深度分析和規律挖掘,拓展實現考試評價的學生評估、教學反饋、教育質量評價等功能??陀^公正的評價結果。通過使用視頻監控、人臉識別、行為分析等技術,可以實現智能監考,實時檢測考場內的情況,有效發現作弊行為和異常情況。利用自然語言處理技術和機器學習算法等進行智能評分,并通過人機協同閱卷等手段來確保評分

239、的公正性和準確性,避免了出現評分偏差或誤判的情況,提高了評分的準確性和公正性。此外,生成式人工智能借助一定的算法,可以基于海量的互聯網信息和背后團隊的知識貢獻,瞬間自動生成海量題庫,進一步為考試公正性加強保障。案例案例 4-14 智能技術多層面助力學生學業評價智能技術多層面助力學生學業評價*為了促進區域教育數字化轉型,浙江省杭州市蕭山區部署智學網智能云閱卷系統、區域學業大數據分析系統等,將智能技術融入考試全過程,開展智能化的組卷、閱卷和考試數據分析。(1)基于海量題庫高效組卷 蕭山區命題老師基于智學網的海量題庫,通過智能搜索和優化算法,設置試 汪張龍,李俊杰.新基建背景下教育考試數字化轉型的路

240、徑與前景J.中國考試,2022(07):69-76+94.魯欣正.關于教育考試數字化轉型的若干思考J.中國考試,2022(09):1-8.徐光木,熊旭輝,張屹等.ChatGPT 助推教育考試數字化轉型:機遇、應用及挑戰J.中國考試,2023(05):19-28.*本案例根據浙江省杭州市蕭山區教育督導評估監測中心副主任余曉明提供的數據資料整理。73 第 4 章 推動教學形態智能升級 卷的知識點、教材章節、難度等要求,系統會自動推薦試題,生成滿足不同要求的試卷。這樣的組卷方式降低了組卷的難度和時間成本,同時保障試卷的信度、效度,有效地測定學習效果。根據系統數據,截至 2023 年 8 月 31 日

241、,蕭山區各學校已完成 18638 次組卷,不僅將智學網的組卷系統應用于各類型的考試,還應用于日常測驗和練習,為教學提供全面的支持。(2)利用智能技術高效閱卷 利用智學網的云閱卷系統,蕭山區教師開展了更加高效、靈活的閱卷?;谙到y針對客觀題和主觀題均不同方式的智能閱卷,教師實現了移動改卷。為保證閱卷的客觀性,系統會根據作答結果自動篩選雷同卷,還可以對任意科目、任意題目進行單評、雙評、重評、仲裁。(3)多維度開展考試數據分析 系統以可視化的數據圖表從多個方面呈現考試結果,并根據范圍大小生成區級、校級、班級、個體報告等,為不同類型的教育者提供了進行科學決策的數據依據,促進針對性資源調整和教學改進。如

242、圖 4-13 所示,區域層面的學科均衡度分析可以幫助區域教育者整體了解各學科的學業均衡情況,學校層面的班級考情分析呈現了各班與學校、區域考情比較情況。圖圖 4-13 區域學科均衡度分析、班級考情分析區域學科均衡度分析、班級考情分析 蕭山區利用智學網開展智能考試,深度挖掘考試數據的價值,促進了區域的考試數字化轉型。首先,在智學網的支持下,蕭山區將智能技術應用于考試全過程,實現了教師的組卷和閱卷統計時間的大幅節省,使得考試組織過程更加高效,有效降低了人工批改和統分出錯的風險,提高了學業評價結果的準確性和精確度。其次,智學網的數據智能分析系統幫助教育者從不同角度全面了解學業情況,進而采取有針對性的教

243、學措施進行干預,促進區域精準決策和因材施教的落地。案例案例 4-15 人工智能助力體育考試數字化轉型人工智能助力體育考試數字化轉型*為了進一步深化體育教學和考試改革,更好地幫助學生在體育鍛煉中“享受 *本案例根據山東省淄博市臨淄區教育和體育局體衛藝科科長王科偉、副科長馬亮提供的數據資料整理。74 第 4 章 推動教學形態智能升級 樂趣、增強體質、健全人格、錘煉意志”,促進學生身心健康全面發展,山東省淄博市臨淄區建設了 AI 體育智能考場,建立了注重“能力、行為、健康”的體育評價指標體系,利用人工智能等技術開展多元評價。(1)建立學生體育檔案,促進體育評價多元化 臨淄區在初中階段建立“過程化考核

244、+終結性考試”結合的體育評價體系,其中,過程化考核包含學生初中三年的日常運動參與和體質健康學年測試,終結性考試包含畢業測試和運動技能項目測試。為了更好地實施該評價體系,臨淄區基于智慧體育考試系統為每個初中學生建立個人檔案,通過“一生一檔”的方式記錄和管理學生初中三年的過程性考核結果(如圖 4-14 所示),并自動統計學生的最終中考體育成績。教育者可以通過查看學生檔案了解和掌握每位學生在初中階段的成績變化,實現以考定教、以評促練的個性化培養和管理。圖圖 4-14 臨淄區某學生的體質測試檔案臨淄區某學生的體質測試檔案(2)建設 AI 體育智能考場和系統,實現考務管理信息化 臨淄區通過部署視覺測試系

245、統、應用終端等軟硬件,共建設了 3 個標準化考場,部署了立定跳遠、仰臥起坐、實心球、引體向上等項目的考試點位。同時,臨淄區基于智慧體育考試系統,實現了貫穿考前、考中、考后全過程的考務管理信息化,全面支撐考試報名、考場編排、監考、仲裁、補緩考、成績發布等過程。(3)智能化監管考試過程,提升考試效率和公平性 智慧體育考試系統利用傳感器、攝像頭等技術實時監測體育考試過程,能夠自動統計數據、識別違規情況和生成成績。如圖 4-15 所示,在仰臥起坐測試中,系統通過攝像頭和傳感器,運用骨骼點識別算法和人體姿態識別算法,實時監測 75 第 4 章 推動教學形態智能升級 學生的姿勢準確性,并自動計數仰臥起坐數

246、量,有效避免計數錯誤和爭議。在考試過程中,管理者和監考老師通過系統中的考場駕駛艙可以實現對考場的實時監督及視頻回看,輔助考場管理人員進行考場安全管理、仲裁管理。2023 年 5 月 10 日,臨淄區在組織了臨淄二中中小學生體質健康抽測。該次考試在智慧體育考試系統的支持下,在 6 小時內完成了 3 所小學、2 所初中、1所高中 579 名學生共 7 個項目的測試。區域考試組織者表示,本次考試與常規體測相比大約節省了 2/3 的時間,智慧體育考試系統大大提高了體育考試效率。圖圖 4-15 臨淄區利用智慧體育考試系統進行仰臥起坐測評臨淄區利用智慧體育考試系統進行仰臥起坐測評 在智能技術的助力下,臨淄

247、區的體育考試實現了高效測評、智能監考和成績自動分析,不僅提高了考試效率,也保障了結果的公正性,加強了體育考試結果的分析和應用。一位臨淄區體育老師表示,與以往教師用尺量、通過紙筆錄入成績不同,現在使用智慧體育考試系統的數據采集設備,能夠實現實時計數與一鍵式錄入數據,大大減少了體育考試過程中的人力投入,提升數據錄入與分析效率的同時,也提高了體育考試成績的準確性。教學數字化轉型需要強化多模態數據支持的學生綜合評價。面向學生的綜合評價一般是指學生綜合素質評價,即對學生全面發展狀況的觀察、記錄和分析,是發現和培育學生良好個性的重要手段,也是深入推進素質教育的一項重要制度。面向數字化轉型的學生綜合評價,需

248、要縱向與橫向相結合,全程記錄學生多模態成長數據,從多個維度分析學生的發展情況。隨著各項技術對教育評價的支持程度不斷加深,學生綜合評價實踐在評價內容、評價手段、評價流程等多個方 教育部.教育部關于加強和改進普通高中學生綜合素質評價的意見EB/OL.2023-7-21.http:/ 第 4 章 推動教學形態智能升級 面發生了轉型。評價內容更加全面,注重學生的數字素養。隨著數字化教育的發展,融合能力、意識、態度等多方面內容的數字素養逐漸成為新時代背景下學生的必備素質和核心素養。未來在學生綜合素質評價實踐中,也會越來越關注數字時代學生數字素養的發展情況,依據地區現狀納入數字素養的評價內容和要點。評價手

249、段智能便捷,方式方法多元靈活。結合學生德智體美勞發展要求和特點,各方面評價在智能技術支持下有著多樣的評價手段,為學生綜合評價提供更科學、全面的數據支撐。在智育評價方面,智能化考試可實現考試全過程數據的收集與分析,有效反映考生的性格特征、學習特點。在體育評價方面,隨著計算機視覺分析技術、物聯網技術、智能穿戴設備的成熟與應用,可實現無感知體質健康數據的采集與監控,精準診斷分析運動行為。在美育評價方面,音樂評價可以通過智能語音評測技術,在音樂體驗、知識掌握、音樂表現等方面進行客觀準確的評價。在德育與勞動教育評價方面,電子檔案袋可實時記錄學生的學習過程性資料和成長過程。評價流程可監督,評價結果可追蹤。

250、借助伴隨式數據采集技術,記錄學生在活動場景中自然形成、反映綜合素質發展的各類信息,生成學生個體及群體數字畫像,全面、直觀地揭示學生各方面素質發展的共性與個性,方便學生、教師以及教育管理者使用學生綜合素質評價結果。在這個過程中,區塊鏈可實現評價系統的去中心化,實現安全、可信、溯源的數據錄入,并可以對各個評價流程環節進行溯源追責。同時,基于互聯網的電子平臺能夠及時公示評價的原始信息,立體呈現學生發展的全過程,保障評價過程可監督。案例案例 4-16 技術全面賦能學生綜合素質評價技術全面賦能學生綜合素質評價*河北省唐山師范學院附屬小學(以下簡稱“唐師附小”)是唐山市教育局直屬唯一公辦義務教育小學。學校

251、建設了五育評價系統,經過制定評價量規、設計評價流程和工具、實施評價過程等一系列流程,最終建設成學生成長大數據評價體系,旨在實現客觀、全面的學生綜合素質評價。(1)構建全面而有特色的評價指標體系 學校成立學生綜合素質評價小組,構建了面向學生全面發展的、富有學校特色的五育成長樹評價指標體系,包括了“本固、枝榮、葉茂、花妍、果實”五個一級指標,以及 21 個二級指標。學校還設計了 66 個學校特色獎章,如針對美育方面的“天籟章”“表演章”“才藝章”等,便于給予學生針對性激勵。王懷波,柴喚友,郭利明等.智能技術賦能學生綜合素養評價:框架設計與實施路徑J.中國電化教育,2022(08):16-23.汪張

252、龍,李俊杰.新基建背景下教育考試數字化轉型的路徑與前景J.中國考試,2022(07):69-76.鄭旭東,楊現民.基于區塊鏈技術的學生綜合素質評價系統設計J.現代遠程教育研究,2020,32(01):23-32.馮永華,曾巍.省、校級綜合素質評價電子化管理平臺的差異與比較J.教育科學研究,2017(09):29-33.*本案例根據河北省唐山市唐山師范學院附屬小學校長田彥峰、副校長畢艷香提供的數據資料整理。77 第 4 章 推動教學形態智能升級(2)多平臺數據融通,多樣化手段全面采集評價數據 唐師附小基于五育評價系統,通過多種方式實現全面的伴隨式數據采集。首先,五育評價系統與多個平臺實現數據融通

253、,學生的智慧課堂教學平臺、智慧體育系統等數據得以整合,打破了數據孤島,實現了多維度、全方位的數據共享。其次,根據不同指標,學校在系統中內置了文本、數字、文檔、圖形、圖像等多種錄入形式,方便了學生和教師的填報操作,提高了數據采集的效率。(3)多元主體參與,協同開展學生全面評價 唐師附小采取過程性評價與終結性評價相結合的原則,由學生、教師、家長共同參與評價過程,共助學生全面發展。評價領導小組承擔制定政策、制定評價量規、提出評價建議等職責。教師主要記錄和評價學生校內學生學習和發展情況,家長則記錄學生的校外發展情況。學校還通過選拔班隊干部形成學生評價小助手,學生除了填報自己的學習活動經歷之外,還在評價

254、小助手的帶領下進行生生互評。(4)分析評價數據,及時輸出學生評價結果 在學生個人方面,五育評價系統基于學生的全面數據分析,以學生成長報告和成長手冊等方式為每個學生輸出評價結果,圍繞學生各個方面的發展情況作出統計和建議。在學校整體方面,學??梢詫崟r查詢學校五育發展畫像,便于學校管理者進行合理規劃,及時調整育人活動,使之更加合理、高效且更具針對性。唐師附小在開展學生綜合素質評價工作中采取了多方面有效手段,促進了學生評價工作的數字化轉型。學校樹立了符合新時代要求的評價觀念,建立了基于數據的學生綜合素質評價體系,基于五育系統整合了多個系統的學生數據,探索了多樣化的數據采集方式,學校、教師、學生、家長共

255、同參與其中,基于系統隨時了解最新的學生素養發展狀況,為學生提供了全方位、多角度的評價和指導。案例案例 4-17 智能技術支撐的學生表現性評價以科學探究能力評價為例智能技術支撐的學生表現性評價以科學探究能力評價為例*表現性評價是實施學生綜合評價的重要途徑之一,并在實際操作中具有較強的可行性。北京師范大學牽頭承擔的國家重點研發計劃項目“大規模學生跨學段成長跟蹤研究”項目(以下簡稱學生綜合發展項目)研發基于智能技術的表現性評價工具,采集學生在參與表現性任務過程中的多模態數據,并依據評價理論框架,應用智能技術評價學生綜合發展能力,突破了傳統表現性評價存在的任務情境簡單、數據采集類型單一、人工主觀評分等

256、問題。(1)創設復雜任務場景,創新科學探究能力評價工具 學生綜合發展項目融入信息技術,在確定線上線下相結合的評價方式基礎上,*本案例根據北京師范大學“大規模學生跨學段成長跟蹤研究”項目組提供的數據資料整理。78 第 4 章 推動教學形態智能升級 對照義務教育科學課程標準(2022 版)的最新要求,聯合中國科學技術館整合現有場館資源,創設逐夢月球、探秘橋梁等真實、復雜的系列主題活動,具有內容生活化、情境代入性、材料可易得等典型特征,以“學習視頻+學習任務單”的形式呈現?!皩W習視頻”是指工具設計者將相應探究任務的知識點錄制成 15 分鐘左右的微視頻,供學生開展探究任務之前觀看?!皩W習任務清單”是指

257、工具設計者創建生活化的情境,引導學生進行角色扮演與代入,完成相應任務。(2)拓寬數據采集來源,采集多模態學生數據 學生綜合發展項目利用信息技術拓寬數據來源,豐富了數據采集的類型,不僅有文本數據、視頻數據、圖片數據、平臺日志數據等多模態數據,還有大量的過程性數據和結果性數據。該項目結合已有研究以及義務教育科學課程標準(2022 版)中對科學探究能力的定義,重新將學生科學探究能力劃分為包括提問、實驗、解釋等 3 個一級指標和 5 個二級指標的評價理論框架,以指導數據采集的設計以及在線行為操作埋點的設計。學生登錄平臺參與任務測試,平臺能夠自動記錄學生填寫單選題、多選題以及簡答題等文本、圖片類的結果性

258、數據,以及完成任務時長、每道題用時、返回上一頁次數、修改答案次數、動手操作實驗行為表現等視頻、日志類的過程性數據。(3)提升分析反饋能力,生成可視化成長報告 學生綜合發展項目借助技術優勢,通過采集、智能化處理表征學生科學探究能力的多模態數據,并通過建模計算,得出學生科學探究能力的發展情況。首先依據科學探究能力評價理論框架,制定評分規則,并通過 2-3 輪的同行修訂,形成穩態的規則。然后,借助自然語言處理、計算機視覺等智能技術,將人工規則轉化為機器可自動評分的規則(經過多輪修訂,直到 Quadratic Weighted Kappa 達到 0.70 及以上)。其中針對科學探究能力的“動手操作”指

259、標,利用計算機視覺技術提取關鍵行為,將學生動手實驗操作視頻中的行為進行自動分類(如圖 4-16所示),形成行為動作序列,并根據理論定義的行為序列進行自動評分。最后,結合理論定義的各指標權重和各指標自動化評分得到的分值,通過加權求和的方式自動計算出學生科學探究能力得分,并轉化為相應的級別,生成可視化的成長報告反饋給學生。79 第 4 章 推動教學形態智能升級 圖圖 4-16 基于計算機視覺的學生實驗操作行為自動識別與分類基于計算機視覺的學生實驗操作行為自動識別與分類 目前,基于智能技術的科學探究能力表現性評價工具已在全國 300 多萬中小學生中進行實踐應用,包括我國東、中、西、東北部地區城市、鄉

260、鎮中的學生。經過一年的實踐驗證,這套評價體系基本能夠較準確地評估我國中小學生的科學探究能力水平,突破了傳統表現性評價工具的局限,一定程度上提升了學生綜合評價的科學性、客觀性與真實性,能為我國教育評價改革中的同類學生綜合評價提供有益的借鑒與參考,助力破解教育評價改革中的“卡脖子”問題。80 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 教育數字化轉型最終要落實到“人本”層面的數字化轉型。教師和學生作為教育數字化轉型的核心主體,加快師生數字素養全面提升成為夯實轉型軟實力的關鍵路徑。本章在解析師生數字素養培養的價值意義和涵義基礎上,從數字化培養環境構建、課程資源建設、評價方式創新等方面詳細闡述師生數字素養培

261、養與提升的應用場景,探討師生數字素養全面提升的路徑。師生數字素養的培養不僅是滿足數字時代公民生存發展的基本需要,也是推動“人本”層面的數字化轉型,夯實轉型關鍵軟實力的關鍵路徑。首先,數字素養成為數字時代教師和學生都必須具備的核心素養。學生作為未來社會數字公民,必須具備數字素養,才能適應數字時代的快速變化以及未來激烈競爭的社會。教師也需要提升其數字素養,適應數字化時代教育目標、教育環境、教育資源、教學模式發生的新變化,創新利用數字技術進行教書育人。其次,師生數字素養的培養是推進數字中國戰略、教育數字化戰略行動的基礎性、先導性工作。在國家戰略層面,2021 年,中央網絡安全和信息化委員會印發的 提

262、升全民數字素養與技能行動綱要 把全民數字素養與技能的培養作為建設數字中國的一項基礎性、戰略性、先導性工作,并針對學生和教師數字素養的培養做出要求。在區域規劃層面,上海、福建、山東、湖北等區域將教師、學生的數字素養提升作為數字化轉型規劃的重要任務。教師數字素養是在教師教育技術能力、信息技術應用能力、信息素養等多個概念基礎上發展而來的一個更為高階、綜合的概念。根據教育部發布的教師數字素養行業標準,教師數字素養是指“教師適當利用數字技術獲取、加工、使用、管理和評價數字信息和資源,發現、分析和解決教育教學問題,優化、創新和變革教育教學活動而具有的意識、能力和責任”。尤其人工智能的加速發展將驅動教育教學

263、從數字化、網絡化向智能化轉型升級,人工智能技術將在未來的課堂中被廣泛應用,教師的 AI 素養變得更加重要,教師需要合理利用人工智能技術減輕工作負擔,優化教學活動,創新教學形態,革新教學實踐。教師數字素養包括數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任、專業發展五個方面,五個維度互相支持和聯系,共同構成了一個有機整體。其中數字化意識是教師在數字時代有效開展教育教學和持續發展的內在動力 余勝泉.教育數字化轉型的層次J.中國電化教育,2023,No.433(02):55-59+66.強化常態應用 促進專業成長聽專家名師解讀教師數字素養N.中國教育報,2023-04-29(04).81 第

264、 5 章 加快師生數字素養全面提升 體現和前提,可以通過開展培訓、研討、交流等活動,建立教師數字化學習共同體,提升教師開展教育數字化實踐、探索和創新的積極性、能動性。數字技術知識與技能體現了對于教師實現數字技術與教育教學深度融合的基本要求,可以通過提供多樣化的數字技術學習資源和平臺,實施個性化的數字技術學習支持和指導,構建實踐性的數字技術學習環境和場景等措施,增強教師數字技術學習體驗。數字化應用是教師實現數字化教育教學的核心要素,需要以工作實踐為核心,在實踐中通過培訓、學習、研修等方式提升教師靈活運用數字技術設計、實施、評價和改進教育教學活動能力,尤其需要關注提升教師在大概念、單元教學、主題化

265、和項目式教學設計中合理融入虛實融合教學空間、多類型數字教育資源及數字教材的能力。數字社會責任是教師開展公平包容、綠色發展、開放合作的數字教育的根本保障。通過法律法規學習、道德準則宣傳、主題教研等方式確保教師道德修養、行為規范與數字教育需求匹配,提升數字安全風險防范能力和數字安全管理能力。專業發展有效支持教師開展數字化創新應用與實踐,可以通過教師數字化學習的資源和平臺、建立教師數字化學習的評價和反饋機制、構建網絡名師工作室、虛擬教研室等方式來提高。目前我國對于學生數字素養的內涵還沒有明確共識,其與學生發展核心素養、公民數字素養以及信息科技(技術)核心素養密切相關。其一,數字素養培養是數字時代我國

266、學生發展核心素養的重要內容。中國學生發展核心素養框架從信息意識、技術應用等方面體現了對于學生數字素養的相關要求。其二,學生是公民數字素養的主要受眾和培養對象。提升全民數字素養與技能行動綱要對大中小學生數字素養培養路徑做出了不同部署,強調設立中小學信息科技必修課程,加強普通高校和職業院校數字技術相關學科專業建設,完善數字技能職業教育培訓體系。其三,信息科技(技術)課程是中小學和職業學校培養學生數字素養的主渠道,通過信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心素養要素來提升學生數字素養。高等教育階段主要通過將數字素養教育融入公共課程,開設相關專業課程與實踐課程,以及增強數字技術相關專

267、業建設等方面來培養大學生的數字素養?;谔嵘駭底炙仞B與技能行動綱要對公民數字素養與技能內涵的界定,學生數字素養與技能可以理解為學生在數字生活、數字工作、數字學習和數字創新場景中所應具備的數字獲取、制作、使用、評價、交互、分享、創新、安全保障、倫理道德等一系列素質與能力的集合。師生的數字素養的培養與提升是推動教育數字化轉型的關鍵路徑。當前我國師生存在數字素養不高的情況,不能靈活有效駕馭各種信息技術環境、平臺、郭紹青.教育數字化賦能新課程實施與教師培訓轉型策略研究J.中國電化教育,2023(07):51-60.陳云龍,孔娜.我國教育數字化轉型的基礎、挑戰與建議J.中國教育學刊,2023,No.

268、360(04):25-31.82 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 工具和資源,難以為教學與學習方式的創新轉變提供強有力的支撐。在人工智能、大數據、5G 等智能技術影響下,我們需要系統性地探究師生數字素養的提升路徑,夯實教育數字化轉型的能力基礎,為教育數字化轉型提供內生源動力和持久驅動力。師生數字素養的提升路徑需要系統化視角進行整體性建構,以師生數字素養標準框架為引領,以智能資源和環境為主要支撐,以優質多元的課程和活動為核心內容,以數智化、創新性的評價為保障,促進師生數字素養的培養與持續提升。圖圖 5-1 師生數字素養的提升路徑師生數字素養的提升路徑 作為教育數字化轉型的核心實施者,教師數

269、字素養培養與提升是落實教育數字化轉型的重要內驅力。為落實教師數字素養標準,需要圍繞數字化意識、數字技術知識與技能、數字化應用、數字社會責任、專業發展五個維度,總體上從打造研修與實訓環境、建設教師培訓課程、創新智能研修方式、開展教師數字素養評價等方面來探索教師數字素養的提升路徑。教師數字素養的培養離不開智能化的實踐與培訓環境的支持。通過智能師訓教室、在線教研平臺、元宇宙培訓環境等的建設與應用,為教師數字化教學實踐與學習培訓創設數字化、智能化的研修與實踐環境。建設智能師訓教室,支持教師常態化實踐訓練。智能師訓教室是依托物聯網、傳感技術、人工智能等技術,融合智能教室硬件設備、數字化教學軟件系統、智

270、尚俊杰,李秀晗.教育數字化轉型的困難和應對策略J.華東師范大學學報(教育科學版),2023,41(03):72-81.祝智庭,戴嶺.設計智慧驅動下教育數字化轉型的目標向度、指導原則和實踐路徑J.華東師范大學學報(教育科學版),2023,41(03):12-24.83 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 能化錄播與分析系統等于一體的數字化教學環境。智能教室硬件設備。通過配備智能可移動桌椅、虛擬科學實驗展臺、可穿戴設備等設備來創設靈活開放的空間布局,支持一線教師或師范生開展項目式、探究式等創新教學模式。數字化教學軟件系統。能夠為教師開展數字化備授課提供豐富優質的教學資源、多樣化的課堂互動工具以及

271、便捷高效的測評方式等,滿足教師開展模擬教學的需要。智能錄播與分析系統。其通過對教學語言、肢體行為、板書設計等課堂教學行為的全過程記錄和實時分析,生成課堂教學能力 AI 測診報告,為師范生或教師專業發展和成長評價提供數據依據。如華南師范大學打造了集傳統課室、視頻錄播、數據采集、數據分析呈現等于一體的智慧師訓教室。構建在線教研平臺,支撐多樣化研修活動開展。在線教研平臺是以網絡環境為載體,深度融合智能語音、音視頻、大數據等智能技術,圍繞教師培訓教研、教研成果共建共享以及研修管理等應用場景打造的一體化在線教研平臺。支持多種研修活動。在線教研平臺能夠支持開展聽評課、集體備課、專題研討、風采活動等活動,為

272、教研活動的常態化開展提供智能高效的通道。自動匯聚與共享教研成果。在線教研平臺可自動匯聚、生成與展示研修活動中產生的各類教研成果,有助于構建支持教師數字化教學實踐和專業發展的特色資源庫。教師研修檔案。在線教研平臺可以過程性采集教師培訓、在線備課、教學反思等行為數據,跟蹤教師學習和成長歷程,形成教師研修檔案,為教師評價、科學管理提供數據支撐。創設元宇宙師訓環境,增強具身化的研訓體驗。教育元宇宙支持創設虛實融合的教學場景,并能夠創造智能化的虛擬教研助手和不同類型的虛擬學習者,支持教師開展協作教研和模擬教學演練。創設元宇宙教學場景?;谔摂M現實、數字孿生等技術,可以對人物、環境、道具等教培要素進行 3

273、D 建模,創設虛實融合的教學場景,支持教師根據教學內容、對象和教學方式來設計多維沉浸的教學環境。生成學生虛擬化身。在元宇宙技術支持下可以生成多樣化、智能化的學生虛擬化身群體,支持教師以角色扮演、事件模擬、即時交互等方式模擬課堂教學和班級管理中特定教學事件,提升面對復雜教育實踐的數字化教學能力。如美國 Simschool、德國 Breaking Bad Behavior 等平臺都通過創造沉浸式場景幫助教師練習課堂管理技能和策略。智能教研助手?;谔摂M人、大數據和知識圖譜等技術,還可以構建出具備豐富經驗的智能教研助,支持記錄教師數字化教學演練的全過程,并針對性給出教學建議和參考案例,助力教師持續性

274、地進行教研反思和數字化教學的改進。曾海,李嬌兒,邱崇光.智慧師訓基于新一代信息技術的教師專業發展新生態J.中國電化教育,2019(12):116-122.鐘正,王俊,吳砥等.教育元宇宙的應用潛力與典型場景探析J.開放教育研究,2022,28(01):17-23.徐建,王俊,鐘正等.教育元宇宙時代教師發展的挑戰與應對J.開放教育研究,2022,28(03):51-56.84 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 在教師數字素養培訓實踐中,不同地區開始探究智能師訓教室、在線教研平臺、元宇宙師訓環境等智能化環境的建設與應用。如北京東城區打造了智慧教研平臺,開展多樣數字研修活動,促活教師數字化專業發展

275、。案例案例 5-1 打造智慧教研平臺,助力教師數字化專業發展打造智慧教研平臺,助力教師數字化專業發展 北京市東城區是首都功能核心區,于 2019 年獲評教育部首批“智慧教育示范區”。東城區以精準性“大教研”為抓手,建立智慧教研平臺和大數據精準教研中心平臺,助力教師數字化專業發展。北京東城區通過搭建智慧教研平臺和建立大數據精準教研中心兩個方面開展技術支持下的區域精準性“大教研”。搭建智慧教研平臺,建立智能化“大教研”體系。東城以和平里學區為試點,成立一七一中學教育集團大數據精準教研中心示范基地,組建包含多校的“校際協同精準教研及資源眾創聯盟”,將優質教研經驗、模式和成果互相推廣,輻射帶動區域教研

276、能力整體提升。建立大數據精準教研中心,精準分析教研過程。北京市東城區建立大數據精準教研中心,融合數據、資源、應用、人工智能技術于一體,形成“一平臺四中心”體系架構,圍繞教師的基本信息、獎勵與榮譽、師德修養、教學情況、教研情況、育人成果、職業發展、工作績效、工會活動以及黨團資料等方面構建檔案資料庫,實現對教師教研全過程數據的采集和分析,為教師提供發展過程的綜合評價分析,實現備課、教學、聽評課到師訓、評價等環節的貫通考慮,形成系統完整的特色學科教研新形態。2019 年至今,北京東城區基于智慧教研平臺以工作室的形式構建三級四類共 188 個工作室,開展單年級學科、全學段學科、跨學科、跨區域四類混合式

277、教研活動 4023 場,通過區域線上教研等活動,沉淀區、市、國家級優質課例 1174節,學生自主學習微課 1619 節,匯聚專題及培優課程 476 節,累積教師線上風采評比作品 2290 個,有效提升教師數字化教學應用能力以及教研能力。師訓課程建設能夠為教師數字素養提升提供基礎保障,需要發揮專家學者、一線教師以及教育科技企業等多主體的協同力量,建設和開發多樣化的教師數字素養培訓課程資源。開發多樣化數字素養實訓課程,為教師學習先進的數字技術知識與技 本案例根據本案例根據北京市東城區教育科學研究院提供的資料整理、編寫。數據賦能、體系重塑,東城教育登上高位優質均衡大舞臺EB/OL.(2022-11-

278、15)2023-06-08.https:/ 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 能提供體系化、高質量的課程支持。從課程體系來看,教師數字素養培訓課程包括融合數字素養的教師教育課程、通用性課程、拓展性課程等類型。其中融合數字素養的教師教育課程是在體系化的教師教育課程中融合數字技術相關的課程內容和主題;通用性課程是基于數字素養框架,為教師開設專門的數字素養課程;拓展性課程是匯聚和有效利用教師智能素養、數據素養、評價素養、信息素養等相關素養課程資源,補充和拓展教師數字素養課程內容。從課程內容來看,需要兼顧理論性和實踐性,不僅要為教師開設專門的數字素養理論課程,還要設計開發一套適合教師使用的數字教學

279、應用方法的實操課程,提高教師的數字化教學實踐能力。多主體協同推進數字素養實訓課程建設,發揮專家學者、一線教師以及教育科技企業等不同角色的特色與優勢,共同打造滿足理論性、實踐性、體驗性三重需求的教師數字素養培訓資源。其中專家學者在把握前沿的教育理論與政策、指導教師基本教學方法的改進與提升等方面經驗豐富,可以充分萃取學術專家的理論智慧,將其開發成培訓資源供教師學習;一線教師具備豐富的教學實踐經驗,可以匯聚整理學校教師的優秀教案、教學課例、教學經驗總結等作為實踐性資源;教育科技企業可以利用前沿技術手段創新教師數字素養培訓形式,如自適應師訓資源推送、基于 VR/AR 的師訓等。目前,教育行政部門、學校

280、、企業和高校研究團隊等都不同程度地推進或參與教師數字素養的培訓課程建設。下面以科大訊飛與北京大學等高校聯合開發的“訊飛智慧教師培育 MOOC”系列課程為例,從課程內容、實踐效果等方面呈現如何助力教師數字素養發展與提升。案例案例 5-2“智慧教師培育“智慧教師培育 MOOC”系列課程,助力提升教師數字素養”系列課程,助力提升教師數字素養 2023 年,科大訊飛與北京大學深度合作,聯合北京郵電大學、華南師范大學、南京師范大學等 7 所高校共同研發了“智慧教師培育 MOOC”系列課程,并面向全國一線教師開展開放式 MOOC 工作坊活動,賦能教師數字素養的發展與提升?!爸腔劢處熍嘤?MOOC”系列課程

281、可以分為理論知識、實踐應用、發展創新三個模塊(如圖 5-2)。理論知識課程主要包括 人工智能賦能課堂變革 智慧課堂教學法 信息技術 2.0 視域下課堂新形態三門課程,展現了新時代下課堂教學的各種新形態和教學方法,結合理論學學習和動手實踐的學習方式,幫助教師了解智能時代教學創新的方向與趨勢,提高其數字化意識和知識技能。實踐應用課程主要包括數據驅動教學的設計 課堂測評與教師測評素養 教學數據可視化和數據敘事三門課程,從教學設計、課堂測評、數據可視化分析 本案例根據訊飛智慧教師培育 MOOC 項目的相關報道整理、編寫。86 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 三大場景幫助教師掌握如何開展和落實數據

282、驅動的教學,設計了理論與原理、活動設計、方法策略、工具應用、案例分析、常見問題等多種活動系統性賦能教師數據素養的培養。發展創新課程是目前已經開發了技術支持的學生展示與交流 智能時代下的閱讀促進與推廣兩門主題課程,前者聚焦“如何用技術幫助學生展示與交流,提高合作學習的有效性”這一現實問題,為教師開展課堂交流互動提供可落地的教學思路與建議、教學方法與策略、技術工具與操作指南。后者聚焦閱讀教學的理論與實踐,結合案例再到具體步驟解析,強化課堂教學應用,幫助教師掌握閱讀學習的科學理論和教學方法,啟發教師開展數字化教學研究與創新?!爸腔劢處熍嘤?MOOC”系列課程依托 AI 教研平臺以在線工作坊的形式開展

283、。據統計,該系列課程已開展了 2 期工作坊,共支撐教師人數 2234 人次,課程獲教師高度評價,平均滿意度為 90%,有效提升了教師數字素養。圖圖 5-2“智慧教師培育 智慧教師培育 MOOC”系列課程內容系列課程內容 教師研修是提升教師數字素養的重要手段之一。智能技術支持下,通過創新個性化選學、協同性研修、基于數據的精準教研等多種智能研修方式,有助于持續提升教師數字化意識、知識與技能?;谄脚_資源的自主性研修,支持教師個性化發展?;谄脚_資源的自主性研修是依托線上平臺提供多樣化研修資源以及資源智能推薦服務,支持教師進行自主、個性化的研修方式?;趦炠|研修資源的自主選學。智能技術支持下,可以基

284、于自然語言處理等技術生成小顆粒、語義化的標簽,并通過動態更新的資源生成方式匯聚優質研修資源,方便教師根據實踐中的即時問題自主選學?;谫Y源精準推薦的個性化研修?;诖髷祿?、學習分析等技術建立教師素養與研修畫像,對每位教師的課程學習情況及素養水平進行分析建模,精準匹配教師學 87 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 習需求,為教師推送針對性的優質研修資源,滿足其個性化發展訴求。如國家中小學智慧教育平臺專門是我國教師培訓數字化轉型的重要舉措,助力開展全國范圍內的大規模教師研修,設立“教師研修”版塊,為教師自主選學提供豐富優質的研修資源,還能夠根據教師行為數據為其推送個性化的學習資源,在推進教師學

285、習方式變革、提高教師數字素養等方面發揮重要作用?;诠餐w的協同性研修,促進教師數字化協作與交流。在視頻直播技術、網絡交互技術、大數據分析技術等支持下,通過名師工作室、虛擬教研室等多種形式構建教師數字化學習共同體,促進教師數字素養集群化發展?!盎ヂ摼W+”名師工作室。其主要是圍繞特定的數字化教學研究主題,通過開展名師評課、專題研討、課例研究、專題講座等混合式研修活動,實現優質教研資源的共創共享,促進教師數字化專業發展與提升。虛擬教研室?;谔摂M教研室這一數字化空間,教學共同體可以便捷高效地開展協同教學設計、協同教學案例研討、協同教學資源建設、協同開展教學改革實踐等,實現教師數字化教學研究與實踐能

286、力的發展?;谒惴嫿ǖ墓餐w。智能技術支持下,可以通過對教師教學行為數據、以往培訓學習數據等內容進行主體特征分析,智能推薦相關專家和研究者加入共同體,使教師能夠與更多的專家、學者、同行教師進行對話,增強共同體活力?;跀底只治龅木珳式萄?,支持教師數字化教學研究與創新。智能技術支持下,教師可通過基于數字化分析的精準教研識別數字化教學實踐中存在的問題,為教師的自我改進以及指導者的分析干預提供抓手?;谡n堂觀察的教學行為分析主要利用人工智能技術對教師課堂教學視頻進行采集、標記、統計,實現對教師數字化教學行為特征和教學能力水平的分析和可視化表征,便于教研共同體基于證據對一堂課的結構和特點進行深入分

287、析和反思,促進授課教師數字化教學能力的精準提升?;趯W生學習探究的課堂教學改進利用教育大數據和學習分析表征學習過程以及評估學生學習變化,基于對全場景學生學習數據的自動采集與建模分析,教師可以精準發現師生互動規律、協作學習規律和學生認知發展規律等,開展問題分析、方案設計、交流研討、實踐應用、反思調整等一系列研究活動,持續性優化和評估數字化教學創新和實踐的效果。目前有一些研究機構和教育科技企業等在進一步探索利用大數據技術、學習 郝建江,郭炯.新興技術賦能教師專業發展:訴求、挑戰與路徑J.開放教育研究,2023,29(01):46-52.郭炯.教師如何用好國家智慧教育平臺?N.中國教育報,2022-

288、09-07(04).蔣立兵,季春曉.反思性實踐視域下教師工作坊研修過程模型研究J.中國電化教育,2018(11):39-45.戰德臣,聶蘭順,唐德凱等.虛擬教研室:協同教研新形態J.現代教育技術,2022,32(03):23-31.劉洋.AI 賦能教師培訓:教育意蘊及實踐向度J.電化教育研究,2021,42(01):64-71.李陽,曾祥翊.人工智能賦能教研高質量發展:智能精準教研的理論框架、實踐藍圖與發展脈絡J.中國電化教育,2022,No.430(11):99-107+122.馮曉英,郭婉瑢,黃洛穎.智能時代的教師專業發展:挑戰與路徑J.中國遠程教育,2021,No.562(11):1-8

289、+76.林梓柔,胡小勇.精準教研:數據驅動提升教師教研效能J.數字教育,2019,5(06):42-46.88 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 分析等技術賦能基于數字化分析的精準教研模式,加速促進經驗型教研向精準化教研的轉變。這里以中央電化教育館智能研修平臺為例,分析其對于基于數字化分析的精準教研的賦能支撐。案例案例 5-3 智能研修平臺支持下的精準教研智能研修平臺支持下的精準教研 教育部教育技術與資源發展中心(中央電化教育館)組織開發的“中央電化教育館智能研修平臺”,讓教情、學情可追溯、可分析、可總結,為數字化課堂教學改進提供強力支撐。中央電化教育館智能研修平臺能夠常態化伴隨式記錄、分

290、析以及可視化呈現課堂教學行為數據,從而實現精準教研。其特色功能應用包括 3 個方面:聚焦9 種課堂教學行為分析,通過對教師的講授、板書、巡視、師生互動 4 種行為和學生的聽講、舉手、應答、讀寫、生生互動 5 種行為進行編碼、建模和計算,實現九種課堂教學行為分析。呈現 9 個維度學情分析,主要是利用人工智能技術對課堂教學場景中的 9 種師生行為進行智能 OCR 識別、語音識別、人臉識別和位置識別,并以教學行為時序圖、教學行為分布玫瑰圖、課堂參與度曲線、表現度曲線、關注度曲線、S-T 圖、Rt-Ch 圖等 9 種圖形可視化呈現數據分析結果。圖 5-3 為某學校生物老師的教學行為分析結果,Rt-Ch

291、 圖顯示 Rt 值是 0.7,Ch 值處于 0.1-0.2 之間,該節課為混合型,課中以講授為主,師生交互較少,這與 S-T 曲線整體擬合角度小于 45 度顯示一致?;诖?,可以著重關注提升該教師使用技術支持課堂互動的能力。生成 3 類教學行為分析報告,平臺可生成教師課堂教學行為分析報告 不同教師的課堂教學行為對比分析報告 教師周期課堂教學行為分析報告,有助于對一位老師或區域全體教師進行教師個人周期畫像或區域群體畫像研究,支持教師精準教學反思以及教研團隊進行精準教學幫扶,實現區域教育質量精準監測。從 2021 年到 2023 年,中央電化教育館已經組織開展了 3 批智能研修平臺應用試點工作試驗

292、區(校),共覆蓋 743 所實驗校,從培訓、研究、應用等全方位推動智能精準教研的落地與實施,不斷推動我國人工智能賦能教研的高質量發展。本案例根據中央電化教育館智能研修平臺相關的公開發表論文整理、編寫。李陽,曾祥翊.人工智能賦能教研高質量發展:智能精準教研的理論框架、實踐藍圖與發展脈絡J.中國電化教育,2022,No.430(11):99-107+122.89 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 圖圖 5-3 智能研修平臺支持的智能研修平臺支持的 AI 課堂教學行為分析課堂教學行為分析 教師數字素養評價是素養培養的重要環節,但目前教師數字素養評價仍以結果性評價為主,難以客觀、全面反映教師數字素

293、養水平。因此需要開發利用大數據智能,開展數智化教師數字素養評價,實現精準、動態、持續的教師數字素養評價。在線測評、數字畫像、微能力認證是三種典型的教師數字素養測評方式。開發教師數字素養的在線測評,支持大規模、常態化評估。智能技術支持下,基于教師數字素養框架標準,開發專門面向教師數字素養的在線測評工具,或將教師數字素養測評問卷嵌入到教師專業發展平臺中,支持教師以在線測試的方式完成自我報告量表和情境化知識測驗,并自動化生成測評報告和評估建議,幫助教師明確自身素養水平以及待完善領域,找準素養提升策略或方向。如俄羅斯教師數字素養在線測評工具 Dig Comp Edu 支持教師數字素養的情境化知識在線測

294、驗,并可以自動分析和反饋素養水平、表現情況和建議報告。此外,需要研制各級各類教師數字素養常模,充分考慮職前職后不同階段、不同學段、不同學科、不同水平教師的發展差異,實現教師數字素養發展水平的分層分類精準評價。探索教師數字素養的數字畫像,實現動態化、跟蹤性評價。在人工智能、大數據、多模態學習分析等技術支持下,能夠伴隨性地采集教師在數字化教學環境中的行為數據、交互數據、生理心理數據等,再結合問卷、訪談、知識測試等評價方式,實現對教師數字素養更全面、精準、真實地刻畫和評價?;诙嗄B數據的教師數字素養畫像與應用的路徑包括:畫像框架確定?;诮處煍底炙仞B行業標準框架,進一步細化和明確教師數字素養的評價

295、維度、指標以及采集點。多端應用數據采集與預處理?;诋嬒衲繕?,采集并匯聚與教師素養畫像目標對應的多個端應用、全教學場景來源的數據,通過數據清洗、集成與轉換等數據 吳砥,陳敏.教師數字素養:教育數字化轉型背景下的教師發展重點J.中國信息技術教育,2023,No.404(05):4-7.吳砥,桂徐君,周馳等.教師數字素養:內涵、標準與評價J.電化教育研究,2023,44(08):108-114+128.90 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 預處理沉淀出有效數據。畫像模型構建。首先,按照設定指標計算的規則對預處理后的數據進行數據挖掘和建模計算,形成每一個維度的量化指標數值;其次結合問卷評測結果

296、、多元線性回歸分析等方法確定各層面之間的權重關系,得到各個三級指標的計算公式和數值;最后基于組合賦權法、綜合指數等方法對教師數字素養進行綜合評測,生成教師數字素養評價模型。畫像呈現與應用?;诮處煍底炙仞B評價模型,以可視化形式輸出面向個體、學校、區域的教師數字素養畫像。精準決策與干預?;诮處煍底炙仞B畫像結果,賦能教師自我精準評估與發展提升,助力學校和區域基于評價結果開展有針對性、層次性的精準提升培訓。如武漢經開區神龍小學湖畔校區正在探索教師數字素養畫像構建與實踐應用,綜合主觀問卷測評和客觀行為建模評價,匯聚分析教師在不同端應用、不同場景中產生數字化教學應用數據,輸出面向教師群體和個體的測評報

297、告,并基于測評結果開展針對性的培訓活動和資源推薦。開展教師數字素養的微能力認證,驅動教師專業發展。教師數字素養的微能力認證主要依托于數字檔案技術,通過記錄、采集教師在教學和培訓中的產生的教學設計、課件、教學成果、學生作品、教學反思等成果證據,對教師數字素養能力和水平進行認證評估。具體過程包括:數字素養微能力模型構建。微能力認證需要對數字素養微能力框架進行定義和描述,明確期望測量的知識、技能和能力。證據模型明確。微能力認證需要明確哪些行為或績效成果能夠作為教育者數字素養微能力認證的證據,設計每項微能力對應的證據模型。場景化任務模型設計。微能力認證需要設計能夠為教師理解、實踐或創設作品等提供證據的

298、任務模型,為采集教師實踐證據設計真實情景和任務載體,如以單元或主題教學的設計、實施、過程管理、評價等作為典型教學任務來引發教師行為表現及行為結果,以此評估教師的數字素養發展水平和狀況。微能力認證與反饋。教師通過微認證系統提交不同任務情境下積累的任務證據(教案、課件、教學視頻、檔案等),微認證系統則依據相應的能力認證評分指南對教師提交證據進行考核評估并提供反饋總結,給予通過、基本通過、未通過等反饋。如西班牙教育技術與教師培訓學院開發了“教師數字素養檔案包”,支持教師自主上傳課程、項目、獎項、出版物、教學材料等,自主獲得數字素養的水平認證。此外,還可以借助能力評估和證據導向的教學能力微認證,構建職

299、前培養和職后成長一體化的評價體系。如 2019 年華東師大主持研發并發布了我國首個面向中小學教師的微認證項目“教師信息技術應用能力微認證體系”,已深度應用于多個省市 魏非,祝智庭.面向教育數字化轉型的教師信息化能力建設方略J.中國教育學刊,2022,No.353(09):13-20.魏非,宮玲玲,章玉霞等.基于微能力的教師信息化教學能力測評模型J.現代遠程教育研究,2021,33(06):94-102.閆廣芬,劉麗.教師數字素養及其培育路徑研究基于歐盟七個教師數字素養框架的比較分析J.比較教育研究,2022,44(03):10-18.91 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 的教師信息技術應

300、用能力研修與評估,隨后成功遷移至師范生“信息化教學設計與實踐”課程中,形成能力點一致、不同進階標準的認證體系,充分體現了職后培訓對職前培養的反哺作用。有一些區域開始探索基于教師行為的數字素養畫像和基于微能力認證的教師數字素養評價等創新方式。如寧夏銀川以數據驅動實現教師教育能力精準刻畫,為銀川市教師信息化教學能力精準評估和持續發展提供數據依據。案例案例 5-4 構建區域教師研修培訓能力畫像,助力開展精準研修構建區域教師研修培訓能力畫像,助力開展精準研修 2021 年,寧夏銀川開展了“雙優云橋”智慧研修項目,立足區域研修培訓,建構了以研修管理、研修質量和研修成果為切入口的信息化平臺,構建區域教師研

301、修培訓能力畫像,助力開展精準研修。研制教師教育能力標準,助力研修評價科學化。銀川市網絡研修專家組研發了一套適用于區域教師研修培訓的教師教育能力標準,包括一級能力維度 7 個、二級能力維度 20 個、三級能力維度 48 個,為教師評價提供科學依據。其中,一級能力維度從教師的工作邏輯出發,包括教學設計能力、課程理解與課程資源開發利用能力、教學管理能力、評價學生的能力和教學研究創新能力等。運用智能化診斷測試工具,開展針對性研修培訓。項目組借助智慧研修平臺對參訓教師進行研修前測,了解教師知識盲點,并向掌握不佳的教師智能推送相關資源;之后會對其知識掌握情況進行復測,并記錄教師的碎片化學習過程,形成參訓教

302、師的學習檔案;最后再將每個教師的學習檔案與教師教育能力標準進行匹配,提供更有針對性的研修培訓內容。提供可視化培訓過程數據,描繪用戶能力畫像。智慧研修平臺會實時收集、分析培訓過程,并可視化繪制參訓教師的能力畫像,包括教師學習整體概況、教師參與培訓任務情況、培訓課業情況匯總、個人能力圖譜四個維度。圖 5-4 呈現了某教師的能力圖譜,該參訓教師的綜合能力得分為 72 分,在評價學生能力、學生提升能力、問答能力等方面較弱。隨后,智慧研修平臺會為教師定制個性化的能力提升方案,并有針對性地推送課程資源,支持教師基于可視數據的自我診斷式按需學習。目前基于“雙優云橋”智慧研修平臺,銀川市 99 所項目學校的

303、1229 名種子教師進行了系統培訓,培訓滿意度為 98.3%,有效提升了銀川市研修培訓的整體效果,助力銀川市獲評教育部“基于教學改革、融合信息技術的新型教與學模式”實驗區等。本案例根據基于學習行為可視化的區域智慧研修平臺構建公開發表論文資料整理。蔡可,李佳健.基于學習行為可視化的區域智慧研修平臺構建J.中小學數字化教學,2021,No.46(10):10-13.92 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 圖圖 5-4“雙優云橋”智慧研修平臺生成的教師能力畫像“雙優云橋”智慧研修平臺生成的教師能力畫像 學生數字素養培養與提升是加快教育數字化轉型進程的內在要求。為此,需要確立我國學生數字素養框架,

304、從構建多階段課程體系、建設學習資源與環境、創新素養測評方式等方面來探析學生數字素養的提升路徑。制訂學生數字素養框架,能夠為學生數字素養培育課程開發、教學模式與方法選擇以及評價提供參考。同時,還應加強政產學研各界共同合作與投入,推動學生數字素養框架研究和制訂。目前我國還未發布統一的學生數字素養框架,需要加快研究制訂。一方面,應重點關注我國提升全民數字素養與技能行動綱要和新課標中的內容,結合我國的國情和教育實際,構建符合我國學生特點和需求的數字素養框架內容。提升全民數字素養與技能行動綱要 從某種意義上給出了數字素養的基本框架結構,提出數字素養框架不僅應該包括數字獲取、制作、使用、評價、交互、分享、

305、創新、安全保障、倫理道德等內容,而且應該包括知識、技能、態度、情感、價值觀等維度。這些內容和維度可以為學生數字素養框架的制訂提供基本參考。普通高中信息技術課程標準(2017 年版 2020 年修訂)義務教育階段信息科技課程標準(2022 年版)都提出信息科技(技術)課程要培養的核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。這些核心素養也是學生數字素養框架的重要組成部分,應該在框架中體現出來。另一方面,分析國外已有學生數字素養框架的特點,可以為構建兼具國際視野和中國特色的學生數字素養框架提供借鑒,但要根據我國實際情況選擇性參考。目前,國際上已經有一些比較成熟和權威的數字素養框架

306、,如聯合國教科文 93 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 組織提出的全球數字素養框架,歐盟發布的歐盟公民數字素養框架等。這些框架對數字素養的構成要素、層次和評估方法進行系統規范的描述,為制定我國學生數字素養框架提供了一定啟示,具體如 5-1 所示。從數字素養框架的構成要素來看,這些框架都涉及了信息與媒介素養、交流與協作素養、數字內容創作、數據安全等領域,既包括數字技術的使用和應用,也包括數字技術的評價和創新,以及數字技術安全和倫理。這些領域相互聯系、相互支撐,構成了數字時代學生所需具備的數字素養核心內容。從數字素養框架的評估方法或建議來看,以上框架都提出了具體的評估方式或建議,為學生數字素

307、養評價提供針對有效的參考。不同的數字素養框架在內容上有所側重和差異,但都體現了將數字素養作為一種跨學科、跨領域、跨層次的綜合能力來培養和評價的理念。表表 5-1 國外部分數字素養框架梳理國外部分數字素養框架梳理 名稱名稱 構成要素構成要素 評估方法評估方法/建議建議 歐盟歐盟公民數字素養框架2.2 版 信息與媒介素養 交流與協作素養 數字內容創作 數據安全 選擇合適的數字化工具 框架針對每個能力設置了“基礎、中級、高等、專業”4 級水平分類標準,對于每個子要素,提供包括知識、能力和態度三類的行為表現舉例以及包括學習和工作兩個場景的應用舉例。并提出了可行和易操作的數字素養自我評估工具,如 Dig

308、Comp Self-Assessment Tool 聯合國教科文組織全球數字素養框架 設備與軟件操作 信息與數據素養 交流與協作 數字內容創造 安全 問題解決 職業相關素養 框架在綜合分析了全球現有 44 個數字素養評估工具的測量范式、評估形式和評估目的的基礎上,提出了以自我評估為主,基于知識的在線測量為輔的評估方式,實施預評估并建立指導小組等評估建議 美國美國國家教育技術標準(學生版)賦權學習者 數字公民 知識建構者 創新設計者 計算思維者 創意溝通者 全球合作者 該標準根據學生的不同年齡,將幼兒園到高中的學生劃分為四個階段,每個階段都有一些評估建議,用于幫助教師和學校檢測和評價學生的數字素

309、養水平 加拿大數字與媒體素養中心開展的media smarts 項目 道德與同理心 隱私和安全 社區參與 數字健康 消費者意識 查找和驗證 制作和整合 該項目提供了數字素養基準測試、網絡使用調查、網絡使用日志、網絡使用反思等評估工具,用于幫助教師和學校檢測和評價學生的數字和媒體素養水平 荷蘭國家課程發展研究中心數字素養的學習框架 基本的 ICT 技能 計算思維 信息素養 媒體素養 該框架使用自我評價、同伴評價、教師評價等多種方式收集學生的反饋;使用項目、作品集、測試等多種形式展示學生的成果;使用標準化測試或自行設計的測試工具測量學生的知識和技能;使用分析工具或自行設計的分析模型分析學生的數據和

310、信息等 學生數字素養框架的研究與制訂需要三方政府、研究機構、企業共同參與,形成多元化的合作機制。政府部門應盡快制定適合我國國情的學生數字素養相關政策或標準規范;要加強對學生數字素養框架的宣傳和普及。研究機構要開展我國學生數字素養框架研究。應參考國外科學有效的框架,考慮區域、教育和 程慧平,蔣星.公民數字素養提升路徑研究基于歐盟與聯合國教科文組織數字素養框架的比較與分析J.圖書館學研究,2023,No.528(01):54-60.張恩銘,盛群力.培育學習者的數字素養聯合國教科文組織全球數字素養框架及其評估建議報告的解讀與啟示J.開放教育研究,2019,25(6):8.94 第 5 章 加快師生數

311、字素養全面提升 學生的差異,建立數字素養的要素、指標和等級。企業應積極關注和加入學生數字素養框架研究。企業要為數字素養框架的內容設計、實施方法、評估工具等提供服務支持,也要通過產教融合來培養學生數字素養。這里以荷蘭為例,介紹荷蘭學生數字素養學習框架的內容,并分析其內容和特點。案例案例 5-5 學生數字素養學習框架融入學校教育實踐學生數字素養學習框架融入學校教育實踐 荷蘭初等教育和中等教育將數字素養列入學校教育的學習內容之一,將發展學生數字素養置于重要位置,以期學生更好地為未來做準備。2017 年,荷蘭國家課程發展研究中心發布了數字素養的學習框架,內容涵蓋“基本的 ICT 技能、計算思維、信息素

312、養、媒體素養”四個實質性領域。在此基礎上,2019 年進一步發布數字素養學習領域,呈現了更加完善的數字素養學習框架,包含數字素養的發展愿景域、四個實質性領域、六個學習目標建構概念域,闡釋了學生在各學段要掌握的知識、技能和態度的學習目標。內外雙重目標,引領學生數字素養全面發展。荷蘭中小學數字素養學習框架展現出外核教育總體目標與數字素養內核要素之間的關聯(如圖 5-5 所示)。數字素養框架向外指向總體的育人目標,“在課程中賦予數字素養一個堅實的地位,培養學生成長為(數字)社會中積極的、負責任的、獨立的參與者”,提供機會發展學生關于“思考與行動,與人相處,認識自己,為社會、學習與職業、個人生活做準備

313、”更廣泛的能力。數字素養框架向內指向發展目標,意圖培育學生成為具有數字素養的數字公民,包括基本的 ICT 技能、計算思維、信息素養和媒體素養四個實質性領域和數據與信息、數字世界的安全與隱私、數字技術的運行與使用、數字交流與合作、數字公民和數字經濟六個學習主題。分階段學習內容,貫穿各學段完整的學習過程?;诟拍钣虻乃{圖,數字素養囊括六個學習主題及其學習模塊(數據與信息、數字世界的安全與隱私、數字技術的運行與使用、數字交流與合作、數字公民、數字經濟),設置由低階到高階、由簡單到綜合、前后銜接的教學目標與內容,貫穿各學段完整的學習過程。本案例根據荷蘭中小學生數字素養學習框架相關的公開發表論文等資料整

314、理、編寫。趙芳.荷蘭中小學數字素養教育實踐與啟示J.新世紀圖書館,2023,No.320(04):75-81.Curriculum.nu.Toelichting Digitale Geletterdheid:Toelichting op het Voorstel voor de Basis van de Herziening van de Kerndoelen en Eindtermen van de Leraren en Schoolleiders uit het Ontwikkelteam Digitale GeletterdheidR.Den Haag:Curriculum.nu,201

315、9.95 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 圖圖 5-5 荷蘭中小學生數字素養學習框架荷蘭中小學生數字素養學習框架 荷蘭中小學生數字素養學習框架厘清了數字素養發展愿景、領域要素以及學習目標三者的內外交互關系,體現了對數字化社會發展趨勢與人才需求的多重思考?;诖丝蚣?,荷蘭將數字素養全面融入中小學課程,推動數字素養學習框架的頂層設計走向中小學校的具體實踐,為我國制訂學生數字素養框架提供參考。學校開設數字素養相關課程是培育學生數字素養的重要途徑,包括信息科技(技術)課程、數字技術相關素質類課程、跨學科課程、創新創業課程、第二課堂實踐課程等。因此,學校需要根據基礎教育、職業教育和高等教育的學生年

316、齡特點和學習需求,構建分級分類、豐富多元、科學合理的學生數字素養培育課程體系。信息科技(技術)課程是培養中小學生數字素養的主要渠道,要開好中小學信息科技(技術)課程,以數字素養培養為總目標,對不同階段的課程內容進行整體規劃,奠定學生數字素養培養基礎。以核心素養為目標導向,發展學生數字素養與技能。義務教育信息科技課程標準、普通高中信息技術課程標準規定核心素養包括信息意識、計算思維、數字化創新與發展、信息社會責任等方面,體現了不同學段對學生數字素養與技能培養的連續性和發展性。整體規劃課程內容,實現各學段學生數字素養培養的有效銜接。普通高中信息技術課程標準(2017 年版 2020 年修訂)和義務教

317、育階段信息科技課程標準(2022 年版)針對不同學段設置了不同的課程內容和模塊,呈現出一個循序漸進的課程學習體系。義務教育階段圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線設計義務教育全學段內容模塊、組織課程內容。高中階段設置了滿足學生多元需求的必修和選修模塊,緊扣數據、算法、信息系統和信息社會等學科大 魏小梅.荷蘭中小學生數字素養學習框架與實施路徑J.比較教育研究,2020,42(12):71-77.96 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 概念設置體現時代性和基礎性的課程內容,兼重理論學習和實踐應用,在前四個學段的基礎上提升課程內容的廣度、深度和問題情境的復雜度,進一步深

318、化和拓展信息技術的學習。具體課程內容見表 5-2。表表 5-2 義務教育及普通高中階段信息科技(技術)課程內容義務教育及普通高中階段信息科技(技術)課程內容 義務教育信息科技課程標準義務教育信息科技課程標準(2022 版)版)普通高中信息技術課程標準普通高中信息技術課程標準(2017 年版年版 2020 年修訂)年修訂)課程內容 第一學段:信息交流與分享、信息隱私與安全 第二學段:在線學習與生活、數據與編碼 第三學段:身邊的算法、過程與控制 第四學段:互聯網應用與創新、物聯網實踐與探索、人工智能與智慧社會 必修:數據與計算、信息系統與社會 選擇性必修:數據與數據結構、網絡基礎、數據管理與分析、

319、人工智能初步、三維設計與創意、開源硬件項目設計 選修:算法初步、移動應用設計 加強學生數字素養課程的跨學科融合,拓寬多學科融合育人路徑。開展信息科技跨學科主題學習??鐚W科主題學習能夠將學習置于真實的問題情境中,使學生通過明確靶心問題與外圍問題、發現問題、分析問題和解決問題等一系列學習經歷形成由不同學科構成的知識與能力網絡,促進數字素養的綜合發展與提升。將數字素養內容有機融入其他課程教學中。一方面,要大力推動將數字素養內容直接納入相關學科課程內容中,如將網絡道德、數字倫理、數據隱私保護等內容納入道德與法治課程中。另一方面,要積極推進數字技術在學科教學中的融合應用。在高中 21 個課程標準中都提到

320、要積極利用數字技術促進教與學。開設豐富多彩的數字素養素質類課程。為了多元化培養學生的數字創新能力和數字文化素養,學校應開設一些與數字技術相關的素質類課程,如 STEAM、創客、人工智能等。這些課程可以讓學生接觸到最新的數字技術和應用,激發他們的創造力和想象力,培養他們的問題解決能力和團隊協作能力。開好信息技術課程,培養學生基礎數字知識與技能。在課程目標方面,職業學校信息技術課程旨在提升學生應用信息技術解決問題的綜合能力,使學生成為德智體美勞全面發展的高素質技術技能人才,具有較為鮮明的職業教育特色。在課程內容方面,中職課程側重基本技能與信息技術應用,高職課程則強調專業技能與項目開發能力,兩者都以

321、促進學生就業和適應產業發展需求為導向,提供了豐富的拓展模塊和彈性的課時設置,滿足不同專業和不同職業崗位對學生的數字素養要求,如下表 5-3 所示。劉敏聰,劉鵬飛,鄭婭峰等.基于信息科技的跨學科主題校本課程設計研究J.數字教育,2023,9(02):54-61.吳砥,朱莎,王美倩.學生數字素養培育體系的一體化建構:挑戰、原則與路徑J.中國電化教育,2022(07):43-49+63.97 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 表表 5-3 中高等職業學校信息技術課程內容中高等職業學校信息技術課程內容 中等職業學校信息技術課程標準(中等職業學校信息技術課程標準(2020 版)版)高等職業學校??菩?/p>

322、息技術課程標準(高等職業學校??菩畔⒓夹g課程標準(2021 版)版)基礎 模塊 信息技術應用基礎、網絡應用、圖文編輯、數據處理、程序設計入門數字媒體技術應用、信息安全基礎、人工智能初步等 文檔處理、電子表格處理演示文稿制作、信息檢索、新一代信息技術概述、信息素養與社會責任等 拓展 模塊 計算機與移動終端、維護小型網絡系統搭建實用圖冊制作、三維數字模型繪制、數據報表編制、數字媒體創意、演示文稿制作個人、網店開設信息安全、保護機器人操作等 信息安全、項目管理、機器人流程自動化程序設計基礎、大數據、人工智能、云計算、現代通信技術、物聯網、數字媒體、虛擬現實、區塊鏈等 加強職校數字素養課程建設,強化職

323、校學生專業數字技能。構建職校學生數字素養選修課。職業院校應根據學校自身特色和學生學習基礎開設不同水平的數字素養選修課。低年級學生可以通過專業大類中相關的實訓報告、信息統計表、演示文稿等,學習基礎數字知識和技能;高年級學生通過企業案例,運用數字技術制作數字作品,為工作中的數字解決和創新打下基礎。積極舉辦數字化第二課堂活動。將數字素養的培養嵌入第二課堂活動中,通過數字技能競賽、講座與公開課、社團活動、實習實訓、社會實踐等形式,讓學生以更多元的方式學習數字素養知識,激發其對數字技術的興趣和熱情,提升其數字技術應用水平。探索數字素養課程建設,提高大學生數字意識和創新實踐能力。在專業課中有機融入數字素養

324、教育內容。高校要將數字知識、數字技術和數字能力的元素有機地融入各專業課程內容中,讓學生利用數字技術或數字工具來分析和解決問題,培養其數字意識和實踐能力。加強基于數字化環境的創新創業教育。高??梢源罱〝底只髮W生創業園和孵化平臺,建設數字應用場景和虛擬仿真創業空間,開展數字創新創業教育,激發學生利用“互聯網+”、人工智能等數字技術進行創新創業的熱情,培養其數字化實踐能力。加強數字技術相關專業建設,促進互聯網及大數據人才培養。優化數字技術相關專業結構。根據2022 年度普通高等學校本科專業備案和審批結果,僅2022 年就新增設了 174 個互聯網及大數據相關本科專業點(其中數據科學與大數據技術專業

325、點 34 個、機器人工程專業點 19 個、大數據管理與應用專業點 39個、區塊鏈工程專業點 8 個)。加強數字技術專業人才培養。高校培養具有數字化意識、思維和能力的高素質人才,滿足國家和社會的數字化發展需求。如北京大學集成電路學院將加強與多個優勢學科的交叉融合,構建“人才培養、科學研究、產業促進”三位一體的集成電路創新生態。楊琦,陳炯.高職學生數字素養現狀及其培育J.河北職業教育,2023,7(01):44-47.劉怡.高職院校學生數字素養提升研究基于湖南省 1051 名高職院校大學生的實證調查J.湖南工業職業技術學院學報,2023,23(01):53-60.中華人民共和國教育部.2022 年

326、度普通高等學校本科專業備案和審批結果 EB/OL.(2023-04-06)2023-06-04.http:/ EB/OL.(2022-11-07)2023-06-1 98 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 為了提升學生的數字素養,很多學校開設了專門的數字素養課程,幫助學生提高數字化意識,掌握數字化基礎知識和技能。這里以上海市華東理工大學附屬閔行科技高中為例,介紹其開設的數字體系課程的特點和內容。案例案例 5-6 開設數字體系課程,提升學生數字素養開設數字體系課程,提升學生數字素養 上海市華東理工大學附屬閔行科技高中(以下簡稱“華理科高”)是一所以信息科技見長的特色學校,學校的計算機信息技術

327、教育已經形成了特色品牌,特別是形成了由基礎課程、實踐課程、創新課程多樣課程組成的 ICT 信息素養課程群。面向學生數字素養提升,華理科高開設了數字體系課程,包含必修課與選修課,必修課有助于夯實學生的數字化基礎能力,選修課有助于促進學生個性化發展?!白哌M數智校園 合格數字公民”必修課,助力學生快速適應高科技學習環境。該課程包含“走進數智校園”“合格數字公民”兩個模塊,面向全體學生,力求在最短的時間內讓新生適應科技校園。其中“走進數智校園”引導學生盡快地適應并主動接受華理科高的各種先進智能硬件、各類虛擬學習空間平臺,幫助學生積極開展相應的數字化學習活動?!昂细駭底止瘛币龑W生既要善于學習利用信息

328、科技方便學習生活,更要辯證地看待信息科技發展帶來的問題和挑戰,成為遵守社會道德與法律法規,主動承擔信息社會責任的合格數字公民。多彩選修課程,促進學生數字素養個性化發展。數字體系課程的選修課包括“手機攝影輕松學”“物聯網智能家居的設計與實現”“無人機項目式學習”等,在多樣化的選修課中實現對學生信息意識、計算思維、數字化學習與創新等能力的綜合培養。其中“手機攝影輕松學”課程教授手機拍照技巧,提升學生使用智能手機獲取、處理、傳遞信息的能力?!拔锫摼W智能家居的設計與實現”課程讓學生設計制作智能小作品,培養學生的計算思維和創新能力?!盁o人機項目式學習”課程融合多學科知識,引導學生以團隊的形式完成項目,發

329、展學生的自主學習和合作探究能力。上海市華理科高建立了較完整的數字素養課程體系,該課程體系以學生的數字化學習需求為出發點,設計了多樣化的必修課和選修課,涵蓋了從基礎技能到創新能力的多個層次,既注重學生的數字化基礎能力的培養,又關注學生的數字化個性化發展。優質多樣的學習資源和實驗實訓環境可以為學生數字素養培養提供系統化、0.http:/ 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 沉浸式、交互式的學習情境。因此,需要創建豐富多元的課程與活動資源,建設更加先進的技術學習與實驗空間。豐富的理論學習與實踐活動資源為學生數字素養的提升提供了基礎保障。其中課程和教材資源助力學生系統學習理論知識;社會科普資源有助于

330、普及數字知識,傳播數字理念;實踐活動資源可以鍛煉學生的動手與思維能力,具體如下表5-4 所示。表表 5-4 學生數字素養培養相關資源分類與舉例學生數字素養培養相關資源分類與舉例 資源類型資源類型 資源內容資源內容 舉例舉例 理論學習 資源 課程資源 信息科技/信息技術課程 信息技術校本課程 課后服務中 Steam 課程 人工智能課程 科普資源 國家開放大學“數字素養”學習專區 山東省教育廳 APP 內“數字素養與技能提升”專欄 教材資源 編程訓練教材(Code.org 提供的編程訓練教材)數字化課件 電子教材(Wheelock 的電子課本等)實踐活動 資源 技術認證 樂高教育的 L go Ed

331、ucation 認證 巴科斯學院(Berklee)的音樂技術青少年認證 實訓項目 CoderDojo 組織的編程訓練營(APP 開發、網站開發等)Fab Lab 數字工作室項目(激光切割機、3D 打印機等)創新大賽 中國青少年機器人競賽 嘉興青少年信息技術創新大賽 多方攜手合作建設豐富的理論學習與實踐活動資源,為學生提供理論學習與實踐活動相結合的機會。學??梢詫Σ煌Y源進行有效利用,有針對性地將其整合于課程與教學之中,讓學生在理論學習與實踐活動中全面提高數字素養;政府應加大對數字教育與青少年科技活動的支持,營造有利于數字素養水平提高的社會環境;企業可以提供技術平臺、課程資源支持和項目指導等,助

332、力各類實踐活動的開展。建設多樣化信息科技實驗室,包括數字互聯體驗實驗室、小型系統搭建實驗室和創新智能設計實驗室。數字互聯體驗實驗室主要是利用互聯網、物聯網、云計算等數字技術手段,模擬現實場景,讓學生體驗真實的在線交流,并通過搭建小型互聯系統讓學生理解互聯網應用與創新的原理。小型系統搭建實驗室主要是利用開源硬件、編程語言、機器人等工具,讓學生根據自己的需求設計方案,并通過計算機和實驗設備搭建簡易的物聯系統,助力學生進行物聯網實踐與探索。創新智能設計實驗室主要是利用人工智能、虛擬現實、增強現實等前沿技術手段,創設人工智能場景,支持學生探索人工智能原理與應用,助力學生理解人工智能對智慧社會發展的影響

333、。100 第 5 章 加快師生數字素養全面提升 融合應用多數字化平臺與工具,助力多樣化學習活動開展。人工智能教育應用平臺。其是集成了教材、課程、平臺、教具、算力等多種元素的綜合性平臺,在這個平臺上,學生可以利用數字化課程和教材資源自主學習人工智能知識,也可以利用編程訓練平臺、AI 實驗平臺等進行各種有趣的 AI 創作和訓練,提升數字素養和技能。人工智能開放性服務平臺。其是一種支持學生體驗、學習、開發、應用人工智能的各種功能和應用場景的開放性平臺。學生可以通過這些平臺來獲取人工智能的基礎知識和前沿動態,學習人工智能的核心技術和應用方法,開展人工智能的創新實踐和項目開發。機器人教具。其是為開展人工智能教育專門開發的機器人成品、套裝或組件,具有感知、控制、交互和學習等功能,能夠根據不同的環境和需求,執行多樣的任務和活動,有助于激發學生學習興趣,培養學生綜合能力。為了提高學生的數字素養,一些學校建

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