青岛“智慧教育示范区”创建模式与实践研究_臧方青.pdf

中国教育信息化 编辑部：中国教育信息化2023年第3期进入 21 世纪，随着物联网、移动互联网、云计算、人工智能等技术的飞速发展，教育的组织形式在技术和数据的支撑下发生着深刻的变革，新的智慧教育范式正在探索和重塑教育生态。一、从教育信息化到智慧教育教育信息化是一个循序渐进、不断发展的过程，是在教育领域广泛应用信息技术、开发教育资源、优化教育过程、提高教育质量和效益，推动教育改革和发展，培养能够适应信息社会需求的创新人才的过程。其目标是实现从教育专用资源向教育大资源转变、从提升师生信息技术应用能力向全面提升信息素养转变、从融合应用向创新发展转变，努力构建“互联网+”条件下的人才培养新模式，发展基于互联网的教育服务新模式，探索信息时代教育治理新模式1，以支撑实现教育现代化的发展。教育部 2022 年工作要点 提出“实施教育数字化战略行动”，加快推进教育数字转型与智能升级。智慧教育是一种新型的教育形态青岛“智慧教育示范区”创建模式与实践研究臧方青摘要：近年来，我国高度重视智慧教育发展，出台多项举措助推“智慧教育示范区”建设。作为全国“智慧教育示范区”创建区域之一的青岛，首先从智慧教育环境、资源应用、师生素养、人才培养基础四个方面进行研究，从中发现问题与不足，并提出针对性改进思路：坚持“全市统筹、区域协同”推进机制，采用“基础+特色”模式推进实施六项工程：网络基础设施和网络安全提升工程、智慧教育环境提升工程、青岛教育e平台深度赋能应用工程、优质资源汇聚共建共享工程、师生信息素养优化提升全覆盖工程、人工智能教育普及拓优工程，探索出一种“基础+特色”的智慧教育新模式。关键词：智慧教育示范区；教育信息化；教育治理；教学改革；区域创建中图分类号：G434文献标志码：B文章编号：1673-8454（2023）03-0068-06DOI:10.3969/j.issn.1673-8454.2023.03.008作者简介：臧方青，青岛市教育装备与信息技术中心主任助理，高级教师，硕士（山东青岛266000）2023年 第3期（第 29 卷 总第 522 期）中国教育信息化C hi nese JournalofIC T i n Educati onV ol.29,N o.3M ar.202368中国教育信息化 编辑部：和教育模式，依托物联网、云计算、大数据、无线通信等新一代信息技术，使教育实现物联化、智能化、感知化、泛在化，是教育信息化的发展目标。黄荣怀认为，智慧教育的三重境界2包括智慧学习环境、新型教学模式和现代教育制度，是对智慧教育示范区创建的重要指导，应满足以下条件：一是环境好，二是模式优，三是创新应用体制、机制。党的二十大首次将“推进教育数字化”写进党代会报告，明确了加快推进教育数字化的行动纲领。“十四五”数字经济发展规划 也提出“深入推进智慧教育”，强调推进教育新型基础设施建设和智慧教育示范区建设，推动“互联网+教育”持续健康发展。为进一步落实 教育信息化 2.0 行动计划 ，教育部 2019 年决定在全国开展“智慧教育示范区”创建工作，推动教育信息化融合创新发展。主要围绕师生信息素养、技术与教育教学深度融合、学生学习评测、学习资源供给、教育教学治理等方面，遴选可推广的先进经验与优秀案例。2021 年，青岛市成功入选 2020 年度教育部“智慧教育示范区”创建名单。2021 年 10 月，山东省“十四五”教育事业发展规划 明确提出，将支持青岛建设人工智能教育标杆城市和全国智慧教育示范区。二、青岛智慧教育示范区创建基础研究（一）智慧教育环境基础近年来，青岛市投资 10.39 亿元构建了“专网专用、高速互联”的教育城域网和“分级负责、多重防护”的网络安全保障体系，实现了城域网骨干带宽 100G、互联网出口总带宽 60G、区市分中心 40G、城区中小学 10G 接入城域网、幼儿园全部光纤上网和校园无线网络 100覆盖，如图 1 所示。通过打造“青岛教育 e 平台”（见图 2），整合 5 级教育信息系统，实现政务服务、数据资源跨层级、跨部门融合共享，全面支撑管理、教学、教育公共服务等各类业务的分发推广和应用。2020 年疫情期间，e 平台支撑了全市120 所高中和中职学校“停课不停学”。2021年，e 平台入选数字青岛“双十二”建设任务，通过打造义务教育入学“一网通办”等服务场景，推动了教育数字化转型，成为“智慧教育示范区”创建的坚实基座。（二）智慧教育资源应用基础青岛 e 平台汇聚国家、省、市千万量级大资源，实现全学段、全学科、全版本覆盖，面图1青岛教育城域网结构图2青岛教育e平台示意图青岛“智慧教育示范区”创建模式与实践研究69中国教育信息化 编辑部：中国教育信息化2023年第3期向全市免费共享。青岛教育 e 辅导系统，支撑优质教育资源惠及全市师生。通过建设一卡通、电子班牌等，实现学校日常教育管理的数字化；通过智慧课堂系统、错题本、生涯规划等系统工具，辅助教师教学能力提升和学生学习方法改进。基于教育部“同步课堂推进城乡教育一体化发展实践共同体”项目建设（见图3）和“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区建设（见图 4），探索实现基于大数据技术的课堂教学分析和全过程评价机制。（三）智慧教育师生素养基础据 2020 年中国互联网学习区域发展报告（青岛区域）分析，2020 年，青岛市基础教育领域教师互联网教学综合发展指数为 4.21，高于全国教师综合指数 3.87；学生互联网教学综合发展指数为 4.23，高于全国学生综合指数3.983，如图 5、图 6 所示。2021 年首次完成青岛市 452 所学校、2441名教师、16 万名学生的全市中小学信息素养评估，近 90%的小学生、83%的初中生和79.65%的高中生，在实践活动中表现出较高的创新性思维能力，并且认为开展人工智能课教育，提高了自身对人工智能与人类关系的认知水平。（四）智慧教育人才培养基础青岛市已建成超算中心和 249 个实验室，满足了 20 万名学生体验、探究、实践的要求。市域内人工智能开课学校数量、学生数量、实验室建设数量等均居于全国前列，在全国率先提出市域层面全面普及人工智能基础教育，打图3“同步课堂推进城乡教育一体化发展实践共同体”项目活动图4“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区名单图6学生互联网学习整体发展指数图5教师互联网学习整体发展指数青岛西海岸新区70中国教育信息化 编辑部：造了“普及、拓展与培优”的小初高全学段课程体系，“纲要课程实验室赛事评估”综合施策的青岛人工智能教育模式取得较好的效果，如图 7 所示。（五）问题与不足分析对标国家、省、市有关文件要求和先进地区教育信息化的建设发展，青岛市的智慧教育示范区创建还存在以下一些不足，具体如表1 所示。三、青岛市智慧教育示范区创建模式思路坚持“全市统筹、区域协同”推进机制，采用“基础+特色”模式推进实施六项工程。（一）网络基础设施和网络安全提升工程区市 40G 接入教育城域网，构建高速互联的教育城域网，提升网络基础设施智能化水平。印发 青岛市教育系统网络 IPv6 升级规划方案，完成 IPv6 升级改造，深入推进 IPv6 等新一代网络技术的部署和应用，夯实“本地资源+云服务”的基础，满足突发性强、并发数高的应用需求，增强网络的精准感知和科学管理能力。全面提升网络安全工作水平，打造网络管理和网络安全专业队伍，建立完善的网络安全组织机构、管理制度、技术防护和应急预案，重点落实网络安全等级保护制度和关键信息基础设施制度，建立“分级负责、多重防护”的教育系统网络安全体系。（二）实施智慧教育环境提升工程建成覆盖全市中小学的智慧教育基础设施，构建以学习者为中心的智慧校园生态，支撑课堂教学方式、教学过程和教学评价变革。全面实现全市中小学万兆接入教育城域网，逐步建成功能完善、安全管理规范的教育无线网络。推进数字学科教室、数字实验室、数字图书馆、虚拟仿真实验室等智能化教学环境建设，全市遴选数字应用场景 20 个。实施智慧环境支撑下的教学模式创新和评价方式变革。全市遴选优质教学软件典型应用 100 个、校本优质教育资源库 20 个。依据标准开展星级智慧校图7人工智能教育支撑体系表1青岛市智慧教育创建问题与不足领域不足改进方法基础环境教育新基建任务需进一步落实加快5G、IPV6等新技术的步伐平台数据数据不通、更新慢一是横向数据打通，与市政府其它局的重要数据实现对接；二是推动相关处室业务系统数据更新资源建用已有资源适用性差构建优质资源汇聚共享机制，建设体系化、全过程课程资源融合应用信息化教学散点式的、局部开展专家课题引领指导下的全域信息化教学融合应用模式试点人工智能教育推进人工智能特色建设需进一步加强开展学生人工智能研学、科技创新活动；设置人工智能岗位青岛“智慧教育示范区”创建模式与实践研究71中国教育信息化 编辑部：中国教育信息化2023年第3期园示范校评选，计划 2025 年实现全市中小学智慧校园全覆盖。（三）青岛教育e平台深度赋能应用工程聚焦教育政务信息系统整合，市域内各学校信息系统、个性化应用模块统筹接入青岛教育 e 平台，实现教育管理、数字资源、应用服务“一网统管”。开放协同、模块整合、数据打通、政务服务、数据资源跨层级跨部门融合共享，促进管理决策和公共服务提质增效。打造“学校情况一张图”“教学资源一张网”“招考入学一件事”“教育服务一号通”等综合场景，推进教育治理现代化，实现教育业务办理数字化转型。强化平台应用服务支持功能，深化落实“双减”政策，助力疫情期间“停课不停学”，为智慧教育提供了坚实的“数字基座”。（四）优质资源汇聚共建共享工程完善“基础+特色”资源保障体系，多渠道汇聚专题教育资源，推动“双减”政策背景下家庭教育资源推广应用，提升数字教育资源服务均等化、普惠化、便捷化水平。实施基础数字教材等课程资源全覆盖；结合“双减”升级完善“e 辅导”等教学资源系统，打造每周名师导学课、名师空中课堂、一对一直播答疑等类型多样、覆盖全面、梯度合理的教学资源池，服务教育教学、课后服务、教师研修、家校共育等；增加党史教育、科技探索、海洋教育、心理健康等特色资源库，指导区域和学校内生高质量、高可用度、高点击量的“三高”资源；探索虚拟仿真实验室、人工智能等个性化学习资源建设及应用。（五）师生信息素养优化提升全覆盖工程以青岛市中小学信息素养提升质量评估体系为统领，全方位、多维度、深层次、立体化推进全市中小学师生信息素养提升。人才培优促引领，推进“135”信息化专业人才培养工程（100 名中小学校首席信息官、300 名中小学信息化专家型校长、500 名中小学信息化专家型学科教师）；竞赛评选促应用，每年组织“三赛一节”（创客竞赛、人工智能竞赛、信息奥赛、科技节）信息与科技类竞赛活动 50 余赛项，惠及学生千人以上；课题研究促提升，重点探索人工智能、智慧教育、新技术赋能融合等主题，每年开题 35 个；典型案例促宣传，每年遴选优秀案例百余个，以点带面发挥典型的示范辐射带动作用。（六）人工智能教育普及拓优工程全面构建青岛人工智能教育课程体系，人工智能教育课程普及率 100%，挖掘一批优秀的教学模式、教学课例；持续开展人工智能教师队伍建设，每年拓优培育 15 名“理论水平高、业务能力高、动手能力高”的三高名师，普惠培训教师 600 人；开展人工智能实验室建设，全市普及率 100%；人工智能素养评估持续跟踪监测，预计到 2024 年样本数量将突破 20 万份；探索人工智能创新教育教学新模式，评选至少 4 个人工智能教育示范区和 100 所人工智能教育示范校，打造人工智能教育青岛样板。随着人工智能和物联网技术的发展，基于智慧教育环境支撑的智慧教学是教育技术发展的未来趋势，教育工作者应充分利用师生在智慧教育环境中产生的大数据，进行可视化分析，预设适合学习者发展的个性化学习所需要的资源、路径和方法，真正做到“以学定教”。但“如何从这些教育大数据中提取有价值的信息是目前学习分析面临的最大技术挑战”4。通过分析不断产生的数据，时刻跟随学