区域推进 | 程莉莉、施建国:教育新基建背景下区域教育信息化发展趋势和路径

中国教育信息化
2022-08-02 16:48 浏览量: 1049

教育新基建背景下区域教育

信息化发展趋势和路径

程莉莉 ¹ 施建国 ²

(1.浙江省教育考试院,浙江 杭州310012;

2.中国教育装备研究院,北京 100048)

摘 要:

教育新基建背景下,区域教育信息化发展面临发展策略、教育管理信息化转型、数字资源共建共享、创新应用方式转变等新趋势。文章在分析浙江省近年来教育信息化建设实践应用的基础上,提出区域教育信息化发展的四条路径:一是树立教育数字化改革的战略思维,二是推动区域教育数字基座一体化建设,三是将数字赋能组织创新作为首要任务,四是以场景化策略推动教育教学应用创新,以期为各地区域性推进教育新基建和教育信息化发展提供借鉴。

关键词:教育新基建;教育信息化;区域;路径 中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号1673-8454(2022)07-0059-06

教育信息化的发展既具有普遍规律,又具有阶段性特征。当前,以大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术为代表的教育新基建,正逐步推动教育信息化发展走向新的阶段,为促进教育数字化转型、构建高质量教育体系,提供了牵引力量和基础支撑,也为区域教育信息化发展带来新的机遇和挑战。

一、教育新基建为教育信息化发展带来新思维

作为信息和智能时代新型基础设施在教育领域的应用,教育新基建是“以新发展理念为引领,以信息化为主导,面向教育高质量发展需要,聚焦信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用、可信安全等方面的新型基础设施体系”。作为新一代的教育新型基础设施体系,教育新基建以其特有的技术特质和教育要义,为教育信息化的发展带来新思维。

(一)智能升级

所谓新基建,必然是相较于传统基建而言。教育新基建首先是教育技术装备的迭代升级,是从原来的数字化、网络化朝着数字化、网络化、数据化、智能化的方向发展。5G、云计算、大数据、人工智能等技术是教育新基建的主要技术基础,并由此实现软硬融合、云网数端一体的教育信息化发展技术新路径,推动教育网络、平台、资源、校园、应用和安全的技术升级和形态变化。

(二)一体发展

数字校园、区域教育资源平台和教育管理信息系统是传统区域教育信息化建设中的主要抓手和内容,呈现的是“以校为主,各自探索;区域着力于提供海量数字化教育资源供给”的基本模式。教育新基建的深入应用,将教育信息化发展的重点转向泛联网络、数字基座、数据治理、轻量应用,推动教育信息化在基础设施、安全运维、应用服务等方面的区域一体化。

(三)计算驱动

云计算作为新一轮产业变革的核心驱动力,实现了计算从大型机架构到以网络为基础架构的进化,从而使计算成为一种公共服务,并通过不同的应用场景实现算力的不断释放,为对教育过程的全方位感知提供了强大的技术支撑,让教育教学数据的动态采集、共享和分析成为可能,推动了数据价值的深度挖掘。云计算是教育新基建的基石,计算驱动是教育新基建的重要特征,也让数据治理成为可能。

(四)双向在线

教育新基建通过信息技术与教育教学的全面深度融合创新,着力为促进每个学生潜能发展的个性化学习创设智能教育环境和学习支持。实现融合创新与教育信息化发展“应用”阶段的核心区别在于,从单向在线走向双向在线,即从单纯的教育教学管理和内容的数字化、在线化,如教育管理信息系统、网络课程、数字资源等,转向基于数据和计算的精准画像、智能推送、因材施教。

(五)跨界协同

教育新基建通过传感、移动互联、物联网等技术实现软件和硬件融合,实现不同终端和不同系统之间的业务协同和数据融通。这种融合融通带给教育教学跨域和无缝协同,如教学空间的虚实融合、校内外资源的有机整合、线上线下教学的混合、跨层级跨部门的教育治理等,从而真正推动教与学方式、教育供给方式、教育治理模式的变革。

二、教育新基建背景下的区域教育信息化发展趋势

教育新基建在技术支撑和发展理念上都体现了新方向、新要求、新任务。作为信息时代教育变革的基础条件保障和实现教育数字化转型的牵引力量,教育新基建正在为教育信息化发展带来新的机遇,推动区域教育信息化发展呈现新的趋势。

(一)从学校单一推进到区域一体发展

在传统模式下,教育信息化的发展主要立足于单个学校的数字化校园建设。学校依据教育教学需求,自主投入建设校园网络、机房、应用系统,自主负责网络安全维护。多年来,我国数字化校园建设,特别是教育信息化基础设施和应用取得长足发展,绝大多数中小学校都建成校园网络、班级多媒体和各类管理、教学信息系统。

以浙江省为例,截至2021年底,全省普通中小学校有效生机比为3.74∶1;98.85%的中小学校拥有校园网,99.23%的学校无线网络覆盖主要教学场所,班级多媒体普及率达100%,其中交互式多媒体占比63.88%;基本普及“一校一师一生一人一空间”,全省教师网络学习空间开通率95.09%,教师活跃空间比例达43.45%[2];线上教学、家校沟通、智慧点餐、网络教研、网络学习空间等各类应用在中小学校得到因地制宜的建设和应用。

随着教育信息化的深入发展,传统建设模式下的信息和数据孤岛、重复投入大、安全和运维管理难等问题不断显现。教育新基建的发展,实现了更加高速的网络以及算力、存储等基础设施的云化公共服务,为破解信息孤岛、重复建设等问题提供了可行路径,推动了区域教育信息化发展的策略从学校单一建设走向区域整体推进。

区域统筹解决技术支撑以及数据的跨校、跨部门、跨层级共享和交换,学校主要负责应用场景开发。策略上,区域统筹推进教育信息化发展需要关注“五统一”:一是统一规划“云网数端”的一体化;二是统一设计业务与数据中台;三是统一规范应用服务,形成整体服务平台;四是建立统一的数据中心和提供数据服务;五是建立统一的网络信息安全服务体系。

杭州市西湖区自2018年以来,以区域统筹推进为总体思路,提出以“四云”(云机房、云网络、云门户、云应用)建设为基础的数字化教育建设目标。各个学校不再建设单独的机房,逐步将所有学校的机房应用统一到云机房;学校不需要单独的对外服务器,逐步将所有学校外网出口全部统一到区域网络中心构成云网络;不再单独建设门户网站,将所有学校的门户统一到云机房部署;建设区域统一局校应用管理平台,建设面向教师、学生(家长)的业务系统,覆盖所有学校。

(二)从单向管理系统到教育智慧治理

教育新基建具有虚实融合、软硬通融、跨域协同的能力和特征,积极促进了教育管理信息化的跨越式提升,教育管理信息化发展从基于单个教育管理信息系统的业务应用,转向支持跨平台、多用户的智能化、一体化协同服务。

区域教育管理信息化发展将通过业务协同和数据融通,实现流程重构、制度重塑和组织创新,促进“教育决策由经验驱动向数据驱动转变、教育管理由单向管理向协同治理转变、教育服务由被动响应向主动服务转变[3],助推现代化教育治理体系的构建。

教育新基建下的教育治理将主要呈现两个特征:一是基于数据的精准决策将成为教育治理的重要特征,实现全样本、全过程、多模态的数据采集,以及数据的跨部门、跨系统共享,通过决策分析和监测工具将数据转化为“政策证据”;二是促进教育协同治理体系的形成,成为撬动教育管理变革的重要路径。如针对义务教育“双减”工作,浙江省积极创新校外培训监管方式,通过核心业务梳理和共享模型构建,开发建成“浙里培训”应用,横向打通培训机构审批系统、企业登记系统、民办非企业登记系统、征信系统、防疫系统、教师管理系统、银行系统等12个跨部门系统,纵向打通省、市、县三级业务平台,通过数据共享,实现课程、师资、资金等全数据上线,变当前线下教育部门单兵作战的监管、处置方式为跨层级、跨部门在线协同治理,推动监管制度重塑,成功打造具有浙江特色的校外培训行业整体智治新格局。

(三)从“人找资源”到资源共创和智能推送

数字资源一直是教育信息化的重要内容,也越来越成为重要的课程和学习资源,为学生提供个性化的学习支持。2021年,教育部等五部门联合发布《关于大力加强中小学线上教育教学资源建设与应用的意见》,并提出“利用线上教育资源教与学成为新常态,优质教育资源共享共用格局基本完善”的发展目标。

根据《中国教育信息化发展报告(2020)》的数据显示,截至2020年底,我国中小学校语文、数学、英语学科拥有与教材完整配套数字教育资源的学校比例均超过75%;超过68%的教师在备课环节使用多媒体课件制作工具,超过38%的教师在教研环节使用网络教研平台,其中教师最常使用的依然是PPT课件。可见,数字资源的应用仍停留在改变知识的表征方式,即停留在资源的单向在线——“人找资源”。

在教育新基建的普及推广中,应逐步转变数字资源的建设和应用方式,基于知识图谱、算法分析和机器学习,实现资源的智能推送,有效支持师生的自主学习、自适应学习,满足个性化需求。同时,区块链、云计算等技术能够更好地支持师生灵活创设教研和学习共同体,实现资源的共创、共享,创新供给模式,提高供给质量。

如杭州市建兰中学近年来着力构建数字学校基础设施——“建兰大脑”,目标是实现每个孩子都有一个AI书童,每个教师有一个强大的AI教学和教研助手,整个校园有一批数据工程师。“建兰大脑”通过学科知识图谱和学生作业、学业测试等学情数据,为每个学生构建一棵知识树和个性化的专属单元学习“诊断书”。在此基础上,通过基于多元智能理论的“建兰素养”模型,精准画像学生的学习偏好、认知风格、知识结构、能力水平等学习特征;并结合学校特色校本资源库,智能推送学习内容,实现每个学生有不同的作业,以及课堂上教师的针对性分组学习。

(四)从全员能力提升到人格化的创新和引领

“十三五”以来,教育部先后组织实施了两轮中小学教师信息技术应用能力提升工程,全员开展教师信息化教学能力培训,增强了教师应用信息技术开展教学的基础能力,有力地推动了技术与教育教学的应用融合。

随着教育新基建的发展和深化应用,信息技术将着力破解育人方式、教学方式、教育资源供给等教育发展中的深层次矛盾,促进教育的深层次变革和创新。在这个过程中,部分数字化意识、数字化思维和能力相对较强的教师将在应用技术创新教学上发挥人格化的作用,先行先试,并起到带动和辐射的积极效应。

如浙江省采用“1位名师+10位学科带头人+N位骨干学员”的模式,迭代建设中小学名师工作室732个,面向全省中小学(幼儿园)教师开展教学成果分享、主题研修、名师直播、名师送教等线上线下研修活动,培养学科带头人3569人,招收学员42万人,推动了浙江名优教师从个体优秀走向群体卓越。

从2021年起,浙江省还在高等教育阶段大力推进名师网络工作室,目前已遴选确立首批31个高校省级名师网络工作室(虚拟教研室)试点名单,以互联网思维探索构建多层级、多学科领域、多类型的新型基层教学组织体系,打造教师教学发展共同体。

三、教育新基建背景下的区域教育信息化发展路径

新形势、新任务带来新思路、新路径,各地要从强化战略思维、找准关键抓手等方面入手,积极顺应和推进教育新基建发展,加快推进教育的数字化转型。这不仅是新时期区域教育信息化发展的基本图景,也是区域教育现代化的战略支撑和发展路径。

(一)树立教育数字化改革的战略思维

从技术发展的特征分析来看,近年来技术的新发展主要集中在四个方面:感知、通信、计算和数据,深刻地改变了人们的认知和沟通能力。过去,人类主要依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官感知客观世界,然后将其映射到主观世界,实现认知的过程。如今,大量的传感技术已经超越了人类的自然感觉器官,人们的认知方式发生了重大改变,进而推动管理、制度的重塑。

教育新基建通过5G、人工智能、大数据等新技术与教学、管理的融合,推动了教育教学管理体制机制、组织架构、手段工具和方式流程的全方位、系统性重塑及根本性变革,为师生输出数字化服务,实现端到端的价值赋能,推动了符合数字化、智能化社会需求的教育发展新形态和学校新形态的构建。

对此,各地在推进教育信息化发展的过程中,首先需要强化教育数字化改革的战略思维,提升教育行政部门和各级各类学校领导的数字化思维,提高教育信息化发展的领导力。2021年,浙江省教育厅印发《浙江省教育领域数字化改革工作方案》,提出“以全域性数字化改革为总牵引,撬动教育领域各方面改革,办好人民满意的教育。综合运用数字化技术、数字化思维、数字化认知,对教育治理的体制机制、组织架构、方式流程、手段工具进行全方位系统性重塑,高效构建教育治理新平台、新机制、新模式,高水平推进浙江省教育治理现代化”。《教育部2022年工作要点》也明确提出,实施教育数字化战略行动,积极发展“互联网+教育”,加快推进教育数字转型和智能升级。[6]

(二)推进区域教育数字基座一体化建设

教育数字基座是“云网端数一体化”技术路线下区域教育新型基础设施的重要形态,是教育新基建赋能教育教学应用创新的基础,主要包含区域教育云、多网互通的教育专网、高速安全的校园网络、一体化智能化平台、教育数据仓等。教育数字基座的建设应遵循“一体化、智能化”原则,着力实现物联设备统一接入管理、数据“一数一源”融通管理、平台互联互通和应用的多样化、个性化服务,实现“物联、数联、智联”。

浙江省自2021年启动教育领域数字化转型以来,着力推进全省教育公共服务行业云、教育大数据仓建设,为各地各校提供组织中枢、数据中枢和应用中枢服务。

上海市则在《上海市教育数字化转型实施方案(2021—2023)》中提出“打造教育数字基座,赋能各类教育应用发展”,建设数据中心、组织中心、物联中心、应用中心和消息中心,并将学校“数字基座联结”作为构建教育数字空间的关键节点,“通过使用同款基座或接口标准一致,各县区内学校联结一体”。[8]

(三)将数字赋能组织创新作为首要任务

管理学之父亨利·法约尔(Henri Fayol)的经典管理理论,把管理职能设定为计划、组织、指挥、协调和控制,为整个工业时代的发展带来有效的组织管理保障,也成为教育管理和学校管理的基本模式。

新基建背景下,教育教学管理结构不断走向扁平化,管理方式从分工、控制走向协同、赋能。区域教育的数字化改革,首要任务要围绕组织行为的数字化,应用技术创新沟通方式、组织方式、评价方式等,实现组织在线,提升组织管理能力和效率。

杭州市西湖区于2019年提出了建设“数字教育局”的设想(见图1),通过教育局机关在线、学校在线、教师在线、家长在线四个阶段的推进,目前已实现从教育局到家长的扁平化管理,打通局、校、家的在线应用完整链路,实现了教育局对学校的统一要求、统一部署,也实现了学校的自主管理、个性发展。

图1西湖区线上教育局逻辑框架图

(四)以场景化策略推动教育教学应用创新

创新应用新型基础设施是教育新基建的重要组成部分,也是教育新基建实现与教育教学深度融合的核心要义体现。数字化改革就是如何将物理世界问题转化成数学世界的问题,转化的关键是要找到映射的函数,实现物理空间与数字空间的数字孪生,并用数学工具解决人们面临的问题。

在这个过程中有五个关键词:连接、场景、数据、计算、创新。其中场景化思维是教育数字化改革的基本思路。所谓场景,就是特定的情境。以新基建创新教学、管理和服务,必须基于教育的核心业务,坚持问题导向和效果导向,从区域教育改革发展的实际需求出发,围绕中心和重点工作找准技术切入口和突破口,构建智能化教育数字场景。

浙江省温州市瓯海区为破解学生德育评价单一化的问题,上线“慧德育”学生成长美好评价系统,包含品德、学业、身心发展和审美素养、劳动与社会实践等内容,通过全数据采集、分析,自动形成学生成长“数字画像”,并开发20多个场景化应用,满足不同学校对学生个性化评价方案的定制需求。目前,18所学校已完成接入,覆盖师生及家长3万余人,学生评价累计160万余条。

杭州市西湖区针对教育高质量发展中,教师交流和学校需求精准匹配的难点突破需求,建设“智慧人事”应用系统,基于西湖区教育人事平台,创建全区人事档案平台,实现了汇聚全区所有中小学教师学科、年龄、学历、职称、荣誉级别、骨干层次等信息的动态化和标准化,并打通西湖信息库,实现业务的横向协同、纵向贯通。同时,开发数字沙盘推演,构建算法模型,对教师交流前后的学科配比、年龄比例、学历比例、职称比例、荣誉级别比例、骨干层次比例等指标变化进行智能模拟和推荐,为区域和学校提供精准、智能化的教师交流管理决策支持,创新区域师资优质均衡配置方式。

英国经济学家卡萝塔.佩蕾丝(Carlota Perez)曾提出一套技术经济的范式,把工业革命划分成五次产业与技术革命。简言之,就是“一代产业革命,一代基础设施”。从本质上看,教育新基建正悄然掀起一次教育的新革命,正在为构建促进学生全面而有个性发展的高质量教育体系赋能。

编辑:梁萍

(本文转载自中国教育信息化 ,如有侵权请电话联系13810995524)

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