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吴砥:教育新基建支撑区域智慧教育新生态

来源:

教育信息化资讯

  2021全球智慧教育大会上,华中师范大学教授吴砥对国家近日提出的教育新基建政策进行了分析解读,其在介绍教育新基建的背景和政策要点的基础上,指出六个重点建设方向,并且借助武汉、长沙、南昌、银川等多地案例,展示了教育新基建支撑构建智慧教育新生态的样态。

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  他表示,“十四五”期间,教育新基建必然是打造高质量教育体系的基础支撑,对于融合新技术、壮大新动能、创造新供给、扩大新需求,促进数字化转型具有重要意义。

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吴砥 华中师范大学教授、教育部教育信息化战略研究基地(华中)常务副主任 

教育新基建的提出背景和政策要点

  我国教育信息化经过1.0时期的“三通两平台”和2.0时期的“三全两高一大”等建设,各方面均取得较大发展,整体水平显著提升,教育信息化处于向全新阶段跃迁的关键节点。2018年12月,中央经济工作会议首次提出,“新型基础设施建设”主要是围绕5G、人工智能、工业互联网等新技术构建。

  在此背景下,2020年10月,十九届五中全会明确提出,要建设高质量的教育体系,对教育行业的发展提出了更高要求。教育行业是新型基础设施建设的一个典型场景,《教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》(以下简称《指导意见》)于今年7月正式发布,主要强调到2025年基本形成结构优化、节约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系。

  教育新基建具有重要意义,一方面,教育新基建能有力支撑高质量教育体系建设,近几年教育信息化的发展成果,尤其是疫情期间的情况,突出显示了基础设施的重要作用。另一方面,教育作为新基建的重要应用场景,对于融合新技术、壮大新动能、创造新供给、扩大新需求,促进数字化转型具有重要意义。

教育新基建支撑构建智慧教育新生态

  教育新基建的启动有助于加快构建智能时代教育的新型生态系统,可在多个维度对教育教学形成助力,包括推动智能学习资源的聚合服务新生态的构建,为学习者构建更具真实性、更强体验性、更深交互性的学习资源环境;推动教育智力资源服务新生态的构建,教育新基建将有力支撑“专递课堂”“名师课堂”和“名校网络课堂”等三个课堂的应用,通过教育“大资源”服务改变以往的教育资源,尤其是名师资源等智力资源传播范围、服务渠道相对有限的局面,促进优质资源在更大范围内实现共享;促进泛在学习与终身学习新生态的构建,通过推进教育信息化转型升级,构建真正意义上的泛在学习环境,实现人人皆学,处处能学,时时可学。

  智慧教育建设重要的目标之一是构建智能技术支持下的全新教育生态。它不是某个环节或局部的改革,而是整体创新和重构。因此,《指导意见》主要从信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用和可信安全等六个方面展开,和各地在发展智慧教育时面临的主要难点和痛点问题基本一致。

  一是信息网络,主要包括教育专网和校园网络两个方面的内容。

  目前,我国已实现中小学校100%联网,但大部分学校的接入带宽难以满足今后的教育需求,尤其是当虚拟现实、4K或8K高清视频等应用走进学校之后。因此,《指导意见》提出的第一个重点方向是信息网络基础设施,其关键是让各级各类学校显著提升校园接入带宽,做到网络地址、域名和用户的统一管理,深入推进IPv6规模部署和应用,实现校园无线网络全覆盖,以及支持校园物联网建设等。且对各级各类学校接入带宽提出更高要求,明确提出“万兆到区县、千兆到校园、百兆到班”,以期为后续应用提供良好支撑。

  这方面的一个典型案例是江西省教育专网的建设。教育专网的概念已提出很长时间,但具体该如何建设,有何成效?江西省教育专网四级网络全部建成并组网促进了教育宽带网络提速降费;实现大规模并发使用、统一应用;可以在统一地址、域名、用户等方面发挥作用;同时有助于构建绿色安全、可管可控的教育网络。

  二是平台体系,主要包括新型数据中心和学校服务体系等内容。

  目前部分学校热衷于建“教育大脑”、教育数据中心等,但脱离实际条件的过多建设可能会造成“低、小、散”等情况。对于普通中小学校而言,独立构建数据中心、机房、“大脑”等,投入大且运维负担重。因此,此次明确提出不鼓励区、县以下地区,以及中小学独立建设数据中心,倡导整合汇聚、集约建设和高效利用,加强教育数据治理,服务于教育科学决策。

  此外,《指导意见》还呼吁推动平台开放协同,尽可能整合此前建设的各级各类平台,包括省平台、市平台、区县平台、学校平台等;升级网络学习空间,网络学习空间是教育信息化1.0、2.0阶段逐步发展起来的服务于师生学习的一个主要阵地,目前该空间的作用已逐步显现,但离真正的深度应用普及还有一个过程,还需进一步深化。

  这方面的典型案例包括浙江的之江汇教育广场和武汉教育云。前者是一个活跃度较高、规模较大的省级平台,整体应用较好,尤其是其名师网络空间发挥了重要作用。后者在疫情期间发挥重要作用,基于平台的线上教学为武汉平安度过疫情提供了重要支撑。

  三是数字资源,主要包括新型资源和工具、资源供给、资源监管三个方面的内容:

  开发新型资源和工具,即通过数字资源供给侧改革,提高资源服务质量,并覆盖各教育阶段;优化资源供给服务,即通过数字资源需求侧改革,实现科学归类、多源汇聚、智能检索;提高资源监管效率,健全数字资源的准入、交易、更新和监管等全链条管理。

  这方面的典型应用包括中央电化教育馆针对中小学的虚拟实验教学服务系统和国家教育资源公共服务平台。

  疫情期间“停课不停学”,中小学生的课堂教学可以通过在线课程来完成,但是实验教学怎么办?为解决这一问题,中央电化教育馆上线了大规模的虚拟实验教学服务系统,覆盖小学、初中、高中等主要学段的理、化、生课程,整体取得较好效果,在实际应用过程中较受欢迎。

  同样应运而生的还有国家教育资源公共服务平台体系。早期许多地方为解决资源供给难题,过多地建设资源平台,随后国家加强平台整合力度,建成国家教育资源公共服务体系,使各地可以相对方便地找到所需资源,或实现更加智能化的主动服务。

  四是智慧校园,主要包括智慧教学设施、智慧科研设施和智慧公共设施三个方面的内容。

  智慧校园是各级各类学校较为关心且在未来三至五年将重点推进的项目,其建设首先需要完善智慧教学设施,包括通用教室、专用教室、个人学习终端和视频交互系统等;其次需建设智慧科研设施(主要针对高校),包括科研实验改革、科研资源共享和科研协同创新等;此外,还需部署智慧公共设施,包括图书馆、体育馆、食堂、宿舍等设施,实现平安校园、健康校园、绿色校园。例如,在明厨亮灶的基础上,进一步实现智能化餐厅:构建食材供应链管理和师生健康档案,为师生定制最适合个人的健康食谱等。

  以华中师范大学为例,华师大新建成一栋智慧教育大楼,集成了一批具有不同功能的智慧教室,能以多种方式支撑不同形态的教学。另一个案例是武汉市第十一中学,该校在五年的建设探索过程中,基本上实现了信息化教学的常态化,实际效果良好。

  五是创新应用,包括普及教学应用、创新评价应用、拓展研训应用和深化管理应用等。

  其中,教学和严训应用主要针对教师;评价应用主要针对学生;管理应用主要是对学校的管理体系。

  在这方面,一个典型的案例是银川市第十五中学的“互联网+3571讲学稿”教学模式,即教学3阶段、课前预习5环节、课堂教学7步骤、课后巩固1过程。通过这一模式,该校确实做到了基于互联网改革全校教学结构,实现整体流程重组。

  另一个典型案例是第二批国家“智慧教育示范区”创建区域之一的南昌市。该市已大规模实现了高中学业水平的机考,显著降低了考试成本,同时也屏蔽了可能出现的考试作弊等现象,尤其是其在考试评价改革方面的探索已走在行业前列。

  还有一个案例是长沙市通过数据驱动的综合素质评价。中小学生的综合素质评价是教育工作的重点,也是难点。长沙市长期以来推进综合素质评价改革工作,为每一所学校生成教育质量综合评价报告。通过评价引导学校改善教育教学方式减轻学生学业负担。

  在研训方面,宁夏回族自治区可作为典型案例,该区也是国家“互联网+教育”示范区,目前已完成全区将近7万名教师的在线信息素养测评,同时进行过程跟踪。通过这一举措,宁夏自治区教师的信息素养水平近两年快速提升。

  此外,宁夏自治区的教育数据治理能力也值得肯定。在省一级的行政单位中,能够做到全区教育大数据综合汇聚治理,实现多级教育驾驶舱等服务的很少,而宁夏通过构建智能教育数据管理大平台,已初步实现这一应用。

  六是可信安全,主要包括增强感知能力、保障绿色上网、推动可信应用、健全应用监管等四个方面的内容。

  安全的重要性不言而喻,而安全相关技术的进步也为教育改革提供了新路径。例如,区块链技术的进步有助于实现数字学位证书的发放。这在国外已有成功案例,国内也有一些地方开始尝试,如湖南省的职教系统已开始建设职教区块链。

  通过以上六个重点方向的建设,未来的教室将更为智能化、个性化和泛在化,未来教师将具有更好的信息技术能力、扎实的教学能力和专业功底,而未来教育将以学习者为中心,形成更加开放的教育生态系统,它必然是面向人人、适合人人的新型教育生态,可以实现差异化的教学、个性化的学习、精细化的管理、数据驱动的教学研究,以及智能化的管理服务。

  本文根据华中师范大学教授、教育部教育信息化战略研究基地(华中)常务副主任吴砥在2021全球智慧教育大会的报告整理,整理:郑艺龙


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