区域教育数字化发展研究｜田鹏：北京市智慧教育生态化服务体系构建思考

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田鹏.北京市智慧教育生态化服务体系构建思考[J].中国教育信息化,2023,29(5):80-86.DOI:10.3969/j.issn.1673-8454.2023.05.009

区域教育数字化发展研究

北京市智慧教育生态化服务体系构建思考

摘　要： 教育数字化转型是一场由数字技术发展引发的教育颠覆式变革。构建与未来数字社会相适应的数字化教育体系已经成为当前教育信息化的重要使命。针对当前技术发展趋势和未来教育需求，分析未来教育面临的问题，探讨教育数字化转型面临的挑战和机遇，并站在信息化角度对教育数字化转型方式进行思考，提出教育数字化转型应“以系统化设计为基本原则、以诊断式教学模式为核心、以数字空间为主场地、以精细化数字教育资源为关键、以师生信息素养提升为保障、以新技术创新应用为途径”的总体思路。在此思路下，从智慧教育业务协作体系和智慧教育生态化服务信息平台两个层面，对未来智慧教育工作内容和架构进行了规划设计，提出“一院，两会，四工程，四办法”的智慧教育业务协作体系，以及“6×N+3”的生态化服务信息平台体系结构。

关键词： 智慧教育；数字教育；数字化转型；人工智能；大数据；未来教育

中图分类号： G434

文献标志码： A

文章编号： 1673-8454（2023）05-0080-07

一、北京市教育信息化发展现状及面临问题

　　（一）发展现状

　　经过多年建设，北京市教育信息化已经在基础设施、数字资源、应用系统、教育大数据、网络安全等各个方面取得了明显成效。校园互联网接入率达100%，无线网络覆盖率达90%以上；建成北京教育公共管理平台，推进学校管理、教师发展、综合实践等业务系统整合融通，有效支撑了入学、招生、考试、评价等系列综合改革，全面提升了教育管理水平和效率；建成教育公共服务平台，提供学生实践活动、综合素质评价、创业就业、教师研修等多项综合服务，提升人民群众对首都教育的获得感和满意度；建立公共资源平台，为教育教学提供丰富优质的数字教育资源；建成北京市教育大数据平台，构建覆盖学校、学生、教师的数字全息档案，为教育管理和决策提供大数据支撑。可见，信息化已经成为北京市教育管理、教学等日常工作的重要支撑，也是教育改革创新的有力保障。

　　（二）挑战与机遇

　　虽然北京市教育信息化建设取得了一定成效，但随着技术的发展，传统教育模式正面临着新的挑战和机遇。技术发展和经济社会变迁，催生了数字社会的“原住民”，未来教育工作必须适应这一特点。虽然数字化的发展和数字设备的广泛普及，对学生产生了一定的负面影响，但不可否认，数字化也带来教育效率的提升。和传统的学生相比，数字“原住民”有着不同的学习特征^[1][2]。未来的教育数字化转型，必须在拥抱数字化技术的前提下进行设计，只有这样，才能有效满足未来学习者的需求。

　　新冠疫情加速了教育数字化转型的进程。新冠疫情期间，各类在线教学活动的开展，在潜移默化中改变了学生、家长和社会各界对在线教育的认知。大量学生已经明显偏好于在线教学模式，大量教师开始应用网络虚拟空间开展教学活动，大量教育机构将网络教学作为核心业务模式进行推广。社会各界对在线教学模式已从观望，逐步转变为拥抱^[3][4]。

　　GPT（Generative Pre-trained Transformer）技术的出现和应用，提升了教育数字化转型的紧迫性。ChatGPT的发布，让全社会认识到人类智能与人工智能共生发展的新时代已然来临^[5][6]。人工智能会取代大量传统的工作。未来社会需要的是创新性、个性化人才，未来教育的培养目标和运行模式也需要适应这一变革。

　　在上述背景下，全球教育数字化转型和创新工作正在快速开展^[7]。北京市作为全国首善之都，应以国际社会先行经验为镜鉴，坚持线上线下、理论和实践相结合的原则，创新发展，顶层设计，积极探索面向未来的数字教育新模式，构建面向未来数字“原住民”、适应未来智能社会需求的数字教育新体系。

二、教育数字化转型的思考

　　（一）教育数字化转型应坚持系统设计

　　教育数字化转型不仅是一个信息化工程，还是一个涉及教学模式、学习方式、教师队伍、课程教材、教育评价各个方面的复杂系统性工程。教育数字化转型应从教育教学模式改革、教师信息素养提升、数字教材配套支撑、数字教育资源供给、评价模式变革各个方面统筹设计、系统规划。

　　（二）数字空间是未来教育教学的主场地

　　传统课堂教学通过将学生和教师集中到同一物理空间，减少分散模式下的沟通交流成本，保障教学工作按既定计划安排并有序推进。随着社会的发展，交通成本日益加大，外加疫情等各类不确定因素的影响，传统课堂教学的不足之处也开始显现。可以预见，在未来社会中，由于不受时间和空间的限制，基于数字空间的教育教学比重将日益加大。在规划设计未来数字教育模式时，应充分考虑数字空间的重要性，将其作为未来教育教学的主场地。

　　（三）诊断式教学模式是数字化转型的核心

　　传统课堂教学模式是教师普适性地教、学生被动式地学。随着数字技术的发展，现有教学模式已经难以满足个性化学习的需求。未来的教育教学模式，应参考其他行业数字化转型成功经验进行设计。例如，在医疗行业，诊疗已经从传统经验问诊方式，变革为基于量化检查结果的诊断方式，自动化检查诊断已经成为治疗工作的前提。在未来教育工作中，也应采取基于量化诊断结果的个性化教学模式。例如，教师首先对学生的知识基础和知识点进行量化诊断，然后基于诊断结果进行个性化的教学；完成教学后，继续进行量化诊断，继而基于诊断结果进行个性化辅导。这种模式不但可以提升教学工作的针对性，更可以节约学生的学习时间，发挥学生的积极性。

　　（四）精细化数字资源是数字化转型的关键支撑

　　未来的教育模式是个性化、自主学习式、诊断式的教育教学，这就要求有配套的体系化、覆盖全部知识点的数字教案、课件、题库、视频课程等资源。现有的大量数字教育资源大多围绕传统课堂教学设计，需要重新根据新的教育模式进行整理、扩充、完善。

　　（五）教师信息素养提升是教育数字化转型成功的基础

　　教育的核心要素是教师、学生和数字资源。教师作为未来数字化教育的实施主体，需要掌握数字化教育的模式、技术、工具、流程。数字化转型工作的开展，必须将教师队伍的信息素养提升作为核心来抓。

　　（六）新技术应用是教育数字化转型的技术保障

　　未来教育的核心是个性化诊断、个性化资源推荐、个性化自主学习，所有这些都离不开大数据的支撑，以及人工智能、区块链等新技术的应用。当前，依托传统的人工分析诊断和辅导，已经难以满足新的场景需求，必须要应用新技术解决传统模式人力资源和效率不足的问题。

三、“生态化”智慧教育模式设计

　　（一）总体框架

　　基于笔者对北京市教育数字化转型工作的思考，按照系统化设计的总体思路，提出北京市未来教育的“生态化”智慧教育模式。该模式包括智慧教育业务协作体系和智慧教育生态化服务信息平台，总体框架如图1所示。

图 1　“生态化”智慧教育模式总体框架

　　（二）智慧教育业务协作体系

　　智慧教育业务协作体系可以概括为“一院，两会，四工程，四办法”。

　　“一院”是指探索组建“智慧教育”研究院，主要负责开展面向未来教育的模式、制度、规范、技术研究工作，为数字化转型提供智力支撑。

　　“两会”是指探索建立“智慧教育”创新服务协会和“智慧教育”服务监管协会，主要是组织智慧教育相关服务力量，以协会的形式发挥各方优势，服务未来教育；同时加强对相关力量的监管和评价。

　　“四工程”是指探索启动智慧教育示范校工程、双课堂试点工程、未来教师团队建设工程、网络孪生课程体系建设工程。智慧教育示范校工程可以依托教育信息化融合创新“双百”示范等活动，设立“智慧教育示范校”，面向未来教育需求，完善基础网络、教室环境，开展“未来教育”试点。双课堂试点工程可以在创新基地设立“双课堂”实验班，开展“线上班级+线下班级”混合式管理，结合“选修课”活动，开展动态组班、网上授课活动。未来教师团队建设工程可以开展面向未来“互联网+教育”的网络授课教师、网络辅导教师培养工作，培养一批精通互联网和教育的未来教师。网络孪生课程体系建设工程可以结合教学大纲，选取适合网上教学的课程、章节、知识点，开展网络孪生课程建设。编制教学大纲，出台课程开展指导意见，引导教育机构参与课程建设，相关课程接入“创课频道”和“云班级”；引导企业结合网络孪生课程体系，开放个性化诊断工具和在线学习资源。

　　“四办法”是指探索编制“智慧教育”课程管理、“智慧教育”服务监管、“智慧教育”学分及绩效、“智慧教育”协会管理等四个办法。

　　（三）智慧教育生态化服务信息平台

　　配合智慧教育业务协作体系，建立支撑教育教学业务工作的“智慧教育”生态化服务信息平台。平台架构可以概括为“6×N+3”。

　　1.开放应用场景

　　“6×N+3”中的“6”是指“智慧教”和“智慧学”6个开放应用场景。

　　（1）教师创课程场景（创课程）

　　构建“创课频道”，接入符合“网络孪生课程体系”的各类“创新课程”；应用个人空间以及各个合作企业平台推送课程，学生可以观看课程，进行互动、反馈；该频道属于学生“选学”场景，非必修课程。通过建立课程安排、课程录制、课程审核、课程评价、教学教研为一体的工作体系，为在线教育提供课程支撑。

　　（2）网络课堂场景（云班级）

　　以物理班为基础，针对物理班受空间和时间限制的缺点，构建虚拟网上班级，作为物理班级的网上镜像空间；教师可以在云课堂组织在线学习、互动；云课堂任命班主任，由班主任统一管理，动态安排云课堂课程和活动。

　　（3）个性化诊断场景（智诊断）

　　进行学生学业成绩综合分析，引入各类“智慧教育”分析模型。教师和学生自主选择诊断服务模型和系统，在保证隐私的前提下，通过“个人授权”后，相关系统可以访问学生学习轨迹数据，开展个性化测评和诊断，并给出量化诊断报告，诊断结果归入大数据个人档案，支撑后续分析和个性化推送。

　　（4）自主学习场景（慧学习）

　　建立线上学习记录、评价机制。面向师生提供不同企业的自主学习平台和资源，在学生授权后，开放个性化诊断数据，平台根据诊断结果，主动推送资源，学生自主学习。

　　（5）精准辅导（精辅导）

　　建立教师在线辅导机制。平台接入各类教育机构和学校的教师资源，面向学生提供在线诊断服务，学生自主选择在线辅导教师。经学生授权后，相关教师可以访问学生学习记录和个性化诊断结果，学生对教师辅导进行反馈。

　　（6）综合实践（乐实践）

　　结合现行综合社会实践、综合科学实践活动，开放活动场景，允许各教育机构参与综合实践活动。基于虚拟现实实验室、在线网络活动、在线志愿者活动、在线科学实践等多种模式，提供综合活动服务。相关活动信息自动纳入个人档案，相关服务商接受在线反馈和评价。

　　2.引入社会各界力量

　　“6×N+3”中的“N”是指引入社会各界力量，包括教育服务机构、科研院校、学校以及教师，通过认证的各方资源均可以接入上述6类场景，形成6×N新模式。

　　3.智慧教育信息平台

　　“6×N+3”中的“3”是指智慧教育的三大信息平台。

　　（1）构建“智慧教育”运行管理系统（4管3链）

　　面向“智慧教育”需求，依托北京市教育公共管理平台，构建完善准入管理、运行监测管理、举报反馈管理、应急处置管理四个功能；依托区块链技术，构建学生“学分链”、教师“工分链”、服务商“信用链”，实现“智慧教育”业务同教育管理业务深度融合。

　　（2）依托北京市教育大数据平台，构建“智慧教育”大数据分析系统（1供1汇1控1评）

　　打通“智慧教育”平台和市级教育大数据平台，通过教育大数据平台，安全可控地提供统一基础数据服务；依托教育大数据平台，统一汇聚“智慧教育”服务的业务数据；利用“沙盒”技术，允许各服务商上传各类分析模型至大数据平台，在大数据平台“沙盒”环境中运行分析，产出各类个性化分析诊断报告，服务学校、学生和教师；基于汇聚的海量数据，开展多维度挖掘分析，全面、量化地对“智慧教育”工作绩效进行评价，为长效机制建立奠定基础。

　　（3）依托北京市教育公共资源平台，构建“智慧教育”数字资源商城（4+M）

　　打通“智慧教育”平台和市级教育公共资源平台。将各类数字资源目录统一上链，纳入教育公共资源平台，形成全市“智慧教育”资源总台帐；将资源的访问、使用情况上链，实现资源使用记录上链；探索建立基于区块链记录的多方资源有偿结算机制，挖掘资源共享潜力，打造可以分享、愿意分享、可以使用、乐意使用、长效分享、长效使用的新机制。

四、“生态化”智慧教育模式推进策略建议

　　教育数字化转型是北京市教育改革的重大工程，在推进过程中，要坚持顶层设计、总体规划、应用驱动、需求牵引、试点引领、多元协作、模式创新、机制保障、平台支撑、安全为要的思路有序开展。

　　（一）坚持顶层设计、总体规划

　　教育数字化转型工作是一个复杂工程，涉及模式、制度、课程、平台等各个方面，其推进工作存在各种不确定性，要统筹规划、顶层设计，构建数字化转型的工作蓝图，并围绕蓝图有序推进相关工作。

　　（二）坚持应用驱动、需求牵引

　　教育数字化转型工作要密切结合教育教学改革工作，根据学生、教师、学校等各类用户对教育教学工作的具体需求，结合具体业务场景开展；要挖掘现实需求，整理现有模式的难点、痛点，优化业务模式，创新技术手段，满足未来教育的新需求。

　　（三）坚持试点先行、多元协作

　　教育数字化转型工作推进过程中，积极探索新模式的同时，还要科学规避风险。首先，应设立试点学校，选择试点课程，在试点班级内开展创新实验工作，积累经验，发现问题，为模式的推广奠定基础；其次，应协同教育行政管理部门、学校、教育机构、科研院校、技术企业等各方力量，协同推进。

　　（四）坚持模式创新、机制保障

　　教育数字化转型工作的成功与否，关键在于教育教学模式的改革。首先，要建立适合未来数字空间的自主学习和课堂教学新模式，不能将现有课堂教学模式直接照搬到数字空间；其次，要健全相关的组织保障和制度体系，建立配套的教师评价、课堂教学评价、学生学业水平考评制度和规范；最后，要建立健全教育数字化育转型相关的工作组织体系、教师队伍体系和技术支撑保障体系。

　　（五）坚持平台支撑、安全为要

　　教育数字化转型工作离不开信息平台的支撑。信息平台建设要密切配合教育教学模式的改革，充分依托现有信息系统基础，通过整合改造和优化，满足数字化转型的需求。伴随着教育数字化转型工作的开展，在线课堂生成的大量过程数据将自动积累到数字空间。这些数据资源将成为支撑个性化诊断和辅导的核心数据基础，但还要关注数据的安全性，保障隐私数据安全，避免数据泄露和数据滥用。

五、结论与展望

　　本文基于当前技术发展趋势和未来教育需求，分析了未来教育面临的问题，探索了教育数字化转型面临的挑战和机遇。同时从信息化角度，对教育数字化转型的模式进行了探讨，提出应以系统化设计为基本原则、以诊断式教学模式为核心、以数字空间为主场地、以精细化数字教育资源为关键、以教师队伍信息素养提升为保障、以新技术创新应用为途径的总体思路。

　　在上述思路下，本文提出了“生态化”智慧教育模式总体框架。该框架从智慧教育业务协作体系和智慧教育生态化服务信息平台两个层面，对未来智慧教育工作内容和架构进行了规划、设计，提出“一院，两会，四工程，四办法”的智慧教育业务协作体系和“6×N+3”的生态化服务平台体系架构。

　　教育数字化转型是一场由数字技术发展带来的教育颠覆式变革，许多国家和地区已经将其作为重要战略进行规划和研究。可以预见，在未来，新的数字化教育教学模式即将建立，配套的数字化教育基础设施将不断完善，数字化课程体系将不断丰富，教师信息素养和数字技能将不断提升，多元合作的机制将不断健全，与未来数字“原住民”和数字社会相适应的教育体系将逐步建立。

参考文献：

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Exploration on the  Construction of an Ecological Service System for Smart Education in Beijing

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