加快数字化转型,赋能基础教育高质量发展
鹤壁市教育体育局
一、工作背景
党的二十大报告指出,要加快建设网络强国、数字中国。推进教育数字化转型,发展智慧教育,是数字中国的重要内容。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》将智慧教育列入十大数字化应用场景之一。《“十四五”数字经济发展规划》也指出,要深入推进智慧教育,推动“互联网+教育”持续健康发展。
推进教育数字化全面转型,是“十四五”期间实现教育高质量发展的战略要求。推动以数字化为核心的教育新基建,夯实教育高质量发展的“数字底座”与“智能基座”,是解决教育公平和质量提升难题,支撑教育评价改革的必然选择。
然而,在基础教育迈向高质量发展的过程中,还面临着一些突出的问题,如:区域发展不平衡、优质资源分配不充足、优质教学资源不同步、城乡条块分割、区域数据壁垒、师生过程未能有效积累无法分享等。为有效解决这些问题,鹤壁市教育体育局紧抓数字化发展新机遇,以新一代信息技术发展为动能,以信息化支撑引领教育深层次、系统性、全方位变革创新,促进教育高质量发展,推进全市教育现代化迈入新阶段。
二、工作举措
(一)建设区域智慧教育平台
率先构建了融教育管理、教育资源、教育信息、“三个课堂”、平安校园和教育评价六大中心于一体的鹤壁智慧教育平台(以下简称“平台”)。
平台采用微服务的架构打造行业领先的智慧教育PaaS(3中台3能力3中心),结合5G技术、流媒体、AI识别等,将物联网及各类应用与数据中台打通,使系统更加智能。
1.统一一个门户
建设全市统一的、一站式服务的门户空间,实现统一身份认证、单点登录、统一鉴权。
2.具备四大功能
(1)建造智慧教育大脑。建设鹤壁教育云数据中心,提升基于数据的教育分析、处置、服务和决策能力。
(2)形成覆盖全市、多级分布、互联互通的数字教育云服务体系,提供方便快捷的教育管理、资源和数据分析等服务。
(3)规范平台数据标准和数据的采集、存储、使用和共享管理,实现教育基础数据的有序开放与共享。
(4)推进已建系统运行与服务,促进数据信息共建共享。
3.建设六大中心
教育管理中心可实现OA办公、5G教育地图、网上巡课等20项功能,提升信息化管理服务水平。
教育信息中心汇聚局校最新动态信息,向上可链接市党政服务平台,为用户提供网上便民事项。
教育资源中心实现了全学段教学资源覆盖,满足全市师生、家长对教学资源需求。同时开展精准教学,实现大数据驱动下的学校科学管、教师精准教、学生个性学。
教育评价中心通过对校园的各种数据进行深入挖掘和建模分析,让数据服务教育发展。
平安校园中心连接全市各级教体部门、学校数字监控和273所学校智能安防体系,让智慧化的手段为校园平安保驾护航。
“三个课堂”中心打破传统的课堂空间限制,实现大数据背景下优质教学资源互联互通,促进教育均衡。
截至目前,平台引入学科网、21世纪等国内优质教学外部资源,资源总量超1540T,平均每周更新超8000条,实现了学前、中小学、中高职、全民终身教育四大学段资源全覆盖。本地资源通过市级、县区、学校三级建设,形成了鹤壁特色的种类丰富的教学资源库;建成网络教研平台、城乡教研共同体119对、校际集体备课组1191个;研发了线上教师培训交流平台,精选出167节应用指导微课视频,教师分享应用教学案例3万余件;构建开放共享的数字教育生态,提供名师主导下的思政讲堂、素质课程、父母课堂、全民阅读、心理辅导等课程74个,课程资源1000余节。
(二)搭建高速率教育专网
按照《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》《河南省教育厅等八部门关于加快推进“互联网+教育”的实施意见》《河南省“十四五”新型基础建设规划》要求,组织专家研讨认证,率先发布《鹤壁教育专网建设规范》,启动教育专网建设。
本项目包含教育专网骨干网、校园网络全光改造、互联网统一服务三种业务需求,专网内部所有设备全面支持IPv6与IPv4地址,项目已实现:
1.学校、各教育单位可实现专网、互联网(有线、无线两种方式)访问;
2.支持三个课堂互动教学,实现本地、异地教学资源直播,远程高清视频课堂点播功能;
3.支持智慧教学,远程同步教学、电脑(手机、平板)终端不限地域接入教学、课堂教学信息存储(调取)、3D(动画)教学演示、电子白板、电子书包;
4.区域教育教学信息、资源、文档的统一管理、存储、调取、查阅;
5.支持区域视频会议;
6.信息安全:对不良内容访问、无关应用沉迷、不当言论发布、敏感信息泄露等网络安全具有监测、漏洞扫描、基础抗毒防护等功能;
7.网络安全:网络、云服务资源已具备三级等保和密评认定。实现网络侵入自动监测,自动拦截。能通过手动和自动方式封闭非法IP地址。
教育专网网络结构:
鹤壁市教体局于2021年底启动鹤壁教育专网项目建设,实现了市局直属学校、直属教育机构、所有县区教体局网管中心和淇县专网接入。目前专网主干为10G,学校接入带宽不低于1G。7个县区网络中心、47所学校、21个教学点和20个教育部门实现接入。教育专网解决了鹤云教数据中台高并发、大流量、高复用,高安全的难题,采用云网融合方案,实现教体系统内用户访问走内网,系统外用户访问走互联网,既确保了三个课堂等大流量应用的稳定运行,又保证了数据中台和应用安全,是全市教育信息化高带宽、高效率、高安全、高稳定应用和统一管理的有效保障。
通过教育专网,优质教学资源能够精准协同地推送到乡村、偏远地区,促进“三个课堂”建设。不管是哪里的学生,只要接入专网,他们都能平等的享有同样丰富的教育资源,平等的体验新技术带来的教育教学新形式。
(三)构建多功能数字校园
鹤壁市坚持“顶层设计、统筹规划、分步实施”原则,先后出台《鹤壁市中小学数字校园基本标准》和《星级数字校园认定标准》等,积极指导学校从基础设施、网络平台、教学应用、保障机制等4个层面15个方面对标提升,截至目前,建成省级标杆校49所,市级示范校56所、达标校143所,认定星级数字校园279所。全市中小学数字校园达标率突破90%,其中局直属中小学校数字校园达标率100%。
数字校园建设提升了学校新基建层次和内涵,为学校数字化全面转型奠定基础。
(四)配备交互式应用终端
在电子白板基本覆盖的基础上,启动教学终端更新提升工程。累计投入超亿元,为学校更新智慧黑板1400余套,新建人工智能和创客实验室70套、网络互动直播设备190余套。电子阅览室建设进展迅速,局直属学校全部配备了数字阅览室,县区学校正在陆续装备。全市中小学数字图书馆进入招标程序,建成后将形成覆盖全市中小学校,图书资源超10万册,数字期刊超3000种的公益性鹤壁市数字图书平台,终端应用实现跨PC、手机的数据同步,极大提升师生的阅读效果,满足实实能学、处处可学的需求。
(五)搭建城乡互动直播平台
依托鹤壁市智慧教育平台“三个课堂”管理平台,实现跨16个品牌120多个学校150余套录播教室的联网,并通过教育专网基于内部网络的城乡学校互联互通,平台支持多平台和多终端接入,满足全市对名师课堂、名校课堂的优质资源需求,同时通过数据汇聚,实现基本信息管理、数据管理、网络巡课、课堂实录、视频存储和点播、质量监测和评价等,形成全市“三个课堂”常态化应用,和对应用效果的动态监管。
三、工作成效
(一)“一堂课”互联共享
鹤壁教育专网采用GPON网络架构,拥有大流量和大带宽的特点,保障教学过程的流畅性使学生在远程教学中不再遇到视频卡顿或加载缓慢的问题,有效地提升了教学体验,使学生能够更好地聆听和理解教学内容,接入教育专网的学校均可实现无线上网自动漫游,无缝连接,无感入网。互联网访问和校际数据交换更便捷、更高速、更稳定、更安全,为数字校园联成一体,为教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体学生、网络资源共享、直播互动教学奠定了坚实基础。
“三个课堂”管理平台中“专递课堂”栏将120余所跨县区学校的150余套录播教室联接在一起,通过“强校带弱校、一校带多点”模式,让城市优质学校和乡村薄弱学校结成网络共同体,实现城乡学校同上一堂课。
我市充分利用专网与“三个课堂”管理平台优势,大力推进“强校带弱校”网络直播互动教学,具体方法是:将全市安装网络直播互动教室的学校根据地域和教学资源强弱等标准组成教学互助学校,让他们结合学校需求由城镇学校向农村薄弱学校提供音乐、美术、英语等专业知识较强的优质教学资源,在不增加教师工作量,不增加师资力量的情况下,利用教育专网,通过远程直播教学的方式,向农村学校输送优质教育资源每学期约3000余课时,覆盖农村学生约8000人,有效打破传统教育对时空、资源的限制,让乡镇学生在本地教室就可以享受到名校名师的同步课程,并适时交流互动,实现了农村孩子与城镇孩子同上一节课的梦想,满足农村薄弱学校开足开齐开好国家规定课程的愿望,补足弱校短板,实现城乡教育均衡高质量发展。
(二)高质量开展线上“区域教研”
在利用教育专网、“三个课堂”管理平台中的“名师课堂”栏开展网络直播教学应用实践中,对于全市中小学师资力量相对充足的现状,经过讨论研究,我们采取了“区域教研,交流共享”的应用模式,安排名校市实验学校和市师范附小牵头,将市直18所中小学、淇县12所初级中学按照地域划分成“南北”两个协作区,协作区内各校于学期初确定网络作课课程表,定期开展网络直播教学观摩课和教研交流活动,每周不少于1次,实现不同学校同一学科的区域教研交流活动,达到博采众长,共同成长的目标。
2023年6月,我们组织开展网络教研共同体和网络名师工作室应用活动,在全市中小学创建了跨区域、跨学校的网络教研共同体291个,网络名师工作室183个,覆盖全市310余所学校11000余名教师。教研共同体和名师工作室以鹤壁智慧教育平台为依托,利用专网互联网访问和校际数据交换更便捷、更高速、更稳定、更安全的巨大优势,打破时间和空间制约因素,实现了不同地域、不同学校教师间教研、交流和学习,达到了名师带动,经验共享,提升素养的目标,有效服务了教师教学。
(三)高效率开展教师网络研修
教师网络研修旨在提升教师课堂教学水平,研修以市直各学校、乡镇学校为基本单位,以教育专网和网络直播平台为技术支撑,实现区域教师培训模式、内容、方法和手段创新,进一步提高全市教师的专业素养。
具体方法是:组织语数外各科教研员组建名师团队,选拔出业务水平、教学水平高的教师,面向全市教师进行课型培训,主讲名师在本校网络直播互动教室通过教育专网向全县直播展示自己的经典课堂教学,为一线老师提供课堂教学优秀案例,各乡镇组织本镇教师在临近观摩点通过直播互动教室进行观摩。观摩后以乡镇为单位分组进行研讨交流,最后集中通过直播平台与主讲名师和各校同仁进行全市交流,分享观摩感受和心得。这样依托“三个课堂”教学中心开展远程培训,提升了受益教师的人数和范围,避免了参训教师长途奔波,节约了培训成本。更为关键的是让农村教师尤其是青年教师通过观摩和交流,掌握相关课程规范的课堂教学流程,学习到高效的教学方法,有助于快速提升教师的业务能力,使他们有章可循,在最短的时间内快速成长为合格的园丁。
基于教育专网的“互联网+教育”的多场景应用,覆盖了全市47所学校,2.9万余师生,其中农村学生约8000余人,实现了市域范围内不同学校的同步教学、互动教学、教学观摩及优质教育资源共享,通过以优带弱 、以城市带乡镇中心校 、以中心校带偏远教学点的结对互助模式,以城带乡,城乡联动,使农村薄弱学校有机会参与“互联网+”环境下的教学实践与探索,解决了农村薄弱学校“开不齐课、开不足课、开不好课”的难题,破解了乡村教师“派不出、留不住、教不好”的困境,它缩减的不仅是应试教育体制下稀缺的优质教师资源差距,更承载了把先进的教学理念、教学方法传播到更多学校中去的任务和希望,有力地促进了优质教育资源共享和教育均衡高质量发展。
四、工作经验
(一)高起点顶层统筹规划设计
一是精准调研统规划。针对之前数据互通不畅、平台应用杂乱繁多、管理服务体系有待整合等问题,开展广泛调研,谋划实施“一台一网一板一园”工程,以全市共建一个智慧教育平台、一张教育专网引领提升信息化软件环境,以智慧黑板、数字校园建设引领提升信息化硬件环境,全面提升全市教育数字化基础环境,构建市域内互联互通的现代化教育管理服务框架。
二是加大投入强保障。加大资金投入,市财政设立教育信息化专项经费4000万元,形成点面带动机制;明确全市各学校公用经费中信息化(数字化转型)经费支出不低于10%,出台《鹤壁市教育信息化2.0建设(县区)奖补暂行办法》,建立以奖代补激励机制,全市年均信息化支出超5000万元。
(二)高起点制定平台专网等标准和规范
为推进教育数字化全面转型,结合全市教育教学实际情况,高起点制定了智慧教育平台建设标准、鹤壁教育专网建设规范,数字校园示范校、标杆校、星级校标准,以及创客教育示范校标准,为教育高质量发展指明了方向。
(三)高标准搭建智慧教育服务平台
通过对平台的移动办公大数据、教学资源大数据和学情分析、视频播放、平安校园数据等各种数据进行深入挖掘和建模分析,建立师生综合素质档案;通过数据看板、学科评估、课程评价,教师评价,学情分析,督导评估,表彰、联考等17项应用,打通各级系统数据,形成了五级大数据:区域决策大数据,学校运营大数据,班级管理大数据,教师发展大数据及学生成长大数据。通过各级系统数据的融通和近100项功能,实现教体局对学校、学校对老师、教师对学生的三维综合过程性评价,为区域决策谋划、教师教育教学和学生全面发展提供科学依据,让数据服务教育发展。如:平台评价系统支持学校从德、智、体、美、劳多层面建立态度、认知、参与度等多维度成长数据架构,运用画像技术生成学生成长数字档案。截至目前,全市各学校均建立了积分和兑奖机制,激励师生参与,使用量已达12.4万条。
(四)高水平创新教育教学应用模式
主导成立了全市智慧教育联盟,利用电子书包“一对一”个性化学习模式进行实践和探索。鹤壁科达学校、鹤壁市第二中学、淇滨区湘江中学等率先利用智能学习终端,探索翻转课堂模式实践应用,深度融合“教”与“学”,通过“师生”和“生生”课堂互动,提高教学效率,实现个性化自主学习。鹤壁市兰苑中学、鹤壁科达学校等多个学校立足实际,探索出了“三勤四环节”“6511”“三分四电子书包教学”“6131”教学策略等行之有效的教学模式,切实提升了教学质量;以数据为依托,探索学情大数据与课堂教学深度融合的教学模式,总结形成“十六进制三阶段教学”,实现以教为中心向以学为中心的转变。“三精三驱一管”大数据教学模式,实现在不改变课堂基础结构下,实施基于数据的学习评价与指导、学情分析与诊断、教学服务与追踪、管理可视与科学,惠及师生3.2万人;依托鹤云教平台内嵌学科网的精准教学通功能,全市教师利用“5+3”模式,借助平台知识图谱分析能力,建立链条化、图谱化、可视化学情分析大数据,形成“精准教学通教学”模式,助力教师精准化教、学生个性化学和学校的科学化管。