智慧教育典型案例：基于智慧作业系统的“RTPACI教学”案例

基于智慧作业系统的“RTPACI教学”案例教育是当前我国信息化较为薄弱的重点领域之一，传统教学方式仍然是当前教育教学的主要方式，其在实施效率、支撑个性化教学与精准教学层面具有天然劣势。随着计算机和网络技术的快速发展，我国已经开启“互联网+”的新时代，正在向智慧教育、互联网+教育的方向进行深化和融合。为贯彻落实《浙江省教育信息化“十三五”发展规划》《浙江省教育信息化三年行动计划（2018-2020年）》等政策精神，宁波市北仑区新碶中学积极开展新型的信息化和智慧教学探索，不断总结信息技术与教育教学深度融合的实践经验，逐步提炼“基于智慧作业系统的RTPACI教学”形态和模式，着力打造可在北仑区进行复制和推广的智慧化教学发展新模式、新路径。一、基于问题——传统教学方式的信息化困局

宁波市北仑区新碶中学是一所全新的公立初级中学，2018年9月投入使用。学校现有7—9年级25个班级，教师84名。学校积极响应国家倡导，全盘谋划，打造智慧校园。目前学校拥有计算机270台，其中学生用计算机170台,学校师生网络空间开通率100%。所有教室安装了触摸一体机，校园主要通道和场所均安装高清摄像机，校园宽带千兆到桌面，主要场所无线网络覆盖。同时，师生积极参与网络阅卷系统和作业家智能终端的试点应用，为学校实施素质教育和智慧校园建设奠定了良好的基础。学校《基于智慧作业系统的提质增效教学法的探索研究》课题已在区级立项。 在探索智慧教育之前，几乎每位教师都是在以传统作业方式开展教学工作，如通过作业本、试卷等教辅资料进行作业布置、讲解。虽然在出现qq、微信、APP等技术工具后，大部分老师也进行了一些尝试，但不管从形式上还是本质上并没有改变传统教学为核心的实施方式。在具体的教学工作中仍然面临以下问题： 1、学生作业质和量的不可控性；

2、教辅资料和学生分层教学的局限性；

3、无法采集学生作业数据信息、建立学生个人易错题库等。4、无法实时反馈学生作业情况，与家长建立实时联系。 二、技术载体——绿色智慧作业系统

为了解决上述传统教学方式的问题与不足，新碶中学积极开展新型的信息化和智慧教学探索，在宁波市教育部门的支持下，于2018年试点采用“智慧作业系统”，2019级新生除一个班级外全部自愿使用该系统。 该系统以教学环节中的作业、联系为出发点，切入传统教学的薄弱环节（如下图所示），重点支撑绿色、实时、沉浸式的学情采集、评阅与展现。 三、举措机制——“RTPACI教学”模式

借助绿色智慧作业系统，新碶中学在试点工作过程中积极总结信息技术与教育教学深度融合的实践经验，逐步提炼“基于智慧作业系统的RTPACI教学”形态和模式，不断克服传统教学方式下作业与练习管理薄弱与效率低下、学校教师学生家长之间的信息不对称、学生个体特征与群体特征无法掌握、学情信息空白、精准教学与个性教学无法推广等问题。 （一）“RTPACI教学”模式的关键点构建

“RTPACI”，是“Real-timePerceptionandAdaptiveCyclicIntegration”的简称，即“实时感知与自适应循环融入”，是通过不断探索“智慧作业系统”的具体功能与我校宏观教育教学理念、微观教学需求的探索性结合成果。 其中：

1.实时感知，是指通过“智慧作业系统”，实时、全面记录每位学生的每次作业、每道作业、每个步骤、每道笔迹，作业效果通过信息手段首先展现给学科负责老师，实现实时反馈、实时批改、实时讲解；其次，学生的作业效果、教师的批改与讲解效果实时展现给家长，帮助家长全面、重点、有效掌握学生学习状态与质量；第三，学生群体、整体作业质量、负责老师的作业发布、批改、订正等作业管理情况实时反馈给学校管理层，帮助学校管理层掌握基层教学水平实况、为提升教学质量提供分析、决策依据。因此，通过实时感知，实现了传统教学方实现极难完成的信息对称问题。2．自适应，是指采用“智慧作业系统”，经过若干次使用后可以发现不同学生的水平差异，可帮助教学者依据学生实际学力划分不同组群，分组布置不同难度、不同量的作业和练习，帮助能力偏下的学生提升学习信心，又不影响能力偏上的同学攻坚克难。其次，该系统可以帮助每位学生建立自己的历史错题库，帮助老师在督促学生复习的环节中不用统一发一模一样的题目给全体学生，而是发布学生自己的历史错题，帮助学生适应自己的学习水平提升路径。3．循环融入，是指采用“智慧作业系统”，帮助教师能在布置作业的当天就能收到学生完成的作业信息，基本能完成批改、讲解并再次发布给学生，第二天就能在课堂上进行深入讲解、精准讲解、重点讲解，并根据教学计划和学生订正信息循环督促、考察、跟踪，扭转传统教学方式下作业信息难以跟踪、作业质量难以把握、作业效果难以提升、作业效率难以提高、作业精准化管理难以融入课堂教学等难题。 （二）“RTPACI教学”模式的具体目标和主要任务

为了进一步深入探索、实践“RTPACI教学”模式并只是不断成熟完善，新碶中学在管理和宏观层面建立以下工作目标和任务：

1．教学环节大数据采集与分析

推进教学全过程大数据采集与分析工作，1、建设学生电子成长档案和综合素质评价系统，开展侧重能力和创造性的形成性评价，形成数据化教学评价方式。2、通过智慧作业系统，实时采集学生作业数据信息，和老师发布作业、管理作业等信息。3、建立学生个人及学校优选题、易错题库，按学科、知识点进行统一归档管理。 2．基于教学大数据的精准教学

在实现学生作业数据信息实时采集的基础上，挖掘数据价值，通过对学生平时作业、单元练习、课堂练习、期中期末等阶段性测验的实时、动态数据采集和分析，快速把握教学薄弱点，高效区分和识别教学重点和难点分布，实现精准化教学管理。 3．基于学生自身能力分析开展个性化教学

全面采集学生作业数据信息，并进行动态数据分析和处理，实现学生能力水平的真实、有效区分，以此建立不同能力水平精准化小组，根据水平差异开展个性化、精准化管理；同时采集每位学生的作业信息，收集管理学生自身的错题库，智慧引导学生强化练习“自己的错题”而非“别人的做题”，有效推动个性化教学的实现，并以图表或数据的形式对学校教师和学生及学生家长提供个性化、可视化的数据和知识点掌握情况和成绩变化曲线。 4．基于“智慧作业系统”进行学生学习负担调控

通过“智慧作业系统”，深入落实教育管理部门对学生课后学习负担的指导要求，精准控制学生作业时间，调节不同学科占用学生校外作业时间比重。 5．基于“智慧作业系统”开启实时暖心互动

通过实时反馈互动，解决学校、教师、学生、家长之间的信息不对称，实现师生之间的温暖互动。 （三）“RTPACI教学”模式的保障措施

1．制度保障。坚持技术创新与机制创新相结合，促进教育信息化的可持续化发展。新碶中学每年举行信息化教学设计、课件制作、微课制作等比赛，开展现代教育技术与学科的融合交流研讨、展示观摩活动。组织校级以上骨干教师、名师，每学期开展至少1次以上课堂教学实况在线直播或点播活动。各学科探索智慧教育支持下的自带设备课堂、泛在学习、虚拟情境式学习等，创新教育教学模式，取得良好的应用效果，提升教学质量。2．组织保障。成立领导小组、保障经费投入。新碶中学特成立智慧校园领导小组，由校长担任组长，成立以办公室、教务处、德育处、教科室、总务处负责为核心的工作机构；领导小组下设智慧校园技术支持工作小组，为进一步推广智学网大数据个性化教与学系统奠定扎实基础。学校形成制度化的可持续的经费投入机制；合理软件资源应用和运维培训方面的经费投入。加大培训经费投入，选派一批有活力、业务能力强的年青教师作为试点工作的实施和参与者。在经费上保障外出培训、学习机会。3．能力保障。（1）学校加强对教师的教育信息化应用能力培训。开设专题培训课程，重点培养教师利用“智慧作业系统”有效开展教育教学应用。(2)开展智慧教育课题研究，对智慧教育教学的效果和潜力进行实证研究。围绕智慧教育的试点工作，调查、反思目前数字化教学的技术设备、程序设计和信息处理等应用和管理的不足之处和对策建议、同时探索构建创新型智慧教学试点改革推广方案。 4.资源保障。建设覆盖各学科知识点的微视频课程和配套题库、课件、工具等资源，根据学校的实际教学需要，建有自主命题的试题资源库和多元化课程资源，包括教案、学案、课堂教学实录、多媒体课件、评价资源、一师一优课、微课程、配套练习答案、及其它各类资源等；能开发系列化、单元性或主题类的微课程资源，并整合成具有学校特色的贴近课堂教学的全学科资源体系。 5.进度保障。具体进度2019学年2020学年2021学年备注制度建设制订智慧校园三年发展规划完善相应制度，制定奖励机制总结经验，优化推广精准教学系统应用6次12次20次文化学科教师能够常态化应用使用智能系统“作业家”班级4610起始年级有4个班级常态化应用资源库建设文化学科题库建设各学科微课录制多元化课程库资源建设校本资源建设作业题库编写优质教学课件资源整合完整教学资源库建设智慧教育区级以上课题立项122研究成果案例收集论文撰写课题结题6.人才保障。加强智慧教育人才储备，打造一支具有现代信息素养和技能的教育信息化管理、建设、应用、维护和服务队伍，重点投入“RTPACI教学”的打造工程。同时也重视培养学生熟练利用“智慧作业系统”及其他信息化手段进行自主学习，能利用智慧教育平台网络学习空间进行预习、作业、自测、拓展阅读、与教师互动等学习活动。通过课题研究实现数据追踪，根据成绩分布、知识节点分析、错误类型分析和补习路径，派送个性化的“量身定制”的作业及个性辅导。 四、实践成效——“RTPACI教学”模式数据分析

新碶中学自采用“智慧作业系统”探索“RTPACI教学”以来，重点关注学生平时作业板块的效率提升、质量改善、负担减控和智慧指导的问题。通过过程性动态数据采集，挖掘数据价值，提升学校教学的精准性，并支持家校互联，帮助家长实时了解学生学情。2018学年学校对七年级两个班级的英语和数学两门课程试点使用“智慧作业系统”，重点关注学生平时作业板块的效率提升、质量改善、负担减控和智慧指导等问题。通过系统可以实时向学生的作业终端发送定时定量作业，从而实现严格落实教育部发布的《关于印发中小学生减负措施的通知》的相关要求，例如初中学生的书面作业不超过90分钟等减负措施。其次，试点学科的作业发布-回收-批改-讲解-订正这一传统流程的时间大大缩短，作业流程效率提升（详见下表）：作业

流程传统模式智慧作业模式发布

作业筛选题库费心费力，口头布置作业易遗漏，对于不同学习能力的学生无法分层教学，对于学生答题效率与进度无法把控随时随地布置作业，海量题库任意挑选，系统自动归集错题，通过限时作业功能，还可最大限度压缩学生抄袭空间回收

作业从发布作业到收齐作业往往需要12个小时甚至更多，且无法实时获知未交作业的学生名单，耗时长且效率低，难于把控完成作业后实时提交，无延迟且效率高。新碶中学使用“智慧作业系统”试点期间，（自学生收到作业到老师收齐作业）英语学科平均耗时60分13秒，数学学科平均耗时61分49秒，回收作业的效率远远高于传统模式。批改

作业客观题与主观题均需对照正确答案逐道题、逐个学生进行批改，长时间重复性工作，繁复、易疲劳且效率低下客观题自动批改，主观题如纸上直接批改（正确答案自动跟随，无需翻阅），可实现批量按题批改或按学生批改，轻松高效讲解需要根据各班实际作答情况进自动呈现每次作业、每道题、每位学作业行总结与记录，作业讲解难抓重点，错漏点捕捉极其耗时，学生答题效率无从跟踪，错题详情无法呈现生的详尽统计信息，老师无需花费任何精力即可了解学生答题情况，甚至精确到每道题的作答时长，共性问题与个性问题均可快速知晓，帮助老师明察弱点，对症下药。讲评方式分为文字标注、语音讲评及图片讲评订正

作业下发批改完的作业，学生需要订正后再次提交，老师才可以获知订正详情，收发过程耗时且效率低，了解订正详情需要再次翻阅且进行记录可实现学生作业实时收发与多次订正，错题订正进度及详情一目了然质量

监控教师无法实时把控学生作业质量，只能等作业上交批改后才能处理因态度作业质量不佳的学生可实时关注学生作业质量情况，客观题可根据学生真实水平和个人意愿设置准确率，低于正确率的作业系统自动退回让学生重做，有效提高作业整体质量。 作业流程对比表

第三，通过作业系统的大数据挖掘和智能匹配功能，试点班级同学平时作业中的错题能够被准确记录、精准分析，并为每位同学准备符合各自学力学情的错题强化、知识点提升的学习资料，实现作业学习的智慧化指导。试点期间，班级教学效果较为明显。系统覆盖学生91人，其中英语学科共布置作业量约1188题，每次作业人均耗时19分48秒，作业的班级平均正确率为70.42%，数学学科共布置作业量约550题，每次作业人均耗时30分35秒，作业的班级平均正确率为71.61%。两科老师为试点学生累计批改136420次作业，并指导学生订正46469道错题，通过汗水和努力，积极探索智慧化教育的宝贵经验。根据试点应用效果，学校决定对新的初一学生推广使用该系统。学校于2019年6月29日召开2019级新生家长会，介绍“智慧作业系统”的相关情况，最后由家长自愿选择是否参加基于智慧作业系统的“RTPACI教学”模式。根据家长意愿，自2019年9月1日起，新碶中学七年级共有10个班级465名学生采用“智慧作业系统”，目前数学、英语、科学三门学科采开展智慧作业“RTPACI教学”模式探索，努力提高教育质量与管理水平、促进精准教学和学生个性化学习。五、反思谋划——“RTPACI教学”模式师生质效提升

新碶中学自探索基于智慧作业系统的“RTPACI教学”模式以来，不断对学生平时作业质效提升和教师智慧指导等问题进行反思。1．建立研究团队，组织一批既有学科特长，又热衷技术改进的教师参与研究。对目前学校的技术运用和设备使用提出改进方