构建智慧教育云平台科教兴疆提质增效

构建智慧教育云平台，科教兴疆提质增效摘要：智慧教育建设是我国教育的必然趋势与政策要求。通过大数据、云计算、人工智能技术与教育深度融合，构建霍尔果斯智慧教育云平台，从而实现优化教育资源服务供给、构建个性化教学支持服务、基于课程标准指向核心素养的学生综合素质评价体系改革并取得初步成效，赋能双减落地，培养符合时代气质的创新化人才。关键词：大数据；人工智能；核心素养；教学评一体化；学生综合素质评价改革一、项目背景霍尔果斯市共有学校23所，义务教育阶段学校7所，教职工764名。在校生7893人，其中寄宿生3150人；全市中小学在校生中，汉族学生2859人，少数民族学生5034人，民族学生比例为63.8%。截至2020年，新疆维吾尔自治区小学净入学率达到99.9%以上，九年义务教育巩固率达到95%以上。作为新疆口岸之首的霍尔果斯，必须结合当地特色，形成“爱党爱国、开放多元、深度融合、具有民族特色”的教育观念，持续站在“提高学习能力，适应社会需求”的高度，践行“让孩子爱上学习、学会学习、享受学习”的理念，挖掘具有霍尔果斯独特、创新的教育理念与文化。二、建设目标（一）建立霍尔果斯智慧教育云平台云平台以人工智能、大数据、云计算、物联网等新兴技术为基础，以智慧课堂为核心，构建多元新型教育评价体系，聚焦“教学评”一体化的改革与应用，推动霍尔果斯市教育生态重构（见图1）。云平台坚持以教育新基建为基础，以校级的数字基座为节点，以教育教学模式改革为核心，通过教育评价改革、教育资源建设为抓手，促进十大教育场景的应用（见图2）。智慧课堂在为师生提供十类场景教学服务和优质教学资源的同时，也负责采集基础数据，为学生综合评价体系（以下简称综评）提供数据来源和支撑。通过数据驱动课堂教学个性化发展，实现师生双向互动；通过一体化授课系统，增加教师使用粘性。智慧校园以“数联、物联、智联”为原则，在智慧课堂的基础上建立综合素质评价系统、教师教学评价系统、数字资源库、校园安全系统等，将校园进行智慧化管理。云平台面向教育管理部门，是霍尔果斯市智慧教育的总入口。通过智慧课堂、智慧校园达到数据互通互联，辅助全市的教育情况与评价监控、智能统筹管理，最终形成霍尔果斯的教育质量升级。（二）落实学生综合素质评价改革课堂导学备课：每节课都精心设计教学目的，课堂气氛活跃、情境创设精彩、激活孩子思维、激发学习兴趣。教学环节：教师需重视学生“学”的环节，在知识传授的的同时要激发学生爱上学习的主观能动性和学习兴趣。课堂教学方式：课堂的教学方式应该是多元化的、个性化的，需要创建“民主、和谐、开放”的课堂氛围，构建多样创新的课堂教学方式。比如：数智化课堂、翻转课堂、PBL项目制教学等形式。课堂教学资源：以多元整合的方式，创新、拓展素质教育特色的内涵教学资源。构建“以育人为核心，培育特长、全面发展”的教育体系，实现五育并举，形成霍尔果斯当地特色课程资源。课堂教学反馈：教学过程做到“以学定教”，老师对学生的学习情况以及相关数据做到及时了解，根据课堂教学反馈，及时调整课堂状态与教学内容，实现课堂教学目标。三、实施过程（一）解决思路霍尔果斯市以新课标为基准，集社会力量、学术团队、技术团队等多方支持，结合本地区域特色，有计划、有步骤地建立以核心素养为导向的多元新型学生综合素质评价体系，以智能技术赋能双减，以智慧教育云平台为落地系统，以智慧课堂为核心，最终实现核心素养为导向的“教学评”一体化。（二）保障机制理论支撑：教育部印发了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》，新修订了义务教育课程方案和16个课程标准。我们制订指向学科核心知识和关键能力的学习目标，通过分解课标、分析学情和研读教材挖掘，对教与学的内容、方式进行深度改革。学术团队支持：由清华大学河北研究院、北京师范大学、苏州科技大学的学科专家、教育专家、骨干教师、教育管理者等近200人组成的团队，在综合评价标准、学习目标对应的评价任务、课堂导入部分、跨学科主题学习等几个维度上进行助力。技术支持：借助大数据、人工智能、云计算等技术，利用丰富科学的教学资源、科学多元的评价体系标准、多种课堂教学模式、全过程教学数据采集最终实现核心素养导向的“教学评”一体化。精准定标：霍尔果斯市积极组织开展义务教育课程实施现状调查、课程内容结构化等相关基础研究；并组织新疆霍尔果斯7893名学生进行课程标准测试修正；同时广泛征求市级教育行政部门、专家学者和一线校长、教师、教研员等各方意见建议，进行修改完善。（三）推进机制关注教师需求。帮助减轻教师负担、落实“双减”是霍尔果斯市教育系统研究的重要问题。平台搭建过程中，将教师定义为第一用户，推动教师的常态化应用并逐步带动学生和家长的应用，才能产生动态数据，为教育管理者提供依据。由点到面，全面覆盖。霍尔果斯市云平台从2020年12月开始进行了为期一个月的试点，试点期间效果颇丰。整个推广工作将坚持由点到面的原则，以更好的做出霍尔果斯教育特色，进行全面覆盖落实。坚持家校社共育原则。联通家校社，依托政府领导监督以及外界教育数字化公司、各个高校的学术支持，推动不同主体的观念统一，形成教育教学全过程的闭环。四、重点举措（一）制订指向学科核心知识和关键能力的学习目标霍尔果斯市借助云平台，规划建立基于课标指向核心素养的学生综合素质评价标准，制订指向学科核心知识和关键能力的学习目标。贯穿备授课系统、学生学习系统、学生评价系统，完整依据标准与规范拆解落实，以此来促进“教学评”一体化的融通。（二）搭建智慧教育云平台1.解决“怎么教”的问题匹配与学习目标对应的评价任务——备授课系统的教学设计与作业评价完全对应教学目标，在课堂上强调对学生综合能力的评估，并在现实生活和跨学科背景下应用，培养反馈学生解决实际问题的能力。以数智课堂为例：数学六年级知识大纲求圆柱体面积，第一步，学会观察了解油桶（2个底面）、水桶（1个底面）、通风管（0个底面）的特征，再求面积。第二步，拓展思维解决要制作一顶礼帽需要多少布料。第三步，需要在不同的解决思路中去寻找最优的方案。多种教学模式并存——云平台围绕课内课外的各个学习环节，推动线上线下混合教学，把学生“自主学习、探究学习、合作学习”的新型学习方式引入学校的教育教学活动中，构建个性化教学支持服务环境。数智课堂：利用教学卡片的形式建立教学标准，深度应用系统资源，智能引导教学互动，全面记录教学数据。整个课时将教学目标、教学重点、视频素材和课堂互动习题等设计好，形成一套完整标准的教学流程，老师可快速备课，进行智慧化教学。翻转课堂：课前，教师提前发布学习任务，学生通过课前引导完成自主学习和作业提交，既培养学生的自学能力，又便于教师根据学情及时调整教学内容。课中，基于预习学情进行展示交流、重难点精讲、达标检测和知识延伸拓展。共性问题课堂解决，个性问题单独辅导，实现分层教学、因材施教。课后，设计个性化、分层化、弹性化的作业，使不同层次的学生都学有所得，减轻学生作业负担的同时，提升学习效果。PBL项目制课堂：融合多学科的知识内容，将学生学科核心素养要求的必备能力融入问题设计中，增强学生核心竞争力。如《生命科学——自然选择》课程需要用到生物和物理、化学，甚至农学和培育；同时调动学生的自主学习、创新、团队协作、实验动手、评价等高阶学习能力。2.解决“学什么”的问题建设云平台资源中心，为学生提供丰富的学习内容：目前资源总量达到1800万+，全市师生需求全覆盖，所有资源内容均基于课标指向核心素养的学科评价标准来进行设计。精品资源适配——资源类型包括新疆其他城市及省内历年统考真卷、2万+精品微课资源、线上虚拟实验室和适用于翻转课堂/PBL项目制课堂的教案、课件等优质教学资源。经过针对性研发和筛选，解决教学资源不适配的痛点问题，保证资源的实用性和时效性。特色资源定制——结合本地教育短板、实际需求上线特色数字资源。如增加在线的课后延时服务课程书法、美术、编程、德育等，解决部分学校因师资缺乏导致的“开不齐开不好”国家规定课程问题。爱国主义资源供给——调用“红色联创学习平台”，其中有精品爱国主义教育、国家安全教育课程、我党发展历史等课程同步供霍尔果斯市学生与教职工人员学习、使用。个性化资源推送——云平台的资源都与课标知识点进行了颗粒度的、深度关联绑定。通过学习过程数据生成学生个人知识图谱，进行个性化学习资源推送，真正实现因材施教。3.解决“如何评”的问题以人工智能技术应用，促进学生综合素质评价的落实：以技术手段进行记录、分析、发现、培育学生成长发展。以此丰富评价维度，增加评价通道，提升评价效率，解决“如何评”的问题。基于过程数据采集，建立多元化评价反馈：建立了以数字化平台为基础的全过程伴随式数据采集，实时采集教师课堂教学、学生在线学习、学生成长记录等全过程数据，为区域内学校的可持续发展、教师的教学、学生的学习等提供评价数据依据。五、落地成效（一）提升区域教育资源供给服务能力云平台资源中心缓解了教师备课压力，提升了教师教学质量。根据云平台后台数据显示，教师利用云平台资源备课时间平均缩短40分钟，教龄在0-3年的教师大部分备课时间在一个半小时之内。同时，教师教学质量在稳步提升，如本学期小学学生知识点掌握率到达了87.8%，作业正确率平均达到81%，家长对教师工作满意度到达89%，多个维度均有不同程度增长，从而提升区域教育资源供给服务能力。（二）通过云平台实现数据的汇聚与监管智慧化系统的应用为我们教育管理者提供针对性评价报告，学校各年级、各学科的作业布置数量、作业完成质量等都能形成系统的数据分析报告与发展评价报告。以过程评价反馈生成个性化知识图谱补齐学习短板，以作业反馈助力教师提高作业设计质量，以课堂反馈评价助力教师提高教学质量，为教师进行作业管理监测、学科作业质量评估、教学改进与管理提供数据支撑。（三）结合家校共育的方向，建立与教学目标一致的监测标准家长可以同步监测学校作业的布置情况、完成情况，以及通过指向功能进行反馈，为老师的教学提供评价依据，形成积极的反馈闭环。六、项目经验2022年，霍尔果斯智慧教育云平台正式上线使用，这是霍尔果斯进行教育数字基建转型的一个重要里程碑。（一）目前使用数据云平台以点带面带动整个城市铺开运行，目前平台使用情况良好，截至2022年7月1日，空间开通数量5298个，资源建设总量18180416项，用户登记次数6225次，月活跃用户数5009个，教学视频142人使用、测评中心536人使用、集体备课1258人使用、资源中心1642人使用、教育局数据大屏9人使用，OA审批264人使用，学生综评指标527人使用。（二）试点校经验以本市云平台第一批试点使用学校为例，2020年12月份霍尔果斯试点了7所学校，涉及16个试点班级，45场考试，为期一个月的试用周期，从学校、学科、周次、教材匹配度、教学精准度、教师参与度、个性化分层度、学生兴趣度、知识理解度等多纬做了使用情况统计分析，其中，A小学在整个试点过程中，配合最为密切，案例具有典型效应。学期末根据试点班级老师的问卷调研结果及我局对试点单位校长及老师的走访面谈工作所得报告，总体反馈很好，老师满意度超过86%，学生学习兴趣提升超过65%，且在硬件条件未达到最优情况下，仍能保持教师与学生教学融合效能超过70%。（三）案例丝路小学五年级一班的任博博老师，目前任教7年，作为丝路小学的教研主任，一马当先使用霍尔果斯智慧教育云平台，在日常数学教学工作中利用平台提高信息化教学素养的同时，也感受到了智慧课堂对于教学效果的提升。以人教版5年级下学期第二单元因数与倍数中的第三课时《3的倍数特征》为例：教前学情分析：在学习3的倍数前使用云平台对丝路小学五年级学生进行了前测，受2、5倍数特征和探究过程的影响，平台统计出有98%的学生对3的倍数特征都判断为：个位上是3、6、9的数就是3的倍数，有1%的学生能够举出13、16、19等特例来说明个位上是3、6、9的数不一定是3的倍数，1%的学生知道3的倍数要看各个数位上的数字之和。任博博老师进行了学情分析，以学定教，在备课时用了备授课系统中的小视频以及游戏，将计数器的珠子数、各个数位上的数字之和与3的倍数联系起来，通过活动探究出3的倍数特征是什么。教学策略：利用数形结合的方法将位值原理和整除通法直观形象地演示出来，帮助学生明白为什么。利用数形结合的方法将位值原理和整除通法直观形象地演示出来，帮助学生明白为什么3的倍数特征要看各个数位之和，而2、5倍数只需要看个位，真正做到深入本质，融汇贯通，为后续课时做好理论铺垫。任博博老师2021年荣获“用数形结合的方法理解乘法分配律的内涵获自治区名师优课大赛”二等奖、获伊犁州“苏伊杯”教学技能大赛一等奖；2022年“伊犁州小学数学说题比赛”一等奖，“学讲道理的数学——做讲道理的老师主题教研活动获伊犁州小学数学优秀主题教研活动”一等奖，任博博老师的信息化教学方式方法和经验已经在丝路小学进行全面推广。（四）项目规划实现学生个人画像：以云平台为载体，构建区域内学生多维度的