●周鵬程

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智慧校園：大數(shù)據(jù)“翻轉(zhuǎn)”學(xué)校

●周鵬程

什么是“智慧教育”？教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任、華東師范大學(xué)終身教授祝智庭說(shuō)，智慧教育的真諦，就是利用先進(jìn)的信息技術(shù)構(gòu)建智能環(huán)境，讓師生能夠施展靈巧的“教”與“學(xué)”，為學(xué)習(xí)者提供最適宜的個(gè)性化服務(wù)，使其由不能變?yōu)榭赡?，由小能變?yōu)榇竽?，從而培養(yǎng)良好的價(jià)值取向、較高的思維品質(zhì)和較強(qiáng)的思維能力的人才。

教育信息化帶來(lái)了教育形式和學(xué)習(xí)方式的重大變革，促進(jìn)了教育改革與發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的教育思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生了巨大沖擊。而智慧教育，是教育信息化發(fā)展的新境界。

智慧教育的必然性

教育發(fā)展歷程的必然階段。農(nóng)耕時(shí)代的教育，主要通過(guò)學(xué)徒式的、一對(duì)一的人際交互來(lái)完成。工業(yè)革命帶來(lái)的工業(yè)文明，需要大量從事機(jī)器生產(chǎn)的勞動(dòng)者，于是催生了班級(jí)授課制。班級(jí)授課制有三個(gè)基本特征：教師中心、課堂中心、書(shū)本中心（即傳統(tǒng)“三中心”），決定了今天教育的特點(diǎn)：高效率（批量生產(chǎn)）、標(biāo)準(zhǔn)化、同質(zhì)化。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，工作流程開(kāi)始圍繞信息網(wǎng)絡(luò)來(lái)組織，需要?jiǎng)?chuàng)新型人才和高素質(zhì)技能型勞動(dòng)者，他們應(yīng)當(dāng)具備關(guān)鍵能力。與之相應(yīng)，我們的教育教學(xué)應(yīng)該個(gè)性化、差異化。

人才培養(yǎng)的必然要求。美國(guó)副總統(tǒng)拜登曾說(shuō)：“中國(guó)不足畏懼，因?yàn)橹袊?guó)缺乏創(chuàng)新能力”，《時(shí)代》周刊也曾提到，“中國(guó)現(xiàn)在什么都可以制造，但什么都不能創(chuàng)造”，還有著名的錢(qián)學(xué)森之問(wèn)——“為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”，這些都給中國(guó)廣大的教育工作者敲響了警鐘。教育作為一項(xiàng)培養(yǎng)人的社會(huì)活動(dòng)，其最大的不確定性在于，它所培養(yǎng)的人將生活在一個(gè)我們目前還看不到的未來(lái)社會(huì)，學(xué)校教育應(yīng)幫助學(xué)生為適應(yīng)和改變未來(lái)社會(huì)做好準(zhǔn)備。因此，必須將教育的重心由知識(shí)習(xí)得轉(zhuǎn)移到能力培養(yǎng)上來(lái)。只有具備關(guān)鍵能力、必備品格，才能成為世界通用的中國(guó)人。

技術(shù)變革的必然趨勢(shì)。蘋(píng)果公司創(chuàng)辦人史蒂夫·喬布斯生前曾質(zhì)疑：“為什么IT改變了幾乎所有的領(lǐng)域，卻唯獨(dú)對(duì)教育的影響小得令人吃驚？”2011年9月，美國(guó)教育部長(zhǎng)鄧肯也提出：“為什么在教育領(lǐng)域，信息技術(shù)的投入很大，卻沒(méi)有產(chǎn)生在生產(chǎn)和流通領(lǐng)域那樣的效果呢？”什么原因呢？他說(shuō)可能是“教育沒(méi)有發(fā)生結(jié)構(gòu)性的改變”。未來(lái)，信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，必將催生工具與技術(shù)的改變、教學(xué)模式的改變、學(xué)校形態(tài)的改變。

自2005年開(kāi)始，華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)華師一附中）經(jīng)過(guò)十年努力，現(xiàn)已形成基礎(chǔ)設(shè)施完備、技術(shù)隊(duì)伍健全、應(yīng)用情況良好的信息化建設(shè)格局?；A(chǔ)設(shè)施方面，有線網(wǎng)絡(luò)教室全接入，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)學(xué)校全覆蓋，有自己的服務(wù)器機(jī)房和多功能媒體教室；人員方面，形成了一支超過(guò)10人的專(zhuān)職技術(shù)隊(duì)伍，保障學(xué)校信息化工作良好運(yùn)行；應(yīng)用方面，學(xué)校相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)均部署了應(yīng)用系統(tǒng)，并通過(guò)各類(lèi)針對(duì)性的培訓(xùn)和教師的自發(fā)嘗試，在信息化應(yīng)用方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

但另一方面，與普通中學(xué)比，學(xué)校因多校區(qū)、大體量以及高中占比大等特殊校情，信息化建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)。如：多校區(qū)、初高中、級(jí)部制等特點(diǎn)，增加了管理信息化的復(fù)雜性，增加了數(shù)據(jù)采集和整合的難度；高中階段因教師的工作強(qiáng)度、學(xué)生的升學(xué)壓力等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，對(duì)于開(kāi)展教學(xué)信息化創(chuàng)新嘗試的時(shí)間和空間，都形成較大的制約；優(yōu)質(zhì)學(xué)校自身改變的動(dòng)力略顯不足。

智慧校園建設(shè)路徑構(gòu)想

校園是教育的主要環(huán)境和場(chǎng)所，尤其是基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。因此，我們認(rèn)為，智慧校園是支撐智慧教育的主環(huán)境，同時(shí)也是踐行智慧教育的主陣地。智慧校園的核心是數(shù)據(jù)，從這個(gè)角度講，智慧校園的特征也可歸結(jié)為數(shù)據(jù)的感知、采集、整合、融合、分析和利用?？梢哉f(shuō)，整個(gè)智慧校園的建設(shè)就是一部數(shù)據(jù)建設(shè)史。

我們的目標(biāo)是，結(jié)合國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)和自身實(shí)際，建設(shè)智慧華師一附中，助力“學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)”教育教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，就是按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施；種子教師，以點(diǎn)帶面；學(xué)科融合，能力導(dǎo)向”的具體實(shí)施策略，以信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為先導(dǎo)，以教育云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)中心兩大平臺(tái)為依托，以教師、學(xué)生、家長(zhǎng)和課程四個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)為核心，以智慧管理和智慧教學(xué)為兩個(gè)重要抓手，通過(guò)以點(diǎn)帶面的創(chuàng)新策略實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策與因材施教，逐步實(shí)現(xiàn)“智慧華一”的目標(biāo)。

堅(jiān)持“以人為本”的建設(shè)理念。不能唯技術(shù)論，數(shù)據(jù)大多因人而產(chǎn)生，并為人服務(wù)，要考慮其人性化、體驗(yàn)性；數(shù)據(jù)治校，樹(shù)立大數(shù)據(jù)意識(shí)，形成現(xiàn)代化學(xué)校治理能力。

采取兩大發(fā)展戰(zhàn)略。云端一體化戰(zhàn)略。數(shù)據(jù)是智慧之鑰，云計(jì)算是前提，形成“云平臺(tái)+社交網(wǎng)絡(luò)+智能終端”的使用模式?！岸恕卑ㄊ謾C(jī)、可穿戴設(shè)備，以及各類(lèi)傳感器；大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，把數(shù)據(jù)視為第五資產(chǎn)，形成“人財(cái)物+數(shù)字資源+數(shù)據(jù)”的資產(chǎn)管理意識(shí)，注重?cái)?shù)據(jù)文化和制度等軟環(huán)境建設(shè)。

未來(lái)，智慧校園建成之后將會(huì)是一幅怎樣的圖景呢？

未來(lái)教室。作為學(xué)校教育的主陣地，隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，可預(yù)見(jiàn)的是未來(lái)教室除繼續(xù)實(shí)現(xiàn)物理空間、虛擬空間和社交空間三空間融合外，另一個(gè)特點(diǎn)將是更加多元化，專(zhuān)科教室、功能教室等都可能是未來(lái)教室的發(fā)展方向。

未來(lái)教師。智慧教育對(duì)教師專(zhuān)業(yè)能力的要求將會(huì)持續(xù)提高，尤其是大數(shù)據(jù)意識(shí)，利用數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的能力，以及與具體學(xué)科教學(xué)融合創(chuàng)新的能力。

未來(lái)學(xué)校。信息技術(shù)的發(fā)展催化學(xué)校內(nèi)涵與外延的革命性變化，包括教學(xué)形態(tài)的重組、教育生態(tài)的重構(gòu)以及教育理論的重塑等，智慧校園的建設(shè)必然使學(xué)校發(fā)生根本性的變革。

以智慧教育理念指導(dǎo)學(xué)校教學(xué)改革

如何以智慧教育理念優(yōu)化學(xué)校日常教學(xué)工作？我們致力于以“培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力”為宗旨，以大數(shù)據(jù)技術(shù)手段為依托，以學(xué)生能力發(fā)展為導(dǎo)向，以學(xué)科能力發(fā)展和科技創(chuàng)新活動(dòng)為抓手，以普通學(xué)生藝體特長(zhǎng)培養(yǎng)和航空班新型飛行人才培養(yǎng)為特色。

重塑學(xué)科能力。通過(guò)大數(shù)據(jù)手段對(duì)學(xué)生學(xué)科能力進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)、診斷和跟蹤，量化學(xué)生學(xué)科能力的發(fā)展與變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)科能力科學(xué)化、精準(zhǔn)化評(píng)價(jià)。如正在試點(diǎn)的物理學(xué)科，學(xué)校建立了以理解能力、推理能力、分析綜合能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皵?shù)學(xué)應(yīng)用能力為核心的能力發(fā)展與測(cè)評(píng)體系，對(duì)學(xué)科知識(shí)體系進(jìn)行全面梳理和重構(gòu)、對(duì)學(xué)科教學(xué)流程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)、對(duì)診斷和分析模式進(jìn)行新的探索。

創(chuàng)新科技教育。適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，學(xué)?？萍冀逃裁媾R著改革，我們確定了“以科技研究項(xiàng)目為引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力”的科技教育思路。依托學(xué)校的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，精心挑選和設(shè)計(jì)了一批優(yōu)秀科技項(xiàng)目和科研課題，有針對(duì)性地建立起一套科技教育基礎(chǔ)素材體系；通過(guò)科技活動(dòng)研究記錄和分析系統(tǒng)，詳細(xì)記錄學(xué)生在科技研究中的過(guò)程和成果，如學(xué)生研究課題設(shè)計(jì)情況、課題知識(shí)學(xué)習(xí)情況、項(xiàng)目實(shí)施情況、研究結(jié)果評(píng)價(jià)等，并形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以識(shí)別的量化數(shù)據(jù)，建立起一套與科技教育相適應(yīng)的關(guān)鍵能力考評(píng)體系。目前，學(xué)校正在完善科技活動(dòng)研究記錄和分析系統(tǒng)，建立3D打印、機(jī)器人中心、創(chuàng)客基地、實(shí)踐操作基地等配套場(chǎng)所，為科技教育提供更優(yōu)的基礎(chǔ)環(huán)境支持。

全面提升藝體教育。從今年9月起，學(xué)校全面實(shí)行體育藝術(shù)“2+1+1”方案，即在華師一附中高中三年，學(xué)生要掌握兩項(xiàng)體育特長(zhǎng)（游泳和另外一項(xiàng)球類(lèi)運(yùn)動(dòng)）、兩項(xiàng)藝術(shù)特長(zhǎng)（音樂(lè)和美術(shù)各一項(xiàng)），四項(xiàng)特長(zhǎng)考核均合格后才能順利畢業(yè)。藝體項(xiàng)目專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，注重技能訓(xùn)練，建立科學(xué)合理的學(xué)生能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。學(xué)校首先選擇其中一項(xiàng)體育特長(zhǎng)作為試點(diǎn)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助運(yùn)動(dòng)腕表等新型設(shè)備，隨時(shí)隨地記錄學(xué)生的運(yùn)動(dòng)情況、身體狀況等相關(guān)數(shù)據(jù)，貫穿課前、課中和課后，覆蓋校內(nèi)、校外。每學(xué)期進(jìn)行一次例行身體測(cè)量與運(yùn)動(dòng)能力檢測(cè)，三年積累下來(lái)，完成對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的全時(shí)空跟蹤和全方位采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)生運(yùn)動(dòng)能力量化管理。

特色培養(yǎng)航空人才。為適應(yīng)軍隊(duì)信息化建設(shè)和新質(zhì)戰(zhàn)斗力生成需要，超前培育軍事航空航天領(lǐng)域的新型飛行人才，經(jīng)報(bào)國(guó)家教育部、公安部和解放軍總政治部批準(zhǔn)，從2015年起，華師一附中成為全國(guó)首批16所空軍青少年航空學(xué)校之一，承擔(dān)起培養(yǎng)新型飛行人才的重任。航空班學(xué)員有日常學(xué)習(xí)和專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練兩大任務(wù)，學(xué)科能力發(fā)展和航空專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練并重。通過(guò)配置優(yōu)質(zhì)師資，創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，以學(xué)科能力發(fā)展促進(jìn)學(xué)生航空專(zhuān)業(yè)技能提升。特別是數(shù)字化航空專(zhuān)業(yè)技能模擬操作平臺(tái)，從課堂學(xué)習(xí)、課外訓(xùn)練、班會(huì)研討、模擬駕駛等多場(chǎng)景、全方位記錄學(xué)員能力發(fā)展數(shù)據(jù)，助力航空班學(xué)員快速成長(zhǎng)。

狄更斯在《雙城記》有這樣一段話(huà)：“這是最好的時(shí)代，這是最壞的時(shí)代；這是智慧的時(shí)代，這是愚蠢的時(shí)代；這是信仰的時(shí)期，這是懷疑的時(shí)期……”作為教育人，面向知識(shí)更新不斷加快、技術(shù)發(fā)展日新月異的信息時(shí)代，對(duì)于勇于擁抱者，這是最好的時(shí)代，對(duì)于裹足不前者，這也許就是最壞的時(shí)代。

（作者單位：華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)）