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教育信息化是芜湖教育一张闪亮的名片。从全国中小学信息技术教育试验区,到全国教育信息化试点城市,芜湖教育信息化建设与应用的成效显著。2017年,芜湖被教育部确定为“第一批教育信息化试点”优秀试点单位;《加强机制建设,促进区域教育信息化可持续发展》工作案例被教育部评为“地市或区县区域统筹应用优秀案例”;2018年,在全国网络学习空间应用普及活动中被教育部评为优秀区域;2018年芜湖市《“四位一体”的教育信息化发展模式实践探索》,集中呈现了芜湖教育在硬件、软件、人才队伍、机制建设四个方面教育信息化成果,荣获安徽省基础教育成果一等奖。
芜湖市教育在信息化探索中,充分意识到数据对决策的价值,数据挖掘的魅力。例如,我们进行中小学生在线学习设备选择的调研,在7945名小学生和2429名中学生中,他们的学习设备的选择出现了明显的差异,这为我们教师引导学生选择合适的学习设备提供了依据,如下页表1所示。
进入新时代,云计算、大数据、5G、AR/VR技术、人T智能等新一代信息技术蓬勃发展,这些智能技术为我们深度挖掘数据的价值、体现数据的魅力提供了可能。芜湖教育以立德树人为根本,服务教师、学生、家长、管理者四类用户,五育并举,因材施教,推进公平,注重特色,打造基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,提升教育综合服务和治理水平,实现芜湖教育高质量发展。
一、芜湖模式的内涵
基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,如图1所示,即依托1个芜湖智慧教育大平台,汇聚学生、家长、教师、管理者4类主体数据,围绕智慧教学、智慧学习、智慧文化、智慧生活、智慧管理5类核心场景,强化2项支撑总集成、总服务。对教育大数据的深度挖掘,感知、测量、判断、评价、预警一决策,构建数据一感知、测量、判断、评价、预警一决策一数据螺旋上升的闭环体系,对芜湖教育的服务和治理水平的提升提供巨大帮助。
基于這种模式构建,芜湖智慧教育平台着力打造1个依托于芜湖智慧教育平台的“互联网 教育”市级大平台,其作用体现在以下几个方面。
(一)大数据思维集成数据
教育大数据是芜湖模式模型的重要特点,数据集成贯穿了四类用户、五大场景,数据包括了区域智慧教研服务中心、 “五育并举”区域教育数字资源中心、新高考改革的生涯规划与走班排课系统、体质健康监测系统、高中学业评价系统、幼升小/小升初线上报名应用服务中心等各类数据;同时对上汇聚安徽省基础教育资源应用平台、皖事通、市数据资源局等系统数据,对内汇聚各科室、教科所、考试中心、装备中心等部门数据,对下汇聚各县区和市直属各学校教育信息系统数据,将分散在不同层级、不同部门的数据汇聚为一体,有效整合了分散异构的数据资源。
(二)大数据能力支撑了数据管理、治理、安全、共享、可视化
在芜湖模式中通过数据加工计算中心进行数据抽取、转换、计算、存储,同时依托大数据能力平台对数据进行管理、治理、安全、共享、可视化,提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值,感知、测量、判断、评价、预测,最后形成决策依据,决策同时支撑了数据管理、治理、安全、共享、可视化,形成精细化教育服务和教育治理,最终实现数据的安全可靠。
(三)数据和决策伴随式上升,促进教育高质量发展
在芜湖的模式中,数据和决策呈现出伴随式上升,有什么样的数据就有什么样的决策,有什么样的决策就会伴随式生成新的数据,对数据的进一步挖掘,形成了数据→决策的闭环体系,充分体现了大数据的价值魅力。
图2呈现了某个学期芜湖市学生在五育并举上的数据,我们通过记录学生五育并举各个方面的参与数据,反映学校及学生在五育并举上的发展状况。从记录中可以明显看出来获得县(区)级以上学科竞赛记录较多,这个就是因为芜湖市多年重视学生各学科竞赛,有一系列的政策支持,形成了芜湖的特色。同样,由于近几年芜湖市倡导高中特色化发展,各校形成了自己的特色化校本课程,给学生提供了更多的参与机会,学生可记录的情况较多。
二、芜湖模式的特色
(一)大数据采集与传输来源于四类用户贯穿了五类场景
“1452”教育服务和治理芜湖模式依托的大数据来源于学生、教师、家长、管理者四类用户,贯穿了智慧教学、学习、文化、生活、管理五类场景,统整了基础信息数据库、资源信息数据库、管理信息数据库、公共服务数据库、应用数据库、教学行为数据库、教育过程数据库等,体现了大数据的价值。如通过智慧平台应用系统汇聚全市中小学生在智慧学习、文化、生活、管理的全场景数据,形成涵盖学生个体的基本信息、成长过程的文字、图片和视频数据,形成五育并举的全息档案;通过教研服务中心、资源服务中心和各大应用系统,汇聚教师基本信息、日常教学、教研活动、班主任工作、辅导学生获奖、教科研成果及奖惩情况等各方面文字、图片、视频数据,以可视化图表的形式客观呈现教师个人和教师群体多维度的情况,体现区域、学校、年级、学科多层级教师群体的共性特点和属性差异;通过对区域内学校的学生、教师和后勤管理等各方面工作数据的统计分析,为学校发展的整体情况画像,精细化诊断区域和学校在发展中的薄弱情况。对家长在芜湖智慧教育平台上的活动轨迹及关注热点进行收集,形成家长个体和群体数据库,如图3所示。
(二)大数据的分析与处理运用了新一代信息技术
利用平台采集技术采集学生学习数据,图像识别技术采集校园安全数据,物联感知技术采集学生体质数据,视频录播技术采集课堂教学数据,利用云计算、大数据、物联网、人工智能、移动互联网突出了跨领域数据的交叉和融合,即时分析,强化预测,精准决策。不同类型数据(基础数据、资源信息数据等)通过数据加工计算中心进行数据抽取、转换、计算、存储等形成不同的主题仓库(活动主题,资源主题、教学主题等),进一步消除数据孤岛、规范数据标准、提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值。 建立在技术基础上的教育数据的自然采集、分布式存储、安全管理、无缝流转与大规模共享、深度挖掘以及学习分析,为我们教育的治理和服务提供了可靠的依据。
(三)大数据应用再造智慧学习、管理、生活和文化的流程
在智慧学习方面,例如语言学习、大数据超脑中心能围绕师生教学场景,在人机对话系统中通过语言发音诊断能力、智能批改能力、高自然度语音播报能力等为师生构建语言学习环境;同时提供知识图谱构建引擎、自动推荐引擎,围绕学情数据,进行学生画像的建模。通过学生的能力模型映射,结合依托人工智能技术构建整个学生的知识图谱。通过知识图谱的可视化的展现,推荐学生最优的语言学习路径。
在智慧生活方面,大数据超脑中心通过汇聚学生体质健康监测系统的数据,对学生心率、体温等数据进行监测,及时发现平时难以察觉到的风险,及时进行干预。通过学生平时的运动数据分析,发现学生运动偏好、兴趣爱好、体育特长等,并进行特长培养。
在智慧管理方面,大数据超脑中心构建学校办学条件的模型并分析,从宏观到微观全面了解各县区学校的整体发展情况,及时发现区域学校共性,指导学校的建设与发展方向。大数据超脑中心通过学业评价系统汇聚学校学生学业数据,动态展示学业水平发展趋势,为提高区域教学质量提供整体数据分析和组合数据分析,诊断区域各个区县、学校学业水平,精准把握全市教育质量以及发展状况。
芜湖智慧教育平台通过家校互动系统给家长呈现孩子在基础教育阶段的全息档案和反映孩子成长情况的数字化图谱和五育并举活动视频,帮助家长了解孩子在学校综合素质的阶段情况和总体情况;并且利用资源中心的家教资源,帮助家长树立正确的教养观;同时还利用互动功能,为家长与教师、家长与学校搭建沟通渠道,真正起到家校协同、家校共育。
三、芜湖模式的实践
(一)疫情期间学生健康监测
为全力做好芜湖市疫情防控工作,保障学生顺利复学,切实守护师生健康,疫情期间,我市教育局联合市数据局依托皖事通APP推出“学生健康打卡”功能,并引导学生申领“安康码”并进行每日健康打卡。健康打卡数据实施动态监测, “安康码”评判个人健康状况。 “一卡一码”两个大数据为芜湖市疫情常态化防控学生健康情况提供了预测和预警,为学生健康提供监测,为此项教育服务和治理提供了精准科学依据。
(二)“阳光云课”优质资源的教育服务
2018年,芜湖市启动“阳光云课”优质资源的教育服务T程,将市级名师的授课录像资源数字化,学生可通过电脑、平板、手机等终端,登录芜湖智慧教育平台在线观看,并可与授课教师进行互动交流。阳光云课满足不同层次学生对优质资源的学习需求,实现优质教育资源共享,促进教育公平。通过数据我们仍然发现阳光云课的收看时间安排、云课时长的设定收看存在一些问题,我们对“阳光云课”进行了趋势性改革,提升了其功能定位和价值取向,从治理有偿家教走向五育并举,从少数学生受益走向全体学生全面发展,各级各类教育布局其中,各部门协调,多措并举,技术和学科融合,团队合作,篩选优质资源,对“阳光云课”收看数据进一步分析,协同创新,形成线上线下融合的教育新生态。
(三)“三心工程”民生工作的教育治理
为了解决老百姓的烦心事、揪心事,增强人民群众的获得感、幸福感、安全感,芜湖市教育局进行一项教育服务综合改革——“三心工程”,即放心午餐、安心午休、爱心托管。
通过收集数据我们充分了解我市各区县学校的食堂状况,为选择有资质企业提供放心午餐打下基础。芜湖教育局依托大数据赋能,落实监管责任,进行全领域、全过程、全方位监督检查。在爱心托管中能根据孩子们自己的兴趣爱好,结合学校师资等情况,在市域内进行课程的共建共享,正是基于大数据的蓄力和赋能, “三心工程”才得以顺利推进。
四、结语
经过二十余年的探索与实践,芜湖教育信息化走过了应用、融合、创新,发展的历程,创新出效能、服务出效益、治理出效率。芜湖教育不断探索基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,生成教育新业态、激发教育新动力、重塑教育新常态,实现治理体系和治理能力现代化,为党育人,为国育才。
作者简介:
江汛:博士,党委书记,局长,研究方向为教育发展与改革创新路径及政策。
肖玲:硕士生导师,馆长,研究方向为信息技术和教育教学、教育服务治理融合创新。
芜湖市教育在信息化探索中,充分意识到数据对决策的价值,数据挖掘的魅力。例如,我们进行中小学生在线学习设备选择的调研,在7945名小学生和2429名中学生中,他们的学习设备的选择出现了明显的差异,这为我们教师引导学生选择合适的学习设备提供了依据,如下页表1所示。
进入新时代,云计算、大数据、5G、AR/VR技术、人T智能等新一代信息技术蓬勃发展,这些智能技术为我们深度挖掘数据的价值、体现数据的魅力提供了可能。芜湖教育以立德树人为根本,服务教师、学生、家长、管理者四类用户,五育并举,因材施教,推进公平,注重特色,打造基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,提升教育综合服务和治理水平,实现芜湖教育高质量发展。
一、芜湖模式的内涵
基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,如图1所示,即依托1个芜湖智慧教育大平台,汇聚学生、家长、教师、管理者4类主体数据,围绕智慧教学、智慧学习、智慧文化、智慧生活、智慧管理5类核心场景,强化2项支撑总集成、总服务。对教育大数据的深度挖掘,感知、测量、判断、评价、预警一决策,构建数据一感知、测量、判断、评价、预警一决策一数据螺旋上升的闭环体系,对芜湖教育的服务和治理水平的提升提供巨大帮助。
基于這种模式构建,芜湖智慧教育平台着力打造1个依托于芜湖智慧教育平台的“互联网 教育”市级大平台,其作用体现在以下几个方面。
(一)大数据思维集成数据
教育大数据是芜湖模式模型的重要特点,数据集成贯穿了四类用户、五大场景,数据包括了区域智慧教研服务中心、 “五育并举”区域教育数字资源中心、新高考改革的生涯规划与走班排课系统、体质健康监测系统、高中学业评价系统、幼升小/小升初线上报名应用服务中心等各类数据;同时对上汇聚安徽省基础教育资源应用平台、皖事通、市数据资源局等系统数据,对内汇聚各科室、教科所、考试中心、装备中心等部门数据,对下汇聚各县区和市直属各学校教育信息系统数据,将分散在不同层级、不同部门的数据汇聚为一体,有效整合了分散异构的数据资源。
(二)大数据能力支撑了数据管理、治理、安全、共享、可视化
在芜湖模式中通过数据加工计算中心进行数据抽取、转换、计算、存储,同时依托大数据能力平台对数据进行管理、治理、安全、共享、可视化,提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值,感知、测量、判断、评价、预测,最后形成决策依据,决策同时支撑了数据管理、治理、安全、共享、可视化,形成精细化教育服务和教育治理,最终实现数据的安全可靠。
(三)数据和决策伴随式上升,促进教育高质量发展
在芜湖的模式中,数据和决策呈现出伴随式上升,有什么样的数据就有什么样的决策,有什么样的决策就会伴随式生成新的数据,对数据的进一步挖掘,形成了数据→决策的闭环体系,充分体现了大数据的价值魅力。
图2呈现了某个学期芜湖市学生在五育并举上的数据,我们通过记录学生五育并举各个方面的参与数据,反映学校及学生在五育并举上的发展状况。从记录中可以明显看出来获得县(区)级以上学科竞赛记录较多,这个就是因为芜湖市多年重视学生各学科竞赛,有一系列的政策支持,形成了芜湖的特色。同样,由于近几年芜湖市倡导高中特色化发展,各校形成了自己的特色化校本课程,给学生提供了更多的参与机会,学生可记录的情况较多。
二、芜湖模式的特色
(一)大数据采集与传输来源于四类用户贯穿了五类场景
“1452”教育服务和治理芜湖模式依托的大数据来源于学生、教师、家长、管理者四类用户,贯穿了智慧教学、学习、文化、生活、管理五类场景,统整了基础信息数据库、资源信息数据库、管理信息数据库、公共服务数据库、应用数据库、教学行为数据库、教育过程数据库等,体现了大数据的价值。如通过智慧平台应用系统汇聚全市中小学生在智慧学习、文化、生活、管理的全场景数据,形成涵盖学生个体的基本信息、成长过程的文字、图片和视频数据,形成五育并举的全息档案;通过教研服务中心、资源服务中心和各大应用系统,汇聚教师基本信息、日常教学、教研活动、班主任工作、辅导学生获奖、教科研成果及奖惩情况等各方面文字、图片、视频数据,以可视化图表的形式客观呈现教师个人和教师群体多维度的情况,体现区域、学校、年级、学科多层级教师群体的共性特点和属性差异;通过对区域内学校的学生、教师和后勤管理等各方面工作数据的统计分析,为学校发展的整体情况画像,精细化诊断区域和学校在发展中的薄弱情况。对家长在芜湖智慧教育平台上的活动轨迹及关注热点进行收集,形成家长个体和群体数据库,如图3所示。
(二)大数据的分析与处理运用了新一代信息技术
利用平台采集技术采集学生学习数据,图像识别技术采集校园安全数据,物联感知技术采集学生体质数据,视频录播技术采集课堂教学数据,利用云计算、大数据、物联网、人工智能、移动互联网突出了跨领域数据的交叉和融合,即时分析,强化预测,精准决策。不同类型数据(基础数据、资源信息数据等)通过数据加工计算中心进行数据抽取、转换、计算、存储等形成不同的主题仓库(活动主题,资源主题、教学主题等),进一步消除数据孤岛、规范数据标准、提高数据质量、推动数据流通、挖掘数据价值。 建立在技术基础上的教育数据的自然采集、分布式存储、安全管理、无缝流转与大规模共享、深度挖掘以及学习分析,为我们教育的治理和服务提供了可靠的依据。
(三)大数据应用再造智慧学习、管理、生活和文化的流程
在智慧学习方面,例如语言学习、大数据超脑中心能围绕师生教学场景,在人机对话系统中通过语言发音诊断能力、智能批改能力、高自然度语音播报能力等为师生构建语言学习环境;同时提供知识图谱构建引擎、自动推荐引擎,围绕学情数据,进行学生画像的建模。通过学生的能力模型映射,结合依托人工智能技术构建整个学生的知识图谱。通过知识图谱的可视化的展现,推荐学生最优的语言学习路径。
在智慧生活方面,大数据超脑中心通过汇聚学生体质健康监测系统的数据,对学生心率、体温等数据进行监测,及时发现平时难以察觉到的风险,及时进行干预。通过学生平时的运动数据分析,发现学生运动偏好、兴趣爱好、体育特长等,并进行特长培养。
在智慧管理方面,大数据超脑中心构建学校办学条件的模型并分析,从宏观到微观全面了解各县区学校的整体发展情况,及时发现区域学校共性,指导学校的建设与发展方向。大数据超脑中心通过学业评价系统汇聚学校学生学业数据,动态展示学业水平发展趋势,为提高区域教学质量提供整体数据分析和组合数据分析,诊断区域各个区县、学校学业水平,精准把握全市教育质量以及发展状况。
芜湖智慧教育平台通过家校互动系统给家长呈现孩子在基础教育阶段的全息档案和反映孩子成长情况的数字化图谱和五育并举活动视频,帮助家长了解孩子在学校综合素质的阶段情况和总体情况;并且利用资源中心的家教资源,帮助家长树立正确的教养观;同时还利用互动功能,为家长与教师、家长与学校搭建沟通渠道,真正起到家校协同、家校共育。
三、芜湖模式的实践
(一)疫情期间学生健康监测
为全力做好芜湖市疫情防控工作,保障学生顺利复学,切实守护师生健康,疫情期间,我市教育局联合市数据局依托皖事通APP推出“学生健康打卡”功能,并引导学生申领“安康码”并进行每日健康打卡。健康打卡数据实施动态监测, “安康码”评判个人健康状况。 “一卡一码”两个大数据为芜湖市疫情常态化防控学生健康情况提供了预测和预警,为学生健康提供监测,为此项教育服务和治理提供了精准科学依据。
(二)“阳光云课”优质资源的教育服务
2018年,芜湖市启动“阳光云课”优质资源的教育服务T程,将市级名师的授课录像资源数字化,学生可通过电脑、平板、手机等终端,登录芜湖智慧教育平台在线观看,并可与授课教师进行互动交流。阳光云课满足不同层次学生对优质资源的学习需求,实现优质教育资源共享,促进教育公平。通过数据我们仍然发现阳光云课的收看时间安排、云课时长的设定收看存在一些问题,我们对“阳光云课”进行了趋势性改革,提升了其功能定位和价值取向,从治理有偿家教走向五育并举,从少数学生受益走向全体学生全面发展,各级各类教育布局其中,各部门协调,多措并举,技术和学科融合,团队合作,篩选优质资源,对“阳光云课”收看数据进一步分析,协同创新,形成线上线下融合的教育新生态。
(三)“三心工程”民生工作的教育治理
为了解决老百姓的烦心事、揪心事,增强人民群众的获得感、幸福感、安全感,芜湖市教育局进行一项教育服务综合改革——“三心工程”,即放心午餐、安心午休、爱心托管。
通过收集数据我们充分了解我市各区县学校的食堂状况,为选择有资质企业提供放心午餐打下基础。芜湖教育局依托大数据赋能,落实监管责任,进行全领域、全过程、全方位监督检查。在爱心托管中能根据孩子们自己的兴趣爱好,结合学校师资等情况,在市域内进行课程的共建共享,正是基于大数据的蓄力和赋能, “三心工程”才得以顺利推进。
四、结语
经过二十余年的探索与实践,芜湖教育信息化走过了应用、融合、创新,发展的历程,创新出效能、服务出效益、治理出效率。芜湖教育不断探索基于大数据的“1452”教育服务和治理芜湖模式,生成教育新业态、激发教育新动力、重塑教育新常态,实现治理体系和治理能力现代化,为党育人,为国育才。
作者简介:
江汛:博士,党委书记,局长,研究方向为教育发展与改革创新路径及政策。
肖玲:硕士生导师,馆长,研究方向为信息技术和教育教学、教育服务治理融合创新。