《2020年中國中小學校智能+教育生態圖譜》中研究的智能+教育是指以人工智能、大數據、云計算、物聯網等關鍵技術為支撐,以智能基礎設施為依托,基于相關平臺和軟件提供校園教育與管理服務,構建形成具有智能感知與分析能力的智慧校園。智能+教育通過重塑教學和管理模式,助力傳統中小學校實現教學方法與路徑個性化、教學與管理決策數據化、全環節學情反饋與評價即時化、師生家校各方主體交流協同立體化。
1. 核心覆蓋場景
在中小學教育減負、個性化素質教育加速推行的背景下,智能+教育成為普教的核心升級方向。目前,智能化在中小學教育中的落地覆蓋到了課前、課中到課后的所有教學環節,以及教務、環境、安防等管理場景,綜合提升中小學校教育管理效率與效果。
l 教學場景中,課前通過教育資源和學情數據庫為教師備課及學生預習提供智能指導;課中,基于AI、虛擬現實、大數據等構建的智能教學環境能夠豐富教學手段、實時分析教學質量并反饋教師授課;課后,根據教學進度智能組卷測評,分析課堂質量并指導學習路徑優化,以貫穿教學場景全環節的方式助力實現提效減負。
l 管理場景中,通過智能化決策與管理,實現流程優化、提升教管教務效率;基于智能硬件、設備、管理系統,構建智能+學習環境;安防方面,數據實時采集與智能控制系統助力打造安全校園。
總體而言,在智能+教育模式下,學生成為教學中心、教師得到充分解放,個性化與智適應教育得以實現;智能技術在教育管理場景中的應用增強了校園管理的科學性、實時性、一體性,構建起智慧校園生態。
2. 智能+教育主體
中小學教育的智能化升級全面賦能學生、教師、家長與學校各方主體。
l 對于教育者而言,首先在教學授課層面上能夠獲得個性化教學設計以及豐富的教學輔助手段支持,從而以更多的知識呈現方式配合差異化教學內容規劃,有助于解放教師,讓教師在不同的教學環境和學情背景下可以實現具體情況具體分析,并采用最佳的教學方式、路徑,實現因材施教,優化教學效果。
l 智慧教育體系下,管理者的管理方式產生變革,整個校園的總體規劃與子系統方案設計具有一體化、開放兼容、動態發展的特點,為管理者合理分配各類資源、數據驅動決策提供支持,提升管理工作效率和科學性。結合教育與管理環節,發展出從學習環境到教學模式的智能+校園全景,整體優化全校教育資源配置。
l 在此智能化環境中,學生在課前、課中、課后、課外的學習過程中均可適配到個性化學習方案和學習資源,得到科學、全面的評估和相應的針對性指導,在全流程智適應教學中實現高效學習和能力素質全面提升。
l 家校間信息及時性和透明度提高,助力家?;訁f助,家長能夠更為便捷、直觀地了解孩子學情動態,記錄成長,使得家長對于校園教育的參與深度有效提升。
除了對于各方主體的賦能,智能+教育模式還增強了主體之間的協同作用,使得教師與學生、家長;校方與學生、教師、家長;以及家長與學生之間的管理、協同、溝通效率提升,也使得同類型主體之間的不同個體可以共享資源、協同工作,實現各方主體的有序合作、良性互動。
從中國中小學校的智能+教育實踐來看,各地區在相關政策文件的指導下積極規劃具有區域特色的智慧學校建設,提升區域教育的智能化水平。北京市東城區提出推進教育評價智慧測評、構建區域泛在智慧化學習環境等七項具體的建設方案;上海市閔行區智慧校園示范區以開展數據驅動的個性化教育為建設目標,多方面建設智慧教育系統;廣東省廣州市聚焦以智能技術為代表的信息技術與教育教學的深度融合,提出七項重點工程。目前,智能+教育已經在多所中小學校中實踐,并呈現出加速落地趨勢,誕生出許多典型案例,助力后續規?;l展智慧校園、探索更多智能+教育模式和路徑。
3. 智能+教育典型構架
圖譜將智能+教育的典型構架總結為從基礎設施、數據層、平臺支持層到終端應用四個方面。
l 通過新一代信息技術建立網絡環境、私有云、物聯網等方面基礎設施,作為智慧教育的底層構架。
l 數據層的核心則在于建立起學生、職工、資源和教務等數據庫,按照數據標準和構架來組織、存儲和管理數據,用以實現數據分析對相關決策的支撐。
l 平臺層面,涉及到云計算、大數據、運維等各類核心平臺的構建,從而支撐應用層。
l 目前,應用層圍繞教學、測評、管理、服務、環境、安防六方面,已經形成了包括知識圖譜、智能批改、智能測評、數字圖書館等在內的可規模化落地的具體應用,服務學生、教師、家長和校方管理主體。
從智能+教育的建設情況來看,構架的具體實現可以分為兩類不同的路徑,一類是通過整體項目規劃自上而下進行對中小學校的全面智能化升級;一類是基于日常教育管理中的核心痛點切入對具體需求場景的智能化,進而逐步擴展、延伸到全面組織構架的形成。
4. 智能+教育供應商
l 軟硬件設施供應商的核心產品能夠為智能+教育提供教學一體機、智能黑板、虛擬教室、資源管理系統等校用軟硬件和裝備支持。
l 單一型解決方案供應商以某一產品或技術為核心提供智能+解決方案,如基于智能識別類產品提供可以應用于校園安防、無感考勤、智能批改等場景的解決方案。
l 綜合型解決方案供應商通過整合人工智能、云計算、物聯網等多方面技術與產品提供涉及多個教育環節的解決方案,一站式提供覆蓋教學與管理多流程、多場景的智慧教育服務,賦能學校各方面智能化升級。
解決方案型供應商通過結合軟硬件、教學空間、教研服務設計一體化方案,助力中小學校建設智能化校園,成為智能+教育的主流供應模式。結合目前中國中小學校的智能化升級方式來看,單一型解決方案適用于以解決核心問題為切入、循序漸進發展智能+生態的智慧教育建設路徑,綜合型解決方案供應商則能更好地通過統一規劃建立出各子系統協調統一的智慧校園構架。