智慧教育优秀案例之北京市东城区：数据赋能、体系重塑，东城教育登上高位优质均衡大舞

时间：2022-12-01

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　　导读：为落实教育数字化战略行动，深入推进智慧教育发展，加强智慧教育优秀案例传播和经验分享，在教育部科学技术与信息化司指导下，“智慧教育示范区”创建项目专家组秘书处联合教育部教育信息化战略研究基地（北京、华中、西北）开展了智慧教育优秀案例征集活动。

　　经过申报或推荐、撰写培训、修改、专家遴选、公示等环节，共确定123个智慧教育优秀案例，其中区域建设类30个、学校实践类77个、解决方案类8个、研究成果类8个。

　　以下为北京市东城区案例：《数据赋能、体系重塑，东城教育登上高位优质均衡大舞台》

　　作者 |?周林、李磊、张淑敏、李玉顺

　　来源 | 互联网教育国家工程实验室

　　原标题 |《数据赋能、体系重塑，东城教育登上高位优质均衡大舞台》

　　摘要：北京市东城区是首都功能核心区，面对区域教育数字化转型系统性不足、教育教学精准施策个性化不强、义务教育优质均衡发展物理受限的教育工作难点，形成“1+7+N”智慧教育建设总体框架与“1314”智能教育治理体系规划。区教委坚持应用为王，从技术、业务双向发力，以“数据大脑”为基提升区域智慧教育治理能力，创新形成开放的互联网应用与数据生态，引入多元力量支持全区各校及教研部门开展人工智能技术的应用实践与场景探索，有效促进区域教育数字化转型发展和教与学变革。

　　关键词：数字化转型；数据大脑；开放共享；智慧教育示范区；教育治理

　　实施背景

　　北京市东城区是首都功能核心区，促进教育高质量发展是全区各项工作中的重点。近年来，东城通过8个学区、45对深度联盟校、13所新九年一贯制学校（项目）、8条优质教育资源带、7个教育集团等方式开展教育综合治理与深度联合，最大限度发挥优质教育资源的辐射带动作用，推动区域教育体系高质量建设和均衡发展。但与此同时，东城仍然面临区域教育数字化转型系统性不足、教育教学精准施策个性化不强、义务教育优质均衡发展物理受限的工作困境。

　　2019年，东城区获评教育部首批“智慧教育示范区”，同年提出“1+7+N”智慧教育建设总体框架。2021年，东城区获评中央网信办、教育部等八部委联合评选的“国家智能社会治理实验基地”教育特色基地，提出打造东城教育“1314”智能治理体系，进一步推动人工智能技术在教育领域的超前探索与实践。

　　重点举措与成效

　　（一）“数据大脑”赋能的区域系统性数字化转型

　　“数据大脑”是东城教育“1+7+N”智慧教育建设总体框架的核心，以统一服务支撑平台为基础、数据治理服务平台为核心，汇聚东城教育系统各单位业务数据，以实现全区教育数据治理与共享、赋能区域数据治理能力和综合服务能力提升。

　　1.制定数据标准规范

　　依托“数据大脑”建设，东城启动了区域数据资产的规范统一工作。一是依据国家、教育部、北京市的教育数据标准，制定了东城区教育数据管理系列办法，统一数据采集标准、使用规范和回流要求；二是由东城区智慧教育研究中心统筹，成立区教育大数据治理工作推进小组，建立“互联网+”数据汇聚机制；三是建设东城区智慧教育云服务平台，纵向对接国家和北京市平台，横向整合区域应用，并通过制定《统一认证标准》，全部实现统一认证登录。目前已形成涵盖73类数据材料、11个业务及应用系统、12个一级数据主题、42个二级数据主题、1517张数据报表的东城区数据资产底座。

　　2.优化数据服务产品

　　东城筹建了区教育大数据中心，对“数据大脑”汇聚的各类区域教育数据进行统一清洗、质检、关联与存储。一是利用多维数据体系，建立起学校管理“一校一档”、教师发展“一师一档”、学生成长“一生一档”的全息画像。二是建立东城区综合数据管理平台，实现教育数据资源的统一“目录树”管理，目前已完成46个科室324个职责目录、95张数据表、7151万条数据记录的清洗、质检和共享工作。三是深度挖掘专题大数据应用场景，搭建形成数据汇聚、智慧课堂、智慧办公等功能动态监测与分析展示智慧大屏，探索利用数据支撑教育科学决策。四是开通数据接口，将“数据大脑”中的模块化数据点对点打包推送至市教委和下属各教育单位，推动区域数据资源的有序安全共享。

　　（二）人工智能技术助力教育体系重塑

　　后疫情时代，面对“双减”与新课标的要求，东城依托人工智能等技术手段，助力区域教育体系多方面重塑。

　　1.教学体系重构：双师课堂打破教育的时空边界

　　2021年，东城在全区推广在线教学平台，并在集团校、结对校之间有计划地开展双师教室改造和双师课堂探索。

　　史家小学与革新里小学是双师课堂首批试点结对校之一。革新里小学师资力量相对薄弱，教师对单元整体教学的认识及课堂效率与名师间存在较大差距。通过与史家小学的名师共备、共研一堂课并进行沉浸式观摩助讲，革新里青年教师的专业能力得到了快速培养和提升。在分司厅小学的课堂里，语文老师与科学老师形成“双师”，用虚拟实验直观演示琥珀的形成过程，丰富学生的阅读体验；校内教师与社科院专家形成“双师”，通过绘制思维导图培养学生科学严谨的知识探究能力。

　　在课后服务时段，景山学校通过双师课堂对前门外国语学校的优秀学生开展远程学科培优；北京第十一中学邀请首都师范大学生命科学学院高教授与八个班级的学生一同分享野鸭湖生态保护知识；东城区少年宫的茶艺老师带领和平里第一小学、前门小学的同学，将传统文化茶艺与时下热点——奥运文化相结合，用画笔呈现自己的奇思妙想。

　　截至2022年6月，东城区已有184间双师智慧教室投入使用，对口帮扶、线上微课、联合教研、跨校备课、名校网络课堂、师徒带教、翻转课堂、名学科基地、名师基地教研、竞赛培训等教育教学场景不断创新，跨教室、跨校、跨区的双师应用模式逐步生成，规模效应和特色试点初具雏形，教育优质均衡的时空限制被充分打破。

　　2.育人体系升级：融合课堂提升教育教学质量

　　线上线下融合课堂形式新颖，为学生们提供了体验式深度学习的新场景，激发了学生的学习兴趣和积极性。通过使用东城区智慧教育云服务平台中内嵌的智能化工具助手、虚拟实验资源等优化设计教学内容，课堂教学变得更生动、更科学；基于VR技术开展的现代美术课堂，让学生“置身”虚拟美术馆，近距离研习画作更专注；配套智能手环的智慧体育课堂，实时运动负荷监测数据为学生开具锻炼处方；伴随性数据采集系统和大数据支持下的课堂互动反馈系统，当堂解决学生学习问题，不留教学漏洞；自主学习统计工具，及时监测学生自主练习情况，实现精准学情分析和个性化讲评。

　　受疫情影响进入全区线上教学后，老师们充分挖掘线上教学工具优势，与学生开展互动，保障教学效果。广渠门中学教师利用“轮番上台”和“视频墙”功能快速关注线上每个学生的听讲表情，保证师生快速交互；二中分校教师通过直播互动、点名连麦、线上PK等方式指导技术动作、达成锻炼效果，线上体育课氛围活泼有趣；十一中学初步形成线上虚拟学校管理机制，利用发放小黑板和“授权”功能让学生大胆表达分享，将主角光环还给学生，显著提高学生积极性与参与度。区、校两级还成立线上“教学巡听”小组，建立了AI监课、线上听巡课制度。

　　线上教学期间，老师们还充分利用“家庭”这一典型线下环境，在德美劳等教育领域深度开展工作。景山学校小学部在线上少先队活动课上不仅做到了100%的覆盖率和完成率，还完成了1节区级公开课、12节校级展示课和31节年级观摩课；109中学利用线上平台开展了平时在学校难以组织的劳动技能大赛——低年级孩子在计时器开始后，迅速开始整理书包、穿校服、系红领巾、系鞋带；高年级的孩子则进行果盘制作，削皮、切片、摆盘，创意十足。

　　线上线下融合课堂结束后，基于在线互动工具形成的教师行为数据、学生行为数据将留存于东城区智慧教育“数据大脑”，辅助进行课堂教学质量分析监测和师生互动行为分析，目前已积累有效数据几十万条，充分协助教师进行教学反思、教研反馈。

　　3.作业体系优化：AI助教实现作业质量提升与师生负担减轻

　　利用东城区智慧教育云服务平台中“作业精准管理”“英语听说教学”模块，教师可实现自由出题、灵活组卷、套题模考、学情采集、精准讲评、个性化作业推送等工作。平台同时提供了统一命题编制的“形成性练习”同步试题，该区本资源库以新课程、新课标为核心，不仅标注了试题知识点、学科核心素养、学业等级水平等标签，也使“教、学、评”与作业设计统一到课程标准上，从源头上提升作业质量。

　　基于AI的作业分析系统，将学生线上作答结果自动生成分析报告，减少教师进行手动批改和学情分析的负担；线下作答的作业也可以借助扫描仪或拍照采集等方式完成学情数据收集，满足学生分层辅导、个性化反馈的点评需求；每一位学生的薄弱知识点都被系统一一记录，教师可根据知识图谱设置自动推题策略，并对系统推题后的作业进行审核，快捷、精准地使每一位学生得到高质量的定制化分层作业，帮助学生针对性地巩固薄弱内容，在作业层面实现师生的减负增效。

　　截至2022年6月，东城已在全区引入多个基于AI的作业分析系统，覆盖全部中高考科目，累计服务学习人次超50万。

　　4.教研体系重塑：技术支持下的区域精准性“大教研”

　　基于全区教育数据环境，东城以精准性“大教研”为抓手，开展面向素养导向的教师专业发展新生态建构，助力教研实效提升和教育质量提高。

　　建立大数据精准教研中心平台。平台融合数据、资源、应用、人工智能技术于一体，形成“一平台四中心”体系架构（见图1），开展数字教研创新，搭建线上线下融合的教研环境，实现对教师教研全过程数据的采集和分析，形成多类教研环节之间的场景贯通和数据联动。管理者和研究者通过分析报告聚焦教师真正需求，实现备课、教学、听评课到师训、评价等环节的贯通考虑，形成相对系统和完整的特色学科教研新形态；教师则通过报告直观了解自己在教研活动中的参与情况和个人发展情况，与优秀教师对标对表，实现教研质量精准改善。

　　图1 大数据精准教研中心平台“一平台四中心”体系架构

　　建立智能化“大教研”体系。东城以和平里学区为试点，成立一七一中学教育集团大数据精准教研中心示范基地，组建包含多校的“校际协同精准教研及资源众创联盟”，将优质教研经验、模式和成果互相推广，辐射带动区域教研能力整体提升；依托东城区名学科基地、名教研员基地搭建区域研修共同体，建设在线教研示范样板校和校本资源库，以“传、帮、带”形式推广优秀教学经验和方法；依托双师课堂，形成以教研员引领、龙头校名师为主讲教师、x个成员校教师远程参与的“1+1+x教研共同体”，实现全区甚至全国范围教研员之间、专家与教师之间、教师与教师之间的有效互动。线上教学期间，区教研部门针对线上教学质量开展专题视导，依据教师需求灵活开展线上动态教研、微讲座、交流研讨、答疑等，点对点促进教师专业能力提升。

　　5.教育体系变革：科研引领下的教学研一体化

　　东城通过承担“智能技术融合教学”国家课题，持续发力开展科研引领的教学研一体化进程。以英语学科为试点，区教委以课题研究的方式，开展各类听说教学与练习活动并推出AI听说研究课近20节。教师基于英语听说教考平台等软硬件设备开展教学，提取学生日常练习中产生的各类数据深度挖掘，形成区、校、班、学生个体分析报告，形成独具特色的“数据赋能师生素养发展东城模式”。截至目前，东城共建设标准考试机房44校75间，听说专项训练教室48校区105个，建设适合于区域学生实际需求的区本听说资源130套，累计服务人次超43万。

　　（三）基于“未来学校”的智慧校园创新

　　北京市汇文中学在校园内上线“智慧汇文”应用，为学校提供办公、教务等工作场景，为教师提供班级日常管理、微课创作工具，为学生提供个性化线上学习资源及班级互动平台，为家长提供个性化的学生学情数据及高效的家校协同平台。

　　2021年底，东城启动普及校园管理数字化工程，重点推动企业微信教育版在学校落地。截至2022年6月，全区教育系统均已开通企业微信智慧校园，其教育教学、家校沟通、健康上报等应用平均使用率70%以上，线上办公达36个流程，一万两千余老师、十五万家长接入，每天在线老师、家长近19万人，活跃家校沟通群1200余个，大大提高班级、学校的管理效率，并确保了各种通知及收集数据的安全。

　　推进机制

　　（一）组织保障：积极开展各类普适共同体建设

　　依托中国电子学会现代教育技术分会，东城组建了“数据驱动的精准教学”优秀教学实践共同体，引入10余所高等院校教授与我区近20所中学联合研究，培养一批教学业绩突出、数据应用能力强的优势学科团队、教师团队；区教委与北师大、首师大、北理工、北京大学等科研机构、专业院校合作开展课题研究，形成行动研究共同体，以专家引领推进理论创新；联合教科院教师师训体系、教育党校“校长信息化领导力提升工程”，搭建教师信息素养提升共同体，培养应用技术解决教育问题的思维，掌握应用信息技术开展教学的能力；依托东城区青少年学院和学校创新社团，培育区域创新人才培养共同体，培养学生创新意识、创新思维和创新能力，搭建学生创新作品展示平台。

　　（二）机制创新：试点先行，多类型试点全面探索

　　东城以学科为抓手，以教师能力提升为途径，在单校、集团校、学区开展各类试点。以雍和宫小学为试点，开展数学学科专用线上教学系统建设，探索具有学科特色的转型路径；由北京市第五中学牵头，六所中小学一起开展“双课堂”研究，讨论语文学科跨学段长链条培养读写能力的机制和方法，提升区域教育贯通培养质量；由革新里小学-史家教育集团、前门外国语-景山学校率先示范，全面推开学区内教师轮岗和结对校双师课堂；以音乐学科为试点，与北京大学合作“创新音乐课冬训营”活动，加快全区教师借助移动APP进行数字资源建设和课堂形式创新。

　　（三）工具辅助：搭建平台，优化教育资源供给服务

　　建设智能自主学习平台，构建“自主闯关+导图漫游+互动答疑”的远程学习模式，探索基于跨学科的自适应学习资源供给、资源智能推荐、师生答疑互动等自主学习场景；推广“学院制”优质课程，开展中小学人工智能课程培训，研发素养导向的学科课程、跨领域课程，培养学生创新学习能力；全面支持校内跨班、区内跨校、市内跨区的“课联网”互动学习。基于东城区智慧教育云服务平台，东城还全面普及了全区师生网络教与学“一人一空间”，实现教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生，努力形成“互联网+”环境下的人才培养和资源供给新常态。目前已开通学生空间106247个，教师空间21576个，学校空间193个，整合国家教育资源公共服务平台、国家中小学网络云平台、北京市教育公共资源平台和第三方教育教学应用共计41个。

　　特色经验

　　（一）可持续发展：开放的互联网应用生态和数据生态

　　东城智慧教育的发展，突破了传统教育信息化建设的模式，对互联网应用采取拥抱态度，积极吸纳各互联网公司的优势业务服务，稳步推进教育管理、教学过程、教育评价智能化，形成东城智慧教育数字化转型新模式。结合东城“数据大脑”，区教委还积极营造互联网应用和区域智慧教育应用融合生态，将互联网应用产生的教育数据“留”在东城，用不断累积的教育大数据助力区域智慧教育可持续发展。

　　（二）应用为王：技术驱动与业务驱动的双向发力

　　东城在区域数字化转型的进程中，坚决落实技术创新与业务提升双向推进，牢牢把握“方法重于技术、组织制度创新重于技术创新”的工作理念。一是坚持从科学视角看教育信息化进程。二是坚持把业务应用摆在优先突出位置，不盲目追求最新技术。三是注重推广示范，强化引领带动。在各项工作中充分落实试点探索、亮点示范、经验推广三个环节，推动区域智慧教育成果品牌化，大力提升教育治理体系和治理能力现代化水平。

　　（三）数据大脑：平台筑基提升区域智慧教育治理能力

　　东城区搭建了以开放、融合、共享为特色的“数据大脑”，东城利用智能技术感知、采集和监测教育信息，实时掌握区域、学校和师生发展态势；探索教育数据在教育质量监测、校园安全预警、招生与学位管理、信息安全管控、校际协作、智慧教研、综合素养评价等方面的全场景应用，形成“用数据辅助决策”的新机制，构建了基于数据可视化的“一张图”教育治理新模式。2022年1月，东城区教育“数据大脑”入选了教育部2021年度信息技术与教育教学深度融合示范案例名单。

　　未来展望

　　未来，东城将持续推进“数据大脑”系统性建设，联合技术公司进行算法优化和技术开发，联合高校智库进行教育数据模型研究构建，为精准评估教育教学现状、精确预测教育教学发展、精细化教育教学决策提供支持。东城将继续梳理研究人工智能对社会教育、家庭教育的影响，以及人工智能在学校教育中对教师、学生、家长及其他利益相关者的影响，探索建立基于学生能力、知识、情感等综合水平的智能决策系统和适合教育应用的推介规则，探究技术赋能下的教育公平问题，研究符合东城的智慧教育应用和服务体系，为教育领域智慧教育、人工智能产品的准入、评估提供支撑和基本引导，有效提升教育质量、促进教育均衡。

　　作者：周林1 李磊1 张淑敏1 李玉顺2（1.北京市东城区教委；2.北京师范大学）

　　来源 | 教育信息化100人微信公众号