教育信息化2.0时代人工智能助力海淀教育发展

王有学　高洁

北京市海淀区教育信息化工作起步较早，是教育部第一批教育信息化试点区和北京市第一批教育信息化试点单位。区委区政府高度重视教育信息化工作，成立了海淀区智慧教育工作领导小组，由主管区长担任组长，有力推进智慧教育建设。区教委加强顶层规划设计，出台10余个制度文件，创新建设发展模式，统筹重大项目建设，推动各项智慧校园项目落地实施，进一步推进区域均衡发展。加快优质资源建设，建设基础性资源库、教育大数据资源库，推动资源全区覆盖。同时，深化教育技术应用，建设教育技术实验室、智慧校园环境，开展技术支持的研究性学习探索活动，充分发挥技术的支撑和引领作用。

海淀区智慧教育1.0阶段——搭建环境建立根基

在1.0阶段，海淀区完成了智慧教育管理机构改革，制定了智慧教育顶层规划设计，建立了智慧教育科学管理体系，促进了智慧教育环境均衡发展，提升了智慧管理和智慧教学能力。统建项目是智慧教育植根、壮大的基石，具有重大意义。调研统筹全区共性需求，着眼区域发展实际;架设教育网络高速通道，强化基础网络建设;构建智慧教育视讯服务体系，提升基础应用水平;实现智慧校园无线网络班班通，优化资源均衡配置;完成英语中高考机考考点建设，助力教育改革发展。海淀区从2013年提出由信息化教育向智慧教育跃升。从2014年至2018年上半年，为海淀区智慧教育建设发展第一阶段即智慧教育1.0时代。2018年下半年，随着《海淀区智慧教育2.0时代发展战略》及三年行动计划的发布，海淀智慧教育进入2.0时代。

海淀区智慧教育2.0阶段——人工智能特色发展

1.目标和任务

目标：到2020年，基本建成“教育大脑”，形成全方位、全过程的服务体系，初步实现适应性的智慧教学、科学化的智慧管理、协作化的智慧教研和个性化的智慧服务。

任务：一是实施教育光缆专网、教育云中心和软件服务体系支撑平台三大工程为“教育大脑”奠基。二是将管理服务平台纳入海淀区服务型科技政府建设体系，提升海淀教育网上服务效能和海淀区科技政府协同服务能力。三是围绕软件服务打造智慧校园示范校。在“教育大脑”总体框架下对软件服务平台进行一体化设计，推动大数据、人工智能等信息技术的创新应用，大力提升智慧校园品质和特色，并以云应用模式快速、批量解决学校共性、通用型软件需求，促进智慧校园均衡发展。四是以教育改革为导向落地大数据应用。以软件服务体系支撑平台为依托，建立智慧教育大数据汇聚机制和数据管理制度，开展大数据应用。五是提升信息素养为智慧教育增添活力。通过多种方式提高教师和学生的信息化素养。六是让信息化为海淀教育社会责任赋能。承担更多精准扶智、对口支援、带动落后地区教育发展的社会责任。

2.人工智能助力教育信息化发展

（1）实验室建设

实验室是开展人工智能教育的基础环境，以实验室为核心的教学实践是进行人工智能教育的探索场所。包括人工智能教学联合实验室、智能交互技术实验室、STEAM创新实验室、虚拟航天技术实验室、网络安全实验室等。其中，人工智能教学实验室是以海淀区教育信息化现状建设为基础，以人工智能与教育领域的探索研究、示范应用为建设目标，通过打造软硬件设施支撑人工智能教育、教学、探究活动的开展，进行整体规划建设。

（2）师资培训

师资队伍是开展人工智能教育的核心力量。海淀教科院作为区域级单位，组织引领海淀区中小学教师有计划地开展人工智能培训，设计了中小学教师人工智能素养系列培训，以通识教育为目的，精心打磨师资培训课程，包括互动教学、精准分析、智慧微课、虚拟现实教学、增强现实教学、人工智能教学、教学设计等内容。开设了面向全学科的课程，课程类型包括面向技术学科教师和非技术学科教师两种类型，目的是了解人工智能教育的理论，掌握人工智能与课堂融合的应用方式，学会人工智能课程设计方法。此外，海淀区还积极组织了创客、STEAM、教育互联网应用等培训。

（3）课程建设

人民教育出版社和地图出版社联合出版的新课标高中人工智能（2017版）教材，核心作者均为海淀区人工智能教育实验校的主力教师。2019年该教材通过教育部初审。教材分为人工智能概述、人工智能技术基本原理、人工智能领域应用、人工智能发展和项目评价共5个方面。海淀区教科院的业务人员参与编写了由南京师范大学牵头负责的高中人工智能教材，教材已经在审核中。教材分为理论部分和实践部分，通过一个个任务来帮助学生掌握人工智能的技术。

（4）实践活动

编程比赛是人工智能实现的基础。以编程大赛的形式加深学生人工智能的能力，提升学生的人工智能素养。自2017年起至今，我区共开展三届“海淀区中小学生程序设计大赛”。另外，海淀区自2017年就举办了中小学物联网大赛。2017年5月，海淀区教科院还与中国教育科学研究院合作举办了主题为“数据驱动的课堂革命”的未来学校发展展示与研讨活动，围绕“课堂改革”“前沿科技”“数据融合”“实践创新”开展教师交流互动活动，海淀区教师为大会提供了110节优秀学科课例，而这些课程集中反映了广大教师在现代教育技术应用方面取得的重要成果。

2018年海淀教科院举办了海淀区人工智能创新教育论坛。人工智能教学成果《海淀区中小学人工智能教育发展之路》等多篇文章发表在各类期刊上。此外，海淀教科院承办了中央电化教育馆2019年度的“新媒体新技术教学应用研讨会暨第十二届全国中小学创新课堂教学实践观摩活动”。

（5）資源建设

海淀区在新时代建设了“海淀区中小学资源平台”，是依照国家服务体系标准构建的综合数字资源智能教育云平台，是在中小学学科教学基础上所提供的扩展性数字化教育资源云平台。平台内设有人文、科学、信息、学科、综合共五个资源库，有视频微课、音频诵读、虚拟实验、三维动画等多种类型，并按照资源包装载平台，如西游记朗读解析、中华古诗文经典诵读、Python编程、物化生虚拟实验、研学旅行等成套资源包，资源量近4500个。鼓励学校、企业、教师等积极参与数字化优质资源建设，通过海淀教育资源公共服务平台进行推送共享。

（6）平台建设

大数据是发挥人工智能作用的重要技术，基于大数据的平台是连接人工智能落实，连接教师、学生与人工智能内容的场所。海淀区建设的“软件服务体系支撑平台”是智慧教育软件服务体系中实现底层管理、系统互联、数据交换的核心，是整个软件服务体系构建的根基。支撑平台按照“海淀区智慧教育软件系统互操作技术规范（HWIF）”实现智慧校园软件平台、区级业务系统与大数据平台之间的数据交换和数据存储。另外，海淀区将在年底建设完成海淀区教育云平台，将教育云与政务云分开。

（7）网络安全

海淀区运用云计算、互联网、大数据等技术保障教育系统网络与数据安全。包括海淀区中小学网络安全教育基地建设项目、IDC机房二期建设项目、北京教育考试海淀区远程电子巡查系统——学校链路完善、部分设备升级改造工程（三期）建设项目和技术推动教育信息化发展——百度教育大脑示范校项目。

我区在未来将继续基于技术中心的人工智能教学实验室，开展人工智能关键技术与教育教学应用转化研究，探索人工智能技术在教学活动中深度应用理论和创新应用方式，构建动态的人工智能教育应用评估评价机制。围绕人工智能设计、效率效益和应用风险等问题，研制测试方法和评价指标体系，为海淀基础教育人工智能教育战略发展提供技术咨询;面向全区进行人工智能教学试点学校（班）建设及技术应用推广工作，以人工智能技术带动海淀教育创新能力的进一步提升。

教育信息化的发展需要新的模式，需要新的推动。海淀教育信息化工作者将不断努力，持续探索，稳步实践，以教育信息化推动海淀教育长足发展。

作者单位：北京市海淀区教育科学研究院