如果學(xué)生要編排一場元旦晚會，該怎么做？這個(gè)問題對于海淀教科院未來實(shí)驗(yàn)小學(xué)的學(xué)生而言，并非難事。他們可以在學(xué)校的人工智能實(shí)驗(yàn)室里，借助編程平臺使用程序語言“指揮”虛擬角色進(jìn)行表演，唱歌、舞蹈各種節(jié)目輪番上場，一場帶有未來科技特色的“虛擬元旦晚會”即可上演。學(xué)生的編程素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作能力就在這樣有趣的活動中悄然提升。

作為北京市乃至全國教育的“標(biāo)桿”，海淀區(qū)歷來注重研究信息技術(shù)、科技發(fā)展的新動向與新趨勢，注重研究新技術(shù)在課堂教學(xué)以及教育活動中的應(yīng)用。從教育光纜建設(shè)到升級改造智慧教室，從上線北京首個(gè)區(qū)級中小學(xué)資源平臺到試水人工智能實(shí)驗(yàn)室，十年來，海淀區(qū)做了一系列積極有益的探索。

在北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院院長吳穎惠看來，教育信息化的發(fā)展必然會促進(jìn)教育方式、教育思想理念、教育評價(jià)的改革，但對于教育系統(tǒng)而言，教育信息化永遠(yuǎn)只是一種輔助性的手段，其未來發(fā)展必須跟教育規(guī)律同向而行。

海淀教科院院長吳穎惠。受訪者供圖

始于多媒體輔助教學(xué)的探索

“10年前，老師們用得更多的是多媒體輔助教學(xué)，比如在課堂教學(xué)中增加音頻和視頻的內(nèi)容，讓課堂教學(xué)更生動、更活潑。這也是教育信息化發(fā)展的基礎(chǔ)?！眳欠f惠回憶起教育信息化最初的模樣，彼時(shí)很多老師還習(xí)慣于用U盤或者光盤拷貝教學(xué)課件，有的老師還會把自己專門搜集的資料刻錄成光盤。

互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展讓一切變得不同。2012年3月，教育部制定發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，加快教育信息化進(jìn)程。該規(guī)劃在發(fā)展任務(wù)中提到，促進(jìn)所有學(xué)校師生享用優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源，推進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)融合等方面。

同年，《北京“十二五”教育時(shí)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)，提出優(yōu)化教育信息化基礎(chǔ)環(huán)境、促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深層次融合、推進(jìn)教育管理信息化實(shí)現(xiàn)教育發(fā)展目標(biāo)。

“互聯(lián)網(wǎng)最大的特點(diǎn)就是便利性和即時(shí)性，老師們在教學(xué)中可以借助互聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)調(diào)取教學(xué)資源。這樣就比過去的多媒體輔助教學(xué)時(shí)代好多了?！眳欠f惠解釋，以前老師尋找教學(xué)資源都要去圖書館閱覽室，現(xiàn)在都可以上網(wǎng)了。互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，的確讓教學(xué)資源獲取變得更加便捷了。

吳穎惠舉例，語文課上，老師在講解蘇軾的詩詞《定風(fēng)波》時(shí)想要延展一些知識，比如蘇軾生活在哪個(gè)朝代、他有什么興趣愛好、同時(shí)期有哪些詩人等等，在互聯(lián)網(wǎng)上可以迅速搜索到這些相關(guān)知識，“互聯(lián)網(wǎng) 教育給教學(xué)改革提供了很大的便利。”

與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的加入不僅影響了課堂教學(xué)，也為學(xué)校的教育教學(xué)管理帶來了改變。

“我們現(xiàn)在基本上是無紙化辦公。海淀區(qū)也是全國最早實(shí)行無紙化辦公的地方。”吳穎惠表示，目前，區(qū)內(nèi)所有的通知信息都通過互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)布，“在學(xué)校每個(gè)學(xué)生都有一張一卡通，拿著這張卡學(xué)生就可以在食堂買飯、在校內(nèi)商店買東西，同時(shí)學(xué)生的作業(yè)、考勤等信息，都可以保存在卡里?！?/p>

在吳穎惠看來，對于教育管理者而言，互聯(lián)網(wǎng)降低了溝通成本，也節(jié)約了教育時(shí)間，“教學(xué)中涉及的全過程，從備課到搜索教學(xué)資源再到上課、老師批改作業(yè)之后的反饋等等，都可以通過互聯(lián)網(wǎng)完成?！?/p>

教育信息化的發(fā)展離不開基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的支持?！耙薰饫|和光纖，要做到無線網(wǎng)全覆蓋。在過去10年中，海淀區(qū)教育系統(tǒng)下大力氣進(jìn)行教育信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完成了三大統(tǒng)一建設(shè)項(xiàng)目?！眳欠f惠口中的三大統(tǒng)一建設(shè)項(xiàng)目指的是海淀區(qū)實(shí)施的教育光纜專網(wǎng)、無線班班通、視訊平臺建設(shè)工程。

其中，教育光纜二期已于2018年12月完成，項(xiàng)目兩期共計(jì)完成342家校級節(jié)點(diǎn)單位建設(shè)，93家考務(wù)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)建設(shè)，共計(jì)鋪設(shè)光纜里程超過927.8公里，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)萬兆骨干、千兆桌面的四級聯(lián)通互動，統(tǒng)一提高了教育網(wǎng)的出口帶寬和學(xué)校的接入帶寬，更新、增加了必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，基本消除“網(wǎng)絡(luò)孤島”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一管理，提前布局網(wǎng)絡(luò)安全統(tǒng)一管理。

越來越多的人工智能設(shè)備進(jìn)入教育領(lǐng)域。受訪者供圖

升級改造近1萬間“智慧教室”

有了互聯(lián)網(wǎng)的加持，海量教育教學(xué)資源紛至沓來。但對于教師而言，新的難題也來了，如何能在最短的時(shí)間內(nèi)獲取最有用的資源？什么樣的資源才最有用？新冠疫情暴發(fā)后，老師和學(xué)生對在線資源的需求達(dá)到了頂峰。

基于學(xué)科教學(xué)發(fā)展的需要和老師學(xué)生的實(shí)際需求，2020年2月5日，海淀區(qū)中小學(xué)資源平臺正式上線，面向全區(qū)師生提供優(yōu)質(zhì)在線資源服務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生在家開展自主學(xué)習(xí)。這是北京市首個(gè)區(qū)級中小學(xué)資源平臺。

中小學(xué)幼兒園美育微課、七年級數(shù)學(xué)試卷分析、海淀區(qū)非遺優(yōu)秀作品展視頻……記者看到，平臺上不僅有區(qū)級資源，還有校本資源和教育大講堂等欄目。該平臺是拓展性資源管理平臺，屬于主題學(xué)習(xí)類資源。在成立之初即涵蓋人文、科學(xué)、信息、學(xué)科、綜合五大資源庫，資源庫下設(shè)86個(gè)拓展性、探索性資源子庫，如三國演義解析、論語導(dǎo)讀、中華古詩文經(jīng)典誦讀、Python編程、科學(xué)探索、初高中物化生三科虛擬實(shí)驗(yàn)、研學(xué)旅行、生涯規(guī)劃、童話世界等成體配套的課程資源。

吳穎惠介紹，中小學(xué)資源平臺上的課程來源有三種，一是海淀的教師自行開發(fā)生成的課程，“其中也有我們教科院跟學(xué)校共同建設(shè)的”；二是通過購買服務(wù)的方式，精選了社會機(jī)構(gòu)的各種優(yōu)質(zhì)課程；三是來自于國家級資源平臺或者其他專業(yè)資源平臺的課程。

“我們還有教育管理平臺和教育系統(tǒng)云課堂直播平臺，通過這些平臺的建設(shè)，讓互聯(lián)網(wǎng)豐富的資源進(jìn)入老師的視野，也讓老師們能更便利地使用各種資源?！眳欠f惠說道。

為了讓教育信息化真正走到教師和學(xué)生的身邊，海淀在打造智慧教室上花費(fèi)了很多精力。近兩年，海淀區(qū)已完成近1萬間智慧教室的升級改造。升級改造后的智慧教室擁有互動觸控一體機(jī)、推拉式綠板主體、雙師課堂教學(xué)系統(tǒng)等，具備錄音、掃描、互動、共享等功能，具備網(wǎng)絡(luò)課堂及空中課堂能力。

“現(xiàn)在海淀的中小學(xué)校90%的教室都變成了‘智慧教室’，都配備了觸控一體機(jī)?！眳欠f惠告訴記者，海淀在對學(xué)校教室大屏升級改造的過程中，安裝了觸控一體機(jī)，并同時(shí)增加了錄播系統(tǒng)，“在智慧教室里，觸控一體機(jī)和錄播系統(tǒng)以及中小學(xué)資源平臺都是打通的，老師在課堂教學(xué)時(shí)可以隨時(shí)把資源平臺上的內(nèi)容拿過來用。同時(shí)，老師也可以直接開啟錄課模式，再也不用像以前一樣，錄課要找專用教室，再把學(xué)生帶到專用教室錄制。課堂教學(xué)變得越來越有智慧了?！?/p>

老師們在培訓(xùn)中使用各種智能設(shè)備。受訪者供圖

學(xué)?！霸囁苯ㄔO(shè)人工智能實(shí)驗(yàn)室

“深入探索人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能感知等新技術(shù)應(yīng)用，打造網(wǎng)絡(luò)化、沉浸式、智能化的新型教學(xué)模式，提升教育教學(xué)效果。”2022年3月，北京市教委印發(fā)《北京教育信息化“十四五”規(guī)劃》，其中在主要任務(wù)中提到，充分利用科技賦能，提升基礎(chǔ)教育育人能力；提升師生信息素養(yǎng)，強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用能力等方面。

在吳穎惠看來，現(xiàn)在海淀的教育信息化已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)、人工智能時(shí)代?！叭斯ぶ悄軒砹撕芏嗉夹g(shù)和設(shè)備設(shè)施，進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。”

吳穎惠以虛擬仿真技術(shù)為例，課堂上學(xué)生在唱京劇，在虛擬技術(shù)的加持下，只需要采集學(xué)生的頭像信息，就可以生成一個(gè)穿著京劇服裝唱京劇的圖像；學(xué)生在美術(shù)課上看到的圖片多是平面的，現(xiàn)在在虛擬技術(shù)的幫助下可以生成三維立體甚至可以360度觀察的物體，“學(xué)生可以觀察到各個(gè)角度，畫出來的畫也更真實(shí)，也可以很好地提升學(xué)生的美術(shù)鑒賞能力。這樣的課堂教學(xué)就變得特別生動鮮活?！?/p>

但人工智能技術(shù)能在多大程度上對學(xué)校的教育教學(xué)產(chǎn)生正向作用？如何利用人工智能技術(shù)更好地推動教育教學(xué)改革？……一系列問題的解決還有待摸索。

吳穎惠介紹，建設(shè)各種各樣的實(shí)驗(yàn)室是海淀作出的嘗試?！氨热缥覀冊诮炭圃航ㄔO(shè)了人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)室，主要用于教師培訓(xùn)。但我們也努力把它推廣到學(xué)校。”吳穎惠透露，目前，海淀很多學(xué)校都在探索建設(shè)虛擬技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、大數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室等，海淀教科院未來實(shí)驗(yàn)小學(xué)也在2021年底建設(shè)了國內(nèi)首個(gè)展教融合的人工智能實(shí)驗(yàn)室。

作為展教融合AI實(shí)驗(yàn)室，除了具備人工智能、編程學(xué)習(xí)必備的軟硬件設(shè)施，還陳列了多個(gè)集展示與教學(xué)一體的AI展品。例如，通過圍棋AI對弈，可以讓學(xué)生們了解人工智能深度學(xué)習(xí)的能力；通過AI翻譯君，學(xué)生們可以快速將中文實(shí)時(shí)翻譯成英、法、日、韓等多國語言，見證智能語音識別的速度；而變臉譜換裝將中國傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代高科技巧妙融合，展現(xiàn)了人臉關(guān)鍵識別與追蹤的神奇魔法……

“建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的目的就是探索人工智能技術(shù)怎樣提高效率、節(jié)省人力，而且這樣的新技術(shù)也應(yīng)該讓學(xué)生們?nèi)ジ兄?、去了解?！眳欠f惠透露，目前教科院也在編寫人工智能方面的教材、建設(shè)人工智能團(tuán)隊(duì)，希望能用多種方式提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，“現(xiàn)在認(rèn)為小學(xué)生要具備一定的編程素養(yǎng)，教科院就專門設(shè)計(jì)了編程課程，還在一些學(xué)校組織學(xué)生參加編程大賽，引導(dǎo)老師和學(xué)生逐步認(rèn)識到編程教育的重要性?！?/p>

借助人工智能實(shí)驗(yàn)室，教師培訓(xùn)模式也發(fā)生了變化。受訪者供圖

與此同時(shí)，海淀也借助設(shè)立在教科院的實(shí)驗(yàn)室升級教師培訓(xùn)模式。

“在我們教科院設(shè)有虛擬技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、人工智能實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室、未來學(xué)校實(shí)驗(yàn)室等8個(gè)實(shí)驗(yàn)室。”吳穎惠介紹，與傳統(tǒng)的“一人講眾人聽”的培訓(xùn)模式不同，實(shí)驗(yàn)室背景下的教師培訓(xùn)有了活力，“比如在培訓(xùn)中，老師可以一邊培訓(xùn)一邊查閱資料，這樣就可以跟培訓(xùn)的專家隨時(shí)互動，同時(shí)老師自己的信息化操作能力也會增強(qiáng)。還有虛擬實(shí)驗(yàn)室，會讓老師體驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)是什么樣的。在大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，會給老師普及數(shù)據(jù)怎樣提取、怎樣進(jìn)行清洗篩選、怎么利用大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)背后的原理是什么等等?！痹趨欠f惠看來，現(xiàn)在可以通過教師培訓(xùn)改變教師的教學(xué)方式，進(jìn)而將教師的教育研究能力和信息素養(yǎng)培養(yǎng)結(jié)合起來。

成立互聯(lián)網(wǎng)研究院、邀請海淀區(qū)知名的教育科技企業(yè)走進(jìn)學(xué)校、讓更多的新技術(shù)新產(chǎn)品進(jìn)入學(xué)?！５淼慕逃畔⒒l(fā)展在一次次探索和嘗試中不斷進(jìn)階。

談及未來教育信息化的發(fā)展，吳穎惠坦言，教育信息化的發(fā)展必然會促進(jìn)教育方式、教育思想理念、教育評價(jià)的改革，但對于教育系統(tǒng)而言，教育信息化永遠(yuǎn)只是一種輔助性的手段，“我不認(rèn)為教育信息化能夠代替教育自身的發(fā)展，因?yàn)榻逃婕叭伺c人之間的思想情感的交流，也涉及態(tài)度的相互影響等多種因素，在這些方面，教育信息化還是有局限性的。”

吳穎惠同時(shí)也強(qiáng)調(diào)，教育信息化在教育管理、教育的精準(zhǔn)化、教育評價(jià)等方面的作用不可限量，還沒有完全發(fā)揮潛能，未來可期，“教育信息化未來的發(fā)展，必須跟教育規(guī)律同向而行?！?/p>

【同題問答】

新京報(bào)：未來，你希望在哪些方面推動教育發(fā)展？

吳穎惠：未來，教育信息化還需要在優(yōu)質(zhì)教育平臺建設(shè)和數(shù)字化教育資源建設(shè)等方面，下足力氣，做足工作，確保教育信息化真正惠及教與學(xué)的全過程，讓每位教師、每位學(xué)生都能夠充分享受到互聯(lián)網(wǎng)帶來的優(yōu)勢，促進(jìn)信息化在教育中的廣泛應(yīng)用。

新京報(bào)：展望未來五年，你認(rèn)為教育領(lǐng)域?qū)⒂心男┬伦兓?/strong>

吳穎惠：展望未來五年，可以肯定地說，任何一項(xiàng)教育改革，都離不開信息化技術(shù)的發(fā)展，離不開人工智能、元宇宙等新型技術(shù)?？梢哉f，信息化是促進(jìn)教育改革與發(fā)展的動力源泉。

新京報(bào)記者 楊菲菲

編輯 繆晨霞 校對 李銘