天津网讯：近日，第三届全国基础教育信息化应用展示交流活动在北京举行。本届展会以“信息技术推动基础教育教与学模式的变革与创新”为主题，通过展览演示、现场说课、主题交流、互动体验等多种形式，集中展示了全国各地基础教育信息化的优秀典型案例，展现近年来信息技术在教育教学方面应用的新进展与新成果。本次天津馆的展示主题为“构建大数据下，津门教育新生态”,集中展示了一大批我市基础教育信息化阶段性建设成果。那么在信息技术飞速发展的大背景下，“未来课堂”什么样？
据了解，目前在硬件方面，我市各级各类学校已基本实现校园网络无线覆盖与万兆光纤高速互联，所有学校都装备了高标准的多媒体交互式教学设备，配备了视频自动录播系统，形成了覆盖全市所有中小学的课堂视频录制网络。在软件方面，“校校通”“班班通”“人人通”的信息化“学习场”已无处不在，天津市基础教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台也已建成并投入使用。截至目前，我市已有1597所学校及教育机构入驻天津市基础教育资源公共服务平台，注册用户达198万人，其中学生近94万名，平台单日访问量突破7万次。
此外在“三通两平台”基础设施建设的基础上，我市又推出了校际网络同步教学项目。目前，已在全市16个区安装了772套设备，覆盖672所教学主管单位、中小学、幼儿园，依托校际网络同步教学项目共开课11752节。
“未来的教室一定是云上教室，包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板……而教育资源也都在教育云上，内容丰富到可以满足每个个体的个性化学习需求。未来，基于大数据技术，信息化将进一步助力教育公平、个性化发展，探索天津教育信息化3.0时代。”市教研室主任何穆彬说。
前不久，教育部正式发布《教育信息化2.0行动计划》。据了解，通过实施该计划，到2022年，我国将基本实现“三全两高一大”的发展目标，即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+教育”大平台，推动从教育专用资源向教育大资源转变、从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变，努力构建“互联网+”条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式。
本届展会上，各省市通过展览演示、现场说课、主题交流、互动体验等多种形式，以“信息技术推动基础教育教与学模式的变革与创新”为主题，集中展示了各地基础教育信息化的优秀典型案例，展现近年来信息技术在教育教学方面应用的新进展与新成果。“目前，信息化在教学应用过程中，从以硬件资源建设为主的教育信息化1.0时代，转向了以深化信息技术应用、促进教学模式转型、提高课堂教学效率的2.0时代。在这个过程中，无论是学校还是老师一般都会经历从尝试使用信息化工具，到深度使用这些工具，让这些工具与自己的教学融为一体，进而在信息化条件下重构课程体系。随着教育信息化2.0时代的全面到来，可以预见的是，未来信息技术与教育将会实现深度融合，信息技术和智能技术将深度融入教育全过程，推动改进教学、优化管理、提升绩效。”天津市电教馆馆长陈晓明说。
改变数字教育资源传统模式
记者了解到，我国将推行数字资源服务普及行动和网络学习空间覆盖行动。依托国家数字教育资源公共服务体系，初步形成覆盖全国的数字教育资源版权保护和共享交易机制，利用平台模式实现资源众筹众创，改变数字教育资源自产自销的传统模式，解决资源供需瓶颈问题。完善优课服务，发挥“一师一优课、一课一名师”示范引领作用，形成覆盖基础教育阶段所有学段、学科的生成性资源体系。升级职业教育专业教学资源库建设，丰富职业教育学习资源系统。提升慕课服务，汇聚高校、企业等各方力量，提供精品大规模在线开放课程，达成优质的个性化学习体验，满足学习者、教学者和管理者的个性化需求。同时，建设国家学分银行和终身电子学习档案。加快推进国家学分银行建设，推动基础教育、职业教育、高等教育、继续教育机构逐步实行统一的学分制，加快实现各级各类教育纵向衔接、横向互通，为每一位学习者提供能够记录、存储学习经历和成果的个人学习账号，建立个人终身电子学习档案，对学习者的各类学习成果进行统一的认证与核算，使其在各个阶段通过各种途径获得的学分可以得到积累或转换。被认定的学分，按照一定的标准和程序可累计作为获取学历证书、职业资格证书或培训证书的凭证。
构建大数据下津门教育新生态
本次展会，我市围绕“构建大数据下津门教育新生态”这一主题，利用先进的全息影像、语音识别、远程多维互动、智能机器人交互等信息技术，在近72平方米的展位上搭建了一间具有鲜明现代主义风格的全玻璃钢结构学校演播厅，充分体现了开放、绿色、创新的天津教育发展新理念。演播厅通过一个巨大人机互动触摸屏上的32个端口，连接了我市各个区域与学校，只要轻触屏幕，就可以轻松了解天津市不同区域和学校信息化应用的情况，同时也可以把各区域和学校的活动实时转播到大厅现场。展厅一角，还设置了实物展示区。参观者可以实时体验支持“统一接口、智能检索、数据统计”功能的天津市基础教育资源公共服务平台系统，以及物联网与学科深度融合课程、VR课程、STEAM课程等现代信息技术与教育深度融合的课程集群。另外，我市的12个区还精心准备了6场信息化与课堂融合的展示活动。
而在天津馆内，最吸引人的莫过于由市教研室和河西区教育中心目前正在研发的“0—6岁幼儿发展关键期研究成果”。“我们利用大数据系统，通过对近千个幼儿行为习惯和学习习惯的初步分析与研究，梳理出了31个儿童发展的敏感期。接下来，我们将组织骨干教师对这些数据进行系统化的技术处理，形成信息化的具体解决方案，通过微课与短视频的方式给家长和教师提供有针对性的育儿指导。”河西区教育中心主任杨玉东表示。
对于这份在大数据分析与应用条件下形成的研究成果，不少前来参观的专业人士都给予了积极的评价。“信息化应用于教学的目的，不是炫技，而是以信息化的手段促进教育教学改革。这样的研究成果相当于在孩子刚一出生时就送给他了一份最优的成长方案，这种应用大数据系统研究学生发展规律，并给予科学指导的模式与体系，正是未来教育信息化迈向3.0时代的一个标志。”前来参观的一家知名科技公司负责人表示。
基础教育信息化与教学深度融合案例
地标定位：南开区
第二十五中学：“云桥”之上开启教育新模式
2015年，学校面向全校师生推出了一款自主研发的手机APP软件──“云桥”学习社区。随后，“云桥”成为了学生们的“学习中心”“反馈中心”，各科老师把课堂教学中的难点和易错点录制成微课上传发布，同时也可以及时了解到学生作业完成情况，并对接下来的教学节奏进行有效调整。“云桥”还是教师之间、家校之间交流和互动的平台。不过现如今，随着学校信息化建设的不断推进，“云桥”又被赋予了新的使命。
随着“新高考”时代的到来，高中“选课走班”已成为必然。在这种情况下，二十五中学依托“云桥”学习社区自身功能的升级发展，通过兼容电子班牌和学生免费发放的智能手环，实现了学生选课走班签到、个人学情信息查询、教室信息查询及学校公告浏览等管理功能。
同时，以自主研发的“云桥”排选课系统、电子班牌和智能手环为硬件支撑，学校紧紧围绕高考改革方案高中录取选科要求、学生个性专长与职业倾向、学校高中师资及硬件情况四个方面进行预排预选，先后模拟测试近七套排选课方案，排出学生一人一课表，满足了选课走班的需求。目前，该系统正在高一年级稳步推进。
“天津高考改革后，学生的高考将从‘标配’时代进入一定意义上的‘自选’时代，高中学校的管理和教学组织形式将备受考验。高中课改改变的不仅仅是考试方式，更是高中教育的整体架构。由过去只关注学生的学习情况，转变为聚焦学生的人生全程发展。”二十五中学校长李忠益说，所以选科、选学、尊重孩子个性特征、培养核心素养都要站在“人生”的层面，这是高中最大的压力和任务所在。
经过学校和专家们的反复论证，学校决定推出“互联网+双导师制”，借助“云桥APP”推出“导师互动”板块，为导师、家长、学生搭建了互动空间，家长可以就高考改革、学生学业、心理发展等多方面的信息，与导师一对一的联系，时时跟进，密切关注，让三方可以随时随地地沟通，进行随时随需的指导，而所有的交流记录都会被保留下来，成为珍贵参考资料。对此，家长表示，有了导师的帮助，真的是“心有指引，遇事不慌”。学生也可以随时在线进行职业和心理的评测，帮助学生找好自我定位。
此外，教师利用“云桥”大数据分析功能，能够帮助学生快速定位自己在某个知识点的掌握情况；教师能够根据班级的整体试卷分析，有的放矢地安排教学内容，了解到每个学生每个知识点的掌握情况，以达到精准分析、提高效率的目的。学校的“云桥”课堂也被评为全国基础教育信息化应用典型案例。
地标定位：和平区
第十九中学：一卡在手走“天下”
在天津市第十九中学，每个学生都有一张神奇的“卡”。从外表看，这只是一张类似于超薄遥控器似的蓝色小卡片，不过说到它的用途却不少。除了有在食堂用餐消费、入校考勤、校内轨迹定位等功能，同时它还是课上答题的抢答器，学生们可以通过它进行班牌扫描查询。“在我们学校，每层楼都有电子班牌，用这张‘智慧校园卡’可以随时查询学生本人当天的课程，包括上课地点、上课时间、任课老师等信息，这也是为了满足选课走班的需求。”第十九中学校长陈瑜说。此外，与一般意义上的“一卡通”不同的是，这张校园卡还与十九中学正在使用的“教享智慧课堂”系统进行了对接。“学生通过它进行课上抢答，系统将会对答题情况进行即时统计分析、对课堂教学进程进行标注等，大大增强了教学的师生交互性。”陈瑜说。
其实，“智慧校园卡”只是和平区开展“教育信息化生态系统”建设的一个“产品”。
在此前与一线教师的交流中，和平区教育信息化管理中心主任卢冬梅曾发现一线教师对信息化有“三恨”：讨厌记网址、用户名和密码；讨厌强制性的重复劳动；还有就是无休止地学习新软件。卢冬梅告诉记者，为了更好地帮助老师在不增加额外负担的情况下优化教学，和平区正在进行大数据驱动学校变革的尝试。由于老师们已经不想在手机上多装任何一个APP，他们便从微信入手，基于微信做款智慧校园产品，将学校及教育局等职能部门都接通在微信里。同时，借助智慧校园平台，开发学校所需的多个具体功能，集合多种应用。每种应用只是作为智慧校园中的一个功能模块。老师只要打开微信就能找到所需的入口，无需在不同APP间切换。
此外，充分发挥互联网、物联网的作用，采用伴随式采集的方式，记录学生的各种数据。和平区用传统的校园一卡通采集学生在校园里的各种行为数据，然后又尝试着把一卡通和答题器整合在一起，生成了“智慧校园卡”，用以采集学生课堂交互行为的数据。这些数据包括学习内容掌握情况的测试、学习方式的随时调查、学生的学习体验等等，区教育信息管理中心用移动端把这些反馈同步推送给老师，帮助老师了解课堂上出现的问题，以及用什么方法可以解决。这些数据还能帮助老师进行预测性分析，让老师对后面课程进行的重点有比较精确的把握，从而为学生制定最合适的课程计划。
地标定位：北辰区
北辰区模范小学：电子书包为农村孩子插上学习的翅膀
在你的印象中，书包是什么样子的？是否还是那个装着一本本教科书，背在肩上沉重感十足的“袋子”？
如今在北辰区模范小学，学生们“背上”了一种新型书包──电子书包：一本本沉重的教科书被一个轻便的pad替代，在这个特殊的“书包”里，装的是用多媒体形式呈现的与普通教材内容相同的各科电子教材和教辅资料。
模范小学地处京津古道北运河畔的北辰区双街镇。近年来，双街镇的经济发展迅速，但由于地域的差异，农村教育与城市教育还有一段不可逾越的距离。随着教育信息化时代的来临，学校一直在思考，如何让互联网、大数据助力教育，给教育插上理想的翅膀，让农村学校为社会培养更多综合素质高的学生。
“2015年以来，学校投入大量资金，先后购进两批电子书包，进行课堂教学改革尝试。我们希望以此为契机，为模范小学这些农村的孩子搭建一个较为前卫的学习平台，让孩子们享受到高端、前沿的信息化教育。”校长刘文革说。
传统课堂上，老师讲、学生练这种教学方式很普遍，电子书包被引进课堂后，模范小学的老师们渐渐发现了课堂上的新亮点。“老师用电子书包的互动题板功能下发学习任务，学生可根据要求进行自主学习并及时反馈。它的优势更体现在关注学生个性差异以及不同的学习需求上，老师可以为不同的学生发送不同拓展学习任务，实现以生为本，促进学生个性化学习。”刘文革说。而在孩子们看来，电子书包的课堂体验感更丰富，课堂活动也变得更有趣味。“上语文课的时候，我们可以跟着pad上的卡通人物跟读，上数学课的时候，还可以‘玩’摆拼和测量……”“我特别喜欢语文课上的‘麦田识字’‘打地鼠’识字游戏，还有数学课上的‘口算大闯关’游戏”……多样化的学习形式，极大地激发了学生的学习兴趣，让学生从中真正享受到学习的无限乐趣。
此外，通过近三年的试验，老师们还发现，在课堂上，电子书包及时的反馈会让他们的教学活动有的放矢。“学生在完成学习任务后会通过提交、拍照、录屏发送给老师，系统会及时统计正确率，也会及时呈现每一个学生的答题过程或结果。通过这些数据反馈，我们的教育、教学活动就会更具针对性。”刘文革说。
地标定位：未来中小学课堂
物联网智慧种植教育进学校
在第三届全国基础教育信息化应用展天津馆，一排排绿色植物组成的小小“智慧农场”吸引了大批参观者。温度、湿度、光照、风机……打开手机轻轻一点，就能读取到“智慧农场”中的相关数据，根据实际情况，利用手机操作系统，对“农场”中的绿色植物进行照料，“这就是我们用物联网技术支持的智慧种植系统。可以说，这样的系统是中小学校传统课程改革、开展科技创新教育和创客STEAM课程的良好教学平台。”市教研室主任何穆彬介绍说。
据了解，智慧种植教育系统由物联网智能种植设备、云服务器、管理软件客户端和课程及实验几部分组成。种植设备采用无土栽培技术，可以从光照、温湿度、氧气、二氧化碳、水质、pH值、营养成分、实时图像等方面进行智能数据采集，通过无线网络连接物联网云服务器。学生和老师可以随时通过手机、平板电脑和PC终端实现远程状态监测和数据统计，还可以根据植物品种个性化设定灯光亮度、照明时间、营养添加、通风气流和水泵循环等参数，让种植系统自动保持最适宜植物生长的环境。“这套系统的推出，不仅让孩子们充分体验了种植的乐趣，最主要的是这是一套将植物生态教学、开源硬件编程、物联网应用和信息技术等各学科有机地结合起来，实现跨学科综合实践教学和学生综合素质培养的教育系统。”何穆彬说。
随后，他进一步介绍说，在课程和实验设置方面，首先是常规植物课教学内容，通过知识讲授和植物栽培实验，学生们可以亲眼观察植物或蔬菜从种子发芽、育苗、生长到收获的全过程，在实践和体验中学习植物与水、植物与光、植物与温度等有关知识，培养孩子们细心、耐心、持之以恒的良好品格和对植物、大自然的热爱。在等待植物各阶段生长的期间，还可以穿插进行开源硬件电子知识、传感器原理和物联网编程等智能化知识的学习和实验，让学生们认识、了解和初步驾驭现代智能农业所涉及的各项科学知识和组成部分，打破了传统植物课程单一学科教学的壁垒。“物联网智慧种植教学的最终目标，是让学生们分成项目小组，运用所学的综合知识，利用身边的材料和工具，亲手设计和制作属于自己的小型物联网智能‘植物工厂’，锻炼学生查阅资料、制定计划、动手操作、实验探究、解决问题和团队合作等多方面能力，让他们成为名副其实的现代智慧农业‘小专家’。未来，我们将把这套系统适时向全市中小学推广。”何穆彬说。