數字化改革是當今社會發(fā)展的突破口，對教育工作的制度重構、流程再造、系統(tǒng)重塑影響深遠。教育的數字化即為“智慧教育”，2021年9月26日，工業(yè)和信息化部辦公廳和教育部辦公廳聯合發(fā)布的《關于組織開展“5G+互聯網、物聯網等智慧教育”應用試點項目申報工作的通知》提出，圍繞“教、考、評、校、管”等教育領域重點環(huán)節(jié)，開展各類“5G+互聯網、物聯網等智慧教育”應用創(chuàng)新。
教
互動教學
建設智慧課堂，支持5G沉浸式教學、5G直播互動教學等教學模式創(chuàng)新，鼓勵跨校區(qū)課程共享協同，探索學校與博物館、科技館等教學教育場景互聯。助力實驗教學，支持5G技術教培實驗、5G虛擬仿真實驗教學、5G虛擬實習培訓等應用，助力解決高成本、高危險、難操作等實驗和培訓項目實施痛點。
案例
錢塘山水幼兒園智慧教育，讓孩子從容面向未來
杭州市濱江區(qū)錢塘山水幼兒園就“怎樣培養(yǎng)人”上下功夫，在延續(xù)原來“多彩悅玩”課程的基礎上，創(chuàng)設豐富多彩的各類活動，給予每個兒童個性化的支持和幫助。同時積極融合、大膽創(chuàng)新，以人工智能時代為背景，以培養(yǎng)幼兒面向未來受益終身的品質為目標，以STEAM理念和智慧教育為路徑，以豐富而有層次的多元活動為內容，梳理形成“玩+課程”。
作為幼兒園STEAM教育本土化實踐的一個樣板，錢塘山水幼兒園的“玩+課程”著力于培養(yǎng)兒童面向未來發(fā)展的4C能力——Communication（溝通能力）、Critical Thinking（思辨能力）、Creativity（創(chuàng)造能力）、Collaboration（合作能力），讓幼兒有充分的時間自由地進行探索和思考，表達出自己的想法，并且有機會能夠嘗試與實施，以解決真實問題為任務驅動，最終提升綜合素養(yǎng)，成為現在的“小玩家”、未來的“大創(chuàng)客”。
“玩+課程”的“慧玩”既是探究地玩，又是借助智慧教育地玩。幼兒園大廳里的全息互動、走廊一體機上的STEAM體驗“水流到哪去了？”與智慧教室里的AR互動沙盤，無一不彰顯著科技的魅力。在人工智能時代背景下，“玩+課程”通過豐富多樣的體驗式游戲和探究活動，激發(fā)幼兒主動學習的內驅力，給予他們個性化的支持和幫助。趣味盎然的人機互動、充滿挑戰(zhàn)和探索的游戲活動讓孩子們以一種思考、投入、積極的狀態(tài)沉浸其中。在垃圾分類行動中，幼兒園為每個班級都配置了會說話的智能垃圾桶玩具。孩子們在動手操作和闖關游戲中，不知不覺學會了正確地進行垃圾分類，玩得不亦樂乎?；砝诸愋∵_人的孩子們，描繪了人人參與垃圾分類后地球家園變得更美麗的場景。知行合一，生活中孩子們還組建了垃圾分類小分隊，并將社區(qū)內的垃圾全部分類后扔進垃圾桶。在智慧教室里，一堂《海底世界》AR智慧課正在進行，在給幼兒全新學習體驗的同時，也讓幼兒了解到海洋垃圾的巨大危害，明白了要從小養(yǎng)成垃圾分類的習慣，提高環(huán)保意識。
在錢塘山水幼兒園的“玩+課程”中，孩子們會面對真實的問題或挑戰(zhàn)，思考如何解決問題，慢慢了解世界的運轉規(guī)律，并從中獲取改變世界的信心與力量，幼兒的創(chuàng)造力也在這個過程中逐漸萌芽。例如，在STEAM智慧科技館，大班的孩子們用積木搭建起一座大風車，如何通過轉動扇葉背后的齒輪讓風車慢慢轉動起來？如何讓風車轉得更快？帶著這些問題孩子們主動探索。有的孩子通過安裝紅外線傳感器讓風車加速轉動，有的孩子通過聲控模塊編程讓自己的歌聲“喚醒”風車轉動，還有的孩子通過刷不同編碼的指令卡片“激活”風車。孩子們通過實際操作了解了生活中各類機械設備的結構和工作原理，認識到科技與生活的聯系，從中孵化興趣，進行創(chuàng)意表達，同時養(yǎng)成了微編程思維，邏輯思維能力得到了提升。
考
智能考試
探索智能在線考試，面向如體育美育等戶外和在線場景需求，無感知智能化采集考試過程數據，自動精準測量考試結果。開展智能巡考監(jiān)考，實現考前身份驗證、考中自動監(jiān)考、考后記錄備查等功能，助力考試公平。進行智能輔助批改，利用5G網絡連接智能分析平臺，自動分析學生知識點掌握情況，輔助教師進行學情分析和答疑輔導。
案例
中科院上海實驗學校5G+智能體育考場
“5G+智能體育考場系統(tǒng)”將現實教學環(huán)境和虛擬教學環(huán)境、新一代信息技術與學科教學相融合，將線上學習與線下學習、課內學習與課后學習相結合，可實現自動采集考試過程數據、智能巡考監(jiān)考、智能輔助批改等功能。
學校通過5G網絡實時、高效傳輸，建設隨到隨測的“5G+AI”學校體育空間，擺脫以往傳統(tǒng)體育器械的約束，視頻感知學生運動過程，實現無感知智能化采集考試過程數據，并自動精準測量考試結果，同時輔助教師進行學情分析和答疑輔導，并自動生成可追溯、可復核的學生數字化體育學科檔案。
試運行一年以來，學校建起“一生一檔”體質檔案。建立每個學生的體質健康素質和體育核心素養(yǎng)成長檔案大數據系統(tǒng)，學生可采用自主學練的方式提高專項技能水平，快速便捷，推動學生體質健康水平均衡發(fā)展；支持體育老師的數字化教學，支持學生根據運動處方自我提高，形成教、學、練、測、評、考的體育教學閉環(huán)。
運用機器視覺、大數據等核心技術，構建起智能化、數字化和個性化的學校體育教學環(huán)境。將人工智能和大數據融入體育教學、訓練和考評中，為體育教學提供專業(yè)和豐富的數據、全面的課程和科學的方法，實現在可視化教學引領下利用大數據進行體育學科精準教學的新型模式，通過高效和智能的體育鍛煉方式引導學生熱愛體育運動。
探索構建“線上示范講授+多模智能監(jiān)測+線下個別輔導”的線上線下融合式體育教學新模式。寒假馬上就要來了，學校有專門的寒暑假體育作業(yè)，借助微課示范課，組織引導學生自行開展練習，借助監(jiān)測終端關注學生體能發(fā)展目標完成度和學生運動負荷情況，借助智能體測系統(tǒng)，進行針對性和個性化輔導，激發(fā)學生興趣，減少機械重復，使體育教師有更多精力關注學生、關注體育教學。
評
綜合評價
學生評價方面，利用多樣化數據采集終端、5G網絡、大數據云平臺等構建學生智能分析評價系統(tǒng)，以智能化手段記錄學生學習情況、體質健康、藝術素養(yǎng)等德智體美勞全要素過程性評價數據，支持無感式、伴隨式數據采集，建立學生綜合素質檔案，繪制成長畫像，進行大數據分析，智能感知學生學習狀態(tài)變化等情況，加強個人信息保護，為個性化精準教學和心理健康干預輔導等提供依據。教師評價方面，利用5G等技術采集教師課前、課中、課后等各環(huán)節(jié)行為數據并開展關聯分析，對教師的教學實績和師德師風進行動態(tài)評價，促進教師素養(yǎng)全面提升。
案例
成都師范銀都紫藤小學體育課時評價系統(tǒng)
成都師范銀都紫藤小學是直屬于成都高新區(qū)的公辦小學，學校由成都高新區(qū)管委會與成都師范銀都小學合作共建，于2015年9月1日正式行課，與此同時，TEAM Model教學專家系統(tǒng)覆蓋學校所有班級、學科，真正實現了智慧教學的常態(tài)化。
引導學生加強運動鍛煉，養(yǎng)成良好的生活習慣是學生在學校健康成長的重要任務，而針對學生運動上的數據監(jiān)測，讓體育老師實時監(jiān)控學生運動各項體能數據又是當下體教課更難實現的一種信息化技術高度。在怡康科技體育課時評價系統(tǒng)進校后，學校正在實施的學生體育課堂運動監(jiān)測工作，幫助體育老師更能精準的獲悉學生動態(tài)運動狀況，大大提高了體育課教學質量。系統(tǒng)精準監(jiān)測到學生的運動數據，通過大數據呈現進行精準分析，包括運動強度、運動密度以及特殊學生運動指導都向老師提供重要依據。而學校在建設健康校園、陽光示范校等質量體系中，通過系統(tǒng)提供了重要的數據支撐，使體育教學更為數字化，提高了學生群體運動健康管理效率。
為全面落實中共中央國務院印發(fā)的《健康中國2030規(guī)劃綱要》、《深化新時代教育評價改革總體方案》、《關于全面加強和改進新時代學校體育工作的意見》精神，加強和改進新時代學校體育工作，結合學校實際，研發(fā)出一套應用于學校的《體育課堂戰(zhàn)術箱》設備及《體育課時評價系統(tǒng)》、《全天運動監(jiān)測系統(tǒng)》、《體育測試達標系統(tǒng)》，通過智能穿戴設備、數據采集終端及信息化管理平臺與學校體育工作的融合，試點探索通過過程監(jiān)測（學生全天運動監(jiān)測）、周期性測試（體育標項目測試、身體健康檢查）、運動評價等三個維度為學生提供運動健康數據畫像。
校
智慧校園
利用5G網絡升級校園信息基礎設施，構建5G、光纖寬帶、無線局域網融合的校園網絡，實現校園設施、資源、師生的智能高速全連接，為學生的衣食住行學提供便利服務。深化平安校園建設，通過感應數據分析、音視頻智能監(jiān)測、自動校園巡邏等手段實現校園內主要區(qū)域24小時監(jiān)測全覆蓋，通過人群動態(tài)感知等技術對校園霸凌、意外危險等事件進行預警處置，提升校園安防綜合水平。支持綠色校園建設，根據實時環(huán)境變化對水電、照明、空調等能源系統(tǒng)實現智能化調度。對實驗室、圖書館、體育場等校內設施及師生活動空間實行精細管理，為學生提供在線預約等便捷服務，提高校園資源利用率。開展共享校園應用，在校園內的科研環(huán)境、實訓環(huán)境間基于5G等技術實現資源共享，打造無邊界科研實驗環(huán)境，促進教學科研人員在授權模式下快速獲取交叉研究資源，合理利用實驗成果。
案例
杭州市第十五中學物聯網·智慧環(huán)境整體解決方案
杭州市第十五中學教育集團自建校以來，學校一直使用的是市面上較為普及的傳統(tǒng)熒光燈管，有專人對其進行檢修和維護，但經過檢測，仍然不能達到相應的國家標準，使用過程中仍存在照度不足、光衰、眩光、頻閃、顯色性差、色溫過高、燈管易損壞、難以管理等問題，嚴重影響學生視力健康和學校后勤管理。
學校在體驗過浙江久良教育科技股份有限公司的“物聯網·智慧環(huán)境——護眼光環(huán)境系統(tǒng)”后，最終決定分批對全校光環(huán)境進行升級改造，歷時兩年，全校光環(huán)境升級于2018年已經全部完成，共32個常規(guī)教室，4個多功能教室，23個教師辦公室。
物聯網·智慧環(huán)境整體解決方案擁有健康舒適、智能管理、節(jié)能環(huán)保、拓展性強、安裝便捷的技術亮點，涵蓋“智慧護眼光環(huán)境系統(tǒng)”、“智慧溫濕度環(huán)境系統(tǒng)”、“智慧空氣環(huán)境系統(tǒng)”、“智能多媒體控制系統(tǒng)”、“智能聲音環(huán)境系統(tǒng)”和“智慧用電系統(tǒng)”六個子系統(tǒng)，通過物聯網、智能感知、大數據等一系列前沿技術，打造智慧的校園環(huán)境，為使用者提供更健康、更節(jié)能、更便捷的教學環(huán)境。
管
區(qū)域教育管理
研究5G+人工智能協同設計對區(qū)域教育管理的科學支持作用，升級區(qū)域教育大腦和管理平臺，依托5G網絡實現區(qū)域內所轄學校運行狀態(tài)數據的及時傳送，動態(tài)監(jiān)測分析各學校學位資源、學情數據、應急事件等信息，利用技術能力支撐教育主管部門進行管理決策和響應。
案例
杭州市文海實驗學校數字賦能創(chuàng)新，教育智治未來
杭州市文海實驗學?；窘ㄔO完成千兆到桌面的校園基礎網絡，萬兆接入杭州市教育城域網，并接入了電信、華數互聯網雙寬帶；實現了校園消費、門禁、圖書等一卡通、部分應用實現一臉通；建成中小學電子班牌系統(tǒng)、智慧監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、網上閱卷系統(tǒng)、疫情測溫系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等；配備機器人教室等創(chuàng)新實驗室5個、同步課堂教室2個、計算機教室7個、班班配備互動一體機教學系統(tǒng)；釘釘、校園管理平臺、網站、微信公眾號等應用廣泛；在此基礎上，建成文海大數據監(jiān)測平臺（一期）工程，校園數字化深入滲透到辦公管理、教學科研、圖書管理、家?；?、后勤服務等方方面面，并基本實現了移動應用。
文海通過數據融合與開放體系，打造以教育大數據統(tǒng)一平臺為基礎，以教師發(fā)展、學生成長為核心，以智慧管理為支撐，構建教育信息化學校學生綜合素質評價、教師職業(yè)生涯規(guī)劃等核心應用場景，實現大數據的教育決策和精細化移動管理。在“文海云”和“文海釘”等平臺的支撐下，利用“教師畫像”、“學生畫像”系統(tǒng)實現全時空、全方位的師生評價、師生管理的智能化，不斷創(chuàng)新教育教學及評價模式，將技術與教育結合，實現集團校共建、共享、共進、賦能集團校一體化高品質發(fā)展。
實施“名校再造”工程，要堅持“標本兼治、長短結合、注重實效、跨越發(fā)展”的方針，堅持“以集成創(chuàng)新、引進消化吸收再創(chuàng)新為主，以原始創(chuàng)新為輔”的原則，堅持學習、借鑒、整合先行先試學校的成功經驗，加快探索“教、考、評、校、管”五位一體OTO（OMO）教育新模式的改革創(chuàng)新，最終實現彎道超車、跨越式發(fā)展。
審核：方志明