F5G区域智慧教育专网白皮书

F5G区域智慧教育专网白皮书 互联网教育智能技术及应用国家工程研究中心ONA绿色全光网络专业委员会 2023年4月 F5G区域智慧教育专网白皮书 编委会 专家组黄荣怀 王景吉 刘岳 曾海军 陈泽宇 郭金亮朱立新 贾飞 童莉莉 孙秋瑞 孟瑜 编写组张香玲 张锐利 祁彬斌 张军 蒋艳双 郝璐迪孙驰陈旭宿金超 杨雄强 雒鹏 张翔 向正权 张薇 李东青 主编单位 互联网教育智能技术及应用国家工程研究中心（CIT）绿色全光网络专业委员会(ONA) 目录 CONTENTS 01 第一章区域智慧教育的内涵与现状 1.1区域智慧教育的内涵5 1.1.1智慧教育的政策及内涵5 1.1.2区域智慧教育的内涵及现状7 1.2智慧教育示范区现状及诉求7 1.2.1区域智慧教育整体发展现状7 1.2.2智慧教育示范区发展现状8 1.2.3智慧教育示范区发展的诉求9 02 第二章区域智慧教育专网相关概述 2.1区域教育专网的政策背景12 2.1.1国家政策12 2.1.2地方政策13 2.2区域教育专网的内涵与现状14 2.2.1区域教育专网的内涵14 2.2.2区域教育专网的发展现状15 2.3区域教育专网承载的教育业务16 2.3.1推进平台体系建设16 2.3.2普及教学应用18 2.3.3创新评价应用18 2.3.4拓展研训应用19 2.3.5深化管理应用20 2.4区域教育专网建设的必要性20 03 第三章F5G对区域教育专网建设的价值 3.1区域教育专网建设现存问题24 3.2F5G全光网的概述与价值25 3.2.1F5G全光网的概述25 3.2.2F5G全光网的价值26 04 第四章区域智慧教育专网的建设 4.1区域教育专网配套要素29 4.1.1数据中心建设29 4.1.2资源平台建设30 4.1.3安全防护建设31 4.2F5G区域教育专网新基建架构32 4.2.1省级教育骨干网32 4.2.2地市区县教育城域网33 4.2.3校园接入网34 4.3F5G区域教育专网建设案例35 4.3.1四川蓬安县F5G全光网案例35 4.3.2江苏宿迁市F5G全光网案例36 4.3.3浙江义乌市F5G全光网案例36 4.3.4首师大附中F5G全光网案例37 4.3.5北京H区考务网案例38 05 第五章区域智慧教育专网建设建议与总结 5.1区域智慧教育专网建设建议41 5.1.1教育管理者41 5.1.2企业42 5.1.3学校和教师43 5.2总结44 区域智慧教育的内涵与现状 1.1 区域智慧教育的内涵 1.1.1智慧教育的政策及内涵 近几年，我国颁布了一系列政策促进智慧教育的发展。2018年教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》中提出“智慧教育创新发展行动”，探索信息技术支持下的教育模式变革，形成引领教育改革发展的新途径、新模式。2019年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《加快推进教育现代化实施方案（2018－2022年）》，提出加快推进智慧教育创新发展，设立“智慧教育示范区”，开展国家虚拟仿真实验教学项目等建设，实施人工智能助推教师队伍建设行动，构建“互联网+教育”支撑服务平台，深入推进“三通两平台”建设。2019年国务院发布的 《中国教育现代化2035》中也明确提出“加快信息时代教育改革，建设智慧校园”。2022年1月国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》在第五项任务“持续提升公共服务数字化水平”对应的“社会服务数字化提升工程中”提出“深入推进智慧教育”，包括“推进教育新型基础设施建设，构建高质量教育支持体系。深入推进智慧教育示范区建设，进一步完善国家数字教育资源公共服务体系，提升在线教育支撑服务能力，推动“互联网+教育”持续健康发展，充分依托互联网、广播电视网络等渠道推进优质教育资源覆盖农村及偏远地区学校”。可见，智慧教育建设已成为“推动教育信息化融合创新发展，实现教育理念与模式、教学内容与方法的改革创新”的重要内容和举。 智慧教育是教育信息化发展的新阶段，智慧教育的发展需要具有智慧的学习时空环境，依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术，形成物联化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生态系统，实现信息技术与教育教学（包括智慧教学、智慧管理、智慧评价、智慧科研和智慧服务）的深度融合，促进教育利益相关者（学生、教师、家长、管理者、社会公众等）的智慧养成与可持续发展，实现智慧学习环境、新型教学模式和现代教育制度三重境界。[1][2] 1.1.2区域智慧教育的内涵及现状 区域智慧教育作为智慧城市的核心部分之一，是由政府、学校、企业三方共同参与构建的现代教育信息化服务体系，代表着区域教育信息化未来发展的方向和趋势。区域智慧教育是适应教育信息化区域特色发展和区域推进的要求，基于“互联网+”的思维方式和新一代信息技术构建的区域现代教育信息化服务体系。区域智慧教育的建设要适应教育信息化区域推进和深化 05 05 F5G区域智慧教育专网白皮书 发展的要求，应充分利用“互联网+”的思维方式以及物联网、人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术，以教育数据的汇聚、分析与共享为核心，构建网络化、智能化、泛在化的学习环境，推动基于智慧课堂、智慧校园的教育教学全面变革，实现个性化学习、公平化教育、智慧化管理的目标，逐步建成区域智慧教育生态系统。 随着《教育信息化2.0行动计划》及《中国教育现代化2035》等战略规划的持续推进落地，我国各区域智慧教育进一步呈现从点到面、由浅入深、由技术环境支持到教学管理应用的新特征，主要包括： （1）智慧教育资源共享机制初步形成 提升教育资源供给服务能力是智慧教育建设的重要任务之一。随着“国家智慧教育平台”的投入使用，在各方协同发展下，共建共享教育数字资源的机制逐渐形成。据教育部数据显示，截至2022年7月，国家智慧教育平台总浏览量已超过30.3亿次，总访客量达4.3亿人，有北京、上海等9个整省试点，河北、吉林等6个分项试点。在国家与区域的共同协作下，区域教育资源供给服务能力愈加增强。 （2）以大数据为依托的现代化教育治理初具成效 教育治理领域正在由传统的治理方法向依托现代化科学技术进行转变，特别是大数据技术为现代教育治理的发展提供了一个新契机。其中，最显著的表现就是作为推进区域教育治理有力抓手的区域教育大数据平台在多地展开组建，如北京市、天津市河西区、浙江省温州市等。不过在区域教育治理过程中，如何规划和发展教育大数据、如何完善教育大数据平台的建设等问题有待进一步解决。 （3）基于学习过程数据的个性化评价体系正在逐步形成 智慧教育的一个重要方面就是进行智慧的教学评价。目前，多地多校都采用学生学习过程中的大数据对学生的综合素质进行精准性、个性化的评价，使大数据为智慧教育事业、学生教学评价赋能。但总的来看，依托大数据的评价体系还在逐步形成，还未形成统一的评价体系。 （4）区域智慧教育环境基础建设还有待提升 网络是智慧教育实现的最基础设施，没有高质量的网络支撑，就谈不上创建智慧教育环境。目前来看，部分地区网络全覆盖已基本实现；而稍落后的城市和农村偏远地区的网络仍存在不能支持正常多媒体教学的情况。不过也有部分智慧教育示范区的学校反映在使用平板、VR/AR教学技术、同步课堂、远程实验等教学过程中偶尔会出现网络掉线、网络带宽不足、时 06F5G区域智慧教育专网白皮书06 延无法满足资源的问题。因此，满足个性化教学支持服务的智慧教育环境还需在网络基础建设上进一步提升。 （5）改革教学模式以促进信息技术融合的愿景还未完全实现 智慧教育的开展需要对传统的教育模式进行更新与变革。目前一些学校通过开设特色智慧教室来培养学生创新思维和实践能力，同时，也有一些教师通过翻转教学、STEM教学等可以融入信息化的新型教学模式来促进智慧教育的实现。但整体来看，变革传统的课堂教学结构、重塑学习过程与方式、达成认知学习环境和情感体验的整体优化是教育信息化的美好愿景，大多教师并没有发挥信息技术在教学领域的深度融合作用，仍然保持着传统的教学模式。[3] 1.2 智慧教育示范区现状及诉求 1.2.1智慧教育示范区建设重点 教育部办公厅发布《关于“智慧教室示范区”建设项目推荐遴选工作的通知》中提出了地市级教育行政部门要申请智慧教育示范区的相关要求，如应具备较高的教育信息化发展水平和网络安全保障能力、区域内基本实现全面应用信息化教学方式、在教育大数据采集和融合共享方面具有较好的实践经验等，这也充分说明要想实现“智慧教育”，基础的教育信息化措施必不可少。发展智慧教育需要充分利用信息技术构建智慧学习环境、创新教学模式、建立现代教育制度，以满足新时代对教育发展改革的要求，为培养新时代所需的创新人才提供全面支撑。 教育部办公厅发布《关于“智慧教室示范区”建设项目推荐遴选工作的通知》中还提出了智慧教育示范区建设的重点包括以下六点：以课程和实践为核心建构师生信息素养全面提升的途径和机制、探索新型教学模式以推动信息技术与教育教学实践的深度融合、依托学习过程数据提高学生综合素质评价的精准性、构建数据互联融通的个性化教学支持服务环境、采用协同创新机制提升区域教育资源供给服务能力以及利用人工智能和大数据等新技术提升现代教育治理能力。 07F5G区域智慧教育专网白皮书07 图1-1智慧教育示范区建设重点 1.2.2智慧教育示范区发展现状 2018年1月，教育部发布《教育部2018年工作要点》，首次提出推进智慧教育创新示范，并在2019年遴选一批地方积极、条件具备的地区，开展“智慧教育示范区”建设。“智慧教育示范区”作为一项新的工程，肩负着重要的使命，自项目启动以来，各区域以课程和实践为核心建构师生信息素养全面提升的途径和机制，探索新型教学模式以推动信息技术与教育教学实践的深度融合，依托学习过程数据提高学生综合素质评价的精准性，构建数据互联融通的个性化教学支持服务环境，采用协同创新机制提升区域教育资源供给服务能力，利用人工智能和大数据等新技术提升现代教育治理能力，因地制宜地进行探索和有益的尝试，在环境、模式、服务和治理方面形成了一些亮点。[4] （1）注重学习环境的融通 随着人工智能、物联网等技术的发展，学习环境已经从封闭的物理空间向开放、虚实结合的空间转变，学习环境的融通成为“智慧教育示范区”环境建设的重点。北京市东城区依托数字资源平台构建了数字教育资源汇聚和共享通道，形成了市、区、校三级协同的资源公共服务体系，在智能学习环境建设方面进行了有益的探索。 08F5G区域智慧教育专网白皮书08 （2）强调教学模式的变革 在“智慧教育示范区”创建过程中关注如何促进教育教学改革、推进“课堂革命”等问题。如：四川省成都市武侯区构建教育教学新生态，积极探索预置、面授和拓展相结合的线上线下三段式教学新模式；安徽省蚌埠市发布“数据驱动精准教学”模式的“一规范，一指南”，以“数据驱动、因材施教”为中心，注重启发式、互动式、探究式教学，改革课堂教学结构，创新学生学习模式，实现师生减负增效。 （3）提升公共服务的能力 优化公共服务是“智慧教育示范区”的一项核心工作，与人民群众的切身利益密切相关，有助于更好地满足人的终身发展和个性化发展需求。湖南省长沙市开展了“农村网络联校”建设，采取结队帮扶、网络教研等措施，促进教师专业成长，全面提升了区域教育资源供给服务能力。浙江省温州市打造教育治理、数字资源和学校服务三大数字中心，贯通衔接省市县校四级信息，融汇户籍、社保、不动产等各类数据12.9亿条，初步建成“学在温州”应用门户。 （4）突出数据驱动的评价 智能时代，新技术的应用改变了传统教学中单一的、以分数为主的评价标准，强调学生综合素质的多维评价。上海市闵行区以电子书包为载体，进行学习过程数据的伴随性采集，并借助综合素质评价系统完成了80多所学校学生的综合素质评价。江苏省苏州市构建以学生为中心的数字化教育教学支持平台，依托“易加综素”、“易加人才”、“易加评价”三大平台实现全对象、全学科、全维度、全过程的智能评价体系