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文檔簡介
工中國信通院版權(quán)聲明當(dāng)前,人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展,全方位影響人們的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和思維模式,成為推動社會進(jìn)步的重要引擎。教育作為國家發(fā)展的基石,在技術(shù)浪潮下正經(jīng)歷著深刻變革。智慧教育綜合運(yùn)用多種數(shù)字技術(shù),有效促進(jìn)教育教學(xué)方式、教育管理模式、教育資源生成等方面不斷變革突破,受到全球主要國家和地區(qū)的廣泛重視,相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐正加速推進(jìn)。為全面系統(tǒng)研究智慧教育應(yīng)用的最新發(fā)展態(tài)勢,中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所聯(lián)合無線電研究中心,共同編制《智慧教育應(yīng)用發(fā)展研究報(bào)告》。本報(bào)告梳理了全球智慧教育應(yīng)用的最新進(jìn)展,詳細(xì)研究了我國智慧教育的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析了支撐智慧教育應(yīng)用發(fā)展的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和安全等方面的發(fā)展趨勢,對當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié),并提出針對性的發(fā)展建議。 2 3 4 5 5 6 22 25 25 33 41 44 46 46 47 331國外主要經(jīng)濟(jì)體均以頂層設(shè)計(jì)為牽引,圍繞基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、內(nèi)容資源打造、應(yīng)用場景拓展等重點(diǎn)方向,積極引入數(shù)字技術(shù)賦能,推動智慧教育加快發(fā)展。歐盟出臺“整體化”區(qū)域頂層設(shè)計(jì)引領(lǐng)成員國加快智慧教育發(fā)展。2019年,歐盟發(fā)布《歐洲學(xué)校的數(shù)字教育》,要求成員國對各級學(xué)校開設(shè)數(shù)字化課程情況、教師數(shù)字化執(zhí)教能力、學(xué)生數(shù)字化素養(yǎng)進(jìn)行評估。2020年發(fā)布《數(shù)字教育行動計(jì)劃(2021-202教育在提高歐洲教育質(zhì)量中的核心作用,提出確保教育和培訓(xùn)適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)原則,主要包括促進(jìn)高性能數(shù)字教育生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、增強(qiáng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需數(shù)字技能和能力兩個戰(zhàn)略優(yōu)先事項(xiàng),涵蓋開發(fā)歐洲數(shù)字教育內(nèi)容框架、提升學(xué)校連通性等多項(xiàng)行動計(jì)劃,旨在通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升教育質(zhì)量、增強(qiáng)數(shù)字技能,促進(jìn)歐洲教育數(shù)字化發(fā)展。2022年發(fā)布的《重新思考數(shù)字時代的教育》中提出為高校教學(xué)場所配置虛擬現(xiàn)實(shí)裝備、人工智能助教等設(shè)施。歐盟主要國家結(jié)合自身發(fā)展階段,出臺適應(yīng)本國特色的“個性化”發(fā)展規(guī)劃。法國于2015年啟動“數(shù)字化校園”戰(zhàn)略規(guī)劃,提出用三年時間著力推動中小學(xué)全景式數(shù)字化轉(zhuǎn)型,2017年啟動為學(xué)生全面配備可移動數(shù)字化學(xué)習(xí)設(shè)備的行動計(jì)劃,2018年發(fā)布《數(shù)字化助力可信賴校園》報(bào)告,2021年推出“教育數(shù)字領(lǐng)地”項(xiàng)目,持續(xù)指引智慧校2升級、在教學(xué)學(xué)習(xí)和評估中嵌入數(shù)字技術(shù)等方面進(jìn)行指導(dǎo)。歐盟及主要成員國持續(xù)加大智慧教育建設(shè)資金支持力度。2019年,德國“數(shù)字化戰(zhàn)略”提出投入55億歐元用于學(xué)校數(shù)字化建設(shè)。2020年,法國宣布投入900多萬歐元,采購并發(fā)放用于學(xué)生遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)工具。同年9月,歐盟提出將投資2.49億歐元用于教育數(shù)字化裝備、師資培訓(xùn)、數(shù)字技能課程研發(fā)等領(lǐng)域。2024年,德國為“起點(diǎn)機(jī)會計(jì)劃”投入4000萬歐元,用于資助“起點(diǎn)機(jī)會學(xué)校”等機(jī)構(gòu),打造創(chuàng)客空間、移動實(shí)驗(yàn)室等,促進(jìn)德國的MINT教育(Mathematik數(shù)學(xué)、Informatik信息技術(shù)、Naturwissenschaften自然科學(xué)和Technik技術(shù))發(fā)展。美國最早推動教育信息化,分步實(shí)施教育技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。美國是最早推進(jìn)教育信息化的國家之一,以國家教育技術(shù)發(fā)展規(guī)劃為主導(dǎo),推動教育信息化發(fā)展。美國20多年間先后發(fā)布了六個教育技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,為其教育信息化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從美國教育技術(shù)發(fā)展規(guī)劃重心看,美國教育信息化的技術(shù)應(yīng)用更加傾向于移動化、網(wǎng)絡(luò)化、體系化、智慧化,建設(shè)內(nèi)容更加聚焦基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、構(gòu)建泛在化學(xué)習(xí)時空、建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)體系、發(fā)展可持續(xù)評價(jià)體系、建設(shè)教師專業(yè)發(fā)展體系,更加關(guān)注教育資源均衡和教育公平。最新版本美國教育技術(shù)發(fā)展規(guī)劃聚焦彌合三個鴻溝。美國教育部于2024年1月發(fā)布《2024年國家教育技術(shù)計(jì)劃:縮小數(shù)字接入、設(shè)3計(jì)和使用鴻溝的行動呼吁》,聚焦如何縮小三種教育數(shù)字鴻溝,從教育數(shù)字資源獲取、數(shù)字化教育教學(xué)設(shè)計(jì)以及如何使用數(shù)字化技術(shù)三個方面,闡述美國未來五年的行動規(guī)劃和指南。具體來看,縮小數(shù)字使用鴻溝方面,旨在引導(dǎo)學(xué)生利用新技術(shù)提升學(xué)習(xí)效果,包括靈活地應(yīng)用新技術(shù)探索、創(chuàng)造、參與學(xué)術(shù)研究和批判性分析;縮小數(shù)字設(shè)計(jì)鴻溝方面,旨在加強(qiáng)教育工作者專業(yè)學(xué)習(xí),培養(yǎng)在教育教學(xué)中使用新技術(shù)的專業(yè)能力;縮小數(shù)字獲取鴻溝方面,旨在為學(xué)生和教育工作者提供公平獲取教育技術(shù)(包括連接、設(shè)備和數(shù)字內(nèi)容)的機(jī)會。2024年國家教育技術(shù)計(jì)劃包含大量實(shí)踐案例和操作指南,通過對數(shù)字鴻溝進(jìn)行詳細(xì)的分析、闡述,提出具體的行動倡議,以促進(jìn)有效利用數(shù)字技術(shù)支持師生教與學(xué)。韓國以《教育信息化綜合計(jì)劃》等為頂層設(shè)計(jì),持續(xù)推動教育基礎(chǔ)設(shè)施信息化水平提升。韓國教育信息化應(yīng)用水平在亞洲處于領(lǐng)先地歷經(jīng)六期規(guī)劃,韓國教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施基本普及,教育信息化相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)較為完善,教師信息化能力達(dá)到較高水準(zhǔn),電子教材等數(shù)字教學(xué)資源與遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)快速發(fā)展,數(shù)字學(xué)習(xí)與研究環(huán)境初步建成。近年來韓國重視數(shù)字技術(shù)賦能,著力拓展智慧教育應(yīng)用場景。2011年,韓國政府頒布《智能教育推進(jìn)戰(zhàn)略》規(guī)劃,力求通過智能技術(shù)對教育環(huán)境、教育內(nèi)容、教育方式等進(jìn)行全方位、系統(tǒng)性變革,構(gòu)建全新的教育生態(tài),為未來培養(yǎng)智慧型人才。為落實(shí)該戰(zhàn)略,韓國確4立了五項(xiàng)任務(wù)來推進(jìn)改革進(jìn)程,在創(chuàng)設(shè)智能化的學(xué)習(xí)空間、提供物聯(lián)化的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)定制化的教學(xué)服務(wù)等方面做出了積極探索。韓國教育部持續(xù)發(fā)布數(shù)字技術(shù)賦能教育相關(guān)文件,2020年,發(fā)布《科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息與復(fù)合教育綜合發(fā)展計(jì)劃》,將人工智能和VR等技術(shù)引使用大數(shù)據(jù)授課,通過人工智能對學(xué)困生進(jìn)行診斷教學(xué)。2023年,出臺《基于數(shù)字的教育創(chuàng)新方案》,提出從開發(fā)人工智能賦能的數(shù)字教科書、擴(kuò)充數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)、提升教師數(shù)字能力等五方面推進(jìn)基礎(chǔ)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2024年,制定《中小學(xué)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》,計(jì)劃撥款963億韓元,用于加強(qiáng)中小學(xué)校內(nèi)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、支持人工智能數(shù)字教科書的全面推行等方面,這些實(shí)踐使得韓國的智慧教育應(yīng)用更加具體和深入。日本重視數(shù)字化教育設(shè)備普及,優(yōu)化學(xué)校信息化教育環(huán)境。頂層設(shè)計(jì)方面,2019年,日本出臺了《推進(jìn)學(xué)校教育信息化相關(guān)法立法形式明確了學(xué)校教育信息化的基本理念,劃分了國家、地方和學(xué)校的教育信息化責(zé)任。信息化建設(shè)方面,2019年,日本文部科學(xué)省提出“GIGA學(xué)校”計(jì)劃,旨在為學(xué)前和基礎(chǔ)教育學(xué)校配備完備的數(shù)字化設(shè)備,為每位學(xué)生提供一臺計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)校園超高速網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。截至2024年,已投入3000億日元,在日本中小學(xué)部署了約900萬臺平板電腦終端設(shè)備。日本繼續(xù)深化教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型,計(jì)劃從數(shù)字教材、校務(wù)數(shù)字化等5方面推進(jìn)。2023年底,日本文部省提出教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型指標(biāo)草案,數(shù)字教材覆蓋方面,計(jì)劃到2026年將使用數(shù)字教科書開展教學(xué)的學(xué)校比例提升至80%,2028年實(shí)現(xiàn)全覆蓋;電子終端設(shè)備利用率方面,計(jì)劃到2026年將所有小學(xué)和初中使用電子終端設(shè)備開展教學(xué)活動的頻率提高到每周3次以上。2024年4月,日本文部省制定了未來校務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的KPI,計(jì)劃于2026年前實(shí)現(xiàn)校務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型全覆蓋,其中運(yùn)用生成式人工智能處理校務(wù)工作的比例將達(dá)到50%。二、我國智慧教育應(yīng)用發(fā)展駛?cè)搿翱燔嚨馈苯陙砦覈涌焱苿佣喾N數(shù)字技術(shù)與教育融合應(yīng)用。隨著數(shù)字技術(shù)蓬勃創(chuàng)新、逐漸成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展的新動能,我國政策環(huán)節(jié)加強(qiáng)引導(dǎo)教育新基建建設(shè)、強(qiáng)化教育與數(shù)字技術(shù)融合、重視教育創(chuàng)新應(yīng)用打造。2018年《教育信息化2.0行動計(jì)劃》提出智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動,強(qiáng)調(diào)以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò),積極開展智慧教育創(chuàng)新研究和示范,推動新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)。《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案(2018-2022年)》提出推進(jìn)智慧教育創(chuàng)新發(fā)展,設(shè)立“智慧教育示范區(qū)”,開展國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目等建設(shè),實(shí)施人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動。2021年《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》聚焦信息網(wǎng)絡(luò)、智慧校園、創(chuàng)新應(yīng)用、可信安全等教育新基建,強(qiáng)調(diào)深入應(yīng)用5G、人工智能、云計(jì)算等技術(shù),推動教育數(shù)字轉(zhuǎn)型。2021年7月,工業(yè)和信息化部、6教育部等10部門聯(lián)合印發(fā)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動計(jì)劃(2021-2023給數(shù)量和質(zhì)量。同年9月,工業(yè)和信息化部、教育部聯(lián)合組織開展“5G+智慧教育”應(yīng)用試點(diǎn)工作,著力培育以5G為代表的新一代信息通信技術(shù)與教育教學(xué)創(chuàng)新融合的典型應(yīng)用,樹立可復(fù)制推廣、可規(guī)模應(yīng)用的發(fā)展標(biāo)桿。當(dāng)前國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動正穩(wěn)步推進(jìn)實(shí)施。2022年教育部工作要點(diǎn)首次提出實(shí)施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動,立足新時代教育工作的新要求,強(qiáng)化需求牽引,以“深化融合、創(chuàng)新賦能、應(yīng)用驅(qū)動”作為推國家智慧教育平臺優(yōu)質(zhì)資源供給能力大幅提升,公共服務(wù)能力水平持續(xù)增強(qiáng),技術(shù)規(guī)范、內(nèi)容保障和系統(tǒng)安全不斷強(qiáng)化。2024年11月,工業(yè)和信息化部、教育部等12部門印發(fā)《5G規(guī)模化應(yīng)用“揚(yáng)帆”行強(qiáng)化5G在教育各重點(diǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用實(shí)效,深化國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動。2025年1月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《教育強(qiáng)國建設(shè)規(guī)劃綱要好國家智慧教育公共服務(wù)平臺、開發(fā)新型數(shù)字教育資源、建好國家教育大數(shù)據(jù)中心、推進(jìn)智慧校園建設(shè)等多方面進(jìn)行部署。中等教育(初中和高中)、高等教育、成人教育和特殊教育。由于各7學(xué)段教育對象和培養(yǎng)重點(diǎn)不同,智慧教育應(yīng)用呈現(xiàn)“場景類似、需求不同”的特點(diǎn)。在學(xué)前教育階段,數(shù)字化需求主要集中在園區(qū)管理、教育教學(xué)輔助、教育活動監(jiān)測、個性化教育方案制定、衛(wèi)生保健保障、安全監(jiān)管等方面,側(cè)重于幼兒安全健康成長。一是園區(qū)管理,幼兒園需要信息化手段進(jìn)行日常管理,以提高管理效率和質(zhì)量,如信息登記管理、在園幼兒管理、教職工管理、衛(wèi)生保健管理、園所辦公管理等。二是教育教學(xué)輔助,在幼兒園教育教學(xué)與教師專業(yè)成長中,學(xué)前教育資源共享、協(xié)同備課、在線教研等場景對數(shù)字化手段具有需求。三是教育活動監(jiān)測,在教育活動過程中需要采用適宜的數(shù)字化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,如活動軌跡、活動時長、情緒情感、參與狀態(tài)等,并對教育活動監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲,支持對幼兒活動情況進(jìn)行觀察與分析。四是個性化教育方案制定,需要借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等數(shù)字技術(shù),在數(shù)據(jù)授權(quán)使用的前提下開展幼兒在認(rèn)知、情感、態(tài)度和行為等多方面的發(fā)展研究,實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的多維度綜合性智能化分析與評價(jià),并根據(jù)評價(jià)結(jié)果為幼兒提供個性化教育方案。五是衛(wèi)生保健保障,在幼兒園每日晨檢、全日健康觀察、體質(zhì)監(jiān)測、膳食配餐、衛(wèi)生消毒、疾病預(yù)防控制等環(huán)節(jié),需要利用智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效管理和分析,強(qiáng)化幼兒衛(wèi)生保健管理,保障幼兒健康成長。六是安全監(jiān)管,需要通過視聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù),提升人防、物防、技防能力,構(gòu)建全覆蓋的幼兒園安全風(fēng)險(xiǎn)防控體系,利用數(shù)字化手段提高安全管理水平。8在初等教育階段,數(shù)字化需求主要集中在教學(xué)資源開發(fā)、靈活教學(xué)、高效管理、教師素養(yǎng)培育、家校溝通等方面,側(cè)重于學(xué)生興趣培養(yǎng)和習(xí)慣養(yǎng)成。一是數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā),需要將傳統(tǒng)紙質(zhì)教材轉(zhuǎn)化為電子版本,方便學(xué)生在多種電子設(shè)備學(xué)習(xí),同時也需要建立生動形象、互動性強(qiáng)的多種形式教學(xué)素材,提高教學(xué)效果。二是靈活教學(xué),需要利用數(shù)字化平臺,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程授課、實(shí)時互動、作業(yè)布置和批改等教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的效率提升,打破時間和空間限制。需要利用VR/AR等新技術(shù)打造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境,開發(fā)個性化學(xué)習(xí)工具,以靈活多樣的教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性。三是高效管理,需要進(jìn)一步完善學(xué)生信息管理體系,記錄學(xué)生基本信息、學(xué)習(xí)成績、考勤情況、獎懲情況等,方便教師和管理者隨時查閱和更新,提高教育管理的效率和精準(zhǔn)度。此外,教學(xué)質(zhì)量檢測與評估體系也需實(shí)現(xiàn)對教學(xué)質(zhì)量實(shí)時的監(jiān)測評估,如收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、教師教學(xué)數(shù)據(jù)等,為教學(xué)改進(jìn)和決策提供依據(jù)。四是教師專業(yè)素養(yǎng)培育,教師職業(yè)發(fā)展和專業(yè)素養(yǎng)提升需要借助大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù),搭建數(shù)字化、系統(tǒng)化培訓(xùn)平臺,從而提高教育教學(xué)理論、教學(xué)方法、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用等方面專業(yè)能力,幫助教師不斷更新教育理念、提升教學(xué)技能。同時,為促進(jìn)教師間互相學(xué)習(xí)交流,需要通過數(shù)字化手段搭建互聯(lián)互通的交流平臺,實(shí)現(xiàn)在線分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、探討教學(xué)問題,促進(jìn)教師專業(yè)能力成長。五是家校有效溝通,當(dāng)前家長對于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活情況關(guān)注度不斷提高,需要建立家長與學(xué)校間的高效溝通平臺,方便家長及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、學(xué)校通知等信息。在家庭場景下,家9長也需要親子活動建議、心理健康教育等更為豐富的教育資源,促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)形成健康的學(xué)習(xí)生活習(xí)慣,營造家校協(xié)同的良好教育氛圍。在中等教育階段,數(shù)字化需求主要集中在教學(xué)資源共享、教學(xué)模式創(chuàng)新、學(xué)習(xí)過程管理、教師專業(yè)能力提升、教育管理能力增強(qiáng)等方面,側(cè)重于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。一是教學(xué)資源共享,面向分層教學(xué)需求,需要以涵蓋各個學(xué)科的課程平臺推動面向各層次學(xué)生的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享復(fù)用和優(yōu)化配置,提供如名師公開課、精品課程等高質(zhì)量內(nèi)容,同時需要利用人工智能技術(shù),根據(jù)師生情況精準(zhǔn)推薦適配的教學(xué)資源,提升學(xué)習(xí)效果。二是教學(xué)模式創(chuàng)新,需要依托AR/VR、人工智能等數(shù)字技術(shù),在物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,涵蓋傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段難以開展的抽象化、危險(xiǎn)性等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,直觀觀察和理解實(shí)驗(yàn)過程與原理,提高教學(xué)效果。三是學(xué)習(xí)過程管理,需要聚焦學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成績等多維度,對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全流程跟蹤和分析,為學(xué)生、老師和家長提供詳細(xì)的學(xué)習(xí)報(bào)告和反饋,幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整學(xué)習(xí)方法。在學(xué)生學(xué)習(xí)遇到問題時,需要通過數(shù)字化手段提供在線智能輔導(dǎo)與答疑,及時解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。四是教師專業(yè)能力提升,初高中教師學(xué)科劃分更加清晰,需要借助在線培訓(xùn)和研修平臺等數(shù)字化工具,通過教學(xué)觀摩、協(xié)同備課、遠(yuǎn)程評教等方式,提升教師教學(xué)能力和信息素養(yǎng)。需要利用數(shù)字技術(shù)提供教學(xué)診斷和反思工具,幫助教師對教學(xué)過程進(jìn)行回顧和分析,及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的不足,并提供相應(yīng)的改進(jìn)建議,促進(jìn)教師發(fā)展。五是教育管理能力增強(qiáng),學(xué)校需要更匯聚師生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、教學(xué)、教務(wù)、財(cái)務(wù)、后勤管理等多種維度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)學(xué)校管理數(shù)字化、規(guī)范化和高效化,為學(xué)校管理者更好制定學(xué)校發(fā)展規(guī)劃、優(yōu)化教學(xué)資源配置、提高學(xué)校管理效能提供有力支撐。在高等教育階段,數(shù)字化需求主要集中在教學(xué)模式變革、科研能力提升、學(xué)生個性化發(fā)展、管理服務(wù)水平提高等方面,側(cè)重于學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)。一是教學(xué)模式變革,高等教育需要進(jìn)一步深化線上線下深度融合的混合教學(xué)模式,持續(xù)推進(jìn)并優(yōu)化在線基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程建設(shè)及資源共享,滿足多校區(qū)師生同上一堂課或靈活安排教學(xué)活動的實(shí)訓(xùn)等新型教學(xué)模式,解決部分實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目存在的“三高三難”(高投入、高難度、高風(fēng)險(xiǎn),難實(shí)施、難觀摩、難再現(xiàn))痛點(diǎn),提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。二是科研能力提升,高校科研工作需要通過數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)科研資源的整合、共享及知識產(chǎn)權(quán)有效管理,依賴數(shù)字化工具進(jìn)行高效的科研數(shù)據(jù)采集、存儲、分析及可視化呈現(xiàn),同時需要借助在線協(xié)作平臺、視頻會議等數(shù)字化手段進(jìn)行科研協(xié)同,并利用科研項(xiàng)目管理系統(tǒng)、數(shù)字化評價(jià)體系等提升科研管理與評價(jià)效率。三是學(xué)生個性化發(fā)展,此學(xué)段的學(xué)生需要更全面的學(xué)術(shù)資源,如學(xué)術(shù)期刊、論文庫、研究報(bào)告等,對快速文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)綜述生成、知識推薦和學(xué)術(shù)交流等知識服務(wù)具有顯著需求。此外,高校學(xué)生還需要結(jié)合職業(yè)規(guī)劃,及時了解行業(yè)動態(tài),制定更加個性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和方案,利用數(shù)字技術(shù)持續(xù)跟蹤并分析學(xué)習(xí)情況,獲取針對性學(xué)習(xí)建議。四是管理服務(wù)水平提高,高校一方面需要整合學(xué)校的教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理、財(cái)務(wù)管理等系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和信息共享,打造一體化的智慧校園管理平臺,提升管理智慧化水平。另一方面需要構(gòu)建集成選課、報(bào)銷、預(yù)約、繳費(fèi)等多種校園服務(wù)的數(shù)字化平臺,提供多種訪問入口,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)申請、審批、查詢等全流程在線操作,滿足師生對便捷校園服務(wù)的需求。在成人教育階段,數(shù)字化需求主要集中在個性化學(xué)習(xí)、豐富學(xué)習(xí)資源與靈活學(xué)習(xí)方式、職業(yè)發(fā)展與技能提升等方面,側(cè)重于個性化專業(yè)技能提升。一是個性化學(xué)習(xí),成人學(xué)習(xí)者的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和目標(biāo)差異較大,需要根據(jù)不同職業(yè)、不同基礎(chǔ)、不同需求制定專屬的學(xué)習(xí)路徑,通過智能分析為學(xué)習(xí)者提供更為適配的學(xué)習(xí)資源,根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)展提供針對性的強(qiáng)化訓(xùn)練,提高學(xué)習(xí)效率和效果,助力學(xué)習(xí)者快速達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。二是豐富學(xué)習(xí)資源與靈活學(xué)習(xí)方式,一方面成人學(xué)習(xí)者需要豐富多樣的課程形式和內(nèi)容,如視頻講座、在線文檔、音頻另一方面,考慮到成人學(xué)習(xí)者的時間和空間限制,線上學(xué)習(xí)平臺需要適配更多類型的學(xué)習(xí)終端,提供靈活的學(xué)習(xí)安排,支持學(xué)習(xí)者隨時隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。三是職業(yè)發(fā)展與技能提升,需要根據(jù)不同行業(yè)人才需求和學(xué)習(xí)者個人發(fā)展目標(biāo),構(gòu)建職業(yè)導(dǎo)向的課程體系,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),支持成人學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐操作和應(yīng)用,提高其解決實(shí)際問題的能力。此外,針對更多學(xué)習(xí)者終身學(xué)習(xí)的需求,需要持續(xù)豐富面向不同年齡段學(xué)習(xí)者的課程和學(xué)習(xí)資源供給,支持學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)歷提升、職業(yè)資格認(rèn)證培訓(xùn)、專業(yè)技能更新等學(xué)習(xí)活動。在特殊教育階段,數(shù)字化需求主要集中在無障礙學(xué)習(xí)、缺陷補(bǔ)償與康復(fù)訓(xùn)練、個別化教育計(jì)劃等方面,側(cè)重于面向特定人群的定制化服務(wù)。一是無障礙學(xué)習(xí),特殊教育需要建立無障礙的學(xué)習(xí)環(huán)境,以支持殘障學(xué)生更加便捷地獲取學(xué)習(xí)資源,如面向聽障學(xué)生開發(fā)配有字幕的音頻和視頻資源、面向視障學(xué)生提供大型文本書籍聽讀資源等。當(dāng)前,特殊教育信息化資源仍相對匱乏,需要通過更多數(shù)字化手段將傳統(tǒng)的教學(xué)資源轉(zhuǎn)化為具有觸覺、聽覺、視覺等多種交互元素的數(shù)字化資源,如觸摸式電子書、有聲動畫、虛擬現(xiàn)實(shí)場景等。二是缺陷補(bǔ)償與康復(fù)訓(xùn)練,殘障學(xué)生需要更多觀察、觸摸等親身體驗(yàn)感知的機(jī)會,數(shù)字化教學(xué)資源作為傳統(tǒng)感官的延伸,能夠支持呈現(xiàn)、模擬、放大教學(xué)內(nèi)容,有助于殘障學(xué)生在康復(fù)訓(xùn)練中補(bǔ)償缺陷。三是個別化教育計(jì)劃(IEP殘障學(xué)生需要將課程和評估有機(jī)聯(lián)結(jié),圍繞語言行為、功能性行為、社交技能等方面建立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)評估體系,詳細(xì)記錄殘障學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)方法、評估方式等相關(guān)信息,并通過數(shù)字化工具實(shí)時跟蹤計(jì)劃實(shí)施情況,運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行分析評估,及時調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)策略,幫助殘障學(xué)生更好發(fā)揮優(yōu)勢能力、彌補(bǔ)弱勢能力,有力支撐殘障學(xué)生開發(fā)潛能。智慧教育整體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示,包括橫向的終端設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺服務(wù)和智慧應(yīng)用4層,以及縱向的安全保障。智慧教育為學(xué)生、教師、教育管理人員、家長等各類用戶提供智能化、定制化、遠(yuǎn)程化、便捷化的應(yīng)用服務(wù),從教育開展的場所維度出發(fā),主要包含智慧校園和校外教育兩大類應(yīng)用場景。在智慧校園領(lǐng)域,主要細(xì)分應(yīng)用場景包括:智慧教學(xué),通過多種新型教學(xué)方式提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)和動手能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高;智提升考務(wù)效率,增強(qiáng)體育、理化生實(shí)驗(yàn)等考試的智能化水平;智慧評智慧管理,采用信息化手段提升教務(wù)、設(shè)施管理、區(qū)域管理等環(huán)節(jié)的智能化水平;智慧服務(wù),通過校園一卡通、一站式服務(wù)等應(yīng)用,提供便捷、高效的各類校園服務(wù);平安校園,依托信息化、數(shù)字化、智能化手段實(shí)現(xiàn)一體化協(xié)作、多渠道預(yù)防、深層次治理,構(gòu)建事前預(yù)防、事發(fā)預(yù)警、事中應(yīng)急、事后評估的全流程校園安全防控體系。智慧教學(xué)主要包括精準(zhǔn)教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)、雙師課堂、智慧體育教學(xué)等細(xì)分場景。精準(zhǔn)教學(xué)方面,傳統(tǒng)教學(xué)方式缺乏個性化教學(xué)和科學(xué)的數(shù)據(jù)支持,難以精準(zhǔn)匹配每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。精準(zhǔn)教學(xué)采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),通過伴隨式采集學(xué)生課前、課中、課后等各個教學(xué)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù),基于大數(shù)據(jù)分析與知識圖譜,形成學(xué)生個性化、多維度的可視化學(xué)情報(bào)告,幫助教師及時了解學(xué)情,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,并結(jié)合智能教輔系統(tǒng),為學(xué)生提供精準(zhǔn)的定制化學(xué)習(xí)資源供給。精準(zhǔn)教學(xué)使得教學(xué)更有針對性,通過定位學(xué)生薄弱知識點(diǎn),進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)和訓(xùn)練,形成“精準(zhǔn)教學(xué)-精準(zhǔn)測評-精準(zhǔn)學(xué)練”生態(tài)閉環(huán),開展因材施教,有效優(yōu)化教學(xué)過程,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)方面,傳統(tǒng)教學(xué)手段難以開展高危險(xiǎn)、高成本、難操作和抽象性等特性的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,限制了實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)教學(xué)范圍,影響教學(xué)效果。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)綜合采用AR/VR、云計(jì)算、5G等技術(shù),搭建起包含多種虛擬仿真教學(xué)資源的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)平臺,通過AR/VR眼鏡、VR一體機(jī)、平板電腦等智能終端,可實(shí)現(xiàn)多人協(xié)同開展虛擬實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)、多終端互動,為學(xué)生提供沉浸式、交互性的實(shí)操體驗(yàn),有效提升實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。雙師課堂方面,目前區(qū)域間、城鄉(xiāng)間、校際間的教育質(zhì)量仍存在差距,薄弱學(xué)校對優(yōu)質(zhì)教育資源需求旺盛。雙師課堂采用高清音視頻、CDN等技術(shù),將優(yōu)質(zhì)學(xué)校的主講教室與薄弱學(xué)校的聽講教室緊密相連,實(shí)現(xiàn)教學(xué)音視頻、內(nèi)容資源同步,同時支持主講教室的授課教師與遠(yuǎn)端教室的輔助教師、聽講學(xué)生實(shí)時互動。通過雙師課堂,打破了傳統(tǒng)單一的本地授課模式,擴(kuò)大了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享范圍,促進(jìn)了教育均衡發(fā)展。智慧體育教學(xué)方面,傳統(tǒng)體育教學(xué)面臨教學(xué)方式單一、學(xué)生體育練習(xí)數(shù)據(jù)難以實(shí)時采集等痛點(diǎn)。智慧體育教學(xué)采用人工智能、大數(shù)據(jù)、雙千兆等技術(shù),通過智能運(yùn)動感知設(shè)備實(shí)時監(jiān)測學(xué)生運(yùn)動數(shù)據(jù),上傳至體育學(xué)習(xí)平臺和教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行分析,實(shí)時掌握學(xué)生體育學(xué)習(xí)情況,可智能生成群體與個體運(yùn)動報(bào)告,為教師優(yōu)化教學(xué)策略、為學(xué)生提供針對性的體育項(xiàng)目指導(dǎo)提供依據(jù)。通過智慧體育教學(xué),實(shí)現(xiàn)了個性化教學(xué),有效促進(jìn)體育教學(xué)的效率和質(zhì)量智慧考試主要包括智慧考務(wù)、云考場、智能體育考試和智能理化生實(shí)驗(yàn)考試細(xì)分應(yīng)用場景。智慧考務(wù)方面,主要滿足提升考務(wù)工作效率需求。考前,依托智能算法實(shí)現(xiàn)高效組卷,合理分配不同難度題目數(shù)量和分值,同時能夠進(jìn)行智能化考場編排、考生排考,減輕考務(wù)工作量。考中,通過智能化設(shè)備進(jìn)行考場管理,可實(shí)現(xiàn)考生身份智能識別、考場實(shí)時監(jiān)控、計(jì)時計(jì)分等,極大減少傳統(tǒng)考試中對人力監(jiān)考管理的依賴。考后,基于自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的智能可以快速、準(zhǔn)確地對主觀題和客觀題進(jìn)行評分,實(shí)現(xiàn)少人化的目標(biāo)。通過考務(wù)各環(huán)節(jié)的智能化升級,大幅提高考務(wù)效率。云考場方面,主要解決異地參加考試時間長、成本高等問題。通過采用4K/8K等技術(shù),結(jié)合在線考試平臺和線下考試艙等配套設(shè)施,打通考前、考中和考后全流程,考前利用人臉識別快速驗(yàn)證考生身份,考中高速傳輸考場音視頻數(shù)據(jù),考后將考試視頻上傳到平臺存儲,支撐藝考、入學(xué)面試等考試遠(yuǎn)程開展。通過靈活的考場部署和考試過程透明化,有效提升考試組織和管理效率。智能體育考試方面,主要解決傳大數(shù)據(jù)等技術(shù),能夠自動識別考生身份、無感知采集體育考試過程數(shù)據(jù),結(jié)合運(yùn)動姿態(tài)分析,提供統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)體育項(xiàng)目結(jié)果自動測量、不規(guī)范動作及時提醒、考試成績實(shí)時反饋等功能,有效減少大規(guī)模體育考試中的人力資源消耗,提升體育考試的智能化水平。智能理化生實(shí)驗(yàn)考試方面,主要解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)考試監(jiān)考人員投入大、人工評價(jià)受主觀因素影響等痛點(diǎn)。綜合采用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),能夠?qū)崟r采集學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作視頻,利用人工智能算法對實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行評分,將考生實(shí)際操作與大綱要求的得分點(diǎn)一一對應(yīng),自動識別實(shí)驗(yàn)漏操作、操作順序錯誤等現(xiàn)象,提升理化生實(shí)驗(yàn)考試評分的客觀性、準(zhǔn)確性,降低人力成本投入,有效縮短考試周期。智慧評價(jià)主要包括綜合性學(xué)生評價(jià)、教師評價(jià)等細(xì)分場景。學(xué)生評價(jià)方面,通過采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),構(gòu)建多維度、跨學(xué)科的學(xué)生評價(jià)體系,解決傳統(tǒng)教育中“唯分?jǐn)?shù)論”和評價(jià)方式單一的痛點(diǎn)。評價(jià)維度不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績,還包括道德品質(zhì)、藝術(shù)素養(yǎng)、體質(zhì)健康、實(shí)習(xí)實(shí)踐等多方面,實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生全面發(fā)展的綜合記錄,可進(jìn)行全過程縱向評價(jià)和全要素橫向評價(jià),為學(xué)生提供精準(zhǔn)“數(shù)字畫像”,詳細(xì)展示學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、能力表現(xiàn)和內(nèi)在潛能等情況。除了學(xué)業(yè)評價(jià)外,學(xué)生體質(zhì)健康評價(jià)發(fā)展較快,通過智能手環(huán)、智慧跳繩等智能終端可以采集學(xué)生心率、血氧、運(yùn)動數(shù)據(jù)等信息,結(jié)合大數(shù)據(jù)和知識圖譜技術(shù),可生成學(xué)生的體質(zhì)健康畫像,并通過持續(xù)跟蹤記錄,構(gòu)建學(xué)生身體成長、體育運(yùn)動檔案,給出定制化的個人運(yùn)動健康處方,助力學(xué)生增強(qiáng)體質(zhì)。教師評價(jià)方面,傳統(tǒng)教師評價(jià)體系存在以分?jǐn)?shù)和論打造立體化教師評價(jià)系統(tǒng)可解決上述痛點(diǎn)。通過采集教師教學(xué)效果、學(xué)術(shù)參與、師生互動、專業(yè)發(fā)展等多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),構(gòu)建教師綜合評價(jià)平臺,結(jié)合數(shù)據(jù)分析為教師提供個性化的發(fā)展建議,為教師持續(xù)提升專業(yè)能力提供數(shù)據(jù)支持,促進(jìn)教師教學(xué)水平和專業(yè)能力提升。智慧管理主要包括智慧教務(wù)、智慧設(shè)施管理、區(qū)域教育管理等細(xì)教學(xué)資源調(diào)配、學(xué)業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)等教務(wù)管理工作變得更加復(fù)雜,對傳統(tǒng)教務(wù)模式提出了挑戰(zhàn)。智慧教務(wù)系統(tǒng)通過整合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),有效優(yōu)化了教學(xué)和教務(wù)資源的管理:在排課方面,系統(tǒng)通過智能算法迅速制定出符合學(xué)生選課意愿和學(xué)校特定規(guī)則的課程表,提高了如人臉識別和無感簽到。在教學(xué)資源調(diào)配方面,系統(tǒng)能實(shí)時顯示教室、實(shí)驗(yàn)室、多媒體設(shè)備等資源的使用情況,方便教師預(yù)約,提高資源利用率。在學(xué)業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)方面,系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系,為學(xué)生提供個性化的學(xué)業(yè)規(guī)劃建議,并能跟蹤和分析學(xué)生學(xué)業(yè)進(jìn)度,及時提醒學(xué)生選課、補(bǔ)考、重修等重要事項(xiàng),幫助學(xué)生合理安排學(xué)業(yè)。智慧教務(wù)系統(tǒng)促進(jìn)學(xué)校教務(wù)管理智能化發(fā)展,優(yōu)化了教務(wù)管理校園內(nèi)眾多照明、供水等能源設(shè)施分布廣泛,缺乏集中的節(jié)能管理,同時實(shí)驗(yàn)室、圖書館、體育場館等公共場館的智能化管理水平不高,缺乏對室內(nèi)外空氣質(zhì)量、溫濕度等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測。通過物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù),打造智能圖書館、智能宿舍和智能體育場等智能設(shè)施,實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)場館設(shè)施的靈活預(yù)約、在線服務(wù)質(zhì)量評價(jià)等功能,提升了校園設(shè)施的使用效率和便捷性。同時,配合溫濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器等感知設(shè)備,以及智能開關(guān)和控制模塊等測量儀表,校園智能物聯(lián)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智慧能源管理和環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié),支持能耗分析和直觀展示,有效助力校園節(jié)能減排開展。區(qū)域教育管理方面,采用大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等技術(shù)打造區(qū)域教育大腦,可有效解決區(qū)域教育管理中數(shù)據(jù)分散、管理能力有待提升等問題。通過全面收集轄區(qū)內(nèi)的教育數(shù)據(jù),區(qū)域教育管理能夠構(gòu)建多級教育視圖,實(shí)時查看轄區(qū)內(nèi)學(xué)校的教育教學(xué)、校園安全等情況,打造涵蓋教育決策、數(shù)據(jù)分析、動態(tài)展示、預(yù)警研判等功能的教育管理中心,為教育決策者提供科學(xué)的數(shù)據(jù)分析支持,利用教育大數(shù)據(jù)提高教育質(zhì)量和管理效能,實(shí)現(xiàn)教育管理的智能化和精準(zhǔn)化。智慧服務(wù)主要包括校園一卡通、一站式服務(wù)等細(xì)分場景。校園一卡通方面,主要面向校園多場景的身份認(rèn)證、電子支付等需求,采用RFID、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),有效覆蓋校園內(nèi)多種應(yīng)用場景,如考勤、圖書借閱、刷卡支付等,廣泛應(yīng)用于各類學(xué)校。該系統(tǒng)以實(shí)體卡或虛擬卡形式存在,融合了學(xué)生證、員工證、圖書館卡、餐卡等多項(xiàng)功能,并提供門禁控制、考勤記錄、圖書管理、消費(fèi)支付等多元化服務(wù)。一站式服務(wù)方面,主要解決業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨(dú)立、缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和共享機(jī)制、校園事務(wù)辦理效率待提升等問題,秉承讓“信息跑路”代替“師生跑腿”的理念,通過整合通用功能,構(gòu)建統(tǒng)一的底層服務(wù)平臺,打通校園多個業(yè)務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息、服務(wù)、審批等集中管理,以及不同應(yīng)用之間的互聯(lián)互通,滿足用戶在不同終端上的事務(wù)查詢、辦理和查看需求,通過“互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)”新模式,打造一站式服務(wù)的新型模式,提高師生辦事體驗(yàn)。平安校園主要包括事前預(yù)防、事發(fā)預(yù)警、事中應(yīng)急、事后評估等全流程細(xì)分場景。事前預(yù)防方面,面向校門、校內(nèi)、校外三大重點(diǎn)空間構(gòu)建安全防護(hù)。在校門針對教職工、學(xué)生等提供無感考勤、請假管理等應(yīng)用,加強(qiáng)對校內(nèi)群體是否入校等狀態(tài)的監(jiān)測;針對校外人員提供訪客預(yù)約登記、黑名單預(yù)警等核心應(yīng)用,提升對外來人員的監(jiān)管水平;針對接送學(xué)生場景,通過智能化升級校門口、樓頂、圍墻等重點(diǎn)位置的攝像頭,實(shí)時感知接送區(qū)域環(huán)境,結(jié)合智能視頻分析進(jìn)行預(yù)防管理,實(shí)現(xiàn)家長接送簽到、班級放學(xué)通知、班級接送信息展示、出入校信息推送等功能,提升學(xué)生上下學(xué)過程的安全性。在校內(nèi)針對校園重點(diǎn)防范區(qū)域,實(shí)時分析奔跑打鬧、越界闖入、攀爬翻墻、人員聚集等潛在危險(xiǎn)行為,降低事故發(fā)生可能性;支撐校園建立網(wǎng)格化隱患排查機(jī)制,如面向宿舍人員進(jìn)出管控、學(xué)生考勤、宿舍評比等基本管理需求,結(jié)合人工智能可實(shí)現(xiàn)對違規(guī)就寢、異常滯留等行為的管理和潛消防安全等多維度為師生提供安全知識教育,提高師生的安全意識和自我保護(hù)能力。事發(fā)預(yù)警方面,通過校園內(nèi)的高清視頻監(jiān)控設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)控覆蓋,結(jié)合AI智能分析自動識別打架斗毆、火災(zāi)煙霧等異常情況,并及時發(fā)出預(yù)警,支撐管理者快速響應(yīng)突發(fā)事件。通過校園周圍和重要區(qū)域安裝的紅外探測器、電子圍欄等報(bào)警設(shè)備,能夠針對不法行為快速響應(yīng)并發(fā)出報(bào)警信號,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和敏捷處置,增強(qiáng)校園安全防護(hù)能力,有效應(yīng)對非法入侵和暴力事件。校園內(nèi)師生遇到緊急情況時可通過緊急呼叫應(yīng)用向安保中心發(fā)出求救信號,通過將緊急呼叫系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動,支撐安保人員第一時間了解現(xiàn)場情況并采取針對性救援措施。此外針對自然災(zāi)害,可通過接入氣象部門預(yù)警信息、物聯(lián)網(wǎng)感知等方式,實(shí)時監(jiān)測校園周邊的惡劣天氣或自然災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)及時預(yù)警疏散,保障師生生命安全。事中應(yīng)急方面,依托應(yīng)急指揮調(diào)度平臺預(yù)先建立的應(yīng)急預(yù)案管理方案,根據(jù)突發(fā)事件的類型和級別,能夠自動啟動相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,為應(yīng)急處置提供指導(dǎo)和支持,并與視頻監(jiān)控、緊急呼叫、廣播系統(tǒng)等應(yīng)用聯(lián)動,支撐指揮人員實(shí)時了解現(xiàn)場情況,協(xié)調(diào)各方資源,進(jìn)行統(tǒng)一指揮和調(diào)度,實(shí)現(xiàn)信息共享和快速響應(yīng)。校園廣播應(yīng)用能夠及時向師生發(fā)布緊急通知和疏散指令,根據(jù)突發(fā)事件的發(fā)生地點(diǎn)和影響范圍對特定區(qū)域進(jìn)行廣播,提高應(yīng)急指揮的針對性和有效性。應(yīng)急通信應(yīng)用在常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)受損的情況下能夠連接對講機(jī)、手機(jī)等多種設(shè)備,支撐指揮人員、安保人員、師生之間的穩(wěn)定可靠通信。事后評估方面,突發(fā)事件記錄應(yīng)用可以與視頻監(jiān)控、預(yù)警系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動,自動采集記錄事件的發(fā)通過大數(shù)據(jù)分析,總結(jié)事件發(fā)生的原因、規(guī)律和特點(diǎn),形成包括事件進(jìn)一步挖掘校園安全管理中的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)安全管理措施提供依據(jù),促進(jìn)平安校園持續(xù)優(yōu)化,如智能分析火災(zāi)事故數(shù)據(jù)挖掘隱患點(diǎn),從而加強(qiáng)消防安全管理等。此外,針對已經(jīng)發(fā)生的突發(fā)安全事件,通過數(shù)字化經(jīng)驗(yàn)分享平臺,能夠?qū)我话咐某晒?jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)分享到更多學(xué)校,更好提升校園應(yīng)對突發(fā)事件的能力。在校外教育領(lǐng)域,主要細(xì)分應(yīng)用場景包括:自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者利用線上教育平臺、數(shù)字教育資源等,隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí);互動教學(xué),通過線上直播或線上線下結(jié)合方式,開展授課教師和學(xué)習(xí)者之間的互動教學(xué),有效將教學(xué)范圍拓展到校園之外。自主學(xué)習(xí)方面,主要面向?qū)W習(xí)者隨時隨地開展個性化學(xué)習(xí)的需求。通過云計(jì)算、雙千兆等技術(shù),打造校外線上學(xué)習(xí)環(huán)境,支持學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)機(jī)、平板、電腦、手機(jī)等智能學(xué)習(xí)終端便捷高速訪問在線教育資源,結(jié)合知識圖譜技術(shù),可為學(xué)習(xí)者繪制精準(zhǔn)學(xué)情畫像,推薦精準(zhǔn)匹配資源,提供個性化學(xué)習(xí)計(jì)劃規(guī)劃,滿足不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求,助力打造時時、處處、人人可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會。互動教學(xué)方面,主要滿足學(xué)習(xí)者靈活開展多樣化教育的需求。采用高清音視頻、云計(jì)算等技術(shù),構(gòu)建在線互動教學(xué)平臺,涵蓋師生遠(yuǎn)程實(shí)時交互、即時評估與反饋以及學(xué)習(xí)資源規(guī)模化共享等功能模塊,可有效支撐線上互動教學(xué)、線下精準(zhǔn)教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)等多種教學(xué)方式開展,支持師生和生生的一對一、一對多互動,適配不同學(xué)習(xí)者的多樣化學(xué)習(xí)訴求,有效拓展教育資源覆蓋范圍,加速知識的廣泛傳播。智慧校園正向“師-生-機(jī)”互聯(lián)的新階段邁進(jìn)。隨著教育領(lǐng)域信息基礎(chǔ)設(shè)施底座不斷夯實(shí),全國中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)接入率達(dá)到100%,已逐步實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生以及智能機(jī)器之間的互聯(lián)和協(xié)同。一方面,“師-生-機(jī)”互聯(lián)促進(jìn)教育教學(xué)從傳統(tǒng)的單向傳授向互動式、探究式、體驗(yàn)式轉(zhuǎn)變,例如通過VR/AR/MR等技術(shù)手段創(chuàng)造沉浸式教學(xué)場景,極大豐富了教學(xué)的維度和形式,有助于提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。另一方面,“師-生-機(jī)”互聯(lián)有力推動教育教學(xué)均衡化優(yōu)質(zhì)化,例如通過數(shù)字化供給和網(wǎng)絡(luò)化服務(wù),推動優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源從發(fā)達(dá)地區(qū)向偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校擴(kuò)展輻射,促進(jìn)供需精準(zhǔn)對接、優(yōu)質(zhì)資源共享復(fù)用,推動教育公平均衡發(fā)展。地方政府以試點(diǎn)示范牽引智慧校園建設(shè)。各地政府因地制宜,從陜西、寧夏等地提出開展智慧校園試點(diǎn)示范建設(shè),制定評估標(biāo)準(zhǔn)、開展達(dá)標(biāo)評定,遴選數(shù)百所智慧校園示范校,通過打造智慧校園標(biāo)桿案例,引導(dǎo)學(xué)校創(chuàng)建新技術(shù)條件下數(shù)據(jù)驅(qū)動、自適感知、泛在互聯(lián)的新型學(xué)習(xí)環(huán)境,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和辦學(xué)方式。智慧校園應(yīng)用場景持續(xù)拓展,市場發(fā)展?jié)摿薮蟆.?dāng)前智慧校園示范應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)已覆蓋在線教學(xué)、雙師課堂、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)、智慧教務(wù)、智慧設(shè)施管理、校園一卡通等多類細(xì)分應(yīng)用場景,正在不斷結(jié)合新技術(shù)、新需求拓展。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì),2023年中國智慧校園市場規(guī)模已增長至792.14億元,同比增長11.98%,較2011年復(fù)合增長了13.98%。智慧校園產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入高速發(fā)展階段,潛在市場空間巨平安校園應(yīng)用成為新熱點(diǎn)。近年來校園內(nèi)食品安全和意外傷害事件時有發(fā)生,社會對校園安全的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、快速響應(yīng)和有效處理能力的需求日益增長。為滿足這一需求,平安校園應(yīng)用場景加速涌現(xiàn),通過對校園安防系統(tǒng)的全方位升級,構(gòu)建閉環(huán)安全管理系統(tǒng),加速從被動防御到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變。例如利用AI攝像頭和移動巡查機(jī)器人等技術(shù),打造全面覆蓋、無死角的智能安防網(wǎng)絡(luò),實(shí)時收集和分析校園內(nèi)人員、車輛和設(shè)備的視頻數(shù)據(jù),識別身份、監(jiān)控車輛和設(shè)備狀態(tài),從而強(qiáng)化校園邊界、入口、食堂和宿舍等關(guān)鍵區(qū)域的安全保障能力。又如借助AI算法對智能終端捕獲的音視頻信息進(jìn)行智能分析,包括身份驗(yàn)證、軌跡追蹤等,實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)等安全隱患的及時響應(yīng)、高效處將持續(xù)構(gòu)建完善全面、立體、高效、可信的校園安全防護(hù)體系。智慧校園應(yīng)用向智慧化、個性化、泛在化發(fā)展演進(jìn)。一是應(yīng)用賦能智慧化,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷演進(jìn)與融合應(yīng)用,教育教學(xué)、管理服務(wù)等校園全流程環(huán)節(jié)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更深層次的智慧化,如精準(zhǔn)教學(xué)、無人值守服務(wù)、全息虛擬實(shí)訓(xùn)等,全面提升教育質(zhì)量和體驗(yàn)。二是教育資源個性化,智慧校園能夠通過對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、興趣特長進(jìn)行精準(zhǔn)畫像,進(jìn)而提供個性化、精準(zhǔn)化的隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展,校園的邊界將逐漸模糊,可通過云平臺存儲、共享教學(xué)資源和數(shù)據(jù),支撐學(xué)生和教師隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)、教學(xué)、辦公等活動。校外教育內(nèi)容供給不斷豐富。從內(nèi)容供給水平看,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)特性的內(nèi)容加速涌現(xiàn)。早期校外教育主要使用傳統(tǒng)教育資料,如課程大綱、教學(xué)課件、紙質(zhì)練習(xí)等。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展,與互聯(lián)網(wǎng)特性緊密結(jié)合、具備較好傳播性、適配不同學(xué)習(xí)者需求的教育內(nèi)容和學(xué)習(xí)形式不斷涌現(xiàn)。學(xué)科知識強(qiáng)化方面,豐富多元的學(xué)習(xí)資源涵蓋了各學(xué)科的重點(diǎn)、難點(diǎn)與易錯點(diǎn)解析,以生動形象的動畫演示、講解視頻以及實(shí)時交互的在線答疑等形式呈現(xiàn),滿足不同層次學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)進(jìn)階需求。素質(zhì)教育內(nèi)容方面,結(jié)合數(shù)字技術(shù)的智慧繪畫、在線虛擬樂器演奏等課程為學(xué)習(xí)者打造了新興的教學(xué)內(nèi)容。從內(nèi)容供給主體看,行業(yè)逐步孵化出一批專注于校外教育內(nèi)容生產(chǎn)的機(jī)構(gòu)和企業(yè),同時,用戶生產(chǎn)內(nèi)容(UGC)模式的成熟,也激發(fā)更多教育者結(jié)合自身知識背景和興趣,提供更多元化的線上教育內(nèi)容,如基于短視頻的碎片化線上課程等。數(shù)字技術(shù)賦能校外教育智慧化發(fā)展。隨著引入人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù),結(jié)合AR/VR等多種智能終端,校外教育供給能力得到學(xué)習(xí)平臺能夠依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度及反饋情況對學(xué)習(xí)內(nèi)容及難易程度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,使每位學(xué)生可以按自己的節(jié)奏人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)可以通過智能語音助手隨時回答學(xué)生的提問,并借助智能批改系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中英文作文的自動批改,從語法、詞匯、邏輯、結(jié)構(gòu)等多個方面對作文進(jìn)行評價(jià),并給出詳細(xì)的修改建議,幫助學(xué)生提高寫作水平。隨著學(xué)習(xí)者對校外教育多樣化需求日益凸顯,校外教育發(fā)展?jié)撃軐⒊掷m(xù)激活釋放。校外教育應(yīng)用向個性化、多載體、立體式發(fā)展演進(jìn)。一是個性化教育,未來的校外教育將更加注重個性化教育,根據(jù)學(xué)生的不同需求和學(xué)習(xí)基礎(chǔ),提供更加精準(zhǔn)的教學(xué)內(nèi)容和服務(wù),以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。二是多載體學(xué)習(xí),校外教育將更加注重跨平臺學(xué)習(xí),除傳統(tǒng)依托電腦、手機(jī)、平板等移動設(shè)備的學(xué)習(xí)方式,還能夠結(jié)合AR/VR、智慧大屏等新型終端設(shè)備,提供隨時隨地、更加多元化的學(xué)習(xí)模式。三是立體式教育,校外教育將更加注重線上與線下教育的融合,形成混合教學(xué)模式,既能發(fā)揮線上教育資源豐富、模式靈活、突破時空限制的優(yōu)勢,又能保留線下教育師生聯(lián)系緊密、學(xué)習(xí)氛圍良好、實(shí)時監(jiān)督反饋等優(yōu)勢,為學(xué)習(xí)者提供更加全面、立體的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。當(dāng)前以教育大模型為代表的人工智能技術(shù)加速與教育融合。人工智能包含大模型、計(jì)算機(jī)視覺、知識圖譜等多種關(guān)鍵技術(shù),其中,隨著2022年ChatGPT問世以來,大模型技術(shù)進(jìn)入飛速發(fā)展期。首先在大規(guī)模無標(biāo)注數(shù)據(jù)上進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練,然后通過指令微調(diào)和人類反饋強(qiáng)化學(xué)習(xí)等微調(diào)對齊過程,大模型具備了智能涌現(xiàn)、上下文學(xué)習(xí)、邏輯推理等能力,能夠完成內(nèi)容生成、交互對話、文本摘要、機(jī)器翻譯等任務(wù),促使知識生產(chǎn)方式、人才培養(yǎng)模式和教育教學(xué)形式發(fā)生重大變革。通用大模型雖然具備強(qiáng)大能力,然而缺乏對教育領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的深入理解,以及在教育數(shù)據(jù)方面積累有限,因此需要研發(fā)專門的教育大模型。目前,教育大模型主要包含兩條技術(shù)路線:一是在通用大模型基礎(chǔ)上,通過微調(diào)或外掛知識庫等方式使之快速“孵化”出教育行業(yè)專屬能力;二是利用教育專業(yè)數(shù)據(jù)集,直接訓(xùn)練教育大模型,這兩種方式采用的基礎(chǔ)模型和關(guān)鍵技術(shù)基本一致。教育大模型具備多種教育專有能力,例如,文本生成方面,能夠生成詩歌、文章等,并進(jìn)行評價(jià)和修改潤色;語言理解方面,能夠檢查語法知識點(diǎn),進(jìn)行對話理解和閱讀理解;數(shù)學(xué)方面,能夠掌握幾何、代數(shù)等數(shù)學(xué)知識,并完成計(jì)算、解方程等數(shù)學(xué)運(yùn)算。基于這些專業(yè)能力,教育大模型賦能教育教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),促進(jìn)教育智能化水平進(jìn)一步提高。基礎(chǔ)模型和底層技術(shù)是教育大模型發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。語言大模型、視覺大模型和多模態(tài)大模型是目前三種最重要、發(fā)展最快的基礎(chǔ)模型。語言大模型主要用于處理文本數(shù)據(jù)和自然語言,具備文本生成、內(nèi)容提示學(xué)習(xí)、知識增強(qiáng)和工具學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)。視覺大模型主要用于圖像的處理和分析,提供圖像分類、目標(biāo)檢測、姿態(tài)識別、圖像生成等功能,主要包括特征提取與表示學(xué)習(xí)、預(yù)訓(xùn)練與遷移學(xué)習(xí)、自注意力機(jī)制和位置編碼、數(shù)據(jù)增強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù)。多模態(tài)大模型能夠處理文本、音頻、圖像等多種不同類型的數(shù)據(jù),具備跨模態(tài)檢索、跨模態(tài)生成、知識推理、指令感知特征提取等功能,主要涉及預(yù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)收集、基礎(chǔ)模型構(gòu)建、自監(jiān)督學(xué)習(xí)與模型優(yōu)化訓(xùn)練、下游任務(wù)微調(diào)等關(guān)鍵技人工智能技術(shù)與智慧教育融合賦能的發(fā)展趨勢如下:一是催生人機(jī)共生的新景象,人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)的“師-生”教學(xué)范式演變?yōu)椤皫?生-機(jī)”三元互動機(jī)制,形成多主體協(xié)同的教育場景,教育即將迎來人類與機(jī)器共生的時代。人機(jī)共生意味著人類與機(jī)器之間“取長補(bǔ)短”,充分發(fā)揮融合潛能,實(shí)現(xiàn)更深入、更高層次的交互、協(xié)作與共融。二是開辟終身學(xué)習(xí)的新路徑,人工智能為每一位學(xué)習(xí)者提供了終身學(xué)習(xí)的機(jī)會,不斷模糊正式教學(xué)與非正式教學(xué)的界限,拓展知識獲取的邊界,滿足特殊學(xué)習(xí)者的需求,有效推進(jìn)教育的公平性和包容性。人工智能在教育領(lǐng)域的融合具備人性化、情境化、集成化和數(shù)智驅(qū)動的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)習(xí)者個性化特征的關(guān)注和發(fā)展?fàn)顩r的持續(xù)評估,幫助建立終身學(xué)習(xí)體系。三是促進(jìn)教育評價(jià)模式的新發(fā)展,人工智能技術(shù)通過對學(xué)生成長全過程的數(shù)據(jù)捕獲與智能監(jiān)測,能夠充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的驅(qū)動作用,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生在校表現(xiàn)的客觀、公正、動態(tài)、精細(xì)化評價(jià)。這不僅豐富了評價(jià)主體,深化了評價(jià)內(nèi)涵,而且促使教育評價(jià)模式從單一走向多元、從粗放走向精細(xì)、從平面走向立體。四是提升教育管理的創(chuàng)新性,在人工智能環(huán)境下,智能數(shù)據(jù)分析讓教育管理主體能夠從微觀和宏觀視角來觀察、理解教育系統(tǒng)中的顯著問題與潛在發(fā)展趨勢。部分管理任務(wù)實(shí)現(xiàn)自動化,教育管理者能夠?qū)Χ鄬蛹墶⒍嗑S度、多粒度的教育大數(shù)據(jù)和數(shù)字化資源進(jìn)行深度利用,為教育政策的制定和評估工作提供全面、精準(zhǔn)、科學(xué)的依據(jù)。5G和千兆光網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧教育“雙千兆”底座。“雙千兆”指的是以5G和千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有超大帶寬、超低時延、先進(jìn)可靠等共同特征。千兆光網(wǎng)采用固定光纖連接,具有傳輸帶寬大、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)勢,適合室內(nèi)和復(fù)雜環(huán)境。同時,5G網(wǎng)絡(luò)具有靈活性高、移動性強(qiáng)、連接數(shù)大等技術(shù)優(yōu)勢,二者互為補(bǔ)充、互相促進(jìn),為智慧教育信息高效流通提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。5G校園專網(wǎng)架構(gòu)持續(xù)豐富。當(dāng)前,5G專網(wǎng)主要分為5G2B和5G2B2C兩大類,其中,5G2B校園專網(wǎng)架構(gòu)主要包括三類:基于公網(wǎng)切片的5G虛擬專網(wǎng)、基于UPF下沉的5G混合虛擬專網(wǎng)、端到端獨(dú)立部署的5G獨(dú)立專網(wǎng)。5G2B2C校園專網(wǎng)通過基于UpLinkClassifier(ULCL)或DataNetworkName(DNN)的方案,實(shí)現(xiàn)校園國內(nèi)漫游)“不換卡、不換號、無需設(shè)置”訪問校園內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的服校園固定網(wǎng)絡(luò)升級,F(xiàn)5G技術(shù)加速應(yīng)用。當(dāng)前校園網(wǎng)向F5G加快演進(jìn),10GPON、Wi-Fi6(802.11ax)、光傳輸網(wǎng)絡(luò)(OTN)等通信技術(shù)漸成應(yīng)用主流。10GPON技術(shù)能夠提供更高的帶寬和更穩(wěn)定的速率,OTN技術(shù)能夠提供低時延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸,Wi-Fi6具備更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更廣泛的地域覆蓋。無源光局域網(wǎng)(PassiveOpticalLAN,POL)優(yōu)化了局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和布線,具有扁平化、易部署和易管理等特點(diǎn),成為各類學(xué)校建設(shè)高帶寬、低時延、高可靠性接入網(wǎng)絡(luò)的選擇,適用于校園智慧教學(xué)、考試、管理和服務(wù)等眾多應(yīng)用場景。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力持續(xù)升級,向“雙萬兆”演進(jìn)。在光網(wǎng)絡(luò)方面,萬兆光網(wǎng)作為下一代光纖網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)演進(jìn)方向,速率可達(dá)當(dāng)前平均網(wǎng)速的10倍,網(wǎng)絡(luò)信號時延降至千兆光網(wǎng)的1/10,網(wǎng)絡(luò)可靠性達(dá)到到50G-PON的技術(shù)難題,為大規(guī)模部署應(yīng)用做出了示范。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)方面,5G-A能夠提供10倍于5G的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力,上行峰值速率將從百兆提升到千兆,下行峰值速率從千兆提升到萬兆,并拓展通感融合、無源物聯(lián)等多維度新能力。當(dāng)前,5G-A網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及應(yīng)用正加快推進(jìn),為行業(yè)提供更寬、更快的信息傳輸“高速公路”,更好賦能智慧教育各類應(yīng)用場景。智慧教育領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)升級的發(fā)展趨勢如下:一是雙萬兆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用加速推進(jìn),校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的傳輸技術(shù)正在逐步從千兆光網(wǎng)、5G、Wi-Fi6三位一體的“三千兆”網(wǎng)絡(luò)向5G-A和F5G-A的“雙萬兆”網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)升級,更高性能的網(wǎng)絡(luò)將為AR/VR、4K/8K高清直播、全息等技術(shù)手段融入教學(xué)過程提供有力支撐,進(jìn)一步豐富教育教學(xué)手段,成為實(shí)現(xiàn)線上與線下融合、課內(nèi)與課外融合、現(xiàn)實(shí)與虛擬融合的橋梁,大幅提升教學(xué)效果。二是5GRedCap技術(shù)推動教育智能終端升級迭代,5GRedCap技術(shù)能夠更加低成本、高效率地匹配可穿戴設(shè)備、監(jiān)控?cái)z像頭等物聯(lián)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接需求和低功耗需求,降低智慧校園建設(shè)成本,加快基于5G的智慧教育終端規(guī)模上量,將加速推動多端聯(lián)動、多場景無縫銜接的應(yīng)用生態(tài)打造,促進(jìn)家校社的緊密互聯(lián)。三是構(gòu)建云網(wǎng)邊端一體化的網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu),隨著網(wǎng)絡(luò)邊緣的不斷擴(kuò)展以及涵蓋云和本地等混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的廣泛部署,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)日趨復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)安全的防御技術(shù)體系需要向邊緣、向終端延伸,“一體管理、一體分析、一體決策、一體處置”的新技術(shù)架構(gòu),能夠提供更加安全可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將有力保障智慧教育應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全性和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化教育數(shù)據(jù)采集與分析的精準(zhǔn)度和效率。大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個復(fù)雜且全面的體系,涵蓋了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘分析、數(shù)據(jù)存儲等多方面關(guān)鍵技術(shù),共同為智慧教育筑牢堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)采集方面,數(shù)據(jù)采集技術(shù)正向采集途徑多樣化、數(shù)據(jù)類型多樣化以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多樣化等方向持續(xù)發(fā)展,特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及應(yīng)用極大擴(kuò)展了數(shù)據(jù)采集的范圍,在智慧教育領(lǐng)域體現(xiàn)為,能夠采集學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)完成情況、考試成績,以及在線學(xué)習(xí)行為(如觀看視頻的數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)能夠從海量教育數(shù)據(jù)中高效提取有用信息,通過對數(shù)據(jù)綜合分析,可以精準(zhǔn)描繪出每個學(xué)生的學(xué)習(xí)畫像,幫助教師明晰學(xué)生在學(xué)業(yè)方面的優(yōu)勢與劣勢,興趣點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格,為精準(zhǔn)教學(xué)提供依據(jù)。在數(shù)據(jù)存儲方面,數(shù)據(jù)存儲技術(shù)正在向更高性能、更低成本方向升級,從以存算耦合為代表的傳統(tǒng)存儲架構(gòu)向存算分離的新型架構(gòu)不斷演進(jìn),從而提高資源共享性和伸縮性,為教育教學(xué)數(shù)據(jù)查詢、分析以及個性化學(xué)習(xí)服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐,保障教師和教育系統(tǒng)能按需獲取學(xué)生數(shù)據(jù),進(jìn)而開展基于數(shù)據(jù)的管理和決策,持續(xù)推動教學(xué)模式向個性化方向深入發(fā)展。反繹學(xué)習(xí)作為大數(shù)據(jù)前沿領(lǐng)域之一,值得重點(diǎn)關(guān)注。反繹學(xué)習(xí)超越傳統(tǒng)上“重推理輕學(xué)習(xí)”或“輕推理重學(xué)習(xí)”的局限,著力實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)和知識推理的循環(huán)互動和相互促進(jìn),有望展現(xiàn)出比深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)的性能,是數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的新熱點(diǎn)研究方向。在智慧教育應(yīng)用中,將體現(xiàn)為能夠從多個角度揭示教育領(lǐng)域內(nèi)不同數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和相互作用,構(gòu)建出更加詳細(xì)的學(xué)生數(shù)據(jù)畫像,為制定和實(shí)施教育精準(zhǔn)決策提供科學(xué)依據(jù)。智慧教育領(lǐng)域大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢如下:一是大數(shù)據(jù)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)逐漸完善,基于大數(shù)據(jù)的智能輔導(dǎo)系統(tǒng)將不斷完善,能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況自動調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難度,滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、更個性化的教學(xué)目標(biāo)。二是大數(shù)據(jù)挖掘分析維度持續(xù)拓展,大數(shù)據(jù)由單一來源、單一模態(tài)向不同來源、不同模態(tài)轉(zhuǎn)變,大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)維度不再局限于傳統(tǒng)的學(xué)業(yè)成績和課堂表現(xiàn),而是進(jìn)一步拓展到涵蓋學(xué)習(xí)心理狀態(tài)(借助情緒分析技術(shù)監(jiān)測學(xué)習(xí)過程中的情緒波動)、社交互動(如在在線學(xué)習(xí)社區(qū)中的交流情況、小組合作中的角色與表現(xiàn))等多維度信息,能夠更加立體地為個性化學(xué)習(xí)提供了更豐富的視角。三是大數(shù)據(jù)安全技術(shù)手段不斷加強(qiáng),隨著海量教育數(shù)據(jù)采集流通,信息保護(hù)、數(shù)據(jù)安全等挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻,智慧教育領(lǐng)域需不斷加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全技術(shù)應(yīng)用,如采用加密技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)、訪問控制技術(shù)等確保教育數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性,通過加強(qiáng)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)精細(xì)化權(quán)限管理。此外,邊緣智能的應(yīng)用也將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)就近處理,通過將敏感數(shù)據(jù)在邊緣側(cè)進(jìn)行隱私保護(hù)處理后再上傳,或在邊緣端加密執(zhí)行部分?jǐn)?shù)據(jù)分析任務(wù),有力保障隱私安全。DICT技術(shù)從“單打獨(dú)斗”走向“協(xié)同賦能”,推動教育行業(yè)從簡單信息化向智能化發(fā)展。得益于人工智能、5G、千兆光網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展,數(shù)字技術(shù)在教育行業(yè)應(yīng)用持續(xù)深化,已經(jīng)涌現(xiàn)出一批基于特定技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用范例,例如智慧教育云、智慧校園、在線教育、實(shí)訓(xùn)云平臺等,通過技術(shù)創(chuàng)新有效提升了教育質(zhì)量和效率,優(yōu)化了教學(xué)和學(xué)習(xí)全生命周期流程,為智慧教育行業(yè)創(chuàng)新和未來發(fā)展開辟了新路徑。但當(dāng)前數(shù)字技術(shù)應(yīng)用仍以“單點(diǎn)賦能”為主,尚未形成多技術(shù)深度融合賦能的良好發(fā)展態(tài)勢。DICT技術(shù)的深度融合推動傳統(tǒng)教育產(chǎn)業(yè)改造升級。未來DICT技術(shù)融合創(chuàng)新、協(xié)同賦能是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)發(fā)展趨勢,將依托教育行業(yè)較好的信息化基礎(chǔ)落地應(yīng)用。目前,教育裝備是使用DICT技術(shù)最密集的教育產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),沉浸體驗(yàn)、智能交互、軟硬件結(jié)合的教育裝備是目前重要的發(fā)展趨勢,DICT技術(shù)的融合應(yīng)用將推動教育裝備實(shí)現(xiàn)主動感知環(huán)境、追蹤學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)、自主分析決策等更多維度的更強(qiáng)能力。例如智慧黑板改變了傳統(tǒng)的教具模式,搭配專用授課軟件,融合大數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程實(shí)時傳輸?shù)燃夹g(shù)能力,將有力提升教師備課效率、拓展課堂教學(xué)模式。教育裝備依托DICT深入融合向智能化演進(jìn),順應(yīng)了教育數(shù)字化的時代潮流,將帶動傳統(tǒng)教育產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式變革。智慧教育應(yīng)用解決方案由終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層的產(chǎn)品組成,產(chǎn)業(yè)鏈涉及上下游眾多企業(yè)類型,主要包括教育信息化互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、智能硬件廠商、電信運(yùn)營商、ICT設(shè)備商等多種類型,選取各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)代表性企業(yè),形成如圖2所示圖譜。不同類型企業(yè)基于各自技術(shù)優(yōu)勢和研發(fā)能力,推出多種智慧教育產(chǎn)品。終端層產(chǎn)品以教育智能硬件為主。教育智能硬件既包括點(diǎn)讀筆、詞典筆、錯題打印機(jī)、AI學(xué)習(xí)機(jī)、單詞卡等個人消費(fèi)類產(chǎn)品,也包括電子班牌、智能黑板、電子學(xué)生證、直錄播設(shè)備、全息課堂設(shè)備等學(xué)校機(jī)構(gòu)類產(chǎn)品。教育智能硬件功能豐富,既是師生訪問多種數(shù)字教育資源的入口,同時也是教育多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集的終端。我國教育智能硬件市場規(guī)模逐年擴(kuò)大,據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2024年將突破千億元,2027年將進(jìn)一步增加至1400億元。各類企業(yè)積極布局,加快拓展產(chǎn)品豐富度。教育信息化企業(yè)具備多年硬件研發(fā)經(jīng)驗(yàn),面向?qū)W校和個人消費(fèi)者需求,推出了多款教育智能硬件,例如,希沃研發(fā)了AI全面屏X系列、交互智能平板、四邊紅外智慧黑板、交互智能錄播、智能講臺、希沃學(xué)習(xí)機(jī)、VR一體機(jī)等產(chǎn)品,截至2024年8月,希沃相關(guān)產(chǎn)品已覆蓋超280萬間教室,服務(wù)教師超800萬人次。在高職教育領(lǐng)域,希沃已覆蓋超2000所高等院校,超5萬高等院校教室,服務(wù)超100萬高等院校師生。鴻合科技推出了LED顯示屏、智能交互平板、智能互聯(lián)黑板、智能交互白板一體機(jī)、互動錄播主機(jī)、智能講臺等產(chǎn)品,已覆蓋全國260萬間教室,服務(wù)教師用戶超700萬人。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于堅(jiān)實(shí)的人工智能、云計(jì)算等技術(shù)能力,研發(fā)了AI學(xué)習(xí)機(jī)、詞典筆、口算機(jī)等教育智能硬兒童陪伴機(jī)器人等產(chǎn)品。老牌教育智能硬件企業(yè)具有多年硬件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和廣泛的線下營銷渠道,不斷升級迭代研發(fā)的產(chǎn)品。例如,步步高推出了家教機(jī)、點(diǎn)讀筆、學(xué)習(xí)機(jī)、學(xué)習(xí)電腦、視頻外語通等產(chǎn)品,并在全國各商場、超市、書店和通訊專營店設(shè)有超過18000個終端銷售網(wǎng)點(diǎn),在各省區(qū)主要城市設(shè)有超過230家客服中心,服務(wù)覆蓋國內(nèi)各級城鄉(xiāng)。讀書郎打造了AI學(xué)習(xí)機(jī)、全科掃學(xué)機(jī)、電話手表、詞典筆等產(chǎn)品,并構(gòu)建覆蓋全國、深度滲透的線下經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò),涵蓋三線及以終端層產(chǎn)品呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:一是產(chǎn)品與人工智能技術(shù)結(jié)合愈發(fā)緊密,AI學(xué)習(xí)機(jī)、詞典筆等產(chǎn)品在教育大模型的賦能下功能不斷升級,AI學(xué)科輔導(dǎo)、AI精準(zhǔn)學(xué)、AI語音識別等能力大幅提升,新增了AI口語陪練、交互式啟發(fā)學(xué)習(xí)等功能。隨著產(chǎn)品的AI能力迭代升級,市場均價(jià)和銷量也呈現(xiàn)上升趨勢,以AI學(xué)習(xí)機(jī)為例,據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,2024第二季度平均單價(jià)為3211元人民幣,較上季度增長5.5%,同時4千元以上的高端產(chǎn)品價(jià)格漲幅明顯;據(jù)洛圖科技數(shù)據(jù)顯二是產(chǎn)品品類持續(xù)豐富,AI學(xué)練機(jī)、聽力寶、AI智慧黑板、智能批閱機(jī)等針對細(xì)分的應(yīng)用場景單品頻出。例如,智能批閱機(jī)基于OCR識別、語義理解、知識圖譜、智能推薦等底層能力,提供自由組卷、智能批改、原卷留痕、學(xué)情診斷、錯題鞏固、資源沉淀等功能,幫助教師減輕批改負(fù)擔(dān)、通過學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)沉淀助力精準(zhǔn)教學(xué)、通過共/個性錯題鞏固助力自主學(xué)習(xí)閉環(huán)。2.網(wǎng)絡(luò):多元化產(chǎn)品協(xié)同發(fā)展,校園部署更趨差網(wǎng)絡(luò)層產(chǎn)品包括有線寬帶和無線網(wǎng)絡(luò)兩大類。目前有線寬帶主要以光網(wǎng)為主,主流產(chǎn)品主要涵蓋以太全光網(wǎng)和無源全光網(wǎng)兩種;無線網(wǎng)絡(luò)主要包括5G、Wi-Fi等,其中5G通過公網(wǎng)和專網(wǎng)兩種方式為廣大師生提供便捷、快速的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),用于智慧教育的5G專網(wǎng)產(chǎn)品分為2B和2B2C兩大類,分別為校園終端設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)、師生同時訪問校園內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù),目前全國已有超過1600所學(xué)校部署了5G校園專網(wǎng)。電信運(yùn)營商與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商協(xié)同打造多種智慧教育網(wǎng)絡(luò)解決方案。光網(wǎng)絡(luò)方面,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商積極推出全光校園網(wǎng)絡(luò)解決方案,例如,華為研發(fā)了F5G全光校園網(wǎng)絡(luò)解決方案,光纖直達(dá)教室、圖書館等場所,基于兩層架構(gòu)和點(diǎn)到多點(diǎn)架構(gòu),支持面向未來的彈性擴(kuò)容和靈活演進(jìn)。中興通訊打造了教育極智全光網(wǎng)解決方案,采用XGS-PON+Wi-Fi6技術(shù)系統(tǒng)、場景化ONU和Wi-Fi6AP,實(shí)現(xiàn)10G到樓、100G校園、有線無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。新華三推出了全光校園網(wǎng)絡(luò)解決方案,包括基于以太光架構(gòu)的光影方案和基于PON架構(gòu)的光耀方案,適用多種校園網(wǎng)應(yīng)用場景。蜂窩網(wǎng)絡(luò)方面,電信運(yùn)營商積極打造2B和2B2C校園5G專網(wǎng)解決方案,例如,中國移動研發(fā)了“優(yōu)享”、“專享”、“尊享”三種2B專網(wǎng)和5G雙域?qū)>W(wǎng)解決方案,中國電信打造了“致遠(yuǎn)”、“比鄰”、“如翼”三種5G定制網(wǎng)和5G雙域快網(wǎng)解決方案,中國聯(lián)通推出了“5G虛擬專網(wǎng)”、“5G混合專網(wǎng)”和“5G獨(dú)立專網(wǎng)”三種2B專網(wǎng)和5G隨行專網(wǎng)解決方案。當(dāng)前呈現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備在不同校園場景差異化部署的發(fā)展趨勢。隨著千兆/萬兆光網(wǎng)、5G/5G-A、Wi-Fi6/7等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加快在教育中的應(yīng)用實(shí)踐深化,不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合自身技術(shù)特點(diǎn)呈現(xiàn)出差異化應(yīng)用場景部署,校園網(wǎng)絡(luò)從原有的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備“一家獨(dú)大”,逐漸轉(zhuǎn)變進(jìn)入5G專網(wǎng)、Wi-Fi等無線網(wǎng)絡(luò),以及教育專線、千兆光網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)多種技術(shù)設(shè)備并存的新階段。固移融合、無線融合不斷加強(qiáng),多元化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有力支撐師生從校園的各個位置、使用各種設(shè)備輕松接入校園網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式、內(nèi)容資源和平臺層產(chǎn)品主要包括多種業(yè)務(wù)平臺、教育數(shù)據(jù)平臺和內(nèi)容資源平臺。這些平臺可作為子模塊組成大平臺,也可獨(dú)立存在。業(yè)務(wù)平臺面向教學(xué)、管理、考試等業(yè)務(wù)場景,搭載相應(yīng)教育軟件;教育數(shù)據(jù)平臺包含師生基礎(chǔ)信息、教育教學(xué)產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)、教育數(shù)據(jù)庫等;內(nèi)容資源平臺提供電子教材、AR/VR虛擬教學(xué)內(nèi)容等數(shù)字教育資源。目前,學(xué)校/機(jī)構(gòu)級、省市級和國家級教育平臺的建設(shè)正在加快推進(jìn)中。多種類型企業(yè)積極打造智慧教育平臺產(chǎn)品。電信運(yùn)營商、教育信息化企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)分別基于各自技術(shù)積累和布局領(lǐng)域,推出相應(yīng)的智慧教育平臺產(chǎn)品。例如,電信運(yùn)營商方面,中國移動推出了OneEDU云平臺,中國聯(lián)通打造了沃云智慧教育使能平臺,中國電信推出了天翼智學(xué)和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大數(shù)據(jù)平臺等。教育信息化企業(yè)方面,科大訊飛推出了AI教研平臺、體質(zhì)健康監(jiān)測平臺等細(xì)分平臺,佳發(fā)教育研發(fā)了教育考試綜合管理平臺。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)方面,阿里打造了集成釘釘?shù)臄?shù)字校園平臺,騰訊推出了智慧教育大平臺。這些平臺產(chǎn)品支持在線教學(xué)、智能考試、教育管理等多種應(yīng)用開展。平臺層呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:一是平臺業(yè)務(wù)支撐能力持續(xù)增強(qiáng),隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)不斷與多種教育平臺加深融合,平臺產(chǎn)品的業(yè)務(wù)支撐能力日益增強(qiáng),通過更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)挖掘與分析,為個性化教育、教學(xué)質(zhì)量評估以及教育資源優(yōu)化配置提供更為科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。部分平臺產(chǎn)品增加了教育大模型能力并持續(xù)演進(jìn),能夠提供智能問答、內(nèi)容生成、學(xué)科支持等功能,將推動智慧教育應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展。二是聚焦共性應(yīng)用需求打造能力中臺,隨著智慧教育應(yīng)用場景不斷豐富,上層應(yīng)用服務(wù)場景呈現(xiàn)出若干共性需求,行業(yè)平臺建設(shè)企業(yè)通過對共性功能的抽取、解耦和平臺化開發(fā),實(shí)現(xiàn)共性基礎(chǔ)能力復(fù)用,促進(jìn)業(yè)務(wù)交叉融合,如中國移動成都產(chǎn)業(yè)研究院打造智慧校園云平臺,提煉鍛造統(tǒng)一認(rèn)證、計(jì)費(fèi)訂購、安全監(jiān)控、資源管理、智能中臺、AI大數(shù)據(jù)等共性核心能力,有力支撐上層應(yīng)用快速復(fù)制和場景拓展。三是跨平臺產(chǎn)品探索互聯(lián)互通,為打破數(shù)據(jù)孤島、增加教育數(shù)據(jù)融通和教育資源共享,當(dāng)前學(xué)校內(nèi)的多個平臺加強(qiáng)互通,同時地方平臺也不斷加強(qiáng)與國家智慧教育平臺的互聯(lián)互通,目前北京、上海、浙江等18個地方的省級平臺已接入國家智慧教育平臺。從需求側(cè)看,學(xué)校等行業(yè)應(yīng)用方對于跨平臺產(chǎn)品互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享融合仍然具有較大需求,但目前供給側(cè)不同平臺廠商仍未實(shí)現(xiàn)兼容開放,跨平臺產(chǎn)品互聯(lián)互通有待進(jìn)一步加快推動。4.應(yīng)用:教育應(yīng)用不斷推陳出新,企業(yè)積極進(jìn)行布局教育大模型催生應(yīng)用層新產(chǎn)品涌現(xiàn)。教育信息化企業(yè)、電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等不同類型的頭部智慧教育企業(yè)積極擁抱教育大模型技術(shù),基于自研的教育大模型升級或推出多樣化的智慧教育應(yīng)用解決方案。例如,好未來基于九章大模型,在AI學(xué)習(xí)機(jī)中升級配置了AI智慧學(xué)伴,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科輔導(dǎo)。中國移動基于九天大模型,打造了校園智能助手、AI巡考智能監(jiān)考系統(tǒng)等產(chǎn)品。中國電信基于星辰大模型,推出了智能評閱機(jī)、AI心理老師等產(chǎn)品。中國聯(lián)通基于元景大模型,推出了AI教學(xué)助手等產(chǎn)品。網(wǎng)易有道基于子曰大模型,推出了HiEcho虛擬口語教練、升級了AI學(xué)習(xí)機(jī)等產(chǎn)品。部分生態(tài)主體向應(yīng)用層拓展布局。教育智能硬件廠家在持續(xù)研發(fā)軟硬件一體化硬件產(chǎn)品基礎(chǔ)上,積極向教育平臺和解決方案打造拓展。例如,一起教育推出了配套點(diǎn)陣筆的智慧教學(xué)解決方案。教育信息化企業(yè)的產(chǎn)品覆蓋教育各環(huán)節(jié),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合最新ICT技術(shù)持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品迭代。例如,科大訊飛基于星火大模型升級學(xué)習(xí)機(jī)、智能批改等產(chǎn)品。電信運(yùn)營商在云網(wǎng)基礎(chǔ)上,通過自研/合作研發(fā)模式,推出互動教學(xué)、校園安全、教育管理等多場景的智慧教育解決方案。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)結(jié)合云計(jì)算、人工智能等技術(shù)能力,持續(xù)打造教育軟硬件產(chǎn)品和解決方案。應(yīng)用層產(chǎn)品主要包括智慧校園、校外教育等方面的應(yīng)用解決方案。教育信息化企業(yè)、電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)面向精準(zhǔn)教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)、平安校園、云考場等需求場景,不斷推出覆蓋教育教學(xué)多環(huán)節(jié)的應(yīng)用解決方案,涌現(xiàn)出一批科技創(chuàng)新屬性突出、產(chǎn)業(yè)帶動力強(qiáng)、應(yīng)用模式成熟、服務(wù)用戶廣泛、落地學(xué)校規(guī)模領(lǐng)先的頭部智慧校園廠商。截至2024年底,阿里云教育基于阿里云的云釘一體模式,構(gòu)建面向高等教育、職業(yè)教育、基礎(chǔ)教育、成人教育、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)以及教育主管部門等全場景教育應(yīng)用,已覆蓋超過21萬所學(xué)校;騰訊教育提供系統(tǒng)化的教育數(shù)字基座等產(chǎn)品方案,聚焦全場景智慧教學(xué)、智慧化科研支撐、智慧化校園管理、一站式智慧服務(wù)、統(tǒng)一身份管理等應(yīng)用場景,已應(yīng)用于12萬所學(xué)校;中國移動成都產(chǎn)業(yè)研究院智慧校園平臺打造“云-網(wǎng)-端”一體化解決方案,覆蓋教育教學(xué)、教育管理、校園生活、平安校園、智慧體育等校園關(guān)鍵共性場景,已在全國5.5萬余所學(xué)校落地應(yīng)用,在同類平臺中服務(wù)的學(xué)校數(shù)量位列前三;訊飛智慧教育結(jié)合自研的訊飛星火大模型,提供覆蓋學(xué)校教學(xué)、教師發(fā)展、智慧考試、素質(zhì)教育、自主學(xué)習(xí)等教育全場景的產(chǎn)品和服務(wù),已深度服務(wù)5萬余所學(xué)校;佳發(fā)教育聚焦智慧考試和智慧教育兩大業(yè)務(wù)方向,其智慧校園應(yīng)用體系服務(wù)2萬所學(xué)校。應(yīng)用層呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:一是創(chuàng)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),功能迭代升級,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)持續(xù)與教育融合賦能,產(chǎn)品不斷推陳出新,如科大訊飛推出星火教師助手、星火科研助手等新應(yīng)用并不斷升級,助力教師快速備課、制作課件,輔助科研工作者進(jìn)行論文研讀、摘要生成等任務(wù)。二是多種應(yīng)用促進(jìn)學(xué)習(xí)方式更加多樣化,線上教學(xué)應(yīng)用、移動端學(xué)習(xí)APP、個性化精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)等多種應(yīng)用快速發(fā)展,為學(xué)習(xí)者提供了更加便捷、適配的學(xué)習(xí)資源和方式,滿足不同學(xué)習(xí)者差異化的需求。路”“萬兆啟航”助力智慧教育應(yīng)用全面升級。各地積極推進(jìn)覆蓋全面、智能敏捷、技術(shù)先進(jìn)的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),北京、上海等城市率先推動萬兆光網(wǎng)、5G-A從技術(shù)試點(diǎn)走向部署應(yīng)用,將為智慧教育眾多應(yīng)用場景提供穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。例如,賦能教育方式創(chuàng)新方面,有效支撐超高清遠(yuǎn)程互動教學(xué)、多終端多人協(xié)同虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、裸眼3D全息課堂、大規(guī)模在線考試等應(yīng)用開展;賦能教育資源共享方面,有力推動多校區(qū)雙師課堂、在線協(xié)同教研等應(yīng)用實(shí)施,助力教育薄弱地區(qū)的師生隨時隨地快速獲取優(yōu)質(zhì)教育資源。智慧教育網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)適度超前提升能力的發(fā)展趨勢。高性能網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施牽引智慧校園應(yīng)用需求加速釋放,當(dāng)前以“三千兆”為代表的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在各類校園場景中快速復(fù)制推廣,同時部分先導(dǎo)地區(qū)積極部署“雙萬兆”網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,帶動沉浸式教學(xué)等一批創(chuàng)新應(yīng)用落地和推廣,探索智慧校園新范式。例如,湖北移動聯(lián)合華為在長江大學(xué)建設(shè)基于50GPON+FTTR技術(shù)的全光校園宿舍網(wǎng)絡(luò),近800間寢室實(shí)現(xiàn)萬兆到樓、千兆到房間,極大提升了網(wǎng)絡(luò)速度,加速云電腦、云手機(jī)等數(shù)字化產(chǎn)品普及、孵化更多商用場景。武漢聯(lián)通聯(lián)合華為在江漢大學(xué)完成5G-A3CC網(wǎng)絡(luò)部署,提供更大帶寬和更低時延,滿足數(shù)字化教學(xué)、智慧實(shí)驗(yàn)室、AR/VR等現(xiàn)代化教學(xué)需求。武漢電信攜手華為在武漢輕工大學(xué)建設(shè)了5G-A、F5G-A雙萬兆智慧校園,具備萬兆到樓層、兩千兆到個人、Wi-Fi7無縫漫游等特性,極大提升了學(xué)校內(nèi)網(wǎng)承載及出口能力,呈現(xiàn)出固移融合、無線融合的發(fā)展特征,支撐校園云辦公、云課堂、云會議等場景的普及。2.算力基礎(chǔ)設(shè)施向智能普惠升級,賦能智慧教育“擎”算力基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)算力資源共享復(fù)用的發(fā)展趨勢。為兼顧成本效益與靈活性,“新型算力共購共享聯(lián)盟”的合作模式逐步顯現(xiàn),實(shí)現(xiàn)算力資源的跨機(jī)構(gòu)協(xié)同調(diào)度與優(yōu)化配置,如多個初創(chuàng)公司共同開展GPU算力購買和共享使用,降低整體使用成本。算力資源共享復(fù)用有助于教育行業(yè)根據(jù)實(shí)際需求動態(tài)調(diào)整算力使用,將算力資源優(yōu)先集中于重點(diǎn)任務(wù)。在此背景下,教育行業(yè)加快規(guī)劃整合教育行政部門和學(xué)校“低小散舊”的算力中心,各類應(yīng)用主體按需選擇共享或自建的不同模式,如各類高等院校、職業(yè)院校充分發(fā)揮公共算力資源集約化優(yōu)勢,支撐學(xué)校實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境、平臺和基地建設(shè)及數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展;部分科研院所面向重大項(xiàng)目、課題的開發(fā)與創(chuàng)新需求加快自建算力資源,在非科研高峰期也可調(diào)配資源用于向其他應(yīng)用方提供服務(wù),有望實(shí)現(xiàn)跨主體、跨區(qū)域靈活調(diào)度共享超算、智算資源,進(jìn)一步優(yōu)化資源配置、高效利用算力基礎(chǔ)設(shè)施。智能算力成為教育行業(yè)熱點(diǎn)需求。據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年我國通用算力份額中教育行業(yè)占比3.46%,在各行業(yè)中位列第七;智能算力份額中教育行業(yè)占比4%,在各行業(yè)中位列第六,教育行業(yè)正快速向新興智慧模式升級。隨著大模型等人工智能技術(shù)在教育行業(yè)加快普及應(yīng)用,驅(qū)動計(jì)算量快速增長,校園等教育行業(yè)應(yīng)用主體智算需求將會進(jìn)一步提升,對智能算力基礎(chǔ)設(shè)施提出更高要求。庫”數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)強(qiáng)化流通利用能力。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施通過區(qū)塊鏈、隱私計(jì)算、數(shù)據(jù)空間等技術(shù),持續(xù)增強(qiáng)數(shù)據(jù)流通利用能力,提供標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集約化的服務(wù),支撐數(shù)據(jù)匯聚、處理、流通、應(yīng)用、交易等功能有序高效運(yùn)轉(zhuǎn),促進(jìn)數(shù)據(jù)要素市場的供需精準(zhǔn)匹配。例如,北京大學(xué)聯(lián)合中國生物、中日友好醫(yī)院等機(jī)構(gòu),建設(shè)面向藥物臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù)設(shè)施,面向全國700多家藥物研發(fā)企業(yè)、1000多家具備臨床試驗(yàn)資質(zhì)的醫(yī)院,提供每年3000余項(xiàng)藥物臨床試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的可信流通及完整、一致、真實(shí)性保障服務(wù),大幅提升高校研發(fā)能力。未來數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施將進(jìn)一步統(tǒng)籌已建設(shè)的數(shù)據(jù)交易、加工利用、算網(wǎng)協(xié)同、安全合規(guī)等平臺,針對設(shè)施、技術(shù)、流程等方面進(jìn)行優(yōu)化升級,持續(xù)增強(qiáng)基礎(chǔ)服務(wù)能力。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施對安全可信提出更高要求。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施通過隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字身份等技術(shù)手段,持續(xù)鍛造一體化安全保障
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