杭州拱墅区教育数字化改革探索与实践
张伟旗 王大龙 章赛凤
【摘 要】数字化改革是浙江构建新發展格局的重大战略举措，以数字化改革为牵引，撬动教育领域各方面改革，是全面实施教育现代化战略的必由之路。拱墅区以数字化改革为契机，聚焦教育改革过程中的痛点堵点，探索构建教育治理新平台、新机制、新模式，为拱墅教育高质量发展赋能，为推进教育数字化改革提供经验和借鉴。
【关键词】教育改革;数字化改革;区域教育信息化
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2022）04-013-04
作为教育信息化建设的排头兵，杭州拱墅区一直秉承着“为运河边孩子筑一个幸福童年”的理念，在全省教育领域数字化改革精神的引导下，以数字化改革为契机，努力打造务实、高效的数字化公共服务体系，为拱墅教育高质量发展赋能。
2021年杭州市行政区域调整，由原杭州市拱墅区和下城区合并成立了新拱墅区。全区中小学幼儿园207所（284个校区），含中小学95所、幼儿园112所，近14万名师生。在大数据、物联网、人工智能等信息技术不断发展的新时代背景下，拱墅区教育数字化改革适逢机遇的同时也面临着新的挑战：教育信息化系统建设碎片化、重复化;各系统存在“信息孤岛”，数据无法互通;系统涉及的业务部门之间缺乏协调配合;区域优质教育资源供需配置不均衡;教育治理能力和治理水平还有待提升等。因此，如何借助数字化技术对教育治理体制机制、组织架构、方式流程、手段工具进行全方位系统性重塑，高效构建教育治理新平台、新机制、新模式，高水平推进拱墅教育创新发展、均衡发展、优质发展，是拱墅区教育领域数字化改革的关键点。
拱墅区教育数字化改革的建设路径
在浙江省数字化改革“1612”工作体系、浙江省教育领域“1+3+6+X”教育魔方等理念引导下，拱墅区借助大数据、物联网、人工智能等数字技术，聚焦教育改革过程中的痛点堵点，推进“一体六面”的新立方教育智治系统。“一体”即：一体化智治公共数据服务平台;“六面”即：智慧管理、智慧服务、智慧教研、智慧教学、智慧评价、智慧安防。该系统旨在以教学改革为抓手，破解教育改革中的重大问题，全面促进教育公平、提高教育质量、转变教与学方式，实现信息化2.0时代下的教育治理模式、教育教学模式、教育服务模式、人才培养模式的突破，形成“一校试点应用、区域推进复用”的数字教育应用新生态。
夯实基础：打造一体化智治公共数据服务平台
数据是现代教育体系建设过程中的重要生产要素和核心驱动力。秉承浙江省数字化改革一体化平台建设理念，拱墅区教育领域数字化改革以一体化智治公共数据服务平台为建设基座，在实现教育信息化、精细化管理和降本增效同时，提高数据综合治理能力。一体化平台由“区-校两级数据中心”“区域统一身份认证”“第三方开放平台”组成。“区-校两级数据中心”为区级、校级提供数据仓，实现区校两级数据中心数据共建共享，同时区域大数据中心为学校提供国家、省、市、区四级标准数据，有效规范数字化建设与应用;“区域统一身份认证”梳理了组织中枢、数据中枢以及应用中枢，构建教育组织用户体系，为各级各类教育应用提供统一的账户管理、用户认证、单点登录服务能力;“第三方开放平台”为区-校两级应用建设提供组件接口、数据编目，实现数据归集，形成区域标准数据，以教育数据充分共享支撑教育领域数字化改革。
（1）组织中枢：实现对学校教职工、学生及家长三大类主体基础数据的统一管理。向上通过省教育魔方组织中枢对接省里的基础数据，并通过人事、学籍等信息系统进行身份认证;向下对接基层校园的各类智慧应用提供统一身份认证平台;横向实现区内应用身份认证、无线网络账号认证漫游等功能。（2）数据中枢：构架区-校两级数据中心，采用多租户权限模型，区内各校无需重复建设数据中心，实现数据的统一规范及共建共享。目前数据中心汇聚了“学区一点通”“墅智托管”“疫情重点管控人员”“多元师资分析”“校园安全”“近视防控”“学生健康成长”“科研数据”“学生评价”等主题数据，实现跨层级、跨业务数据空间的交换。
（3）应用中枢：实现区-校两级各类教育应用和数据接口的统一管理，对接国家、省两级信息管理系统的用户认证体系，同时为各基层学校智慧应用提供统一规范的数据接口，对接身份认证信息并实现数据归集。
创新实践：以微小应用场景助推“六面”建设
拱墅区紧抓教育领域数字化改革的痛点和堵点，对内构筑以三大中枢为基础的大数据底仓，利用大数据工具为局校端各类业务系统提供基础性服务，全面提升教育领域数字化管理应用水平;对外参照全省数字化改革重大应用“一本账S1”三张清单，开发系列微小应用场景，全面提升拱墅教育的数字服务能力，全力打造“拱有优学”新品牌。
1.入学预警系统——“学区一点通”
学生入学问题是社会各界广泛关注的热点和焦点。拱墅区聚焦义务教育阶段“入学难”的痛点，开发“学区一点通”系统。系统通过共享和分析适龄学生户籍人口数据，在与现行中小学招生政策相匹配基础上主动预测未来入学需求，实现户籍生入学预警功能，为政府构建教育资源智配体系和中小学招生工作提供数据决策支撑，为缓解入学难的社会问题作好公众引导。
系统由区教育局牵头，协同区数据资源局、公安分局、住建局等部门，汇聚区内284个校（园）区信息，梳理950个街道、社区、小区、街、巷的学区信息以及近三年入学的33000余条户籍生信息;在大数据智能适配和学校经办人二次审核基础上，成功匹配出32000余条精准数据，实现数据集成和业务协同。
（1）基于多数据的信息查询。一是“学校通”，包含学校基本信息查询、基于地图区块的学区范围查询、近三年户籍生入学分流情况查询;二是“政策通”，汇聚市和区级公办招生入学相关政策文件及指南，支持基于AI问答的“小墅智能助手”;三是“学区通”，实现多维度学区查询，可根据户籍生身份信息、户籍所在地小区信息、学校名称查询学区。
（2）基于精数据的入学预警。教育行政部门可高效获取预警信息，精准预判户籍生入学分流情况。系统成功对接辖区内公安户籍信息数据库，并保持户籍生数据三个月一次的增量比对更新，经系统自动匹配和学校经办人员手工核对两道程序后，实现户籍生超计划招生人数预警和户籍生异动预警。
（3）基于广数据的资源智配。一是“教育资源一张表”，呈现全区学校班级规模、实际招生班级数等教育资源一表清;二是“学位供给一张表”，呈现未来三年全区能够供给的学位资源数量;三是“入学信息一张表”，呈现未来三年学区内户籍适龄儿童、流动人口随迁子女动态发展趋势。通过“三张表”的汇聚、分析、研判，为学区调整、新校建设等决策提供数据支撑。
系统于2021年6月正式上线杭州“城市大脑”，对公众提供服务，8月上架全省数字社会“浙里办”应用，11月杭州市教育局将该系统向各城区推广复用，为全市百姓提供学区对口查询、学校特色简介和近3年招生预警等信息，推动业务流程由“传统”向“数字化”转变，教育服务由“碎片”向“整体”转变，教育决策由经验驱动向数据智治转变。
2.疫情防控动态管理系统
新冠肺炎疫情作为重大突发公共卫生事件，其蔓延迅速、波及面广、间隔时间短等特征对拱墅教育带来巨大挑战和冲击。拱墅教育直面挑战，借助数字化手段做好疫情防控，打造全局“一屏掌控”、数据“智能报送”、管理“协同高效”的数字化管理系统，精确掌握每位涉疫师生信息，并及时指导校园做好停复课的研判，完善“精密智控”的防疫模式，全面筑牢防疫墙。
（1）疫情智能报送。为确保涉疫师生信息的及时、准确及规范，每校仅设定一名专职人员负责信息的录入填报工作。此外，系统定制开发PC端及移动端H5两种页面，便于填报人员及时录入和更新维护数据。同时，涉疫人员身份信息能与上级部门健康码进行匹配，通过数据查询比对获取最新信息。
（2）高效指挥决策。局端疫情防控指挥专班设置信息审核小组，针对校园各类上报信息进行复核，对不符合要求的退回补录，确保录入平台信息准确;结合入库信息定制各类主题数据库，如重点关注学校、重点关注学段、隔离趋势、街道管控师生信息汇总等，为分类研判提供决策依据;基于GIS定制数据驾驶舱，实时动态显示最新信息。
（3）后疫情信息管理。师生隔离期结束，学校填报人员主动进行信息更新，将涉疫管控师生进行销号处理，确保系统数据库信息的精准有效。
系统自2021年12月上线运行，共收录3035位疫情防控重点人员信息，其中学生2598人、教师349人、职工88人。通过实现局校两端信息互通，为学校停复课研判、全系统疫情防控指挥提供重要的数据支撑，加强了疫情态势研判预测预警能力，增强了指挥决策水平。
3.课后服务管理系统——“墅智托管”
国家、省、市系列文件要求全面推进义务教育课后服务工作。拱墅区通过构建“墅智托管”系统，科学引入和管理校内外优质教育资源，满足学生的多样化学习需求，高效开展课后育人服务。
（1）构建一体化线上管理平台。在对拱墅区89所小学、初中和九年一贯制学校调研基础上，自主开发可面向不同身份类别人群提供智能服务的系统，打造出一个集“教、学、评、管、控”于一体的移动服务平台。
（2）梳理业务流程实现全过程管理。围绕课后服务业务流程，实现排课管理、报名管理、班级管理和课表管理四大业务模块。学校可根据实际情况灵活设定1+1、1+X、X+X等托管模式（1为基础托管班，X为拓展性课程），任课教师将课程简介、教学计划等信息上传平台，供家长和学生线上查阅;在报名环节，针对学生开设主从账号进行授权选课，保障选课报名的公平性;任课教师可通过在线考勤功能，实时记录学生到课情况;在课表管理环节，生成全校、教师、学生、场地、行政班五大课表，为学校提供智能化服务。
（3）规范课后服务师资管理。针对校外师资进校提供课后服务实行规范化管理。建立统一的校外师资库，有意向参与课后服务的校外教师要求在线提交本人身份证、学历证和无犯罪证明等信息，学校审核通过后提交教育局备案审核;在教学过程中，家长通过移动端的评教功能开展一课一评，局校两级可及时跟进了解异常现象。此外，系统也为其他各类社会组织参与“双减”工作预留对接渠道。
（4）制定标准接口实现数据多跨协同。平台围绕课后服务具体业务实现多部门跨场景应用。在校外师资库建设上预留接口，方便与公安大数据比对校外师资身份信息;在报名缴費环节，通过接口与财政资金监管专户对接，实现报名缴费一站式服务;在班级管理中，将上课场地与未来社区等社会面资源进行共建共享。
系统于2022年2月正式上线，全区89所学校全面推开使用系统，校外师资库共收录1076名校外教师，共开设2755门拓展性课程，7.3万余名家长参与线上报名选课。
4.护校安园综合管理系统
校园安全问题是教育局、学校、教师及家长切实关心的问题。拱墅区借助物联网+、云计算和大数据等技术，打造智慧平安校园综合管理系统，实现对校园内人、物、环境的统一可视化管理及人性化服务的联动，形成有针对性的校园安全“全场景”解决方案，让安全工作简易化，为学校减负增效。
（1）构建全区护校安园一体化平台。通过一体化平台，将学校监控、电子围栏、巡防巡更、智慧用电、燃气安全等安防设备进行互联，利用AI技术智能分析在校学生不文明行为，及时预警，切实有效解决学校课间督导的难点。
（2）食安慧眼保障饮食健康。全区中小学、幼儿园食堂全部安装食安慧眼设备，实时检测食堂工作人员的违规行为，如不戴帽子等;每天采集食堂工作人员的健康数据，并将数据直接推送至市场监督局的食品安全管理平台，对食堂存在的人员安全隐患实施有效监管。
（3）入离校系统保障师生安全。校园入离校系统采用人脸识别技术，实现身份认证、健康码校验、温度测量等功能于一体。每天实时记录学生入离校时间，实时向家长推送。结合学校的实际情况还开辟地下停车场接送学生。对未及时接送的滞留生实时与家长进行数据对接。实现学生入离校园的统一化、数字化、智能化。
系统于2022年2月正式投入使用。通过云、边、端三级协同，实现一网统管、一屏可见，有效解决了离散孤岛的问题，实现全域统管，加速平安校园到“校园智能体”的转变。平台凭借“利旧、普适、轻量”的特性适用于智慧校园的各种应用场景，实现AI为“平安校园”数字化保驾护航。
结 语
武林自古繁华，运河千年留芳。2022年是拱墅教育数字化改革的元年，也是新拱墅第一届区委区政府提出“打造时尚之都、数字新城、运河明珠”口号的第一年。拱墅教育将在省市数改办的指导下，将业务串“珠”成“链”，乘“数”而上，为省教育领域的数字化改革提供“拱墅经验”和“拱墅样板”。
作者单位：浙江杭州市拱墅区教育发展服务中心
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