陳恒華 胡廷鋒

北京市第二十中學(xué)創(chuàng)建于1951年，是新中國成立之初興辦的第一批學(xué)校。2004年學(xué)校被評為北京市示范高中校。目前一校三址，共占地160余畝，包括小營、新都、永泰校區(qū)，其中小營校區(qū)為完全中學(xué)，新都校區(qū)為初中校，永泰校區(qū)為九年一貫制學(xué)校。目前全校有師生3500多人。學(xué)校堅持立德樹人，大力推進素質(zhì)教育，以“德育為首，全面發(fā)展，追求一流，辦有特色”為辦學(xué)指導(dǎo)思想，以“揚五彩青春，做中國脊梁”為教育理念，注重培養(yǎng)學(xué)生全面、自由、個性地發(fā)展，著力于培養(yǎng)“志存高遠，品學(xué)兼優(yōu)，身心和諧，能力卓越”的國家棟梁。學(xué)校經(jīng)過多年積累，形成了德育、體育、藝術(shù)、科技、心理健康等特色課程群，確立了“五彩課程體系”，即品德與修為、人文與社會、科學(xué)與技術(shù)、身心與健康、藝術(shù)與審美，彰顯了豐富的課程資源。

新一輪高考改革打破了傳統(tǒng)的考試模式，實施多元化評價機制、轉(zhuǎn)變教育理念勢在必行。按照北京市新中高考模式，取消文理分科，將學(xué)業(yè)水平考試納入高考成績錄取，把高中綜合素質(zhì)評價作為高校錄取的重要參考，勢必帶來高中教育理念的變革。高中要從過于偏重文理轉(zhuǎn)向全面打好文理基礎(chǔ)，從關(guān)注冷冰冰的分數(shù)轉(zhuǎn)向關(guān)注活生生的人的發(fā)展，積極推進素質(zhì)教育，切實促進學(xué)生全面而有個性地發(fā)展。這一改革有利于科學(xué)地選拔人才，有利于促進學(xué)生健康發(fā)展，維護社會公平，將會對高中教育產(chǎn)生積極而深遠的影響，然而，也將給高中教育帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。

北京二十中在北京市課程改革過程中，積極探索，圍繞“以學(xué)生為主體，以育人為中心，一切為了學(xué)生的進步與發(fā)展”課改核心理念，通過課程改革、人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助，創(chuàng)設(shè)引領(lǐng)學(xué)生自主發(fā)展教學(xué)環(huán)境，形成北京二十中特色的多元、智能、綜合、自主的新高考實施方案。

新高考改革給學(xué)校帶來的挑戰(zhàn)

1.如何選科

以前我國大多數(shù)地區(qū)高考為“3+ 文科綜合”或“3+ 理科綜合”，因此，高考分文史類、理工類等。為準備高考，一些高中從高二時就分文理科教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不完整。新高考改革，取消文理分科，所有學(xué)生學(xué)習(xí)的語數(shù)外科目一樣，除此，由學(xué)生在其他6門科目中任選高考科目，可以文理混搭，比如選擇物理、歷史、地理，這有助于學(xué)生選擇自己感興趣的科目組合，而不只是局限在文科綜合、理科綜合的選擇。從理論上講，新高考改革后，學(xué)生的科目組合有20 種之多，學(xué)校如何基于學(xué)生學(xué)科學(xué)情數(shù)據(jù)分析與學(xué)生志愿申報意向，結(jié)合學(xué)生綜合素質(zhì)情況，為學(xué)生提供科學(xué)的選科指導(dǎo)，幫助學(xué)生合理選擇高考科目，是迫切需要解決的問題。

2.生涯如何規(guī)劃

針對高中20多種組合選科，學(xué)生的科目選擇如何進行，這要考慮幾方面因素。一是大學(xué)錄取時提出的科目要求，如果大學(xué)提出的科目要求少，每一個招生專業(yè)都不提科目要求，那么，學(xué)生的選擇空間就很大;如果各專業(yè)都提出科目要求，即便只有一門，學(xué)生也會按學(xué)校要求選擇一門，所以學(xué)生在進行選科時要充分考慮到高考時的志愿選擇。二是學(xué)生在選擇科目組合時，要根據(jù)自己的興趣愛好、學(xué)業(yè)水平、智力情況及其他綜合情況進行課程的選擇，將自己的升學(xué)規(guī)劃和興趣充分地融合到課程學(xué)習(xí)中，會更加有助于人才的培養(yǎng)及學(xué)生將來職業(yè)的發(fā)展。

3.資源如何分配

新高考改革給予了考生選考自主權(quán)。也就是說，同一門科目，一部分同學(xué)選為學(xué)業(yè)水平考試，另一部分同學(xué)選為高考科目。不同的學(xué)生，對同一門科目關(guān)注度、要求會不一樣。在這種情況下，初高中學(xué)校必然要全面推行學(xué)生選課和分層走班教學(xué)。

分班教學(xué)后，通常會打亂原有的教學(xué)班，同時衍生出許多新的教學(xué)班。學(xué)校要確保能在現(xiàn)有的教師及教室資源下，劃分出最適合走班上課的教學(xué)班，有效地減少走班人次，降低管理成本，確保最大化地利用現(xiàn)有資源。針對2017年的高一新生，僅有10間教室排課，還需要兼顧課時及規(guī)格要求。這對學(xué)校管理提出了新的挑戰(zhàn)。

4.學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)如何發(fā)揮潛在價值

傳統(tǒng)的考試和作業(yè)給學(xué)生的反饋只有對錯和分數(shù)，評價反饋粗略、信息滯后，缺乏過程性學(xué)習(xí)診斷與評價，分數(shù)背后的價值沒有得到挖掘。除此之外，僅憑學(xué)生的一次成績無法評估學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果和診斷教學(xué)難點，教師無法精準教學(xué)，更無法幫助學(xué)生進行個性化學(xué)習(xí)。

北京二十中的解決方案

1.新高考背景下學(xué)生如何選科

北京二十中自2017年首次嘗試高考選科模式：6選3。統(tǒng)計每屆學(xué)生的選科結(jié)果，支持創(chuàng)建選師活動，并對教師進行投票。完善的統(tǒng)計分析報告，為學(xué)校進行選科分析總結(jié)提供了有力的支持。支持選師活動讓學(xué)生選擇喜歡的教師，查看選師結(jié)果統(tǒng)計，多個維度衡量最適合的組合。

北京二十中通過使用對每位學(xué)生的成績、個性化測評、學(xué)科能力以及選考環(huán)境的客觀因素分析的系統(tǒng)，完成一整套以學(xué)生為中心的個性化選科報告，幫助在校學(xué)生過濾龐雜、冗余的數(shù)據(jù)，并提供適合學(xué)生發(fā)展的選考組合。對學(xué)生各選科組合進行多個維度的分析與總結(jié)，生成個人選課推薦報告。對學(xué)生每一個選科組合的競爭力進行評估，完成對學(xué)生的最優(yōu)選科組合的推薦。將學(xué)生最近一次和歷次的成績通過等值賦分制進行賦分，并進行多種數(shù)據(jù)對比。

2.新高考背景下如何走班排課

開課方案設(shè)計是北京二十中高考改革背景下新型教學(xué)模式的核心，學(xué)校需要在滿足學(xué)生個性化選科需求前提下，結(jié)合學(xué)校資源情況、教學(xué)特色、學(xué)生選科數(shù)據(jù)等因素綜合考量，制定個性化的課程分層方案，輔助學(xué)生分班策略，保證開課方案切實可行。

為應(yīng)對新課改、新高考改革帶來的教務(wù)管理挑戰(zhàn)，北京二十中采用基于人工智能的分類排課算法的一鍵式智能排課系統(tǒng)，有效避免選課沖突，實現(xiàn)在同等師資、教室資源前提下的志愿滿足率最優(yōu)，讓每位學(xué)生都能按照自己的志愿上課。不僅能有效規(guī)避人工排課過程中的費時費力，更能最大限度滿足學(xué)生個性化需求。

（1）采用科目分層教學(xué)模式，學(xué)生志愿滿足率100%。針對單個科目進行分層分班，使每位學(xué)生都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)程度選擇班級，不再因為沒有合適的組合而“委屈”自己。

（2）合理配置教學(xué)資源，降低學(xué)校運營成本。在考慮教室和教師資源情況下，避免增加大量的教師和教室資源，降低學(xué)校運營成本。

（3）支持全學(xué)科走班排課，提升學(xué)習(xí)效果。可以支持全學(xué)科走班排課，保障了學(xué)生自主選科情況下的高志愿滿足率，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)程度與愛好，選擇不同層次并適合自己的教師，滿足個性化需求的同時，極大地提升了學(xué)習(xí)效果。

（4）運用智能排課算法，提高工作效率。針對分層教學(xué)所需，需要大規(guī)模運算智能排課算法，確保錄入規(guī)則總滿足率，輕松運算出最完美的課表，解放了排課教師的大腦和雙手，提高了工作效率。

3.走班制學(xué)生考勤如何管理

新高考下學(xué)校的走班教學(xué)制打破了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生、教師、教室相對固定的局限，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和選擇在不同的班級上課。為了配合學(xué)校走班教學(xué)更好地實施，發(fā)揮其應(yīng)有的作用，就需要有相關(guān)配套設(shè)施提供保障。學(xué)生的考勤工作在學(xué)生走班上課之后顯得尤為重要，走班制班級的考勤與傳統(tǒng)班級有很大不同，它所涉及的學(xué)生信息更復(fù)雜，統(tǒng)計考勤的難度更大。

北京二十中針對走班課統(tǒng)計學(xué)生考勤耗時費力的情況，采用走班考勤平臺，走班考勤平臺與智能排課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，同時結(jié)合智能班牌系統(tǒng)，通過調(diào)取班級課表展現(xiàn)在智能班牌上，學(xué)生只需要在課前通過一卡通靠近智能班牌，就能夠?qū)崿F(xiàn)走班考勤。一方面，智能考勤不僅能大幅度提高工作效率，也能克服人工考勤因人而存在的種種問題，提高課堂效率;能夠最大限度地利用走班排課數(shù)據(jù)，實現(xiàn)排課數(shù)據(jù)的價值最大化，同時智能考勤實現(xiàn)了學(xué)生的自我管理，能真正嚴格考勤。另一方面，學(xué)校、班主任、任課教師能及時了解學(xué)生上課的情況，第一時間發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，盡快幫助解決，克服考勤監(jiān)管滯后的弊端。

圖2? 智能考勤

4.新高考背景下學(xué)校如何利用教學(xué)數(shù)據(jù)評價管理

針對新高考評價體系的變化，對于學(xué)生學(xué)業(yè)評價由終結(jié)性評價逐步向過程性的發(fā)展評價轉(zhuǎn)變。尤其是針對走班教學(xué)，教育管理者在制定教育決策的時候缺少定量的數(shù)據(jù)支撐，無法及時、準確、全面地了解學(xué)校內(nèi)的教學(xué)情況。因此，構(gòu)建學(xué)業(yè)評估體系，匹配大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以生成管理者關(guān)注的數(shù)據(jù)報表，比如成績進步情況，橫向與縱向的數(shù)據(jù)分析支撐教育管理者的決策。對于不同的學(xué)科選科群體或?qū)W生，北京二十中充分利用教學(xué)大數(shù)據(jù)支撐校園評價方式轉(zhuǎn)變，以幫助教師對學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量進行更準確的評定，幫助學(xué)生展開個性化學(xué)習(xí)。

北京第二十中學(xué)基于新高考、新課改的需求，引入大數(shù)據(jù)精準教學(xué)系統(tǒng)，通過全場景數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建學(xué)校的學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)中心。在教學(xué)層面，基于數(shù)據(jù)有效支撐教師教學(xué)方式的變革，快速、精準定位教學(xué)重難點和薄弱點，創(chuàng)新教學(xué)模式，改變課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和組織形式，提升教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，真正做到減負增效。在管理層面，通過全過程記錄教學(xué)數(shù)據(jù)幫助教育教學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題以及其背后關(guān)聯(lián)，為教育教學(xué)活動發(fā)揮指導(dǎo)作用，為教學(xué)管理提供合理、科學(xué)的決策支持。在學(xué)生學(xué)習(xí)層面，精準定位學(xué)生學(xué)情，根據(jù)學(xué)生真實作答數(shù)據(jù)診斷每位學(xué)生的知識點掌握情況，為每位學(xué)生構(gòu)建知識圖譜，推送不一樣的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，變革學(xué)生學(xué)習(xí)方式，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果，構(gòu)建高效個性化學(xué)習(xí)環(huán)境。

創(chuàng)新點

（1）融合人工智能排課引擎內(nèi)核，全面滿足學(xué)生發(fā)展需求。在獲取充分的數(shù)據(jù)采集和需求場景后，通過機器智能排課的結(jié)果，其規(guī)則滿足率平均達成在99.5%以上。同時，學(xué)生志愿滿足率在100%，實現(xiàn)學(xué)校在同等師資、教室資源的前提下，志愿滿足率最優(yōu)，每位學(xué)生都能按照自己的志愿進行上課。

（2）全教學(xué)場景的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚，數(shù)據(jù)指導(dǎo)改革實施。深入教育教學(xué)核心環(huán)節(jié)，將日常的作業(yè)、周練、考試、區(qū)域聯(lián)考等過程性和結(jié)果性數(shù)據(jù)進行伴隨式的采集，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的作用，利用大數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)將學(xué)校教學(xué)的各個環(huán)節(jié)打通，實現(xiàn)“統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚、統(tǒng)一資源管理”的應(yīng)用環(huán)境。

（3）優(yōu)質(zhì)資源精準推送，實現(xiàn)教師精準備課，建設(shè)校本特色資源。根據(jù)歷次考情及學(xué)情追蹤，以及班級共性錯題和薄弱知識點的情況，精準推送相匹配的拓展資源，實現(xiàn)教師的精準備課。同時，也建設(shè)了本校師生教學(xué)行為數(shù)據(jù)屬性的校本教育教學(xué)資源，滿足師生教學(xué)中對教育資源的需求。

成果與展望

現(xiàn)有階段，在課程改革的整體要求下學(xué)校已經(jīng)完成了走班的教學(xué)形式，并借助大數(shù)據(jù)、感知物聯(lián)技術(shù)確保了走班的管理制度體系的安全穩(wěn)定。教學(xué)形式的變革將隨著國家教育改革進一步深化。圍繞高中改革，北京二十中將持續(xù)圍繞學(xué)生自主發(fā)展，通過課程開發(fā)、數(shù)據(jù)跟蹤，整合現(xiàn)有學(xué)校優(yōu)質(zhì)資源，形成線上線下泛在的自適應(yīng)教育環(huán)境，支撐每位學(xué)生的個性化發(fā)展路徑。

作者單位：北京市第二十中學(xué)