隨著數字技術的迅猛發展,教育數字化成為新時代教育改革發展的重要戰略任務和主要實施路徑。《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》明確提出“建設云端學校”。為積極應對新一輪科技革命和產業變革,探索智能時代教育新樣態,廣東省深圳市堅持“敢為天下先”的開拓精神,2021年創辦深圳市云端學校。依托互聯網、大數據、云計算、人工智能、5G等技術,打破時空限制,云端學校與入駐學校構建“1+N”云端共同體,實現優質教育資源在更大范圍輻射,深化基礎教育優質均衡探索與實踐。
技術支撐和資源聚合
云端學校是深圳市教育局直屬實體學校,旨在開展示范性基礎教育教學改革實驗,構建現代信息技術條件支持下的新型教學模式,引領深圳基礎教育先行示范。市教育局組織遴選入駐學校,基于共同理念和價值追求構建“1+N”云端共同體。
(一)技術保障
通過“光纖+5G”雙網絡將云端學校與各入駐學校連成一體。該體系采用動態智能調度機制,實現多鏈路5G與固網無縫切換,靈活適配多種教學場景。教育專網作為核心支撐網絡,通過光纖直連各入駐學校。依托電信級安全大腦系統,運用入侵檢測、流量清洗、數據加密等技術,對教學數據進行全鏈路實時監測與防護,筑牢網絡安全防線。在戶外教學等場景中,5G專網提供穩定的帶寬保障,確保直播畫面流暢傳輸。流暢的音視頻互動、信息傳遞、黑板書寫互動,使每個年級、不同學校的數十間教室如同身在一處。
云端共同體是一個自下而上完整的信息系統,按照“云、網、邊、端”的架構運行。其中,“云”是頂層核心,“網”是鏈接聯通,“邊”是聚合處理,“端”是采集應用,四者各司其職,形成一個整體。
(二)建設云端教室、開設云端班
每所入駐學校初中各年級設2個云端班,共同體優質資源通過云端班在年級二次輻射。學生按照自愿原則申請加入。如果申請人數多,采用搖號方式確定。云端學校連接所有入駐學校云端班教室,形成“1間主講教室+多間輔講教室+移動場景”的全新教學環境,既打破原有的物理空間、擴展學習的社會空間,又嵌入新的信息空間、延伸思維空間,構成虛實融合的云端教學場域。
云端班教室的設備配置完全相同,包括光照環境、聲場環境、顯示系統、音頻系統、直錄播系統、控制系統的設備,構成數字化教學空間。光照環境注重考慮保護學生視力,照明采用3300K—5500K色溫光源,使用全光譜護眼燈。聲場環境滿足教室無人占用時(空場),在空調、通風設備、顯示設備、照明電器等正常工作狀態下噪聲小于35分貝。顯示系統包括2塊86寸大屏,保留萬向無塵黑板,滿足教師板書習慣。在非密閉環境,沒有地毯、吸音棉等裝置的情況下,音頻系統調試出最佳聲音效果。直錄播系統自動錄制課堂教學實況,實現幾十間云端班教室的任意連線互動。控制系統將各教室子系統集成到一個中控平臺,實現一鍵觸屏操作。上課期間,主講教室與各輔講教室之間可以任意互動。主講教師可以一鍵接入某教室進行互動,輔講教師可以自行調整本教室的播放音量、發起線上舉手等。所有入駐學校的云端班教室都是在原有普通教室基礎上改造裝配而成。
(三)聚合多方資源
深圳市教科院全面支持云端教學創新。市教研員駐點指導,深入教學一線與云端共同體教師共同備課、研討教學,針對教學中出現的問題提供精準指導;教研員利用云端教學平臺開展全市公開課,有效實現市、區教研聯動,聽課教師進入各區入駐學校云端班教室聽課,課后及時線下研討。市教育信息技術中心全力保障網絡接入的穩定性與高速性,確保教學直播、互動交流等順暢運行,提供強大的云計算資源,滿足海量數據存儲、分析的需求。
大場域同教模式
云端共同體堅持需求驅動,全面應用數字技術,創造出大場域同教模式。
(一)線上線下大場域融合
“1+N”云端共同體采用“主講+輔講+場景教師”協同教學模式,突破傳統課堂單一教師授課的局限,通過多師直播互動,為學生帶來全新的學習體驗。比如,7年級云端數學課“豐富的圖形世界”,各入駐學校云端班依托教學平臺組建跨校超大課堂。主講教師系統講解核心知識點并引導學生深度思考,幫助學生搭建完整的知識框架;輔講教師身處各自學校教室,實時觀察學生的學習狀態,及時給予針對性指導和幫助;場景教師利用便攜設備,在城市的圓柱體建筑現場傳輸拍攝畫面,并講解圓柱體建筑的優點,營造學習情境,將學習知識與實際應用相聯系。當發現學生在學習過程中有創新思維時,輔講教師通過智能屏“舉手”申請,主講教師邀請學生進行云端呈現。
大場域教學機制形成獨特的激勵效應。各學科每周1—2次的云端課,因“云端呈現”機會稀缺而更具吸引力,學生通過主動鉆研并獲得本校教師認可得到發言機會。這種模式催生出高質量課堂表達,發言者的深度思考成果不僅啟發全體同學,更推動學習向課后延伸,實現“學思結合”。此外,跨校表揚機制讓學生在更大范圍內獲得成就感,形成持久的學習動力。
(二)跨校學伴與智能學伴相互促進、豐富學習體驗
跨校學伴為學生構建突破校園邊界的立體化同學關系。來自不同地域、不同知識背景的學生在多元圈層中匯聚,差異化思維模式與知識儲備為學生帶來豐富的碰撞交流機會,形成積極的學習氛圍。學生個體與不同學校的同學共同學習,強烈感受到自己是更大集體中的一員,增強了榮譽感和責任感,促使其更加積極主動地參與學習。
同時,根據學生的學習需求、興趣愛好進行跨校組班。在小語種、大數據與人工智能、數學建模等特色課程中,組建跨校線上學習共同體。這種組班和組隊模式滿足規模化學習需求,實現相互促進。比如,在數學建模實踐中,A校學生擅長數學分析,能夠為模型提供理論支持;B校學生富有創意,能夠提出新穎的模型構思;C校學生具備較強的計算機技能,能夠將模型通過軟件實現,充分展現了跨校組隊的協同優勢。
云端學校通過人工智能大模型實現名師的“數智分身”,高度還原學生喜愛的教師的聲音和形象,依托名師智能體的支撐,實現隨時隨地解答問題、全程伴隨學習。學生可跟隨喜愛的教師提前預習課程,隨時向“數智分身”教師請教問題、深入探討,真正實現以學生為中心的個性化學習。
(三)“實體+云端”的教育供給
云端共同體為學生提供“實體+云端”的教育供給,滿足學生課后學習需求。除常規云端課與智能體輔助教學外,共同體還開設周末線上分層公益課,形成階梯式能力培養課程體系。“小云課”聚焦一周課業的重難點,通過精準答疑實現知識查漏補缺;“小鯤課”以學科知識拓展與能力提升為核心,助力學生構建結構化認知體系;“小錦課”瞄準興趣培養與學科競賽,為學有余力的學生提供進階發展通道。假期推出的名師公益輔導課,無論教師與學生身處何地,均可通過手機、平板、電腦等終端設備云端互聯,學生基于個性化學習需求自主選擇課程內容,實現靈活泛在的學習。
云端學校通過課堂教學常態化同步機制,顯著擴大了優質資源的輻射范圍。截至2025年6月,已累計開展跨校組班課程超1100節,覆蓋兩批共25所入駐學校,直接惠及學生超萬人、間接惠及學生4萬人。
創新教師專業發展機制
云端學校在強化資源精準匹配、深化校本場景融合、構建開放式經驗共享生態等方面加大教師培訓力度,破解教師成長困境,夯實教育質量根基。
(一)打造結構化教師團隊
云端共同體打造結構化教師團隊,實現年齡結構上的老中青結合、能力層級上的高中低互補,推動教師從單打獨斗、各有長短向團隊協作、人盡其才轉型,教學重心從學科知識講授轉向引領學生全面發展。結構化教師團隊由首席教師、主講教師、輔講教師和市教研員組成,協同開展云端教學模式創新探索、實施高質量云端課教學。首席教師是結構化教師團隊的核心,由師德高尚、業務精湛、有較大影響力的教師擔任,全面負責學科建設、教學教研和教師培養等工作,目前設有6名首席教師。主講教師各有擅長的領域,云端教學發揮各自所長,每一節課都由最合適的教師擔任主備和主講。
(二)教師同備同研
云端學校組織共同體教師同備同研,推動教師隊伍教學能力實現整體性躍升。大場域多師協同的云端授課對教研工作提出了全新要求,需要比傳統備課更加細致、深入和全面。相較于傳統教學,云端教學模式的特殊性主要體現在三個方面:教學空間的拓展、授課對象的倍增和技術要素的深度介入。因此,云端共同體通過虛實融合的方式開展“時空靈活、群智涌現”的集體備課。
具體操作流程如下:第一步,由學科首席教師帶領主講團隊聚焦學科核心內容,確定每學期的云端課內容,明確教學的目標和方向;第二步,分配主備任務,不同主講教師根據自身專業優勢和教學特長承擔相應任務,開展第一輪主備;第三步,主備人將初步形成的教學設計提交至教師團隊進行“同研”,各位教師結合本班學情和個人的教學理解,從主輔講配合、技術運用等方面對主備人教學設計的科學性、合理性展開討論,提出改進建議;第四步,主講教師綜合團隊意見對教學設計進行修改,形成完善的教案和課件;第五步,主講教師向首席教師進行說課匯報,首席教師根據云端課的標準規范及學科要求進行審核,主講教師根據審核意見進行修改,直至通過審核;第六步,全體授課教師開展第二輪集體備課,聚焦教學流程和課堂細節的處理策略,進一步優化教學環節,保障云端課的教學質量和課堂效果。
(三)開展任務導向的嵌入式培訓
云端共同體以共同教學任務為基礎,開展嵌入式教研培訓,引領新教師全方位參與教學各環節。培訓包括命題、項目式學習、信息技術素養提升和AI應用等方面。資深教師毫無保留地分享教學經驗,從把握教學重點、突破教學難點到引導學生積極參與課堂教學、培養學生思維能力,給予新教師具體細致的指導。在教學設計階段,資深教師幫助新教師分析教學內容的邏輯結構,引導其根據學生認知水平設計教學活動。結合不同教學內容,介紹多種教學方法的適用場景和運用技巧。
云端共同體培訓將名師的數字化視頻教學資源可視化,以直觀形式實現名師的“言傳身教”。同時,基于教學任務、嵌入式培訓不僅助力新教師成長,也推動年長教師煥發教學活力,緩解職業倦怠。骨干教師和名師在“群智”互動中獲得新啟發,實現專業思考和教學能力的提升。
場景與技術耦合持續探索
深圳市云端學校以推動教育優質均衡發展為目標,以數字技術為支撐,帶動入駐學校協同發展,實現規模化教育與個性化培養的有機融合。堅持需求導向和一體化頂層設計,以技術支撐滿足各教育教學場景數字化轉型的需要。
(一)雙向賦能聚集名師資源
資源整合是“1+N”云端共同體模式的重要基礎,旨在打破傳統教育資源分配不均的困局。教師是教育的第一資源,在傳統生態下優質師資與教學資源往往集中在少數學校,導致校際差距不斷拉大。而云端學校通過現代信息技術,柔性整合匯聚名師、課程、教研等優質資源,經多次優化后向入駐學校輻射共享,帶動入駐學校發展,使云端共同體學生在自己的家門口就能享有最好的課堂教學。
隨著云端共同體辦學模式的深入推進,優質教師資源的聚集已從早期的簡單組隊,逐步升級為在共同體內部挖掘入駐學校優秀教師,由其承擔云端課的主備、主講任務;繼而進一步拓展至吸引共同體之外的優質資源,以勞務購買的方式服務云端教學。這樣,云端共同體成為開放流動的資源平臺,能夠更充分地激發和調動更多優質教育資源。在云端學校與入駐學校之間、云端共同體與優質教師群體之間雙向奔赴、雙向賦能,形式良好的教育生態。
(二)迭代升級管理平臺
信息化平臺是“1+N”云端共同體高效運行的關鍵保障,通過平臺“一網統管”實現教學活動、教學數據的集約化管理。云端共同體統一作息時間,并在課表中為云端課預留固定課時。課前5分鐘,物聯網系統自動開啟并連接所有云端班設備,有效提升教師對技術和設備的體驗感。在教學數據收集與分析方面,平臺利用“小鯤卡”每日記錄學生的學習數據,如作業完成情況、課堂表現、考試成績等。通過大數據分析技術深入挖掘,為教師提供全面、精準的教學反饋,幫助教師及時調整教學策略,優化教學內容與方法。
隨著數字化轉型探索的深入,云端模式緊緊圍繞教育教學需求進行迭代更新,其背后的管理平臺也同步升級,系統不斷增加新功能。云端共同體管理平臺不用下載App,無須安裝小程序,家長只需要關注學校公眾號,減輕了家長負擔;不改變用戶習慣,群消息在微信界面提示,避免錯漏信息。教師端支持群發消息、置頂文件、全體禁言等功能。使用效果得到教師和家長的高度認可。
(三)教學空間不斷變革
云端學校積極踐行“以萬物為教材,把世界作課堂”的教育理念,將真實的社會場景融入教學,打破傳統的課堂邊界,為學生打開通往廣闊知識天地的大門。通過實時接入廣電演播廳、音樂廳、博物館、科技館、企業等多元社會空間,讓學生接觸書本之外的真實世界,獲得更加豐富的學習體驗。例如,云端音樂課將主講教室搬進深圳音樂廳,學生既能現場聆聽管風琴的美妙演奏,感受宏大的音樂氛圍,又能近距離觀摩深圳交響樂團的排練過程,了解音樂演奏背后的故事和技巧。更重要的是,借助5G等先進技術,1400名學生在各自班級同上古琴非遺傳承人的大師課。學生不僅能夠現場體驗音樂之美,還能通過云端互動功能與現場研學團隊、異地班級的同學實時交流感受和見解。這種線上線下融合的教學模式,深化了學生的藝術感知力與文化認同,讓音樂教育更加立體多元。
現在,移動主講“教室”已成為云端教學的新常態。云端學校通過高速全光網和最先進的Wi-Fi7技術搭建起信息高速公路,不僅支持學校高并發上網,還能滿足云計算和人工智能的使用,體現教學場景與技術的深度耦合。
經過4年實踐,深圳云端學校共同體不斷擴大優質教育資源覆蓋面,讓更多學生享受高質量教育。云端班學生學習成績和綜合素質顯著提升,在全國152個城市400多萬學生參與的“大規模跨學段學生成長跟蹤研究”項目測評中,獲評最高等級“發展卓越型”。去年8月,深圳云端學校獲得2024全球智慧教育大會唯一推介,并榮獲聯合國教科文組織頒發的“全球智慧教育創新獎”。今年8月,2025全球智慧教育大會上,學校牽頭研制的《中小學云端學校建設指南(草案)》正式發布。技術迭代和人工智能的深度應用,為教育教學場景賦能并催生新樣態提供支撐,未來,深圳市云端學校將建設智能體中心,探索數字賦能大規模因材施教,創新教學路徑,主動適應學習方式變革,打造智慧教育新樣態,為基礎教育數字化轉型提供整體解決方案、貢獻“深圳經驗”。
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(作者系廣東省深圳市云端學校黨支部書記、校長,廣東省特級教師、正高級教師)
《人民教育》2025年第17期,原標題為《以系統化思維建設高品質云端學校》
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