教育信息化丨研究報告
核心摘要:
投入呈現學段差異,整體上,軟件資源占11%,硬件設備占43%,專業服務占46%。
考試測評:低效繁瑣→實現全業務流程信息化,數據融通平臺化和學情診斷個性化。
生涯規劃:意識淡薄→往前向小初延伸,往后與本科對接,實現全學齡段生涯規劃。
經費投入
達1634億,公用經費是主要組成部分,與經濟增長同頻共振
2021年,我國中小學教育信息化經費投入達1634億,同比增長9.1%,2020年,新冠疫情給我國財政帶來了較大沖擊,中小學教育經費增速放緩,教育信息化的經費撥付也受到了不小的負面影響。從投入來源來看,中小學教育信息化經費幾乎全部來自財政撥款,其中,公用經費是主要的組成部分,保守估計占比超90%。未來,隨著中小學教育信息化建設走向“應用驅動,融合創新”的內涵式發展階段,關注建設質量,注重建設效率,強調集約式的采購模式,預計經費規模與財政經費增速將保持相同步調,實現穩定增長。
課堂教學-痛點分析
“師乏生困”,生成性教學方案局限,過程性評價依據欠缺
從教師的角度來看,課堂教學的互動性與生成性是提升課堂趣味性與創造性的重要手段。隨著我國教育信息化基礎設施的不斷完善,多媒體教學設備更新換代,教師可供選擇的多媒體教學手段越來越豐富。但受制于教師信息化教學能力匱乏,在信息化教學設計、實施和監測上尚未到達較高水平,多媒體設備的淺層應用讓課堂的生成性空間大打折扣,從“人灌”變為“機灌”。從學生的角度看,在班級集體授課模式下,教師難以兼顧每個人的聽課狀態,受“教師權威”的影響,學生的隨堂困惑無法得到充分解答,聽課質量難以得到有效保障,往往依賴于課前導學與課后練習對知識點加以鞏固,教學反饋及輔導的時間周期拉長,且多依靠教師的教學經驗判斷,難以實現科學精準的針對性指導。
課堂教學-方案展望
多終端人機交互與無感化數據采集驅動教學與評價方式創新
教學與評價方式的創新是課堂教學改革的主要方面,如前文所述,教師對讓學生自主建構知識范疇的教學方式持肯定態度,除教師自身的信息化教學能力外,信息化教學環境的升級將為教學改革保駕護航,以情景化與游戲化教學為例,學生課堂參與程度的提升將得益于更高頻的人機互動,更加沉浸式的聽課體驗將有助于學生建立更加形象與立體的知識結構。此外,根據調研,中小學生教師普遍認可通過新技術實現及時反饋的過程評價方式,基于此,課堂教學過程中的學生端數據實時采集與分析變得格外重要,室內教學場景下的隨堂小測測驗結果實時反饋與小組合作學習任務的成果展示,室外教學場景下的練習動作標準化評價與身體機能數據監測,都將成為科學評價機制的有益補充。
教師備課-痛點分析
教案表征形式單一,資源匹配程度有限,一鍵備課尚存爭議
作為教師備課工作中的關鍵要素,教師在教學方案設計及教學資料配置上存在諸多痛點。一方面,在實際教學工作中,教師的教學方案時常流于形式,且教案的表征方式多以文字為主,對于教師教學過程的描述缺乏直觀的邏輯呈現,實操性弱,傳播性差,作為凝結教師智慧的重要載體喪失了其原有的價值,成為了應付檢查的工具。另一方面,不少省份的公共教育資源平臺已與國家體系互聯互通,種類齊全、形式豐富、內容詳實與分類清晰的“標準化”資源已觸手可得,但在推崇“校本”、“班本”及“生本”教學的背景下,這類免費配套資源往往“夠用”但“不夠好”,“夠多”但“不夠新”,因此,對現有資源的二次開發成為教師備課過程中的必要工作,對個人專用與學校專有的教育資源庫的建設及維護,成為提升資源匹配程度的關鍵。此外,不少備課系統主張通過更加“智能化”的方式讓教師徹底擺脫備課的負擔,教師只需輸入課程標題及計劃,與之相關的教學目標、教學重難點、教學過程及教學資料將自動生成,實現“一鍵備課”,雖然這種“拿來主義”的產品邏輯頗受教師歡迎,但也極易讓教師形成技術依賴,不利于教師專業發展,更違背了減負提質的初衷。
教師備課-方案展望
網絡化集體備課助力教師發展,打通課前課后實現精準備課
教師備課最終將“脫虛向實”。艾瑞認為,教師流于形式的教案與只字未改的課件只不過是低質量與低效率備課的表象,其深層次原因在于教師專業能力及素養的缺失,從這個意義上來看,順應新課程改革的集體備課可促進教師專業化發展、凝聚教師集體智慧和提升教師教學質量。在多人參與的備課活動中,打破時空限制的網絡化集體備課平臺將有助于提升教師之間溝通與協作的效率,不僅便于教研組統籌管理和監督教師的備課工作,也有助于教師之間互相分享與迭代教學方案與教學資源。此外,基礎教育新課程改革主張教師從“備教材”和“備教法”,向“備學生”和“備學法”轉變,這要求教師在備課過程中帶入學生視角,讓學生參與到教師的備課過程當中,因此,打通課前導學及課后作業的備課系統將更有助于教師破除經驗主義的桎梏,實現基于學生學情和班級考情的精準備課。
學生作業-痛點分析
作業設計難度較大,作業批改負擔較重,作業反饋效率較低
從作業管理的環節來看,可分為三個階段,即作業的設計、批改與反饋,不同環節下存在不同的需求痛點。首先,作業的設計難度較大。長期以來,受功利主義與應試教育影響的教師,多主張一種“刺激-反應”的行為主義教學方法,即讓學生通過機械與重復的訓練,形成條件反射,從而提高答題的速度。在基礎教育課程改革與義務教育質量提升的背景下,這類將作業窄化為訓練工具的做法將不適用于新的教育評價體系,教師需要充分考慮作業的數量、質量、內容和形式,這對教師的作業設計能力提出了更高的要求。其次,作業批改負擔較重。作業批改是教師日常工作中最費時費力的任務,在過去的教學實踐中,教師往往會采取學生自批自改與家長代批代改的方式來減輕自身的工作負擔,當前,國家政策明文規定教師需對作業“全批全改”,上述舉措將被嚴格監管,為教師減負的需求變得更加迫切。最后,作業反饋效率較低。除答案校對以外,作業反饋中更重要的環節應當是學情診斷,學生需要通過對錯題的整理和分析,識別自身的薄弱知識點,再進行有的放矢的鞏固提升,而這一重要環節時常因學生惰性或教師經驗不足而缺失。
學生作業-方案展望
基礎性作業自動批改,全過程數據有效采集,實現靶向作業
數字化技術可賦能作業管理全部環節,讓作業從異化回歸至正?;?。在作業設計環節,作為備課工作的一部分,作業系統需與備課系統打通,便于教師獲取更多作業資源的同時,通過課前作業與課后作業的整體設計,形成作業反饋的閉環。在作業批改環節,自動化技術將最大化解放教師的生產力,讓教師將更多的精力投入到育人工作當中,但值得注意的是,對于有標準答案的基礎性客觀題,教師有理由拒絕機械化與重復性的批改工作。但對于體現學生思考過程的開放性主觀題,則需要教師產出有針對性的批閱過程,否則對標準化批閱方案的過度依賴容易讓教師滋生惰性,反倒不利于教師了解學情與反思教學。在作業反饋環節,一方面,一切數據的采集、存儲、分析與呈現均應指向學情診斷,繼而實現靶向作業推送,因此,僅基于作業結果的數據尚無法洞悉學生學習全過程,唯有將課堂教學過程及學生作業過程的數據打通,才能夠獲取更加豐滿的學情畫像,另一方面,不改變學生習作方式的無感化數據采集正在成為主流解決方案,這不僅能更快地讓學生接受并適應新的技術方案,降低學生的學習成本,還有助于讓學生在真實的習作環境中完成作業,保證作業數據的真實性。
考試測評-痛點分析
文化課、理化生實驗、英語口語考試測評痛點各具差異
考試測評-方案展望
實現全業務流程信息化,數據融通平臺化和學情診斷個性化
隨著考試測評全流程信息化的推進,在節點拆分足夠細致的情況下,可有效助力個性化的學情診斷,在平臺的適用范圍更廣、涵蓋層級更多的條件下,可顯著促進數據共享和融通,或成為未來的發展趨勢。當前,部分地區在對這一模式進行創新探索。就考試流程來看,可借助人工智能,逐步實現不同學科、不同難度、不同區域的智能組卷;可使用智能攝像頭進行監考從而解放人工;可以通過算法識別等方式實現主觀題的智能批改。從數據融通來看,可打造具有先進系統架構的大平臺,掃描試別、閱卷、成績統計等子系統集成于一個平臺,平臺能夠滿足整個區域網上閱卷、教學質量監測對比、題庫建設共享等需求。從結果評價來看,可基于更詳細、多維度的分數統計促進學情的個性化診斷,對教學設計賦能。
課后服務-痛點分析
教師壓力大,管理負擔重,服務質量不高,家校溝通不暢
從“托管”轉向“服務”,“課后三點半”內涵不斷豐富的同時也產生了新的需求痛點。首先,校外托管收緊后,托管場所轉向校內,學生在校時長增加,學校需要為此配備更多的教育資源,而在“減負”與“提質”的發展背景下,配套教育資源的供給難度進一步提升,導致學校教師工作時間更長,工作要求更高,工作壓力更大。其次,課后服務主張學生基于自己的學習情況與興趣愛好來選擇服務內容,實現“多樣化”與“個性化”服務的同時,也將顯著提升師生選課與教務排課的復雜性,加重學校教務人員的管理負擔,此外,對于部分實行“家長付費”的地區而言,對各類課程的便捷化支付與透明化管理也成為學校財務管理的延伸場景。再次,雖然國家政策鼓勵社會力量參與建設課后服務支持體系,但根據專家訪談,實際執行過程中存在較大地域差異,機構資源供給質量參差不齊,對于部分經費有限的學校而言,在區域級細則尚未出臺之前,多以作業輔導或自習答疑為主,校園活動或興趣小組的組織實施空間相對有限。最后,彈性離校制度下,家長急需了解學生的在校動態,學生多項課程安排下,每天的放學時間可能存在差異,家長需要提前知曉,以便安全接退。
課后服務-方案展望
多方協作平臺,統籌課內外與校內外資源,打造菜單式服務
不同于其他教育管理信息化系統,課后服務平臺橫跨多個模塊(資源、教務、評價)、多個組織(局委端、銀行端、學校端、機構端)和多個用戶(校長、教師和家長),且需要在同一個平臺上將各個相關方進行統籌管理。具體來看,在教育資源方面,課后服務平臺需要結合學校級地方遴選進校供應商的標準,為學校提供合法合規的潛在合作機構,這類機構不僅要為學校輸出內容,還應當對學校教師進行培訓,確保課堂教學順利實施,實現特色課程常態化與校本化,豐富學校資源儲備,提升學校教學質量。在教務管理方便,除常規的師生考勤以外,平臺還應為學校提供與教育資源端打通的選班排課系統,提升教務人員的組織管理效率,并與財務模塊聯動,保障資金的安全。在質量評價方面,平臺應基于需求端的真實反饋,形成課后服務的供給側退出機制,良性的競爭有助于提升機構服務的供給質量。
走班排課-痛點分析
管理者排課協調難,老師管理考勤難,學生理性選課難
新高考下的走班排課模式,對管理者、老師、學生都提出了更高的要求。其中,管理者面臨最大的挑戰,排課難度顯著提升,主要表現為三大方面:首先是資源問題,學生的需求更加個性化、更加分散,與有限的教師、教室資源供給形成矛盾;其次是秩序問題,靈活的上課需求與傳統固定的教學秩序形成矛盾;最后是技術問題,多達幾十種的排課組合難以用人工實現,對更加智能、完善的排課系統要求更高。同時,隨著走班制模式下統一行政班管理的缺失,班級、學生層次更加分散,代課老師的管理難度也進一步提高,考勤壓力增大。對學生而言,在對自身和課程認知不足的情況下,選課可能帶有盲目性和隨機性,更多的選擇空間反而容易讓學生陷入“選擇困難癥”。
走班排課-方案展望
專屬資源評估、智能分班排課、輕松考勤管理的一站式平臺
走班排課是一個延續性的活動,包含了資源評估、分班排課以及正式教學前的走班考勤,一套數據在各個環節中按需使用,高效實用的解決方案應該是涵蓋了各個環節的相對完善的一站式服務平臺。前期通過對學校專屬資源的評估,根據學生選科志愿、教室和教師資源、教學進度等給出評估報告和走班方案,并對不同的方案做出優劣勢對比,解決學校缺乏數據支撐和決策依據的難題;在了解供需雙方之后,方可進行分班、排課,系統通過算法、優先級賦權等方法智能生成結果,管理者微調即可;根據課表信息和完善的考勤系統,在正式上課前,老師方可進行考勤、請假管理等活動。
企業圖譜
基礎設施-發展現狀
網絡:已全部接入,邁向穩定、高速、無線與物聯的校園網
在“校校通”工程(2000年)、“農村中小學現代遠程教育工程”(2003年)和“薄弱校改造計劃”(2014年)三大國家級項目的推動下,我國中小學互聯網接入率迅速提升,截至2020年底,我國中小學(不含教學點)已全部實現網絡接入。未來,我國中小學網絡建設將從“量變”邁向“質變”,具體表現為,1)從百兆接入向千兆接入躍進?,F如今,我國超三成中小學已實現100M以上接入寬帶,而1000M以上接入寬帶覆蓋率不足10%,帶寬容量提升空間巨大,“千兆入校,百兆進班”是實現智能化課堂教學的基礎保障;2)夯實物聯基礎,實現無線網絡泛在化。一方面,無線網絡覆蓋場景將進一步提升,從“辦公區”邁向“教學區”,進一步形成校園“全覆蓋”,實現泛在化互聯;另一方面,當前中小學校園中大量涌現了眾多的終端應用,包括移動教學平板、智能手環、環境傳感器等,超大規模的客戶端數量與并發連接數對無線網絡解決方案提出了新的要求,無線網絡設計將以高容量接入與應用驅動網絡為目標進行部署,盡可能多的允許無線客戶端接入并保證其關鍵業務應用的體驗。
基礎設施-發展現狀
多媒體教室:覆蓋率高,白板轉向黑板,錄播設備空間廣闊
我國中小學多媒體教室覆蓋率高,2020年,校均多媒體教室數量占教室總數量達96.1%,未來的增量空間主要來自存量教室的設備保有量提升及設備的更新換代。分產品來看,1)教育大屏內部呈現結構性變化。總量方面,中小學依舊是中國教育大屏市場的主陣地(占比超六成),但大屏解決方案的高滲透率及頭部玩家的高度集中讓更多廠商將重點投向其他教育階段(幼教、職教、高教),2021年,中國教育大屏市場中,中小學的市場份額同比下降超過10pct。結構方面,在需求端設備升級與供應商創收壓力的雙向驅動下,顯示效果更好,單價更高(平均高于同檔次液晶白板10-20%),毛利更豐厚的液晶黑板成為大小廠商的主推產品,2)錄播設備成為政策驅動下的“香餑餑”。“三個課堂”政策下,各地提出了明確的建設指標,未來建設動能充足,與此同時,以“錄播主機、攝像頭、麥克風”為主要設備的解決方案整體造價更高,且與教育大屏同樣屬于聽授課雙端的常態化教學教室的多媒體改造工程,市場空間更大。
基礎設施-發展現狀
信息化終端:生機比低,國情使然,“人手一端”尚存爭議
從使用者的角度來看,信息化終端可分為教師端與學生端,前者主要為集教師辦公與教學為一體的筆記本電腦與臺式電腦,普及程度相對較高,而后者主要為學生在上信息技術課時使用的電腦,多部署在計算機教室,臺式電腦居多。隨著常態化教學過程中的數據價值被不斷挖掘,課中數據實時采集分析變得越來越重要,部分教育信息化發展水平較高的地區為適配教育大屏實現智慧教學,還會為教師和學生配備平板電腦。從生機比來看,我國與發達國家之間差距較大,這一定程度上與我國中小學生數量眾多,教育經費投入不足有關,在“窮國辦大教育”的歷史淵源之下,“人手一端”或許并非具備我國特色的智慧課堂解決方案;而早期通過BYOD,將采購壓力轉嫁給家長的方式,在“雙減”之后,又將迎來較高的不確定性。除此之外,常態化教學背景下,學生電子產品使用時長增加,隨之而來的用眼問題也受到了社會各界的廣泛關注。
基礎設施-發展現狀
創新教室:需觀望,技術不成熟,內容不豐富,需求不剛性
從學科內容與技術應用的角度來看,可將我國的創新教室分為學科拓展教室與校本特色教室,前者主要用于學科文化類課程創新,例如通過XR技術建構地理模型、為學生提供身臨其境的文史類教學以及構建虛擬的理化生實驗室,后者主要用于技術實踐類課程創新,包括人工智能實驗室、機器人實驗室以及3D打印實驗室。整體而言,創新教室在推動課程改革、教學創新以及實驗安全方面有著重要的意義。一方面,對于因受時空限制而在現實世界中無法觀察和控制的事物和現象,信息技術能夠為學生提供更多的感官體驗,提升教學的沉浸感與趣味性,另一方面,對有危險性、破壞性和對環境有危害的實驗進行虛擬化,既可降低實驗成本,又可提升實驗的安全性,但受制于各項技術應用尚不成熟,內容儲備尚不豐富,學校需求尚不剛性,創新教室整體的學校滲透率不高。此外,以XR創新教室為例,市場規模不足20億,仍處于發展初期。
基礎設施-競爭策略
產品高度同質化,品牌與渠道是競爭砝碼,差異化服務破局
教育信息化2.0時代的基礎設施行業已經相對成熟,部分細分市場頭部效應顯著,區域性市場強者恒強的局面基本成型。硬件產品同質化現象嚴重,頭部領先廠商完成產品邊界的突破創新后,腰部廠商也能迅速復刻,行業創新動力不足,品牌和渠道依舊是頭部廠商的關鍵性資源。此外,越來越多的廠商開始基于硬件底座,構建應用與服務生態系統,打造健康的可持續發展機制。
數字資源-發展現狀
初中接入率最高,在線開放、公開的數字資源是主要來源
全國中小學中近七成學校已實現所有教室接入數字資源,其中初中學校的接入率最高,達73.2%。從數字資源的來源來看,各學段普遍更傾向于在線開放、公開的數字資源,這類資源往往更容易獲得,符合大多數教師及學生用戶的資源獲取習慣。值得注意的是,高中學段在購買與引進數字資源方面顯著高于小初階段,這可能與高中階段知識結構復雜多元,對教學資源的質量與數量要求較高有關,免費、標準化的通用資源已經無法滿足高中師生的教學需求,學校自主研發的數字資源也進一步豐富了高中學段的資源儲備,有助于實現特色化與精品化的高中教學。
數字資源-競爭策略
定位學科特色與升學剛需,提升資源的校本化與智能化水平
教育部反復強調,要加快構建“基礎性資源靠政策、個性化資源靠市場”的資源建設機制和“企業競爭提供、政府評估準入、學校自主選擇”的資源供給機制,基于此,資源稀缺性將成為中小學數字資源廠商實現商業化的基礎。從資源生產的角度來看,全國及地方性名師工作室與教研組是這類稀缺資源的主要生產者,其在命題與押題上有著豐富的經驗,根據行業實踐,互聯網資源平臺和地方教輔企業與這類優質教師形成了長期穩定的合作關系,市場化的平臺運作機制和內容生產機制,讓這兩類廠商成為了中小學第三方數字資源的主要供給方;從資源需求剛性程度來看,根據前文調研,中學學段(特別是高中學段)對高質量數字資源需求較大,考慮到校際教育差異,學校多主張基于自身情況,搭建校本化的資源庫,為在校中學生提供與升學考試強相關的優質數字資源。此外,升學剛需學段的學習時間極其稀缺,隨著數字資源標簽越來越豐富,能夠實現“精準練習,鞏固提升”的智能化數字資源庫將贏得更多學校的歡迎。
師生應用-發展現狀
圍繞教師減負與管理提效的高頻、剛需和痛點場景應用成熟
隨著教育信息化的不斷推進,教師信息技術使用意識明顯增強。調查顯示,72.97%的教師在日常教學中使用信息技術的頻率非常高或比較高。在教育教學場景下,課堂教學屬于教師日常工作中的高頻場景,近九成的教師會在課堂中使用信息技術,信息技術已成為常態化教學過程中必不可少的部分;其次,中小學教師備課屬于教師學期考核的重要指標,年級組或教研組會對教師的備課工作進行檢查,教師平日常規教學任務已非常繁重,基本無暇備課,備課軟件的“一鍵備課”能夠極大地減輕教師的工作負擔;最后,優質且符合當地教情、考情、學情與校情的資源極其稀缺,附帶同校教師口碑的資源更具備借鑒意義,教師間的資源共享和傳閱有助于解決這一痛點。在管理服務場景下,家?;邮侵行W的高頻場景,信息化滲透程度較高,微信和QQ是主要的信息化溝通工具。此外,超過50%的高中將管理信息數據應用于學生評價和教學分析,高中學段或將成為落地精準教學解決方案的關鍵學段。
師生應用-競爭策略
軟件服務提價空間有限,軟硬一體解決方案的商業潛能更大
由于軟件類資產屬于無形資產,在學校及教育部門審批過程中難以獲得較高的預算,導致我國中小學軟件服務的采購價格相對較低,廠商多采用先免費試用,后小額付費的方式進校,產品創收能力不足。目前,在軟硬一體的趨勢下,軟件廠商通過捆綁硬件的方式向學校交付整體解決方案,硬件“帶貨”能力更強,可以拉高單價,廠商和渠道端均能賺取利潤。在軟硬一體的方案當中,學生終端是最先被探索的整合品類,受制于我國復雜的商業環境性(詳細分析見“信息化終端”),中小學教師數據采集手段依舊以紙筆測驗為主,教師端成為了軟硬結合的突破口,作業考試場景下的掃描儀逐漸成為標配,并進一步演進為學生端共享的錯題打印機。此外,新高考提升走班排課復雜性與靈活性,排課軟件成為剛需,對于學生人數規模較大的高中,電子班牌的考勤打卡與滾動課表功能也進一步提升了教務管理的效率。
教育平臺-發展現狀
多部署在學校機房和公共教育云平臺,省級平臺形成雙寡頭
根據教育部頒布的《中小學數字校園建設標準》(試行)》,數字校園建設應采用云服務模式統一規劃與分步實施,中小學信息系統上云早已成為共識。具體來看,地方教育部門高度重視區域級教育數據,學校教育教學及管理服務信息系統多部署在學校機房和公共教育云平臺,采用本地化或混合云的部署方式。目前,省級教育資源公共服務平臺已經全部接入國家級平臺,受教育信息化1.0歷史原因影響,我國省級教育資源公共服務云平臺主要由背靠華中科技大學的天喻信息和背靠中國科技大學的科大訊飛主持開發,格局相對穩定,而市級以下區域云平臺多由地方性教育云廠商開發,市場高度分散。
教育平臺-競爭策略
平臺屬戰略型業務,區縣級平臺更貼近業務,數據價值更大
從商業模式來看,教育平臺建設定制化程度高,開發難度大,需要對接的接口數量龐雜,后續運維服務重,利潤空間狹窄,多屬于教育云廠商的戰略級業務。于教育云廠商而言,為區域建設平臺,不僅可以打通同級別政府及教育部門的渠道關系,將區域級教育大數據把握在廠商自己手中,為廠商其他的教育信息化業務賦能,先于競對了解區域內學校的運行情況,還可為競爭對手設置門檻,要求區域內學校所用產品與區域平臺接口對齊,倒逼學校選用教育云廠商的校園級產品。此外,市級以上平臺主要面向管理者,便于管理者了解轄區內各教育部門的運行情況,而區縣級云平臺更貼近業務,也更能指導業務,包括知識點、小題分與解題思路在內的顆粒度更細的數據能夠真正意義上實現從教學過程出發,統籌評價區域內教育質量,在國家推動教育數字化轉型的背景下,“教學”數字化是“平臺翻新”的重要契機,更懂教育業務與技術更加先進的廠商有望在轉型中成為最大受益者。
來源:艾瑞咨詢
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