如果学生要编排一场元旦晚会，该怎么做？这个问题对于海淀教科院未来实验小学的学生而言，并非难事。他们可以在学校的人工智能实验室里，借助编程平台使用程序语言“指挥”虚拟角色进行表演，唱歌、舞蹈各种节目轮番上场，一场带有未来科技特色的“虚拟元旦晚会”即可上演。学生的编程素质和团队合作能力就在这样有趣的活动中悄然提升。
作为北京市乃至全国教育的“标杆”，海淀区历来注重研究信息技术、科技发展的新动向与新趋势，注重研究新技术在课堂教学以及教育活动中的应用。从教育光缆建设到升级改造智慧教室，从上线北京首个区级中小学资源平台到试水人工智能实验室，十年来，海淀区做了一系列积极有益的探索。
在北京市海淀区教育科学研究院院长吴颖惠看来，教育信息化的发展必然会促进教育方式、教育思想理念、教育评价的改革，但对于教育系统而言，教育信息化永远只是一种辅助性的手段，其未来发展必须跟教育规律同向而行。
海淀教科院院长吴颖惠。受访者供图
始于多媒体辅助教学的探索
“10年前，老师们用得更多的是多媒体辅助教学，比如在课堂教学中增加音频和视频的内容，让课堂教学更生动、更活泼。这也是教育信息化发展的基础。”吴颖惠回忆起教育信息化最初的模样，彼时很多老师还习惯于用U盘或者光盘拷贝教学课件，有的老师还会把自己专门搜集的资料刻录成光盘。
互联网的迅速发展让一切变得不同。2012年3月，教育部制定发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，加快教育信息化进程。该规划在发展任务中提到，促进所有学校师生享用优质数字教育资源，推进信息技术与教学融合等方面。
同年，《北京“十二五”教育时期教育改革和发展规划》印发，提出优化教育信息化基础环境、促进信息技术与教育教学深层次融合、推进教育管理信息化实现教育发展目标。
“互联网最大的特点就是便利性和即时性，老师们在教学中可以借助互联网，随时调取教学资源。这样就比过去的多媒体辅助教学时代好多了。”吴颖惠解释，以前老师寻找教学资源都要去图书馆阅览室，现在都可以上网了。互联网的出现，的确让教学资源获取变得更加便捷了。
吴颖惠举例，语文课上，老师在讲解苏轼的诗词《定风波》时想要延展一些知识，比如苏轼生活在哪个朝代、他有什么兴趣爱好、同时期有哪些诗人等等，在互联网上可以迅速搜索到这些相关知识，“互联网+教育给教学改革提供了很大的便利。”
与此同时，互联网的加入不仅影响了课堂教学，也为学校的教育教学管理带来了改变。
“我们现在基本上是无纸化办公。海淀区也是全国最早实行无纸化办公的地方。”吴颖惠表示，目前，区内所有的通知信息都通过互联网平台发布，“在学校每个学生都有一张一卡通，拿着这张卡学生就可以在食堂买饭、在校内商店买东西，同时学生的作业、考勤等信息，都可以保存在卡里。”
在吴颖惠看来，对于教育管理者而言，互联网降低了沟通成本，也节约了教育时间，“教学中涉及的全过程，从备课到搜索教学资源再到上课、老师批改作业之后的反馈等等，都可以通过互联网完成。”
教育信息化的发展离不开基础设施建设的支持。“要修光缆和光纤，要做到无线网全覆盖。在过去10年中，海淀区教育系统下大力气进行教育信息化的基础设施建设，完成了三大统一建设项目。”吴颖惠口中的三大统一建设项目指的是海淀区实施的教育光缆专网、无线班班通、视讯平台建设工程。
其中，教育光缆二期已于2018年12月完成，项目两期共计完成342家校级节点单位建设，93家考务网节点建设，共计铺设光缆里程超过927.8公里，实现了全区教育网络万兆骨干、千兆桌面的四级联通互动，统一提高了教育网的出口带宽和学校的接入带宽，更新、增加了必要的网络设备，基本消除“网络孤岛”现象，实现了全区教育网络的统一认证、统一管理，提前布局网络安全统一管理。
越来越多的人工智能设备进入教育领域。受访者供图
升级改造近1万间“智慧教室”
有了互联网的加持，海量教育教学资源纷至沓来。但对于教师而言，新的难题也来了，如何能在最短的时间内获取最有用的资源？什么样的资源才最有用？新冠疫情暴发后，老师和学生对在线资源的需求达到了顶峰。
基于学科教学发展的需要和老师学生的实际需求，2020年2月5日，海淀区中小学资源平台正式上线，面向全区师生提供优质在线资源服务，指导学生在家开展自主学习。这是北京市首个区级中小学资源平台。
中小学幼儿园美育微课、七年级数学试卷分析、海淀区非遗优秀作品展视频……记者看到，平台上不仅有区级资源，还有校本资源和教育大讲堂等栏目。该平台是拓展性资源管理平台，属于主题学习类资源。在成立之初即涵盖人文、科学、信息、学科、综合五大资源库，资源库下设86个拓展性、探索性资源子库，如三国演义解析、论语导读、中华古诗文经典诵读、Python编程、科学探索、初高中物化生三科虚拟实验、研学旅行、生涯规划、童话世界等成体配套的课程资源。
吴颖惠介绍，中小学资源平台上的课程来源有三种，一是海淀的教师自行开发生成的课程，“其中也有我们教科院跟学校共同建设的”；二是通过购买服务的方式，精选了社会机构的各种优质课程；三是来自于国家级资源平台或者其他专业资源平台的课程。
“我们还有教育管理平台和教育系统云课堂直播平台，通过这些平台的建设，让互联网丰富的资源进入老师的视野，也让老师们能更便利地使用各种资源。”吴颖惠说道。
为了让教育信息化真正走到教师和学生的身边，海淀在打造智慧教室上花费了很多精力。近两年，海淀区已完成近1万间智慧教室的升级改造。升级改造后的智慧教室拥有互动触控一体机、推拉式绿板主体、双师课堂教学系统等，具备录音、扫描、互动、共享等功能，具备网络课堂及空中课堂能力。
“现在海淀的中小学校90%的教室都变成了‘智慧教室’，都配备了触控一体机。”吴颖惠告诉记者，海淀在对学校教室大屏升级改造的过程中，安装了触控一体机，并同时增加了录播系统，“在智慧教室里，触控一体机和录播系统以及中小学资源平台都是打通的，老师在课堂教学时可以随时把资源平台上的内容拿过来用。同时，老师也可以直接开启录课模式，再也不用像以前一样，录课要找专用教室，再把学生带到专用教室录制。课堂教学变得越来越有智慧了。”
老师们在培训中使用各种智能设备。受访者供图
学校“试水”建设人工智能实验室
“深入探索人工智能、虚拟现实、智能感知等新技术应用，打造网络化、沉浸式、智能化的新型教学模式，提升教育教学效果。”2022年3月，北京市教委印发《北京教育信息化“十四五”规划》，其中在主要任务中提到，充分利用科技赋能，提升基础教育育人能力；提升师生信息素养，强化信息技术应用能力等方面。
在吴颖惠看来，现在海淀的教育信息化已经进入了大数据、人工智能时代。“人工智能带来了很多技术和设备设施，进入一个新的发展阶段。”
吴颖惠以虚拟仿真技术为例，课堂上学生在唱京剧，在虚拟技术的加持下，只需要采集学生的头像信息，就可以生成一个穿着京剧服装唱京剧的图像；学生在美术课上看到的图片多是平面的，现在在虚拟技术的帮助下可以生成三维立体甚至可以360度观察的物体，“学生可以观察到各个角度，画出来的画也更真实，也可以很好地提升学生的美术鉴赏能力。这样的课堂教学就变得特别生动鲜活。”
但人工智能技术能在多大程度上对学校的教育教学产生正向作用？如何利用人工智能技术更好地推动教育教学改革？……一系列问题的解决还有待摸索。
吴颖惠介绍，建设各种各样的实验室是海淀作出的尝试。“比如我们在教科院建设了人机交互实验室，主要用于教师培训。但我们也努力把它推广到学校。”吴颖惠透露，目前，海淀很多学校都在探索建设虚拟技术实验室、大数据分析实验室等，海淀教科院未来实验小学也在2021年底建设了国内首个展教融合的人工智能实验室。
作为展教融合AI实验室，除了具备人工智能、编程学习必备的软硬件设施，还陈列了多个集展示与教学一体的AI展品。例如，通过围棋AI对弈，可以让学生们了解人工智能深度学习的能力；通过AI翻译君，学生们可以快速将中文实时翻译成英、法、日、韩等多国语言，见证智能语音识别的速度；而变脸谱换装将中国传统文化与现代高科技巧妙融合，展现了人脸关键识别与追踪的神奇魔法……
“建设实验室的目的就是探索人工智能技术怎样提高效率、节省人力，而且这样的新技术也应该让学生们去感知、去了解。”吴颖惠透露，目前教科院也在编写人工智能方面的教材、建设人工智能团队，希望能用多种方式提升学生的信息素养，“现在认为小学生要具备一定的编程素养，教科院就专门设计了编程课程，还在一些学校组织学生参加编程大赛，引导老师和学生逐步认识到编程教育的重要性。”
借助人工智能实验室，教师培训模式也发生了变化。受访者供图
与此同时，海淀也借助设立在教科院的实验室升级教师培训模式。
“在我们教科院设有虚拟技术实验室、人工智能实验室、网络安全实验室、未来学校实验室等8个实验室。”吴颖惠介绍，与传统的“一人讲众人听”的培训模式不同，实验室背景下的教师培训有了活力，“比如在培训中，老师可以一边培训一边查阅资料，这样就可以跟培训的专家随时互动，同时老师自己的信息化操作能力也会增强。还有虚拟实验室，会让老师体验虚拟实验是什么样的。在大数据实验室，会给老师普及数据怎样提取、怎样进行清洗筛选、怎么利用大数据，大数据背后的原理是什么等等。”在吴颖惠看来，现在可以通过教师培训改变教师的教学方式，进而将教师的教育研究能力和信息素养培养结合起来。
成立互联网研究院、邀请海淀区知名的教育科技企业走进学校、让更多的新技术新产品进入学校……海淀的教育信息化发展在一次次探索和尝试中不断进阶。
谈及未来教育信息化的发展，吴颖惠坦言，教育信息化的发展必然会促进教育方式、教育思想理念、教育评价的改革，但对于教育系统而言，教育信息化永远只是一种辅助性的手段，“我不认为教育信息化能够代替教育自身的发展，因为教育涉及人与人之间的思想情感的交流，也涉及态度的相互影响等多种因素，在这些方面，教育信息化还是有局限性的。”
吴颖惠同时也强调，教育信息化在教育管理、教育的精准化、教育评价等方面的作用不可限量，还没有完全发挥潜能，未来可期，“教育信息化未来的发展，必须跟教育规律同向而行。”
【同题问答】
新京报：未来，你希望在哪些方面推动教育发展？
吴颖惠：未来，教育信息化还需要在优质教育平台建设和数字化教育资源建设等方面，下足力气，做足工作，确保教育信息化真正惠及教与学的全过程，让每位教师、每位学生都能够充分享受到互联网带来的优势，促进信息化在教育中的广泛应用。
新京报：展望未来五年，你认为教育领域将有哪些新变化？
吴颖惠：展望未来五年，可以肯定地说，任何一项教育改革，都离不开信息化技术的发展，离不开人工智能、元宇宙等新型技术。可以说，信息化是促进教育改革与发展的动力源泉。
新京报记者 杨菲菲
编辑 缪晨霞 校对 李铭