2009年(nián)，美國IBM公司在全球率先提出“智慧城市”（Smart City）的(de)概念，指出21世紀的(de)“智慧城市”能夠充分運用信息和(hé)通信技術手段，感測、分析、整合城市運行核心系統的(de)各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內(nèi)的(de)各種需求做(zuò)出智能的(de)響應，為(wèi)人類創造美好的(de)城市生活^[1]。“智慧城市”的(de)概念提出後，得到了研究者的(de)廣泛關注，國內(nèi)外紛紛開展了相關的(de)理(lǐ)論研究，如(rú)王璐等^[2]将智慧城市分為(wèi)創新驅動型、産業驅動型、管理(lǐ)服務驅動型、可(kě)持續發展型和(hé)多目标發展型，而鄒佳佳等^[3]把智慧城市的(de)構架分為(wèi)智慧基礎設施層、決策支持層和(hé)智慧服務應用層。此外，還有一(yī)些研究者就智慧城市的(de)理(lǐ)論與實踐^[4]、願景與架構^[5]、策略^[6]和(hé)模型^[7]等進行了探讨。

基于相關的(de)研究成果，北京、上海、廣州、深圳等城市紛紛啓動智慧城市建設。2010年(nián)，深圳市經濟貿易和(hé)信息化委員會發布《智慧深圳規劃綱要（2011-2020年(nián)）》，提出要建設系列“深圳雲”，搶占城市與産業發展制高(gāo)點^[8]。深圳教育雲項目是教育信息化引領教育現代化、助力深圳智慧城市建設的(de)重大舉措，旨在運用新一(yī)代信息技術，為(wèi)師生構建一(yī)個網絡化、數據化的(de)智慧教學(xué)時空，從而推動教與學(xué)觀念、方式和(hé)方法的(de)創新，并利用教育大數據促進教育管理(lǐ)與服務的(de)創新。本研究拟從深圳教育雲的(de)整體架構、服務特征、建設成效等方面，介紹深圳推進教育雲項目教學(xué)應用的(de)具體情況，以期為(wèi)教育雲的(de)應用和(hé)智慧城市的(de)建設提供參考。

深圳教育雲是在一(yī)套體系（教育雲标準體系）和(hé)兩大基礎（基礎網絡、數據中心）的(de)支撐下，為(wèi)教育提供六類服務，以實現教師針對性地(dì)教、學(xué)生個性化地(dì)學(xué)和(hé)教育管理(lǐ)者科學(xué)化地(dì)管，其架構如(rú)圖1所示。

圖1  深圳教育雲架構

1 一(yī)套體系

深圳教育雲建立了一(yī)套教育雲标準體系，包括數據标準、管理(lǐ)标準、資源标準、安全标準等內(nèi)容，主要提供以下服務：①統一(yī)基礎數據管理(lǐ)。通過通用接口，為(wèi)接入深圳教育雲的(de)系統提供基礎數據服務；對接到深圳教育雲的(de)各應用無需對基礎數據進行管理(lǐ)，保障各應用基礎數據的(de)一(yī)緻性。②統一(yī)身份認證。實現單點登錄，滿足不同角色對不同認證方式的(de)要求；提供接口服務，供應用按需調用。③統一(yī)應用接入。承載深圳教育雲內(nèi)自(zì)建的(de)應用和(hé)已建的(de)第三方應用，通過應用商店實現應用的(de)添加與下載。④統一(yī)數據交換。提供深圳教育雲內(nèi)各應用之間、各應用與平台外其它應用之間交換基礎數據和(hé)業務數據的(de)服務，滿足多類數據的(de)交換需求。

2 兩大基礎

深圳教育雲根據現有需求，對原有的(de)基礎支撐環境進行完善，提供基礎網絡和(hé)數據中心兩大基礎支撐服務：①基礎網絡方面，優化或升級通信帶寬、接入方式和(hé)設備等，拓寬信息高(gāo)速公路；②數據中心方面，建設互為(wèi)備份的(de)雙數據中心，旨在為(wèi)應用提供雙支撐，并确保數據的(de)大容量存貯和(hé)安全、快速地(dì)傳輸。

3 六類服務

①雲空間（iSpace）。雲空間是将已有的(de)資源、應用、服務等彙聚融合，所形成的(de)面向個人和(hé)機構的(de)實名制網絡空間。雲空間既是教育機構、教師、學(xué)生在網絡上從事管理(lǐ)、教學(xué)、學(xué)習等活動的(de)基本環境，也是一(yī)個集成的(de)、可(kě)定制的(de)、可(kě)編輯的(de)個性化信息門戶。

②雲課堂（iClass）。雲課堂為(wèi)教師和(hé)學(xué)生提供專項的(de)教與學(xué)應用，業務覆蓋課前、課中、課後三個階段，立足于課中且滿足課前、課後的(de)教學(xué)延伸。通過信息技術與課堂教學(xué)的(de)深度融合，雲課堂為(wèi)教師提供多種應用，助力備課、授課、作業、輔導等教學(xué)的(de)信息化；同時，為(wèi)學(xué)生提供不同學(xué)習場景的(de)信息化服務，并支持各類學(xué)習終端的(de)接入。

③雲超市（iEduStore）。雲超市集資源建設、資源管理(lǐ)和(hé)資源應用于一(yī)體，在為(wèi)中小學(xué)師生提供教與學(xué)的(de)基礎資源服務的(de)同時，對接深圳已有網絡課堂的(de)優質資源，通過資源整合，實現優質教學(xué)資源成果的(de)彙集、分類和(hé)檢索。具體來說，雲超市的(de)資源包含教案、課件、素材、資源包等多類型的(de)同步教學(xué)資源，試題、試卷等數字題庫資源，以及正版電子(zǐ)課本等專題資源，已形成了較為(wèi)豐富、系統的(de)資源體系。

④雲溝通（iMessage）。雲溝通是指通過雲技術和(hé)移動互聯網技術，構建一(yī)個面向全市學(xué)校、教師、學(xué)生、家長(cháng)的(de)交流平台，進行家校互動，實現信息互通，促進學(xué)校、家庭教育的(de)融合。

⑤雲檔案（iFile）。雲檔案是指利用相關信息技術，由系統自(zì)動記錄師生成長(cháng)曆程，并生成師生成長(cháng)檔案，為(wèi)學(xué)生綜合素養評價、教師專業發展等提供科學(xué)的(de)數據支持。

⑥雲政務（iGov）。雲政務是指提供教育管理(lǐ)雲服務，通過雲化的(de)人、财、事管理(lǐ)系統的(de)市級建設，進行兩級應用，減輕基層負擔，實現數據彙聚，并進一(yī)步實現大數據輔助決策。

為(wèi)推動智慧城市建設步伐，深圳市基于智慧城市的(de)感測、分析、整合等特征，結合教育教學(xué)的(de)特點，推出了适合智慧城市建設需求的(de)深圳教育雲服務。深圳教育雲首批試點的(de)雲空間、雲課堂、雲超市等服務，立足于課堂教學(xué)，依托智慧城市的(de)設計理(lǐ)念和(hé)建設框架，嘗試在教與學(xué)活動的(de)各個環節布入數據埋點，通過手持終端進行教與學(xué)的(de)快速交互，形成豐富的(de)過程數據，輔之以人工智能技術進行數據分析和(hé)教學(xué)資源推薦，以打造高(gāo)效、互動的(de)課堂。概括而言，融入智慧城市的(de)深圳教育雲具有以下特征：

1 聯通

一(yī)人一(yī)号的(de)網絡學(xué)習空間是聯通的(de)基礎。自(zì)2012年(nián)起，國家、省、市、區、校五級空間建設都已形成一(yī)定規模，學(xué)生在不同空間的(de)用戶名、口令不盡相同。為(wèi)方便師生使用，深圳教育雲對于已經建成并具有一(yī)定使用粘度的(de)區級空間（如(rú)寶安、南山等區的(de)網絡學(xué)習空間），直接進行市、區兩級空間的(de)對接，并在空間顯著位置互換圖标，由此實現了師生在市、區兩級空間中的(de)自(zì)由切換。在廣東省信息技術中心的(de)支持下，深圳教育雲現已完成與省公共資源服務平台、進而與國家公共資源服務平台的(de)對接，基本實現了人、機構、資源、應用之間的(de)聯通。

2 感測

深圳教育雲試點中運用最多的(de)雲課堂，主要提供教師備課、授課的(de)工具和(hé)學(xué)生的(de)在線作業服務。系統中內(nèi)置大量的(de)數據埋點，以實現對教與學(xué)過程的(de)全面感知與測試。

①在雲課堂中，為(wèi)教師提供備課、授課工具的(de)主要是教師教學(xué)助手。教師教學(xué)助手內(nèi)置深圳地(dì)區正在使用的(de)所有正版教材（電子(zǐ)版），教師通過可(kě)視(shì)化的(de)方式，直接通過拖、拉、拽等方式，将文本、音頻、視(shì)頻等資源添加到電子(zǐ)教材之中，也可(kě)鏈接PPT、Word等文件或直接鏈接第三方網站的(de)相關資源。同時，教師教學(xué)助手為(wèi)教師提供了豐富的(de)課件制作小工具，可(kě)實現語言類學(xué)科的(de)标準帶讀和(hé)實時評測服務。此外，教師教學(xué)助手為(wèi)每位教師配備了個人網盤，便于教師存儲、查閱教學(xué)資源，且其中的(de)存儲空間支持動态的(de)擴展；教師的(de)工作流程也被完整地(dì)遷移到網上，過程數據得以全面記錄。

②在雲課堂中，學(xué)生使用頻率最高(gāo)的(de)是在線作業平台。通過電腦端軟件或移動端APP登錄在線作業平台之後，教師可(kě)以布置作業，及時跟蹤全班或某位學(xué)生的(de)作業完成情況和(hé)錯題情況，實時查閱統計分析數據，營造标準化的(de)語言學(xué)習環境等；學(xué)生則可(kě)以在線完成教師布置的(de)作業、練習英語口語、生成錯題集、查看成績等，還可(kě)以與其他同學(xué)互評作業。與傳統紙質作業相比，作業過程和(hé)結果的(de)電子(zǐ)化記錄在感知、測試學(xué)生的(de)學(xué)習效果方面有了明顯的(de)提升。

3 翻轉

由于傳統課堂的(de)課時有限，故教師需在授課與課堂練習之間尋找最佳平衡點。雲課堂中配置的(de)微課體系将課堂翻轉，可(kě)随時随地(dì)重複使用課程資源，在一(yī)定程度上滿足了學(xué)生的(de)個性化學(xué)習需求。與雲資源中的(de)衆多課例課件不同，雲課堂微課體系中的(de)微課主要由教師在課前自(zì)制或在課中同步錄制而成。通過如(rú)圖2所示的(de)微課教學(xué)平台，教師可(kě)以在線創建微課，發布相關的(de)學(xué)習任務，并實時查看學(xué)生學(xué)習微課的(de)具體情況等；而學(xué)生可(kě)以結合自(zì)己的(de)學(xué)習需要，自(zì)主選擇用于課前預習和(hé)課後複習的(de)微課內(nèi)容，在線完成學(xué)習任務并查看師生點評等。

圖2  微課教學(xué)平台

4 适配

同一(yī)個班級的(de)學(xué)生盡管使用的(de)教材、面對的(de)教師完全相同，但由于每個學(xué)生的(de)學(xué)情和(hé)學(xué)力不同，故他們對課程資源的(de)需求有所不同；而同一(yī)年(nián)級同一(yī)學(xué)科的(de)不同教師，盡管教的(de)是同一(yī)門課，但由于每個教師的(de)教學(xué)水平、教學(xué)方法不同，故他們對課程資源的(de)需求也不一(yī)樣——深圳教育雲的(de)雲超市所要解決的(de)問題，正是課程資源的(de)個性化适配問題。如(rú)圖3所示，雲超市是資源的(de)彙聚地(dì)——通過雲超市，師生既可(kě)以獲得豐富的(de)電子(zǐ)教材、微課、課件、試題等高(gāo)效查找資源，也可(kě)以向雲超市上傳、存儲、管理(lǐ)、分享課程資源。目前，通過與省級資源平台的(de)對接，深圳教育雲的(de)雲超市已接入了國家級、省級課程資源；下一(yī)步将嘗試應用人工智能技術，升級深圳教育雲的(de)雲超市中課程資源的(de)個性化适配功能。

圖3  雲超市

自(zì)2017年(nián)3月開展分期、分批試點以來，深圳教育雲建設已初具規模，具體表現為(wèi)：試點學(xué)校從初期的(de)12所發展到182所，參與試點師生2萬多名；截止到2019年(nián)2月，教師使用次數553萬餘次，學(xué)生使用次數725萬餘次，師生教學(xué)互動462萬餘次，在線作業使用超1144萬人次；教育雲平台資源數量超過229萬條，資源使用量達1195萬餘次。基于上述數據統計，結合試點學(xué)校的(de)典型應用案例分析，深圳教育雲的(de)主要建設成效可(kě)總結如(rú)下：

1 助力提升課堂教學(xué)質量

深圳教育雲開啓了全新的(de)教學(xué)模式，實現了教學(xué)過程的(de)網絡化、數據化。一(yī)方面，通過多媒體互動、語音等技術豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高(gāo)了學(xué)生的(de)學(xué)習積極性和(hé)活動參與度；另一(yī)方面，及時獲得了學(xué)生的(de)學(xué)習情況，實現了學(xué)習過程數據的(de)全追蹤和(hé)量化分析，減輕了教師的(de)工作負擔。如(rú)深圳龍華中心小學(xué)利用深圳教育雲進行了課堂實時互動與評價，教師可(kě)以及時了解學(xué)生對相關知識點的(de)掌握情況，據此進行有針對性的(de)教學(xué)，從而進一(yī)步提升課堂教學(xué)質量。

2 營造了以學(xué)習者為(wèi)中心的(de)開放學(xué)習環境

深圳教育雲拓展了時間空間和(hé)資源環境，使學(xué)生沖破了教科書的(de)限制，學(xué)習方式從課上拓展到課下，有效學(xué)習得以在真實情境和(hé)虛拟情境同時發生。如(rú)深圳市第二實驗學(xué)校的(de)教師利用深圳教育雲線上布置、批改節假日作業，使學(xué)生作業的(de)完成不再受時間、地(dì)點的(de)限制，作業完成率由79%提升到89%，作業批改率更是由47%提升到100%。截至2019年(nián)3月，該校教師在線上布置節假日作業共261份，全面覆蓋高(gāo)中三個年(nián)級，使用人數達到9萬多人次。

3 助推學(xué)校教育的(de)均衡發展

由于曆史原因，深圳市級校和(hé)區級校、公辦校和(hé)民辦校的(de)發展存在較大差異。深圳教育雲的(de)應用，在一(yī)定程度上提升了教育質量、促進了教育公平。如(rú)深圳市坪山區東門小學(xué)、深圳市龍華區東王實驗學(xué)校兩所民辦學(xué)校在加入深圳教育雲的(de)試點後，其教育雲使用次數分别達到38萬人次、50萬人次，有效解決了學(xué)校資源不足、師資薄弱等問題，提升了教學(xué)質量。

2019年(nián)3月，國家對深圳智慧城市發展指标進行年(nián)度檢查，結果顯示：随着深圳教育雲的(de)應用，深圳智慧城市在學(xué)習環境的(de)連通性、學(xué)習服務的(de)豐富性、用戶體驗的(de)滿意度、系統建設的(de)生态化、管理(lǐ)服務的(de)普惠性、市民學(xué)習的(de)發展力等六個方面的(de)發展數據均較深圳教育雲開通之前有所進步。可(kě)以說，深圳教育雲項目已被融入深圳智慧城市的(de)整體布局，成為(wèi)了深圳智慧城市的(de)一(yī)大亮(liàng)點。

教育雲是基于信息技術服務的(de)高(gāo)度細化與專業化，是與需求高(gāo)度吻合的(de)個性化服務鏈^[9]。目前，各級各類教育雲建設正在如(rú)火如(rú)荼地(dì)進行，但教育雲進入一(yī)線師生的(de)常态化教學(xué)還任重道(dào)遠^[10]。具體而言，深圳教育雲的(de)建設與應用尚處于起步階段，還有很多需要改進的(de)地(dì)方，主要包括：①部分學(xué)校的(de)網絡帶寬依然存在瓶頸，影響深圳教育雲的(de)正常使用，需要結合學(xué)校的(de)實際情況進行網絡帶寬升級或提供離(lí)線使用功能；②缺少教師使用深圳教育雲的(de)激勵措施，管理(lǐ)部門需出台相應的(de)獎懲機制并不斷完善；③缺乏教育雲的(de)相關課題研究，研究者需加強對教育雲教學(xué)模式、教育雲課堂應用等方面的(de)課題研究；④現有的(de)教育雲教學(xué)應用産品尚不能完全滿足廣大師生的(de)個性化需求，還需從機制、平台、服務等方面研究如(rú)何完善教育雲功能，以滿足師生的(de)個性化需求。

未來，深圳将在智慧城市建設過程中運用人工智能、數據可(kě)視(shì)化、大數據分析等信息技術，緻力于構建人工智能創新平台，打造高(gāo)效、互動的(de)智慧課堂，建立開放的(de)數字化教育資源服務體系，為(wèi)師生提供個性化的(de)教育教學(xué)應用服務，并進一(yī)步優化基于大數據的(de)教育信息化應用生态，實現教育教學(xué)的(de)智慧發展。