数字彩虹工程(DRP)促进差异化发展
——浙江省杭州第十四中学数字校园建设探索　

　　2012年，杭州第十四中学着手规划基于学校“容短促长•追求卓越”的差异化发展模式的数字彩虹工程(Digital Rainbow Project,以下简称DRP)，力求通过数字校园的建设，探索与学校教育教学深度融合的发展道路，解决大班教学下个别化有效学习问题。近两年的探索实践使我们深切感受到，在网络数字时代，先进的技术手段无论对教育教学的管理，或是对教师学生的成长发展，都能起到不可或缺的作用。
　　一、关于数字彩虹工程
　　1.数字彩虹工程(DRP)的内涵
　　学校规划数字彩虹工程(Digital Rainbow Project，以下简称DRP)，通过信息化手段尊重学生的差异性，并使学生的优势智能领域得到最大限度的发展，弱势智能领域得到尽可能的弥补，让学生利用信息技术手段在自主，合作，探究等多样化的学习方式背景下学习，让学生充分利用信息技术手段在生活中学习、在实践中学习、在丰富多彩的活动中学习，培养学生的个性化发展。数字彩虹工程的建设愿景，一是通过DRP搭建一座数字彩虹桥，共享教育资源，创建两校区协同发展的美好局面;二是通过DRP发展学生彩虹般的多彩个性，实现学生发展的多元化。
　　2.数字彩虹工程项目模型
　　基于“容短促长•追求卓越”的差异化发展模式的数字彩虹工程，学校确立了与教育教学深度融合的数字化建设方案，完善“现代化和谐管理”、“分层走班教学”、“网络个性化学习”等“容短促长”教学模式，为学校深化课程改革和特色办学的深入提供了保障，包括基础管理系统、资源库系统、直播课堂系统、在线学习系统、学习社区系统等子项目(见下图)。我们以在线学习系统为核心，力图通过网络视频、网络交互以及在线测评等技术，采用社区化学习方式，正反馈学习机制，打造碎片化、交互式的“超级课堂”，促进学生的主动发展，促进教师的专业化发展，促进学生的个性化成长，凸显学校的办学特色。

　二、数字彩虹工程建设的意义
　　1.数字化为实现教育资源共享提供支撑
　　目前，我校有两个校区共72个高中教学班，其中包括6个国际AP课程班。两个校区相距20公里，近300位一线教师，其中新建校区有三分之一是年轻教师。要让3000多名学生都能享有最优质的教育资源，让年轻教师快速成长，建立数字化的平台是有效的途径。我们通过建立这样的平台，实现了两个校区的教学互动与交流，也实现了教育资源的共享。
    2.数字化为促进学生个性化发展提供可能
　　我校两个校区招生时录取分数的不同，客观上形成了两个不同的生源层次，即使同一个校区的学生，他们的学习资质、兴趣爱好、个性特长也不相同。传统的课堂教学，不能满足或适应所有学生，因此，建设数字化的学习系统，至少可以弥补课堂学习的某些不足，可以为学生的自主学习开辟一条新的途径。
　　3.数字化让我们更接近和发现真实的学生
　　大数据时代的到来，让跟踪每一位学生的学习状态成为可能，我们可以比任何时候都更接近和发现学生真实的学习状态。通过对学生的发展进行多元评估，我们可以发现影响学业成绩的相关因素，同时，通过过程性评估和校外学习轨迹的积累，为教研提供更为鲜活的素材，最终使改变教学行为成为可能。
　　4.数字化使高中新课程改革的需求得到满足
　　近几年，学校以“创造一种适合学生的教育”作为办学宗旨，走出了一条具有十四中特色的课程改革之路。而实现这个目标，还有着诸多的困难，如课程选择、编班、人数和场地问题等等。因此，学校的数字化校园建设，可以通过完善数字化管理平台来构建网络课堂平台，使学生可以根据兴趣特长和人生规划，自主选择选修模块、修习年级;通过远程、网络等多样化方式让学生跨班、跨年级、跨校选课成为可能。
　　三、数字彩虹工程建设的内容
　　学校围绕“一个目标，两个中心，三个原则，四个保障”开展数字彩虹工程建设，即以特色办学为目标，以教师专业化发展和学生个性化成长为中心，以建设与需求、理念与技术、课堂和课外相融合为原则，以团队建设、科研引领、全员培训和制度建设为保障的发展模式，从学校实际出发进行了探索和实践。
　　1.建设与需求相融合，打造现代化和谐管理
　　(1)打造基于APP的德育管理模式
　　为了实现人人参与，时时管理，实现信息的及时有效发布和反馈，学校使用德育信息化移动管理系统，使用智能设备，最大程度做到家校信息无缝对接，实现德育全员管理。
　　(2)探索基于物联网的远程管理模式
　　近年来，教育部颁布的《国家中长期教育改革与发展规划纲要》明确提出了要积极探索与推进物联网技术在校园中的应用。随着物联网技术的成熟，积极开展物联网技术促进校园信息化发展的尝试，既符合政策要求，又符合技术发展方向，并且能够切实提高校园管理水平。
　　杭州第十四中学开展的物联网应用，是以宿舍管理为目标，把物联网感应器整合到宿舍中的电力系统、环境系统等各种需要感知的系统设备中，如空调、电闸开关、烟雾报警、温度感应及红外感应等设备，把这些设备连接起来，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有互联网整合起来，实现科学管理，积极打造平安校园和节约型校园。
　　(3)打造基于新课改的教学管理系统
　　结合浙江省特色示范学校的创建要求和全国高考制度的改革要求，学校开发了智能选课系统、选修课学分认定系统、基于智慧班牌的走班教学管理系统(见图2)、网络选修课管理系统、教师满意率调查管理等多个子系统，完成刷卡走班、教学过程管理等新功能的开发，为进一步深化课程改革提供强大的技术保障。
　　高考制度的改革对学生的职业生涯规划的管理提出了新的需求。为了适应这一需求，学校建设了学生职业生涯规划管理系统和成长档案系统。学生可在平台上进行相关职业倾向的测试，完成生涯规划报告书，形成个人成长电子档案。任课教师或班主任等相关教师拥有查看权限，为走班教学的过程化管理打下基础。

    2.理念与技术相融合，促进教师专业化发展
　　(1)开展直播课堂教学研究
　　为了实现两校区的师资共享，突破两校区教研的时间限制和空间限制，促进青年教师的快速成长，学校建设了基于两个校区的视频专网，在两校区安装了24套自动录播系统，实现了两校区视频同步。教学处从教研组着手，采用循环跟进的方式，利用视频专网开展直播课堂和网络教研开展专题教学研究，促进教师专业成长。
　　(2)开展翻转课堂实验研究
　　为了进一步深化教育教学改革，促进教学教育方式的变革，我校开展了翻转课堂实验研究。2012年，我校召开深化课程改革教育教学工作会议，会上开设了翻转课堂公开课，并组织全体教师进行专题研讨。2013年暑假，我校开设了翻转课堂实验班，积极进行翻转课堂的探索。目前，学校AP中心已经实现了基于IPAD的翻转课堂学习模式，本部不少老师也正借鉴翻转课堂的教学方式，利用“彩虹学堂”等网络平台进行翻转课堂教学有效性的探索。
　　3.课堂和课外相融合，促进学生个性化成长
　　如何解决大班化教学下个性化有效学习问题一直我校探索的重点。最终，微课短、小、精和可重复播放的特点让学校毅然决定利用微课来解决个性化学习问题。结合学校实际，我们决定将高一高二同步课堂中的教学重难点和高三的复习模块作为微课程的建设内容。
　　(1)层层落实，注重微课建设的系列化和精品化
　　为了提高微课的建设质量，学校的微课建设任务通过教学处—教研组—备课组这条线层层负责，分工落实。教学处负责顶层设计，教研组进行学科整体规划，备课组分工合作。微课程内容，如视频脚本、学案、习题等由有经验的老教师带领年轻教师合作完成，视频的录制由素质较好的年轻教师负责，备课组长最终负责所有内容的把关。
　　(2)数据分析，注重学生学习的针对性和个性化
　　①进行网络选修课建设，实现两校区精品选修课的共享。作为浙江省首批一级特色示范高中，我校省、市级精品课程数量名列前茅，为了更好地在两校区实现选修课程的共享，教师们将各教研组的精品选修课录制成微视频，形成教案、微视频、课后练习三个模块的学习内容。学校制定了网络选修课程管理制度，规范了网络选修课的管理，学生可利用课余时间进行网络选修课的学习，通过考核的学生可获得相应学分。
　　②进行“彩虹学堂”的建设，实现课堂教学和课外自学的整合。学校力图通过网络视频、网络交互以及在线测评等技术，采用社区化学习方式，打造交互式“超级课堂”，促进学生的主动发展，推进教学方式改革，“彩虹学堂” 正是基于上述理念建设的。“彩虹学堂”里的课程，由视频、学案、习题等组成，全部由学校老师利用课余时间完成。“彩虹学堂”按照正反馈思维、游戏化机制来设计，学生不断接受任务，完成任务，获得任务奖励，提高学生的成就感。学生还可以通过该系统查看其他学生最近的学习情况，从而达到竞争学习的目的。做错的题目，系统会自动编入错题集，学生能随时查看，老师也可以根据统计分析的结果进行有针对性的辅导。
　　四、数字彩虹工程建设成效
　　1.以微课建设为抓手，促进教学方式变革
　　(1)微课建设提高了教师的专业素养
　　近两年来，学校有计划有步骤地推进微课体系建设，在建设的同时也促进了教师专业素养的提升。截至2014年8月，各教研组共开发开设了23门网络选修课，73个“彩虹学堂”必修课学习模块(见图3)。我校数学教研组《数列与不等式》、物理教研组《高一机械能重难点系列》、生物教研组《聚焦染色体》等三个项目成功入围浙江省教育信息化基础教育微课征集活动，并在浙江省微课平台推广。2015年，学校开始着手打造基于学考、选考和同步课堂的三层次网络课程，各教研组正在积极研究各类课程的相关要求，进一步利用微课建设促进教师对新课程的理解。

　(2)微课建设促进了学生的混合学习
　　基础微课的建设不但为我校教师翻转课堂的教学模式打下了坚实的基础，更为学生的混合学习提供了保障。截至2014年8月，两校区共有3000多人次通过网络选修课的修习取得了相应的学分。2014年暑假，“彩虹学堂”的日均学生访问量更是达到了800-1200之间。学生逐渐开始适应利用网络进行自主学习，从单一的课堂学习模式转向利用课堂、网络、纸质材料等多种形式的混合学习模式，提高了主动学习的能力。2013年12月，华东师范大学慕课中心C20慕课联盟培训班成员一行近百人来我校考察，对我校微课建设给予高度肯定。2014年6月，学校在浙江省微课建设培训会议上作经验介绍。
　　2.以物联网建设为抓手,提升智慧校园管理
　　学校在多年信息化发展过程中，学校一直致力于打造校园信息化基础系统，已经形成了办公管理无纸化、异地管理同步化、信息管理及时化的两校区高效顺畅管理模式。为了进一步加强节约型校园和平安校园的建设，在原有管理机制的基础上，我校进一步开展了物联网建设探索，提升智慧管理水平(见图4)。

　(1)转手动管理为自动管理
　　学校通过物联网实现了宿舍管理员或相关教师对公寓中相关设备的控制、管理、统计分析等工作，从而实现智慧、节能、安全的管理模式。电器设备通过物联网连接以后，可以实现利用APP移动终端或电脑远程控制宿舍中的任意用电设备，或制定相关情景模式自动管理用电设备，免去人工手动的繁复。
　　(2)转被动管理为预警管理
　　物联网设备可以感知环境并通过环境的变化对设备做出相应调整，如根据设定设置空调自动开启和自动关闭功能，感知到宿舍内的人员移动和大功率用电器后，通过信息推送的方式告知管理者，减少浪费，消除安全隐患，并实现订制管理与信息预警的结合。
　　3.注重团队建设，科研成果显著
　　学校利用我校青年教师素质高的特点，建立各类青年教师研究小组，定期进行培训交流，培养一批教育技术骨干。学校将教育技术培训列入校本培训，在每个教研组设立信息化联络员，制定了《杭十四中教师教育技术能力培训计划》，利用教工大会、教研活动等时间，采用专题培训、微培训等多种培训方式，提高全体教师教育技术的理论和实践水平。
在学校教科处的引领下，学校将科研与信息化建设紧密结合，有多项课题在全国、省、市立项。其中课题《数字彩虹工程(DRP)促进学生差异化发展模式的实践研究》被确立为全国教育信息技术研究“十二五”规划2014年度重点课题。学校的《数字彩虹工程(DRP)促进差异化发展》入选全国教育信息化建设与应用典型案例。此外，学校的项目还成功申报2014年浙江省教育信息化优秀应用视频案例。
　　4.注重辐射引领，成果推广显著
　　两年来，学校共接待国内外、省内外共几十个信息化学习团队，起到很好的辐射引领作用。2013年10月，学校在浙江省数字校园示范建设校网络空间开通视频会议上作了经验介绍。2014年3月，学校在2014年全省教育技术系统业务培训会议上做了题为“数字校园促进差异化发展”的学校数字校园建设经验介绍。2014年10月，我校受邀参加了2014中国(杭州)国际电子商务博览会智慧教育展览。2015年1月，学校作为浙江省唯一一所普通高中被评为全国教育信息化创新应用先锋学校。2015年3月，学校受邀参加全国中小学教育信息化应用展演。
　　五、数字彩虹工程建设走向
　　作为学校工作的重点，数字化工作已经被列入了《杭十四中五年发展规划》，学校将以数字彩虹项目为抓手，推进智慧校园建设。
　　1.利用信息终端，解决翻转时间不够的问题
　　和美国的高中生相比，中国的高中生有着比较繁重的课业负担，他们没有充裕的时间观看教学视频并进行翻转学习。学习终端进课堂不但可以适当缓解这个问题，还可以有效解决走班教学中作业管理等相关问题。下一步学校将尝试引进学习终端，进一步开展翻转课堂和微课教学研究，尝试开辟一条集混合学习、家校联动的教学模式。
　　2.利用校企合作，解决教师激励机制的问题
　　我们从实践中发现，教师的激励机制不够是影响工作成效的一个重要因素。为了解决这个问题，学校正在尝试进行校企合作，利用市场机制来激励教师参与“彩虹学堂”的建设热情。此外，我们还将继续加强数据挖掘、数据分析，探索学科发展规律和学生认知规律。
　　六、结语
　　我们坚信，只要方向正确，措施得当，并切合学校的实际，那么，校园信息化建设一定会在深化教育教学改革中和特色办学中彰显它的能量，发挥其重要的作用。
　　参考文献：
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