北京市第二十中学创建于1951年，是新中国成立之初兴办的第一批学校。2004年学校被评为北京市示范高中校。目前一校三址，共占地160余亩，包括小营、新都、永泰校区，其中小营校区为完全中学，新都校区为初中校，永泰校区为九年一贯制学校。目前全校有师生3500多人。学校坚持立德树人，大力推进素质教育，以“德育为首，全面发展，追求一流，办有特色”为办学指导思想，以“扬五彩青春，做中国脊梁”为教育理念，注重培养学生全面、自由、个性地发展，着力于培养“志存高远，品学兼优，身心和谐，能力卓越”的国家栋梁。学校经过多年积累，形成了德育、体育、艺术、科技、心理健康等特色课程群，确立了“五彩课程体系”，即品德与修为、人文与社会、科学与技术、身心与健康、艺术与审美，彰显了丰富的课程资源。
　　新一轮高考改革打破了传统的考试模式，实施多元化评价机制、转变教育理念势在必行。按照北京市新中高考模式，取消文理分科，将学业水平考试纳入高考成绩录取，把高中综合素质评价作为高校录取的重要参考，势必带来高中教育理念的变革。高中要从过于偏重文理转向全面打好文理基础，从关注冷冰冰的分数转向关注活生生的人的发展，积极推进素质教育，切实促进学生全面而有个性地发展。这一改革有利于科学地选拔人才，有利于促进学生健康发展，维护社会公平，将会对高中教育产生积极而深远的影响，然而，也将给高中教育带来严峻的挑战。
　　北京二十中在北京市课程改革过程中，积极探索，围绕“以学生为主体，以育人为中心，一切为了学生的进步与发展”课改核心理念，通过课程改革、人工智能及大数据技术辅助，创设引领学生自主发展教学环境，形成北京二十中特色的多元、智能、综合、自主的新高考实施方案。
　　新高考改革给学校带来的挑战
　　1.如何选科
　　以前我国大多数地区高考为“3 文科综合”或“3 理科综合”，因此，高考分文史类、理工类等。为准备高考，一些高中从高二时就分文理科教学，导致学生知识结构不完整。新高考改革，取消文理分科，所有学生学习的语数外科目一样，除此，由学生在其他6门科目中任选高考科目，可以文理混搭，比如选择物理、历史、地理，这有助于学生选择自己感兴趣的科目组合，而不只是局限在文科综合、理科综合的选择。从理论上讲，新高考改革后，学生的科目组合有20 种之多，学校如何基于学生学科学情数据分析与学生志愿申报意向，结合学生综合素质情况，为学生提供科学的选科指导，帮助学生合理选择高考科目，是迫切需要解决的问题。
　　2.生涯如何规划
　　针对高中20多种组合选科，学生的科目选择如何进行，这要考虑几方面因素。一是大学录取时提出的科目要求，如果大学提出的科目要求少，每一个招生专业都不提科目要求，那么，学生的选择空间就很大;如果各专业都提出科目要求，即便只有一门，学生也会按学校要求选择一门，所以学生在进行选科时要充分考虑到高考时的志愿选择。二是学生在选择科目组合时，要根据自己的兴趣爱好、学业水平、智力情况及其他综合情况进行课程的选择，将自己的升学规划和兴趣充分地融合到课程学习中，会更加有助于人才的培养及学生将来职业的发展。
　　3.资源如何分配
　　新高考改革给予了考生选考自主权。也就是说，同一门科目，一部分同学选为学业水平考試，另一部分同学选为高考科目。不同的学生，对同一门科目关注度、要求会不一样。在这种情况下，初高中学校必然要全面推行学生选课和分层走班教学。
　　分班教学后，通常会打乱原有的教学班，同时衍生出许多新的教学班。学校要确保能在现有的教师及教室资源下，划分出最适合走班上课的教学班，有效地减少走班人次，降低管理成本，确保最大化地利用现有资源。针对2017年的高一新生，仅有10间教室排课，还需要兼顾课时及规格要求。这对学校管理提出了新的挑战。
　　4.学业数据如何发挥潜在价值
　　传统的考试和作业给学生的反馈只有对错和分数，评价反馈粗略、信息滞后，缺乏过程性学习诊断与评价，分数背后的价值没有得到挖掘。除此之外，仅凭学生的一次成绩无法评估学生的整体学习效果和诊断教学难点，教师无法精准教学，更无法帮助学生进行个性化学习。
　　北京二十中的解决方案
　　1.新高考背景下学生如何选科
　　北京二十中自2017年首次尝试高考选科模式：6选3。统计每届学生的选科结果，支持创建选师活动，并对教师进行投票。完善的统计分析报告，为学校进行选科分析总结提供了有力的支持。支持选师活动让学生选择喜欢的教师，查看选师结果统计，多个维度衡量最适合的组合。
　　北京二十中通过使用对每位学生的成绩、个性化测评、学科能力以及选考环境的客观因素分析的系统，完成一整套以学生为中心的个性化选科报告，帮助在校学生过滤庞杂、冗余的数据，并提供适合学生发展的选考组合。对学生各选科组合进行多个维度的分析与总结，生成个人选课推荐报告。对学生每一个选科组合的竞争力进行评估，完成对学生的最优选科组合的推荐。将学生最近一次和历次的成绩通过等值赋分制进行赋分，并进行多种数据对比。
　　2.新高考背景下如何走班排课
　　开课方案设计是北京二十中高考改革背景下新型教学模式的核心，学校需要在满足学生个性化选科需求前提下，结合学校资源情况、教学特色、学生选科数据等因素综合考量，制定个性化的课程分层方案，辅助学生分班策略，保证开课方案切实可行。
　　为应对新课改、新高考改革带来的教务管理挑战，北京二十中采用基于人工智能的分类排课算法的一键式智能排课系统，有效避免选课冲突，实现在同等师资、教室资源前提下的志愿满足率最优，让每位学生都能按照自己的志愿上课。不仅能有效规避人工排课过程中的费时费力，更能最大限度满足学生个性化需求。
　　（1）采用科目分层教学模式，学生志愿满足率100%。针对单个科目进行分层分班，使每位学生都可以根据自己的学习程度选择班级，不再因为没有合适的组合而“委屈”自己。 　　（2）合理配置教学资源，降低学校运营成本。在考虑教室和教师资源情况下，避免增加大量的教师和教室资源，降低学校运营成本。
　　（3）支持全学科走班排课，提升学习效果。可以支持全学科走班排课，保障了学生自主选科情况下的高志愿满足率，学生可以根据自己的学习程度与爱好，选择不同层次并适合自己的教师，满足个性化需求的同时，极大地提升了学习效果。
　　（4）运用智能排课算法，提高工作效率。针对分层教学所需，需要大规模运算智能排课算法，确保录入规则总满足率，轻松运算出最完美的课表，解放了排课教师的大脑和双手，提高了工作效率。
　　3.走班制学生考勤如何管理
　　新高考下学校的走班教学制打破了传统教学中学生、教师、教室相对固定的局限，学生可以根据自己的兴趣和选择在不同的班级上课。为了配合学校走班教学更好地实施，发挥其应有的作用，就需要有相關配套设施提供保障。学生的考勤工作在学生走班上课之后显得尤为重要，走班制班级的考勤与传统班级有很大不同，它所涉及的学生信息更复杂，统计考勤的难度更大。
　　北京二十中针对走班课统计学生考勤耗时费力的情况，采用走班考勤平台，走班考勤平台与智能排课系统的数据互联互通，同时结合智能班牌系统，通过调取班级课表展现在智能班牌上，学生只需要在课前通过一卡通靠近智能班牌，就能够实现走班考勤。一方面，智能考勤不仅能大幅度提高工作效率，也能克服人工考勤因人而存在的种种问题，提高课堂效率;能够最大限度地利用走班排课数据，实现排课数据的价值最大化，同时智能考勤实现了学生的自我管理，能真正严格考勤。另一方面，学校、班主任、任课教师能及时了解学生上课的情况，第一时间发现学生存在的问题，尽快帮助解决，克服考勤监管滞后的弊端。
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