數字教育與智慧教育范文

時間:2023-06-02 15:03:31

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數字教育與智慧教育

篇1

我們現在已經進入到名副其實的信息社會,整個技術的發展越來越生態化,所有的設備和內容都已經數字化。計算、通信、內容和電子消費正在融合、貫通,形成信息生態。電腦從奢侈品變成消費品,價格越來越低、性能越來越強大、表現形態越來越生活化,網絡也已經無處不在,再加上云計算技術,匯聚智能,產生聚變。無處不在的智能終端、無處不在的網絡和聚合海量數據的云平臺,構建了無處不在的計算空間。我們的生存環境不再是單純的物理環境,而是經過技術改造的環境。我們正處在一個虛實融合的世界里。人的空間、物的空間和信息的空間正在相互交織,形成一個不可分割的信息生態。信息技術的發展正在發生巨大的轉變,計算模型正在轉型,普適計算越來越成為現實,計算正“消失”在我們的生活中。信息生態環境強調把計算機嵌入到環境或日常工具中去,讓計算機本身從人們的視線中消失,讓人們注意的中心回歸到要完成的任務本身。技術的發展將從人適應技術轉化為技術適應人,這是整個信息技術的發展和演化的趨勢。

智慧教育及其內涵

智慧教育是依托物聯網、云計算、無線通信等新一代信息技術所打造的物聯化、智能化、感知化、泛在化的新型教育形態和教育模式。它的核心內涵是通過信息技術來分擔大量煩瑣的、機械的、簡單重復的教學和管理任務,滿足教師、學生、管理者、家長以及社會公眾的智慧教育需求。師生將更多的心理資源(如注意力、創造力、動力系統)投入到更為復雜的、更有價值的教學和學習任務中來,從而保證學生批判能力、創造力、協作能力、問題解決能力得以發展,以適應21世紀的需要。它的核心追求是教育與技術的深度融合。智慧教育具有六個核心特征,即情境感知、無縫連接、智能交互、智能管控、按需推送、可視化。它背后的核心技術包括云計算、物聯網、大數據、泛在網絡和移動技術等。

各國的智慧教育的實踐

韓國政府在2011年9月了“智慧教育”未來學校計劃,提出了智慧教育策略,通過電子教材、構建智能適應的云平臺和教師培訓變革韓國的傳統教和學方式。到2015年,所有的學生將通過無線網絡獲取基于云的教育服務,實現學習者隨時隨地的學習資源需求,同時也為教師進一步提高教學技能提供良好的機會。

2012年,澳大利亞提出要“轉變澳大利亞教育系統”的智慧教育方案,目標是吸引更多學生、提高教師和管理者的能力、培養高能力具有全球技能的勞動力。美國俄亥俄州的智慧教育,一是建立跟蹤學生學業成就的學生數據系統,便于教師、家長和管理者了解;二是強調教學資源共享,建立資源共享機制,制定個性化教學輔導方案;三是強調社會交往,通過虛擬和現實結合的社交促進學習者社會性能力的成長。

泰國“智慧教育計劃”將采用學習者為中心的發展模型和“一對一”的數字教室進行學習范式的轉換。每位學生在教室里都擁有平板電腦,實現內容的探究、自主學習、協作交流以及過程性的評價。

新加坡iN2015計劃,強調智能接入、智能學習和智能體驗,目標是通過創新性地使用信息技術,營造一個有吸引力的智慧學習環境,以滿足學習者的多樣化、個性化需求。

智慧教育轉型

從數字教育到智慧教育不只是詞匯的改變,更是實實在在的訴求改變,會給我們的教育帶來實質性的轉型。包括理念轉型、教學轉型、學習轉型、管理轉型和評價轉型。

1.理念轉型

隨著無所不在的計算技術(ubiquitous computing)及移動通信技術的發展成熟, 人們開始考慮用“U”(ubiquitous,意指“無所不在的”) 取代原先的“E”,描述21世紀“無所不在的”信息社會。從“E ”到“U ”看上去只是一個名詞的改動,卻蘊涵了理念、目標、路徑乃至整個戰略框架的深刻轉變。

美國“2010國家教育技術規劃”提出了學習的信息生態模型。在此模型中,技術不再是單獨的工具,而是蘊含了許多不同類型的專業資源、人和工具,它們以互補的方式共同運作,革新了學生及其學習環境之間的作用關系,建立和維護了一種創新性的生態圈或者學習文化。

學習者在這種生態圈中,他們彼此之間、與教師之間、與家長之間,以及與社會專業人士之間存在著不同于現在形態的互動關系,學生的主體地位明顯凸顯出來了。學習內容的來源、學習方式發生了根本性變革,每個人既是知識的生產者,也是知識的消費者。技術從作為支持個體的工具更多地轉變為一種支持泛在學習、自由探究、知識建構、交流協作的無縫學習環境。學校和教育機構不再是封閉的社會單元,而是通過網絡匯聚作用,形成集體智慧聚變的節點,是一個充滿活力、人性化和高度社會化的地方;不再是靜態知識的倉儲,而是開放的、流動的、社會性的、分布的、連接的智慧認知網絡與個性化發展空間。

這種生態環境不是一個割裂的學習空間,而是通過網絡連接全球性社會的,連接學生日常生活經驗與未來生活,學習也不僅僅發生教室和學校里,而是終身的、全面的、按需獲得的。此模型之所以具有重要的啟示性作用,是因為該模型強調技術與教育服務的融合、人和技術的融合、實體的空間和虛擬的空間融合,形成一個技術完全融入“學習”的和諧教育信息生態。它從整體優化的視角考查技術在教育中的角色與定位,從技術要素的關注到人和技術之間的關系關注,強調技術和人相互作用的整體優化變革,強調技術與技術之間、技術與人之間信息的無縫流通、認知的分布均衡。

從技術幫助教師教,到技術營造探究性學習環境,促進學習者的認知建構。教學范式要從“教師教什么”轉變成“學生學什么”為主的觀念,教師從知識傳授者變成依學生個人特質作知識提供及輔助者的角色,學生也由被動接受知識轉為以主動、積極的態度來進行自主性的學習。

2.教學轉型

教學要從教學資源設計、重視講解,機械性的學習結果,學習行為觀察,到重視活動設計、活動引導,適應性評價學習結果,學習活動干預的轉變。

3.學習轉型

要支持多種學習模式的混合式學習形態。富有挑戰性、培養學習智慧的主動學習將成為課堂教學新的重點。

4.管理轉型

提升自動化管理水平,降低管理負擔,為教育的科學決策提供數據支持,讓數據說話。

5.評價的轉型

借助技術來測量相關的內容,并使用獲得的數據來持續改善各級教育系統。使評價從經驗主義走向數據主義。建立科學的評估模型,持續跟蹤記錄。利用技術收集、判斷學生已掌握的知識和技能,進行診斷性評價。學習系統掌握更多關于學習者能力水平的信息,為其提供越來越個性化的支持。實現基于網絡的多元評價主體的評價。

智慧教育蘊涵著教育信息化范式的重大轉型,隨著技術的進步,我們更多地強調從數字教育到智慧教育的轉型,強調用技術提高局部效率到用技術推動教育流程變革的轉型。新的十年的教育信息化核心追求、訴求、突破在于用技術重構教育的業務流程,這應該是我們教育信息化應努力聚焦的重點。

篇2

2013年12月份,我有幸參加了青浦進修學院第二輪骨干班的開班儀式。黃海忠老師給我們上了一堂生動而又倍受啟迪的課程-----“像孔子一樣教書育人。”

《論語》博大精深,作為精神食糧滋養了我們民族兩千多年;《論語》的內容包括孔子的政治主張、倫理觀念、道德修養、教育原則和教育方法等。其中孔子的教育思想給我留下頗深的印象,得到很多的啟示。

正如黃老師講道:“安人守禮,重視德育,注重全面發展。”這和孔子在《論語*為政》中所言:“為政以德,譬如北辰,居其所而眾星拱之”是相一致的。作為教育工作者,要把德育放在首要位置,理應對學生進行仁、義、禮、智、信、直、勇等全方位的道德教育,培養學生的道德感和責任感,將健全的人格培養放在第一位,然后才傳道授業解惑。

與此同時,他還講到:孔子善于因材施教,善于使用啟發式的教學法。殊不知,在教學實踐中,孔子把他的教育思想和方法與現實生活聯系起來,因事而教,因教啟事,收到了相當好的效果。子曰:“中人以上,可以語上也;中人以下,不可以語上也”。他的不同,是解釋的方式、舉例的深淺因人而異,最終目的是要使每個學生循序漸進,都得到應有的發展,成為社會各個方面的有用之才。

這對于身居一線的教育工作者,在教學過程中,采取因材施教、循循善誘、學思做相結合是有十分重要的指導意義。于我,作為一名英語教師,面對班上存在較為明顯的兩極分化的現象,我一方面積極引導優等生去探討、思考并解決學習問題;另一方面,充分發揮優等生的自主能動性,實行“一幫一,快樂你我”的結對活動,旨在幫助那些基礎薄弱的后進生。除此之外,針對那些極個別的智障學生,則從最簡單的字母、單詞拼讀入手,給予鼓勵和掌聲,使每一個學生在不同層次上,都有所進步,從而增強自信心。

我們都知道,孔子是“言傳身教”的第一個倡導者和實踐者。孔子認為自己的行為能夠成為別人的榜樣,這比說多少道理都有用,也更有意義,因此他時刻提倡“身正”。我們教育工作者不應該記住“身教重于言教嗎”?真正做到公平教育。我曾經在一本書上看過這樣一句話:“人,可以有近視眼、遠視眼,做教師的千萬不可有歧視眼。”這正是要求教師要公平、公正的去對待每一個學生,用自己的言行舉止去感染學生。

篇3

一、 培養思維品質,提高數學能力。

智能資源的核心是思維能力。現代社會生產力的高速發展對人們指出了知識需隨時更新與換代的要求。在數學教學活動中,若讓學生得到的僅是一些公式或定理等結論或僅用于解數學題的解題術(死方法),則學生很難適應社會的需要。更何況絕大部分學生離開學校走向社會后,所從事的工作都很少用上高中及以上的數學知識,久而久之,所學知識大部分都會忘記。若學生在學習過程中提高了思維能力,就會把所學數學知識和方法遷移到其相關專業領域中去,在工作中把這種數學能力轉化成其相關的工作能力(正如電能轉化成光能或熱能一樣)。并用思維這把“鑰匙”去打開其未知的知識寶庫,適應科技更新與換代的需要。因而開發智能資源,必須培養思維品質、提高思維能力。數學思維主要依靠理論抽象的邏輯思維,培養思維品質應在解決問題的思維過程中進行。

解決某個未知的數學問題,開始時常有一種“摸著石頭過河”的感覺,這需要鼓勵并引導學生在手腦并用的過程中大膽探索,這個探索過程正是思維能動性的表現。一個復雜的問題,一此意想不到的收獲。從廣義上講,一切解題的方法都是探索法。探索,應從審題開始,即在準確理解題意的基礎上,由各個條件和結論分別展開最直接的聯想,提取并產生大量信息。如題目與哪些知識有關,有哪些方法可供選擇,甚至初步估計命題者的意圖等。探索應充分運用已有的信息,將已有的信息重新編排和歸類;探索還應從簡單的或熟悉的開始,正如做某事,需找人幫忙,你會首先想到你的親友或鄰近的人,一個看似復雜或陌生的問題總有它簡單或熟悉的“配件”,以簡單的情形作突破口,大膽嘗試,經過運算探索后,很可能會出現一此意想不到的收獲。探索是有目的的,有些問題本就有明確的結論(如證明題),這種題,在分析問題和試探每一步路時,必須時刻關注結論,做到“有的放矢”。即使無明確結論的開放題,往往也可以先“粗略估計”或猜想出結論可能是什么。“先猜,后證——這是大多數發現之道”。由其對理論性很強的數學科學更有效。通過此探索過程逐步啟發學生抽象、概括出解決這類問題的常見方法,待各種方法明朗化后,學生解決問題時靠“碰”、靠“撞”的偶然性還很強,還需把這種偶然的成功轉化成必然的成功,故需再根據問題的不同需要分析各種方法的適用性和局限性,總結問題的“危險點”,使學生不受錯誤方法“先入為主”的影響,能從錯誤思路中退回來,從而培養思維的目的性和批判性。在此基礎上,再結合數學分類討論的思想,設計更深層的問題,使學生在分析與綜合、類比與聯想中,既能全面分析問題,又能分清主次,培養思維的深刻性和廣闊性。在解決問題的各層次中,學生必能發現一些巧解或出現某些意想不到的收獲,教師應借此思維慣性,適度進行一題多解、多變、多用,從而在思維的發散與集中及問題的變化中培養了思維的靈活性,在熟練和積累中培養了思維的敏捷性。

二、 精心構想教法,分步實現目標。

學生學習數學,對概念、公式、定理的理解或證明等,通過教師講評而聽懂后,往往條件反射式地把“重心”轉移到結論本身或利用結論解題上去,對數學方法也往往只注意什么題型用什么方法,而對此方法的依據不重視。學生最初雖聽懂了,但并未徹底掌握,更因以后“重心”轉移而遺忘。如正、余弦定理,絕大部分高中生已能較熟練地運用,但若問如何證明,高三大部分學生短時內都反應不過來,等等。這種“重結論、輕過程”的現象是中學生學習的一共性,故教師應加強知識形成過程的教學。

大部分知識或方法,若因過程不清就無法解題或直接影響相關知識的學習。這種情況下,一開始就應淡化結論,把過程講透,并在相關知識的教學中反復強調和運用此過程中的思想方法,并通過恰當設問,創設思維情境,進一步有意識地把學生的注意力自然地集中到過程上來。

有一部分知識,其形成過程中的思想方法在學習和運用的初級階段作用偏小,但其結論很明(公式化或定理化等),且運用結論在解題或學習相關知識中的作用較大,學生學習興趣也較濃,形成過程不夠清楚對近期學習影響不大(正如第二次數學危機并不影響數學的高速發展一樣)。這種情況下,不妨先滿足學生求新求快的心理,對教學確立個近期目標和遠期目標,先“走馬觀花”式地拖一段教學進度,待學生對結論已熟練,需轉入較深層的研究時,再回過頭來,采取有意識設置“陷阱”讓學生先錯,以幫助學生發現問題,激發其研究動機,引導學生自覺由結論向過程轉向,進一步解決問題。如此分步確立教學目標,再逐步深透、逐層解決的方法,比一步到位或枯燥地強調注意過程的效果應好得多。總之,開發智能資源,既不是電視娛樂中的腦筋急轉彎,也不能設想用幾節單一的智能開發課來解決問題。而應是慣穿于整個教學活動與生活實踐的過程之中。

三、 建立數學思想,指導學習方法。

開發數學智能,還在于建立數學思想。沒有思想,則近乎于木偶。“重技巧、輕思想”是中學生學習的又一共性。學生中出現的一些解題技巧,或來自于課外讀物,或來自于少部分優生的發現與創造。針對這種現象,教師在對學生贊賞之后,應緊接著分析其使用的條件,對其中常規、常用的應加以推廣,但對部分過余特殊化的,則應向學生指出,這種巧解或“靈感”是知識和方法熟練到一定程度后的一種思維的“火花”閃現,具有很強的偶然性。我們不應刻意追求巧解,而應把重點放在“通性通法”上,并將這種熟練程度再上升到一種近乎于“自動化”的程度,就形成了一種高于技巧的技能。

弄清教材程序,了解編者的意圖或介紹數學各分支的作用,也有利于學生建立數學思想。如解析幾何中“前言”這節課,可適當讓學生了解一點數學發展史,明白笛卡爾創立解析幾何是為了通過坐標系把代數與幾何兩大領域聯系起來,并可借恩格斯對笛卡爾工作的評價幫助學生把運動和辯證法帶入數學,進一步認識變量數學。這樣既有利于學生掌握后面的解析法,也有利于學生重新理解前面的函數知識與方法,從而建立數形結合的思想及函數與方程的思想。深鉆教材及大綱,開發教材例、習題及數學語言的應用等潛在功能,適度改造與深化教材,如變必然題為探索題或開放題,可培養學生思維的發散與集中,并從中進行規納猜想,培養學生的數學意識和直覺能力。這樣通過“重內容、輕形式;重思想、輕技巧”的引導,使學生從具體方法依據中升華到數學思想上來。

要搞好教學這個雙邊活動,還需指導學生學習方法,使學生變被動學習為主動學習,提高學習興趣的持久性。“天才在于積累”。數學雖主要依靠間接思維,但首先必須儲備、積累豐富的基礎知識等前人的直接經驗,故而也要記憶。數學概念或方法的名稱往往與字面上的含義有關,但更重要的是理解其內含和外延,因而應根據學生的身心特征和遺忘規律,結合科學的記憶方法和數學學科的特點,指導學生通過過程與關系,重視理解記憶和有意識與無意識相交叉的記憶方法,以提高記憶能力。指導學習方法同時還需培養學生良好的學習習慣和注意能力。針對數學科的特點,可通過以數學規范性的教育來實現。它包括思維過程及解題格式的規范,要做什么,應先有什么,因果關系、邏輯推理不能混亂。不少學生的解題過程總給人一種拼湊起來的感覺,正是缺泛這種規范性的原因。數學規范性還包括數學語言(文字語言、符號語言、圖形語言)的規范。“數學語言是數學水平及素養的重要反映”,不會語言,等于是一個啞巴,思維也無從依靠。

四、 配合教學管理,保證教學質量。

“要成材,先成人。”教書要育人,管理出效益。老師參與或配合教學管理的過程中,在搞好教學常規,保證教學秩序的前提下,應結合其學科特點、社會需要、生活實踐、學生個性特點及個人需要(包括近期目標與遠期理想),對學生進行具有實質性內容的前途、理想教育,幫助學生明確學習目的,培養學習興趣,從而健康、全面發展。否則,“為中華之崛起而讀書”就成了一句空洞的口號。數學科是一門理論性很強的自然科學,其本身內容的豐富性、邏輯的嚴密性及思維的靈活性均可培養學生的學習興趣。數學思想與方法、數學與相關學科的聯系、數學研究的對象及數學的作用、生活中的數學、數學高考題的研究和開發等等,都可作為激發學生學習動機的材料。日常生活中,教師與學生的閑談也能富有教育意義,可針對不同學生的興趣特點,通過管理、天文、軍事、公安、體育、三峽工程等話題,從公元前五世紀古希臘畢達哥拉斯學派研究數學的美學情趣__萬物皆數,與第一次數學危機,到20世紀初數學家的驚嘆:“驚人的巧合:萬物皆數。”讓學生從這個歷史經歷了的否定之否定的過程中感受到數學的偉大作用。

篇4

2019-2020學年小學數學人教版二年級下冊

6.1有余數的除法

同步練習

姓名:________

班級:________

成績:________

小朋友們,經過一段時間的學習,你們一定進步不少吧,今天就讓我們來檢驗一下!

一、按要求回答。

(共8題;共28分)

1.

(5分)

圈一圈,填一填。

(1)

8個橘子,每4個分成一份________(圈一圈),平均分成了________份。

(2)

8個橘子,每3個分一份________(圈一圈),平均分成了________份,還剩________個。

2.

(1分)

(2019三下·巴彥淖爾月考)

÷5=16…,余數最大是________,這時被除數是________.

3.

(1分)

(2019三下·江城期中)

一道除法算式中,商和余數都是4,除數比余數多5.被除數是________.

4.

(5分)

(2019二下·商丘期末)

45個布娃娃,裝在8個箱子里,平均每箱裝幾個,還剩幾個?

5.

(5分)

(2019三上·沛縣開學考)

有30個氣球,每4個扎成一把,可以扎成幾把?還剩幾個氣球?

6.

(5分)

(2019二下·惠陽期中)

列整式計算。

(1)

54÷6=

(2)

67÷7=

(3)

30÷7=

(4)

89÷9=

7.

(5分)

連一連

8.

(1分)

(2019三下·惠陽期中)

)÷7=26……(

),當余數最小時,被除數應是________。當余數最大時,被除數應是________,

參考答案

一、按要求回答。

(共8題;共28分)

1-1、

1-2、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

6-2、

6-3、

6-4、

篇5

1.創新智慧途徑,構建學習環境

在當前電子書包廣泛應用的背景下,智慧教育模式應該把電子書包作為學生的主要學習途徑和平臺,構建一個能夠幫助學生實現智慧學習的環境,以此來滿足學習者不同的學習需求。現有的電子書包平臺包括課堂交互系統、手機終端、交顯設備、互聯網物理環境、教學平臺軟件,還包括電子課本、數字教學資源、學科工具等。除此之外,電子書包還包括利用二維碼、自然交互技術、物聯網、多屏互動等先進的電子技術構建的智慧學習的環境。電子書包能夠讓學生在智慧學習的環境中充分發揮出主觀能動性,使課堂的創新實踐活動能夠得以順利開展。同時,能夠讓極具個性的課外學習發揮出積極的作用。當前已經有部分學校與因特網聯合,開發電子課本并在小學課堂中實踐應用,部分高中利用交互系統創建高效課堂進行課堂教學應用,這些都基于電子書包的創新技術實現了智慧學習的目的。

近年來國外媒體的調查報告顯示,學習分析已經成為教育的熱點。學習分析是指通過對學生的學習情況及學習環境進行數據收集、測量分析來了解和優化學生的學習情況和學習環境,為教育機構、學校、教師和學生提供科學的決策方案和個性化的教學服務,以此達到優化教學的目的。目前,學校對于數據構架和一些有關學習分析的研究為數字化教育服務奠定了良好的基礎。

2.創建智慧課程,激發學生潛能

智慧學習是利用適當的技術資源,使用科學的方法來構建高效、創新的學習方式。由信息化教育技術支持的智慧學習,能夠使學習者學習范圍擴大,靈活掌握學習方式及學習選擇權,從而進行自主的、多元的、協作性的學習。學生可以靈活掌握學習手段、學習時間、學習內容,從而使學生的個性得到充分張揚。智慧課程的開發,有利于培養學生的高級思維能力和創新能力,讓教師有智慧的教,學生有智慧的學。數字化教育平臺是當代最能夠發揮大智慧的課程。它具有生成性和發展性,同時也具備多元性和選擇性。數字化教育平臺集智慧性、創造性、虛擬性、廣泛性與終身性等多種特點于一身。課程形態的權威融合性將傳統與數字信息相融合,校內校外、國內國外融合,線上線下、正式與非正式融合,逐步形成立體教學。數字化教學能夠利用可視化網絡把社會場景搬到教室,使學生在課堂上就能與專家互動,使學生足不出戶就可以置身于學術前沿。

3.利用智慧評價,引導健康發展

智慧型學習評價是通過先進的分析技術、視頻技術、感知技術,使學生和教師能夠對學生的學習狀態更好的了解。智慧型學習評價能夠利用大數據與學習分析全面、多元的對學生進行發展性、增量性評價,它更多地關注于學生的發展潛質與創新能力相關的評價。教師利用學習信息大數據,對學生進行科學、發展的評價,為學生的學習情況號脈、開方,正確引導學生智慧成長。從學習分析及大數據中教師可以了解到學生的學習習慣、學習方式、學習效率、努力程度、學習軌跡及學習嘗試、學習成果等情況,這些都是智慧評價的依據。教師根據這些數據分析,為學生號脈配方,引導學生健康、智慧的發展。

智慧評價在高考錄取時也可以充分發揮其智慧性。智慧評價能夠通過學生高考情況對其素質、能力、知識等進行“體檢分析”,為學生今后的發展提供建議。智慧評價能夠通過分析給學校開出針對學生發展的建議書,讓學校、教師通過教育分析報告,對學生有更加充分的了解,使學生今后的發展方向更加明確,使學生能夠得到科學的評價,合理的發展。智慧評價學習方法把經驗評價引向了更加科學的數據分析、發展性評價;使教與學更加有的放矢;使信息化教育應用水平得到提高。

篇6

2010年,在信息化“十二五”規劃中,浙江大學提出 “智慧校園”的概念。這幅藍圖描繪的是:無處不在的網絡學習、融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。智慧校園具有三個核心特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域,實現互聯和協作;三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。北京師范大學黃榮懷教授提出的智慧校園概念則主要將“利用包括物聯網、云計算等新興技術與教育教學過程融合,最終實現對教育教學模式的轉變”作為智慧校園的概念核心。

朝陽區在實踐智慧校園建設的同時,逐步形成了自己的理解和思路。

首先,建設智慧校園,在物理層面上教室的形態需要進行必要的改變。這是由于未來以教師講授為主的教學模式將越來越少,以學生自學為主導研究性學習甚至顛倒課堂的教學模式越來越受到重視。這些學習模式更加側重于學生的研究與師生、生生之間的互動,培養學習能力而非單純的知識掌握成為教育的新目標。

其次,智慧校園應當對學生的學習過程有相對完整、全面的記錄,并應當能夠智能地輔助學生的學習,從而對學生的個性化學習提供技術支撐、對學生的過程性評價提供數據支撐。智慧校園中的教師和學生習慣于信息化的學習和工作模式,從而使得所有數據與資源能夠被自然地采集而非被動地錄入到系統中,信息化的使用變成一種自發的行為與工作習慣。

再次,智慧校園應當在時空上繼數字校園概念之后進一步進行拓展,利用包括物聯網傳感器、智能終端等技術,將學校服務推送到學生、家長身邊,實現學校資源與社會資源的結合,充分利用社會的力量輔助教育,在根本上擺脫目前技術進步領先于教育的現狀。

基于上述三點,北京市朝陽區將通過在現有數字校園學校中選擇使用效果較好,校長有意愿、有想法推進信息化與教育工作的學校開展智慧校園試點工作。在智慧校園試點工作的設計上,主要考慮以下三個方面。

首先,智慧教室的建設作為智慧校園中的重要基礎設施不可或缺。第一,隨著平板觸控電腦的推出與快速普及,集成平板電腦的智慧課桌將取代學生的傳統課桌。第二,基于物聯網技術實現對于教室內部的溫度、濕度、亮度自動調節,從而保障教室在物理和化學方面適宜學習。第三,在教室的物理擺放設計過程中,應注重學生的群體流與研究型學習的需求,以團隊合作模式開展學習為主要形式。第四,包括遠程視頻互聯、高速有線與無線網絡的提供將作為像水電一樣的必要基礎設施出現在教室中。

其次,作為智慧校園的中樞與大腦,由數字校園管理平臺基礎發展而來的智慧校園系統,不但能夠實現相對基礎的數據處理、分析功能,更應該利用各類數據的分析結果,對包括教師、學生、家長在內的教育參與者進行反饋,實現如按照教師所教年級、學科以及教學進度提供資源推送服務,并按照教師對于資源的使用習慣、不同用戶的教學習慣,在后續過程中更加精準地完成教學資源的推送服務。對于學生,則通過對包括學生各類測驗等獲得的數據與知識點對照分析,自動為學生提供相應的針對性強的練習試題。按照家長所關心的不同方面,在將學生在校情況反饋給家長的同時,還能夠基于海量數據關聯分析,就學生有關表現可能出現的后期影響提供提示與解決建議。

最后,作為智慧校園的參與主體,教師和學生教與學的模式將發生根本的變化。他們都需要適應新的信息化的教學方式,學生要利用包括在線學習在內的全新學習手段,通過自主探究式的學習方式,將知識還原為過程,從而提高學生的學習興趣與知識掌握程度,實現學而不忘的效果。這些方式的轉變,將各項工作都基于信息技術所帶來的各類應用實現,各類數據、生成性資源被自然地記錄到智慧校園系統中,從而在將來為準確地把握教學過程中各類問題的相關性提供海量數據。

篇7

[關鍵詞]智慧校園;體系架構;轉型發展;應用規劃

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.135

[中圖分類號]TP393.18 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2016)22-0-02

目前,各高校都相繼開啟了教育信息化“十三五”規劃建設,以“互聯網+教育”理念指導的各個高校信息化建設正處于從數字校園到智慧校園的轉型發展期,大多數的高校處于智慧校園的建設成長期,針對數字校園建設時期存在的突出問題,通過智慧校園的建設彌補不足,進行準確的定位,充分發揮信息化建設的作用,是信息化建設重點。

1 智慧校園是對數字校園的補充與發展

數字校園建設時期,各高校的信息化建設主要圍繞運用多種信息化手段服務教學科研,豐富教學資源,業務系統建設與集成,建立網站門戶等方式開展信息化建設,數字校園建設強調信息技術服務教育教學,這是教育信息化的目標,也是推動教育發展的動力,但要應對學生對多種學習方式的需求,只注重網絡基礎設施和存儲空間建設,從軟件定義世界的角度上難以支撐學與教的變革,特別是在數據的利用分析和學生生活空間需求擴展方面捉襟見肘。

智慧校園可以充分利用數字校園建設時期建立的共享數據中心、應用集成平臺來提供數據和基本業務的支撐,同時,智慧校園有其自身特點:網絡的無縫互通、打破學校壁壘網絡學習、大數據挖掘分析、情景感知的個性化推送服務、社交化網絡媒體交互,等等。結合智慧校園的特征,建立一種數字校園建設補充與發展的轉型模式尤為重要。

2 智慧校園的建設目標

高校信息化的目標是促進學校教育內容、教學手段和方法現代化。創新人才培養、科研組織和社會服務模式,推動文化傳承創新,促進高等教育質量全面提高。因此,高校智慧校園的發展目標,就是要支撐高校四項基本職能與管理服務的改革創新。另外在智慧管理決策、智慧生活服務方面也需要確立明確的發展目標。

3 智慧校園的體系架構

從數字校園到智慧校園,需要融合全新的服務理念、全面的管理業務和信息共享機制,優化流程,提升管理水平。在借鑒國內多所高校智慧校園規劃建設模式的基礎上,結合應用型藝術高校的特點,筆者設計了智慧校園建設的總體架構模型。該模型從下到上依次分為基礎設施層、共享數據中心層、應用系統與資源層、服務總線層和服務中心層,共五個層次,o以信息標準與規范體系、運行維護與安全體系兩個保障體系保障智慧校園的規范建設與運行維護。

4 從數字校園到智慧校園轉型的典型應用規劃

4.1 逐步完善網絡基礎設施平臺,為智慧校園建設奠定基礎

增加校園網絡出口帶寬,采用萬兆出口設備,分區域進行無線網絡建設,逐步實現學校無線全覆蓋的目標。建設有線與無線雙網覆蓋的網絡環境,使網絡覆蓋率達到100%,為學校提供高速、便捷、安全的校園網絡服務,實現辦公自動化、管理信息化,建立計算機網絡輔助教學系統,開展網絡教學服務,實現校園智慧化。

4.2 以服務教學工作為核心,加強教育大數據建設

根據現有教務系統存在的體系結構不良、缺少移動端支持、對數據的利用不足等困境,建設新型的教務系統,逐步實現對教務門戶的升級改造、掌上教務、個性化數據挖據、教師與信息化建設協同發展等建設工作。

4.3 運用多種信息化教學手段,使信息化與教學深入融合

建設10個平臺:應用廣泛的網絡課程平臺、開放資源推薦平臺、MOOC實踐學習平臺、畢業論文防抄襲檢測平臺、基于微博、微校園(APP)的移動學習平臺、課堂實錄課程資源平臺、數字教學參考文獻平臺、教學環境虛擬仿真軟件平臺、課堂教學監控系統、學生電子學習檔案平臺。逐步通過網絡教學、虛擬現實技術、微課等多種方式豐富網絡教學手段。

4.4 為教學提供現代教育技術支持,利用先進設備提升教學效果

引進MOOC、翻轉課堂的相關應用,提高課堂授課的效果,同時采用逐步建設投影清晰度高的投影器材和液晶屏幕,擴大網絡通達教室數量,通過服務器集群提供對教學用軟件或應用系統的支撐服務,通過智能一卡通系統管理教學場所,監控教學質量保障體系。

4.5 加快智慧校園、“互聯網+”方面的應用

建設統一的共享數據中心和綜合信息服務平臺,為師生員工和學院領導提供便捷的數據呈現、數據統計和分析以及一些整合應用服務。通過部署可配置的PC門戶和移動門戶,在全校范圍內較為快速地實現數據的有效利用。

4.6 加強特色知識資源平臺建設,為師生提供豐富的網絡資源

科學規劃、統籌安排,大力加強網絡課程建設,積極開展網絡教學;分期進行具有特色的各類資源庫建設。如:作品庫、多媒體數據庫、教學資源庫等,為教學、科研創造良好的信息環境。

4.7 智能一卡通建設,為學生提供便利的生活服務空間

建立以卡為媒介的、面向全校師生的綜合平臺,覆蓋身份識別、消費服務、金融服務、信息服務、流程整合等領域,形成高效穩定、功能全面、擴展靈活、管理方便的新一代“智慧一卡通”系統平臺,實現“智慧校園”的建設目標。

4.8 網絡信息安全建設,建設綠色網絡環境

對用戶上網行為進行審計,優化網絡結構,通過防火墻技術、入侵檢測技術保護校內數據中心資源,數據的統一備份和容災處理,保證數據實時更新和高度一致,為師生建設一個綠色的網絡環境。分析網絡行為,個性化滿足學生的需求,引導學生朝著良性方向發展。

4.9 應用系統集成建設,實現校外管理流程的智能化

根據實際需要建設智慧化應用系統。并將應用系統中的數據進行規范化整合和處理,消除信息孤島,打造統一的應用系統平臺。

4.10 智慧圖書館建設,實現個性化知識服務

建設以采購、編目、館藏、流通及館際互借等為核心的圖書管理信息系統及資料檢索系統,豐富網上圖書借閱功能,建設大容量的圖書資料存儲系統,實現圖書文獻數字化,對館藏資源和服務的深層次挖掘,結合讀者需求模型而建立起來專家級知識服務系統,具有顯著的個性化特征。

主要參考文獻

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[6]宓,趙澤宇.大數據創新智慧校園服務[J].中國教育信息化,2013(24).

篇8

關鍵詞: 互聯網+; 智慧校園; 建設模式; 教育信息化

中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2016)10-22-04

Analysis of smart campus construction mode in background of "Internet plus"

Li Xiumin, Shi Haiyan, Wang Xijie

(School of Public Health and Management, Binzhou Medical University, Yantai, Shandong 264003, China)

Abstract: This paper analyzed the research background and current situation of intelligent campus. It discussed the construction mode of smart campus from the aspects of campus form, education and teaching, infrastructure construction and campus management. The results showed that in the "Internet plus" background of smart campus, through intelligent teaching management and services and hardware facilities, the campus intelligent management has improved much. It effectively reflects the development of educational informationization, whereas there are still a lot of problems existed in the data analysis and application.

Key words: Internet plus; smart campus; construction mode; educational informationization

0 引言

隨著互聯網的進一步發展以及科學進步,人類思想逐步發生改變,創造性的思維深入人心。“互聯網+”與校園相結合,促使教育領域改革、教學模式等發生質的改變,校園信息化建設將進入一個新的階段。

“智慧校園”是指以物聯網為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環境,以各種應用服務系統為載體,教學、科研、管理和校園生活完全融合[1]。智慧校園的建設包含多個方面,通過云計算、互聯網將校園運行中的所有數據結合起來,有效實現高校智能監控和智能識別的綜合信息服務平臺。智慧校園有三個核心特征:一是提供個性化服務,實現智能化服務平臺及智能感知功能,二是在互聯網基礎上實現信息服務與校園各應用領域相結合,三是在個性化定制服務基礎上,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[2]。智慧校園是高校信息技術的一種較高的形式,將學校的物理空間和數字空間有機的結合起來,為師生建立智能化的學習和生活環境,實現以人為本的個性化服務[3]。

“互聯網+”是指充分發揮互聯網在生產因素配置中的優化和集成功能,將互聯網的創新成果深度融于經濟社會各領域當中,提高實體經濟的創新力和生產力,形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和實現工具的經濟發展新形態[4]。

教育領域所衍生出的智慧校園是校園發展的新模式,“互聯網+”的產生將推動智能生活的發展,智慧管理、智慧教學與智慧服務將是現代化校園新的發展方向。利用校園的智慧化管理來分析、研究、解決生活中所出現的各種各樣的問題,這種創新管理將是未來校園信息化發展的必然趨勢。

1 國內外智慧校園研究現狀

進入二十一世紀以來,信息技術飛速發展,高等教育的形態也逐步發生改變,“互聯網+”行動計劃[4]的提出,更進一步加快了智慧化的建設,拓寬了教育領域對于智慧校園的認識,智慧校園也將是教育領域發展過程中的高級形態,也是高校信息化發展的必然選擇。

浙江大學很早就提出了智慧校園建設方案,并開始研究和建設,給出了智慧校園的概念[5]。上海交通大學在云計算基礎上創建智慧校園圖書館。江南大學、南京郵電大學采用一卡通管理服務提高學校的管理水平。這些高校都對智慧校園建設作了各種探索。

國內很多學者已經對智慧校園相關的概念等進行了研究。黃懷柔教授認為前期的數字校園思想雖然先進但有很多不足之處,而智慧校園理念恰好彌補了它的缺陷,將為高校提供更高質量的教學和管理服務。陳翠珠教授的觀點是智慧校園應利用先進的信息技術,通過整合、分析評價學校教育過程中產生的數據,充分挖掘這些數據中潛在的利用價值。沈潔認為應該在物聯網基礎上把人與物理設施相結合,促進教育教學進一步優化[6]。

國外很多大學早已實行校園數字化管理。加利福尼亞大學采用了較為統一、集成化的管理系統,實現核心業務的動態管理。國外一些學者在智慧校園研究領域也提出相對應的解決方案。Talal指出在校園里用一張智能卡可實現多種功能服務,真正做到方便快捷[7]。Michael和其他學者提出的ETHOC系統,重點對虛擬和物理的校園環境要素進行整合,用戶可在虛擬世界中體驗學校生活。

“互聯網+校園”是以互聯網為基礎,利用現在先進的信息技術,優化教育教學的學習模式,將教育、科研、服務以及生活融為一體的智慧化校園模式。

2 基于互聯網+的智慧校園建設模式分析

2.1 校園形態智慧化

很多高校已經建立信息化系統,教育教學、科研工作的展開等都可以在這一平臺上得以實現。智慧校園中數據是為整個校園提供個性化服務。每個數據對于他人都可能非常重要,這些數據也將在服務過程中挖掘更大的潛力,創造更多的活力。智慧校園的建設將改變前期以各種系統應用為核心而導致錯綜復雜、數據混亂的現象,以“數據技術”為核心,也將調整人與系統的關系,促使個性化交互的形成,數據也可高效的為使用者所用,形成智慧校園新的數據形態。

高校信息化發展中,信息技術向數據技術的數據形態的轉變需要借助先進的技術條件,技術形態的智慧化非常關鍵。智慧化的數據形態需要“云”、“網”、“端”的共同支持,三者相結合,促使技術形態的成立。例如2016年杭州采荷第一小學教育集團建立基于三校區的物聯網基礎架構,利用可視化服務等實現各實物間的聯通,同時采用多平臺管理并且將數據進行整合,利用云計算對于大量數據進行計算及服務。此外,建立基于手機APP端的移動辦公服務功能,實現“微互動”、“微辦公”以及“微服務”功能。

2.2 教學模式智慧化

智慧型的師生是未來建設與應用的核心,智慧校園的建設過程中要著重培養教師的教育技術能力,打破教師與學生之間的界限,用創新性的教學方式進一步培養創新型人才。采荷小學率先在學生社團中開展機器人項目活動,開發了機器人校本課程并在課堂教學中實踐運用。通過機器人課程的開展,極大地調動學生學習積極性,形成智慧化教學模式。

2.3 基礎設施與資源建設智慧化

在全校教學區域以及大部分公共場所逐步實現無線網絡的全面覆蓋,校園內進一步實行云計算為基礎的虛擬化管理。目前重慶第二師范學院校園借助VLAN等建立了校園網絡安全系統、財務專網等各類校園網絡服務,極大地滿足了校園信息化發展需求。同時,搭建了校園數字資源管理系統,包括教學資源管理系統、精品課程以及數字圖書館系統,實現教學信息資源的管理[8]。常熟理工學院利用物聯網技術在有線和無線網絡基礎上建立RFID環境,自主研發資產管理系統以及教學管理系統,利用RFID技術開發各類校園應用系統,并且進行測試研究,以促進校園內真正實現物聯網為基礎的資產管理系統,實現智慧校園的建設。

部分學校開發了在線教學模塊,實現在線輔導與評價,教師在線答疑、學生在線做作業和在線測試,全面開展智慧化教學[9]。2015年廣東女子職業技術學院已經逐步實現教學資源智慧化,實現了自主學習和在線視頻教學等。各院校建立相應的專業教學資源庫、課外拓展庫、虛擬仿真庫,實現智慧教學。

2.4 校園管理與服務智慧化

智慧校園的建設支持數據整合,呈現“一站式”新型服務模式[10]。在互聯網基礎上綜合數據管理,實現高度集中的業務數據交換,為教育教學以及科研提供高質量的服務。2016年北京艾威康攜“智慧校園一站式平臺”亮相于高教儀器設備展覽會,該平臺實現了一站式服務功能,包括管理、資源、環境以及服務的全方位智慧化管理。這種服務模式整合校園各項業務所產生的數據,達到數據資源共享效果[11]。

智慧校園建設中合理的數據分析和明智的處理措施將有助于校園的管理[12]。以招生為例,大學在招生中信息部門積極配合學校招生工作,提供相關數據進行分析整合,比如關注不同生源地學生入學的績點、入學成績與畢業成績以及最后的畢業去向,對這些統計數據進行比較分析,對學生從入學、在校學習到畢業工作進行跟蹤調查,分析數據,及時做出問題反饋,為招生決策提供依據[13]。

2.5 各模式比較分析

“互聯網+”背景下智慧校園相對于數字校園在各方面有很大提升,加快了教育信息化發展進度。從杭州采荷小學、重慶第二師范學院和北京艾威康的經驗看,雖然借助現代化技術手段有效促進智慧校園全面建設,但在不同程度上仍存在缺陷。

杭州采荷小學雖然硬件設施建設到位,但缺少一定的數據規范標準,信息資源不夠完善,同時存在一定的管理問題,不能適應時展要求。重慶師范學院各類應用系統建設相對較為齊全,但缺少統一規劃,系統集成度不高,信息化人才匱乏。艾威康推出一站式平臺,雖然能基本滿足智慧校園建設中各類應用系統的需要,但在實施等方面可能還缺少一定的指導。目前各校園對于“智慧校園”這一理念認識仍不夠深刻,容易導致過分追求硬件建設,無法真正實現校園智慧化管理。因此,智慧校園的發展需要進一步探索研究,結合教育發展對于存在的問題進行分析處理,促進校園建設模式的合理化。

3 智慧校園建設的問題與對策

目前存在的主要問題有:數據規模不足并且形式單一;重硬輕軟,缺少標準化研究;管理體制和教育教學不符合時代要求;缺乏理論層面的指導和對于理論的關注;缺少智慧型人才等[14]。為此,智慧校園建設對策有[15]:①組建大數據庫。加大對于非結構化數據的采集存儲,開展教學科研以及管理的信息化建設,實現多平臺共享,促使大數據庫的建設。②探索數據化標準規范。在各個部門間形成互助互利的交流模式,加強數據流動性,充分發揮數據的價值[16]。③進一步完善校園管理改革機制。對于智慧校園建設過程中所產生的管理不當、效率低等問題加以改善,采用高效智能管理,促進教育教學理念的變革,促進智慧校園的進一步發展。④增強智慧校園相關的理論研究。當然智慧校園目前是比較新的理論,在分析比較的基礎上,形成智慧校園所獨具特色的建設理論以及設計要求。⑤加強智慧型人才的培養。在智慧化管理與服務的系統中,通過知識管理、在線教育等支撐平臺,強化智慧型人才培養[17]。

4 結論

在云計算、物聯網以及移動互聯網等新興技術不斷崛起的大背景下,如何有效地整合優化教育信息化資源,為學生、學校構建隨時隨地交流學習的平臺,提供便捷安全、多層次的智能化服務是智慧校園發展的建設目標。智慧校園的建設是一個長期的過程,為適應高等教育生存和發展的現實需求,進一步改造數字網絡,優化教育資源,實現技術融合,推進智慧校園建設的快速發展。

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篇9

【關鍵詞】教育信息化 數字校園

1 教育信息化發展現狀及存在問題

1.1 發展現狀

(1)教育信息化基礎設施(硬件)建設已初具規模,國家對教育信息化建設的重視程度及投資水平逐年增強,我國教育信息化的發展步伐不斷加快,從計算機等單獨設備的購置和基礎網絡的建設到今天數字校園的融合集成,從數字校園的校園網建設到云計算支持的智慧校園網推廣,逐步強調應用系統及硬件之間的集成和整合。

(2)教育信息化資源(軟件)建設有了進一步飛躍式發展,數量、質量均有顯著提升,教育資源建設從最初的單機資源庫建設到今天已具有規模的資源源管理平臺建設,及云計算平臺建設,云資源體系正在逐漸形成并完善。

(3)農村教育工程已取得重大進展,農村中小學校校通工程建設全面完成,教育單位及師生越來越重視遠程教育資源帶給他們的便利,云計算及數字資源的建設既減少了在軟硬件環境建設上的資金投入,又可以利用互聯網來獲取更多的信息技術,從過去的被動應用到今天的主動學習,使教育教學發展在信息化的推動下獲得巨大收益。

1.2 存在問題

1.2.1 教育觀念相對滯后、信息化管理混亂

信息化發展對教育教學的傳統理念已產生巨大影響,但由于教育主管部門及教師對教育信息化重要程度認識不到位,如今的課堂教學還停留在應試教育的模式下,教學內容、教學進程、甚至教育的最終目標還是為以考試為中心,缺乏對學生獨立分析問題與解決實際問題的訓練和培養,創新意識及自身能力發展明顯不足。傳統教育模式制約了信息化的發展。同時,目前大部分學校在教育信息化發展過程中沒有一個統一的管理體制及標準規范,沒有認識到信息化建設將引領發展全局的地位,因此,視野狹隘、沒有全局觀、缺乏系統的指導也勢必造成主管單位與學校之間、校與校之間,學校部門之間 形成了各自的信息孤島。

1.2.2 教育信息化應用普及度不高

當前的教育信息化建設還只滿足教育教學最基本的要求,比如學校都設有計算機課、校內有簡單的辦公管理等,已有的信息化項目不能夠很好地應用到日常學習工作,大量資金投入到硬件設施的建設上,本應促進信息化的發展,但在實際生產學習中,運用率是遠遠達不到投資目的的,同時已開發和運用的軟件和資源在更新速度上又不能達到教育信息化的發展要求,開發與利用資源矛盾突出缺少統一的標準及評價體系教育信息化缺乏統一的規劃,缺乏校園信息化的集中整合應用平臺,各自獨立的教學或辦公導致缺乏協同工作能力。數字資源等網絡教學平臺本應成課堂搬家工具,卻并沒有輔助課堂及教管。

1.2.3 教育信息化發展不協調、建設發展不均衡

目前教育信息化基礎建設雖有顯著提升,但在其發展過程中依然存在許多待解決的問題,例如:缺乏統一的發展思路和發展規劃,地區間、城鄉間還存在著明顯的發展不均衡,數字鴻溝有所擴大。在全國不同省市、不同類別學校及不同個體間對信息技術的應用水平和網絡普及程度都有明顯不平衡。數字校園、智慧校園等信息化發展程度先進國家相比存在較大差距。

2 數字化校園的產生及應用

2.1 數字化校園概念的產生

數字校園這一概念最早起源于上世紀七十年代,由美國麻省理工學院提出E-campus計劃,而正式開始于1990年美國萊蒙特大學教授凱尼斯格林組織發起的“數字校園計劃”,該項目正式名稱為“信息化校園計劃”,該計劃首次提出數字化校園概念。在此之后1998年美國前副總統戈爾發表了“數字地球―21世紀認識地球方式”的演講,由此,“數字地球”“數字城市”“數字校園”等諸多數字概念開始深入推廣,并已廣泛應用到教育、衛生等各個行業當中。

2.2 數字化校園的應用

2.2.1 日常教學管理

基于數字化校園技術將有利于建立全面和主動的教學管理,可以完善教學管理的組織系統、評價和考核系統,有利于拓展學生學習空間、培養學生自主學習能力,智慧校園能為學生的主動性學習、合作學習提供強有力支撐。

2.2.2 數字圖書館

數字圖書館通過數字化校園來實現智慧化的服務和管理。數字化校園在圖書館中的應用,主要是RFID電子標簽的應用。智能書車是一種移動式RFID(又稱無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。)各類圖書文獻歸架管理設備,它具有查詢、定位、書架智能尋址等通訊功能,可實現文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。

2.2.3 數字化實驗室管理

數字化校園將繼續借助RFID對實驗室設備,儀器,藥品等進行分類管理,在掌握其基本屬性后,利用閱讀器可獲取任何之前存儲過的信息,方便調用。還可幫助學生在實驗時,方便獲取所需物品,實驗步驟、操作指南等信息,在實驗過程中如有突況或危險,智慧校園將提醒并中斷實驗過程,避免損失。實驗結束后,最終實驗結果和數據又通過智慧的的數據分析反饋給教師和其他同學,既實現了教學實驗的數字化,智能化,又節省了如實驗員等人力物力的投入。

2.2.4 考勤、舍務管理

學生考勤及舍務工作是學生日常教學過程一項重要工作任務。常規考勤或檢查工作主要都由教師承擔,花費教師額外的時間與精力。基于數字化校園下,每次上課或回到寢室時,通過人臉識別技術或校園卡中的RFID技術,即可通過一個刷臉或刷卡的簡單動作,完成人到數據的轉換,再通過讀卡器將發來的的數據發送到遠程服務器中;遠程服務器接收到數據后,將數據存儲到數據庫中;然后,教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網站,可以實時地遠程查詢某一節課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況,同時也能方便查看學生進出寢室的情況,掌握學生在校與否的安全性;學期結束時,每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統計出來。

參考文獻

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篇10

關鍵詞:教育信息化;大數據;智慧教育;學習分析技術

中圖分類號:TP3 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2013)24-0008-04

數據已逐漸成為信息時代社會發展最重要的資產,但在另一面,各種網絡終端激增生成的海量數據,在網絡世界中表現出無序生成與泛濫的特征:體量浩大,非結構化,價值大密度低,人們期望找到一種能夠更加“智慧”的方式處理這些數據。2008年IBM公司提出了智慧地球(Smart Planet)的概念,采用新的信息處理技術把大量收集到、感知到的數據進行匯聚與分析,為人類生產、管理、消費等不同領域提供“智慧”,為人類社會實現所謂的智慧城市、智慧交通、智慧醫療等等。而作為在教育領域的延伸,“智慧教育”也同樣成為了教育信息化發展的最新愿景。

一、大平臺大數據對教育信息系統的重構

實現智慧教育的前提是應用新思維、新技術,重構已有教育信息系統,推動教育數據的匯聚、存儲與處理,形成教育大平臺與大數據。國家教育信息化規劃中提出來的“兩平臺”(國家教育資源公共服務平臺、國家教育管理公共服務平臺)建設、基于云計算理念的智慧校園建設、大規模開放在線課程教學實踐,在教育信息化建設的不同層次上為建設教育領域的大數據邁出了有歷史意義的一步。

1.國家教育信息化“兩平臺”與大數據匯聚

國家教育資源公共服務平臺、教育管理公共服務平臺是目前國家在建的兩個教育大平臺,其目標是匯聚教育管理、教學支持領域的海量信息,形成有效支持教育教學過程、教育管理的教育大數據。其中國家教育資源公共服務平臺采用資源征集、資源匯聚、資源共建、資源捐贈幾種方式實現教育教學資源數據的匯聚;國家教育管理公共服務平臺采用學生和教師“一人一號”、學校“一校一碼”的思路,全面準確地匯聚全國學生、教師和學校辦學條件的動態數據。這些大數據成為我們觀察、監測教育系統的“顯微鏡與儀表盤”,成為智能化教育分析與決策的基石。

2.云計算理念下的“智慧校園”建設

傳統的數字校園建設導致大量的信息孤島與數字鴻溝,云計算為新時期的教育信息化建設帶來了新思路。“集中力量辦大事”、“集中建設、分散使用”的建設方式,將更有利于教育信息資源的收集、存儲、共享與應用,有利于形成區域性的教育大數據。基于教育云的信息化系統建設,對傳統的校園網絡系統進行重新整合與優化,將促進學校教育系統的深刻變革。應用云計算技術開發的教育信息服務平臺,有助于將越來越龐大復雜的教育管理、教務教學、課改教研、教育資源、安全管理等應用,抽象為簡單、個性化、智慧型、支持多終端且具有良好用戶體驗的應用,讓每一個用戶都可以通過個人電腦、移動終端、數字電視等設備訪問所關注的教育服務,最終實現任何人在任何時間、任何地點,以任何方式開展的數字化學習。

3.基于開放資源與網絡自組織的社會化課程學習

近年來大量涌現的網絡自組織學習模式、MOOC(Massive Open Online Course)社會化學習模式,以更大范圍的開放、深度協作為基礎,聚合了大量的非結構化教育數據,如開放教育課程資源、網絡學習過程數據等等,突破了以學校傳統課程體系為核心、以LMS(Learning Management System)為基礎的網絡課程模式。社會化深度協作的開放式教育平臺,實現了人類有史以來最大范圍的教育資源分享與教育合作,是大數據時代的課程教學大平臺。

二、基于學習分析技術的智慧教育教學

教育信息化語境中的“智慧教育”最早是受“智慧地球”概念的啟發而延伸過來的。IBM公司倡導的“智慧地球”是應用物聯網、移動通訊、智能分析等新一代信息技術,促進世界更全面地互聯互通,改變政府、企業和人類的生產、協作與管理方式,讓所有事物、流程、運行方式都實現更深入的智能化,最終讓人類能夠更透徹地感應和度量世界的本質和變化。智慧教育的本意也是應用新一代信息技術,變革今天依然停留在工業時代的“教學工廠”式學校教育,提升教育系統的效率和智能化程度,為信息社會培養適應時展的人才。隨著教育信息化的發展,不同國家、不同研究團體也將賦予智慧教育不同的內涵,它最終將是信息時代教育發展的一種形態,是未來教育的常態。

1.智慧教育的發展愿景

最早倡導智慧教育概念的是IBM公司,IBM公司認為未來智慧教育的內涵是[1]:(1)以學生為中心:教學活動以學生為中心而設計;關注個性化學習與發展;(2)實時統計與分析:對教學、教育資源的科學分配、集中管理、實時監測;“對教學效果和學生學習進展與技能水平的實施評估和考量;針對不同角色的實時的統計分析,支持管理方(教育局)、服務方(學校、第三方教育機構)、公眾等多視角多層次的統計分析;(3)集成管理:對教學過程和管理過程的集成化操作和處理;對教育輔助設施的智能化管理;對優秀教育教學管理體制、流程和規范的快速復制和推廣;對個人和群體教育信息的完整性記錄和管理;(4)多樣化的互動式體驗:多樣化的教學工具和方式;無地域和時間限制的公眾在線學習;互動式的、體驗式的教學模式;(5)共享資源:高度集成的資源共享;隨處隨時可得的優質資源。

韓國政府發展智慧教育(SMART Education)的目標是培養在21世紀社會中能夠引領國際社會,具有創造力和個性的全球化人力資源。韓國認為SMART Education=Intelligent Customized Teaching & Learning[2],即智慧教育是智能化的、可定制的個性化教與學。SMART的內涵包括:Self-directed(自我導向);Motivated with fun(通過興趣激發學習動機);Adaptive based on level(支持分層適應式教學);Resource Free(豐富的免費教學資源);Technology embedded(技術融入)。

臺灣學者張奕華則把SMART Education中的SMART闡釋為[3]:Student-centered approach(以學生為中心的教學)、Motivate students to learn(通過多元取向引起學生學習動機)、Accessing online education(無處不在的學習機會)、Resource availability and diversity(豐富的學習資源)、Technology support and service(技術支持與服務)。

由此可見,智慧教育發展的愿景是在新一代信息技術支持下,尊重每位學習者的個性化與多元化發展需要,創建智能化的教育環境,推動信息時代的教與學變革,以最有效的方式促進學習者的知識建構與智慧發展。

2.學習分析技術解決問題的途徑

基于大數據的數據挖掘與學習分析技術是實現智慧教育的兩大基石。根據Johnson等學者對學習分析技術(Learning Analytics)的定義,學習分析指的是對學生生成的海量數據進行解釋和分析,以評估學生學業進展,預測未來表現,并發現潛在問題。數據可以來自學生的顯性或隱性學習行為,如完成作業、參加考試、參與課外活動、論壇發帖等。目前學習分析技術已引起全球教育界的關注,美國教育部教育技術辦公室2012年10月的《通過教育數據挖掘和學習分析提升教與學:議題簡述》(Enhancing Teaching and Learning Through Educational Data Mining and Learning Analytics: An Issue Brief)一文,提出應用數據挖掘和學習分析技術解決教學實際問題的一些基本途徑,明確了學習過程領域問題的解決途徑[4]:學習者知識模型(學習者的前序知識、高層次思維掌握情況如何);學習者行為建模(學習者的學習行為是否是主動、有意義的);學習者學習體驗建模(學習者對學習體驗滿意嗎?);學習者學習檔案(學習者喜歡加入什么樣的學習小組?);知識領域建模(如何保證學習內容符合學習者認知層次?如何建立這些學習內容的學習路徑?);學習要素和設計原則分析(哪些要素能提升學習者的學習?哪些設計最符合學習者?);趨勢分析(哪些方面發生變化了?如何發生變化的?);適應性和個性化分析(如對學習者的下一步建議等)。

3.可汗學院的學習分析技術

廣受全球關注的可汗學院的成功有三個因素:微課堂式的授課課件、顛覆性的教學流程(由傳統的教學過程優化為技術支持的“先學后教”)、學習分析技術的應用。可汗學院平臺提供了強大的學習分析功能,其教學活動分為學業成就(Accomplishments)、重要統計(Vital Statistics)、社區(Community)三個部分,每次進入學習頁面都提示“建議的下一個學習活動”。系統隨時監測各學習者的行為,如教師發現某個環節或知識點的教學視頻被學生們反復瀏覽和點擊時,要意識到這可能對學生而言是一個學習難點,或者自己的講解有問題,需要據此調整教學。可汗學院為應用學習分析技術促進教學提供了一個典型、成功的案例。

三、智慧教育的發展路徑

信息技術對教育的“革命性影響”產生了沒有?如果要讓這種“革命性”影響發生,教育信息化的發展路徑是什么?“翻轉課堂”、MOOC等新型教學模式讓人們看到了希望,但如何讓工業時代的學校教育模式真正適應信息時代人才培養的需要,使其發展成為信息時代的智慧教育模式,還需要教育界不斷探索,在制定清晰的發展路徑的基礎上,進行廣泛深入的實踐。

1.以促進智慧學習(Smart Learning)為核心

美國教育部在《美國教育技術發展計劃2010》(簡稱NETP2010)中,提出了以“應用技術推動學生的學習”作為促進美國教育系統變革的路徑,其關鍵是以使用技術幫助學生改善學習為起點,讓學生掌握適應信息時代的學習與生存方式,從而促使傳統教學做出改變,繼而促使課程、教師、學校、政策等要素做出相應的變化[5]。這一路徑基本包括[6]:(1)建立面向21世紀的學習模型。重新審視信息時代的學習目標,人們需要學什么和怎么學,21世紀需要怎樣的學習,信息時代需要什么樣的學習方式,其最終目標是將21世紀的技術引入到有意義學習中,推動和鼓勵每個年齡段的學生取得成就,讓所有學習者在校內外都享有參與式的學習體驗,使其成為全球性網絡社會中積極的、富有創造力的、有知識、有道德的參與者;(2)用技術支持學習評價。其目標是各級教育系統將充分利用技術的力量來測量各要素,尤其是學生的21世紀技能和復雜思維能力,并使用評價所得的數據來促進教育系統的持續改進。(3)應用技術促進教師專業發展及課堂教學方式變革。技術可以為教師團隊提供各種支持,包括教學資源的獲取、教師間的協調、師生的互動等,幫助學校發展具有在線教學技能的師資力量。NETP2010提出了一個連接課堂教學、社區學習、資源環境的“聯結”教學模型,通過網絡虛擬環境和在線社區來連接教學、教師與學習者,實現學生的個性化學習、增強學生的學習動機。(4)完善信息化基礎設施。為促進學生的學習與教師的有效教學,通過整合新一代網絡技術、云計算技術、開放教育資源等,為師生提供隨時隨地的支持服務。(5)不斷測量和改進教育系統,提高學校的生產力。用技術重構教育系統的基本過程與結構,從衡量“在座位上的學習時間”轉移到衡量“學習效率”,充分利用技術來改善學習結果。這種由“轉變學習方式”驅動的發展路線,是一種“自下而上”的變革模式,它對推動我國智慧教育的發展有著非常積極的借鑒價值。

2.基于云計算的信息化建設模式

基于云計算、傳感技術、物聯網和海量信息處理等新技術的教育系統讓教育信息化進入了全新發展的階段。利用云計算對傳統的教育信息系統、校園網絡系統進行整合與優化,建構教育云服務平臺,形成新一代的數字校園系統、智慧校園系統,實現對教育信息系統的重構,聚合更大范圍的教育資源,建立可流動、可獲取、可應用的大規模非結構化教育數據,形成教育大數據,以支持教育教學的智能決策、實施、評價等全過程。在教育云時代,數字校園不再孤立,所有的教師、學生都能隨時隨地共享優質的教育資源,教育大數據將有助于推動教育評估、教育決策,創新教育實踐,為教育教學過程的智能化支持提供了巨大機遇。

3.大數據支持的課程教學模式創新

借助海量開放教育資源、大平臺(如國家資源公共服務平臺),學生不再局限于在課堂上進行學習,云平臺的各種資源為學生提供了一個無墻的課堂。各種新型的課程教學方式,將突破學校教學時空的局限,推動學校的教學模式由封閉走向開放。在課程教學組織方式上,從結構化良好的封閉式課堂教學逐步發展到半開放的混合式課程、完全開放的社會化課程教學,教學時空、師生關系進一步多元化。如翻轉課堂拓寬了課堂的教學時空,構建了一個“半開放式”的教學系統;MOOC課程則是完全依賴于網絡的社會化學習,是基于自組織的深度協作式、開放式教學。在課程評價方式上,借助于基于大數據的學習分析技術,對學生的知識建構與復雜能力評估,將為學生學習提供更加個性化、有效的支持,實現“智慧化”學習。這些課程教學模式的創新豐富了智慧教育的內涵和實踐。

四、結束語

大數據時代的教育創新以變革工業時代的“教學工廠”,構建適應信息時代人才培養需要的教育模式為根本目標,智慧教育將是教育信息化發展的新階段,是人文、科技與教育的高度融合,也將是信息時代教育發展的未來。

參考文獻:

[1]IBM.Education for a Smarter Planet The Future of Learning[EB/OL].http:///smarterplanet/us/en/education_technology/ideas/.

[2]SunghoHwon, PPT: Educational Technology in Korea, Issues&Challenges, 2012.

[3]張奕華.智慧教育與智慧學校理念[J].中國信息技術教育, 2013,(6):15-17.

[4]U.S. Department of Education Office of Educational Technology.Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics: An Issue Brief[DB/OL]. http://ed.gov/edblogs/technology/files/2012/03/edm-la-brief.pdf.