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智慧教育與智能教育

時間:2023-08-31 16:07:22

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智慧教育與智能教育,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

智慧教育與智能教育

第1篇

先給大家重點推薦一本期刊:中國職業技術教育

中國職業技術教育雜志征稿信息

《中國職業技術教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管,教育部職業技術教育中心研究所、中國職業技術教育學會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊,集政策指導性、學術理論性和應用服務于一身,是教育部指導全國職業教育工作的重要輿論工具,是服務各級各類職業教育機構的主要陣地。

中國職業技術教育投稿欄目:主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學、師資隊伍建設、研究與探討、職業指導、職業培訓、高等職業教育等欄目。

再給大家推薦職業教育范文:人工智能背景下職業教育變革及模式建構

董文娟1,黃堯2(1.天津大學教育學院,天津300350;2.北京師范大學國家職業教育研究院,北京100875)

摘要:順應人工智能時代的浪潮,基于新興技術的職業教育變革及新模式建構勢在必行。該文從職業教育智慧化、經濟發展、政策保障、信息化生態重構四個方面,剖析了人工智能時代職業教育變革的現實訴求,并進一步分析了當前職業教育外部環境及其自身發展的困境。人工智能背景下職業教育的變革體現出融合、創新、跨界、終身化的新特征。基于此,從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面,探究職業教育的變革路徑及模式建構。最后探討了職業教育模式變革還面臨回歸教育本質、規避技術弊端等挑戰,并提出“適應—引領人工智能”的發展目標。

關鍵詞:人工智能;職業教育變革;模式建構;智慧化

“人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。特別是在移動互聯網、超級計算等新理論、新技術及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下,人工智能發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力,為我國供給側結構性改革下的“新常態”經濟發展注入新動能,使人們的思維模式和生活方式發生了深刻變革。近年來,國家高度重視與社會經濟發展聯系最為密切的職業教育,積極推進職業教育信息化,運用人工智能改革教學方法和人才培養模式,構建新型智能職教體系,提升信息技術引領職業教育創新發展的能力。

一、人工智能背景下職業教育變革的現實訴求

人工智能對傳統教育理念產生了革命性沖擊,職業教育結構不斷調整,勞動力素質與市場需求的矛盾、學習方式與自我價值實現的矛盾等促使職業教育向智慧化、智能化發展。目前,我國處于教育信息化2.0、工業4.0的新時期,全球范圍內新一輪的科技革命和產業變革正在加速進行。“一帶一路”“中國制造2025”人工智能等重大國家戰略的提出,及以新技術、新產業為特征的新興經濟模式要求教育領域,尤其是職業教育培養行業、產業急需的技術技能型、智慧型人才,具備更高的創新創業能力和跨界整合能力,促進智慧化發展,助力經濟轉型升級。

(一)職業教育智慧化訴求:職業教育信息化發展的必然選擇

“智慧教育是以物聯網,大數據等信息技術為依托,創造智慧教學環境,轉換教育方法,內容與手段,注重教育網絡化,個性化和智能化的一種教育新模式。”[2]智慧教育作為“一種由學校、區域或國家提供的高學習體驗、高內容適配性和高教學效率的教育行為(系統)”,被視為教育信息化發展的高端形態[3]。因此,職業教育的智慧化并非簡單的數字化,強調信息技術推動職業教育教學模式和方法的變革,改變思維模式,創建價值等方面共享的學習共同體,培養創新型、智慧型人才。

職業教育智慧化是職業教育信息化發展的必然選擇。目前,我國的職業教育信息化水平正在穩步提高,投入持續增加,各種智能信息技術應用于教育教學、實習實訓、測量評價等領域,并逐步成熟,正在努力打造一個信息化、智慧化的現代職業教育生態系統。新時期我國很多地區及職業院校積極提升現有信息化系統的智慧化水平,積極創建智慧校園、智慧社區等,逐步實現了組織管理的智慧化、資源環境的智慧化和服務評價的智慧化。

(二)經濟發展訴求:人工智能時代的新興經濟需要高技能智慧型人才

人工智能時代職業教育運用移動互聯網、大數據等新興技術,與經濟及其他部門跨界融合,不斷創造新產品、新業務,推動職業教育模式創新,形成了以互聯網為基礎設施、人工智能為實現手段的經濟發展新常態。人工智能時代是以現代科學技術為支撐的新時代,各行各業的運作發展和對知識技術的掌握要求達到了更高層面,相應的教育需求也有所提升,市場環境渴求勇于創新、個性化的高技能智慧型人才。職業教育要應對行業上升發展的勞動力需求問題,基于人工智能應用,提高技能培養層級,以適應新的社會勞務需求。現代企業生產依托互聯網科技,與智能化設備直接聯接,通過數據分析和應用,促進科技成果轉化為生產力。勞動密集型企業已不適應現代行業、產業發展,需升級為網絡智能型,與此同時,職業院校的課程模式、專業設置、實習實訓、師資結構等也做出相應的調整和革新,既促進了職業教育的智慧化、智能化,又推動了產業升級和工業變革。

(三)政策保障:國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業教育發展

2016年是我國人工智能元年,2017年我國頒布了《新一代人工智能發展規劃》,提出了“將發展人工智能放在國家戰略層面進行系統謀劃和布局”,這預示著我國人工智能時代的全面到來,為我國職業教育的發展提供了良好的宏觀政策環境。人工智能給職業教育帶來了符合時代精神的新內容,積極融合信息技術,整合職業教育資源,提升公共服務水平,影響和改變了原有的教育生態。緊密依托信息共享平臺,突破時空限制,讓學習者自我選擇,更加人性化和智能化。我國很多職業院校已經開啟了智慧校園的行動計劃,一些大中城市也在積極制定實施智慧城市的發展規劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。

(四)信息化生態重構訴求:人工智能時代的職業教育變革是對職業教育信息化生態系統的重構

“依據《2006-2020年國家信息化發展戰略》,我國正在有序推進數字教育向智慧教育的躍遷升級和創新發展。”[4]在新興智能信息技術的催促下,技術變革帶來了職業教育系統的顛覆性創新改革,打破現有的條條框框,改革傳統教育模式,再造教育業務新流程。在職業教育領域創新應用物聯網、大數據、人工智能等先進技術,提升各科各門教育教學業務,打造各級各類智能實訓部門、培訓機構,覆蓋貫通中高職院校,整合系統內外現有資源,推進智慧教育生態有序發展,為各類用戶提供最適合、最智能的職業教育資源和服務,完成對職業教育信息化生態系統的重構。

二、當前職業教育發展的現實困境

人工智能對各行各業的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來新的發展機遇,也可能帶來不確定性的挑戰,比如可能會改變就業結構、影響政府管理、威脅經濟安全等,還可能會沖擊法律與社會倫理,影響社會穩定乃至全球治理。當前,人工智能與“大眾創業、萬眾創新”浪潮席卷而來,職業院校既是人工智能應用的戰場,又是培養技術創新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業教育信息化發展迅速,影響是廣而深的,對職業教育外部環境及其本身都造成了極大的沖擊。

(一)職業教育外部環境發展困境

“據聯合國教科文組織預測,到2020年,人工智能將替代20億個工作崗位”[6],那些技術含量低、重復性強的技能將被智能機器、數碼設備所替代,工業機器人也將大面積應用。智能設備替代行業勞動力,能夠降低勞動成本,且具有高效、易操作等競爭優勢。傳統職業教育培養模式很難適應未來行業、產業的發展需求,人工智能沖擊職業教育就業崗位,撼動其所依附的崗位基礎,對職業教育的生存與定位產生了威脅。因此,根據智能時代職業教育的崗位特征與需求,提升職業人才的知識結構和專業技能,是新形勢下職業教育的發展方向。

(二)職業教育自身發展困境

近年來,人工智能在職業教育領域內的應用和提高是目前職業教育的發展趨勢。我國重視職業教育信息化、智能化發展,各級各類職業院校在信息化基礎設施建設、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術與職業教育的深度融合仍不夠緊密,表現出信息化管理效率低、科學決策水平低等現象。人工智能背景下職業教育自身發展的困境表現在:

1.課程與教學困境

職業院校新課程改革提倡構建智慧課堂,制定個性化學習計劃,注重課堂實施效果。但目前的實際課程教學仍是以教師為中心,強調知識的灌輸,重視統一性和計劃性,與教育改革提倡的個性化教學相去甚遠。教學方法、教學理念更新慢,很難激發學生的內在學習動力,創新性思維弱,使得個性化教育的無法實現。近年來,中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來,課程與教學的層級設計逐步完善,但在實施的過程中,各級平臺之間存在溝通不暢等問題,各級資源內容不系統,不銜接,導致無序疊加和資源的重復浪費,“精品課程”等項目豐富了課程資源,但質量不高。在線課程與教學以傳統的科目、章節為單元,構建系統性的在線教育內容,為用戶提供專業化的知識選擇,但由于受時間條件等限制,大多數受教育者習慣于碎片化學習,連貫性和整體性差,缺乏對課程與教學體系的系統性學習。

2.認知困境

隨著人工智能時代的到來,許多職業院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發展方向,進行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學、翻轉課堂、多屏教學等,但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統教學的層面’,教學觀念和思維依然固化,并沒有因為新技術的參與而得到實質改變”[7],缺乏對多媒體網絡架構和智能學習平臺的深層認識,更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財力采購了數量巨大、設備精良的多媒體設備和智能服務設備,但沒有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發展潛力。

3.用戶困境

傳統教學以群體教育為基本單元,教師和學習者作為學習共同體,在管理、學習的互動過程中形成強大的群體約束力,促進雙方共同進步。在信息化教育時代,學習者自由掌握學習時間和進度,遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋,無法進行面對面交流,因此,基于人工智能網絡化學習平臺,學習者需要高自控力、高學習能力才能適應這種全新的學習方式。

4.評價困境

傳統的評價方式多依靠經驗和觀察,智慧型評價則是基于學習過程的一種發展性評價,以采集到的學習數據為客觀基礎。在人工智能、數字信息化環境下教育效果的評價實際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術與職業教育融合的過程之中,許多智能技術應用于教育教學實踐,難以進行定性定量的智慧評價,如互動交流及深層次的學習評價等。

三、人工智能背景下職業教育變革的新特征

人工智能帶來了思維模式的創新,改變了人們認識問題、思考和解決問題的方式,越來越多地依賴人與智能網絡的協同創新。人工智能背景下的職業教育變革圍繞經濟社會發展大局,“主動服務國家重大發展戰略,加大虛擬現實、云計算等新技術應用,體現校企合作、知行合一等職教特色,以應用促融合、以融合促創新、以創新促發展。”[8]人工智能背景下職業教育的變革必將加速推進職業教育的現代化、智能化進程,表現出了融合、創新、跨界和終身化的新特征。

(一)融合

人工智能技術科學應用于當前職業教育,在最短的時間內整合、重組大量的知識信息,形成科學的技術技能知識體系,為職業教育資源、企業資源、產業資源、社會資源等一切有可能聯結的資源融合提供了可能。為促進職業教育的智慧化發展,在現有的合作模式、集團模式、產教融合模式等實體協作發展的基礎上,建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態化智慧課堂和大數據化智慧教育生態系統,為我國新興經濟發展提供高技能、智慧型人才支撐。

(二)創新

信息化時代下“變”為創新立足之要點。創新時代最需要提升的就是創造智慧。“由知識的理解記憶,轉向知識的遷移、應用并最終指向創造發明”[9],以提高學習者的學習能力和應用能力,提升其創新思維和智慧思維,不斷開拓人類社會發展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創新不斷的時代,是原有知識不斷被更新、技術不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協同大規模發展,促進職業教育體系核心要素的重組與重構,創新生產關系,呈現出新的協作架構,開創了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動了教育的民主化。學習者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發展的學習方式和學習內容,促進學習者個性化、多樣化發展,最終實現教育公平。

(三)跨界

智能科學與職業教育連接起來,搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線下實體教育的界限,實現了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉變為協同合作,直線型的中心組織管理轉向去中心化、泛化管理。通過大數據智能技術平臺、遠程教育平臺等對職業教育資源進行整合共享,跨越教育邊界,與市場、行業、企業以及職業教育培訓機構對接,提供更加便捷的智慧化服務。

(四)終身化

人工智能時代職業教育的變革堅持“以人為本”的教育理念,滿足學習者在任意時間、任意地點、以任意方式、任意步調終身學習的需求[10]。打破了地域和時間的限制,體現了教育的泛在化、個性化和終身化,與終身教育理念的發展目標不謀而合。人工智能時代社會經濟發展加快,人們追求高層次自我價值的實現,充分體現出終身學習的必要性和緊迫性。目前,我國正在積極創建泛在學習環境,致力于構建終身化學習型社會,努力創造有利條件向全民提供終身教育與學習的機會。

四、人工智能背景下職業教育發展的模式建構

人工智能背景下職業教育的變革預示著全新思維意識形態、社會發展形態的變革,重塑職業教育可持續發展的新思維,重構信息時代職業教育的價值鏈和生態系統。智能化技術科學將現代職業教育內部各要素,以及內部要素與外部環境之間,通過虛擬技術和智能化手段互聯貫通,突破傳統教育價值的鏈狀模式,使職業教育由傳統模式走向“人工智能+職業教育”模式的建構。人工智能對職業教育課程、教學、評價、管理、教師發展等方面產生系統性影響,為職業教育提高教育質量和提升服務水平提供了技術支持和現實路徑,解決不能兼顧職業教育規模和質量的矛盾問題。下面將從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業教育的變革路徑及模式建構。

(一)人工智能背景下職業教育的課程模式

人工智能時代的信息知識、科學技術正在以前所未有的速度增長、更新和迭代,呈現出了碎片化、多元化、創新性、社會性的特征。人工智能背景下職業教育的課程模式是為學習者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式,解決了傳統職業院校課程教學的滯后性,呈現的是現代職業教育的前沿信息和內容。課程革命愈演愈烈,靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮,在線課程將成為常態,信息傳播媒介、知識獲取方式等都發生了巨大改變,課程內容和結構的表現形態、呈現方式、實施及評價等也都進行了相應變革。智能化信息科學技術為課程的設計、架構、實施提供了快捷和便利,為學習者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業教育的課程模式的建構表現為:首先,線上線下融合的大規模開放課程融入現代職業教育,課程的表現形態和實施途徑呈現出智能化、數字化、立體化的特征,成為學校常態課程的有機組成部分,為學習者提供了更多的可選擇機會,使實施個性化課程成為可能。現代職業教育的課程內容強調學術性與生活性相互融合與轉化,融入社會資源,立足于我國社會經濟的新常態和學習者的全面發展,實現社會化協同發展,共贏共創;其次,課程實施的空間得以拓展,跨越了社會組織邊界、職業院校邊界,將從班級、年級、全校擴展到網絡社區以及更大的空間。課程的整體結構從分散走向整合,以技術為媒介,形成跨學科、多學科整合的課程;最后,課程內容的組織、課程的實施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化,社會化分工更加精細,教師也將承擔教學設計、技術開發、在線輔導等不同的角色。

(二)人工智能背景下職業教育的教學模式

人工智能時代將信息技術有效地融合于職業教育各學科的教學過程,從知識的傳遞轉變為認知的建構,從注重講授和內容,轉變成重視學習過程[11],構建“以教師為主導,以學生為主體”的以數字化、智能化為特征的智慧教學模式,重視學生的主體地位,引導學生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業教育的教學模式的建構表現為:首先,人們的學習方法、認知方式和思維模式已經發生了巨大的轉變。信息化教學使得信息技術已成為學習者認知的必要工具,認知方式也由“從技術中學”轉型為“用技術學”。其次,信息化教學的重點從“面向內容設計”轉變到“面向學習過程設計”,更加重視學習者發現問題、分析和解決問題能力的培養,關注學習者的學習過程,以及其獲得學習活動的體驗。同時,信息化教學要將課堂內的學習知識和課堂外的實踐活動聯結互動,按照學習者的個性化需求和認知方式自主選擇學習內容。第三,智慧教學將成為課堂教學的新重點。日常教學工作形態不再是點線面的連接,而是呈現為智能化、立體化的教學空間,智慧課堂將會促進學習者的深度學習、交互學習和融合學習,智能備課、批閱以及個性化指導等也將成為教育者新的教學工作形式。從機械評價學習結果轉變成適應性評價學習結果。第四,在線教學、整合技術的學科教學法將成為新的教學形態,促進教育均衡發展,實現跨學校、跨區域的流轉。移動學習、遠程協作等信息化教學模式,能夠實現教師的“教”與學生的“學”的全面實時互動,最大限度地調動學習者的主觀能動性,提升教學質量與人才培養質量。

(三)人工智能背景下職業教育的學習模式

智能系統和互聯網絡為學習者提供了豐富多元的學習資源和環境,推進了教育教學活動與學習環境的融合發展,人工智能背景下職業教育的學習模式也逐步建立起來,具體表現為:首先,智能時代的互聯網絡全面覆蓋每一個人、每一個角落,活動空間由課堂內拓展到課堂外,學習與非正式學習正在互相補充、互相與融合,導致學習者的學習行為變化、學習方式的革新。其次,基于互聯網出現了一批創新的學習方式,借助情景感知技術及智慧信息技術,進行真實過程體驗的情境學習,促進學習者知識遷移運用的情境化和社會化。第三,借助互聯網云技術和各種應用工具,學習者可根據自身學習需求,選擇最優學習方式,也可利用數據分析技術,追蹤記錄學習路徑和學習交互過程,隨時隨地獲取個性化教學服務和量身定制的學習資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業院校開始拓展校園智慧學習的時間和空間,以實現虛擬和現實相互結合的智慧校園育人環境。推進網絡學習空間建設,加強教與學全過程的數據采集和分析,“引導各地各職業院校開發基于工作過程的虛擬仿真實訓資源和個性化自主學習系統”[12],強化優質資源在學習環境中的實際應用。

(四)人工智能背景下職業教育的環境模式

智慧教育環境是以大數據、多媒體、云計算等智能信息技術為基礎而構建的虛實融合、智能適應的均衡化生態系統。信息技術與職業教育的深度融合,為師生的全面發展提供了智慧化的成長環境,如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業教育的環境模式的建構表現為:首先,智慧教育環境將信息技術與職業教育服務結合、面對面教學和在線學習結合,形成數字化的、虛實結合的職業教育智能服務新模式。其次,智慧教育環境將促進各種智能化、數字化信息技術融入職業院校的各個業務范圍和業務領域,與系統內的其他業務橫向互聯、縱向貫通,且信息能夠適時生成和采集,全過程實現數字化與互聯化。第三,智慧教育環境能夠感知學習者所處的學習情境,理解學習者的行為與意圖,滿足學習者的個性化需求,提供多元化的適應服務和智能感知的信息服務。互聯網應用基于智能數據分析,實現智能調節與自動監控,為學習者提供定制式的學習服務和個性化的學習環境。未來教室必將變成“虛擬+現實”的智慧課堂,在網絡空間中參與線上課程、線下活動,實現線上線下互動交流。同時,智慧校園的創建和管理,能夠對每個班級、學區進行動態管理,構建出一個以問題、任務為線索,學生實現自主學習的知識體系和促進師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年,“90%以上的職業院校建成不低于《職業院校數字校園建設規范》要求的數字校園,各地普遍建立推進職業教育信息化持續健康發展的政策機制”[13],以學習者為中心的自主、泛在學習普遍開展,精準的智能服務能夠滿足職業教育的終身化定制。

(五)人工智能背景下職業教育的教師發展模式

人工智能背景下職業教育的變革對教師的專業發展、素質能力提出了新要求,改變了教師的能力結構和工作狀態。教育信息化大背景下,互聯網技術、多媒體手段的產生、智能化設備的使用極大提高了教師的專業發展和能力素養,以適應新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業教育的教師發展模式的建構表現為:首先,新時代教師專業發展的內在要求和外在環境都要求教師能夠認識、了解和應用互聯網新技術工具,促使教師專業發展能力和素養的提升和豐富。其次,教師的專業發展要面向實際、情境化、網絡化的教學問題,教師需要在多變的教育情境中綜合運用核心教學技能,將信息技術知識、學科內容知識、教學法知識很好地融合并遷移運用。新時代的教師要學會掌握使用智能化設備和數字化網絡資源,積極加強與其他專家、教師的合作,或遠程工作,形成基于智慧教育技術的多元化的學習共同體。教師的工作狀態由個體的單獨工作轉變為群體的共同協作,大大提升了教師的工作效率。第三,信息化背景下教師的教學理念要發生轉變,由促進學生“接受學習”轉變為“主動建構”,由“被動適應”轉變為“主動參與”,越來越強調以學生為中心的過程體驗,從了解信息技術轉變為掌握智慧教育技術,保持學科知識,教學方法,核心技術的動態平衡,促進學生智慧學習的發生。第四,信息化教師要學會使用智能化教育技術,積極開發數字化學習資源,創設豐富多元的教學活動,鼓勵學生掌握智能信息工具,學會探究和解決問題,發展提升學生的創新思維能力和信息化學習能力。教師的信息化教學能力和素養全面提升,信息技術應用能力實現常態化。

(六)人工智能背景下職業教育的評價模式

現代教育價值趨于多元,以互聯網為基礎的智能化信息技術使教育評價在評價依據、評價內容、評價主體等多個方面實現了全面轉變。人工智能背景下職業教育的評價模式的建構表現為:首先,互聯網信息技術應用于學習過程使得伴隨式評價成為可能,更加關注學習者的個體差異和特點。強調過程評價和多元共同評價,更加客觀全面,重視評價過程的診斷與改進功能,以促進學習者的個性化發展。其次,互聯網、大數據、智能云技術的出現使得評價的技術和手段多樣化、智能化,節省人力物力財力,提高了評價的科學性、針對性。第三,以大數據為基礎的適應性評價因人而異,可獲得及時反饋,可真實地測評學習者的認知結構、能力傾向和個性特征等,從知識領域擴展到技能領域、情感、態度與價值觀,構建以學習者核心素養為導向的教育測量與評價體系,促進學習者發展。

(七)人工智能背景下職業教育的管理模式

智能化信息技術、云計算技術、大數據技術等能夠促進大規模社會化協同,拓展教育資源與服務的共享性,提高教育管理、決策與評價的智慧性,因此,基于互聯網的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業教育的管理模式的建構表現為:首先,互聯網將家庭、學校、社區等緊密、方便地聯系在一起,拓寬了家長和社會機構參與學校管理的渠道,各利益相關者可共同參與現代職業院校的學校管理,協作育人。其次,新時代的職業院校管理模式通過可視化界面進行智能化管理,業務數據幾乎全部數字化,能有效降低信息管理系統的技術門檻,使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數據挖掘與分析,能夠實現個性化、精準資源信息的智能推薦和服務,為管理人員和決策者提供及時、全面、精準的數據支持,以提高決策的科學性。第三,通過互聯網信息技術可以實現全方位、隨時的遠程監督與指導,從督導評估轉變為實時評估,可以實現大規模的實時溝通與協作,促進社會化分工,促進職業院校內部重構管理業務流程,使管理智能化、網絡化、專業化。

(八)人工智能背景下職業教育的組織模式

人工智能時代信息科學技術的蓬勃發展沖擊著學校內部的組織結構向智能化、網絡化的方向發展,各職業院校需要合理調整內部組織結構和資源分配,通過互聯網加快信息流動等方式,提高各職業院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業教育的組織模式的建構表現為:首先,當今時代人工智能的產生不可能替代學校教育,但可以改變學校教育的基本業務流程。人工智能推動了學校組織結構向網絡化方向發展,教學與課程是提供信息數據的重要平臺,學校組織則構成了教育大數據生態系統。其次,“互聯網+職業教育”的跨界融合將打破學校的圍墻的阻隔,互聯網將學校組織與企業、科研院所等社會機構緊密聯系起來,提供優質教育資源供給,共同承擔知識的傳授、傳播、轉化等功能,促進學校組織體系核心要素的重構。第三,建設“智慧校園”,實現線上線下融合的智慧校園育人環境,實施一體化校園網絡認證,推動智能化教育資源共建共享,實現職業教育信息化建設的均衡發展。

五、人工智能背景下職業教育的模式變革面臨的挑戰及發展目標

人工智能將推進大數據、云技術等智能信息技術深層次融入職業教育課程與教學、組織與管理、評價與反饋等領域,形成社會化多元供給,為學習者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學習形式和及時獲得反饋的評價途徑,有利于實現職業教育的共建、共享、共治。但其全面實現,還面臨著諸多挑戰。

(一)挑戰

首先,職業教育的新模式建構需要充足的資金支持。各職業院校積極建構智慧校園,努力實現智慧化產學研環境,打造一體化智慧城市網絡等核心技術的開發,都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強監管,資金管理部門要合理規劃,合理利用,專款專用,落到實處。其次,職業教育的新模式建構的成果表現離不開學習者對技術的理解、掌握和應用。在實際實施過程中,教育工作者既要利用信息技術優勢變革職業教育,也要避免技術中心主義傾向,“避免一味追趕技術新潮而不顧學生身心健康等,技術本身是一個禍福相依的辯證法。”[14]第三,“目前的教育實踐中,仍未能充分實現人機合理分工和雙邊優勢互補。人工智能終端系統擅長邏輯性、單調重復的工作,而人類則更適合情感性、創造性和社會性的工作。”[15]現階段,信息化技術水平還有待提高,智能機器不能完全勝任知識傳播、數據處理等工作,有待于進一步開發和完善,絕對依賴互聯網絡和設備,還存在一定的風險。

(二)發展目標

人工智能時代職業教育變革重新架構了職業教育發展模式,完成了對資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學習方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業教育模式的改革,就不可能建構真正的現代化職業教育。人工智能背景下職業教育的發展目標可以概括為個三方面:

1.“智慧腦”與“智能腦”融通

隨著第四次產業革命的到來,信息技術爆發式發展,造就了以電腦、互聯網為基礎的智能腦。職業教育智慧化發展的一個目標就是如何讓學習者發揮人腦“智慧腦”與機器設備“智能腦”的“雙腦”共同協作[16]。人工智能時代職業教育與信息技術的深度融合,就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協同作用,發揮互補優勢,進行融通式學習,而不是簡單地人腦與電腦的技術對接。

2.“現實世界”與“虛擬世界”結合

在人工智能時代,網絡虛擬技術的發展使人類擁有了真實與虛擬兩個世界,虛擬信息技術的興起在一定程度上會影響職業教育的實體教育,實體教育的發展也需要虛擬技術的支撐。但在具體的學習實踐中,還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前,虛擬化教育技術在職業教育領域不斷應用與推廣,職業教育的發展模式不斷優化,使得職業院校線上線下的邊界逐漸消融,“現實世界”與“虛擬世界”更好地結合。人工智能時代職業教育的本質沒有發生根本改變,學習者要學會利用這兩個世界虛實融合、高度互動,充分發揮出自身的優勢,更好地學習與生活。

3.職業教育“適應人工智能”發展為“引領人工智能”

人工智能為職業教育帶來了強大的技術支持,為職業教育帶來了便利。初始階段的職業教育基本知識和技能被數字化和智能化,通過人工智能相關課程,云教育模式,個性化學習計劃等,適應并應用人工智能,以提高職業教育的效率和質量。職業教育重在技術創新,對于行業技術發展具有一定的引領性作用。未來人工智能將成為職業院校快速發展和轉型的技術支撐。“如某些職業院校基于自身優勢專業與相關行業的智能自動化企業合作,實現以職業教育發展引領人工智能。”[17]目前,人工智能處于適應性大發展階段,隨著信息化技術的提高和智能化設備的普及,人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代,人工智能與職業教育深度融合高效協作,職業教育完全適應且完美應用于人工智能,進一步引領人工智能發展,由“人工智能+職業教育”發展為“職業教育+人工智能”的時代。

第2篇

【關鍵詞】物聯網;云計算;智慧校園

【中圖分類號】G40-057

【文獻標識碼】A

【論文編號】1009-8097(2013)02-0109-06

一 研究緣起及項目背景

1 研究緣起

信息技術的快速發展促進了教育觀念和教學方式的變革。隨著物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展,隨時隨地的師生互動、無處不在的個性化學習、智能化的教學管理和學習過程跟蹤評價、一體化的教育資源與技術服務、家校互通的學習社區、師生共同成長的校園文化等新型“智慧校園”教學管理模式已展現在人們面前。關于“智慧校園”的研究已成為當前教育信息化領域關注的熱點。

自從IBM提出“智慧地球”概念后,國內外不少學者提“智慧校園”的概念和解決方案。在國外,具有代表性的實施案例有韓國與馬來西亞。韓國教育科學技術部于2011年6月向總統府遞交了《通往人才大國之路:推進智能教育戰略》提案,并于同年10月了《推進智能教育戰略施行計劃》,提出五大戰略舉措:(1)數字化教材的開發與應用;(2)在線學習常態化與在線評價體系的構建;(3)營造教育資源用于公共目的的環境與加強信息通訊倫理教育;(4)加強教師的智能教育實踐能力;(5)構筑基于云計算技術的教育服務基石。馬來西亞政府為促進教育系統的整體性變革于2006年提出的一項宏偉工程――“智能學校”(Smart School)計劃,到2010年,馬來西亞所有的中小學都將轉型為智能學校。智能學校實施計劃有四項目標:提供個人全方位的發展;注重智能、情緒與身體的發展;培育科技的素養能力及建立教育民主化制度。在國內,有學者對“智慧校園”的概念提出了不同的解讀。黃榮懷等認為,“智慧校園”是一種智慧的學習環境。還有學者認為,“智慧校園”是以物聯網為基礎的校園應用。在實施方面,南京郵電大學于2010年實施了基于物聯網的“智慧校園”建設方案,浙江大學、西南大學、成都大學、同濟大學等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園建設;中國電信等移動互聯網運營商實施了基于e卡通的“智慧校園”解決方案。目前“智慧校園”解決方案還處于探索階段,在技術方面,沒有建立統一的“智慧校園”的系統架構和技術規范;在應用方面:物聯網和云計算等先進技術應用處于初級階段,技術、業務、資源、信息、數據與用戶服務的融合度不夠,沒有從如何利用信息技術支持學生的自主學習、協作學習,如何支持師生互動與快速準確反饋,如何支持教師教學決策等方面提出有效的解決方案。

本文以作者主持的佛山市禪城區“智慧校園”示范工程項目為例,闡述如何采用先進的教育理念和物聯網、云計算等先進信息技術構建“智慧校園”系統,探討“智慧校園”系統的基本特征、系統架構、功能模塊、技術路線和實施方法等整體解決方案。

2 項目背景

佛山市禪城區“智慧校園”示范工程是禪城區人民政府于2010年9月啟動、2012年5月正式上線運行的“四化融合、智慧佛山”首批重點示范項目。本項目分別選擇高中(佛山三中)、初中(汾江中學)、小學(佛山實驗學校和南莊中心小學)四所不同類型的學校,建立禪城區“智慧校園”示范工程試點學校和示范系統。

禪城區在教育信息化環境建設、教育資源建設、教師教育技術能力培訓和教育信息化推廣應用方面具有良好的基礎,是“廣東省推進教育現代化先進區”,四所“智慧校園”示范工程學校具有較高的教育信息化建設與應用水平。但由于信息技術發展等歷史原因,項目實施前,禪城區教育信息化建設面臨的主要挑戰在于:

(1)“信息孤島”現象。各個學校的信息化應用系統采用的技術標準、數據規范不一致,缺乏甚至沒有數據共享關系和交換途徑,形成“信息孤島”;

(2)信息系統的綜合服務能力弱,難以實施綜合業務流程和綜合查詢與決策支持;

(3)教育資源存儲分散,數據標準不同統一,資源共享困難、檢索低效,教育資源的數量和質量難以滿足日常教學需要;

(4)信息化建設對提高教學質量和學校管理效率的有效支持不夠。

因此,禪城區教育信息化建設需要一個統一的平臺,統一的技術標準,統一的數據規范來整合各類信息,實現校園內各個信息管理系統的無縫連接。本項目的實施,著重在解決以上問題方面進行探索。

二 智慧校園的內涵與特征

“智慧”(wisdom)一詞是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。“智慧”是一個相對概念,并不局限于人類,任何物體組成的體系都有智慧,只是高低不同。IBM提出的智慧系統特征是3I:即能夠更透徹的感知和度量(Instrumented),更全面的互聯互通(Interconnected),更深入的智能化(Intelligent)。

關于“智慧校園”的特征,國內一些學者提出了不同的解讀。黃榮懷等認為,智慧校園(Smart Campus)應具有以下五個特征:(1)環境全面感知;(2)網絡無縫互通;(3)海量數據支撐;(4)開放學習環境;(5)師生個。宗平等人認為,“智慧校園”的核心特征主要在三個方面: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。筆者認為,“智慧校園”是信息技術高度融合、信息化應用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。“智慧校園”系統兼有技術、教育和文化等多重屬性,具有如下9大特征:

(1)融合的網絡與技術環境。實現校園有線網、無線網、傳感網、視頻監控網等多種網絡的融合和多種信息化應用系統的融合,形成一體化的網絡環境和應用環境;

(2)廣泛感知的信息終端。為廣大師生提供一個全面的智能感知環境;

(3)快速、綜合的業務處理服務。能夠對教學、科研、管理的各種業務、信息、數據按照基于流程的方式進行快速、綜合處理,為廣大師生提供一個全面綜合業務處理與服務平臺;

(4)智能的管理與決策支持。具有架構科學合理、低耗高效運轉的學校智能化管理與決策支持系統,能夠對學校的人、財、物、活動、事件和業務流程進行感知、識別、跟蹤、判斷、處理、評價與提示指引;

(5)個性化的信息服務。能提供基于角色的個性化信息定制服務;

(6)泛在的自主學習環境。通過實施有線和無線網絡的全面覆蓋,借助移動學習終端和教育云服務平臺,任何時間可以在學校任何地點在線學習、互動交流和輔導答疑。實現教育無處不在,學習隨時隨地;

(7)智慧的課堂。具有滿足師生個性化教與學需求,實現自主探究、互動教學、協同學習等多種教學模式,并能對學習過程進行動態跟蹤與評價的智慧課堂;

(8)充分共享、靈活配置的教學資源平臺。建有教育云服務平臺,能實現教育資源的按需動態分配和技術服務的充分共享。具有統一的教育資源建設標準和存儲規范,能實現教育資源的高效檢索和智能匯聚。能提供海量的優質教育資源,并與教學系統無縫對接,滿足教學需求;

(9)蘊含教育智慧的學習社區。具有家校互通的溝通平臺和學習社區,教師、學生、家長能夠及時互動,分享教育經驗與智慧。能整合各種社會力量,共同促進學生快速健康成長。

三 智慧校園系統架構

佛山市禪城區“智慧校園”系統的構建是在現有校園網和學校教育信息化設施及應用系統的基礎上,通過應用RFID等傳感技術組建校園物聯網,應用無線網絡技術組建校園移動學習網,實現對校園內的人(教師、學生、管理者、家長及其他人員)、財(學校經費、個人消費等)、物(教學大樓、圖書館、教室、實驗室和教學設備等)和信息(教學資源、教學管理信息、學校公共管理信息、活動信息等)進行識別、傳輸、存儲、處理和控制,為師生提供智能化的管理和個性化的信息服務。

“智慧校園”系統平臺采用面向服務的多層架構模式(SOA),將學校的資源、數據、信息和業務流程,按照基于服務的方式整合起來,使平臺具有很強的適應性、擴充性、維護性和易用性。平臺總體架構如下圖1所示:

智慧校園系統架構包括4大體系4個支撐平臺和8個應用系統。

4 大體系包括標準體系、安全體系、云平臺監控體系和教育云服務體系。

1 標準體系

基于教育云的智慧校園標準目前還沒有統一規范。云計算本身就缺乏統一的標準,在云平臺上運行的應用系統又千差萬別,難以有統一的資源管理、資源、資源應用。因此,本系統平臺的構建首先需要建立一套標準體系。

智慧校園系統標準體系建設分三個層次:信息編碼與數據交換,軟件開發與集成;硬件環境;在線應用。包括:

(1)建立完整的信息編碼與數據規范體系。采用國際通用標準和中國教育信息化標準委員會的制訂的學習技術系統《體系架構與參考模型(CELTS-1)》和《教育資源建設規范CELTS-41》等10個標準以及《智慧校園示范學校自定義信息編碼標準》多種代碼體系相互補充,代碼分層定義,方便用戶分級選擇輸入信息,同時支持代碼擴充、自定義和更新。

(2)軟件開發采用《GB/T19001ISO 9001在軟件開發、供應和維護中的使用指南》、《計算機軟件產品開發文件編制指南(GB/T 8567-1988)》和《角色訪問控制標準ANSI INCITS359-2004》等國際與國家標準。

(3)智慧校園硬件設施標準。采用中國教育技術協會技術標準委員會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》。

2 安全體系

智慧校園安全體系建立了包括操作系統級安全、網絡級安全和應用級安全三層安全體系。

(1)操作系統級安全。在操作系統級,平臺使用最新的主流Linux操作系統,啟用Linux的內核防火墻和身份認證機制保障操作系統的安全,基于心跳(Heart Beat)技術檢測系統的崩潰并盡可能自動恢復。如果安全服務系統沒有收到某一計算節點的定時心跳數據流,則說明該節點或網絡出現了故障,此時重新啟動該節點,如果不成功就將該節點排除在計算之外。

(2)網絡級安全。在網絡級,平臺使用下列手段保證平臺的網絡傳輸安全:使用硬件防火墻保障整個云平臺的安全。為了防止教育云平臺系統被非法侵入,在前端計算機安裝雙網卡將內部和外部網絡隔離開。在系統區域網絡中使用在Internet上沒有實際意義的內部IP地址,并用IP偽裝(IP Masquerading)和IP端口轉送(IP Port Forward)技術實現網絡地址轉換。為了防止云平臺與用戶之間網絡通信的被竊取,教育云平臺采用了基于SSL安全協議的擴展HTTP協議HTTPS。

(3)應用級安全。在應用級,平臺使用下列手段保證平臺的應用安全:①可信的單點登錄(SSO)。單點登錄是解決門戶系統安全認證問題的一種理想和有效的認證策略,我們采用的CAS(Central Authentication Service)是Yale大學發起的一個開源項目,作為智慧校園平臺的一個安全而又簡單的SSO安全實現。②云平臺權限控制。為了防止非授權用戶的非法入侵和授權用戶的越權使用,教育云平臺進行各種級別的權限控制,并具備審核功能,自動記錄用戶訪問的情況和操作過程,以備日后查詢。

系統開發中,由于不同身份的用戶其業務處理邏輯不同,如果單獨為每類用戶開發與之工作相對應的應用程序,無疑將十分復雜,也不利于以后的維護工作。為控制系統信息的閱讀范圍和業務辦理權限,系統將用戶劃分為不同的角色,不同的用戶角色具有不同的系統操作權限和查詢權限,通過權限控制為不同身份的用戶賦予與之身份對應的各項操作,屏蔽不能執行的操作調用,以此實現分工負責。系統用戶按照其職務、業務類別、管轄區域,被授予不同的操作權限。操作權限包括數據庫(表)操作限制、業務模塊操作限制、地理范圍限制、數據讀寫操作的限制等。平臺采用專業的用戶細分,針對教育系統的獨特性,研發出一套專業的用戶系統,將用戶根據教育部門,學校,地區,身份,角色,崗位,職位,科目,年級,班級等分類歸檔,并賦予不同功能和權限,同時,云教育的用戶將終身有效。

系統也采用嚴格的權限和隱私設置,用戶可為自己的內容和上傳的資料快速設置或詳細設置讀寫權限。詳細設置可將權限賦予指定地區、身份、年級等細分用戶和指定好友等。同時還為用戶提供私密保護,設置為私密的信息,除了用戶本人,其他任何人包括平臺管理員也無法查看到該信息,最大程度地保護了用戶的隱私。

3 云平臺監控體系

云平臺監控體系建立了包括教育云平臺訪問量數據統計分析、用戶數統計分析、功能模塊訪問統計分析、用戶使用習慣統計分析、用戶在線時間統計分析、流量統計分析等完整的平臺使用監控策略。

4 教育云服務體系

教育云服務體系以教育資源共享為核心形成多層次的服務體系:

(1)基礎設施即服務(Infrastructure as a service)

平臺以服務的形式提供虛擬硬件資源和服務器租用等,使教育相關部門無需購買服務器、網絡設備、存儲設備,只需通過互聯網租賃即可搭建自己的應用系統。

(2)平臺即服務(Platform as a service)

平臺能提供完善的平臺即服務功能,包括云應用支撐服務、云系統支撐服務和智慧校園云服務總線。平臺通過提供二次開發接口、教育軟件定制接口等功能以及開放式的支撐服務功能,提供完善的應用服務引擎和應用編程接口,用戶能通過應用服務引擎,構建相應的教學應用。

(3)軟件即服務(software as a service)

智慧校園服務平臺的用戶和客戶端軟件均能通過標準的Web瀏覽器來使用云平臺上的各類在線服務,用戶不必另行購買軟件,平臺能提供完善的軟件即服務功能。

本平臺通過集成三個層次的服務,能全方位滿足各級學校各類服務的需要。4個支撐平臺包括云平臺基礎設施支撐平臺、云系統支撐服務平臺、智慧校園服務總線和云應用支撐服務平臺。

①云平臺基礎設施支支撐平臺。包括底層的服務器集群、數據倉庫集群、云存儲和監控系統。該平臺為整個系統提供穩定、可靠的應用基礎支撐平臺。

②云系統支撐服務平臺。通過系統中間件和應用服務器進行系統支撐。云系統支撐層能提供業務功能模塊與云平臺層的連接,包括單點登陸、統一用戶授權、統一消息服務、統一數據交換服務、工作流服務、信息門戶服務、統一搜索服務、統一信息服務等云支撐服務。

③智慧校園云服務總線。這是各類學校和教育機構的數據融合和交換中心,包括數據融合、重組、加工、管理、變換和集成,服務感知、消息感知、事件感知、任務調度、服務編排和調度、服務QoS、數字證書等功能。

④云應用支撐服務平臺。該平臺形成用戶的基本信息數據、教育資源數據、師生成長檔案,并提供數據分析和挖掘、教育資源共享等;

8個應用系統分布在教育在線應用服務層,能提供各類在線教育軟件服務,包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源庫、智慧系統文化、家校通系統、數字圖書館系統等在線服務系統。

四 實施方法與技術路線

1 總體實施策略

“智慧校園”示范工程建設起點高、時間緊、技術難度大,本項目通過創新的政產學研合作機制,采用“以政府主導、以產學研為依托、以應用為驅動、示范引領、逐步推廣”的實施策略,邊研發邊建設,由教育主管部門、本地高校和相關專業公司多方合作,組成佛山市禪城區“智慧校園”示范工程課題組,充分利用教育主管部門和示范學校的項目組織管理優勢、需求分析優勢、教學資源建設和推廣應用優勢,高校的系統設計與研發優勢,企業的資金、產品和技術服務優勢,實現強強合作。這種創新的機制和項目推進策略,有利于實施“起點高、時間緊、技術難度大”的項目,為其他示范工程項目的建設探索可供借鑒的模式。

2 系統開發方法

“智慧校園”項目采用的開發方法是基于RUP的迭代開發方法,RUP是一個面向對象且基于網絡的程序開發方法。由于本項目的實施尚無成功經驗可循,系統龐大,且涉及眾多新技術的應用,開發難度大。在軟件開發的早期階段無法全面準確地明確用戶需求,確定詳細技術路線。而迭代式開發允許在每次迭代過程中需求可能有變化,通過不斷細化來加深對問題的理解。迭代開發可有效降低項目風險。本項目開發依據迭代開發方法的核心理念和操作模式,實施過程按“調研-需求分析-原型構建-系統開發-測試-適用評-示范應用-深化應用-總結推”廣9個階段進行。

3 主要實現技術

(1)開發環境和工具。以Linux作為底層操作系統,使用JAVA語言作為主要的開發語言,開發環境為JDK1.6+和eclipse3.7,完全滿足J2EE和servlet2.4+的開發規范,web容器使用tomcat7.0。整個平臺基于SOA方式,采用Apache的CXF作為數據的整合和共享方式,智慧校園各系統的數據互通都是通過該方式實現;該方式獨立于操作系統和開發語言,可靈活部署,兼容性和性能優越。

(2)單點登錄。平臺的各個系統之間的登錄整合以Yale CAS(Central Authentication Service,中央認證服務器)方式實現。Yale CAS是耶魯大學的一個開源項目,Yale cas是目前項目中用到最多的SSO整合方案,該方案提供一種標準的用戶認證服務,實現了單點登錄功能。

(3)Web部署。Web部署使用前端服務器加后端服務器的耦合方式實現,前端使用高性能的Nginx,后端則使用標準的serlvet容器Tomcat實現,Nginx專為性能優化而開發,它支持內核Poll模型,能經受高負載的考驗,有報告表明能支持高達50,000個并發連接數,這樣的搭配可以很好的解決性能和應用的兼容性問題。使用Nginx按照調度規則實現動態、靜態頁面的分離,為了提高訪問性能,以Nginx的ip哈希方式實現了應用的負載均衡。

(4)工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作為解決方案,JBPM是一個開源的、純JAVA的、輕量級的支持多種可執行流程語言的工作流程管理(BPM)工作流引擎。

(5)數據存儲。使用分布式的關系型數據庫Mysql Cluster作為關系型數據的存儲,使用分布式的Hadoop作為非關系型數據的存儲解決方案。

(6)云平臺虛擬化。采用Linux的KVM解決方案,KVM虛擬化平臺是linux內核原生的組成部分,它使用Linux自身的調度器進行管理,所以相對于其他虛擬化平臺其核心源碼很少,速度更快更穩定。

(7)網絡性能優化方法。在網絡優化和傳輸方面主要使用gzip壓縮技術、瀏覽器緩存技術、服務端動靜態分離的處理技術和服務端緩存技術;

五 智慧校園示范應用系統

智慧校園示范系統基于教育云平臺構建,包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源平臺、智慧校園文化系統、家校通系統和數字圖書館系統。

1 教育云平臺

教育云平臺是智慧校園的底層支撐。采用先進的虛擬化技術,通過租用世紀互聯的硬件服務,構建了禪城區全新的、動態擴展的、分布式存儲教育數據中心。教育云平臺建立了統一的單點登錄系統,實現了用戶界面整合、業務流程整合和系統數據整合,為禪城區所有學校師生提供了統一用戶授權、統一信息服務、統一數據交換服務、工作流服務、電子表單服務、數據存儲與計算服務、教學資源共享服務等硬件、軟件和應用服務,避免了重復建設,大大提高了資源與技術服務的利用率。

2 教育資源平臺

教育資源平臺是七個子系統的接入口。通過整合全區各類學校的教學資源、建立了涵蓋中小學各學科的素材庫、課件庫、教案庫、電子教材庫、試題庫、名師講堂庫、同步視頻課堂庫等優質的教學資源,實現了跨校共享。教育資源平臺具有良好的用戶體驗。支持教學資源的智能管理、智能檢索和智能匯聚,用戶可以對資源進行訂閱與推薦,可以設定資源的訪問、下載的權限,保護知識產權。支持動態生成作業和試題,并具有作業、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能;支持動態組卷,具有試卷、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能。

3 智能管理系統

智能管理系統以先進的物聯網技術為基礎,實現了校園進出人員身份管理、考勤管理、學校資產監控與數據泄密管理、辦公管理、教學活動管理、教學設備管理、教務管理和安防管理智能化。智能管理系統提供智慧校園各個業務系統的單點登錄接口和用戶管理配置。辦公管理系統根據學校管理架構和業務流程定制開發,包括公文管理、個人事務管理和統計查詢系統。實現了辦公業務全流程的跟蹤管理、統計查詢和輔助決策。教學活動管理系統提供各類校園活動申請、安排,跟蹤和查詢等功能。教學設備管理系統提供設備申購、入庫、報損、借用、領用、維修管理、賬物卡管理、重要設備跟蹤管理和統計、查詢等功能。教務管理系統提供智能化的教學排課、成績錄入、教務信息、查詢、教學評價、成績統計分析等功能。

4 智能教學系統

智能教學系統依托教學資源平臺,為教師編寫教案、制作課件、批改作業和輔導答疑提供智能化服務。包括智能備課系統、互動課堂系統、輔導答疑系統、電子作業系統和綜合評價系統五部分。

智能備課系統提供了基于教學流程選擇、備課資源智能匯聚、輕松編輯素材、快速制作教案、自動生成教學網站的智能備課功能。讓老師備課像寫博客一樣輕松省力。

互動課堂系統由教師電腦、電子白板、短焦投影、實物展臺、錄播系統、電子書包、無線網絡和智能講課系統組成,為老師開展互動教學提供了先進的教學環境。利用智能講課系統,老師可以按備課的教學流程在電子白板上點播素材、任意調整播放窗口、任意書寫,既像寫黑板一樣輕松自如,又能隨時保存。在課堂練習環節,老師通過電子白板把題目發給學生,學生利用電子書包接收、作答,提交答案,老師可以在白板上看到每個學生的答題結果,及時、精確地掌握每個學生的學習情況。課堂練習的結果可以保存在課堂學習檔案。學生利用電子書包按照老師控制的課堂活動進度自主學習、練習、提問和作筆記等。

課堂錄播系統可以將教師的授課過程自動錄制成視頻,供學生課后復習,也可以實現“翻轉課堂”。

輔導答疑系統直接建立了老師和學生之間的信息交流。

電子作業系統提供了覆蓋各個年級各學科的作業庫和試題庫,具有作業布置、提醒、作答、批改、統計分析功能和自動組卷、智能評分功能。

綜合評價系統提供了學生平時成績、課程作業、考試統計分析等信息,為老師教學決策提供了重要依據。

5 移動學習系統

移動學習系統主要電子書包、手機等移動學習終端為載體,基于統一的教育資源平臺支持,實現任何時間、任何地點的個性化學習。移動學習系統能夠為移動學習終端有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流,具有提供隨時隨地地學習環境和學習情境的功能。主要包括:電子教材閱讀、課堂筆記、課件下載和信息訂閱、教學視頻點播、作業下載和提交、輔導答疑、考勤信息和成績查詢、學習工具等。

6 數字化實驗系統

數字化實驗系統主要由傳感器、數據采集器、計算機、實驗教學平臺和多媒體互動投影系統組成。實現了從實驗數據采集、傳輸、處理和生成輸出全過程數字化。為學校師生創設了開放、協作的科學探究實驗環境。系統還具有實驗教學管理、實驗設備管理、實驗室開放管理和實驗成績管理功能,并與智慧校園其他子系統無縫對接。

7 家校通系統

家校通系統實現了家校溝通無障礙。老師和家長之間,可以直接使用家校通系統互動交流。譬如學校向家長報告學生在校情況,通知,布置作業,家長查詢學校的規章制度、課程安排,或與老師一起切磋教育心得等,十分便捷。

8 智慧校園文化系統

智慧校園文化系統包括校園多媒體信息系統、虛擬校園交互式演示系統和智慧學習社區三部分組成。智慧校園多媒體信息系統以數字化方式展示學校形象與文化特色。即在學校主要場所與主要通道,應用電子顯示屏展示校園文化特色、辦學理念、校園動態信息、教學活動信息、樓層、場所導覽信息、宣傳表彰、通知公告等。虛擬校園交互式演示系統通過虛擬現實技術逼真再現校園的地形地貌、建筑物、綠化、運動設施及場地等,并可以在校園主頁以各種方式進行導覽,展示學校形象;與智慧校園共用同一個數據庫系統,讓管理者隨時隨地直觀地了解學校的資產情況,實現資產管理,還可輔助實現消防安全管理;智慧學習社區整合了博客、QQ等多種功能,為學生、教師和家長提供了一個便捷交流互動的平臺,包括智慧講壇、創意樂園、智慧活動、名師支招、智慧之星等,為廣大教師交流教學經驗,分享教學智慧,為學生分享學習心得,開展科技創新活動提供有效的支持。

9 數字圖書館系統

數字圖書館系統是為了適應圖書館未來的發展要求,滿足示范學校對館藏資源充分共享、高效管理等方面的實際需求構建的。本系統包含了目前圖書館管理業務的每個環節,具備系統圖書采訪、圖書編目、圖書流通、期刊管理、公共查詢、系統管理等功能,并與本區e卡通系統無縫對接,實現成員館館藏資源的互借、互還和互通。

六 結束語

第3篇

【關鍵詞】教育管理 信息化 新發展 智慧管理

【中圖分類號】G647 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0010-02

一、 教育管理信息化的現狀及問題

隨著科學技術的發展,出現了云計算、大數據、無線通信等技術,這些技術的產生促進了人類由信息化時代走向智慧時代,而智慧教育正是智慧時代的產物,從而智慧管理取代了傳統的信息化的教育管理。目前教育管理事業信息化的新發展也是走向智慧管理。智慧,就是對于知識的創新,與客觀物體的古往今來的統一。智慧管理,是現今所有的知識管理的創新,讓知識管理成為完善的、真正意義上的管理模式。

長久以來,中國教育問題一直是社會焦點問題之一。中國教育的目的是為了培養人才,雖然人口基數過大、數量過多,導致人才市場供不應求現象的產生,造成了“僧多粥少”的局面,但是,國家也一直在改革政策中,爭取源源不斷的培養人才,爭取讓每一個學生都受到優秀的公平的教育。繼九年義務教育政策的出臺之后,國家又相繼出臺了獎學金以及貧困助學金等政策來保證學生們不因金錢的缺少而缺少教育。在對于教育的質量方面,教師的資格要進行考核,多媒體運用到教學之中等措施的確也讓中國的教育質量有了質的飛躍。但是,不可否認的是,教育的信息管理還有待完善,恰恰是沒有完善的信息化管理技術導致我國的社會政治經濟文化的發展受到了桎梏。

首先是教育管理信息化智能程度太低,很多數據還都是得靠人力來管理,我國科學技術的迅猛發展沒有同教育管理信息化密切結合起來。在智慧管理的過程中,仍舊需要管理人員參與數據的統計與管理,不能真正實現教育的智能化。就比如學生選課系統,很多時候錯誤頻出,造成錯選漏選。還有學生成績登記系統也不完善,總是莫名其妙的出現一些為0分的情況。這些事件的發生,說到底還是教育管理信息化智能程度太低所導致的。

其次是不能建立一個完善的并且具有效力的管理體系,沒有確立明確的管理制度,以至于不能制止約束各方面的信息管理操作。我國目前的教育管理系統一直沒有一個統一的標準,這就導致了許多地方教育部門自行建立自己的教育管理系統,教學信息資源的重復利用與浪費,不完善的教育系統存在的漏洞造成了資源的大量損失。比如多地教育資源的分配不平衡就與教育管理系統的不完善存在密切的關系。

我國的教育監督系統的不完善也是教育管理信息化發展不完善的一個顯著問題。國家和政府沒有出臺一個完善的教育監督系統,不能及時的實現監管與改正過程中存在的不足及錯誤。比如近幾年考研試題頻頻的泄露,對于辛苦奮斗兩三年的考研學子來說是多么不公平不公正的一件事,而這恰恰是教育監督系統的不到位造成的;再比如,基本全國的學校都有監控系統的覆蓋,但是,一旦發生偷盜、殺人等社會影響嚴重的不良事件,監控確需要經過層層的申請才能夠調出,給與了犯罪嫌疑人充足的潛逃時間。不可否認,這的確是教育監督系統的不完善造成的一系列潛在的隱患。

最后,教育管理信息化的普及并沒有廣泛性和普遍性。大山里的孩子們由于資源的匱乏,想要學習,只能依靠書本上的知識來充實完善自我,享受不到智慧教育的優越及便利。雖然越來越多的學生們開始享受到智慧教育的優越性,教育也越來越不僅僅局限于書本之中,但是不可否認的是,教育管理信息化要普及全國仍然是一個長期的艱難的任務。

二、智慧管理

1.智慧管理的定義及內涵

智慧,就是對于知識而產生的創新性,是人類對于客觀物體通過知識而產生的一種大腦的活動。智慧管理,是現今所有的知識管理的創新,讓知識管理成為完善的、真正意義上的管理模式。

智慧管理的內涵體現在智慧之中。智慧就是意味著創新、智能、高效。對教育管理信息化的新發展,必須要體現出創新的精神、智能的精神、高效的精神。運用智慧管理,是我國對于教育部門的新要求,也是實現教育的可持續發展的一個重要堅持。

2.智慧管理的特性

智慧管理是比信息化管理更進一步的管理,是我國目前發展應堅持的戰略與策略,其具有以下特性:

智能化、高效化。智慧管理較之信息化管理最大的一項改變是更加智能化。在教育管理信息化的過程中,學生們對于知識的獲取不僅僅是從書本之上,還有互聯網、社會實踐等,數據的管理更加智能化。而智慧管理的高效化體現在解放人力資源,使教育管理更加人性化、更加高效化。

透明公開性。透明公開性是信息時展的必然趨勢。傳統的教育管理系統由于其自身的局限性,不能夠完全做到透明公開的特點。而智慧管理系統承載與互聯網之上,全國教育資源共享,全國教育管理系統公正公開,甚至是普通人也能看到一部分透明化的管理系統。

可視化。可視化是信息化發展過程中必不可少的特征。可視化代表著可以看見,就是讓所有人,無論是教育部門的領導、管理人員還是學生等普通的人民群眾都可以真真切切的用眼睛看得到,用心能體會到感受到。在智慧管理系統中管理人員可以隨時隨地通過監控系統去關注教育管理,可以及時解決教育管理系統出現的錯誤以及漏洞,針對錯誤與漏洞做出有效的決策,能夠及時避免風險的發生。

三、教育管理信息化新發展:走向智慧管理

教育管理信息化新發展,走向智慧管理,這是我國目前針對教育管理的現狀。隨著科技的迅猛發展,我國已經不再滿足于信息化的教育系統的管理,而是趨向于更完善更智能的智慧管理系統。運用智慧管理系統,讓教育部門作出更加成熟的決策,智慧的調動教育的資源,實現教育管理中智慧管理的智能高效化、透明公開化以及可視化,培養和發展對于社會有利的人才,推動社會教育事業的持續、和諧以及健康的發展。這是我國實現教育管理信息化新發展:走向智慧管理的目標,也是決心。

參考文獻:

第4篇

智慧云平臺的建設

要實現“互聯網+”教育的真正落地,少不了應用平臺的支撐、資源服務與管理、智能顯示終端以及數據評價系統四個方面。

1.應用平臺

目前普遍構建的都是以云計算技術為基礎,擁有海量教育教學資源,能為學習者推送定制的教育服務,并能進行智能化教育管理的綜合性智慧教育云平臺。在移動互聯網時代,智慧課堂的應用平臺通常為移動類APP,包括微課制作、作業平臺、家校溝通工具等其他第三方應用軟件。例如,無錫正在打造的“智慧教育云服務平臺”(如圖1),涵蓋了“智慧課堂”“智慧學習”“智慧教研”等教育功能服務模塊,并開發有相應的移動端APP,主要目標是實現自主學習、個性化學習、協作學習、泛在學習的智慧教學,以及基于互聯網、云計算、大數據的智能化教育管理。

2.資源服務與管理

我們基于資源管理平臺,建立了數字化教材、微課及多媒體課件、各類題庫、拓展知識等資源庫,可以在課前、課上、課后為智慧課堂提供、推送教學內容(如下頁圖2)。

“三通兩平臺”是我國“十二五”時期教育信息化建設的核心任務,也是教育信息化“十三五”規劃的主要任務之一,其中資源涉及“優質資源班班通”和“教育資源公共服務平臺”建設兩個方面,資源的重要性可見一斑。

3.智能顯示終端

智能顯示終端可分為教師端工具和學生端工具兩種。教師端――傳統課堂的板書、投影儀已經變身為電子白板、觸控一體機、多屏互動軟件,而學生端以智能手機、iPad為主。例如,新東方的“OKAY智慧課堂”,整個系統采用兩層結構,上層主要是云平臺服務端,下層主要是各類應用端,包括學生Pad、無線AP、充電柜、校園服務器等(如圖3)。

教師、學生都匹配有相應的“教”與“學”的應用軟件,可以實現智慧課堂的全過程溝通、高頻互動、知識傳遞與擴展。

4.數據評價系統

實現動態學習數據收集、分析、評價,是成功構建智慧課堂的關鍵。利用智慧云平臺,可以對課前、課上、課后進行全過程動態評價和數據分析,基于此,教師可以有效、快速地對學生的學習情況進行診斷、評價,繼而形成針對性、差異性的教學內容,促進學生的個性化學習(如下頁圖4)。

需要注意的是,“互聯網+”時代提供了前所未有的智能化軟硬件設備,但是有效實現智慧課堂目標的根本,如教師專業能力、靈活的教學設計、高效的課堂掌控、學生自主學習的形成以及核心素養的培養,是無法僅依靠信息技術手段就能解決的。

“互聯網+”背景下的智慧課堂

智慧課堂是教育信息化聚焦于學校教育、師生教與學、課堂活動的必然,也是課堂教學自身不斷變革發展的結果,從不同角度可以有不同的理解。

從語義角度,“智慧”是讓人可以深刻地理解人、事、物、社會、宇宙以及現在、過去、將來,擁有思考、分析、探求真理的能力;“課堂”是學生學習的場所,教師應該運用自己的智慧和創造力,挖掘生機和活力,把課堂營造成生動活潑的學習樂園,讓學生在愉快的環境中自然、有序地學習和成長。從教育角度,智慧課堂的根本任務是“開發學生的智慧”,不再是簡單的知識傳授或灌輸過程。從信息化角度,智慧課堂利用先進的信息技術手段,構建智能化的教學環境,實現智慧化的課堂教學,與傳統課堂大不相同。

“互聯網+”下的智慧課堂,因為新一代信息技術與教育教學的交互、深度融合,從先前的數字化階段過渡到了“智慧化”的新階段。智慧課堂實質上就是基于智能終端、云計算、大數據分析運用的新型課堂教學形態,是由信息化平臺和工具(系統)、教師和學生(人)及其課前、課中、課后教學環節(活動)等組成的現代信息化課堂教學體系。[1]

具體來說,與傳統的課堂教學的目標相比,在課堂形態上,智慧課堂借助于云計算、移動互聯網等新興信息技術和各種智能終端,不受時間與空間的限制,營造更加開放、自主的智能化的教學環境。在資源推送方面,智慧課堂能為學習者提供各種優質的教育資源以及相應的APP、平臺,并能有針對性地推送個性化、定制的學習資源,方便學習者查漏補缺、提高優化。在教學方式上,智慧課堂有互聯網技術的輔助,采取以學生為中心的小組協作、合作探究和教師參與、引導的方式,變“先教后學”為“先學后教”“以學定教”,師生關系和角色也徹底發生改變。在評價反饋上更為明顯,依靠數據收集與分析,課前預習評測、課堂即時反饋調整、課后跟蹤反饋,智慧課堂變革評價方式,從傳統、主觀的“筆紙評價”變為客觀、全面的“數字評價”。

簡而言之,智慧課堂就是依托信息技術構建的教學環境,為學習者營造豐富的學習情境,促進個性化學習、合作探究式學習,將知識轉化為能力,能力內化成素養,以適應未來社會生活和個人的終身發展。

智慧課堂的幾種實現模式

1.高效互動

在智慧課堂中,利用智能化的移動學習工具和應用支撐平臺,教師與學生、學生與學生之間的溝通與交流更加立體、即時,課堂互動高效、生動。同時,基于動態數據分析和即時教學評價,互動的深度、廣度增加(如表1)。

除了課堂內的互動,在課外,師生還可以借助應用平臺、移動APP進行課外交流,實現持續溝通,進行任何時間、任何地點、多種方式的交流互動。

2.分層教學

基于大數據的動態學習分析,教師能夠準確把握每位學生知識的掌握情況,對其學習能力做出評估,然后將知識水平相近的學生進行分組管理,有針對性地制訂教學方案和輔導策略,繼而向各小組推送相應的資源,實現一個班級里的分層教學和個性化教學(如表2)。

另外,課上礙于時間和精力無法一一指導的,在課后,教師可以基于學生的課堂表現和“最近發展區”設計內容,進一步推送個別化的作業和輔導,真正實現以學生為中心、服務學生的“一對一”的個性化教學。

3.自主學習

第5篇

關鍵詞 開放大學 智慧教育 途徑

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.04.011

Abstract Based on the analysis of the basic concepts and characteristics of the wisdom of education, combined with the current situation of domestic and foreign intelligence education, the research discusses the way of boosting the wisdom education in Open University, and the construction of the building of Open University, and promotes the development of smart city.

Key words Open University; wisdom education; method

當前世界各國尤其發達國家相繼提出智慧城市戰略,其目的是力爭在新一輪信息技術變革中處于優勢地位。隨著我國社會經濟三十多年持續高速增長以及城市化和全球化步伐的進一步加快,構建智慧城市,已成為了我國城市發展令人關注的重要戰略問題。智慧教育是智慧城市重要組成部分,是智慧城市健康順利發展的保障。開放大學教育作為一種新的教育形態,是以終身教育理念為先導,以服務學習型社會建設為宗旨,以現代信息技術為支撐,整合共享各類優質教育資源,實施遠程開放教育的新型高等學校,①②是智慧教育實現不可或缺的重要組成部分。因此,研究探索開放大學建設助推智慧教育的路徑,有利于進一步優化終身教育資源布局,滿足不同層次的終身教育需求,推動城市率先基本實現現代化,進而向智慧城市邁進具有重要意義。

1 智慧教育內涵與特征

智慧教育即是指以物聯網、云計算、大數據處理、無線寬帶網絡為代表的現代信息技術為基礎,以互聯網與智能儀器設備等為鋪墊,以大量的教育資源建設為中心,通過各項配套保障措施,深化教育體制改革,全面實施與構建網絡化、數字化、個性化、智能化的現代教育體系,是以政府為主導,學校、企業及相關機構共同參與構建的現代化教育服務體系。智慧教育是智慧城市重要組成部分。

智慧教育即具備“教育”的屬性,又具有“信息化”的屬性。從其教育屬性來看,智慧教育的基本特征有開放性、共享性、交互性與協作性等幾個方面。第一,其開放性就是突破了傳統教育的以學校教育為中心的瓶頸,促進了教育的社會化、終身化與個性化;第二,共享性使得豐富的教育資源為全體學習者所共享,是教育信息化的本質特征之一;第三,交互性即是實現人機之間的溝通和學習者人與人之間的在線遠程學習交流;第四,協作性體現為教育者提供了更多的科學有效的相互協作的機會。從信息化技術屬性來看,智慧教育具有數字化、網絡化、智能化和多媒體化等特征。第一,數字化使得教育信息技術系統性能更加可靠,更便于使其標準統一;第二,網絡化使得教育資源更便于共享,更易實現人與人之間交流合作,第三,智能化使智慧教育系統能夠實現教學行為個性化、充分體現人文關懷。第四,多媒體化使得智慧教育相關設施設備一體化、教育信息表述多元化,使得相關教育資源內容更加直觀,更加豐富多彩。

2 國內外智慧教育相關發展狀況

智慧教育對傳統教育理念、模式、內容和方法帶來了強大的沖擊,促使現代教育形式和學習方式的發生了重大變革。以教育信息化促進教育現代化,借助先進的現代信息技術完善傳統教育模式,是教育現代化、實現教育的跨越式發展的必然趨勢。當前國內外在智慧教育建設方面取得了一些成績,許多成功案例值得我們深思和借鑒。

目前,國外走在前列的以美國、韓國和日本為代表。例如,美國北卡羅來納州格雷漢姆小學嘗試開展了教育云計算項目,取得了良好的效果。該校600名師生可通過“通用云計算服務”獲取虛擬電腦桌面,并可方便地使用其中包含的豐富多彩的學習內容。弗吉尼亞州Passage中學允許學生在課堂上使用手機等終端進行學習。為了充分調動學生學習興趣,創設了許多可以使用手機參與的學習活動,并將學習過程與內容寫成博客或錄制為視頻在網絡上共享。有些教師也開始嘗試利用手機來加強教學過程中與學生互動。如在課堂中提問時,不再只是指定某個學生回答,而是通過短信的方式,并將學生的答案投影到教室的大屏幕上供學生討論;還有的教師通過Twitter平臺與學生一起協作創作故事,取得了良好的教學效果。

另外,日本總務省于2010年啟動了國家級教育信息化項目――“未來校園”智慧教育項目。該項目建立了具有良好人機交互的計算機應用系統、互動性白板和連接家庭與學校的協同教育平臺,為所有六至十二歲的學生提供豐富的電子學習資源。韓國教育科學技術部與國家信息化戰略委員會一起,于2011年6月推出了“智能教育推進戰略”,即從2015年起將在相關學校推出“量體裁衣”式的智慧教育體系,用電子數碼教科書取代傳統的紙質教科書。韓國政府為此將投入約合21億美元的資金來完成此項戰略,將在所有學校建設以云技術為基礎的教育環境,使得學生能夠通過計算機、各種智能數字終端進行學習活動。

近年來我國各省份和城市圍繞智慧教育建設也做了卓有成效的探索。例如,湖南省為了進一步加快湖南職業教育信息化建設著力打造了職教新干線,構建了基于云計算服務、覆蓋湖南全省職業院校、基于網絡的開放式學習互動交流平臺。湖南職教新干線現已建有平臺161個,師生教學空間30余萬個,教學內容視頻25萬個。廣東省佛山市南海區積極開展智慧教育探索,形成了一個中心(云計算管理中心)、3個平臺(云基礎平臺、資源平臺和管理服務平臺)的智能教育模式,構建的云計算環境下的區域教育公共服務平臺――“南教云”主要有電子政務云、學校管理云、教育資源云、互動社區云、智能課堂學習云等,③對區域教育現代化建設起到了良好的推動作用。

3 助力智慧教育實現的開放大學建設策略與路徑

3.1 搞好頂層設計,明確定位及目標

開放大學是智慧教育實現不可或缺的重要組成部分,它是全民學習的服務平臺和終身教育的支持體系。

3.1.1 明確定位

開放大學是全民學習的服務平臺和終身教育的支撐體系,不僅為全民學習提供服務,同時還為構建終身教育學習平臺提供支撐,充分體現開放大學的開放性和社會責任。第一,要立足省情和市情。制定富有特色和針對性的實施方案,切實增強服務全省社會經濟發展的能力。第二,要面向未來。努力將開放大學建設成為滿足全民教育多層次多方位的教育需求的新型大學和終身教育平臺。第三,通過創新不斷謀求發展。以社會的學習化進程為出發點,以終身教育和學習型社會的構建為立足點,使開放大學真正成為構建終身教育和學習型社會的有生力量,實現開放大學建設助推智慧教育的目標。

3.1.2 明確職能目標

一是辦學職能,繼續辦好學歷教育與非學歷教育,當前仍以專科和本科為主,并積極探索與高校合作開展面向社會的研究生教育。二是服務職能,充分運用現代信息技術,依托互聯網環境,采用遠程教育技術手段,為廣大民眾提供優質的學習資源。三是管理職能。積極創新管理模式,開展決策咨詢、發揮好業務指導、過程監督等管理職能。

3.2 進一步加大開放大學信息基礎設施及長效運營體系建設力度,助力智慧教育體系的構建

開放大學在遠程教育方面有著多年的經驗積淀,已形成較為成熟的教育網絡,較早地涉足了云計算、社交網絡、移動互聯網、SAAS等現代信息新技術。但同時我們也要清醒地認識到在信息基礎設施及長效運營體系建設力度方面仍需進一步加強,軟硬件等方面距離智慧教育的要求仍有較大的距離。因此亟待搭建實施智慧教育的相關平臺。

智慧教育的構建離不開現代信息技術,云計算技術的發展與逐漸成熟為智慧教育體系的搭建奠定了基礎。它為智慧教育提供了強大的底層技術支撐和服務支撐,因此,借助已云計算技術為代表的現代信息技術,搭建長效運營支撐平臺是智慧教育體系建設所不可缺少的,該支撐平臺包括:一是智慧教育的計算與安全能力核心的云計算與云服務管理平臺;二是保障系統運維的常態化的集中式的系統運維團隊及專業面向客戶服務的呼叫中心。

3.3 加快優質教育資源的共建共享與整合

現有教育資源與應用已達到一定積累,亟待整合。隨著我國教育改革的深入,教育行業的各類參與者已積累了豐富的教育教學數字資源,但我們也應該清醒認識到當前教育運行體系仍存在著諸多問題,如各種教育產品的“炮樓”模式,不適合交叉、跨界,缺乏真正意義上的網絡在線教育平臺,因此智慧教育體系構建必須充分解決好跨界問題,從而實現各類優質教育資源的共建共享。又如當前我國網絡在線教育在連續性方面仍顯欠缺,主要表現在從幼兒園、小學、中學、大學、成年、職業、老年的終身教育體系不完備,受眾缺乏終身的、延續的教育場所。

開放大學應著眼社會經濟轉型發展需要,圍繞智慧教育體系的構建,堅持內涵式發展,立足區域、面向全國,借助國家和省教育資源公共服務平臺,建設學科門類齊全、內容豐富、彰顯區域特色的數字化教學資源庫,并使教學資源得到可持續的更新。一是充分運用開放大學系統的現有課程體系;二是同自學考試系統的自考課程互通;三是通過政府購買等形式,向各級各類學校、企業、科研單位與社會相關機構征集優質課程,從而促使教學資源更具針對性、歷久彌新。

3.4 積極探索“人人、處處、時時可學”的以面向社會公眾的在線教育超市為代表的智慧教育運作模式

“教育超市”是一種全新的教育辦學模式,它的構建不僅體現了“以學生為本”的教育改革理念,而且有利于有限的教育資源利用效率的提高。“教育超市”實行開放式教學,能為各類受教育者提供層次多樣、質量高、數量足的教育資源,提供了更加人文化的學習環境,從而進一步激發受教育者的潛能。在搭建面向社會公眾的在線教育超市時應注意以下策略:

(1)明確定位與服務目標。應充分體現學歷與非學歷教育兼顧,積極推進各類教育形式之間互通,通過在線教育超市平臺內容豐富的優質課程滿足廣大學習者多種層次的需求,并賦予他們充分的選課自,為渴望通過學習提升自我的社會公眾提供終身學習的機會。

(2)構建科學設計的課程體系。課程體系是面向社會公眾的在線教育超市的主要功能模塊,科學合理的課程體系是面向社會公眾的在線教育超市的運行永葆活力的源泉。它主要包含兩方面的內容,即公共基礎課程超市與專業課程超市。在設計公共基礎課程超市時應注意既要課程內容符合相關專業修業的基礎性要求,又要注重激發學習者的學習興趣,提高職業素養應變能力等需求;在設計專業課程超市時要在保證專業體系完備性的同時盡量突出專業特性。

(3)構建健全的自選課程制度。應摒棄原有普通高校的管理模式中只能在狹窄的專業計劃限定的范圍內選課的制度,既要遵循教育規律,建立符合學習者需求的選課制度,使學習者可以依照自己的意愿選修課程,又要注意有利于學生向多元化方向發展的需求,充分體現了“以生為本”的教育理念。

(4)探索實施學分銀行制度。課程在各層次高校教育間的互認互通及轉換,是面向社會公眾在線教育超市可持續健康發展的重要保障。搭建各類教育之間的有序銜接和靈活溝通的“學分銀行”平臺,是解決當前各類教育資源各自為政、學分不能互認等問題的有效途徑。具體實施中可借鑒歐洲學分轉換系統( ECTS) 模式,即通過政府和教育主管部門牽頭成立全國和省市級高校學分認證機構,由認證機構制定和執行一系列課程學分評估項目和評估標準,確定各個高校教育的各門相關課程學分兌換系數及跨行提取學分的相關標準,從而建立起網絡教育與其他教育形式間學分互認互通的立交橋,促進各類教育間的有序競爭和資源的優化配置。

(5)完善課程導師制度。網絡是面向社會公眾在線教育超市的主要載體。構建完善的導師制度,對學生從入學到畢業的進行全過程指導,不僅可以有效地降低學生選課的盲目性,而且有助于學生自主學習能力的提升。在構建課程導師隊伍時,應從長遠發展出發,充分考慮導師隊伍的專業學科類別、職稱、年齡等因素,以保障對學生學習過程中指導服務的針對性和實效性。

(6)制訂統一的課程遴選制度。包括課程遴選的評估入市、檢驗復評、退市的標準,應進一步引入競爭激勵機制,充分調動各方參與者的積極性與主動性,促成面向社會公眾的在線教育超市資源開發整合和應用升級的良性循環。

注釋

① 江興代.教育超市――現代教育新模式[M].北京:華齡出版社,2006.

第6篇

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第7篇

一、華為“云、管、端”,助力教育信息化

云:華為為教育客戶提供存儲、服務器、數據中心、桌面云等全系列IT產品。云操作系統(Fusionsphere)擁有自主知識產權,性價比業界最佳,能夠實現端到端軟硬件垂直優化,兼容多家虛擬化引擎和硬件,從而滿足解決教育資源集中建設、總校與分校之間IT資源共享需求;融合一體機(FusionCube)實現了計算存儲真正融合,內置高性能內部交換網絡,完美支撐高性能科研計算、云存儲、多媒體教室、數字圖書館應用;云桌面(FusionAccess)是端到端優化整合的桌面云,具有端到端系統化的安全設計、豐富的接入認證方式,低帶寬,高網絡容忍度,音視頻優化,GPU直通的卓越體驗,是校園辦公協同、計算機上機室、電子評卷、多媒體教學等的最佳選擇。

分布式數據中心(DC2)不僅可以大大提高IT資源的利用效率,還可實現數據中心之間的資源共享和統一管理、數據中心之間的容災和備份。微型數據中心(MicroDC)將網絡、計算、存儲、安全、語音通信、遠程管理集成在標準機柜中,實現3小時安裝、1天上線敏捷部署,滿足中小學、院系的IT信息化建設需求。

管:華為致力于面向教育客戶提供全場景的網絡承載及安全解決方案,包括光傳輸、骨干路由器、企業出口路由器、防火墻、流量整形、行為監管、多業務網關、園區及數據中心交換機、無線WLAN、XPON接入等產品。在CERNET骨干網、區域教育云網絡、校園網精細化運營、無線校園、職教及普教校園網等多個場景均有成熟的解決方案及實際應用。

端:華為面向移動學習提供系列化MediaPad、面向校園安全的高清視頻監控攝像頭、面向協同辦公提供的高清視頻會議終端及客戶端軟件平臺。基于需求深度定制的平板電腦課取代課桌上的書本和學生肩上的書包,成為電子書包,助力智慧課堂的各類教學應用。高清攝像頭的全高清全智能保障校園安全。而高清的視頻會議終端使得遠程教學成為可能,促進區域教育公平化,使得偏遠地區的孩子也能享用優質老師的面對面輔導。

二、華為智慧教育解決方案,助力教育信息化

順應第四波教育信息化建設浪潮的發展趨勢,以“網筑數字校園,云播智慧教育”為核心理念,華為憑借在教育行業多年的深耕、對校園客戶需求的深入理解,在整合“云、管、端”ICT產品基礎之上,推出“智慧教育云”、“智慧校園”、“智慧云課堂”、“移動書包”四層次的智慧教育ICT解決方案。

智慧教育云解決方案:以華為服務器、存儲、網絡、云操作系統、數據中心為基礎,集成業界領先的教育軟件供應商,構建一個整體的、可部署的教育云數據中心、教育云網絡解決方案,實現了教育資源共享,讓更高效的教育管理服務成為可能。

智慧校園解決方案:以萬兆校園骨干網絡為核心,提供有線無線一體化校園覆蓋、泛在無線寬帶、校園精細化運營、校園網絡泛在安全、IPv4/IPv6平滑演進、校園網絡可視化管理中心、校園安全視頻監控、校園網絡及能耗節能管理、教育E卡通、校園辦公協同、視頻會議等解決方案,可滿足校園學習、科研、辦公、生活、管理、節能、服務方面的需求。

智慧云課堂解決方案:教室作為教學的重要場所,在第四波教育信息化大潮中,正在從多媒體化向智能化升級,顛倒課堂教學模式日益普及。華為為此設計了PI3教學活動模型及SMART教室信息化模型,并在此模型基礎上推出以云計算為核心架構,以物聯網使教室智能化,以專為智能教室設計的“四合一“教室云邊界(CCE),資源下沉、提升教學體驗的校園云邊界(SCE),簡化運維管理的智能管控中心(COC),預集成教學應用平臺的云課堂中心(CCC)為核心設備的智慧云課堂解決方案,滿足網絡課堂、遠程課堂、顛倒課堂、網絡教室、移動學習等教學應用場景需求,助力教學模式變革。

移動書包解決方案:提供從學習終端(電子書包)、到網絡安全接入策略、終端設備管理,到電子教本內容平臺的端到端解決方案,以實現教學內容實時共享,教師有效監控課堂,即問即答的互動式教學;通過增加學習的趣味性,調動學生的積極性,提高學生的學習效率、自學能力。

三、開放協作,共筑未來智慧教育生態

第8篇

【關鍵詞】數字化教學案 智慧課堂 互動教學系統

隨著時代的發展,人們更加關注教育的品質和質量,關注個性和智慧的發展。21世紀人類文化正從知識文化走向智慧文化,培養“有智慧的人”已成為時展的迫切要求。然而審視現在的課堂,過于注重知識和技能,從根本上失去了對學生生命存在及其智慧發展的整體關懷。課堂要主動適應時代的發展,必須從單純傳授知識的課堂轉向培育“有智慧的課堂”,實現“轉識成智”的轉變。基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統的構建,正是借用數字化手段營造智慧課堂的有益探索。

一、什么是智慧課堂

隨著課改的深入,越來越多的教師意識到課堂不僅要關注學生的知識、技能、分數,更要關注學生的未知世界、生命感知,給予其人生以智慧的啟迪。教師應該是充滿智慧的人,課堂應該是智慧的課堂,課堂要以教師的智慧激發學生的智慧潛能。

然而,智慧是“只可意會不可言傳”的東西,很難說清楚什么教育是智慧的。孔子說:“智者樂水,仁者樂山。”這句話告訴我們,智慧具有流變、靈動的特性,人們給它罩上了神秘的外衣,使智慧變得虛無縹緲。因此,很難對智慧下一個統一的定義。智慧是教育的理想,乃至一種境界。但如此“虛”而難于把握的“智慧”,在教學過程中怎樣實現,有無規律可循?怎樣的課堂是智慧的課堂呢?

教育家陶行知認為:“智慧是生成的,知識是學來的”。中央教科所副所長田慧生認為:“智慧不能像知識一樣直接傳授,但它需要在獲取知識、經驗的過程中由教育的細心呵護而得到開啟、豐富和發展”。國家督學成尚榮指出:“課堂教學改革就是要超越知識教育,從知識走向智慧,從培養知識人轉為培養智慧者;用教育哲學指導和提升教育改革,就是要引領教師和學生愛智慧、追求智慧”。

我們認為,智慧課堂是基于生命發展、基于喚醒智慧、基于培養合格公民的課堂,是啟迪學生智慧的場所。“智慧課堂”改變了傳統的注重知識發展的課堂教學形態,由從學生知識的增長到著眼于學生的全面發展,通過師生交往,創設自主的課堂、活動的課堂、情感的課堂、生活的課堂和趣味的課堂;通過學習共同體的構建,培養學生思維能力、創新能力和實踐能力的發展;通過智慧教師富有智慧的教學,培育學生靈性、完善學生個性、開啟學生智慧。智慧課堂的核心思想是促進學生的思維發展,目的是促進學生的創新和解決問題的能力的發展。智慧課堂中的教學內容、方式和策略、教學設計等以學生的智慧發展為目的,是以教師的教學智慧為根本條件,運用現代教育手段,在教學設計、教學實施以及教學評價中體現“轉識成智”,促進學生智慧成長的教學過程。

由此可見,讓智慧喚醒課堂,讓智慧引領教師專業成長,是時代的呼喚,是教師專業成長的需要,是課堂教學煥發生機與活力的契機,也是新時期教育教學改革的重大使命,本課題的研究有著鮮明的時代意義。

二、智慧課堂的基本特征和理念

智慧課堂中教師是智慧的教師,課堂是智慧的課堂,管理是智慧的管理。宗旨在于以教師的智慧激發學生的智慧潛能,指導學生應用自己的智慧,協助學生發展自己的智慧,培養學生創造自己的智慧。

智慧課堂中的每一組材料、每一個環節、每一處細節都是教師精心選擇、理性思考的結果。理性的設計引起學生理性的思考,理性的思考促進學生對課程本質的理解與掌握。其最重要的價值在于幫助學生建構一種自我組織、自我進化、自我完善、自我構建、自我發展的,具有獨特個性的、完整的集成智慧體系。教師的教學策略不僅局限于怎樣把本課知識講清楚,而是包含了怎樣創設問題情境,怎樣把現實生活中蘊含的大量課程信息引入課堂,怎樣引導學生進行觀察、實驗、歸納、類比、推理、合理猜想、尋求證據、作出證明、舉出反例、社會調查、小組討論、發表意見等等,從而引導學生動手實踐、自主探索、合作交流。這樣,學生在課上得到的就不僅僅是知識,而是實踐經驗和解決方法,從而也就有了創新的可能和成功的體驗。

與“智慧課堂”對立的是“知識課堂”、“應試課堂”。所謂“知識課堂”、“應試課堂”,主要特質在于其教學的最高目的是以對“課本知識”的單向習得為中心,教師是課堂的壟斷者,課本是毋庸置疑的“權威”,而學生的學習方式則是以知識死記硬背和機械訓練考試為主。

綜上所述,可以知道:讓課堂成為智慧課堂,就必須充分尊重學生的主體地位,指導他們獨立思考、自主學習、拓展思維,培養學生的學習興趣,養成良好的學習習慣,提高他們的學習和溝通、合作和交往、實踐和創新的能力,讓他們敢于獨立思考、大膽質疑,提出自己的見解,發揮自己的創造,這才是真正意義上的“轉識成智”。

歸納一下,智慧課堂具有三大基本特征:一是課堂是一個“生活場”,它應當讓學生在活動中體驗,在體驗中使生命得到不斷成長;二是課堂是一個“思維場”,它應當有利于學生高智慧的形成與發展;三是課堂是一個“情感場”,它應當有利于學生的情感世界在一種自由、和諧的氛圍中不斷得以陶冶與美化,成為合格公民。智慧課堂教學的基本理念包括:一是教學目的以追求學生的智慧發展為指向。二是教學過程以強調師生情智交流為本體。三是教學評價以關注學生智慧發展過程為重點。

三、構建互動教學系統對智慧課堂的作用

(一)課前―發揮教師網絡集體備課磨課的優勢

一堂好課必須“贏在起跑線上”,課前的認真備課非常重要,需要有豐富的教學資源;一堂好課也要講究技巧和效率,必須經過千錘百煉、反復磨課,才經得起推敲和學生檢驗。如果能發揮學校的引領主導作用,構建一個互動教學系統,開展網絡集體備課磨課,將原來課前同行間的局部交流擴大到全校甚至校外,或者進行其它學科及社會資源的滲透,將為教師合作搭建一個堅實的平臺,設計出一堂更好的課。

所以智慧課堂互動教學系統的構建不能光局限于課內,還要包括課前備課的模塊,教師可以在這里方便地上傳、搜索、共享教學案(包括課件、試題、微課視頻)等各類教學資源,可以自動進行格式轉換,并且有不同的工具可以使用,例如查字典。

發揮網絡的優勢與集體的力量,突破傳統紙上備課的限制和時空限制,任課教師在平臺上備好課并共享,其他教師登錄后即可查看這節課的每一個教學環節,通過大家的交流建議,互通有無,最終反復修改形成磨課共識,再交還給任課教師充實自己原有的教學案等教學資源。這樣可以使每一節課都融入集體的智慧結晶,同時每一節課的資源還可以反復使用和不斷提高,大大提高每節課的效率,也減輕了教師的工作量。

(二)課內―全方位超越傳統的教學模式

傳統的課堂教學模式一般是講練結合的模式,課堂效率低,教師很難實時了解不同學生的學習程度,進行有針對性、個性化的輔導,往往是憑經驗猜測重點、難點,導致已經掌握的學生也要跟沒掌握的人一起反復炒冷飯,沒有掌握的學生有問題卻得不到點撥。長此以往,學生兩極分化嚴重,教學進度受阻,思維走向凝固。

如今在新課程改革的要求之下,學生的人性品質、信息素養、創新精神日益受到重視,如果能構建一個互動教學系統,將極大地打破傳統課堂的樊籬,全方位超越傳統的教學模式。

例如:為了推進數字化教學,構筑智慧課堂,在2013年舉行的由杭州市人民政府等部門承辦的“第二屆移動教育高峰論壇暨移動智慧教育的實踐與發展研討會”上,來自香港和臺灣的專家介紹了“未來教室”及“智慧教室”的概念和經驗。所謂“未來教室”,就是通過領先的互聯網技術,利用云端服務器建立資源和學習平臺,讓教師和學生能隨時隨地進行教與學。目的就是為了促進高效的互動,從而提高教學質量。因此,智能終端和學習內容的整合、師生間工具透明化的互動至關重要。“智慧教室”的貢獻,在于讓老師的課堂時間分配更有效率,騰出更多時間與學生互動,提高學生上課興趣。“智慧教室”中的智能終端可以將學生在課堂上所做的筆記或習題等城即時呈現在電子白板上。實物展臺則可以將作品或文稿等傳輸到電子白板,幫助教師更好地完成教學材料呈現、教學情境創設及數據分析整理等工作。

專家講的“未來教室”及“智慧教室”,其實就是我們說的智慧課堂。目前智慧課堂項目已經在杭州不少學校開展,包括杭州再靈科技和施強國際等公司都在杭州各區縣學校進行試點,比如上城區有13所學校與再靈科技合作試點兩年,試點學科已經覆蓋到語文、數學、英語、科學、綜合實踐活動、美術繪畫、閱讀理解等全部基礎教育學科。下城區也與施強國際旗下的施強網校合作,在春蕾中學等三所學校進行試點并取得了一定的進展,試點學校的數字化教學裝備及模式也得到了更新。

考慮到聽眾的接受程度,香港和臺灣的專家講得都比較淺顯,主要介紹了硬件終端的情況,較少涉及軟件平臺,其實,要全方位超越傳統的教學模式,構建一個互動教學系統顯得非常重要。因為不同的學校,硬件配置可能差不多,主要的差距是在軟件平臺建設上。

以下城區的施強網校項目為例:他們的智慧教育平臺界面,打通了電腦、電子白板和平板電腦等三大終端,可以線上進行數百人的名師課堂教學。平臺界面是一塊網絡黑板,在三大終端中都可以調用,左上角展示攝像頭中教師教態,包含錄制的聲音。左下角是在線學生的狀態,對學生可以在線點名及鎖定學生機或平板電腦屏幕防止學生開小差,學生有問題可以隨時網上舉手。教師上課時網絡黑板界面中可以隨時調入已經上傳到服務器并自動轉換格式的課件等資源,也可以直接在平板電腦上板書并體現到網絡黑板上并進行多頁保存,還可以調用畫筆等工具或通過搜索得到各類圖形、試題庫、字典等資源。教師還可以把網絡黑板上展示的課堂重點部分操作過程及教師的教態和聲音錄制成微課,還可以調用黑板上的試題集并自動或手動進行作業批改、統計和點評。學生利用平板電腦可以將上課時老師的板書、課件展示及標注拍照或截屏存筆記,方便課后復習,對有疑問的地方可以在線與教師交流。

(三)課后―方便多方協作助推教育

學生智慧的生成要經歷知識經驗的準備、積累、醞釀、頓悟的過程,所以課后的復習和交流也很重要。需要構建一個互動教學系統,學生可以在課后隨時調用課件、微課視頻、拍照和截屏的筆記等進行復習并完成作業,也可以有針對性地調用下一課老師的教學案或備課筆記來進行課前預習。

同時,學生課后的回家作業,無論是讀、寫、聽、說,老師和家長既能遠程“監控”,又能對孩子進行實時輔導。甚至老師明天的授課內容,家長今天就能提前知曉,方便多方協作助推教育。

四、數字化智慧課堂構建的功能需求

俗話說:授人以魚不如授人以漁,從智慧課堂的特征和理念出發,我們可以認識到培育智慧課堂的重點是“轉識成智”。數字技術的發展,為智慧課堂的構建提供了良好的基礎,智慧課堂的物理架構設計是在無線網絡環境支持下,由多屏交互系統、無線反饋系統、平板電腦、遠程教學系統、課堂實錄系統等部分構成。數字化智慧課堂在功能需求上應充分利用技術手段,調動課堂各要素的作用,促進人的認知、技能和情感的學習與發展,其大致有以下功能需求:一是配有電子白板,能將教師或學生端的平板電腦內容通過投影機投影到電子白板上。配置網絡統計和分析軟件,能對學生答題的情況進行統計分析。二是具備智能化交互的功能,配備高清交互設備,能實現遠程控制、遠程音視頻交互、遠程視頻會議和網絡直播點評等功能。三是能夠全程智能錄播,教師走動或學生回答問題時的場景能智能跟蹤錄像。支持電子白板中演示界面內容的錄制,電子白板及平板電腦中書寫、演示的內容均能記錄下來,可錄制多畫面授課場景最終自動生成一個視頻文件。四是擁有網絡或本校提供的泛在的教學資源,包括電子書包、有聲課本、錯題云等。

以上功能并不要求全部都有,有些學校僅僅只是搭建了一個數字化的平臺,通過多屏交互系統,也能很好地實現數字化智慧課堂的構建,只需要有以下基本功能:一是電子白板與平板電腦的智能交互與分析系統,支持隨時隨地任意組成虛擬學習小組,進行協作學習。二是智能課堂實錄系統(具備微課視頻錄播、復習點評等功能)。

以上數字化智慧課堂的構建中,硬件主要是電腦、電子白板和平板電腦三樣,軟件主要是支持這三大終端的安裝在服務器上的智慧課堂互動教學系統的建設。相比之下,軟件的功能需求要遠大于硬件,可以有許多個性化的設計,例如:動畫有聲課本的設計,既可滿足教學內容的實際需求,又可增強教學內容的生動性、趣味性和交互性,極大提升教學效果。普通話、英語評測功能,能有效解決學校長期以來難以開展口語教學和測試的難題,能全方面提升學生的語言綜合應用能力。手寫板書實時朗讀功能可以使教師寫板書時“即寫即讀”,減輕教師工作量。語音搜索功能可以免除教師使用軟件和課件時的繁瑣操作,只需一句語音指令,軟件便自動為教師調用相應功能和資源,大大提高使用終端的效率,節省課堂寶貴的時間。

五、如何構建基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統

構建數字化智慧課堂,需要構建互動教學系統,才能實現“轉識成智”。下面就以杭州市大成實驗學校為例,介紹一下學校是如何構建基于“數字化教學案”(是廣義的數字化教學案,包括課件、試題、微課視頻等各類資源)的智慧課堂互動教學系統的。

(一)總體思路

通過實踐研究,參考MOOC(幕課,即互聯網大規模在線開放課程)成功的經驗,建立起一個適合九年一貫學校本土化的“類幕課平臺”,為學校的智慧課堂教學提供強有力的平臺支撐和技術保障,為教師的數字化成長提供極大的空間,并力爭讓來自五湖四海,有著明顯不同的教育背景、知識基礎的孩子,跨越數字鴻溝,提高課堂教育教學效能,推進教育均衡發展。

(二)預期目標

一是實現課堂教學過程數字化,實現課堂教學實時互動反饋。二是實現學生評價體系數字化,形成完整的學生成長電子檔案袋。三是打造多維立體的家校溝通新模式,形成家校合力,共同促進學生和學校的可持續發展。四是實現數字教學資源的積累,為教師、學生、家長提供個性化、指向性的服務,提高教育教學質量和效能。五是逐步提升教師的數字化教學能力,提高學生的信息素養,提升家長、社會的數字化意識。

(三)具體內容

開發建設“一中心、四平臺”,構建基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統。

“一中心”即信息存儲智能處理中心,可以將現有的教學案分年級、學科、章節、課時進行存儲、并方便地在平臺中進行編輯、導出、打印和管理。建設教學資源庫,提供包含中小學主要學科的全部課件、試題、微課視頻,并實現教學資源按年級、學科、章節、課時等方式的管理、檢索、上傳和存儲。開發管理平臺軟件,建立用戶管理機制,實現資源和信息的智能化處理。“一中心”是構建基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統的基礎。

“四平臺”包括課堂教學、教師應用、學生應用、家長助力四個平臺。

課堂教學平臺,是構建基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統的核心,它包含“學情調查、目標問題、交流展示、學能監測、拓展提高、反思評價”六個功能模塊。能夠實現對前期學生錯題云和當前學情調查情況的智能處理并給出教學建議;能夠隨時調用信息存儲智能處理中心中的教學案(包括課件、試題、微課視頻)等資源,幫助教師備課磨課,同時能夠檢索題庫自動或手動組卷,根據作業情況建立錯題云,實現對每次作業及每道題的數據分析;能夠利用開發的專用電子白板軟件,實現隨意書寫、隨意作圖和微課的自動錄制;能夠讓師生通過平臺進行主、客觀問題和學生綜合素質評語的交互反饋,并通過直觀統計圖表顯現。

教師應用平臺主要包括PC端教師備課和平板電腦端教師授課(網頁版和安卓版)兩大功能。網頁版能實現基于學情調查等六個模塊的備課,能實現文檔的格式轉換并打印,能對權限下教學資源按年級、學科、章節、課時等多種方式進行管理;能完成班級管理和學生分組管理;能完成題庫的檢索、組卷和上傳以及對錯題云的教師端查看和處理等功能。安卓版能讓老師在授課時對試題進行手寫批改和交互反饋,并查看每次作業及每道題的數據分析。

學生應用平臺的網頁版可以查看每門學科每次作業及每道題的答題情況并訂正;可以查看學生個人錯題云;也可以觀看微課視頻多次學習。安卓版除以上功能外,還可以在課堂上實現問題的接收、查看、手寫答題、提交和即時反饋等功能。

家長助力平臺也包括網頁版和安卓版兩部分。主要用來查看自己孩子每門學科每次作業及每道題的答題情況,并與班主任、學科教師、學校管理層、社區實時溝通反饋,共同促進孩子的成長。

數字化教學不再“遙不可及”,智慧課堂也“不再是夢”。目前,大成實驗學校基于“數字化教學案”的智慧課堂互動教學系統正在招標建設過程中,其中課件、試題、微課視頻等教學資源已經比較完善,教師開展“數字化教學案”備課、上課的熱情也很高,已有一定的基礎。等2014年暑假智慧課堂互動教學系統建成并投入使用后,將極大地提升課堂教學效果、豐富課堂教學資源、調動師生家長的應用積極性。下城區教育技術中心將根據學校使用的情況,適時將該校的經驗向全區、全市推廣。

今后,大成實驗學校將在完善平臺和資源建設的基礎上,進一步豐富智慧課堂互動教學系統的功能,比如課前的教師網絡集體備課磨課、課中的錯題云數據庫、課后的學生電子書包等模塊。進一步完善云平臺和云資源,運用電子書包開展“智慧課堂”教學。進一步推動數字化校園建設的創新,開展個性化教學,迎接教育信息化的新挑戰,促進學校教學模式的新變革。

參考文獻:

[1]沈俊卿.讓初中信息技術課堂成為智慧課堂[J].教學創新?理科園地,2012(54)

[2]崔婧.智慧教學新模式.智慧城市專題,2013:86.

[3]陳衛東,葉新東,張際平.未來課堂的互動形式與特性研究[J].課程與教學,2011,():9197.

第9篇

高校教育信息化的發展不斷深入,智慧校園理念在數字校園以及網絡校園的發展實踐基礎上將高校教育信息化建設推向了新的階段。本文從智慧校園理念的提出環境以及其發展過程分析入手,簡要分析智慧校園的組成結構以及典型模塊,結合已有智慧校園的應用示例效果,對智慧校園建設進程中出現的問題予以歸納,在此基礎上,對今后我國高校智慧校園理念的進一步建設趨勢進行闡述,以供相關人士參考。

【關鍵詞】高校智慧校園 應用效果 策略研究

高校教育信息化建設的推進將高校教育功能推向了網絡校園、數字校園的階段,這兩個階段的實踐過程已經取得一些成績,而智慧校園則是繼數字校園建設后的又一階段目標。智慧校園的建設需要在網絡校園以及數字校園的基礎上進行,集合網絡校園、數字校園在實踐應用中的效果分析,尋求可行途徑解決網絡校園及數字校園在應用中出現的典型問題,不斷優化校園教育信息化配置,為高校學生提供一個更加便捷、現代化的學習生活氛圍。

1 高校智慧校園的提出背景及發展歷程

高校教育信息化建設的著眼點在于現代信息化技術與高效校務管理的有機結合,隨著云理念及云計算技術的不斷革新,新一代網絡技術儼然成為智慧校園建設的支撐引擎。現階段我國智慧校園建設仍舊處于較為初期的階段,需要各界人士加大智慧校園建設進程中的努力程度,實現高效能、低成本、多角度、全方位的可為高校師生提供智慧服務的校園環境。

1.1 智慧校園的提出環境

進入現代化社會,隨著社會進程的不斷推進,各行各業掀起了信息化升級的浪潮,對于高校校園信息化建設而言,其所需要達到的應用需求越來越高。智慧地球、智慧城市等智慧系列理念的提出,推進了信息化時代的智慧演化進程,高等院校作為知識和信息服務的重要媒介,其勢必會加入智慧化轉型大軍,借助先進相關技術信息手段的發展與應用,建設智慧校園。

智慧校園理念的正式提出源自2010年浙江大學在信息化十二五規劃中提出的議題,其建議宗旨在于創建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、豐富多樣的校園文化生活、便利舒適的校園生活。也就是說,智慧校園概念自誕生以來,便伴隨著安全、穩定、環保、節能等特征。浙江大學提出智慧校園建設意見后,便引起了教育領域眾多高等院校的積極響應,在不斷的探索與研討過程中,人們在智慧校園的核心特征上達成了共識。智慧校園理念中包含三個核心特征:

(1)智慧校園建設工作旨在為高校環境中的廣大師生營造一個全面的、智能感十足的、綜合的信息服務品臺氛圍,并根據師生及校務相關的不同角色、訴求,提供個性化定制服務;

(2)智慧校園建設的技術支撐為融入高校的各個服務領域的計算機網絡信息服務技術,其技術目標在于實現校務相關的互聯以及即時寫作;

(3)智慧校園的建設主體在于通過智能感知環境和校務綜合信息服務平臺的有效結合,為學校內部與外部環境提供一個可供師生之間、學生之間以及其與高校相關角色之間相互交流、相互感知的接口。

智慧校園建設的理念內涵與智慧地球理念如出一轍,其與當前流行的物聯網技術有著密切關聯,智慧校園的首要目標也是將物聯網技術與校園應用進一步融合,借助物聯網技術連接高校局域網中的各類型物件。

關于智慧校園在實際應用中的概念解析,不同應用目的的組織或企業有著不同的看法,有些企業認為智慧校園與特定的產品之間有著捆綁關系,有些企業則認為智慧校園的主要載體是運營商的相關產品。但從高校角度看,智慧校園是數字校園建設發展到一定階段的表現形式,因此,智慧校園的概念可以理解為是數字校園的發展版。從這一理解方式看,智慧校園建設的首要任務便是建立一個具有統一性的基礎設施平臺以及具有統一性的數據共享平臺和校務相關綜合信息服務平臺。

1.2 智慧校園的發展歷程

我國在“十二五”以來對高等院校的教育投入比例有明顯增加,越來越多的高校逐漸將革新眼光放在信息化特色與教育環境的結合上。教育信息化這一概念便應運而生,在眾多高校響應國家政策號召興建的新校區配置中,不乏一些具有典型現代社會信息化特色的教育資源,完成了教育教學環境逐步向網絡化、信息化、數字化、智能化、多元化的轉型雛形。這也為智慧型校園建設奠定了背景基礎。信息化校園的建設目標在于培養集合創新性、應用性、復合型的綜合人才,通過為學生提供良好的學習和生活環境的方式提升學生培養的多元化轉型力度。

網絡校園建設階段回顧:從技術層面看,高校教育信息化建設中的網絡校園階段將原有校園網進行雙棧式網絡升級,實行IPv4與IPv6并存的校園局域網環境。引進了有線網絡和無線網絡的技術,為高校學生構建了一個連接所有校園內教學樓、支持多種數據終端訪問校內資源的技術途徑。在網絡校園建設階段,應用重點在于高校 門戶站點、校內郵件系統、職能部門管理信息系統互通、視聽教學、網絡課程、教學資源庫共享、圖書館文獻資源系統查閱、網絡辦公等網絡技術支持的項目建設。雖然在網絡化高校校園建設階段,師生們體會到網路化學習環境的優勢,但不能忽略的是,在網絡校園階段存在著信息門戶與身份認證方面有效的統一手段。

數字校園建設階段回顧:數字校園理念出現于網絡校園實踐之后,其在網絡校園建設成果的基礎上以壯大信息化校園為核心目標,進一步整合了網絡校園MIS系統、實現身份認證與信息系統的統一。可以說,數字校園建設階段的應用重點在于校園內網絡相關資源的統一化建設,從校園基礎數據庫、校園數據交換系統、校園信息門戶站點到校園管理信息平臺登錄的身份認證,都實現了網絡化校園階段并未出現的統一化轉變。從高校教育資源的整合及優化方面看,數字校園將校園一卡通以及包含智能決策支持系統在內的高校教育資源計劃系統引入建設體系中,創建了數字圖書館、網絡視聽課程以及網絡協同工作等應用系統,進一步方便了高校師生的日常工作及學習。

智慧校園構建設想概況:智慧校園的發展依托于已經有明顯成效的數字校園實踐成果,是高校教育信息化發展的創新目標,也是教育信息化建設的新興模式。目前,智慧校園的應用尚處于構建階段,其將嘗試以有線無線一體化校園網、物聯網、移動網等多類型網絡進行融合,并以此為基礎,采用近年來興起且勢頭正猛的云計算技術,配合應用層數據交換技術以及應用集成框架技術等高端計算機技術,進一步推進教育信息化建設的力度。智慧校園的建設目標在于實現高校校園環境內的物物之間、物人之間、人人之間的感知互通、互聯,從而改變傳統靜態狀態中的校園管理模式,實現高校教學以及其他方面的動態管理,并通過一系列高端技術作為保障手段,不斷提升教育信息化建設應用過程中的精細化程度。智慧校園目前在我國南方多所高校有所應用,例如,浙江大學將智慧校園建設的范圍確立在平安校園建設、綠色校園建設、和諧校園建設、生態校園建設、科學校園建設等項目上;上海交通大學在國內高校首次提出“智慧泛在課堂”的智慧校園建設理念,將圖書館電子教參資源融入學校教務系統之中,方便師生在教學課程信息與教參資源之間的即時互通操作。

2 高校智慧校園建設的架構介紹

結合智慧校園的概念解析以及其在實際應用中的實踐整合成果,按照魯東明在《信息化VS高等教育創新-融合-發展》文中的觀點,將智慧校園的定義所蘊含的總體架構可以分為基礎網絡、公共支撐、數據資源、共享服務、應用服務、用戶訪問等六個環節,具體的結構展示圖如圖1所示。

按照順序對于高校智慧校園建設的結構中的典型主要模塊的具體細節做如下分析:

(1)基礎網絡環節主要包括三個部分:數據通信、語音通信、電視傳輸。基礎網絡環節所依托的技術手段主要是超高速局域網技術,利用有線網絡以及無線網絡的相關計算機技術,構建智慧校園建設的基礎平臺,可支持包括文本、圖形、圖像、語言、媒體等多類型、大規模的數據之間的傳輸與共享,并支持校園一卡通的數據傳輸。前文提到的平安校園的視頻流傳輸也可以通過智慧校園結構中的基礎網絡環節實現。而電視傳輸的主要對象則是數字化有線電視和校本電視,語音通信則是依托電信建設,實現有線電話以及近年來興起的4G移動通信等。

(2)公共支撐環節主要包括多業務融合的高性能復合云計算、數據中心智能機房環境、校內樓宇集合的智能大樓以及智能場館、協同感知相關設施等。

數據資源緩解主要包括基礎數據庫、辦學資源庫、圖書文獻庫、物資環境數據庫、人文環境數據庫五類。其中,基礎數據庫包括教務管理、科技管理、人事管理、財務管理、學生管理、校務資產設備管理、高校體育運動管理、高校后勤服務管理、校園卡管理等。而辦學資源庫包含高校教學及輔助用場地、高校辦公行政用房及場地、高校學生宿舍、高校學生食堂等數據庫以及高校教育科研儀器資產數據庫等。圖書文獻庫主要指的是數字圖書文獻、學報校刊數據庫等。物資環境數據庫包含高校校園建設規劃、高校校園衛生、高校校園綠化、高校校園景觀等。人文環境數據庫則主要包含高校校容校貌、高校班級風范、校規校紀、高校環境下的師生禮儀和人際關系等。

(3)共享服務環節包含六個模塊:公共數據交換系統、統一身份認證、公共通訊系統、校園卡系統、平安校園監控系統、應用服務層、用戶訪問層。其中需要格外注意的是統一身份認證環節,其支持用戶、權限管理以及應用服務注冊等功能,保障平臺使用的每一個用戶均具有一個唯一的電子身份。統一化的身份認證也是智慧校園區別于網絡校園的重要指標。

3 高校智慧校園建設的應用示例展示

高效智能校園建設在一些地區的高校應用所取得的成績是令人們欣慰的,針對其中幾項較為典型的應用及其效果,筆者將作如下分析:手機開門:鷹潭某學院施行了憑借手機掃描門禁讀卡器的智慧校園建設項目,讓學生們體會到了在校園生活的便利。手機考勤:對于高校學生而言,用手機進行考勤可以不用花費過多的時間在點名上,缺勤與出勤的確定可以在短時間內完成,盡可能少的占用課程時間,從某種程度上促進了學生上課的積極性。

校園一卡通:作為網絡校園、數字校園的產物,在智慧校園中的校園一卡通相對于此前有更進一步的升級,不僅結合了多類型計算機高端網絡技術,更在原有基礎上,添加了網絡校園以及數字校園建設中所缺少的統一身份認證,實現高校校務數據管理的集成和共享。

4 高校智慧校園建設應用中的問題分析

雖然智慧校園建設的應用成果展示了其方向的正確性,但對于高校智慧校園應用過程中出現的一些問題也不能忽略,對于其中的典型問題及結合實際的可行對策分析如下:

首先,智慧校園參與師生對于現代化信息素養程度有待提升。信息化技術的迅猛發展令高校師生在具體操作中對于相關技術的適應程度與智慧校園建設的要求之間出現差距。由于技術限制,造成智慧校園建設中的相關部門對于信息化的接受熱情并不是很高,造成新進系統資源的利用率下降。現階段我國高校在智慧校園建設的具體操作中多數將精力放置于外包網絡技術公司完成,這一現狀并不利于智慧校園建設的深入進行。正確的操作模式應該是外包公司與本校信息化部門共同完成,根據學校的不同需求將網絡高端計算技術進行本土化、個性化加工、開發。

其次,可以嘗試校企合作的模式推動智慧校園建設的發展。結合智慧校園建設的實踐情況可以發現,高校環境下的師生對于技術性智慧校園的應用參與度并不高,一方面源于高校環境的影響,一方面源于缺乏有效激勵手段。而校企合作的模式不僅可以提升辦學水平,也可以推進信息技術在高校中的快速發展,更能通過人才培養計劃吸引學生的對于智慧校園建設的參與熱情。也就是說,高校可以通過認真調研以及與企業之間的商談過程,確定合作企業,借助校企合作在高校人才培養方面的優勢,推進本校智慧校園的信息化建設。

5 結語

基于本文分析不難看出,智慧校園建設已經成為未來較長時間內我國高校教育信息化建設的主要任務,雖然就目前智慧校園在國內高校的應用效果看,仍然存在一些不足,但對于問題原因的準確分析可以有效改善現狀,通過參與師生觀念的更新以及操作模式的多樣化轉變,進一步推進高校內智慧校園的滲透程度。

參考文獻

[1]魯東明.信息化VS高等教育創新-融合-發展[D].商場現代化,2011(4).

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[3]周凱.上海交大首創"智慧泛在課堂"[R].中國青年報,2011(11).

第10篇

知識與智慧,是衡量學生綜合素質的重要方面,也是考核教師教學效果的重要因素,在教學實踐中,要注重學生個性差異與知識素養等多方面的因素,應用“知識與智慧”的綜合智能化教育平臺,構建學生評價的有效策略,有利于促進學生綜合素質的培育,促進教學相長。

1 “知識與智慧”職能教育平臺的含義

智能化教育模式的運用 智能教育平臺是當前在學生思維教學、知識引導、智慧開啟等多方面形成的一種多功能的教學平臺,主要適用于教學過程中的課件制作、課堂演示等,以及在綜合實驗過程中進行課題研究,側重于滿足學生在動手實踐、自主實踐、合作交流等多方面的需求,在教學過程中,教師通過采用智能教育平臺,有效地實現教學內容的多樣化,打破傳統的教學方式,并借助多媒體,有效實現教學互動,提升教學質量。

綜合應用 在應用智能教育平臺的教學過程中,注重對學生在知識、技能、實踐操作、智慧形成等多方面的影響,并圍繞學生在知識、興趣、愛好、道德培養、行為習慣等多方面的考核指標進行綜合化教學引導。結合分析小學生學習成績、身體素質、學習能力、行為修養、興趣培養等,通過現代信息手段及方法,譬如對學生學習形成不同時期表現進行綜合評估,并錄入計算機的管理系統,從德智體美勞等多方面形成數字化的評價,全面反映小學生學習成長的整體情況。

智能教育平臺以學生為主體,充分考慮各方面的因素,既有社會因素,也有家庭和學校因素,從學生的自我的分析解決問題能力、認知能力、思維能力、興趣養成等情況入手,構建綜合的教學模式,圍繞學生的情感態度、思維認識、朗讀能力、心理需求、思維障礙突破、學習積極性等進行量化,形成科學有效的教學手段。

2 分析智能教育平臺在教學實踐中的整體作用

情境交融的興趣引導 通過智能化教學平臺的搭建,能有效克服傳統的教學模式,尤其是在情境交融模式的運用中,對于學生感受知識、應用圖解的方法和信息化、測量技術,對學生的學習成長狀況形成科學理性認知,在此基礎上,教師可以采用動態化的興趣引導模式,將智能平臺的綜合效能與情境模式相融合,通過演示表演、動態設計等,引發學生學習興趣,集中精力,突破重點難點,教師要注意教學的連貫性設計,使學生能對每個重要節點都形成深刻的印象。

數形結合的思維啟智 通過智能教育平臺的引導,讓學生在各種數字、圖形的學習中,構建理性思維與形象思維以及抽象思維之間的橋梁,注重學生在個性思維方面的引導,形成知識的系統化。

動手實踐 通過構建智能教育平臺,引導學生通過實踐來解題釋疑,譬如,在學生學習有關三角形的知識時,學生在測量三角和為180的基礎上,自己動手制作,深入理解三角形的穩定性等,并通過多媒體教學網絡展示出不同的作品,培養學生探究興趣。

3 積極開展教學實踐

生活化趣味化 在智能教育平臺的作用中,可以融入生活化的趣味情境教學,這樣,更加有利于提高學生個性學習的效果。譬如,在語文教學中,結合多元文化的發展情況,融入生活化的教學手段,采用多種有趣的活動教學模式,找出學生個性學習與本土文化特色的結合點,開展社會調查、文學沙龍、校園征文、本土文化探索等活動,培養學生的思維能力,并在學校組織文學社團、演講協會等,開展辯論賽、社會實踐活動等,讓中學中在生活化場景中增強語言表達能力、合作能力、創新運用能力等,強化語文知識的全面運用。

合作學習 教師要將智能化綜合評價與探究相結合,形成交互式的合作學習方式,根據學生個性差異、學習情況的不同,構筑多種學習活動,使不同小組的成員都能收獲成長。可以采用問題討論式、操作活動式、互助組式、切塊拼接式、角色表演式等進行合作學習。譬如,在英語教學過程中,教師和學生共同學習課文,熟悉劇情,編排動作,通過課本劇的表演,讓學生更加了解和掌握英語句型的運用以及有些外國風俗等,激活學生英語學習的興趣。

智能化評價 采用形成性評價和總結性評價結合的方法,定性評價和定量評價結合,開卷考試、閉卷考試、口試、操作、活動等多種評價方式并存的智能化評價方式,進行綜合評價。

4 結語

在教學過程中,采用智能化教育平臺和教學方法,注重學生綜合素養的培育,不僅促進教學效果提升,而且也能為學生的全面發展奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]何克抗,李克東,謝幼如,王本中.“主導—主體”教學模式的理論基礎[J].電化教育研究,2000(2).

[2]張景中,江春蓮,彭翕成.《動態幾何》課程的開設在數學教與學中的價值[J].數學教育學報,2007(3).

第11篇

1.智慧城市的概念與內涵

1.1智慧城市的概念

智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行各業之中的基于知識社會下一代創新(創新2.0)的城市信息化高級形態。智慧城市是基于互聯網、云計算等新一代信息技術以及大數據、社交網絡、Fab Lab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的創新應用。智慧城市實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。

1.2智慧城市的內涵

1.2.1 更透徹的感知,更全面的互聯互通

智慧城市基于無處不在的智能傳感器,實現對城市物理空間的全面、綜合的感知,動態的獲取城市的各種信息,對城市核心系統進行實施感測,實現“無所不在的連接”。

1.2.2 更深入的整合,更協同的運作

通過城市“三網”融合,再加上物聯網和基于云計算平臺的多元異構數據(多參考系、多語義、多尺度、多時相等)的整合,構建智慧城市的信息基礎設施。1.2.3 更多樣的服務,更積極的創新

智慧城市所構建的服務,是一種新的提供服務的體系結構,對所感知到的海量數據能夠進行不同深度的處理、挖掘與延伸,為人們提供不同種類、不同層次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服務。同時智慧城市給了政府、企業、個人更多的創新的機會,鼓勵在智慧城市提體系內尋找新的經濟增長點,為社會進步、經濟發展、文明前進提供不息動力。

2.智慧城市實現的關鍵技術

2.1物聯網技術

物聯網的網絡架構可以分為三層:感知層、網絡層和應用層,如圖1所示。感知層對物理世界感知、識別并控制。網絡層實現信息的傳遞。應用層在對信息計算和處理的基礎上實現在各行業的應用。

圖1

2.2云計算

2.2.1云計算的定義

現今,廣為接受的是美國國家標準與技術研究院(NIST)定義:云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問, 進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡,服務器,存儲,應用軟件,服務),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務供應商進行很少的交互。

2.2.2云計算的特點

云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上,而非本地計算機或遠程服務器中,企業數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上,根據需求訪問計算機和存儲系統。特點如下:(1) 超大規模(2) 虛擬化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可擴展性(6) 按需服務(7) 極其廉價2.3物聯網與云計算的關系

目前物聯網的發展存在“信息孤島”現象,其在各個行業、各個小地域的應用互相隔離,不能形成城市范圍的一體化協作平臺。究其原因除,社會經濟層次上的困難外,主要是標準化程度較低,缺乏統一的中間件接口,以及各部門、各行業應用融合所帶來的海量信息存儲和計算的壓力,而云計算技術為后者提供了很好的解決方案。

3.智慧城市建設應用體系

3.1智慧公共服務體系:建設智慧公共服務和城市管理系統。通過加強就業、醫療、文化、安居等專業性應用系統建設,通過提升城市建設和管理的規范化、精準化和智能化水平,有效促進城市公共資源在全市范圍共享,積極推動城市人流、物流、信息流、資金流的協調高效運行,在提升城市運行效率和公共服務水平的同時,推動城市發展轉型升級。

3.2智慧城市綜合體:采用視覺采集和識別、各類傳感器、無線定位系統、RFID、條碼識別、視覺標簽等頂尖技術,構建智能視覺物聯網,對城市綜合體的要素進行智能感知、自動數據采集,涵蓋城市綜合體當中的商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛和交通、燈光照明、信息通信和顯示等方方面面,將采集的數據可視化和規范化,讓管理者能進行可視化城市綜合體管理。國內公司也在“智慧地球”啟示下提出架構體系,如“智慧城市4+1體系”(圖2),已在城市綜合體智能化天津智慧和平區等智能化項目中得到應用。

圖2

3.3智慧政務城市綜合管理運營平臺:此類項目已有實際案例,天津市和平區的“智慧和平城市綜合管理運營平臺”包括指揮中心、計算機網絡機房、智能監控系統、和平區街道圖書館和數字化公共服務網絡系統四個部分內容,其中指揮中心系統囊括政府智慧大腦六大中樞系統,分別為公安應急系統,公共服務系統,社會管理系統,城市管理系統,經濟分析系統,輿情分析系統。

3.4智慧安居服務體系。開展智慧社區安居的調研試點工作,在部分居民小區為先行試點區域,充分考慮公共區、商務區、居住區的不同需求,融合應用物聯網、互聯網、移動通信等各種信息技術,發展社區政務、智慧家居系統、智慧樓宇管理、智慧社區服務、社區遠程監控、安全管理、智慧商務辦公等智慧應用系統,使居民生活“智能化發展”。

3.5智慧教育文化服務體系:積極推進智慧教育文化體系建設。建設完善我市教育城域網和校園網工程,推動智慧教育事業發展,重點建設教育綜合信息網、網絡學校、數字化課件、教學資源庫、虛擬圖書館、教學綜合管理系統、遠程教育系統等資源共享數據庫及共享應用平臺系統。

3.6智慧服務應用。組織實施部分智慧服務業試點項目,通過示范帶動,推進傳統服務企業經營、管理和服務模式創新,加快向現代智慧服務產業轉型。

智慧貿易:支持企業通過自建網站或第三方電子商務平臺,開展網上詢價、網上采購、網上營銷,網上支付等電子商務活動。積極推動商貿服務業、旅游會展業、中介服務業等現代服務業領域運用電子商務手段,創新服務方式,提高服務層次。

建設智慧服務業示范推廣基地。積極通過信息化深入應用,改造傳統服務業經營、管理和服務模式,加快向智能化現代服務業轉型。

4.智慧城市建設面臨的挑戰及未來展望

伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化進程,知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之后信息化城市發展的高級形態。智慧城市建設需要技術和金融的創新,需要有統一的標準和完善的法規,更需要政府的引導和市場的主導。但是發展智慧城市要防止一哄而起,急于求成,炒作概念。希望我們智慧城市的建設能夠健康可持續的發展。我們相信我們通過城市的智慧的發展,我們一定會迎來一個幸福城市、智慧城市、綠色城市和和諧城市的時代。

然而,智慧城市建設必然會改變城市人的生活和生產方式。21世紀的“智慧城市”,能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能的響應,為人類創造更美好的城市生活。

參考文獻

第12篇

關鍵詞:移動終端;學習平臺;互動;高校

中圖分類號:G434 文獻標識碼:B 論文編號:1674-2117(2017)06-0090-04

智慧學習支持平臺的要素分析

1.學習者特征分析

在本研究中,大學生是智慧學習支持平臺的主要使用者。他們已經成年,是具有獨立性的人,相比兒童及青少年有著不同的心理特點和學習特點。他們經歷了高考,積累了較多的理論與實踐經驗,并能依靠這些經驗豐富他們的學習資源,升入大學后,他們渴望得到更多的知識。

然而,學生普遍反映進入大學后,教師的課堂教學會顯得有一些枯燥,這是因為大學的課程教學任務較重,且在課堂教學中,學生上課的班級容量普遍偏大,因此教師經常采用單一的灌輸式講授方式。同時,教師普遍反映在教學過程中缺乏學生的配合,一直處于唱獨角戲的狀態,難以實現師生間的有效互動,教師在課堂上無法及時有效了解每位學生的學習情況,教學質量不能得到有效保證,更談不上享受教學過程了,因此教學效果可能會不盡如人意。

筆者通過走訪調查,根據調查結果設計開發了智慧學習支持平臺并將其應用在教學中。同時,配合了相應方式方法的改革后,筆者發現,學生的學習興趣得到了極大的提高,增強了學習積極性,課堂教學中師生互動、生生互動效果很好,課堂教學得到了學校、專家、學生的好評,教學效果突出。

2.智慧學習支持平臺能夠實現個性化教育

個性化教育是一個通過調查、分析、診斷,根據被教育對象的具體情況為其量身定制教育目標、教育計劃、教育培訓方法、學習管理和執行管理系統并提供有效的教育資源的教育和培訓系統,實現量身定做的自我成長、自我實現和自我超越,旨在提升學生的(優良)個性的教育。個性化教育有兩個基本前提條件:一是發現并尊重學生現有個性,二是提供有利于學生個性提升的物質條件。

個性化教育的終極目的就是培養個性化的人,而教育個性化是一個必經途徑。教育個性化是實現個性化教育,進而培養個性化人的過程。個性化教育對我國來說尤其重要,主要體現在學生、教學資源和教學媒體等方面。

(1)學生方面

學生是未來社會的主體,應針對學生的個性特點有選擇地開展教育教學活動,要確立學生主體地位,提高學生主體意識、主體能力和主體價值。目前,高等教育的班級編制都是幾十人甚至上百人一個班,集中授課,教師教學只能根據教學經驗,針對大多數學生情況寫好一個教案,實行“一對多”“一刀切”的教學模式。在此種教學模式下,會出現一些學生“吃不飽”、一些學生又“吃不了”的現象,無法真正因材施教,學生如果不適應這種教學模式,就會跟不上教師的正常教學節奏。

(2)教學資源方面

個性化學習對教學資源提出了更高的要求。在各n程的教學中,計算機及其他多媒體視聽設備早已被廣泛使用,為配合這種教學方式,應把各類教學軟件及配套的視聽教學資源作為教材開發重點。

(3)教學媒體方面

個性化學習對教師也提出了更高的要求,教師在做到因材施教的同時,還要應用好各種教學媒體。在教學中,教師應能較好地應用計算機、平板電腦、移動終端和VR、ER等設備開展有效的教學活動,利用這些設備輔助學生學習,使每位學生都能在學習中有所體驗、有所收獲。

因此,怎樣有效地開展個性化教育,為不同學生提供個性化的學習服務,使每位學生都能受到較好的教育,達到較好的教育效果,是我們面臨的一個重大課題。

智慧學習支持平臺分析

智慧學習支持平臺是一個基于智能移動終端的課堂教學互動系統,由智能移動終端、反饋器、多媒體教學展臺和教室公共計算機等教學設備組成,這些設備可按照無線短距離通信協議運行。教師和學生每人一部智能移動終端,智能移動終端設置至少包括藍牙、WIFI或其他任意一種短距離無線通信芯片,師生的智能移動終端通過控制模塊進行雙向無線通信。

1.智慧學習支持平臺的架構設計

智慧學習支持平臺包括教師端、學生端和后臺管理端,學生端APP和教師端APP是基于Android系統和IOS系統的。本平臺是采用B/S與C/S的混合架構模式,結合PHP基本架構開發出運行穩定、可操作實施的智慧學習支持平臺。

2.智慧學習支持平臺的功能

(1)教師端的功能

教師端功能包括以下三個模塊。

①登錄模塊:授課教師使用智能移動終端登錄,經控制器確認后,向教師智能移動終端發出認證成功信息,并向多媒體教學設備中的計算機發出顯示授課教師信息的指令,具體內容包括授課教師姓名、職工號、職稱、手機號、辦公地點等信息。授課教師點擊“上課”按鈕,便可使學生端與教師端建立連接。

②考勤模塊:授課教師可以查看和管理學生的出勤情況。學生的出勤情況分為遲到、病假、事假和曠課四種情況。系統會將學生的考勤情況自動記錄在學生課堂考勤表中,學生考勤表含有學生姓名、學號、課程代碼等信息,并會保存到服務器數據庫中,以作為期末對學生出勤考評的依據。

③出題模塊:授課教師在課堂上講完知識點后,若要了解學生的掌握情況,可以即時通過出題模塊提出問題。問題類型主要包括選擇題、判斷對錯題、簡答題。學生通過學生端APP回答問題,學生的答題情況可以及時反饋到教師端,并同時顯示在教室的大屏幕上,教師可以快速準確地了解學生的知識掌握情況,做到對每位學生了如指掌,大大方便了教師課上提問和學生課下學習。

(2)學生端的功能

學生端功能包括以下三個模塊。

①登錄模塊:學生使用智能移動終端登錄,經控制器確認后,向學生智能移動終端發出認證成功信息,具體內容包括學生姓名、所在學院、專業、班級、學號、手機號以及所修課程。

②簽到模塊:不能按時到課的學生可通過遠程登錄此平臺進行請假,學生姓名、學號、課程代碼和出勤情況都會被記錄在后臺數據庫中。教師可以看到每位學生的簽到、出勤、曠課、請假、遲到的具體數據,并可通過點擊“詳情”按鈕,查看他們的詳細考勤信息。

③答題模塊:學生在授課教師通過出題模塊提出問題后,使用學生端APP回答教師提的問題。如果是選擇題,學生選擇字母A、B、C、D即可;如果是判斷對錯題,學生直接選擇正確或錯誤按鈕即可;如果是簡答題,學生則需要輸入相應的文字答案。

(3)后臺管理端的功能

后臺管理端的功能主要包括授課教師和學生的信息、課程信息的管理模塊,學生考勤分析模塊和學生答題分析模塊三部分。

后臺管理要由管理員來負責。管理員按照權限可分為總管理員和一般管理員。總管理員一般是由教務部門負責課程的人員擔任,主要工作是添加和刪除用戶。在智慧學習支持平臺中,用戶的用戶名就是教師的職工號或學生的學號,在校內均是唯一的,且不可修改,但用戶可以自行修改登錄密碼。總管理員的工作還包括管理用戶數量、用戶等級,維護用戶資料;保護后臺管理服務的安全性;對教師、學生和課程進行編輯、添加和刪除;對學生的考勤和答題情況進行數據統計和分析,可以分別統計分析每個學院、每個專業和每個班級的學生出勤到課情況和課堂答題情況等,也可以分析每位學生在不同課程中的上課情況,這會幫助教學管理部門及時了解教師的教學情況和學生的學習情況,及時解決教師教學和學生學習中出現的各種問題。一般管理員由任課教師擔當,主要是對學生考勤和答題情況進行數據統計和分析,可以分析每位學生的出勤到課情況和課堂答題情況等,也可以分析不同班級的學生上課情況,幫助教師及時調整教學進度,改進教學方法。

智慧學習支持平臺的應用

在傳統的課堂教學環境中,由于受班容量和上課時間等因素的限制,大量來自學生群體和個體的數據都被忽略了,教師很難及時了解和判斷每位學生的學習情況,也很難對每位學生進行精確的、有針對性的個別化指導。在傳統教學環境下,教師如果要對學生的學習效果進行檢驗,就要通過考試和作業的方式,但是教師無法當堂獲得考試數據,獲得及時反饋,因此無法及時調整課堂教學內容和方法。

智慧學習支持平臺為師生溝通和交流建立了新的廣闊的溝通空間和更多的交流途徑,充分體現了交互性、動態性、開放性、個別化等特點。教師運用智慧學習支持平臺可進行動態診斷、反饋,并以后臺大數據為基礎進行統計分析,在這個過程中實現對學生學習效果的動態評估和針對性跟進,在教學各環節的設計與實施上提高針對性。

關于智慧學習支持平臺的具體應用,筆者將以為計算機科學與技術專業的大二學生開設的“PHP網站設計與開發”課程為例來說明。教師提前進入教室,打開所需的設備。在課前10分鐘,教師登錄智慧學習支持平臺,點擊“上課”按鈕,進入上課狀態;學生也陸續進入教室,登錄并簽到;有個別學生上課未能按時到達教室,在進入教室后,登并簽到;有的學生因病不能上課,也遠程登錄并點擊“病假”按鈕,請了病假。教師查看了本節課的學生出勤情況后,開始講課。學生的出勤情況會被保存在后臺數據庫中,為教師在期末評定學生成績提供數據,具體的應用流程如下頁圖所示。

在課堂教學中,教師需要對學生學習的知識進行考核,以便進行后續知識的講解,因此教師需提前設計好檢測題(題型是選擇題、判斷對錯題和簡答題)并,然后要求學生答題。學生使用智能手機或平板電腦等智能移動終端進行答題,學生的答題情況很快就能反饋到教師端和教室的大屏幕上,教師和學生在課堂上就看到了全班學生的各項答題數據和數據統計分析圖,也看到了每位學生的答題情況數據分析圖。通過閱讀學生答案和答題數據分析圖,教師發現學生的字符串知識掌握得較好,于是就稍微加快了教學速度,增加了難度較深的知識,并適度擴充了知識面。這些數據也會保存在后臺數據庫中,為教師在期末評價學生提供參考。這樣的課堂教學數據的反饋和分析有效地幫助了教師了解學生的學習情況,有利于教師及時調整教學進度,充分利用課堂教學時間,更好地開展課堂教學。

結論

經過教學實踐,筆者認為智慧學習支持平臺能切實提高學生的到課率,強化課堂教學互動,幫助教師了解每位學生的學習情況,客觀、公正地記錄和評定學生學業成績,提高教師的課堂教學質量。智慧學習支持平臺與高校課堂教學相結合,符合教育部教學改革的要求,使課堂教學實現了“三新三動”,即適應教學新形式、教學新技術,了解學生新動向;實現師生互動、生生互動、課堂教學與智慧學習支持平臺互動。

智慧學習支持平臺應用在高校課堂,從宏觀上講,體現了信息時代高校教育教學的特點和要求,體現了教育改革的趨勢,有利于學生全面發展;從微觀上講,高校的信息化建設,特別是校園網的全覆蓋和多媒體教室的配備已經為智慧學習支持平臺應用于教學提供了一定的硬件和資源支持。在今后的很長一段時間內,高校的教學形式將會從面對面、多媒體集體教學方式,逐漸向線上線下相結合的教學方式轉變,讓學生的學習充滿自由和個性,使學生得到全面健康的發展。

參考文獻:

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