智慧校園技術方案范例6篇

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智慧校園技術方案

智慧校園技術方案范文1

智慧校園“智慧”何在?我利用網絡查閱了“智慧”一詞的含義,《現代漢語詞典》的解釋是“辨析判斷、發明創造的能力”。很顯然,智慧是指人所擁有的一種創新創造的能力。我認為,“智慧校園”建設的意義和價值就是提升校園中人的智慧,實現人的智慧發展。通過進一步查閱資料和思考,我有了以下三點認識。

其一,人類正在由農業時代、工業時代邁入智慧時代。

江蘇師范大學智慧教育研究中心主任陳琳曾在文章中寫道:“智慧時代是人類正在邁入的時代,信息時代是智慧時代的子集,智慧時代將是漫長的歷史,如果將智慧時代比作多幕話劇,那么信息時代只是該話劇中的序幕。所以應該說,人類社會經歷了農業時代、工業時代,現在正在步入智慧時代?!蔽艺J為該觀點是有道理的,信息時代特別強調信息的作用,但信息不一定是知識,海量的信息經過篩選、重構、積淀等被轉化為推動社會向前發展的知識動力,知識只有不斷增長才能提升人類的智慧水平。

正如智慧時代剛剛拉開序幕一樣,智慧校園也剛剛起步,將伴隨著智慧時代的發展而不斷發展。

其二,運用智能化工具和軟件是校園的“智慧”表現。

智慧的核心在于創新創造,智能化的工具和軟件正是信息時代人類智慧發展的成果。當下,各類機器人不斷涌現,聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統?!睓C器人的出現,為人類帶來許多便利,并為各行各業提供了難以想象的高超服務。更讓人驚喜的是,具有深度學習能力的機器人已經問世。深度學習技術是對人腦的一種模擬,用多層神經元構成的計算機神經網絡,它可以搜集信息,并根據搜集到的信息產生相應的行為。深度學習還和增強學習相結合,正深刻地改變著機器人領域。轟動全球的“阿爾法狗”就是增強學習的產物,它依據跟棋手下棋或跟自己對弈的輸贏情況,自主學習并摸索出更優的下棋策略。

所以說,我認為智慧校園建設中,應選擇合適的智能化工具和軟件讓校園有“真正智慧”的表現。

其三,智慧校園應該為培養人的智慧發展創設優良生態。

根據教育生態學的理論,學校是一個微生態教育系統,要使學校煥發生命活力,獲得可持續發展,就要以人的發展為主線,研究教師和學生的工作、學習、生活、成長的環境和狀態,整合和協調學校內部各種資源、環境和關系,使之達到最優的狀態。智慧校園是以面向師生個性化服務為理念,能全面感知物理環境,識別學習者個體特征和學習情境,提供無縫互通的網絡通信,有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境和便利舒適的生活環境。正如IBM公司提出的Smarter Planet,即更透徹地感知、全方位地聯通、高度的智能化。

智慧校園技術方案范文2

【摘要】對智慧校園系統建設中可能存在的問題進行分析和建議,并以此為基礎設計出智慧校園系統架構和建設方案,為智慧校園建設提供了參考。

【關鍵詞】智慧校園 系統架構 信息化 云平臺 統一平臺

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.19.000 中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1010(2015)19-0000-00

引用格式:楊婕. 高校智慧校園建設方案探討[J]. 移動通信, 2015,39(19): 00-00.

Discussion on Construction Scheme of Intelligent Campus in Universities

YANG Jie

(GCI Plan & Design Institute of Communication Engineering, Guangzhou 510310, China)

[Abstract] The potential problems in the construction of intelligent campus system were analyzed and suggested. In view of this, the system architecture and construction scheme of intelligent campus were designed to provide a useful reference to the construction of intelligent campus.

[Key words] intelligent campus system architecture informatization cloud platform unified platform

1 智慧校園的建設背景

在全球信息化進程推進和國內智慧城市大批規劃建設的背景下,作為新技術教育和研發前沿的高校也必然會積極加入到信息化和智慧化的建設中。高校信息化程度是體現學校綜合實力的重要因素之一,是衡量學校教學科研綜合實力和現代化水平的重要指標,同時信息化的手段也是提升學校管理水平和核心競爭力的有效工具。本文基于對智慧校園的文獻研究及規劃建設經驗,對智慧校園存在的問題進行分析、提出建議,并以此對智慧校園的建設需求和方案進行總結。

2 智慧校園建設問題分析及建議

智慧校園是一個系統化的工程,從前期各高校信息化建設的情況來看,普遍存在各部門、各學院各自為政,缺乏對整體需求、數據、架構的統一梳理和規劃,導致系統之間共享程度低、信息孤島嚴重等問題。

(1)信息系統分散建設,重復投資、異構、信息孤島等問題嚴重。

大部分高校的信息系統仍然是按照部門來進行建設,各部門信息化意識及能力參差不齊,建設時只關心本部門的功能需求,而缺乏統籌的考慮,導致同一功能在不同系統中重復建設,技術路線各不相同。

為解決以上問題,有以下幾個建設:1)將智慧校園建設提升到學校戰略層面,成立專門的主管部門以及建設領導小組,并邀請行業內有相關建設經驗的專家、學者成立專家咨詢委員會。2)在建設初期通過摸底調研和需求收集,統一編制頂層規劃,打破部門劃分、面向服務對象劃分系統,明確總體架構、系統劃分以及技術路線。3)日常建設中,業務部門提出第二年的需求,通過信息化部門、領導小組和專家的評審討論,通過打分排序,確定實施內容和建設計劃。

(2)基礎數據不健全,數據采集、分析困難。

在智慧校園建設中,由于各部門數據管理的水平、配合程度等不同導致數據收集不完整,從而難以進行合理的分析。

解決該問題可以從技術和管理這2個方面入手。技術方面:完善健全基礎系統的建設,通過信息化手段協助數據的管理;使用云計算技術幫助完成數據存儲的共享;制定統一的數據規范和標準;建設數據交換平臺,使數據充分共享。管理方面:明確各部門的職責和分工,并將其納入日??己酥?;各部門配置兼職的信息化人員,協助部門解決日常問題并將問題反饋,提升系統使用效率。

(3)應用系統過于依賴廠家,功能不適用。

在應用系統的建設中,往往出現招標選定廠家后,直接使用廠家通用性應用系統軟件,而未根據自身需求對軟件功能進行梳理和設計,造成功能不適用的情況,同時也導致了很多系統在上線后越來越少人使用,造成系統的閑置浪費。

要解決這些問題,需采用科學的管理方法,業務使用部門應全程參與到系統的設計、開發和升級中,使得信息服務能夠不斷與業務需求的變化相適應。在招標前梳理功能需求書,并在確定廠家后,與其共同細化功能、流程和接口設計;在系統建設過程里程碑中設置質量控制點,采取用戶需求確認、用戶功能確認、用戶系統運行確認等機制,確保設計與需求一致;通過各類測試和例會及時發現和解決問題;在運維階段及時收集反饋的問題并定期總結,以此作為下一階段優化升級的依據。

(4)運營模式缺失,資金缺口大。

智慧校園的建設工作需要投入一定的資金才能保證其健康快速發展。在當前階段,學校是主要投入方,但是單靠學校投入的資金是遠遠不夠的,需要多元化的投融資以解決建設資金短缺問題。

解決的方法建議:學校投入啟動資金,擁有部分運營權,與合作單位共享收益(前向向使用者收費,后向向廣告商收費);在建設中鼓勵教師和學生的參與,以培養自己的技術人才,加強信息化能力以降低后期的建設和維護成本;信息系統集成單位以資源置換的方式準入,為學生提供實習就業機會等。智慧校園運營模式建議示意圖如圖1所示:

圖1 智慧校園運營模式建議示意圖

可以混合建設運營模式為核心,通過充分調動學校、合作單位雙方力量,構建投入產出的商業模式閉環,確保信息化建設長效開展。

(5)技術人才缺失及流失。

在高校信息化工作中,由于被重視程度低、人員編制數量限制、缺乏晉升途徑等原因,導致人才缺失及流失現象嚴重;信息化建設的人才隊伍技術力量薄弱,技術人員與服務對象的比例嚴重失衡。

智慧校園是一個高新技術的工程,需建立信息化人才培養機制,保障人才體系的結構和數量。因此可以從以下3個方面來進行人材保障和建設。1)制度上保證專業技術人員的數量和編制,并設置合理的晉升途徑;2)打破部門壁壘,建設一支專職+兼職結合的IT人才隊伍,形成外包+自主結合的建設方式;3)與學校教研相結合,設立關于智慧校園的課題研究,同時實際的建設經驗和案例也可分享到教學中。

3 智慧校園系統建設方案

基于以上的問題分析和建設建議,對智慧校園的具體規劃思路和建設方案總結如下:

3.1 智慧校園規劃思路

在智慧校園建設時,應遵循一定的思路和步驟:先通過對校園信息化現狀和需求的梳理,結合國家和地區的教育信息化規劃和技術發展情況,進行統一的頂層規劃,再分步分批完成各類系統的落地實施。智慧校園建設內容規劃思路示意圖如圖2所示:

圖2 智慧校園建設內容規劃思路示意圖

3.2 智慧校園需求分析

智慧校園建設的目的是滿足和學校相關的各類人、各類組織的各種活動需求,因此在需求分析時應該從使用者角度出發,對各類使用者進行分類和需求分析,最終得出建設內容。

智慧校園服務的需求對象主要包括教師、學生、科研人員、校園管理人員以及相關的外部院校、企業、校友等,結合其在工作生活等各方面的活動情況,將主要需求分析如表1所示:

表1 智慧校園需求分析表

需求對象 教師 學生 科研人員 管理人員 其他學校、企業、校友等

需求分析 教學需求 學習需求(入學、留學、課外培訓等) 項目管理 安全管理 院校交流

人事需求 科研管理 資產管理 企業招聘

辦公需求 工作需求(勤工、就業等) 學術管理 人事管理 學企合作

科研需求 教學管理 校友交流

醫療需求 生活需求(購物、就餐、住宿、醫療、娛樂、交流等) 招生管理

深造需求 招商管理

財務管理

通過以上簡單的需求分析,可以看出面向不同的服務對象,其需求要有相同也有不同,主要體現如下:

(1)大部分數據是同時存在于多個需求中的,如學生的成績、就業情況等,學生、教師、教務管理人員都需要知道。

(2)應用層面上對于不同用戶、不同場景情況各不相同的,如學生的成績,學生關心的是個人情況,教師關心的是自己教學班級情況,教務是關心同類課程的整體情況等。

(3)同一個應用需要多種方式展現,再如學生的成績,需要提供短信推送通知、手機端查詢、電腦端的輸入、查詢或匯總統計等。

要滿足以上的各類需求,通過單個系統的建設是無法實現的,需要多種類系統、多類型數據及多形式的界面充分融合來達成。

3.3 智慧校園總體架構

從智慧校園的需求出發,參考智慧城市的整體架構,對系統架構設計如圖3所示:

圖3 智慧校園整體架構示意圖

智慧校園的整體架構主要由感知層、基礎網絡設施、數據中心云平臺、數據層、應用支撐層、應用層和展示層組成。

3.4 智慧校園建設內容

在總體架構的指導下,將智慧校園的建設內容主要分解為基礎設施、統一平臺和應用系統共3大部分,感知層的建設內容結合應用系統進行部署。

(1)基礎設施

基礎設施主要包括基礎網絡、數據中心和云平臺的建設。

1)基礎網絡

智慧校園中信息的傳遞和共享需要通信網絡的支撐,目前常用的網絡分為固網和移動網。

基礎網絡提供3大類需求:滿足校園內學生、教職工等的互聯網上網需求;滿足校園內學生、教職工等訪問校內數據中心應用平臺的需求;滿足校園內如刷卡器、攝像頭等各種感知終端與中心平臺通信的需求。

一般情況下基礎網絡都通過與運營商合作的方式進行建設:由運營商完成校園內部的主干光纜和電纜布放,并提供互聯網出口,通過部署認證計費系統和學校一起進行互聯網上網業務的運營;學校完成內部教研網絡的建設,滿足內部通信和安全的需求。網絡建設時要注意網絡層次、結構的設計,通過各類隔離、認證手段,控制終端接入權限或實現運營管理,通過域的劃分完成安全管控。

2)數據中心

數據中心是數據存儲、數據共享、業務應用的統一承載中心,數據中心的建設和完善是信息化建設的基礎。數據中心的建設要注意安全和能耗的問題:

安全方面:選用合標的土建基礎規范的機房設計,注意機房承重、機房耐火等級、供電條件、機房監控等方面的要求,減少安全隱患。

能耗方面:數據中心建設完成后,能耗將是其維護過程中最大的一筆支出,如果在建設過程中能充分考慮到綠色節能的設計,將在很大程度上降低維護費用。節能的手段一般有制冷、通風及加濕系統的節能設計,供電電源系統的節能,提高IT系統集成度,云計算虛擬化技術和負載均衡技術的應用等。

3)云平臺

云計算技術已經進入了全面商用的時代,其具有高可靠性、可擴展性、部署快速靈活性以及節能減排等特點,可為智慧校園解決基礎設施重復投資建設的問題,并在統一運維上大大降低人員配置需求。

同時,依托云平臺可以為學生、教師、科研人員在計算資源、存儲資源、開發環境資源等方面提供IaaS和PaaS層云服務;在教學和辦公方面,還可以依托云桌面技術,完成教學環境的快速部署、教育資源安全保護以及桌面漫游;通過在多媒體教室、電子圖書館等環境部署瘦客戶機,還可降低設備采購和維護的成本。

(2)統一平臺

統一平臺主要包括統一認證平臺、統一門戶、一卡通平臺和數據庫平臺,通過基礎體系應用的建設,為學校的各類具體應用提供基礎數據、統一入口。

1)統一認證平臺

統一認證系統主要實現多應用系統間的用戶賬號管理、用戶身份認證、分級權限管理和單點登錄等功能,提高了使用的便利性。

2)統一門戶

通過統一門戶的建設,學校對外“一張臉、一扇門”,再加上與統一認證系統的結合,用戶通過一次登錄就可以連續使用到校園中的各類資源,實現各種應用服務的無縫接入和集成。

3)一卡通平臺

通過統一建設一卡通管理平臺,使在校園中的各類活動和應用都可以基于一卡通來開展,如門禁、停車、補助領取、費用代繳、電子錢包、圖書借閱、身份識別等。

4)統一數據庫

為了避免信息孤島的產生,在前期就要統一考慮對數據庫的規劃和建設,主要進行2個方面的考慮:

數據標準化:在全校范圍內作為數據編碼的依據和標準,為數據庫設計提供了類似數據字典的作用,為信息交換、資源共享提供了基礎性條件。

統一數據管理平臺:是對各種結構化數據和非結構化進行統一管理的平臺,為數據共享,深層次數據挖掘、分析作基礎;提供整個學校各類應用、統計分析、決策支持所需的數據信息。

(3)應用系統

應用系統的建設由于各個高校的目標定位及管理模式的不同,其建設的重點和內容會有較大的差異,一般情況下包括招生管理系統、教學管理系統、學工管理系統、人事管理系統、辦公自動化系統、科研與項目管理系統、財務管理系統、資產管理系統、對外交流系統、決策支持系統、校園安全管理系統等。

各個系統在完成自身功能完善建設的同時,還要充分考慮與相關系統之間的數據接口和流程互動,才能形成一個有機的聯合體。

4 結束語

智慧校園建設是一個復雜的系統工程,需要將其放到戰略的高度進行統籌規劃;需要打破部門劃分,以面向服務對象的思路來進行系統劃分;集全校師生共同努力和配合才能讓所有人真正享受到智慧校園帶來的便利。

參考文獻:

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智慧校園技術方案范文3

關鍵詞:智慧校園;云計算;IaaS

中圖分類號:TP393

1 云計算定義

從云計算實質來看,云計算(Cloud Computing)實際上是虛擬化技術和基礎架構即服務(IaaS,Infrastructure as a Service)兩者的結合。其核心是將某一個或某幾個數據中心的計算資源虛擬化之后,向用戶提供以租用計算資源為形式的服務。云計算是一種新興的IT部署和交付模式,用來通過網絡實時提品、服務和解決方案[1]。也有人認為,云計算就是基于互聯網的計算,是對互聯網的抽象,是一種能夠支持互聯網上各類應用的系統[2]。維基百科給云計算下的定義為:云計算,是一種基于互聯網的計算方式,通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備[3]。目前,對云計算定義尚未達成一致,但基本共識認為云計算就是基于網絡和虛擬化技術的,優化集中系統計算能力以滿足多終端并行多任務需求的,達到特定服務水平的,實時彈性的計算處理執行環境,是虛擬化的IT資源服務集合。

2 校園信息化存在的問題

通過多年的信息化建設,學校各個部門大都建立了各自的業務系統,為提高學校的管理水平發揮了積極的作用。但同時,我們也注意到,目前在校園信息化建設中,主要存在以下問題[4]:

2.1 存在重復投資,資源利用率不高

學校的應用系統數量眾多,如教務管理系統、人事管理系統、科研管理系統、財務管理、固定資產管理系統、圖書管理系統、實驗教學管理系統、研究生管理系統、各學院建設的網站等幾十個應用系統。這些系統的建設需要大量的服務器來支撐,需要大量的資金投入。但是,在系統建成后,實際使用中有些應用系統一天可能只有少數人使用,使用的次數也很少。根據權威部門的統計數據顯示,商業服務器的利用率一般不超過20%,而在校園內支撐部門應用的服務器利用率相對更低一般不會超過10%,造成了大量優質資源的浪費。

2.2 信息難以共享,存在信息孤島

學校中各部門的應用系統大多是在不同時期,由不同的公司建設或部門自建,導致一些基礎信息在多個應用系統中存儲多次,以教師為例,他們的信息被分散存儲在人事管理系統、教務管理系統、科研管理系統、后勤管理系統中。此外,由于這些系統之間的數據接口不一致,很難實現信息共享,形成了大小不一的信息孤島。

2.3 管理維護困難,信息安全難以保證

由于系統建設時間、單位的不一致,導致了部署的硬件設備型號各部相同,運行的操作系統、支撐環境以及應用系統種類繁多,給系統的管理、維護帶來很大難度,尤其是當個別系統的軟硬件設備出現故障的時侯,管理人員需要花費較長的時間對系統進行重新部署和調整。此外,技術人員往往需要針對不同的設備、不同的系統制定不同的管理、維護和容災備份方案,不僅增加了維護難度,也增加了技術人員的重復勞動。這種分散部署的應用系統,也增加安全風險,網絡被攻破、信息系統被破壞的情況也時有發生。

3 智慧校園總體設計

智慧校園將有效地利用現有的各種網絡資源、信息資源、應用系統資源,構建統一的教育資源共享服務平臺,為學校信息化建設提供支撐。全面推進學校教育在決策、管理、教學、科研、培訓、考試、招生等方面高標準的信息化應用,促進學?,F代管理和基礎設施完善,為學生提供更加便利的學習環境。智慧校園總體架構如圖1所示。

圖1 智慧校園架構圖

應用交互層:用來響應客戶層的業務數據請求,并把處理結果反饋給用戶。對訪問用戶提供統一訪問門戶,具有統一用戶認證管理、單點登錄、個性化服務、桌面服務。

應用層:系統業務邏輯處理層,是智慧校園的核心。主要包括電子政務平臺、教師信息化管理平臺、學生信息管理平臺、教育資源平臺、平安校園平臺。

應用支撐層:是智慧校園的核心,為上層的應用平臺提供支撐。具有良好的開發性和可擴展性,提供豐富的、成熟的組件、構件和業務中間件,是系統持續穩定運行的保證。

數據資源層:主要由核心數據庫系統組成。該層提供數據存儲和管理、資源訪問控制,為以上各層提供數據及資源服務。

基礎設施層:提供智慧校園的硬件平臺和網絡平臺,為信息系統提供網絡傳輸、計算能力、存儲空間、及機房環境設施等基本服務,確保系統的正常運行,以及與其他系統通訊的基礎。

在云計算技術應用基礎上,本設計具有以下特點:

(1)基礎設施統一建設,節約信息化投入。通過構建統一的云計算平臺,避免全校各職能部門、學院的硬件、技術、人力投入,避免每個部門對系統進行升級和維護,又能提高資源利用率,節約信息化投入,充分體現其經濟性。

(2)基礎數據共建共享,避免信息孤島。對現有業務系統的數據資源進行抽取、轉換、裝載,形成規范、統一的公共資源庫,包括:基礎類數據庫、用戶類數據庫、資源類數據庫等。通過交換與共享機制為上層的應用提供服務,可有效避免信息孤島。

(3)開放的架構,方便擴容和升級。整個設計方案遵循云計算平臺的三層架構,從下往上依次是IaaS層、PaaS層和SaaS層。這種架構既有利于保護現有硬件投資,業務系統平滑升級。業務訪問量增加時,又可以進行動態伸縮;在用戶和應用規模需求增長時,擴容升級也很方便。

4 結束語

本文首先介紹了云計算的概念,在分析了現有校園信息化建設存在的問題之后,給出了基于云計算技術的智慧校園的總體架構,簡要分析了各層的功能,對學校信息系統進行了歸類總結。

參考文獻:

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[3]http://zh.wikipedi a. org/wiki /%E4%BA%91%E8%AE%A1%E7%AE %97[EB/OL].

智慧校園技術方案范文4

如今,以物聯網為基礎的“智慧校園”顛覆了我們對校園學習、工作和生活的想象,我們將體驗到連續的、無處不在的網絡。而有線、無線融合一體的網絡環境是“智慧校園”必備的一個基礎設施平臺,也成為了現階段衡量高校信息化、現代化建設的重要指標。山西中北大學與卓智網絡科技有限公司展開戰略合作,共同建設智慧校園典范,取得了信息化建設的重大進展。

校園網絡全面升級

中北大學位于山西省太原市,并在朔州市設有校區,是一所由山西省人民政府與國家國防科技工業局共建、山西省人民政府管理的多科性教學研究型大學。學??傉?地2501畝,建筑面積近101萬平方米。現有全日制在校生3萬余人。2015年,經過與全校師生的討論和投票表決,中北大學正式攜手卓智,開展校園網絡建設的戰略合作,對校園基礎網絡進行了全面升級改造,累計部署了AP數近9000臺,成為了山西第一所Wi-Fi全覆蓋的高校。

全校核心骨干網升級到 40G,匯聚區域萬兆互聯,千兆到桌面的先進網絡基礎架構。新建成的校園網開戶數量達到約2.5萬人,高峰在線人數近2萬人。給全校師生帶來了高品質的網 絡體驗。全校Wi-Fi全覆蓋辦公區、宿舍區、教學區、實訓區、食堂、圖書館等區域,根據不同的區域采用定制化的產品以及解決方案,保證了Wi-Fi信號的質量。無處不在的Wi-Fi,為中北大學未來MOOC系統、在線考試系統、監考系統等下一階段“智慧校園”的建設項目創造了良好的網絡環境。

打通信息孤島

保證校園網絡安全、可控

在校園網管理與維護方面,中北大學擁有校園網的管理權,借助卓智的管理平臺,將學校無線網絡以及原有辦公網絡和新建的學生宿舍有線網統一認證管理,整合運營,打通了信息孤島,增強校園網絡的安全性和可控性。全校統一的服務平臺、校服遠程APP、卓智機器人、日志審計系統、自動化的巡檢軟件等卓智先進的網絡管理系統,實現了網絡運維與服務的自動化、數字化、智慧化。

此外,卓智還配備了3名專業運維人員駐校,解決師生上網遇到的問題,使網絡中心管理人員從繁雜的維護工作中解脫出來,大幅提高了網絡管理的水平和效率。在資費方面,卓智整合中國移動、中國電信、中國聯通三家運營商進入校園,出臺了合理的收費標準和不同類型的套餐,為師生提供多種網絡產品及服務。

一次性完成校園網建設

作為高水平的教學研究型大學,中北大學曾經備受網絡建設相對落后的困擾,阻礙了學校的信息化發展道路。自 2002年以來,學校逐步建設校園網,到2007年中北大學建設完成了學校辦公區有線網絡。然而,發展到目前該有線網絡大部分設備比較陳舊,故障頻頻發生。校內各家運營商鋪設的無線Wi-Fi,互相干擾,可用性差。學校整體的網絡融合度低,信息化建設的步伐相對緩慢。面對日益增長的網絡需求,中北大學選擇一次性完成校園網建設,雖然具備統一規劃實施、統一進度管理、建設成效快的優勢,但是需要學校一次性投入的資金體量較大,學校面臨不小的資金壓力,而且涉及的系統與設備繁多,無形中增加了建設難度,預算精確度也不易把控。

如果選擇與運營商合作,運營商能夠幫助高校承擔一部分管理與運維工作,減少一部分資金壓力,但通常會按照“小區寬帶”的方式建設宿舍網,形成了學校維護辦公網、運營商維護宿舍網的狀態,兩張網絡缺乏有效整合與管理。學生在“校園網”范圍之外,使智慧校園失去了重要的用戶和原有意義。

此外,運營商的建設通常關注3G/4G,往往忽略Wi-Fi覆蓋整個校園區域,抑或所建設的Wi-Fi信號質量與使用效果不佳,難以保障智慧校園的移動應用。

加快建設“智慧校園”

在教育信息化的浪潮中,中北大學積極探索校企合作的創新模式,加快學校信息化建設的步伐。作為教育網絡運營服務商和解決方案供應商,卓智始終致力于高校智慧校園建設,為廣大高校免費投資建設基礎校園網,并提供運營及維護等一站式服務,全面提升在校師生的網絡體驗,滿足高校日益增長的移動互聯需求。統籌規劃的校園網絡建設方案,免費動態地持續更新服務,保證了項目實施的可行性和適應性。

在智慧管理層面,卓智研發團隊結合多年學校教學和教務管理經驗,研發出的“教育+”互聯網生態云解決方案及以大數據、物聯網為核心技術的“數巨+”兩大產品,為用戶提供卓越的教育信息化解決方案。卓智充分發揮資金、技術與人才優勢,專注校園網絡建設及運營超過10年時間。

截止到目前,已經在超過20個省市為百余所高校建設智慧校園網,為超過100萬高校師生提供智慧校園網絡服務,與眾多高校形成長期戰略合作。

立足未來,卓智將繼續攜手中北大學,博學廣知,實踐創新,踐行校企合作新模式,使中北大學等各大高校在信息技術革命的浪潮中經受挑戰,快速發展,助力我國高等教育走向現代化、智慧化、信息化的發展道路。

相關鏈接

十年前興起的“數字校園”建設,有些高校并沒取得突破性的進展,如今又要搞“智慧校園”建設,是可持續發展嗎?“智慧校園”建設,說到底,是要建設一批智能化或智慧的應用系統,如智慧教職員管理系統、智慧學生管理系統、智慧教學系統、智慧科研系統和智慧后勤系統等等,它們與數字化系統是什么關系?或者說,跳過數字化應用系統,能建立起智慧化應用系統嗎?

物聯網“入駐”高校需謹慎

物聯網的體系龐雜,設計很多領域,在人才培養方面并不容易。本科的時候需要兼顧基礎知識和專業課,精力很難集中,所以本科時并不是開設物聯網專業的黃金時期。其實目前很多現有專業都是物聯網中的組成部分。不需要盲目地開設專屬課程,而是要在已有課程中加入物聯網的概念是比較好的選擇。物聯網其實就是計算機應用,很多計算機方面的專業和物聯網的聯系都非常緊密,柏斯維認為從這些專業來尋找切入點是非常不錯的選擇。

智慧風暴物聯網學院培養復合型人才

智慧校園技術方案范文5

關鍵詞:智慧校園;信息化;頂層設計

中圖分類號:TP315 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2014)07-0060-04

一、建設背景

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出,要“加強優質教育資源開發與應用,加強網絡教學資源體系建設,開發網絡學習課程,建立數字圖書館和虛擬實驗室,創新網絡教學模式,鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題能力”。

2011年11月上海市教委《上海市中等職業教育信息化建設行動計劃(2011-2015年)》,要求各中職學?!凹訌妼W校信息化基礎設施建設,構建信息化應用支撐環境,建成高質量的數字化校園” 。我校作為首批立項的52所建設學校之一,目前信息化項目進展順利,部分建設成果已經顯現。2013年學校在信息化建設過程中不斷實踐和探索,進一步提出了智慧校園的建設目標。

二、建設基礎

1.網絡基礎設施

目前,我校校園網絡設施布局基本到位,初步建成全校各類應用服務器和實現各類應用程序數據互通的網絡存儲系統。

2.管理應用系統

校園網上運行的管理和應用系統有教務管理、學生管理、OA辦公、行政管理、圖書借閱和一卡通等系統,但缺乏師生的統一身份認證和數據中心,不能以便捷的用戶服務界面提供給師生,需要反復登錄各個子系統,公共數據得不到全校共享。

3.管理隊伍狀況

校園信息化管理隊伍主要有管理人員6名,其中本科學歷占85%,2人擁有網絡管理員高級職業資格證書,其他人持有計算機操作員、多媒體制作員等多張職業資格證書,基本確保學校網絡的正常運行和信息化工作的正常開展。

4.教師信息化水平

學校定期開展師資培訓,切實提高教師信息技術應用能力,提升教師信息化素養,實現信息技術與學科教學有機整合。

三、“智慧校園”頂層設計

“智慧校園”信息化總體建設目標:基于現有數字化校園基礎,以云服務和大數據技術為支撐,充分融合物聯網、虛擬化、云計算、智能控制等先進技術,以優質教育資源共建共享和應用、資源整合為中心,覆蓋學校教學、科研、生活、管理等四大應用場合,建設一個舒適生活、便捷教學、領先科研、安心校園的智能化校園管理和服務模式――“智慧西南”。

我校建設中的“智慧校園”數字化校園總體架構如圖1所示,包含基礎環境、應用支撐、綜合管理和綜合服務等四大平臺。

“智慧校園”信息化應用系統建設基于四大平臺,提供包含服務中心、學習中心、管理中心和資源中心等應用。

1.服務中心

通過數字化校園綜合服務平臺的個性化門戶設計,滿足不同角色“一站式”服務要求。

學生服務平臺:針對學生個體,以入學服務、學生能力、就業輔導、生活服務為目標,根據學生的視角進行各類信息和服務的匯聚和展現,為學生從入學到畢業離校各個環節提供全方位、一體化、一站式的信息服務。主要設置分類:首頁、個人信息、學習中心、生活中心、實訓中心、資源中心、實習就業等。

教師服務平臺:針對全校教職工,以教學、科研及辦公事務的配套服務為核心,提供一站式信息化服務。教師綜合服務平臺擴展了面向教職工信息服務的范圍,延長了服務周期,從而提高辦公效率,促進相關職能部門提升服務效率和質量,提升教職工用戶的滿意度。主要設置分類:首頁、個人信息、辦公系統、學習中心、資源中心、生活中心和管理中心等。

家長服務平臺:包含校園信息服務(班主任、校園公告、通知、新聞)、在校繳費信息(一卡通消費、學校收費)、在校學習狀況(課表、考試安排、成績、考證信息)和在校綜合評價(獎學金、評優、處分、勤工助學)等信息,讓家長及時了解自己孩子學習、生活等各方面信息。主要設置分類:首頁、校園信息服務、在校繳費信息、在校學習狀況、在校綜合評價等。

2.管理中心

建立統一的信息標準,建設以“學生綜合管理”、“教師綜合管理”、“教務綜合管理”、“學校綜合管理”構成的綜合管理平臺。

學生綜合管理系統:從學生入學、就讀、實習、就業等全過程進行目標管理,形成綜合素質、成長檔案、家?;拥戎饕K,包含招生管理、注冊管理、宿舍管理、資助管理、實習管理、就業管理、離校管理、保險理賠管理、學生檔案管理、評優獎懲管理、學生信用管理等全方位、一體化信息服務。

教師綜合管理系統:以教學、科研及學校事務的配套服務為核心,劃分入職階段、在職階段、退休離校階段,形成業務檔案、科研管理、進修培訓等模塊,包含教職工信息管理、外聘教職工管理、人事調配管理、合同管理、考勤管理、考核管理、職稱管理、進修培訓管理、離退休管理、教科研管理、績效管理、網上評教等子系統。

教務綜合管理系統:完善教務管理系統,形成培養方案、課程管理、質量監控等模塊,包含學籍管理、專業管理、課務管理、教材管理、成績管理、評教管理、教學資源管理、試題庫及考試系統、考證管理、實驗實訓管理、教學質量評價監控、專業體系資源庫等綜合業務子系統。

學校綜合管理系統:建設學校綜合管理系統,形成個人辦公、協同業務、行政管理等模塊,包含行政管理、流程辦公、校園OA、校企合作、合作交流、校產管理、報修管理等系統;基于大數據技術,深化數據挖掘,開發校情分析決策系統;整合現有的圖書管理和校園一卡通系統等其它信息系統,形成一個全方位的服務于全校師生的綜合管理系統。

3.學習中心

以“學習空間”建設為核心,構建面向學生、教師、社會,以“精品課程”、“校本網絡課程”、“互動教學”、“移動學習”、“虛擬實訓”等構成的數字化學習中心,實現自由自在、隨時隨地的學習與互動。

精品課程、網絡課程和互動教學三大系統建立在共享教學資源基礎之上,方便教師按照專業建設隨時重構課程資源,形成師生的“學習空間”,促進主動式、協作式、研究型的學習,從而形成開放、高效的教學模式,更好地培養學生的信息素養以及問題解決能力和創新能力。

虛擬實訓系統提供完整的教學與實訓過程服務,將知識點學習、虛擬設備認識、虛擬系統實訓、學習評價記錄等項目有機融合,結合實體設備實訓,達到“教學服務”、“評量服務”、“診斷服務”、“補救教學服務”等目的。

4.資源中心

建設資源豐富的有學校特色的,以“數字圖書館”、“特色資源庫”、“通用資源庫”、“專業資源庫”構成的綜合資源管理與共享平臺。

數字化圖書館建設是在實體圖書館基礎上,利用現代信息化網絡技術實現的更為便捷、快速的隨身圖書館,更加方便教師和學生的工作與學習。

建設多媒體教學資源庫,面向學生、教師、家長和社會提供資源服務。建設“學生作品集”等特色資源庫,展示學校專業建設和校園文化建設成果。建設專業資源庫,按資源的力度和范圍,建設專業級、課程級、素材級等三級資源。

建設共享型專業教學資源庫建設平臺,以資源共建共享為目的,以創建精品資源和進行網絡教學為核心,面向海量資源處理,集資源分布式存儲、資源管理、資源評價、知識管理為一體的資源管理平臺。

四、智慧校園建設實踐項目

智慧校園的核心特征主要反映在三個層面: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。依據核心特征,我們在智慧校園建設中主要進行了以下內容的實踐應用。

1.一站式信息服務

通過數字化校園綜合服務平臺的個性化門戶設計,涵蓋學生、教師、家長、企業、社會等不同角色的視角內涵,享受全生命周期、一站式、個性化的信息服務,通過系統主動推送式的服務,用戶可以方便及時的獲取信息??赏ㄟ^多種訪問方式隨時隨地的獲取信息,包括PC、手機、智能終端等,適應WP、IOS和安卓等平臺,利用云桌面和終端設備,實現移動辦公、移動教學的目標。

2.智慧物聯感知平臺

采用物聯網與傳感器技術和云計算技術,把感應器嵌入和裝備到實訓室、教室、圖書館等實體設備并連接它們,建成物聯網應用及移動互聯平臺。通過云計算服務和虛擬服務,將“物聯網”和信息化應用軟件系統整合,實現通信服務、教學工作、學習活動、管理工作和學校設施的整體結合,遠程集中設備管理、人員管理、能效管理和校園監控,實現平安校園、綠色校園,探索智能感知、識別控制等技術在學校各個領域的應用。

3.教學質量監控評價系統

圍繞學校內涵發展的建設要求,建立全方位監控評估指標體系,引入多方評價模式,重點提升課堂教學質量。從教學管理“大數據”中提取信息,幫助學校領導及時全面的掌握全校教師教學業務狀況,幫助教師有針對性的改進工作方法、提高教學質量。

全方位評估:學校在抓教學規范管理的同時,重點建設課程授課計劃、學習過程管理、課程試卷管理、課程題庫管理、教學質量分析、課程教學資料、教學常規檢查、多方(學校、企業、社會)評價管理等模塊。力圖解決現有教學質量監控評估體系中所存在的單一問題,實現教學質量評估的網絡化、智能化、高效化。

全過程監控:學習過程管理是對學生學習全過程的評價,包含考勤、紀律、作業、測驗等多個方面,構成了課程的平時成績。教師在課后進行及時的信息錄入,及時評價學生在校的學習狀況。

多元化評價:通過各模塊的多維度管理,特別是引入企業和社會的監控評價體系,不斷提高學校的辦學質量。

4.共享型專業教學資源庫

共享型專業教學資源庫建設平臺是以資源共建共享為目的,以創建精品資源和進行網絡教學為核心,面向海量資源處理,集資源分布式存儲、資源管理、資源評價、知識管理為一體的資源管理平臺;是促進主動式、協作式、研究型、自主型學習,形成開放、高效的新型教學模式的重要途徑,是學校展示課程建設、教學改革和校企合作成果的重要平臺。

共享型專業教學資源庫平臺建設與網絡課程建設、網絡課程教學、精品課程建設四大系統之間無縫聯接,實現資源為教學服務,教學中方便調用資源,實現資源共享最大化。

五、智慧校園建設的若干思考

1.理順思路,明確規劃,建設完善的數字化校園

研究學校數字化校園現狀,分析應用中的不足之處;研究國內外及兄弟學校在數字化校園建設中的設計方案;走訪企業學習先進的技術路線和方案。從以上各方面反復入手,把學校的需求與企業的產品功能對比,理清學校的建設思路,明確數字化校園建設整體框架和發展規劃。通過分步驟、分階段逐步推進,及時發現和優化方案,在建設中優化,在優化中完善。長期以來,人們對信息化的認識不夠全面,在信息化建設中往往“重硬件輕軟件,重網絡輕數據”,實際上軟件占的地位更為重要。

2.知己知彼,前期介入,建設學校的數字化校園

數字化校園建設重點是學校要明確建設的目標和內涵,再在與企業的產品功能對比中發現需要定制開發的功能模塊,做到知己知彼。在前期明細項目設計時,要走進企業,采取學校、企業協作建設的模式,成立相應的信息化建設項目領導小組、工作小組和專家咨詢小組,與企業的技術人員反復研討,從技術可實現的角度明確功能目標,力求前期深度介入。

3.師資培訓,校本特色,建設服務的數字化校園

數字化校園建設需要同步建設信息化管理隊伍,通過企業研討、專家指導、方案研究等途徑,提高信息化建設認知情況。通過崗位能力培訓、系統管理培訓、應用技能培訓等方式,提高管理員綜合素質。

數字化校園建設也要對教師進行現代教學技術能力的培訓,通過網絡課程開發培訓、教學輔助動漫作品制作、信息系統工作人員培訓等多個師資培訓項目,提高全校教師的信息技術能力和信息應用素養。

數字化校園建設的最終目標是為學校的教學服務,要從學校實際出發,建設學校的特色項目,服務于學生、教師、家長、企業和社會,建成一個服務功能完善的數字化校園。

參考文獻:

[1]黃榮懷,張進寶,胡永斌,楊俊鋒.智慧校園:數字校園發展的必然趨勢[J].開放教育研究,2012(4):12-17.

[2]冀翠萍.智慧校園信息化運行支撐平臺的建設[J].現代教育技術,2012(1):49-53.

智慧校園技術方案范文6

關鍵詞:智慧教育;技術;融合;創新;變革

【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A【論文編號】1009-8097(2015) 05-0053-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.008

引言

目前,世界范圍內正掀起新一輪基于信息化的教育創新和改革的浪潮?!秶抑虚L期教育改革和發展綱要( 2010-2020)》指出:“信息技術對教育具有革命性影響,必須予以高度重視”,并把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略?!督逃畔⒒臧l展規劃(2011-2020》>也提出“要探索現代信息技術與教育的全面深度融合,以信息化引領教育理念和教育模式的創新,充分發揮教育信息化在教育改革和發展中的支撐與引領作用?!秉h的十八屆三中全會也密切關注教育改革,提出“運用信息技術破解教育改革與發展難題”的總體要求。在新的時代背景下,如何應用信息技術探索教育發展難題的破解之道并實現教育的創新和變革,已成為當前教育信息化發展面臨的重大任務,智慧教育就是在這樣的背景下誕生的。

一 智慧教育的內涵和特征

1 智慧教育的內涵

關于智慧教育,國際上比較流行使用Smart Education。韓國的Jong Won認為“SmartEducation”并不是單純的基于智能設備的教育,其實質是對自我指導的(Self-directed)、激發動機的( Motivated)、靈活定制的(Adaptive)、資源豐富的(Rich Resources)和技術沉浸的(TechnologyEmbedded)的教和學,SMART代表了智慧教育的理念和特點,韓國教育部在推進智慧教育策略時,將智慧教育定位為“針對‘數字土著’(Digital Natives)一代教育范式的轉型”。

關于智慧教育的中文概念,目前國內還沒有統一明確的定義。祝智庭認為智慧教育是當代教育信息化的新境界、新訴求,是素質教育在信息時代、知識時代和數字時代的深化與提升,是培養面向21世紀創新型人才、智慧型人才、實踐型人才的內在需求。陳曉娟認為,智慧教育是指以物聯網、云計算、大數據處理、無線寬帶網絡為代表的一批新興信息技術為基礎,以智能設備和互聯網等為依托,以教育資源建設為中心,以各項配套保障措施為基礎,以深入實施教育體制改革為主導,全面構建網絡化、數字化、個性化、智能化的現代教育體系。楊現民[5]認為智慧教育是整合物聯網、云計算、大數據、移動通信、增強現實等先進信息技術的增強型數字教育,是對數字教育的進一步發展。從以上三個定義可以看出,祝智庭是從教育發展和人才培養需求的角度來定義智慧教育的,陳曉娟是從智慧教育的技術支持和功能視角來定義智慧教育的,而楊現民則是從教育形態和發展階段來定義智慧教育的。綜合以上觀點,筆者認為:智慧教育是依托物聯網、云計算、大數據、移動通信等新一代信息技術所打造的物聯化、感知化、泛在化、智能化和個性化的新型教育形態和教育模式,它是教育信息化的未來發展趨勢,是未來教育的主要形態。

2 智慧教育的特征

智慧教育是信息化教育發展的高級階段和未來教育的發展趨勢。因此,智慧教育不僅具有信息化教育的基本屬性,還具有未來教育的核心特征。從信息化教育的基本屬性來看,數字化、開放性和交互性是智慧教育最基本的特征。數字化為各種教育資源的開發提供了可靠的性能和統一的標準;開放性拓展了學習場所,打破了傳統的以學校教育為中心的教育體系,使家庭教育、學校教育和社會教育有機結合;交互性使教育信息在人機和人人之間雙向流通,促進師生、生生以及其他人之間的多向交流。智慧教育具有未來教育的泛在化、情境化、個性化和智能化的特征。泛在化是指基于泛在網絡無縫鏈接實現的能隨時隨地進行教和學;情境化是指基于情境感知技術實時獲取和感知學習者所在學習環境、情境和狀態等數據,并進行自動分析從而能夠自適應調控環境和方案以便為學習者提供服務;個性化和智能化是在情境化的基礎上,根據學習者的現有基礎、認知風格、學習偏好和個性需求推送學習資源、信息和服務。在以大數據、云計算等核心技術為基礎的教育背景下,學習系統可以智能跟蹤每個學生的學習數據,這意味著教育可走進每個學生的真實世界,以制定個性化的輔導方案,有助于實現“因材施教”的教育理念。

二 智慧教育研究現狀

通過對國內外文獻的梳理,發現目前智慧教育領域主要有三個方面的研究取向:

一是關于國家層面的計劃和政策的研究。智慧教育已經引起世界各國的高度重視,都將智慧教育作為推動教育現代化的重要舉措。比如,韓國在2011年9月了包括“改革教育系統、增強教師能力和提升基礎設施”三項措施的“智慧教育戰略”,同時提出要用“電子教材、云課堂、在線評估和構建教育內容生態系統”來改革傳統的教育。新加坡在其“iN2015 Planning”中將“建立學習者為中心的個性化學習空間”、“建設國家范圍的教育基礎設施”和“使新加坡成為全球教育領域使用信息技術的創新中心”作為方案重點。美國聯邦教育部針對K-12系統提出了以智慧教育為核心的教育改革策略;俄亥俄州提出了“建立在線數據系統、共享教學資源庫和構建教師社交網絡”的智慧教育解決方案。澳大利亞于2012年提出了“轉型澳大利亞教育”的智慧教育方案,用互動課程吸引更多學生對在線學習的興趣、用技術提高教師和管理者的能力、培養具有高尚價值觀和全球技能的勞動力。印度政府也在2010年提出了SESI (Smart Education,Smarter India)的“智慧教育、智慧印度”的總體規劃。此外,我國的北京市海淀區、上海市、寧波市等地區也出臺了發展智慧教育的計劃。如海淀區提出“智慧海淀、智慧教育”的規劃,提出了建設三類智慧環境、提升為四類人群的智慧服務、建立五個保障體系,實施六大板塊工程的目標,確保海淀區智慧教育規劃的落實。

二是在理論研究層面上,主要研究智慧的概念內涵、理論基礎、目標特征、體系架構、關鍵技術和模型設計等方面。比如韓國提出了由五大特征組成的SMART Education的理念和架構。祝智庭提出智慧教育是教育信息化的新境界的命題,提出了“智慧計算一智慧學習一智慧教育”的三角形“智慧教育圖式”。黃榮懷則從智慧學習環境和智慧教室的研究入手,把智慧教育的理念形態化、具象化,提出了TRACE智慧學習環境、SMART智慧教室和Smart Campus智慧校園。楊現民認為智慧教育的目的是構建和諧、可持續發展的智慧教育信息生態系統,是數字化教育轉型和升級的高級階段,同時介紹了智慧教育模式和關鍵技術。趙秋錦等提出了智慧教育環境的系統模式和設計思路。這些研究對智慧教育理論層面做出了一些闡述。

三是實踐研究層面,主要是一些科技公司設計智慧教育解決方案、構建智慧教育教學模式并在教育實踐中進行運用。如IBM的智慧教育五大解決方案已經在北卡羅納那州立大學得以實施;韓國三星開發了三星智慧教育云平臺并在韓國的中小學中進行了部署。國內的一些商業公司也提出了解決方案,如華為以“網筑數字校園,云播智慧教育”為核心理念,推出了“智慧教育云”、“智慧校園”、“智慧云課堂”和“移動書包”四層次智慧教育ICT解決方案。

三 智慧教育引領教育的創新與變革

從當前教育發展趨勢看,以碎片化、交互性、嵌入式為特征的“云教育”、“移動學習”、“泛在學習”、“一對一數字化學習”等新型教和學的方式逐漸興起,智慧教育將成為未來教育的制高點與突破口,并引領教育的創新和變革,包括教育理念、教學結構和教學模式、學習理念和學習方式、教育制度和人才培養模式、教學管理和教學評價的創新與變革。

1 教育理念的創新與變革

智慧教育是信息化教育的高級發展階段,是對未來教育發展態勢的一種預期。智慧教育使教育活動跨越了傳統模式中的制度、形式、機構和時空的邊界,形成了未來時代的一種新型教育形態。在這種教育形態下,教育和技術得以智能化“融合”,這有助于解決一直以來教育和技術之間的“兩張皮”現象,對促進技術與教育的無縫連接、促生未來新型學習形態與人才培養具有至關重要的意義。智慧教育體現了“大教育觀”的理念,不僅在時間上打通了存在于小學、中學和大學之間的壁壘,還在空間上將家庭教育、學校教育和社會教育融為一體,通過智慧校園、智慧博物館、智慧美術館等學習場所的建立,連接學習社區和個人空間,使得學校不再是唯一的學習場所,構建了開放式終身教育體系。智慧教育還體現了“新人本主義”的教育理念,基于信息技術的充分利用,智能推送個性化學習資源,助力實現“因材施教”的愿望。

課堂是教育變革的主陣地,而教師則是這場變革的生力軍。為了適應智慧教育的發展,教師的教學理念必須進行相應的轉變和創新;所有教師必須在思想上對教育范式的轉型具有充分的思想準備,樹立“大教育觀”,并增強應對變革、主動將信息技術融合于教學實踐之中的意識。

2 教學模式的創新與變革

教學模式是指教學過程中兩種或兩種以上方法或策略的穩定組合與運用。智慧教育追求“技術與教育的雙向深度融合”,要實現學習者“個性化的知識建構”,倡導在新課程理念的指導下,改變“重結果輕過程”、“重資源設計輕活動設計”的教學模式,探索新型技術在教學中應用的新模式與新方法,如平板電腦、數字星球、云計算、虛擬現實等新技術工具和平臺在促進認知、情境教學等方面的優勢,探索新技術在課堂教學中應用的規律和特點,并結合各學科自身特點,構建符合學科、年級和內容特點的系列化、開放式、智能化教學模式。鼓勵教師進行精心的教學活動和交互設計,推進信息技術與課程的雙向深度融合,要朝著體現“技術協同、技術沉浸、信息無縫流轉”甚至“技術消弭”的移動性、泛在性、開放性、智能化的教學模式發展。

隨著技術與教育的深度融合,近幾年來融合技術的新型教學模式不斷涌現。翻轉課堂、移動學習、MOOC、微課、“一對一”數字化學習等模式逐漸深入人心并在國內外得到廣泛應用。2014年NMC地平線報告認為翻轉課堂、MOOC和移動學習是未來1~2年內得到廣泛應用的新技術教育形態。以“一對一”數字化學習模式為例,筆者曾經作為Intel未來教育的指導人員參與邯鄲市、成都市等地區的教學活動,觀摩了“一對一”數字化教學、移動教學等創新的教學模式,在這些模式中不同學科的教師利用智能信息技術為學生推送閱讀資源、收集學生的學習經歷、進行學習分析,及時獲得反饋并調整自己的教學策略和進度,提高了教學效果和效率,改變了傳統信息化教學中利用信息技術進行內容呈現和簡單交互的形態。

3 學習理念和學習方式的創新與變革

智慧教育所關注的是學生的未來生活,其出發點和目的是促進學生的智慧學習,讓學生具有智慧。未來學習是基于智慧生態的學習,這種學習是泛在化的、情境化的和聯通化的。泛在化學習能讓學生以各種連接方式(WIFI、3G/4G等)和各種終端設備按需獲取學習資源,顛覆了數字教育時代“固定地點、固定設備”的學習方式;情境化學習可以讓學生在真實世界和虛擬現實技術構建的虛擬現實或增強現實的交互環境中進行學習;聯通化學習突破了個體認知的局限性,以分布式認知和聯通主義的知識協商和社會建構來學習。因此,未來的學習方式將發生根本性的變革:變被動學習為主動學習、變個體學習為協作學習、變機械學習為探究發現學習、變基于網絡的學習為基于云的移動學習和泛在學習。未來各種新型的學習方式將不斷涌現,比如基于增強現實的探索性學習,基于物聯網的設計性學習,基于MOOC的在線交互學習,基于3D打印的發現學習,基于創客項目的創造性學習等。如臺灣南港小學為學生提供了基于校園為背景的探索式學習,學生利用手機、PDA等安裝移動APP,在安裝有感應裝置(QR Code或GPS)的校園里以個人或小組方式進行合作學習,開展數學步道或藏寶游戲一類的學習活動。這種方式能夠適時給予學生學習回饋,提供學習的框架,大大提高了其學習成效及興趣。

4 教育制度和人才培養模式的創新與變革

智慧教育追求教育系統的整體創新和變革,教育制度和人才培養模式的創新和變革就成為促進這場變革的重要支撐。智慧教育通過信息技術在教育的各級系統和工作流程中的充分應用來分擔大量繁瑣的、機械重復的教學和管理任務,為管理體制、工作流程和辦學體制的創新提供了保障,也為招生考試制度的創新奠定了基礎。智慧教育將助推“E卡通”和全國中小學生電子學籍“一生一號”的實施與管理,利用云計算技術實現學生檔案和學籍信息的自動升級,對學生信息、學習數據的跟蹤和記錄,有助于解決“高考移民”、控輟保學、轉學不規范、擇校、留守兒童管理困難等問題,從一定程度上實現教育的相對均衡,促進教育公平。智慧教育就是保障不讓一個孩子掉隊、讓每一個孩子都能成才的制度基礎。

智慧教育以人的個性和全面發展為終極目標,尊重學生的個性差異,有意識地培養他們的個性。智慧教育創新和變革人才的培養模式,在教育實踐中倡導既注重知識能力又注重綜合素質的培養;鼓勵分層教育和個性教育,既培養通才也培養專才和拔高人才;采用動態開放的模式,探索多方協商、學校和社會其他機構合作的培養機制。智慧教育倡導為學生提供多樣化的選擇和成長途徑,構建銜接溝通各級各類教育、認可多種學習成果的人才成長“立交橋”。

5 教學管理的創新和變革

目前我國的教育管理信息化仍處在“機控人管”的模式,其智能化程度不高,無法應對智慧教育的需求。隨著物聯網、大數據、移動技術等應用的發展,教育管理將走向“智慧管控”。智慧教學管理將借助于相應的數據挖掘技術將眾多學習者的學習軌跡和學習場景中獲取的海量信息,憑借大數據分析的優勢,發現隱藏在數據背后的關聯規律,并把這些規律運用到教育管理中,為管理人員和決策者提供及時、全面、準確的數據支持,從而提高教育管理與決策的科學性,避免由于經驗判斷引起的決策失誤。智慧管理還可以實現教育運行狀況的實時監控、過程督導和可視化管理。比如,通過教育云平臺提供的成績分析系統,可以方便快捷地對所有學生各科、各時期的成績進行橫向、縱向或者歷史性的對比分析,教育管理部門通過分析系統提供的數據視圖可以直觀地了解到各學校、各班級甚至個體學習者的成績水平,對教育管理部門把握各種層次的教學水平提供可靠的數據來源。

6 教學評價的創新和變革

評價是教學的重要組成部分。信息化教育中的教學評價,一定程度上發揮了信息技術的優勢,提高了教學評價的效率和質量,但在實踐層面仍然屬于“經驗主義”的評價模式。智慧教育的教學評價基于云計算、大數據等新技術記錄、采集、存儲、識別以及分析學習者的學習數據,建立科學的評估模型,實現總體和個體數據的智能性跟蹤評價,體現了新課程倡導的評價理念?!翱繑祿f話”是智慧教育評價的主要思想,這種評價方式很大程度上是由學習分析技術來支持學習分析選擇學習者特點、網上交互活動頻率等變量,分析并監測學生學習情況,評估教學活動教學質量,及時發現學習中存在的問題,為改進教學和干預學生學習過程提供了科學依據。因此,學習分析為智慧教育智慧而科學的評價提供了技術手段,祝智庭認為學習分析將成為智慧教育的重要支柱。成都七中育才學校在教學評價方面已經開始探索使用智慧評價模型,如在數學學科的教學評價中,就實現了將班級成績、個人成績、知識點、試題、認知層次和學習力等類別進行智能化分析,并自動生成班級和個人學習的診斷報告。

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