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智慧課堂標準方案范文1
【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?;ネǖ膶W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?;ネǖ臏贤ㄆ脚_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
智慧課堂標準方案范文2
關鍵詞:課堂教學;生成性資源;創設;捕捉;利用
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)18-0168-115
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.18.097
新一輪的課程改革,要求我們教師在教學中抓住課堂中的生成性資源,促進預設教學目標的高效完成或新的更高價值目標的生成。要實現上述目標,必須做好以下四個方面。
一、將實物引入課堂,激活學生觀察的欲望,產生問題
生物學研究的對象是我們身邊的生物,我們將這些實物引入課堂,激活了他們觀察的欲望和學習興趣。如在學習“光合作用的主要器官――葉”時,我要求學生帶新鮮的葉子,原本打算在課堂內撕葉片,用肉眼觀察區分表皮、葉肉和葉脈,從宏觀上建立感性認識,為微觀認識作好鋪墊。在教學中,學生將新鮮的葉片拿出時,我沒有立即讓他們去撕,而是讓他們觀察葉子的特點,當有學生說出葉子特點時,其他學生毫不示弱,不到一分鐘的時間,葉子不同的形狀、正面與反面顏色的不同、葉子背面的葉脈、表皮上的絨毛和鱗片、小組成員手中不同植物葉片的不同和相同點等被他們爭先恐后地發現了,我抓住這一絕好的時機,問:“你想知道什么?”有了前面的觀察作為鋪墊,學生立刻提出了想知道的問題:為什么正反兩面的顏色不同?為什么葉脈大都凸顯在背面?為什么葉片大都薄而闊?葉片為什么是綠色的?這些問題的產生極大地調動了學習的積極性。
二、創設問題情景,讓學生的思維碰撞出智慧的火花
探究實驗是學生最感興趣的教學活動,在教學中我們總是以小組為單位去設計探究實驗方案,但由于小組成員之間的差異,總有一些小組設計不出方案來,此時,利用組間交流,讓他們的思維碰撞產生智慧的火花。例如,探究螞蟻的通訊課上,針對“螞蟻是通過氣味傳遞信息”這一探究主題,小組設計方案時,起初只有三個組設計出了方案,當說出他們的方案:
方案一:偵察蟻發現食物返巢時,將其做上標記,出巢后拿走偵察蟻,觀察蟻群能否找到食物。
方案二:在偵察蟻返巢后,在食物和巢穴之間放上障礙物,看蟻群能否找到食物。
方案三:在食物和巢穴之間放一張大白紙,偵察蟻返巢后,用同樣的大白紙替換原來的大白紙,看偵察蟻能否找到食物。
此時,前面沒有設計出方案的組也得到啟發,很快也都有了自己的方案:
方案四:在偵察蟻返回巢時,在它身上噴上香水,看蟻群能否找到食物。
方案五:在偵察蟻回巢后,在它走過的路上噴上香水,看蟻群能否找到食物……
利用組間交流,學生的思維被激活了。
三、利用學生情感體驗,實現課堂的情感目標
新課程標準的情感與價值觀目標的落實,要通過相關學習內容去讓學生感悟,因為我們面對的學生,是接受了多年教育的初中生,好多大道理他們不是沒有聽過,而是聽得多了,對他們來說缺少的是對這些道理的理解內化。為了加強教育的實效性,我們要善于捕捉和利用學生的情感體驗,來實現課堂的情感目標。
四、利用學生課前收集的資料擴充課堂內容,滿足學生適應現實生活的需要
智慧課堂標準方案范文3
關鍵詞:生命性課堂 特征 教師要求
在新課程改革、素質教育指引下,在新時代新信息化環境下,當今教育改革中,越來越多的教師對教育價值觀、新的學生觀以及學校教育活動的性質有了全新的認識,尤其是對課堂教學活動“生命性”有重新認識。在課堂教學尤其是語文教學,教師對學生的主體性和生命價值要更加尊重,充分尊重學生,把課堂“主人權”還給學生。我們要把課堂還給學生,讓生活走進課堂,尊重生命,建構生命性課堂教學。這些對我們語文老師提出了更多要求。
在生命性課堂教學模式中,教師必須具備以下素質,才能建構生命性課堂教學模式。
一.教師要充分相信學生的智慧
在傳統課堂教學模式中,我們常??匆娊處熃o學生提出一個問題。還未等學生思考,教師就迫不及待地給出了答案。課堂提問是課堂教學中常用的教學方法,但提問也需要技巧,教師自問自答式的提問又有何價值?教師的智慧不在于比學生的知識多多少,而更多體現在“大問題設計”與“思維引領”上。引導學生不斷積極跟著老師的思維來思考,啟發學生提出來自學生自己認知世界的未知問題,通過師生、生生討論探究,找到解決問題的方法。教師和學生的智慧和生命正是通過此種方式得以活靈活現的展現,這不正是我們目前提倡的“以人為本”教育教學理念在課堂教學中的真實表現嗎?我們的語文教學內容都是生活化與生命性的,我們的教學更要是生命性的教學。
二.教師要有更多的知識與智慧
在生命課堂教學模式中,教師不僅要有豐富的學科知識和教育教學知識,還必須具備傳統課堂教學所不具備的智慧和意識,即:教師捕捉課堂資源、信息的智慧和意識。在傳課統課堂教學中,教師把教學過程、教學內容等一切都課前預設好,然后按照教學計劃,按部就班的完成教學任務。此種教學模式更多的體現了教師對課堂和知識的權威和壟斷,體現了傳統課堂的預設性和對課堂生命性的漠視。在充滿生命的課堂里,老師不僅是知識的傳授者、指導者,更是課堂資源的捕捉者、判斷者、組織者和障礙的排除者。在生命課堂教學中的課堂不再是教師可以預設和壟斷的課堂,任何令人意想不到的驚喜或尷尬都有可能出現。信息時代下的學生已不再是“知識的容器”、“被動的知識接受者”,他們思維活躍,知識不再僅限于課本或依靠老師課堂傳授。生命課堂教學中的師生更像一個戰壕里出生入死的戰友,師生在人格和地位平等地基礎上,在生命課堂里共同探求新知,共謀發展,為人類的文明和進步在一起努力。在生命課堂模式下,教師要不斷學習和養成資源意識,教師要善于敏銳撲捉學生回答問題或小組討論時產生的教師在課前沒有想到的新信息資源,并抓住課堂上動態生存的資源,把學生的思考引向更深層次。當然,教師的資源意識不是天生的,也不是在教育學書本里可以學到的,而更多要靠教師在日常教學中去實踐,去摸索,去養成,去感受。久而久之,資源意識就會越來越強,生命課堂也會越來越精彩。
三.教師要有處置課堂教學的智慧
教師要拋棄“師道尊嚴”的優勢,不過分依賴教學經驗和課前預設好的教案,而是要“注重對以往教學經驗的反思和重建,不斷充實自身的教學理念,進而改變自己頭腦中的觀念、行為習慣以及內部的實踐標準、參照系。這一切,都使得教師逐漸成長為自覺的、有理念指導的、自主的變革實踐者”。因為我們的語文教學不是教嚴肅的科學而是教具有生活化的知識。在生命課堂模式下,教師除了要培養反思意識和行為習慣,還應把反思的成果轉變成自覺的行動,付諸于日常教學實踐,不斷完善教學方案,不斷培養創新精神和創新意識,在變革中完善自我,喚起人的主體意識,努力成為教學變革的開拓者。
智慧課堂標準方案范文4
一、集體備課的意義
備課是上課的前提。集體備課是學校同年級同學科的教師有計劃、有組織的共同制定教學目標和方案,分析課程標準和教材重難點,并確定突破方法,研究學情,設計優化教案和教學結構的過程,它是在個人認真準備的基礎上進行集體研討的一種有效的教研活動,其價值取向就在于教育教學效益的最大化。
提倡集體備課,其目的不是為了追求形式,而是為了追求效果。我認為開展集體備課有利于發揮集體的智慧,彌補各教師備課過程的不足,取長補短,提高教學的整體水平;可以將集體的智慧和個人的特長有機結合起來,共同提高;有助于教師在整體上把握課標,教材重難點,設計好教案。
二、集體備課的具體做法
在學期初的第一次集體備課研討會上,備課組各成員要共同研究新課標和教材、分析學情、分配備課任務,明確每個階段的知識結構和知識點,以及各個單元中每一課題的知識點在課標中的具體要求,并結合學業考試要求制定較為詳細的復習計劃,并對復習進度、復習資料的使用、作業的布置與檢查、復習方法和復習手段、階段性檢測題的選用與制定做出詳細安排。在時間的安排上,可以采用每周固定時間與臨時機動時間相結合的方式進行集體備課。具體要求是:
1. 個人提前備課
由備課組長提前一周確定下次集體備課的主題,備課組成員要根據主題獨立備課,形成個人初案。要求做到“三個一”:一要認真學習和研究課程標準、教材以及其他相關資料;二要突出重點,突破難點,抓住關鍵,各個擊破;三要深入學生,做好調查,有的放矢。在保證上述要求的基礎上,教師提交個人備課,確定教學的重點和難點,提出具體的教學目標和實施方案,創造性地進行教學設計和提出問題。
2. 集體教研活動
就具體章節,闡述自己的課堂設計,并講清教學設計的理念及依據,提出建議性的指導和具體的實施要求,要求做到“三個統一”:①學進度;②學目標;③學重難點,并提出自己在設計過程中遇到的問題或困惑。
教師共同探討,相互補充,反復推敲,根據備課任務把查找的資料,自己的新想法、好點子拋出來,及時補充,做到資源共享,提出不同的細節設計,對遺漏的內容進行修正。根據教學的具體情況,經過集體分析,共同解決可能在教學中存在的問題,完善自己的教案,結合實際和學生特點選擇教法、學法。備課組長歸納總結,刪繁就簡,統一意見,由主備課教師形成共案,并明確測試內容。
3. 課堂有效展示
集體備課也要有自己的思想,不能等同照搬。在集體“導學案”的基礎上修改,讓問題適合自己,適合自己的學生,這樣才能達到事半功倍的效果,最終形成最佳的并且適合教師個人教學風格和學情的教學方案,學生發現問題的能力和探究能力也會得到更好發展。
4. 教后及時反思
授課后要及時反思,及時總結。備課組所有任課教師在聽課后要進行評課交流,并對每個教師的教學進行評估,肯定成績,指出不足,以便提高每位教師的教學水平。
孔子曰:“三人行,必有我師?!痹趥€人備課的基礎上,強化集體備課,能充分發揮集體的智慧,群策群力,集百家所長,成一家之言。集體備課是教學過程中的重要環節,備好課是上好課的先決條件。集體備課可以增進教師之間的了解,形成一種濃厚的學術氣氛,開發教育教學資源,實現資源共享,保證教育教學質量的整體提高。
三、個人收獲及看法
在教學過程中,集體備課是非常重要的環節,質量的高低直接影響教學效果和教學目標,自從實施集體備課以來,我收獲很多,也感觸頗深。
1. 我的收獲
(1)教師集體備課可以節省很多時間,減輕勞動,可以提高教學效果。以往各自備各自的課,有時會出現重難點把握不準和思路狹窄。在集體備課時,備課者思想和智慧的碰撞,可以取長補短,可以補充專業知識的不足,能明顯提高教學效果。
(2)教師集體備課能資源共享,提高教學效率,提高教學質量,可以不斷提高教師的教學水平。同時也是對教學工作進行全程優化的教研活動,使教師教學的認知向科學合理的方向轉化。集體教后反思的過程,既有利于教師的揚長避短,又有利于教師在高起點上發展。
(3)教師集體備課能很好地落實新課程課改要求,體現了“合作、交流、提高”和“以人為本”的精神,促進了教學相長。
(4)教師集體備課能大力整合學校各科的教師資源(如實驗室管理儀器的教師交流儀器的準備),以及營造科研氛圍。在集體備課中,大家思想和智慧的碰撞得到理性的升華,理性認識又能更好地指導實踐,在理論和實踐之間架起橋梁,研討的教學氛圍在集體參與的行動與反思中逐漸濃厚,使教學效果更顯著。
2. 我對集體備課改進的看法
(1)深化教學理念
在新課程改革的今天,我們應對所教化學學科課程有定位,還應對我們所教學科的新課程熟練掌握;應在集體備課中多研究“合作·交流”活動設計,在各方面都進行研討。
(2)突出教學重點和難點
摸清自己學生已有的知識水平是上好一節課的基礎,準確把握教材的重難點是上好一節課的關鍵。在集體備課時,應充分研討班級和學生的實際情況,在此基礎上確立重難點,合理劃分課時,使課堂教學易、難、重均衡。
(3)注意學習方式
智慧課堂標準方案范文5
【關鍵詞】“智慧校園”;創建;策略
【中圖分類號】G43 【文獻標志碼】B 【文章編號】1005-6009(2016)53-0036-02
【作者簡介】1.楊軼,江蘇省淮安市電化教育館(江蘇淮安,223299)館長,高級教師;2.王祥,江蘇省淮安市電化教育館(江蘇淮安,223299)副館長,高級教師;3.胡寧暉,江蘇省淮安市電化教育館(江蘇淮安,223299),高級教師。
為了加強智慧教育體系建設和助力智慧淮安建設,進一步深化教育改革,營造良好的信息化環境,江蘇省淮安市不僅把“智慧校園”創建看成是實施智慧教育的主要抓手,還把“智慧校園”創建當成是全面提升教育信息化水平的重要內容。就如何推進創建“智慧校園”,淮安市電化教育館做出了具有自身特色的探索嘗試。
一、不斷優化,以標準引領學校創建
標準是衡量創建工作成效的標桿,也是引領學校創建工作的旗幟。2015年是淮安市開展“智慧校園”創建的第一年,首先就是制定創建評估標準,引領創建學校與企業公司合作,探索適合本地區實際情況的創建范式。為了準確把握“智慧校園”的發展趨勢,淮安市電教館搜集并研究了國家、省、市相關文件及教育信息化發展要求,依據學校類型和性質的差異,提出了淮安市“智慧校園”的總體需求,出臺了《淮安市“智慧校園”建設評估標準(試行)》。從機制保障、融合應用和創新應用三個維度出發,設立組織領導、制度規劃、隊伍建設、管理應用、教學應用、應用成果等6項二級評估指標,22項具體評估標準,區分不同類別學校創建工作側重點,強調信息技術創新特色應用。
2016年初,淮安市教育局將“智慧校園”創建工作納入縣(區)年度教育工作目標考核,重點部署、全力推進,形成制度化的評估機制,促使各地高度重視創建相關工作。通過調研,廣泛征求各學校關于創建工作的意見和建議,根據淮安教育信息化發展動態,突出教育信息化重點工作,不斷優化和完善標準體系,印發了《淮安市“智慧校園”建設方案》,包括《淮安市高級中學“智慧校園”建設評估標準(試行)》《淮安市中小學“智慧校園”建設評估標準(試行)》《淮安市幼兒園“智慧校園”建設評估標準(試行)》。方案明晰創建實施步驟及建設標準,提升學校對創建工作的認識,鼓勵創建學校立足實際,創新思路,充分挖掘現有資源力,以應用需求為導向,按照學校教學、管理的實際,努力建設具有特色的“智慧校園”,逐步探索教育新常態下素質教育生態體系的新模式。
二、立足關鍵,以培訓提升信息素養
“智慧校園”創建的關鍵之處應該是教師和學生,有計劃、有針對性地開展培訓工作,幫助教師逐步增強信息技術應用能力,提升學生信息素養顯得尤為重要。
一方面,在《評估標準》中設定具體要求,例如:學校校長每年主講一次信息技術融合應用相關內容講座;主持兩次對教師信息化教學公開課的點評活動;學校定期開展教育信息化的新知識、新技術與新媒體等應用專題培訓,每學年教師培訓20學時以上;領導班子成員率先開通個人學習空間并熟練應用;學生能通過個人空間進行學習、交流等。這樣,既明確了創建評估評分依據,又指引著學校具體的信息化教育教學工作。
另一方面,采取“走出去”、“請進來”等多種辦法引入新思想、推介新做法,把培訓工作與“智慧校園”創建結合起來,幫助學校開闊創建眼界、啟迪創建智慧。一是組織領導參加教育信息化能力提升活動。自2015年以來,淮安市電教館先后三次組織縣(區)分管領導、創建學校校長,赴東北師范大學、華東師范大學、華中師范大學,聆聽鐘紹春、祝智庭等近20位專家學者的智慧教育講座。二是組織骨干教師參加智慧教育能力提升培訓。我們與淮陰工學院聯手,借助地方高校優秀師資力量,先后培訓10批教師共計5000人。培訓活動堅持在學校機房內進行,理論講解和實踐操作指導相結合,創新采用“1+1>2”培訓模式(即每班配兩名專家,一名專家授課,另一名專家跟班聽課并指導學員操作練習)和“翻轉”培訓模式(即把“翻轉課堂”理念引入培訓活動),增強培訓效果。三是開展中小學教師信息技術應用能力提升工程。依據教育部頒發的教師信息技術應用能力標準、培訓課程標準和能力測評指南,采取符合信息技術特點的培訓新模式,對全市中小學(含幼兒園,下同)教師分年度、分學科、分層次組織實施不少于50學時的專項培訓。四是建立“淮安教育信息化培訓”群,要求參培學員及創建學校教師全部加入,對培訓中沒掌握的模塊,及在工作中遇到的問題在群內提出來,教育信息化專家團隊成員在線給予解答。
卓有成效的培訓加大了學校管理、教學應用軟實力的提升力度,提高了學校不斷適應教育現代化、信息化發展新需要的能力,也更有利于創建學校探索出契合本校實際情況的“智慧校園”新模式。
三、突破難點,以合作實現校企共贏
“智慧校園”創建不僅需要學校和電教部門的努力,需要各縣(區)政府和教育主管部門的大力支持,也需要致力于教育現代化相關企業公司的積極協助。
在實踐中,創建學校能夠從實際情況出發,找準定位與企業公司合作,共同制訂實施方案和工作計劃,采取有效措施確保創建任務順利完成。有些農村學校,曾一度遭遇建設資金欠缺,創建工作幾近擱置的狀況。在積極尋求上級主管部門扶持時候,得到了中國電信的主動資助。電信公司不僅提供了成熟的門禁考勤系統,還提供了將校務辦公、教務管理、課堂教學、教學資源等整合于一身的云教育平臺。這樣,學校既在合作中解決了難題,又幫助企業發現軟硬件使用中存在的問題。企業在合作中逐步完善自身,為進一步在教育行業中拓展業務打下了基礎,校企合作實現了共贏的局面。在此過程中,市、縣電教部門做好協調、督查工作,對校企合作進行跟蹤指導,對雙方在合作過程中有可能出現的偏差及時糾正,確保學校創建工作順利完成。
四、發揮優勢,以團隊助力學校創建
專家引領和同伴互助在“智慧校園”創建過程中的作用不可或缺。淮安市教育信息化專家團隊成立于2014年,現有成員20名,其中2名是高校教授,中學高級教師有12名,中學中級教師6名,在歷年的市教育局信息技術應用能力提升培訓中,為提高全市教師信息技術融合應用水平中發揮了舉足輕重的作用。
為了推進“智慧校園”創建工作,印發了《關于建立教育信息化專家團隊成員與創建學校之間聯系點制度的通知》,將專家團隊成員分組安排到各個創建學校進行結對幫扶,要求成員定期到相關學校進行指導。同時聘請專家團隊成員與企業技術人員參與中期的創建督導,及時幫助解決創建過程中的問題,加大專家團隊、相關企業服務創建學校力度。
五、強化督查,以督導推動創建進程
智慧課堂標準方案范文6
基礎教育課程改革的核心理念是要關注“人”本身的價值,促進學生全面而有個性地發展。在人口眾多的中國,教育資源相對不足,要達成新課程改革提出的目標,必須跨越時空,充分利用信息技術手段,建設相應的有效機制,并采取合適的策略才能實現。當前智慧校園的建設,給高中學生個性形成與自主發展提供了契機,為學生有效學習提供了途徑。筆者結合學校智慧校園建設的具體實踐,就如何支撐高中學生在數字環境下的個性學習進行了初步探究,下面將圍繞探究過程,展開具體描述。
探究背景
1.政策層面
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出,高中階段教育是學生個性形成、自主發展的關鍵時期,要“注重培養學生自主學習、自強自立和適應社會的能力”。《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》提出了教育信息化發展的基本方針與發展任務,其中提到:要面向未來,“努力為每一名學生和學習者提供個性化學習、終身學習的信息化環境和服務”,要“建設智能化教學環境”,“探索建立以學習者為中心的教學新模式”,“鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習、合作學習”。
結合基礎教育課程改革背景,筆者認為,當前教育的有關政策突顯以下關鍵內容。
(1)教育應關注學習者自身的生命狀態,突出學習者全面、自主而有個性地發展。
(2)教育要通過創新的模式和方式方法,為學習者創設符合其認知規律的環境,提升學習者的學習效率與效果。
創建學生個性的學習環境,滿足學習者對教育需求的“私人訂制”,在教育資源相對不足的中國國情下,需要良好的信息化環境去支撐。
2.學?;A
學校教育信息化建設,先后經歷了從應用軟件建設到數字校園建設,再到智慧校園建設三個時期,建設了支持不同業務形態的軟件應用體系,形成了數字校園普遍使用的基本面。目前學校正在開展數字互動課堂實驗,并已著手研究技術支撐下的學生的個性化學習。
理論認識與思考
結合實踐研究與對個性教育的思考,筆者提出如下幾點認識與思考。
1.對課堂定位的思考
課堂是學生學習的主渠道,是培養學生的主陣地。對課堂的定位直接關系到培養什么樣的人,怎樣培養人的問題。面對現代教育發展的主旋律,我們總希望培養更多具有自主探究精神的、有健全人格和個性特質的學生,因此傳統的教師講、學生聽的課堂形態,已經不滿足現代教育發展的需要。筆者認為,現代的課堂,應是師生在教師設置的情景中,就學科內容及其蘊涵的學科思維所進行的師生對話的空間,是積極發揮學生主觀能動性、促進學生高級認知發展的重要場地。
2.智慧校園支撐師生教與學核心業務的幾個層次在學校教育發展過程中,隨著教師對教育信息化認識的不斷加深,智慧校園在支持學校教學核心業務及師生個性發展方面,呈現出以下五個逐漸深化的特點。
(1)支持教與學的信息管理。在這一層次中,智慧校園的核心功能將體現在滿足學生個性發展的課程信息管理、選課信息管理、個性化學業成績查詢等方面,以給師生提供便捷的信息管理、查詢等服務。
(2)支持資源動態積累與教學互動。當智慧校園有效解決了基本的信息管理后,師生將在教學資源的豐富性、便捷性、互動性等方面產生訴求,智慧校園主要功能也將擴展到提供良好的資源積累與互動環境上,從而對教學核心業務提供有效支持。
(3)面向評價,支持教與學的個性化診斷。在學生成長過程中,每個個體都是一個鮮活的生命,都有獨特的發展特質。如何讓其充分發現自己的優勢與不足,以幫助其按自己的特質,自主發展,在傳統教育形態,我們的經驗會顯得蒼白無力。在智慧校園中,伴隨技術在教與學過程中的應用,學生的學習與認知行為能以數據形式得到自然的積累,再經過智慧校園內嵌的智能分析、反饋與可視化技術,能給師生提供及時、有效的個性數據,為教師進行個性化施教提供研判依據,為學生的自我發現提供了契機,從而促使學生有效、自主地學習。
(4)面向個性學習,提供智能引導體系,支持學生個性學習與發展引領。當智慧校園較好支撐了教與學的個性診斷后,在很大程度上,學生學習的主動性將得到激活,建設有針對性的個性化學習資源與智能推送體系,助力學生有效學習,將成為智慧校園建設要重點推進的事情。
(5)面向學校整體的教育工作,提供基于大數據的分析技術,用于支持師生及學校健康、科學與持續發展。智慧校園在這一層次要著重解決的任務是:從已形成的大數據中,去挖掘不同學生群體的認知特點與發展規律,為學校教育教學改革提供參考;挖掘學生個體的發展特質,為教師或學校盡早實施個性教育提供契機,較好地促使每一位學生成才。
3.關于智慧校園內涵的認識
智慧校園是數字校園發展的高端形態。結合學校建設實踐,我們認為,智慧校園是在數字校園已建成的基礎數字環境(如校園統一資源管理環境,泛在網絡學習環境,數據、消息、資源、系統融合互通的技術支持環境等)支撐下,利用情景識別與感知、數據挖掘與關聯、智能分析與推送等技術,構建面向師生服務,支撐個性發展的智能應用系統。其最終宗旨是服務學生個性學習與發展。
實踐思路與策略
1.實踐思路
(1)在技術環境上,構建基礎的、支持學生泛在學習的技術支撐體系。如:校園無線網絡;數字校園基礎運行支撐體系;面向學習過程的集成化學習工具支持環境(如具有勾圈點畫功能的有痕工具、學習行為記錄與智能分析工具、評測與反饋工具等)。
(2)在數據與資源環境上,構建基于學習過程的個性數據積累與資源分享體系,營造良好的應用生態。這里面主要包括:學生學習過程數據的自然采集;支撐學生學習與認知發展的資源體系建設;支撐學生個性學習的社群資源建設。
在以上內容基礎上,借助智能技術,為學生個性學習構建生態的專遞數據與資源體系,促使學生自主而有效地學習。
(3)在使用環境上,創設相關機制,營造常態化、個性化的數字應用環境。聚焦課堂,推行以數字互動課堂為核心的新型教學體系建設,促進數字化學習常態發生;聚焦課外,推進以社群資源、個性資源為主體的自主性、個性化學習。
2.主要策略
(1)以課堂為切入點,推行數字互動課堂教學實驗,通過智慧校園環境在課堂中的應用,促使數字學習常態發生。
為開展數字互動課堂實驗,筆者學校創辦了數字化學習特色班,選擇了語文、數學、英語三門學科,開展數字互動課堂實驗。由于在高中開展此實驗還處于摸索階段,學校為此建構了較為全面的數字互動課堂保駕護航體系,為數字化教與學的持續、健康發展奠定了良好基礎。到目前為止,開展數字互動課堂實驗的班級已擴展到了9個班,文科綜合學科的教師們已自發進入了該實驗。
要有效開展數字互動課堂實驗,促進數字學習常態發生,除了常規保障外,我們認為學校層面需要做好三方面的工作。第一,做好師資深度培訓與數字互動課堂實驗的發展規劃工作,形成教師主動參與、積極探究的新局面;第二,引進課題資源與發展平臺,維持并推動教師積極探究的熱情;第三,重點培育具有良好教育思想的教師,以教育與技術深度融合的角度,開展教與學的實踐引領探究。
(2)以數據積累與資源應用為核心,通過恰當的應用入口,搞好生成性數據與針對性資源的自然積累,做到數據、資源的生態應用。
在數據積累方面,依托平板終端設備,以課堂互動教學、考試、作業等為入口,搭建具有知識主線的軟件應用,自然積累學生學習過程中的有效數據;通過技術創新,實行師生由傳統使用模式向新型應用環境的平滑過渡;借助智能抽取技術與學習分析技術,向學生提供個性化數據傳遞與診斷分析,幫助學生把握自己的學情,提高學習效率。資源積累方面,以學科知識體系為主線,立足微課、問答、社群三個維度,以面向對象的資源建設方式,展開資源建設。其中,微課內容以面向學科重點、難點、疑點等內容開展建設;問答方面則以注重構建面向師生互動、生生互動的碎片知識管理體系,關注學生群體認知與多維度思考。社群則關注社會建構主義理論支撐下學生學習圈的相互影響,關注學生在群體中的有效學習。
筆者所在學校推出了數字互動課堂軟件、基于平板的作業與考試系統等平臺,對學生學習過程中的數據進行了自然積累;建設和推進了促進學生自主學習與探究的三維幾何課件模型、微課程等有針對性的學習資源,其中微課程建設已經在生物、語文等學科中深度開展。以上平臺與資源,比較受教師與學生的歡迎,值得深入建設與推進。
(3)以系統融合、智能分析、情景感知與推送為核心,面向學生學習過程,做好學習平臺的整合設計,最終通過軟件系統的智能導引與反饋,為學生自主與個性學習提供智慧支持。