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解析智慧校园建设与应用新发展

解析智慧校园建设与应用新发展

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行业资讯
   一、从数字校园到智慧校园
  今天的主题是"智慧校园建设",不得不从"智慧教育"的概念说起。我把智慧教育的原创观点归功于钱学森,因为他1997年提出了培养"大成智慧"的教育理念。
  钱学森是我国国防科技元勋,他发现一些国防大项目的领军人物不仅科技知识深厚,而且大多懂哲学、人文等,便很有感触,提出如何培养具有"大成智慧"人才的战略构想。曾有专家向钱学森请教大成智慧的英文译名,钱老提出两种译法,其中之一是"Wisdom in Cyberspace"(网络信息空间中的智慧),这个说法跟我们现在说的以信息化促进智慧教育十分吻合,所以我们可以把钱学森的大成智慧说作为智慧教育研究的出发点。
  2008年,IBM公司提出"智慧星球"的概念,引发了智慧城市、智慧交通、智慧医疗等方面研究与应用,自然想到还应该有"智慧教育",其英文名称是smart education。这个英汉对译存在一些争议,因为smart是机智灵活的意思,而wisdom才对应"智慧"。什么是智慧?我很喜欢华东师范大学已故哲学家冯契教授的界定,他在晚年用文言文写了一本《智慧说》,其中说道:智,法用也;慧明道也;智慧,道法也。
  另外,知识管理专家认为从数据、信息、知识到智慧的提升与情境关联性密不可分,并且智慧是面向未来的创新能力。
  智慧教育的核心技术是智慧计算(smart computing), 被认为是计算技术史上的第四次浪潮(前三次为主机计算、个人计算、网络计算),可以概括为五大特征:境觉、分析、抉择、行动、溯因。其中境觉包括环境感知、情境感知、社会感知,对于智慧系统来说是最基本的、必需的功能。
  有个美国网站上提出这样一个问题:如果我们现在需要智慧学习, 难道我们有过愚笨学习吗?此话给我很大的启发,我就采用逆向思维方法,给愚笨教育"画像",仔细一想, 还真的发现很多愚笨教育现象,例如:凡是造成学生高负担、低成效的教育是愚笨的教育;凡是以书本为上、忽视实践能力发展的教育是愚笨的教育;凡是抹杀个人特性、拒绝因材施教的教育是愚笨教育。如此等等,不胜枚举。我们教育的本意是让人脱离愚昧,但为什么愚昧性却与许多教育过程形影相随,挥之不去,这是值得我们反思的问题。
  
  二、智慧校园的技术发展
  如何从数字校园变成智慧校园的?这两者之间有什么差别?目前,我们提炼出智慧校园环境的十大特征:
  1、位置感知:感知学习者的物理位置;
  2、情境感知:探测学习者在不同场景以及他与谁在什么时间、地点做什么;
  3、社会感知:感知个人与他人之间的社会关系;
  4、互操作性:不同学习资源、服务和平台之间的互联互通;
  5、无缝连接:在任何设备以任何连接时,提供持续的服务会话;
  6、适应性:根据个人学习偏好和需求推送最合适的学习资源;
  7、泛在性:随时随处通过与环境互动获得感兴趣的学习资源;
  8、全程记录:记录学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,作出科学合理的评价、建议以及推送相应的服务;
  9、自然交互:利用多种感官及肢体语言开展人机互动,如语音、姿势、表情识别;
  10、深度参与:沉浸于技术丰富环境中开展多向互动,获得平常难以企及的体验。
  智慧校园包括很多功能板块,例如智慧课堂、智慧实验室、智慧教管、智慧家校通、智慧节能、智慧校安等。其中最重要的是改善师生关系, 做到以学生为主体, 为学生提供个性化服务。我们现在需要研究怎么构建无缝学习平台,把课内课外、校内校外顺畅地沟通起来。但有一个问题,如果学生没有平板电脑,学生和老师如何开展课堂互动?我看到一个简易的方案:教师可以用笔记本上的摄像功能扫描学生的批量答题卡,用智能手机识别学生手持的二维码应答卡,用低成本技术来实现课堂互动。
 
  三、智慧校园的应用发展
  目前,数字化校园有三大热点:视频微课、翻转课堂、MOOCs。
  一是视频微课。或许大家知道萨尔曼•可汗的故事,为了给表妹辅导数学,他把知识点讲解录制成视频,放到视频分享网站上,已经积累了六千多条, 覆盖中小学课程全部知识点,成为名副其实的"可汗学院"。现在国内有很多学校在做视频微课,发现对教师改进教学水平很有帮助,老师看到自己录的视频,可以找出自己讲课的不足。当然,好的视频微课可以使很多学生受益,允许他们自定步调地学习。
  二是翻转课堂。也有一个故事,2007年,美国科罗拉多州有一所名叫"林地高中"( WoodlandPark High School)的二位化学老师,开头利用视频录课给迟到学生补课,后来发展到课堂教学改革,课前让学生看教学录像,做针对性练习,课中快速做测评,重点解决难点重点疑点,效果很好,创造了"翻转课堂"的教学模式。
  这给我们一个启示,进行教育信息化创新要实现三个突破:一要突破时空限制,我们不能只盯着课堂,课内课外、校内校外要统筹考虑。二要突破思维限制,不能固守传统的教学流程。说到突破思维限制,数学中有个一笔画难题,让你用一笔画四段折线贯穿一个九点方阵,只有突破方框限制,画二段延长线才能做到。三是改变教师角色,要从单纯讲师变为导学者、助学者、评学者、促学者。
  在国内也有很好的翻转课堂案例,如山东省潍坊市昌乐一中146个班级全部实现了课堂翻转。传统教学和翻转课堂最重要的差别在:传统教学流程是讲解、练习、评阅作业,翻转教学流程是自学、评测、研习。无论是师生关系还是学生的地位、学习方法都有明显的变化。
  三是MOOCs(大众在线公播课,国内将其简称为"慕课")。斯坦福大学一位大牌教授开了一门《人工智能导论》课,结果吸引了来自195个国家和地区的16万人选学。从目前流行的 xMOOC(基于行为主义的MOOC)来看,教学法并无创新,主要创新体现在管理机制上,打破名校门槛,做到优质资源共享,谁都可以免费听课,能坚持到最后想拿学分和证书的时才缴费。此类创新只有在信息化环境下才能实现,因为数字化的资源和服务可以无限拷贝,但无需增加太大的边际成本,这就是信息化的优势。
  以上三个热点所用到教学技术手段依次是视频微课、在线练习、在线测评、在线社区,并没有多少"智慧技术"含量。我注意到美国推出一个比较有智慧技术含量的个性化学习平台Knewton,据说可以生成27亿条个性化学习路径呢。
  再说说"人人通"。从"校校通"到"班班通"再到"人人通",人人通的建设很有意义,也很有难度。我们一直在研究人人通中的个人学习空间的功能:记录个人学习过程;汇集个人学习资源,开展个人知识建构,提供个人才艺展示等,需要很多工具支持。教育部教育信息化技术标准委员会(CELTSC)已经设立了网络学习空间标准工作组。
  在学生能够上网的环境中,我们就希望老师能够利用信息技术支持学生开展交流合作、探究建构、自主学习与个性化发展等学习活动。 我们也找到一批较好的案例,例如上海闵行区蔷薇小学音乐老师让学生利用电子书包配套的声音传感器收集自然环境中的多种声音(青蛙叫声、鸟鸣声等),通过合作创作一首美妙的音乐,送给他们的父母。
 

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