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大數(shù)據(jù)下的智慧教育發(fā)展路徑
  
        來源:大頭鷹的學(xué)習(xí)空間    時(shí)間:2014-05-06
        為揭示“智慧教育”的由來與發(fā)展愿景,探討“智慧教育”的發(fā)展路徑,記者特別采訪了華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院柯清超教授,請(qǐng)柯教授為我們?cè)斸尅爸腔劢逃钡膶?shí)踐探索與研究?jī)r(jià)值。

  智慧教育是什么

  記者:“智慧教育”是近年來興起的一個(gè)新概念,其由來是怎么樣的?

  柯清超:教育信息化語(yǔ)境中的“智慧教育”最早是受“智慧地球(Smart Planet)”概念的啟發(fā)而延伸過來的。IBM 公司倡導(dǎo)的“智慧地球”是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊、智能分析等新一代信息技術(shù),促進(jìn)世界更全面地互聯(lián)互通,改變政府、企業(yè)和人類的生產(chǎn)、協(xié)作與管理方式,讓所有事物、流程、運(yùn)行方式都實(shí)現(xiàn)更深入的智能化,最終讓人類能夠更透徹地感應(yīng)和度量世界的本質(zhì)和變化。智慧教育的本意也是應(yīng)用新一代信息技術(shù),變革今天依然停留在工業(yè)時(shí)代的“教學(xué)工廠”式的學(xué)校教育,提升教育系統(tǒng)的效率和智能化程度,為信息社會(huì)培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的人才。隨著教育信息化的發(fā)展,不同國(guó)家、不同研究團(tuán)體也將賦予智慧教育不同的內(nèi)涵,它最終將是信息時(shí)代教育發(fā)展的一種形態(tài),是未來教育的常態(tài)。

  記者:“智慧教育”的發(fā)展愿景是什么?

  柯清超:不同的研究與實(shí)踐群體對(duì)“智慧教育”有不同的理解,最早倡導(dǎo)智慧教育概念的是 IBM 公司。

  IBM 公司認(rèn)為未來智慧教育的內(nèi)涵是:

  (1)以學(xué)生為中心:教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為中心而設(shè)計(jì);關(guān)注個(gè)性化學(xué)習(xí)與發(fā)展;

  (2)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)與分析:對(duì)教學(xué)、教育資源的科學(xué)分配、集中管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);針對(duì)不同角色的實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析,支持管理方(教育局)、服務(wù)方(學(xué)校、第三方教育機(jī)構(gòu))、公眾等多視角多層次的統(tǒng)計(jì)分析;

 ?。?)集成管理:對(duì)教學(xué)過程和管理過程的集成化操作和處理;對(duì)教育輔助設(shè)施的智能化管理;對(duì)優(yōu)秀教育教學(xué)管理體制、流程和規(guī)范的快速?gòu)?fù)制和推廣;對(duì)個(gè)人和群體教育信息的完整性記錄和管理;

 ?。?)多樣化的互動(dòng)式體驗(yàn):多樣化的教學(xué)工具和方式;無地域和時(shí)間限制的公眾在線學(xué)習(xí);互動(dòng)式的、體驗(yàn)式的教學(xué)模式;

 ?。?)共享資源:高度集成的資源共享;隨處隨時(shí)可得的優(yōu)質(zhì)資源。

  韓國(guó)政府發(fā)展智慧教育(SMART Education)的目標(biāo)是培養(yǎng)在 21 世紀(jì)社會(huì)中能夠引領(lǐng)國(guó)際社會(huì)、具有創(chuàng)造力和個(gè)性的全球化人力資源。韓國(guó)認(rèn)為,SMART Education=Intelligent Customized Teaching & Learning,即智慧教育是智能化的、可定制的個(gè)性化教與學(xué)。SMART 的內(nèi)涵包括:Self-directed(自我導(dǎo)向);Motivated with fun(通過興趣激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī));Adaptive based on level(支持分層適應(yīng)式教學(xué));Resource Free(豐富的免費(fèi)教學(xué)資源);Technology embedded(技術(shù)融入)。

  臺(tái)灣學(xué)者張奕華則把 SMART Education 中的 SMART 闡釋為:Student-centered approach(以學(xué)生為中心的教學(xué))、Motivate students to learn(通過多元取向引起學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī))、Accessing online education(無處不在的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì))、Resource availability and diversity(豐富的學(xué)習(xí)資源)、Technology support and service(技術(shù)支持與服務(wù))。

  由此可見,智慧教育發(fā)展的愿景是在新一代信息技術(shù)支持下,尊重每位學(xué)習(xí)者的個(gè)性化與多元化發(fā)展需要,創(chuàng)建智能化的教育環(huán)境,推動(dòng)信息時(shí)代的教與學(xué)變革,以最有效的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識(shí)建構(gòu)與智慧發(fā)展。

  如何實(shí)現(xiàn)智慧教育

  記者:實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的前提有哪些?

  柯清超:實(shí)現(xiàn)智慧教育的前提是應(yīng)用新思維、新技術(shù),重構(gòu)傳統(tǒng)的教育信息系統(tǒng),推動(dòng)教育數(shù)據(jù)的匯聚、存儲(chǔ)與處理,形成教育大平臺(tái)與大數(shù)據(jù)。國(guó)家教育信息化規(guī)劃中提出來的“兩平臺(tái)”(國(guó)家教育資源公共服務(wù)平臺(tái)、國(guó)家教育管理公共服務(wù)平臺(tái))建設(shè)、基于云計(jì)算理念的智慧校園建設(shè)、大規(guī)模開放在線課程教學(xué)實(shí)踐,都是在教育信息化建設(shè)的不同層次上為建設(shè)教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)邁出的有歷史意義的一步。

  國(guó)家教育信息化“兩平臺(tái)”與大數(shù)據(jù)匯聚。其目標(biāo)是匯聚教育管理、教學(xué)支持領(lǐng)域的海量信息,形成有效支持教育教學(xué)過程、教育管理的教育大數(shù)據(jù)。其中,國(guó)家教育資源公共服務(wù)平臺(tái)采用資源征集、資源匯聚、資源共建、資源捐贈(zèng)幾種方式實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)資源數(shù)據(jù)的匯聚;國(guó)家教育管理公共服務(wù)平臺(tái)采用學(xué)生和教師“一人一號(hào)”、學(xué)?!耙恍R淮a”的思路,全面準(zhǔn)確地匯聚全國(guó)學(xué)生、教師和學(xué)校辦學(xué)條件的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)成為我們觀察、監(jiān)測(cè)教育系統(tǒng)的“顯微鏡與儀表盤”,成為智能化教育分析與決策的基石。

  云計(jì)算理念下的“智慧校園”建設(shè)。傳統(tǒng)的數(shù)字校園建設(shè)導(dǎo)致大量的信息孤島與數(shù)字鴻溝,云計(jì)算為新時(shí)期的教育信息化建設(shè)帶來了新思路?!凹辛α哭k大事”、“集中建設(shè)、分散使用”的建設(shè)方式,將更有利于教育信息資源的收集、存儲(chǔ)、共享與應(yīng)用,有利于形成區(qū)域性的教育大數(shù)據(jù)?;诮逃频男畔⒒到y(tǒng)建設(shè),對(duì)傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行重新整合與優(yōu)化,將促進(jìn)學(xué)校教育系統(tǒng)的深刻變革。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)開發(fā)的教育信息服務(wù)平臺(tái),有助于將越來越龐大、復(fù)雜的教育管理、教務(wù)教學(xué)、課改教研、教育資源、安全管理等應(yīng)用,抽象為簡(jiǎn)單、個(gè)性化、智慧型、支持多終端且具有良好用戶體驗(yàn)的應(yīng)用,讓每一個(gè)用戶都可以通過個(gè)人電腦、移動(dòng)終端、數(shù)字電視等設(shè)備訪問所關(guān)注的教育服務(wù),最終實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),以任何方式開展的數(shù)字化學(xué)習(xí)。

  基于開放資源與網(wǎng)絡(luò)自組織的社會(huì)化課程學(xué)習(xí)。近年來大量涌現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)自組織學(xué)習(xí)模式、MOOC(Massive Open Online Course)社會(huì)化學(xué)習(xí)模式,以更大范圍的開放、深度協(xié)作為基礎(chǔ),聚合了大量的非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù),如開放教育課程資源、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)等等,突破了以學(xué)校傳統(tǒng)課程體系為核心、以 LMS(Learning Management System)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)課程模式。社會(huì)化深度協(xié)作的開放式教育平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了人類有史以來最大范圍的教育資源分享與教育合作,是大數(shù)據(jù)時(shí)代的課程教學(xué)大平臺(tái)。

  記者:有了實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的前提條件,還需要哪些基礎(chǔ)?

  柯清超:基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)分析技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧教育的兩大基石。根據(jù) Johnson 等學(xué)者對(duì)學(xué)習(xí)分析技術(shù)(Learning Analytics)的定義,學(xué)習(xí)分析指的是對(duì)學(xué)生生成的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和分析,以評(píng)估學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)展,預(yù)測(cè)未來表現(xiàn),并發(fā)現(xiàn)潛在問題。數(shù)據(jù)可以來自學(xué)生的顯性或隱性學(xué)習(xí)行為,如完成作業(yè)、參加考試、參與課外活動(dòng)、論壇發(fā)帖等。

  廣受全球關(guān)注的可汗學(xué)院的成功有三個(gè)因素 —— 微課堂式的授課課件、顛覆性的教學(xué)流程(翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC?)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用。可汗學(xué)院平臺(tái)提供了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)分析功能,其教學(xué)活動(dòng)分為學(xué)業(yè)成就(Accomplishments)、重要統(tǒng)計(jì)(Vital Statistics)、社區(qū)(Community)三個(gè)部分,每次進(jìn)入學(xué)習(xí)頁(yè)面都提示“建議的下一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)”。系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)各學(xué)習(xí)者的行為,如教師發(fā)現(xiàn)某個(gè)環(huán)節(jié)或知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻被學(xué)生們反復(fù)瀏覽和點(diǎn)擊時(shí),就意識(shí)到這可能對(duì)學(xué)生而言是一個(gè)學(xué)習(xí)難點(diǎn),或者自己的講解有問題,需要據(jù)此調(diào)整教學(xué)??珊箤W(xué)院為應(yīng)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)促進(jìn)教學(xué)提供了一個(gè)典型、成功的案例。

  智慧教育的實(shí)踐探索

  記者:實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的步驟是什么?目前有哪些相關(guān)的實(shí)踐探索?

  柯清超:“翻轉(zhuǎn)課堂”、MOOC 等新型教學(xué)模式讓人們看到了希望,但如何讓工業(yè)時(shí)代的學(xué)校教育模式真正適應(yīng)信息時(shí)代人才培養(yǎng)的需要,使其發(fā)展成為信息時(shí)代的智慧教育模式,還需要教育界不斷探索,在制定清晰的發(fā)展路徑的基礎(chǔ)上,進(jìn)行廣泛深入的實(shí)踐。

  第一,以促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)(Smart Learning)為核心。美國(guó)教育部在《美國(guó)教育技術(shù)發(fā)展計(jì)劃 2010》中提出了以“應(yīng)用技術(shù)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)”作為促進(jìn)美國(guó)教育系統(tǒng)變革的路徑,其關(guān)鍵是以使用技術(shù)幫助學(xué)生改善學(xué)習(xí)為起點(diǎn),讓學(xué)生掌握適應(yīng)信息時(shí)代的學(xué)習(xí)與生存方式,從而促使傳統(tǒng)教學(xué)做出改變,繼而促使課程、教師、學(xué)校、政策等要素做出相應(yīng)的變化。這種由“轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式”驅(qū)動(dòng)的發(fā)展路線,是一種“自下而上”的變革模式,它對(duì)推動(dòng)我國(guó)智慧教育的發(fā)展有著非常大的借鑒價(jià)值。

  第二,基于云計(jì)算的信息化建設(shè)模式。基于云計(jì)算、傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和海量信息處理等新技術(shù)的教育系統(tǒng)讓教育信息化進(jìn)入了全新發(fā)展的階段。利用云計(jì)算對(duì)傳統(tǒng)的教育信息系統(tǒng)、校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行整合與優(yōu)化,建構(gòu)教育云服務(wù)平臺(tái),形成新一代的數(shù)字校園系統(tǒng)、智慧校園系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)教育信息系統(tǒng)的重構(gòu),聚合更大范圍的教育資源,建立可流動(dòng)、可獲取、可應(yīng)用的大規(guī)模非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù),形成教育大數(shù)據(jù),以支持教育教學(xué)的智能決策、實(shí)施、評(píng)價(jià)等全過程。在教育云時(shí)代,數(shù)字校園不再孤立,所有的教師、學(xué)生都能隨時(shí)隨地共享優(yōu)質(zhì)的教育資源,教育大數(shù)據(jù)將有助于推動(dòng)教育評(píng)估、教育決策,創(chuàng)新教育實(shí)踐,為教育教學(xué)過程的智能化支持提供了巨大機(jī)遇。

  第三,大數(shù)據(jù)支持的課程教學(xué)模式創(chuàng)新。借助海量開放教育資源、大平臺(tái),學(xué)生不再局限于在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí),云平臺(tái)的各種資源為學(xué)生提供了一個(gè)無墻的課堂。各種新型的課程教學(xué)方式,將突破學(xué)校教學(xué)時(shí)空的局限,推動(dòng)學(xué)校的教學(xué)模式由封閉走向開放。在課程教學(xué)組織方式上,從結(jié)構(gòu)化良好的封閉式課堂教學(xué)逐步發(fā)展到半開放的混合式課程、完全開放的社會(huì)化課程教學(xué),教學(xué)時(shí)空、師生關(guān)系進(jìn)一步多元化。如翻轉(zhuǎn)課堂拓寬了課堂的教學(xué)時(shí)空,構(gòu)建了一個(gè)“半開放式”的教學(xué)系統(tǒng);MOOC 課程則是完全依賴于網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)化學(xué)習(xí),是基于自組織的深度協(xié)作式、開放式教學(xué)。在課程評(píng)價(jià)方式上,借助于基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析技術(shù),對(duì)學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)與復(fù)雜能力評(píng)估,將為學(xué)生學(xué)習(xí)提供更加個(gè)性化、有效的支持,實(shí)現(xiàn)“智慧化”學(xué)習(xí)。這些課程教學(xué)模式的創(chuàng)新豐富了智慧教育的內(nèi)涵和實(shí)踐。

  記者:您認(rèn)為應(yīng)該由誰來主導(dǎo)我國(guó)的智慧教育發(fā)展?智慧教育發(fā)展需要國(guó)家層面、高校、教育機(jī)構(gòu)、技術(shù)提供商和教師怎么做?

  柯清超:智慧教育是教育信息化發(fā)展的最新愿景。教育大數(shù)據(jù)匯聚存儲(chǔ)了教育領(lǐng)域的信息資產(chǎn),是發(fā)展“智慧教育”最重要的基礎(chǔ),而數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)是連接教育大數(shù)據(jù)與智慧教育的橋梁。建構(gòu)基于大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)分析技術(shù)的智慧教育教學(xué),需要從教育網(wǎng)絡(luò)大平臺(tái)建設(shè)、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式變革、課程教學(xué)方式創(chuàng)新、學(xué)校教育系統(tǒng)重構(gòu)等多個(gè)角度去推動(dòng)。

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